JP2011097010A - バンプを備えた印刷回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの印刷回路基板において、互いに隣接するバンプ間の高さの差を減少することができ、電子部品と印刷回路基板の接続が円滑に行われる、バンプを備えた印刷回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係るバンプを備えた印刷回路基板の製造方法は、表面に第１回路の形成された第１キャリアを用意する工程と、前記第１回路が埋め込まれるように絶縁層の一面に前記第１キャリアを圧着する工程と、前記バンプが形成される箇所に対応して前記第１キャリアにエッチングレジストを積層する工程と、前記第１キャリアをエッチングして前記バンプを形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【選択図】図１０

Description

本発明はバンプを備えた印刷回路基板の製造方法に関する。

電子産業の発展に伴って半導体集積回路（ＩＣ）の集積度が急激に増大している。代表的な例として移動通信分野の携帯用端末機は、最初は音声通話や短文メッセージ伝送などのサービスに限られたが、最近はゲーム、データの伝送、デジタルカメラ、音楽／動画ファイルの再生など、基本的な通信機能からマルチメディアサービス領域まで漸次拡大されている。従って、移動通信機能を有する携帯用端末機の携帯性から、端末機の小型化、軽量化は必須の課題となる。

半導体集積回路のパッケージングのために印刷回路基板の上面には半導体素子など電子部品の電極との接続のための接合パッド及び接合パッドの中心部を露出させる樹脂層が被着形成されており、ソルダーレジストから露出している接合パッド上には電子部品と接合パッドとを接合するためのバンプが形成される。

電子部品がそれぞれの電極に対応するバンプに接続するように電子部品を印刷回路基板の上部に搭載し、これを電気オーブンなどで加熱してバンプを溶融させ、バンプと電子部品の電極を接合させることにより電子部品を基板上に実装する。

バンプの形成方法としては、例えば、先ず接合パッド上にフラックス及びハンダ粉末からなるハンダペーストをスクリーン印刷法により印刷塗布した後、電気オーブンなどで加熱してハンダペースト中のハンダ粉末を溶融させて接合パッド上にバンプを形成する方法がある。

しかし、通常バンプの形成においては基板内の温度分布が不均一である等の理由により、それぞれのバンプの形成速度が異なり、バンプ間の高さに差が生じる。したがって、１つの印刷回路基板内における多数のバンプは、その大きさがそれぞれ異なり、隣接しているバンプに比べて相対的に高さの低いバンプは電子部品に接続されないおそれがある。

こうした従来技術の問題点に鑑み、本発明はバンプを備えた印刷回路基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態によれば、バンプを備えた印刷回路基板の製造方法であって、表面に第１回路の形成された第１キャリアを用意する工程と、前記第１回路が埋め込まれるように絶縁層の一面に前記第１キャリアを圧着する工程と、前記バンプが形成される箇所に対応して前記第１キャリアにエッチングレジストを積層する工程と、前記第１キャリアをエッチングして前記バンプを形成する工程と、を含むことを特徴とするバンプを備えた印刷回路基板の製造方法が提供される。

ここで、前記第１キャリアを用意する工程は、前記第１キャリアに無電解メッキを施して第１シード層を形成する工程と、前記第１シード層に電解メッキを施して前記第１回路を形成する工程と、を含む。
また、前記第１キャリアを用意する工程の後に、表面に第２回路の形成された第２キャリアを用意する工程をさらに含み、前記第２回路が埋め込まれるように前記絶縁層の他面に前記第２キャリアを前記第１キャリアと同時に圧着する工程をさらに含むことができる。
前記バンプを形成する工程は、前記第２キャリアを全てエッチングする工程を含む。前記バンプを形成する工程の後に、前記第１回路と前記第２回路が電気的に接続するように前記絶縁層にビアを形成する工程をさらに含む。

本発明の実施形態によれば、１つの印刷回路基板において互いに隣接するバンプ間の高さの差を減少することができ、多数のバンプ中、隣接するバンプに比べて相対的に高さの低いバンプの発生を低減できるため、電子部品と印刷回路基板との間の接続を円滑に行うことができる。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本発明の一実施例に係るバンプを備えた印刷回路基板の製造方法を示す順序図である。 本発明の一実施例に係るバンプを備えた印刷回路基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るバンプを備えた印刷回路基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るバンプを備えた印刷回路基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るバンプを備えた印刷回路基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るバンプを備えた印刷回路基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るバンプを備えた印刷回路基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るバンプを備えた印刷回路基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るバンプを備えた印刷回路基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るバンプを備えた印刷回路基板の製造方法を示す断面図である。

