JP2009016802A - キャリア及び印刷回路基板の製造方法 - Google Patents

キャリア及び印刷回路基板の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】一対の離型層各々に一度の工程で回路パターンを形成することができ、これを絶縁基板の両面に転写することにより、製造工程を短縮することができ、高密度の回路パターンを形成することができるキャリア及び印刷回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】接着剤14を媒介にして基材層12の両面に各々接着される一対の離型層16各々に第1回路パターン24を形成する段階と、基材層12から一対の離型層16を離型する段階と、第1回路パターン24が埋め込まれるように絶縁基板26の両面に一対の離型層16各々を積層して圧着する段階と、一対の離型層16を分離する段階と、を含むキャリア及び印刷回路基板の製造方法。
【選択図】図3

Description

本発明は、キャリア及び印刷回路基板の製造方法に関する。
電子産業の発達により携帯電話を始めとして電子部品の小型化、高機能化が進んでおり、印刷回路基板の小型化および高密度化に対する要求がますます増加している。このような電子製品の軽薄短小化の傾向に伴い印刷回路基板も微細パターン化、小型化、及びパッケージ化が共に進んでいる。
今までよく用いられている微細回路パターンの製作技術中の一つはフォトリソグラフィ(photolithography)方法であって、フォトレジスト薄膜が覆われた基板の上にパターンを形成させる方法である。しかし、このような方法は半導体素子の集積度が高くなるほど微細パターンを形成するためには、波長の短い露光技術が要求される。
また、微細回路パターンの高密度化のための方法として、薄い銅箔を使用して、これをベースにして回路を選択的に成長させていく技術であるMASP(Modified Semi Additive Process)法とSAP(Semi Additive Process)法などが使用されているが、回路のベースになる薄い銅箔において、回路に使用されない部分を除去する際に、既に作られている回路も損傷されてしまい、目標にした回路幅を揃えず、また材料及び新規設備投資などの追加的なインフラを要するためその適用が困難であるという問題点がある。また、前記方法により形成される回路パターンは絶縁基板の上部に露出されていて基板の全体的な高さが大きく、回路パターンと絶縁基板との接合部分にアンダーカット(under cut)が発生して回路が絶縁基板から剥離されるという問題点がある。
こうした従来技術の問題点を解決するために、本発明は、接着層を媒介にして基材層の両面に各々接着される一対の離型層に回路パターンを形成し、これを絶縁基板の両面に各々転写することにより、製造工程を縮めることができ、高密度の回路パターンを形成することができるキャリア及び印刷回路基板製造方法を提供することを目的とする。
前記の課題を解決するために、本発明の一実施形態によれば、基材層と、基材層の両面に各々積層され、所定の因子により接着力が低下される一対の接着層と、一対の接着層に各々接着される一対の離型層と、を含むキャリアが提供される。
離型層は伝導性金属または絶縁性物質の少なくとも何れか一つを含むことができる。
伝導性金属は、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、及び白金(Pt)からなる群より選ばれる少なくとも何れか一つを含むことができる。
絶縁性物質はエポキシ樹脂、ポリイミド(polyimide)、フェノール(phenol)、フッ素樹脂、PPO(poly phenylene oxide)樹脂 、BT(bismaleimide triazine resin)樹脂 、ガラス繊維、及び紙からなる群より選ばれる少なくとも何れか一つを含むことができる。
所定の因子は紫外線または熱であってもよく、接着層は発泡性接着剤からなってもよい。
本発明の他の実施形態によれば、接着層を媒介にして基材層の両面に各々接着される一対の離型層各々に第1回路パターンを形成する段階と、基材層から一対の離型層を離型する段階と、第1回路パターンが埋め込まれるように絶縁基板の両面に一対の離型層各々を積層して圧着する段階と、一対の離型層を分離する段階と、を含む印刷回路基板製造方法が提示される。
