特開 2022-16525 印刷回路基板のめっき方法及びこれを用いた印刷回路基板

(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】P2022016525

(43)【公開日】2022-01-21

(54)【発明の名称】印刷回路基板のめっき方法及びこれを用いた印刷回路基板

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/11 20060101AFI20220114BHJP

   H05K 3/42 20060101ALI20220114BHJP

   C25D 5/10 20060101ALI20220114BHJP

   C25D 7/00 20060101ALI20220114BHJP

【ＦＩ】

H05K1/11 H

H05K3/42 610B

C25D5/10

C25D7/00 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021185066

(22)【出願日】2021-11-12

(62)【分割の表示】P 2020013414の分割

【原出願日】2020-01-30

(31)【優先権主張番号】10-2019-0075748

(32)【優先日】2019-06-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】チョイ、ジョン チャン

(72)【発明者】

【氏名】ジェオン、ヨン クォン

(72)【発明者】

【氏名】キム、ミン スー

(72)【発明者】

【氏名】ムン、セオン ジェ

(57)【要約】

【課題】印刷回路基板のめっき方法及びこれを用いた印刷回路基板を提供する。
【解決手段】
本発明の実施例に係る印刷回路基板のめっき方法は、貫通ホールが形成された基板をめっき液に接触させ、電極に対向するように基板を配置する段階と、基板の両面にそれぞれパルス電流を印加し、少なくとも１回は基板の両面に反対極性のパルス電流が印加され、少なくとも１回は基板の両面にパルス正電流が印加される段階と、を含み、貫通ホールの中間から端部まで充填されるめっきが形成されることができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

貫通ホールが形成された基板と、
前記貫通ホールを充填し、前記基板の両面に延長されたビアと、を含み、
前記ビアは、
前記貫通ホールの内部に形成され、前記基板の両面上に延長され、両端部に前記基板の表面に凹状の溝部が形成された第１めっき層と、
前記溝部に充填され、前記第１めっき層上に形成され、前記基板上に延長して形成された第２めっき層と、を含み、
前記第１めっき層は、前記溝部の下部に配置された領域が前記貫通ホールの中心部に配置された領域よりも大きな結晶粒を有する印刷回路基板。

【請求項2】

前記第１めっき層は、
前記貫通ホールの中心部に内壁側に拡張する微細結晶粒領域と、
前記溝部の下部に形成され、前記微細結晶粒領域により囲まれた粗大結晶粒領域と、を含み、
前記粗大結晶粒領域の金属粒子は、前記微細結晶粒領域の金属粒子よりも大きく形成される請求項１に記載の印刷回路基板。

【請求項3】

前記微細結晶粒領域は、前記貫通ホールの内壁に沿って前記基板の表面に延長される請求項２に記載の印刷回路基板。

【請求項4】

前記微細結晶粒領域は、
前記貫通ホールの中心部に内壁側に拡張する第１微細結晶粒領域と、
前記第１微細結晶粒領域と前記粗大結晶粒領域との間に配置され、前記貫通ホールの内壁に沿って前記基板の表面に延長される第２微細結晶粒領域と、を含み、
前記第２微細結晶粒領域の金属粒子は、前記第１微細結晶粒領域の金属粒子よりも小さく形成される請求項３に記載の印刷回路基板。

【請求項5】

前記第１めっき層において前記溝部の深さは、１５０μｍ以下であり、
前記基板上に、前記ビアに接続する回路パターンが形成され、前記回路パターンの厚さは、３０μｍ以下である請求項１～４のいずれか一項に記載の印刷回路基板。

【請求項6】

前記貫通ホールの内壁及び基板の表面に形成されたシード層をさらに含み、
前記第１めっき層は、前記シード層上に形成された電解めっき層である請求項１～５のいずれか一項に記載の印刷回路基板。

【請求項7】

前記基板上に銅箔層が形成され、
前記貫通ホールの内壁及び前記銅箔層に形成されたシード層をさらに含み、
前記第１めっき層は、前記シード層上に形成された電解めっき層である請求項１～６のいずれか一項に記載の印刷回路基板。

