KR20130105546A

KR20130105546A - 배선판의 제조 방법, 배선판 및 비아의 구조

Info

Publication number: KR20130105546A
Application number: KR1020130028189A
Authority: KR
Inventors: 히데아키 요시무라
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2013-09-25
Also published as: JP5895635B2; US20130240259A1; KR101441236B1; JP2013197201A; US20150305157A1; US9107314B2

Abstract

도전성의 코어 기재와 복수의 관통 스루홀 비아를 구비한 배선판에 있어서, 코어 접속용 비아를 코어 기재와 전기적으로 접속시키기 위해 비아를 별도 마련할 필요가 없고, 배선판에 발생하는 열응력을 저감 가능한 기술을 제공한다.
배선판의 제조 방법은, 코어 기재에 외측 관통 구멍을 형성하는 공정과, 외측 관통 구멍에 절연 수지를 충전하는 공정과, 코어 접속용 비아가 형성되는 부분의 절연 수지의 표면에 제1 도전층을 형성하는 공정과, 제1 도전층의 주위에 랜드를 형성하는 공정과, 제1 도전층을 형성하는 공정과 랜드를 형성하는 공정 후에 코어 기재에 배선층을 적층하는 공정과, 외측 관통 구멍보다 소직경이며 또한 코어 기재와 배선층을 관통하는 내측 관통 구멍을 절연 수지를 관통하도록 형성하는 공정과, 내측 관통 구멍의 내벽면을 제1 도전막에 의해 피복하는 공정을 포함하며, 제1 도전층과 랜드를 통하여 코어 기재와 제1 도전막이 전기적으로 접속된다.

Description

배선판의 제조 방법, 배선판 및 비아의 구조{METHOD OF MANUFACTURING WIRING BOARD, WIRING BOARD, AND VIA STRUCTURE}

본원은, 2012년 3월 16일자로 출원된 일본 특허 출원 제2012-061029호를 우선권으로 주장하며, 이 특허 출원의 전체 내용은 본원 명세서에 참고로 인용된다.

본 발명은 배선판의 제조 방법, 배선판 및 비아의 구조에 관한 것이다.

반도체 소자를 탑재하는 배선판이나, 반도체 웨이퍼나 LSI 칩의 검사에 사용되는 시험용 배선판에는, 카본 파이버에 수지 재료를 함침시켜 형성한 카본 파이버 강화 플라스틱(CFRP)을 코어 기재에 구비하는 제품이 있다. CFRP를 구비한 코어 기재는, 예컨대 유리 에폭시 기재와 비교하여 열팽창률이 낮다. 그 때문에, 배선판의 코어 기재에 CFRP를 이용함으로써, 배선판의 열팽창률을 탑재하는 반도체 소자의 열팽창률에 근접시켜, 배선판과 반도체 소자 사이에 있어서의 열응력의 저감을 도모하는 경우가 있다.

시험용 배선판으로서는, 프로브 카드가 널리 알려져 있다. 프로브 카드의 표면 상에는, 반도체 웨이퍼나 LSI 칩이 배치되어, 고온 동작 시험이나 저온 동작 시험 등이 실시된다. 프로브 카드의 코어 기재에 CFRP를 이용함으로써, 프로브 카드의 열팽창률을 반도체 웨이퍼나 LSI 칩의 열팽창률에 근접시킬 수 있다. 그 결과, 예컨대 프로브 카드의 도전 패드 및 LSI 칩의 전극 핀의 위치 어긋남을 회피할 수 있다.

코어 기재의 양면에 배선층을 적층하는 경우, 배선층의 층간 접속을 행하기 위한 관통 스루홀 비아가 형성되는 경우가 많다. 관통 스루홀 비아는, 기판을 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍을 형성하고, 예컨대 관통 구멍의 내벽면에 도금을 피착시킴으로써 형성된다.

CFRP 등의 도전성 코어 기재를 구비하는 배선판에서는, 코어 기재와 관통 스루홀 비아의 전기적인 단락을 회피하기 위해, 관통 스루홀 비아를 형성하는 관통 구멍을 2중 구조로 하는 경우가 있다. 예컨대, 기판에 하측 구멍용 관통 구멍 및 그 내측에 형성되는 내측 관통 구멍을 형성하고, 이들 2중 구조의 관통 구멍 사이에 절연 수지를 충전하는 관통 스루홀 비아가 알려져 있다.

한편, 코어 기재가 도전성인 것을 이용하여, 이 코어 기재를 특정 전원층(그라운드층을 포함함)으로서 이용하는 경우가 있다. 이 경우, 관통 스루홀 비아를 코어 기재와 전기적으로 절연시킬 필요가 없어, 관통 스루홀 비아를 1중 구조로 할 수도 있다.

그런데, 2중 구조의 관통 스루홀 비아에는 하측 구멍용 관통 구멍을 형성할 필요가 있기 때문에, 코어 기재에 포함되는 카본 파이버의 절단 단면적이 1중 구조인 관통 스루홀 비아와 상이할 수도 있다. 따라서, 배선판에 1중 구조와 2중 구조의 도통 스루홀이 혼재하여 형성되면, 열팽창률이나 탄성률 등의 물성이 부분적으로 상이하며, 열응력에 기인하는 변형이 배선판에 발생하는 요인이 된다.

이에 대하여, 배선판에 형성되는 관통 스루홀 비아를 모두 2중의 비아 구조로 통일하여, 배선층에 발생하는 열응력의 저감을 도모하는 것이 제안되어 있다. 또한, 전원층으로서의 코어 기재와 관통 스루홀 비아를 도통시키는 경우, 절연층을 사이에 두고 위치하는 코어 기재측과 배선층측의 도체 패턴끼리를 접속하는 마이크로 비아를 절연층에 별도 형성하고, 마이크로 비아를 개재하여 상기 도통을 확보하는 것도 제안되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2009-290124호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공표 제2009-544153호 공보 [특허문헌 3] 일본 특허 공개 제2009-99616호 공보

그러나, 배선층에 있어서의 절연층은, 유리 섬유 등의 섬유에 절연 수지를 함침시킨 프리프레그를 경화시켜 형성하는 경우가 있다. 이러한 절연층에 마이크로 비아를 형성하기 위해 레이저를 이용하는 경우가 있다. 그때, 절연층에 포함되는 섬유를 절단하기 위해, 레이저의 출력을 비교적 크게 할 필요가 있다. 그렇게 하면, 마이크로 비아를 형성하는 비아 구멍의 개구 직경이나, 천공 깊이를 원하는 치수대로 정밀도 좋게 형성하는 것이 어려워진다. 그리고, 비아 구멍의 개구 직경이나 천공 깊이가 원하는 치수보다 커지면, 필(fill) 도금에 의해 비아 구멍을 충전하는 것이 어려워지는 것도 염려된다.

또한, 비아 구멍을 천공하는 절연층의 표면은 구리박 등에 의해 덮여져 있는 경우가 많아, 비아 구멍을 천공하는 이전 공정에서, 비아 구멍을 형성하는 부분의 구리박을 에칭 등에 의해 제거할 필요가 있다. 따라서, 도전성을 갖는 코어 기재와 복수의 관통 스루홀 비아를 구비한 배선판에 있어서, 코어 기재와 전기적으로 접속하여 배치되는 관통 스루홀 비아(이하, 코어 접속용 비아라고 함)의 구조에 대해서는 개선의 여지가 있다고 생각된다.

실시예의 양태에 따르면, 도전성을 갖는 코어 기재와, 복수의 관통 스루홀 비아를 구비한 배선판의 제조 방법이 제공된다. 이 배선판의 제조 방법은, 코어 기재에 있어서의 관통 스루홀 비아가 형성되는 부분에 코어 기재를 관통하는 외측 관통 구멍을 형성하는 공정과, 외측 관통 구멍에 절연 수지를 충전하는 공정과, 복수의 관통 스루홀 비아 중 코어 기재와 전기적으로 접속되는 코어 접속용 비아가 형성되는 부분에 있어서의 절연 수지의 표면에 제1 도전층을 형성하는 공정과, 제1 도전층의 주위에, 코어 기재와 제1 도전층을 전기적으로 접속하는 랜드를 형성하는 공정과, 제1 도전층을 형성하는 공정 및 랜드를 형성하는 공정 후, 코어 기재 위에 배선층을 적층하는 공정과, 외측 관통 구멍보다 소직경이며 또한 코어 기재 및 배선층을 관통하는 내측 관통 구멍을, 절연 수지를 관통하도록 형성하는 공정과, 내측 관통 구멍의 내벽면을 제1 도전막에 의해 피복하는 공정을 포함하고, 제1 도전층 및 랜드를 통하여 코어 기재와 제1 도전막이 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적 및 이점은, 특히 청구범위에서 한정하고 있는 요소 및 그 조합에 의해 구현되고 달성될 수 있다. 이상의 일반적 설명 및 이하의 상세한 설명은 예시적인 것이고 설명을 위한 것이며, 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.