分離する段階の以後に、絶縁基板にビルドアップ層を積層し、ビルドアップ層に第1回路パターンと電気的に接続するビア及び第2回路パターンを形成するビルドアップ段階をさらに含むことができる。ビルドアップ層は複数に積層され、ビア及び第2回路パターンは複数のビルドアップ層に各々形成されることができる。
離型層が伝導性金属からなった場合、第1回路パターンを形成する段階は、一対の離型層に第1回路パターンに対応するメッキレジストを形成する段階と、伝導性金属を電極にして電解メッキを行う段階と、メッキレジストを除去する段階と、を含むことができ、分離する段階は、伝導性金属をエッチングする段階を含むことができる。
離型層が絶縁性物質からなった場合、第1回路パターンを形成する段階は、一対の離型層に金属層を形成する段階と、金属層に第1回路パターンに対応するメッキレジストを形成する段階と、金属層を電極にして電解メッキを行う段階と、メッキレジストを除去する段階と、を含むことができる。
離型層が絶縁層と、絶縁層に積層される金属層とからなった場合、第1回路パターンを形成する段階は、金属層に第1回路パターンに対応するエッチングレジストを形成する段階と、金属層をエッチングする段階と、エッチングレジストを除去する段階と、を含むことができる。
接着層は所定の因子により接着力が低下されることができ、離型する段階は接着層に所定の因子を加える段階を含むことができる。この場合、所定の因子は紫外線または熱であってもよく、接着層は発泡性接着剤からなってもよい。
本発明によるキャリア及び印刷回路基板の製造方法によれば、一対の離型層各々に一度の工程で回路パターンを形成することができ、これを絶縁基板の両面に転写することにより、製造工程が短縮でき、高密度の回路パターンを形成することができる。
本発明は多様な変換を加えることができ、様々な実施例を有することができるため、特定実施例を図面に例示し、詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物及び代替物を含むものとして理解されるべきである。本発明を説明するに当たって、係る公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨をかえって不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
「第1」、「第2」などの用語は、多様な構成要素を説明するのに用いることに過ぎなく、前記構成要素が前記用語により限定されるものではない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素と区別する目的にだけ用いられる。
本願で用いた用語は、ただ特定の実施例を説明するために用いたものであって、本発明を限定するものではない。単数の表現は、文の中で明らかに表現しない限り、複数の表現を含む。本願において、「含む」または「有する」などの用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合わせたものの存在を指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除するものではないと理解しなければならない。
以下、本発明に係るキャリア及び印刷回路基板の製造方法の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明し、添付図面を用いて説明することに当たって、同一かつ対応する構成要素は、同一の図面符号を付し、これに対する重複説明は省略する。
図1は、本発明の一実施例によるキャリアの断面図である。図1を参照すると、基材層12、接着層14及び離型層16が示されている。
本実施例のキャリア10は基材層12と、基材層12の両面に各々積層され、所定の因子により接着力が低下される一対の接着層14と、一対の接着層14に各々接着される一対の離型層16とを含み、キャリア10の一対の離型層16各々に回路パターンを形成した後に、回路パターンが形成された離型層16を各々分離して回路パターンが絶縁基板26の両面に転写されるようにし、キャリア10の両面に回路パターンを一度に形成して、これを絶縁基板26の両面に転写することにより、両面に回路パターンが形成された印刷回路基板を容易に製造することができる。
