特許 7423887 多層プリント回路基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-22

(45)【発行日】2024-01-30

(54)【発明の名称】多層プリント回路基板

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/46 20060101AFI20240123BHJP

【ＦＩ】

H05K3/46 G

H05K3/46 B

H05K3/46 N

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2017225889

(22)【出願日】2017-11-24

(65)【公開番号】P2019016768

(43)【公開日】2019-01-31

【審査請求日】2020-09-24

【審判番号】

【審判請求日】2022-08-01

(31)【優先権主張番号】10-2017-0084397

(32)【優先日】2017-07-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【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】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ミン タエ－ホン

(72)【発明者】

【氏名】カン ミュン－サム

(72)【発明者】

【氏名】パク ヨン－ジン

【合議体】

【審判長】井上 信一

【審判官】畑中 博幸

【審判官】篠原 功一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－３３３００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－５０３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３８１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－８８９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１４６７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００６／０５１９４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－２１７２０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

H05K 3/46

H05K 1/14

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１積層体と、
前記第１積層体上に配置される第２積層体と、
前記第１積層体と前記第２積層体とを互いに結合する接合絶縁層と、
高融点金属及び前記高融点金属の溶融点よりも低い溶融点を有する低融点金属を含み、前記第１積層体と前記第２積層体とを互いに電気的に接続するために前記接合絶縁層に形成される金属接合部と、
を含み、
前記第１積層体及び前記第２積層体のそれぞれは、複数の導体パターン層と、隣接した前記複数の導体パターン層の間に介在されるか、又は前記接合絶縁層と接するように配置される複数のビルドアップ絶縁層と、前記複数の導体パターン層と接続されるように前記複数のビルドアップ絶縁層に形成される複数のビルドアップフィラーを含み、
前記低融点金属の少なくとも一部が前記接合絶縁層の上面に露出され、
前記第２積層体の複数のビルドアップフィラーのうち最下層に配置されたフィラーは前記露出された低融点金属の少なくとも一部と接合される多層プリント回路基板。

【請求項2】

前記金属接合部は、
前記高融点金属で形成される接合フィラーと、
前記低融点金属で形成され、前記接合フィラー上に形成される接合層と、を含む請求項１に記載の多層プリント回路基板。

【請求項3】

前記金属接合部は、
前記高融点金属で形成されるコアと、
前記低融点金属で形成され、前記コアを取り囲む接合層と、を含む請求項１に記載の多層プリント回路基板。

【請求項4】

前記低融点金属は、錫（Ｓｎ）を含む請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の多層プリント回路基板。

【請求項5】

前記複数の導体パターン層、前記複数のビルドアップフィラー及び前記高融点金属のそれぞれは、銅（Ｃｕ）を含む請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の多層プリント回路基板。

【請求項6】

前記多層プリント回路基板の最上層及び最下層に配置された前記導体パターン層のそれぞれは、前記多層プリント回路基板の最上層及び最下層に配置された前記ビルドアップ絶縁層のそれぞれに埋め込まれ、
前記最上層の導体パターン層及び前記最下層の導体パターン層のそれぞれの一面は、前記最上層のビルドアップ絶縁層及び前記最下層のビルドアップ絶縁層のそれぞれの一面から露出する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の多層プリント回路基板。

【請求項7】

前記最上層の導体パターン層及び前記最下層の導体パターン層のそれぞれの一面に溝部が形成される請求項６に記載の多層プリント回路基板。

【請求項8】

前記最上層のビルドアップ絶縁層及び前記最下層のビルドアップ絶縁層上にそれぞれ形成され、前記最上層の導体パターン層及び前記最下層の導体パターン層の少なくとも一部を露出させる開口部が形成されたソルダーレジスト層をさらに含む請求項６または請求項７に記載の多層プリント回路基板。

【請求項9】

導体パターン層、隣接する前記導体パターン層を互いに電気的に絶縁する絶縁層、及び隣接する前記導体パターン層を互いに層間接続させる層間接続部がそれぞれ複数の層に形成された多層プリント回路基板において、
複数層の前記層間接続部のうちのいずれか１つは、
高融点金属と、前記高融点金属の溶融点より低い溶融点の低融点金属とを含む金属接合部であり、
複数層の前記層間接続部のうちの残りは、前記絶縁層を貫通するビルドアップフィラーであり、
前記ビルドアップフィラーは実質的に垂直な側面を有し、
前記ビルドアップフィラーのうち前記金属接合部と接続する前記ビルドアップフィラーは前記低融点金属の少なくとも一部と接合される、多層プリント回路基板。

