説明

ビルドアッププリント回路基板及びその製造方法

【課題】環境にやさしく経済的な方法により、基板の粗さを形成することができるだけでなく、ビルドアップ基板材料と金属回路層との密着力強化による高信頼性の微細回路を具現することができるビルドアッププリント回路基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のビルドアッププリント回路基板の製造方法は、(a)第1樹脂基板を提供する段階と、(b)前記第1樹脂基板の表面にエポキシエマルジョン溶液を塗布して粗さを形成する段階と、(c)前記粗さが形成された第1樹脂基板にコア回路層を形成してコア層を提供する段階と、を含むものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ビルドアッププリント回路基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
電子機器の高機能化及び半導体デバイス(device)の高集積化に伴いプリント基板も高密度化が要求されており、現在、多層基板が主に使用されている。多層プリント回路基板の製造方法は、積層接着法とビルドアップ(Build−up)法の二つに大別されている。
【0003】
積層接着法は、例えば、特許文献1などに開示されたように、片面または両面に所定の導電パターン(pattern)を形成した複数の樹脂基板を前記導電パターンの保護、層間絶縁、及び層間接着の役目をするプリプレグを用いて積層し、プレス(press)成形によって、多層のプリント回路基板を形成する。前記各層の導電パターン間において導通する必要がある場所には、スルーホール(through hall)を設け、このスルーホール内にメッキを施して導通することが一般的である。
【0004】
また、ビルドアップ法は、スルーホールメッキが施される銅張積層板をエッチングにより回路を形成し、絶縁樹脂によってマスキングを行って、その上に導電性ペーストインクを印刷して回路を形成した後、導電性ペーストインク及びスルーホールに化学銅メッキ被膜を形成し、この工程を繰り返して多層化する方法が、特許文献2などに開示されている。
【0005】
しかし、各種電子機器などの小型化や薄型化のため、電気回路を構成する配線基板を収納するスペース(space)は、相当限定されており、この限定されたスペース内に電気回路を構成する配線基板を収納するため、積層接着法よりは、薄型化及び高密度化が可能なビルドアップ法によって、プリント回路基板が製造されている。
【0006】
一方、現在ビルドアッププリント回路基板(Build−up Printed Circuit Board)は、サブトラクティブ工法(Subtractive Process)、MSAP(Modified Semi Additive Process)、及び SAP(Semi Additive Process)工法などを用いて製造されている。特に、HDI(High Density Interconnection)製品は、サブトラクティブ工法を用い、UT−CSP(Ultra Thin−Chip Scale Package)、BGA(Ball Grid Array)はサブトラクティブ及びMSAP工法を用い、FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array)の場合、コア(core)層は、サブトラクティブ工法を、ビルドアップ(build−up)外層は、SAP工法を用いており、無電解メッキ工程でシード層(seed layer)を形成して微細回路を具現する。従来のSAP工法は、湿式表面処理及び無電解メッキを用いた湿式工程により、金属シード層を形成することで、表面粗さが大きくなって微細回路の具現に困難があるだけでなく、廃棄物が多量発生して環境にやさしくないという短所がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開昭62−205690号公報
【特許文献2】特開昭57−72398号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
従って、本発明では、前記のような問題点を解決するために鋭意研究した結果、ビルドアッププリント回路基板で、半硬化乾燥基材にエポキシエマルジョンを噴射して、粗さを形成した後、後硬化して絶縁層に粗さを形成することにより、環境にやさしく、高信頼性の微細回路の具現が可能なビルドアッププリント回路基板を製造することができ、本発明は、これに基づいて完成された。
【0009】
本発明の一つの目的は、コア層及び外層を含むビルドアッププリント回路基板を製造する際に、エポキシエマルジョンを塗布する工程を導入して、環境にやさしく経済的な方法により、基板の粗さを形成することができるビルドアッププリント回路基板の製造方法を提供することにある。