【請求項8】

前記基板は、内部に回路層のない絶縁材である請求項１～６のいずれか一項に記載の印刷回路基板。

【請求項9】

前記基板は、内部に複数の回路層が形成されたビルドアップ層を含む請求項１～８のいずれか一項に記載の印刷回路基板。

【請求項10】

前記基板の表面において前記第１めっき層の厚さは、前記第２めっき層の厚さよりも大きく形成される請求項１～９のいずれか一項に記載の印刷回路基板。

【請求項11】

貫通ホールが形成された基板と、
前記貫通ホールを満たし、前記基板の両面に延長されたビアと、を含み、
前記ビアは、前記貫通ホールの内部に形成された第１めっき層と、前記第１めっき層上に形成された第２めっき層と、を含み、
前記第１めっき層は、微細結晶粒領域と粗大結晶粒領域とを含み、前記粗大結晶粒領域の金属粒子は、前記微細結晶粒領域の金属粒子よりも大きい印刷回路基板。

【請求項12】

前記第１めっき層は、前記基板の両面上に延長され、両端部に前記基板の表面に凹状の溝部が形成される請求項１１に記載の印刷回路基板。

【請求項13】

前記第２めっき層は、前記溝部を満たし、前記基板上に延長される請求項１２に記載の印刷回路基板。

【請求項14】

前記微細結晶粒領域は、前記貫通ホールの内壁に沿って前記基板の表面に延長される請求項１１～１３いずれか一項に記載の印刷回路基板。

【請求項15】

前記微細結晶粒領域は、
前記貫通ホールの中心部に内壁側に拡張する第１微細結晶粒領域と、
前記第１微細結晶粒領域と前記粗大結晶粒領域との間に配置され、前記貫通ホールの内壁に沿って前記基板の表面に延長される第２微細結晶粒領域と、を含み、
前記第２微細結晶粒領域の金属粒子は、前記第１微細結晶粒領域の金属粒子よりも小さい請求項１１～１４のいずれか一項に記載の印刷回路基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、印刷回路基板のめっき方法及びこれを用いた印刷回路基板に関する。

【背景技術】

【0002】

電子部品及び印刷回路基板の集積度が高くなることにより、印刷回路基板においての高速信号伝達及び高放熱特性等が、さらに要求されている。

【0003】

印刷回路基板においては、信号伝逹のためにＰＴＨ（Ｐｌａｔｅｄ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｈｏｌｅ）の形態の貫通ビアが形成されるが、現在のめっき技術の限界により、ホールの壁面のみをめっきし、残りは絶縁樹脂インクで満たす形態が一般的である。しかし、このように形成されたビアの場合、異種材料間（例えは、銅と絶縁樹脂）の熱膨脹係数（ＣＴＥ、Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）の差のために、品質の信頼性が低く、放熱特性が不足であって、５Ｇアンテナモジュール等の高速信号伝逹及び高放熱特性が要求される製品には適用しにくいという短所があった。

【0004】

一方、印刷回路基板の放熱特性を高めるために、複数のビアを一部分が重なるように積み上げるスタガードビア（Ｓｔａｇｇｅｒｅｄ ｖｉａ）や、完全に重なるように積み上げるスタックドビア（Ｓｔａｃｋｅｄ ｖｉａ）が用いられている。このようなビアを通して放熱特性を改善することができるが、ビアを積み上げる際に発生する層間ビアのクラック（ｃｒａｃｋ）、剥離（ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）等の不良が生じており、スタックドビアに起因した信号のノイズ（ｎｏｉｓｅ）等の問題も発生する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９－２２８１２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、高速信号伝達及び高放熱特性を確保可能なビアを形成できる印刷回路基板のめっき方法及びこれを用いた印刷回路基板を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一側面に係る印刷回路基板のめっき方法は、貫通ホールが形成された基板をめっき液に接触させ、電極に対向して基板を配置する段階と、基板の両面にそれぞれパルス電流を印加し、少なくとも１回は基板の両面に反対極性のパルス電流が印加され、少なくとも１回は基板の両面にパルス正電流が印加される段階と、を含み、貫通ホールの中間から端部までめっきが形成されることができる。

【0008】

一方、本発明の他の側面に係る印刷回路基板は、貫通ホールが形成された基板と、貫通ホールを満たし、基板の両面に延長されたビアと、を含み、ビアは、貫通ホールの内部に形成され、基板の表面に凹状の溝部が形成された第１めっき層と、溝部に満たされ、第１めっき層に結合され、基板上に延長して形成された第２めっき層と、を含み、第１めっき層は、溝部の下部に配置された領域が上記貫通ホールの中心部に配置された領域よりも大きい結晶粒を有することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施例に係る印刷回路基板のめっき方法を示すフローチャートである。

