KR20100024449A - 배선 기판의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 배선 패턴을 형성하는 복수의 도전층이 절연층을 협지하여 적층되고, 상기 도전층간이 비어 필에 의해 도통 가능하게 접속된 배선 기판의 제조 방법 및 그 배선 기판이며, 절연층에 형성된 비어 홀(14)의 바닥부에 노출된 배선 패턴의 표면에 무전해 도금액을 접촉시키고, 비어 홀(14) 바닥부로부터 비어 홀(14)개구부로 도금 금속 피막을 적층하고, 비어 필(17)을 형성하는 비어 필(17) 형성 공정과, 비어 필(17)이 형성된 기판(10) 상에 배선 패턴이 되는 무전해 도금 금속 피막(20)을 형성하는, 배선 패턴 형성 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 배선 기판의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히, 프린트 기판이나 반도체 패키지에 있어서의 다층 배선 기판 등의 배선 기판을 빌드업법에 의해 형성할 때 비어 홀의 매립을 행하는 배선 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
본 출원은, 일본에서 2007년 6월 29일자로 출원된 일본 특허 출원 번호 2007-172133을 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 상기 출원을 참조함으로써, 본 출원에 원용된다.
일렉트로닉스 산업의 비약적 발전에 따라, 프린트 배선 기판도, 고밀도화, 고성능화의 요구가 높아져서 수요가 크게 확대하고 있다. 그 중에서도, 다층 프린트 배선 기판(PCBs: Printed Circuit Boards)의 제조 기술에 대해서는, 고밀도화를 위하여 다양하게 대처하고 있다.
특히, PCBs의 제조 프로세스에 있어서, 동을 배선 재료로서 사용하고, 층간 접속에 비어 홀을 사용한 빌드업법이 현재 주목받고 있다.
빌드업법은, 도전층과 절연층을 교대로 적층하고, 비어에 의해 층간 접속을 행하는 PCBs의 제조 방법이다. 이 비어에 의해, 배선의 고밀도화의 목적으로 비어의 위에 상층 비어를 중첩하기 위하여 비어 내부에 전기 도금을 사용하여 금속으로 충전하여, 도전층 사이의 층간 접속을 행하는 방법이다.
현재, 이 전기 도금을 사용한 빌드업법으로서 세미 애디티브법(Semi-additive process)과 풀 애디티브법(full additive process)이 많이 사용되고 있다.
도 3에 세미 애디티브법 의해 형성된 배선 기판의 단면도를 나타낸다. 이 세미 애디티브법은, 비어 홀(47)이 형성된 기재(基才)에 촉매를 부여한 후, 전해 도금의 통전용 베이스로서 무전해 도금 피막(44)을 형성하고, 배선 패턴이 되는 부위를 노출시키는 도금 레지스트(45)를 마스크로 하여, 전기 도금에 의해, 비어 홀(47)의 매립과 배선 패턴이 되는 전해 도금 피막(46)의 형성을 행하는 방법이다.
또한, 도 4에는 풀 애디티브법에 의해 형성된 배선 기판의 단면도를 나타낸다. 이 풀 애디티브법은, 비어 홀(54)이 형성된 기재에 촉매를 부여한 후, 도금 레지스트(55)에 의해 배선 패턴이 되는 부위를 노출시키고, 무전해 동 도금만에 의해, 무전해 도금 피막(56)으로 이루어지는 회로의 형성을 행하는 방법이다.
비특허 문헌 1: 아베 신지, 후지나미 토모유키, 아오노 타카유키, 혼마 히데오 "미소 비어 홀로의 무전해 동 도금의 균일 석출성" 표면 기술 협회 Vol48 No4 p433-p438(1997)
특허 문헌 1: 일본 특허 공보 평 4-3676호 공보
특허 문헌 2: 일본 특허출원 공개번호 평 5-335713호 공보
[발명이 해결하고자 하는 과제]
그러나, 도 3에 나타낸 바와 같이, 세미 애디티브법에서는, 전해 도금 시에 있어서의 전기의 흐르는 방법에 기인하는 회로의 막 두께의 불균일이 생기고, 형성된 금속 회로가 고르지 못하게 되므로, 항상 전류 분포의 조정을 고려한 전기 도금 처리를 행해야만 한다. 또한, 전기 도금 후에, 통전용으로 전기 도금의 베이스로서 형성되어 있던 무전해 도금을, 에칭에 의해 제거할 필요가 있고, 이 에칭 처리에 의해, 필요한 회로 부분의 단선이 생기기 쉬워진다. 이 문제는, 세선화가 진행됨에 따라 더욱 더 드러나게 된다.
한편, 풀 애디티브법은, 무전해 도금만에 의해 회로를 형성하는 방법이므로, 전기 도금 시에 중시되는 전류 분포를 고려할 필요성이 없고, 세미 애디티브법에 있어서의 전기의 흐르는 방법에 기인하는 회로의 두께에 차이가 생기지 않게 되어, 균일한 막 두께 분포를 가지는 배선 기판을 형성할 수 있게 되고, 또한 에칭에 의한 회로의 단선의 문제점도 없는 것은 분명하다. 그러나, 도 4에 나타낸 바와 같이, 풀 애디티브법에서는, 배선 기판의 도금 막 두께 분포가 균일하게 되지만, 비어 홀(54) 내의 도금 피막(56a)도 포함한 도금 막 두께 전체가 균일해지므로 비어 홀(54)을 완전히 매립할 수 없고, 비어 홀(54)에 오목부(57)가 생겨서, 상층의 비어를 중첩시킬 수 없다. 비어 홀(54)을 완전히 매립할 수 있는 무전해 도금도 보고되어 있지만, 매립할 수 있는 비어 홀은 서브마이크로(예를 들면, 직경 0.5㎛) 이하이며, 반도전 웨이퍼로 한정되어, 비어 홀의 직경이 수㎛∼100㎛정도의 프린트 배선 기판에 대해서는, 비어 홀을 매립할 수 없다.
풀 애디티브법에서도, 도금 두께를 두껍게 하면 비어 홀(54)을 매립 가능한 경우도 있지만, 현행의 프린트 배선 기판에 요구되는 수㎛ 내지 수십㎛ 두께에서는 도저히 비어 홀을 매립하지 못하며, 이와 같이 막 두께를 두껍게 함으로써, 피막의 막 두께에 불균일이 생기는 문제점이 있다.
