JP5263830B2 - 印刷回路基板及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は印刷回路基板及びその製造方法に関する。
基板の高密度・高集積化傾向に伴い、パッケージを基板に実装する場合にワイヤを用いる方式とともに、図１に示すように、基板１の下面に形成されたパッド３及びハンダボール４を用いる方式が広く用いられている。
しかし、図１に示された構造は、ビア２及びパッド３のための面積をそれぞれ必要とするという問題があったため、最近、図２に示すように、回路パターン６が形成された基板５を貫通するビア７がパッド８に直接接続され、そのパッド８にハンダボール９が結合される構造が提示された。このような構造をＶＯＰ（via on pad）構造という。
このようなＶＯＰ構造を実現するためのビアホールの形成工程は、主にレーザドリルを用いて行われ、銅張積層板のように金属膜が形成されている基板にビアホールを形成する場合、レーザドリルにより下部金属膜が貫通されることがあった。
このような問題点を防止するために、下部金属膜の厚さを増加させる方法が提示されたが、下部金属膜が厚くなると、微細回路を実現しにくいという新たな問題が提起された。
また、レーザドリルの強度を弱める方法も提示されたが、この方法はビアホールの形成には非効率的であるという問題があった。
こういう従来技術の問題点に鑑み、本発明は、基板下部が貫通されることを防止でき、かつ工程効率を向上させることができる印刷回路基板及びそ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、絶縁体と、絶縁体の両面を導通するビアと、ビアに直接接続されるように絶縁体の一面に形成されたパッド部と、を含み、パッド部は、ビアに直接接続されるように絶縁体の一面に形成され、ビアに対応する領域が凸状に形成されるように段差が形成されたシード層部と、シード層部上に形成されたメッキ層と、を含むことを特徴とする印刷回路基板が提供される。
メッキ層上には表面処理層が形成されてもよく、シード層部の凸状領域の面積が、シード層部に接するビアの断面積よりも大きいか等しくてもよい。
本発明の他の実施形態によれば、絶縁体の両面を導通するビアと、ビアに直接接続されるように絶縁体の一面に形成されるパッド部と、を含む印刷回路基板を製造する方法であって、絶縁体の一面に、一部が凸状に形成されるシード層部を形成する工程と、シード層部の凸状領域に対応する絶縁体の他面を加工してビアホールを形成する工程と、ビアホールの内部に層間導通のためのビアを形成する工程と、シード層部上にメッキ層を形成する工程と、を含む印刷回路基板の製造方法が提供される。
メッキ層上に表面処理層を形成する工程をさらに行ってもよく、シード層部の凸状領域の面積が、シード層部に接するビアの断面積よりも大きいか等しくてもよい。
本発明の好ましい実施例によれば、ＶＯＰ構造を保持しながらも、より微細なピッチを有するパターンを形成でき、ビアホール加工時に基板下部が貫通されることを防止することができる。
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。
従来技術による印刷回路基板を示す断面図である。 従来技術による印刷回路基板を示す断面図である。 本発明の一実施例による印刷回路基板の製造方法を示す手順図である。 本発明の一実施例による印刷回路基板の製造方法を示す工程図である。 本発明の一実施例による印刷回路基板の製造方法を示す工程図である。 本発明の一実施例による印刷回路基板の製造方法を示す工程図である。 本発明の一実施例による印刷回路基板の製造方法を示す工程図である。 本発明の一実施例による印刷回路基板の製造方法を示す工程図である。 本発明の一実施例による印刷回路基板の製造方法を示す工程図である。 本発明の一実施例による印刷回路基板を備えたパッケージを示す断面図である。 本発明の他の実施例による印刷回路基板の製造方法を示す工程図である。 本発明の他の実施例による印刷回路基板の製造方法を示す工程図である。 本発明の他の実施例による印刷回路基板の製造方法を示す工程図である。
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。本発明を説明するに当たって、係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にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
以下、本発明による印刷回路基板及びその製造方法の好ましい実施例を添付図面を参照して詳細に説明し、添付図面を参照して説明するに当たって、同一または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。
先ず、本発明の一実施例による印刷回路基板の製造方法について説明する。図３は本発明の一実施例による印刷回路基板の製造方法を示す手順図であり、図４から図９は本発明の一実施例による印刷回路基板の製造方法の各工程を示す図である。図４から図９を参照すると、絶縁体１０、金属層１１，１２、シード層部１１'、エッチングレジスト１３、ビアホール１４、ビア１５、回路パターン２０，２１、パッド部２２、ソルダーレジスト３０、表面処理層４０が示されている。
ステップＳ１１０で、絶縁体１０の一面に、一部が凸状に形成されるシード層部１１'を形成する。これについてより詳細に説明すると、次の通りである。
先ず、図４に示すように、絶縁体１０の両面に銅箔のような金属層１１，１２が形成された基板を用意する。このような基板としては銅張積層板などを用いることができる。
その後、図５に示すように、基板の下面にパターニングされたエッチングレジスト１３を形成する。このようなエッチングレジスト１３を形成するために、基板の下面にドライフィルムを積層した後、これを選択的に露光及び現像する方法を用いてもよい。
次に、金属層１１をエッチングする。エッチング工程は、図６に示すように、絶縁体１０が露出されない程度に行えばよい。すなわち、露出される金属層１１の厚さが薄くなる程度にエッチング工程を行えばよい。
以上の工程を経ると、絶縁体１０の下面にはエッチングレジスト１３によりカバーされていた部分１１ｂが凸状に形成されるシード層部１１'を形成できるようになる。