【図2】本発明の一実施例に係る印刷回路基板のめっき方法を例示する図である。

【図3】本発明の一実施例に係る印刷回路基板のめっき方法を例示する図である。

【図4】本発明の一実施例に係る印刷回路基板のめっき方法を例示する図である。

【図5】本発明の一実施例に係る印刷回路基板のめっき方法を例示する図である。

【図6】本発明の一実施例に係る印刷回路基板を示す図である。

【図7】本発明の一実施例に係る印刷回路基板の第１めっき層を示す図である。

【図8】本発明の一実施例に係る印刷回路基板のビアを示す写真である。

【図9】本発明の一実施例に係る印刷回路基板のビアを示す写真である。

【図10】本発明の一実施例に係る印刷回路基板のビアを示す写真である。

【図11】本発明の他の実施例に係る印刷回路基板を示す図である。

【図12】本発明のまた他の実施例に係る印刷回路基板を示す図である。

【図13】本発明のまた他の実施例に係る印刷回路基板を示す図である。

【図14】本発明のまた他の実施例に係る印刷回路基板を示す図である。

【図15】本発明のまた他の実施例に係る印刷回路基板を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明に係る印刷回路基板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当たって、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を省略する。

【0011】

また、以下で使用する「第１」、「第２」等の用語は、同一または対応する構成要素を区別するための識別記号に過ぎず、同一または対応する構成要素が第１、第２等の用語により限定されることはない。

【0012】

また、「結合」とは、各構成要素間の接触関係において、各構成要素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される。

【0013】

＜印刷回路基板のめっき方法＞
図１は、本発明の一実施例に係る印刷回路基板のめっき方法を示すフローチャートであり、図２から図５は、本発明の一実施例に係る印刷回路基板のめっき方法を例示する図である。

【0014】

図１を参照すると、本発明の一実施例に係る印刷回路基板のめっき方法は、基板１０を配置する段階Ｓ１１０と、基板１０の両面にパルス電流を印加する段階Ｓ１２０とを含む。

【0015】

基板１０を配置する段階Ｓ１１０においては、電解めっきを行うために基板１０を配置する。基板１０には、貫通ホール１３が形成され、貫通ホール１３の内部にめっきによるビアが形成されることができる。

【0016】

貫通ホール１３が形成された基板１０は、めっきが行われるように、めっき液に接触される。例えば、めっき液が入っためっき槽（図示せず）内に基板１０が配置され、基板１０がめっき液に浸されることができる。

【0017】

また、めっきのための電極（図示せず）に基板１０が対向するように配置されることができる。電極は、対向した基板１０の面と電位差を形成し、基板１０に電流を印加することができる。例えば、一対の電極の間に基板１０が位置し、基板１０の両面がそれぞれ電極に向くように基板１０を配置することができる。また、基板１０の両面及び貫通ホール１３の内壁には、めっきのためのシード層１３ａを形成することができる。

【0018】

基板１０の両面にパルス電流を印加する段階Ｓ１２０は、基板１０の一面１０ａ及び他面１０ｂに電流を印加し、電解めっきを行う。このとき、基板１０には、パルス電流（ｐｕｌｓｅｄ ｃｕｒｒｅｎｔ）を印加することができる。このとき、本実施例では、ＰＰＲ（ｐｅｒｉｏｄｉｃ ｐｕｌｓｅ ｒｅｖｅｒｓｅ）方式で基板１０に電流を印加することができる。すなわち、めっき過程において電極は、基板１０に対して正電流（ｆｏｒｗａｒｄ ｃｕｒｒｅｎｔ）だけではなく逆電流（ｒｅｖｅｒｓｅ ｃｕｒｒｅｎｔ）を形成することができる。

【0019】

特に、本実施例に係るめっき方法は、基板１０の両面に反対極性のパルス電流が印加される過程を少なくとも１回含む。例えば、基板１０の一面１０ａに第１パルス電流が加えられ、基板１０の他面１０ｂに第２パルス電流が加えられる時に、一定の時間の間に第１パルス電流と第２パルス電流とが互いに異なる極性を有することができる。具体的に、第１パルス電流は、逆電流を印加する区間を含む第１サイクルＣ１を有し、第２パルス電流は、第１パルス電流の逆電流を印加する区間と時間的にオーバーラップ（ｏｖｅｒｌａｐ）され、正電流を印加する区間を含む第２サイクルＣ２を有することができる。

【0020】

ここで、時間的にオーバーラップされるとは、対象になる２つの区間が所定の時間の間に共に存在することを意味する。言い換えれば、２つの区間が同時に存在する時間的領域があれば十分であり、各区間の時間的長さ、開始及び終了の時点等は、制限されずに設定できる。