【0010】
本発明の他の目的は、樹脂基板と金属層との界面接着力を向上させて、高信頼性の微細回路を具現することができるビルドアッププリント回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前記目的を果たすために、本発明のビルドアッププリント回路基板の製造方法は、第1樹脂基板を提供する段階と、前記第1樹脂基板の表面にエポキシエマルジョン溶液を塗布して粗さを形成する段階と、前記粗さが形成された第1樹脂基板にコア回路層を形成してコア層を提供する段階と、を含む。
【0012】
本発明の製造方法は、前記コア層上に、第2樹脂基板を積層する段階と、前記積層された第2樹脂基板の表面にエポキシエマルジョン溶液を塗布して粗さを形成する段階と、前記粗さが形成された第2樹脂基板に外層回路層を形成して外層を提供する段階と、をさらに含むことを特徴とする。
【0013】
本発明の製造方法において、前記コア回路層は、前記粗さが形成された第1樹脂基板上に第1金属シード層を形成した後、前記第1金属シード層が形成された基板を電解メッキ法を用いて第1金属パターンメッキ層を形成し、前記第1金属パターンメッキ層が形成されていない部分の第1金属シード層を除去して製造されることを特徴とする。
【0014】
本発明の製造方法において、前記外層回路層は、前記粗さが形成された第2樹脂基板上に無電解メッキ法を用いて第2金属シード層を形成した後、前記第2金属シード層が形成された基板を電解メッキ法を用いて第2金属パターンメッキ層を形成し、前記第2金属パターンメッキ層が形成されていない部分の第2金属シード層を除去して製造されることを特徴とする。
【0015】
本発明の製造方法において、前記第1樹脂基板を提供する段階は、前記第1樹脂基板に導通孔を形成する段階を含むことを特徴とする。
【0016】
本発明の製造方法において、前記第2樹脂基板を積層する段階は、前記積層された第2樹脂基板にブラインドビアホールを形成する段階を含むことを特徴とする。
【0017】
本発明の製造方法において、前記粗さを形成する段階は、エポキシエマルジョンを塗布した後、80〜200℃の温度で後硬化して乾燥させることを特徴とする。
【0018】
本発明の製造方法において、前記エポキシエマルジョンは、界面活性剤、溶剤、硬化剤、及びエポキシで構成されることを特徴とする。
【0019】
本発明の製造方法において、前記エポキシエマルジョンの粒径は、1〜30μmであることを特徴とする。
【0020】
本発明の製造方法において、前記エポキシエマルジョンの塗布厚さは、2〜8μmであることを特徴とする。
【0021】
本発明の製造方法において、前記第1及び第2樹脂基板は、互いに同一または異なる、エポキシ系樹脂またはフッ素系樹脂からなる基板であることを特徴とする。
【0022】
本発明の製造方法において、前記第1金属シード層は、真空蒸着法または無電解メッキ法を用いて形成されることを特徴とする。
【0023】
本発明の製造方法において、前記エポキシエマルジョンを塗布して形成された樹脂基板の平均表面粗さ(Ra)が、1.0μm未満であることを特徴とする。
【0024】
一方、前記他の目的を果たすための本発明のビルドアッププリント回路基板は、前記の製造方法によって形成されたことを特徴とする。
【0025】
本発明のビルドアッププリント回路基板において、前記基板の平均表面粗さ(Ra)は1.0μm未満であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0026】
上記のように、本発明は、樹脂基板にエポキシエマルジョンを塗布する工程を導入して、環境にやさしく経済的な方法により、基板の粗さを形成することができる。さらに、ビルドアップ基板材料と金属回路層との密着力強化による高信頼性の微細回路を具現することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明の一具体例によりビルドアッププリント回路基板のコア層(a)及び外層(b)を製造する工程を概略的に示すフローチャートである。
【図2A】本発明の一具体例によりビルドアッププリント回路基板のコア層を製造する工程を概略的に説明するための工程流れ図である。
【図2B】本発明の一具体例によりビルドアッププリント回路基板のコア層を製造する工程を概略的に説明するための工程流れ図である。
【図2C】本発明の一具体例によりビルドアッププリント回路基板のコア層を製造する工程を概略的に説明するための工程流れ図である。
【図2D】本発明の一具体例によりビルドアッププリント回路基板のコア層を製造する工程を概略的に説明するための工程流れ図である。
【図2E】本発明の一具体例によりビルドアッププリント回路基板のコア層を製造する工程を概略的に説明するための工程流れ図である。
