KR20240060656A - 배선기판 또는 배선기판 재료의 제조방법 - Google Patents

Abstract

매립부재를 배치할 때 번잡한 공정이 필요하지 않고, 다양한 형상의 매립부재에도 대응할 수 있으며, 또한, 매립부재의 충전(充塡) 구조의 신뢰성이나 표면의 평활성이 높은 배선기판 또는 배선기판 재료의 제조방법을 제공한다. 개구를 가지는 배선기판 또는 배선기판 재료와, 상기 개구의 내부에 위치하는 매립부재(14)와, 상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료에 일체화되고 열경화성 수지(17)를 포함하는 충전용 시트 또는 도포층의 경화물을 포함하고, 상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료의 상기 개구의 내면과 상기 매립부재 사이에 열경화성 수지(17)가 충전된 적층체(LB)를 얻는 공정과, 상기 충전용 시트 또는 상기 도포층의 경화물을 연삭 후의 상기 적층체의 두께가 일정하게 되도록 연삭하여, 상기 경화물을 제거하는 공정을 포함하는 배선기판 또는 배선기판 재료의 제조방법.

Description

배선기판 또는 배선기판 재료의 제조방법

본 발명은 금속 또는 전자부품 등의 매립부재가 배선기판 또는 배선기판 재료에 매립된 배선기판 또는 배선기판 재료의 제조방법에 관한 것이다.

배선기판상에 실장된 LED나 QFN(Quad For Non-Lead Package) 등의 전자부품 등의 발열부품을 적절하게 냉각하기 위해, 배선기판의 이면(裏面)으로부터 방열하는 방법이 알려져 있다. 예를 들면, 발열부품의 하면에 설치된 금속판(방열단자)을 배선기판의 실장면의 랜드에 납땜하여, 이 랜드 및 도금 스루홀을 통해 배선기판의 이면측으로 방열하는 방열구조가 알려져 있다. 또한, 이면측으로의 방열성을 높이기 위해, 도금 스루홀 대신에 코인 형상의 구리(구리 인레이)를 채용하고, 이 구리 인레이 상에 발열부품의 방열단자를 납땜하는 방법이 알려져 있다.

이러한 구리 인레이를 구비하는 배선기판에 관한 기술로서, 하기 특허문헌 1에 개시되는 배선기판이 알려져 있다. 이 배선기판에는, 발열부품이 실장되는 부분에 전열부재가 압입(壓入)되어 있고, 이 전열부재가 감합(嵌合)되는 감입공(嵌入孔)의 압입측 주연(周緣)에 대경부(大俓部)가 형성되어 있다. 그리고, 전열부재에는, 상기 압입 상태에서 대경부에 계합(係合)하는 플랜지부가 형성되어 있다. 이것에 의해, 감입공에 대한 전열부재의 압입력을 엄밀하게 관리하지 않아도, 전열부재의 감입 깊이를 용이하게 일정항 것으로 할 수 있어, 전열부재의 압입 정밀도 및 그 압입 작업성을 향상시키고 있다.

그러나, 특허문헌 1에 기재된 기판의 구조에서는, 구리 인레이를 삽입하는 부분의 구조가 복잡해져, 위치 맞춤에 높은 정밀도가 요구되는 동시에, 삽입공정이 복잡해진다는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하는 방법으로서, 특허문헌 2에는, 개구를 가지는 배선기판 재료와, 개구의 내부에 위치하는 기둥형(柱狀) 금속체와, 상기 배선기판 재료에 부착하여 개구를 가지는 수지필름과, 열경화성 수지를 포함하는 프리프레그(prepreg)를 포함하는 적층재료를 준비하는 공정과, 상기 적층재료를 가열 가압에 의해 일체화 하여, 배선기판 재료의 개구의 내면과 상기 기둥형 금속체 사이에 열경화성 수지를 충전(充塡)한 적층체를 얻는 공정과, 상기 적층체로부터, 적어도 상기 수지필름을 박리하는 공정과, 상기 적층체의 상기 기둥형 금속체를 피복하는 열경화성 수지의 경화물을 제거하는 공정을 포함하는 배선기판 또는 배선기판 재료의 제조방법이 개시되어 있다.

특허문헌 1 : 특개 2009-170493호 공보 특허문헌 2 : 특개 2017-201679호 공보

그러나, 특허문헌 2에 기재된 제조방법에서는, 일체화한 적층체로부터 수지필름을 박리할 때에, 개구의 내면과 기둥형 금속체의 사이에 충전·경화된 열경화성 수지가, 경화한 프리프레그와 일체로 되어, 충전된 열경화성 수지의 파단이나 누락 등이 발생하는 경우가 있었다. 이러한 파단이나 누락 등은, 기둥형 금속체를 피복하는 열경화성 수지의 경화물을 연삭 등 하여도 수복할 수 없으므로, 충전 구조의 신뢰성이나 평활성이 저하된다는 문제가 있었다.

그리고, 이와 같이 충전 구조의 신뢰성이나 평활성이 저하된다는 과제는, 기둥형 금속체를 배선기판 등에 매립하는 경우에 한정되지 않고, 각종 매립부재를 배선기판 등에 매립하는 경우에도 발생하는 과제이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 매립부재를 배치할 때 복잡한 공정이 필요하지 않고, 다양한 형상의 매립부재에도 대응할 수 있으며, 또한, 매립부재의 충전구조의 신뢰성이나 표면의 평활성이 높은 배선기판 또는 배선기판 재료의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적은 다음과 같이 본 발명에 의해 달성 될 수 있다.

즉, 본 발명의 배선기판 또는 배선기판 재료의 제조방법은, 개구를 가지는 배선기판 또는 배선기판 재료와, 상기 개구의 내부에 위치하는 매립부재와, 상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료에 일체화되고, 열경화성 수지를 포함하는 충전용 시트 또는 도포층의 경화물을 포함하고, 상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료의 상기 개구의 내면과 상기 매립부재의 사이에 열경화성 수지가 충전된 적층체를 얻는 공정과, 상기 충전용 시트 또는 상기 도포층의 경화물을, 연삭 후의 상기 적층체의 두께가 일정하게 되도록 연삭하여, 상기 경화물을 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 배선기판 또는 배선기판 재료의 개구에 매립부재를 배치하고, 열경화성 수지를 가열 가압에 의해 개구 내부에 충전한 구조의 적층체를 사용하므로, 매립부재를 배치할 때에 복잡한 공정이 필요 없고, 다양한 형상의 매립부재에도 대응할 수 있다. 또한, 충전용 시트 등의 경화물을, 연삭 후의 적층체의 두께가 일정하게 되도록 연삭하여, 경화물을 제거하므로, 개구 내부에 충전된 열경화성 수지가 충전용 시트 등의 경화물에 일체화된 구조로 되지 않고, 경화물을 박리 등할 때에 충전된 열경화성 수지의 파단이나 누락 등이 발생하기 어려워진다. 이로 인해, 매립부재의 충전구조의 신뢰성이나 표면의 평활성을 높일 수 있다.

상기에 있어서, 상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료와, 상기 매립부재와, 상기 충전용 시트를 포함하는 적층재료를 준비하는 공정과, 상기 적층재료를 가열 가압에 의해 일체화하여 상기 적층체를 얻는 공정과, 상기 충전용 시트의 상기 경화물을, 연삭 후의 상기 적층체의 두께가 일정하게 되도록 연삭하여, 상기 충전용 시트의 경화물을 제거하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

그 경우, 배선기판 또는 배선기판 재료의 개구에 매립부재를 배치하고, 충전용 시트에 포함되는 열경화성 수지를 가열 가압에 의해 개구 내부에 충전할 수 있으므로, 드라이 프로세스에 의해 적층체를 얻을 수 있다. 그 때, 매립부재를 배치 할 때에 복잡한 공정이 필요하지 않고, 다양한 형상의 매립부재에도 대응할 수 있다. 또한, 충전용 시트의 경화물을, 연삭 후의 적층체의 두께가 일정하게 되도록 연삭하여, 충전용 시트의 경화물을 제거하므로, 개구 내부에 충전된 열경화성 수지가 충전용 시트의 경화물에 일체화한 구조로 되지 않고, 충전된 열경화성 수지의 파단이나 누락 등이 발생하기 어려워진다. 이로 인해, 매립부재의 충전구조의 신뢰성이나 표면의 평활성을 높일 수 있다.

