KR20170047407A - 입체 배선 기판의 제조 방법, 입체 배선 기판, 입체 배선 기판용 기재 - Google Patents

Abstract

50% 이상의 파단 신장을 구비하는 수지 필름(1)을 준비하는 준비 공정; 상기 수지 필름의 표면 상에 제 1 금속막(3)을 형성하는 제 1 금속막 형성 공정; 상기 제 1 금속막에 패터닝을 실시하여, 원하는 패턴을 형성하는 패턴 형성 공정; 상기 수지 필름에 대해서 가열 및 가압을 실시하여 입체 성형하는 입체 성형 공정; 및, 패턴 형성된 상기 제 1 금속막 상에 제 2 금속막(21)을 형성하는 제 2 금속막 형성 공정;을 갖고, 상기 제 1 금속막 형성 공정에 있어서는, 금속을 입자형으로 퇴적하여 상기 제 1 금속막을 다공형으로 형성하는 것에 관한 것이다.

Description

입체 배선 기판의 제조 방법, 입체 배선 기판, 입체 배선 기판용 기재{THREE-DIMENSIONAL WIRING BOARD PRODUCTION METHOD, THREE-DIMENSIONAL WIRING BOARD, AND SUBSTRATE FOR THREE-DIMENSIONAL WIRING BOARD}

본 발명은 입체적으로 성형된 입체 배선 기판의 제조 방법, 그 제조 방법에 의해 제조되는 입체 배선 기판, 그 입체 배선 기판에 이용되는 입체 배선 기판용 기재에 관한 것이다.

종래부터 알려져 있는 입체 배선 기판으로서는 3차원 구조를 구비하는 구조체의 표면 상에 전기 회로를 직접적이면서 입체적으로 형성한 부품인 MID(Molded Interconnect Device) 기판이 있다. MID 기판에 관한 기술로서는 2 쇼트(shot)법, MIPTEC(Microscopic Integrated Processing Technology), 및 LDS(Laser Direct Structuring) 등의 공법이 알려져 있다. 어느 공법에 있어서도, 몰드 수지에 대해 3차원 구조를 형성한 후에, 그 표면에 대해 배선 회로를 형성하게 된다. 예를 들어, 특허 문헌 1에는 MID 기판 및 그 제조에 관한 기술이 개시되어 있다.

2 쇼트법에 있어서는 1차 성형된 몰드 수지 상의 배선 형성을 하지 않는 부분에 대하여, 새로운 수지에 의한 2차 성형을 수행하고, 그 2차 성형에 따른 수지를 레지스트로 하여 촉매 도포 및 도금을 수행함으로써, 몰드 수지 상에 배선 회로를 형성한다. 그러나, 2차 성형된 수지에 의해 배선 패턴 형상을 규제하므로, 2차 성형을 위한 금형 가공 정밀도의 한계 때문에, 도체 폭과 도체 간극을 나타내는 L/S(line width and spacing)의 최솟값이 150/150μm 정도가 되어, 보다 미세한 배선 패턴의 형성이 어려웠다.

MIPTEC에 있어서는 성형된 몰드 수지의 표면 전체에 메탈라이징(metalizing)을 실시하여, 레이저 광에 의해 배선 회로의 가장자리 부분의 금속(메탈라이징 층)을 제거한다. 그 후, 배선 회로가 되는 영역에 통전하여 전해 도금을 수행하고, 그 후에 성형체의 전체 면에 플러시 에칭(flush etching)을 실시하여 배선 회로 이외의 금속을 제거함으로써, 몰드 수지 상에 배선 회로를 형성한다. 그러나, 레이저 광의 사용 시에는 성형된 몰드 수지의 3차원 형상에 대응한 특수한 레이저 조사 장치가 필요해져, 레이저 가공의 수고 및 설비 투자에 의한 제조 단가의 증가가 문제가 된다. 또한, 전해 도금에 의해 배선 회로에 필요한 금속을 퇴적하기 위해, 배선 회로가 되는 영역에만 통전할 필요가 있으므로, 그 배선 회로가 되는 영역이 성형체의 바깥 둘레부와 전기적으로 접속하고 있는지, 혹은 급전선을 통해 바깥 둘레부와 전기적으로 접속되어 있을 필요가 있다. 즉, 그 배선 회로가 되는 영역을 성형체의 바깥 둘레부로부터 전기적으로 멀어지게 하는 것(즉, 독립된 배선 패턴의 형성)이 어려워지는 문제나, 회로로서 최종적으로 불필요한 급전선의 형성 및 제거에 따른 비용 증가의 문제가 생긴다.

LDS에 있어서는 도전 입자를 포함한 특수한 수지 재료를 사용하여 1차 성형을 수행하여, 배선 회로가 되는 영역에 레이저 광을 조사하여 그 도전 입자를 노출시키고, 그 도전 입자의 노출 부분에 도금을 수행함으로써, 몰드 수지 상에 배선 회로를 형성한다. 그러나, 성형된 몰드 수지 내의 도전 입자를 노출시키는 정밀도의 문제때문에, L/S의 최솟값이 100/150μm 정도가 되어, 보다 미세한 배선 패턴의 형성이 어려웠다. 또한, MIPTEC와 마찬가지로 특수한 레이저 조사 장치가 필요해져, 레이저 가공의 수고 및 설비 투자에 의한 제조 단가의 증가가 문제가 된다.

그리고, 상기 어느 공법에 있어서도, 3차원적인 형상을 구비하는 몰드 수지에 배선 회로를 형성하므로, 최종적으로 제조되는 MID 기판은 단면 기판이 된다. 그러므로, 양면 기판과 비교하여 배선 회로의 자유도가 작아져, 기판 자체의 소형화도 어려워지는 문제가 생긴다. 그 문제 및 상술한 문제를 해결하는 방법으로서, 폴리이미드 등의 열가소성 수지에 배선 회로를 형성한 후에, 가열 및 가압에 의해 수지에 굽힘 가공을 실시하여, 입체 배선 기판을 제조하는 방법이 있다. 예를 들어, 특허 문헌 2에는 폴리이미드 필름 상에 열압착에 의해 금속박을 붙인 후에 입체 성형하는 것이 개시되고, 특허 문헌 3에는 폴리 설폰 수지 상에 도전성 페이스트를 도포한 후에 입체 성형하는 것이 개시되어 있다.

일본 특개2012-94605호공보 일본 특개평06-188537호공보 일본 특개2000-174399호공보

그러나, 가열 및 가압에 의해 평면인 열가소성 수지를 굽혀 입체적으로 성형하고자 하면, 굴곡부를 중심으로 신장이 생긴다. 이 때, 열가소성 수지는 파단 신장이 큰 것이 많아 비교적 자유롭게 신장되지만, 패턴 형성된 금속은 어느 한계까지는 신장되지만 그 이상 신장되면 폭이 넓은 크랙이 무수하게 발생되어 파단된다. 예를 들어, 특허 문헌 2 및 특허 문헌 3과 같은 방법에 의해, 배선 회로가 되는 금속을 수지 상에 형성한 후에 입체 성형을 하면, 입체 배선 기판의 만곡 부분에 있어서 배선 회로가 단선되기 쉬워져, 신뢰성이 뛰어난 입체 배선 기판을 제조하는 것이 어려워진다. 특히, 복잡한 입체 형상으로 신장되는 양이 많은 입체 기판을 성형하는 것 같은 경우에는 배선 회로의 단선이 보다 더 발생하기 쉬워진다.