도 1은 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판의 단면도이다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 공정을 나타내는 단면도(공정 1)이다.
도 3은 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 공정을 나타내는 단면도(공정 2)이다.
도 4는 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 공정을 나타내는 단면도(공정 3)이다.
도 5는 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 공정을 나타내는 단면도(공정 4)이다.
도 6은 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 공정을 나타내는 단면도(공정 5)이다.
도 7은 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 공정을 나타내는 단면도(공정 6)이다.
도 8은 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 공정을 나타내는 단면도(공정 7)이다.
도 9는 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 공정을 나타내는 단면도(공정 8)이다.
도 10은 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 공정을 나타내는 단면도(공정 9)이다.
도 11은 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 공정을 나타내는 단면도(공정 10)이다.
도 12는 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 공정을 나타내는 단면도(공정 11)이다.
도 13은 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 공정을 나타내는 단면도(공정 12)이다.
도 14는 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 공정을 나타내는 단면도(공정 13)이다.
도 15는 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 공정을 나타내는 단면도(공정 14)이다.
도 16은 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 공정을 나타내는 단면도(공정 15)이다.
도 17은 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 공정을 나타내는 단면도(공정 16)이다.
도 18은 제1 변형예에 따른 프린트 배선판의 단면도이다.
도 19는 제1 변형예에 따른 배선층의 형성 공정을 나타내는 도면이다.
도 20은 제2 변형예에 따른 프린트 배선판의 단면도이다.
도 21은 제2 실시형태에 따른 프린트 배선판의 단면도이다.

실시형태에 따른 배선판 및 그 제조 방법을, 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 실시형태의 구성은 예시이며, 본 발명은 실시형태의 구성에 한정되지 않는다.

[제1 실시형태]

<프린트 배선판>

도 1은, 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판(1)의 단면도이다. 프린트 배선판(1)은, 예컨대, 반도체 웨이퍼나 LSI 칩의 검사에 사용되는 프로브 카드용의 기판이나 반도체 소자를 탑재하는 배선 기판으로서 이용할 수 있다. 프린트 배선판(1)은, 도전성을 갖는 코어 기재(10) 및 코어 기재(10)의 상하면(양면)에 적층 형성된 배선층(20)을 구비한다.

코어 기재(10)는, 도전성을 갖는 카본 파이버(탄소 섬유) 강화 플라스틱(CFRP)을 포함하는 도전층(10A), 및 도전층(10A)의 양면(상하면)에 형성되는 도전성의 랜드(10B)를 갖는다. 코어 기재(10)의 도전층(10A)을 형성하는 CFRP는, 예컨대, 카본 파이버의 직포에 에폭시 수지 등의 열경화성 수지를 함침하여 얻은 프리프레그를 가열 및 가압함으로써 형성할 수 있다. 도전층(10A)에 포함되는 카본 파이버는, 도전층(10A)의 평면 방향으로 전연(展延)하도록 배향되어 있다.

도전층(10A)에 있어서의 카본 파이버에 함침시키는 수지 재료는, 상기 에폭시 수지에 한정되지 않는다. 예컨대, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐설폰, 폴리프탈아미드, 폴리아미드이미드, 폴리케톤, 폴리아세탈, 폴리이미드 등의 수지를 카본 파이버에 함침시켜도 좋다. 또한, 카본 파이버에 함침시키는 수지 재료에는, 무기 필러가 포함되어 있어도 좋다. 무기 필러로서는, 예컨대 실리카 분말, 알루미나 분말, 수산화마그네슘 분말, 질화알루미늄 분말, 수산화알루미늄 분말 등을 들 수 있다. 무기 필러의 중량 평균 입자 직경이나, 수지 재료에 있어서의 무기 필러의 함유율을 변경함으로써, 코어 기재(10)의 열팽창률을 조절할 수 있다. 또한, 카본 파이버의 형태는 직포에 한정되지 않고, 예컨대 부직포여도 좋다. 또한, 예컨대, 실리카 분말, 알루미나 분말, 수산화마그네슘 분말은, 열팽창의 조절하고, 탄성률을 증가시키는 데에 기여한다. 또한, 수산화알루미늄 분말은, 카본 파이버에 함침시키는 수지 재료에 포함시킴으로써 도전층(10A)의 난연성을 향상시킬 수 있다. 그 외에도, 카본 파이버에 함침시키는 수지 재료에 수산화칼슘 분말, 수산화아연 분말 등을 첨가하여도 좋으며, 수산화알루미늄 분말과 마찬가지로, 도전층(10A)에 있어서의 난연성의 향상에 기여한다.

코어 기재(10)의 양면에는, 1세트의 배선층(20)이 적층되어 형성되어 있다. 배선층(20)은, 절연층(20A) 및 도체 패턴층(20B)를 구비한다. 도 1에 나타내는 배선층(20)은, 절연층(20A)의 위에 도체 패턴층(20B)이 적층된 2층 구조를 갖지만, 3층 이상의 적층 구조를 가질 수도 있다.

절연층(20A)은, 예컨대 유리 섬유 클로스에 수지 재료를 함침하여 얻은 프리프레그를 가열 및 가압함으로써 형성할 수 있다. 유리 섬유 클로스에 함침시키는 수지 재료는, 예컨대, 카본 파이버에 함침시키는 수지 재료로서 위에 개시한 수지 재료를 이용하여도 좋다.

도체 패턴층(20B)은, 랜드(21) 및 배선 패턴(22)을 갖는다. 도체 패턴층(20B)에 이용하는 재료는 도전 재료이면 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 구리박 등을 이용할 수 있다. 배선 패턴(22)에는, 예컨대 솔더 레지스트 등의 오버코트층(도시하지 않음)이 적층된다. 여기서, 오버코트층에 이용하는 재료는 절연 재료이면 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 에폭시 수지 등이어도 좋다.

또한, 프린트 배선판(1)의 하면측에 배치된 랜드(21)는, 예컨대 프로브 카드(도시하지 않음)의 전극 단자와 전기적으로 접속되어 있어도 좋다. 또한, 프린트 배선판(1)의 상면측에 배치된 랜드(21)는, 예컨대 반도체 웨이퍼의 범프 전극과 전기적으로 접속되어 있어도 좋다. 또한, 후술하는 다른 실시형태와 같이, 각 배선층(20)에, 빌드업층을 더욱 적층하는 경우 등에는, 비아를 개재하여 빌드업층의 배선부와 랜드(21)가 전기적으로 접속되어도 좋다.

여기서, 프린트 배선판(1)에 있어서의 관통 스루홀 비아의 구조에 대해서 설명한다. 프린트 배선판(1)의 평면 방향에는, 층간 접속을 행하기 위한 관통 스루홀 비아가 복수 마련되어 있다. 전술한 바와 같이 코어 기재(10)는 도전성을 가지며, 본 실시형태에 있어서는 특정 전위의 전원층(그라운드층을 포함함)으로서 이용되고 있다. 프린트 배선판(1)에 있어서의 복수의 관통 스루홀 비아는, 코어 기재(10)와 전기적으로 접속되는 코어 접속용 비아(30) 및 코어 기재(10)와 전기적으로 독립된(절연된) 코어 독립용 비아(40)를 갖는다. 프린트 배선판(1)은, 코어 접속용 비아(30)와 코어 독립용 비아(40)가 평면 방향으로 혼재하고 있다.

도 1에는, 프린트 배선판(1)에 마련된 코어 접속용 비아(30)와 코어 독립용 비아(40)를 하나씩 나타내고 있지만, 프린트 배선판(1)에 형성되는 코어 접속용 비아(30) 및 코어 독립용 비아(40)의 수는 특정 수에 한정되지 않는다.