本発明は多様な変換を加えることができ、様々な実施例を有することができるため、本願では特定実施例を図面に例示し、詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物及び代替物を含むものとして理解されるべきである。本発明の説明において、かかる公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨をかえって不明瞭にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。

「第１」、「第２」などの用語は、多様な構成要素を説明するために用いられるに過ぎなく、前記構成要素が前記用語により限定されるものではない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的だけに用いられる。

本願で用いた用語は、ただ特定の実施例を説明するために用いたものであって、本発明を限定するものではない。単数の表現は、文の中で明らかに表現しない限り、複数の表現を含む。本願において、「含む」または「有する」などの用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合わせたものの存在を指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除するものではないと理解しなくてはならない。

以下、本発明に係るバンプを備えた印刷回路基板の製造方法の実施例を添付図面を参照して詳しく説明するが、添付図面を参照して説明することにおいて、同一かつ対応する構成要素は同一の図面番号を付し、これに対する重複説明は省略する。

図１は、本発明の一実施例に係るバンプを備えた印刷回路基板の製造方法を示す順序図であり、図２から図１０は、本発明の一実施例に係るバンプを備えた印刷回路基板の製造方法を示す断面図である。

本実施例によれば、先ず、ステップＳ１１０で、表面に第１回路１１５の形成された第１キャリア１１０を用意する。具体的には、ステップＳ１１１で、第１キャリア１１０に無電解メッキを施して第１シード層１１３を形成し、ステップＳ１１３で、第１シード層１１３に電解メッキを施して第１回路１１５を形成することができる。次に、ステップＳ１２０で、多層回路を形成するために、表面に第２回路１２５の形成された第２キャリア１２０を用意する。これは、第２キャリア１２０に第２シード層１２３を無電解メッキで形成し、第２シード層１２３に第２回路１２５を電解メッキすることで形成することができる。

キャリア１１０，１２０は金属層で、例えば銅箔層であってもよい。通常キャリアは印刷回路基板の製造工程中に、回路などを搬送するための構成要素として用いられる。しかし、通常のキャリアとは異なり、本発明の実施例に係る第１キャリア１１０は第１回路１１５を絶縁層１３０に搬送するだけでなく、後述する製造工程を経てバンプ１１０’として形成される。本発明の実施例に係る第１キャリア１１０はバンプ１１０’として用いられ、通常のバンプを製造するために別に必要とされるハンダペーストまたは金属が不要となり、費用が節減される。

このようにして、図２に示すように、回路１１５，１２５の形成されたキャリア１１０，１２０が用意されると、図３に示すように、ステップＳ１３０で、第１回路１１５が埋め込まれるように絶縁層１３０の一面に第１キャリア１１０を圧着し、ステップＳ１４０で、第２回路１２５も埋め込まれるように絶縁層１３０の他面に第２キャリア１２０を第１キャリア１１０と同時に圧着する。一例として、第２キャリア１２０の上部に半硬化状態のプリプレグのような絶縁層１３０を積層し、絶縁層１３０の上部に第１キャリア１１０を積層して圧着し、絶縁層１３０は硬化状態となる。

次に、ステップＳ１５０で、図４に示すように、バンプ１１０’が形成される箇所に対応して第１キャリア１１０にエッチングレジスト１４０を積層する。具体的には、第１キャリア１１０にドライフィルムのような感光性フィルムを貼り付け、露光及び現像工程を経てエッチングレジスト１４０を第１キャリア１１０に形成する。

次に、ステップＳ１６０で、第１キャリア１１０をエッチングしてバンプ１１０’を形成する。第１キャリア１１０のエッチング時、ステップＳ１７０で、第２キャリア１２０も全てエッチングする。一例として、第１キャリア１１０及び第２キャリア１２０が銅箔層であり、第１シード層１１３及び第２シード層１２３がニッケルで形成された場合、成分の異なるキャリア１１０，１２０とシード層１１３，１２３は、それぞれ異なるエッチング液を用いてエッチングすることができる。これにより、キャリア１１０，１２０のエッチング時にはシード層１１３，１２３がエッチング防止層として回路１１５，１２５のエッチングを防止するバリアとなることができる。このようにして、図５に示すように、絶縁層１３０の上部にバンプ１１０’を形成することができる。

