JP4637893B2 - プリント基板のペーストバンプ形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板のペーストバンプ形成方法に係り、特に、プリント基板へのペーストバンプ形成の際に印刷回数を減らして製造コスト及び工程時間を減らすことの可能なプリント基板のペーストバンプ形成方法に関する。

電子部品の発達に伴ってプリント基板を高密度化する必要性が生じ、回路パターンの層間電気的導通および微細回路配線が適用されたＨＤＩ(high density interconnection)基板の性能を向上させることのできる技術が要求されているという実情がある。すなわち、ＨＤＩ基板の性能を向上させるためには、回路パターンの層間電気的導通技術および設計の自由度を確保できる技術が必要である。

従来の多層プリント基板は、銅張積層板（ＣＣＬ）などのコア基板の表面にアディティブ(additive)工法またはサブトラクティブ(subtractive)工法などを適用して内層回路を形成し、絶縁層および回路層を順次ビルドアップ(build-up)しながら内層回路と同様の方法で外層回路を形成することによって製造されている。

ところが、この種の従来の多層プリント基板の製造工程は、例えば携帯電話などの適用製品のコストダウンによるコスト低減要請や、量産性を高めるためのリードタイム(lead-time)短縮要請などを満足させていないという問題点がある。かかる問題点を解決することが可能な新規の製造工程が要求されていることが実情である。

一方、従来技術の複雑な工程を単純化し、一括積層によって迅速且つ安価に多層プリント基板を製造するために、銅箔板に導電性ペースト(paste)を印刷してペーストバンプ(bump)を形成し、ここに絶縁材を積層させてペーストバンプ基板を予め製造することにより簡単かつ容易に積層工程が行えるようにするＢ２ｉｔ(Buried Bump Interconnection Technology)工法が商用化されている。

図１は従来技術に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法を示すフローチャートであり、図２は図１に示した従来技術に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法によって形成されたペーストバンプの形状を示す図である。

図１および図２を参照すると、ペーストバンプ２００が形成される原板１００を準備した後に、原板１００上のペーストバンプ２００が形成されるべき位置にホールを有したマスクをのせる。

その後、マスク上に導電性ペーストをのせた後、スキージでマスクのホールに導電性ペーストを充填するようにして印刷する（Ｓ１００）。

この際、導電性ペーストは、スキージの圧力によって原板に圧着される。
次に、原板１００上に印刷された導電性ペーストを乾燥させる（Ｓ２００）。

これにより、図２に示すように第１高さ（ｈ１）を有するペーストバンプ２００が形成される。

この際、導電性ペーストは高い粘度と低いＴＩを持つため、導電性ペーストを１回印刷した後に印刷および乾燥工程を４〜５回繰り返し行って一定の高さ（Ｈ）のペーストバンプ２００を形成する。

このように従来技術に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法は、所望の高さ（Ｈ）を有するペーストバンプ２００を形成するために、粘度が高くてＴＩが低い導電性ペーストを数回繰り返し印刷および乾燥する必要があるので、プリント基板にペーストバンプを形成するための工程時間が増加して生産性が低下するという問題点があった。

また、導電性ペーストを数回繰り返し印刷及び乾燥するので、導電性ペーストを印刷する際にマスクに形成されたホールに多くの導電性ペーストが圧着され、製造コストが増加するという問題点もあった。

そこで、本発明は、プリント基板にペーストバンプを形成する際に印刷回数を減らして製造コストおよび工程時間を減らすことが可能なプリント基板のペーストバンプ形成方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の実施例に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法は、ａ）原板を準備する段階と、ｂ）前記原板に導電性ペーストを印刷した後、乾燥させて第１ペーストバンプを形成する段階と、ｃ）コイニング工程を実施して前記第１ペーストバンプの上面を平らにする段階と、ｄ）前記第１ペーストバンプ上に導電性ペーストを印刷した後、乾燥させて第２ペーストバンプを形成する段階とを含むことを特徴とする。

