KR100693146B1 - 다층 인쇄회로기판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다층 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 캐리어상(20)에 베이스금속층(24)을 형성하는 단계와, 상기 베이스금속층(24)에 패턴(30)을 형성하는 단계와, 상기 패턴(30)중 일부에 범프(36)를 형성하는 단계와, 상기 패턴(30)과 상기 범프(36)의 일부를 제외한 나머지 부분에 절연층(38)을 형성하여 회로패턴유니트(40)를 제작하는 단계와, 상기 회로패턴유니트(40)를 상기 캐리어(20)에서 분리하는 단계와, 상기 회로패턴유니트(40)를 다수개 적층하고 한번에 소정의 열과 압력으로 접착하는 단계를 포함하여 구성된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 다층 인쇄회로기판의 제조방법에 의하면, 다층 인쇄회로기판을 보다 신속하게 저렴한 가격으로 제조할 수 있게 되는 이점이 있다.

인쇄회로기판, 다층, 적층

Description

다층 인쇄회로기판의 제조방법{Multi-layer printed circuit board making method}

도 1a에서 도 1h는 종래 기술에 의한 다층 인쇄회로기판의 제조방법을 순차적으로 보인 공정순서도.

도 2a에서 도 2k는 본 발명에 의한 다층 인쇄회로기판의 제조방법의 바람직한 실시예를 순차적으로 보인 공정순서도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 캐리어 22: 이형재

24: 베이스금속층 26: 제1마스크

28: 패턴윈도우 30: 패턴

32: 제2마스크 34: 범프윈도우

36: 범프 38: 절연층

40: 회로패턴유니트 42: 반경화성 절연층

본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다층으로 회로패턴 이 형성되는 다층 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다.

도 1a에서 도 1h에는 종래 기술에 의한 다층 인쇄회로기판의 제조방법이 순차적으로 도시되어 있다. 도 1a에는 절연층(1)의 표면에 금속층(3)이 구비된 동박적층판이 도시되어 있다. 상기 금속층(3)의 표면에는 포토리지스트(도시되지 않음)가 도포되고, 포토리지스트를 노광을 통해 선택적으로 제거한다. 그리고, 상기 선택적으로 제거된 포토리지스트의 부분을 통해 금속층(3)을 선택적으로 에칭해내어 회로패턴(3')을 형성한다.

상기 회로패턴(3')을 형성한 후에는 상기 회로패턴(3')과 절연층(1)상에 다시 절연층(5)과 금속층(7)을 차례로 형성한다. 상기 절연층(5)과 금속층(7)은 상기 회로패턴(3')과 절연층(1)상에 차례로 적층되거나, 절연층(5)에 금속층(7)이 부착되어 있는 것이 압착될 수 있다. 이와 같은 상태가 도 1c에 도시되어 있다.

다음으로, 상기 금속층(7)을 선택적으로 제거한다. 이는 노광,현상, 에칭공정을 통해 이루어질 수 있다. 이와 같은 상태가 도 1d에 도시되어 있다. 다음으로, 상기 금속층(7)이 제거되어 노출된 절연층(5)을 제거하여 비어홀(9)을 형성한다. 상기 비어홀(9)은 레이저를 사용하여 형성할 수 있다. 도 1e에 이와 같은 상태가 도시되어 있다. 상기 비어홀(9)을 포함한 상기 금속층(7)의 표면에 도금층(11)을 형성한다. 이와 같은 상태가 도 1f에 도시되어 있다. 따라서, 상기 금속층(7)상에 도금층(11)이 일체로 형성된다.

상기 도금층(11)이 형성된 금속층(7)을 선택적으로 제거하여 회로패턴(7')을 형성한다. 이와 같은 상태가 도 1g에 도시되어 있다.

한편, 상기 회로패턴(3',7')은 더 많은 층에 걸쳐 형성되도록 할 수 있다. 이를 위해서는 도 1b에서 도 1g의 과정을 반복하면 된다. 도 1h에는 도 1b에서 도 1g의 과정을 반복하여 회로패턴(3',7')이 6층으로 형성된 것이 도시되어 있다. 즉, 절연층(13)을 표면에 형성하고, 상기 절연층(13)상에 회로패턴(15)을 더 형성한다. 그리고, 위에서 설명된 과정을 반복하여 수행한다.

그리고, 각각의 층에 있는 회로패턴(3',7',15)을 전기적으로 연결하기 위해 관통홀(17)을 사용한다. 상기 관통홀(17)의 내면에는 도금공정을 통해 도금이 이루어져 각층의 회로패턴(3',7',15)들을 전기적으로 연결한다. 이와 같이 도 1h에 도시된 인쇄회로기판은 회로패턴(3',7',15)이 다수개의 층에 걸쳐 형성되어 있다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

먼저, 종래 기술에서는 다수의 층으로 된 인쇄회로기판을 제조하기 위해, 각각의 절연층을 순서적으로 형성하고, 또한, 각각의 절연층상의 회로패턴을 각각 순서적으로 형성하여야 하는 문제점이 있다. 따라서, 종래 기술에서는 다층 인쇄회로기판의 제작을 위한 공정이 복잡하고 시간이 많이 들어가는 문제점이 있다.