프린트 배선판(1)에 있어서의 관통 스루홀 비아(코어 접속용 비아(30), 코어 독립용 비아(40))는, 소위 2중 비아 구조(비아·인·비아 구조)를 갖고, 코어 기재(10) 및 그 양면에 적층된 배선층(20)을 두께 방향으로 관통한다. 여기서는, 우선 코어 접속용 비아(30)에 대해서 설명하며, 계속해서 코어 독립용 비아(40)에 대해서 설명한다.

코어 접속용 비아(30)는, 외측 관통 구멍(31)과, 내측 관통 구멍(32)과, 절연 수지부(33)와, 도전막(31A, 32A)과, 코어 접속용 도전부(34)를 갖는다.

외측 관통 구멍(31)은, 코어 기재(10)를 그 상면으로부터 하면에 걸쳐 코어 기재(10)를 두께 방향으로 관통하는 하측 구멍이다. 내측 관통 구멍(32)은, 외측 관통 구멍(31)보다 소직경이며 또한 코어 기재(10) 및 그 양면에 적층된 1세트의 배선층(20)을 관통하는 관통 구멍이다.

외측 관통 구멍(31) 및 내측 관통 구멍(32)은 예컨대 원형 단면을 갖고, 동심형으로 배치되어 있다. 외측 관통 구멍(31) 및 내측 관통 구멍(32)의 축심은, 예컨대 코어 기재(10)의 두께 방향을 따라 형성되어 있다. 단, 전술한 외측 관통 구멍(31) 및 내측 관통 구멍(32)의 양태는 예시이며, 예컨대 외측 관통 구멍(31) 및 내측 관통 구멍(32)은, 다각형이나 타원형 등과 같이 원형 이외의 단면을 가질 수도 있다.

절연 수지부(33)는, 외측 관통 구멍(31)과 내측 관통 구멍(32) 사이에 형성되어 있고, 절연 수지에 의해 형성되어 있다. 도전막(31A)은, 외측 관통 구멍(31)의 내벽면을 피복하는 도전 재료이며, 제2 도전막의 일례이다. 도전막(31A)은, 코어 기재(10)의 내주면 및 절연 수지부(33)의 외주면 사이에 개재되어 있다. 도전막(32A)은, 내측 관통 구멍(32)의 내벽면을 피복하는 도전 재료이며, 제1 도전막의 일례이다. 본 실시형태에 있어서, 도전막(31A, 32A)은, 예컨대 구리 도금에 의해 형성되어 있지만, 다른 도전 재료를 이용하여 형성하여도 좋다.

또한, 절연 수지부(33)는, 코어 기재(10)의 단면 내에 있어서, 내측 관통 구멍(32)의 내벽면을 피복하는 도전막(32A)과 도전층(10A) 사이의 절연을 확보하여, 상호간이 전기적으로 단락하는 것을 회피하기 위해 마련된다. 절연 수지부(33)에 이용하는 수지 재료는 특정 종류에 한정되지 않지만, 예컨대, 도전층(10A)에 포함되는 카본 파이버에 함침시키는 수지 재료로서 위에 개시한 것을 이용하여도 좋다.

코어 접속용 도전부(34)는, 전술한 랜드(10B) 및 덮개 도금부(10C)를 갖는다. 덮개 도금부(10C)는, 예컨대 구리 도금에 의해 형성되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 덮개 도금부(10C)는, 절연 수지부(33)의 양면을 피복하도록 피착 형성되어 있고, 내측 관통 구멍(32)의 내벽면을 피복하는 도전막(32A) 및 랜드(10B)의 쌍방에 접속되어 있다.

한편, 랜드(10B)는, 코어 기재(10)에 있어서의 도전층(10A)의 표면 중, 덮개 도금부(10C)의 주위(외측 관통 구멍(31)의 주위)에 형성되어 있다. 랜드(10B)는, 예컨대 환형으로 형성되어 있지만, 다른 형상을 가질 수도 있다. 랜드(10B)는, 덮개 도금부(10C) 외에, 코어 기재(10)의 도전층(10A)과 전기적으로 접속되어 있다. 여기서, 랜드(10B)는, 도전층(10A)의 표면(상면 또는 하면)에 노출되는 카본 파이버와 전기적으로 접속된다. 또한, 외측 관통 구멍(31)의 내벽면은 도전막(31A)에 의해 피복되어 있기 때문에, 이 도전막(31A)이 외측 관통 구멍(31)의 내벽면에 노출되는 카본 파이버와 전기적으로 접속된다. 이에 의해, 랜드(10B)와 도전층(10A) 사이의 전기적인 접속을 적합하게 얻을 수 있다.

이상과 같이, 코어 접속용 비아(30)에 있어서는, 랜드(10B) 및 덮개 도금부(10C)를 갖는 코어 접속용 도전부(34)를 통하여, 코어 기재(10)에 있어서의 도전층(10A)과 외측 관통 구멍(31)의 내벽면에 형성되는 도전막(32A)이 전기적으로 접속된다. 따라서, 프린트 배선판(1)에 의하면, 코어 기재(10)의 도전층(10A)을, 예컨대 전원층, 혹은 그라운드층으로서 이용할 수 있다.

다음에, 코어 독립용 비아(40)에 대해서 설명한다. 코어 독립용 비아(40)는, 외측 관통 구멍(41)과, 내측 관통 구멍(42)과, 절연 수지부(43)와, 도전막(41A, 42A)을 갖는다.

외측 관통 구멍(41), 내측 관통 구멍(42), 절연 수지부(43), 도전막(41A, 42A)은, 각각, 코어 접속용 비아(30)에 있어서의 외측 관통 구멍(31), 내측 관통 구멍(32), 절연 수지부(33), 도전막(31A, 32A)에 대응하고 있다.

즉, 코어 독립용 비아(40)의 외측 관통 구멍(41)은, 코어 기재(10)를 두께 방향으로 관통하는 하측 구멍이다. 코어 독립용 비아(40)의 외측 관통 구멍(41)은, 코어 접속용 비아(30)의 외측 관통 구멍(31)과 동일 직경이다. 코어 독립용 비아(40)의 내측 관통 구멍(42)은, 외측 관통 구멍(41)보다 소직경이며 또한 코어 기재(10) 및 그 상하면에 적층된 배선층(20)을 관통하는 관통 구멍이다. 외측 관통 구멍(41) 및 내측 관통 구멍(42)은, 동심형으로 형성되어 있고, 외측 관통 구멍(41)과 내측 관통 구멍(42) 사이에 절연 수지부(43)가 형성되어 있다. 또한, 코어 독립용 비아(40)의 내측 관통 구멍(42)은, 코어 접속용 비아(30)의 내측 관통 구멍(32)과 동일 직경으로 하여도 좋다.

또한, 도전막(41A)은, 외측 관통 구멍(41)의 내벽면을 피복하며, 코어 기재(10)의 내주면 및 절연 수지부(43)의 외주면 사이에 개재되는 도전 재료이다. 도전막(42A)은, 내측 관통 구멍(42)의 내벽면을 피복하는 도전 재료이다. 도전막(41A, 42A)은, 예컨대 구리 도금에 의해 형성되어 있지만, 다른 도전 재료를 이용하여도 좋다. 또한, 절연 수지부(43)는, 코어 기재(10)의 단면 내에 있어서, 내측 관통 구멍(42)의 내벽면을 피복하는 도전막(42A)과 도전층(10A) 사이의 절연을 확보하여, 상호간이 전기적으로 단락되는 것을 회피하기 위해 마련된다. 절연 수지부(43)에 이용하는 수지 재료는 특정 종류에 한정되지 않지만, 예컨대, 도전층(10A)에 포함되는 카본 파이버에 함침시키는 수지 재료로서 위에 개시한 것을 이용하여도 좋다.

코어 독립용 비아(40)에 있어서는, 코어 접속용 비아(30)가 구비하는 코어 접속용 도전부(34)를 갖고 있지 않은 점에서 코어 접속용 비아(30)와 상이하다. 이에 의해, 코어 독립용 비아(40)에 있어서의 내측 관통 구멍(42)의 내벽면에 형성되는 도전막(42A)과, 코어 기재(10)의 도전층(10A)의 절연이 확보된다.