【図2F】本発明の一具体例によりビルドアッププリント回路基板のコア層を製造する工程を概略的に説明するための工程流れ図である。
【図2G】本発明の一具体例によりビルドアッププリント回路基板のコア層を製造する工程を概略的に説明するための工程流れ図である。
【図3】本発明の一具体例によりプリント回路基板にエポキシエマルジョンを塗布する工程を概略的に示す図面である。
【図4A】図2Gのコア層上に第1外層を形成する製造工程を概略的に説明するための工程流れ図である。
【図4B】図2Gのコア層上に第1外層を形成する製造工程を概略的に説明するための工程流れ図である。
【図4C】図2Gのコア層上に第1外層を形成する製造工程を概略的に説明するための工程流れ図である。
【図4D】図2Gのコア層上に第1外層を形成する製造工程を概略的に説明するための工程流れ図である。
【図4E】図2Gのコア層上に第1外層を形成する製造工程を概略的に説明するための工程流れ図である。
【図4F】図2Gのコア層上に第1外層を形成する製造工程を概略的に説明するための工程流れ図である。
【図5】図4Fの第1外層上に第2外層が形成されて製造されたFCBGAプリント回路基板の構造を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、本発明が属する技術分野において通常の知識を有した者が本発明を容易に実施できるようにするために、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【0029】
本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に用いられた用語や単語は、通常的かつ辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者が自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されなければならない。
【0030】
従って、本明細書に記載された実施例の構成は、本発明のもっとも好ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的思想の全てを代弁しているわけではないため、本出願時点においてこれらを代替することができる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。
【0031】
以下、添付の図面を参照して、本発明をより具体的に説明すると、以下の通りである。
【0032】
上記のように、既存のビルドアッププリント回路基板のコア層における工程は、両面に金属層が積層された樹脂基板を用いてサブトラクティブ工法により、ドライフィルム積層、露光/現像した後、湿式エッチングにより回路を具現しているが、回路線幅をピッチが80μm(Line/Space=40/40μm)以下になるように具現することに限界がある。一方、このような微細回路具現の限界を克服するために、SAP工法により基板に、ビアホール加工、デスミア工程を行って、無電解メッキで金属シード層を形成した後、電解メッキ、フラッシュエッチングにより回路を形成する方法が考えられるが、SAP工法を用いることにおいて、通常の湿式工程で無電解/電解メッキにより回路層を形成する場合、樹脂基板と金属層との密着力が確保されないため、微細回路の具現が難しい。
【0033】
本発明の一実施例によると、上記の問題点を改善するために、まず、SAP工法を用いて、コア層を製造するが、コア層樹脂基板に既存の湿式金属シード層の粗さ形成のための湿式デスミア工程を、乾式工程であるエポキシエマルジョンを塗布して粗さを形成する工程に代替することにより、環境にやさしいSAP工法により金属との密着力(Peel strength)を、0.8kgf/cm以上に向上させて高密度の微細回路の具現が可能である。一方、ビルドアップ外層でも既存の湿式デスミアを、エポキシエマルジョンを塗布する工程に代替して樹脂基板の粗さを形成した後、回路層を形成することにより、全層にSAP工法を用いて高密度の微細回路を具現することができる。
【0034】
図1には、本発明の一実施例によりビルドアッププリント回路基板のコア層(a)及び外層(b)を製造する工程をフローチャートで示した。図2A〜図2Gには、本発明の一具体例によりビルドアッププリント回路基板のコア層を製造する工程を概略的に示す工程流れ図を示した。
【0035】
図1(a)、及び図2A〜図2Gを参照すると、先ず、当業界で用いられる通常のエポキシ系樹脂またはフッ素系樹脂からなるプリント回路基板用の樹脂基板11を準備する(図2A参照)。その後、樹脂基板11に層間の電気的導通のための少なくとも一つの内層ビア用導通孔12を形成した後(図2B参照)、前記導通孔12が形成された基板の表面に、エポキシエマルジョンを塗布して基板の表面に粗さを形成する。
【0036】
