説明

回路板とその製造方法

【課題】同時に導電ペーストバイアおよび金属バイアを備える回路板を製造する回路板の製造方法、並びに同時に導電ペーストバイア及び金属バイアを備える回路板を提供する。
【解決手段】回路板が第1配線構造および第2配線構造を含む。第1配線構造が、第1誘電層と第1配線層と第2配線層と金属バイアとを含む。第1誘電層が互いに対向する第1表面および第2表面を有する。第1配線材料層が第1表面上に配置される。第2配線材料層が第2表面上に配置される。金属バイアが第1誘電層中に配置され、第1配線材料層および第2配線材料層を電気接続する。第2配線構造が第1配線構造上に配置される。第2配線構造が第3配線層と第2誘電層と導電ペーストバイアとを含む。第2誘電層が第1表面上に配置され、第1配線層を被覆する。第3配線層が第2誘電層上に配置される。導電ペーストバイアが第2誘電層中に配置され、第1配線層および第3配線層を電気接続する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、回路板とその製造方法に関し、特に、同時に導電ペースト(conductive paste)バイア(via)および金属バイア(metal via)を備える回路板とその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電子技術の日進月歩に伴い、先端技術電子産業の相次ぐ出現により、更に人間的なものとなり、機能が更に優れたものとなった電子製品が絶えず古いものを改め新しいものを生みだすとともに、軽く薄く短く小さくという潮流に向かって設計されている。これらの電子製品において、通常、その上に電子素子を実装するために用いられるのが回路板である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】中華民国(台湾)専利出願第200614898号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般的に言って、回路板は、多層配線構造により構成され、各層の配線が金属バイア(via)によって相互に電気接続される。ラミネーション(lamination)方式により多層配線構造を形成する時、圧力ストレスを受ける影響から、これらの金属バイアおよび配線層間の境界面がそれにより欠陥(破裂、不完全な接合)を発生させる。また、これらの金属バイアが高温製造プロセスにおいても熱ストレスの影響で変形を発生させ、それにより、これらの金属バイア間の配線に損壊が生じる事態が容易に発生する。
【0005】
中華民国(台湾)専利出願第200614898号は、多層印刷配線版の製造方法を提出しており、絶縁層上にPET離型層(mold releasing layer)を形成して、レーザー加工によりバイアホールを形成するとともに、スクリーン印刷の方式で導電ペーストをバイアホールへ充填している。
【0006】
そこで、この発明の目的は、同時に導電ペーストバイア(導電ペースト導通孔)および金属バイア(金属導通孔)を備える回路板を製造する回路板の製造方法を提供することにある。
【0007】
この発明の別な目的は、同時に導電ペーストバイアおよび金属バイアを備える回路板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この発明は、回路板の製造方法を提出し、この方法は、先に配線構造を提供する。この配線構造が、第1誘電層と第1配線材料層と第2配線材料層と導電ペーストバイアとを含む。第1誘電層が第1表面および第1表面に対向する第2表面を有する。第1配線材料層が前記第1表面上に配置される。第2配線材料層が第2表面上に配置される。導電ペーストバイアが第1誘電層中に配置され、かつ第1配線材料層および第2配線材料層を電気接続する。第1配線材料層をパターン化して、第1配線層を形成する。次に、第1表面上に第2誘電層を形成し、第2誘電層が第1配線層を被覆する。その後、第2誘電層中に金属バイアを形成し、かつ第2誘電層上に第3配線材料層を形成する。そのうち、金属バイアおよび第1配線材料層ならびに第3配線材料層は電気接続される。
【0009】
この発明は、別な回路板の製造方法を提出し、この方法は、先に配線構造を提供する。この配線構造が、第1誘電層と第1配線材料層と第2配線材料層と金属バイアとを含む。第1誘電層が第1表面および第1表面に対向する第2表面を有する。第1配線材料層が前記第1表面上に配置される。第2配線材料層が第2表面上に配置される。金属バイアが第1誘電層中に配置され、かつ第1配線材料層および第2配線材料層を電気接続する。そして、第1配線材料層をパターン化して、第1配線層を形成する。次に、第1表面上に第2誘電層を形成し、第2誘電層が第1配線層を被覆する。その後、第2誘電層中に第1バイアホールを形成し、かつ第1バイアホールが第1配線層の一部を露出する。続いて、第1バイアホール中に導電ペーストバイアを形成する。その後、第2誘電層および導電ペーストバイア上に第3配線材料層を形成する。