본 발명은 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 배선 회로의 미세 가공 및 단가 저감을 이루는 동시에, 배선 회로의 단선을 방지하여 뛰어난 신뢰성을 구비하는 입체 배선 기판을 제조하는 것을 가능하게 하는 제조 방법을 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명은 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 배선 회로의 미세 가공 및 단가 저감이 이루어지는 동시에, 배선 회로의 단선이 방지되어 뛰어난 신뢰성을 구비하는 단면 혹은 양면에 배선 회로가 형성된 입체 배선 기판 및 이것에 이용되는 입체 배선 기판용 기재를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 입체 배선 기판의 제조 방법은 50% 이상의 파단 신장을 구비하는 수지 필름을 준비하는 준비 공정; 상기 수지 필름의 표면 상에 제 1 금속막을 형성하는 제 1 금속막 형성 공정; 포토리소그래피에 의해 상기 제 1 금속막에 패터닝을 실시하여, 원하는 패턴을 형성하는 패턴 형성 공정; 상기 수지 필름에 대해 가열 및 가압을 실시하여 입체 성형하는 입체 성형 공정; 및, 패턴 형성된 상기 제 1 금속막 상에 제 2 금속막을 형성하는 제 2 금속막 형성 공정;을 갖고, 상기 제 1 금속막 형성 공정에 있어서는 금속을 입자형으로 퇴적하는 한편 막 두께를 조정함으로써 상기 제 1 금속막을 다공(porous)형으로 형성하는 것이다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 입체 배선 기판은 입체적 형상을 구비하는 동시에 50% 이상의 파단 신장을 구비하는 수지 필름; 상기 수지 필름의 표면 상에 형성되고, 원하는 패턴을 구비하는 제 1 금속막; 및, 상기 제 1 금속막 상에 형성된 제 2 금속막;을 갖고, 상기 제 1 금속막은 금속을 입자형으로 퇴적하여 이루어지는 다공형 구조가 되도록 막 두께가 조정된 것이다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 입체 배선 기판용 기재는 50% 이상의 파단 신장을 구비하는 수지 필름; 및, 상기 수지 필름의 표면 상에 형성되고, 원하는 패턴을 구비하는 제 1 금속막;을 갖고, 상기 제 1 금속막은 금속을 입자형으로 퇴적하여 이루어지는 다공형 구조가 되도록 막 두께가 조정된 것이다.

본 발명에 의해, 배선 회로의 미세 가공 및 단가 저감을 이루는 동시에, 배선 회로의 단선을 방지하여 뛰어난 신뢰성을 구비하는 입체 배선 기판을 제조하는 것을 가능하게 하는 제조 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 의해, 배선 회로의 미세 가공 및 단가 저감이 이루어지는 동시에, 배선 회로의 단선이 방지된 뛰어난 신뢰성을 구비하는 입체 배선 기판 및 이것을 제조하기 위해 필요한 입체 배선 기판용 기재를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판의 제조 공정에서의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판의 제조 공정에서의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판에 대한 금속막 형성에서의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판의 제조 공정에서의 단면도이다.
도 5는 도 4에서의 파선 영역(V)의 확대 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판에 대한 금속막 형성에서의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판에 대한 금속막 형성에서의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판에 대한 금속막 형성에서의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판의 제조 공정에서의 단면도이다.
도 10은 도 9에서의 파선 영역(X)의 확대 개념도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판에 대한 금속막 형성에서의 개략도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판의 제조 공정에서의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 입체 성형에 관련된 제조 공정을 나타내는 개략도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 입체 성형에 관련된 제조 공정을 나타내는 개략도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 입체 성형에 관련된 제조 공정을 나타내는 개략도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 입체 성형에 관련된 제조 공정을 나타내는 개략도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판의 제조 공정에서의 단면도이다.
도 18은 도 17의 파선 영역(XVIII)의 확대 개념도이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판의 제조 공정에서의 단면도이다.
도 20은 도 19에서의 파선 영역(XX)의 확대 개념도이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판에 대한 금속막 형성에서의 개략도이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판의 사시도이다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판의 사용예를 나타내는 개략도이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대하여 실시예를 바탕으로 상세하게 설명한다. 그리고 본 발명은 아래에 설명하는 내용에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 임의로 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 또한, 실시예의 설명에 이용하는 도면은 모두 본 발명에 의한 입체 배선 기판 및 그 구성 부재를 모식적으로 나타내는 것으로, 이해를 심화하기 위해 부분적인 강조, 확대, 축소, 또는 생략 등을 수행하고 있어, 입체 배선 기판 및 그 구성 부재의 축척이나 형상 등을 정확하게 나타내는 것이 아닌 경우가 있다. 또한, 실시예에서 이용하는 각종 수치는 일례를 나타내는 경우도 있고, 필요에 따라 여러가지로 변경하는 것이 가능하다.

＜실시예＞

아래에 있어서, 도 1 내지 도 22를 참조하면서, 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판의 제조 방법에 대해 상세하게 설명한다. 여기서, 도 1, 도 2, 도 4, 도 9, 도 12, 도 17, 및 도 19는 입체 배선 기판의 제조 공정에서의 단면도이다. 또한, 도 5는 도 4에서의 파선 영역(V)의 확대 개념도이며, 도 10은 도 9에서의 파선 영역(X)의 확대 개념도이며, 도 18은 도 17의 파선 영역(XVIII)의 확대 개념도이며, 도 20은 도 19에서의 파선 영역(XX)의 확대 개념도이다. 또한, 도 13 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 입체 성형에 관련된 제조 공정을 나타내는 개략도이다. 그리고, 도 3, 도 6 내지 도 8, 도 11, 도 21은 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판에 대한 금속막 형성에서의 개략도이다. 도 22는 본 발명의 실시예에 따른 입체 배선 기판의 사시도이다.

먼저, 도 1에 나타낸 바와 같이, 열가소성 수지 필름(1)을 준비한다(준비 공정). 열가소성 수지 필름(1)으로서는 예를 들어, 폴리이미드 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 공지된 수지 필름을 이용할 수 있다. 열가소성 수지 필름(1)의 두께는 한정되지 않고, 입체 배선 기판의 용도 및 요구되는 특성에 따라 적절히 변경할 수 있다. 예를 들어, 입체 배선 기판을 단일체로 사용하는 경우에는 열가소성 수지 필름(1)의 두께를 약 100μm 정도(75μm 이상 150μm 이하)로 조정할 수도 있고, 입체 배선 기판을 다른 몰드 수지 등의 유지 부재와 함께 사용하는 경우에는 50μm 이하로 조정할 수도 있다.

그리고, 준비하는 수지 필름은 열가소성 타입에 한정되지 않고 비교적 큰 파단 신장을 구비하는 수지 필름이면, 열경화성 수지 필름, 혹은 열경화성 수지와 열가소성 수지를 적층한(즉, 열가소성 수지 필름과 열경화성 수지 필름을 서로 붙인) 구조를 구비하는 복합 수지 필름을 이용할 수도 있다. 여기서, 비교적 큰 파단 신장이란, 적어도 50% 이상의 값으로, 바람직하게는 150% 이상이다. 파단 신장에 대해서는 성형하는 입체 형상에 따라 필요한 특성이 요구되고, 복잡하고 큰 단차 형상을 갖는 경우에는 입체 성형에 의한 재료가 견딜 수 있도록, 보다 큰 파단 신장 강도를 갖는 수지 필름재가 필요해진다.

그 다음, 도 2에 나타낸 바와 같이, 열가소성 수지 필름(1)의 앞뒷면(제 1 면(1a), 및 제 2 면(1b))에서의 도통을 확보하기 위해서, NC가공, 레이저 가공, 또는 펀칭 가공 등의 개구 기술을 이용하여 관통공(2)을 형성한다. 본 실시예에 있어서는 관통공(2)의 개구 지름을 약 0. 3 mm로 했다. 그리고, 도 2에 있어서는 1개의 관통공(2)만이 나타나 있지만, 실제의 입체 배선 기판에 있어서는 복수의 관통공(2)을 갖게 된다. 또한, 관통공(2)의 수량은 입체 배선 기판의 회로 구성에 따라 적절히 변경할 수도 있다. 또한, 후술하는 입체 성형 시의 위치 결정으로서 사용하기 위한 위치 결정 구멍(예를 들어, 개구 지름이 3 mm)을, 열가소성 수지 필름(1)의 가장자리 부분(즉, 최종적으로 입체 배선 기판을 구성하지 않고 제거되는 부분)에 형성할 수도 있다.