好ましくは、前記エポキシエマルジョンを塗布して粗さを形成する過程は、エポキシエマルジョンを塗布した後、80〜200℃の温度で後硬化して乾燥させることにより行うことができるが、特にこれに限定されず、実際の工程条件は、基板材料によって適切に調節できることが、当業者にとって自明なことである。
【0037】
前記エポキシエマルジョンは、溶剤にエポキシ樹脂、界面活性剤、及び硬化剤を含む溶液を添加した後、強制分散させて製造される。このようなエポキシエマルジョンは、当業界で多く用いられているエマルジョン塗料またはエマルジョン接着剤と同じ方法で製造され、エポキシ樹脂100重量部を基準に、界面活性剤10〜30重量部、硬化剤5〜15重量部、溶剤200〜400重量部の割合で構成されることが、本発明の効果を果たすために好ましいが、必ずこれに限定されるものではない。
【0038】
ここで、界面活性剤は、SDBS(Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate)、Pluronic F127(BASF)、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル(polyoxyethylene nonylphenyl ether)などを用いることができ、エポキシエマルジョンの粒径は、界面活性剤の種類によって調節が可能であり、1〜30μmまでの大きさに強制乳化が可能である。
【0039】
また、硬化剤は、エチレンジアミン(ethylene diamine)、AEP(Aminoethyl piperazine)などのアミン系エポキシ硬化剤が用いることができ、溶剤は、一般的に、脱イオン水(De−Ionize water)を用いることが効果的である。
【0040】
このようなエポキシエマルジョンを塗布して樹脂基板の粗さを形成する過程により、樹脂基板と後工程で形成される金属シード層との密着力を強化させることができる。即ち、図3に示したように、樹脂基板材料である高分子物質の表面にエポキシエマルジョンを、スプレー(spray)、ディッピング(dipping)、または当業者に公知の様々な方法のその他のコーティング法を用いて樹脂基板の上に塗布した後、80℃以上の温度で硬化させてから乾燥して粗さを形成すると、材料の界面の密着力が強化されて微細回路の具現が可能になる。ここで、前記エポキシエマルジョンの塗布厚さは、好ましくは、2〜8μm、さらに好ましくは、5〜6μmであることが、本発明の効果を果たすために好ましい。
【0041】
前記エポキシエマルジョンを塗布する工法を使用すると、既存のデスミア工法より基板の粗さ値がはるかに低く、かつ優れた接着強度を維持することができる。これは、乳化処理が施されたエポキシの大きさを自由に調節することができるため、基板全体における粗さ形成面積を広くかつ均一に形成することができるためである。形成された粗さの平均測定値(Ra)が1μm以上であると、微細回路の線幅の形成が不利になり、平均粗さ測定値(Ra)が1μm未満であると、微細回路の線幅の形成が可能になる。前記工法を用いて形成された基板の平均粗さ測定値(Ra)が0.5〜0.7μmである場合、1kgf/cmの高い接着強度が得られる。
【0042】
図2Cを参照すると、前記エポキシエマルジョン表面処理が施された樹脂基板11上に金属を無電解メッキまたは真空蒸着して所望の厚さの金属シード層13を形成する。ここで、前記真空蒸着は、好ましくは、スパッタ(sputter)、熱蒸着(thermal evaporation)または e−ビーム(e−beam)法により行われることができるが、当業界に公知されたものであれば、特にこれに限定されない。これにより形成される金属シード層の厚さは、0.02〜4μm、好ましくは、0.02〜1μm、さらに好ましくは、0.02〜0.5μmであることが好適である。
【0043】
その後、当業界に公知されたように、パターンメッキを施す部分を除いた所定部分に、メッキレジストとして作用するドライフィルム14を塗布し(図2D参照)、電解金属パターンメッキを施した後、ドライフィルム14を除去して金属パターンメッキ層15を形成する(図2E参照)。
【0044】
一方、金属パターンメッキ層15が形成されない部分の金属シード層13は、通常のフラッシュエッチング法を用いて除去し(図2F参照)、金属パターンメッキ層15が形成された導通孔12は、当業界に公知された通常の導電性金属ペースト16で充填してコア回路層を完成する(図2G参照)。
【0045】
図1(b)、及び図4A〜図4Fを参照し、本発明によりビルドアッププリント回路基板のコア層に外層をビルドアップする過程を好ましい具体例を挙げて説明する。
【0046】
先ず、図2Gで形成されたコア回路層を、通常の表面処理方法に従って、例えば、CZ処理(MEC社CZ8100)により、回路層表面の粗さを増加させて樹脂基板材料との密着力を確保した後、その上にコア層で使用したものと互いに同一または異なる、エポキシ樹脂系またはフッ素樹脂系基板21を積層する(図4A参照)。