【0010】
この発明は、また別な回路板の製造方法を提供し、この方法は、第1配線構造および第2配線構造を含む。第1配線構造が、第1誘電層と、第1配線層と、第2配線層と、金属バイアとを含む。第1誘電層が第1表面および第1表面に対向する第2表面を有する。第1配線材料層が前記第1表面上に配置される。第2配線材料層が第2表面上に配置される。金属バイアが第1誘電層中に配置され、かつ第1配線材料層および第2配線材料層を電気接続する。第2配線構造が第3配線層と第2誘電層と導電ペーストバイアとを含む。第3配線層が第2配線層上に配置される。第2誘電層が第1配線層および第3配線層間に配置される。導電ペーストバイアが第2誘電層中に配置され、かつ第1配線層および第3配線層を電気接続する。
【発明の効果】
【0011】
上記に基づいて、この発明の回路板中、対向して配置される導電ペーストバイアと金属バイアとを備えるので、回路板が後続のラミネーションプロセスを実施して更に多層の配線構造の回路板を形成する時、導電ペーストバイアが緩衝構造となることができるため、金属バイアおよび配線層間の境界面が圧力ストレスの影響により欠陥(例えば、破裂、不完全な接合)を発生させることを回避することができる。
【0012】
また、この発明の回路板中、導電ペーストバイアが、緩衝構造となることができるため、金属バイアが、プロセス温度が高すぎて変形を発生させる時、金属バイアが配線層を押し出して配線層に損壊を発生させることを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1A】この発明の実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。
【図1B】この発明の実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。
【図1C】この発明の実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。
【図1D】この発明の実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。
【図1E】この発明の実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。
【図2A】この発明の別な実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。
【図2B】この発明の別な実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。
【図2C】この発明の別な実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。
【図2D】この発明の別な実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。
【図2E】この発明の別な実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。
【図3A】この発明の更に別な実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。
【図3B】この発明の更に別な実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。
【図4A】この発明のまた別な実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。
【図4B】この発明のまた別な実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図1Aから図1Eは、この発明の実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。先ず、図1Aにおいて、第1誘電層101を提供する。第1誘電層101は、第1表面101aと、第1表面101aに対向する第2表面101bとを有する。それから、第1表面101a上に第1配線材料層102を形成する。第1配線材料層102は、例えば、銅層である。第1配線材料層102を形成するステップは、例えば、電気メッキプロセスである。その後、第2表面101b上に絶縁薄膜103を形成する。絶縁薄膜103の材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate = PET)である。絶縁薄膜103を形成するステップは、例えば、ラミネーションプロセスを実施することである。そして、別な実施形態中、第1配線材料層102および絶縁薄膜103いずれもラミネーション方式を利用して、それぞれ第1表面101aおよび第2表面101b上に形成することができる。