또한, 상기 적층체는, 상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료의 상기 개구에 대응하는 위치에 개구를 가지는 수지필름이, 상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료에 부착된 적층체이며, 상기 충전용 시트 또는 상기 도포층의 경화물을 제거할 때에, 연삭 후의 상기 적층체의 두께를 상기 수지필름의 일부가 제거되는 두께로 하고, 또한, 상기 수지필름의 잔부(殘部)를 상기 적층체로부터 박리하는 공정과, 상기 적층체의 상기 매립부재를 피복하는 열경화성 수지의 경화물을 제거하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료에 수지필름을 부착시켜 두는 것으로, 충전시에 배선기판 등의 표면에 열경화성 수지가 부착하기 어려워진다. 또한, 충전용 시트 등의 경화물과 배선기판 등의 사이에 수지필름이 개재(介在)하는 동시에, 수지필름의 일부가 제거되는 두께까지 경화물을 연삭하므로, 보다 확실하게 경화물을 제거할 수 있게 된다. 더욱이, 상기 수지필름의 잔부를 상기 적층체로부터 박리했을 때에, 수지필름의 개구에 위치하는 열경화성 수지의 높이가 작아져, 보다 용이하게 볼록(凸) 형상의 열경화성 수지를 제거할 수 있게 된다.

또한, 상기 적층체는, 상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료의 하면에 지지필름이 부착된 적층체이며, 또한, 상기 지지필름을 상기 적층체로부터 박리하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

배선기판 등의 하면에 지지필름을 부착시켜 두는 것으로, 개구에 충전된 열경화성 수지가 배선기판 등의 하면에 부착하기 어려워지고, 지지필름을 적층체로부터 박리하는 것만으로, 개구의 하면을 평탄하게 형성할 수 있다.

또한, 상기 충전용 시트는, 상기 열경화성 수지와 보강섬유를 포함하는 프리프레그인 것이 바람직하다. 프리프레그를 이용하는 것으로, 배선기판 또는 배선기판 재료의 표면에 요철이 있어도 변형되기 어려워지고, 개구에 열경화성 수지를 충전할 때에 요철의 영향을 받기 어려워, 보다 확실한 충전이 행해질 수 있게 된다.

또한, 진동을 부여하는 것에 의해, 배선기판 또는 배선기판 재료의 상기 개구의 내부에, 상기 매립부재를 배치시키는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 이 방법에 따르면, 단시간에 효율적으로 매립부재를 개구부 내에 배치시킬 수 있다.

본 발명은, 다양한 형상의 매립부재에도 대응할 수 있으므로, 다양한 매립부재를 상정할 수 있으나, 상기 매립부재로서는, 금속, 페라이트, 세라믹, 저항 및 콘덴서로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 매립부재를 배치할 때에 복잡한 공정이 필요하지 않고, 다양한 형상의 매립부재에도 대응할 수 있으며, 또한, 매립부재의 충전구조의 신뢰성이나 표면의 평활성이 높은 배선기판 또는 배선기판 재료의 제조방법을 제공할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 실시형태의 일례에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 1b는 본 발명의 실시형태의 일례에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 1c는 본 발명의 실시형태의 일례에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 1d는 본 발명의 실시형태의 일례에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 1e는 본 발명의 실시형태의 일례에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 1f는 본 발명의 실시형태의 일례에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 1g는 본 발명의 실시형태의 일례에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 1h는 본 발명의 실시형태의 일례에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 1i는 본 발명의 실시형태의 일례에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 1j는 본 발명의 실시형태의 일례에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 1k는 본 발명의 실시형태의 일례에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 1l는 본 발명의 실시형태의 일례에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 1m는 본 발명의 실시형태의 일례에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 1n는 본 발명의 실시형태의 일례에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 2a는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 2b는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 2c는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 3a는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 3b는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 3c는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 3d는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 3e는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 4a는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 4b는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 4c는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 4d는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 4e는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 5a는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 5b는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 6a는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 6b는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 6c는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 6d는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 6e는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 7a는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 7b는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 7c는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 8a는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 8b는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 8c는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.
도 8d는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 대한 공정을 나타내는 단면도.

본 발명의 실시의 형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 배선기판 또는 배선기판 재료의 제조방법은, 예를 들면, 도 1i에 나타낸 바와 같이, 개구를 가지는 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')와, 상기 개구의 내부에 위치하는 매립부재(14)와, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')에 일체화되고, 열경화성 수지(17)를 포함하는 충전용 시트(16') 또는 도포층의 경화물(16)을 포함하고, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 상기 개구의 내면과 상기 매립부재(14)의 사이에 열경화성 수지(17)가 충전된 적층체(LB)를 얻는 공정을 포함한다.

본 실시형태에서는, 예를 들면, 도 1a ~ 도 1g에 나타낸 바와 같이, 개구를 가지는 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')와, 상기 개구의 내부에 위치하는 매립부재(14)와, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')에 적층되어 열경화성 수지(17)를 포함하는 충전용 시트(16')를 포함하는 적층재료(LM)를 준비하는 공정을 포함하는 예를 나타낸다.

본 실시형태에서는, 먼저, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 배선기판 재료(WB')로서 양면 금속장(金屬張) 적층판을 이용하여, 수지필름(21)을 배선기판 재료(WB')의 충전용 시트(16')를 적층하는 측에 부착시켜 두는 예를 나타낸다.

배선기판 재료(WB')인 양면 금속장 적층판은, 양면의 금속층(20')에 경화 상태의 절연층(19')이 접착한 것이나, 반경화 상태의 절연층(19')을 가지는 것을 이용하여, 어느 단계에서 경화시켜도 좋다. 또한, 금속층(20')에 반경화 상태의 절연층(19')이 접착한 편면(片面) 금속장 적층판을 2장 이용하여, 절연층(19')이 대향하는 상태로 적층한 것을 이용하는 것도 가능하다. 또한, 반경화 상태의 절연층(19')의 양측에 2장의 금속판(금속층(20'))을 적층 배치한 것이어도 좋다. 또한, 절연층(19')의 표면에, 패턴화된 금속층(20')을 가지는 배선기판(WB) 이어도 좋다.

반경화 상태의 절연층(19')의 재료로서는, 열경화성 수지를 포함하는 것이 바람직하고, 열경화성 수지와 보강섬유를 포함하는 프리프레그(prepreg)인 것이 바람직하다. 열경화성 수지로서는, 가열 등에 의해 경화하는 동시에, 배선기판에 요구되는 내열성을 가지는 것이면 어느 재료라도 좋다. 열경화성 수지로서는, 구체적으로는, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지 등의 각종 열경화성 수지를 들 수 있다.

프리프레그로서는, 열경화성 수지를 포함하는 것이면 좋고, 가열 등에 의해 경화하는 동시에, 배선기판에 요구되는 내열성을 가지는 것이면 어느 재료이어도 좋다. 구체적으로는, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지 등의 각종 열경화성 수지와, 유리섬유, 세라믹 섬유, 아라미드 섬유, 종이 등의 보강섬유와의 복합체 등을 들 수 있다.

또한, 금속층(20')으로서는, 어느 금속이어도 되고, 예를 들면, 구리, 구리 합금, 알루미늄, 스테인리스, 니켈, 철, 그 외의 합금 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 열전도성이나 전기 전도성의 점에서, 구리, 알루미늄이 바람직하다.

수지필름(21)은, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')에 배치하는 것만으로도 좋으나, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB') 상에 붙여 두는 것이 위치 어긋남의 방지나 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 표면에 열경화성 수지(17)가 부착되는 것을 방지하는 관점에서 바람직하다.