또한, 이 풀 애디티브법에서는, 촉매를 부여한 기판 상에 무전해 도금에 의해 피막을 형성함으로써, 촉매가 부여된 비어 홀 내벽으로부터도 도금 피막의 성장이 생겨서, 비어 홀의 개구부 부근에 있어서, 성장한 도금 피막이 중첩되어, 비어 홀(54)의 개구부 부근에서 보이드(void)가 발생하고, 도통 불량이나 단선의 원인이 되어, 접속 신뢰성을 저하시키는 문제점도 있다.
본 발명은, 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 보이드의 발생이 없고, 비어 홀을 완전히 도금 금속으로 매립할 수 있으며 또한 균일한 막 두께 분포를 가지는 배선 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 배선 기판의 제조 방법은, 전술한 과제를 해결하기 위하여, 배선 패턴을 형성하는 복수의 도전층이 절연층을 협지하여 적층되고, 상기 도전층간이 비어 필에 의해 도통 가능하게 접속된 배선 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 절연층에 형성된 비어 홀의 바닥부에 노출된 배선 패턴의 표면에 무전해 도금액을 접촉시키고, 상기 비어 홀의 바닥부로부터 상기 비어 홀의 개구부로 도금 금속 피막을 적층하고, 상기 비어 필을 형성하는 비어 필 형성 공정과, 상기 비어 필이 형성된 기판 상에 배선 패턴이 되는 무전해 도금 금속 피막을 형성하는 배선 패턴 형성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
도 1은, 본 실시형태에 따른 제조 방법에 의해 형성된 배선 기판 단면도의 일례이다.
도 2의 (A) 내지 도 2의 (E)는, 본 실시형태에 따른 제조 공정을 개략적으로 설명한 도면이다.
도 3은, 종래의 제조 방법에 의해 형성된 배선 기판의 단면도이다.
도 4는, 종래의 다른 제조 방법에 의해 형성된 배선 기판의 단면도이다.
본 실시형태에 따른 배선 기판의 제조 방법은, 배선 패턴을 형성하는 복수의 도전층이 절연층을 협지하여 적층되고, 상기 도전층간이 비어 필에 의해 도통 가능하게 접속된 배선 기판의 제조 방법에 있어서, 절연층에 형성된 비어 홀의 바닥부에 노출된 배선 패턴의 표면에 무전해 도금액을 접촉시키고, 비어 홀의 바닥부로부터 비어 홀 개구부로 도금 금속 피막을 적층하여, 비어 필을 형성하고, 비어 필이 형성된 기판 상에 배선 패턴이 되는 무전해 도금 금속 피막을 석출하여, 배선의 패턴을 형성한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 도면을 참조로 하면서 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 실시형태에 따른 제조 방법에 의해 형성된 배선 기판의 단면도의 일례이다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 배선 기판은, 제1 절연층(1S)과, 제1 도전층(2S)과, 제2 절연층(3S)과, 제2 도전층(8S)으로 이루어지고, 각 층이 교대로 적층되어 구성되어 있다. 그리고, 제1 절연층(1S)은, 베이스가 되는 내층 수지(1) 로 구성되며, 제1 도전층(2S)은, 배선 패턴을 형성하는 내층 금속 회로(금속 랜드)(2)와, 배선 기판의 배선 패턴을 형성하는 도전층간을 절연하는 절연 수지(3)와, 내층 금속 회로(금속 랜드)(2)의 노출 표면이면서 무전해 도금의 개시점이 되는 활성화 영역(4)으로 구성되어 있다. 또한, 제2 절연층(3S)은, 도전층간을 절연하는 절연 수지(3)와, 비어 홀(5) 내에 도금 금속이 매립된 비어 필(6)로 구성되고, 그리고, 제2 도전층(8S)은, 기판 상에 배선 패턴이 되는 부위를 노출시키는 도금 레지스트(7)와, 무전해 도금에 의해 형성된 배선 패턴을 형성하는 무전해 도금 금속 피막(8)으로 구성되어 있다.
내층 수지(1)는, 전기적 절연성을 가지는 수지로 이루어지고, 배선 패턴이 되는 내층 금속 회로(금속 랜드)(2)가 그 표면에 접착된 구조로 되어 있고, 제1 절연층(1S)을 구성하고 있다. 이 내층 금속 회로(금속 랜드)(2)를 접착시킨 내층 수지(1)가, 프린트 배선 기판의 베이스 기판이 된다. 그리고, 이 내층 수지(1)를 바닥면(베이스)으로 하고, 한쪽 면에만 층을 적층하여, 다층 배선 기판을 형성해도 되지만, 내층 수지(1)의 양면으로부터, 절연층 및 도전층을 더 적층하여, 다층 배선 기판을 형성하도록 해도 된다. 이 내층 수지(1)에 사용되는 수지는, 특별히 한정되지 않으며 주지의 것을 사용할 수 있고, 후술하는 절연 수지(3)의 수지와 마찬가지로 다양한 것을 사용할 수 있다.
내층 금속 회로(금속 랜드)(2)는, 다층 배선 기판의 내층 배선 패턴을 형성하는 금속층으로서 제1 도전층(2S)을 구성하고, 베이스 층의 내층 수지(1)에 접착되거나 또는 도금에 의해 형성되어 있다. 이 내층 금속 회로(금속 랜드)(2)에 사 용되는 금속층으로서는, 동, 알루미늄, 철, 니켈, 크롬, 몰리브덴 등의 금속박, 또는 이들의 합금박, 예를 들면, 알루미늄 청동, 인 청동, 황청동 등의 동 합금이나, 스테인레스, 인바(invar), 니켈 합금, 주석 합금 등을, 단층 또는 복수 층으로 적층한 것이 사용 가능하지만, 도금 밀착성, 도전율, 비용의 관점에서 동 또는 동 합금을 사용하는 것이 바람직하다.
절연 수지(3)는, 다층 배선 기판의 배선 패턴을 형성하는 도전층 사이에 위치하고, 제1 도전층(2S) 및 제2 절연층(3S)을 구성하여 도전층간을 절연한다. 이 절연 수지(3)는, 특별히 한정되지 않으며 주지의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 에폭시 수지(EP 수지)나, 열경화성 수지 필름인 폴리이미드 수지(PI 수지), 비스마레이미드트리아진 수지(BT 수지), 폴리페닐렌 에테르 수지(PPE 수지) 등이나, 또한 열가소성 수지 필름인 액정 폴리머(LCP), 폴리에테르 에테르 케톤 수지(PEEK 수지), 폴리에테르이미드 수지(PEI 수지), 폴리에테르술폰(PES 수지) 등, 각종 수지를 사용할 수 있다. 또는, 연속 다공질 PTFE 등의 3차원 그물모양(網目狀) 불소계 수지 기재에 EP 수지 등의 열경화성 수지를 함침시킨 수지-수지 복합재료로 이루어지는 판재 등을 사용해도 된다. 또한, 가요성 필름 등을 사용해도 된다. 이 중에서도, 특히 바람직한 수지로서는, 무전해 도금 처리 시에, 도금액에 유해한 용매물이 없고, 계면 박리를 일으키지 않는 등, 공정에 대한 내성을 가지며, 경화를 행하여 회로 형성 후, 회로 면 및 상하면의 층과 충분한 밀착성을 가지고, 냉열 사이클 등의 시험으로 박리나 크랙 등이 발생하지 않는 재료인 것이 중요하다.
