KR100605454B1

KR100605454B1 - 전사재 및 그 제조방법 및 이것을 이용하여 제조된 배선기판

Info

Publication number: KR100605454B1
Application number: KR1020010006456A
Authority: KR
Inventors: 스가야야스히로; 고마츠신고; 히라노고이치; 나카타니세이이치; 마츠오카야스유키; 아사히도시유키; 야마시타요시히사
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2000-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2006-07-28
Also published as: KR20010083166A; JP3416658B2; JP2002204049A

Abstract

본 발명은 미세한 배선 패턴을 확실하고 또 용이하게 기판으로 전사할 수 있는 전사재를 제공하고자 하는 것이다. 캐리어로서의 제1 금속층(101)과, 배선 패턴으로서 기판으로 전사되는 제2 금속층(103)과, 제1 및 제2 금속층을 박리가능하게 접합시키는 박리층(102)을 적어도 3층을 가지는 전사재이다. 제1 금속층(101)의 표층부에는, 배선 패턴에 대응하는 요철이 형성되고, 볼록부 영역상에 박리층(102) 및 제2 금속층(103)이 형성되어 있다.

Description

전사재 및 그 제조방법 및 이것을 이용하여 제조된 배선기판{Transcription material and manufacturing method thereof, and wiring board manufactured by using transcription material}

도 1은 본 발명에 관한 전사용 패턴 형성재(이하, 전사재라 부른다)의 제1 실시형태(제1 전사재)의 구성 개략을 도시한 단면도,

도 2는 본 발명에 관한 전사재의 제2 실시형태(제2 전사재)의 구성 개략을 도시한 단면도,

도 3은 본 발명에 관한 전사재의 제3 실시형태(제3 전사재)의 구성 개략을 도시한 단면도,

도 4(a)∼(f)는 상기 제1 전사재의 제조공정의 개략을 도시한 단면도,

도 5(a)∼(e)는 상기 제2 전사재의 제조공정의 개략을 도시한 단면도,

도 6(a)∼(e)는 상기 제3 전사재의 제조공정의 개략을 도시한 단면도,

도 7(a)∼(c)는 본 발명의 전사재를 이용한 복합 배선기판의 제조공정의 일례의 개략을 도시한 단면도,

도 8은 본 발명의 전사재를 이용하여 제작된 세라믹 배선기판의 구성 개략을 도시한 단면도,

도 9는 도 8의 세라믹 배선기판에 반도체 칩을 플립 칩(flip chip) 실장(實奬)한 구성 개략을 도시한 단면도,

도 10(a)∼(j)는 본 발명의 전사재를 이용한 다층배선기판의 제조공정의 일례의 개략을 도시한 단면도,

도 11은 본 발명의 전사재를 이용하여 제작된 다층 배선기판의 일례의 구성 개략을 도시한 단면도,

도 12는 본 발명의 전사재를 이용하여 제작된 다층 배선기판의 다른 예의 구성 개략을 도시한 단면도,

도 13은 본 발명의 전사재를 이용하여 제작된 다층 배선기판의 또 다른 예의 구성 개략을 도시한 단면도,

도 14는 본 발명의 전사재를 이용하여 제작된 다층 배선기판의 또 다른 예의 구성 개략을 도시한 단면도,

도 15는 본 발명의 전사재를 이용하여 제작된 다층 배선기판의 또 다른 예의 구성 개략을 도시한 단면도,

도 16(a)∼(c)는 본 발명의 전사재를 이용한 다층 배선기판의 제조공정의 일례의 개략을 도시한 단면도,

도 17(a)∼(c)는 본 발명의 전사재를 이용한 다층 배선기판의 제조공정의 다른 예의 개략을 도시한 단면도,

도 18(a)∼(e)는 본 발명의 전사재를 이용한 다층 배선기판의 제조공정의 또 다른 예의 개략을 도시한 단면도,

도 19(a) 및 (b)는 본 발명의 제5 실시형태에 관한 전사용 부품 배선패턴 형 성재(제4 전사재)의 구성 개략을 도시한 단면도,

도 20은 본 발명의 제6 실시형태에서의 전사용 부품 배선 패턴 형성재(제5 전사재)의 구성 개략을 도시한 단면도,

도 21은 본 발명의 제7 실시형태에서의 전사용 부품 배선 패턴 형성재(제6 전사재)의 구성 개략을 도시한 단면도,

도 22(a)∼(g')는 상기 제4 전사재를 이용한 다층회로기판의 제조공정의 개략을 도시한 단면도,

도 23(a)∼(h)는 상기 제5 전사재를 이용한 회로기판의 제조공정의 개략을 도시한 단면도,

도 24(a)∼(h)는 상기 제6 전사재를 이용한 회로기판의 제조공정의 개략을 도시한 단면도,

도 25는 상기 제4∼제6 전사재를 이용하여 제조된 다층회로기판의 단면도,

도 26(a)∼(c)는 도 25에 도시한 다층회로기판의 각층을 구성하는 단층 배선기판을 본 발명의 제6 전사재를 이용하여 형성하는 방법을 모식적으로 도시한 단면도,

도 26(a')∼(c')는 (a)∼(c)의 각각의 방법에 의해 형성된 다층회로기판의 각층의 단면도,

도 26(d')는 상기 다층회로기판의 최하층의 배선기판의 단면도이다.

본 발명은, 미세한 배선 패턴을 회로부품의 기판에 전사하기 위한 전사재와 그 제조방법에 관한 것으로, 또 상기 전사재를 이용하여 배선 패턴이나 회로부품이 형성된 배선기판과 그 제조방법에 관한 것이다.

최근, 전자기기의 고성능화, 소형화의 요구에 따라, 반도체의 고밀도, 고기능화가 더욱 요청되고 있다. 이 때문에, 상기 반도체를 실장하기 위한 회로기판도 더 소형이고, 고밀도인 것이 필요로 되고 있다.

이들의 요구에 대해, 예컨대, 대규모 집적회로(LSI)간이나 실장부품간의 전기배선을 최단 거리로 접속할 수 있다. 기판층간의 전기접속 방식인 이너 비어(inner via) 홀(IVH)접속법이, 가장 고밀도인 배선이 가능하기 때문에, 각 방면에서 개발이 진전되고 있다.

일반적으로, 이와 같은 IVH 구성의 배선기판으로는, 예컨대 다층 세라믹 배선기판, 빌드 업법에 의한 다층 프린트 배선기판, 수지와 무기 필러와의 혼합물로 이루어진 다층 복합 배선기판 등을 들 수 있다.

상기 다층 세라믹 배선기판은, 예컨대 이하에 도시한 바와 같이 하여 제작할 수 있다. 먼저, 알루미나 등의 세라믹 분말, 유기 바인더 및 가소제(可塑劑)로 이루어진 그린 시트를 여러 장 준비한다. 그리고, 상기 그린 시트에 비어 홀을 설치하고, 상기 비어 홀에 도전성 페이스트를 충전한다. 그 후, 이 그린 시트에 배선 패턴 인쇄를 행하여, 상기 각 그린 시트를 적층한다. 그리고, 이 적층체를 탈바인더 및 소성함으로써, 상기 다층 세라믹 배선기판을 제작할 수 있다. 이와 같은 다 층 세라믹 배선기판은 IVH 구조를 가지기 때문에, 매우 고밀도인 배선 패턴을 형성할 수 있어, 전자기기의 소형화 등에 최적이다.

또, 이 다층 세라믹 배선기판의 구조를 모방한 상기 빌드 업법에 의한 프린트 배선기판도 각 방면에서 개발되고 있다. 예컨대, 특개평 9-116267호 공보, 특개평 9-51168호 공보 등에는, 종래의 일반적인 빌드 업법이 개시되어 있다. 이 방법에서는, 종래로부터 사용되고 있는 유리-에폭시 기판을 코어로 하여, 이 기판 표면에 감광성 절연층을 형성한 후, 포토리소그래피법으로 비어 홀을 설치하고, 또 이 전면에 구리 도금층을 형성하여, 상기 구리 도금을 화학 에칭하여 배선 패턴을 형성하는 방법이 개시되어 있다.

또, 특개평 9-326562호 공보에는, 상기 빌드 업법과 마찬가지로, 상기 포토리소그래피법에 의해 가공한 비어 홀에, 도전성 페이스트를 충전하는 방법이 개시되어 있다. 특개평 9-36551호 공보, 특개평 10-51139호 공보 등에는, 절연성 경질 기재의 한 표면에 도체 회로를, 다른 쪽 표면에 접착제층을 각각 형성하고, 이것에 관통 구멍을 설치하여, 도전성 페이스트를 충전한 후, 다수의 기재를 겹쳐 적층하는 다층화 방법이 개시되어 있다.

또, 특허 제2601128호, 특허 제2603053호, 특허 제2587596호는, 아라미드-에폭시 프리프레그(prepreg)에 레이저 가공에 의해 관통 구멍을 설치하고, 여기에 도전성 페이스트를 충전한 후, 구리박을 적층하여 패터닝을 행하고, 그 기판을 코어로 하여, 도전성 페이스트를 충전한 프리프레그에서 다시 끼워 다층화하는 방법이다.

이상과 같이, 예컨대 수지계 프린트 배선기판을 IVH 접속시키면, 상기 다층 세라믹 배선기판과 마찬가지로, 필요한 각층간만의 전기적 접속이 가능하고, 또 배선기판의 최상층에 관통 구멍이 없기 때문에, 보다 실장성에도 뛰어나다.

그러나, 이와 같은 IVH 구조를 가지는 고밀도 실장의 수지계 프린트 배선기판은, 일반적으로 열전도도가 낮고, 부품의 실장이 고밀도화됨에 따라 상기 부품으로부터 발생하는 열을 방열시키는 것은 곤란하게 된다.

또, 2000년에는 CPU의 클럭 주파수가 1㎓ 정도가 되어, 그 기능의 고도화에 따라 CPU의 소비전력도 1칩당 100∼150W에 이른다고 추측된다.

일반적으로, 열전도성에 뛰어난 세라믹 배선기판은 방열성에 뛰어나지만, 비교적 고가인 것, 휴대 단말에 이용하는 기판이나 모듈에 적용하는 경우, 내낙하성에 결점이 있다는 등의 문제점이 있다.

따라서, 수지계 프린트 배선기판이 열전도성에 과제를 가지는 것 등을 보완할 목적이나, 수지 다층 기판에 콘덴서를 형성하는 것을 목적으로 하여, 수지계 프린트 배선기판과 세라믹 기판을 적층한 구조가, 특허 제3063427호 공보 또는 특개평 7-142867호 공보에 제안되어 있다.

또, 기재 자체의 열전도성을 높이기 위해, 다층 복합 배선기판이 특개평 9-270584호 공보, 특개평8-125291호 공보, 특개평8-288596호 공보, 특개평10-173097호 공보 등에 제안되어 있다. 이 다층 복합 배선기판은, 에폭시 수지 등의 열경화성 수지와, 열전도성에 뛰어난 무기 필러(예컨대, 세라믹 분말 등)을 혼합하여, 복합화시킨 기판이다. 이 기판은, 상기 무기 필러를 고농도로 함유하는 것이 가능하 기 때문에, 열전도성을 향상시킬 수 있다. 또, 상기 무기 필러의 종류를 선택함으로써, 예컨대 유전율, 열팽창 계수 등을 임의로 제어할 수 있다.

한편, 기판의 고밀도 실장을 진행하는 데 있어서, 중요한 것이 미세한 배선패턴의 형성이다. 상기 다층 세라믹 배선기판에서, 배선 패턴의 형성에는 예컨대 세라믹 기판에 막 두께 도전성 페이스트를 스크린 인쇄하고, 소성에 의해 소결시키는 방법이 일반적으로 이용되고 있다. 그러나, 이 스크린 인쇄법에서는 100㎛ 이하의 선폭인 배선 패턴을 양산하는 것은 곤란하다고 알려져 있다.

또, 통상의 프린트 배선기판에서는, 예컨대 서브트랙티브법에 의해 배선패턴을 형성하는 방법이 일반적이다. 이 서브트랙티브법에서는, 두께 18∼35㎛ 정도의 구리박을, 화학 에칭함으로써, 기판에 배선패턴을 형성하는데, 이 방법에서도 75㎛ 이하의 선폭인 배선 패턴을 양산하는 것은 곤란하다고 알려져 있고, 상기 배선패턴을 더 미세화하기 위해서는, 상기 구리박을 얇게 할 필요가 있다.

또, 상기 서브트랙티브법에 의하면, 기판 표면에 배선 패턴이 뛰어나온 구조로 되기 때문에, 반도체에 형성한 범프상에, 전기 접속을 위한 땜납이나 도전성 접착제 등을 얹기 어렵고, 또 상기 범프가 배선 패턴간에 이동하여, 쇼트될 우려도 있다. 또, 상기 돌출한 배선 패턴을 위해, 예컨대 후 공정에서 밀봉 수지로 밀봉할 때의 장해가 될 우려도 있다.

또, 상기 빌드 업법에 의한 프린트 배선기판에서는, 상기 서브트랙티브법 이외에, 예컨대 애디티브(additive)법이 채용되는 경향에 있다. 이 애디티브법은, 예컨대 레지스트를 형성한 기판 표면에, 배선 패턴을 선택적으로 도금하는 방법으로, 30㎛ 정도의 선폭인 배선패턴을 형성할 수 있다. 그러나, 이 방법은 상기 서브트랙티브법에 비해, 기판에 대한 배선 패턴의 밀착강도가 약한 등의 문제가 있다.

따라서, 미리 미세한 배선 패턴을 형성하여, 패턴 검사를 행한 후, 양품의 배선패턴만을 원하는 기판에 전사하는 방법에 제안되어 있다. 예컨대, 미국 특허 5,407,511호 명세서는, 미리 카본판의 표면에 미세패턴을 인쇄 및 소성에 의해 형성하고, 이것을 세라믹 기판에 전사하는 방법이다. 또, 특개평 10-84186호 공보, 특개평 10-41611호 공보에는, 이형성 지지판상에 형성한 구리박으로 이루어진 배선패턴을 프리프레그에 전사하는 방법이 개시되어 있다. 마찬가지로, 특개평 11-261219호 공보에는 구리박으로 구성된 추(皺)형성 지지판상에, 니켈 인 합금 박리층을 통해, 구리박으로 이루어진 배선패턴을 전사하는 방법이 개시되어 있다. 또, 특개평 8-330709호 공보에는 배선 패턴인 구리박의 거친 화면 및 광택면에서의 접착 정도가 각각 다른 것을 이용하여, 기판에 전사하는 방법이 개시되어 있다.

이와 같은 전사법에 의해 전사된 배선패턴은, 기판 표면에 메워지고, 얻어진 배선기판의 표면은 평탄한 구조로 되기 때문에, 상술한 바와 같이 배선 패턴의 돌출에 의한 문제는 회피할 수 있다. 또, 특개평 10-190191호 공보에서는 배선 패턴을 기판표면에 메울 때에, 관통 구멍에 충전시킨 도전성 비어 페이스트를 상기 배선 패턴의 두께만큼 압축하는 효과도 개시되어 있다.

최근에는, 또 배선 패턴의 미세화가 요구되고 있는데, 상기 종래의 배선 패턴의 전사기술에서는, 상기 이형성 지지판상에 보다 미세한 배선 패턴을 형성하는 것은 곤란하다. 즉, 예컨대 상기 이형성 지지판에 접착한 구리박을 패턴 형성할 때, 상기 구리박의 상기 이형성 지지판에 대한 접착강도가 약하면, 미세한 배선 패턴은 화학 에칭 시점에서 박리해 버린다. 반대로, 상기 접착강도가 강한 경우는, 상기 배선 패턴을 기판으로 전사한 후에, 상기 이형성 지지판을 박리할 때에, 배선 패턴도 함께 박리되어 버린다. 또, 구리박의 표면을 거칠게 하여, 구리박의 기판과의 접착 강도를 이형성 지지판과의 접착 강도보다도 높게 함으로써, 구리박을 기판으로 전사하는 방법도 있는데, 이 방법에서는 미세한 배선패턴을 형성하는 것은 곤란하다.

또, 세라믹 기판에 대해, 예컨대 스크린 인쇄한 도전성 페이스트를 소성에 의해 소결시켜, 배선 패턴을 형성하는 방법을 채용해도, 상기 배선 패턴의 미세화에는 한계가 있고, 또 도전성 분말을 함유하는 도전성 페이스트의 소결에서는 구리박과 같은 금속층과 달리, 전기 도전성이 악화되어, 이후의 고주파수화에 대해 문제가 될 우려가 있다.

한편, 구리박 등의 금속박에 의해 배선 형성된 세라믹 다층 기판을 제작하는 것은, 종래에는 곤란했다. 이것은 그린 시트상에 그린 시트의 성질과 형상을 손상시키지 않고, 금속박으로 배선을 형성하는 것이 곤란했기 때문이다.

또, 수지계 프린트 배선기판의 제작방법을 고려해 본 경우, 종래는 순차 적층을 이용한 적층 방법이 일반적이고, 프레스 공정도 다수회 걸친다. 이 때문에, 확실한 층간 접속을 실현하기 위해서는, 각 프레스 공정에서 발생하는 경화수축의 보정 등, 번잡한 공정을 피해 통과시킬 수는 없었다.

또, 수지계 프린트 배선기판이 열전도성에 과제를 가지는 것 등을 보완할 목 적이나, 수지 다층기판에 콘덴서를 형성하는 것을 목적으로 하여, 수지계 프린트 배선기판과 세라믹 기판을 적층한 구조 자체는 이미 제안되어 있다. 그러나, 실제로는 적층 공정 등을 통해 주로 세라믹층에 균열 등 손상이 발생해 버려, 수지계 및 세라믹 적층체를 제작하는 것은 곤란했다.

본 발명은, 상기 종래의 문제를 해결하기 위해, 기판에 미세한 배선 패턴을 전사하기 위한 전사용 배선 패턴 형성재로서, 기판으로의 전사를 용이하고 확실하게 행할 수 있고, 저비용인 전사용 배선 패턴 형성재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또, 기판의 고밀도 실장을 진행시키기 위해서는, 배선 패턴의 미세화뿐만 아니라, 배선 패턴에 접속된 회로부품을 어떻게 형성하여 실장하는 가가 중요한 포인트가 된다. 종래는, 인덕터, 콘덴서 및 저항 등의 수동 부품은 일반적으로 기판표면에 돌출한 상태에서 실장되어, 기판 내에 매설시키는 것은 곤란했다. 이 때문에, 고밀도 실장에 한계가 발생했다.

예컨대, 상술한 공보 등에 개시된 종래의 방법에서는, 전사 형성재상에 형성된 패턴은 모두 구리박의 배선 부분뿐이다. 실장 밀도를 향상시키기 위해서는, 수동부품 등을 칩의 형태로 전사 형성재상에 실장하는 방법도 제안할 수 있는데, 수동부품 등을 기판에 메울 때에, 배선 패턴과의 접속부의 단선, 칩의 위치 어긋남 등 여러 문제가 발생하고 있다.

따라서, 본 발명은 미세한 배선패턴 및 회로부품 등을 회로 기판에 내장시키기 위한 전사용 부품 배선패턴 형성재로서, 배선 패턴과의 접속을 확보하면서, 회 로부품 등을 정확하고 또 저비용으로 회로기판에 실장하는 것이 가능한 전사용 부품 배선 패턴 형성재를 제공하는 것도 목적으로 한다.

또, 본 발명은 상술한 전사용 배선 패턴 형성재 또는 전사용 부품 배선패턴 형성재(전사재)를 이용하여, 배선패턴 및 회로부품이 형성된 배선기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 구성에 관한 전사재는 캐리어로서의 제1 금속층과, 배선 패턴으로서의 제2 금속층과, 상기 제1 금속층과 제2 금속층과의 사이에 개재하여, 상기 제1 금속층과 제2 금속층을 박리가능한 상태로 접합시키는 박리층과의 적어도 3층을 가지고, 상기 제1 금속층 표층부에, 상기 배선패턴에 대응한 형상의 볼록부가 형성되고, 상기 볼록부 영역상에 상기 박리층 및 상기 제2 금속층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 구성에 관한 전사재는, 캐리어로서의 제1 금속층과, 배선패턴으로서의 제2 금속층과의 적어도 2층을 가지고, 상기 제1 금속층상에 상기 제2 금속층과 전기적으로 접속하도록 인쇄법에 의해 형성된 회로부품을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 제2 구성에 관한 전사재에 의하면, 인쇄에 의해 인덕터, 콘덴서 및 저항 등의 회로부품을 일괄하여 형성할 수 있게 된다. 특히, 저항의 형성이 용이하다. 또, 회로부품은 이들의 수동부품에 한정되지 않고, 반도체 칩 등의 능동 부품을 형성해도 좋다.

또, 땜납 등을 이용한 회로부품의 실장이 불필요하게 되기 때문에, 실장공정을 간략화할 수 있다. 또, 땜납 접속의 감소에 따라, 배선기판의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또, 전사재상에 회로부품을 인쇄로 형성함으로써, 부품 칩을 땜납 실장하는 경우와 비교하여, 회로부품의 저배화(低背化)를 실현할 수 있고, 메워짐에 따른 전사 및 기판으로의 내장도 용이하게 할 수 있다. 또, 회로부품의 배치가 자유로와져서, 예컨대 내장 콘덴서 등과의 배선거리를 최단으로 하여, 고주파 특성을 향상시킬 수 있다.

또, 제2 구성에 관한 전사재는 전사 후, 박리된 캐리어인 제1 금속층상에 새로운 제2 금속층이나 배선패턴 또는 부품 패턴을 형성함으로써, 제1 금속층을 재이용하는 것이 가능하고, 그 배선패턴의 구성도 특별히 제한되지 않는다. 이 때문에, 저비용화를 도모할 수 있고, 공업적으로도 매우 유용하다.

또, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 전사재의 제1 제조방법은,

제1 금속층상에 박리층을 형성하고,

상기 박리층상에 제2 금속층을 형성하고,

화학 에칭법에 의해 상기 제2 금속층, 박리층 및 상기 제1 금속층의 표층부를 에칭함으로써, 상기 제2 금속층 및 상기 박리층을 배선패턴 형상으로 형성하는 동시에, 상기 제1 금속층의 표층부에, 그 볼록부가 상기 배선 패턴에 대응한 형상의 요철부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 전사재의 제2 제조방법은,

제1 금속층상에 제2 금속층을 배선패턴 형상으로 형성하고,

상기 제2 금속층에 전기적으로 접속하도록 인쇄로 회로부품을 형성하는 것을 특징으로 한다.

배선패턴이 되는 제2 금속층은 캐리어가 되는 제1 금속층에 도금법, 증착법 또는 스퍼터법 등을 이용하여 직접 형성할 수 있다. 제2 금속층의 형성시에, 박막 저항체를 스퍼터법 등에 의해 마찬가지로 형성해도 좋다.

또, 본 발명의 전사재의 제3 제조방법은,

제2 금속층상에 박리층 및 제2 금속층을 형성하고,

상기 제2 금속층 및 박리층을 배선패턴형상으로 가공하고,

또, 본 발명의 제1 구성에 관한 배선기판은, 전기 절연성 기판과, 상기 제1 구성에 관한 전사재를 이용한 전사법에 의해 상기 전기 절연성 기판의 적어도 일주면에 형성된 배선 패턴을 구비한 배선기판에 있어서, 상기 배선패턴은 상기 주면에 형성된 오목부 내에 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 구성에 관한 배선기판은, 다수의 배선기판을 적층하여 이루어진 이너 비어 홀 구조의 다층배선기판에서, 적어도 한 층에 상기 제1 구성에 관한 배선기판을 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제3 구성에 관한 배선기판은 전기 절연성 기판과, 상기 제2 구성에 관한 전사재를 이용한 전사법에 의해 상기 전기 절연성 기판의 적어도 일주면에 형성된 배선패턴 및 회로부품을 구비하고, 상기 회로부품이 상기 배선패턴과 전기적으로 접속되어, 상기 회로부품 및 상기 배선패턴이 상기 주면에 매설된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4 구성에 관한 배선기판은, 다수의 배선기판을 적층하여 이루어진 이너 비어 홀 구조의 다층배선기판에서, 적어도 한 층에 상기 제3 구성에 관한 배선기판을 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 배선기판의 제1 제조방법은, 상기 제1 구성에 관한 전사재를 이용한 배선기판의 제조방법에 있어서,

상기 전사재에서의 적어도 제2 금속층을 포함하는 배선패턴 금속층이 형성된 측을 미경화 상태의 시트상 기재의 적어도 일주면에 압착하여,

상기 박리층에 의해 상기 제2 금속층에 접합되어 있는 상기 제1 금속층을 상기 제2 금속층에서 박리함으로써, 상기 시트상 기재에, 상기 배선 패턴 금속층을 전사하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 배선기판의 제2 제조방법은,

세라믹 시트에 관통 구멍을 형성하고,

상기 관통 구멍이 형성된 세라믹 시트의 양면에, 상기 세라믹 시트의 소결온도에서 실질적으로 소결수축하지 않는 무기 조성물을 주성분으로 하는 구속시트를 배치하고,

상기 구속시트와 함께 상기 세라믹 시트를 소성하고,

소성 후, 상기 구속 시트를 제거하여,

상기 관통 구멍에 열경화성의 도전성 조성물을 충전하여, 비어 콘덕터 부착 의 세라믹 기판을 얻고,

상기 제1 구성에 관한 전사재에서의 적어도 제2 금속층을 포함하는 배선 패턴 금속층이 형성된 측을 열경화성 수지 조성물을 포함하는 미경화 상태의 시트상 기재의 적어도 일주면에 압착하여,

상기 박리층에 의해 상기 제2 금속층에 접합되어 있는 상기 제1 금속층을 상기 제2 금속층으로부터 박리함으로써, 상기 시트상 기재에, 상기 배선 패턴 금속층을 전사하고,

상기 전사 전 또는 후에, 상기 열경화성 수지 조성물을 포함하는 시트상 기재에 관통 구멍을 형성하고, 상기 관통 구멍에 열경화성의 도전성 조성물을 충전하여, 비어 콘덕터 부착의 복합 배선기판을 얻고,

상기 세라믹 기판과 상기 복합 배선기판을 적층하여 가열하면서 압착함으로써, 다층배선기판을 얻는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 배선기판의 제3 제조방법은, 상기 제2 구성에 관한 전사재를 이용한 배선기판의 제조방법에 있어서,

상기 전사재에서의 적어도 제2 금속층 및 상기 회로부품이 형성된 측을 미경화 상태의 절연성의 시트상 기재의 적어도 일주면에 압착하고,

상기 제1 금속층을 박리함으로써, 상기 시트상 기재에 적어도 상기 제2 금속층 및 상기 회로부품을 전사하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 배선기판의 제4 제조방법은,

세라믹 시트에 관통 구멍을 형성하고,

상기 관통 구멍이 형성된 세라믹 시트의 양면에, 상기 세라믹 시트의 소결온도에서 실질적으로 소결수축하지 않는 무기 조성물을 주성분으로 하는 구속 시트를 배치하고,

상기 구속 시트와 함께 상기 세라믹 시트를 소성하고,

소성 후, 상기 구속 시트를 제거하여,

상기 관통 구멍에 열경화성의 도전성 조정물을 충전하여, 비어 콘덕터 부착의 세라믹 기판을 얻고,

상기 제2 구성에 관한 전사재에서의 적어도 제2 금속층을 포함하는 배선 패턴 금속층이 형성된 측을 열경화성 수지 조성물을 포함하는 미경화 상태의 시트상 기재의 적어도 일주면에 압착하여,

상기 박리층에 의해 상기 제2 금속층에 접합되어 있는 상기 제1 금속층을 상기 제2 금속층으로부터 박리함으로써, 상기 시트상 기재에 상기 배선 패턴 금속층을 전사하고,

상기 전사의 전 또는 후에, 상기 열경화성 수지 조성물을 포함하는 시트상 기재에 관통 구멍을 형성하고, 상기 관통 구멍에 열경화성의 도전성 조성물을 충전하여, 비어 콘덕터 부착의 복합 배선기판을 얻고,

상기 세라믹 기판과 상기 복합 배선기판을 적층하여, 가열하면서 압착함으로써 다층 배선기판을 얻는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 구성에 관한 전사재를 이용하면, 다층기판의 어떤 층에도 회로부품을 전사할 수 있고, 부품 배치장소도 자유로워지므로, 전자회로 설계의 자유도가 비약적으로 향상한다.

(실시형태 1)

본 발명에 관한 전사용 배선패턴 형성재의 제1 실시형태(이하, 제1 전사재라 칭한다)의 구성 개략예를 도 1의 단면도에 도시한다.

도시한 바와 같이, 상기 제1 전사재는 표층부에 요철부(예컨대, 오목부의 높이가 1∼12㎛ 정도)가 형성된 제1 금속층(101)을 가진다. 제1 금속층(101)에서, 상기 볼록부는 배선 패턴에 대응한 형상을 이룬다. 이 볼록부 영역상에 유기층 또는 금속 도금층으로 이루어진 박리층(102)과, 제2 금속층(103)이 형성되어 있다. 즉, 제1 전사재는 상기 제1 금속층(101)과 제2 금속층(103)이 박리층(102)을 통해 접합된 3층 구조이다.

제1 전사재에서, 제2 금속층(103)은 배선 패턴이고, 제1 금속층(101)은 상기 배선 패턴을 기판으로 전사하기 위한 캐리어로서 기능한다. 즉, 제1 금속층(101)은 배선패턴인 제2 금속층(103)을 기판으로 전사한 후, 박리층(102)과 함께 상기 기판으로부터 박리된다.

상기 제1 전사재의 제조방법은, 예컨대,

(a) 제1 금속층상에, 유기층 또는 금속 도금층으로 이루어진 박리층을 통해, 제1 금속층과 동일 성분의 금속을 포함하는 제2 금속층을 형성하여, 3층 구조를 형성하는 공정과,

(b) 화학 에칭법에 의해, 제2 금속층과 박리층뿐만 아니라 제1 금속층의 표 층부를 배선 패턴 형상으로 가공하여, 제1 금속층의 표층부에 요철부를 형성하는 공정을 포함한다.

이 제조방법에 의하면, 포토리소그래피법 등의 화학 에칭을 이용함으로써, 제2 금속층을 미세한 배선 패턴으로 형성할 수 있다. 또, 배선패턴(제2 금속층)을 구성하는 금속박이 캐리어를 구성하는 금속박(제1 금속층)과 동일 재료를 포함함으로써, 일회의 에칭 공정에서, 캐리어를 구성하는 제1 금속층에, 제2 금속층의 배선 패턴과 동일 패턴의 요철을 형성할 수 있다.

또, 본 실시형태의 제1 전사재는, 사용 후에 박리된 제1 금속층을 재이용하여, 이 제1 금속층의 볼록부와 동일 형상의 제2 금속층을 도금층 등의 박리층을 통해 형성함으로써, 같은 전사재를 재생할 수 있다. 또는, 상기 제1 금속층은 예컨대 볼록판 인쇄용의 패턴 형성재 등의 다른 용도로 응용할 수도 있다. 따라서, 본 실시형태의 제1 전사재는 자원을 유효하게 이용할 수 있으므로, 자원 절약 및 폐기물의 감소의 점에서 매우 유리하다. 또, 이것은 후술하는 다른 실시형태에서 설명하는 각 전사재에 대해서도 같다.

또, 본 실시형태의 전사재의 배선패턴에 전기적으로 접속하도록, 인덕터, 콘덴서, 저항 또는 반도체 소자 등의 회로부품을 형성하여, 배선 패턴과 함께 기판으로 전사할 수도 있다. 또, 인덕터, 콘덴서, 저항 및 수동 부품은 스크린 인쇄 등의 인쇄법에 의해, 전사재상에 형성하는 것이 바람직하다.

(실시형태 2)

다음에, 본 발명의 전사재의 제2 실시형태(이하, 제2 전사재라 칭한다)의 일 례의 구성 개략을 도 2의 단면도에 도시한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 제2 전사재는 표층부에 요철부가 형성된 제1 금속층(101)을 가진다. 상기 볼록부는 파선 패턴에 대응한 형상을 이룬다. 제2 전사재는 그 볼록부 영역상에 유기층 또는 금속 도금층으로 이루어진 박리층(102)과 제2 금속층(103)이 형성되고, 또 그 위에 제3 금속층(104)이 형성된 4층 구조이다. 즉, 제1 금속층(101)과 제2 금속층(103)은 박리층(102)을 통해 접합되어 있다.

제2 전사재에서, 제2 금속층(103) 및 제3 금속층(104)은 2층 구조의 배선 패턴이고, 제1 금속층(101)은 상기 배선 패턴을 기판으로 전사하기 위한 캐리어로서 기능한다. 즉, 제1 금속층(101)은 배선패턴인 제2 금속층(103) 및 제3 금속층(104)을 기판으로 전사한 후, 박리층(102)과 함께 상기 기판으로부터 박리된다.