基材層12は、基材層12の両面に形成される接着層14を両分して、接着層14に各々接着される離型層16を個別的に離型できるようにする。基材層12としては、紙、不織布、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びポリブチレンなどの合成樹脂を使用できる。
接着層14は基材層12の両面に各々積層され、所定の因子により接着力が低下される。所定の因子としては紫外線または熱を用いることができる。接着層14に接着される離型層16は、接着層14に接着されているうちに、所定の因子により、接着層14の接着力が低下されて基材層12から容易に離型できるものである。
接着層14を形成する接着剤は、所定の因子により接着剤の物性が変わって接着力が低下され、離型層16が基材層12から容易に離型できるようにする。例えば、紫外線の照射によりガスが発生される材料が配合された接着剤を使用して、これで接着層14を形成すると、離型層16を離型しようとするとき、紫外線を照射すれば、接着層14内からガスが発生して接着層14の体積に変化が生じて接着力が低下される。
また、所定温度の熱により発泡される材料が配合された発泡性接着剤を使用して、これで接着層14を形成すると、離型層16を離型しようとするとき、所定の温度を加えれば接着層14内で発泡が起こり、これにより、接着面が凹凸化されて接着性が低下される。
離型層16は基材層12の接着層14に接着されており、必要により、基材層12から離型される。例えば、離型層16に凸状の回路パターンを形成し、離型層16を基材層12から離型して、凸状の回路パターンが軟化状態の絶縁基板26に圧入されるように離型層16を積層し圧着した後、離型層16を絶縁基板から分離すれば、絶縁基板26に埋め込み型の回路パターンを形成することができる。
基材層12から離型層16の分離は、基材層12と離型層16との間に介在される接着層14の接着力を低下させれば達成できる。すなわち、接着剤に所定の因子を加えて接着層14の接着力が低下されると離型層16を基材層12から分離することができる。
離型層16は、伝導性金属または絶縁性物質の少なくとも何れか一つからなることができる。例えば、絶縁性材料からなった絶縁層を離型層16にするか、伝導性金属からなった金属層を離型層16にするか、または絶縁性材料からなった絶縁層に伝導性金属からなった金属層18を積層してこれを離型層16にすることができる。この場合、伝導性金属は、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、及び白金(Pt)からなる群より選ばれる少なくとも何れか一つを含むことができる。すなわち、前記の金属のうち少なくとも何れか一つから離型層16を形成するか、これらを組合して離型層16を形成することもできる。
また、絶縁性物質はエポキシ樹脂、ポリイミド、フェノール、フッ素樹脂、PPO樹脂、BT樹脂、 ガラス繊維、及び紙からなる群より選ばれる少なくとも何れか一つを含むことができる。例えば、エポキシ樹脂を基材にし、紙、ガラス繊維、及びガラス不織布を補強基材にして離型層16にするか、ポリイミドを単独で離型層16にすることもできる。
図2は、本発明の一実施例による印刷回路基板製造方法の手順図であり、図3は本発明の一実施例による印刷回路基板製造方法の工程図である。図3を参照すると、基材層12、接着層14、離型層16、金属層18、メッキレジスト20、メッキ22、第1回路パターン24、絶縁基板26、ビルドアップ層28、第2回路パターン30、ビア32が示されている。
本実施例は接着層14を媒介にして基材層12の両面に各々接着される一対の離型層16各々に第1回路パターン24を形成する段階と、基材層12から一対の離型層16を離型する段階と、第1回路パターン24が埋め込まれるように絶縁基板26の両面に一対の離型層16各々を積層して圧着する段階と、一対の離型層16を分離する段階と、を含み、一対の離型層16に回路パターンを形成して、離型層16各々に形成された回路パターンを絶縁基板26の両面に各々転写することにより、高密度の回路パターンを形成することができ、印刷回路基板の製造工程を短縮することができる。