【請求項10】

前記金属接合部は、
前記高融点金属で形成される接合フィラーと、
前記低融点金属で形成され、前記接合フィラー上に形成される接合層と、を含む請求項９に記載の多層プリント回路基板。

【請求項11】

前記金属接合部は、
前記高融点金属で形成されるコアと、
前記低融点金属で形成され、前記コアを取り囲む接合層と、を含む請求項９に記載の多層プリント回路基板。

【請求項12】

前記低融点金属は、錫（Ｓｎ）を含む請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の多層プリント回路基板。

【請求項13】

前記導体パターン層、前記ビルドアップフィラー及び前記高融点金属のそれぞれは、銅（Ｃｕ）を含む請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の多層プリント回路基板。

【請求項14】

前記多層プリント回路基板の最上層及び最下層に配置された前記導体パターン層のそれぞれは、前記多層プリント回路基板の最上層及び最下層に配置された前記絶縁層のそれぞれに埋め込まれ、
前記最上層の導体パターン層及び前記最下層の導体パターン層のそれぞれの一面は、前記最上層の絶縁層及び前記最下層の絶縁層のそれぞれの一面から露出される請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の多層プリント回路基板。

【請求項15】

前記最上層の導体パターン層及び前記最下層の導体パターン層のそれぞれの一面に溝部が形成される請求項１４に記載の多層プリント回路基板。

【請求項16】

前記最上層の絶縁層及び前記最下層の絶縁層上にそれぞれ形成され、前記最上層の導体パターン層及び前記最下層の導体パターン層の少なくとも一部を露出させる開口部が形成されたソルダーレジスト層をさらに含む請求項１４または請求項１５に記載の多層プリント回路基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多層プリント回路基板（ ｍｕｌｔｉ－ｌａｙｅｒｅｄ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ ）に関する。

【背景技術】

【0002】

通常多層プリント回路基板は、コア基板上に複数のビルドアップ層を順次積層して製造される。このように順次的にビルドアップ層を積層して多層プリント回路基板を製造することを順次積層工法とも称する。

【0003】

順次積層工法により多層プリント回路基板を製造する場合、層数が増えることにより積層工程数も増加する。この積層工程は、既に積層されている部分にも熱を加えるので、不要でかつ予測不可能な変形を起こすことがある。このような変形が多いほど層間位置合わせが困難となる。

【0004】

特に、パッケージ用多層プリント回路基板に比べて積層数が相対的に多いサーバや電子用多層プリント回路基板の場合は、上述の問題点が増加して収率が低下する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】韓国公開特許第１０－２０１１－００６６０４４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、製造収率の向上された多層プリント回路基板が提供される。
また、本発明の他の実施例によれば、導体パターン層とビルドアップフィラーとの間の結合力が向上された多層プリント回路基板が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の一実施例に係る多層プリント回路基板を示す図である。

【図2】図１のＡ部分を拡大した図である。

【図3】本発明の他の実施例に係る多層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多層プリント回路基板の製造方法の一工程を示す図である。

【図5】図４の工程の次の工程を示す図である。

【図6】図５の工程の次の工程を示す図である。

【図7】図６の工程の次の工程を示す図である。

【図8】図７の工程の次の工程を示す図である。

【図9】図８の工程の次の工程を示す図である。

【図10】図９の工程の次の工程を示す図である。

【図11】図１０の工程の次の工程を示す図である。

【図12】図１１の工程の次の工程を示す図である。

【図13】図１２の工程の次の工程を示す図である。

【図14】図１３の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】

【0008】

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、文の中で明白に表現しない限り、複数の表現を含む。

【0009】

本出願において、「含む」または「有する」等の用語は、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、１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等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。

【0010】

また、明細書の全般にわたって、「上に」とは、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。

【0011】

また、「結合」とは、各構成要素の間の接触関係において、各構成要素が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、該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。

【0012】

図面に示された各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜上任意に示したものであって、本発明が必ずしもそれらに限定されるものではない。