【0047】
その後、前記エポキシ樹脂系またはフッ素樹脂系基板21に層間の電気的導通のためのブラインドビアホール22を形成した後(図4B参照)、エポキシエマルジョンを塗布する工程により、基板表面の粗さを形成して無電解メッキを行い、例えば、約2〜3μmの厚さを有する金属シード層23を形成する(図4C参照)。
【0048】
その後、ブラインドビアホール22を含んで回路パターンが形成される位置を除いた所定の位置に、ドライフィルム24を塗布した後(図4D参照)、これをレジストにして電解メッキにより、金属パターンメッキ層25を形成する(図4E参照)。
【0049】
その後、ドライフィルム24を除去し、金属パターンメッキ層25が形成されていない部分の金属シード層23を通常のフラッシュエッチング工程により除去することにより、外層回路層を完成する(図4F参照)。
【0050】
選択的に、図4A〜図4Fで、上記のようなSAP工程を2回繰り返して3層〜6層まで形成した後、例えば、FCBGA基板の最外角層として用いられる場合、当業界に公知されたように、ソルダレジストを塗布し、通常のソルダレジストオープニング工程によりソルダレジストオープン部を形成した後、通常の無電解ニッケル/金メッキにより、バンプを形成することができる。このような工程によって形成された6層のFCBGA基板の一例を、図5に示した。
【0051】
図5を参照すると、コア層として第1樹脂基板31に第1回路層32a、32bとビアホール33が形成されており、外層として第2樹脂基板34a、34bとブラインドビアホールとともに第2回路層35a、35b、そして第3の樹脂基板36a、36bとブラインドビアホールとともに第3回路層37a、37bが形成されている。また、最外角層にソルダレジスト38a、38bが形成されており、所定のオープニング工程に従ってソルダレジストオープン部39a、39bが形成されている。
【0052】
一方、このようなビルドアップ基板の使用目的によって、外層のビルドアップ工程が数回さらに繰り返して行われ、所定の後工程がさらに行われることができるのは言うまでもない。
【0053】
このように製造されるビルドアッププリント回路基板は、HDI(High Density Interconnection)、UT−CSP(Ultra Thin−Chip Scale Package)、BGA(Ball Grid Array)、FCBGA(Flip Chip BGA)など、特に限定されず、微細回路を具現しようとする全ての製品に用いることができる。
【0054】
上記のように、本発明のビルドアップ基板製造工程によると、基板表面にエポキシエマルジョンを塗布して基板表面の粗さを形成することにより、金属との密着力を向上させて(即ち、密着力(Peel strength)>0.8kgf/cm)微細回路の具現が可能であり、既存の湿式金属シード層形成工程を乾式工程に代替することにより、環境にやさしい工程により、最小限の表面組さ(Ra<1.0μm)で、コア層の微細回路の具現が可能である。また、コア層と外層を含むビルドアッププリント回路基板の全層をSAP工法を用いて回路を形成することにより、高密度の微細回路を高信頼性で形成することができるという利点がある。
【実施例】
【0055】
以下、下記実施例を参照して、本発明をより具体的に説明するが、これに本発明の範疇は限定されない。
【0056】
(製造例1)
(エポキシエマルジョンの製造)
エポキシ樹脂(YDCN−500−90P)300gと、界面活性剤(SDBS)60gを、1時間、約120℃の温度で乾燥オーブンで溶解し、その溶解した溶液を、70〜80℃に冷却した後、硬化剤AEPを、エポキシ重量に対して10重量%添加して混合する。その後、逆乳化液(reverse emulsion)を製造するために、約50℃以上の脱イオン水に固形分含量が約25重量%になるように添加した後、高速ホモゲナイザー(Homogenizer)で12,000rpmの攪拌速度で強制混合させてエポキシエマルジョンを製造した。
【0057】
(実施例1)
A.エポキシ樹脂基板に機械的ドリルであるCNC(Computer Numerical Control:コンピューター数値制御)ドリルを用いて、約100〜300μmのビアホールを形成した後、前記製造されたエポキシエマルジョンを、スプレー(spray)法を用いて樹脂基板上に塗布して、基板の表面粗さを形成する。その後、前記ビアホールが形成された基板上に、無電解メッキ法を用いてCuシード層を蒸着した。その後、HSO(120〜160gl/l)、Cu(20〜40g/l)、Cl(20〜50ppm)、カパラシド(Cupracid)HLレベラ(5〜15ml/l)、気流(air flow volume0.05〜0.15m/min)、温度(20〜25℃)、電流密度(F/B1.5ASD)で電解銅パターンメッキにより、約10〜20μmのパターン銅メッキ層を形成して、エッチング速度を2m/分の条件下で、HSO/Hエッチング液を用いてフラッシュエッチングを行って、Cu−シード層を除去した。最後に、銅ペーストを、粘度3.0pa.s、予熱処理80℃/60min、硬化160℃/60minの条件下で、ビアホール内部に充填して、コア回路層を完成した。