상기 제2 전사재의 제조방법은, 예컨대,

(a) 제1 금속층상에 유기층 또는 금속 도금층으로 이루어진 박리층을 통해 제1 금속층과 동일 성분의 금속을 포함하는 제2 금속층을 형성하여, 3층 구조를 형성하는 공정과,

(b) 제2 금속층상의 임의의 영역에 도금 레지스트를 형성하는 등 하여, 상기 도금 레지스트에 덮이지 않고 노출한 영역이 배선 패턴 형상이 되도록 하는 공정과,

(c) 상기 제2 금속층의 표면에서 상기 노출된 배선 패턴 형상의 영역상에, 패턴 도금법에 의해, 도금층으로 이루어진 제3 금속층을 형성하는 공정과,

(d) 상기 도금 레지스트를 박리함으로써, 상기 제3 금속층이 제2 금속층상에 서 배선 패턴 형상의 볼록부에 형성되는 공정과,

(e) 화학적 에칭법에 의해, 상기 제3 금속층이 형성되어 있지 않은 영역의 제2 금속층, 박리층 및 제1 금속층의 상층부를 선택적으로 제거하는 공정을 포함한다.

이 제조방법에서, 제3 금속층으로서 제2 금속층과 동일 성분의 금속을 이용한 경우, 예컨대 구리박(제2 금속층)상에 구리 도금층(제3 금속층)을 형성한 경우, 실시 형태 1과 같은 이유 및 애디티브법을 채용하고 있기 때문에, 제2 및 제3 금속층을 미세한 배선 패턴으로 형성할 수 있다.

또, 제2 금속층 및 박리층은 제3 금속층과 비교하여 얇기 때문에, 단시간의 에칭 공정으로 제거할 수 있어, 기본적으로 제3 금속층의 층 두께를 거의 줄이지 않고 남길 수 있다. 따라서, 배선 패턴의 두께를 임의로 제어할 수 있다.

한편, 제3 금속층으로서 제2 금속층과 다른 금속, 예컨대, 구리박(제2 금속층)상에 금(제3 금속층)을 패턴 도금으로 구성한 경우, 제3 금속층이 에칭 레지스트로서 기능하기 때문에, 상기 배선 패턴 형상을 가지는 제3 금속층이 형성되어 있지 않은 영역의 제2 금속층, 박리층 및 제1 금속층의 상층부를 선택적으로 제거할 수 있다. 또, 제3 금속층에 금을 이용하면, 전사재의 배선 패턴의 최상층이 금이 되기 때문에, 예컨대 베어 칩, 베어의 SAW(필터 표면 탄성파 필터) 등을 배선 패턴상에 플립 칩 실장시키면, 저저항으로 안정된 접속을 얻을 수 있다. 또, 제3 금속층에 은을 이용한 경우도 같은 효과를 얻을 수 있다.

또, 상기 제조방법에서, 상기 제2 금속층상에 제3 금속층을 형성하기 전에, 상기 제2 금속층의 표면을 조면(粗面)화 처리하는 것이 바람직하다. 상기 제3 금속층을 형성하기 전이란, 상기 제2 금속층상에 배선 패턴 형성용의 마스크(상기 도금 레지스트)를 형성하기 전, 또는 상기 배선 패턴 형상으로 마스킹된 제2 금속층상에 상기 배선 패턴을 따라, 제3 금속층을 형성하기 전을 말한다. 이와 같이, 상기 제2 금속층을 조면화 처리하면, 상기 제2 금속층과 상기 제3 금속층과의 접착성이 향상된다.

상기 제조방법에서, 전해 도금법에 의해, 상기 제2 금속층상에 상기 제3 금속층을 형성하는 것이 바람직하다. 상기 전해 도금법에 의해, 상기 제3 금속층, 또는 상기 배선 패턴 형성용의 금속층을 형성하면, 상기 제2 금속층과 상기 제3 금속층과의 접착면에, 적당한 접착성을 얻을 수 있을 뿐 아니라, 상기 금속층간에 극간이 발생하지 않기 때문에, 예컨대 에칭 등을 행해도, 양호한 배선 패턴을 형성할 수 있다. 한편, 제2 금속층상에 상기 제3 금속층을 패널 도금으로 형성한 후, 배선 패턴상에 마스킹을 행하여, 패턴 형성을 행해도 좋다. 이 경우, 전사 후의 제2 금속층의 표면 산화방지, 땜납 누설성의 개선에 효과가 있다.

상기 제조방법에서, 화학 에칭법에 의해, 제2 및 제3 금속층을 제1 금속층의 표층부를 포함하여, 배선패턴 형상으로 가공하는 것이 바람직하다.

상기 제조방법에서, 상술한 바와 같은 이유에서, 상기 제2 금속층은 구리, 알루미, 은 및 니켈로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하고, 특히 구리를 포함하는 것이 바람직하다. 제1 금속층은 화학 에칭에 의해 제2 금속층의 에칭과 동시에, 그 표층부에 배선패턴(제2 금속층)과 같은 형상의 볼록부를 형성하기 때문에, 제2 금속층과 같은 금속 성분을 가지고 있는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 제1 및 제2 금속층이 구리박으로 이루어진 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 전해 구리박이다.

상기 제1 및 제2 금속층의 제작방법으로서는, 특별히 제한되지 않고, 예컨대 공지의 금속박의 제조방법 등에 의해 제작할 수 있다.

상기 조면화 처리로서는 예컨대, 흑화 처리, 소프트 에칭처리, 샌드블러스트 처리 등을 채용할 수 있다.

또, 본 실시형태의 전사재의 배선패턴에 전기적으로 접속하도록, 인덕터, 콘덴서, 저항 또는 반도체 소자 등의 회로부품을 형성하여, 배선 패턴과 함께 기판으로 전사할 수도 있다. 또, 인덕터, 콘덴서 및 저항 등의 수동 부품은 스크린 인쇄 등의 인쇄법에 의해, 전사재상에 형성하는 것이 바람직하다.

(실시형태 3)

다음에, 본 발명의 전사재의 제3 실시형태(이하, 제3 전사재라 부른다)의 일례의 구성 개략을 도 3의 단면도에 도시한다.

도시한 바와 같이, 제3 전사재는 표층부에 요철부가 형성된 제1 금속층(101)을 가진다. 상기 볼록부는 배선 패턴에 대응한 형상을 이룬다. 제3 전사재는 상기 볼록부 영역상에 유기층 또는 금속 도금층으로 이루어진 박리층(102)과 제2 금속층(103)이 형성되고, 또 그 위에 제3 금속층(104)이 형성되고, 그 위에 제4 금속층(105)이 형성된 5층 구조로 이루어진다. 제1 금속층(101)과 제2 금속층(103)은 박리층(102)을 통해 접합되어 있다.

제3 전사재에서, 제2 금속층(103), 제3 금속층(104) 및 제4 금속층(105)이 3층 구조의 배선 패턴이다. 제1 금속층(101)은 상기 배선 패턴을 기판으로 전사하기 위한 캐리어로서 기능한다. 즉, 제1 금속층(101)은 배선 패턴인 제2 금속층(103), 제3 금속층(104) 및 제4 금속층(105)을 기판으로 전사한 후, 박리층(102)과 함께 상기 기판으로부터 박리된다.

제3 전사재의 제조방법은, 예컨대 이하와 같다.

(a) 제1 금속층상에, 박리층을 통해 제1 금속층과 동일 성분의 금속을 포함하는 제2 금속층을 형성하여, 3층 구조를 형성하는 공정과,

(b) 제2 금속층상의 임의의 영역에 도금 레지스트를 형성하여, 상기 도금 레지스트에 덮이지 않고 노출한 영역이 배선 패턴 형상이 되도록 하는 공정과,

(c) 상기 제2 금속층에서, 상기 노출된 배선 패턴 형상의 영역상에, 도금층으로 이루어진 제3 금속층을 제작하는 공정과,

(d) 상기 제3 금속층상에, 상기 제1∼제3 금속층과 다른 금속 성분으로, 상기 제1∼제3 금속층을 부식하는 에칭액에 대해 화학적으로 안정된 금속 성분으로 구성된 제4 금속층을 제작하는 공정과,

(e) 상기 도금 레지스트를 박리함으로써, 제3과 제4의 금속층 2층이 배선 패턴 형상의 볼록부에 형성되는 공정과,

(f) 화학적 에칭법에 의해, 상기 배선 패턴 형상을 가지는 제3과 제4의 금속층이 형성되어 있지 않은 영역의 제2 금속층, 박리층 및 제1 금속층의 상층부를 선택적으로 제거하는 공정을 포함한다.

이 제조 방법에 의하면, 상술한 바와 같은 이유 및 애디티브법을 채용하고 있기 때문에, 미세한 배선 패턴을 형성할 수 있다. 또, 배선 패턴의 두께를 임의로 제어할 수 있다.

상기 제조 방법에서, 상기 제2 금속층상에 제3 금속층을 형성하기 전에, 상기 제2 금속층의 표면을 조면화 처리하는 것이 바람직하다. 상기 제3 금속층을 형성하기 전이란, 상기 제2 금속층상에 배선 패턴 형성용의 마스크를 형성하기 전, 또는 상기 배선 패턴 형상으로 마스킹된 제2 금속층상에 상기 배선 패턴을 따라, 제3 금속층을 형성하기 전을 말한다. 이와 같이, 상기 제2 금속층을 조면화 처리하면, 상기 제2 금속층과 상기 제3 금속층과의 접착성이 향상된다.

상기 제조방법에서, 전해 도금법에 의해, 상기 제2 금속층상에 상기 제3 금속층을 형성하는 것이 바람직하다. 상기 전해 도금법에 의해, 상기 제3 금속층, 또는 상기 배선 패턴 형성용의 금속층을 형성하면, 상기 제2 금속층과 상기 제3 금속층과의 접착면에, 적당한 접착성을 얻을 수 있을 뿐 아니라, 상기 금속층간에 극간이 발생하지 않기 때문에, 예컨대 에칭 등을 행해도, 양호한 배선 패턴을 형성할 수 있다.

한편, 제2 금속층상에 상기 제3 금속층을 패널 도금으로 형성한 후, 배선 패턴상에 마스킹을 행하여, 패턴형성을 행해도 좋다. 이 경우, 전사 후의 제2 금속층의 표면 산화방지, 땜납 누설성의 개선에 효과가 있다.

또, 상기 제조방법에서, 상기 제3 금속층상에 형성된 제4 금속층은 전해 도금법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 제4 금속층의 재료로서, 제1∼제3 금속층 과는 다른 성분, 즉 상기 제1에서 제3 금속층을 부식하는 에칭액에 대해, 화학적으로 안정된 금속 성분을 선택함으로써, 공정(f)의 화학 에칭법에 의해서도, 제2, 3, 4의 금속층을 그 두께를 저감시키지 않고, 상기 제1 금속층의 표층부와 함께 배선 패턴 형상으로 가공할 수 있어 바람직하다.

상기 제조방법에서, 상술한 바와 같은 이유에서, 상기 제2, 제3 금속층은 구리, 알루미늄, 은 및 니켈로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포한하고, 특히 구리를 포함하는 것이 바람직하다. 제1 금속층은 화학 에칭에 의해 제2 금속층의 에칭과 동시에, 그 표층부에 배선패턴(제2 금속층)과 같은 형상의 볼록부를 형성하므로, 제2 금속층과 같은 금속 성분을 가지는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 예컨대 이들의 금속층은 구리박으로 이루어지는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 전해 구리박이다. 한편, 상기 제4 금속층으로서는, 예컨대 화학적으로 안정되고, 저저항인 Ag 또는 Au 도금층 등이 바람직하다.

상기 제1 및 제2 금속층의 제작 방법으로는, 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 공지의 금속박의 제조 방법 등에 의해 제작할 수 있다.

상기 조면화 처리로서는 예컨대, 흑화 처리, 소프트 에칭 처리, 샌드 블러스트 처리 등을 채용할 수 있다.

또, 상술한 실시형태 1∼3의 제1, 제2 및 제3 전사재에서, 박리층을 통한 상기 제1 금속층과 제2 금속층과의 접착 강도가 약한 것, 예컨대 50gf/㎝ 이하인 것이 바람직하다. 박리층은 접착력을 가진 1㎛보다 훨씬 얇은 유기층, 예컨대 열경화 수지인 우레탄 수지계, 에폭시계 수지, 페놀 수지 등을 사용할 수 있는데, 이들에 는 한정되지 않고, 다른 열가소성 수지 등을 이용해도 상관없다. 단, 1㎛보다 두꺼워지면, 박리 성능이 악화되어, 전사가 곤란해지는 경우도 있다.

또, 제1∼제3 전사재에서, 의도적으로 접착력을 저하시킬 목적으로 박리층으로서 도금층을 개재시켜도 좋다. 예컨대, 1㎛보다 훨씬 얇은 금속 도금층, 니켈 도금층, 니켈-인 합금층, 또는 알루미늄 도금층 또는 크롬 도금층 등을 박리층으로 하여 구리박(제1 및 제2 금속층)사이에 개재시켜, 박리성을 가지게 할 수도 있다. 이에 따라, 상기 제2 금속층을 기판에 전사한 후에, 상기 제1 금속층으로부터 상기 제2 금속층이 박리하기 어려워, 상기 제2 금속층만을 상기 기판에 전사하는 것이 용이해진다. 박리층은, 금속 도금층으로 구성한 경우 100㎚∼1㎛의 두께 레벨로 충분하고, 두꺼워질수록 공정상 비용이 들기 때문에, 적어도 1㎛보다 얇은 것이 바람직하다.

또, 제1∼제3 전사재에서, 박리층을 Au 도금에 의해, 의도적으로 제1 금속층과 박리하기 어렵게 형성하면, 전사 후, 제1 금속층을 기판으로부터 박리할 때에, 박리층이 배선 패턴의 제2 금속층의 표면에 남게 된다. 이에 따라, 표면이 Au 도금처리된 배선 패턴이 얻어져, FC 실장(플립 칩 실장), 부품 실장 등에 뛰어난 것이 된다.

또, 상기 제1∼제3 전사재에서, 상기 제1 금속층은 구리, 알루미늄, 은 및 니켈로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 것이 바람직하지만, 특히 구리를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제2 금속층은 제1 금속층과 마찬가지로, 구리, 일루미늄, 은 및 니켈로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 것이 바람직하지만, 특히 구리를 포함하는 것이 바람직하다. 또, 상기 금속은 한 종류이어도 좋지만, 두 종류 이상을 병용해도 좋다.

또, 상기 제1∼제3 전사재에서는, 예컨대 에칭 등을 행하는 경우, 이층 구조의 금속층을 동시에 가공하기 쉬우므로, 상기 제1 금속층 및 제2 금속층이 동일 성분의 금속을 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 금속층과 제2 금속층과의 사이에 열팽창 계수의 차가 없기 때문에, 가열시에 패턴 변형이 발생하기 어려워, 미세한 배선 패턴의 전사에 적합하다. 또, 박리층에 도금층을 이용하는 경우는, 구리 에칭액으로 가공할 수 있는 것이 바람직하다. 또, 상기 동일 성분의 금속을 포함하면, 그 금속의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 구리박으로 이루어진 것이 바람직하고, 도전성에 뛰어난 것으로부터, 특히 바람직하게는 전해 구리박이다. 또, 상기 금속은 한 종류이어도 좋고, 두 종류 이상을 병용해도 좋다.

또, 상기 제1∼제3 전사재에서, 상기 제2 금속층 표면의 중심선 평균 조도(粗度)(Ra)는 2㎛이상인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 3㎛이상이다. 제1 전사재의 경우는, 상기 중심선 평균 조도가 2㎛보다 작으면, 전사하는 기판과의 접착성이 불충분해질 가능성이 있다. 한편, 제2 및 제3 전사재에서는, 상기 중심선 평균 조도가 2㎛보다 작으면, 다층 배선패턴을 구성하는 금속층간의 접착성이 불충분해지게 되어, 예컨대 상기 금속층을 에칭할 때에, 상기 금속층 간극에 에칭액이 들어가, 배선 패턴이 불량해질 우려가 있다.

또, 상기 제1∼제3 전사재에서, 상기 제2 금속층의 두께는 1∼18㎛의 범위인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 3∼12㎛의 범위이다. 상기 두께가 3㎛보다 얇 으면, 상기 제2 금속층을 기판에 전사한 경우에, 양호한 도전성을 나타내지 않을 우려가 있고, 상기 두께가 18㎛보다 두꺼우면, 미세한 배선 패턴을 형성하는 것이 곤란해질 우려가 있다.

또, 상기 제1∼제3 전사재에서, 상기 제1 금속층의 두께는 4∼40㎛의 범위인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 20∼40㎛의 범위이다. 제1 금속층은 캐리어로서 기능하는 한편, 배선층과 마찬가지로 표층부가 에칭되어 요철을 가지는 구조로 되기 때문에, 충분한 두께를 가진 금속층인 것이 바람직하다. 또, 제1∼제3 전사재는 캐리어를 금속층(제1 금속층)으로 한 것으로, 전사시에 발생하는 열 변형이나 평면 방향의 응력 변형에 대해, 충분한 기계 강도나 내열성을 나타낸다.

상기 제1∼제3 전사재의 전체의 두께는, 통상, 40∼150㎛의 범위이고, 바람직하게는, 40∼80㎛의 범위이다. 또, 배선 패턴의 선폭은 통상적으로 미세한 선폭으로서 25㎛ 정도의 것까지 요구되고, 본 발명에서도 이와 같은 선폭이 바람직하다.

또, 본 실시형태의 전사재의 배선 패턴에 전기적으로 접속하도록, 인덕터, 콘덴서, 저항 또는 반도체 소자 등의 회로부품을 형성하여, 배선 패턴과 함께 기판으로 전사할 수도 있다. 또, 인덕터, 콘덴서 및 저항 등의 수동 부품은 스크린 인쇄 등의 인쇄법에 의해, 전사재상에 형성하는 것이 바람직하다.

(실시형태 4)

본 실시형태에서는, 본 발명의 각종 전사용 배선패턴 형성재(제1∼제3 전사재)를 이용한 배선기판의 제조방법과, 그 제조방법에 의해 제작된 배선기판의 구성 에 대해서 설명한다.

본 발명에 관한 전사재를 이용한 배선기판의 제조방법으로는, 예컨대 이하의 두 제조방법이 있다.

먼저, 첫번째의 제조방법은,

(h) 상기 실시형태 1∼3에서 설명한 제1∼제3의 전사재의 적어도 하나를 준비하고, 이들의 배선층측(제2 금속층 등이 형성된 측)이 시트상 기재(기판 재료)의 적어도 한 쪽의 표면과 접촉하도록 배치하여, 이들을 접착하는 공정과,

(i) 상기 전사재에서 제1 금속층을 박리함으로써, 상기 시트상 기재에 배선층만을 전사하는 공정을 포함하는 방법이다.

이에 따라, 미세한 배선 패턴이 상기 시트상 기재에 오목 형상으로 형성된 배선기판을 제작할 수 있다. 또, 이 배선기판은 배선 부분이 오목 형상이기 때문에, 이 오목부를 위치결정에 이용할 수 있어, 예컨대 반도체 플립 칩 실장 등에 뛰어나다.

또, 두 번째의 제조방법은, 다층 배선기판의 제조방법에서, 상기 제1 제조방법에 의해 얻어진 배선기판을 이층 이상으로 적층하는 공정을 포함하는 방법이다. 제1 제조방법에 의하면, 100℃ 이하의 저온에서 배선 패턴의 전사 형성을 할 수 있기 때문에, 상기 시트상 기재로서 세라믹 그린 시트 및 열경화 수지성 시트 중 어느 것을 이용해도, 배선 패턴의 전사를 행한 후도, 시트를 미경화의 상태로 유지할 수 있다. 이에 따라, 미경화 상태의 배선 기판을 적층한 후에, 일괄하여 열경화 수축시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 한 층씩 배선기판을 적층하여 경화 수축시 키는 공정을 반복하는, 종래의 다층 배선기판의 제조방법과 비교하여, 4층 이상의 다층을 가지는 다층 배선기판의 경우에서도, 각층마다의 경화 수축의 보정을 행할 필요가 없다는 이점이 있다. 또, 공정을 간략화할 수 있다.

이에 따라, 미세한 배선 패턴을 가지는 다층 배선기판을 제작할 수 있다. 단, 상기 다층 배선기판에서, 내층의 배선기판에 형성된 배선 패턴은 오목 형상일 필요는 없다. 따라서, 이 배선패턴을 형성하기 위한 전사재는 제1 금속층의 표층부가 요철 형상으로 형성될 필요는 없고, 평탄해도 좋다. 이 경우, 예컨대 배선패턴 형상을 형성할 때의 화학 에칭 시간을 제어함으로써, 박리층까지 에칭된 단계에서 가공을 정지하여, 제1 금속층은 에칭되지 않도록 하는 것이 가능하다. 또, 예컨대 박리층이 Ni계의 도금층인 경우, 에칭액으로서 염화 구리 수용액에 암모늄 이온을 첨가한 염기계의 액을 이용하면, 구리박(배선 패턴)부분만을 에칭 제거하여, 박리층을 남길 수 있다. 이 전사재는 기판에 압착한 후에 캐리어 구리박(제1 금속층)을 박리하면, 박리층인 도금층도 동시에 박리되기 때문에, 전사에는 아무런 문제도 없다.

또, 상기 제1 전사재를 사용한 경우, 제1 전사재를 시트상 기재(기판 재료)에 압착시킴으로써, 상기 제2 금속층 및 제1 금속층의 볼록부가 시트상 기재에 메워진다. 그 후, 제1 금속층을 박리함으로써, 표면에 오목부를 가지고, 그 오목부의 바닥부에 제2 금속층으로 이루어진 배선층을 가지는 배선기판이 제작된다.

또, 상기 제2 전사재를 사용한 경우는, 예컨대 제2 전사재를 시트상 기재에 압착시킴으로써, 상기 제2 및 제3 금속층의 전체 및 제1 금속층의 볼록부가 시트상 기재에 메워진 후, 상기 제1 금속층이 제거된다. 이에 따라, 표면에 상기 제1 금속층의 볼록부의 두께와 같은 정도의 깊이의 오목부를 가지고, 그 오목부의 바닥부에 상기 제2 및 제3 금속층으로 이루어진 이층 구조의 배선층이 형성된 배선기판이 된다.

마찬가지로, 상기 제3 전사재를 사용한 경우는, 예컨대 상기 제2, 3 및 제4 금속층의 전체 및 제1 금속층의 볼록부가 시트상 기재에 메워진 후, 상기 제1 금속층이 제거된다. 이에 따라, 표면에 상기 제1 금속층의 볼록부의 두께와 같은 정도의 깊이의 오목부를 가지고, 그 오목부의 바닥부에 상기 제2, 3 및 제4 금속층으로 이루어진 3층 구조의 배선층이 형성된 배선 기판이 된다.

상기한 제1 및 제2 배선기판의 제조방법에서, 상기 시트상 기재는 무기 필러와 열경화성 수지 조성물을 포함하는 동시에, 적어도 하나의 관통 구멍을 가지고, 상기 관통 구멍에 도전성 페이스트가 충전되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 열전도성에 뛰어나고, 예컨대 기판 양면에 배선 패턴이 상기 도전성 페이스트에 의해 전기적으로 접속된 IVH 구조를 가지는 고밀도 실장용 복합 배선기판을 용이하게 얻을 수 있다. 또, 이 시트상 기재를 이용하면, 배선기판의 제작시에, 고온처리의 필요가 없고, 예컨대 열경화성 수지의 경화 온도인 20℃ 정도의 저온 처리로 충분하다.

상기 시트상 기재는 무기 필러의 비율이 70∼95중량%이고, 열경화성 수지 조성물의 비율이 5∼30중량%인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 상기 무기 필터의 비율이 85∼90중량%이고, 상기 열경화성 수지 조성물의 비율이 10∼15중량%이 다. 상기 시트상 기재는, 상기 무기 필러를 고농도 함유할 수 있기 때문에, 그 함유량에 의해 배선기판에서의 열팽창 계수, 열전도도, 유전율 등을 임의로 설정할 수 있다.

상기 무기 필러는, Al₂O₃, MgO, BN, AlN 및 SiO₂로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 무기 필러인 것이 바람직하다. 상기 무기 필러의 종류를 적당히 결정함으로써, 예컨대, 열전도성, 열팽창성, 유전율을 원하는 조건으로 설정할 수 있다. 예컨대, 상기 시트상 기재에서의 평면 방향의 열팽창 계수를 실장하는 반도체의 열팽창 계수와 같은 정도로 설정하고, 또 고열전도성을 부여할 수도 있다.

상기 무기 필러 중에서도, 예컨대 Al₂O₃, BN, AlN 등을 이용한 시트상 기재는 열전도성에 뛰어나고, MgO를 이용한 시트상 기재는 열전도도가 뛰어나고, 또 열팽창 계수를 크게 할 수 있다. 또, SiO₂,특히, 비정질 SiO₂을 사용한 경우, 열팽창 계수가 작고, 가벼워, 저유전율의 시트상 기재를 얻을 수 있다. 또, 상기 무기 필러는, 한 종류이어도 좋고, 두 종류 이상을 병용해도 좋다.

상기 무기 필러와 열경화성 수지 조성물을 포함하는 시트상 기재는, 예컨대 이하와 같은 방법으로 제작할 수 있다. 먼저, 상기 무기 필러와 열경화성 수지 조성물을 포함하는 혼합물에 점도 조정용 용매를 가하여, 임의의 슬러리 점도인 슬러리를 조제한다. 상기 점도 조제용 용매로서는, 예컨대 메틸에틸케톤, 톨루엔 등을 사용할 수 있다.

그리고, 미리 준비한 이형 필름 상에서, 상기 슬러리를 이용하여, 예컨대 닥 터 블레이드(doctor blade)법 등에 의해 막을 제조하여, 상기 열경화성 수지의 경화 온도보다도 낮은 온도에서 처리하여, 상기 점도 조정용 용매를 발휘시킨 후, 상기 이형 필름을 제거함으로써 시트상 기재를 제작할 수 있다.

상기 막을 제조했을 때의 막 두께는, 상기 혼합물의 조성이나 첨가하는 상기 점도 조정용 용매의 양에 따라 적당히 결정되는데, 통상적으로 두께 80∼200㎛의 범위이다. 또, 상기 점도 조제용 용매를 발휘시키는 조건은, 예컨대, 상기 점도 조제용 용매의 종류나 상기 열경화성 수지의 종류 등에 따라 적당히 결정되는데, 통상적으로 온도 70∼150℃에서, 5∼15분간이다.

상기 이형 필름으로는, 통상적으로는 유기 필름을 사용할 수 있고, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리페닐렌술파이드(PPS), 폴리페닐렌테레프탈레이트, 폴리이미드 및 폴리아미드로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 수지를 포함하는 유기 필름인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 PPS이다.

또, 다른 시트상 기재로는, 시트상 보강재에 열경화성 수지 조성물을 함침한 것으로, 적어도 하나의 관통 구멍을 가지고, 상기 관통 구멍에 도전성 페이스트가 충전되어 있는 시트상 기재가 있다.

상기 시트상 보강재는, 상기 열경화성 수지를 유지할 수 있는 다공성의 재료이면 특별히 제한받지 않는데, 유리 섬유의 직포, 유리 섬유의 부직포, 내열 유기섬유의 직포 및 내열 유기섬유의 부직포로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 시트상 보강재인 것이 바람직하다. 상기 내열 유기섬유로는, 예컨대, 전(全)방 향족 폴리아미드(아라미드 수지), 전방향족 폴리에스테르, 폴리부틸렌옥시드 등을 들 수 있고, 그 중에서도 아라미드 수지가 바람직하다. 다른 바람직한 기재는, 폴리이미드 등의 필름이다. 폴리이미드 등의 필름을 이용하면, 파인 라인성 파인 비어 등에 뛰어난 기판을 얻을 수 있다.

상기 열경화성 수지는, 내열성이면 특별히 제한받지 않지만, 특히 내열성에 뛰어나므로, 에폭시계 수지, 페놀계 수지 및 시아네이트계 수지 또는 폴리페닐렌프탈레이트 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 또, 상기 열경화성 수지는 어떤 한 종류이어도 좋고, 두 종류 이상을 병용해도 좋다.

이와 같은, 시트상 기재는, 예컨대, 상기 열경화성 수지 조성물 중에 상기 시트상 보강재를 침적한 후, 건조시켜 반경화 상태로 함으로써 제작할 수 있다. 상기 침적은 상기 시트상 기재 전체에서의 상기 열경화성 수지의 비율이 30∼60중량%가 되도록 행하는 것이 바람직하다.

상기 다층 배선기판의 제조방법에서, 이상과 같은 열경화성 수지를 함유하는 시트상 기재를 이용하는 경우는, 상기 배선기판의 적층을 가열가압처리에 의한 상기 열경화성 수지의 경화에 의해 행하는 것이 바람직하다. 이에 의하면, 상기 배선기판의 적층 공정에서, 예컨대 상기 열경화성 수지의 경화온도인 200℃정도의 저온처리로 충분하다.

또, 다른 시트상 기재로는 유기 바인더, 가소제 및 세라믹 분말을 포함하는 그린 시트에서, 적어도 하나의 관통 구멍을 가지고, 상기 관통 구멍에 도전성 페이 스트가 충전되어 있는 것이 있다. 이 시트상 기재는, 고내열성으로 밀폐성이 좋고, 열전도성에도 뛰어나다.

상기 세라믹 분말은 Al₂O₃, MgO, ZrO₂, TiO₂,BeO, BN, SiO₂, CaO 및 유리로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 세라믹을 포함하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 Al₂O₃50∼55중량%와 유리 분말 45∼50중량%와의 혼합물이다. 또, 상기 세라믹은 한종류이어도 좋고, 두 종류 이상을 병용해도 좋다.

상기 유기 바인더로는, 예컨대 폴리비닐부틸라이트(PVB), 아크릴 수지, 메틸셀룰로스 수지 등을 사용할 수 있고, 상기 가소제로서는 예컨대, 부틸벤질부탈레이트(BBP), 디부틸프탈레이트(DBP)등을 사용할 수 있다.

이와 같은 상기 세라믹 분말 등을 포함하는 그린 시트는, 예컨대, 상기 무기 필러와 열경화성 수지를 포함하는 시트상 기재의 상기 제작방법과 같은 방법으로 하여 제작할 수 있다. 또, 각 처리 조건은, 상기 구성재료의 종류 등에 의해 적당히 결정된다.

상기 다층 배선기판의 제조방법에서, 상기 시트상 기재로서 상기 그린 시트를 이용하는 경우, 상기 배선기판의 적층을 가열가압처리에 의한 상기 시트상 기재의 접착과, 소성에 의한 세라믹 분말의 소결에 의해 행하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 상기 시트상 기재의 두께는 통상적으로 30∼250㎛의 범위이다.

상기 시트상 기재는 상술한 바와 같이, 적어도 하나의 관통 구멍을 가지고, 상기 관통 구멍에 도전성 페이스트가 충전되어 있는 것이 바람직하다. 상기 관통 구멍의 위치는, 통상적으로 배선 패턴과 접촉하도록 형성되면, 특별히 제한받지 않지만, 피치가 250∼500㎛ 등의 간격의 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 관통 구멍의 크기는, 특별히 제한받지 않지만, 통상적으로 직경 100∼200㎛의 범위이고, 바람직하게는 직경 100∼150㎛의 범위이다.

상기 관통 구멍의 형성 방법은, 상기 시트상 기재의 종류 등에 따라 적당히 결정되는데, 예컨대 탄산 가스 레이저 가공, 펀칭머신에 의한 가공, 금형에 의한 일괄 가공 등을 들 수 있다.

상기 도전성 페이스트로서는 도전성을 가지는 것이면, 특별히 제한받지 않지만, 통상적으로 도전성 금속재료의 입자를 함유하는 수지 등을 사용할 수 있다. 상기 도전성 금속 재료로는 예컨대 구리, 은, 금, 은 파라듐 등을 사용할 수 있고, 상기 수지로서는 에폭시계 수지, 페놀계 수지, 아크릴계 수지 등의 열경화성 수지를 사용할 수 있다. 또, 상기 도전성 페이스트 중의 상기 도전성 금속 재료의 함량은, 통상적으로 80∼95중량%의 범위이다. 또, 상기 시트상 기재가 세라믹 그린 시트인 경우는, 열경화성 수지 대신에 유리 및 아크릴 바인더가 이용된다.

다음에, 상기 (h)공정에서의 전사재와 시트상 기재와의 접착방법, 및 (i)공정에서의 상기 제2 금속층으로부터 제1 금속층을 박리하는 방법은, 특별히 제한되지 않지만, 상기 시트상 기재가 열경화성 수지를 포함하는 경우, 예컨대 이하에 도시한 바와 같은 방법으로 하여 행할 수 있다.