본 발명에서는, 도 1c에 나타낸 바와 같이, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB') 상에 수지필름(21)을 부착한 상태에서, 개구(19a, 20a)와 개구(21a)를 동시에 형성하는 것이 바람직하나, 이들 개구(19a, 20a)와 개구(21a)를 개별적으로 형성하는 것도 가능하다.

수지필름(21)으로서는, 수지제의 필름이 바람직하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 폴리아미드 등을 어느 것이나 사용할 수 있다. 단, 내열성의 관점에서 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르가 바람직하다.

또한, 수지필름(21)을 부착하는 경우, 수지필름(21)에 점착제층을 설치하는 것이 바람직하다. 점착제로서는, 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제 등을 사용할 수 있다. 수지필름(21)에 점착제층을 설치하는 대신에, 별도로 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')에 점착제층을 도포하여 형성하는 것도 가능하다.

배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')는, 도 1c에 나타낸 바와 같이, 매립부재(14)에 대응하는 부분에 개구(19a, 20a)를 가지고 있으나, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')는, 통상, 복수의 개구(19a, 20a)를 가지고 있다. 개구(19a, 20a)는 드릴, 펀치, 루터(router) 등으로 형성하는 것이 가능하다. 개구(19a, 20a)의 크기는, 매립부재(14)의 상면보다 약간 큰 것이 바람직하다.

개구(19a, 20a)의 형상은, 원형, 타원형, 사각형, 매립부재(14)의 외형에 대응하는 형상 등, 어느 형상을 채용하는 것도 가능하다. 사각형이나 복잡한 형상의 경우에도, 루터 등을 이용하는 것으로, 복잡한 형상의 개구(19a, 20a)를 형성할 수 있다.

본 실시형태에서는, 도 1d에 나타낸 바와 같이, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 하면에 지지필름(22)을 부착시켜 두는 예를 나타낸다. 지지필름(22)으로서는, 상기한 수지필름(21)과 동일한 것을 사용할 수 있고, 동일한 점착제층을 가지는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 1e ~ 도 1f에 나타낸 바와 같이, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')를 지지대(1)에 탑재하는 등으로 하여, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 개구의 내부에 매립부재(14)를 배치한다. 본 실시형태에서는, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 두께와 동일한 두께를 가지는 매립부재(14)를 이용하는 예를 나타낸다.

매립부재(14)는, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 개구의 내부에 배치할 수 있는 것이면 좋고, 두께가 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 두께를 초과하는 경우라도, 나중에 매립부재(14)를 절삭하는 것에 의해, 표면을 평탄화 하는 것이 가능하다. 그러나, 이러한 절삭을 불필요하게 하는 관점에서, 매립부재(14)가 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 두께와 동일한 두께를 가지거나, 또는, 동일한 두께 미만인 것이 바람직하다.

매립부재(14)가 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 두께보다 작은 두께를 가지는 경우, 필요에 따라, 매립부재(14)의 상면을 피복하는 열경화성 수지(17)를 제거하는 것으로, 매립부재(14)의 상면을 노출시킬 수 있다.

매립부재(14)로서는, 금속, 페라이트, 세라믹 등의 기능부재나, 저항, 콘덴서 등의 소형 전자부품(칩 부품) 등으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있다. 매립부재(14)의 평면 형상으로서는, 개구와 마찬가지로, 원형, 타원형, 사각형, 그 외의 형상 등을 들 수 있다. 또한, 소형 전자부품으로서는, 두께 방향의 한쪽 또는 양쪽의 면에 전극을 가지는 것이 바람직하고, 이것에 의해 소형 전자부품의 전극을 노출시키는 것으로, 배선패턴에 의해 전기적인 접속이 가능해진다.

매립부재(14)의 횡방향의 크기는, 너무 크면 충전 후에 탈락하기 쉬워지고, 너무 작으면 배치가 어려워지므로, 가장 폭이 큰 부분에서 0.1 ~ 20mm가 바람직하다.

매립부재(14)를 배치하는 방법으로서는, 미세부품을 배선기판에 표면 실장하기 위한 실장장치 등을 이용하는 방법이나, 후술하는 바와 같이, 미리 지지체 상에 에칭 등에 의해 개구의 위치에 일괄 형성한 매립부재(14)를 이용하여, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')에 대하여 적층·배치하는 것도 가능하나, 진동을 인가하는 것으로 매립부재(14)를 개구의 내부에 배치하는 방법이 바람직하다. 이러한 장치로서는, 미세부품을 배선기판에 표면 실장하는데 이용되는, 시판되는 실장장치를 사용할 수 있다.

진동을 인가하는 방법으로서는, 진동 피더에 의한 미세부품의 반송과 마찬가지로, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')에 진동을 인가하면서, 그 표면상에 매립부재(14)를 반송하면서, 연속적으로 개구의 내부에 배치하는 방법을 들 수 있다. 또한, 배치(batch) 방식으로, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 상면에 다수의 매립부재(14)를 공급해 두고, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB') 및/또는 매립부재(14)에 진동을 인가한 후, 개구 이외에 존재하는 매립부재(14)를 제거하도록 하여도 좋다.

진동의 주파수나 진폭에 대하여는, 매립부재(14)의 사이즈 등에 따라 적절히 설정할 수 있으나, 예를 들면, 주파수로서는 100 ~ 10000Hz가 바람직하고, 진폭으로서는 10㎛ ~ 1000㎛가 바람직하다. 이러한 미세한 진동의 발생기로서는, 예를 들면, 전자석 및 철편에 의한 진동기 또는 압전 트랜스듀서나 페라이트 진동자 등의 전기 음향 변환기로 구성할 수 있다.

또한, 도 1f에 나타낸 바와 같이, 개구의 내부에 편향 없이(바람직하게는 중앙 위치에) 매립부재(14)를 배치하는데 있어서, 실장장치 등을 이용하는 방법이 바람직하나, 진동 인가 방식에도, 배선기판(WB) 또는, 배선기판 재료(WB')의 상측에, 개구의 중앙위치 또는 그 부근에 개구하는 보다 작은 개구를 설치한 지그를 배치하는 등으로, 개구의 내부에 편차 없이 매립부재(14)를 배치할 수 있다.

다음으로, 도 1g에 나타낸 바와 같이, 지지대(1) 위에서, 개구를 가지는 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')와, 상기 개구의 내부에 위치하는 매립부재(14)에 열경화성 수지(17)를 포함하는 충전용 시트(16')를 적층·배치하여, 이들을 포함하는 적층재료(LM)가 된다.

각 층의 두께에 대하여는, 예를 들면, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 두께는 100 ~ 3000㎛, 매립부재(14)의 두께는 100 ~ 3000㎛, 수지필름(21)과 지지필름(22)의 두께는 30 ~ 1000㎛, 충전용 시트(16')의 두께는 60 ~ 300㎛이다.

충전용 시트(16')로서는, 열경화성 수지(17)를 포함하는 것이면 좋고, 열경화성 수지제의 시트여도 좋으나, 열경화성 수지(17)와 보강섬유를 포함하는 프리프레그인 것이 바람직하다. 열경화성 수지(17)로서는, 가열 가압시에 변형되어 가열 등에 의해 경화되는 동시에, 배선기판에 요구되는 내열성을 가지는 것이면 어느 재료이어도 좋다. 열경화성 수지(17)로서는, 구체적으로는, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지 등의 각종 열경화성 수지를 들 수 있다.

프리프레그로서는, 열경화성 수지(17)를 포함하는 것이면 좋고, 가열 가압시에 변형되어 가열 등에 의해 고화(固化)하는 동시에, 배선기판에 요구되는 내열성을 가지는 것이면 어느 재료이어도 좋다. 구체적으로는, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지 등의 각종 열경화성 수지와, 유리섬유, 세라믹 섬유, 아라미드 섬유, 종이 등의 보강섬유와의 복합체 등을 들 수 있다.

또한, 충전용 시트(16')로서, 열전도성이 높은 재료로 구성되는 것이 바람직하고, 예를 들면, 열전도성 필러를 포함하는 수지 등이 예시된다.