【0013】

以下、本発明に係る多層プリント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。

【0014】

（多層プリント回路基板）
（一実施例）
図１は、本発明の一実施例に係る多層プリント回路基板を示す図である。図２は、図１のＡ部分を拡大した図面である。

【0015】

図１を参照すると、本発明の一実施例に係る多層プリント回路基板１０００は、第１積層体５１と、第２積層体５２と、接合絶縁層３０と、金属接合部４０と、を含む。

【0016】

第１積層体５１及び第２積層体５２のそれぞれは、少なくとも２つ以上の導体パターン層、隣接した導体パターン層の間に介在されるビルドアップ絶縁層、及び隣接した導体パターン層を互いに電気的に接続するために、ビルドアップ絶縁層に形成されるビルドアップフィラーを含む。

【0017】

本実施例に係る多層プリント回路基板１０００において、複数の導体パターン層１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０は、位置により内部パターン層と外部パターン層とに分けられる。内部パターン層は、本実施例に係る多層プリント回路基板１０００の内部に形成され、外部パターン層は、本実施例に係る多層プリント回路基板１０００の最外郭に形成される。外部パターン層は、最上層導体パターン層及び最下層導体パターン層とも称する。

【0018】

そして、本実施例に係る多層プリント回路基板１０００において複数のビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９は、位置により内部ビルドアップ絶縁層と外部ビルドアップ絶縁層とに分けられる。内部ビルドアップ絶縁層は、本実施例に係る多層プリント回路基板１０００の内部に形成され、外部ビルドアップ絶縁層は、本実施例に係る多層プリント回路基板１０００の最外郭に形成される。外部ビルドアップ絶縁層は、最上層ビルドアップ絶縁層及び最下層ビルドアップ絶縁層とも称する。

【0019】

また、本実施例に係る多層プリント回路基板１０００において、複数のビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９は、位置により内部ビルドアップフィラーと外部ビルドアップフィラーとに分けられる。内部ビルドアップフィラーは、本実施例に係る多層プリント回路基板１０００の内部に形成され、外部ビルドアップフィラーは、本実施例に係る多層プリント回路基板１０００の最外郭に形成される。外部ビルドアップフィラーは、最上層ビルドアップフィラー及び最下層ビルドアップフィラーとも称する。

【0020】

以下では、複数の導体パターン層１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０の区別が必要である場合には、説明の便宜上図１に基づいて上部から下部に向かう方向に沿ってそれぞれの導体パターン層を第１から第１０導体パターン層１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０と称することにする。すなわち、最上層の導体パターン層を第１導体パターン層１と称し、最下層の導体パターン層を第１０導体パターン層１０と称する。第１導体パターン層１と第１０導体パターン層１０との間に配置された第２から第９導体パターン層２、３、４、５、６、７、８、９は、上述した内部パターン層に該当する。

【0021】

同じ基準に基づいて、複数のビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９のそれぞれを図１の上部から下部に向かう方向に沿って第１から第９ビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９と称し、複数のビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９のそれぞれを図１の上部から下部に向かう方向に沿って第１から第９ビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９と称することにする。

【0022】

ただし、第１から第１０導体パターン層１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０の間の区別が必要でない場合は、導体パターン層と通称し、第１から第９ビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９の間の区別が必要でない場合は、ビルドアップ絶縁層と通称し、第１から第９ビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９の間の区別が必要でない場合は、ビルドアップフィラーと通称する。

【0023】

導体パターン層１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０は、ビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９のそれぞれに形成される。導体パターン層１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０は、ビアパッド、信号パターン、パワーパターン、グラウンドパターン及び外部接続端子のうちの少なくとも１種を含む。

【0024】

導体パターン層１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０は、電気的特性に優れた銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）等で形成できる。複数の導体パターン層１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０は全て同一の材料で形成されてもよく、異なる材料で形成されてもよい。

【0025】

第１から第１０導体パターン層１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０は全て同一のパターンを有してもよく、設計上の必要によって互いに異なるパターンを有してもよい。

【0026】

一方、図１等には内部パターン層が総８層に形成されているが、これは例示に過ぎず、内部パターン層の数は、設計上の必要等によって様々に変更可能である。

【0027】

最上層導体パターン層１及び最下層導体パターン層１０のそれぞれは、最上層ビルドアップ絶縁層１１及び最下層ビルドアップ絶縁層１９に埋め込まれる。また、最上層導体パターン層１及び最下層導体パターン層１０のそれぞれの一面は、最上層ビルドアップ絶縁層１１及び最下層ビルドアップ絶縁層１９のそれぞれの一面から露出する。