따라서, 코어 독립용 비아(40) 중, 내측 관통 구멍(42)의 내벽면에 형성되는 도전막(42A)은, 예컨대 도전층(10A)과는 다른 전위의 전원층(그라운드층을 포함함)에 접속되는 비아나 신호 배선과 전기적으로 접속되는 신호 배선용 비아로서 기능할 수 있다. 또한, 코어 독립용 비아(40) 중, 외측 관통 구멍(41)의 내벽면에 형성되는 도전막(41A)은, 코어 기재(10)의 도전층(10A)과 전기적으로 접속됨으로써 그 도전층(10A)과 동일 전위가 된다. 따라서, 예컨대 코어 기재(10)의 도전층(10A)이 그라운드층을 겸하고 있는 경우, 외측 관통 구멍(41)의 내벽면에 형성되는 도전막(41A)은, 그라운드층과 접속되는 그라운드 비아(접지 전위용 비아)로서 기능할 수 있다.

또한, 프린트 배선판(1)에 의하면, 그 평면 방향으로 복수의 관통 스루홀 비아가 마련되어 있으며, 코어 접속용 비아(30)와 코어 독립용 비아(40)를 함께 2중 비아 구조로 하였다. 그리고, 코어 독립용 비아(40)의 외측 관통 구멍(41)은, 코어 접속용 비아(30)의 외측 관통 구멍(31)과 동일 직경이다. 그 결과, 코어 접속용 비아(30)와 코어 독립용 비아(40)에 있어서, 코어 기재(10)에 포함되는 카본 파이버의 절단 단면적을 근접시킬 수 있다.

따라서, 프린트 배선판(1)의 평면 방향에 있어서, 열팽창률이나 탄성률 등의 물성이 부분적으로 달라져 버리는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 프린트 배선판(1)에 생기는 열응력을 저감할 수 있으며, 그로써 왜곡의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 코어 접속용 비아(30)에 있어서는, 절연 수지부(33)의 표면 및 주위에 코어 접속용 도전부(34)를 형성하고, 코어 접속용 도전부(34)를 통하여 코어 기재(10)와 도전막(31A)을 전기적으로 접속하도록 하였다.

이러한 코어 접속용 비아(30)의 구조에 의하면, 예컨대 특허문헌 1의 도 10에 기재된 배선 기판과 같이, 코어 접속용 비아(30)와 코어 기재(10)를 전기적으로 접속하기 위해, 마이크로 비아를 별도 마련할 필요가 없다.

예컨대, 코어 기재(10)의 표면에 형성되는 랜드(10B)와, 배선층(20)에 있어서의 도체 패턴층(20B)을 전기적으로 도통시키기 위해, 레이저 가공에 의해 유리 섬유 클로스를 포함하는 절연층(20A)에 마이크로 비아를 별도 형성하는 것이 불필요해진다.

따라서, 비아 구멍을 형성할 때에 개구 직경이나 천공 깊이 등의 치수 오차가 생기기 쉬워지는 절연층(20A)에의 레이저 가공을 피하면서, 코어 기재(10)와 코어 접속용 비아(30)의 전기적인 접속을 양호하게 얻을 수 있다.

또한, 레이저를 이용하여 절연층(20A)에 비아 구멍을 형성하는 것이 불필요해지기 때문에, 그 이전 공정에서, 절연층(20A)의 표면 중 비아 구멍을 형성하는 부분을 덮고 있는 구리박(24)을 에칭 등에 의해 제거하는 시간이 불필요해진다. 따라서, 프린트 제조판(1)의 제조 공정이 한층 더 간이한 것으로 되어, 생산 효율을 높일 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 프린트 배선판(1)은, 코어 접속용 비아(30) 및 코어 독립용 비아(40)가 복수 마련되어 있으며, 외측 관통 구멍(31, 41)은 코어 기재(10)의 평면 방향으로 상호 균등하게 배치되어 있는 것이 바람직하다. 예컨대, 외측 관통 구멍(31, 41)을, 격자형으로 배치하여도 좋다. 이 경우, 격자의 각 정점 간격은 같고, 각 정점의 위치와 외측 관통 구멍(31, 41)의 축심이 일치하도록, 외측 관통 구멍(31, 41)을 코어 기재(10)의 평면 방향으로 균등하게 배치하여도 좋다. 이에 의해, 프린트 제조판(1)의 평면 방향에 있어서, 그 열팽창률에 변동이 생기는 것을 억제할 수 있다.

<프린트 배선판의 제조 방법>

다음에, 프린트 배선판(1)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 2 내지 도 17은, 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판(1)의 제조 공정을 나타내는 단면도이다.

<코어 기재의 제조 공정>

도 2 및 도 3은, 코어 기재(10)를 형성하는 공정을 나타내는 도면이다. 코어 기재(10)는, 전술한 바와 같이, CFRP를 포함하는 도전층(10A)을 구비한 기재이다. 코어 기재(10)의 형성에 대응하여, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 카본 파이버의 직포에 에폭시 수지를 함침시킨 프리프레그(11)를 복수매 중합하여, 구리박(12)으로 사이에 끼우고, 가열 및 가압한다. 그 결과, 프리프레그(11)에 포함되는 수지가 경화됨으로써 도전층(10A)이 형성된다. 또한, 구리박(12)은, 후속 공정에 있어서의 패터닝을 거쳐, 도 1에 나타내는 랜드(10B)를 형성한다. 코어 기재(10)에 포함되는 프리프레그(11)의 적층 수는 임의로 선택할 수 있다. 본 실시형태에서는, 코어 기재(10)의 표면에 형성되는 구리박(12)이, 제2 도체층의 일례가 된다.

프리프레그(11)에 이용되는 카본 파이버는, 열팽창률이 낮으며, 탄성률이 높다. 카본 파이버의 열팽창률은 예컨대 대략 0 ppm/℃이며, 이 카본 파이버에 수지를 함침시킨 프리프레그(11)의 열팽창률은, 예컨대 수 ppm/℃ 정도가 된다. 프리프레그(11)의 압착은, 예컨대, 진공 프레스법, 진공 라미네이터 등의 라미네이터, 적층판 프레스기 등을 이용하여 행할 수 있다. 가열 및 가압 처리에 의해, 카본 파이버에 함침되어 있는 수지가 경화되면, 도전층(10A)이 형성된다. 도전층(10A)의 표면을 피복하는 구리박(12)은, 코어 기재(10)(도전층(10A))의 표면을 보호하고, 코어 기재(10)(도전층(10A))에 도금을 실시할 때에 도금 급전층으로서 사용하는 등의 목적으로 마련되어 있다.

<외측 관통 구멍 형성 공정>

도 4는, 코어 기재(10)에, 관통 스루홀 비아(코어 접속용 비아(30), 코어 독립용 비아(40))의 외측 관통 구멍(31, 41)을 형성하는 공정을 나타낸다. 코어 기재(10)에는, 소정의 위치에, 코어 접속용 비아(30)의 외측 관통 구멍(31)과 코어 독립용 비아(40)의 외측 관통 구멍(41)이 형성된다. 외측 관통 구멍(31, 41)의 천공은, 예컨대 드릴에 의한 절삭 가공, 펀칭 금형에 의한 펀칭 가공, 혹은, 레이저에 의한 어블레이션 가공 등에 의해 행할 수 있다. 외측 관통 구멍(31, 41)의 구멍 직경은, 도전막(31A, 32A)과 도전막(41A, 42A) 사이의 단락이 일어나지 않으며, 또한, 수율을 높일 수 있는 치수로서, 전술한 내측 관통 구멍(32, 42)의 구멍 직경에 따라 결정하여도 좋다. 일례로서, 내측 관통 구멍(32, 42)의 구멍 직경이 일반적으로 0.25 ㎜ 정도인 경우에, 외측 관통 구멍(31, 41)의 구멍 직경을 0.7 ㎜ 정도의 크기로 결정하여도 좋다.

<외측 관통 구멍 벽면의 도금 처리>

도 5는, 외측 관통 구멍(31, 41)의 내벽면에 도금을 실시하는 공정을 나타내는 도면이다. 본 실시형태에서는, 외측 관통 구멍(31, 41)의 내벽면을 구리 도금에 의해 피복한다. 이에 의해, 도 1에 나타내는 도전막(31A, 41A)이 형성된다.