【0015】
その後、図1Bにおいて、絶縁薄膜103および第1誘電層101中にバイアホール104を形成し、かつバイアホール104が第1配線材料層102の一部を露出する。バイアホール104を形成するステップは、例えば、レーザードリルプロセスを実施することである。次に、バイアホール104中に導電ペーストバイア(導電ペースト導通孔)105を形成する。導電ペーストバイア105を形成するステップは、例えば、プリントプロセスを実施することであり、導電ペースト(例えば、銀ペースト、銅ペースト等)をバイアホール104中に充填することである。
【0016】
次に、図1Cにおいて、絶縁薄膜103を除去する。そして、第2表面101bおよび導電ペーストバイア105上に第2配線材料層106を形成し、配線構造100を形成する。第2配線材料層106は、例えば、銅層である。第2配線材料層106を形成するステップは、例えば、ラミネーションプロセスを実施することである。導電ペーストバイア105は、第1配線材料層102および第2配線材料層106を電気接続する。注意すべきは、このラミネーションプロセス中、導電ペーストが硬化していないので、バイアホール104(図1B参照)外の導電ペーストバイア105がバイアホール104中に押し込まれて、高温高圧ラミネーションを経た後、平坦なラミネーション表面を形成することである。この時、導電ペーストバイア105が頂部105aと底部105bとを有し、底部105bが第1表面101aに隣接し、頂部105aが第2表面101bに隣接し、かつ頂部105aの外径が底部105bの外径より大きい。この実施形態中、底部105bと第1表面101aとが平ら(flush)となり、頂部105aと第2表面101bとが平らとなる。
【0017】
その後、図1Dにおいて、配線構造100中の第1配線材料層102および第2配線材料層106をパターン化し(図1C参照)、それぞれ第1配線層102aおよび第2配線層106aを形成する。別な実施形態中、第1配線材料層102だけをパターン化し、実際の必要に応じて、後続の他のプロセス中に第2配線材料層106をパターン化することもできる。そして、第1表面101a上に第2誘電層111を形成し、かつ第2誘電層111が第1配線層102aを被覆する。次に、第2誘電層111中に金属バイア(金属導通孔)113を形成し、かつ第2誘電層111上に第3配線材料層114を形成する。金属バイア113と第1配線層102aと第3配線材料層114とが電気接続される。金属バイア113および第3配線材料層114を形成するステップは、例えば、先に第2誘電層111中にバイアホール112を形成することである。バイアホール112を形成するステップは、例えば、レーザードリルを実施することである。バイアホール112が第1配線層102aの一部を露出する。その後、電気メッキプロセスを実施して、バイアホール112中に金属バイア113を形成するとともに、第2誘電層111上に第3配線材料層114を形成する。金属バイア113が頂部113aと底部113bとを有し、底部113bが第1表面101aに隣接し、頂部113aが第1表面101aから遠く、かつ頂部113aの外径が底部113bの外径より大きい。
【0018】
その後、図1Eにおいて、第3配線材料層114をパターン化して第3配線層114aを形成し、この実施形態中の回路板10の製造を完成する。
【0019】
図2Aから図2Eは、この発明の別な実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。この実施形態中、形成する回路板は、回路板10と同一な構造を有する。先ず、図2Aにおいて、第1誘電層201を提供する。第1誘電層201は、第1表面201aと、第1表面201aに対向する第2表面201bとを有する。そして、第1表面201a上に第1配線材料層202を形成する。第1配線材料層202は、例えば、銅層である。第1配線材料層202を形成するステップは、例えば、電気メッキプロセスを実施することである。
【0020】
次に、図2Bにおいて、第1誘電層201中に金属バイア204を形成し、かつ第2表面201b上に第2配線材料層205を形成して、配線構造200を形成する。金属バイア204および第2配線材料層205を形成するステップは、例えば、先に第1誘電層201中にバイアホール203を形成することである。バイアホール203を形成するステップは、例えば、レーザードリルを実施することである。バイアホール203が第1配線材料層202の一部を露出させる。その後、電気メッキプロセスを実施して、バイアホール203中に金属バイア204を形成するとともに、第1誘電層201上に第2配線材料層205を形成する。金属バイア204が頂部204aと底部204bとを有し、底部204bが第2表面201bに隣接し、かつ頂部204aの外径が底部204bの外径より大きい。この実施形態中、底部204bと第1表面201aとが平らであり、頂部204aと第2表面201bとが平らである。