【0028】

後述するが、最上層導体パターン層である第１導体パターン層１と最下層導体パターン層である第１０導体パターン層１０は、それぞれ第２積層体５２及び第１積層体５１の形成工程において一番最初に形成される構成である。よって、第１導体パターン層１及び第１０導体パターン層１０はそれぞれ第１ビルドアップ絶縁層１１及び第９ビルドアップ絶縁層１９に埋め込まれ、それぞれの一面が第１ビルドアップ絶縁層１１及び第９ビルドアップ絶縁層１９の一面から露出する。

【0029】

ここで、最上層導体パターン層１及び最下層導体パターン層１０のそれぞれの一面に溝部Ｒが形成され得る。すなわち、第１導体パターン層１及び第１０導体パターン層１０のそれぞれの一面に溝部Ｒが形成される。

【0030】

図１及び図２を参照すると、溝部Ｒは、第１導体パターン層１の上面が第１ビルドアップ絶縁層１１の上面よりも相対的に下部に配置される。溝部Ｒは、第１導体パターン層１の上面全体に形成される。この溝部Ｒは、第１導体パターン層１がキャリア（図４のＣ参照）の極薄金属層（図４のＣＦ）と同一の物質で形成された場合、極薄金属層（図４のＣＦ）を第２積層体５２からエッチングで除去する際に第１導体パターン層１の一部が共に除去されるから形成される。

【0031】

ビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９は、隣接する導体パターン層１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０を互いに電気的に絶縁するために、隣接する導体パターン層１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０の間に介在される。すなわち、第１ビルドアップ絶縁層１１は、隣接している第１導体パターン層１と第２導体パターン層２とを互いに電気的に絶縁するために第１導体パターン層１と第２導体パターン層２との間に形成される。

【0032】

ビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９は、電気絶縁性樹脂を含む。ビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９は、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂を含むプリプレグ（Ｐｒｅｐｒｅｇ、ＰＰＧ）で形成することができる。またはビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９は、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂を含むＡＢＦ（Ａｊｉｎｏｍｏｔｏ Ｂｕｉｌｄ－ｕｐ Ｆｉｌｍ）等のビルドアップフィルムで形成することができる。またはビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９は、感光性絶縁樹脂を含む感光性絶縁層であってもよい。

【0033】

ビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９は、電気絶縁性樹脂に含有された補強材を含むことができる。補強材としては、ガラスクローズ、ガラスファイバー、無機フィラー及び有機フィラーのうちの少なくともいずれか１種を用いることができる。補強材は、ビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９の剛性を補強し、熱膨脹係数を低くすることができる。

【0034】

無機フィラーとしては、シリカ（ＳｉＯ_２）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ_４）、タルク、クレー、雲母粉、水酸化アルミニウム（ＡｌＯＨ_３）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）_２）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ_３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、ほう酸アルミニウム（ＡｌＢＯ_３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）及びジルコン酸カルシウム（ＣａＺｒＯ_３）で構成された群から選択される少なくとも１種以上を用いることができる。

【0035】

ビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９は、ビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９のそれぞれに形成される。ビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９は、隣接した導体パターン層１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０を互いに電気的に接続させる。例として、第１ビルドアップフィラー２１は、互いに隣接している第１導体パターン層１と第２導体パターン層２とを互いに電気的に接続させる。この意味で本願発明のビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９は、通常的なプリント回路基板において層間信号伝逹経路に該当する。

【0036】

ビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９は、電気的特性に優れた銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）等で形成することができる。このとき、複数のビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９はすべて同一の材料で形成されてもよく、互いに異なる材料で形成されてもよい。

【0037】

ビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９は、円柱状に形成されてもよいが、これに限定されない。後述するが、本実施例に適用するビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９は、絶縁層にドリリングによりビアホールを形成し、その後にビアホールに導電性物質を充填することで形成する通常のビアの製造方法とは異なる。すなわち、本実施例に適用するビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９は、フォトリソグラフィ工程により開口を形成したメッキレジスト（図５のＤＦ）に形成することができ、フォトリソグラフィ工程において露光工程の際にマスクの形状に応じてメッキレジストの開口の形状を様々に変更可能であり、これにより本実施例のビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９の横断面は、容易に様々な形状を有するように形成できる。