코어 기재(10)에 외측 관통 구멍(31, 41)을 형성할 때, 예컨대 드릴의 마모 등에 의해 외측 관통 구멍(31, 41)의 내벽면이 조면(요철면)이 되는 경우가 있다. 그렇게 하면, 외측 관통 구멍(31, 41)의 내벽면에 CFRP의 절삭분이 부착되어 잔류하기 쉬워진다. 이에 대하여, 외측 관통 구멍(31, 41)의 내벽면에, 무전해 구리 도금이나 전해 구리 도금을 실시하도록 하고 있다. 이에 의하면, 외측 관통 구멍(31, 41)의 내벽면에 CFRP의 절삭분이 잔류하여도, 도전막(31A, 41A)과 도전막(32A, 42A)이 단락하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 본 공정에서는, 상기 도금 처리에 있어서, 구리박(12)을 전해 도금의 음극으로서 사용하여 구리 도금을 석출시키고 있다. 도면 중 부호 121은, 구리박(12)의 표면에 석출된 구리 도금에 의해 형성되는 도전막을 표시하고 있다.

또한, 외측 관통 구멍(31, 41)의 내벽면을 도전막(31A, 41A)에 의해 피복하면, 그 내벽면이 평활해져, 후속 공정에 있어서 외측 관통 구멍(31, 41)에 절연 수지를 충전하기 쉬워진다. 그렇게 하면, 절연 수지 중에 보이드(기포)가 발생하기 어려워져, 코어 기재(10)의 도전층(10A)과 내측 관통 구멍(32)의 내벽면을 피복하는 도전막(32A)이 전기적으로 단락하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 도전막(31A, 41A)을 형성하는 구리 도금의 두께는, 임의의 두께로 설정할 수 있지만, 예컨대 일반적으로 신뢰도가 높은 것으로 고려되는 0.025 ㎜ 정도의 두께로 설정하여도 좋다.

<절연 수지의 충전 공정>

도 6은, 외측 관통 구멍(31, 41)에 절연 수지를 충전하는 공정을 나타내는 도면이다. 외측 관통 구멍(31, 41)의 내벽면을 구리 도금에 의해 피복함으로써 도전막(31A, 41A)을 형성한 후, 외측 관통 구멍(31, 41)에는 절연 수지가 충전된다. 외측 관통 구멍(31, 41)에 충전된 절연 수지에는, 예컨대 가열됨으로써 경화하는 열경화 수지를 이용하도록 하여도 좋다. 외측 관통 구멍(31, 41)에 충전된 절연 수지에 의해, 절연 수지부(33, 43)가 형성된다. 또한, 외측 관통 구멍(31, 41)에 충전하는 절연 수지에는, 예컨대 열팽창률이 낮은 실리카 분말 등의 무기 필러를 첨가하여도 좋다. 이에 의해, 코어 기재(10)의 열팽창률을 낮게 하는 데 기여하여, 열응력에 기인하는 왜곡의 발생을 저감하기 쉬워진다. 또한, 외측 관통 구멍(31, 41)에 충전한 절연 수지가 경화한 후, 외측 관통 구멍(31, 41)으로부터 돌출하는 부분에 대해서는, 예컨대 연삭을 행하는 등의 평탄화 처리에 의해 절연 수지의 표면을 평탄화하면 좋다.

<무전해 구리 도금 공정/레지스트막 형성 공정>

도 7은, 무전해 구리 도금 공정 및 레지스트막 형성 공정을 나타내는 도면이다. 외측 관통 구멍(31, 41)에 절연 수지부(33, 43)를 형성한 후, 코어 기재(10)의 양면에 대하여 무전해 구리 도금을 실시하여, 무전해 구리 도금층(13)을 형성한다.

그 후, 코어 기재(10)의 양면에 형성한 무전해 구리 도금층(13)의 표면에, 예컨대 포토리소그래피용의 레지스트막(14)을 형성한다. 그리고, 레지스트막(14)에 대하여, 노광, 현상 조작을 행함으로써 레지스트막(14)의 패터닝을 행한다. 이와 같이 하여, 레지스트막(14) 중, 코어 기재(10)의 표면 상에 있어서 코어 접속용 비아(30)를 형성하는 부분에 개구부(14A)를 형성한다. 즉, 코어 기재(10)의 평면 방향에 있어서, 외측 관통 구멍(31)에 충전된 절연 수지의 표면 부분에 개구부(14A)가 중첩되도록, 레지스트막(14)을 패턴 형성한다.

<전해 구리 도금 공정>

도 8은, 코어 기재(10)의 양면에 전해 구리 도금을 실시하는 공정을 나타내는 도면이다. 이 공정에서는, 전술한 무전해 구리 도금 공정에 있어서 코어 기재(10)의 양면에 형성한 무전해 구리 도금층(13)을 급전층으로서 이용하고, 레지스트막(14)을 마스크로 하여 코어 기재(10)의 양면에 전해 구리 도금을 실시한다. 이에 의해, 레지스트막(14)의 개구부(14A)가 형성되어 있는 부분에 전해 구리 도금층(15)이 형성된다. 전해 구리 도금층(15)은, 최종적으로, 도 1에 나타내는 덮개 도금부(10C)를 형성한다. 전해 구리 도금층(15)은 제1 도전층의 일례이다.

코어 기재(10)의 양면에 전해 구리 도금층(15)을 형성한 후, 레지스트막(14)을 제거한다. 또한, 전해 구리 도금층(15)의 두께는 특정 두께에 한정되지 않지만, 예컨대 20∼25 ㎛ 정도의 두께로 설정하여도 좋다.

<랜드 형성 공정>

도 9 내지 도 11은, 코어 기재(10)의 양면에, 랜드(10B)를 형성하는 공정을 나타내는 도면이다. 도 9는, 코어 기재(10)의 양면에 레지스트막(16)을 형성한 상태를 나타낸다. 코어 기재(10)에 있어서의 표면 전체면에 도포한 레지스트막(16)에 노광, 현상 조작을 행함으로써, 레지스트막(16)의 패터닝이 행해진다. 그때, 후속하는 에칭 공정에서, 도 1에 나타낸 랜드(10B)가, 외측 관통 구멍(31)(절연 수지부(33)) 및 외측 관통 구멍(41)(절연 수지부(43))의 주위에 형성되도록, 레지스트막(16)의 패터닝을 행한다. 구체적으로는, 인접하는 관통 스루홀 비아의 랜드(10B)끼리가 전기적으로 독립하여 배치되도록, 레지스트막(16)에 개구부(16A)를 패턴 형성한다. 여기서, 외측 관통 구멍(31)에 대해서는, 절연 수지부(33)의 양면에 전해 구리 도금층(15)이 형성되어 있다. 따라서, 외측 관통 구멍(31)의 주위에 형성되는 랜드(10B)는, 전해 구리 도금층(15)의 주위에 형성되어 있다고 말할 수 있다.

도 10은, 레지스트막(16)을 마스크로 하여 에칭을 행한 상태를 나타낸다. 레지스트막(16)을 마스크로 하여 에칭을 행함으로써, 개구부(16A)에 대응하는 부분에 있어서의 무전해 구리 도금층(13), 도전막(121) 및 구리박(12)이 제거된다. 도 11은, 레지스트막(16)을 제거한 상태를 나타낸다. 에칭을 행한 후, 계속해서 레지스트막(16)의 제거를 행한다. 추가로, 코어 기재(10)의 양면 전체에 대하여 에칭을 행하여, 무전해 구리 도금층(13)을 제거한다. 도 9 및 도 10에 나타내는 공정에 의해, 외측 관통 구멍(31)에 있어서의 전해 구리 도금층(15)의 주위와, 외측 관통 구멍(41)의 주위에, 랜드(10B)를 서로 독립된 상태로 형성할 수 있다. 랜드(10B)는, 구리박(12) 및 그 표면의 도전막(121)을 포함하여 형성된다.