먼저, 상기 전사재와 시트상 기재를 상술한 바와 같이 배치하여, 이들을 가열가압 처리함으로써, 상기 시트상 기재 중의 상기 열경화성 수지를 용융 연화시키 고, 상기 시트상 기재에, 배선패턴을 형성하는 금속층(제2 금속층 등)을 매몰시킨다. 이어서, 이들을 상기 열경화성 수지의 연화 온도 또는 경화 온도에서 처리하여, 후자의 경우는 상기 수지를 경화시킨다. 이에 따라, 상기 전사재와 시트상 기재를 접착할 수 있고, 또 상기 제2 금속층과 시트상 기재와의 접착도 고정된다.

상기 가열가압 조건은, 상기 열경화성 수지가 완전 경화하지 않은 범위이면, 특별히 제한되지 않는데, 통상적으로 압력 약 9.8×10⁵∼9.8×10⁶Pa(10∼100kgf/㎠), 온도 70∼260℃, 시간 30∼120분간이다.

그리고, 상기 전사재와 시트상 기재가 접착한 후, 예컨대 상기 캐리어층인 제1 금속층을 잡아당겨, 박리층 내에서 박리함으로써, 상기 제2 금속층으로부터 제1 금속층을 박리할 수 있다. 즉, 박리층을 통한 제1 금속층과 상기 제2 금속층과의 접착강도가, 시트상 기재와 배선층인 제2 금속층과의 접착강도보다도 약하기 때문에, 상기 제1 금속층과 제2 금속층과의 접착면이 박리하여, 상기 시트상 기재에는 제2 금속층만이 전사되고, 제1 금속층은 박리된다. 또, 상기 열경화성 수지의 경화는, 상기 제2 금속층으로부터 제1 금속층을 박리한 후에 행해도 좋다.

한편, 상기 시트상 기재는 상기 세라믹을 포함하는 그린 시트인 경우는, 예컨대 이하에 도시한 바와 같은 방법으로 하여 행할 수 있다. 상술한 것과 마찬가지로 , 가열 가압처리를 행함으로써, 배선 패턴을 형성하는 금속층을 상기 시트상 기재에 매몰시켜, 상기 시트상 기재와 전사재를 접착할 수 있다. 그 후, 상술한 바와 마찬가지로, 상기 박리에 의해, 상기 배선층(제2 금속층 등) 이외의 전사재의 구성 재료를 제거한다. 그리고, 배선 패턴을 형성하는 제2 금속층 등이 전사된 상기 그린 시트의 양면 또는 한 면에, 상기 그린 시트의 소결 온도에서 실질적으로 소결 수축하지 않은 무기 조성물을 주성분으로 하는 구속 시트를 배치, 적층한 후, 탈바인더 처리 및 소결 처리를 행한다. 또, 그 후 상기 구속 시트를 제거하여, 제2 금속층 등으로 구성된 배선 패턴을 가지는 세라믹 기판을 형성할 수 있다.

상기 전사시에 행해지는 가열가압 조건은, 예컨대, 상기 그린 시트 및 도전성 페이스트에 함유된 열경화성 수지의 종류 등에 의해 적당히 결정되는데, 통상적으로 압력 약 9.8×10⁵∼9.8×10⁷Pa(10∼200kgf/㎠), 온도 70∼100℃, 시간 2∼30분간이다. 따라서, 그린 시트에 아무런 손상을 주지 않고, 배선 패턴을 형성할 수 있다.

상기 배선 패턴이 형성된 그린 시트의 양면 또는 한면에, 상기 그린 시트의 소결 온도에서 실질적으로 소결 수축하지 않는 무기 조성물을 조성분으로 하는 구속 시트를 배치, 적층하는 가열 가압 조건은, 예컨대, 상기 그린 시트 및 구속 시트에 포함된 열경화성 수지의 종류 등에 따라 적당히 결정되는데, 통상적으로 압력 약 1.96×10⁶∼1.96×10⁷Pa(20∼200kgf/㎠), 온도 70∼100℃, 시간 1∼10분간이다.

상기 탈바인더 처리는, 예컨대 상기 바인더의 종류, 배선 패턴을 구성하는 금속 등에 의해, 그 조건이 적당히 결정되는데, 통상적으로 통기로를 이용하여 온도 500∼700℃에서 승온 시간:10시간, 유지 시간:2∼5시간 처리함으로써 행할 수 있다. 특히, 구리박 배선의 경우는, 열분해성에 뛰어난 메타크릴산계 아크릴 바인 더 등의 유기 바인더로 구성된 그린 시트를 이용하여, 비산화 분위기인 질소 분위기 하에서, 탈 바인더 및 소성을 행하게 된다.

상기 소성처리의 조건은, 예컨대 상기 세라믹의 종류 등에 따라 적당히 결정되는데, 통상적으로 벨트(belt)로(爐)를 이용하여, 공기 중 또는 질소 중에서, 온도 860∼950℃, 시간 30∼60분간이다.

여기에서, 상기 제2 제조방법에 대해서 더 설명한다. 이 방법에 의해 다층배선기판을 제작하는 경우는, 상술한 바와 같이 단층의 배선기판을 적층하여, 층간을 접착한다. 또, 단층 배선기판을 다수장 적층한 후에, 일괄하여 접착 고정할 수도 있다.

예컨대, 열경화성 수지를 포함하는 시트상 기재를 이용하여 제작된 배선기판을 적층하여 다층 배선기판을 제작하는 경우는, 먼저 상술한 바와 같이, 가열가압처리에 의해, 상기 시트상 기재에, 전사재로부터 배선층(제2 금속층 등)만을 전사하여, 단층의 배선기판을 얻는다. 또, 이 배선기판을 얻을 때에, 상기 열경화성 수지는 경화 처리되지 않고, 미경화 상태로 유지된다. 이 단층의 배선기판을 다수 장 준비하여, 적층한다. 그리고, 이 적층체를 상기 열경화성 수지의 경화 온도에서 가열가압 처리하여, 상기 열경화성 수지를 경화함으로써, 상기 배선기판간을 접착 고정한다. 상기 단층 배선기판에서, 배선층을 전사하기 위한 가열가압 처리의 온도를 의도적으로 100℃ 이하로 하면, 전사 후도 시트상 기재를 거의 프리프레그와 같이 취급할 수 있다. 이에 따라, 단층 배선기판을 순차 접착 고정하지 않고, 단층 배선기판을 적층한 후에 일괄하여 접착 고정함으로써, 다층 배선기판을 제작할 수 있 다.

또, 유리 에폭시 기판 등을 코어층으로 하는 빌드 업 기판의 경우, 본 발명의 전사재를 이용함으로써, 시트상 기재가 미경화의 상태에서 배선 패턴을 전사하여 단층 배선기판을 형성하고, 이들의 단층 배선기판을 미경화 상태 그대로 순차 적층하여, 이 적층체를 일괄하여 경화시키는 방법에 의해 제작할 수 있다.

또, 예컨대 세라믹을 포함하는 시트상 기재를 이용한 세라믹 배선기판을 적층하여 다층 배선기판을 제작하는 경우는, 상술한 바와 마찬가지로, 상기 시트상 기재에 전사재를 압착시켜 배선층(제2 금속층 등)만을 전사한 후, 이 단층의 세라믹 배선기판을 다수 적층하여, 가열 가압 처리와, 상기 세라믹의 소성을 행함으로써, 상기 배선기판간을 접착 고정한다.

상기 다층 배선기판에서의 적층수는 특별히 제한되지 않지만, 통상적으로 4∼10층이고, 20층에 이르는 것도 가능하다. 또, 상기 다층 배선기판의 전체의 두께는 통상적으로 200∼1000㎛이다.

또, 상기 다층 배선기판의 가장 바깥층을 구성하는 배선기판은 전기적 접속에 뛰어나므로, 상술한 바와 같이, 본 발명의 전사재(제1, 제2 또는 제3 전사재)를 이용함으로써, 표면의 오목부에 배선층(제2 금속층 등)이 메워진 구조인 것이 바람직하다. 또, 상기 다층 배선기판의 가장 바깥층 이외의 중간층은, 표면이 평탄한 구조의 배선기판이어도 되지만, 표면의 오목부에 배선층(제2 금속층 등)이 형성된 배선기판이어도 좋다.

다음에, 본 발명의 배선기판의 구성에 대해서, 하기에 상세히 설명한다.

본 발명의 전사재(제1, 제2 또는 제3 전사재)를 이용하여 제작된 배선기판의 제1 형태는, 도 8에 도시한 바와 같이, 시트상 기재(805)의 표면에 배선 패턴(801)이 형성된 배선기판에서, 적어도 한 쪽의 표면에 적어도 하나의 오목부를 가지고, 상기 오목부의 바닥부에 상기 배선 패턴(801)이 형성된 것을 특징으로 한다. 또, 배선패턴(801)상에, 도금 처리에 의해 금 등의 도금층(802)이 형성된 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 예컨대 이 배선 기판상에 반도체 플립 칩 실장을 행하는 경우에, 도 9에 도시한 바와 같이, 반도체(905)에 형성된 범프(904)를 위치결정하기 위해, 상기 오목부를 이용할 수 있다. 또, 반도체(905)와의 접속부(903)가 화학적으로 안정된 금 도금층 등 상에 형성됨으로써, 접촉 저항이 작아지는 동시에, 신뢰성이 향상된다. 또, 오목부를 이용하여 도금 처리를 행하기 때문에, 연면 거리(creeping distance)를 확보할 수 있어, 도금간의 단락 등이 발생하지 않아, 미세한 배선 패턴의 신뢰성을 유지할 수 있다.

상기 배선기판에서, 상기 배선 패턴의 두께는 3∼35㎛의 범위인 것이 바람직하다. 상기 두께가 3㎛ 보다 얇으면, 양호한 도전성을 얻을 수 없는 우려가 있다. 한편, 35㎛ 보다 두꺼우면, 미세한 배선 패턴을 형성하는 것이 곤란해질 우려가 있다.

상기 배선기판에서, 상기 오목부의 깊이는 1∼12㎛의 범위인 것이 바람직하다. 상기 깊이가 12㎛ 보다 깊으면, 예컨대 반도체를 실장하는 경우에, 모든 범프가 상기 배선 패턴에 접촉할 수 없는 우려나, 밀봉 수지의 밀봉 시간이 걸릴 우려 가 있다. 또, 상기 깊이가 1㎛ 보다 얕으면, 상기 범프의 위치결정에, 상기 오목부를 이용할 수 없는 우려가 있다.

본 발명의 전사재를 이용하여 제작된 배선기판의 제2 형태는, 예컨대 도 10(j)에 도시한 바와 같이, 시트상 기재(1001)의 표면에 배선 패턴((1002) 등)이 형성된 다층 배선기판으로서, 적어도 한 쪽의 표면에 적어도 하나의 오목부를 가지고, 상기 오목부의 바닥부에 상기 배선 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다. 이 다층 배선기판은 본 발명의 전사재를 이용함으로써, 각층의 배선기판에서, 시트상 기재가 미경화 상태 또는 그린 시트의 상태에서, 배선 패턴이 형성되는 것이 가능하다. 이에 따라, 단층 배선기판을 적층한 후에 일괄하여 접착 고정시키거나, 시트상 기재와 금속박 배선 패턴을 동시에 소성하는 것이 가능해진다. 그 결과, 각층의 층간 비어를 비롯한 배선패턴의 위치 정밀도가 매우 높은 다층 배선기판을 얻을 수 있다.

본 발명의 전사재를 이용하여 제작된 배선기판의 제3 형태는, 도 11에 도시한 바와 같이, 세라믹으로 이루어진 전기 절연성 기판(1608)과, 적어도 열경화성 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 기판(1602)과의 적층 구조로 이루어진 다층 배선 기판이다. 전기 절연성 기판(1602)은 본 발명의 전사재를 이용함으로써, 배선 패턴이 표면으로부터 돌출하지 않은 상태로 형성된다. 또, 상기 전사재에 의해 배선 패턴이 전사된 미경화 상태의 열경화성 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 시트와, 세라믹으로 이루어진 전기 절연성 기판을 적층하여, 비교적 작은 프레스압으로 일괄하여 경화시킬 수 있어, 세라믹층에 손상을 주지않고, 다층 배선기판을 실 현할 수 있다.

한편, 상기 다층배선기판은 미리 세라믹 기판에 인쇄 및 소성으로 배선 패턴을 형성해 둔 후, 열경화성 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 시트와 접합시킴으로써, 제작할 수도 있다. 단, 인쇄로 형성된 배선 패턴은 돌기물이 되기 때문에, 열경화 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 시트와 접합시키는 공정에서, 응력 집중이 발생하여, 세라믹 기판층의 크랙의 기점으로 되는 경우가 많다.

본 발명의 전사재를 이용하여 제작된 배선기판의 제4 형태는, 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 제3 형태에 관한 배선기판과 마찬가지로, 세라믹으로 이루어진 전기 절연성 기판(1608)과, 적어도 열경화성 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 기판(1602)과의 적층 구조로 이루어진 다층 배선기판이다. 또, 적층된 전기 절연성 기판의 각층에서, 소정의 위치에 도전성 비어 조성물이 충전된 층간 비어 홀(1603)이 배치되어, 이것과 전기적으로 접속된 배선 패턴(1610)이 형성되어 있다. 이 구조에 의하면, 세라믹 기판과 수지 기판과의 적층체이면서, 세라믹 기판만으로 이루어진 다층 배선기판, 또는 수지 기판만으로 이루어진 다층 배선기판의 배선 룰과 마찬가지의 다층 배선 접속을 얻을 수 있다.

이 경우, 세라믹 기판의 층간 접속 비어에 이용되는 도전성 조성물로는, 금속 분말과 유리 분말로 이루어진 소결물이, 수지 기판의 층간 접속 비어에 이용되는 도전성 조성물로서는 금속 분말과 열경화성 수지와의 혼합물로 이루어진 수지 조성물이 이용된다.

또, 열경화성 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 기판과 세라믹 기판과의 경계면에서, 세라믹 기판에 형성된 배선층은 표면으로부터 돌출하지 않고, 세라믹 기판 내에 내장되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 세라믹층의 소성 공정에서는, 배선 패턴이 전사된 그린 시트의 양면 또는 한 면에, 그린 시트의 소결 온도에서 실질적으로 소결 수축하지 않는 무기 조성물을 주성분으로 하는 구속 시트를 배치한 후, 소성 처리를 행하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 평면 방향으로 무수축한 소결을 실현할 수 있기 때문에, 수지계 기판과 적층에 있어서도, 공통의 층간 비어 위치 데이터를 채용할 수 있다.

물론, 미리 비어 페이스트를 충전한 세라믹 그린 시트에 인쇄 및 소성으로 배선 패턴을 형성해 둔 후, 이것과 열경화성 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 시트를 접합시켜, 적층체의 층간 접속을 실현해도 상관없다. 단, 인쇄로 형성된 배선 패턴은 돌기물이 되기 때문에, 열경화 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 시트와 세라믹 그린 시트를 접합시키는 공정에서, 응력 집중이 발생하여, 세라믹 기판층의 크랙의 기점으로 되는 경우가 많다.

또, 도 13에 도시한 바와 같이, 본 발명의 전사재를 이용함으로써, 비교적 기계적 강도가 강한 알루미늄 기판이나 고열전도성을 특징으로 하는 질화 알루미늄 기판 등의 소결 온도가 높은 세라믹 기판(1708)과, 적어도 열경화성 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 기판(1702)과의 적층 구조에 의해, 저저항 배선이 형성된 다층 배선기판을 제작할 수 있게 된다. 여기에서는, 세라믹 기판에 이용되는 층간 비어도 수지계 기판에 이용되는 층간 비어도 같이, 열경화성의 도전성 수지 조성물로 형성되는 것이 특징이다.

물론, 여기에서 이용되는 세라믹 기판으로서는 구리나 은과 동시에 소성가능한 저온 소성 세라믹, 예컨대 알루미늄기 유리 세라믹, Bi-Ca-Nb-O계 세라믹 등을 이용해도 상관없다.

본 발명의 전사재를 이용하여 제작된 배선기판의 제5 형태는, 도 14에 도시한 바와 같이, 상기 제3 또는 제4 형태에 관한 배선기판과 마찬가지로, 열경화성 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 기판과 세라믹으로 이루어진 전기 절연성 기판과의 적층 구조를 가지는 이종(異種) 적층 배선기판의 일종이고, 열경화성 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 기판을 통해, 다른 조성을 가지는 이종의 세라믹으로 이루어진 전기 절연성 기판(1801·1802)이 적층되어 있다.

이 구조에 의하면, 종래, 소결 온도나 소성 수축 패턴이 달라지거나, 소결시의 상호 확산 등의 요인에 의해 기술적으로 곤란했던, 자성체 세라믹과 유전체 세라믹과의 이종 적층이나, 고유전율의 유전체 세라믹과 저유전율의 유전체 세라믹과의 이종 적층을 용이하게 구성할 수 있다. 또, 본 발명의 이종 적층 배선기판의 제작공정에서는, 본 발명의 전사재를 이용하여, 예컨대, 구리박 등의 배선 패턴을 그린 시트 또는 미경화의 열경화성 수지 포함 시트에 전사함으로써, 각층의 배선기판을 제작한다. 이에 따라, 적층시에 손상을 발생시키지 않고, 전층 저저항인 배선을 가지는 적층체를 얻을 수 있다.

이 제5 형태에 관한 배선기판에서는, 세라믹 기판의 사이에 열경화성 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 기판을 개재시킴으로써, 소결 온도가 서로 다른 세라믹 기판을 적층하는 경우가 가능하다. 이에 따라, 예컨대 각층의 유전율이 서로 다른 이종 적층 배선기판이나, 자성체층과 유전체층을 적층한 이종 적층 배선기판을 용이하게 실현할 수 있다.

물론, 미리, 비어 페이스트를 충전한 세라믹 그린 시트에 인쇄 및 소성으로 배선 패턴을 형성해 둔 후, 열경화성 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 시트를 접합시켜, 적층체의 층간 접속을 행해도 상관없다. 단, 인쇄로 형성된 배선 패턴은 돌기물이 되기 때문에, 열경화 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 시트와 접합시키는 공정에서, 세라믹 기판층의 크랙의 기점이 되는 경우가 많다.

본 발명의 전사재를 이용하여 제작된 배선기판의 제6 형태는, 도 15에 도시한 바와 같이, 상기 제4 또는 제5 형태에 관한 배선기판과 마찬가지로, 세라믹으로 이루어진 전기 절연성 기판(1801·1802)과, 적어도 열경화성 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 기판(1807)과의 적층 구조로 이루어진다. 그리고, 적어도 최상층 또는 최하층에, 상기 열경화성 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 기판(1807)이 배치되고, 내층에 세라믹으로 이루어진 전기 절연성 기판(1801·1802)이 배치되는 것을 특징으로 한다. 이 구조에 의하면, 기판의 가장 바깥 표면을 덮는 층은, 부서지기 어려운 성질을 가지는 열경화성 수지 조성물로 형성되기 때문에, 내낙하성 등이 뛰어나다.

또, 이들의 이종 적층 배선기판의 제작공정에서는, 본 발명의 전사재를 이용하여, 예컨대 구리박 등의 배선 패턴을 그린 시트 또는 미경화의 열경화성 수지 포함 시트에 전사함으로써, 각층의 배선기판을 제작한다. 이에 따라, 적층시에 손상이 발생하지 않고, 전층이 저저항인 배선을 가지는 다층배선기판을 얻을 수 있 다.

물론, 미리 경우에 따라 비어 페이스트를 충전한 세라믹 그린 시트에 인쇄, 소성으로 배선 패턴을 형성해 둔 후, 열경화 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 시트와 접합시켜 적층체의 층간 접속을 행해도 상관없다. 단, 인쇄로 형성된 배선 패턴은 적층시의 돌기물이 되기 때문에, 열경화 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 시트와 접합시키는 공정에서, 세라믹 기판층의 크랙의 기점이 되는 경우가 많다.

또, 본 실시형태의 전사재의 배선 패턴에 전기적으로 접속하도록, 인덕터, 콘덴서, 저항 또는 반도체 소자 등의 회로부품을 형성하여, 배선 패턴과 함께 기판으로 전사할 수도 있다. 또, 인덕터, 콘덴서 및 저항 등의 수동부품은 스크린 인쇄 등의 인쇄법에 의해 전사재 상에 형성되는 것이 바람직하다.

다음에, 제1∼제4 실시형태의 더 구체적인 실시예를 이하에 설명한다.

(실시예 1)

도 4(a)∼(f)에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 전사재를 제작했다.

도 4(a)에 도시한 바와 같이, 제1 금속층(401)으로서 두께 35㎛의 전해 구리박을 준비했다. 먼저, 구리염 원료를 알칼리성욕에 용해하고, 이것을 고전류 밀도가 되도록 회전 드럼에 전착시켜, 금속층(구리층)을 제작하고, 이 구리층을 연속적으로 감아서 꺼내어, 전해 구리박을 제작했다.

다음에, 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 상기 제1 금속층(401)의 면상에, 박리층(402)으로서 Ni-P 합금층을 도금 처리로 약 100nm의 두께로 형성했다. 그 위에 배선 패턴 형성용의 제2 금속층(403)으로서, 상기 제1 금속층(401)과 같은 전해 구리박을 두께 9㎛가 되도록 전해 도금법에 의해 적층하여, 3층 구조로 이루어진 적층체를 제작했다.

그 표면의 중심선 평균 조도(Ra)가 4㎛ 정도가 되도록 조면화 처리를 행했다. 또, 상기 조면화 처리는 상기 전해 구리박에 구리의 미세한 입자를 석출시킴으로써 행했다.

다음에, 도 4(c)∼(e)에 도시한 바와 같이, 포토리소그래피법에 의해, 드라이 필름 레지스트(DFR)(404)를 붙이고, 배선 패턴 부분의 노광, 현상을 행하여, 상기 적층체 중 제2 금속층(403), 박리층(402) 및 제1 금속층(401)의 표층부를 화학 에칭법(염화 제2철 수용액에 침적)에 의해 에칭하여, 임의의 배선 패턴으로 형성했다.

그런 후에, 도 4(f)에 도시한 바와 같이, 마스크 부분(DFR(404))을 박리제로 제거함으로써 제1 전사재를 얻었다. 제1 금속층과 제2 금속층은 같은 구리로 구성되어 있기 때문에, 일회의 화학 에칭으로, 제2 금속층뿐 아니라, 제1 금속층의 표층도 배선 패턴 형상으로 에칭할 수 있다. 이 제1 전사재는 캐리어층인 제1 금속층의 표층부도, 배선 패턴 형상으로 가공되어 있는 것에 구조상의 특징이 있다.

제작된 상기 제1 전사재에서는, 상기 제1 금속층(401)과 제2 금속층(403)을 접착하는 박리층(402)은, 접착력 자체는 약해도 내약품성이 뛰어나다. 이에 따라, 제1 금속층(401), 박리층(402), 제2 금속층(403)의 적층체 전체에 에칭 처리를 행해도, 층간이 박리하지 않고, 문제 없이 배선 패턴을 형성할 수 있다. 한편, 상기 제1 금속층(401)과 제2 금속층(403)과의 접착강도는 40gf/㎝ 이고, 박리성이 뛰어났다. 이와 같은 제1 전사용재를 이용하여, 기판으로 제2 금속층(403)의 전사를 행한 결과, 제2 금속층(403)과 박리층(402)과의 접착면이 용이하게 박리하여, 상기 제2 금속층(403)만을 상기 기판에 전사할 수 있었다.

본 실시예에 관한 제1 전사재는, 캐리어(제1 금속층)가 35㎛ 의 구리박으로 구성되어 있기 때문에, 전사시에 전사재가 변형해도 캐리어층이 그 변형 응력에 견딜 수 있었다.

제1 전사재에서, 캐리어층인 제1 금속층의 표층은, 배선 패턴 부분이 볼록부가 되고, 배선 패턴 이외의 부분은 오목부가 됨으로써, 이 전사재를 시트상 기재(기판 재료)에 압착했을 때에, 배선 패턴이 메워지는 부분으로부터 밀려나온 기재가 상기 오목부로 흘러 들어가기 쉬워, 패턴을 변형하고자 하는 가로방향의 변형 응력을 억제하기 쉽다. 따라서, 본 실시예에서의 패턴 변형은, 기재의 경화 수축에 의해 발생한 분량(0.08%)뿐 이었다.

비교로서, 제1 금속층(401)의 표층이 전혀 에칭되지 않고, 제2 금속층만 배선 패턴을 형성한 전사재(즉, 캐리어층의 표면이 평탄한 전사재)를 이용하여, 시트상 기재로 배선층의 전사를 행한 결과, 패턴의 변형은 최대 0.16% 이었다. 이 비교예에서는, 캐리어가 두꺼운 구리박이므로, 본 실시예와 마찬가지로, 기본적으로는 변형이 작지만, 배선이 집중해 있는 부분에서는 기재가 유입되는 영역을 확보할 수 없기 때문에, 부분적으로 배선 패턴이 다소 변형되어 버리는 것을 확인할 수 있었다. 이 패턴 변형량은 실용적으로는 상당히 작은 값이지만, 예컨대 상기 비교예에 관한 전사재를 이용하면, 형성된 배선 패턴은 기판 표면과 평탄 또는 볼록부가 되어, 본 실시예에 관한 제1 전사재와 같이 오목부가 되지 않아, 플립 칩 실장시의 위치맞춤을 용이하게 한다는, 본 실시예의 전사재의 효과는 얻을 수 없다. 이로부터, 캐리어층인 제1 금속층까지 에칭함으로써, 캐리어층 표면에도 배선 패턴에 따른 볼록부가 형성된 본 발명의 전사재의 효과를 확인할 수 있었다.

또, 본 실시예에서는 예컨대 200㎚ 이하의 두께를 가지는 Ni 도금층이나 니켈-인 합금층 또는 알루미늄 도금층 등의 도금층을 박리층으로 이용하고 있는데, 유기층으로 이루어진 박리층을 이용해도 좋다. 유기층으로는, 예컨대 Cu와 화합 결합을 형성할 수 있는 상온에서 고체의 장(長)지방족 카복실산 등을 들 수 있다. 이들을 이용해도, 상기한 본 실시예의 전사재와 같은 전사재를 실현할 수 있다.

(실시예 2)

상기 실시예 1과 다른 제조방법으로, 도 5(a)∼(e)에 도시한 바와 같이 하여, 본 발명에 관한 제2 전사재의 일례를 제작했다. 이 제2 전사재는 상기 실시예 1에 관한 제1 전사재와 배선층의 구조가 다르다.

먼저, 제1 금속층(501)으로서, 두께 35㎛의 전해 구리박을 준비했다. 구리염 원료를 알칼리성욕에 용해하여, 이것을 고전류 밀도가 되도록 회전 드럼에 전착시켜, 금속층(구리층)을 제작하고, 이 구리층을 연속적으로 감아서 꺼내어, 전해 구리박을 제작했다.

다음에, 상기 전해 구리박으로 이루어진 제1 금속층(501)의 면상에, 100㎚ 이하의 두께가 얇은 니켈 도금층으로 구성된 박리층(502)을 형성했다. 그 위에, 배 선 패턴 형성용의 제2 금속층(503)으로서, 상기 제1 금속층(501)과 같은 전해 구리박을 두께 3㎛가 되도록, 전해 도금법에 의해 적층하여, 제1 금속층(501), 박리층(502) 및 제2 금속층(503)의 3층 구조로 이루어진 적층체를 제작했다.

이 적층체에서의 제2 금속층(503)의 표면에 대해, 그 표면의 중심선 평균 조도(Ra)가 3㎛ 정도가 되도록 조면화 처리를 행했다. 또, 상기 조면화 처리는 상기 전해 구리박에 구리의 미세한 입자를 석출시킴으로써 행했다. 그 위에 점착제(도시하지 않음)를 도포하고, 포토리소그래피법에 이용하는 드라이 필름 레지스트(DFR)(504)를 붙였다. 또, 이 DFR(504)은 내도금성을 가지고, 도금 레지스트로서 기능한다. 이상의 공정에 의해, 도 5(a)에 도시한 적층체가 제작되었다.

다음에, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 배선 패턴 형상에 DFR(504)을 노광한 후, 현상을 행하여, DFR(504)에서의 배선 패턴 영역에, 제2 금속층(503)에 이르는 오목부를 형성했다. 오목부의 깊이는 25㎛이었다. 그런 후에, 도 5(c)에 도시한 바와 같이, 전해 구리 도금법으로 20㎛ 두께의 구리 도금층으로 이루어진 금속층(505)을 상기 오목부 내에 형성했다. 다음에, 도 5(d)에 도시한 바와 같이, 박리액에 침적시켜, DFR(504)을 제거했다.

마지막으로, 도 5(e)에 도시한 바와 같이, 염화 제2철 수용액에 침적시키는 화학 에칭법에 의해, 패터닝을 행했다. 본 에칭은 두께가 3㎛로 얇은 제2 금속층(503) 및 얇은 박리층(502)(도금층)을 제거하기 위해 행한다. 결과적으로, 단시간의 에칭이 되기 때문에, 제3 금속층(505)도 조금 에칭되어 두께가 15㎛ 정도가 되고, 또 제1 금속층(501)의 표층부도 일부 침식되어, 도 5(e)에 도시한 바와 같이, 제2 전사재를 얻을 수 있었다.

제1, 제2 및 제3 금속층은 같은 구리로 구성되어 있기 때문에, 일회의 화학 에칭으로 제2 및 제3 금속층뿐만 아니라, 제1 금속층도 부분적으로 깍이게 되어, 제1 금속층의 표층의 배선 패턴 이외의 부분을 오목부로 형성할 수 있었다. 또, 실시예 1과 마찬가지로, 캐리어층인 제1 금속층의 표층까지 에칭 가공되어 있는 것 및 애디티브법으로 제3 금속층이 형성됨으로써, 그 막 두께를 임의로 제어할 수 있다. 또, 본 실시예에서는 박리층은 도금층에 한하지 않고, 유기층으로 구성된 아주 얇은 접착제층 또는 점착제층이어도 상관없다.

이와 같이 제작된 제2 전사재에서는, 상기 제1 금속층(501)과 배선 패턴 형성용의 금속층(503·505)을 접속하는 박리층(502)이 접착력 자체는 약해도 내약품성이 뛰어나, 도 5(d)에 도시한 4층 구조의 적층체 전체에 에칭 처리를 행해도, 층간이 박리하지 않고, 문제 없이 배선 패턴을 형성할 수 있었다.

한편, 상기 제1 금속층(501)과 제2 금속층(503)과의 박리층(502)을 통한 접착강도는 30gf/㎝로, 박리성에 뛰어났다. 이에 따라, 이 제2 전사재를 이용하여, 배선층으로서의 제2 금속층(503) 및 제3 금속층(505)을 시트상 기재(기판 재료)에 전사한 후, 제2 금속층(503)과 박리층(502)과의 사이를 용이하게 박리할 수 있어, 상기 배선층만을 기판에 남게 할 수 있다. 이 때, 도금층으로 이루어진 박리층(502)은, 박리시에 캐리어인 제1 금속층(501)측에 부착한 그대로 이었다.

또, 도 5(e)에 도시한 바와 같이 제작된 본 실시예에 관한 제2 전사재를 미경화 상태의 열경화성 수지를 포함하는 시트상 기재(기판 재료)에 압착하는 동시에 열경화를 행하고, 그 후에 화학 에칭으로 제1 금속층을 제거함으로써, 배선층(제2 금속층(503) 및 제3 금속층(505))을 기판으로 전사시킬 수도 있다. 에칭 시간을 제어함으로써, 상기 배선층을 포함하는 기판 표면을 평탄하게 할 수도, 배선층을 기판 표면에 대해 오목 형상으로 할 수도 있다.

본 실시예에서는 실시예 1과 마찬가지로, 캐리어층이 35㎛의 구리박으로 구성되어 있기 때문에, 전사시에 기재가 변형해도 캐리어층이 그 변형 응력에 견딜 수 있었다. 한편, 본 실시예에 관한 제2 전사재에서, 캐리어층인 제1 금속층의 오목부는 5㎛ 정도로 깊게 확보되어 있다. 이에 따라, 이 전사재를 시트상 기재에 압착시켰을 때에, 배선층이 메워진 부분의 기재가 상기 오목부로부터 유입되기 쉬워, 패턴을 변형시키고자 하는 가로 방향의 변형 응력을 더 억제할 수 있다.