특히, 각각의 회로패턴이 형성된 절연층 상에 별도로 절연층과 금속층을 차례로 적층하기 위해서는 예를 들면 동박적층판을 다수회에 걸쳐 가열, 가압시켜야 하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각각의 절연층에 회로패턴이 형성된 회로패턴유니트 다수개를 한번에 소정의 온도와 압력으로 적층하여 다층 인쇄회로기판을 제작하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 캐리어상에 베이스금속층을 형성하는 단계와, 상기 베이스금속층에 패턴을 형성하는 단계와, 상기 패턴중 일부에 범프를 형성하는 단계와, 상기 패턴과 상기 범프의 일부를 제외한 나머지 부분에 절연층을 형성하여 회로패턴유니트를 제작하는 단계와, 상기 회로패턴유니트를 상기 캐리어에서 분리하는 단계와, 상기 회로패턴유니트를 다수개 적층하고 한번에 소정의 열과 압력으로 접착하는 단계를 포함하여 구성된다.

상기 베이스금속층에 패턴을 형성하는 단계에서는 패턴윈도우가 형성된 마스크를 사용하여 패턴윈도우를 통해 노출된 베이스금속층상에 도금을 통해 패턴을 형성한다.

상기 베이스금속층상에 패턴을 형성하는 단계에서는 윈도우가 형성된 마스크를 사용하여 상기 베이스금속층을 선택적으로 제거하여 패턴을 형성한다.

상기 범프는 범프윈도우가 형성된 마스크를 사용하여 범프윈도우를 통해 노출된 패턴 상에 도금을 통해 형성된다.

다수개의 회로패턴유니트를 소정의 열과 압력으로 접착한 후에 최외층의 회로패턴유니트의 금속층에 패턴을 형성한다.

상기 절연층은 열경화성 절연층 상에 반경화성 절연층이 형성된다.

상기 절연층은 열가소성 물질로 형성된다.

상기 캐리어의 양측 표면에는 이형재가 구비되어 상기 회로패턴유니트의 분리가 보다 용이하게 되도록 한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 다층 인쇄회로기판의 제조방법에 의하면, 다층 인쇄회로기판을 보다 신속하게 저렴한 가격으로 제조할 수 있게 되는 이점이 있다.

이하 본 발명에 의한 다층 인쇄회로기판의 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2a에서 도 2k에는 본 발명에 의한 다층 인쇄회로기판의 제조방법의 바람직한 실시예의 공정이 순차적으로 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 캐리어(20)는 판상으로 형성된 것으로, 딱딱한 재질로 되어 이후의 작업에서 회로패턴유니트(40)의 형태를 유지하는 역할을 한다. 상기 캐리어(20)의 양측 표면에는 이형재(22)가 설치된다. 상기 이형재(22)는 이후에 만들어진 회로패턴유니트(40)를 캐리어(20)에서 용이하게 분리되도록 하는 역할을 한다. 상기 캐리어(20)는 상기 이형재(22)를 포함하는 것으로 생각할 수 있다. 상기 이형재(22)는 금속박막, 예를 들면 구리호일(Copper foil)을 사용할 수도 있다.

상기 캐리어(20)의 이형재(22)상에는 베이스금속층(24)이 부착된다. 상기 베이스금속층(24)은 금속재질로 된 판으로 상기 이형재(22)에 접착제를 통해 부착된다. 상기 베이스금속층(24)은 상기 캐리어(20)의 양측 표면에 각각 부착된다. 이와 같은 베이스금속층(24)은 회로패턴유니트(40)의 제조공정에서 도금을 위한 전원을 공급하는 역할을 한다.

상기 베이스금속층(24)은 제1마스크(26)에 의해 차폐된다. 상기 제1마스크(26)에는 패턴윈도우(28)가 형성된다. 상기 패턴윈도우(28)는 상기 베이스금속층(24)상에 패턴(30)을 형성하기 위한 것이다. 이와 같이 패턴윈도우(28)가 형성된 제1마스크(26)가 상기 베이스금속층(24)을 차폐하는 상태가 도 2b에 도시되어 있다.

다음으로, 도금공정을 통해 상기 패턴윈도우(28)에 의해 노출된 상기 베이스금속층(24)에 패턴(30)을 형성한다. 상기 패턴(30)은 실제로 인쇄회로기판에서 회로패턴의 역할을 수행한다. 이와 같이 패턴(30)이 형성된 상태가 도 2c에 도시되어 있다. 참고로, 상기 패턴(30)을 반드시 도금공정을 통해 형성해야 하는 것은 아니다. 상기 베이스금속층(24)을 마스크를 사용하여 노광, 현상, 에칭의 공정을 통해 선택적으로 제거하여 패턴(30)을 형성할 수도 있다.