【0058】
B.これにより製造されたコア回路層を、CZ処理(MEC社CZ8100)により、銅表面の粗さを増加させて基板材料との密着力を確保した後、ABF(Ajinomoto Build up Film)を、1次真空ラミネーション装備で温度100℃、真空時間30sec、圧力7kgf/cm、プレス時間60secで仮着け、2次ホットプレスで温度100℃、圧力10kgf/cm、プレス時間90secの条件下で、積層した。その後、COレーザを用いて約70μmのブラインドビアホールを形成した後、エポキシエマルジョンを、スプレー法を用いて樹脂基板上に塗布し、基板の表面粗さを形成する。その後、無電解銅メッキ(ATOTECH社製)で約3μm厚さのCuシード層を形成した。その後、HSO(120〜160g/l)、Cu(20〜40g/l)、Cl(20〜50ppm)、カパラシドHLレベラ(5〜15ml/l)、気流(air flow volume0.05〜0.15m/min)、温度(20〜25℃)、電流密度(F/B1.5ASD)の条件下で電解銅パターンメッキ(EVARA社製)により約15μmのパターン銅メッキ層を形成し、エッチング速度2m/分の条件下でHSO/Hエッチング液を用いてフラッシュエッチングを行って、Cu−シード層を除去した。
【0059】
C.Bから得た基板にB過程と同様に、2回繰り返しビルドアップを行い、3層〜6層までの外層を形成した後、ロールピッチ(Roll Pitch):370μm、350μm、320μm、ロール間圧力(Roll Press)、ドクターバー圧力、ロール回転速度(Roll Speed):1.2〜1.6m/min、乾燥温度/時間:78℃±2℃の条件下でソルダレジストを塗布し、前硬化(precure)を1次塗布後乾燥(タクトタイム(tact time)30秒)/2次塗布後乾燥(タクトタイム30秒)をして塗布されたインクの表面半硬化のための工程により、インクに含まれたソルベントを除去して露光作業が可能になるように乾燥した。露光工程におけるUV強度は、Spec:700〜900mJ/cmにして予め塗布されたインク表面にUV光を照射して作業フィルム/ガラスマスク(Work Film/Glass Mask)を通過してインクの光硬化を誘導することにより、インクが現像液でレジストの役目をするようにした。
【0060】
現像工程は、光硬化が行われた部分は炭酸ナトリウム(NaCO1%)でレジストの機能をするが、光硬化が行われていない部分は、溶解されて除去され、溶液は、NaCO濃度:11±1.0g/l(SPEC:10.5±2.0g/l)、NaCOpH:10.0〜12.5、NaCO温度:30±3℃、現像圧力、現像速度、NaCO1%溶液(1%炭酸ナトリウム)を使用して、UV硬化(現像が完了した状態でインク表面に光硬化を追加してUV露出の際に不十分な光反応をさらに行ってソルダレジスト(solder resist)物性を向上させる)、後硬化(完全乾燥)インクとCu界面との密着力向上及びインクの硬度(hardness)を増加するために、インクの成分のうち硬化剤成分の二重結合を活性化して、硬化剤で現われる全ての樹脂は、後硬化で初めて反応をして完全な高分子になる。その条件は、温度/時間:120℃/30分、150℃/60分にしてバンプが形成される位置の回路パターンをソルダオープニングによりオープンした後、ホウ酸濃度:22〜38g/l、PH:3.5〜4.5、スルファミン酸ニッケル:400〜500g/l、塩化ニッケル:8〜16g/l、Fe:200ppm以下、Cu:200ppm以下、温図:45〜55℃の条件下で、無電解ニッケルメッキ及びAu濃度:5.5〜7.5g/l、pH:6.1〜6.4、重力:1.09〜1.24、Fe:50ppm以下、Cu:18ppm以下、Ni:350ppm以下、Zn:5ppm以下、Tl:5〜15ppm、温度:65〜75℃の条件下で、無電解金メッキを順に行って、FCBGA基板を製造した。
【0061】
これにより製造されたビルドアッププリント回路基板の接着強度及び絶縁材の表面粗さの測定結果は、3D光学表面プロファイラー(Optical Surface Profilers)として用いられるZygo社のNewview 7200モデルで、A工程で粗さを形成した後、5ヶ所の粗さを評価した後、平均を出してその粗さ値を取り、その結果を、下記表1に示した。
【0062】
(実施例2)