따라서, 본 실시예의 전사재를 이용한 경우의 패턴 변형은, 기재의 경화 수축 분량의 0.08%뿐 이었다. 이로부터 캐리어층인 제1 금속층의 표층부까지 에칭하여, 상기 표층부를 배선 패턴 부분을 볼록 형상으로, 상기 패턴 이외의 부분을 오목 형상으로 형성하는 효과를 확인할 수 있었다. 또, 전사 후의 배선 저항을 측정하면, 실시예 1과 비교하여, 제3 금속층에서 배선층의 두께를 증가시키는 만큼, 배선 단면적을 크게 취해, 저항값을 2∼3할 정도 저감시킬 수 있었다.

또, 본 실시예에서는 도 5(e)에 도시한 바와 같이, 화학 에칭에 의해 제1 의 금속층의 패터닝까지 행한 후, 전사하고 있지만, 이 화학 에칭을 행하지 않은 전사 형성재를 이용하여 기재를 경화시키면서 전사를 행해도 좋다. 단, 이 경우에는, 전사 후에 박리층 및 제1 금속층을 박리하여, 제2 금속층을 소프트 에칭 등으로 제거 함으로써, 제3 금속층만으로 이루어진 배선 패턴이 형성된다.

또, 본 실시예에서도, 볼록부 배선 패턴을 가지는 캐리어 구리박(제1 금속박)을 전사 후에 재이용할 수 있다. 또, 본 실시예의 전사재를 이용하여 기판에 전사된 배선 패턴은, 기판 표면에 대해 오목부를 형성하므로, 이 오목부를 이용하여 위치결정이 가능하게 되어, 베어 칩의 플립 칩 실장이 용이해지는 이점도 있다.

(실시예 3)

본 실시예에 관한 전사재는, 본 발명의 제2 전사재의 다른 예이다. 본 실시예에 관한 전사재는, 실시예 2의 전사재와는 배선층의 구조가 다르지만, 도면은 공통이므로, 실시예 2에서 이용한 도 5(a)∼(e)를 이용하여 설명한다.

먼저, 제1 금속층(501)으로서, 두께 35㎛의 전해 구리박을 준비했다. 구리염 원료를 알칼리성욕에 용해하고, 이것을 고전류 밀도가 되도록 회전 드럼에 전착시켜, 금속층(구리층)을 제작하고, 이 구리층을 연속적으로 두루 말아 전해 구리박을 제작했다.

다음에, 상기 제1 금속층(501)면상에, 얇은 100㎚ 이하의 두께를 가지는 니켈 도금층으로 구성된 박리층(502)을 형성했다. 그 위에, 배선 패턴 형성용의 제2 금속층(503)으로서, 상기 제1 금속층(501)과 같은 전해 구리박을 두께 3㎚이 되도록 전해 도금법으로 적층했다. 이에 따라, 제1 금속층(501), 박리층(502) 및 제2 금속층(503)의 3층 구조체가 되는 적층체를 제작했다.

그 표면의 중심선 평균 조도(Ra)가 3㎛ 정도가 되도록 조면화 처리를 행했다. 또, 상기 조면화 처리는 상기 전해 구리박에 구리의 미세한 입자를 석출시킴으 로써 행했다. 그 뒤에 실시예 2와 동일한 점착제를 도포하여, 포토리소그래피법에 이용되는 드라이 필름 레지스트(DFR)(504)를 붙였다. 이 DFR(504)는 내도금성을 가지고, 도금 레지스트로서 기능한다. 이에 따라, 도 5(a)에 도시한 바와 같은, 4층 구조의 적층체가 제작되었다.

다음에, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 배선 패턴 부분의 DFR(504)을 노광한 후, 현상을 행하여 DFR(504)에서의 배선 패턴에 상당하는 영역에, 제2 금속층(503)에 이르는 오목부를 형성했다. 이 오목부의 깊이는 25㎚이었다. 그런 후에, 도 5(c)에 도시한 바와 같이, 전해 구리 도금법으로 20㎚ 두께의 구리 도금층으로 이루어진 제3 금속층(505)을 형성했다. 다음에, 도 5(d)에 도시한 바와 같이, 박리액에 침적시켜, DFR(504)을 제거했다.

마지막으로, 도 5(e)에 도시한 바와 같이, 염화 제2철 수용액에 침적시키는 화학 에칭법에 의해, 패터닝을 행했다. 실시예 2와 다른 것은, 본 에칭 공정에서는, 금도금층(505)이 에칭 레지스트로 기능하기 때문에, 선택적으로 두께가 3㎛의 얇은 제2 금속층(503) 및 얇은 도금층인 박리층(502)을 제거할 수 있다. 결과적으로, 가장 바깥 표면층에 금도금이 행해지는 전사재를 얻을 수 있기 때문에, 배선층의 표면이 산화될 우려가 없다. 이에 따라, 본 전사재를 이용하여 배선 패턴을 기판에 형성한 후에, 상기 배선 패턴상에 베어 칩이나 부품을 실장하는 경우에, 저 저항인 접속을 얻을 수 있다.

또, 비교를 위해, 도 1에 도시한 바와 같은 배선 패턴이 구리박 배선 일층으로 이루어진 전사재의 표면 전체에 금 도금을 행함으로써, 금도금 부착 전사재를 제작하여, 기판으로의 전사를 시험한 결과, 배선 패턴의 전사성이 손상되었다. 이에 따라, 배선 패턴의 표층에만 금도금층을 형성한 본 실시예에 관한 전사재의 유효성이 확인되었다.

(실시예 4)

도 6(a)∼(e)에 도시한 바와 같이 하여, 본 발명의 제3 전사재를 제작했다. 이 제3 전사재는 상기 실시예 2 또는 3에 관한 본 발명의 제2 전사재와, 배선층의 구조가 다르다.

먼저, 도 6(a)에 도시한 바와 같이, 제1 금속층(601), 박리층(602), 제2 금속층(603) 및 드라이 필름 레지스트(DFR)(604)의 4층 구조의 적층체를 제작한다. 이 적층체의 구조 및 제작방법은 실시예 1에서 도 4(c)에 도시한 적층체와 같기 때문에, 설명을 생략한다.

다음에, 도 6(b)에 도시한 바와 같이, DFR(604)에서 배선 패턴에 상당하는 영역 이외의 영역(607)을 노광한 후, 현상을 행하여, 배선 패턴 영역에 DFR(604)의 두께 25㎛ 만큼의 오목부(608)를 형성했다. 그런 후, 도 6(c)에 도시한 바와 같이, 무전해 구리 도금법으로 2㎛ 정도 퇴적시킨 후, 전해 구리 도금법으로 15㎛ 두께의 구리 도금층(제3 금속층)(605)을 형성했다. 본 실시예에서는, 다시 전해 은 도금법에 의한 은도금층(제4 금속층(606))을 3㎛ 정도 퇴적시켰다.

다음에, 실시예 2와 마찬가지로, 도 6(d)에 도시한 바와 같이, 박리액에 침적시켜 DFR을 제거했다. 마지막으로, 도 6(e)에 도시한 바와 같이, 염화 제2철 수용액에 침적시킨 화학 에칭법에 의해 패터닝을 행했다. 본 에칭은, 기본적으로 두 께가 3㎛로 얇은 제2 금속층(603)을 제거하기 위해 행하지만, 은도금층인 제4 금속층(606)이 에칭 마스크로서 기능하기 때문에, 제3 금속층(605) 및 제4 금속층(606)은 약간의 사이드 에칭부를 제거하고 기본적으로 에칭되기 때문에, 그 두께는 유지된다. 또, 이 에칭은 박리층(602)과 제1 금속층(601)의 표층부를 침식하기까지 행한다.

본 실시예에서도, 제2 금속층(603) 등을 패터닝하는 에칭은 단시간으로 충분하다. 이와 같은 방법으로 하여, 제1 금속층(601)의 표층부에서의 배선 패턴 이외의 영역이 오목 형상으로 형성된 제3 전사재를 얻었다. 또, 에칭시간을 조정함으로써, 제1 금속층(601)의 오목부의 깊이는 임의로 제어할 수 있다.

제1, 제2 및 제3 금속층은 같은 구리로 구성되어 있기 때문에, 일회의 화학 에칭으로 배선층(제2 및 제3 금속층)과 동시에 제1 금속층의 일부도 침식되어, 제1 금속층의 표층에서의 배선 패턴 이외의 부분을 오목 형상으로 형성할 수 있었다. 본 실시예에 관한 제3 전사재는, 실시예 1과 마찬가지로, 캐리어층인 제1 금속층까지 에칭 가공되어 있다. 또, 애디티브법으로 배선층인 제2 및 제3 금속층(동 도금층)과는 다른 제4 금속층(은 도금층)이 형성되어 있는 것이 특징이다.

이와 같이 제작된 제3 전사재에서는, 캐리어층으로서의 제1 금속층(601)과 배선층으로서의 제2 금속층(603), 제3 금속층(605), 및 제4 금속층(606)을 접착하는 박리층(602)이 접착력 자체는 약해도 내약품성에 뛰어나다. 이에 따라, 도 6(d)에 도시한 5층 구조의 적층체의 전체에 에칭 처리를 행해도, 제2 금속층(603)만을 효과적으로 제거할 수 있어, 상기 적층체의 층간이 박리하지 않고 전사재를 형성할 수 있다. 또, 상기 제1 금속층(601)과 제2 금속층(603)과의 박리층(602)을 통한 접착강도는 40gf/㎝ 이고, 박리성에 뛰어났다.

이와 같은 제3 전사재를 이용하여, 제2 금속층(603), 제3 금속층(605) 및 제4 금속층(606)으로 이루어진 3층 구조의 배선 패턴을 시트상 기재(기판 재료)에 전사했다. 그 결과, 제1 금속층(601)과 제2 금속층(603)과의 접착면(박리층(602))이 용이하게 박리되어, 상기 3층 구조의 배선 패턴을 상기 기재로 전사할 수 있었다.

본 실시예에서는 실시예 1과 마찬가지로, 캐리어층이 35㎛ 의 구리박으로 구성되어 있기 때문에, 전사시에 기재가 변형해도 캐리어층이 그 변형 응력에 견딜 수 있었다. 한편, 본 실시예의 전사재에서, 캐리어층인 제1 금속층의 오목부는 10㎛ 정도로 깊게 확보되어 있다. 이에 따라, 이 전사재를 시트상 기재에 압착시켰을 때에, 배선패턴이 매워진 부분의 기재가 상기 오목부로부터 유입되기 쉬워, 패턴을 변형시키고자 하는 가로 방향의 변형 응력을 더 억제할 수 있다.

따라서, 본 실시예에서의 패턴 변형은, 제2 실시예와 마찬가지로, 기재의 경화 수축 분량의 0.07% 뿐이었다. 이로부터 캐리어층인 제1 금속층까지, 배선 패턴을 따른 요철 형상으로 하는 효과가 확인되었다. 또, 전사 후의 배선 저항을 측정하면, 실시예 1과 비교하여, 제3 및 제4 금속층을 설치함으로써, 배선층의 두께를 증가시킴으로써, 배선 단면적을 크게 취해, 저항값을 2∼3할 정도 저감시킬 수 있었다.

또, 본 실시예에서는 배선층에서 기재에 접촉하는 가장 바깥층이 은 도금층 이기 때문에, 다음의 실시예 5에서 도시한 바와 같이, 기판에 설치된 도전성 비어 페이스트와의 접속성을 보다 안정화시킬 수 있었다.

또, 본 실시예의 전사재를 이용하여 배선 패턴을 기판에 형성한 경우도, 오목 형상의 배선 패턴이 플립 칩 실장의 위치맞춤에 기여하는 것은, 상술한 각 실시예와 같다. 또, 배선 패턴에 따른 볼록부가 형성된 패턴 구리박(제1 금속층)을 전사후에 재이용할 수 있는 것은 물론이다.

(실시예 5)

상기 실시예 4에서 제작한 제3 전사재를 이용하여, 도 7(a)∼(c)에 도시한 바와 같이, 복합 배선기판을 제작했다. 또, 도 7(a)∼(c)에서, 금속층(701)은 실시예 4에 관한 제3 전사재의 제4 금속층(606)에 대응하여, 금속층(702)은 제3 전사재의 제3 금속층(605)에, 금속층(703)은 제3 전사재의 제2 금속층(603)에, 박리층(704)은 제3 전사재의 박리층(602)에, 금속층(705)은 제3 전사재의 제1 금속층(601)에 각각 대응한다.

먼저, 배선 패턴을 전사하는 기판을 준비했다. 이 기판은, 하기에 도시한 복합 재료로 이루어진 시트상 기재(706)를 조제하여, 여기에 비어 홀을 두고, 상기 비어 홀에 도전성 페이스트(707)를 충전함으로써 제작했다. 이하에, 상기 시트상 기재(706)의 성분 조성을 나타낸다.

(시트상 기재(706)의 성분 조성)

·Al₂O₃(昭和電工社製, AS-40 : 입경 12㎛) 90중량%

·액상 에폭시 수지(日本렉크社製, EF-450) 9.5중량%

·카본 블랙(東洋카본社製) 0.2중량%

·커플링제(아지노미社製, 티타네이트계 : 46B) 0.3중량%

상기 각 성분을 상기 조성이 되도록 칭량하여, 이들의 혼합물에 점도 조정용 용제로서 메틸에틸케톤 용제를, 상기 혼합물의 슬러리 점도가 약 20Pa·s가 될 때까지 첨가했다. 그리고, 여기에 알루미늄의 옥석을 첨가해, 포트 중에서 48시간, 속도 500rpm의 조건에서 회전 혼합하여 슬러리를 조제했다.

다음에, 이형 필름으로서 두께 75㎛의 PET 필름을 준비하고, 이 PET 필름상에서, 상기 슬러리를 이용하여, 닥터 블레이드법에 의해 갭 약 0.7㎜으로 막을 만들어, 조막 시트를 제작했다. 그리고, 이 조막 시트를 온도 100℃에서 1시간 방치함으로써, 상기 시트 중의 상기 메틸에틸케톤 용제를 휘발시키고, 상기 PET 필름을 제거하여, 두께 350㎛의 시트상 기재(706)를 제작했다. 상기 용제의 제거를 온도 100℃에서 행했기 때문에, 상기 에폭시 수지는 미경화 상태 그대로이고, 상기 시트상 기재(706)는 가요성을 가지고 있다.

이 시트상 기재(706)를 그 가요성을 이용하여 소정의 크기로 컷트하고, 탄산 가스 레이저를 이용하여, 피치가 0.2㎜∼2㎜의 등간격이 되는 위치에, 직경 0.15㎜의 관통 구멍(비어 홀)을 설치했다. 그리고, 이 관통 구멍에, 비어 홀 충전용 도전성 페이스트(707)를, 스크린 인쇄법에 의해 충전하여, 상기 기판을 제작했다. 상기 도전성 페이스트(707)는 이하의 재료를 이하의 조성이 되도록 조제하여, 세 개의 롤에 의해 혼련한 것을 이용했다.

(도전성 페이스트(707)의 성분조성)

·구형상의 구리 입자(三井金屬鑛業社製: 입경 2㎛) 85 중량%

·비스페놀 A형 에폭시 수지(油化쉘에폭시社製, 에피코트 828) 3중량%

·글리시딜에스테르계 에폭시 수지(東都化成社製, YD-171) 9중량%

·아민부가물 경화제(아지노미社製, MY-24) 3중량%

다음에, 도 7(a)에 도시한 바와 같이, 상기 시트상 기재(706)의 양면에, 상기 실시예 4에서 도시한 제3 전사재의 제4 금속층(701)측이 접하도록 배치하고, 열 프레스를 이용하여, 프레스 온도 120℃, 압력 약 9.8×10⁵Pa(10kgf/㎠)에서 5분간 가열가압 처리했다. 이 가열가압 처리에 의해, 상기 시트상 기재(706) 및 도전성 페이스트(707) 중의 에폭시 수지가 용융 연화하여, 도 7(b)에 도시한 바와 같이, 상기 제2, 제3 및 제4 금속층(703, 702, 701)으로 이루어진 배선층이 시트상 기재(706) 중에 매몰했다.

그리고, 가열 온도를 더 상승시켜, 온도 175℃에서 60분간 처리함으로써, 상기 에폭시 수지를 경화시켰다. 이에 따라, 상기 시트상 기재(706)와, 제2, 제3 및 제4 금속층(703, 702, 701)이 강고히 접착되고, 또 상기 도전성 페이스트(707)와 상기 제4 금속층(701)이 전기적으로 접속(이너 비어 접속)되고, 또 강고히 접착되었다.

이와 같은 도 7(b)에 도시한 적층체로부터, 상기 캐리어층인 제1 금속층(705)과 박리층(704)을 함께 박리함으로써, 도 7(c)에 도시한 바와 같은, 양 면에 제2. 제3 및 제4 금속층(703, 702, 701)이 전사된 배선 기판이 얻어졌다. 이 배선기판을 배선기판(7A)이라 부른다. 이 배선기판(7A)에는 상기 제1 금속층(705)의 표층에 에칭에 의해 형성된 오목부의 깊이에 대응한 오목부가 형성되고, 상기 오목부의 바닥부에 제2, 제3 및 제4 금속층(703, 702, 701)이 형성되었다.

또, 본 실시예에서 제작한 상기 배선기판(7A) 외에, 실시예 1에서 설명한 제1 전사재를 이용하여 배선 패턴을 전사함으로써 배선기판(배선기판(7B)라 부른다)도 제작했다. 그리고 이들의 배선기판(7A·7B)에 대해서, 땜납 리플로우 시험, 온도 싸이클 시험에 의해 신뢰성의 평가를 행했다. 각 시험방법을 하기에 나타낸다.

(땜납 리플로우 시험)

벨트식 리플로우 장치(마쯔시다 덴기 산교 가부시키가이샤 제)를 이용하여, 최고 온도를 260℃로 설정하여, 상기 온도에서의 10초간의 처리를 10회 행했다.

(온도 싸이클 시험)

고온측을 125℃, 저온측을 -60℃로 설정하여, 각 온도에서 30분간 유지하는 조작을 200싸이클 행했다.

그 결과, 상기 배선기판(7A, 7B) 모두 상기 각 시험을 행한 후에서도 형상적으로도 크랙이 발생하지 않고, 초음파 손상 탐지장치에서도 특별히 이상이 확인되지 않았다. 또, 도전성 수지 페이스트(707)에 의한 이너 비어 접속 저항도, 초기저항은 거의 동일했다.

단, 상기 각 시험 전의 초기 성능과 거의 변화가 없기는 했지만, 그 변화율 은 배선 기판(7A)이 변화율 5% 이하이였던 것에 비해, 배선기판(7B)은 변화율 10% 이하였다. 어떤 배선기판의 비어 접속도 충분한 안정성을 얻을 수 있지만, 배선층과 도전성 수지 페이스트와의 접속부에 Ag 도금층이 존재하는 배선기판(7A)에서, 보다 안정된 비어 접속을 실현할 수 있었다.

(실시예 6)

상기 실시예 1에서 제작한 전사재를 이용하여, 도 8에 도시한 바와 같은 세라믹 배선 기판을 제작했다.

먼저, 배선 패턴을 전사하는 기판을 준비했다. 이 기판은, 저온 소성 세라믹 재료와 유기 바인더를 포함하는 저온 소성 세라믹 그린 시트(805)를 조제하고, 여기에 비어 홀을 설치하고, 상기 비어 홀에 도전성 페이스트(806)를 충전함으로써 제작했다. 이하에, 상기 그린 시트(805)의 성분 조성을 나타낸다.(그린 시트(805)의 성분 조성)

·세라믹 분말 Al₂O₃과 붕규산납 유리와의 혼합물(日本電氣硝子社製 : MLS-1000) 88중량%

·메타크릴산계 아크릴 바인더(共榮社化學製:올리콕스 7025) 10중량%

·BBP(關東化學社製) 2중량%

상기 각 성분을 상기 조성이 되도록 칭량하여, 이들의 혼합물에 점도 조정용 용제로서 톨루엔 용제를, 상기 혼합물의 슬러리 점토가 약 20Pa·s가 될 때가지 첨가했다. 그리고, 여기에 알루미늄의 옥석을 가해, 포트 중에서 48시간, 속도 500rpm의 조건에서 회전 혼합하여, 슬러리를 조제했다.

다음에, 이형 필름으로서, 두께 75㎛의 폴리페닐렌술파이드(PPS) 필름을 준비하고, 이 PPS 필름상에서, 상기 슬러리를 이용하여, 닥터 블레이드법에 의해, 갭 약 0.4㎜으로 막을 만들어, 조막 시트를 제작했다. 상기 시트 중의 상기 톨루엔 용제를 휘발시켜, 상기 PPS 필름을 제거하여, 두께 200㎛의 그린 시트(805)를 제작했다. 이 그린 시트(805)는, 유기 바인더인 상기 메타크릴산계 아크릴 바인더에 가소제 BBP를 첨가하고 있기 때문에, 가요성 및 양호한 열분해성을 가지고 있었다.

이 그린 시트(805)를 그 가요성을 이용하여 소정의 크기로 컷트하여, 펀칭 머신을 이용하여, 피치가 0.2㎜∼2㎜의 등간격이 되는 위치에, 직경 0.15㎜의 관통 구멍(비어 홀)을 설치했다. 그리고, 이 관통 구멍에, 비어 홀 충전용 도전성 페이스트(806)를, 스크린 인쇄법에 의해 충전하여, 상기 기판을 제작했다. 상기 도전성 페이스트(806)는 이하의 재료를 이하의 조성이 되도록 조제하여, 세 개의 롤에 의해 혼련한 것을 이용했다.

(도전성 페이스트(806))

·구형상의 구리 입자(三井金屬鑛業社製: 입경 32㎛) 75중량%

·아크릴 수지(共榮社化學製 : 중합도 100cps) 5중량%

·붕규산 유리(日本電氣硝子製) 3중량%

·타피네올(關東化學社製) 12중량%

·BBP(關東化學社製) 5중량%

다음에, 상기 기판의 양면에, 상기 실시예 1에서 도시한 제1 전사재의 제2 합금층(배선층)측이 접하도록 배치하고, 열프레스를 이용하여, 프레스 온도 70℃, 압력 약 5.88×10⁶Pa(60kgf/㎠)에서 5분간 가열가압 처리했다. 이 가열가압 처리에 의해, 상기 기판 중의 아크릴 수지가 용융 연화하여, 상기 제1 전사재의 제2 금속층(배선층), 박리층 및 제1 금속층(캐리어)의 일부(오목부)가 상기 기판 중에 매몰했다.

이와 같은 적층체를 냉각한 후, 상기 적층체로부터 상기 캐리어인 제1 금속층 및 박리층을 박리함으로써, 상기 제2 금속층만이 남게 되어, 도 8에 도시한 바와 같이, 기판의 양면에 상기 제2 금속층으로 이루어진 배선층(801)을 가지는 배선 기판(800)이 형성되었다.

그리고, 이 배선 기판의 양면에, 소성 온도에서 소결하지 않는 알루미늄 그린 시트를 적층하여, 질소 분위기 중에서 탈바인더 및 소성함으로써, 고정을 행했다. 먼저, 상기 그린 시트(805) 중의 유기 바인더를 제거하기 위해, 전기로를 이용하여, 25℃/시간의 승온 속도로, 700℃까지 질소 중에서 가열하여, 온도 700℃에서 2시간 처리했다. 그리고 벨트로를 이용하여, 상기 탈바인더 처리가 종료된 배선기판을 질소 중에서 900℃, 20분간 처리함으로써, 소성을 행했다. 이 조건은, 온도 상승이 20분, 온도 하강이 20분, 인아웃 합계 60분으로 했다. 소성 후는 상기 알루미늄 그린 시트를 용이하게 제거할 수 있었다. 이에 따라, 저온 소성 세라믹 배선기판(800)이 제작되었다.

이 배선기판(800)의 양면에는, 상기 제1 전사재의 제1 금속층의 요철의 두께 에 상당하는 깊이의 오목부가 형성되고, 상기 오목부의 바닥부에 상기 제2 금속층으로 이루어진 배선층(801)이 형성되었다. 또, 상기 배선기판(800)의 양면의 배선층(801)은 도전성 페이스트(806)를 소결시켜 이루어진 도전성 금속 소결 비어에 의해, 두께 방향으로 전기적으로 접속되었다. 본 실시예에서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 이 배선기판(805)의 제2 금속층(801)상에 금도금층(802)이 형성된 구성으로 된다.

다음에, 상기 저온 소성 세라믹 배선기판(800)의 표면에, 베어 칩 반도체(905)를 플립 칩 실장한 구성에 대해서 설명한다. 도 9는 상기 세라믹 배선기판(800)에 베어 칩 반도체(905)를 실장한 구성 개략의 일례를 도시한 단면도이다.

또, 베어 칩 반도체(905)의 표면의 알루미늄 패드(904)에, 와이어 본딩을 이용하여 금 와이어에 의한 돌기 범프(903)를 형성하고, 상기 범프(903)상에 열경화성의 도전성 접착제(도시하지 않음)을 전사했다. 그리고, 상기 세라믹 배선기판(800) 표면의 오목부(배선 패턴부)에, 돌출 범프(903)를 위치맞춤하여, 상기 도전성 접착제를 통해 돌출 범프(903)를 금도금층(802)에 접착함으로써, 반도체(905)를 실장했다. 그 결과, 상기한 바와 같이, 제1 전사재를 이용하여 제2 금속층(배선층(801))을 전사함으로써 형성된 상기 오목부에서, 상기 범프(903)와, 배선층(제2 금속층(801) 및 금도금층(802))이 접속되었다.

이 플립 칩 실장 기판에 대해서, 땜납 리플로우 시험, 온도 싸이클 시험에 의해 신뢰성의 평가를 행했다. 상기 각 시험은, 상기 실시예 4와 같은 조건에서 행 했다. 그 결과, 반도체(905)를 플립 칩 실장한 세라믹 배선기판(800)은 상기 각 처리를 행한 후에서도, 범프 접속저항의 변화도 거의 없고, 안정되었다.

또, 본 실시예에서 도 2에 도시한 제2 전사재에서, 제2 금속층을 Ag 도금층으로 구성하고, 제3 금속층을 Ag의 패턴 도금층으로 구성한 전사재를 이용하여, 전사를 행해 본 바, 상기 세라믹 그린 시트(805)에 Ag 도금 배선 패턴을 형성할 수 있었다. 이 경우, 제조 공정에서 대기 중 탈바인더, 대기 중 소성이 가능해지므로, 비용적으로 유리하다. 또, 배선의 내산화성이 현저히 향상한다.

(실시예 7)

전사재와, 상기 실시예 5와 같은 방법으로 하여 제작한 복합 재료로 이루어진 기판을 이용하여, 다층 배선기판을 제작했다. 도 10은 다층배선기판의 제작공정의 개략의 일례를 도시한 단면도이다.

도 10(a)∼(j)에서, 1001a, 1001b, 1001c는 기판용 시트, 1002a, 1002b, 1002c는 캐리어인 제1 금속층, 1003a, 1003b, 1003c는 도전성 페이스트, 1004a, 1004b, 1004c는 배선패턴인 제2 금속층, 1005a, 1005b, 1005c는 박리층, A, B, C, D는 전사재, E는 다층배선기판을 각각 나타낸다.

도 10(a)∼(i)에서, 도 10(a)(d)(g)는 전사재(A)와 기판(1001a)을 이용하여, 단층의 배선기판을 제작하는 공정을 나타낸다. 마찬가지로, 도 10(b)(e)(h)는 전사재(B)와 기판(1001b)를 이용하여, 단층의 배선기판을 제작하는 공정, 도 10(c)(f)(i)는 전사재(C) 및 (D)와 기판(1001c)을 이용하여, 단층의 배선기판을 제작하는 공정을 각각 나타낸다. 또, 도 10(j)는 상기 3종류의 단층배선기판을 적층 하여 제작된 다층배선기판(E)을 나타낸다. 또, 특별히 도시하지 않은 한, 상기 각 단층 배선기판은 실시예 5와 같은 방법으로 하여 제작했다.

먼저, 도 10(a), (b), (c)에 각각 도시한 바와 같은 전사재(A, B, C, D)를 각각 제작했다. 먼저, 상기 실시예 1과 같은 박 제조방법에 의해, 제1 금속층(1002a, 1002b, 1002c, 1002d)으로서 두께 35㎛의 전해 구리박을 제작했다.

다음에, 상기 제1 금속층(1002a, 1002b, 1002c, 1002d)의 조면상에, Ni-P 합금 도금층으로 이루어진 박리층(1005a, 1005b, 1005c, 100d)을 100㎚ 이하의 두께가 되도록 얇게 형성하고, 그 위에 배선 패턴 형성용 제2 금속층(1004a, 1004b, 1004c, 1004d)으로서, 상기 실시예 1과 같은 전해 도금법에 의해 두께 9㎛의 전해 구리박을 각각 적층함으로써 3층의 적층체를 제작했다. 또, 상기 박리층으로서, 크롬 도금층을 이용해도 좋다.

다음에, 상기 배선 패턴 형성용의 제2 금속층(1004b, 1004c)측으로터, 구리만을 에칭 제거할 수 있는 염기계 염화 구리 수용액을 이용하여 에칭을 행하여, 제2 금속층(1004b, 1004c)을 임의의 배선 패턴으로 형성하여, 도 10(b)(c)에 도시한 전사재(B,C)를 얻었다. 마찬가지로, 상기 배선 패턴 형성용의 제2 금속층(1004a, 1004d)측으로부터 화학 에칭법에 의해 구리 및 Ni-P 합금 도금층의 에칭을 행하여, 제2 금속층(1004a, 1004d)을 임의의 배선 패턴으로 형성하는 동시에, 제1 금속층(1002a, 1002d)의 표층부에 상기 배선 패턴을 따른 요철을 형성했다. 또, 볼록부는 배선 패턴 영역에 대응하고, 오목부는 배선 패턴 이외의 영역에 대응한다. 이에 따라 도 10(a)(d)에 도시한 전사재(A, D)를 얻었다.

다음에, 도 10(a), (b), (c)에 도시한 바와 같이, 기판용 시트(1001a, 1001b, 1001c)상에, 상기 전사재(A, B, C, D)의 상기 제2 금속층(1004a, 1004b, 1004c, 1004d)이 접촉하도록 각각 배치했다. 또, 도 10(c)에서는, 기판용 시트(1001c)의 양면에, 전사재(C, D)를 각각 배치했다.

그리고, 도 10(d), (e), (f)에 도시한 바와 같이, 상기 전사재(A, B, C, D)와 기판(1001a, 1001b, 1001c)과의 적층체를 온도 100℃, 압력 약 9.8×10⁵Pa(10kgf/㎠)에서 5분간 가열가압 처리함으로써, 상기 기판용 시트(1001a, 1001b, 1001c)중의 에폭시 수지가 용융 연화하여, 제2 금속층(1004a, 1004b, 1004c, 1004d)이 상기 기판용 시트(1001a, 1001b, 1001c) 중에 각각 메워진다.

다음에, 상기 적층체로부터 상기 제1 금속층(1002a, 1002b, 1002c, 1002d)을 상기 박리층(1005a, 1005b, 1005c, 100d)과 함께 박리함으로써, 상기 제2 금속층(1004a, 1004b, 1004c, 1004d)만이 기판용 시트(1001a, 1001b, 1001c)에 남게 된다. 이에 따라, 그 표면이 평탄한 단층 배선기판(도 10(h)), 배선층 부분이 오목 형상인 단층배선기판(도 10(g) 참조) 및 한 쪽의 표면이 평탄하고, 다른 쪽의 표면의 배선부분이 오목 형상인 단층배선기판(도 10(i) 참조)의 세 종류의 단층배선기판이 얻어졌다.

마지막으로, 도 10(j)에 도시한 바와 같이, 상기 세 종류의 단층배선기판을 겹쳐, 이들을 온도 175℃, 압력 약 7.84×10⁶Pa(80kgf/㎠)에서 1시간, 가열가압 처리함으로써 열경화 수축시켜, 다층배선기판(E)를 얻을 수 있었다. 이 처리에 의해, 상기 기판용 시트(1001a, 1001b, 1001c) 및 도전성 페이스트(1003a, 1003b, 1003c) 중의 에폭시 수지가 경화하여, 다층배선기판(E)의 기계적 강도가 유지된다. 또, 제2 금속층(1004a, 1004b, 1004c, 1004d)이 도전성 수지 비어(1003a, 1003b, 1003c)에 의해, 서로 전기적으로 접속되었다. 다층배선기판(E)은 상술한 바와 같이, 단층배선기판을 겹친 후, 일괄하여 열경화 수축시켰기 때문에, 비어 on 비어 구조에서의 비어 어긋남은 완전히 발생하지 않았다.