本実施例では、絶縁基板26の両面に各々埋め込まれる回路パターンを形成しようとするとき、 接着層14を媒介にして基材層12の両面に各々接着される一対の離型層16が形成されたキャリアを用いて、一対の離型層16各々に絶縁基板26の両面に埋め込もうとする回路パターンを形成し、回路パターンが形成された一対の離型層16を基材層12から各々分離した後、これを絶縁基板26の両面に積層して圧着し、離型層16に形成された回路パターンを絶縁基板26に転写(transcription)することにより、容易に両面に回路パターンが形成された印刷回路基板を製造することができる。 キャリアの一対の離型層16各々に一度の工程で回路パターンを形成することができるので、製造工程を短縮することができる。
本実施例による印刷回路基板を製造する方法は、先ず、図3の(a)に示すように、接着層14を媒介にして基材層12の両面に各々接着される一対の離型層16が形成されたキャリアが提供される。
本実施例のキャリアは、基材層12と、基材層12の両面に各々積層されて所定の因子により接着力が低下される一対の接着層14と、一対の接着層14に各々接着される一対の離型層16とで構成されることができる。
次に、段階S100で、図3の(b)及び図3の(c)に示すように、接着剤を媒介にして基材層12の両面に各々接着される一対の離型層16各々に第1回路パターン24を形成する。絶縁基板26の両面に埋め込まれる回路パターンを形成しようとするとき、絶縁基板26の両面に形成される回路パターンに各々対応する第1回路パターン24を一対の離型層16各々に形成する。 キャリアの一対の離型層16各々に一度の工程で第1回路パターン24を形成することができるので、製造工程を短縮することができる。
この場合キャリアは基材層12、接着層14、及び離型層16から構成されており、所定の剛性を有するようになるので、製造工程上、取り扱い及び運びが容易であって、精緻な回路パターンの形成ができ、破損される危険が少ない。
離型層16に第1回路パターン24を形成する方法は、離型層16の材質に応じて異なる。例えば、離型層16が伝導性金属からなった場合、離型層16に第1回路パターンに対応するメッキレジスト20を形成して伝導性金属からなった離型層16を電極にした電解メッキ22を行った後、メッキレジスト20を除去すれば、第1回路パターン24を形成することができる。また、離型層16が絶縁性物質からなった場合、先ず、離型層16に金属層18を積層し、金属層18に第1回路パターン24に対応するメッキレジスト20を形成し、金属層18を電極にして電解メッキ22を行った後、メッキレジスト20、金属層18、及び離型層16を除去すれば、第1回路パターン24を形成することができる。一方、 離型層16が絶縁層と、絶縁層に積層される金属層から構成された場合、金属層を選択的にエッチングして第1回路パターン24を形成することができる。
本実施例では離型層16が絶縁性物質からなった場合について説明する。すなわち、段階 S101で、図3の(b)に示すように、一対の離型層16各々に金属層18を形成し、段階S102で、金属層18に第1回路パターン24に対応するメッキレジスト20を形成する。すなわち、絶縁基板26の両面に形成しようとする回路パターンに対応してメッキレジスト20を一対の離型層16各々に形成する。そして、段階S103で、図2の(c)に示すように、 金属層18を電極にして電解メッキ22を行って一対の離型層16各々にメッキレジスト20が形成されなかった領域を導電性物質で充填し、段階S104で、メッキレジスト20を除去することにより、一対の離型層16各々に第1回路パターン24を形成することができる。
次に、段階S200で、図3の(d)に示すように、基材層12から一対の離型層16を離型する。基材層12の両面には所定の因子により接着力が低下される接着層14が積層されていて、接着層14には離型層16が各々接着されている。したがって、接着層14に所定の因子を加えて接着層14の接着力を低下させた後、離型層16を離型する。この場合、接着層14の接着力を低下させる所定の因子としては紫外線や熱を用いることができる。すなわち、 紫外線の照射によりガスが発生する材料が配合された接着剤を使用し、これで接着層14を形成すると、離型層16を離型しようとするとき、紫外線を照射すれば接着層14内でガスが発生して接着層14の体積が変化されるので接着力が低下される。
また、所定温度の熱により発泡される材料が配合された発泡性接着剤を使用して接着層14を形成すると、離型層16を離型しようとするとき、所定温度を加えれば、接着層14内で発砲が起こり、これにより接着面が凹凸化されて接着性が低下される。