그 다음, 열가소성 수지 필름(1)의 제 1 면(1a), 제 2 면(1b), 및 관통공에 의해 노출된 열가소성 수지 필름(1)의 측면(1c)을 피복하도록, 열가소성 수지 필름(1)의 표면 상에 제 1 금속막(3)을 형성한다(제 1 금속막 형성 공정). 본 실시예에 있어서는 열가소성 수지 필름(1)의 표면 상에, 공지된 분자 접합 기술을 이용한 무전해 도금에 의해 금속을 메탈라이징한다.

보다 구체적으로는 먼저, 전처리로서 열가소성 수지 필름(1)에 Ar 플라즈마 처리를 실시하여, 열가소성 수지 필름(1)의 표면의 취약층을 제거하고, 후술하는 분자 접합제와 잘 맞는 관능기를 열가소성 수지 필름(1)의 표면 상에 형성한다. 그 후, Ar 플라즈마 처리 후의 열가소성 수지 필름(1)을 분자 접합제(4)의 용액에 담근다(도 3). 여기서, 분자 접합제(4)는 열가소성 수지 필름(1)과 반응하는 관능기(제 1 관능기)를 구비하고 있으므로, 열가소성 수지 필름(1)의 관능기와 분자 접합제(4)의 관능기가 결합되어, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 열가소성 수지 필름(1)의 표면 상에 분자 접합제(4)가 결합된 상태를 얻을 수 있다. 그리고 도 4에 있어서 분자 접합제(4)를 알기 쉽게 나타내는 관점에서 층상으로 도시하고 있지만, 실제로는 도 5에 나타내는 바와 같은 나노 레벨 상태(분자 접합제(4)의 두께가 수nm)로 존재하고 있어, 다른 재료와 비교하여 매우 얇아져 있다. 따라서, 도 9 이후에서는 분자 접합제(4)를 생략하는 경우가 있다. 또한, 도 5에서의 분자 접합제(4)의 상하로 신장되는 직선은 관능기를 나타내고, 보다 구체적으로는 열가소성 수지 필름(1)을 향해 신장된 직선이 열가소성 수지 필름(1)의 관능기와 결합된 상태의 분자 접합제(4)의 관능기를 나타내고, 열가소성 수지 필름(1)과는 반대 측으로 신장된 직선이 제 1 금속막(3)의 금속과 반응하게 되는 분자 접합제(4)의 관능기를 나타내고 있다.

그 다음, 분자 접합 처리가 이루어진 열가소성 수지 필름(1)을 촉매(catalyst)액(Sn-Pd 콜로이드 수용액)에 함침한다(도 6). 여기서, Sn-Pd 콜로이드는 열가소성 수지 필름(1)의 표면에 전기적으로 흡착된다. 그 후, Sn-Pd 콜로이드가 표면에 담지된 상태의 열가소성 수지 필름(1)을 촉진(accelerator)액에 함침하면, Pd의 주위를 덮고 있던 Sn이 제거되어 Pd 이온이 금속 Pd로 변한다(도 7). 즉, 촉매 처리를 수행하여 열가소성 수지 필름(1)에 촉매(예를 들어 Pd)를 담지시키게 된다. 그리고 촉진액으로서는 옥살산(0. 1% 정도)를 포함하는 황산(농도가 10%)을 이용할 수 있다. 그 후, 촉매인 Pd를 담지한 열가소성 수지 필름(1)을 무전해 도금조에 5분간 침지한다. 그 침지에 의해, Pd를 촉매로 하여 예를 들어 구리가 석출되고, 석출된 구리가 분자 접합제(4)에 결합되게 된다(도 8). 여기서, 분자 접합제(4)는 제 1 금속막(3)의 금속과 반응하는 관능기(제 2 관능기)도 구비하고 있으므로, 분자 접합제(4)의 열가소성 수지 필름(1)과 결합하고 있는 단부와는 반대 측에 위치하는 단부(제 2 관능기)에는 촉매를 이용하여 금속이 화학적으로 결합한다. 계속해서, 열가소성 수지 필름(1)에 150℃, 10 분의 가열 처리를 실시하여, 분자 접합제(4)와 그 금속의 화학 결합을 종결시키고, 도 9에 나타낸 바와 같이, 열가소성 수지 필름(1)의 표면을 덮도록, 제 1 금속막(3)의 형성(즉, 열가소성 수지 필름(1)과 제 1 금속막(3)의 분자 접합)이 완료된다.

여기서, 상술한 분자 접합제(4)란, 수지와 금속 등을 화학적으로 결합시키기 위한 화학물이며, 수지와 결합하는 관능기와 금속과 결합하는 관능기가 하나의 분자 구조 안에 존재하는 것이다. 또한, 분자 접합 기술이란, 이러한 구조를 구비하는 분자 접합제(4)를 이용하여, 수지와 금속 등을 화학적으로 결합시키는 기술이다. 그리고 이러한 분자 접합제, 및 분자 접합 기술은 일본 특허 제04936344호 명세서, 일본 특허 제05729852호 명세서, 및 일본 특허 제05083926호 명세서에 보다 상세하게 설명이 이루어져 있다.

본 실시예에 있어서는 제 1 금속막(3)의 금속으로서 구리를 이용하고, 도 10에 나타낸 바와 같이, 무전해 도금은 입자형으로 생성되고, 구리 입자(3a)에 의해 다공형(porous shape)으로 제 1 금속막(3)이 형성된다. 여기서, 다공형이란, 제 1 금속막(3)이 막 상에 완전하게 형성되는 막 두께를 구비하지는 않지만, 입자끼리가 전부는 아니라도 적어도 일부가 접촉함으로써 막 전체적으로 도통하고 있는 상태를 말한다(반드시 전기적인 도통이 필요한 것은 아니고, 입체 성형으로 입자간 거리가 떨어져도, 후술하는 제 2 금속막으로 도통되면 된다.). 이러한 것을 다시 말하면, 본 실시예에 있어서는 구리를 입자형으로 0. 02μm 이상 0. 20μm 이하 퇴적하여, 빛을 투과할 수 있는 막 두께를 구비하는 제 1 금속막(3)을 형성하고 있다. 이와 같이 제 1 금속막(3)의 상태(즉, 막 두께)를 조정하는 이유는 빛을 투과하지 않는 완전한 막형태로 제 1 금속막(3)을 형성해 버리면, 후술하는 입체 성형 시에 제 1 금속막(3)에 균열이 생겨도, 후술하는 제 2 금속막에 의해서도 그 균열의 복원이 어려워지기 때문이다. 보다 구체적으로는 제 1 금속막(3)이 0. 02μm보다 얇으면 수지와 구리의 접점이 감소되어 밀착이 저하되는 동시에, 신장된 후의 입자간 거리가 너무 떨어져 후술하는 제 2 금속막에서의 도통 복원이 어려워진다. 또한, 빛을 투과하는 상태로 신장되었을 경우, 입자간의 거리가 벌어질 뿐이므로 균열은 작지만, 빛이 투과하지 않는 완전한 막형태로 신장되면 한계를 초과한 금속막(제 1 금속막(3))에는 균열이 생기고 폭이 넓은 크랙이 된다. 그리고 도 10에 있어서는 제 1 금속막(3)의 막 두께 방향에는 1개의 입자(3a)만이 존재하듯이 나타나 있지만, 제 1 금속막(3)이 다공형이면, 복수의 입자(3a)가 막 두께 방향으로 적층될 수도 있다.