이와 같은 방법으로 제조한 상기 다층 배선기판(E)은, 선폭 50㎛ 정도의 미세한 배선 패턴을 형성할 수 있고, 또 IVH 구조를 가지므로, 매우 소형이고, 고밀도인 실장용 배선기판으로서 유용하였다. 특히, 본 발명에 관한 전사재를 이용하여 배선 패턴을 전사 형성함으로써, 미세한 배선 패턴이 집중하는 표층면의 배선 위치 어긋남이 발생하지 않으므로, 수율의 향상을 기대할 수 있다.

또, 칩 등을 실장하는 표층의 실장 배선층이 오목 형상이기 때문에, 플립 칩 실장을 용이하게 행할 수 있었다. 또, 본 발명의 다층배선기판은, 상기 구조에는 제한되지 않고, 예컨대 그 내층에도 상술한 바와 같은 오목부를 가진 배선층을 가지는 단층 배선기판을 이용해도 좋다. 이 경우의 다층기판에서도, 저저항이고 고신뢰성의 비어 접속이 확인된다.

또, 제2 금속층이 구리박인 경우, 그 상층부에 산화방지를 목적으로 하여 금도금층을 형성해도 좋다. 이 경우, 금도금층의 표면도, 기판 표면에 대해 오목부를 형성하면, 미세한 배선 패턴에서도 연면 거리를 확보할 수 있어, 마이그레이션(migration)을 방지하는 의미에서도 유리하다.

또, 본 실시예에서는 복합 기판을 이용하고 있지만, 기재는 여기에 전혀 한정되는 것이 아니고, 세라믹 그린 시트를 이용할 수도 있다. 이 경우, 본 실시예에서 설명한 제조 공정의 소성 공정만을 변경하면, 같은 제조 공정에 의해 다층배선기판을 실현할 수 있다.

또, 본 실시예에서는, 전사재로서 배선층이 단층의 금속층으로 이루어진 제1 전사재를 이용했지만, 제2 또는 제3 전사재를 이용하면, 다수의 금속층으로 이루어진 배선층을 가지는 다층배선기판을 실현할 수 있다.

(실시예 8)

상기 실시예 1에서 설명한 제1 전사재를 이용하여, 세라믹 기판과, 적어도 열경화성 수지를 포함하는 기판을 적층하여 이루어진 다층배선기판을 제작했다.

먼저, 세라믹 배선기판(1608)(도 16(b) 참조)의 재료로서, 배선 패턴이 전사된 시트상 기재를 준비했다. 이 시트상 기재는, 저온 소성 세라믹 재료와 유기 바인더를 포함하는 저온 소성 세라믹 그린 시트를 조제하고, 여기에 비어 홀을 설치하여, 상기 비어 홀에 도전성 페이스트(1609)를 충전함으로써 제작했다. 이하에, 상기 그린 시트의 성분 조성을 나타낸다.

(그린 시트의 성분 조성)

·메타크릴산계 아크릴 바인더(共榮化學製:올리콕스 7025) 10중량%

·BBP(關東化學社製) 2중량%

상기 각 성분을 상기 조성이 되도록 칭량하여, 이들의 혼합물에 점도 조정용 용제로서 톨루엔 용제를, 상기 혼합물의 슬러리 점도가 약 20Pa·s가 될 때가지 첨가했다. 그리고, 여기에 알루미늄의 옥석을 가해, 포트 중에서 48시간, 속도 500rpm의 조건에서 회전 혼합하여, 슬러리를 조제했다.

다음에, 이형 필름으로서, 두께 75㎛의 폴리페닐렌술파이드(PPS) 필름을 준비하고, 이 PPS 필름상에서, 상기 슬러리를 이용하여, 닥터 블레이드법에 의해, 갭 약 0.4㎜으로 막을 만들어, 조막 시트를 제작했다. 상기 시트 중의 상기 톨루엔 용제를 휘발시켜, 상기 PPS 필름을 제거하여, 두께 220㎛의 그린 시트를 제작했다. 이 그린 시트는, 유기 바인더인 상기 메타크릴산계 아크릴 바인더에 가소제 BBP를 첨가하고 있기 때문에, 가요성 및 양호한 열분해성을 가지고 있었다.

이 그린 시트를 그 가요성을 이용하여 소정의 크기로 컷트하고, 펀칭 머신을 이용하여, 피치가 0.2㎜∼2㎜의 등간격이 되는 위치에, 직경 0.15㎜의 관통 구멍(비어 홀)을 설치했다. 그리고, 이 관통 구멍에, 비어 홀 충전용 도전성 페이스트(1609)를, 스크린 인쇄법에 의해 충전하여, 상기 시트상 기판을 제작했다. 상기 도전성 페이스트(1609)는 이하의 재료를, 이하의 조성이 되도록 조제하여, 세 개의 롤에 의해 혼련한 것을 이용했다.

(도전성 페이스트(1609)의 성분 조성)

·구형상의 은 입자(三井金屬鑛業社製: 입경 3㎛) 75중량%

·아크릴 수지(共榮化學製: 중합도 100cps) 5중량%

·타피네올(關東化學社製) 15중량%

·BBP(關東化學社製) 5중량%

다음에, 상기 시트상 기재의 양면에, 상기 실시예 1에서 설명한 제1 전사재를, 그 제2 금속층측이 접하도록 배치하고, 열프레스를 이용하여, 프레스 온도 70℃, 압력 약 5.88×10⁶Pa(60kgf/㎠)에서 5분간 가열가압 처리했다. 이 가열가압 처리에 의해, 상기 시트상 기재 중의 아크릴 수지가 용융 연화하여, 제1 전사재의 배선층(제2 금속층), 박리층 및 캐리어(제1 금속층)의 표층부(볼록부)가 상기 시트상 기재 중에 매몰했다.

이와 같은 적층체를 냉각한 후, 상기 적층체로부터 제1 전사재의 캐리어를 박리층과 함께 박리함으로써, 상기 제2 금속층만이 남게 되어, 도 16(b) 중에 도시한 바와 같이, 양면에 상기 제2 금속층으로 이루어진 배선층(1610)을 가지는 세라믹 배선 기판(1608)이 얻어졌다.

그리고, 이 세라믹 배선기판(1608)의 양면에, 소성 온도에서 소결하지 않는 알루미늄 그린 시트를 적층하여, 질소 분위기 중에서 탈바인더 및 소성함으로써, 고정을 행했다. 먼저, 상기 세라믹 배선기판(1608) 중의 유기 바인더를 제거하기 위해, 전기로를 이용하여, 25℃/시간의 승온 속도로, 700℃까지 질소 중에서 가열하여, 온도 700℃에서 2시간 처리했다. 그리고 벨트로를 이용하여, 상기 탈바인더 처리가 종료된 세라믹 배선기판(1608)을 질소 중에서 900℃, 20분간 처리함으로써, 소성을 행했다. 이 조건은, 상승 온도가 20분, 하강 온도가 20분, 인아웃 합계 60 분으로 했다. 소성 후는 상기 알루미늄층을 용이하게 제거할 수 있었다.

또, 도 16(b)에 도시한 바와 같이, 상술한 바와 같은 방법으로 제작한 세라믹 배선기판(1608)을 끼우도록, 도 16(a)∼(c)에 도시한 바와 같이, 복합 재료로 이루어진 배선기판(1605, 1606, 1607)을 적층하여, 전층 층간 접속한 적층체를 얻었다.

여기에서, 복합 배선기판(1605) 등의 제조방법에 대해서 설명한다. 도 16(a) 및 도 16(b)의 최상단에 도시한 바와 같이, 본 발명에 관한 제1 전사재(1601)(실시예 1과 같음)를 이용하여, 이 제1 전사재에 형성된 배선 패턴을 미경화 상태의 복합 시트(실시예 5와 같은 조성)(1602)에 전사함으로써, 배선패턴(1604)을 가지는 단층배선기판(1605)를 제작한다. 또, 복합 시트(1602)에는 관통 구멍이 형성되어, 도전성 페이스트(1603)가 충전되어 있다. 같은 방법으로 복합 시트(1602)를 이용한 단층 배선기판(1606) 및 (1607)을 제작한다.

그런 후에, 상기 세라믹 배선기판(1608)의 양면에, 상기 복합 단층배선기판(1605∼1607)을 적층하여, 프레스 온도 200℃, 압력 약 2.94×10⁵Pa(30kgf/㎠)에서 60분간 열프레스 처리했다. 이 가열가압처리에 의해, 단층배선기판(1605∼1607)의 복합 시트(1602)중의 아크릴 수지가 용융 연화하여, 도 16(c)에 도시한 바와 같이, 세라믹층(1608)을 포함하는 전체 배선기판이 경화 일체화되었다.

본 실시예와 같은 방법에 의해, 도 11 또는 도 12에 도시한 바와 같은, 복합 배선기판(1602) 및 세라믹 배선기판(1608)으로 이루어진 다층배선기판이 제작되었다. 이 구성은 도 11 또는 도 12에 도시한 다층배선기판과 같다.

본 실시예의 방법에 의해 제작된 도 11 및 도 12에 도시한 다층배선기판을 X선을 이용하여 관찰한 결과, 세라믹 층에 균열 등의 손상 지점은 일절 확인되지 않았다.

또, 본 다층배선기판의 비어 연(連)저항을 평가한 결과, 저저항인 비어 접속을 확인할 수 있었다.

또, 도 11에 도시한 바와 같이, 세라믹 배선기판(1608)에 이너 비어를 형성하지 않고, 용량층으로서 Ba-Ti-O계 세라믹을 이용한 바, 10∼500nF/㎠의 고용량값을 용이하게 실현할 수 있다.

또, 도 11에 도시한 내층 전극층은 수지 기판층(1602)에 형성해도 되고, 세라믹층(1608) 내에 형성해도 좋다.

또, 본 실시예에서는 각 단층 배선기판의 배선층의 형성에, 제1 전사재를 이용했지만, 제2 또는 제3 전사재를 이용하면, 다수의 금속층으로 이루어진 배선층을 가지는 다층배선기판을 제작할 수 있다.

(실시예 9)

실시예 8과 거의 구성은 동일하지만, 세라믹층을 구성하는 세라믹 배선기판이 고온에서만 소결하는 Al₂O₃와 같은 재료로 구성된 경우의 다층배선기판을 도 17(a)∼(c)에 도시한 바와 같이 제작했다.

본 실시예에 관한 다층배선기판은, 저온 소성 세라믹에서는 실현할 수 없는 고강도이고 고열전도인 기판과, 구리박 등의 저저항 배선을 가지는 것을 특징으로 하는 다층배선 기판이다.

먼저, 세라믹 배선기판의 재료가 되는 알루미늄 그린 시트를 준비했다. 여기에 관통 구멍을 두고, 후술하는 도전성 페이스트를 충전하기 전에 소성했다. 소성 공정에서는 관통 구멍의 위치 데이터를 후술하는 수지계 기판(복합 배선기판)과 공유하기 때문에, 이 알루미늄 그린 시트의 양면에 소성 온도에서 소결하지 않는 SiC로 구성된 그린 시트를 적층하여, 대기 분위기 중에서 탈 바인더 및 소성함으로써, 고정을 행했다. 먼저, 상기 알루미늄 그린 시트 중의 유기 바인더를 제거하기 위해, 전기로를 이용하여 25℃/시간의 승온 스피드로 700℃까지 질소 중에서 가열하고, 온도 1600℃에서 2시간 처리함으로써 소성을 행했다. 소성 후는 SiC층을 용이하게 제거할 수 있어, 평면 방향으로는 무수축인 상태에서 소결된 Al₂O₃기판(1708)을 얻을 수 있었다. 또, 본 실시예에서는 구속층을 이용한 무수축 공법을 이용하고 있지만, 수축분을 보정하여 통상의 삼차원으로 등방인 수축 소결을 시켜도 상관없다.

그리고, Al₂O₃기판(1708)에서 미리 형성해 둔 직경 0.15㎜의 관통 구멍에, 비어 홀 충전용 열경화형 도전성 페이스트(1704)를 스크린 인쇄법으로 충전했다. 상기 도전성 페이스트(1704)는, 실시예 8에서 설명한 도전성 페이스트와 같은 성분 조성의 것을 이용했다.

또, 도 17(b)에 도시한 바와 같이 Al₂O₃기판(1708)을 끼우도록 복합 시트(1702)를 이용한 배선기판(1705∼1707)을 적층하여, 도 17(c)에 도시한 바와 같이, 전층 층간 접속을 실현할 수 있는 다층 배선기판(1709)을 얻었다.

여기에서, 복합 시트(1702)를 이용한 배선기판(1705∼1707)의 제조방법에 대해서 설명한다. 도 17(a)에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 전사재(1701)(실시예 8과 마찬가지이다)를 미경화 상태의 복합 시트(1702)(실시예 8의 구성과 같음)에 압착시킨다.

또, 복합 시트(1702)에는 관통 구멍이 형성되어, Al₂O₃기판(1708)에 충전된 페이스트와 같은 도전성 페이스트(1704)가 충전되어 있다. 또, 이 관통 구멍을 형성할 때의 위치 데이터로서, Al₂O₃기판(1708)으로의 관통 구멍의 형성시에 이용되는 것과 같은 데이터를 이용했다.

그리고, 상기 실시예 8과 마찬가지로, 제1 전사재의 캐리어를 박리층과 함께 박리함으로써, 제1 전사재의 배선층만이 복합 시트(1702)에 남게 된다. 이에 따라, 도 17(b)의 최상단에 도시한 바와 같이, 배선층(1703)을 가지는 복합 배선기판(1705)이 제작된다. 같은 방법으로, 복합 배선기판(1706·1707)을 제작한다.

그런 후에, Al₂O₃기판(1708)의 양면에, 복합 배선기판(1705∼1707)을 적층하여, 프레스 온도 200℃, 압력 약 2.94×10⁶Pa(30kgf/㎠)에서 60분간, 열 프레스 처리했다. 이 가열가압 처리에 의해, 상기 복합 배선기판(1705∼1707) 중의 아크릴 수지가 용융 연화되어, 도 17(c)에 도시한 바와 같이, Al₂O₃기판(1708)을 포함하는 전 배선층이 경화 일체화되어, 다층 배선기판(1709)이 제작되었다. 또, 이 구성은 도 13에 도시한 다층배선기판과 같다.

도 17(c) 및 도 13에 도시한 다층배선기판을 X선을 이용하여 관찰한 결과, Al₂O₃층에 균열 등의 손상 개소는 일절 확인되지 않았다. 또, Al₂O₃층은 기계적 강도가 강하기 때문에, 프레스압을 약 9.8×10⁶Pa(100kgf/㎠)으로 해도, 균열 등의 손상은 보이지 않고, 저항 강도 등의 기계적 강도에 뛰어난 다층배선기판을 얻을 수 있었다.

또, 다층배선기판(1709)의 비어 연저항을 평가한 결과, 복합층에 형성된 구리박 배선이 Al₂O₃층에 형성된 저저항 배선으로서 기능하여, 저저항인 비어 접속 및 배선저항을 확인할 수 있었다. 또, 다층배선기판(1709)의 열전도도도 수지계 기판으로서 고열전도의 복합 시트를 이용하고 있기 때문에, 약 6W/m·K의 고열전도도를 실현했다.

또, 본 실시예에서는 세라믹층과 복합층에서 완전히 동일한 도전성 수지 페이스트를 이용하여 이너 비어를 형성했지만, 각각 다른 열경화성의 도전성 페이스트를 이용해도 상관없다. 또, 세라믹층에 이용하는 기재도, Al₂O₃에 한하지 않고, 고열전도인 AlN이나, 저온 소성의 유리 세라믹 중 어느 것을 이용해도 상관없다.

(실시예 10)

실시예 8 또는 실시예 9에 관한 다층배선기판이 표층에 수지계 시트를 이용한 배선기판을 배치하여, 내층에 세라믹 배선기판을 배치한 것에 비해, 본 실시예에서는 도 14에 도시한 바와 같이, 세라믹층(1801), 수지계 시트(1803), 세라믹층(1802)의 순서로 적층되어 있다. 즉, 세라믹 배선기판이 표층에 배치되어, 수지계 시트를 이용한 배선기판이 내층에 배치되어 있다.

본 실시예의 다층배선기판은 세라믹층(1801)에 Nd₂O₅·TiO₂·SiO₂계의 유리 세라믹 등의 고유전율층, 세라믹층(1802)에 Al₂O₃층과 붕규산 유리로 구성된 저유전율층을 이용하여, 수지계 시트(1803)를 통해 유전율이 다른 이종 적층이 실현되어 있다.

단, 세라믹층은 이와 같은 조합에 한정되는 것이 아니고, 페라이트 등의 자성체와 Ba-Ti-O계의 유전체와 같은 이종의 적층체도 실현되어 있다.

본 다층배선기판의 이점은 다음과 같다. 첫번째로 이종의 세라믹층을 직접 적층하는 경우, 상호 확산이나 휘어짐 등의 문제에 의해, 세라믹층의 종류에 따라서는 조합이 곤란한 경우가 있는데, 세라믹층간에 수지계 시트를 개재시킴으로써, 세라믹층의 종류에 상관없이 용이하게 이종 적층을 실현할 수 있다. 두 번째로 세라믹층간에 수지계 시트를 개재시킴으로써, 적층시에 세라믹층에 크랙 등의 손상을 주지 않는다.

본 실시예의 다층배선기판은, 도 18에 도시한 바와 같이 제작했다.

먼저, Nd₂O₅·TiO₂·SiO₂계의 유리 세라믹 그린 시트(1801)와, Al₂O₃층과 붕규산 유리로 구성된 그린 시트(1802)(실시예 8과 같음)를 준비했다.

이들에 비어 홀을 설치하고, 상기 도전성 페이스트(1803)(실시예 8과 같음)를 충전한 후, 도 18(a)에 도시한 바와 같이, 배선 패턴이 형성된 전사재(1804, 1805)를 양면으로부터 위치맞춤하면서 겹쳐 적층체를 형성하여, 도 18(b)에 도시한 바와 같이 80℃에서 가열, 가압한 후에 캐리어를 박리함으로써, 도 18(c)에 도시한 바와 같이, 전사재(1804, 1805)의 배선 패턴이 그린 시트(1801)상에 전사 형성되었다. 또, 같은 방법으로 하여 그린 시트(1802)에도 배선패턴이 전사했다.

또, 본 실시예에서는 상기 적층체를 제작할 때의 위치맞춤의 수단에 핀 라미네이션(pin lamination)을 이용하기 때문에, 그린 시트(1801) 및 (1802)의 소정의 위치에 3㎜ø로부터 3.3㎜ø의 관통 구멍을 열어 두었다. 그린 시트(1801) 및 (1802)는, 이 관통 구멍의 위치 데이터를 수지계 기판과 공유하기 때문에, 소성 공정에서 수축을 일으키지 않는 것이 필요하다. 이 때문에, 상기 적층체의 양면에, 소성 온도에서 소결하지 않는 Al₂O₃로 구성된 그린 시트를 적층하여 대기 분위기 중에서 탈 바인더 및 소성함으로써 고정을 행했다. 먼저, 상기 그린 시트(1801, 1802) 중의 유기 바인더를 제거하기 위해, 전기로를 이용하여, 25℃/시간의 승온 속도로 700℃까지 질소중에서 가열하여, 온도 900℃에서 2시간 처리함으로써 소성을 행했다. 소성 후는, Al₂O₃층을 용이하게 꺼낼 수 있고, 평면 방향에는 무수축인 상태로 소결된 Nd₂O₅·TiO₂·SiO₂계 기판(1801) 및 Al₂O₃기 유리 세라믹 기판(1802)를 얻을 수 있었다.

다음에, 도 18(d)에 도시한 바와 같이, 세라믹층간, 즉 그린 시트(1801·1802)의 사이에, 도전성 페이스트(1806)가 충전된 복합 시트(1807)를 배치하여, 미리 핀으로 위치맞춤한 후, 프레스 온도 170℃, 압력 약 7.84×10⁶Pa(80kgf/㎠)에서 30분간 열 프레스 처리했다.

여기에서, 위치맞춤용 핀의 직경을 3㎜ø로 한 경우, 페이스트를 충전하지 않은 비어 홀은 일부 수축이 발견되어, 비어 홀의 일부에서 핀을 통하는 것이 곤란했다. 단, 수축 분량을 초과하여 약간 크게(3.06㎜ø에서 3.3㎜ø 전후) 펀칭해 둔 비어 홀에서는, 문제없이 핀을 관통시킬 수 있다. 이와 같은 경우, 펀칭 직경을 3㎜ø 그대로 하여 핀 직경을 3㎜ø보다 가늘게 하여 대처해도 상관없다.

또, 적층 프레스시의 가열가압처리에 의해, 상기 복합 시트(1807)중의 에폭시 수지가 용융 연화하여, 세라믹층인 그린시트(1801·1802)와 일체화한 다층배선기판(도 18(e))이 얻어졌다. 이 구성은 도 14의 구성과 같다.

또, 본 실시예의 복합 시트(1807)에는 배선 패턴이 형성되어 있지 않지만, 경우에 따라서는 미경화 상태에서 배선 패턴을 전사해 두어도 상관없다.

또, 본 실시예에서는 무기 필러와 에폭시 수지로 이루어진 복합 시트를 이용하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 무기 필러를 포함하지 않는 수지 시트, 유리 섬유를 포함하는 프리프레그, 아라미드 수지와 유리 직포로 구성된 프리프레그 등의 어떤 것도 상관없다.

또, 본 실시예에서는 평면방향으로는 거의 무수축인 소결 공법을 이용하고 있는데, 수축 분량을 보정하여, 삼차원적으로 등방인 소결 공법을 이용해도 물론 상관없다.

도 18(e)에 도시한 다층배선기판을 관찰한 결과, 세라믹층에 균열 등의 손상 지점은 일체 확인되지 않았다.

또, 본 적층체의 비어 연저항을 평가한 결과, 저저항인 비어 접속을 확인할 수 있었다. 또, 본 다층배선기판을 흡습 후(85℃, 85Rh, 168hr), 230℃에서 리플로우 로(爐)에 통과시킨 결과(JEDEC Level1), 수지계 기판만을 적층한 경우의 비어 접속저항과 비교하여, 저항 변동이 매우 작은 비어 연접속을 실현할 수 있었다. 이것은 세라믹층이 내흡습성이 높은 것에 의한 효과이다.

한편, 예컨대 도 15에 도시한 바와 같이, 도 14(또는 도 18(e))에 도시한 다층배선기판의 표층 양면에, 또 수지계층(1807)을 적층한 구성(세라믹층, 수지계층의 구성은 본 실시예와 같음)을 시험 제작하여, 낙하 시험을 행한 결과, 세라믹 배선 기판 단독의 구성과 비교하여, 균열 등의 손상이 매우 발생하기 어렵다는 것을 확인할 수 있었다.

또, 가장 바깥 표면층이 되는 수지계층(1807)에 이용되는 기재는, 내층에서 이용된 복합 시트일 필요는 없고, 유리 에폭시 등, 용도에 맞추어 선택할 수 있다.

이들의 결과로부터도, 본 실시예에 의하면, 세라믹의 이점과 수지계의 이점을 함께 가지는 기판을 실현할 수 있다는 것을 알았다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 미세한 배선 패턴을 저온에서, 패턴 어긋남 도 없고, 확실하고 용이하게 전사할 수 있는 전사재를 제공하여, 이것을 이용함으로써 미세한 배선 패턴을 가지고, 반도체의 플립 칩 실장 등에 유리한 배선기판을 실현할 수 있다.

또, 전사재에서 배선층이 볼록 형상으로 형성되어 있기 때문에, IVH를 압축하기 쉬워, 비어 접속을 안정화시킬 수 있어 유리하다.

또, 본 발명의 전사재는 배선 패턴(제2 금속층 등)만을 전사하기 때문에, 캐리어인 제1 금속층의 구성 재료를 재이용할 수 있어, 저비용화를 도모할 수 있고, 또 공업상 매우 유용하다.

또, 본 발명의 배선기판은 본 발명의 전사재를 이용함으로써, 배선 부분이 기판으로부터 돌출하지 않는 구성이다. 이에 따라, 본 발명의 배선기판을 이용하여, 적층시의 세라믹층의 손상에 의해 형성이 종래 곤란했던, 세라믹 배선 기판과 수지계 배선기판을 적층시킨 다층배선기판을 용이하게 제작할 수 있다.

또, 실시예 1∼10에서의 각 전사재에서, 배선 패턴에 전기적으로 접속하도록, 인덕터, 콘덴서, 저항 또는 반도체 소자 등의 회로부품을 형성하여, 배선 패턴과 함께 기판으로 전사할 수도 있다. 또, 인덕터, 콘덴서 및 저항 등의 수동 부품은 스크린 인쇄 등의 인쇄법에 의해, 전사재 상에 형성하는 것이 바람직하다.

(실시형태 5)

상술한 각 실시형태에서는, 배선 패턴을 기판에 전사하기 위해 이용하는 전사재(제1∼제3 전사재)에 대해서 설명했지만, 이하의 실시형태에서는 본 발명에 관한 다른 전사재에서, 배선 패턴과 회로부품을 동시에 기판에 전사하기 위한 전사용 부품 배선 패턴 형성재에 대해서 설명한다.

본 발명에 관한 전사용 부품 배선 패턴 형성재의 일 실시형태(이하, 제4 전사재라 칭한다)의 개략을, 도 19(a) 및 도 19(b)의 단면도에 도시한다.

도 19(a)에 도시한 바와 같이, 제4 전사재의 일 형태로서의 전사재(2001A)는, 제1 금속층인 이형 캐리어용 금속박(2101), 및 그 위에 형성된 제2 금속층인 배선용 금속박(2102)과 2층 구조로 형성된 전사용 배선 패턴 형성재상에, 배선용 금속박(2101)과 전기적으로 접속하도록, 회로부품, 즉 인덕터(2103), 콘덴서(2104) 및 저항(2105)이 인쇄법에 의해 형성된 구성이다.

또, 도 19(b)에 도시한 바와 같이, 제4 전사재의 다른 형태로서의 전사재(2001B)는, 기본적으로 도 19(a)의 전사재(2001A)와 같은 구성이지만, 인덕터(2103), 콘덴서(2104) 및 저항(2105) 등의 수동부품뿐만 아니라, 반도체 칩(2106) 등의 능동부품이 배선용 금속박(2102)과 접속하도록, 접속부(2107)에서 플립 칩 실장된 형태이다.

도 19(a) 및 (b)에 도시한 전사재의 각각을 기판에 압착한 후, 이형 캐리어(2101)만을 박리함으로써, 이형 캐리어(2101)를 제거한 부품, 즉 배선용 금속박(2102), 인덕터(2103), 콘덴서(2104) 및 저항(2105) 등의 능동 부품 및 반도체 칩(2106) 등의 능동부품을 기판에 전사할 수 있다.

(실시형태 6)

다음에, 본 발명의 다른 전사용 부품 배선 패턴 형성재(이하, 제5 전사재라 칭한다)의 실시형태의 구성개략을 도 20에 도시한다.

도 20에 도시한 바와 같이, 제5 전사재(2002)는 제1 금속층인 이형 캐리어용 금속박(2201)과, 그 위에 형성된 박리층(2202)과, 또 그 위에 형성된 제2 금속층인 배선용 금속박(2203)의 3층 구조로 형성된 전사용 배선 패턴 형성재상에 상기 배선용 금속박(2203)과 전기적으로 접속하도록, 인덕터(2204), 콘덴서(2205) 및 저항(2206)이 인쇄법으로 형성된 구성이다.

(실시형태 7)

다음에, 본 발명의 또 다른 전사용 부품 배선 패턴 형성재(이하, 제6 전사재라 칭한다)의 실시형태의 구성 개략을 도 21에 도시한다.

도 21에 도시한 바와 같이, 제6 전사재(2003)는 제1 금속층인 이형 캐리어용 금속박(2301), 박리층(2302) 및 제2 금속인 배선용 금속박(2303)의 3층 구조로 이루어진 전사용 배선 패턴 형성재상에, 상기 배선용 금속박(2303)과 전기적으로 접속하도록, 인덕터(2304), 콘덴서(2305) 및 저항(2306)이 인쇄법으로 형성된 구성이다.

이형 캐리어용 금속박(2301)은 표층부에 요철부가 형성되어 있다. 상기 볼록부는 배선 패턴에 대응하고, 그 볼록부 영역상에 유기층 또는 금속 도금층으로 이루어진 박리층(2302)과, 배선용 금속박(2303)이 형성되어 있다. 이형 캐리어용 금속박(2301)과 배선용 금속박(2302)은 박리층(2302)을 통해 접합되어 있다.

상기 제4 내지 제6 전사재에서, 상기 제1 금속층과 제2 금속층의 접착 강도가 약한 것, 예컨대 50gf/㎝이하인 것이 바람직하다. 상기 제4 전사재에서는, 도금법이나 증착법 등을 이용함으로써, 에칭, 도금, 세정 등의 공정하에서는 2층 금속 층간이 벗겨지지 않지만, 필(peel)에 즈음해서는 용이하게 제2 금속층만 박리시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있다. 또, 인쇄로 형성된 수동부품 패턴은, 용이하게 캐리어인 제1 금속층으로부터 박리시킬 수 있다.

한편, 상기 제5 및 제6 전사재에서는 박리층으로서, 접착력을 가지는 1㎛보다 얇은 유기층을 이용한다. 이 유기층의 재료로서, 예컨대 열경화 수지인 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 페놀 수지 등을 사용할 수 있는데, 이것에 제한되지 않고, 다른 열가소성 수지 등을 이용해도 상관없다. 단, 1㎛보다 두꺼우면 박리 성능이 악화되어, 전사가 곤란해지는 경우가 있기 때문에, 1㎛ 이하가 바람직하다.

한편, 의도적으로 접착력을 저하시킬 목적으로, 박리층으로서 도금층을 개재시켜도 좋다. 예컨대 1㎛보다 얇은 금속 도금층, 니켈 도금층 도는 니켈 인 합금층 또는 알루미늄 도금층 등을 구리박 사이에 개재시켜 박리성을 가지게 할 수도 있다.

이에 따라, 상기 제2 금속층으로 이루어진 배선부에 관해서는, 기판에 전사할 때에 상기 제1 금속층으로부터 상기 제2 금속층이 박리되기 쉬워, 상기 제2 금속층 및 부품 패턴을 상기 기판에 전사하는 것이 용이해진다. 박리층이 금속 도금층인 경우, 100nm에서 1㎛의 두께 레벨로 충분하고, 두꺼워지면 질수록 공정상 비용이 들기 때문에, 적어도 1㎛보다 얇은 것이 바람직하다.

또, 제5, 제6 전사재에서도, 제2 금속층 및 인쇄로 형성된 수동부품 패턴은 용이하게 캐리어인 제1 금속층으로부터 박리시킬 수 있다.

또, 제4 내지 제6 전사재에서, 제1 금속층은, 구리, 알루미늄, 은 및 니켈로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 구리를 포함하는 것이 바람직하다. 또, 제2 금속층은, 제1 금속층과 마찬가지로, 구리, 알루미늄, 은 및 니켈로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 것이 바람직하지만, 제4 전사재의 경우는 은을, 제5 또는 제6 전사재의 경우는 구리를 포함하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 제1 금속층에 구리를 이용하는 경우는, 비용적으로 저렴한 것, 즉 시판되는 것으로 소정의 두께를 가지는 박이 많이 존재하기 때문이다. 또, 제2 금속층에 구리를 이용하는 경우는, 도금으로 생성되는 것이 용이하기 때문이다.

또, 제6 전사재의 경우, 제1 금속층과 제2 금속층이 동일하면, 같은 에칭액으로 가공을 제어할 수 있는 효과가 있다. 특히, 금속층이 구리인 경우는, 에칭에 의해 정교한 가공을 행하기 위한 조건이, 이미 잘 검토되어 있는 이점이 있다. 또, 상기 금속은 한 종류이어도 되지만, 두 종류 이상을 병용해도 좋다.

또, 제6 전사재에서는 예컨대, 에칭 등을 행할 때에, 박리층 및 제1 금속층의 표층을 에칭 제거하는 경우(도 21 참조)는, 상기 제1 금속층 및 제2 금속층이 동일 성분의 금속을 포함하는 것이 바람직하다. 또, 박리층에 도금층을 이용하는 경우, 도 21에 도시한 구성은 구리 에칭액으로 가공할 수 있고, 도 20에 도시한 구성은 구리 에칭액으로 가공할 수 없다. 또, 상기와 같이 제1 금속층 및 제2 금속층이 동일 성분의 금속을 포함하는 경우, 그 금속의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 구리박으로 이루어진 것이 바람직하고, 도전성이 뛰어나므로, 특히 바람직하게는 전해 구리박이다. 또, 상기 금속은 한 종류이어도 좋고, 두 종류 이상을 병용해도 좋다.