충전용 시트(16')를 구성하는 수지로서는, 매립부재(14)와의 접착력이 우수하고, 또한 내전압 특성 등을 손상시키지 않는 것이 바람직하다. 이러한 수지로서, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지 이외에, 각종 엔지니어링 플라스틱이 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있으나, 이 중 에폭시 수지가 금속끼리의 접합력이 우수하므로 바람직하다. 특히, 에폭시 수지 중에서는, 유동성이 높고, 금속 산화물 및 금속 질화물과의 혼합성이 우수한 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 수소화 비스페놀 A형 에폭시 수지, 수소화 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지 구조를 양 말단에 가지는 트리블록 중합체, 비스페놀 F형 에폭시 수지 구조를 양 말단에 가지는 트리블록 중합체가 한층 더 바람직한 수지이다.

본 실시형태에서는, 도 1h ~ 도 1i에 나타낸 바와 같이, 상기 적층재료(LM)를, 가열 가압에 의해 일체화하여, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 개구의 내면과 매립부재(14)의 사이에 열 경화성 수지(17)를 충전한 적층체(LB)를 얻는 공정을 포함하는 예를 나타낸다. 도시된 예에서는, 매립부재(14)의 높이가 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 표면과 동일한 높이의 적층체(LB)를 형성 할 수 있다.

또한, 도 1i에 나타낸 바와 같이, 가열 가압에 의해 충전용 시트(16')는 보다 두께가 얇은 경화물(16)이 되고, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 개구의 내면과 매립부재(14)의 사이에 열경화성 수지(17)가 충전되는 동시에, 매립부재(14)의 상면을 충전용 시트(16')의 열경화성 수지(17)가 피복한 상태가 된다.

가열 가압은, 지지대(1) 상에 적층재료(LM)를 배치하고, 프레스판(2) 등에 의해 가열 프레스하는 방법이 채용될 수 있다.

가열 프레스의 방법으로서는, 가열가압장치(열 라미네이터, 가열 프레스) 등을 이용하여 행하면 좋고, 그 때, 공기의 혼입을 피하기 위해, 분위기를 진공(진공 라미네이터 등)으로 하여도 좋다. 특히, 지지필름(22)을 하면에 부착하는 경우, 개구의 내부의 공기가 빠져나갈 공간이 없으므로, 감압 분위기 하에서 가열 가압을 행하는 것이 바람직하다.

가열온도, 압력 등 조건 등은, 충전용 시트(16')의 재질이나 두께에 따라 적절히 설정하면 좋으나, 압력으로서는, 0.5 ~ 30MPa가 바람직하다.

본 발명은, 다음으로, 도 1j에 나타낸 바와 같이, 충전용 시트(16') 또는 도포층의 경화물(16)을, 연삭 후의 적층체(LB)의 두께가 일정하게 되도록 연삭하여, 경화물(16)을 제거하는 공정을 포함하는 것이다. 본 실시형태에서는, 충전용 시트(16')의 경화물(16)을 제거할 때에, 연삭 후의 적층체(LB)의 두께를 수지필름(21)의 일부가 제거되는 두께로 하는 예를 나타낸다. 그 결과, 경화물(16)의 전체가 제거되는 동시에, 수지필름(21)의 일부가 제거된다. 물론, 경화물(16)의 전체만을 제거해도 좋고, 경화물(16)과 수지필름(21)의 전체를 제거하도록 하여도 좋다.

이와 같이, 적층체(LB)의 두께가 일정하게 되도록 연삭하는 장치로서는, 시판되고 있는 테이블 가동식의 벨트 샌더를 이용할 수 있다. 도 1j에서는, 회전하는 롤의 표면에 지지되는 연삭 벨트가 가상선으로 도시되어 있으나, 실제로는 연삭 대상물에 대하여, 보다 큰 곡률 반경을 가지고 있으며, 롤과 함께 이동하는 연삭 벨트가, 이동하는 테이블(3)과 일정한 간격을 가지고 있다. 그 간격의 사이에 적층체(LB)를 통과시키는 것으로, 적층체(LB)의 두께가 일정하게 되도록 연삭할 수 있다.

테이블 가동식의 벨트 샌더로서는, 예를 들면, 롤의 표면에 지지된 연삭 벨트를 가지는 샌딩 헤드와, 연삭 벨트와의 사이에 일정한 간격을 확보하면서, 연삭 대상물을 반송하는 송재(送材) 테이블을 구비하는 것을 사용할 수 있다.

테이블 이동식 벨트 샌더는, 구체적으로는, 다음과 같이 구성되어 있다. 예를 들면, 샌딩 헤드에는, 연삭 성능이 매우 높은 콘택트 드럼 타입을 채용하고 있고, 콘택트 드럼은 동적 밸런스가 완전히 맞추어지고, 고정밀도 베어링으로 지지되어 있다. 샌딩 헤드를 수납하고 있는 문형(門型) 프레임은, 4개의 승강잭으로 지지되고, 프레임은 연삭 대상물의 두께 변경에 따라 승강 가능하다. 승강량이 디지털 표시기로 표시되고, 절삭 깊이를 설정하여 자동운전 하는 것도 가능하다.

또한, 송재 테이블은, 베드 양측에 부착된 정밀 LM 가이드 상을 주행하여 연삭을 행할 수 있고, 주행속도는 인버터에 의해 무단변환 할 수 있다. 송재 테이블에는 흡착장치가 장비되어, 연삭 대상물을 테이블 면에 확실하게 고정할 수 있다. 연삭 벨트의 주행속도는, 연삭 대상물의 재질에 따라 적절한 연삭속도를 선택할 수 있도록, 인버터에 의해 무단(無斷) 변환할 수 있다.

콘택트 드럼 근처에는, 막힘 방지를 위한 연삭 벨트 에어클리너와 집진후드가 부속되고, 연삭 벨트 삽입측의 프레임에는 도어도 구비되어 있다. 회전식 패널 브러시를 장비하여, 연삭 후에 가공재의 표면을 청소하여 부착된 연삭 가루를 집진할 수 있다.

본 실시형태에서는, 다음으로, 도 1k에 나타낸 바와 같이, 수지필름(21)의 잔부(21b)를 적층체(LB)로부터 박리하는 공정을 가진다. 이것에 의해, 매립부재(14)를 피복하는 열경화성 수지(17)가 잔존하고, 열경화성 수지(17)로 이루어지는 볼록부(A)가 형성된다.

본 실시형태에서는, 다음으로, 도 1l에 나타낸 바와 같이, 적층체(LB)의 매립부재(14)를 피복하는 열경화성 수지(17)의 경화물을 제거하는 공정을 가진다. 이것에 의해, 적층체(LB)의 상면을 평탄화할 수 있다.

또한, 매립부재(14)의 높이와 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 높이가 동일한 경우에는, 이 공정에 의해, 매립부재(14)의 상방의 볼록부(A)를 제거하고, 매립부재(14)의 상면을 노출시킬 수 있다. 즉, 이 볼록부(A)를 제거 할 때, 금속층(20')의 상면과 매립부재(14)의 높이가 일치하도록 제거하여 평탄화하는 것이 바람직하다.

본 실시형태에서는, 볼록부(A)의 제거에 앞서, 수지필름(21)을 제거하나, 수지필름(21)은, 볼록부(A)를 제거할 때에, 동시에 제거하는 것도 가능하다.

볼록부(A)의 제거방법으로서는, 연삭이나 연마에 의한 방법이 바람직하고, 다이아몬드제 등의 경질 칼날을 회전판의 반경방향으로 복수 배치한 경질 회전날을 가지는 연삭장치를 사용하는 방법이나, 샌더, 벨트 샌더, 그라인더, 평면 연삭기, 경질 연마입자 성형품 등을 이용하는 방법 등을 들 수 있다. 연삭장치를 사용하면, 해당 경질 회전날을 회전시키면서, 고정 지지된 배선기판의 상면을 따라 이동시키는 것에 의해, 상면을 평탄화할 수 있다. 또한, 연마의 방법으로서는, 벨트 샌더, 버프 연마 등에 의해 가볍게 연마하는 방법을 들 수 있다.