활성화 영역(4)은, 내층 금속 회로(2)의 비어 홀(5) 형성에 의해 노출된 표 면 영역이다. 이 활성화 영역(4)이, 비어 필(6) 형성을 위한 무전해 도금 석출의 개시점이 되고, 비어 홀(5)의 바닥부인 활성화 영역(4)으로부터, 비어 홀(5)의 개구부를 향해 적층되도록 하여 도금 금속이 매립되고 있다. 본 실시형태에 따른 제조 방법에서는, 비어 홀(5)의 도금 매립, 즉 비어 필(6) 형성 시에, 바닥부 및 내벽도 포함한 비어 홀(5) 전체에는 촉매가 부여되지 않고, 이 비어 홀(5)의 바닥부의 활성화 영역(4)만이 활성화 처리되어, 무전해 도금에 의해 충전되고 있다. 그리고, 이 비어 홀(5)의 바닥부는, 내층 금속 회로(2)가 노출된 부위를 말한다.
이 활성화 영역(4)에 대한 활성화 처리 방법은, 산성 용액과 기판을 접촉시켜서 행한다. 산성 용액으로서는, 황산, 질산, 염산 등의 산성 용액을 사용할 수 있지만, 동박을 내층 금속 회로(2)로서 사용하는 경우에는, 과황산염, 또는 황산과 과산화 수소수를 포함하는 혼합 용액과 같은 산화성이 높은 용액을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 10% 정도의 황산을 사용하여 산화물의 잔사(殘渣)를 제거하는 공정을 부가할 수도 있다. 그리고, 활성화 처리는, 포르말린 등의 환원제 및 폴리에테르 함유 화합물 등의 계면 활성제를 함유시킨 처리액을 사용하여 행해도 된다.
비어 필(6)은, 제2 절연층(3S)에 형성된 비어 홀(5)에 도금 금속 피막을 적층하여 형성되고, 내층의 수지층에 매립되어 있는 배선 패턴을 형성하는 내층 금속 회로(2)와, 후술하는 도금 금속 피막에 의해 형성되는 배선 패턴을 도통하기 위한 도체간 접속 재료이다. 이 비어 필(6)은, 전술한 바와 같이, 비어 홀(5)에 촉매를 부여하지 않고, 즉 무전해 도금액만에 의해, 비어 홀(5)의 바닥부의 활성화 영역(4)을 개시점으로 하여, 비어 홀(5)의 바닥부로부터 개구부를 향하여, 무전해 도 금 금속 피막이 적층하도록 매립됨으로써 형성되어 있다. 이 비어 필(6) 형성을 위한 무전해 도금으로서는, 전기 전도도 및 도금 밀착성의 관점에서 무전해 동 도금을 채용하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도금액 중의 수지의 안정성이 높고, 조작성이 우수한 무전해 니켈 도금을 사용하여 형성할 수도 있다. 이와 같이, 비어 필(6)은, 촉매를 부여하지 않고, 비어 홀(5) 바닥부의 활성화 영역(4)만을 산 처리 등을 행하여 활성화시킴으로써, 도금 금속이 비어 홀(5)의 바닥부로부터 개구부를 향해 적층하도록 충전하여 형성되므로, 비어 홀(5)의 벽면도 포함한 전체에 촉매를 부여하여 형성된 비어 필과 비교하여, 비어 필 상부에, 도금 금속의 중첩에 기초한 부푼 곳이 발생하지 않고, 도통 불량의 원인이 되는 보이드도 발생하지 않는다. 이 점에 관해서는 다음에 상세하게 설명한다.
도금 레지스트(7)는, 제2 도전층(8S)에 있어서, 배선 패턴을 형성하는 무전해 도금 금속 피막(8) 사이에 존재하고, 배선 패턴이 되는 부위를 노출시키는 레지스트이다. 이 도금 레지스트(7)는, 비어 필(6) 형성 후, 무전해 도금 처리 전에, 도금 금속을 석출시키지 않는 부분을 마스크하기 위한 마스킹제로서 형성된 것이다. 이 도금 레지스트(7)는, 회로 형성 후에는, 솔더 레지스트로서 기능하고, 납땜이 불필요한 부분에 땜납이 부착되지 않도록 기능하고 있다. 이 도금 레지스트(7)는 특별히 한정되지 않고, 주지의 것을 사용할 수 있다.
무전해 도금 금속 피막(8)은, 비어 필(6)의 형성 후, 도금 레지스트(7)가 패터닝된 기판 상에, 무전해 도금에 의해 형성된 금속 피막이다. 이 무전해 도금 금 속 피막(8)은, 제2 도전층(8S)에 있어서, 도금 레지스트(7)가 형성된 부위 이외의 부위에 석출된 도금 금속으로 이루어져 있고, 배선 패턴을 형성하고 있다. 이 무전해 도금 금속 피막(8)은, 전해 도금에 따른 전류 분포의 상이에 기초한 도금 막 두께의 불균일이 없고, 균일한 막 두께를 가진 금속 피막에 의해 형성되어 있고, 도통 불량이 없는 접속 신뢰성을 향상시킨 회로를 형성하고 있다.
이하에서는, 도 2의 (A) 내지 (E)를 참조하여, 배선 기판의 제조 방법의 각 공정을 설명한다. 도 2의 (A) 내지 (E)는, 본 실시형태에 따른 배선 기판의 제조 공정을 개략적으로 설명한 도면이다. 그리고, 각 도면에 있어서는, 한쪽 면만 도시하는 것은, 양쪽 면에 대한 처리를 행하는 경우를 제외하는 취지는 아니다. 또한, 이하에서는, 제1 도전층(2S)이 되는 내층 금속 회로(2)에, 도금 밀착성이 우수한 동박을 사용하여 내층 동 회로(동 랜드)로 하고, 무전해 동 도금에 의해, 동 회로를 형성하는 실시형태에 대하여 구체적으로 설명한다. 그리고, 금속으로서 동으로 한정되지 않고, 금이나 니켈 등 각종 금속을 사용하여 실시할 수 있는 점은 전술한 바와 같다.