상기 제4 내지 제6 전사재에서, 상기 제2 금속층의 두께는 1∼18㎛의 범위인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 3∼12㎛의 범위이다. 상기 두께가 3㎛보다 얇으면, 상기 제2 금속층을 기판에 전사한 경우에, 양호한 도전성을 나타내지 않을 우려가 있고, 상기 두께가 18㎛보다 두꺼우면, 미세한 배선 패턴을 형성하는 것이 곤란해질 우려가 있다.

상기 제4 및 제5 전사재에서, 상기 제1 금속층의 두께는 4∼100㎛의 범위인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 20∼70㎛의 범위이다. 제1 금속층은 캐리어로서 기능하는 한편, 경우에 따라서는 도 21에 도시한 바와 같이, 배선층과 마찬가지로 표층부가 에칭되어 요철을 가지는 구조가 되기 때문에, 충분한 두께를 가진 금속층인 것이 바람직하다. 또, 상기 제4 내지 제6 전사재는, 캐리어층을 금속층(제1 금속층)으로 한 것으로, 전사시에 발생하는 열 변형이나, 평면 방향의 응력 변형에 대해서 충분한 기계강도나 내열성을 나타낸다.

상기 배선 패턴과 전기적으로 접속되는 수동 부품을 형성하기 위한 재료는, 페이스트상의 것이 이용된다. 또, 수동부품이 전사되는 기판은 예컨대, 열경화 수지로 구성되는 기판인 경우는, 수동 부품의 재료로서, 마찬가지로 열경화성 수지를 함유하는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 인덕터를 형성하는 경우는, 열경화성 수지에 혼합하는 필러로서, 자성 금속분말이나 페라이트가 이용된다. 콘덴서를 형성하는 경우는, 마찬가지로 필러로서 티탄산바륨이나 Pb계 페로브스카이트(perovskite) 등 고유전율의 세라믹 분말이 이용된다. 각종 저항을 이용하는 경우에는, 필러로서 카본 등이 이용된다. 이 경우, 카본의 함유 비율을 변화시킴으로써, 저항값을 조정할 수 있다. 저항체를 박막으로 형성하는 경우는, 니크롬 합금, 크롬 실리콘, 질화 탄탈, 또는 ITO 등이 이용된다.

한편, 상기 제4 또는 제5 전사재를 이용하면, 모두 100℃ 이하의 저온에서 패턴 전사 형성을 할 수 있기 때문에, 세라믹 그린 시트에 부품배선 패턴을 형성할 수도 있다.

한편, 수동부품이 전사된 기판이 세라믹인 경우는, 수동부품의 인쇄에 이용되는 재료(페이스트상인 것)는 탈바인더 공정에 의해 필러만이 잔존하는 것이 바람직하다. 따라서, 열분해성이 양호한 바인더를 녹인 비히클, 예컨대, 타피네올에 바인더를 녹인 비히클을 이용한 페이스트가 이용된다. 구체적으로는, 상기에 서술한 인덕터, 콘덴서, 저항 특성에 대응한 각종 필러를, 상기 비히클과 세 개의 롤 등으로 혼련하여, 스크린 인쇄가 가능한 페이스트상 재료를 형성한다.

인덕터를 형성하는 경우는, 필러로서 자성 금속분말이나 저온에서 소결하는 페라이트를 이용하여, 이것을 유리에 혼합한 것을 재료로 한다. 콘덴서를 형성하는 경우는, 마찬가지로 필러로서 티탄산바륨 및 유리나 Pb계 페로브스카이트 등을 이용한다. 저항을 형성하는 경우에는, 필러로서 루테늄피로클로어(ruthenium phrochlore), 산화루테늄, 란탄보라이트를 이용하고, 이것을 유리에 혼합한 것을 재료로 한다. 이들은, 저온소성된 기판용 세라믹과 동시에 소성할 수 있는 동시에, 내층 저항체의 경우에서도, 저항값의 조정이 비교적 용이하다.

(실시형태 8)

본 실시형태에서는 상기한 제4 전사재(도 19(a)(b) 참조)의 제조방법의 예를 나타낸다.

이 제조방법은, (1) 도 22(a)∼(e)에 도시한 바와 같이, 캐리어인 제1 금속층(2401)상에, 배선패턴인 제2 금속층(2403)이 직접 부착된 상태의 2층 구조를 형성하는 공정과, (2) 도 22(e)(e')에 도시한 바와 같이, 상기 제2 금속층(2403)과 전기적으로 접하도록 위치맞춤하면서, 인쇄로 부품 패턴(2405, 2406, 2407, 2408)을 형성하는 공정을 포함한다.

도 22(a)∼(e)에 도시한 공정에서는, 드라이 필름 레지스트(2404)를 이용하여, 제1 금속층(2401)상에, 배선 패턴의 역패턴을 형성한 후, 무전해 도금 또는 전해 도금을 포함하는 패턴 도금법이나 스퍼터링법, 증착법 등의 직접 묘화법을 이용하여, 금속박으로 이루어진 배선 패턴(제2 금속층(2403))을 형성한다. 이에 따라, 미세한 배선패턴을 형성하는 것이 가능하다.

또, 제2 금속층(2402)을 구성하는 금속박은, 도금법의 경우는, 제1 금속층(2401)을 구성하는 금속박(예컨대, 구리박)과 동일해도 좋고, 다른 금속인 은 도금막에 의해 구성해도 좋다. 또, 제1 금속층의 금속박은 재이용할 수 있다. 따라서, 저비용화가 가능하고, 공업상의 이용성에도 뛰어나다.

또, 상기 배선패턴과 전기적으로 접속하도록 수동부품을 형성하는 방법으로는, 인쇄법이 최적이다. 인쇄법은, 오프셋 인쇄, 그라비어(gravure) 인쇄, 스크린 인쇄 등 어느 것이나 상관없지만, 보다 바람직하게는 스크린 인쇄법이 이용된다. 저항체에 이용하는 패턴에 한하지 않고, 경우에 따라 1㎛ 이상의 박막이 적당한 경 우가 있고, 이 때는 PVD법이나 CVD법에 의한 유전체층을 부착시켜도 좋다.

상기 배선패턴의 선폭은, 통상적으로 미세한 선폭으로서 25㎛ 정도의 것까지 요구되며, 본 발명에서, 이와 같은 선폭이 바람직하다.

(실시형태 9)

다음에, 상기 제5 전사재(도20 참조)의 제조방법의 예를, 도 23(a)∼(f)에 나타낸다.

이 제조방법은, (1) 도 23(a)에 도시한 바와 같이, 제1 금속층(2501)상에 유기층 또는 금속 도금층으로 이루어진 박리층(2502)과, 제1 금속층(2501)과 동일 성분의 금속을 포함하는 제2 금속층(2503)을 적층하여, 3층 구조를 형성하는 공정과, (2) 도 23(b)∼(e)에 도시한 바와 같이, 화학 에칭법에 의해 제2 금속층(2503)만 배선패턴 형상으로 가공하여, 박리층(2502) 전체를 유지한 상태에서, 전사용 배선 패턴(2503a)(도 23(a) 참조)을 형성하는 공정과, (3) 도 23(f)에 도시한 바와 같이, 상기 배선 패턴(2503a)과 전기적으로 접합하도록 위치맞춤하면서, 인쇄로 부품 패턴(인덕터(2505), 콘덴서(2506) 및 저항(2507))을 형성하는 공정을 포함한다.

상기 (2)의 배선 패턴(2503)의 형성 공정에서, 도 23(b)에 도시한 공정에서는 제2 금속층(2503)상에, 드라이 필름 레지스트(2504)가 부착되어 있다. 도 23(c)에 도시한 공정에서는 패턴 노광에 의해, 배선 패턴 영역(2504a)이 형성된다. 도 23(d)에 도시한 공정에서는, 현상 및 에칭에 의해, 배선 패턴 영역(2504a) 이외의 영역(2504b)의 드라이 필름 레지스트가 제거된다. 도 23(e)에 도시한 공정에서는, 남은 드라이 필름 레지스트가 박리된다.

화학 에칭은, 구체적으로는 예컨대 다음과 같이 행할 수 있다. 암모늄 이온을 포함하는 염기성 염화제2구리 수용액을 에칭액으로 이용하면, 박리층(2502)이 예컨대, 니켈 인 합금층으로 이루어진 경우는 제2 금속층(2503)만을 에칭할 수 있다. 그런 후에, 에칭액으로서 질산 및 과산화수소의 혼합액을 이용하면, 박리층(2502)만을 제거할 수 있다. 이 방법에 의하면, 기판으로 전사된 배선부가 오목부가 되지 않고, 기판 표면을 평탄하게 할 수 있다.

(실시형태 10)

다음에, 상기 제6 전사재(도 21 참조)의 제조방법의 예를 도 24(a)∼(f)에 도시한다.

도 24(a)∼(c)의 공정은 상기한 실시형태 9에서의 제5 전사재의 제조방법과 공통이지만, 이하의 공정이 다르다.

즉, 제5 전사재의 제조방법에서는, 제2 금속층 및 박리층만을 화학 에칭에 의해 패턴 가공했지만, 제6 전사재의 제조방법은 도 24(d)(e)에 도시한 바와 같이, 화학 에칭에 의해, 제1 금속층(2601)의 표층부도 배선패턴 형상으로 가공한다. 즉, 제1 금속층(2601)의 표층부에 요철부를 형성한다. 그리고, 도 24(f)에 도시한 바와 같이, 상기 배선패턴 형상과 전기적으로 접합하도록 위치맞춤하면서, 인쇄로 부품 패턴(인덕터(2605), 콘덴서(2606), 저항(2607))을 형성한다.

상기한 제4∼제6 전사재의 제조방법에 의하면, 모두 포토리소그래피법 등의 화학 에칭에 의해 배선패턴의 금속층을 형성하기 때문에, 미세한 배선패턴을 형성할 수 있다. 또, 제6 전사재의 제조방법의 경우, 배선 패턴(제2 금속층)을 구성하 는 금속박을, 캐리어(제1 금속층)를 구성하는 금속박과 동일하게 해 둠으로써, 일회의 에칭 공정으로 캐리어의 표층을 배선 패턴과 동일한 요철 형상으로 형성할 수 있다.

상술한 바와 같이, 제2 금속층 이외의 전사재의 구성 재료를 재이용할 수 있다. 또, 특히 제6 전사재의 경우는, 제1 금속층이 배선 패턴형상으로 가공되어 있는 것을 이용하고, 이 제1 금속층을 볼록판 인쇄로서 다른 방법의 패턴 형성에 재이용할 수 있다. 이 때문에, 저비용화가 가능하여 공업상의 이용에도 뛰어나다.

또, 상기 제4∼제6 전사재의 제조방법에서, 상기 제2 금속층을 전해 도금법으로 형성해도 좋다. 또, 제2 금속층상에 전해 도금법에 의해, 또 다른 금속층(제3 금속층)을 형성해도 좋다. 전해 도금법에 의해, 상기 제3 금속층, 또는 배선 패턴 형성용 제2 금속층을 형성하면, 제2 금속층과 제3 금속층의 접착면에 적당한 접착성을 얻을 수 있을 뿐 아니라, 상기 금속층간에 간극이 발생하지 않는다. 이에 따라, 예컨대 에칭 등을 행해도, 양호한 배선패턴을 형성할 수 있다. 또는, 제2 금속층상에 상기 제3 금속층을 패널 도금으로 형성한 후, 배선 패턴형상으로 마스킹을 행하여, 패턴형성을 행해도 좋다. 이 경우, 전사후의 제2 금속층의 표면산화의 방지나, 땜납 누설성의 개선에 효과가 있다.

이 전사용 배선 패턴의 제조방법에서, 상기 제2 금속층상에 제3 금속층을 형성하기 전에는, 상기 제2 금속층의 표면을 조면화 처리하는 것이 바람직하다. 상기 제3 금속층을 형성하기 전이란, 상기 제2 금속층상에 배선 패턴용 마스크를 형성하기 전, 또는 상기 배선 패턴 형상으로 마스킹된 제2 금속층상에 상기 배선 패턴을 따라, 제3 금속층을 형성하기 전을 말한다. 이와 같이, 상기 제2 금속층을 조면화 처리하면, 상기 제2 금속층과 상기 제3 금속층과의 접착성이 향상된다.

또, 상기 전사재의 제조방법에서, 전해 도금법에 의해, 상기 제3 금속층상에 제1 내지 제3 금속층과는 다른 금속으로 이루어진 제4 금속층을 형성해도 좋다. 상기 제4 금속층의 재료로서, 상기 제1에서 제3 금속층을 부식하는 에칭액에 대해 화학적으로 안정된 금속 성분을 선택함으로써, 상기 전사재의 제조방법에서, 화학 에칭법에 의해 제2, 3, 4 금속층의 두께를 전혀 저감시키지 않고, 상기 제1 금속층의 표층부를 포함하는 각 금속층을 배선 패턴 형상으로 가공할 수 있기 때문에 바람직하다.

이 제4 금속층으로서는 예컨대, 화학적으로 안정되고 저저항인 Ag 또는 Au의 도금층 등이 바람직하다. 이들은 산화되기 어려운 금속이기 때문에, 이들로 도금된 배선층과, 예컨대 미리 기판에 형성된 비어, 베어 칩의 펌프, 또는 도전성 접착제와의 접속성을 보다 안정시킬 수 있다.

상기 제5 또는 제6 전사재의 제조방법에서, 상기 배선패턴과 전기적으로 접속하도록 수동부품 패턴을 형성하는 방법으로는, 제4 전사재의 경우와 마찬가지로, 인쇄법이 가장 적합하다. 박리층이 니켈 도금층 또는 니켈 인 합금층 등의 도금층으로 구성되어 있는 경우는, 인쇄법으로 오프셋 인쇄, 그라비어 인쇄, 스크린 인쇄 등 모두 적용할 수 있지만, 보다 바람직하게는 스크린 인쇄법이 이용된다.

또, 부품 패턴의 인쇄에 이용되는 재료는, 페이스트상인 것이 바람직하다. 상기 제4 전사재의 경우와 마찬가지로, 부품이 전사된 기판은 예컨대, 열경화성 수 지를 성분으로 구성된 기판인 경우는, 부품 패턴의 재료로서 열경화성 수지를 포함하는 것이 이용된다. 예컨대, 인덕터를 형성하는 경우는, 열경화성 수지와 혼합한 필러로서, 자성 금속분말이나 페라이트를 이용할 수 있다. 콘덴서를 형성하는 경우는, 마찬가지로 필러로서 티탄산바륨이나 Pb계 페로브스카이트 등을 이용할 수 있다. 저항을 형성하는 경우에는 필러로서 카본이 이용된다. 저항값은 카본 비율을 변화시킴으로써 제어할 수 있다. 또, 저항체는 상술한 바와 같이 박막으로 형성해도 좋다. 저항체의 재료 및 그 제작방법은, 제4 전사재의 제조방법의 설명에서 서술한 것과 같다.

상기 제5 전사재는, 상기 제4 전사재와 마찬가지로, 100℃ 이하의 저온에서 패턴 전사 형성이 가능하기 때문에, 세라믹 그린 시트에도 부품 배선 패턴을 형성할 수 있다.

부품을 전사하는 기판이 세라믹인 경우는, 부품 패턴의 인쇄에 이용되는 재료(페이스트상)는 탈바인더 공정에 의해 필러만이 잔존하는 것이 바람직하다. 따라서, 열분해성이 양호한 바인더를 용해한 비히클, 예컨대 타피네올에 바인더를 용해한 비히클을 이용한 페이스트가 이용된다. 구체적으로는 상기에 기록한 인덕터, 콘덴서, 저항 특성에 대응한 각종 필러를 상기 비히클과 3개 롤 등으로 혼련하여, 스크린 인쇄가 가능한 페이스트상의 재료를 형성한다.

인덕터를 형성하는 경우는, 유리와, 이에 필러로서 자성금속분말이나 저온에서 소결하는 페라이트를 혼합한 재료가 이용된다. 콘덴서를 형성하는 경우는, 마찬가지로 필러로서, 티탄산바륨 및 유리와 Pb계 페로브스카이트 등이 이용된다. 저항 을 형성하는 경우에는, 유리 필러로서 루테늄피로클로어, 산화루테늄, 란탄보라이트 등이 이용된다. 이들은 저온 소성 기판 세라믹과 동시에 소성할 수 있는 동시에, 내층 저항체의 경우에서도 저항값의 조정이 비교적 용이하다.

이들 두 종류의 제5 및 제6 전사용 부품배선 패턴은, 적당히 구분하여 사용할 수 있다. 예컨대, 전사재에 형성된 부품배선패턴이 적층 기판의 내층에 전사된 경우는, 특히 비어 바로 위에 비어가 또 형성된 경우에서, 도 20에서 도시된 바와 같은 전사재(제5 전사재)를 이용하는 것이, 비어 접속의 관점에서 바람직하다.

한편, 표층에 전사된 경우는, 특히 인덕터, 콘덴서, 반도체 칩 등의 단자간 거리가 근접해 있는 경우 등은, 연면 거리를 확보하는 의미에서도, 도 21에 도시된 캐리어층까지 부분적으로 가공된 전사 형성재(제6 전사재)가 바람직하다.

(실시형태 11)

다음에, 상기 제4∼제6 전사재를 이용하여 제조된 회로기판의 형태를, 도 22(g)(g'), 도 23(h) 및 도 24(h)에 도시한다.

제4∼제6 전사재를 이용한 회로기판의 제조방법으로서, 적어도 이하의 두 가지 제조방법이 있다. 본 실시형태에서 서술한 제1 제조방법은,

상기 제5∼제7 실시형태에서의 전사재(참조 : 도 22(e), 도 23(f), 도 24(f))를 준비하여, 이 전사재를 부품배선 패턴이 형성된 측이 시트상 기재의 적어도 한쪽의 표면과 접촉하도록 배치하여, 이들을 접착하는 공정(참조 : 도 22(f), 도 23(g), 도 24(g))과,

시트상 기재에 접착된 전사재로부터 캐리어인 제1 금속층을 박리함으로써, 상기 시트상 기재에 적어도 제2 금속층 및 부품 패턴을 포함하는 부품배선 패턴층을 전사하는 공정을 적어도 포함하는, 부품 내장 배선기판(참조 : 도 22(g), 도 23(h), 도 24(h))의 제조방법이다.

이에 따라, 미세한 배선 패턴과, 인덕터, 콘덴서 및 저항 및 반도체 칩을 포함하는 배선패턴은, 상기 시트상 기재에 평탄상에 (참조 : 도 22(g), 도 23(h)) 또는 오목 형상으로 (참조 : 도 24(h)) 형성된다. 또, 이와 같은 방법으로 제작한 배선기판은, 예컨대 배선 부분이 오목 형상인 경우(도 24(h))는, 예컨대, 배선부분과 반도체 칩의 범프와의 위치 맞춤이 용이해져, 반도체의 플립 칩 실장 등에 뛰어나다.

(실시형태 12)

또, 본 발명에 관한 회로기판의 두 번째의 제조방법은, 도 25에 도시한 다층회로기판의 제조방법에서, 실시형태 11의 제조방법에 의해 얻어진 회로기판(도 22(g), 도 23(h), 도 24(h)등)을 이층 이상으로 적층하는 공정을 포함하는 방법이다.

여기에서, 2702, 2709는 배선패턴을 형성하는 제2 금속층, 2703은 저항체, 2704는 콘덴서, 2705는 인덕터, 2706은 시트상 기재이다.

이 회로기판은, 100℃이하의 저온에서, 부품 패턴 및 배선 패턴을 전사 형성할 수 있으므로, 세라믹 그린 시트에 한정되지 않고, 열경화 수지를 이용한 시트에서도 미경화 상태를 유지할 수 있다. 이에 따라, 회로기판을 미경화 상태로 이층 이상 적층한 후에, 일괄하여 열경화 수축시키는 것이 가능해진다.

따라서, 4층 이상의 다층회로기판에서, 각층마다 경화수축의 보정을 행할 필요가 없다. 이에 따라, 미세한 배선패턴 및 부품 패턴을 가지는 다층 구조의 회로기판을 제작할 수 있다. 단, 내층을 형성하는 배선부 및 부품부에 관해서는, 상술한 바와 같이 오목 형상일 필요는 없고 평탄해도 되기 때문에, 도 22(g), 도 23(h)에 도시한 회로기판 등을 이용할 수 있다.

실시형태 11 및 본 실시형태에서 설명한 제조 방법의 각각에서, 상기 시트상 기재는, 무기 필러와 열경화성 수지 조성물을 포함하고, 적어도 하나의 관통 구멍을 가지고, 상기 관통 구멍에 도전성 페이스트가 충전되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 열전도성이 뛰어나고, 상기 배선 패턴이 상기 도전성 페이스트에 의해 전기적으로 접속된 IVH 구조를 가지는 고밀도 실장용 복합 배선기판을 용이하게 얻을 수 있다.

또, 이 시트상 기재를 이용하면, 배선 기판의 제작시에, 고온 처리할 필요가 없고, 예컨대 열경화성 수지의 경화온도인 200℃ 정도의 저온 처리로 충분하다.

상기 시트상 기재 전체에 대해, 상기 무기 필러의 비율이 70∼95중량%이고, 상기 열경화성 수지 조성물의 비율은 5∼30중량%인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는, 상기 무기 필러의 비율이 85∼90중량%이고, 상기 열경화성 수지 조성물의 비율이 10∼15중량%이다. 상기 시트상 기재는, 상기 무기 필러를 고농도 함유할 수 있기 때문에, 그 함유량에 따라 배선기판에서의 열팽창 계수, 열전도도, 유전율 등을 임의로 설정할 수 있다.

상기 무기 필러는, Al₂O₃, MgO, BN, AlN 및 SiO₂로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 무기 필러인 것이 바람직하다. 상기 무기 필러의 종류를 적당히 결정함으로써, 예컨대, 열전도성, 열팽창성, 유전율을 원하는 조건으로 설정할 수 있다. 예컨대, 상기 시트상 기재에서의 평면방향의 열팽창 계수를 실장하는 반도체의 열팽창 계수와 같은 정도로 설정하고, 또 고열전도성을 부여할 수도 있다.

상기 무기 필러 중에서도, 예컨대 Al₂O₃, BN, AlN 등을 이용한 시트상 기재는 열전도성이 뛰어나고, MgO를 이용한 시트상 기재는 열전도도가 뛰어나고, 또 열팽창 계수를 크게 할 수 있다. 또, SiO₂특히, 비정질 SiO₂를 사용한 경우, 열팽창계수가 작고, 가볍고, 저유전율의 시트상 기재를 얻을 수 있다. 또, 상기 무기 필러는, 한 종류이어도 좋고, 두 종류 이상을 병용해도 좋다.

그리고, 미리 준비한 이형 필름상에서, 상기 슬러리를 이용하여, 예컨대 닥터 블레이드 등에 의해 막을 제조하고, 상기 열경화성 수지의 경화온도보다도 낮은 온도에서 처리하여, 상기 점도 조정용 용매를 휘발시킨 후, 상기 이형 필름을 제거함으로써 시트상 기재를 제작할 수 있다.

상기 막을 제조했을 때의 막 두께는 상기 혼합물의 조성이나, 첨가하는 상기 점도 조정용 용매의 양에 따라 적당히 결정되는데, 통상적으로 두께 80∼200㎛의 범위이다. 또, 상기 점도 조제용 용매를 휘발시키는 조건은, 예컨대, 상기 점도 조제용 용매의 종류나 상기 열경화성 수지의 종류 등에 따라 적당히 결정되는데, 통상적으로 온도 70∼150℃에서, 5∼15분간이다.

상기 이형 필름으로는, 통상적으로는 유기 필름을 사용할 수 있고, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리에틸렌프테레탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리페닐렌술파이드(PPS), 폴리페닐렌프테레탈레이트, 폴리이미드 및 폴리아미드로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 수지를 포함하는 유기 필름인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 PPS이다.

또, 그 외에, 시트상 보강재에 열경화성 수지 조성물을 함침한 것으로, 적어도 하나의 관통 구멍을 가지고, 상기 관통 구멍에 도전성 페이스트가 충전되어 있는 시트상 기재를 이용할 수 있다.

상기 시트상 보강재는 상기 열경화성 수지를 유지할 수 있는 것이면, 특별히 제한되지 않지만, 유리섬유의 직포, 유리섬유의 부직포, 내열 유기섬유의 직포 및 내열 유기섬유의 부직포로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 시트상 보강재인 것이 바람직하다. 상기 내열 유기섬유로는, 예컨대 전방향족 폴리아미드(아라미드 수지), 전방향족 폴리에스테르, 폴리부틸렌옥시드 등을 들 수 있고, 그 중에서도 아라미드 수지가 바람직하다.

상기 열경화성 수지는, 내열성이면 특별히 제한받지 않지만, 특히 내열성이 뛰어난 것으로, 에폭시계 수지, 페놀계 수지 및 시아네이트계 수지 또는 폴리페닐렌프탈레이트 수지, 폴리페틸렌에스테르 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 또, 상기 열경화성 수지는 어떤 한 종류이어도 좋고, 두 종류 이상을 병용해도 좋다.

이와 같은, 시트상 기재는, 예컨대, 상기 열경화성 수지 조성물 중에 상기 시트상 보강재를 침지한 후, 건조시켜 반경화 상태로 함으로써 제작할 수 있다. 상기 함침은 상기 시트상 기재 전체에서의 상기 열경화성 수지의 비율이 30∼60중량%가 되도록 행하는 것이 바람직하다.

이들의 제조방법에서, 이상과 같은 열경화성 수지를 함유하는 시트상 기재를 이용하는 경우는, 상기 배선기판의 적층을 가열가압처리에 의한 상기 열경화성 수지의 경화에 의해 행하는 것이 바람직하다. 이에 의하면, 상기 배선기판의 적층공정에서, 예컨대 상기 열경화성 수지의 경화온도인 200℃정도의 저온처리로 충분하다.

상기 시트상 보강재는, 폴리이미드, LCP, 아라미드 등의 필름상 시트에 열경화 수지를 코팅한 것이어도 좋다.

한편, 이들 배선기판은 수지 기판에 한정되는 것은 아니고, 세라믹 기판이어도 좋다. 이 경우, 시트상 기재로는 유기 바인더, 가소제 및 세라믹 분말을 포함하는 그린 시트에서, 적어도 하나의 관통 구멍을 가지고, 상기 관통 구멍에 도전성 페이스트가 충전되어 있는 것을 이용할 수 있다. 이 시트상 기재는, 고내열성이고, 밀폐성이 좋고, 열전도성도 뛰어나다.

상기 세라믹 분말은 Al₂O₃, MgO, ZrO₂, TiO₂,BeO, BN, SiO₂, CaO 및 유리로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 세라믹을 포함하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 Al₂O₃50∼55중량%와 유리 분말 45∼50중량%와의 혼합물이다. 또, 상기 세라믹은 한 종류이어도 좋고, 두 종류 이상을 병용해도 좋다.

상기 유기 바인더로는, 예컨대 폴리비닐부티레이트(PVB), 아크릴 수지, 메틸셀룰로스 수지 등을 사용할 수 있고, 상기 가소제로서는 예컨대 부틸벤질프탈레이트(BBP), 디부틸프탈레이트(DBP)등을 사용할 수 있다.

이와 같은 상기 세라믹 분말 등을 포함하는 그린 시트는, 예컨대, 상기 무기 필러와 열경화성 수지를 포함하는 시트상 기재의 상기 제작방법과 같은 방법으로 하여 제작할 수 있다. 또, 각 처리조건은, 상기 구성 재료의 종류 등에 의해 적당히 결정된다.

예컨대, 도 22에 도시한 전사재의 제2 금속층(2403), 즉 배선층을 은으로 구성한 경우, 은은 내산화성을 가지는 금속이기 때문에, 대기중에서의 탈바인더 처리 및 대기중에서의 소성이 가능해져, 제작 공정이 용이해지는 이점을 얻을 수 있다 한편, 도 23및 도 24에 도시한 제2 금속층(2503, 2603)이 구리로 구성되어 있는 경우는, 전사된 배선부가 산화되기 쉬운 비금속이 되므로, 비산화 분위기, 예컨대 질소 분위기에서의 탈바인더 처리 및 질소 소성 공정이 요구된다. 따라서, 그린 시트도, 그 질소 공정에 대응한 구성이 요구된다. 따라서, 인덕터, 콘덴서 및 저항 등의 인쇄에 이용되는 비히클, 바인더에 대해서도 비산화 분위기에서의 열분해성이 강하게 요구된다.

이상과 같은 상기 시트상 기재의 두께는, 통상적으로 100∼250㎛의 범위이다.

상기 시트상 기재는 상술한 바와 같이, 적어도 하나의 관통 구멍을 가지고, 상기 관통 구멍에 도전성 페이스트가 충전되어 있는 것이 바람직하다. 상기 관통 구멍의 위치는, 통상적으로 배선패턴과 접촉하도록 형성되면, 특별히 제한받지 않지만, 피치가 250∼500㎛ 등간격의 위치로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 관통 구멍의 크기는 특별히 제한받지 않지만, 통상적으로 직경 100∼200㎛의 범위이고, 바람직하게는 직경 100∼150㎛의 범위이다.

상기 관통 구멍의 형성방법은 상기 시트상 기재의 종류 등에 의해 적당히 결정되는데, 예컨대 탄산가스 레이저 가공, 펀칭머신에 의한 가공, 금형에 의한 일괄 가공 등을 들 수 있다.

상기 도전성 페이스트로서는 도전성을 가지는 것이면 특별히 제한받지 않지만, 통상적으로 도전성 금속재료의 입자를 함유하는 수지 등을 사용할 수 있다. 상기 도전성 금속 재료로는, 예컨대 구리, 은, 금, 은 팔라듐 등을 사용할 수 있고, 상기 수지로서는 에폭시계 수지, 페놀계 수지, 셀룰로스계 수지, 아크릴계 수지 등의 유기 바인더를 사용할 수 있다.

또, 상기 도전성 페이스트 중의 상기 도전성 금속재료의 함량은 통상적으로, 80∼95중량%의 범위이다. 또, 상기 시트상 기재가 세라믹 그린 시트인 경우는, 열경화성 수지 대신에 열가소성 바인더가 이용되고, 접착제로서 유리 분말이 이용된 다.

다음에, 상기 공정에서의 전사재와 시트상 기재와의 접착방법 및 시트상 기재에 접착된 전사재로부터 제1 금속층을 박리하는 방법은, 특별히 제한받지 않지만, 상기 시트상 기재가 세라믹 기판 이외인 열경화성 수지를 포함하는 경우, 예컨대, 이하에 도시한 바와 같은 방법으로 행할 수 있다.

먼저, 전사재(도 23(f))와 시트상 기재(2508)를, 도 23(g)와 같이 배치하여, 가열가압처리에 의해 시트상 기재 중의 열경화성 수지를 용융 연화시킴으로써, 시트상 기재에 배선패턴을 형성한 금속층(2503) 및 인쇄한 수동부품 패턴(2505, 2506, 2507)을 매몰시킨다. 또, 2505는 인덕터, 2506은 콘덴서, 2507은 저항이다. 단, 콘덴서와 같이 유전체층의 양면에 전극이 필요한 회로부품을 전사하는 경우에는, 도 23(g)에 도시한 바와 같이, 미리 이것에 대응한 배선 패턴(2510)만을 전사 등에 의해 시트상 기재(2508)에 형성해 두는 것이 바람직하다.

이어서, 전사재를 압착시킨 시트상 기재를, 상기 열경화성 수지의 연화온도 또는 경화온도에서 처리하고, 후자의 경우는 상기 수지를 경화시킴으로써, 전사용재와 시트상 기재를 접착할 수 있다. 또, 제2 금속층(2503)과 시트상 기재(2508)와의 접착도 고정된다.

상기 가열가압 조건은, 상기 열경화성 수지가 완전히 경화하지 않는 조건이면, 특별히 제한되지 않는데, 통상적으로 압력 약 9.8×10⁵∼9.8×10⁶Pa(10∼100kg/㎠), 온도 70∼260℃, 시간 30∼120분간이다.

그리고, 전사재(도 23(f))와 시트상 기재(2508)가 접착한 후, 예컨대 캐리어층인 제1 금속층(2501)을 잡아당겨, 박리층 계면에서 박리함으로써, 제2 금속층(2503) 및 수동부품 패턴(2505, 2506, 2507)으로부터 제1 금속층(2501)을 박리할 수 있다.

즉, 박리층을 통한 제1 금속층에 대한 상기 제2 금속층 및 부품패턴의 접착강도가 시트상 기재에 대한 접착강도보다도 약하기 때문에, 상기 제1 금속층과 제2 금속층 및 수동부품의 패턴과의 접착면이 박리한다. 그 결과, 상기 시트형사 기재에는 부품 및 배선 패턴만이 전사되어, 제1 금속층은 박리된다(도 23(h) 참조).

또, 상기 열경화성 수지의 경화는 상기 부품 배선 패턴으로부터 제1 금속층을 박리한 후에 행해도 좋다.

