特開 2017-62453 感光性絶縁フィルム、プリント回路基板及びプリント回路基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-62453(P2017-62453A)

(43)【公開日】2017年3月30日

(54)【発明の名称】感光性絶縁フィルム、プリント回路基板及びプリント回路基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/004 20060101AFI20170310BHJP

   H05K 1/03 20060101ALI20170310BHJP

   H05K 3/46 20060101ALI20170310BHJP

   G03F 7/075 20060101ALI20170310BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/004 512

   H05K1/03 610H

   H05K1/03 610R

   H05K3/46 T

   G03F7/004 501

   G03F7/075 501

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-17490(P2016-17490)

(22)【出願日】2016年2月1日

(31)【優先権主張番号】10-2015-0134756

(32)【優先日】2015年9月23日

(33)【優先権主張国】KR

(71)【出願人】

【識別番号】594023722

【氏名又は名称】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．

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】イン−ヒュン ジャン

(72)【発明者】

【氏名】キョン−スーン パク

(72)【発明者】

【氏名】ジュン−ファ リー

(72)【発明者】

【氏名】ジン−ウク リー

(72)【発明者】

【氏名】ジョン−ユン キム

【テーマコード（参考）】

2H125

5E316

【Ｆターム（参考）】

2H125CA13

5E316AA12

5E316CC02

5E316CC08

5E316DD02

5E316GG15

5E316HH33

(57)【要約】      （修正有）

【課題】プリント回路基板にビアホールを精密に形成することができ、製造工程を低減することができる感光性絶縁フィルム及びその製造方法を提供する。
【解決手段】感光性絶縁フィルムは、感光性絶縁樹脂と、感光性絶縁樹脂に分散されている充填材と、充填材の表面にコーティングされ、光を吸収する吸光部と、を含む感光性絶縁フィルム。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

感光性絶縁樹脂と、
前記感光性絶縁樹脂に分散されている充填材と、
前記充填材の表面にコーティングされ、光を吸収する吸光部と、
を含む感光性絶縁フィルム。

【請求項2】

前記吸光部は、
３４０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長を吸収する吸光物質を含む、請求項１に記載の感光性絶縁フィルム。

【請求項3】

前記吸光物質は、
炭素コンジュゲーション（ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ）結合を含む作用基、ジイミン基（ｄｉｉｍｉｎｅ）及びベンゼンリングを含む作用基のうちの少なくとも一種を含む、請求項２に記載の感光性絶縁フィルム。

【請求項4】

前記充填材は、シリカを含む材質で形成される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の感光性絶縁フィルム。

【請求項5】

前記吸光部は、カップリング剤をさらに含む、請求項２に記載の感光性絶縁フィルム。

【請求項6】

前記カップリング剤は、シラン基を含む、請求項５に記載の感光性絶縁フィルム。

【請求項7】

導体パターン及び絶縁層を含み、
前記絶縁層は、
感光性絶縁樹脂と、
前記感光性絶縁樹脂に分散されている充填材と、
前記充填材の表面にコーティングされ、光を吸収する吸光部と、
を含むプリント回路基板。

【請求項8】

第１導体パターンを形成するステップと、
前記第１導体パターン上に絶縁層を形成するステップと、
前記絶縁層上に第２導体パターンを形成するステップと、を含み、
前記絶縁層は、
感光性絶縁樹脂と、前記感光性絶縁樹脂に分散されている充填材と、前記充填材の表面にコーティングされ、光を吸収する吸光部と、を含む、プリント回路基板の製造方法。

【請求項9】

前記絶縁層は、
前記感光性絶縁樹脂と、前記充填材と、前記吸光部と、を含む感光性絶縁フィルムを前記第１導体パターンにラミネーションして形成される、請求項８に記載のプリント回路基板の製造方法。

【請求項10】

前記絶縁層を形成するステップの後に、
前記絶縁層にビアを形成するステップをさらに含む、請求項８または請求項９に記載のプリント回路基板の製造方法。

【請求項11】

前記ビアを形成するステップは、
フォトリソグラフィでビアホールを形成するステップを含む、請求項１０に記載のプリント回路基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、感光性絶縁フィルム、プリント回路基板及びプリント回路基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、プリント回路基板に実装される素子はますます高性能化及び軽薄短小化している。このため、素子が実装されるプリント回路基板においては、制限された面積に形成される導体パターンやビアの数が増加している。

【0003】

絶縁層にビアホールを形成するためには、機械的ドリルまたはレーザドリルを用いることができ、絶縁層の一部をエッチングすることもできる。しかし、上記の方法は、ビアホールのサイズの減少等により多くの制約があった。

【0004】

これに対する方案として、感光性絶縁物質を用いて絶縁層を形成し、フォトリソグラフィ法を用いて絶縁層にビアホールを形成する方法がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０８−２５５９８３号公報