【0021】

一方、第１パルス電流の第１サイクルＣ１と第２パルス電流の第２サイクルＣ２とは、繰り返される周期を有することができるが、１回でサイクルが終了することもある。また、第１サイクルＣ１と第２サイクルＣ２とは、同一の周期を有することが好ましいが、これに限定されず、互いに異なる周期を有するサイクルであってもよい。

【0022】

また、本実施例に係るめっき方法は、基板１０の両面にパルス正電流を印加する過程を少なくとも１回含む。例えば、基板１０の両面において、一定の時間の間に第１パルス電流と第２パルス電流が、めっきが形成される同一の極性を有することができる。具体的に、第１パルス電流の第１サイクルＣ１は、正電流を印加する区間も含み、第２パルス電流の第２サイクルＣ２において正電流が印加される区間と時間的にオーバーラップされることができる。

【0023】

図２及び図３を参照すると、基板１０の一面１０ａには、対向した第１電極が配置され、第１電極が基板１０の一面１０ａと電位差を形成し、第１パルス電流を印加することができる。このとき、第１パルス電流の第１サイクルＣ１には、逆電流を印加する第１－１区間及び正電流を印加する第１－２区間が発生することができる。

【0024】

また、基板１０の他面１０ｂには、対向した第２電極が配置され、第２電極が基板１０の他面１０ｂと電位差を形成し、第２パルス電流を印加することができる。このとき、第２パルス電流の第２サイクルＣ２には、高電流密度の正電流を印加する第２－１区間、及び第２－１区間よりも電流密度の低い低電流密度の正電流を印加する第２－２区間が発生することができる。

【0025】

このとき、図２を参照すると、基板１０の両面に反対極性のパルスを印加するために、第１サイクルＣ１の第１－１区間と第２サイクルＣ２の第２－１区間とが時間的にオーバーラップされることができる。言い換えれば、所定の時間の間に、基板１０の一面１０ａには第１パルス電流により逆電流を印加し、同時に基板１０の他面１０ｂには第２パルス電流により正電流を印加することができる。

【0026】

正電流が印加された基板１０の他面１０ｂにおいては、めっきが形成される反面、逆電流が印加された基板１０の一面１０ａにおいては、めっきが分解することが生じ得る。また、基板１０の一面１０ａには逆電流が印加され、表面においてめっき加速剤２及びめっき抑制剤４等のめっき添加剤が基板１０の他面１０ｂにおいて分離することも起こり得る。このとき、貫通ホール１３の内壁においてもめっき加速剤２及びめっき抑制剤４が分離することがある。

【0027】

一方、全体的には、基板１０の一面１０ａが向く第１電極が陰極となり、基板１０の他面１０ｂが向く第２電極が陽極となるので、めっき液にある金属イオン等の陽イオン６が、第１電極に向けて移動する流れが形成され得る。これにより、基板１０の貫通ホール１３の内部においても第１電極に向ける金属イオン等の陽イオン６の流れが形成され得る。

【0028】

このとき、基板１０の一面１０ａにおいてのめっき分解、めっき添加剤の分離及び／または貫通ホール１３の内部においての金属イオン等の陽イオン６の流れを調整するために、第１パルス電流の逆電流及び第２パルス電流の正電流の値は調整することができる。本実施例においては、第１パルス電流の逆電流と第２パルス電流の正電流は、それぞれが印加される基板１０面に対して類似の電流値を有するように設定され、互いに極性は反対であるが、類似の電流値を有するように設定される。また、基板１０の両面に正電流が共に加えられる時（例えば、第１－２区間、第２－２区間）に比べて高い電流値を有するように設定されることができる。

【0029】

図３を参照すると、基板１０の両面に同一極性の正電流パルスを印加するために、第１サイクルＣ１の第１－２区間と第２サイクルの第２－２区間とが時間的にオーバーラップされることができる。言い換えれば、所定の時間の間に、基板１０の両面には同時に第１パルス電流及び第２パルス電流により正電流を印加することができる。

【0030】

正電流が印加された基板１０の両面には、めっきが形成される。特に、基板１０の両面に反対極性を加えた後に基板１０の両面に正電流を印加すると、貫通ホール１３の中間から端部まで充填されるめっきを形成することができる。具体的に、上述したように、基板１０の両面に反対極性のパルス電流が印加されるとき、逆電流が印加された基板１０の表面及び貫通ホール１３の内壁においては、めっき加速剤２及びめっき抑制剤４が分離することがある。その後、基板１０の両面にパルス正電流を印加すると、貫通ホール１３の中間にめっき加速剤２の密度が集中し、貫通ホール１３の中間から端部まで充填されるめっきを形成することができる。