제 1 금속막(3)이 다공형으로 형성되는 공정을, 아래에서 보다 상세하게 설명한다. 도 8에 나타낸 구리가 석출을 시작한 상태에서 추가로 구리의 석출을 계속하면, 새롭게 석출되는 구리는 분자 접합제(4)와, 또는 이미 석출되어 분자 접합제(4)와 반응하고 있는 구리와 화학 결합을 한다. 이 때, 구리의 자기 촉매 작용에 의해 촉매인 Pd쪽이 활성도가 높기 때문에, 구리의 생성은 면 방향(즉, 열가소성 수지 필름(1)의 표면으로 확대되는 방향)으로 진행되지만, 두께 방향(즉, 제 1 금속막(3)의 막 두께 방향)으로도 진행되기 시작한다. 그리고, 구리의 자기 촉매 작용이 시작되면, 구리가 순차 석출되어 구리끼리의 금속 결합이 진행되고, 구리의 성장은 두께 방향에 따라 진행되어, 막 두께가 증가하게 된다. 이 상태에 있어서는 도 11에 나타낸 바와 같이, 구리가 존재하지 않는 공극 부분이 존재하고, 부분적으로는 전기적 도통이 얻어지지 않은 부분이 있지만, 형성된 금속막 전체적으로는 전기적인 접속 경로가 존재하므로 전기적 도통이 얻어지고 있다. 상술한 바와 같이, 이러한 상태가 본 실시예에서의 다공형을 말한다. 그리고, 이러한 다공형의 제 1 금속막(3)에 있어서는 구리의 파단 신장률을 초과해도, 큰 크랙이 발생하지 않고 부분적으로 구리 분자끼리의 거리가 약간 확대되는 것에 그치게 된다.

또한, 본 실시예에 있어서는 분자 접합제(4)를 통해, 열가소성 수지 필름(1)과 제 1 금속막(3)을 화학 결합하고 있으므로, 열가소성 수지 필름(1)과 제 1 금속막(3)의 계면을 평활하게 하면서도, 양 부재를 견고하게 접합할 수 있다. 이것에 의해, 열가소성 수지 필름(1)의 표면에 요철을 형성할 필요가 없어져, 제조 공정의 용이화와 제조 단가의 저감 및 형성하는 배선 회로의 고정밀화를 이룰 수 있다. 그리고 사용하는 분자 접합제는 1 종류에 한정되지 않고 예를 들어, 분자 접합제(4)와 그 분자 접합제(4) 및 제 1 금속막(3)과 반응하는 관능기를 구비하는 다른 분자 접합제를 혼합하여 형성한 화합물일 수도 있고, 열가소성 수지 필름(1) 및 제 1 금속막(3)의 재료에 따라, 적절히 변경할 수 있다.

또한, 제 1 금속막(3)의 재료는 구리에 한정되지 않고 예를 들어, 은, 금, 또는 니켈 등의 각종 금속, 혹은 이러한 금속 및 구리 중 어느 하나를 적어도 포함하는 합금이나 각 금속을 적층한 것을 이용할 수도 있지만, 비교적 부드럽고 파단 신장 강도가 높은 금속을 이용하는 것이 바람직하다. 여기서, 사용하는 금속에 따라, 빛을 투과하면서 도통된 상태를 실현하기 위한 막 두께가 상이하므로, 다른 금속을 이용하는 경우에는 제 1 금속막(3)이 다공형으로 형성되는 것을 실현할 수 있도록, 막 두께를 적절히 조정하게 된다.

또한, 제 1 금속막(3)의 형성 방법에 대해서는 상술한 분자 접합 기술을 이용한 방법에 한정되지 않고 제 1 금속막(3)을 다공형으로 형성할 수 있으면, 예를 들어, 스퍼터, 증착, 또는 분자 접합을 사용하는 방법 이외의 습식 도금 등의 성막 기술을 이용할 수도 있다. 그리고, 제 1 금속막(3)의 형성에 대해서는 사용되는 금속 재료에 따라, 최적의 성막 기술을 선택할 수도 있다.

그리고 본 실시예에 있어서는 열가소성 수지 필름(1)의 제 1 면(1a), 제 2 면(1b), 및 관통공에 의해 노출된 열가소성 수지 필름(1)의 측면(1c)을 피복하도록, 제 1 금속막(3)을 형성하고 있었지만, 요구되는 입체 배선 기판의 구조 및 특성에 따라, 열가소성 수지 필름(1)의 제 1 면(1a) 또는 제 2 면(1b) 중 어느 하나에만 제 1 금속막(3)을 형성할 수도 있다. 즉, 본 발명의 입체 배선 기판에는 양면에 배선 패턴이 형성된 것뿐 아니라, 단면에만 배선 패턴이 형성된 것이 포함되게 된다.

그 다음, 도 12에 나타낸 바와 같이, 포토리소그래피에 의해 제 1 금속막(3)에 패터닝 처리를 가해, 원하는 배선 패턴을 형성한다(패턴 형성 공정). 구체적으로는 제 1 금속막(3)이 형성된 상태의 열가소성 수지 필름(1)의 표면에 레지스트 필름을 열압착하고, 소정의 패턴이 인쇄된 마스크 필름을 이용하여 노광 및 현상을 수행한다. 계속해서, 현상된 레지스트 필름을 에칭 마스크로서 제1 금속막(3)에 에칭을 실시하여 원하는 배선 패턴을 형성한다. 그 후, 그 레지스트 필름을 박리 제거한다. 여기서, 후술하는 입체 성형에 의한 제 1 금속막(3)의 신장 및 변형을 고려하여, 배선 패턴의 형상(배선 폭, 배선 길이, 배선 간격 등)을 조정해 두는 것이 바람직하다.

이와 같이 포토리소그래피에 의해 제 1 금속막(3)에 패터닝을 실시하므로, 잉크젯 인쇄 기술 또는 그라비아 오프셋 인쇄 기술 등을 이용한 패터닝 형성보다 고정밀도인 패턴을 실현할 수 있다. 즉, 제 1 금속막(3)은 잉크젯 인쇄 기술 또는 그라비아 오프셋 인쇄 기술 등을 이용하여 패터닝된 배선 패턴보다, 해상도가 높아(즉, 직선성이 뛰어나 고정밀 배선 형성이 실현된다.)진다.

그 다음, 제 1 금속막(3)이 형성된 상태의 열가소성 수지 필름(1)에 대하여, 가열 처리 및 가압 처리를 가해 입체 성형을 수행한다(입체 성형 공정). 구체적인 입체 성형 공정으로서는 먼저, 상술한 위치 결정 구멍을 이용하여, 성형용 금형(11)에 대하여 열가소성 수지 필름(1)의 위치 결정을 수행한다. 이것은 성형 위치와 배선 패턴 위치를 맞추기 위한 것이다. 즉, 도 13에 나타낸 바와 같이, 금형(11)의 상부 금형(12)과 하부 금형(13) 사이에 열가소성 수지 필름(1)을 배치하게 된다. 계속해서, 도 14에 나타낸 바와 같이, 상부 금형(12)을 상부 가열 장치(14)로 가열하는 동시에, 하부 금형(13)을 하부 가열 장치(15)에 의해 가열한다. 여기서, 본 실시예에 있어서는 열가소성 수지 필름(1)에 폴리이미드 필름을 이용하고 있으므로, 가열 온도는 재료의 유리 전이점 온도보다 높은 270℃~350℃ 범위내(예를 들어, 300℃)에서 조정할 수 있지만, 열가소성 수지 필름(1)의 재료에 따라 그 가열 온도는 적절히 조정되게 된다. 여기서, 가열 온도는 그 유리 전이 온도 이상으로, 열가소성 수지 필름(1)의 내열 온도 이하일 필요가 있지만, 그 범위 내에서 가능한 한 낮은 온도로 설정하는 것이 바람직하다. 이것은 열가소성 수지 필름(1) 상에 형성되는 제 1 금속막(3)과 열가소성 수지 필름(1)의 가열에 의한 밀착 저하를 저감시키기 위함이다.