이어서, 본 실시형태에서는, 도 1m에 나타낸 바와 같이, 적층체(LB)로부터, 적어도 지지필름(22)을 박리하는 공정을 실시한다. 따라서, 패턴 형성 전의 배선기판 재료(WB')를 얻을 수있다. 지지필름(22)을 박리할 때, 매립부재(14)와 지지필름(22)와의 접착력이, 매립부재(14)와 열경화성 수지(17)와의 접착력보다 작아지도록 설정해 둔다. 이러한 접착력이면, 지지필름(22)을 용이하게 박리할 수 있다.

본 실시형태와 같이, 배선기판 재료(WB')를 적층 일체화하는 경우, 필요에 따라, 금속층(20')이 패턴 형성된다. 이에 앞서, 도 1m에 나타낸 바와 같이, 노출된 매립부재(14) 및 금속층(20')을 금속 도금하여, 금속도금층(23')을 형성하는 것도 가능하다. 이것에 의해 매립부재(14)의 적어도 한쪽의 표면으로 연장되는 패턴부를 가지는 배선기판을 얻을 수 있다. 금속 도금의 금속종으로서는, 예를 들면, 구리, 은, Ni 등이 바람직하다. 금속도금층(23')의 형성방법으로서는, 예를 들면, 무전해(舞電解) 도금법 등과 전해 도금의 조합 등을 들 수 있다.

다음으로, 본 실시형태에서는, 도 1n에 나타낸 바와 같이, 금속도금층(23')과 금속층(20')을 패턴 형성하여, 배선층(23)을 형성한다. 패턴 형성은, 예를 들면, 에칭 레지스트를 사용하여, 소정의 패턴으로 금속도금층(23') 및 금속층(20')을 에칭하는 것으로, 패턴화된 배선층(23)을 형성할 수 있다.

에칭 레지스트의 제거로서는 약제 제거, 박리 제거 등, 에칭 레지스트의 종류에 따라 적절히 선택하면 좋다. 예를 들면, 스크린 인쇄에 의해 형성된 감광성 잉크인 경우, 알칼리 등의 약품으로 제거된다.

상기한 바와 같이 하여, 도 1n에 나타낸 바와 같이, 배선기판(WB)에 매립된 매립부재(14)와, 배선층(23)과, 절연층(19)을 포함하고, 열경화성 수지(17)에 의해 매립부재(14)의 주위가 절연층(19)과 접착되어 있는 배선기판(WB)을 얻을 수 있다. 이러한 배선기판(WB)은, 복수의 배선기판(WB)이 동일면 내에 형성된 집합체로서 제조하는 것도 가능하며, 최종적으로 개별의 배선기판(WB)을 잘라낼 수 있다.

본 발명에서는, 도 1n에 나타낸 바와 같은 배선기판(WB)에, 도금 스루홀 등을 설치하여 층간 접속구조를 형성하는 것도 가능하다. 또한, 도 1n에 나타낸 바와 같은 배선기판(WB)의 한면 또는 양면에, 빌드업 공법 등으로 배선층과 절연층을 더 형성하여, 보다 많은 층 수를 가지는 다층 배선기판을 제조하는 것도 가능하다.

이러한 배선기판(WB)의 매립부재(14)가, 금속, 세라믹 등의 열전도성이 높은 재료인 경우, 반도체소자의 탑재용 기판으로서 유용하고, 특히 파워 반도체소자, 발광소자의 탑재용 기판으로서 유용하다. 여기서, 반도체소자란, 반도체의 베어 칩, 칩 부품 및 반도체 패키지를 포함하고, 파워 반도체소자로서는, 인버터장치, 전압변환장치 등에 이용되는 각종 트랜지스터, 각종 다이오드 등의 반도체소자를 포함하는 것이다.

또한, 매립부재(14)가 페라이트 등의 자성체인 경우, 배선층과 함께, 코일 부품을 형성한 배선기판(WB)으로 할 수 있다. 또한, 매립부재(14)가 저항, 콘덴서 등의 전자부품인 경우, 이들을 내장한 배선기판(WB)으로 할 수 있다.

(다른 실시예)

(1) 상기한 실시형태에서는, 배선기판 또는 배선기판 재료의 하면에 지지필름을 부착시켜 두고, 또한, 지지필름을 적층체로부터 박리하는 공정을 포함하는 예를 나타내었으나, 예를 들면, 도 2a ~ 도 2c에 나타낸 바와 같이, 경면판(鏡面板) 등의 지지대(1)를 사용하여, 본 발명을 실시할 수 있다.

이 실시형태에서는, 도 2a ~ 도 2b에 나타낸 바와 같이, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')를 경면판 등의 지지대(1)에 탑재한 상태에서, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 개구 내부에 매립부재(14)를 배치하고, 또한, 열경화성 수지(17)를 포함하는 충전용 시트(16')를 탑재하여, 이들을 포함하는 적층재료(LM)를 준비한다.

다음으로, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 적층재료(LM)를 가열 가압에 의해 일체화하여, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 개구(19a, 20a)의 내면과 매립부재(14)의 사이에 열경화성 수지(17)를 충전한 적층체(LB)를 얻는 공정을 실시한다. 그 때, 열경화성 수지(17)가 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 하면의 개구의 주위에 부착되는 경우가 있으나, 부착된 열경화성 수지(17)는, 연마나 화학처리에 의해 제거하는 것이 가능하다.

그 후, 상기한 실시형태와 마찬가지로 하여, 충전용 시트(16')의 경화물(16)을, 연삭 후의 적층체(LB)의 두께가 일정하게 되도록 연삭하여, 충전용 시트(16')의 경화물(16)을 제거하는 공정을 실시할 수 있다.

또한, 상기한 실시형태와 마찬가지로 하여, 적층재료(LM)를 준비할 때에, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 개구에 대응하는 위치에 개구를 가지는 수지필름(21)을, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 충전용 시트(16')를 적층하는 측에 부착시켜 두고, 충전용 시트(16')의 경화물(16)을 제거할 때에, 연삭 후의 적층체(LB)의 두께를 수지필름(21)의 일부가 제거되는 두께로 하고, 또한, 수지필름(21)의 잔부(21b)를 적층체(LB)로부터 박리하는 공정과, 적층체(LB)의 매립부재(14)를 피복하는 열경화성 수지(17)의 경화물을 제거하는 공정을 실시할 수 있다.

또한, 상기한 실시형태와 마찬가지로 하여, 금속도금층을 형성하거나, 금속도금층을 패턴 형성하는 것으로, 배선층을 가지는 배선기판을 얻을 수 있다.

(2) 상기한 실시 형태에서는, 배선기판 또는 배선기판 재료의 개구에 대응하는 위치에 개구를 가지는 수지필름을, 배선기판 또는 배선기판 재료에 부착시켜 두는 예를 나타내었으나, 예를 들면, 도 3a ~ 도 3e에 나타낸 바와 같이, 개구를 가지는 수지필름을 사용하지 않고, 본 발명을 실시하는 것도 가능하다.

이 경우, 예를 들면, 도 3a ~ 도 3b에 나타낸 바와 같이, 개구를 가지고 수지필름(21)을 부착하지 않은 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')와, 상기 개구의 내부에 위치하는 매립부재(14)와, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')에 적층되어 열경화성 수지(17)를 포함하는 충전용 시트(16')를 포함하는 적층재료(LM)를 준비한다. 이 실시형태에서는, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 하면에지지필름(22)을 부착시켜 두는 예를 나타낸다.

다음으로, 예를 들면, 도 3c에 나타낸 바와 같이, 상기한 실시형태와 마찬가지로 하여, 상기 적층재료(LM)를, 가열 가압에 의해 일체화하여, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 개구의 내면과 매립부재(14)의 사이에 열경화성 수지(17)를 충전한 적층체(LB)를 얻는다. 이것에 의해, 매립부재(14)의 높이가 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 표면과 동일한 높이의 적층체(LB)를 형성할 수 있다.