次に、段階S300で、図3の(e)及び図3の(f)に示すように、第1回路パターン24が埋め込まれるように絶縁基板26の両面に一対の離型層16各々を積層して圧着する。第1回路パターン24が形成された一対の離型層16を基材層12から各々離型した後、第1回路パターン24が互いに対向するように絶縁基板26の両面に積層して圧着する。この場合、絶縁基板26は熱可塑性樹脂及びガラスエポキシ樹脂のうち少なくとも何れか一つを含み、離型層16に形成された第1回路パターン24を絶縁基板26に埋め込んで転写する場合、絶縁基板26は軟化状態にある。すなわち、熱可塑性樹脂やガラスエポキシ樹脂の軟化温度以上に加熱して絶縁基板26を軟化状態にした後、 離型層16に凸状に形成された第1回路パターン24を軟化状態の絶縁基板26に埋め込まれるように積層して圧着する。一方、ガラス纎維に熱硬化性樹脂を浸透させて半分硬化状態に製作したプリプレグ(Prepreg)を絶縁基板26として使用してもよい。
次に、段階S400で、図3の(g)に示すように、絶縁基板26から一対の離型層16を分離する。例えば、離型層16が絶縁性物質からなり、電解メッキ22の電極になる金属層18を所定の因子により接着力が低下される接着剤を用いて金属薄膜を積層して形成した場合、所定の因子を加えて接着力を低下させた後、離型層16を分離して除去することができる。また、物理的に離型層16を研磨して離型層16を除去して分離することもできる。離型層16が分離されると、電解メッキ22の電極に使用された金属層18を除去する。 すなわち、本実施例のように離型層16が絶縁性物質からなった場合、離型層16を除去しても金属層18が残留するため、金属層18をエッチングなどの方法で除去する。
次に、段階S500で、図3の(h)に示すように、絶縁基板26にビルドアップ層28を積層し、段階S600で、ビルドアップ層28に第1回路パターン24と電気的に接続するビア32及び第2回路パターン30を形成する。ビルドアップ層28は絶縁性物質からなり、ビルドアップ工法によって絶縁基板26に多層の絶縁層を積層して多層印刷回路基板を製造することができる。すなわち、第1回路パターン24が埋め込まれた絶縁基板26に、絶縁性物質からなったビルドアップ層28を積層し、第1回路パターン24と電気的に接続するビア32及び第2回路パターン30を形成して一つのビルドアップ層28を形成し、前記工程を繰り返して多層のビルドアップ層28をビルドアップすることができる。このようなビルドアップ層28は複数積層されることができ、ビア32及び第2回路パターン30は複数のビルドアップ層28にそれぞれ形成されて多層印刷回路基板を製造することができる。
本実施例は、図3に示すように、絶縁基板26に一つのビルドアップ層28が積層された形態を提示している。
図4は、本発明の他の実施例による印刷回路基板製造方法の一部を示す工程図である。 図4を参照すると、基材層12、接着層14、離型層16、メッキレジスト20、メッキ22、第1回路パターン24が示されている。
本実施例では、離型層16が伝導性金属からなった場合、離型層16に回路パターンを形成する方法を提示する。
離型層16が伝導性金属からなった場合、図4の(a)に示すように、一対の離型層16に各々直接第1回路パターン24に対応するメッキレジスト20を形成し、伝導性金属からなった離型層16を電極にして電解メッキ22を行い、メッキレジスト20が形成されなかった領域を充填した後に、 メッキレジスト20を除去することにより離型層16に第1回路パターン24を形成することができる。
以後、離型層16を離型し、離型層16に形成された第1回路パターン24を絶縁基板に埋め込まれるように積層して圧着した後、離型層16を分離することになるが、離型層16が伝導性金属からなった場合、伝導性金属に対応するエッチング液を使用して離型層16を分離することができる。
以外の構成要素は前述した内容と同様であるので、その説明は省略する。
前記では本発明の実施例を参照して説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更することができることを理解できよう。
本発明の一実施例によるキャリアの断面図である。 本発明の一実施例による印刷回路基板製造方法の順序図である。 本発明の一実施例による印刷回路基板製造方法の工程図である 。 本発明の他の実施例による印刷回路基板製造方法の一部を示す工程図である 。