本発明の実施例に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法において、前記ｂ）段階は、ｂ−１）第１の大きさのホールが形成された第１マスクを、前記原板上にのせる段階と、ｂ−２）前記第１マスク上に導電性ペーストを塗布した後、スキージで前記導電性ペーストを印刷する段階と、ｂ−３）前記第１の大きさのホールに前記導電性ペーストを充填して前記導電性ペーストの下端を前記原板に圧着する段階と、ｂ−４）前記第１マスクを除去した後、前記導電性ペーストを乾燥させて前記第１ペーストバンプを形成する段階とを含んでいる。

本発明の実施例に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法において、前記ｄ）段階は、ｄ−１）第２の大きさのホールが形成された第２マスクを、前記第１ペーストバンプ上にのせる段階と、ｄ−２）前記第２マスク上に導電性ペーストを塗布した後、スキージで前記導電性ペーストを印刷する段階と、ｄ−３）前記第２の大きさのホールに前記導電性ペーストを充填して前記導電性ペーストの下端を前記第１ペーストバンプの上面に圧着する段階と、ｄ−４）前記第２マスクを除去した後、前記導電性ペーストを乾燥させて前記第２ペーストバンプを形成する段階とを含んでいる。

本発明の実施例に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法において、前記第２マスクに形成されたホールの大きさは、前記第１マスクに形成されたホールの大きさと同一またはより小さく形成されている。

本発明の実施例に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法において、前記第２マスクは前記第１マスクと同一またはより低い高さを持つ。

本発明の実施例に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法において、前記原板は絶縁層の片面に回路パターンが形成されている。

本発明の実施例に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法において、前記原板は絶縁層の両面に回路パターンが形成されている。

本発明の実施例に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法において、前記原板は金属キャリアの片面に銅箔が積層されている。

本発明の実施例に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法において、前記原板は銅箔で形成されている。

本発明の実施例に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法において、前記第２ペーストバンプは前記第１ペーストバンプと同一またはより低い高さを持っている。

上述したように、本発明は、導電性ペーストを１回印刷して形成した第１ペーストバンプの上面を平らにした後、この第１ペーストバンプの上面に第１ペーストバンプの高さと類似の高さとなる第２ペーストバンプを形成して所望の高さ（Ｈ）のペーストバンプを形成するので、導電性ペーストの印刷回数を減らすことができる。

これにより、本発明は、Ｂ２ｉｔ工法を用いてプリント基板を製造する際にペーストバンプを形成するための工程時間および工程コストを減らすことができる。

本発明の特徴および利点は、添付図面に基づいたこの後の詳細な説明からさらに明白になるであろう。

これに先立ち、本明細書および請求の範囲に使用された用語または単語は、通常的かつ辞典的な意味で解釈されてはならず、発明者が自分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基づき、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されるべきである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法の好適な実施例について詳細に説明する。

図３は本発明の実施例に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法を示すフローチャートであり、図４は図３に示した本発明の実施例に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法によって形成されたペーストバンプを示す図である。

図３および図４を参照すると、本発明の実施例に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法は、まずペーストバンプ２０が形成されるべき原板１０を準備する。

この際、原板１０は、絶縁層の片面または両面に回路パターンが形成された銅張積層板（ＣＣＬ）か、あるいは銅箔または金属キャリアの片面に銅箔が積層されたもののうちのいずれか一つを使用することができる。

このような原板１０のうち、絶縁層の片面または両面に回路パターンが形成された原板１０は、次に示す方法のうちのいずれか一つによって形成することができる。

まず第１の方法としては、絶縁層の片面または両面に銅箔が積層された片面銅張積層板（ＲＣＣ）の銅箔上にドライフィルム（図示せず）を塗布した後、露光および現像工程によって、回路パターンが形成されるべき部分を除いた残部のドライフィルムを除去する。