【0031】

めっき液に含まれためっき加速剤（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ）２は、特定の領域／部分等においてめっき速度を加速する役割を担うと知られている。めっき液には、めっき加速剤２と共にめっき抑制剤（Ｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ）４が含まれるが、めっき抑制剤４は、濃度が低いほど基板１０に対するめっき加速剤２の吸着が容易となり、めっき加速の効果が大きくなることができる。

【0032】

めっき液は、めっき加速剤２及びめっき抑制剤４を含み、めっき抑制剤４は、上記めっき加速剤２よりも大きな分子量を有することができる。例えば、めっき加速剤２は、ジスルフィド（ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ）結合（－Ｓ－Ｓ）、またはメルカプト（ｍｅｒｃａｐｔｏ）基（－ＳＨ）を含有するｂｉｓ（ｓｏｄｉｕｍｓｕｌｆｏｐｒｏｐｙｌ）ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ（ＳＰＳ）、ｍｅｒｃａｐｔｏｐｒｏｐｙｌｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ（ＭＰＳ）、３－Ｎ，Ｎ－Ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｄｉｔｈｉｏｃａｒｂａｍｏｙｌ－１－ｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ（ＤＰＳ）、３－Ｓ－ｉｓｏｔｈｉｕｒｏｎｉｕｍ ｐｒｏｐｙｌ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ（ＵＰＳ）、３－（ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｙｌ－２－ｍｅｒｃａｐｔｏ）－ｐｒｏｐｙｌ－ｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ ｓｏｄｉｕｍ ｓａｌｔ（ＺＰＳ）等の有機物であり得る。また、例えば、めっき抑制剤４は、ポリエーテル（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ）系列の高分子物質と窒素原子を含有した作用基を有する有機物であり得る。これにより、めっき抑制剤４は、高分子物質であってめっき加速剤２に比べて分子量及び大きさが大きくてもよい。

【0033】

図３に示すように、基板１０の両面に反対極性を加えた後に、基板１０の両面に正電流を印加すると、めっき加速剤２及びめっき抑制剤４等のめっき添加剤が基板１０に再び吸着され得る。

【0034】

一方、基板１０の貫通ホール１３の内部においては、めっき液の流れが基板１０の表面に比べて邪魔を受けることになる。これにより、基板１０の表面では、貫通ホール１３の内部に比べて相対的に速い流速が形成され、めっき抑制剤４の再吸着が速く発生し、めっき加速剤２の作用は相対的に少なくなる。反対に、流速の遅い貫通ホール１３の内部においては、めっき抑制剤４の再吸着過程が遅くなり、分子量または大きさの小さいめっき加速剤２の吸着が相対的に容易となり得る。これにより、貫通ホール１３の内部ではめっき加速剤２の密度が増加し、めっきの加速効果が大きくなって貫通ホール１３の内部のめっき成長が集中的に発生することができる。このとき、基板１０の表面においては、めっき抑制剤４の密度が増加するので、基板１０表面のめっきは最小化することも共に発生することができる。

【0035】

また、本実施例に係るめっき方法は、基板１０の両側に均一なめっきが形成されるように、基板１０の他面１０ｂに逆電流を印加し、基板１０の一面１０ａに、逆電流と時間的にオーバーラップされる正電流を印加することができる。

【0036】

すなわち、基板１０の面を反対にして、上述のめっき過程と対称的にめっきが行われることができる。具体的に、第２パルス電流の第２サイクルＣ２は、逆電流を印加する区間を含み、第１パルス電流の第１サイクルＣ１は、第２パルス電流の逆電流を印加する区間と時間的にオーバーラップされ、正電流を印加する区間を含むことができる。また、第１パルス電流の第１サイクルＣ１と第２パルス電流の第２サイクルＣ２は、それぞれ２番目の正電流を印加する区間を含み、２番目の正電流を印加する区間は、時間的にオーバーラップされることができる。

【0037】

図４及び図５を参照すると、第１サイクルＣ１において第１－２区間よりも電流密度の高い高電流密度の正電流を印加する第１－３区間、及び第１－３区間よりも電流密度の低い低電流密度の正電流を印加する第１－４区間がさらに発生することができる。また、第２サイクルＣ２においては、逆電流を印加する第２－３区間、及び第２－１区間よりも電流密度の低い低電流密度の正電流を印加する第２－４区間がさらに発生することができる。このとき、基板１０両面に反対極性のパルス電流が印加されるように、第１サイクルＣ１の第１－３区間と第２サイクルの第２－３区間とが時間的にオーバーラップされることができる。ここで、基板１０の一面１０ａ及び他面１０ｂで生じる現状は、図２及び図３を参照して説明した現状とは反対の方向性を示す。すなわち、図２及び図３において基板１０の一面１０ａで生じる現状は、図４及び図５においては基板１０の他面１０ｂで生じ、図２及び図３において基板１０の他面１０ｂで生じる現状は、図４及び図５において基板１０の一面１０ａで生じることができる。ただし、貫通ホール１３の内部においてめっき加速剤２の密度が増加し、めっきの加速効果が大きくなって、貫通ホール１３の内部においてのめっき成長が集中的に発生する現状は方向性に関係なく同様に生じることができる。