符号の説明
10 キャリア
12 基材層
14 接着層
16 離型層
18 金属層
20 メッキレジスト
22 メッキ
24 第1回路パターン
26 絶縁基板
28 ビルドアップ層
30 第2回路パターン
32 ビア

Claims (15)

  1. 基材層と、
    前記基材層の両面に各々積層され、所定の因子により接着力が低下される一対の接着層と、
    前記一対の接着層に各々接着される一対の離型層と、
    を含むキャリア。
  2. 前記離型層は、伝導性金属または絶縁性物質の少なくとも何れか一つを含むことを特徴とする請求項1に記載のキャリア。
  3. 前記伝導性金属は、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、及び白金(Pt)からなる群より選ばれる少なくとも何れか一つを含むことを特徴とする請求項2に記載のキャリア。
  4. 前記絶縁性物質はエポキシ樹脂、ポリイミド(polyimide)、フェノール(phenol)、フッ素樹脂、PPO(poly phenylene oxide )樹脂 、BT(bismaleimide triazine resin) 樹脂 、ガラス繊維、及び紙からなる群より選ばれる少なくとも何れか一つを含むことを特徴とする請求項2に記載のキャリア。
  5. 前記所定の因子は、紫外線または熱であることを特徴とする請求項1に記載のキャリア。
  6. 前記接着層は発泡性接着剤からなることを特徴とする請求項1に記載のキャリア。
  7. 接着層を媒介にして基材層の両面に各々接着される一対の離型層のそれぞれに第1回路パターンを形成する段階と、
    前記基材層から前記一対の離型層を離型する段階と、
    前記第1回路パターンが埋め込まれるように絶縁基板の両面に前記一対の離型層のそれぞれを積層して圧着する段階と、
    前記一対の離型層を分離する段階と、
    を含む印刷回路基板製造方法。
  8. 前記分離する段階の以降に、
    前記絶縁基板にビルドアップ層を積層し、前記ビルドアップ層に前記第1回路パターンと電気的に接続するビア及び第2回路パターンを形成するビルドアップ段階をさらに含む請求項7に記載の印刷回路基板製造方法。
  9. 前記ビルドアップ層は、複数に積層され、前記ビア及び前記第2回路パターンは複数の前記ビルドアップ層に各々形成されることを特徴とする請求項8に記載の印刷回路基板製造方法。
  10. 前記離型層は伝導性金属からなり、
    前記第1回路パターンを形成する段階は、
    前記一対の離型層に前記第1回路パターンに対応するメッキレジストを形成する段階と、
    前記伝導性金属を電極にして電解メッキを行う段階と、
    前記メッキレジストを除去する段階と、を含み、
    前記分離する段階は、
    前記伝導性金属をエッチングする段階を含むことを特徴とする請求項7に記載の印刷回路基板製造方法。
  11. 前記離型層は絶縁性物質からなり、
    前記第1回路パターンを形成する段階は、
    前記一対の離型層に金属層を形成する段階と、
    前記金属層に前記第1回路パターンに対応するメッキレジストを形成する段階と、
    前記金属層を電極にして電解メッキを行う段階と、
    前記メッキレジストを除去する段階と、を含むことを特徴とする請求項7に記載の印刷回路基板製造方法。
  12. 前記離型層は絶縁層と前記絶縁層に積層される金属層からなり、
    前記第1回路パターンを形成する段階は、
    前記金属層に前記第1回路パターンに対応するエッチングレジストを形成する段階と、
    前記金属層をエッチングする段階と、
    前記エッチングレジストを除去する段階と、
    を含むことを特徴とする請求項7に記載の印刷回路基板製造方法。
  13. 前記接着層は、所定の因子により接着力が低下され、
    前記離型する段階は、
    前記接着層に前記所定の因子を加える段階を含むことを特徴とする請求項7に記載の印刷回路基板製造方法。
  14. 前記所定の因子は、紫外線または熱であることを特徴とする請求項13に記載の印刷回路基板製造方法。
  15. 前記接着層は発泡性接着剤からなることを特徴とする請求項7に記載の印刷回路基板製造方法。
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