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施例によれば、プリント回路基板にビアホールを精密に形成することができる。

【0007】

また、本発明の実施例によれば、プリント回路基板の製造工程を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施例に係る感光性絶縁フィルムを示す図である。

【図2】図１のＡ部分を拡大して示す図である。

【図3】本発明の一実施例に係るプリント回路基板を示す図である。

【図4】本発明の一実施例に係るプリント回路基板の製造方法の一工程を説明するための図である。

【図5】図４に示した工程の次の工程を示す図である。

【図6】図５に示した工程の次の工程を示す図である。

【図7】図６に示した工程の次の工程を示す図である。

【図8】図７に示した工程の次の工程を示す図である。

【図9】図８に示した工程の次の工程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本出願で用いた用語は、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、ステップ、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、ステップ、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ことを理解しなくてはならない。また、明細書全体で、「上に」というのは、対象部分の上または下に位置することを意味し、必ずしも重力方向を基準にして上側に位置することを意味するものではない。

【0010】

また、「結合」とは、各構成要素の間の接触関係において、各構成要素の間に物理的に直接接触する場合のみを意味するものではなく、他の構成が各構成要素の間に介在され、その他の構成に構成要素がそれぞれ接触している場合まで包括する概念として使用する。

【0011】

図に示されている各構成の大きさや厚さは、説明の便宜のために任意に示したものであって、本発明が必ずしも図示されものにより限定されることはない。

【0012】

以下、本発明に係るプリント回路基板及びプリント回路基板の製造方法の実施例を添付図面を参照して詳細に説明し、添付図面を参照して説明するにあたり、同一または対応する構成要素に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。

【0013】

＜感光性絶縁フィルム＞
図１は、本発明の一実施例に係る感光性絶縁フィルムを示す図である。図２は、図１のＡ部分を拡大した図である。

【0014】

図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例に係る感光性絶縁フィルム１００は、感光性絶縁樹脂１０と、充填材２０と、吸光部３０と、を含み、保護フィルム１とキャリアフィルム２とをさらに含むことができる。

【0015】

感光性絶縁樹脂１０は、絶縁性及び感光性を有する樹脂であって、アクリル樹脂、感光性フェノール樹脂、感光性エポキシ樹脂、感光性が付与されたエポキシ変性ポリイミド樹脂、及び感光性ポリイミド樹脂のうちの少なくとも一種を含むことができ、光重合可能な不飽和結合基及びカルボキシル基、及び／または酸無水物基を含む化合物であることができる。

【0016】

感光性絶縁樹脂１０は、光重合開始剤をさらに含むことができる。

【0017】

充填材２０は、感光性絶縁樹脂１０に分散されている。充填材２０は、感光性絶縁樹脂１０に分散されて、本実施例に係る感光性絶縁フィルム１００の熱膨脹係数を低減することができる。

【0018】

充填材２０は、感光性絶縁樹脂１０の熱膨脹係数よりも低い熱膨脹係数を有する物質で形成されることができる。すなわち、充填材２０は、感光性絶縁樹脂１０に比べて相対的に低い熱膨脹係数を有する有機質微粒子及び無機質微粒子のうちの少なくとも一種を含むことができる。

【0019】

有機質微粒子は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、及びポリイミド樹脂のうちの少なくとも一種を含むことができる。無機質微粒子は、例えば、シリカ、タルク、アルミナ、酸化チタン、及び酸化ジルコニウムのうちの少なくとも一種を含むことができる。

【0020】

特に、充填材２０は、シリカを含む材質で形成されることが好ましい。シリカは、後述するシラン基を含むカップリング剤と反応するので、充填材２０の感光性絶縁樹脂１０との結合力または感光性絶縁樹脂１０内での充填材２０の分散性を向上することができる。

【0021】

また、シリカは、様々な直径に加工しやすく、容易に入手できるという利点がある。

【0022】

充填材２０の形状は、球状、楕円状、シリンダ状に形成可能であるが、これに限定されることはない。

【0023】

吸光部３０は、充填材２０の表面にコーティングされて光を吸収する。すなわち、図２に示すように、吸光部３０は、露光の際に充填材２０による乱反射を防止するために、充填材２０の表面にコーティングされる。

【0024】

吸光部３０は、３４０ｎｍから４３０ｎｍの波長を吸収する吸光物質を含むことができ、吸光物質は、炭素コンジュゲーション（ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ）結合を含む作用基、ジイミン基（ｄｉｉｍｉｎｅ）、及びベンゼンリングを含む作用基のうちの少なくとも一種を含むことができるが、これに限定されず、３４０ｎｍから４３０ｎｍの波長帯の励起エネルギー（ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ）を有する物質であれば含まれることができる。