다음으로, 도 3d에 나타낸 바와 같이, 충전용 시트(16')의 경화물(16)을, 연삭 후의 적층체(LB)의 두께가 일정하게 되도록 연삭하여, 충전용 시트(16')의 경화물(16)을 제거하나, 이 실시형태에서는, 충전용 시트(16')의 경화물(16)을 제거할 때에, 연삭 후의 적층체(LB)의 두께를 경화물(16)의 전부 또는 거의 전부가 제거되는 두께로 한다. 이것에 의해, 경화물(16)의 전부 또는 거의 전부가 제거된다.

이와 같이, 경화물(16)의 전부 또는 거의 전부를 제거하는 장치로서는, 상기한 실시형태와 마찬가지로, 테이블 가동식의 벨트 샌더를 이용할 수 있다. 도 3d에서는, 회전하는 롤의 표면에 지지되는 연삭 벨트를 가상선으로 나타내고 있으나, 실제로는 연삭 대상물에 대하여, 보다 큰 곡률반경을 가지고 있으며, 롤과 함께 이동하는 연삭 벨트가, 이동하는 테이블(3)과 일정한 간격을 가지고 있다. 그 간격을 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 표면과 동일한 높이로 설정하고, 그 간격을 통과시키는 것으로, 경화물(16)의 전부 또는 거의 전부를 연삭·제거할 수 있다.

이것에 의해, 도 3e에 나타내는 적층체(LB)를 얻을 수 있다. 이 적층체(LB)는, 기본적으로 도 1l에 나타낸 적층체(LB)와 동일하며, 이하의 공정을 상기한 실시형태와 동일하게 행할 수 있다.

또한, 연삭 벨트와의 간격을 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 표면보다 약간 낮은 높이로 설정하고, 그 간격을 통과시키는 것으로, 경화물(16)의 전부와 매립부재(14) 및 금속층(20')의 일부를 연삭·제거하는 것도 가능하다.

이 경우에도, 상기한 실시형태와 마찬가지로 하여, 금속도금층을 형성하거나, 금속도금층을 패턴 형성하는 것으로, 배선층을 가지는 배선기판을 얻을 수 있다.

(3) 상기한 실시형태에서는, 배선기판 또는 배선기판 재료의 복수의 개구의 내부에 복수의 매립부재를 배치할 때에, 독립된 매립부재를 개별적으로 배치하는 예를 나타내었으나, 예를 들면, 도 4a ~ 도 4e에 나타낸 바와 같이, 지지필름(22)의 상면의 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 개구에 대응하는 위치에, 복수의 매립부재(14)를 형성하여 두고, 이것과 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')를 적층하여, 매립부재(14)를 배치하는 것도 가능하다.

그 경우, 예를 들면, 도 4a에 나타낸 바와 같이, 지지필름(22)이 부착된 금속판(4)을 이용하여, 에칭 등에 의해 복수의 매립부재(14)를 형성할 수 있다. 에칭 이외의 방법으로 복수의 매립부재(14)를 형성하는 방법으로서는, 미리 복수의 매립부재(14)가 위치결정된 전사시트로부터, 지지필름(22)에 전사하여 부착시키거나, 각각의 매립부재(14)를 실장장치 등을 이용하여 순차적으로 지지필름(22)에 부착시키는 방법도 가능하다. 에칭 이외의 방법으로 형성된 매립부재(14)로서는, 펀칭, 성형 등으로 제조한 금속핀, 금속 플레이트 등을 들 수 있다.

에칭을 행하는 경우, 도 4b ~ 도 4c에 나타낸 바와 같이, 매립부재(14)의 형성위치에만 에칭레지스트(M)를 이용하여 에칭을 행하는 것도 가능하나, 도 5a ~ 도 5b에 나타낸 바와 같이, 매립부재(14)의 형성위치의 주위만이 노출되는 에칭레지스트(M)를 이용하여 에칭을 행하는 것이 바람직하다.

즉, 도 5a ~ 도 5b에 나타낸 바와 같이, 금속판(4) 중, 매립부재(14)의 형성위치의 주위만을 에칭한 후, 금속판(4) 중, 매립부재(14) 이외의 잔존부분(4a)을 박리하는 것으로, 지지필름(22) 상에 복수의 매립부재(14)를 형성할 수 있다.

이와 같이, 매립부재(14)의 형성위치의 주위만이 노출되는 에칭레지스트(M)를 이용하여 에칭을 행하는 방법에 의해, 에칭액의 사용량의 저감, 열화방지를 도모할 수 있으며, 더욱이, 박리한 금속판(4)을 용이하게 재활용할 수 있게 된다.

본 발명에서는, 매립부재(14)를 형성한 지지필름(22)을 이용하여, 매립부재(14)를 화학적 및/또는 물리적으로 표면처리하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 표면처리로서는, 흑화처리라 불리는 화학적 처리나, 샌드블라스트 등의 물리적 처리를 들 수 있다.

금속판(4)을 구성하는 금속으로서는, 어느 금속이어도 좋고, 예를 들면, 구리, 구리합금, 알루미늄, 스테인리스, 니켈, 철, 그 외의 합금 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 열전도성과 솔더의 접합성의 점에서, 구리, 또는 구리합금이 바람직하다.

각 층의 두께에 대하여는, 예를 들면, 지지필름(22)의 두께는 30 ~ 1000㎛, 금속판(4)의 두께는 100 ~ 2000㎛이다.

이러한 적층체를 이용하여, 금속판(4)을 에칭하여 지지필름(22) 상에 복수의 매립부재(14)를 형성하는 공정을 행한다. 에칭에 의해, 반도체소자 등을 실장하는 위치에 매립부재(14)를 형성할 수 있다.

에칭은, 에칭레지스트(M)를 이용하여, 금속판(4)의 선택적인 에칭에 의해 행할 수 있다. 매립부재(14)의 사이즈는, 실장되는 반도체소자의 사이즈보다 작게 하는 것도 가능하고, 예를 들면, 그 상면의 직경이 0.3 ~ 10mm이다. 매립부재(14)의 상면의 형상은 사각형, 원형 등 어느 것이어도 좋다.

에칭레지스트(M)는, 감광성 수지나 드라이필름 레지스트(포토레지스트) 등을 사용할 수 있다. 에칭의 방법으로서는, 금속판(4)을 구성하는 금속의 종류에 따른, 각종 에칭액을 이용한 에칭방법을 들 수 있다. 예를 들면, 금속판(4)이 구리인 경우, 시판되는 알칼리 에칭액, 과황산암모늄, 과산화수소/황산 등을 사용할 수 있다.

도 4d에 나타낸 바와 같이, 에칭 후에는, 에칭레지스트(M)가 제거된다. 에칭레지스트(M)의 제거는, 화학적 또는 기계적인 박리에 의해 행할 수 있다.

다음으로, 도 4e에 나타낸 바와 같이, 지지필름(22)의 상면에 복수의 매립부재(14)를 형성한 위치에, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 개구를 정렬하면서, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')를 적층하여 매립부재(14)를 배치하는 동시에, 충전시트(16')를 적층하여 적층재료(LM)로 한다.

그 후의 공정은, 상기한 실시형태와 마찬가지이며, 이것에 의해, 배선기판(WB)에 매립된 매립부재(14)와, 배선층(23)과, 절연층(19)을 포함하고, 충전용 시트(16')로부터 삼출(渗出)된 열경화성 수지(17)에 의해 매립부재(14)의 주위가 절연층(19)과 접착되어 있는 배선기판(WB)을 얻을 수 있다.

(4) 상기한 실시형태에서는, 배선패턴을 형성하기 전의 배선기판 재료(WB')를 사용하여 배선기판 등을 제조하는 예를 나타내었으나, 도 6a ~ 도 6b에 나타낸 바와 같이, 배선패턴(20)과 절연층(19)을 가지는 배선기판(WB)을 사용하는 것도 가능하다. 도시된 예는, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 상면에 수지필름(21)이 부착되고, 그 상부에 충전시트(16')가 적층되는 예를 나타낸다.