その後、エッチング液によって銅箔をエッチングして回路パターンを形成する。回路パターンを形成した後は、回路パターン上に残っているドライフィルムを除去する。

第２の方法としては、絶縁層の片面または両面に無電解銅メッキ工程および電解銅メッキ工程によって無電解銅メッキ層および電解銅メッキ層を形成する。

そして、無電解銅メッキ層および電解銅メッキ層を形成した後は、電解銅メッキ層上にドライフィルムを塗布し、その後に露光および現像工程によって、回路パターンが形成されるべき部分を除いた残部のドライフィルムを除去する。

次に、エッチング液によって銅箔をエッチングして回路パターンを形成し、回路パターン上に残っているドライフィルムを除去する。

このようにして原板１０を準備した後は、ペーストバンプ２０が形成されるべき位置に第１の大きさのホールが形成された第１マスクを、原板１０上にのせる。

その後、第１マスク上に導電性ペーストを塗布した後、スキージを用いて導電性ペーストを印刷する（Ｓ１０）。

これにより、導電性ペーストが第１マスクに形成された第１の大きさのホールに充填され、スキージの圧力によって導電性ペーストの下端が原板１０に圧着される。

第１マスクに形成された第１の大きさのホールに導電性ペーストが充填された後は、原板１０からマスクを分離する。すなわち、原板１０上にのせられた第１マスクを除去する。

その後、乾燥工程によって、原板１０上に印刷された導電性ペーストを乾燥させる（Ｓ２０）。

導電性ペーストを乾燥させた後は、コイニング(Coining)工程によって、原板１０上に印刷された導電性ペーストの上面を平らにして、第１高さ（ｈ１）を有する第１ペーストバンプ２０ａを形成する（Ｓ３０）。

第１ペーストバンプ２０ａを形成した後は、第１ペーストバンプ２０ａと同一の位置に第２の大きさのホールが形成された第２マスクを、第１ペーストバンプ２０ａ上にのせた後、マスク上に導電性ペーストを塗布する。

この際、第２マスクは、第１マスクに形成されたホールと同一またはより小さいホールが形成されているとともに、第１マスクの高さと同一またはより低い高さを有している。

第２マスク上に導電性ペーストを塗布した後は、スキージを用いて導電性ペーストを印刷する（Ｓ４０）。

これにより、導電性ペーストは、第２マスクに形成されたホールに充填され、スキージの圧力によって導電性ペーストの下端が第１ペーストバンプ２０ａの上面に圧着される。

導電性ペーストを印刷した後は、第１ペーストバンプ２０ａ上にのせられた第２マスクを分離して除去する。

その後、乾燥工程によって、第１ペーストバンプ２０ａ上に印刷された導電性ペーストを乾燥させ、第２高さ（ｈ２）を持つ第２ペーストバンプ２０ｂを形成する（Ｓ５０）。

この際、第２ペーストバンプ２０ｂが、第１ペーストバンプ２０ａと類似の高さ、すなわち第１ペーストバンプ２０ａと同一またはより小さい高さを持つように形成されるので、ペーストバンプ２０は一定の高さ（Ｈ）に形成される。

一定の高さ（Ｈ）を持つペーストバンプ２０を形成した後は、ペーストバンプが絶縁層を貫通するように原板上に絶縁層を積層する。

この過程で、ペーストバンプが形成された原板に絶縁層を積層して「ペーストバンプ基板」を形成する、いわゆるＢ２ｉｔ工法が適用されるが、Ｂ２ｉｔ工法用の貫通機を用いてペーストバンプが貫通するように絶縁層を積層する。

ペーストバンプが絶縁層の高さと同一またはより高くなるように形成されている場合には、原板上に絶縁層を積層した後、ペーストバンプの高さが絶縁層と同一になるようにプレスを用いてペーストバンプを圧着する。

この際、ペーストバンプを圧着しなければ、ペーストバンプが絶縁層の表面上に突出し、以後の工程で形成される回路パターンが絶縁層の表面に均一に形成されなくなってしまうので、プリント基板の電気的特性が低下するという問題がある。