【0038】

第１積層体５１は、第６から第１０導体パターン層６、７、８、９、１０と、第６から第９ビルドアップ絶縁層１６、１７、１８、１９と、第６から第９ビルドアップフィラー２６、２７、２８、２９とを含む。第２積層体５２は、第１から第５導体パターン層１、２、３、４、５と、第１から第５ビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５と、第１から第５ビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５とを含み、第１積層体５１上に配置される。

【0039】

図１等に示された第１積層体５１及び第２積層体５２のそれぞれの導体パターン層の数、ビルドアップ絶縁層の数、及びビルドアップフィラーの数は例示に過ぎず、設計上の必要によって様々に変更することが可能である。

【0040】

第１積層体５１及び第２積層体５２のそれぞれは、キャリア（図４のＣ参照）を用いた通常のコアレスビルドアップ工程により形成可能である。これについては後述する。

【0041】

本実施例に適用する第１積層体５１及び第２積層体５２のそれぞれは、最終製品である本実施例に係る多層プリント回路基板１０００の中間産物であって、中間基板またはハーフ基板等とも称する。

【0042】

接合絶縁層３０は、第１積層体５１と第２積層体５２とを結合させる。後述するが、第１積層体５１及び第２積層体５２のそれぞれの製造段階が完了した場合は、それぞれのビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９は完全硬化（Ｃ－ｓｔａｇｅ）状態になり、接合性が低下する。よって、本実施例における接合絶縁層３０は、第１積層体５１と第２積層体５２とを互いに結合させるために両者の間に形成される。

【0043】

接合絶縁層３０は、電気絶縁性樹脂を含む。接合絶縁層３０はエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂を含むプリプレグ（Ｐｒｅｐｒｅｇ、ＰＰＧ）で形成可能である。または接合絶縁層３０はエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂を含むＡＢＦ（Ａｊｉｎｏｍｏｔｏ Ｂｕｉｌｄ－ｕｐ Ｆｉｌｍ）等のビルドアップフィルムで形成可能である。または接合絶縁層３０は、感光性絶縁樹脂を含む感光性絶縁層であってもよい。または、接合絶縁層３０は、ＮＣＰ（Ｎｏｎ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）またはＮＣＦ（Ｎｏｎ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）で形成されることも可能である。

【0044】

接合絶縁層３０は、電気絶縁性樹脂に含有された補強材を含むことができる。補強材としては、ガラスクロス、ガラスファイバー、無機フィラー及び有機フィラーのうちの少なくともいずれか１種を用いることができる。補強材は、接合絶縁層３０の剛性を補強し、熱膨脹係数を低くすることができる。

【0045】

無機フィラーとしては、シリカ（ＳｉＯ_２）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ_４）、タルク、クレー、雲母粉、水酸化アルミニウム（ＡｌＯＨ_３）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）_２）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ_３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、ほう酸アルミニウム（ＡｌＢＯ_３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）及びジルコン酸カルシウム（ＣａＺｒＯ_３）で構成された群から選択される少なくとも１種以上を用いることができる。

【0046】

接合絶縁層３０及びビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９は全て同一の絶縁資材を用いて形成してもよく、互いに異なる絶縁資材を用いて形成してもよい。前者の例として、接合絶縁層３０及びビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９は全てＡＢＦフィルムで形成することができる。後者の例として、接合絶縁層３０を感光性絶縁層で形成し、ビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９をＡＢＦフィルムで形成することができる。

【0047】

金属接合部４０は、高融点金属及び高融点金属の溶融点よりも低い溶融点の低融点金属を含み、第１積層体５１と第２積層体５２とを互いに電気的に接続させるために接合絶縁層３０に形成される。

【0048】

図１を参照すると、金属接合部４０は、接合絶縁層３０を貫通し、第１積層体５１の第６導体パターン層６及び第２積層体５２の第５ビルドアップフィラー２５にそれぞれ接触して第１積層体５１と第２積層体５２とを互いに電気的に接続させる。

【0049】

一方、図１には、本実施例の金属接合部４０が第６導体パターン層６及び第５ビルドアップフィラー２５にそれぞれ接触することに示されているが、これは例示に過ぎない。すなわち、図１とは異なって、本実施例の金属接合部４０は、第６導体パターン層６及び第５導体パターン層５にそれぞれ接触することも可能である。

【0050】

高融点金属としては、電気的特性に優れた銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）等を用いることができる。高融点金属は、上述した導体パターン層１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０またはビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９の構成物質と同一であってもよく、異なってもよい。