한편, 상기 시트상 기재는, 상기 세라믹 기판을 구성하는 그린 시트인 경우는, 예컨대 이하에 도시한 바와 같은 방법으로 하여 행할 수 있다. 예컨대, 도 22(a)∼(d)의 경우, 제1 금속층(2401)에 구리박을 이용하여, 제2 금속층(2403) 즉, 배선층으로서, 전해 도금법으로 은배선을 형성한다. 그런 후에, 이 은배선과 전기적으로 접속하도록, 수동 부품 등을 스크린 인쇄로 형성하여, 전사용 부품 및 배선 패턴을 형성한다. 단, 세라믹 기판의 경우는 소성을 따르므로, 도 22(e')에 도시한 반도체 칩은 실장하지 않는다. 이 구성에 대해, 상술한 바와 같은 방법으로 하여, 가열가압처리를 행함으로써, 부품배선 패턴을 시트상 기재인 그린 시트에 매몰시켜, 그린 시트와 전사용 부품배선 패턴 형성재를 접착할 수 있다.

그 후, 상술한 것과 마찬가지로, 캐리어의 박리에 의해, 상기 부품 배선 패 턴 이외의 전사재의 구성 재료를 제거한다. 그리고, 부품배선 패턴이 전사된 그린 시트에, 구속용 알루미늄 그린 시트를 적층한다. 그 후, 대기중 탈 바인더 처리 및 대기 중 소성처리를 행하여, 상기 세라믹을 소결시켜, 전사된 상기 제2 금속층 및 부품 패턴을 상기 세라믹 기판에 고정한다. 이 전사재는 배선이 은으로 형성되어 있기 때문에, 대기 중 탈 바인더 및 대기중 소성이 가능해지는 데에 이점이 있다.

한편, 도 23(a)∼(h) 및 도 24(a)∼(h)의 방법의 경우, 제1 금속층을 구리박으로 형성하고, 제2 금속층 즉 배선층으로서, 예컨대 포토리소그래피법을 이용한 화학 에칭법으로 구리배선을 형성한다. 구리 배선은 도금법에 의해 제작되는 은배선보다 저렴하게 제작할 수 있고, 내마이그레이션성이 뛰어나다. 그런 후에, 전기적으로 접속하도록 수동부품 등을 스크린 인쇄로 형성하여, 전사용 부품배선 패턴을 형성한다.

단, 세라믹 기판의 경우는 소성을 따르므로, 도 22(e')에서 도시한 바와 같이 반도체 칩은 실장하지 않는다. 이 구성에 대해, 상술한 바와 마찬가지로, 가열가압처리를 행함으로써, 배선패턴을 상기 시트상 기판(그린 시트)에 매몰시켜, 시트상 기재와 전사용 부품배선 패턴형성재를 접착할 수 있다. 그 후, 상술한 바와 같이, 캐리어의 박리에 의해, 상기 부품배선 패턴 이외의 구성재료를 제거한다.

그리고, 부품배선 패턴이 전사된 그린 시트에, 구속용 알루미나 그린 시트를 적층한다. 그 후, 구리가 산화되지 않는 분위기, 예컨대 질소 분위기 중에서, 탈바인더 처리 및 소성처리를 행하여, 상기 세라믹을 소결시킴으로써, 전사된 제2 금속층 및 부품 패턴을 세라믹 기판에 고정한다. 이 전사재의 배선은 구리이기 때문에, 전사재 자체는 은배선의 경우보다 저렴하게 제작할 수 있는데, 은배선에 배려하여, 소성 공정을 비산화 분위기에서 행할 필요가 있다.

따라서, 그린 시트의 바인더 및 수동부품을 구성하는 페이스트의 바인더도, 예컨대 메타크릴산계 아크릴 바인더 등의 열분해성이 양호한 것을 이용할 필요가 생긴다.

따라서, 기판을 구성하는 그린 시트나, 수동부품을 구성하는 세라믹의 소결조건에 따라, 전사재의 구성은 구분되어 사용된다.

상기 가열가압 조건은, 예컨대 상기 그린 시트 및 도전성 페이스트에 함유된 유기 바인더의 종류 등에 따라 적당히 결정되는데, 통상적으로 압력 약 9.8×10⁵∼1.96×10⁷Pa(10∼200kg/㎠), 온도 70∼100℃, 시간 2∼30분간이다. 따라서, 그린 시트에 아무런 손상을 주지 않고 배선 패턴을 형성할 수 있다.

상기 탈바인더 처리는, 예컨대 상기 바인더의 종류, 배선패턴을 구성하는 금속 등에 의해, 그 조건이 적당히 결정되는데, 통상적으로 전기로를 이용하여, 온도 500∼700℃에서, 2∼5 시간 처리함으로써 행할 수 있다.

상기 소성처리의 조건은 예컨대 상기 세라믹의 종류 등에 의해 적당히 결정되지만, 통상적으로 벨트로를 이용하여, 공기중 또는 질소중에서 온도 860∼950℃, 시간 30∼60분이다.

또, 상기 배선기판의 두 번째의 제조방법, 즉 다층회로기판의 제조방법에 대해서 설명한다. 이 방법에 의해, 도 25에 도시한 바와 같은 다층회로기판을 제작하 는 경우는, 상술한 방법와 같이 제작된 단층 회로기판을 순차 적층하여, 층간을 접착함으로써 제작할 수 있다. 당연히, 단층 회로기판을 이층 이상 적층하여, 일괄하여 경화시키는 것도 가능하다.

예컨대, 열경화성 수지를 포함하는 시트상 기재를 가지는 회로기판을 적층하는 경우는, 도 26(a)∼(c)에 각각 도시한 바와 같이, 상술한 바와 마찬가지로, 시트상 기재에 열경화하지 않는 저온역에서 부품배선패턴만을 전사함으로써, 도 26(a')∼(c')에 각각 도시한 바와 같은 단층 회로기판을 얻는다. 그리고, 이 단층 회로기판의 적층체를 상기 열경화성 수지의 경화 온도에서 가열가압처리하여, 상기 열경화성 수지를 경화함으로써, 상기 회로기판간을 접착 고정한다.

부품배선 패턴의 전사를 행할 때의 가열가압조건의 온도는 의도적으로 100℃ 이하로 하면, 전사 후도 시트상 기재를 거의 프리프레그와 같이 취급한다. 이에 따라, 단층회로기판을 순차 적층하여 접착하지 않고, 단층회로기판을 다수장 적층한 것을 일괄하여 접착 고정함으로써, 다층회로기판을 제작할 수 있게 된다.

또, 예컨대, 시트상 기재가 세라믹을 포함하는 세라믹 회로기판을 적층하는 경우는, 상술한 바와 마찬가지로, 시트상 기재에 부품배선 패턴만을 전사한 후, 이 단층의 세라믹 회로기판을 적층하여, 가열가압처리를 행함으로써, 세라믹의 소성과 회로기판간의 접착 고정을 동시에 행할 수 있다.

상기 다층회로기판(도 25)에서의 층수는 특별히 제한되지 않지만, 통상적으로 4∼8층이고 12층에 이르는 것도 있다. 또, 상기 다층회로기판의 전체 두께는 통상, 500∼1000㎛이다.

또, 상기 다층회로기판(도 25)의 가장 바깥층 이외의 중간층을 구성하는 회로기판의 표면은, 이너 비어에 의한 전기적 접속 구조를 고려하면, 배선 패턴 등이 오목부에 메워진 요철면이 아니라 평탄해도 좋다. 이 구조를 의도적으로 얻기 위해서는 제4 또는 제5 전사재를 이용하면 된다. 또, 상기 다층회로기판의 가장 바깥층은 표면이 평탄한 회로기판이어도 좋지만, 표면에 오목부를 가지고 그 바닥부에 제2 금속층 등이 형성된 배선기판이면, 도 24(h)에 도시한 바와 같은 반도체 칩 등의 실장이 보다 용이하게 되어 바람직하다.

이하, 상기 실시형태 5∼12에 관해, 더 구체적인 실시예를 설명한다.

(실시예 11)

도 22(a)∼(g')는 제4 전사재의 제조공정의 개략의 일례를 도시한 단면도이다.

도 22(a)∼(e) 및 도 22(a)∼(e')에 도시한 바와 같이 하여, 수동부품(2405, 2406, 2407)을 포함하는 전사재(도 22(e))와, 능동부품인 반도체 칩(2408)을 포함하는 전사재(도 22(e'))를 제작했다.

도 22(a)에 도시한 바와 같이, 제1 금속층(2401)으로서, 두께 35㎛의 전해 구리박을 준비했다. 먼저, 구리염 원료를 알칼리성욕에 용해하고, 이것을 고전류 밀도가 되도록 회전 드럼에 전착시켜, 금속층(구리층)을 제작한다. 이 구리층을 연속적으로 두루 말아, 전해 구리박을 제작했다.

다음에, 도 22(b)에 도시한 바와 같이, 드라이 필름 레지스트(2404)를 이용하여, 배선의 역패턴을 형성했다. 그런 후에, 도 22(c)에 도시한 바와 같이, 상기 제1 금속층(2401)의 면상에, 은으로 구성된 배선 패턴 형성용 금속층(2403)을 두께 9㎛가 되도록, 전해 도금법에 의해 적층하여, 도 22(d)에 도시한 바와 같은 2층 구조를 제작했다. 이 표면의 중심선 조도(Ra)가 4㎛ 정도가 되도록 조면화 처리를 행했다.

다음에, 수동부품(인덕터, 콘덴서 및 저항)에 상당하는 부분을 스크린 인쇄로 형성했다. 본 실시예에서는, 세라믹 기판에 실장하는 것을 상정하여, 동시 소성가능한 능동부품의 구성을 설정했다.

인덕터(2405)로는, Ni-Zn 페라이트 분말과, 아크릴 수지 5중량%(共榮社化學製 : 중합도 100cps), 타피네올(關東化學社製) 15중량%, BBP(關東化學社製) 5중량%를 이용하여, 이들 성분을 3개 롤로 혼련하여, 페이스트상의 것을 제작했다.

콘덴서(2406)로는, Pb계 페로브스카이트 화합물(PbO-MgO-Nb₂O₅-NiO-WO₃-TiO ₂)분말체를 이용하고, 같은 구성으로 3개의 롤로 혼련하여, 페이스트상의 것을 제작했다. 저항체(2407)로서는 산화루테늄 분말 5∼50중량%로 저융점 붕규산 유리 95∼50 중량%을 혼합한 것을 이용하여, 마찬가지로 페이스트상의 것을 제작했다.

이들 페이스트를 이용하고, 소정 형상의 마스크를 이용하여, 도 22(d)에 도시한 2층 구조상에, 도 22(e)에 도시한 바와 같이, 인덕터(2405), 콘덴서(2406), 저항체(2407)를 각각 인쇄 형성했다. 인쇄 후는, 90℃, 20분의 조건에서 건조시켜 두었다.

또, 세라믹 기판에 전사, 소성 및 고정을 행하는 경우는, 반도체 칩 등의 능 동부품은 전사재에 형성되지 않는다(도 22(e) 참조). 그러나, 수지 기판에 전사하는 경우는, 능동 부품으로서 반도체 칩(2408) 등을 플립 칩 실장해도 좋다(도 22(e') 참조). 플립 칩 실장 후는, 언더필(underfill)(2411)을 반도체 칩(2408)과 배선 패턴(2412)과의 극간을 메우도록 주입하여, 150℃에서 완전히 경화, 일체화시켜도 좋다.

도 22(e)의 전사재를 이용하여, 도 22(f)∼(g)에 도시한 바와 같은 방법으로 하여, 세라믹 회로기판을 제작했다.

먼저, 배선 패턴을 전사하는 기판(2409)을 준비했다. 이 기판(2409)은 저온 소성 세라믹 재료와 유기 바인더를 포함하는 저온 소성 세라믹 그린 시트(A)를 조제하여, 여기에 비어 홀을 형성하여, 상기 비어 홀에 도전성 페이스트(2410)를 충전함으로써 제작했다. 이하에, 상기 그린 시트(A)의 성분 조성을 나타낸다.

(그린 시트(A)의 성분조성)

·세라믹 분말 Al₂O₃과 붕규산 유리와의 혼합물(日本電氣硝子社製 : MLS-2000) 88중량%

·카복실산계 아크릴 바인더(共榮社化學製:올리콕스 8125T): 10중량%

·BBP(關東化學社製) 2중량%

상기 각 성분을 상기 조성이 되도록 칭량하여, 이들의 혼합물에 점도 조정용 용제로서 톨루엔 용제를, 상기 혼합물의 슬러리 점도가 약 20Pa·s가 될 때까지 첨가했다. 그리고, 여기에 알루미나 옥석을 가해, 포트 중에서 48시간, 속도 500rpm 의 조건에서 회전 혼합하여, 슬러리를 조제했다.

다음에, 이형 필름으로서, 두께 75㎛의 PPS 필름을 준비하여, 이 PPS 필름상에서, 상기 슬러리를 이용하여, 닥터 블레이드법에 의해, 갭 약 0.4㎜으로 막을 제조하여, 조막 시트를 제작했다. 상기 시트 중의 상기 톨루엔 용제를 휘발시켜, 상기 PPS 필름을 제거하여, 두께 220㎛의 그린 시트(A)를 제작했다. 이 그린 시트(A)는, 유기 바인더인 상기 카복실산계 아크릴 바인더에 가소제 BBP를 첨가하고 있기 때문에, 고강도, 가요성 및 양호한 열분해성을 가지고 있었다.

이 그린 시트(A)를 그 가요성을 이용하여 소정의 크기로 컷트하여, 펀칭 머신을 이용하여, 피치가 0.2㎜∼2㎜의 등간격이 되는 위치에, 직경 0.15㎜의 관통 구멍(비어 홀)을 형성했다. 그리고, 이 관통 구멍에, 비어 홀 충전용 도전성 페이스트를, 스크린 인쇄법으로 충전했다. 이상의 공정에 의해 기판(2409)을 제작했다. 도전성 페이스트(2409)는 이하의 재료를 이하의 조성이 되도록 조제하여, 세 개의 롤에 의해 혼련한 것을 이용했다.

(도전성 페이스트(2410))

·구형상의 은 입자(三井金屬鑛業社製: 입경 3㎛) : 75 중량%

·아크릴 수지(共榮社化學製 : 중합도 100cps) : 5중량%

·타피네올(關東化學社製) : 15중량%

·BBP(關東化學社製) : 5중량%

다음에, 도 22(f)에 도시한 바와 같이, 상기 기판의 양면(2409)에, 도 22(e)의 전사재가 접하도록 배치하고, 열프레스를 이용하여, 프레스 온도 70℃, 압력 약 5.88×10⁶Pa(60kg/㎠)에서 5분간 가열가압 처리했다. 또, 콘덴서(2406)에 관해, 그 유전체층을 상하 전극면으로 끼우는 구조로 하기 때문에, 기판(2409)상에 미리 전극 패턴(2411)을 전사 등에 의해 형성해 두어도 좋다. 이와 같은 방법은, 콘덴서가 인쇄 형성된 본 발명의 전사재를 이용하는 경우에만 가능하고, 기판 그린 시트상에 유전체층을 인쇄하는 종래의 방법에서는 곤란했다.

이 가열가압 처리에 의해, 상기 기판(2409) 중의 아크릴 수지가 용융 연화하고, 상기 제2 금속층의 배선층(2403) 및 회로부품(2405, 2406, 2407)이 기판(2409) 중에 매몰했다.

이 기판(2409)과 전사재와의 적층체를 냉각한 후, 상기 적층체로부터 전사재의 캐리어인 금속층(2401)을 박리함으로써, 양면에 배선층(2403) 및 회로부품(2405, 2406, 2407)이 전사된 회로기판 시트가 얻어졌다.

그리고, 이 회로기판 시트를 그 소성 온도에서 소결하지 않는 알루미나 무기 필러를 원료로 하는 그린 시트로 끼워, 대기 중 분위기 중에서 탈 바인더 및 소성함으로써, 고정을 행했다. 먼저, 회로기판(도 22(g)) 중의 유기 바인더를 제거하기 위해, 전기로를 이용하여 25℃/시간의 승온 속도로 500℃까지 가열하여, 온도 500℃에서 2시간 처리했다. 그리고, 벨트로를 이용하여, 상기 탈바인더 처리가 종료된 배선기판을 대기중에서 900℃, 2분간 처리함으로써 소성을 행했다. 이 조건은 온도 상승이 20분, 온도 하강이 20분, 인아웃 합계 60분으로 했다. 소성 후는, 알루미나층을 용이하게 제거할 수 있었다.

이 배선기판은, 소성 후, 평탄한 실장표면이 형성되었다. 이 회로기판(도 22(g))의 배선층(2043)상에, 금도금층을 형성해도 좋다.

이 회로기판에는, 휘어짐, 크랙, 비틀림은 발생하지 않았다. 이것은, 평면 방향으로 무수축인 소결공법을 채용하는 것에도 기인하는 이 공법을 채용함으로써, 구리박 배선과 세라믹 기판과의 동시 소성을 실현할 수 있다. 회로부품(인덕터, 콘덴서, 저항체)의 각각의 실장위치도 정확하고, 엄밀한 설계대로의 회로기판을 일괄전사로 형성할 수 있었다.

또, 콘덴서 고온부하 신뢰성 시험(125℃, 50V, 1000시간)을 행해도, 콘덴서(2406)의 유전체층에 절연 저항의 열화는 없고, 10⁶Ω이상의 절연 저항을 확보할 수 있었다. 또, 유전체층의 유전율이 5000, 기판층의 유전율이 8.1이었다. 인덕터(2405)의 인덕턴스는 0.5μH를 확보할 수 있었다. 또, 저항체(2407)의 저항값에 대해서는 100Ω에서 1㏁의 임의의 값을 실현할 수 있었다.

이와 같이, 본 발명의 전사재를 이용하면, 인덕터, 콘덴서 및 저항체 등의 수동부품을 포함하는 회로형성을 용이하게 실현할 수 있었다.

그 외에, 본 실시예의 이점은, 평면 방향으로 무수축인 소성 공정과, 도금법에 의한 치밀한 도전 패턴의 전사 공정에 의해, 매우 도전율이 큰 배선이 얻어지고, 또 배선금속에 은을 이용함으로써, 대기중에서 탈바인더 및 소성을 할 수 있는 것이다. 특히, 후자의 공정을 채용할 수 있기 때문에, 기판 조성, 인덕터, 콘덴서 및 저항체 등의 수동부품의 각 조성은 폭 넓게 선택할 수 있다.

또, 도 22(e')에 도시한 전사재를 수지계의 기판에 전사, 실장, 고정하는 경우를, 도 22(f')(g')에 도시하고 있는데, 세라믹 그린 시트의 경우와 마찬가지로, 일괄 전사, 실장이 양호하게 행할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.

(실시예 12)

도 23(a)∼(h)는 제5 전사재를 이용한 배선기판의 제조공정의 개략의 일례를 도시한 단면도이다.

도 23(a)∼(f)에 도시한 바와 같이 하여, 제5 전사재를 제작했다.

처음에, 도 23(a)에 도시한 바와 같이, 제1 금속층(2501)으로서 두께 35㎛의 전해 구리박을 준비했다. 구체적으로는, 구리염 원료를 알칼리성욕에 용해하고, 이것을 고전류 밀도가 되도록 회전 드럼으로 전착시켜, 금속층(구리층)을 제작하고, 그 구리층을 연속적으로 두루 말아 전해 구리박을 제작했다.

다음에, 상기 제1 금속층(2501)의 면상에, 니켈 인 합금의 얇은 도금층을 박리층(2502)으로서 형성했다. 배선 패턴 형성용 금속층(2503)으로서, 상기 제1 금속층(2501)과 같은 전해 구리박을 두께 9㎛가 되도록 전해 도금법에 의해 적층하여, 제2 금속층(2503)을 형성했다. 이에 따라, 3층 구조로 이루어진 적층체를 제작했다(도 23(a) 참조).

다음에, 도 23(b)에 도시한 바와 같이, 상기 적층체에, 포토리소그래피법에 의해, 드라이 필름 레지스트(DFR)(2504)를 붙여, 도 23(c)에 도시한 바와 같이, 배선 패턴 부분의 노광 및 현상을 행한다. 그리고, 도 23(d)에 도시한 바와 같이, 상기 적층체 중 제2 금속층(2503)을 화학 에칭법(염화제2구리 수용액에 암모늄 이온을 첨가하여 염기계로 한 것에 침지)에 의해 에칭하여, 임의의 배선 패턴으로 형성했다. 이 에칭액에 의하면, 제2 금속층(2503)만 에칭되고, 박리층인 니켈 인 합금층은 에칭되지 않는다.

그런 후에, 도 23(e)에 도시한 바와 같이, 남은 드라이 필름 레지스트를 박리제로 제거하여 전사재를 얻었다.

다음에, 수동부품에 상당하는 부분을 스크린 인쇄로 형성했다. 본 실시예에서는, 세라믹 기판에 실장하는 것을 상정하여, 동시 소성가능한 인덕터, 콘덴서 및 저항체를 이용했다.

인덕터(2505)로는, Ni-Zn 페라이트 분말과, 아크릴 수지 5중량%(共榮社化學製 : 중합도 100cps), 타피네올(關東化學社製) 15중량%, BBP(關東化學社製) 5중량%를 이용하여, 이들 성분을 3개 롤로 혼련하여, 페이스트상의 것으로 제작했다.

콘덴서(2506)로는, Pb계 페로브스카이트 화합물(PbO-MgO-Nb₂O₅-NiO-WO₃-TiO ₂)분말체를 이용하여, 같은 구성으로 3개의 롤로 혼련하여, 페이스트상의 것을 제작했다.

저항체(2507)로서는 산화루테늄 분말 5∼50중량%에 저융점 붕규산 유리 95∼50중량%을 혼합한 것을 이용하여, 마찬가지로 페이스트상의 것을 제작했다.

이들 페이스트를 이용하고, 소정 형상의 마스크를 이용하여, 도 23(e)에 도시한 전사재상에, 도 23(f)에 도시한 바와 같이, 인덕터(2505), 콘덴서(2506), 저항체(2507)를 인쇄 형성했다. 이 전사재를 이용하여, 도 23(g)∼(h)에 도시한 바와 같이 하여, 세라믹 회로기판을 제작했다.

먼저, 기판(2508)을 준비했다. 이 기판(2508)은 저온 소성 세라믹 재료와 유기 바인더를 포함하는 저온 소성 세라믹 그린 시트(B)를 조제하여, 여기에 비어 홀을 형성하여, 상기 비어 홀에 도전성 페이스트(2509)를 충전함으로써 제작했다. 이하에, 상기 그린 시트(B)의 성분 조성을 나타낸다.

(그린 시트(B)의 성분조성)

·메아크릴산계 아크릴 바인더(共榮社化學製 : 올리콕스 7025) : 10중량%

·BBP(關東化學社製) 2중량%

상기 각 성분을 상기 조성이 되도록 칭량하여, 이들의 혼합물에 점도 조정용 용제로서 톨루엔 용제를, 상기 혼합물의 슬러리 점토가 약 20Pa·s가 될 때까지 첨가했다. 그리고, 여기에 알루미나 옥석을 가해, 포트 중에서 48시간, 속도 500rpm의 조건에서 회전 혼합하여, 슬러리를 조제했다.

다음에, 이형 필름으로서, 두께 75㎛의 PPS 필름을 준비하여, 이 PPS 필름상에서, 상기 슬러리를 이용하여, 닥터 블레이드법에 의해, 갭 약 0.4㎜으로 막을 만 들어, 조막 시트를 제작했다. 상기 시트 중의 상기 톨루엔 용제를 휘발시키고, 상기 PPS 필름을 제거하여, 두께 220㎛의 그린 시트(B)를 제작했다. 이 그린 시트(B)는, 유기 바인더인 상기 메타크릴산계 아크릴 바인더에 가소제 BBP를 첨가하고 있기 때문에, 가요성 및 양호한 열분해성을 가지고 있었다.

이 그린 시트(B)를 그 가요성을 이용하여 소정 크기로 컷트하고, 펀칭 머신을 이용하여, 피치가 0.2㎜∼2㎜의 등간격이 되는 위치에, 직경 0.15㎜의 관통 구멍(비어 홀)을 형성했다. 그리고, 이 관통 구멍에, 비어 홀 충전용 도전성 페이스트(2509)를, 스크린 인쇄법에 의해 충전했다. 이상의 공정에 의해 기판(2508)을 제작했다. 또, 도전성 페이스트(2509)는, 이하의 재료를 이하의 조성이 되도록 조제하여, 세 개의 롤에 의해 혼련한 것을 이용했다.

(도전성 페이스트(2509))

·구형상 은입자(三井金屬鑛業社製: 입경3㎛) 75 중량%

·아크릴 수지(共榮社化學製 : 중합도 100cps) 5중량%

·타피네올(關東化學社製) 15중량%

·BBP(關東化學社製) 5중량%

다음에, 기판의 양면(2508)에, 상술한 바와 같이 하여 제작된 전사재(도 23(f))가 접하도록 배치하고, 열프레스를 이용하여, 프레스 온도 70℃, 압력 약 5.88×10⁶Pa(60kg/㎠)에서 5분간 가열가압 처리했다. 또, 콘덴서(2506)에 관해, 그 유전체층을 상하 전극면으로 끼우는 구조로 하기 때문에, 기판(2508)상에 미리 전 극패턴(2510)을 전사 등에 의해 형성해 두어도 좋다. 이와 같은 방법은, 콘덴서가 인쇄 형성된 본 발명의 전사재를 이용하는 경우에만 가능하고, 기판 그린 시트상에 직접 유전체층을 인쇄하는 종래의 방법에서는 곤란했다.

이 가열가압 처리에 의해, 상기 기판(2508) 중의 아크릴 수지가 용융 연화하여, 배선패턴인 제2 금속층(2503)과, 회로부품인 인덕터(2505), 콘덴서(2506) 및 저항체(2507)가 기판(2508) 중에 매몰했다.

이와 같은 전사재와 기판(2508)과의 적층체를 냉각한 후, 상기 적층체로부터 전사재의 캐리어인 제1 금속층(2501)과 박리층(2502)을 박리함으로써, 양면에 배선층인 제2 금속층(2503)과, 회로부품인 인덕터(2505), 콘덴서(2506) 및 저항체(2507)가 전사된 회로기판 시트가 얻어졌다.

그리고, 이 회로기판 시트를 그 소성 온도에서 소결하지 않는 알루미나 무기 필러만을 원료로 하는 그린 시트로 끼워 적층을 행하고, 질소 중 분위기에서 탈 바인더 및 소성함으로써, 고정을 행했다.

먼저, 회로기판시트(도 23(h)) 중의 유기 바인더를 제거하기 위해, 전기로를 이용하여 25℃/시간의 승온 속도로 600℃까지 가열하여, 온도 600℃에서 2시간 처리했다. 그리고, 벨트로를 이용하여, 탈바인더 처리가 종료된 배선기판을 질소 중에서 900℃, 20분간 처리함으로써 소성을 행했다. 이 조건은 온도 상승이 20분, 온도 하강이 20분, 인아웃 합계 60분으로 했다. 소성 후는, 알루미나층을 용이하게 제거할 수 있었다.

이 배선기판(도 23(h))에는, 평탄한 실장 표면이 형성되었다. 또, 이 회로기 판(도 23(h))의 배선층(503)상에, 금도금층을 형성해도 좋다.

이 회로기판에는, 휘어짐, 크랙, 비틀림은 발생하지 않았다. 이것은, 평면방향으로 무수축인 소결공법을 채용하고 있기 때문에, 세라믹 기판이 두께방향으로만 수축한 것에 의한 것이다. 이에 따라, 구리박 배선과 세라믹 기판과의 동시 소성을 실현할 수 있었다. 회로부품 각각의 실장위치도 정확하고, 엄밀한 설계대로의 회로기판을 일괄 전사로 형성할 수 있었다.

또, 콘덴서 고온 부하 신뢰성 시험(125℃, 50V, 1000시간)을 행해도, 콘덴서(2506)의 유전체층에 절연 저항의 열화는 없어, 10⁶Ω이상의 절연저항을 확보할 수 있었다. 또, 유전체층의 유전율이 5000, 기판층의 유전율이 8.1이었다. 인덕터(2505)의 인덕턴스는 0.5μH를 확보할 수 있었다. 또, 저항체의 저항값에 대해서는 100Ω에서 1㏁의 임의의 값을 실현할 수 있었다.

이와 같이, 본 발명의 전사재를 이용하면, 인덕터, 콘덴서 및 저항체 등을 포함하는 회로 형성을 용이하게 실현할 수 있었다.

(실시예 13)

도 24(a)∼(h)는 상기 제6 전사재를 이용한 배선기판의 제조공정의 개략의 일례를 도시한 단면도이다.

먼저, 도 24(a)∼(f)에 도시한 바와 같이 하여, 제6 전사재를 제작했다.

먼저, 제1 금속층(2601)로서 두께 35㎛의 전해 구리박을 준비했다. 먼저, 구리염 원료를 알칼리성욕에 용해하고, 이것을 고전류 밀도가 되도록 회전 드럼에 전착시켜, 금속층(구리층)을 제작하고, 그 구리층을 연속적으로 두루 말아 전해 구리박을 제작했다.

다음에, 상기 제1 금속층(2601)의 면상에, 유기층으로 구성된 얇은 접착제를 도포하여 박리층(2602)을 형성한다. 그리고, 배선 패턴 형성용 제2 금속층(2603)으로서 상기 제1 금속층(2601)과 같은 전해 구리박을 두께 9㎛가 되도록 전해 도금법에 의해 적층했다. 이에 따라, 도 24(a)에 도시한 바와 같은 3층 구조로 이루어진 적층체를 제작했다.

그 표면의 중심선 평균 조도(Ra)가 4㎛ 정도가 되도록 조면화 처리를 행했다. 또, 상기 조면화 처리는, 상기 전해 구리박에 구리의 미세한 입자를 석출시킴으로써 행했다.

다음에, 도 24(b)에 도시한 바와 같이, 상기 적층체에, 포토리소그래피법에 의해, 드라이 필름 레지스트(DFR)(2604)를 붙였다. 그리고, 도 24(c)에 도시한 바와 같이, 배선 패턴 부분의 노광 및 현상을 행한다. 그리고, 도 24(d)에 도시한 바와 같이, 상기 적층체 중, 제2 금속층(2602) 뿐 아니라, 제1 금속층(2601)의 표층부도 화학 에칭법(염화 제2철 수용액에 침지)에 의해 에칭하여, 임의의 배선 패턴으로 형성했다.

그런 후에, DFR(2604)을 박리제로 제거하여, 도 24(e)에 도시한 바와 같은 3층 구조를 얻었다. 제1 금속층과 제2 금속층이 같은 구리로 구성되어 있기 때문에, 일회의 화학 에칭으로 제2 금속층뿐만 아니라, 제1 금속층에도 부분적으로 볼록부의 배선층을 형성할 수 있다. 이 구조는, 캐리어층인 제1 금속층까지 배선 패턴상 으로 가공되어 있는 것에 특징이 있다. 또, 본 실시예에서는 박리층으로 유기층을 이용했지만, 예컨대 니켈 도금층 등을 이용해도, 동일한 작용을 가지는 전사재를 얻을 수 있다.

이 3층 구조에서는, 상기 제1 금속층(2601)과 배선 패턴 형성용 제2 금속층(2603)과의 박리층(2602)이 접착력 자체는 약해도 내약품성이 뛰어나, 이 3층 구조의 전체에 에칭 처리를 행해도, 층간이 박리하지 않아 문제없이 배선 패턴을 형성할 수 있었다. 한편, 상기 제1 금속층(2601)과 제2 금속층(2603)과의 박리층(2602)을 통한 접착강도는, 40g/㎝로 박리성이 뛰어났다.

다음에, 회로부품을 스크린 인쇄로 형성했다. 본 실시예에서는 수지계 기판에 실장하는 것을 상정하여, 동시 경화가능한 인덕터, 콘덴서 및 저항체 등의 수동부품만을 형성했다.

인덕터(2605)로는, Ni-Zn 페라이트 분말과, 액상 에폭시 수지 10중량%(日本렉크社製, EF-450), 커플링제 0.3중량%(아지노미社製, 티타네이트계 : 46B)를 이용하고, 이들의 성분을 고속으로 공전, 자전하는 혼련기를 이용하여 혼련하여, 페이스트상의 것을 제작했다.

또, 자성 합금 분말, 센더스트(sendust) 분말을 필러로 하는 같은 구성으로 이루어진 페이스트도 제작했다. 콘덴서(2606)로는, Pb계 페로브스카이트 화합물(PbO-MgO-Nb₂O₅-NiO-WO₃-TiO₂) 분말체를 이용하여, 같은 구성으로 혼련기에서 혼련하여, 페이스트상의 것을 제작했다. 저항체(2607)로서는 카본 함유량을 변화시 킨 같은 구성으로 이루어진 페이스트상의 것을 제작했다.