実施例1の段階Aで、無電解メッキ工法を用いる代わりに、イオンビームスパッタを用いたことを除いては、前記実施例1と同様に実施して、CBGA基板を製造した。これにより製造されたビルドアッププリント回路基板の接着強度及び絶縁材の表面粗さを測定して、その結果を、下記表1に示した。
【0063】
(比較例1)
実施例1の段階Aで、エポキシエマルジョンを用いた表面粗さも形成過程を省略し、次のような通常のデスミア処理を用いたことを除いては、実施例1と同様に行って、CBGA基板を製造した。これにより製造されたビルドアッププリント回路基板の接着強度及び絶縁材の表面粗さを測定して、その結果を、下記表1に示した。
【0064】
※デスミア:
スウェラー(sweller)(pH10〜12で最適のエッチングのためのコンディショナーの役目をする。即ち、スミアを膨張状態にする)→3段水洗→過マンガン酸処理(主目的のスミアが除去されて樹脂表面に粗さが形成される)→1段水洗→2段水洗→中和(残留二酸化マンガンを除去する中和工程)→3段水洗→乾燥。
【0065】
【表1】

【0066】
前記表1に示したように、既存の湿式デスミア工程を用いてビルドアップ基板を製造する場合(比較例1)、接着強度が約0.5kgf/cmであり、表面粗さが1.0μmであり、36μm(Line/Space=18/18μm)のピッチを具現することができるが、本発明によるエポキシエマルジョンを塗布して表面処理を施す工程を用いてビルドアップ基板を製造する場合(実施例1〜2)、接着強度が約0.9kgf/cmであり、表面粗さが0.9μmであって、相対的に非常に小さいため、ピッチが20μm(Line/Space=10/10μm)である微細回路の具現が可能であり、より速い信号伝送速度を具現できることが分かる。
【0067】
以上、本発明を好ましい実施例に基づいて詳細に説明したが、これは、本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明によるビルドアッププリント回路基板及びその製造方法は、これに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。
【産業上の利用可能性】
【0068】
本発明は、環境にやさしく経済的な方法により、基板の粗さを形成することができるだけでなく、ビルドアップ基板材料と金属回路層との密着力強化による高信頼性の微細回路を具現することができるビルドアッププリント回路基板及びその製造方法に適用可能である。
【符号の説明】
【0069】
11 第1樹脂基板(樹脂基板)
12 導通孔(内層ビア用導通孔)
13 第1金属シード層(金属シード層)
14、24 ドライフィルム
15 第1パターンメッキ層(金属パターンメッキ層)
16 導電性金属ペースト
21 エポキシ樹脂系またはフッ素樹脂系基板(第2樹脂基板)
22 ブラインドビアホール
23 第2金属シード層(金属シード層)
25 第2のパターンメッキ層(金属パターンメッキ層)
31 第1樹脂基板
32a、32b 第1回路層
33 ビアホール
34a、34b 第2樹脂基板
35a、35b 第2回路層
36a、36b 第3の樹脂基板
37a、37b 第3回路層
38a、38b ソルダレジスト層
39a、39b ソルダレジストオープン部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(a)第1樹脂基板を提供する段階と、
(b)前記第1樹脂基板の表面にエポキシエマルジョン溶液を塗布して粗さを形成する段階と、
(c)前記粗さが形成された第1樹脂基板にコア回路層を形成してコア層を提供する段階と、
を含むビルドアッププリント回路基板の製造方法。
【請求項2】
前記コア層上に、
(d)第2樹脂基板を積層する段階と、
(e)前記積層された第2樹脂基板の表面にエポキシエマルジョン溶液を塗布して粗さを形成する段階と、
(f)前記粗さが形成された第2樹脂基板に外層回路層を形成して外層を提供する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のビルドアッププリント回路基板の製造方法。
【請求項3】
前記コア回路層は、
前記粗さが形成された第1樹脂基板上に第1金属シード層を形成した後、前記第1金属シード層が形成された基板を電解メッキ法を用いて第1金属パターンメッキ層を形成し、前記第1金属パターンメッキ層が形成されていない部分の第1金属シード層を除去して製造されることを特徴とする請求項1に記載のビルドアッププリント回路基板の製造方法。
【請求項4】
前記外層回路層は、
前記粗さが形成された第2樹脂基板上に無電解メッキ法を用いて第2金属シード層を形成した後、前記第2金属シード層が形成された基板を電解メッキ法を用いて第2金属パターンメッキ層を形成し、前記第2金属パターンメッキ層が形成されていない部分の第2金属シード層を除去して製造されることを特徴とする請求項2に記載のビルドアッププリント回路基板の製造方法。