그 가열 처리를 수행하면서, 상부 금형(12) 및 하부 금형(13)을 접근시켜 열가소성 수지 필름(1)에 대하여, 상하에서 원하는 압력(예를 들어, 10 MPa)에 의해 프레스 처리를 수행한다(도 15). 그리고 원하는 압력이란, 열가소성 수지 필름(1)의 재료, 압력이 너무 약하면 원하는 입체 성형이 어려워지는 점을 고려하여 적절히 조정하게 된다. 그리고, 프레스 처리의 완료 후에, 열가소성 수지 필름(1)을 금형(11)에서 꺼내(도 16), 열가소성 수지 필름(1)의 입체 성형이 완료된다. 다시 말하면, 입체 배선 기판용 기재(16)의 형성이 완료된다. 그리고 도 13 내지 도 16에 있어서, 제 1 금속막(3)의 도시는 생략하고 있다. 또한, 요구되는 입체 형상에도 의거하지만 실제의 입체 배선 기판의 형상은 복수의 요철이 형성되게 되므로, 금형(11)도 복수의 요철을 갖고 있고, 상부 금형(12)과 하부 금형(13)의 복수의 요철이 서로 감합되는 듯한 구조가 채용될 수도 있다.

도 17에 나타낸 바와 같이, 입체 성형이 완료된 열가소성 수지 필름(1)(즉, 입체 배선 기판용 기재(16))에는 입체 성형에 의해 굴곡된 굴곡부(1d)에 균열(17)이 생기기 쉬워지게 되어 있다. 여기서, 도 18에 나타낸 바와 같이, 균열(17)이란, 제 1 금속막(3)을 구성하는 구리 입자(3a)의 입자간 거리의 확대에 의해 생기는 틈을 말하고, 빛이 투과되지 않는 완전한 금속막 형태에 있어서 그 금속막이 신장되는 것에 의해 생기는 균열과 비교하여, 그 구조가 상이하다. 그리고 제 1 금속막(3)의 성막 상태, 및 입체 성형에 의한 3차원 형상에 따라서는 균열이 발생하지 않는 경우도 있다. 또한, 도 18에 나타낸 바와 같이, 균열(17)은 열가소성 수지 필름(1)이 신장된 것에 반해, 제 1 금속막(3)은 그것에 따라 입자간 거리가 확대되게 되지만, 제 1 금속막(3)이 다공형으로 형성되어 있으므로, 균열(17) 자체의 깊이는 입자(3a)의 치수와 동등하여 매우 작아지고, 게다가 제 1 금속막(3)이 완전한 막형태로 형성되는 경우와 비교하여 균열(17)의 폭도 작아진다. 즉, 본 실시예에 따른 입체 배선 기판용 기재(16)는 제 1 금속막(3)이 완전한 막형태로 형성되는 경우와 비교하여, 균열(17)의 복원을 보다 쉽게 가능하게 하는 상태로 되어 있다. 다시말하면, 빛을 투과하는 상태로 신장되었을 경우, 입자간의 거리가 벌어질 뿐이므로 균열(17)(입자간의 틈새)은 작지만, 빛이 투과하지 않는 완전한 막형태로 신장되면 한계를 초과한 금속막에는 균열이 생겨 폭이 넓은 크랙이 생기게 된다.

또한, 굴곡부(1d)에서의 균열(17)의 발생을 감소시키는 방법으로서 열가소성 수지 필름(1)을 2장의 보호 필름으로 끼운 상태에 있어서, 상술한 입체 성형을 수행할 수도 있다. 이것에 의해, 굴곡부(1d)에서의 모서리부(1e)의 형상을 약간 매끄럽게 할 수 있어 균열(17)의 발생을 억제할 수 있다. 여기서, 그 보호 필름은 열가소성 수지 필름(1)과 동일한 재료로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 굴곡부(1d)에서의 균열(17)의 발생을 감소시키는 방법으로서 굴곡부(1d)에서의 모서리부(1e)의 형상을 만곡시킨다, 혹은 그 각도를 90도보다 작아(예를 들어, 75도~85도)지도록, 금형(11)을 설계할 수도 있다.

그리고 본 실시예에 있어서는 열가소성 수지 필름(1)을 상부 금형(12) 및 하부 금형(13)을 이용하여 상하에서 프레스 처리를 가하고 있지만, 히트 프레스 후의 열가소성 수지 필름(1)의 두께의 균일성을 확보할 수 있으면, 진공 프레스, 또는 압축공기 프레스 등의 다른 프레스 가공 방법을 이용할 수도 있다.

그 다음, 입체 배선 기판용 기재(16)의 제 1 금속막(3)의 표면을 피복하도록, 제 2 금속막(21)을 형성한다(제 2 금속막 형성 공정: 도 19). 본 실시예에 있어서는 일반적인 무전해 도금에 의해 제 1 금속막(3)의 표면 상에 금속을 추가적으로 퇴적한다.

구체적인 제 2 금속막 형성 공정으로서는 먼저, 성형 공정의 가열에 의해 입체 배선 기판용 기재(16)의 표면 상에 형성된 산화층을 제거하기 위해, 입체 배선 기판용 기재(16)를 원하는 세정액(예를 들어, 산탈지액(酸脫脂液), 황산액)에 담근다. 계속해서, 촉매 처리를 수행하여 입체 배선 기판용 기재(16)의 제 1 금속막(3)에, 제 1 금속막(3)과 치환하는 타입의 촉매(예를 들어 Pd촉매)를 반응시키고, 그 후에 입체 배선 기판용 기재(16)을 무전해 도금액에 담근다. 그리고, 표면에 촉매가 존재하는 제 1 금속막(3)의 주위에 대해서만 선택적으로 금속이 퇴적하게 되어, 배선 회로가 되지 않는 영역(즉, 열가소성 수지 필름(1)의 노출 영역)에는 금속이 퇴적되지 않고, 제 2 금속막(21)의 추가적인 패터닝이 불필요해진다.

본 실시예에 있어서는 제 2 금속막(21)의 금속으로서 구리를 이용하고 도 20및 도 21에서 알 수 있듯이 복수의 구리 입자(21a)가 제 1 금속막(3)의 입자(3a) 상에 퇴적하게 된다. 여기서, 제 2 금속막(21)을 다공형으로 형성하지 않고 완전한 막형태로 형성한다. 특히, 본 실시예에 있어서는 1시간의 침지에 의해, 5μm 이상의 막 두께를 구비하는 제 2 금속막(21)을 형성할 수 있었다. 또한, 본 실시예에 있어서는 제 2 금속막(21)을 구성하는 입자(21a)가 제 1 금속막(3)을 구성하는 입자(3a) 주위로 성장되게 되어, 제 2 금속막(21)의 두께 방향 및 그 두께 방향에 직교하는 방향(제 2 금속막(21)의 평면 방향)에 대해 동일한 정도로 성장하게 된다. 이것에 의해, 입체 성형에 의해 발생한 제 1 금속막(3)의 균열(17)을 복원하도록, 제 2 금속막(21)을 형성할 수 있다. 즉, 제 2 금속막(21)의 형성에 의해, 균열(17)에 의한 도통 불량을 회복시켜, 확실한 도통을 실현할 수 있는 배선 회로(제 1 금속막(3) 및 제 2 금속막(21)으로 이루어지는 도체층)를 형성할 수 있다. 여기서, 제 2 금속막(21)에 의한 균열(17)의 복원은 제 2 금속막(21)의 막 두께 대비 2배 정도의 균열(17)의 폭을 복원할 수 있으므로, 제 2 금속막(21)의 막 두께를 상정되는 균열(17)의 최대폭의 1/2배 이상으로 조정할 수도 있고, 보다 바람직하게는 균열(17)의 폭과 동일한 정도의 막 두께로 조정할 수도 있다. 또한, 이 제 2 금속막(21)은 관통공(2)의 측벽(1c)에도 표면층과 동일하게 생성되어, 관통공(2)에 의한 앞뒤의 도통 불량이 만약 존재할 경우에도 도통을 복원하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시예에 있어서는 배선 회로로서 필요한 도체층의 층 두께(배선 패턴 두께)가 제 1 금속막(3)의 막 두께에서는 부족하지만, 제 2 금속막(21)을 형성함으로써 그 도체층의 필요한 층 두께를 확보할 수 있다.