【0025】

吸光部３０は、カップリング剤をさらに含むことができ、カップリング剤はシラン基を含むことができる。カップリング剤は、感光性絶縁樹脂１０及び充填材２０と反応するので、感光性絶縁樹脂１０と充填材２０との結合力を向上することができる。これにより、充填材２０が固まらず、感光性絶縁樹脂１０内に均一に分散されることができる。

【0026】

一方、上記の説明では、吸光部３０が吸光物質とカップリング剤とを含むものとして説明したが、これとは異なって、吸光部３０は上述した吸光物質の作用基とカップリング剤の作用基をすべて有する化合物を含むこともできる。

【0027】

保護フィルム１は、本実施例に係る感光性絶縁フィルム１００の一面に接合可能である。保護フィルム１は、本実施例に係る感光性絶縁フィルム１００を導体パターン４０（図３等参照）に積層する際に除去されることができる。

【0028】

キャリアフィルム２は、本実施例に係る感光性絶縁フィルム１００の他面に接合可能である。キャリアフィルム２は、保護フィルム１が除去された本実施例に係る感光性絶縁フィルム１００を導体パターン４０（図３等参照）に積層した後に除去されることができる。

【0029】

＜プリント回路基板＞
図３は、本発明の一実施例に係るプリント回路基板を示す図である。

【0030】

図３を参照すると、本発明の一実施例に係るプリント回路基板２００は、導体パターン４０と絶縁層５０とを含み、内層３００と、ビアホール６０と、ビア７０と、を含むことができる。

【0031】

内層３００は、後述する絶縁層５０の下部に形成されることができる。図３等には示されていないが、内層３００には複数の絶縁層及び複数の導体パターンを形成することが可能である。

【0032】

内層３００に形成される絶縁層は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリイミド等の熱可塑性樹脂、あるいはこれらにガラス繊維または無機フィラー等の補強材が含浸された樹脂、例えば、プリプレグで形成されることができる。また、感光性絶縁樹脂１０を含む材質で形成されることもできる。

【0033】

導体パターン４０は、信号を伝達する部材であって、後述する絶縁層５０が間に配置されている第１導体パターン４１と第２導体パターン４２とが互いに層を異にして形成されることができる。

【0034】

導体パターン４０は、基板内での信号伝逹のための回路パターンと、基板に実装される素子と基板との間の信号伝逹のための接続パッドとを含むことができる。

【0035】

導体パターン４０は、伝導性金属として使用されるものであれば、制限されず適用することができ、例えば、銅（Ｃｕ）を用いることができる。

【0036】

導体パターン４０の下部には、シード層（図示せず）が形成されることができる。シード層は、後述するビアホール６０の内周面にも形成されることができる。シード層は、伝導性金属として使用されるものであれば、制限されず適用することができ、導体パターン４０が銅で形成される場合、シード層も銅を含む材質で形成されることが可能である。

【0037】

絶縁層５０は、導体パターン４０を互いに電気的に絶縁するものであり、感光性絶縁樹脂１０と、充填材２０と、吸光部３０とを含む。感光性絶縁樹脂１０、充填材２０及び吸光部３０については上述したので、詳細な説明を省略する。

【0038】

絶縁層５０は、上述した感光性絶縁フィルム１００を導体パターン４０上に積層することで形成可能であるが、これに限定されることはない。すなわち、上述した感光性絶縁樹脂１０、充填材２０及び吸光部３０を含む絶縁物質をスクリーンプリンティング、スピンコーティング等により導体パターン４０上に塗布し、その後、絶縁物質を硬化させることで絶縁層５０を形成することも可能である。

【0039】

絶縁層５０の表面には、層間の結合力を高めるために、粗さが形成されてもよい。

【0040】

ビア７０は、互いに層を異にして形成される導体パターン４１、４２を電気的に接続すれるために絶縁層５０に形成される。ビア７０は、ビアホール６０を加工した後に、伝導性物質を充電するか、めっきを施すことで形成することができる。絶縁層５０が感光性絶縁樹脂１０を含むので、ビアホール６０はフォトリソグラフィ法により形成可能であるが、これに限定されることはない。すなわち、ビアホール６０は、必要によって、レーザドリルで絶縁層５０に形成されることも可能である。

【0041】

ビア７０は、伝導性金属として使用されるものであれば制限されずに適用可能であり、導体パターン４０が銅で形成される場合、ビア７０も銅を含む材質で形成されることが可能である。

【0042】

＜プリント回路基板の製造方法＞
図４から図９は、本発明の一実施例に係るプリント回路基板の製造方法を説明するために製造工程を順次に示す図である。

【0043】

図４を参照すると、本実施例に係るプリント回路基板２００の製造方法は、第１導体パターン４１を形成するステップを含む。図４には、内層３００上に形成された第１導体パターン４１が示されている。上述したように、内層３００には複数の絶縁層（図示せず） 及び複数の導体パターン（図示せず）が形成されることが可能である。