[수지층 형성 공정]
먼저, 본 실시형태의 다층 프린트 배선 기판의 층을 이루는 각 수지층의 형성 공정에 대하여 설명한다. 도 2의 (A) 내지 (E)에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 기판(10)은, 수지 기재를 코어재로서 구비하고 있고, 동박을 금속층으로서 내부에 형성하고 있다. 구체적으로는, 베이스가 되는 내층 수지의 표면에, 수㎛∼25㎛의 두께를 가지는 동박을 중첩하여, 배선 패턴을 형성하는 동 랜드(13) 를 접착한 동박적층판(11)을 형성하고, 이 동박적층판(11)의 위에, 도전층간을 절연하는 수지 기재(12)를 중첩시키고, 가온, 가압 등을 행하거나, 또는 접착재 등을 사용함으로써 고착시켜 수지층을 형성한다. 절연층을 형성하는 수지 기재(12)로서는, 에폭시 수지나, 수지 필름인 폴리이미드 수지(PI 수지), 비스마레이미드트리아진 수지(BT 수지), 액정 폴리머(LCP), PEEK 수지, 폴리에테르이미드 수지(PEI 수지), 아라미드 수지 등이나, 또한 가요성 필름 등을 기재로서 사용할 수 있다. 그리고, 전술한 동박적층판(11)은, 동박을 베이스가 되는 내층 수지에 도금함으로써 형성할 수도 있다.
[비어 홀 형성 및 도금 전 처리]
다음으로, 배선 패턴인 동 랜드(13)를 내층하고, 수지 기재(12)를 적층하여 형성된 기판(10)에 대하여, 도 2의 (A)에 나타낸 바와 같이, 수지 기재(12)에 비어 홀(14)을 형성한다. 이 비어 홀(14)은, 배선 패턴으로서 기판의 내층에 설치된 동 랜드(13)를 노출시키도록 형성되고, 이 동 랜드(13)에 도통 접속시키기 위한 금속 도금을 충전하기 위해 형성되는 바닥부를 가지는 비어 홀이다. 비어 홀(14)의 크기는, 어스펙트비, 직경의 크기, 깊이 각각에 대하여 특정한 범위로 한정되는 것은 아니지만, 본 실시형태에 따른 배선 기판의 제조 방법에서는, 비교적 큰 직경을 가지는 비어 홀에도 대응할 수 있으며, 예를 들면 종래의 방법으로는 도금 금속을 완전히 충전시킬 수 없었던, 직경 1㎛∼100㎛ 크기의 비어 홀에 대하여, 특히 유리한 효과를 발휘한다. 본 실시형태에 따른 제조 방법에 의하면, 먼저 무전해 도금에 의해, 비어 홀(14)에 동 도금을 적층하도록 매립하는 비어 필(17) 형성 공정을 가 지고 있으므로, 직경 1㎛∼100㎛ 정도의 큰 직경을 가지는 비어 홀(14)이라도, 동 도금을 완전히 매립할 수 있고, 도통 불량이나 단선을 일으키는 경우가 없는 배선 기판을 형성할 수 있다.
이 비어 홀(14)은, 레이저(15)를 사용하여 형성할 수 있다. 레이저(15)의 종류로서는, 탄산 가스 레이저나 YAG 레이저를 사용할 수 있다. 또한, 기체 레이저인 아르곤 레이저나 헬륨-네온 레이저, 고체 레이저인 사파이어 레이저, 그 외 엑시머 레이저, 색소 레이저, 반도체 레이저, 자유 전자 레이저 등을 사용해도 된다. 이들 레이저는, 형성하는 비어 홀의 크기에 따라 변경시키는 것이 바람직하고, 예를 들면 미세 구멍을 형성하는 경우에는, 400nm 이하의 단파장 레이저인 YAG 제3 고조파, 제4 고조파 및 엑시머 레이저를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 레이저가 아니고, 드릴을 사용하여 비어 홀을 형성해도 된다.
레이저(15)에 의해, 기판(10) 상에 비어 홀(14)을 형성하면, 다음으로, 디스미어 처리를 행한다. 이 디스미어 처리는, 비어 홀(14)의 형성 시에 발생한 스미어나 잔류 수지를 제거할 목적으로 행해진다. 디스미어 처리 용액으로서는, 예를 들면 과망간산 갈륨, 수산화 나트륨, 이온 교환수로 이루어지는 알칼리성 과망간산염의 혼합액 등, 주지의 처리액을 사용하여, 50∼80℃의 온도 조건으로 10∼20분간, 기판(10)을 디스미어 처리 용액 중에 침지시켜 행한다. 이와 같이, 비어 홀(14) 형성 시에 발생한 스미어나 잔류 수지를 제거함으로써, 비어 홀(14) 내에 충전시킨 동 도금과 동 랜드(13)와의 도통 불량이나 접속성의 악화, 나아가서는 단선 등을 방지할 수 있다. 그리고, 이 디스미어 처리는, 플라즈마나 엑시머 레이저 를 사용한 물리적인 디스미어 처리라도 된다.
또한, 비어 홀(14)의 형성에 의해, 비어 홀(14) 내부에 공기류(空氣溜)가 생긴 경우에는, 적절하게 탈기 처리를 행하도록 해도 된다. 이 탈기 처리는, 그 후의 공정에 있어서, 공기류의 존재에 의해 생기는 비어 홀(14) 내로의 약액의 침투 저해를 방지할 목적으로 행해진다.
디스미어 용액 등을 기판 표면으로부터 수세한 후에는, 이 기판(10)에 중화 처리 및 탈지 처리를 실시하여, 비어 홀(14) 바닥부의 동 랜드(13)의 표면, 즉 활성화 영역(16)을 클리닝한다. 구체적으로, 중화 처리는, 중화 용액 중에, 예를 들면 45℃에서 5분간, 기판(10)을 침지하여, 동 랜드(13)의 표면을 중화시킨다. 이 중화 용액으로서는, 황산, 황산 하이드록실 아민, 활성제, 유기산 및 이온 교환수를 함유시킨 중화 용액 등을 사용할 수 있다. 탈지 처리는, 중화 용액에 침지시킨 기판(10)을 수세한 후, 탈지 용액 중에, 예를 들면, 65℃에서 5분간, 기판(10)을 침지하고, 동 랜드(13) 표면의 유지(油脂) 등을 탈지한다. 탈지 용액으로서는, 산성 용액을 사용해도, 알칼리성 용액을 사용해도 된다. 이들 중화 처리, 탈지 처리의 공정에 의해, 노출된 동 랜드(13) 표면의 활성화 영역(16)을 청정하게 한다.