【0038】

したがって、図２から図５に示された第１サイクルＣ１及び第２サイクルＣ２をそれぞれ有する第１パルス電流及び第２パルス電流を基板１０の両面に印加すると、基板１０の両面には、対称的に均一なめっきが形成され、貫通ホール１３の内部においては、めっきが中間から両側端部まで充填されることができる。このとき、基板１０の両面においてのめっきは、厚さの成長が持続的に抑制され、貫通ホール１３がめっきで充填される過程にも厚く成長されないように維持されることができる。

【0039】

一方、本実施例では、第１サイクルＣ１及び第２サイクルＣ２において対応する区間が時間的に一致することを例示したが、これに限定されない。第１サイクルＣ１及び第２サイクルＣ２において対応する区間が一定の時間の間にオーバーラップされることができれば十分であり、各区間の時間的長さ、開始及び終了の時点は、異ならせて設定されることもできる。

【0040】

＜印刷回路基板＞

【0041】

図６は、本発明の一実施例に係る印刷回路基板を示す図である。

【0042】

図６を参照すると、本発明の一実施例に係る印刷回路基板１１０は、基板１１０及びビアＶを含み、ビアＶは、第１めっき層１２０及び第２めっき層１３０を含むことができる。

【0043】

基板１１０は、回路が形成される部分であって、回路パターンを電気的に絶縁させる絶縁層を含む。基板１１０の両面の回路パターンを接続させるビアＶを形成するために、基板１１０には貫通ホール１１３が形成される。

【0044】

図６を参照すると、本実施例においての基板１１０は、内部に回路層のない絶縁材１１２からなることができる。例えば、厚さ０．３ｍｍ以上の厚いコア絶縁材が基板１１０を構成することができる。このとき、貫通ホール１１３は、直径１５０μｍ以上であって、ドリリング等の機械的加工により形成できる。

【0045】

ビアＶは、回路の一部であって、基板１１０の両面に形成された回路パターンを接続させる部分である。ビアＶは、導電性材質であって銅等の金属を含むことができ、基板１１０に形成された貫通ホール１１３を満たし、基板１１０の両面に延長された構造を有することができる。

【0046】

ビアＶは、第１めっき層１２０及び第２めっき層１３０を含む。第１めっき層１２０は、貫通ホール１１３の内部に形成され、基板１１０の表面に凹状の溝部１２１が形成される。例えば、第１めっき層１２０の両端は、基板１１０の両面の上まで延長されるが、第１めっき層１２０の両端に凹状の溝部１２１が形成され、溝部１２１の底は基板１１０の表面１１０ａ、１１０ｂよりも低く形成されることができる。

【0047】

図７は、本発明の一実施例に係る印刷回路基板の第１めっき層を示す図である。図７は、図６において第２めっき層１３０が形成される前の第１めっき層１２０の形成された形状を示す図である。

【0048】

図６及び図７を参照すると、第１めっき層１２０は、貫通ホール１１３の両端の一部を除き、貫通ホール１１３の内部を隙間なく充填する形態で形成されることができる。また、第１めっき層１２０の端部は、貫通ホール１１３の内壁に沿って基板１１０の表面上に延長された形態を有することができる。すなわち、第１めっき層１２０は、ビアＶのランドまで延長することができる。

【0049】

このとき、貫通ホール１１３の内壁にシード層１１３ａが形成され、第１めっき層１２０は、シード層１１３ａ上に形成された電解めっき層であることができる。上述のめっき方法で説明したように、電解めっきのためにシード層は基板１１０の表面及び貫通ホール１１３に形成されることができる。また、第１めっき層１２０は、電解めっき層であって、上述のめっき方法により貫通ホール１１３の中間から両端部まで形成されることができる。

【0050】

第２めっき層１３０は、溝部１２１に充填され、第１めっき層１２０上に形成され、基板１１０上に延長して形成される。例えば、第１めっき層１２０が形成された後に、２次で追加めっきを行って第１めっき層１２０上に第２めっき層１３０が形成され、第２めっき層１３０により溝部１２１が充填されることができる。