그리고 본 실시예에 있어서는 무전해 도금에 의해 제 2 금속막(21)을 형성했지만, 최종적으로 제 1 금속막(3)의 표면 상에만 제 2 금속막(21)을 형성할 수 있으면, 다른 성막 기술(예를 들어, 전해 도금, 도전성 잉크의 도포 등)을 이용할 수도 있다. 단, 본 실시예와 같이 무전해 도금에 의해 제 2 금속막(21)을 형성하는 경우는 독립적인 배선 즉 그 배선 회로가 성형체의 바깥 둘레부에서 전기적으로 떨어져 있어도 형성이 가능하지만, 전해 도금에 의해 제 2 금속막(21)을 형성하는 경우는 모든 배선이 성형체의 바깥 둘레부와 전기적으로 도통되어 있을 필요가 있고, 급전선(給電線)의 설치를 포함해 설계 시에 고려할 필요가 있다. 또한, 이 경우, 입체 성형에 의한 비도통 부분이 발생된 경우, 비도통 부분부터 앞은 전기가 흐르지 않으므로 제 2 금속막(21)을 형성할 수 없게 된다.

그리고 제 2 금속막(21)의 재료는 구리에 한정되지 않고 니켈 혹은 니켈 크롬, 니켈 구리, 금, 또는 은 등의 다른 금속 또는 이들을 포함하는 합금을 이용할 수도 있고, 입체 배선 기판에 요구되는 특성 및 신뢰성에 따라 그 재료를 적절히 조정할 수 있다.

상술한 제조 공정을 거친 후에, 제 2 금속막(21)의 표면에 방녹제 처리를 가해, 열가소성 수지 필름(1), 제 1 금속막(3), 및 제 2 금속막(21)으로 구성되는 입체 배선 기판(30)의 제조가 완료된다. 그리고 입체 배선 기판(30)의 표면의 필요한 부분에, 솔더 레지스트로 이루어지는 보호막을 더 형성할 수도 있다. 이 경우에, 잉크젯 장치를 이용한 인젯 방식에 의해, 솔더 레지스트를 필요한 부분에 도포하는 것 등의 방법이 고려된다.

도 19 내지 도 21에서 알 수 있듯이, 본 실시예에 따른 입체 배선 기판(30)에 있어서는 열가소성 수지 필름(1)의 표면에 있어서 다공형으로 형성된 제 1 금속막(3)에 생기는 균열이 제 1 금속막(3)보다 두꺼운 막 두께로 형성된 제 2 금속막(21)에 의해 확실히 복원되어 있어, 배선 회로의 단선이 방지된 뛰어난 신뢰성이 구비되어 있다. 또한, 상술한 제조 방법으로부터, MID 기판과 비교하여, 보다 용이하게 미세한 배선 패턴(예를 들어, L/S=30/30μm)을 실현할 수 있어, 소형화 및 저비용화도 실현되고 있다.

그리고, 최종적으로 형성되는 입체 배선 기판(30)은 도 22에 나타낸 바와 같이, X방향 및 Y방향의 각각의 위치에 있어서, Z방향의 치수(즉, 높이)가 상이하여, XY평면에서 요철이 형성되어 있다. 그리고 도 22는 입체 배선 기판(30)의 3 차원 형상을 설명하기 위한 모식적인 도면으로, 배선 패턴 및 관통공은 생략하고 있다.

또한, 본 실시예에 따른 입체 배선 기판(30)은 열가소성 수지 필름(1)의 표면(제 1 면(1a) 및 제 2 면(1b))에 제 1 금속막(3) 및 제 2 금속막(21)으로 이루어지는 도체층을 갖는 동시에, 입체적인 형상을 갖고 있으므로, 다양한 용도에 적용할 수 있다. 예를 들어, 열가소성 수지 필름(1)을 비교적 두껍게(예를 들어, 100μm) 하면, 도 23에 나타낸 바와 같이, 다른 실장 기판(40) 상에 실장된 전자 부품(41)에 대하여, 전자 차폐를 이루면서, 다른 전자 부품(42)을 그 표면에 탑재하는 것이 가능하다. 이 경우에는 전자 부품(41) 측(즉 내측)에 위치하는 도체층(제 1 금속막(3) 및 제 2 금속막(21))에 의해 전자 차폐를 이루기 위해, 내측에 위치하는 도체층에 대해 패터닝을 실시하지 않게(즉, 베타파탄을 형성하게) 된다. 또한, 입체 배선 기판(30)은 실장 기판(40)에 대해서 솔더 또는 도전성 접착제 등의 접합 부재를 이용하여 고착되게 된다. 그리고 패터닝하는 도체층과 패터닝하지 않는 도체층을 교체함으로써, 입체 배선 기판(30)과 실장 기판(40)에 의해 차폐된 공간내에 전자 부품(42)을 배치하는 한편 전자 부품(41) 및 전자 부품(42)에 대해 전자 차폐를 이루도록 할 수도 있다.

또한, 패터닝을 실시하지 않는 도체층을 접지하여 GND층으로서 기능시켜, 그 패터닝되지 않는 도체층과는 반대 측에 위치하는 도체층에 단독의 특성 임피던스 제어 패턴 또는 차동 임피던스 제어 패턴을 형성할 수도 있다. 이러한 구조에 의해, 입체 배선 기판(30)에 있어서는 임피던스 제어를 이룰 수 있다.

그리고, 열가소성 수지 필름(1)을 비교적 얇게(예를 들어, 50μm 이하) 하는 경우에는 3차원 형상을 구비하는 다른 몰드 수지에 입체 배선 기판(30)을 접착하여, 종래의 MID 기판의 대체가 되는 복합체로서 사용할 수 있다. 이것은 열가소성 수지 필름(1)이 얇기 때문에, 다른 몰드 수지에 입체 배선 기판(30)을 접착해도, 입체 배선 기판(30) 및 다른 몰드 수지로 이루어지는 복합체의 두께가 커지지 않으면서, 그 복합체로서의 강도를 확보할 수 있기 때문이다. 또한, 그 복합체는 종래로부터 존재하는 MID 기판과 비교하여, 열가소성 수지 필름(1)의 양면에 도체층이 형성되어 있으므로, 설계의 자유도, 외형 크기의 협소화를 용이하게 이룰 수 있다.

또한, 입체 성형된 2개의 부분을 평탄한 열가소성 수지 필름이 묶은 구조로 하여 2개의 부분을 묶는 배선을 실시하면, 이른바 플렉스 리지드(flex-rigid) 기판과 같은 구조, 사용 방법을 얻을 수 있다.

＜본 발명의 실시 형태＞

본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 입체 배선 기판의 제조 방법은 50% 이상(실제로 사용한 필름은 파단 신장이 160~170%인 125μm 두께의 열가소성 폴리이미드재)의 파단 신장을 구비하는 수지 필름을 준비하는 준비 공정; 상기 수지 필름의 표면 상에 제 1 금속막을 형성하는 제 1 금속막 형성 공정; 포토리소그래피에 의해 상기 제 1 금속막에 패터닝을 실시하여, 원하는 패턴을 형성하는 패턴 형성 공정; 상기 수지 필름에 대해서 가열 및 가압을 실시하여 입체 성형하는 입체 성형 공정; 및, 패턴 형성된 상기 제 1 금속막 상에 제 2 금속막을 형성하는 제 2 금속막 형성 공정;을 갖고, 상기 제 1 금속막 형성 공정에 있어서는 금속을 입자형으로 퇴적하면서 막 두께를 조정함으로써 상기 제 1 금속막을 다공형으로 형성하는 것이다.