【0051】

低融点金属は、高融点金属の溶融点よりも溶融点が低い。低融点金属は、第１積層体５１と第２積層体５２とを接合する際に少なくとも一部が溶融され得る。さらに、溶融された低融点金属は、高融点金属と、導体パターン層１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０またはビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９との間に層間金属化合物（Ｉｎｔｅｒ－Ｍｅｔａｌｌｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ、ＩＭＣ）を形成する。

【0052】

低融点金属は、ソルダー材質からなることができる。ここで、「ソルダー」とは、半田に使用可能な金属材料を意味し、鉛（Ｐｂ）を含む合金であってもよく、鉛を含まなくてもよい。例えば、ソルダーは、錫（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）またはこれらから選択された金属の合金であってもよい。具体的に本発明の実施例に使用されるソルダーは、ソルダー全体に対する錫（Ｓｎ）の含量が ９０％以上である錫、銀、銅合金であることができる。

【0053】

ここで金属接合部４０は、高融点金属で形成される接合フィラー４１と、低融点金属で形成され、接合フィラー４１上に形成される接合層４２とを含むことができる。すなわち、金属接合部４０は、ビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９と類似の形状に形成される接合フィラー４１と、接合フィラー４１上に形成される接合層４２とを含む構造を有することができる。接合フィラー４１は、上述した高融点金属で形成され、接合層４２は、上述した低融点金属で形成される。

【0054】

図１を参照すると、接合フィラー４１は、第６導体パターン層６上に形成され、第６導体パターン層６と接触する。接合層４２は、下面が接合フィラー４１と接触し、上面が第５ビルドアップフィラー２５と接触する。ただし、図１は例示に過ぎず、本発明の範囲はこれに限定されない。

【0055】

ソルダーレジスト層ＳＲは、最上層ビルドアップ絶縁層１１及び最下層ビルドアップ絶縁層１９上にそれぞれ形成され、最上層導体パターン層１及び最下層導体パターン層１０の少なくとも一部を露出する開口部Ｏが形成される。ソルダーレジスト層ＳＲは、熱硬化性絶縁樹脂または光硬化性絶縁樹脂を含むことができ、上述した補強材をさらに含むことができる。

【0056】

開口部Ｏにより露出された最上層導体パターン層１及び最下層導体パターン層１０のそれぞれは、本実施例に係る多層プリント回路基板１０００の外部接続手段に該当する。

【0057】

本実施例に係る多層プリント回路基板１０００は、第１積層体５１と第２積層体５２とをそれぞれ分離形成した後に、両者を接合絶縁層３０及び金属接合部４０を用いて接続する。

【0058】

したがって、最終製品である多層プリント回路基板１０００を最終的に生産する前に中間産物である第１積層体５１及び第２積層体５２のそれぞれに対する不良検査を行うことができ、これにより、良品と判定された第１積層体５１及び第２積層体５２のみを互いに結合できるので、製造コスト及び不良率を低減することができる。

【0059】

（他の実施例）
図３は、本発明の他の実施例に係る多層プリント回路基板を示す図面である。

【0060】

本実施例に係る多層プリント回路基板２０００と本発明の一実施例に係る多層プリント回路基板１０００とを比べると、金属接合部４０が異なっており、以下ではこれについてのみ説明する。

【0061】

本実施例に適用する第１積層体５１、第２積層体５２、第１から第１０導体パターン層１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、第１から第９ビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、第１から第９ビルドアップフィラー２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、及び接合絶縁層３０についての説明は、本発明の一実施例で説明した内容をそのまま適用できる。

【0062】

金属接合部４０は、高融点金属で形成されるコア４１'と、低融点金属で形成され、コアを取り囲む接合層４２と、を含む。

【0063】

コア４１'は、高融点金属で形成される。図３には、コア４１'の形状が球状に示されているが、これは例示に過ぎない。

【0064】

接合層４２は、低融点金属で形成される。図３に示す接合層４２の形状は例示に過ぎない。すなわち、上述したように、接合層４２は、第１積層体５１と第２積層体５２とを接合する際に溶融され、溶融された接合層４２はコア４１'を取り囲む形状に形成されるが、重力、接合時の圧力及び低融点金属と高融点金属との間の表面エネルギーの差等により様々な形状に形成されることができる。