그리고, 다음으로, 비어 홀(14) 바닥부의 노출된 배선 패턴을 형성하는 동 랜드(13) 표면의 활성화 영역(16)을 활성화시킨다. 활성화 처리는, 황산이나 염산의 10% 용액으로 이루어지는 산성 용액 등을 사용하여, 산성 용액 중에 기판(10)을 5∼10초간 침지시켜 행한다. 산성 용액으로서는, 황산이나 염산의 10% 용액 등을 사용하여 행할 수 있지만, 본 실시형태에 있어서는, 금속으로서 동을 사용하고, 동 랜드를 도전층으로서 내층시키고 있으므로, 과황산염 또는 황산 및 과산화 수소수의 혼합 용액 등을 사용하여 처리하는 것이 바람직하다. 이와 같이 산성 용액에 침지(산 처리)시킴으로써, 동 랜드(13) 표면의 활성화 영역(16)에 남은 알칼리를 중화하고, 얇은 산화막을 용해하고, 또한 산화막을 제거한 활성화 영역(16)을 에칭(소프트 에칭)할 수 있고, 후속 공정에 있어서 형성되는 동 도금 피막의 밀착성을 향상시키고, 활성화 영역(16)을 활성화한 상태로 한다. 그리고, 이 활성화된 비어 홀(14) 내부의 활성화 영역(16)이, 그 후의 무전해 동 도금의 매립 개시점이 된다. 그리고, 비어 홀(14)의 바닥부는, 예를 들면 기판의 하면으로부터 레이저 등에 의해 구멍이 뚫어지고, 동 랜드(13)가 위쪽으로 위치해도, 비어 홀(14)에 있어서의 동 랜드(13)의 노출된 부위를 말한다.
이상의 공정이, 무전해 도금의 전 처리 공정이지만, 전술한 전 처리로 한정되지 않고, 상이한 전 처리 방법을 적절하게 채용할 수 있고, 또한 채용하는 금속의 종류에 따라, 처리 시간이나 약액의 농도 등을 변경시켜도 되는 것은 물론이다.
[비어 필의 형성]
다음으로, 도 2의 (B)에 나타낸 바와 같이, 전 처리가 행해진 동 랜드(13) 표면의 활성화 영역(16)을 개시점으로 하여 동 도금을 비어 홀(14) 내에 매립하여, 비어 필(17)을 형성한다. 여기서, 비어 필은, 도금 금속이 충전되어, 그 내부가 도금 금속에 의해 매립된 상태의 비어 홀을 말한다.
비어 필(17)의 형성은, 기판(10)을 무전해 동 도금액에 침지시킴으로써, 비어 홀(14)에 동 도금을 충전시켜 나간다. 이 때, 비어 홀(14)에는 촉매를 부여하 지 않고, 즉 무전해 동 도금액만에 의해, 동 도금을 충전시켜, 비어 필(17)을 형성해 나간다. 구체적으로는, 활성화된 동 랜드(13) 표면의 활성화 영역(16)을 개시점으로 하여 동 도금을 비어 홀(14)의 바닥부로부터 개구부를 향해 적층시키듯이 충전시켜, 완전히 매립하여, 비어 필(17)을 형성한다. 그리고, 이 비어 홀(14) 내로의 동 도금의 매립은, 활성화된 활성화 영역(16)에 무전해 동 도금액을 스프레이 등을 행함으로써, 비어 홀(14) 바닥부의 활성화 영역(16)으로 도금액을 접촉시켜, 비어 홀(14)의 바닥부로부터 개구부를 향해 도금 금속을 적층하도록 매립이 행해지도록 해도 된다.
본 실시형태에 따른 배선 기판의 제조 방법에 있어서의 비어 필(17)의 형성 방법에 의하면, 바닥부 및 내벽을 포함한 비어 홀(14) 전체에, 촉매를 부여하지 않고, 무전해 도금액만을 접촉시키고 있으므로, 활성화된 동 랜드(13) 표면의 활성화 영역(16)으로부터만 도금 피막이 성장하게 된다. 이에 따라, 종래의 방법에 있어서, 촉매가 부여된 비어 홀 내벽으로부터의 도금 피막의 성장을 없앨 수 있고, 비어 홀의 개구부 부근에서의 도금끼리의 중첩에 기인하는 보이드의 발생을 억제할 수 있다. 그리고, 결과적으로 보이드의 발생에 따른 도통 불량이나 단선 등을 없앰으로써, 접속 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 이와 같이, 우선 제1 단계로서, 촉매를 부여하고 있지 않은 기판(10)에 대하여, 무전해 동 도금에 의해, 바닥부의 활성화된 비어 홀(14) 내에 동 도금을 접촉시켜, 비어 필(17)을 형성하도록 하고 있으므로, 비어 홀(14) 내에 완전히 도금액이 매립된 비어 필(17)을 형성할 수 있다.
무전해 동 도금에 사용하는 동 도금액으로서는, 예를 들면, 착화제(錯化劑)로서 EDTA를 사용한 도금액을 사용할 수 있다. 이 동 도금액의 조성의 일례로서는, 적어도 황산 동(10g/L), EDTA(30g/L)를 함유하고, 수산화 나트륨에 의해 pH 12.5로 조정되어 있는 무전해 동 도금액을 사용할 수 있다. 또한, 착화제로서 롯셀염(Rochelle Salt)을 사용한 무전해 동 도금액을 사용해도 된다. 그리고, 이 무전해 동 도금액 중에 기판(10)을, 예를 들면 60∼80℃의 온도 조건으로 30∼600분간 침지하고, 비어 홀(14) 바닥부로부터 개구부를 향해 적층하도록 순차적으로 동을 석출시켜 동 도금을 매립하여, 비어 필(17)을 형성시켜 나간다. 그리고, 이 무전해 동 도금을 행하는데 있어서는, 액의 교반을 충분히 행하여, 비어 홀(14) 내에 이온 공급이 충분히 행해지도록 하면 된다. 교반 방법으로서는 공기 교반이나 펌프 순환 등에 의한 방법이 있다. 또한, 장시간 도금을 실시하는 경우에는, 도금욕 내에 황산 나트륨이 축적되어, 도금의 이상 석출의 원인이 되는 경우가 있으므로, 적절하게 강제적으로 도금액의 일부를 퍼내도록 하면 된다.