【請求項5】
前記第1樹脂基板を提供する段階は、前記第1樹脂基板に導通孔を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のビルドアッププリント回路基板の製造方法。
【請求項6】
前記第2樹脂基板を積層する段階は、前記積層された第2樹脂基板にブラインドビアホールを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載のビルドアッププリント回路基板の製造方法。
【請求項7】
前記粗さを形成する段階は、エポキシエマルジョンを塗布した後、80〜200℃の温度で後硬化して乾燥させることを特徴とする請求項1に記載のビルドアッププリント回路基板の製造方法。
【請求項8】
前記エポキシエマルジョンは、界面活性剤、溶剤、硬化剤、及びエポキシ樹脂で構成されることを特徴とする請求項1に記載のビルドアッププリント回路基板の製造方法。
【請求項9】
前記エポキシエマルジョンの粒径は、1〜30μmであることを特徴とする請求項1に記載のビルドアッププリント回路基板の製造方法。
【請求項10】
前記エポキシエマルジョンの塗布厚さは、2〜8μmであることを特徴とする請求項1に記載のビルドアッププリント回路基板の製造方法。
【請求項11】
前記第1及び第2樹脂基板は、互いに同一または異なる、エポキシ系樹脂またはフッ素系樹脂からなる基板であることを特徴とする請求項2に記載のビルドアッププリント回路基板の製造方法。
【請求項12】
前記第1金属シード層は、真空蒸着法または無電解メッキ法を用いて形成されることを特徴とする請求項3に記載のビルドアッププリント回路基板の製造方法。
【請求項13】
前記エポキシエマルジョンを塗布して形成された樹脂基板の平均表面粗さ(Ra)が、1.0μm未満であることを特徴とする請求項1に記載のビルドアッププリント回路基板の製造方法。
【請求項14】
請求項1に記載の製造方法によって形成されるビルドアッププリント回路基板。
【請求項15】
前記ビルドアッププリント回路基板の平均表面粗さ(Ra)は、1.0μm未満であることを特徴とする請求項14に記載のビルドアッププリント回路基板。

【図1】
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【図2A】
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【図2B】
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【図2C】
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【図2D】
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【図2E】
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【図2F】
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【図2G】
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【図4A】
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【図4B】
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【図4C】
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【図4D】
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【図4E】
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【図4F】
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【図5】
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【図3】
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【公開番号】特開2013−115423(P2013−115423A)
【公開日】平成25年6月10日(2013.6.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−47730(P2012−47730)
【出願日】平成24年3月5日(2012.3.5)
【出願人】(594023722)サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. (1,585)
【Fターム(参考)】