【0065】

（多層プリント回路基板の製造方法）
図４から図１４は、本発明の一実施例に係る多層プリント回路基板の製造方法を順次に示す図である。

【0066】

具体的に、図４から図１０は、本発明の一実施例に係る多層プリント回路基板の製造方法に適用する第１積層体の製造工程を順次に示す図であり、図１１及び図１２は、第１積層体と第２積層体との接合を示す図である。図１３及び図１４は、接合工程後の工程を示す図である。

【0067】

（第１積層体の製造方法）
図４から図１０は、本発明の一実施例に係る多層プリント回路基板の製造方法に適用する第１積層体の製造工程を順次に示す図である。

【0068】

先ず、図４を参照すると、キャリアＣ上に第１０導体パターン層１０を形成する。
キャリアＣは、コアレス工法を行うために使用される通常的な副資材である。すなわち、キャリアＣは、支持板Ｓと、支持板Ｓの両面に形成されたキャリア金属層と、キャリア金属層に形成された極薄金属層ＣＦとを含むことができる。図４には、本実施例に適用するキャリアＣの構造として、支持板Ｓと支持板Ｓの両面に形成された極薄金属層ＣＦのみを示したが、支持板Ｓと極薄金属層ＣＦとの間に上述のキャリア金属層を形成することができる。または、支持板Ｓと極薄金属層ＣＦとの間に離型層を介在してもよい。

【0069】

第１０導体パターン層１０は、極薄金属層ＣＦ上に第１０導体パターン層の形成位置に開口を形成したメッキレジストを形成し、極薄金属層ＣＦを給電層とする電解メッキを行って形成することができる。以後、メッキレジストを剥離すれば図４の構造を形成することができる。

【0070】

その後、図５から図８を参照すると、第１０導体パターン層１０に第９ビルドアップフィラー２９及び第９ビルドアップ絶縁層１９を形成する。

【0071】

図５を参照すると、第９ビルドアップフィラーの形成位置に開口を形成したメッキレジストＤＦを第１０導体パターン層１０上に形成する。

【0072】

図６を参照すると、第１０導体パターン層１０を給電層とする電解メッキを行って第９ビルドアップフィラー２９を形成し、メッキレジストＤＦを除去する。

【0073】

図７を参照すると、第１０導体パターン層１０及び第９ビルドアップフィラー２９をカバーするように、第９ビルドアップ絶縁層１９をキャリアＣ上に形成する。例示的には、ＡＢＦフィルム等をラミネーション装備を用いてキャリアＣ上に積層することにより第９ビルドアップ絶縁層１９を形成することができる。

【0074】

ラミネーション工程においては、ＡＢＦフィルム等に圧力及び熱が加えられるので、ＡＢＦフィルム等はラミネーション工程後に完全硬化状態（Ｃ－ｓｔａｇｅ）となる。第９ビルドアップ絶縁層１９の厚さは、第１０導体パターン層１０及び第９ビルドアップフィラー２９のそれぞれの厚さの合より大きく形成されることができる。

【0075】

図８を参照すると、第９ビルドアップフィラー２９の上面が露出するように、第９ビルドアップ絶縁層１９を研磨する。研磨は、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）またはサンドブラスト等により行われることができる。

【0076】

上述した製造過程によれば、第１０導体パターン層１０と第９ビルドアップフィラー２９との間には無電解メッキ層が形成されない。すなわち、第１０導体パターン層１０を給電層として、第９ビルドアップフィラー２９はボトムアップ（ｂｏｔｔｉｍ－ｕｐ）方式により形成される。このため、本実施例の場合は、第１０導体パターン層１０と第９ビルドアップフィラー２９との間の結合力が向上する。すなわち、無電解メッキ層を形成しないので、無電解メッキ層の気孔により導体パターン層とビルドアップフィラーとの間の結合力が弱くなることを防止することができる。
第１積層体５１は、上述の図５から図８の工程を繰り返すことにより形成できる。

【0077】

次に、図９を参照すると、第１積層体５１上に接合フィラー４１、接合層４２、及び接合絶縁層３０を形成する。

【0078】

一方、以上では、キャリアの一面を基準にして第１積層体５１を形成することを説明したが、図４から図９に示すように、キャリアの他面にも第１積層体５１を形成する工程を行うことができる。また、図４から図９とは異なって、キャリアの一面には第１積層体５１を形成する工程を行い、キャリアの他面には第２積層体５２を形成する工程を行うこともできる。