이들의 페이스트를 이용하여, 소정 형상의 마스크를 이용하여, 도 24(e)에 도시한 3층 구조상에, 도 24(f)에 도시한 바와 같이, 회로부품을 인쇄형성함으로써, 제6 전사재가 형성되었다. 인쇄 후는 90℃, 20분간의 조건에서 건조시켜 두었다.

또, 본 전사재상에는, 또 본 전사재를 이용하여 전사를 행한 후의 배선기판에 반도체 칩(2608)을 실장하는 것을 상정하여, 배선(2613)을 형성해 두었다.

그런 후에, 상기 도 24(g)∼(h)에 도시한 바와 같이, 프린트 회로기판을 이하의 방법으로 제작했다.

먼저, 기판(2610)을 준비했다. 이 기판(2610)은 복합 재료로 이루어진 시트상 기재를 조제하여, 여기에 비어 홀을 형성하고, 상기 비어 홀에 도전성 페이스트(2611)를 충전함으로써 제작했다. 이하에, 상기 시트상 기판(2610)의 성분 조성을 나타낸다.

(시트상 기판(2610)의 성분 조성)

·Al₂O₃(昭和電工社製 AS-40 : 입경 12㎛) : 90중량%

·액상 에폭시 수지 (日本렉크社製, EF-450) : 9.5 중량%

·카본 블랙(東洋카본社製) : 0.2 중량%

·커플링제(아지노미社製, 티타네이트계 : 46B) : 0.3중량%

상기 각 성분을 상기 조성이 되도록 칭량하여, 이들의 혼합물에 점도 조정용 용제로서 메틸에틸케톤 용제를, 상기 혼합물의 슬러리 점도가 약 20Pa·s가 될 때까지 첨가했다. 그리고, 여기에 알루미나 옥석을 가해, 포트 중에서 48시간, 속도 500rpm의 조건에서 회전 혼합하여, 슬러리를 조제했다.

다음에, 이형 필름으로서, 두께 75㎛의 PET 필름을 준비하고, 이 PET 필름상에서, 상기 슬러리를 이용하여, 닥터 블레이드법에 의해, 갭 약 0.7㎜으로 막을 만들어, 조막 시트를 제작했다. 그리고, 이 조막 시트를 100℃에서 1시간 방치함으로써, 상기 시트 중의 상기 메틸에틸케톤 용제를 휘발시키고, 상기 PET 필름을 제거하여, 두께 350㎛의 시트상 기재(601)를 제작했다. 상기 용제의 제거를 온도 100℃에서 행했기 때문에, 상기 에폭시 수지는 미경화 상태 그대로이고, 상기 시트상 기재는 가요성을 가지고 있었다.

이 시트상 기재를 그 가요성을 이용하여 소정 크기로 컷트하고, 탄산 가스 레이저를 이용하여, 피치가 0.2㎜∼2㎜의 등간격이 되는 위치에, 직경 0.15㎜의 관통 구멍(비어 홀)을 형성했다. 그리고, 이 관통 구멍에, 비어 홀 충전용 도전성 페이스트(2611)를, 스크린 인쇄법에 의해 충전했다. 이상의 공정에 의해 상기 기판(2610)이 제작되었다. 상기 도전성 페이스트(2611)는, 이하의 재료를 이하의 조성이 되도록 조제하여, 세 개의 롤에 의해 혼련한 것을 이용했다.

(도전성 페이스트(2611))

·구형상 구리 입자(三井金屬鑛業社製: 입경2㎛): 85 중량%

·비스페놀 A형 에폭시 수지(油化쉘 에폭시社製, 에피코트 828) : 3중량%

·글리시딜에스테르계 에폭시 수지(東都化成社製, YD-171) : 9중량%

·아민부가물 경화제(아지노미社製, MY-24) : 3중량%

다음에, 도 24(g)에 도시한 바와 같이, 상기 기판(2610)의 양면에, 상술한 바와 같이 작성된 전사재(도 24(f))의 부품의 패턴측이 접하도록 배치하고, 열프레스를 이용하여, 프레스 온도 120℃, 압력 약 9.8×10⁵Pa(10kg/㎠)에서 5분간 가열가압 처리했다.

또, 콘덴서(2606)에 관해, 그 유전체층을 상하 전극면으로 끼우는 구조로 하는 경우는, 기판(2610)상에 미리 전극 패턴(2612)을 전사형성해 두어도 좋다. 이와 같은 방법은, 콘덴서가 인쇄 형성된 본 발명의 전사재를 이용하는 경우에만 가능하고, 세라믹을 필러로 하는 복합 시트상에 유전체층을 인쇄하는 종래의 방법에서는 곤란했다.

이 가열가압 처리에 의해, 기판(2610) 중의 에폭시 수지(상기 시트상 기재 및 도전성 페이스트(2611)중의 에폭시 수지)가 용융 연화하여, 도 24(h)에 도시한 바와 같이, 회로부품 패턴(인덕터(2605), 콘덴서(2606) 및 저항체(2607))과 배선 패턴으로서의 제2 금속층(2603)이 기판(2610) 중에 매몰했다. 그리고, 가열 온도를 더욱 상승시켜, 온도 175℃에서 60분간 처리함으로써, 상기 에폭시 수지를 경화시켰다. 그 후, 배선(2613)상에 반도체 칩(2608)을 플립 칩 실장했다.

이에 따라, 상기 시트상 기재와 전 회로부품 패턴이 강고히 접착하고, 또 상기 도전성 페이스트(2611)와 각 회로부품 패턴이 전기적으로 접속(이너 비어 접속)되고, 또 강고히 접착했다.

그 후, 캐리어층인 제1 금속층(2601)과 박리층(2602)을 박리함으로써, 도 24(h)에 도시한 바와 같이, 양면에 회로부품 패턴(인덕터(2605), 콘덴서(2606) 및 저항체(2607)) 및 배선 패턴(제2 금속층(2603))을 가지는 배선기판이 얻어졌다. 또, 이 배선기판에는 전사재에서 제1 금속층(2603)이 에칭된 깊이에 대응한 오목부가 형성되어, 모든 배선패턴 및 회로부품 패턴이 상기 오목부의 바닥부에 형성되었다.

또, 이 전사재를 이용함으로써, 기판(2610)으로 제2 금속층(2603) 등의 전사를 행했을 때에, 상기 제1 금속층(2601)과 제2 금속층(2603)과의 박리층(2602)을 통한 접착면이 용이하게 박리하여, 상기 제2 금속층(2603) 및 회로부품 패턴(인덕터(2605), 콘덴서(2606) 및 저항체(2607))만을 상기 기판에 전사할 수 있었다.

본 실시예에서는 캐리어인 제1 금속층(2601)이 두께 35㎛의 구리박으로 구성되어 있기 때문에, 전사시에 기판(2610)의 기재가 변형해도, 캐리어층이 그 변형 응력에 견딜 수 있었다. 한편, 본 실시예의 전사재는 배선 부분이 볼록부를 구성함으로써, 압착시에 캐리어층인 제1 금속층(2601)의 오목부에, 기판(2610)의 기재가 유입되기 쉬워, 패턴을 변형시키고자 하는 가로방향의 변형 응력을 억제하기 쉽다. 따라서, 본 실시예에서의 패턴 변형은, 기재의 경화 수축분량에 상당하는 0.08%뿐이었다.

또, 본 실시예에서는 유기층으로 이루어진 박리층을 이용했지만, 예컨대 200㎚ 이하의 두께를 가지는 Ni 도금층 등의 도금층을 박리층으로 이용해도, 같은 배선패턴 전사 형성을 실현할 수 있었다.

또, 배선(2613)상에 반도체 칩(2608)을 플립 칩 실장하는 것은, 오목부에 형성된 배선(2613)에 범프를 위치맞춤함으로써, 용이하게 행할 수 있었다.

회로부품 각각의 실장위치도 정확하여, 엄밀한 설계대로의 회로기판을 일괄 전사로 형성할 수 있었다. 본 실시예의 배선기판은 반도체 칩(2608)의 범프와 배선(2613)과의 접합이 양호하여, 반도체 칩(2608)의 바이패스(bypass) 콘덴서로서 기능하도록 실장한 콘덴서(2606)도, 양호하게 기능했다. 또, 콘덴서 고온부하 신뢰성 시험(125℃, 50V, 1000시간)을 행해도, 콘덴서(2606)의 유전체층에 절연 저항의 열화는 없고, 10⁶Ω이상의 절연 저항을 확보할 수 있었다.

또, 유전체층의 유전율이 200, 기판층의 유전율이 8.1이었다. 인덕터(2605)의 인덕턴스는 페라이트, 자성 합금에 상관없이, 0.5μH 이상의 충분한 값을 확보할 수 있었다. 또, 저항체(2607)의 저항값에 대해서는 100Ω에서 1㏁의 임의의 값을 실현할 수 있었다.

이와 같이, 본 발명의 전사재를 이용하면, 배선 패턴, 반도체 칩 등의 능동부품 및 인덕터, 콘덴서 및 저항체 등의 수동 부품을 포함하는 회로형성을 용이하게 실현할 수 있었다.

(실시예 14)

본 발명의 제4∼제6 전사재를 이용하여, 상기 실시예 13과 같은 방법으로 하여 제작한 복합 재료로 이루어진 기판을 이용하여, 도 25에 도시한 다층배선기판을 제작했다. 도 26은 다층배선기판의 각층의 제조공정의 개략을 도시한 단면도이다.

도 26에서, 2800A, 2800B 및 2800C는 전사재를 각각 나타낸다. 2800A는 주로 저항체(2803)를 인쇄형성한 전사재이다. 2800B는 주로 콘덴서(2804)가 되는 유전체층을 인쇄 형성한 전사재이다. 2800C는 주로 인덕터(2805)가 되는 자성층을 인쇄형성한 것이다.

또, 본 실시예에서는 도 26(a)∼(c)에 도시한 바와 같이, 기판시트(2806) 중의 이너 비어에 도전성 페이스트(2807)를 미리 충전한 것을 이용했다. 그 상세한 구성은, 실시예 13과 같기 때문에 생략한다.

또, 다층배선기판의 최상층의 표면에 형성된 배선층(2808)과, 콘덴서(2804)의 한쪽의 전극(2809)은, 미리 전사 등에 의해 기판 시트(2806)에 형성해 두었다. 또, 이 전사에 이용하는 전사재는 본 발명의 전사재와 같은 구조가 바람직하다.

종래, 인쇄로 형성된 수동부품을 다층기판에 내장시킨 경우에, 기판 그린 시트 상에 개개의 수동 부품을 인쇄 형성하는 방법이 채용되고 있다. 단, 이 공법에 의하면, 기판 표면에 수십 ㎛ 두께의 단차가 발생해 버린다. 따라서, 다층화를 위해, 기판의 적층을 여러 층으로 계속 하고자 하면, 가압 소성시에 콘덴서 등의 외주 단부가 가압력에 의해 눌리어지도록 변형하여, 절연성이 저하하기 쉬워, 콘덴서의 단락 등이 빈번하게 발생했다.

본 실시예에 의하면, 도 26(b)에 도시한 바와 같이, 미리 기판 시트(2806)상에 형성한 전극 패턴(2809)과 위치맞춤하면서, 전사재(2800B)상에 형성된 전극(2802) 및 유전체층(2804)의 압착을 행한다. 이 때, 유동성이 뛰어난 기판 시트(2806) 중에, 이들 전극(2802) 및 유전체층(2804)이 메워지므로, 도 26(b')에 도 시한 바와 같이, 표면에 단차가 전혀 발생하지 않은 상태로, 단층 배선기판이 작성된다.

마찬가지로, 전사재(2800A) 및 (2800C)를 이용하여 전사를 행하면, 단차는 전혀 발생하지 않고, 도 26(a') 및 (c')에 도시한 바와 같이, 평탄한 면이 각각 형성된다.

마지막으로, 도 26(a')∼(c')에 도시한 단층배선기판과, 도 26(d')에 도시한 바와 같이 양면에 배선패턴이 전사 형성된 배선기판을 적층하여, 상술한 바와 같이 가열가압처리에 의해 시트를 일괄 경화시킨다. 이에 따라, 인덕터, 콘덴서 및 저항체 등의 회로부품이 내장된 각층이 적층되어, 도 25에 도시한 바와 같은 다층회로기판을 형성할 수 있다. 본 실시예에 의하면, 각층 모두 단차가 없는 평탄한 표면을 가지므로, 용이하게 적층 공정을 행할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 관한 제4∼제6 전사재는 미세한 배선 패턴에 가해, 인덕터, 콘덴서 및 저항체 등의 회로부품 패턴을 인쇄로 형성하고, 이들을 일괄하여 전사할 수 있기 때문에, 이들을 용이하고 또 정확하게 기판상에 실장할 수 있다. 또, 배선패턴 및 부품 패턴을 전사에 의해 실장하기 때문에, 각층의 표면에 배선패턴 및 부품패턴이 단차를 발생하지 않고, 메워진다. 이에 따라, 이후의 적층 공정은 배선의 단선이나 패턴 형상의 붕괴 등이 없는 상태로 용이하게 행할 수 있다.

또, 상기 실시형태 5∼12 및 실시예 11∼14에서는, 인덕터, 콘덴서 및 저항 체 모두가 형성된 전사재를 예시했지만, 반드시 이들의 부품 모두가 형성되어 있지 않아도 된다.

Claims

캐리어로서의 제1 금속층(101)과,

배선 패턴으로서의 제2 금속층(103)과,

상기 제1금속층과 제2 금속층과의 사이에 개재하여, 상기 제1 금속층과 제2 금속층을 박리가능한 상태로 접합시키는 박리층(102)과의 적어도 3층을 가지고,

화학 에칭법에 의해 상기 제2금속층(103), 박리층(102) 및 상기 제1금속층(101)의 표층부가 일시에 함께 에칭됨으로써, 상기 제1 금속층의 표층부에, 상기 배선 패턴에 대응한 형상의 볼록부가 형성되고, 상기 볼록부 영역상에, 상기 박리층(102) 및 상기 제2 금속층(103)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전사재.
제1항에 있어서,

상기 제1 금속층 및 제2 금속층의 각각은, 구리, 알루미, 은 및 니켈로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 전사재.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 금속층 및 제2 금속층은 동일 성분의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 전사재.
제2항에 있어서,

상기 제1 금속층 및 제2 금속층은 구리박으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전사재.
제4항에 있어서,

상기 박리층은 구리 에칭액으로 에칭된 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 전사재.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 금속층에서, 상기 볼록부의 높이는 1∼12㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 전사재.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 박리층은 두께가 1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 전사재.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 박리층은 유기층 또는 금속 도금층인 것을 특징으로 하는 전사재.
제8항에 있어서,

상기 박리층은 Au 도금층인 것을 특징으로 하는 전사재.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 금속층과 제2 금속층과의 박리층을 통한 접착 강도는 50gf/㎝이하인 것을 특징으로 하는 전사재.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 금속층의 두께는 4∼40㎛의 범위이고, 제2 금속층의 두께는 1∼35㎛인 것을 특징으로 하는 전사재.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제2 금속층상에 제3 금속층을 더 가지는 것을 특징으로 하는 전사재.
제12항에 있어서,

상기 제3 금속층의 두께는 2∼30㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 전사재.
제12항에 있어서,

상기 제1∼제3 금속층은 동일 성분의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 전사재.
제12항에 있어서,

상기 제3 금속층은 금인 것을 특징으로 하는 전사재.
제12항에 있어서,

상기 제3 금속층상에 또 제4 금속층을 가지고, 상기 제4 금속층은 상기 제1 내지 제3 금속층을 부식하는 에칭액에 대해 화학적으로 안정된 금속 성분으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전사재.
제16항에 있어서,

상기 제4 금속층은 금, 은, 니켈, 주석, 비스마스, 납 및 구리에서 선택된 적어도 한 종류의 금속으로 되고, 두께는 1∼10㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 전사재.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제2 금속층에 전기적으로 접속하도록 인쇄법에 의해 형성된 회로부품을 가지는 것을 특징으로 하는 전사재.
제18항에 있어서,

상기 회로부품은 인덕터, 콘덴서 및 저항에서 선택된 적어도 하나의 부품을 포함하는 것을 특징으로 하는 전사재.
제18항에 있어서,

상기 회로부품은 무기 필러 및 수지 조성물을 포함하는 재료로 구성된 것을 특징으로 하는 전사재.
제18항에 있어서,

상기 회로부품은 무기 필러, 유기 바인더 및 가소제를 포함하는 재료로 구성된 것을 특징으로 하는 전사재.
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제1항에 있어서,

상기 박리층에 의한 제1 금속층과 제2 금속층과의 접착 강도는 10gf/㎝ 이상, 50gf/㎝ 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 전사재.
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제1항에 있어서,

상기 제1 금속층의 두께는 4∼100㎛의 범위이고, 제2 금속층 및 회로부품의 두께는 1∼35㎛인 것을 특징으로 하는 전사재.
제1항에 있어서,

상기 제1 금속층의 표층부에 요철부가 형성되고,

상기 볼록부는 상기 제2 금속층의 배선 패턴에 대응하고,

상기 볼록부상에 상기 제1 금속층보다도 상층이 형성된 것을 특징으로 하는 전사재.
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제1 금속층상에 박리층을 형성하고,

상기 박리층상에 제2 금속층을 형성하고,

화학 에칭법에 의해, 상기 제2 금속층, 박리층 및 상기 제1 금속층의 표층부를 일시에 함께 에칭함으로써, 상기 제2 금속층 및 상기 박리층을 배선패턴 형상으로 형성하는 동시에, 상기 제1 금속층의 표층부에, 그 볼록부가 상기 배선패턴에 대응한 형상의 요철부를 형성하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제36항에 있어서,

상기 제2 금속층을 형성한 후에 있어서, 상기 에칭을 행하기 전에,

(a) 상기 제2 금속층상에, 상기 제2 금속층의 표층을 배선 패턴형상으로 노출시킨 상태에서 도금 레지스트를 형성하고,

(b) 상기 제2 금속층이 노출된 영역에 도금법에 의해 제3 금속층을 형성하고,

(c) 상기 도금 레지스트를 박리하고,

그 후, 상기 화학 에칭에 의해, 상기 제3 금속층이 형성되어 있지 않은 영역의 상기 제2 금속층, 상기 박리층 및 상기 제1 금속층의 표층부를 에칭하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제37항에 있어서,

상기 제3 금속층을 상기 화학 에칭법에 이용하는 에칭액에 대해 화학적으로 안정된 금속 성분으로 형성하고, 상기 제3 금속층을 상기 화학 에칭시에 에칭 레지스트로서 기능시키는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제38항에 있어서,

상기 제3 금속층을 금 또는 은으로 형성하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제37항에 있어서,

상기 제3 금속층을 형성한 후에 있어서, 상기 도금 레지스트를 박리하기 전에,

상기 제3 금속층상에, 상기 화학 에칭법에 이용하는 에칭액에 대해 화학적으로 안정된 금속성분으로 제4 금속층을 형성하고,

그 후, 상기 도금 레지스트의 박리와, 상기 화학 에칭을 행하여, 상기 제3 및 제4 금속층이 형성되지 않은 영역의 상기 제2 금속층, 상기 박리층 및 상기 제1 금속층의 표층부를 에칭하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제40항에 있어서,

상기 제4 금속층을 상기 화학 에칭법에 이용하는 에칭액에 대해 화학적으로 안정된 금속 성분으로 형성하고, 상기 제4 금속층을 상기 화학 에칭시에 에칭 레지스트로서 기능시키는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제41항에 있어서,

상기 제4 금속층을 금 또는 은으로 형성하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제36항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2 금속층을 전해 도금법에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제36항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 금속층 및 제2 금속층은 동일 금속 성분으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제36항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 화학 에칭법에 의해, 상기 제1 금속층의 표층부가 에칭되는 깊이는 1∼12㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제36항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2 금속층의 표면을 조면화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제46항에 있어서,

상기 조면화 처리된 상기 제2 금속층의 표면의 중심선 평균 조도는 2㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제36항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2 금속층에 접하도록 인쇄법에 의해 회로부품을 형성하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제48항에 있어서,

상기 인쇄법은 스크린 인쇄인 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제48항에 있어서,

상기 회로부품을 무기 필러 및 수지 조성물을 포함하는 재료로 형성하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제48항에 있어서,

상기 회로부품을 무기필러, 유기 바인더 및 가소제를 포함하는 재료로 형성하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
삭제
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캐리어로서의 제1 금속층상에, 박리층 및 제2 금속층을 형성하고,

상기 제2 금속층 및 박리층을 배선 패턴 형상으로 가공하고,

상기 제2 금속층에 전기적으로 접속하도록 인쇄법에 의해 상기 제1 금속층상에 회로부품을 형성하며,

화학 에칭법에 의해, 상기 제2 금속층 및 박리층을 배선패턴 형상으로 가공하는 것과 동시에, 제1 금속층의 표층부에 상기 배선 패턴 형상에 그 볼록부가 대응하는 요철부를 형성하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제55항에 있어서,

상기 회로부품을 스크린 인쇄로 형성하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
삭제
제55항에 있어서,

상기 제2 금속층을 형성한 후에 있어서, 상기 에칭을 행하기 전에,

(a) 상기 제2 금속층상에, 상기 제2 금속층의 표층을 배선 패턴 형상으로 노출시킨 상태에서 도금 레지스트를 형성하고,

(b) 상기 제2 금속층이 노출된 영역에 도금법에 의해 제3 금속층을 형성하고,

(c) 상기 도금 레지스트를 박리하고,

그 후, 상기 화학 에칭에 의해, 상기 제3 금속층이 형성되어 있지 않은 영역의 상기 제2 금속층, 상기 박리층 및 상기 제1 금속층의 표층부를 에칭하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제58항에 있어서,

상기 제3 금속층을 상기 화학 에칭법에 이용하는 에칭액에 대해 화학적으로 안정된 금속 성분으로 형성하고, 상기 제3 금속층을 상기 화학 에칭시에 에칭 레지스트로서 기능시키는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제59항에 있어서,

상기 제3 금속층을 금 또는 은으로 형성하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제58항에 있어서,

상기 제3 금속층을 형성한 후에 있어서, 상기 도금 레지스트를 박리하기 전에,

상기 제3 금속층상에, 상기 화학 에칭법에 이용하는 에칭액에 대해 화학적으로 안정된 금속 성분으로 제4 금속층을 형성하고,

그 후, 상기 도금 레지스트의 박리와, 상기 화학 에칭을 행하여, 상기 제3 및 제4 금속층이 형성되지 않은 영역의 상기 제2 금속층, 상기 박리층 및 상기 제1 금속층의 표층부를 에칭하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제61항에 있어서,

상기 제4 금속층을 상기 화학 에칭법에 이용하는 에천트에 대해 화학적으로 안정된 금속성분으로 형성하고, 상기 제4 금속층을 상기 화학 에칭시에 에칭 레지스트로서 기능시키는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제62항에 있어서,

상기 제4 금속층을 금 또는 은으로 형성하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제55항에 있어서,

상기 제2 금속층을 전해 도금법에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제55항에 있어서,

상기 제1 금속층 및 제2 금속층은 동일 금속 성분으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제55항에 있어서,

상기 화학 에칭법에 의해, 상기 제1 금속층의 표층부가 에칭되는 깊이는 1∼12㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제55항에 있어서,

상기 제2 금속층의 표면을 조면화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
제67항에 있어서,

상기 조면화 처리된 상기 제2 금속층의 표면의 중심선 평균 조도는 2㎛인 것을 특징으로 하는 전사재의 제조방법.
전기 절연성 기판과, 제1항 또는 제2항에 기재된 전사재를 이용한 전사법에 의해 상기 전기 절연성 기판의 적어도 일주면에 형성된 배선 패턴을 구비한 배선기판에 있어서,

상기 배선 패턴은 상기 주면에 형성된 요철 내에 형성된 것을 특징으로 하는 배선기판.
제69항에 있어서,

상기 전기 절연성 기판은 도전성 조성물이 충전된 관통 구멍을 가지고,

상기 배선 패턴은 상기 도전성 조성물과 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 배선기판.
제69항에 있어서,

상기 오목부의 깊이는 1∼12㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 배선기판.
제69항에 있어서,

상기 전기 절연성 기판은, 무기 필러 및 열경화성 수지 조성물을 포함하고, 도전성 조성물이 충전된 관통 구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 배선기판.
제72항에 있어서,

상기 무기 필러는 Al₂O₃, MgO, BN, AlN 및 SiO₂로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 무기 필러이고,

상기 무기 필러의 비율은 70∼95중량%이고,

상기 열경화성 수지 조성물의 비율은 5∼30중량%인 것을 특징으로 하는 전사재의 배선기판.
제69항에 있어서,

상기 전기 절연성 기판은 유리 섬유의 직포, 유리섬유의 부직포, 내열 유기섬유의 직포 및 내열 유기섬유의 부직포로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 보강재에 열경화성 수지 조성물을 함침시킨 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 배선기판.
제69항에 있어서,

상기 전기 절연성 기판은 세라믹으로 이루어진 것을 특징으로 하는 배선기판.
제75항에 있어서,

상기 세라믹은 Al₂O₃, MgO, ZrO₂, TiO₂, SiO₂, BeO, BN, CaO 및 유리로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 성분, 또는 Bi-Ca-Nb-O를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선기판.
제69항에 있어서,

상기 전사법에 의해 상기 주면의 오목부 내에 형성된 배선 패턴상에 도금법에 의해 형성된 금속층을 더 구비한 것을 특징으로 하는 배선기판.
제69항에 있어서,

상기 주면의 오목부 내에 형성된 배선 패턴에 접속된 반도체 소자를 구비하고, 상기 반도체 소자는 그 범프를 상기 오목부에 위치맞춤하여 플립 칩 본딩된 것을 특징으로 하는 배선기판.
다수의 배선기판을 적층하여 이루어진 이너 비어 홀 구조의 다층배선기판에있어서,

적어도 한 층에, 제69항에 기재된 배선기판을 구비한 것을 특징으로 하는 다층 배선기판.
제79항에 있어서,

상기 다수의 배선기판의 적어도 하나는 세라믹을 포함하는 전기 절연성 기판을 가지는 세라믹 배선기판이고,

상기 세라믹 배선기판의 적어도 일부는 그 주면의 적어도 한 쪽에 볼록 형상으로 형성된 배선 패턴을 가지고,

상기 볼록 형상의 배선 패턴이 형성된 주면에 적층된 배선기판은 열경화성 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 기판을 가지는 복합 배선기판이고,

상기 볼록 형상의 배선 패턴이 상기 복합 배선기판의 주면에 매설된 것을 특징으로 하는 배선기판.
제80항에 있어서,

상기 세라믹 배선기판의 소결 온도는 1050℃이상인 것을 특징으로 하는 배선기판.
제79항에 있어서,

상기 다수의 배선기판의 적어도 두개는 세라믹을 포함하는 전기 절연성 기판 을 가지는 세라믹 배선기판이고,

상기 세라믹 배선기판의 적어도 하나는 다른 세라믹 배선기판과는 다른 종류의 세라믹 재료를 포함하고,

서로 다른 세라믹 재료를 포함하는 세라믹 배선기판 사이에, 열경화성 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 기판을 가지는 배선기판이 배치된 것을 특징으로 하는 배선기판.
제79항에 있어서,

상기 다수의 배선기판의 적어도 최상층 및 최하층은 열경화성 수지 조성물을 포함하는 전기 절연성 기판을 가지는 복합 배선기판이고,

내층에 세라믹을 포함하는 전기 절연성 기판을 가지는 세라믹 배선기판을 구비한 것을 특징으로 하는 배선기판.
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제1항 또는 제2항에 기재된 전사재를 이용한 배선기판의 제조방법에 있어서,

상기 전사재에서의 적어도 제2 금속층에 포함하는 배선 패턴 금속층이 형성된 측을 미경화 상태의 시트상 기재의 적어도 일주면에 압착하고,

상기 박리층에 의해 상기 제2 금속층에 접합되어 있는 상기 제1 금속층을 상기 제2 금속층으로부터 박리함으로써, 상기 시트상 기재에 상기 배선 패턴 금속층을 전사하는 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
제96항에 있어서,

상기 배선 패턴 금속층이 전사된 시트상 기재를 상기 미경화 상태 그대로 이층 이상으로 적층하여 적층체를 형성하고,

상기 적층체 전층의 상기 시트상 기재를 일괄하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
제96항에 있어서,

상기 시트상 기재는 무기 필러 및 열경화성 수지 조성물을 포함하고, 도전성 조성물이 충전된 관통 구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
제98항에 있어서,

상기 무기 필러는 Al₂O₃, MgO, BN, AlN 및 SiO₂로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 무기 필러이고,

상기 무기 필러의 상기 시트상 기재 전체에 대한 비율은 70∼95중량%이고,

상기 열경화성 수지 조성물의 상기 시트상 기재 전체에 대한 비율은 5∼30중량%인 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
제96항에 있어서,

상기 시트상 기재는, 유리 섬유의 직포, 유리섬유의 부직포, 내열 유기섬유의 직포 및 내열 유기섬유의 부직포로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 보강재에 열경화성 수지 조성물을 함침시킨 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
제96항에 있어서,

상기 시트상 기재는 폴리이미드를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
제96항에 있어서,

상기 시트상 기재는 유기 바인더와, 가소제와, Al₂O₃, MgO, ZrO₂, TiO₂, SiO₂, BeO, BN, CaO 및 유리로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 세라믹을 포함하는 세라믹 분말을 포함하는 세라믹 시트인 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
제102항에 있어서,

상기 전사재를 이용한 상기 배선패턴 금속층의 전사를, 상기 세라믹 시트의 양주면에 대해 행하고,

상기 세라믹 시트의 양면 또는 한면에, 상기 세라믹 시트의 소결 온도에서는 실질적으로 소결수축하지 않는 무기 조성물을 주성분으로 하는 구속 시트를 배치하고,

상기 구속시트와 함께 상기 세라믹 시트를 소성하고,

소성 후, 상기 구속 시트를 제거하여, 세라믹 배선기판을 얻는 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
제103항에 있어서,

상기 전사재를 이용한 상기 배선 패턴 금속층의 전사를 열경화성 수지 조성 물을 포함하는 시트상 기재의 적어도 일주면에 대해 행함으로써, 복합 배선기판을 얻고,

상기 세라믹 배선기판과 상기 복합 배선기판을 적층하여, 가열하면서 압착하여 다층배선기판을 얻는 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
제103항에 있어서,

상기 세라믹 시트에 상기 전사재를 이용한 상기 배선 패턴 금속층의 전사를 행하기 전에, 관통 구멍을 형성하고, 상기 관통 구멍에 도전성 조성물을 충전하는 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
세라믹 시트에 관통 구멍을 형성하고,

상기 관통 구멍이 형성된 세라믹 시트의 양면에, 상기 세라믹 시트의 소성 온도에서 실질적으로 소결수축하지 않는 무기 조성물을 주성분으로 하는 구속 시트를 배치하고,

상기 구속시트와 함께 상기 세라믹 시트를 소성하고,

소성 후, 상기 구속 시트를 제거하고,

상기 관통 구멍에 열경화성의 도전성 조성물을 충전하여, 비어 콘덕터 부착의 세라믹 기판을 얻고,

제1항 또는 제2항에 기재된 전사재에서의 적어도 제2 금속층을 포함하는 배선패턴 금속층이 형성된 측을 열경화성 수지 조성물을 포함하는 미경화 상태의 시트상 기재의 적어도 일주면에 압착하고,

상기 박리층에 의해 상기 제2 금속층에 접합되어 있는 상기 제1 금속층을 상기 제2 금속층으로부터 박리함으로써, 상기 시트상 기재에 상기 배선 패턴 금속층을 전사하고,

상기 전사전 또는 후에, 상기 열경화성 수지 조성물을 포함하는 시트상 기재에 관통 구멍을 형성하고, 상기 관통 구멍에 열경화성 도전성 조성물을 충전하여, 비어 콘덕터 부착의 복합 배선기판을 얻고,

상기 세라믹 기판과 상기 복합 배선기판을 적층하여, 가열하면서 압착함으로써 다층배선기판을 얻는 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
제105항에 있어서,

상기 세라믹 시트에 관통 구멍을 형성할 때에, 상기 세라믹 기판과 상기 복합 배선기판을 적층할 때의 위치맞춤 핀용의 관통 구멍도 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
제107항에 있어서,

상기 관통 구멍의 구멍 직경을 상기 핀 직경보다 2∼10% 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
제96항에 있어서,

상기 전사재를 이용한 상기 배선패턴 금속층의 전사후에,

상기 시트상 기재 표면에 형성된 배선 패턴 금속층상에, 도금 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
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