또한, 본 실시형태에서는, 상기 무전해 구리 도금 공정에 있어서, 코어 기재(10)의 표면에 무전해 구리 도금층(13)을 형성하고 있는데, 이것은 전해 구리 도금 공정에서 전해 구리 도금층(15)을 형성할 때의 급전층으로서 이용하는 것 외에, 하기의 목적을 의도한 것이다. 즉, 코어 기재(10)의 표면에 무전해 구리 도금층(13)을 형성해 둠으로써, 에칭 후에 레지스트막(16)을 박리하기 쉬워진다. 예컨대, 외측 관통 구멍(31, 41)의 절연 수지부(33, 43)의 표면에 무전해 구리 도금층(13)을 형성하지 않는 경우, 절연 수지부(33, 43)에 직접 레지스트막(16)이 형성된다. 그렇게 하면, 예컨대 유기 수지끼리가 결합하여 버려, 레지스트막(16)을 절연 수지부(33, 43)로부터 박리하기 어려워진다. 이에 대하여, 절연 수지부(33, 43)의 표면에 무전해 구리 도금층(13)을 형성해 둠으로써, 레지스트막(16)의 제거 시에 레지스트막(16)을 용이하게 박리할 수 있다.

<배선층의 형성 공정>

도 12 및 도 13은, 배선층(20)을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 코어 기재(10)의 양면을 사이에 끼우기 위한 프리프레그(23) 및 구리박(24)을 준비한다. 프리프레그(23)는, 예컨대 유리 섬유 클로스에 에폭시 수지 등의 수지 재료를 함침한 프리프레그이다. 코어 기재(10)의 양면에 대하여, 프리프레그(23), 구리박(24)의 순서로 적층한다. 그리고, 코어 기재(10)를 프리프레그(23) 및 구리박(24)에 의해 사이에 끼우고, 가열 및 가압함으로써, 프리프레그(23)를 경화시킨다. 그 결과, 도 13에 나타내는 바와 같이, 프리프레그(23), 구리박(24), 및 코어 기재(10)가 일체로 된다. 또한, 프리프레그(23)는 도 1에 나타내는 절연층(20A)을 형성하고, 구리박(24)은 도 1에 나타내는 도체 패턴층(20B)을 형성한다. 또한, 도 12 이후에 있어서, 작도 상, 구리박(12)의 표면에 형성되어 있는 도전막(121)의 도시를 생략하고 있다.

<내측 관통 구멍 형성 공정>

도 14는, 내측 관통 구멍(32, 42)을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 코어 기재(10) 및 그 양면에 적층된 1세트의 배선층(20)을 두께 방향으로 관통하도록, 내측 관통 구멍(32, 42)이 형성된다. 내측 관통 구멍(32, 42)의 천공은, 예컨대 드릴에 의한 절삭 가공, 펀칭 금형에 의한 펀칭 가공, 혹은, 레이저에 의한 어블레이션 가공 등에 의해 행할 수 있다.

<내측 관통 구멍 벽면의 도금 처리>

도 15는, 내측 관통 구멍(32, 42)의 내벽면에 도금 처리를 실시하는 공정을 나타내는 도면이다. 본 실시형태에서는, 내측 관통 구멍(32, 42)의 내벽면을 구리 도금에 의해 피복한다. 이에 의해, 도 1에 나타내는 도전막(32A, 42A)이 형성된다. 여기서, 도면의 도금 처리에 있어서, 구리박(12)을 전해 도금의 음극으로서 사용하여 구리 도금을 석출시키고 있다. 또한, 이 도금 처리에 있어서, 도 5에 나타낸 도전막(121)과 마찬가지로, 내측 관통 구멍(32, 42)의 내벽면에 더하여 구리박(24)의 표면에도 실제로는 도전막이 형성되게 되지만, 편의상, 그 도시를 생략하고 있다.

<도체 패턴층 형성 공정>

도 16 및 도 17은, 도체 패턴층을 형성하는 공정을 나타내는 도면이다. 도 16에 나타내는 공정에서는, 구리박(24)의 표면에 레지스트막(25)을 형성한다. 레지스트막(25)은, 도 1에 나타낸 도체 패턴층(20B)을 형성하는 부분이 개구부(25A)가 되도록 패터닝된다. 계속해서, 도 17에 나타내는 바와 같이, 레지스트막(25)을 마스크로 하여 에칭을 행한다. 이에 의해, 레지스트막(25)에 있어서의 개구부(25A)가 마련된 위치에 있어서의 구리박(24)이 제거된다. 에칭을 행한 후, 잔존하는 구리박(24) 및 그 표면에 형성되어 있는 도전막을 포함하여 도체 패턴층(20B)(랜드(21), 배선 패턴(22))이 형성된다.

이상의 각 공정을 거쳐, 도 1에 나타내는 프린트 배선판(1)을 제조할 수 있다. 또한, 전술한 레지스트막(14)을 형성하는 공정에 있어서는, 프린트 배선판(1)에 있어서의 랜드(10B) 및 덮개 도금부(10C)의 단부끼리가 상하로 중첩되도록, 레지스트막(14)의 패터닝을 행하도록 하여도 좋다. 이에 의해, 프린트 배선판(1)에 있어서, 랜드(10B)와 덮개 도금부(10C) 사이의 전기적인 도통이 양호하게 얻어진다.

그때, 랜드(10B) 및 덮개 도금부(10C)가 평면 방향으로 중합되는 랩 폭(lap width)은, 임의의 치수로 정할 수 있다. 예컨대, 레지스트막(14)을 형성하는 공정에 있어서, 레지스트막(14)에 있어서의 개구부(14A)의 직경을 외측 관통 구멍(31)의 직경보다 크게 하여, 외측 관통 구멍(31)에 충전된 절연 수지의 전체면을 개구부(14A)로부터 노출시켜도 좋다. 개구부(14A)와 외측 관통 구멍(31)에 있어서의 직경의 차를 조절함으로써, 랜드(10B) 및 덮개 도금부(10C)의 상기 랩 폭을 원하는 치수로 조정할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 외측 관통 구멍(31)의 내측에 구리 도금이 실시되어 있다. 그 때문에, 레지스트막(14)의 개구부(14A) 및 외측 관통 구멍(31)을 동일 직경으로 하여, 쌍방의 윤곽이 상하로 중첩되도록 레지스트막(14)을 패터닝하여도 좋다. 그 경우에 있어서도, 도전막(31A)의 상하 단부와 덮개 도금부(10C)의 전기적인 도통을 얻을 수 있다. 따라서, 랜드(10B), 도전막(31A), 덮개 도금부(10C), 도전막(32A)의 상호간의 전기적인 접속을 양호하게 얻을 수 있다.

이상과 같이, 본 실시형태에 따른 프린트 배선판(1)의 제조 방법에 있어서는, 코어 접속용 비아(30)에 관하여, 외측 관통 구멍(31)을 형성하기 전에 코어 기재(10)의 표면에 구리박(12)을 형성한다. 그리고, 코어 접속용 비아(30)를 형성하는 부분에 개구부(14A)가 패턴 형성된 레지스트막(14)을 마스크로 하여 전해 구리 도금층(15)을 형성한다. 그리고, 코어 기재(10)에 형성된 전해 구리 도금층(15) 및 랜드(21)를 형성하는 부분에 형성한 레지스트막(16)을 마스크로 하여 에칭을 행하여, 코어 기재(10) 및 배선층(20)을 관통하는 내측 관통 구멍(32)을 형성한다. 프린트 배선판(1)의 상기 제조 방법에 따르면, 코어 접속용 비아(30)에 있어서의 내측 관통 구멍(32)의 주위에, 덮개 도금부(10C) 및 랜드(21)를 용이하게 형성할 수 있다. 그 결과, 절연층(20A)에 대한 레이저 가공을 피하면서, 코어 기재(10)와 코어 접속용 비아(30) 사이의 전기적인 접속을 용이하게 확보하는 것이 가능해진다.

<변형예>

도 18은, 제1 변형예에 따른 프린트 배선판(1A)의 단면도이다. 도 18에 나타내는 프린트 배선판(1A)에서는, 복수의 도체 패턴층(20B)과 절연층(20A)이 교대로 적층되어 배선층(20')이 형성되어 있다. 도 19는, 제1 변형예에 따른 배선층(20')의 형성 공정을 나타내는 도면이다. 코어 기재(10)에 대해서는, 제1 실시형태와 동일하다.