제 1 실시 형태에 있어서는 패턴 형성된 제 1 금속막을 이용하여 제 2 금속막을 형성하므로, 제 1 금속막 및 제 2 금속막을 패터닝하기 위한 특수한 장치나 공정 등이 불필요하고, 기존의 배선 기판 제조 장치를 사용할 수 있고, 보다 미세한 배선 패턴을 보다 저비용으로 실현할 수 있다. 또한, 수지 필름의 양면에 제 1 금속막 및 제 2 금속막을 형성하므로, 단면 기판과 비교하여, 배선 회로의 자유도가 높은 동시에 소형화도 용이하게 이루는 것이 가능해진다. 또한, 제 1 금속막을 다공형으로 형성하기 때문에, 그 후의 입체 형성 공정에 있어서도, 복원이 불가능한 균열을 제 1 금속막에 발생시키는 것을 방지할 수 있다. 이상으로부터, 본 발명의 입체 배선 기판의 제조 방법은 배선 회로의 미세 가공 및 단가 저감을 이루는 동시에, 배선 회로의 단선을 방지하여 뛰어난 신뢰성을 구비하는 입체 배선 기판을 제조할 수 있다.

본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 입체 배선 기판의 제조 방법은 상술한 제 1 실시 형태에 있어서, 상기 입체 성형 공정에서의 입체 성형에 의해 굴곡된 상기 수지 필름의 굴곡부 상에 위치하는 상기 제 1 금속막에 균열이 생겼을 경우에, 상기 제 2 금속막에 의해 상기 균열을 복원하는 것이다. 이것에 의해, 배선 회로에 도통 불량이 생기지 않고 신뢰성이 높은 입체 배선 기판을 제조할 수 있다.

본 발명의 제 3 실시 형태에 따른 입체 배선 기판의 제조 방법은 상술한 제 2 실시 형태에 있어서, 상기 제 2 금속막 형성 공정에서 상기 제 2 금속막의 두께를 상기 균열의 폭의 1/2배 이상으로 하는 것이다. 이것에 의해, 제 1 금속막에 발생하는 균열을 제 2 금속막에 의해 확실히 복원할 수 있다.

본 발명의 제 4 실시 형태에 따른 입체 배선 기판의 제조 방법은 상술한 제 1 내지 제 3 실시 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 금속막 형성 공정에서 구리, 은, 니켈, 혹은 금, 또는 이들 중 어느 하나를 적어도 포함한 합금을 입자형으로 0. 02μm 이상 0. 20μm 이하 퇴적하는 것이다. 이것에 의해, 수지와 금속의 밀착을 해치지 않고 제 1 금속막에 발생하는 균열을 작게 할 수 있고, 제 2 금속막에 의해 확실히 복원할 수 있다.

본 발명의 제 5 실시 형태에 따른 입체 배선 기판의 제조 방법은 상술한 제 1 내지 4 실시 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 금속막 형성 공정에서 분자 접합제를 이용하여 상기 수지 필름과 상기 제 1 금속막을 화학 결합하는 것이다. 이것에 의해, 수지 필름에 요철을 형성하지 않고 수지 필름과 제 1 금속막을 확실히 접합할 수 있고, 제조 단가의 저감 및 배선 패턴의 고정밀화를 이룰 수 있다.

본 발명의 제 6 실시 형태에 따른 입체 배선 기판의 제조 방법은 상술한 제5 실시 형태에 있어서, 상기 분자 접합제는 상기 수지 필름과 반응하는 제 1 관능기 및 상기 제 1 금속막의 금속과 반응하는 제 2 관능기를 구비하는 것이다. 이것에 의해, 수지 필름과 제 1 금속막을 보다 확실히 접합할 수 있고, 제조 단가를 한층 더 저감시킬 수 있다.

본 발명의 제 7 실시 형태에 따른 입체 배선 기판의 제조 방법은 상술한 제 1 내지 6 실시 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 금속막 형성 공정에 있어서 상기 수지 필름의 양면 상에 상기 제 1 금속막을 형성하고, 상기 패턴 형성 공정에 있어서 상기 수지 필름의 양면 상에 형성된 상기 제 1 금속막 중 어느 하나에 대해서도 패터닝을 실시하고, 상기 제 2 금속막 형성 공정에 있어서 패터닝된 상기 제 1 금속막 중 어느 하나에 대해서도 상기 제 2 금속막을 형성하는 것이다. 이것에 의해, 입체 배선 기판의 양면에 배선 패턴을 형성할 수 있고, 입체 배선 기판의 고밀도화를 꾀할 수 있다.

본 발명의 제 8 실시 형태에 따른 입체 배선 기판은 입체적 형상을 구비하는 동시에 50% 이상의 파단 신장을 구비하는 수지 필름; 상기 수지 필름의 표면 상에 형성되고 원하는 패턴을 구비하는 제 1 금속막; 및, 상기 제 1 금속막 상에 형성된 제 2 금속막;을 갖고, 상기 제 1 금속막은 금속을 입자형으로 퇴적하여 이루어지는 다공형 구조가 되도록 막 두께가 조정된 것이다.

제 8 실시 형태에 있어서는 패턴 형성된 제 1 금속막을 이용하여 제 2 금속막을 형성하므로, 제 1 금속막 및 제 2 금속막을 패터닝하기 위한 특수한 장치나 공정 등이 불필요해져, 보다 저비용이면서 미세한 배선 패턴이 실현되고 있다. 또한, 수지 필름의 양면에 제 1 금속막 및 제 2 금속막을 형성하므로, 단면 기판과 비교하여, 배선 회로의 자유도가 높은 동시에 소형화도 용이하게 실현하는 것이 가능해진다. 또한, 제 1 금속막을 다공형으로 형성하므로, 제 1 금속막에 균열이 생겨도 제 2 금속막으로 복원되어, 도통 불량이 없으면서 뛰어난 신뢰성을 구비하는 배선 회로가 실현되고 있다. 이상으로부터, 본 발명의 입체 배선 기판은 배선 회로의 미세 가공 및 단가 저감이 이루어진 동시에, 배선 회로의 단선을 방지하여 뛰어난 신뢰성을 갖춘다.

본 발명의 제 9 실시 형태에 따른 입체 배선 기판은 상술한 제8 실시 형태에 있어서, 상기 제 2 금속막은 상기 수지 필름의 굴곡부에 있어서 상기 제 1 금속막에 발생하는 균열을 복원하는 것이다. 이것에 의해, 배선 회로에 도통 불량이 생기는 일이 없어져, 뛰어난 신뢰성을 실현할 수 있다.

본 발명의 제 10 실시 형태에 따른 입체 배선 기판은 상술한 제 9 실시 형태에 있어서, 상기 제 2 금속막의 두께는 상기 균열의 폭의 1/2배 이상이다. 이것에 의해, 제 1 금속막에 발생하는 균열을 제 2 금속막에 의해 확실히 복원할 수 있다.

본 발명의 제 11 실시 형태에 따른 입체 배선 기판은 상술한 제 8 내지 제 10 실시 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 금속막은 구리를 입자형으로 0. 02μm 이상 0. 20μm 이하 퇴적한 다공형 구조를 구비하는 것이다. 이것에 의해, 제 1 금속막에 발생하는 균열을 작게 할 수 있고, 제 2 금속막에 의해 확실히 복원할 수 있다.

본 발명의 제 12 실시 형태에 따른 입체 배선 기판은 상술한 제 8 내지 제 11 실시 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 수지 필름과 상기 제 1 금속막 사이에, 상기 수지 필름과 상기 제 1 금속막을 화학 결합하는 분자 접합제를 갖는 것이다. 이것에 의해, 수지 필름에 요철을 형성할 필요가 없어지므로, 제조 단가의 저감을 이룰 수 있는 동시에, 수지 필름과 제 1 금속막을 견고하게 접합할 수 있다.