먼저, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 매립부재(14)를 형성한 지지필름(22)과, 매립부재(14)에 대응하는 부분에 복수의 개구(19a, 20a)를 가지는 배선기판(WB)과, 열경화성 수지(17)를 포함하는 충전용 시트(16')를 포함하는 적층재료(LM)를, 각각의 개구(19a, 20a) 내에 매립부재(14)가 위치하도록 적층한다. 이때, 배선기판(WB)의 상면은 수지필름(21)으로 피복되어 있는 것이 바람직하고, 수지필름(21)이 매립부재(14)에 대응하는 부분에 복수의 개구(21a)를 가지는 것이 더욱 바람직하다.

다음으로, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 적층재료(LM)를 가열 가압에 의해 일체화하여, 배선기판(WB)의 개구(19a, 20a)의 내면과 매립부재(14)의 사이에 열경화성 수지(17)를 충전한 적층체(LB)를 얻는 단계를 실시한다. 이것에 의해, 매립부재(14)의 높이가 배선기판(WB)의 상면과 동일한 높이나, 약간 낮게 한 적층체(LB)를 형성할 수 있다. 이러한 공정은 상기한 실시형태와 동일하게 행할 수 있다.

그 후, 도 6c에 나타낸 바와 같이, 상기한 실시형태와 마찬가지로 하여, 충전시트(16')의 경화물(16)을, 연삭 후의 적층체(LB)의 두께가 일정하게 되도록 연삭하여 충전시트(16')의 경화물(16)을 제거하는 공정을 행한다. 본 실시형태에서는, 충전용 시트(16')의 경화물(16)을 제거할 때에, 연삭 후의 적층체(LB)의 두께를 수지필름(21)의 일부가 제거되는 두께로 하는 예를 나타낸다. 이것에 의해, 경화물(16)의 전체가 제거되는 동시에, 수지필름(21)의 일부가 제거된다. 물론, 경화물(16)의 전체만을 제거하도록 해도 좋다.

다음으로, 도 6d ~ 도 6e에 나타낸 바와 같이, 상면의 수지필름(21)을 박리하여, 매립부재(14)의 상면을 피복하는 열경화성 수지(볼록부 A)를 제거한다. 매립부재(14)의 상면이 배선기판(WB)의 상면보다 높은 경우에는, 필요에 따라서, 그만큼 매립부재(14)를 제거하는 것도 가능하다.

이것에 의해, 절연층(19)과, 그 절연층(19)에 매립된 매립부재(14)와, 배선층(배선패턴(20))을 가지고, 절연층(19)은, 충전용 시트(16')의 경화물(16)을 포함하며, 절연층(19)의 수지 성분과는 다른 열경화성 수지(17)에 의해 매립부재(14)의 주위가 절연층(19)과 접착되어 있는 배선기판을 얻을 수 있다.

도시한 예와 같이, 양면 배선기판을 사용하는 경우, 도금 스루홀, 금속 범프, 필드 비아, 도금 비아 등의 층간 접속구조를 가지는 것이 바람직하다.

또한, 이 실시형태에서는, 도 6c에 나타낸 바와 같이, 적층체(LB)로부터 지지필름(22)을 박리한 후, 각 공정을 실시하고 있으나, 지지필름(22)의 박리를 각 공정 후에 행하는 것도 가능하다.

(5) 상기한 실시형태에서는, 사용하는 배선기판(WB)의 배선층의 두께가 통상의 것인 예를 나타내었으나, 본 발명에서는, 보다 두꺼운 배선층(예를 들면, 절연층의 절반 이상의 두께)을 가지는 배선기판(WB)을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 매립부재(14) 끼리를 동일한 두께의 패턴으로 접속한 구조나, 매립부재(14)와는 독립적으로, 매립부재(14)와 동일한 두께의 배선 패턴이 절연층에 매립된 구조로 하는 것도 가능하다.

(6) 본 발명의 배선기판은 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 개구에 도금 스루홀(30)이 형성되어 있지 않은 예를 나타내었으나, 도 7a ~ 도 7c에 나타낸 바와 같이, 도금 스루홀(30)이 개구부에 형성되어 있어도 좋다.

그 경우, 예를 들면, 도 7a에 나타낸 바와 같이, 매립부재(14)를 형성한 지지필름(22)과, 상기 매립부재(14)에 대응하는 부분에 복수의 개구를 가지고, 그 개구에, 도금 스루홀(30)이 형성된 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')를 포함하며, 개구 내에 매립부재(14)가 위치하는 적층재료(LM)를 준비하는 공정을 실시한다.

다음으로, 상기한 실시형태와 마찬가지로, 예를 들면, 도 7b에 나타낸 바와 같이, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 개구의 도금 스루홀(30)의 내면과 매립부재(14)의 사이에 열경화성 수지(17)가 충전되어 경화된 적층체(LB)를 얻는 공정을 실시한다.

도시된 예에서는, 매립부재(14)의 상면과 하면의 높이가 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 상면 및 하면과 일치한다. 이로 인해, 도 7c에 나타낸 바와 같이, 적층체(LB)로부터 지지필름(22)을 박리하는 것만으로, 개구를 가지는 배선기판(WB)과, 그 개구의 내부에 위치하는 매립부재(14)와, 그 개구의 내면과 상기 매립부재(14)의 사이에 충전되어 경화된 열경화성 수지(17)를 포함하는 배선기판을 제조할 수 있다.

또한, 도금 스루홀(30)이 형성된 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')를 이용하는 것으로, 개구에 도금 스루홀이 형성된 배선기판을 제조할 수 있다.

(7) 상기한 실시형태에서는, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')가 2층의 금속층(20')을 가지는 양면 배선기판을 사용 또는 제조하는 예를 나타내었으나, 1층의 금속층(20')을 가지는 편면(片面) 배선기판, 3층, 4층, 5층, 6층 또는 8층 이상의 다층 배선기판을 사용 또는 제조하는 것도 가능하다.

다층 배선기판을 사용하는 경우, 동일한 층수의 다층 배선기판을 제조할 수 있으나, 예를 들면, 편면 금속장 적층판을 표면에 배치하여 가열 가압하는 것으로, 사용한 다층 배선기판보다 층수가 많은 다층 배선기판을 제조하는 것도 가능하다. 그 경우, 표면의 금속층을 패턴 형성하거나, 도금 스루홀 등에 의해 층간 접속구조를 형성할 수 있다.

(8) 상기한 실시형태에서는, 배선기판 재료(WB')로서 2층의 금속층(20')과 절연층(19')을 가지는 것을 사용하는 예를 나타내었으나, 배선기판 재료(WB')로서 절연층(19')만으로 이루어지는 것을 사용하여, 개구에 매립부재(14)를 매립한 후에, 금속 도금층(23')을 설치하여 패턴 형성하는 것으로, 양면 배선기판을 제조하는 것도 가능하다.

(9) 상기한 실시형태에서는, 열경화성 수지(17)를 포함하는 충전용 시트(16')를 사용하여 적층체(LB)를 형성하는 예를 나타내었으나, 열경화성 수지(17)를 포함하는 도포재료를 사용하여, 도포층의 경화물이 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')에 일체화된 적층체(LB)를 형성해도 좋다. 또한, 도포층은, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 전면에 형성되어 있어도 좋으나, 부분적으로 형성되어 있어도 좋고, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 개구부만 또는 개구부 및 그 주위에만 형성되어 있어도 좋다.

도포재료로서는, 열경화성 수지(17)를 포함하는 것이고, 배선기판의 절연층을 형성하기 위한 도포재료는 어느 것이나 사용할 수 있으나, 충전용 시트(16')에 포함되는 열경화성 수지(17)와 동일한 열경화성 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 경화제, 경화촉매, 충전제, 용제 등, 배선기판의 절연층을 형성하기 위한 도포재료에 포함되는 재료는 어느 것이나 사용할 수 있다.