【0021】
次に、図2Cにおいて、配線構造200中の第1配線材料層202をパターン化して、第1配線層202aを形成する。別な実施形態中、実際の必要に応じて第1配線材料層202および第2配線材料層205を同時にパターン化することもできる。そして、第1表面201a上に第2誘電層211を形成し、かつ第2誘電層211が第1配線層202aを被覆する。その後、選択的に第2誘電層211上に絶縁薄膜212を形成する。絶縁薄膜212の材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)である。絶縁薄膜212を形成するステップは、例えば、ラミネーションプロセスを実施することである。
【0022】
そして、図2Dにおいて、絶縁薄膜212および第2誘電層211中にバイアホール213を形成し、かつバイアホール213が第1配線層202aの一部を露出させる。バイアホール213を形成するステップは、例えば、レーザードリルを実施することである。次に、バイアホール213中に導電ペーストバイア214を形成する。導電ペーストバイア214を形成するステップは、例えば、プリントプロセスを実施して、導電ペースト(例えば、銀ペースト、銅ペーストなど)をバイアホール213中に充填することである。
【0023】
その後、図2Eにおいて、絶縁薄膜212を除去する。そして、第2誘電層211および導電ペーストバイア214上に第3配線材料層(図示せず)を形成する。第3配線材料層は、例えば、銅層である。第3配線材料層を形成するステップは、ラミネーションプロセスを実施することである。導電ペーストバイア214が第1配線層202aおよび第3配線層215を電気接続する。注意すべきは、このラミネーションプロセス中、バイアホール213の外の導電ペーストバイア214をバイアホール213中へ押し込むことである。導電ペーストバイア214が頂部214aと底部214bとを有し、底部214bが第1表面201aに隣接し、頂部214aが第1表面201aから遠く、かつ頂部214aの外径が底部214bの外径より大きい。
【0024】
その後、第3配線材料層をパターン化して、第3配線層215を形成し、この実施形態の回路板20を完成する。
【0025】
図1Eと図2Eとに示すように、回路板10,20中にいずれも対応するように配置された導電ペーストバイア(導電ペースト導通孔)と金属バイア(金属導通孔)とを備えるので、回路板10,20が後続のラミネーションプロセスを実施して、更に多層の配線構造を有する回路板を形成する時、導電ペーストバイア105,214を緩衝構造とすることができるため、圧力ストレスの影響を受けて金属バイア113,204および第1配線層102a,202a間の境界面が欠陥(破裂、不完全な接合)を生ずる問題を回避することができる。
【0026】
また、回路板10,20中、導電ペーストバイア105,214は、緩衝構造とすることができるので、金属バイア113,204が、プロセス温度が高すぎて変形を発生させる時、金属バイア113,204が第1配線層102a,202aを押し出して第1配線層102a,202aが損壊されることを有効に防止する。
【0027】
後続のラミネーションプロセスを実施して、更に多層の配線構造を有する回路板を形成することについて、以下に、回路板10を例にあげて説明する。
【0028】
図3Aから図3Bは、この発明の更に別な実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。先ず、図3Aにおいて、回路板10,10'を提供する。回路板10および回路板10'は、同一構造を有する。そして、回路板10および回路板10'間に誘電層300を提供するとともに、回路板10に隣接する導電ペーストバイア105の一側に誘電層302と配線材料層304とを提供する。また、回路板10'に隣接する導電ペーストバイア105の一側に誘電層306と配線材料層308とを提供するとともに、回路板10'の第3配線層114a上に錐状導電ペースト30を形成する。
【0029】