본 발명의 제 13 실시 형태에 따른 입체 배선 기판은 상술한 제 12 실시 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 분자 접합제는 상기 수지 필름과 반응하는 제 1 관능기 및 상기 제 1 금속막의 금속과 반응하는 것이다. 이것에 의해, 수지 필름과 제 1 금속막을 보다 견고하게 접합할 수 있고, 제조 단가를 한층 더 저감시킬 수 있다.

본 발명의 제 14 실시 형태에 따른 입체 배선 기판은 상술한 제 8 내지 제 13 실시 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 금속막이 상기 수지 필름의 양면 상에 형성되어 있는 것이다. 이것에 의해, 입체 배선 기판의 고밀도화를 이룰 수 있다.

본 발명의 제 15 실시 형태에 따른 입체 배선 기판용 기재는 50% 이상의 파단 신장을 구비하는 수지 필름; 및, 상기 수지 필름의 표면 상에 형성되고, 원하는 패턴을 구비하는 제 1 금속막;을 갖고, 상기 제 1 금속막은 금속을 입자형으로 퇴적하여 이루어지는 다공형 구조가 되도록 막 두께가 조정된 것이다.

제 15 실시 형태에 있어서는 제 1 금속막을 다공형으로 형성하므로, 제 1 금속막에 균열이 생겨도, 추가적인 성막에 의해 그 균열을 복원할 수 있으므로, 최종적인 도통 불량의 방지가 이루어져 있다.

본 발명의 제 16 실시 형태에 따른 입체 배선 기판용 기재는 상술한 제 15 실시 형태에 있어서, 상기 수지 필름과 상기 제 1 금속막 사이에, 상기 수지 필름과 상기 제 1 금속막을 화학 결합하는 분자 접합제를 갖는 것이다. 이것에 의해, 상기 수지 필름에 요철을 형성할 필요가 없어지므로, 제조 단가의 저감이 이루어지는 동시에, 상기 수지 필름과 제 1 금속막을 견고하게 접합할 수 있다.

본 발명의 제 17 실시 형태에 따른 입체 배선 기판용 기재는 상술한 제 15 또는 제 16 실시 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 금속막이 상기 수지 필름의 양면 상에 형성되어 있는 것이다. 이것에 의해, 입체 배선 기판의 고밀도화를 이룰 수 있다.

1: 열가소성 수지 필름 1a: 제 1 면
1b: 제 2 면 1c: 측면
1d: 굴곡부 1e: 모서리부
2: 관통공 3: 제 1 금속막
3a: 입자 4: 분자 접합제
11: 금형 12: 상부 금형
13: 하부 금형 14: 상부 가열 장치
15: 하부 가열 장치 16: 입체 배선 기판용 기재
17: 균열 21: 제 2 금속막
21a: 입자 30: 입체 배선 기판
40: 실장 기판 41: 전자 부품
42: 전자 부품

Claims (17)

1. 50% 이상의 파단 신장을 구비하는 수지 필름을 준비하는 준비 공정;
   상기 수지 필름의 표면 상에 제 1 금속막을 형성하는 제 1 금속막 형성 공정;
   포토리소그래피에 의해 상기 제 1 금속막에 패터닝을 실시하여, 원하는 패턴을 형성하는 패턴 형성 공정;
   상기 수지 필름에 대해 가열 및 가압을 실시하여 입체 성형하는 입체 성형 공정; 및
   패턴 형성된 상기 제 1 금속막 상에 제 2 금속막을 형성하는 제 2 금속막 형성 공정;을 가지며,
   상기 제 1 금속막 형성 공정에 있어서는, 금속을 입자형으로 퇴적하는 한편 막 두께를 조정함으로써 상기 제 1 금속막을 다공형으로 형성하는 입체 배선 기판의 제조 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 금속막 형성 공정은, 상기 입체 성형 공정에서의 입체 성형에 의해 굴곡된 상기 수지 필름의 굴곡부 상에 위치하는 상기 제 1 금속막에 균열이 생겼을 경우에, 상기 제 2 금속막에 의해 상기 균열을 복원하는 입체 배선 기판의 제조 방법.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 2 금속막 형성 공정에 있어서는, 상기 제 2 금속막의 두께를 상기 균열의 폭의 1/2배 이상으로 하는 입체 배선 기판의 제조 방법.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 금속막 형성 공정에 있어서는, 구리, 은, 니켈, 혹은 금, 또는 이들 중 어느 하나를 적어도 포함하는 합금을 입자형으로 0. 02μm 이상 0. 20μm 이하 퇴적하는 입체 배선 기판의 제조 방법.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 금속막 형성 공정에 있어서는, 분자 접합제를 이용하여 상기 수지 필름과 상기 제 1 금속막을 화학 결합하는 입체 배선 기판의 제조 방법.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 분자 접합제는, 상기 수지 필름과 반응하는 제 1 관능기 및 상기 제 1 금속막의 금속과 반응하는 제 2 관능기를 구비하는 입체 배선 기판의 제조 방법.
   
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 금속막 형성 공정에 있어서는, 상기 수지 필름의 양면 상에 상기 제 1 금속막을 형성하고,
   상기 패턴 형성 공정에 있어서는, 상기 수지 필름의 양면 상에 형성된 상기 제 1 금속막 중 어느 하나에 대해서도 패터닝을 실시하고,
   상기 제 2 금속막 형성 공정에 있어서는, 패터닝된 상기 제 1 금속막 중 어느 하나에 대해서도 상기 제 2 금속막을 형성하는 입체 배선 기판의 제조 방법.
   
8. 입체적 형상을 구비하는 동시에 50% 이상의 파단 신장을 구비하는 수지 필름;
   상기 수지 필름의 표면 상에 형성되고, 원하는 패턴을 구비하는 제 1 금속막; 및
   상기 제 1 금속막 상에 형성된 제 2 금속막;을 가지며,
   상기 제 1 금속막은 금속을 입자형으로 퇴적하여 이루어지는 다공형 구조가 되도록 막 두께가 조정된 입체 배선 기판.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제 2 금속막은 상기 수지 필름의 굴곡부에 있어서 상기 제 1 금속막에 발생하는 균열을 복원하는 입체 배선 기판.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 금속막의 두께는 상기 균열의 폭의 1/2배 이상인 입체 배선 기판.
    
11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 금속막은 구리를 입자형으로 0. 02μm 이상 0. 20μm 이하 퇴적한 다공형 구조를 구비하는 입체 배선 기판.
    
12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 필름과 상기 제 1 금속막 사이에, 상기 수지 필름과 상기 제 1 금속막을 화학 결합하는 분자 접합제를 갖는 입체 배선 기판.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 분자 접합제는 상기 수지 필름과 반응하는 제 1 관능기 및 상기 제 1 금속막의 금속과 반응하는 제 2 관능기를 구비하는 입체 배선 기판.
    
14. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 금속막은 상기 수지 필름의 양면 상에 형성된 입체 배선 기판.
    
15. 50% 이상의 파단 신장을 구비하는 수지 필름; 및,
    상기 수지 필름의 표면 상에 형성되고, 원하는 패턴을 구비하는 제 1 금속막;을 가지며,
    상기 제 1 금속막은 금속을 입자형으로 퇴적하여 이루어지는 다공형 구조가 되도록 막 두께가 조정된 입체 배선 기판용 기재.
    
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 수지 필름과 상기 제 1 금속막의 사이에, 상기 수지 필름과 상기 제 1 금속막을 화학 결합하는 분자 접합제를 갖는 입체 배선 기판용 기재.
    
17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 금속막은 상기 수지 필름의 양면 상에 형성된 입체 배선 기판용 기재.

Images