도 19에 나타내는 바와 같이, 배선층(20')을 형성할 때에는, 프리프레그(23), 배선 시트(26), 프리프레그(23), 구리박(24)을, 코어 기재(10)의 양면에 위치 맞춤하여 배치하고, 가열 및 가압함으로써 배선층(20')을 코어 기재(10)와 일체로 형성한다. 배선 시트(26)는, 예컨대 절연 수지 시트(26A)의 양면에 배선 패턴(26B)을 형성한 것이다. 배선 시트(26)는, 예컨대 유리 섬유 클로스를 포함하는 절연 수지 시트의 양면에 구리박을 피착시킨 양면 구리 부착 기판의 구리 박층을 소정 패턴으로 에칭함으로써 형성하여도 좋다. 코어 기재(10)에 배선층(20')을 일체로 형성한 후에는, 도 14에 나타낸 내측 관통 구멍 형성 공정 이후의 각 공정을 거쳐, 도 18에 나타내는 프린트 배선판(1A)을 제조할 수 있다.

또한, 도 1에 나타내는 프린트 배선판(1)은, 예컨대 배선층(20)의 표면에 빌드업부가 적층되어 있어도 좋다. 도 20은, 제2 변형예에 따른 프린트 배선판(1B)의 단면도이다. 프린트 배선판(1B)은, 각 배선층(20)의 표면에 적층된 1세트의 빌드업부(50)를 구비한다. 빌드업부(50)는, 절연층, 배선 패턴 및 비아를 갖는 배선층이 적층된 것이다. 도 20에 나타내는 예에서는, 빌드업부(50)는, 2층의 빌드업층(50A, 50B)을 가지고 있지만, 그 적층 수는 임의의 수로 설정할 수 있다. 또한, 본 변형예와 같이 배선층(20)의 위에 빌드업부(50)를 적층하는 경우에는, 내측 관통 구멍(32, 42)의 내부에 절연 수지부(35, 45)가 형성된다. 절연 수지부(35, 45)를 형성하는 절연 수지는 특정 종류에 한정되지 않지만, 예컨대 절연 수지부(33, 43)와 동종의 수지를 이용하여도 좋다.

1층째의 빌드업층(50A)은, 절연층(51A) 및 배선 패턴(52A)과, 배선층(20)에 있어서의 랜드(21)와 전기적으로 접속하는 비아(53A)를 구비한다. 2층째의 빌드업층(50B)은, 절연층(51B) 및 배선 패턴(52B)과, 비아(53B)를 구비한다. 각 빌드업층에 있어서의 배선 패턴(52A, 52B)은, 각 코어 접속용 비아(30) 및 비아(53A, 53B)를 통하여 전기적으로 접속된다.

빌드업부(50)는, 예컨대 빌드업법에 따라 형성할 수 있다. 예컨대, 배선층(20)의 양면에, 에폭시 필름 등의 절연성 수지 필름을 라미네이트하여 절연층(51A)을 형성하고, 레이저 가공 등에 의해, 비아(53A)를 형성하는 비아 구멍을 형성한다. 그때, 상기 비아 구멍은, 바닥면에서 배선층(20)의 최상층에 형성되어 있는 랜드(21)가 노출되도록 절연층(51A)에 개구시킨다. 다음에, 디스미어(desmear) 처리에 의해 비아 구멍의 내면 및 절연층(51A)의 표면에 무전해 구리 도금층을 형성한다. 계속해서, 이 무전해 구리 도금층의 표면에 레지스트막을 피착하여, 노광 및 현상 조작에 의해, 비아(53A) 및 배선 패턴(52A)이 되는 부분이 노출되도록 레지스트막의 패터닝을 행한다.

다음에, 무전해 구리 도금층의 표면에 형성된 레지스트막을 마스크로 하고, 또한 무전해 구리 도금층을 도금 급전층으로 하여 전해 구리 도금을 실시한다. 이에 의해, 무전해 구리 도금이 노출되어 있는 부분에 전해 구리 도금이 형성된다. 또한, 비아 구멍에는 전해 구리 도금이 충전되어, 비아(53A)가 형성된다. 다음에, 상기 레지스트막을 제거하고, 절연층(51A)의 표면에 노출되어 있는 무전해 구리 도금층을 에칭하여 제거함으로써, 배선 패턴(52A)이 패턴 형성된다. 2층째의 빌드업층(50B)도, 1층째의 빌드업층(50A)과 동일한 공정으로 형성할 수 있다.

최상층이 되는 빌드업층(50B)에는, 반도체 소자를 접속하기 위한 전극, 혹은 외부 접속 단자를 접합하기 위한 접속 패드를 패턴 형성한다. 그리고, 이 전극 혹은 외부 접속 단자를 제외하고 솔더 레지스트층(도시하지 않음)에 의해 피복한다. 또한, 외부에 노출되는 전극 혹은 외부 접속 단자에 대해서는, 금 도금 등의 보호 도금을 실시하여도 좋다. 또한, 상기 변형예에서는, 절연성 수지 필름을 이용하여 빌드업부(50)의 절연층(51A)을 형성하는 예를 설명하였지만, 예컨대 표면에 구리박이 붙여진 수지 시트를 이용하여도 좋다. 이상과 같이, 본 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 방법에는, 다양한 변형을 채용할 수 있다.

[제2 실시형태]

다음에, 제2 실시형태에 대해서 설명한다. 도 21은, 제2 실시형태에 따른 프린트 배선판(1C)의 단면도이다. 제1 실시형태에 따른 프린트 배선판(1)과 공통되는 부위에 대해서는 동일한 부호를 붙임으로써 자세한 설명을 생략한다. 프린트 배선판(1C)에서는, 관통 스루홀 비아(코어 접속용 비아(30), 코어 독립용 비아(40))에 있어서의 외측 관통 구멍(31, 41)의 내벽면에 도금을 실시하는 공정을 생략하고 있다.

프린트 배선판(1C)에 있어서, 코어 기재(10)의 표면에는 랜드(10B')가 형성되어 있다. 랜드(10B')는, 코어 접속용 비아(30)에 있어서의 외측 관통 구멍(31)의 주위에 형성되어 있고, 코어 기재(10)의 표면 및 덮개 도금부(10C)에 대하여 접속되어 있다. 코어 접속용 비아(30)는, 코어 기재(10)의 도전층(10A)과 전기적으로 접속되는 관통 스루홀 비아이다. 도 21에 나타내는 형태와 같이, 외측 관통 구멍(31)의 내벽면에 도금을 형성하지 않는 경우에도, 도전층(10A)의 상면 또는 하면에 노출된 카본 파이버와 랜드(10B') 사이에서 전기적 접속을 얻을 수 있다. 한편, 랜드(10B')는, 코어 접속용 비아(30)에 있어서의 내측 관통 구멍(32)의 내벽면에 형성된 도전막(32A)과, 덮개 도금부(10C)를 개재하여 전기적으로 접속된다. 이상으로부터, 외측 관통 구멍(31)의 내벽면이 도금에 의해 피복되어 있지 않아도, 랜드(10B') 및 덮개 도금부(10C)를 통하여 코어 접속용 비아(30)의 도전막(32A)을 코어 기재(10)의 도전층(10A)과 전기적으로 접속하는 것이 가능하다.

단, 도전층(10A)에 포함되는 카본 파이버는, 도전층(10A)의 평면 방향으로 전연하도록 배향되어 있기 때문에, 도전층(10A)의 표면(상면, 하면)으로부터의 카본 파이버의 노출은 불규칙한 것이 되기 쉽다. 따라서, 도전층(10A)의 표면으로부터 노출되는 카본 파이버에 랜드(10B')를 접속하는 경우, 외측 관통 구멍(31)의 내벽면으로부터 규칙적으로 노출되는 카본 파이버에 도금 접속을 행하는 경우보다, 전기적인 도통을 얻기 어려워진다. 따라서, 도 21에 나타내는 바와 같이, 프린트 배선판(1C)에 있어서의 랜드(10B')는, 제1 실시형태의 랜드(10B)에 비해서, 도전층(10A)의 표면과의 접촉 면적을 증대시키도록 하였다. 이에 의해, 도전층(10A)의 표면으로부터 노출되는 카본 파이버와 랜드(10B')의 전기적인 도통을 확보하기 쉬워진다.