그리고, 전술한 바와 같이, 무전해 도금으로서 무전해 니켈 도금을 사용하여 행해도 된다. 니켈 도금액의 조성으로서는, 예를 들면, 적어도 황산 니켈(20g/L), 차아인산 나트륨(15g/L), 구연산염(30g/L)을 함유하고, pH 8∼9로 조정된 도금액을 사용할 수 있다.
또한, 비어 필(17) 형성 공정에 있어서는, 무전해 동 도금이 비어 홀(14) 이외의 부위에도 석출될 경우도 있으므로, 비어 필(17)의 형성 후, 필요에 따라 각종 동석출물 제거 처리를 행하도록 해도 된다. 구체적으로는, 전술한 디스미어 처리 나, 기판(10)의 한쪽 또는 양면으로부터 50∼70kg/cm2의 고압수를 분사하여, 도금 잔사인 동을 제거하는 고압 수세 처리나, 또는 브러시나 진동 등을 행하는 기계 연마나 과산화 수소수와 황산의 혼합 용액, 과황산염 암모늄 등을 사용하여 행하는 화학 연마의 연마 처리 등의 처리를 행함으로써, 도금 잔사인 동을 제거할 수 있다.
또한, 후속 공정에서 형성되는 무전해 동 도금 피막과 기판(10) 표면과의 밀착성을 향상시킬 목적으로, 비어 필(17)의 형성 후, 기판(10)의 표면을 거칠게 하는 조화(粗化) 처리를 다음에 설명할 처리 전에 행해도 된다. 이 조화 처리로서는, 일반적으로 알려져 있는 조화 방법을 이용하여 행할 수 있다.
[촉매 부여 및 무전해 동 도금에 의한 회로의 형성]
다음으로, 도 2의 (C)에 나타낸 바와 같이, 비어 필(17)이 형성된 기판(10)에 촉매(18)를 부여하고, 비어 필(17) 및 절연층인 수지 기재(12) 상에, 배선 패턴을 형성하는 무전해 동 도금 피막(20)을 석출 형성한다.
먼저, 촉매 부여 공정에 사용되는 촉매(18)는, 2가 팔라듐 이온(Pd2 +)을 함유한 촉매액을 사용하여 행하는 것이 바람직하다. 이 촉매액으로서는, 예를 들면, 염화 팔라듐(PdCl2·2H2O), 염화 제1 주석(SnCl2·2H2O), 염산(HCl)을 함유하는 혼합 용액을 사용할 수 있다. 촉매액 농도의 일례로서는, Pd 농도가 100∼300mg/L, Sn 농도가 10∼20g/L, HCl 농도가 150∼250mL/L의 각 농도 조성을 가지는 촉매(18)를 사용할 수 있다. 그리고, 이 촉매액 중에 기판(10)을, 예를 들면 온도 30∼40℃의 조건으로, 1∼3분간 침지시켜, 먼저 Pd-Sn 콜로이드를 기판(10)의 표면에 흡착시킨다. 그리고, 다음으로, 상온 조건하에서, 50∼100mL/L의 황산 또는 염산으로 이루어지는 액셀러레이터(촉진제)에 침지하여, 촉매의 활성화를 행한다. 이 활성화 처리에 의해, 착화합물의 주석이 제거되어, 팔라듐 흡착 입자가 되어, 최종적으로 팔라듐 촉매로서 그 후의 무전해 동 도금에 의한 동의 석출을 촉진시키게 된다. 그리고, 수산화 나트륨이나 암모니아 용액을 액셀러레이터로서 사용해도 된다. 또한, 이 촉매(18) 부여 시에는, 컨디셔너액이나 프리딥액을 사용하여 절연층인 수지 기재(12)와 동 도금 피막의 밀착성을 견고하게 하는 전 처리를 실시해도 되고, 촉매(18)가 기판(10) 표면에 잘 친화되도록 전 처리를 실시해도 된다. 그리고, 촉매액은, 전술한 것으로 한정되지 않고, Cu를 함유한 촉매액을 사용하여 행해도 된다. 또한, 주석을 함유하지 않은 산성 콜로이드 타입 또는 알칼리 이온 타입의 촉매액을 사용할 수도 있다.
다음으로, 이와 같이 하여 기판(10)에 촉매(18)를 부여한 후, 도 2의 (D)에 나타낸 바와 같이 배선 패턴이 되는 부위를 노출시키는 도금 레지스트(19)를 형성한다. 즉, 다음 공정에서 배선 패턴을 형성하는 무전해 동 도금을 석출시키는 개소 이외를 마스킹하는 레지스트 패턴을 형성한다. 이 레지스트 패턴은, 도금 처리 후에는 제거하지 않고, 솔더 레지스트 기능하도록 해도 된다.
도금 레지스트(19)를 형성한 후, 10% 황산 및 리듀서를 사용하여, 기판 표면에 부착되어 있는 촉매의 팔라듐 흡착 입자를 환원하여 활성화시켜서, 기판(10) 상에서의 무전해 동 도금의 석출을 향상시킨다.
그리고, 도 2의 (E)에 나타낸 바와 같이, 레지스트 패턴이 형성된 기판(10) 상에 배선 패턴이 되는 무전해 동 도금 피막(20)을 형성하고, 동으로 이루어지는 배선 회로를 형성한다. 무전해 동 도금에 사용하는 동 도금액으로서는, 예를 들면 착화제로서 EDTA를 사용한 도금액을 사용할 수 있다. 이 동 도금액의 조성으로서는, 예를 들면 황산 동(10g/L), EDTA(30g/L)를 함유하고, 수산화 나트륨에 의해 pH 12.5로 조정되어 있는 동 도금액을 사용할 수 있다. 그리고, 이 무전해 동 도금액 중에 기판(10)을, 예를 들면 60∼80℃의 온도로 약 20∼300분간 침지하고, 무전해 동 도금 피막(20)에 의해 회로를 형성한다. 그리고, 도금액으로서 착화별로 롯셀염을 사용한 무전해 동 도금액을 사용해도 되고, 이 착화제의 선택은, 석출시킬 동 도금 피막의 두께에 따라 행하도록 하면 된다.
그리고, 이 무전해 동 도금 처리에 있어서도, 전술한 비어 필(17) 형성에 있어서의 무전해 동 도금 처리와 마찬가지로, 공기 교반이나 펌프 순환 등에 의해, 도금액의 교반을 충분히 행하여, 기판(10)의 표면에 이온 공급이 충분히 행해지도록 한다. 또한, 장시간 도금을 실시하는 경우에는, 도금욕 중에 황산 나트륨이 축적되어, 도금의 이상 석출을 회피하기 위하여, 적절하게 강제적으로 도금액의 일부를 퍼내도록 한다.