【0051】

図６及び図７を参照すると、第２めっき層１３０は、第１めっき層１２０が充填された後に残った貫通ホール１１３の端部を充填し、ビアＶのランドまで延長されて、第１めっき層１２０上に平坦な上面を有する構造で形成されることができる。すなわち、凹状の溝部１２１を有する第１めっき層１２０上に、ブラインドビアのような形態で第２めっき層１３０が形成され、一体のビアＶを形成することができる。

【0052】

このとき、基板１１０上に、ビアＶに接続された回路パターン（図示せず）が形成され、第１めっき層１２０において溝部１２１の深さｄは、１５０μｍ以下であり、回路パターンの厚さは、３０μｍ以下であることができる（本実施例において、回路パターンの厚さはビアＶランドの厚さと類似であるため、回路パターンの厚さの代わりにビアＶランドの厚さｔで示す）。これにより、図７に示すように、第１めっき層１２０が形成された後に、１回のめっきにより、深さ１５０μｍ以下の溝部１２１を充填して、厚さが３０μｍ以下である微細な回路パターンを形成することができる。第２めっき層１３０は、回路パターンを形成するめっき工程により形成できる。

【0053】

また、基板１１０の表面において第１めっき層１２０の厚さは、第２めっき層１３０の厚さよりも大きく形成されることができる。例えば、上述しためっき方法により貫通ホール１１３の内部においてめっき層を成長させる時に、電流条件等を調整して基板１１０上に形成される第１めっき層１２０の厚さを調整することができる。

【0054】

特に、本実施例の第１めっき層１２０は、上述のめっき方法により形成され、めっき層内において結晶粒の大きさの異なる領域が形成されることができる。具体的に、第１めっき層１２０において溝部１２１の下部に配置された領域１２６が貫通ホール１１３の中心部に配置された領域１２２、１２４よりも大きい結晶粒を有することができる。

【0055】

図８から図１０は、本発明の一実施例に係る印刷回路基板１１０のビアＶを示す写真である。図９は、図８において第２めっき層１３０が形成される前の第１めっき層１２０の形成された形状を示し、図１０は、図９に示された第１めっき層１２０を拡大した写真である。

【0056】

図８から図１０を参照すると、第１めっき層１２０は、微細結晶粒領域１２２、１２４と粗大結晶粒の領域１２６とを含んで形成されることができる。結晶粒は、１つの結晶核から成長した結晶格子の集合体であって、金属または合金の断面を燎微鏡等で見ると、粒子形態として識別することができる。第１めっき層１２０は、結晶粒の大きさが確実に区分される２つの領域に大きく区分できる。

【0057】

微細結晶粒領域１２２、１２４は、貫通ホール１１３の中心部及び貫通ホール１１３の内壁に形成され、貫通ホール１１３の中心部から貫通ホール１１３の内壁側に拡張する形態を有することができる。すなわち、貫通ホール１１３の内壁付近にある第１めっき層１２０は、大部分が微細結晶粒領域１２２、１２４であり、貫通ホール１１３の中心に近い第１めっき層１２０は、基板１１０の厚さ方向において中間部分のみが微細結晶粒領域１２２、１２４であり得る。

【0058】

図９を参照すると、微細結晶粒領域１２２、１２４は、貫通ホール１１３の内壁に沿って基板１１０の表面に延長する構造を有することができる。

【0059】

粗大結晶粒領域１２６は、金属粒子が微細結晶粒領域１２２、１２４の金属粒子よりも大きく形成される。粗大結晶粒領域１２６は、溝部１２１の下部に形成されることができる。また、微細結晶粒領域１２２、１２４に囲まれた構造を有することができる。

【0060】

また、本実施例の微細結晶粒領域１２２、１２４は、再び結晶粒の大きさが区分される２つの領域に区分できる。

【0061】

図１０を参照すると、本実施例において第１めっき層１２０の端部では、微細結晶粒領域１２２、１２４が２つの領域に区分されることができる。具体的に、微細結晶粒領域１２２、１２４は、貫通ホール１１３の中心部に内壁側に拡張される第１微細結晶粒領域１２２と、第１微細結晶粒領域１２２と粗大結晶粒領域１２６との間に配置され、貫通ホール１１３の内壁に沿って基板１１０の表面に延長される第２微細結晶粒領域１２４とを含むことができる。このとき、第２微細結晶粒領域１２４の金属粒子は、第１微細結晶粒領域１２２の金属粒子よりも小さく形成されることができる。すなわち、微細結晶粒領域１２２、１２４の大部分が第１微細結晶粒領域１２２で形成され、粗大結晶粒領域１２６と接する微細結晶粒領域１２２、１２４の境界付近においては、粒子の大きさがより小さい第２微細結晶粒領域１２４で形成されることができる。