ところが、ペーストバンプが絶縁層の高さより小さくなるように形成されている場合には、ペーストバンプ圧着工程を省略する。

ペーストバンプを圧着して絶縁層の表面を平らにした後は、公知の技術を用いて絶縁層上に回路パターンを形成する。

この際、プリント基板の用途に応じて、回路パターンの形成後に回路パターン上に多数の絶縁層および回路パターンを形成してもよい。

このように本発明の実施例に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法は、導電性ペーストを１回印刷して形成した第１ペーストバンプの上面を平らにした後、第１ペーストバンプの上面に、第１ペーストバンプの高さと類似した高さを持つ第２ペーストバンプを形成して所望の高さ（Ｈ）のペーストバンプを形成するので、導電性ペーストの印刷回数を減らすことができる。

これにより、本発明の実施例に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法は、Ｂ２ｉｔ工法を用いてプリント基板を製造する際にペーストバンプ形成のための工程時間および工程コストを減らすことができる。

従来技術に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法を示すフローチャートである。 図１に示した従来技術に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法によって形成されたペーストバンプの形状を示す図である。 本発明の実施例に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法を示すフローチャートである。 図３に示した本発明の実施例に係るプリント基板のペーストバンプ形成方法によって形成されたペーストバンプの形状を示す図である。

符号の説明

１０、１００ 原板
２０、２００ ペーストバンプ

Claims (10)

1. ａ）原板を準備する段階と、
   ｂ）前記原板に導電性ペーストを印刷した後、乾燥させて第１ペーストバンプを形成する段階と、
   ｃ）コイニング工程を実施して前記第１ペーストバンプの上面を平らにする段階と、
   ｄ）前記第１ペーストバンプ上に導電性ペーストを印刷した後、乾燥させて第２ペーストバンプを形成する段階と
   を含むことを特徴とするプリント基板のペーストバンプ形成方法。
2. 前記ｂ）段階は、
   ｂ−１）第１の大きさのホールが形成された第１マスクを、前記原板上にのせる段階と、
   ｂ−２）前記第１マスク上に導電性ペーストを塗布した後、スキージで前記導電性ペーストを印刷する段階と、
   ｂ−３）前記第１の大きさのホールに前記導電性ペーストを充填して前記導電性ペーストの下端を前記原板に圧着する段階と、
   ｂ−４）前記第１マスクを除去した後、前記導電性ペーストを乾燥させて前記第１ペーストバンプを形成する段階と
   を含むことを特徴とする請求項１に記載のプリント基板のペーストバンプ形成方法。
3. 前記ｄ）段階は、
   ｄ−１）第２の大きさのホールが形成された第２マスクを、前記第１ペーストバンプ上にのせる段階と、
   ｄ−２）前記第２マスク上に導電性ペーストを塗布した後、スキージで前記導電性ペーストを印刷する段階と、
   ｄ−３）前記第２の大きさのホールに前記導電性ペーストを充填して前記導電性ペーストの下端を前記第１ペーストバンプの上面に圧着する段階と、
   ｄ−４）前記第２マスクを除去した後、前記導電性ペーストを乾燥させて前記第２ペーストバンプを形成する段階と
   を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプリント基板のペーストバンプ形成方法。
4. 前記第２マスクに形成されたホールの大きさは、前記第１マスクに形成されたホールの大きさと同一またはより小さく形成されていることを特徴とする請求項３に記載のプリント基板のペーストバンプ形成方法。
5. 前記第２マスクは、前記第１マスクと同一またはより低い高さを持つことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のプリント基板のペーストバンプ形成方法。
6. 前記原板は、絶縁層の片面に回路パターンが形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のプリント基板のペーストバンプ形成方法。
7. 前記原板は、絶縁層の両面に回路パターンが形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のプリント基板のペーストバンプ形成方法。
8. 前記原板は、金属キャリアの片面に銅箔が積層されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のプリント基板のペーストバンプ形成方法。
9. 前記原板は、銅箔であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のプリント基板のペーストバンプ形成方法。
10. 前記第２ペーストバンプは、前記第１ペーストバンプと同一の高さまたはより低い高さを持つことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のプリント基板のペーストバンプ形成方法。

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