【0044】

第１導体パターン４１は、内層３００上にシード層を形成し、シード層上にめっきレジストをパターニングした後に電解めっきを施して形成することができる。内層３００上に形成されるシード層は、パラジウム（Ｐｄ）を触媒として用いる無電解めっき法により形成可能であるが、これに限定されることはない。すなわち、シード層は、内層３００上に銅箔等の伝導性箔膜を積層することにより形成することも可能である。

【0045】

また、第１導体パターン４１は、内層３００に金属箔を形成し、金属箔上にエッチングレジストをパターニングした後に金属箔を選択的にエッチングすることにより形成することもできる。

【0046】

図５を参照すると、本実施例に係るプリント回路基板２００の製造方法は、第１導体パターン４１上に絶縁層５０を形成するステップを含む。

【0047】

絶縁層５０は、感光性絶縁樹脂１０と、感光性絶縁樹脂１０に分散されている充填材２０と、充填材２０の表面にコーティングされて光を吸収する吸光部３０と、を含むが、絶縁層５０については上述したので、重複説明を省略する。

【0048】

絶縁層５０は、上述した感光性絶縁フィルム１００を第１導体パターン４１上にラミネーションすることで形成することができる。この場合、スピンコーティング等により絶縁層５０を形成する場合よりも容易に絶縁層５０を形成することができる。

【0049】

図６を参照すると、本実施例に係るプリント回路基板２００の製造方法は、絶縁層５０にビアホール６０を形成するステップを含むことができる。上述したように、絶縁層５０は、感光性絶縁樹脂１０を含むので、ビアホール６０は、フォトリソグラフィ法により絶縁層５０にパターニングされることができる。すなわち、ビアホール６０は、絶縁層５０上にフォトマスクを配置し、露光及び現像工程を経ることにより絶縁層５０に形成されることができる。

【0050】

図７から図９を参照すると、本実施例に係るプリント回路基板２００の製造方法は、絶縁層５０上に第２導体パターン４２を形成するステップを含むことができる。

【0051】

絶縁層５０上に第２導体パターン４２を形成するステップは、絶縁層５０上に開口９０を含む感光パターン８０を形成するステップ（図７参照）と、開口９０に第２導体パターン４２を形成するステップ（図８参照）と、感光パターン８０を剥離するステップ（図９参照）と、を含むことができる。

【0052】

ここで、絶縁層５０上に感光パターン８０を形成するステップは、ビアホール６０を含む絶縁層５０の表面にシード層を形成するステップの後に行われることができる。シード層を形成する方法は上述したので、詳細な説明を省略する。

【0053】

感光パターン８０は、絶縁層５０上に感光層を形成し、その後、感光層をフォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることで形成することができる。ここで、絶縁層５０上に形成される感光層は、ドライフィルムを絶縁層５０上に積層することにより形成可能であるが、これに限定されることはない。すなわち、感光層は、絶縁層５０上に液状の感光物質をスピンコーティング等の方法により塗布した後に硬化することにより形成されることも可能である。

【0054】

第２導体パターン４２は、開口９０に伝導性物質を充填して形成することができる。このとき、第２導体パターン４２は電解めっきにより絶縁層５０上に形成されることが可能である。また、第２導体パターン４２及びビア７０はめっきにより同時に形成されることができる。

【0055】

感光パターン８０は、感光性材料を溶解するアルカリ溶液により剥離することが可能である。

【0056】

その後、感光パターン８０が除去された絶縁層５０上に残存するシード層を除去するためにフラッシュエッチングを行うことができる。

【0057】

一方、上記では第２導体パターン４２が、感光性物質及び電解めっきを用いて形成することを説明したが、これと異なって、スクリーンプリンティングまたはスパッタリング等公知の方法を用いて形成することもできることは明らかである。

【0058】

以上、本発明の一実施例について説明したが、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した本発明の思想から逸脱しない範囲内で、構成要素の付加、変更、削除または追加等により本発明を多様に修正及び変更することが可能であり、これも本発明の権利範囲内に含まれるものといえよう。

【符号の説明】

【0059】

１ 保護フィルム
２ キャリアフィルム
１０ 感光性絶縁樹脂
２０ 充填材
３０ 吸光部
４０ 導体パターン
４１ 第１導体パターン
４２ 第２導体パターン
５０ 絶縁層
６０ ビアホール
７０ ビア
８０ 感光パターン
９０ 開口
１００ 感光性絶縁フィルム
２００ プリント回路基板
３００ 内層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】