そして、図3Bにおいて、配線材料層304と、誘電層302と、回路板10と、誘電層300と、回路板10'と、誘電層306と、配線材料層308とをラミネーションする。ラミネーションプロセス中、錐状導電ペースト30が誘電層300を貫いて導電ペーストバイア30aを形成する。次に、配線材料層304および誘電層302中にバイアホールを形成するとともに、電気メッキプロセスを実施して、金属バイア312を形成し、かつ配線材料層314を増層する。配線材料層308および誘電層306中にバイアホールを形成するとともに、電気メッキプロセスを実施して、金属バイア316を形成し、かつ配線材料層318を増層する。その後、配線材料層314,304に対してパターン化プロセスを実施できるとともに、配線材料層318,308に対してパターン化プロセスを実施して必要な配線層を形成する。
【0030】
図4Aから図4Bは、この発明のまた別な実施形態にかかる回路板の製造方法を示す断面図である。先ず、図4Aにおいて、回路板10,10'を提供する。回路板10および回路板10'は、同一構造を有する。そして、回路板10上に誘電層400と、金属バイア402と、配線層404とを形成するとともに、回路板10'上に誘電層410と、金属バイア412と、配線層414と、錐状導電ペースト40とを形成する。次に、回路板10の一側に誘電層406と配線材料層408とを提供するとともに、回路板10,10'間に誘電層409を提供する。また、回路板10'の錐状導電ペースト40に対向する一側に誘電層416と配線材料層418とを提供する。
【0031】
そして、図4Bにおいて、配線材料層408と、誘電層406と、回路板10と、誘電層409と、回路板10'と、誘電層416と、配線材料層418とをラミネーションする。ラミネーションプロセス中、錐状導電ペースト40が誘電層409を貫いて導電ペーストバイア40aを形成する。次に、配線材料層408および誘電層406中にバイアホールを形成するとともに、電気メッキプロセスを実施して金属バイア424および配線材料層422を形成する。配線材料層418および誘電層416中にバイアホールを形成するとともに、電気メッキプロセスを実施して金属バイア424および配線材料層426を形成する。その後、配線材料層422,408に対してパターン化プロセスを実施できるとともに、配線材料層426,418に対してパターン化プロセスを実施して、必要な配線層を形成する。
【0032】
以上のように、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【符号の説明】
【0033】
10,10',20 回路板
100,200 配線構造
101,201 第1誘電層
101a,201a 第1表面
101b,201b 第2表面
102,202 第1配線材料層
102a,202a 第1配線層
103,212 絶縁薄膜
104,203,213 バイアホール
105,214 導電ペーストバイア(導電ペースト導通孔)
113a,204a,214a 頂部
113b,204b,214b 底部
111,211 第2誘電層
10 第1配線構造
10' 第2配線構造
113,204 金属バイア(金属導通孔)
114 第3配線材料層
114a 第3配線層
300,302,306,400,406,409,416 誘電層
30,40,40a 錐状導電ペースト
30a 導電ペーストバイア(導電ペースト導通孔)
312,316,402,412,424 金属バイア(金属導通孔)
414 配線層
418,422 配線材料層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1表面および前記第1表面に対向する第2表面を有する第1誘電層と;
前記第1表面上に配置される第1配線材料層と;
前記第2表面上に配置される第2配線材料層と;
前記第1誘電層中に配置され、かつ前記第1配線材料層および前記第2配線材料層を電気接続する導電ペーストバイアと
を含む回路構造を提供することと;
前記第1配線材料層をパターン化して、第1配線層を形成することと;
前記第1表面上に第2誘電層を形成し、前記第2誘電層が前記第1配線層を被覆することと;
前記第2誘電層中に金属バイアを形成し、かつ前記第2誘電層上に第3配線材料層を形成し、前記金属バイア、前記第1配線層、および前記第3配線材料層の各々が電気接続されることと
を含む回路板の製造方法。
【請求項2】
前記導電ペーストバイアが、頂部および底部を有し、前記底部が前記第1表面に隣接し、前記頂部が前記第2表面に隣接し、かつ前記頂部の外径が前記底部の外径より大きい請求項1に記載の回路板の製造方法。
【請求項3】
前記金属バイアが、頂部および底部を有し、前記底部が前記第1表面に隣接し、前記頂部が前記第1表面から遠く、かつ前記頂部の外径が前記底部の外径より大きい請求項1に記載の回路板の製造方法。
【請求項4】
前記回路構造を提供するステップが:
前記第1誘電層を提供することと;
前記第1表面上に前記第1配線材料層を形成することと;
前記第2表面上に絶縁薄膜を形成することと;