次に、ステップＳ１８０で、図６に示すように、バンプ１１０’に残っているエッチングレジスト１４０を除去し、ステップＳ１９０で、図７に示すように、第１回路１１５と第２回路１２５が電気的に接続するように絶縁層１３０にレーザー加工などを行ってビアホール１５０を形成する。

ビアホール１５０の形成後、ビアホール１５０のみをメッキするか、あるいは金属物質で充填するために、ビアホール１５０を除いた部分にドライフィルム１６１，１６３などの感光性フィルムをラミネートすることができる。一例として、図８に示すように、ビアホール１５０に対応してホールの形成されたドライフィルム１６１，１６３をシード層１１３，１２３にラミネートする。ドライフィルム１６１，１６３はメッキの形成を防止する役割をし、図９に示すように、ビアホール１５０にのみメッキが形成され、これは電気的に接続するビア１５０’となり、シード層１１３，１２３とバンプ１１０’にはメッキが形成されない。

次に、ドライフィルム１６１，１６３を除去し、シード層１１３，１２３をエッチングすることができる。一例として、ニッケル成分を含むシード層１１３，１２３は、硝酸ベースのエッチング液を用いて回路１１５，１２５とバンプ１１０’を損傷することなくエッチングすることができる。シード層１１３，１２３のエッチングは、フラッシュエッチング（Ｆｌａｓｈ ｅｔｃｈｉｎｇ）法を適用して行ってもよい。

次に、図１０に示すように、ソルダーレジスト１７０を絶縁層１３０の上下に積層する。ソルダーレジスト１７０は接続部位のバンプ１１０’を除いて絶縁層１３０及び回路１１５，１２５の外側に皮膜を形成し、それらを保護する。

上述した製造方法に係るバンプを備えた印刷回路基板１００は、一定の厚さを有する第１キャリア１１０を用いてバンプ１１０’を形成するため、多数のバンプ１１０’は同じ高さに形成される。したがって、マザーボードまたは電子部品への実装時、マザーボードまたは電子部品と接触しないバンプ１１０’はなく、印刷回路基板の接続が円滑に行われる。

ここで、本実施例の印刷回路基板の製造方法は、例えば、第１キャリアを用意する工程、前記第１キャリアを圧着する工程、前記第１キャリアにエッチングレジストを積層する工程、前記バンプを形成する工程は各工程の駆動制御部（図示せず）の駆動により行われるものである。各工程の工程順等のプログラム（命令）が記憶されたメモリ（図示せず）からＣＰＵ（図示せず）は、プログラムを読み出して制御信号を当該駆動制御部（図示せず）等に送信することにより各工程が実行される。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１１０ 第１キャリア
１１０’バンプ
１１３ 第１シード層
１１５ 第１回路
１２０ 第２キャリア
１２５ 第２回路
１３０ 絶縁層
１４０ エッチングレジスト
１５０ ビアホール

Claims (5)

1. バンプを備えた印刷回路基板の製造方法であって、
   表面に第１回路の形成された第１キャリアを用意する工程と、
   前記第１回路が埋め込まれるように絶縁層の一面に前記第１キャリアを圧着する工程と、
   前記バンプが形成される箇所に対応して前記第１キャリアにエッチングレジストを積層する工程と、
   前記第１キャリアをエッチングして前記バンプを形成する工程と、
   を含むことを特徴とするバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
2. 前記第１キャリアを用意する工程が、
   前記第１キャリアに無電解メッキを施して第１シード層を形成する工程と、
   前記第１シード層に電解メッキを施して前記第１回路を形成する工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
3. 前記第１キャリアを用意する工程の後に、
   表面に第２回路の形成された第２キャリアを用意する工程をさらに含み、
   前記第２回路が埋め込まれるように前記絶縁層の他面に前記第２キャリアを前記第１キャリアと同時に圧着する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載のバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
4. 前記バンプを形成する工程が、
   前記第２キャリアを全てエッチングする工程を含むことを特徴とする請求項３に記載のバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
5. 前記バンプを形成する工程の後に、
   前記第１回路と前記第２回路が電気的に接続するように前記絶縁層にビアを形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項３または４に記載のバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。

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