또한, 프린트 배선판(1C)에 있어서, 랜드(10B') 및 덮개 도금부(10C)의 단부끼리는 상하로 중첩되어 있으며, 쌍방 사이의 전기적인 도통이 용이하게 얻어지도록 되어 있다. 그때, 랜드(10B') 및 덮개 도금부(10C)가 중합되는 랩 폭은, 임의로 정할 수 있다. 프린트 배선판(1C)을 제조하는 데 있어서, 제1 실시형태에서 설명한 레지스트막(14)을 형성하는 공정에서, 레지스트막(14)의 개구부(14A)의 직경을 외측 관통 구멍(31)의 직경보다 크게 하여, 개구부(14A) 내에 외측 관통 구멍(31)의 윤곽이 포함되도록 하면 좋다. 개구부(14A) 및 외측 관통 구멍(31)에 있어서의 직경의 차를 조절함으로써, 랜드(10B') 및 덮개 도금부(10C)의 랩 폭을 원하는 치수로 조정할 수 있다.

또한, 프린트 배선판(1C)과 같이, 랜드(10B')의 표면적을 크게 확보하는 경우, 제조 시에 도전층(10A)의 수지 재료에 포함되어 있던 수분이 증발하여 발생한 수증기를 외부로 내보내기 어려워진다. 따라서, 상기 수증기를 외부로 내보내기 위한 가스 배출 구멍을, 도전층(10A)의 표면을 덮는 구리박(24)에 형성하면 좋다. 가스 배출 구멍을 형성하는 위치 크기, 및 개수 등은 자유롭게 설정할 수 있다. 또한, 도전층(10A)을 형성하는 수지 재료로부터 수증기가 발생하는 타이밍으로서는, 외측 관통 구멍(31)에 충전한 절연 수지를 열경화시키기 위해 가열 처리를 행하는 타이밍 등을 일례로서 들 수 있다.

이상 서술한 각 실시형태 및 변형예는, 본 건의 본지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경을 부가할 수 있다. 또한, 전술한 실시형태 및 변형예는, 가능한 한 이들을 조합하여 실시하는 것이 가능하다.

예컨대, 전술한 실시형태에 있어서는, 코어 접속용 비아(30)에 있어서의 덮개 도금부(10C)를, 코어 기재(10)의 양면에 형성하고 있었지만, 코어 기재(10)에 있어서의 어느 한쪽의 표면에 덮개 도금부(10C)를 마련하도록 하여도 좋다. 이 경우, 랜드(10B(10B'))는, 코어 기재(10)의 표면 중, 적어도 덮개 도금부(10C)가 형성되는 쪽의 면에 형성함으로써, 코어 기재(10)에 포함되는 카본 파이버와 덮개 도금부(10C)를 전기적으로 접속할 수 있다. 즉, 코어 기재(10)에 있어서의 적어도 어느 한쪽의 표면에 덮개 도금부(10C)를 형성하면, 랜드(10B(10B'))를 통하여, 코어 접속용 비아(30)의 내측 관통 구멍(32)의 내벽면에 형성된 도전막(32A)과 도전층(10A)을 전기적으로 접속할 수 있다. 또한, 덮개 도금부(10C)를, 코어 기재(10)의 편면(片面)에 형성하는 경우에 비해서, 양면에 형성하는 경우 쪽이 전기 저항을 작게 할 수 있다.

따라서 도전성을 갖는 코어 기재와 복수의 관통 스루홀 비아를 구비한 배선판에 있어서, 코어 접속용 비아를 코어 기재와 전기적으로 접속시키기 위해 비아를 별도로 마련할 필요가 없고, 아울러 배선판에 발생하는 열응력을 저감할 수 있는 기술을 제공하는 것이 가능하다.

본원 명세서에서 언급하고 있는 모든 실시예 및 조건적 표현은, 본원 명세서를 읽는 사람이, 발명자가 기여한 사상 및 발명을 보다 철저히 이해하는 것을 돕는 것을 목적으로 하며, 본원 발명은 그러한 구체적인 실시예 및 조건으로 한정되지 않을 뿐 아니라, 명세서에 있어서의 그러한 실시예의 구성이 발명의 우수함이나 열등함을 나타내는 것은 아니다. 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 수정, 대체 및 변형이 있을 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims

도전성을 갖는 코어 기재와, 복수의 관통 스루홀 비아를 구비한 배선판의 제조 방법으로서,
상기 코어 기재에 있어서의 상기 관통 스루홀 비아가 형성되는 부분에 상기 코어 기재를 관통하는 외측 관통 구멍을 형성하는 공정과,
상기 외측 관통 구멍에 절연 수지를 충전하는 공정과,
상기 복수의 관통 스루홀 비아 중 상기 코어 기재와 전기적으로 접속되는 코어 접속용 비아가 형성되는 부분의 상기 절연 수지의 표면에 제1 도전층을 형성하는 공정과,
상기 제1 도전층의 주위에 랜드를 형성하는 공정과,
상기 제1 도전층을 형성하는 공정 및 상기 랜드를 형성하는 공정 후에, 상기 코어 기재 위에 배선층을 적층하는 공정과,
상기 외측 관통 구멍보다 소직경이며 또한 상기 코어 기재 및 상기 배선층을 관통하는 내측 관통 구멍을, 상기 절연 수지를 관통하도록 형성하는 공정과,
상기 내측 관통 구멍의 내벽면을 제1 도전막에 의해 피복하는 공정
을 포함하고,
상기 코어 기재와 상기 코어 접속용 비아의 상기 제1 도전막은 상기 제1 도전층 및 상기 랜드를 통하여 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 배선판의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 도전층을 형성하는 공정에 있어서, 상기 코어 기재의 표면 중 상기 코어 접속용 비아가 형성되는 부분에 개구부가 패터닝된 레지스트막을 마스크로 하여 상기 제1 도전층을 상기 코어 기재의 표면에 형성하는 것을 특징으로 하는 배선판의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 외측 관통 구멍을 형성하는 공정 전에, 상기 코어 기재의 표면에 제2 도전층을 형성하는 공정을 더 포함하고,
상기 랜드를 형성하는 공정에 있어서, 상기 코어 기재에 형성된 상기 제1 도전층 및 상기 랜드를 형성하는 부분에 제2 레지스트막을 형성하고, 상기 제2 레지스트막을 마스크로 하여 에칭을 행하는 것을 특징으로 하는 배선판의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 절연 수지를 충전하는 공정 전에, 상기 외측 관통 구멍의 내벽면을 제2 도전막에 의해 피복하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배선판의 제조 방법.
도전성을 갖는 코어 기재와,
상기 코어 기재에 적층된 배선층과,
상기 코어 기재 및 상기 배선층을 관통하는 복수의 관통 스루홀 비아
를 구비하고,
상기 복수의 관통 스루홀 비아 중 상기 코어 기재와 전기적으로 접속되는 코어 접속용 비아는,
상기 코어 기재를 관통하는 외측 관통 구멍과,
상기 외측 관통 구멍보다 소직경이며 또한 상기 코어 기재 및 상기 배선층을 관통하는 내측 관통 구멍과,
상기 외측 관통 구멍과 상기 내측 관통 구멍 사이에 형성된 절연 수지부와,
상기 내측 관통 구멍의 내벽면을 피복하는 제1 도전막과,
상기 절연 수지부의 표면 및 주위에 형성되어, 상기 코어 기재와 상기 제1 도전막을 전기적으로 접속하는 코어 접속용 도전부를 갖는 것을 특징으로 하는 배선판.
도전성을 갖는 코어 기재를 구비한 배선판에 복수 마련되는 관통 스루홀 비아 중 상기 코어 기재와 전기적으로 접속되는 코어 접속용 비아의 구조로서,
상기 코어 기재를 관통하는 외측 관통 구멍과,
상기 외측 관통 구멍보다 소직경이며 또한 상기 코어 기재 및 상기 코어 기재에 적층된 배선층을 관통하는 내측 관통 구멍과,
상기 외측 관통 구멍과 상기 내측 관통 구멍 사이에 형성된 절연 수지부와,
상기 내측 관통 구멍의 내벽면을 피복하는 제1 도전막과,
상기 절연 수지부의 표면 및 주위에 형성되어, 상기 코어 기재와 상기 제1 도전막을 전기적으로 접속하는 코어 접속용 도전부를 갖는 것을 특징으로 하는 코어 접속용 비아의 구조.