前記絶縁薄膜および前記第1誘電層中にバイアホールを形成し、前記バイアホールが前記第1配線材料層の一部を露出することと;
前記バイアホール中に前記導電ペーストバイアを形成することと;
前記絶縁薄膜を除去することと;
前記第2表面および前記導電ペーストバイア上に前記第2配線材料層を形成することと
を含む請求項1に記載の回路板の製造方法。
【請求項5】
第1表面および前記第1表面に対向する第2表面を有する第1誘電層と;
前記第1表面上に配置される第1配線材料層と;
前記第2表面上に配置される第2配線材料層と;
前記第1誘電層中に配置され、かつ前記第1配線材料層および前記第2配線材料層を電気接続する金属バイアと
を含む回路基板を提供することと;
前記第1配線材料層をパターン化して、第1配線層を形成することと;
前記第1表面上に第2誘電層を形成し、前記第2誘電層が前記第1配線層を被覆することと;
前記第2誘電層中にバイアホールを形成し、かつ前記バイアホールが前記第1配線層を露出させることと;
前記バイアホール中に導電ペーストバイアを形成することと;
前記第2誘電層および前記導電ペーストバイア上に第3配線材料層を形成することと
を含む回路板の製造方法。
【請求項6】
前記金属バイアが、頂部および底部を有し、前記底部が前記第1表面に隣接し、前記頂部が前記第2表面に隣接し、かつ前記頂部の外径が前記底部の外径より大きい請求項5に記載の回路板の製造方法。
【請求項7】
前記導電ペーストバイアが、頂部および底部を有し、前記底部が前記第1表面に隣接し、前記頂部が前記第1表面から遠く、かつ前記頂部の外径が前記底部の外径より大きい請求項5に記載の回路板の製造方法。
【請求項8】
前記回路基板を形成するステップが:
第1誘電層を提供することと;
前記第1表面上に前記第1配線材料層を形成することと;
前記第1誘電層中に前記金属バイアを形成し、かつ前記第2表面上に前記第2配線材料層を形成することと
を含む請求項5に記載の回路板の製造方法。
【請求項9】
第1表面および前記第1表面に対向する第2表面を有する第1誘電層と;
前記第1表面上に配置される第1配線層と;
前記第2表面上に配置される第2配線層と;
前記第1誘電層中に配置され、かつ前記第1配線層および前記第2配線層を電気接続する金属バイアと
を含む第1配線構造と
前記第1表面上に配置され、かつ前記第1配線層を被覆する第2誘電層と;
前記第2誘電層上に配置される第3配線層と;
前記第2誘電層中に配置され、かつ前記第1配線層および前記第3配線層を電気接続する導電ペーストバイアと
を含み、前記第1表面上に配置された第2配線構造と
を備える回路板。
【請求項10】
前記金属バイアが、頂部および底部を有し、前記底部が前記第1表面に隣接し、前記頂部が前記第2表面に隣接し、かつ前記頂部の外径が前記底部の外径より大きい請求項9に記載の回路板。
【請求項11】
前記導電ペーストバイアが、頂部および底部を有し、前記底部が前記第1表面に隣接し、前記頂部が前記第1表面から遠く、かつ前記頂部の外径が前記底部の外径より大きい請求項9に記載の回路板。

【図1A】
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【図1B】
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【図1C】
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【図1D】
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【図1E】
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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3A】
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【図3B】
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【図4A】
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【図4B】
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【公開番号】特開2012−64788(P2012−64788A)
【公開日】平成24年3月29日(2012.3.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−208149(P2010−208149)
【出願日】平成22年9月16日(2010.9.16)
【出願人】(504366109)欣興電子股▲ふん▼有限公司 (21)
【Fターム(参考)】