このように、シード層部１１'を形成した後、ステップＳ１２０で、図７に示すように、シード層部１１'の凸状領域１１ｂに対応する絶縁体１０の他面、すなわち、上面を加工してビアホール１４を形成する。ビアホール１４を形成するためにはレーザドリルを用いてもよい。
本実施例によれば、上述したように、絶縁体１０の下面に形成されたシード層部１１'におけるビアホール１４が加工される部分は凸状に形成されているため、レーザドリルなどを用いてビアホール１４を加工する過程にて絶縁体１０の下面のシード層部１１'が貫通される恐れを低減することができる。この際、凸状領域１１ｂをビアホール１４の下部断面積よりも大きく形成することで、シード層が貫通される恐れをさらに低減することもできる。
それだけではなく、シード層部１１'におけるビアホール１４が加工される部分１１ｂだけを選択的に厚く形成し、その他の部分１１ａを薄く形成することにより、後のメッキ工程から微細パターンを形成できるようになる。
その後、図８に示すように、ステップＳ１３０で、ビアホール１４の内部にビア１５を形成し、ステップＳ１４０で、パッド部２２に対応するように、シード層部１１'の上にメッキ層２２ａを形成する。ビア１５を形成する方法としては、メッキ工程を用いてもよく、この場合、ビアホール１４の内部に形成されるビア１５とシード層部１１'の上に形成されるメッキ層２２ａとは、同じ工程により形成されることができる。
図面には図示されていないが、シード層部１１'の上にメッキ層２２ａを形成するためには、絶縁体１０の下面に形成されたシード層部１１'の上にパターニングされたメッキレジスト（図示せず）を形成し、その後、電解メッキを行い、フラッシュエッチング（flash etching）を行う方法を用いることもできる。
以上の工程により、ビア１５、回路パターン２０，２１、及びパッド部２２に対してパターニングが終わった後のものが図８に示されている。
次に、ステップＳ１５０で、図９に示すように、パッド部２２のように露出される必要がある部分を除いた部分をソルダーレジスト３０でカバーした後に表面処理層４０を形成する。すなわち、後でハンダボールが形成されるパッド部２２の上に表面処理層４０を形成することである。表面処理層４０はニッケル／金をメッキする方法により形成可能である。
図１０には、上述した工程により製造された印刷回路基板を備えたパッケージが示されている。図１０を参照すると、ビア１５と直接接触するパッド部２２の上に表面処理層４０が形成され、その上にはハンダボール５０が形成されることになり、印刷回路基板の上部には電極６２が形成された電子素子６０が搭載されてワイヤ７０により回路パターン２０などに接続される。電子素子６０はモールディング部６５によりカバーされることができる。
一方、上述した実施例では、一部が凸状に形成されるシード層部を形成する方法として、厚い金属層をエッチングする方法を提示したが、薄い金属膜にメッキを行う方法を用いてもよい。
具体的に説明すると、図１１に示すように、両面にそれぞれ薄い金属膜１１−１，１２'が形成された絶縁体１０を用意し、図１２に示すように、下部金属膜１１−１にパターニングされたメッキレジスト１３'を形成してメッキを行った後、図１３に示すように、メッキレジスト１３'を除去することである。
このような方法によっても、上述した実施例と同様に、ビアホールが加工される部分１１−２が凸状に形成されるシード層部１１'を形成することができる。
その後の工程は、上述した実施例と同様であるので、これに対する詳細な説明は省略する。
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。
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した方法における動作、手順、ステップ、および工程等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「先ず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
なお、明細書および特許請求の範囲における「上面」は、絶縁体や基板が有する一の面を指し、天地方向の「上」の面のみを意味しない。同様に、「下面」は、絶縁体や基板が有する他の面を指し、天地方向の「下」の面のみを意味しない。
１０ 絶縁体
１１，１２ 金属層
１１' シード層部
１３ エッチングレジスト
１４ ビアホール
１５ ビア
２０，２１ 回路パターン
２２ パッド部
３０ ソルダーレジスト
４０ 表面処理層
５０ ハンダボール
６０ 電子素子
６２ 電極
６５ モールディング部
７０ ワイヤ

Claims (6)

  1. 絶縁体と、
    前記絶縁体の一面に形成され、ビアホールが加工される部分が凸状になるように段差が形成されたシード層部と、
    前記ビアホールに形成され、前記シード層部の凸状領域に接続されるビアと、
    前記シード層部の凸状領域に形成されるメッキ層と、を含み、
    前記ビアホールは、前記絶縁体を貫通するとともに前記シード層部の凸状領域を貫通せずに接することを特徴とする印刷回路基板。
  2. 前記メッキ層上に形成される表面処理層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の印刷回路基板。
  3. 前記シード層部の凸状領域の面積が、前記シード層部と接する前記ビアの断面積よりも大きいか等しいことを特徴とする請求項１または２に記載の印刷回路基板。
  4. 絶縁体の一面に、一部が凸状に形成されるシード層部を形成する工程と、
    前記絶縁体を貫通し、前記シード層部の凸状領域を貫通せずに接するビアホールを形成する工程と、
    前記ビアホールの内部に前記シード層部の凸状領域に接続するようにビアを形成する工程と、
    前記シード層部の凸状領域上にメッキ層を形成する工程と、
    を含む印刷回路基板の製造方法。
  5. 前記メッキ層上に表面処理層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の印刷回路基板の製造方法。
  6. 前記シード層部の凸状領域の面積が、前記シード層部に接する前記ビアの断面積よりも大きいか等しいことを特徴とする請求項４または５に記載の印刷回路基板の製造方法。
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