【0062】

図１１は、本発明の他の実施例に係る印刷回路基板を示す図である。

【0063】

本実施例に係る印刷回路基板は、貫通ホール２１３の形成された基板２１０の構造が上述の実施例と異なる。すなわち、シード層２１３ａ、第１めっき層２２０、第２めっき層２３０等は、上述の実施例と類似している。

【0064】

図１１を参照すると、本実施例に係る基板２１０は、内部に複数の回路層が形成されたビルドアップ層を含む。ビルドアップ層は、複数の絶縁層２１２を備えており、複数の絶縁層２１２は、順に積層され、絶縁層２１２の間には内部回路パターン２１４が形成されることができる。

【0065】

図１２は、本発明のまた他の実施例に係る印刷回路基板を示す図である。

【0066】

本実施例に係る印刷回路基板は、基板３１０上に銅箔層３１６が形成された点から、上述の実施例と異なる。すなわち、シード層３１３ａ、第１めっき層３２０、第２めっき層３３０等は、上述した実施例と類似している。

【0067】

図１２を参照すると、本実施例の基板３１０は、絶縁材の両側に銅箔が形成された銅張積層板を用いて形成することができる。銅張積層板の絶縁材が基板３１０となり、銅張積層板の銅箔が銅箔層３１６として残ってビアＶまたは回路パターンの一部を形成することができる。

【0068】

具体的に、基板３１０上に銅箔層３１６が形成され、第１めっき層３２０のシード層３１３ａは、銅箔層３１６上に形成されることができる。すなわち、第１めっき層３２０のシード層３１３ａは、貫通ホール３１３の内壁及び銅箔層３１６に形成された構造を有することができる。第１めっき層３２０は、上述した実施例と同様に、シード層３１３ａ上に形成されることができる。

【0069】

図１３は、本発明のまた他の実施例に係る印刷回路基板を示す図である。

【0070】

本実施例に係る印刷回路基板は、貫通ホール４１３の形成された基板４１０の構造が、上述の実施例（図１２の実施例）と異なる。すなわち、シード層４１３ａ、銅箔層４１６、第１めっき層４２０、第２めっき層４３０等は、上述の実施例と類似している。

【0071】

図１３を参照すると、本実施例に係る基板４１０は、複数の絶縁層４１２を備えたビルドアップ層を含む。複数の絶縁層４１２が順に積層され、絶縁層４１２の間には内部回路パターン４１４が形成されることができる。

【0072】

図１４は、本発明のまた他の実施例に係る印刷回路基板を示す図であり、図１５は、本発明のまた他の実施例に係る印刷回路基板を示す図である。

【0073】

本実施例らは、第１めっき層１２０の溝部１２１の変形例を例示する。上述の実施例においては、第１めっき層１２０の溝部１２１が、一般的なブラインドビアが形成される溝と類似の構造を提示したが、溝部１２１の形態がこれに限定されることはない。

【0074】

図１４を参照すると、第１めっき層１２０'において溝部１２１'の側壁が非常に険しく形成され、溝部１２１'の底と略垂直構造に形成されることができる（Ａ１参照）。

【0075】

また、図１５を参照すると、第１めっき層１２０"において溝部１２１"は、尖った構造に形成され、溝部１２１"の底がほとんど形成されない構造に形成されることもできる（Ａ２参照）。例えば、溝部１２１"は、内部に充填される第２めっき層１３０が逆円錐構造を有するように、下に行くほど内部直径が細くなって１点に収斂する構造を有することができる。

【0076】

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され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様々に修正及び変更することができ、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】

【0077】

Ｃ１ 第１サイクル
Ｃ２ 第２サイクル
Ｖ ビア
２ めっき加速剤
４ めっき抑制剤
１０、１１０、２１０、３１０、４１０ 基板
１３、１１３、２１３、３１３、４１３ 貫通ホール
１２０、１２０'、１２０"、２２０、３２０、４２０ 第１めっき層
１２２ 第１微細結晶粒領域
１２４ 第２微細結晶粒領域
１２６ 粗大結晶粒領域
１２１、１２１'、１２１" 溝部
１３０、２３０、３３０、４３０ 第２めっき層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】