【0079】

接合フィラー４１は、第１積層体５１の第６導体パターン層６に形成される。接合フィラー４１を形成する方法は上述した第９ビルドアップフィラー２９を形成する方法と同様に形成することができる。接合フィラー４１及び接合層４２は、１つのメッキレジストを用いて形成してもよく、それぞれをメッキにより形成するために複数のメッキレジストを用いて形成してもよい。

【0080】

次に、図１０を参照すると、接合層４２及び接合絶縁層３０の形成された第１積層体５１をキャリアＣから分離する。極薄金属層ＣＦと支持板Ｓとの間の界面で分離が生じるので、極薄金属層ＣＦは、第１積層体５１に付着された状態で支持板Ｓから分離される。

【0081】

（接合工程）
図１１及び図１２は、第１積層体と第２積層体とを接合することを示す図である。
図１１を参照すると、第１積層体５１と第２積層体５２とを配置する。

【0082】

第２積層体５２は、本実施例に適用する第１積層体５１の製造方法と同様に、または変更適用して形成することができる。

【0083】

第１積層体５１及び第２積層体５２はそれぞれ最終的に形成された導体パターン層５、６が互いに対向するように配置される。よって、第１積層体５１に付着された極薄金属層ＣＦ及び第２積層体５２に付着された極薄金属層ＣＦは、最下部及び最上部に配置されることになる。
第１積層体５１と第２積層体５２とは、位置合わせマーク等を用いて配置することができる。

【0084】

図１２を参照すると、第１積層体５１及び第２積層体５２に熱及び圧力を加えて両者を互いに接合する。
本工程において、ビルドアップ絶縁層１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９とは異なって、接合絶縁層３０が半硬化状態にあるので、第１積層体５１と第２積層体５２とを互いに接合することができる。本工程での熱及び圧力により接合絶縁層３０は完全硬化状態となることができる。また、本工程での熱及び圧力により接合層４２を構成する低融点金属が溶融する。これにより、接合層４２と第５ビルドアップフィラー２５との間及び／または接合層４２と接合フィラー４１との間にＩＭＣ（Ｉｎｔｅｒ－Ｍｅｔａｌｌｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を形成できる。

【0085】

一方、前述では、本実施例に適用する接合フィラー４１、接合層４２及び接合絶縁層３０が、第１積層体５１に形成されたが、これとは異なって、接合フィラー４１、接合層４２及び接合絶縁層３０は、第２積層体５２に形成されることも可能である。または、接合フィラー４１及び接合層４２は第１積層体５１に形成され、接合絶縁層３０は第２積層体５２に形成されることも可能である。
接合工程以後の工程を、図１３及び図１４を参照して説明する。

【0086】

図１３を参照すると、接合工程の後に第１導体パターン層１及び第１０導体パターン層１０上にそれぞれ形成されている極薄金属層ＣＦを除去する。極薄金属層ＣＦは、エッチングにより除去できる。極薄金属層ＣＦと第１導体パターン層１とが互いに同一の物質で形成された場合は、極薄金属層ＣＦをエッチングにより除去する際に第１導体パターン層１の一部がともに除去される。これにより第１導体パターン層１の上面には溝部Ｒが形成される。

【0087】

図１４を参照すると、第１導体パターン層１をカバーするように、第１ビルドアップ絶縁層１１上にソルダーレジスト層ＳＲを形成する。第１０導体パターン層１０をカバーするように、第９ビルドアップ絶縁層１９上にソルダーレジスト層ＳＲを形成する。このとき、ソルダーレジスト層ＳＲには、第１導体パターン層１及び第１０導体パターン層１０のそれぞれの一部を露出させる開口部Ｏが形成される。開口部Ｏは、フォトリソグラフィ工程により形成されてもよく、レーザドリリングにより形成されてもよい。

【0088】

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、変更または削除等により本発明を多様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】

【0089】

１から１０ 第１から第１０導体パターン層
１１から１９ 第１から第９ビルドアップ絶縁層
２１から２９ 第１から第９ビルドアップフィラー
３０ 接合絶縁層
４０ 金属接合部
４１ 接合フィラー
４１' コア
４２ 接合層
５１ 第１積層体
５２ 第２積層体
Ｒ 溝部
ＳＲ ソルダーレジスト層
Ｃ キャリア
ＣＦ 極薄金属層
Ｓ 支持板
１０００、２０００ 多層プリント回路基板

【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】