그리고, 본 실시형태에 있어서는, 촉매(18) 부여 후, 배선 패턴이 되는 부위를 노출시키는 도금 레지스트(19)를 형성하고, 여기에 무전해 동 도금을 석출시키는 도금 방법에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 예를 들면 잉크젯 방식으로 직접, 촉매 또는 시드 입자(금이나 동 등의 금속)를 도포하여 패턴을 형성하 고, 여기에 무전해 동 도금을 석출시키도록 해도 된다. 또한, 레지스트를 사용하여, 시드 패턴 이외를 마스크할 수도 있다.
본 실시형태의 회로 형성법에 의하면, 무전해 동 도금에 의한 비어 필(17)의 형성 후, 무전해 동 도금만에 의해, 기판 상에 회로를 형성하므로, 종래와 같이, 전기 도금에 의해 회로를 형성했을 때 생기는, 동 회로 표면의 조밀(粗密) 등에 의한 도금 피막의 두께(회로의 높이)의 불균일을 방지할 수 있어, 막 두께 분포가 균일한 회로를 형성할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 회로 형성법에 의하면, 전기 도금에서의 회로 형성에서는 필요한 무전해 도금 피막으로 이루어지는 통전용 베이스재를 에칭에 의해 제거할 필요가 없어져, 에칭에 의한 단선을 방지할 수 있어서, 접속 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상의 각 공정을 설명하였으나, 각 공정을 거쳐 형성된 도 2의 (E)에 나타내는 기판(10)은, 도 1에 나타낸 배선 기판에 대응하고 있고, 절연층을 구성하여 베이스 기판으로 되는 동박적층판(11)과, 도전층을 구성하여 배선 패턴을 형성하는 동 랜드(13)와, 도전층간을 절연하는 수지 기재(12)와, 비어 필(17) 형성에 있어서 동 도금의 적층의 개시점이 되는 활성화 영역(16)과, 비어 홀(14)에 동 도금이 매립되고, 배선 패턴을 형성하는 도전층간을 도통 가능하게 접속하는 비어 필(17)과, 도전층인 동 도금 층(21)의 일부를 구성하고, 배선 패턴이 되는 부위를 노출시키는 도금 레지스트(19)와, 무전해 동 도금에 의해 동이 석출한 배선 패턴을 형성하는 무전해 동 도금 피막(20)에 의해 구성되어 있다.
본 실시형태에 따른 배선 기판의 제조 방법은, 이상과 같이, 무전해 도금에 의해 비어 필(17)을 형성하는 공정과, 무전해 도금에 의해 비어 필(17)이 형성된 기판(10)에 도금 금속의 회로를 형성하는 공정의, 주로 2단계 공정으로 구성되어 있으므로, 도통 접속을 위한 비어 홀(14)에 완전히 도금을 충전시킬 수 있고, 보이드의 발생이 없고 접속 신뢰성이 향상된 배선 기판으로서, 도통 불량이나 단선을 방지한 균일한 막 두께를 가지는 배선 기판을 제조할 수 있게 된다.
그리고, 이와 같이 보이드의 발생이 없고, 균일한 막 두께를 가지는 배선 기판은, 고속 신호를 흐르게 하는 프린트 배선 기판의 제조에 극히 유리하게 되며, 나아가서는 배선 기판의 고밀도화의 요구, 복잡화에 대응한 기술을 제공한다.
그리고, 필요에 따라 이상의 공정을 반복함으로써, 원하는 개수의 층을 가지는 빌드업 다층 프린트 배선 기판을 형성할 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
(실시예 1)
절연층과 도전층으로 이루어지는 빌드업 기판에, YAG 레이저를 사용하여 비어 홀을 형성하고, 비어 홀 내의 공기류를 제거한 후, 노출된 내층 동 랜드의 표면을 활성화하기 위하여, 산 처리를 행하였다. 구체적으로는, 35∼44℃의 조건으로, 산성 클리너[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 MSC]와 황산계 에칭의 첨가제[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 MSE]를 부가하여, 10% 황산에 약 10초의 단시간 침지하여, 내층 동 랜드를 활성화시켰다.
동 랜드가 활성화된 기판을 수세한 후, 풀 애디티브 무전해 동 도금액[우에무라 공업(주) 제품 SP-2] 중에, 기판을 60∼80℃에서 약 600분간 침지시켜, 무전해 동 도금을 행하였다.
절연 수지 기재와 동 도금 피막과의 밀착성을 견고하게 하기 위하여, 클리너[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 ACL-009]로 기판 표면을 처리한 후, 먼저 Pd-Sn촉매의 흡착을 돕기 위해서, 프리딥액[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 PED-104]에 3∼4분간 침지하고, 그리고 Pd-Sn 촉매[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 AT-105]를 부여하고, 이 부여된 촉매를 활성화시키기 위하여, 액셀러레이터[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 AL-106]에 5∼10분간 침지시켰다.
다음으로, 촉매를 부여한 기판 상에, 배선 패턴이 되는 부위를 노출시키는 도금 레지스트 패턴을 형성하였다.
그리고, 레지스트를 형성한 기판에, 산성 클리너[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 MSC 및 우에무라 공업(주) 제품 스루캅 MSE], 10% 황산 및 리듀서[우에무라 공업(주) 제품 아르캅리듀서 MAB]를 사용하여 Pd 촉매를 활성화시켰다.
그 후, 풀 애디티브 무전해 동 도금액[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 SP-2]을 사용하여, 레지스트 패턴을 형성하고, 활성화시킨 기판에 무전해 동 도금만으로 회로를 형성하였다.
(비교예 1)
비교예 1은, 실시예 1과는 상이하여, 비어 홀을 포함한 기판 상에 촉매를 부여하고, 통전용 베이스재가 되는 무전해 도금 피막을 형성하고, 레지스트 패턴을 형성한 후, 비어 홀의 매립을 포함하여, 전기동 도금에 의해 회로를 형성하였다.
즉, 절연층과 도전층으로 이루어지는 빌드업 기판에, YAG 레이저에 의해 비어 홀을 형성한 후, 클리너[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 ACL-009]로 기판 표면을 처리하고, 프리딥액[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 PED-104]에 3∼4분간 침지하여, Pd-Sn 촉매[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 AT-105]를 부여하였다. 그 후, 액셀러레이터[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 AL-106]에 5∼10분간 침지시켜, 촉매 부여 프로세스를 행하였다.
다음으로, 이 촉매가 부여된 기판을, 롯셀염을 착화제로 한 세미 애디티브 무전해 동 도금액[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 PEA] 중에 30분간 침지하여, 전해 도금의 통전용 베이스재가 되는 무전해 동 도금 피막을 형성하였다.