도포층을 형성하는 방법으로서는, 스프레이, 커튼 코터 등에 의한 도포, 잉크젯 프린터 등에 의한 각종 인쇄 등 어느 것이어도 좋다. 그 중에서도, 충전을 효율적으로 행하는 관점에서, 커튼 코터 등에 의한 도포가 바람직하게 사용된다. 도포층을 부분적으로 형성하는 경우, 스크린 인쇄나 스퀴지에 의한 도포가 바람직하게 사용된다.

또한, 도포 재료를 도포할 때, 또는, 열경화성 수지(17)를 충전할 때에, 분위기를 감압하로 하는 것으로, 개구의 내면과 매립부재(14)의 간극에 보다 확실하게 열경화성 수지(17)를 충전하는 것이 가능해진다. 즉, 감압분위기 하에서 충전된 열경화성 수지(17)에 보이드나 공극이 발생한 경우에도, 충전 후에 대기압으로 되돌리는 것으로, 보이드나 공극을 감소 또는 없앨 수 있다.

또한, 열경화성 수지(17)는 충전 후에 실온에서 경화하는 것(반응경화 타입)을 사용해도 좋으나, 가열에 의해 경화하는 것을 사용하여, 경화를 위한 가열가압 공정을 채용하여도 좋다. 가열가압 공정에는, 히터를 구비한 가열장치 등 이외에, 동시에 가압을 행할 수 있는 열프레스 장치를 사용하는 것도 가능하다.

(10) 상기한 실시형태에서는, 상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료의 상기 개구의 내면과 상기 매립부재의 사이에 열경화성 수지가 충전된 적층체를 얻을 때에, 비도전성의 열경화성 수지가 충전되는 예를 나타내었으나, 도전성의 열경화성 수지가 충전되도록 하여도 좋다. 이와 같이, 도전성의 열경화성 수지를 개구에 충전하는 것으로, 상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료의 배선층 사이를 전기적으로 접속할 수 있는 경우가 있다.

그 경우, 도전성의 도포층을 부분적으로 설치해도 좋고, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 개구부만 또는 개구부와 그 주위에만 도전성의 도포층을 형성하는 것이 바람직하다.

도전성의 도포층으로서는, 열경화성 수지와 도전물질을 포함하는 도포액이 사용되고, 도전 페이스트나 도전성 잉크 등을 사용할 수 있다. 도전물질로서는, 은, 구리, 니켈, 카본 등의 도전물질을 사용할 수 있다.

(11) 상기한 실시형태에서는, 열경화성 수지(17)를 포함하는 충전용 시트(16')를 사용하여 적층체(LB)를 형성하는 예를 나타내었으나, 도 8a에 나타낸 바와 같이, 열경화성 수지(17)를 포함하는 도포재료를 사용하여, 매립부재(14)의 위쪽에 오목(凹)부(17a)를 가지는 도포층의 경화물(16)이 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')에 일체화된 적층체 LB를 형성하여도 좋다.

각종 인쇄법에 의해, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 개구부만 또는 개구부와 그 주위에만 도포층을 형성하면, 열경화성 수지(17)의 경화나, 용제의 증발에 의해, 도포층의 체적이 감소하고, 그것에 의해, 매립부재(14)의 위쪽에 오목부(17a)를 가지는 도포층의 경화물(16)을 형성할 수 있다. 그리고, 오목부(17a)에서는, 주변부(17b)에 비해 도포층의 경화물(16)의 두께가 얇아지므로, 후의 공정에서 오목부(17a)의 도포층의 경화물(16)을 제거하기 쉬워진다.

각종 인쇄법으로서는, 잉크젯 프린터, 스크린 인쇄, 스퀴지 등을 이용할 수 있으나, 특히, 개구를 가지는 수지필름(21)을 마스크재로 하여, 스퀴지에 의해 도포를 행하는 것이 유효하다.

그 후, 예를 들면, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 도포층의 경화물(16)을, 연삭 후의 적층체(LB)의 두께가 일정하게 되도록 연삭하여, 경화물(16)을 제거하는 공정을 실시할 때에, 도포층의 경화물(16)의 주변부(17b)와, 수지필름(21)의 두께의 일부가 제거된다. 그 결과, 도포층의 경화물(16)의 주변부(17b)의 높이가 작아진다.

이어서, 도 8c에 나타낸 바와 같이, 수지필름(21)의 잔부(21b)를 적층체(LB)로부터 박리하면, 배선기판(WB) 또는 배선기판 재료(WB')의 상면보다 약간 높이가 높은 도포층의 경화물(16)이 형성된 상태가 된다.

이와 같이 도포층의 경화물(16)의 높이가 작은 경우, 도 8d에 나타낸 바와 같이, 버프 연마, 샌드 블라스트 등의 연마에 의해, 매립부재(14)의 상면의 도포층의 경화물(16)을 제거할 수 있다. 또한, 그때, 주변부(17b)의 도포층의 경화물(16)도 어느 정도 제거되므로, 상면이 거의 평탄한 상태로 열경화성 수지(17)를 충전할 수 있다.

14 매립부재
16 충전용 시트의 경화물
16' 충전용 시트
17 열경화성 수지
19 절연층
19' 절연층(배선기판 재료)
19a 개구
20　 배선패턴
20' 금속층(배선기판 재료)
20a 개구
21 수지필름
21a 개구
22 지지필름
23 배선층
23' 금속도금층
30 도금 스루홀
A 볼록(凸)부
WB 배선기판
WB' 배선기판 재료
LM 적층재료
LB 적층체

Claims (7)

1. 개구(開口)를 가지는 배선기판 또는 배선기판 재료와, 상기 개구의 내부에 위치하는 매립부재와, 상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료에 일체화되고 열경화성 수지를 포함하는 충전(充塡)용 시트 또는 도포층의 경화물을 포함하고, 상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료의 상기 개구의 내면과 상기 매립부재의 사이에 열경화성 수지가 충전된 적층체를 얻는 공정과,
   상기 충전용 시트 또는 상기 도포층의 경화물을, 연삭 후의 상기 적층체의 두께가 일정하게 되도록 연삭하여, 상기 경화물을 제거하는 공정을 포함하는 배선기판 또는 배선기판 재료의 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료와, 상기 매립부재와, 상기 충전용 시트를 포함하는 적층재료를 준비하는 공정과,
   상기 적층재료를 가열가압에 의해 일체화하여 상기 적층체를 얻는 공정과,
   상기 충전용 시트의 상기 경화물을, 연삭 후의 상기 적층체의 두께가 일정하게 되도록 연삭하여, 상기 충전용 시트의 경화물을 제거하는 공정을 포함하는 배선기판 또는 배선기판 재료의 제조방법.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 적층체는, 상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료의 상기 개구에 대응하는 위치에 개구를 가지는 수지필름이 상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료에 부착된 적층체이며,
   상기 충전용 시트 또는 상기 도포층의 경화물을 제거할 때에, 연삭 후의 상기 적층체의 두께를 상기 수지필름의 일부가 제거되는 두께로 하고,
   또한, 상기 수지필름의 잔부(殘部)를 상기 적층체로부터 박리(剝離)하는 공정과,
   상기 적층체의 상기 매립부재를 피복하는 열경화성 수지의 경화물을 제거하는 공정을 포함하는 배선기판 또는 배선기판 재료의 제조방법.
   
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적층체는, 상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료의 하면(下面)에 지지필름이 부착된 적층체이며,
   또한, 상기 지지필름을 상기 적층체로부터 박리하는 공정을 포함하는 배선기판 또는 배선기판 재료의 제조방법.
   
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 충전용 시트가, 상기 열경화성 수지와 보강섬유를 포함하는 프리프레그(prepreg) 인 배선기판 또는 배선기판 재료의 제조방법.
   
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   또한, 진동을 부여하는 것에 의해, 상기 배선기판 또는 상기 배선기판 재료의 상기 개구의 내부에 상기 매립부재를 배치시키는 공정을 포함하는 배선기판 또는 배선기판 재료 제조방법.
   
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 매립부재는, 금속, 페라이트, 세라믹, 저항 및 콘덴서로부터 선택되는 1 종 이상인 배선기판 또는 배선기판 재료의 제조방법.