그리고, 이 무전해 도금 피막 상에, 도금 레지스트 패턴을 형성하고, 이 기판을 비어 필용 전기동 도금액[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 EVF]에 침지하여 전기 도금을 행하여, 회로 형성을 행하였다.
그리고, 레지스트가 형성된 부위에 있어서의 무전해 동 도금 피막은 에칭에 의해 제거하였다.
(비교예 2)
비교예 2는, 실시예 1과는 상이하여, 비어 홀을 포함한 기판 상에 촉매를 부여한 후, 무전해 동 도금액을 사용하여, 비어 홀을 포함한 기판 표면에, 무전해 동 도금 피막으로 이루어지는 회로를 형성하였다.
즉, 절연층과 도전층으로 이루어지는 빌드업 기판에, 마찬가지로 YAG 레이저 에 의해 비어 홀을 형성하고, 클리너[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 ACL-009]로 기판 표면을 처리한 후, 프리딥액[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 PED-104]에 3∼4분간 침지하여, Pd-Sn 촉매[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 AT-105]를 부여하고, 그 후 액셀러레이터[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 AL-106]에 5∼10분간 침지시켜, 촉매 부여 프로세스를 행하였다.
다음으로, 이 촉매가 부여된 기판 상에 배선 패턴이 되는 도금 레지스트 패턴을 형성한 후, 산성 클리너[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 MSC 및 우에무라 공업(주) 제품 스루캅 MSE], 10% 황산 및 리듀서[우에무라 공업(주) 제품 아르캅리듀서 MAB]를 사용하여 Pd 촉매를 활성화시켰다.
그리고, 촉매가 활성화된 기판 상에 풀 애디티브 무전해 동 도금액[우에무라 공업(주) 제품 스루캅 SP-2]을 사용하여, 무전해 동 도금만으로 회로를 형성하였다.
상기 실시예 1과 비교예 1 및 비교예 2에서 얻어진 각 배선 기판에 대하여, 막 두께 측정, 비어 홀의 매립 상황, 보이드의 발생 상황의 각각에 대하여 조사하였다. 그리고, 막 두께 측정은, 형광 X선 미소 막 두께 합계(에스아이아이나노테크놀로지사 제품)를 사용하여 측정하고, 비어 홀의 매립 상황 및 보이드의 발생 상황에 대하여는, 크로스 섹션에 의해 비어 홀 단면을 관찰하여 조사하였다.
[표 1]
표 1에 있어서, "보이드의 유무"의 조사에 대하여 표 중의 "○"는, 보이드의 발생이 없는 것을 나타낸다. 또한, "비어 홀의 매립"의 조사에 대하여 표 중의 "○"는, 도금이 완전히 비어 홀 내에 매립된 것을 나타낸다.
표 1의 결과로부터도 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 따른 제조 방법을 적용한 실시예 1에 의해 형성된 배선 기판에서는, 균일한 도금 막 두께를 가지는 회로가 형성되었다. 또한, 비어 홀은 완전히 동 도금에 의해 매립되어 있고, 보이드의 발생은 전혀 없었다.
이에 비해, 비교예 1에 의해 나타낸 바와 같이, 종래의 방법으로 형성한 배선 기판에 있어서는, 비어 홀에 도금을 완전히 매립할 수는 있지만, 도금 막 두께가 불균일하게 되어, 단선 등의 영향의 원인이 되는 보이드가 발생하였다. 또한, 비교예 2에 나타낸 종래의 방법으로 형성한 배선 기판에 있어서는, 도금 막 두께의 균일성은 유지할 수 있지만, 비어 홀에 도금이 완전히는 매립되지 않아서, 보이드의 발생이 관찰되었다.
이 결과로부터, 본 실시형태에 따른 배선 기판의 제조 방법은, 종래의 제조 방법과는 상이하여, 비어 홀 내에 완전히 도금 금속을 매립할 수 있고, 보이드의 발생도 없고, 균일한 막 두께를 가지는 배선 기판을 형성할 수 있는 것이 분명해졌 다.
그리고, 본 발명은, 전술한 실시형태로 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서의 설계 변경 등이 있어도 본 발명에 포함된다.
또한, 본 발명은, 전술한 실시형태에 따른 배선 기판의 제조 방법, 빌드업 공법에 따른 고밀도 다층 배선 기판의 제조에만 적용되는 것이 아니고, 예를 들면 웨이퍼 레벨 CSP(Chip Size 에폭시 Package 또는 Chip Scale 에폭시 Package), 또는 TCP(Tape Carrier Package) 등에서의 다층 배선층의 제조 공정에도 적용된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 배선 기판의 제조 방법에 의하면, 무전해 도금에 의해 비어 홀 내에 도금 금속을 충전시켜 나가는 비어 필 형성 공정을 가지고 있으므로, 보이드의 발생이 없고, 완전히 도금에 의해 충전된 비어 필을 형성할 수 있고, 또한 그 후 무전해 도금만에 의해 회로를 형성해 나가므로, 막 두께가 균일한 배선 기판을 제조할 수 있다.
Claims (5)
- 배선 패턴을 형성하는 복수의 도전층이 절연층을 협지하여 적층되고, 상기 도전층간이 비어 필에 의해 도통 가능하게 접속된 배선 기판의 제조 방법에 있어서,상기 절연층에 형성된 비어 홀의 바닥부에 노출된 배선 패턴의 표면에 무전해 도금액을 접촉시켜, 상기 비어 홀의 바닥부로부터 상기 비어 홀의 개구부로 도금 금속 피막을 적층하고, 상기 비어 필을 형성하는 비어 필 형성 공정; 및상기 비어 필이 형성된 기판 상에 배선 패턴이 되는 무전해 도금 금속 피막을 형성하는, 배선 패턴 형성 공정을 포함하는 배선 기판의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 도금 금속이 동인, 배선 기판의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 비어 필 형성 공정에서는, 촉매를 부여하지 않고 도금 금속을 적층시키는, 배선 기판의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 비어 홀의 직경이 1∼100㎛인, 배선 기판의 제조 방법.
- 배선 패턴을 형성하는 복수의 도전층이 절연층을 협지하여 적층되고, 상기 도전층간이 비어 필에 의해 도통 가능하게 접속된 배선 기판에 있어서,상기 비어 필은, 상기 절연층에 형성된 비어 홀의 바닥부에 노출된 배선 패턴의 표면에 무전해 도금액을 접촉시키고, 상기 비어 홀 바닥부로부터 상기 비어 홀 개구부로 도금 금속 피막을 적층하여 형성된, 배선 기판.
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