상기 패턴(30)을 형성한 후에는, 제2마스크(32)를 상기 패턴(30)과 제1마스크(26)상에 형성한다. 상기 제2마스크(32)에는 범프윈도우(34)가 형성된다. 상기 범프윈도우(34)는 인쇄회로기판에서 아래 위층의 회로패턴(30)사이를 전기적으로 연결하는 역할을 하는 범프(36)를 형성하기 위한 것이다. 이와 같이 범프윈도우(34)가 형성된 제2마스크(32)가 구비된 상태가 도 2d에 도시되어 있다.

상기 범프윈도우(34)에는 도금에 의해 상기 패턴(30)중 일부에 범프(36)가 형성된다. 상기 범프(36)는 인쇄회로기판에서 아래 위층의 회로패턴(30)사이를 전기적으로 연결하는 역할을 하는 것이다. 상기 범프(36)가 형성된 상태가 도 2e에 도시되어 있다.

상기 범프(36)를 형성한 후에는, 상기 마스크(26,32)를 제거한다. 상기 마스크(26,32)가 제거된 상태가 도 2f에 도시되어 있다. 상기 마스크(26,32)가 제거됨에 의해 상기 베이스금속층(24), 패턴(30) 및 범프(36)가 노출된다.

상기 베이스금속층(24)상에는 절연층(38)이 형성된다. 상기 절연층(38)은 열경화성 재질로 만들어진다. 상기 절연층(38)은 상기 베이스금속층(24)과 패턴(30)을 덮고, 범프(36)의 선단 일부가 노출되도록 한다. 이와 같이 절연층(38)이 베이스금속층(24)과 패턴(30)을 덮는 상태가 도 2g에 도시되어 있다. 여기서, 상기 캐리어(20)의 양측 표면에 이형재(22)를 사이에 두고 부착되어 있는 부분, 다시 말해 절연층(38)에 패턴(30)이 형성되어 있는 것을 각각 회로패턴유니트(40)라고 한다. 물론, 보다 정확하게는 상기 이형재(22)에 부착되어 있는 베이스금속층(24)을 제거한 것을 회로패턴유니트(40)라고 한다.

다음으로, 상기 회로패턴유니트(40)를 상기 캐리어(20)에서 분리한다. 여기서, 상기 회로패턴유니트(40)는 상기 이형재(22)에 의해 상기 캐리어(20)에서 쉽게 분리될 수 있다. 이와 같이 캐리어(20)에서 상기 회로패턴유니트(40)가 분리된 상태가 도 2h에 도시되어 있다.

상기 회로패턴유니트(40)에서 상기 베이스금속층(24)을 제거한다. 상기 베이스금속층(24)의 제거는 에칭공정을 통해 수행할 수 있다. 상기 베이스금속층(24)을 제거한 상태가 도 2i에 도시되어 있다. 이와 같이 베이스금속층(24)을 제거한 회로패턴유니트(40)는 동일한 구조의 것이 2개가 한번에 생산될 수 있다. 물론, 상기 베이스금속층(24) 자체가 패턴(30)으로 된 경우에는 별도로 이를 제거하는 과정이 필요없다.

다음으로, 상기 회로패턴유니트(40)들을 서로 부착하기 위해 상기 절연층(38)상에 반경화성 절연층(42)을 형성한다. 상기 반경화성 절연층(42)은 상기 절연층(38)에 열과 압력에 의해 쉽게 부착될 수 있다. 이와 같이 반경화성 절연층(42)이 부착된 상태가 도 2j에 도시되어 있다.

여기서, 참고로, 상기 열경화성 절연층(38) 대신에 열가소성의 절연층을 사용할 수도 있다. 상기 열가소성 절연층을 사용하면, 상기 별도의 반경화성 절연층(42)을 사용하지 않고도 회로패턴유니트(40)들을 서로 접착할 수 있다.

이제, 상기 회로패턴유니트(40)들을 서로 접착하는 과정이 수행된다. 이때에는 원하는 층의 인쇄회로기판이 만들어지도록, 다수개의 회로패턴유니트(40)를 한번에 적층하여 소정의 열과 압력으로 서로 접착시킨다. 이와 같은 과정이 도 2k에 잘 도시되어 있다.

한편, 도 3에는 상기 회로패턴유니트(40)들을 한번에 적층할 때, 양측 표면층에는 아직 패턴(30)이 형성되지 않은 회로패턴유니트(40)를 사용할 수 있다. 즉, 패턴(30)을 형성하기 위한 금속층(30')에 범프(36)만이 형성된 것이 사용될 수 있다. 물론, 상기 절연층(38)상에 반경화성 절연층(42)이 구비되어 있어 내측의 회로패턴유니트(40)의 절연층(38)이 쉽게 접착된다.

도 3에서는 상기 금속층(30')을 선택적으로 제거하여 최외층 패턴(30)을 형성한다. 이와 같이 패턴(30)을 형성하면, 인쇄회로기판의 표면층에 형성되는 패턴(30)의 정밀도를 보다 높일 수 있다. 일반적으로 인쇄회로기판의 최외층이 가장 패 턴(30)의 집적도가 높다. 이는 부품의 실장을 위한 패턴, 즉 패드와 패턴(30)이 함께 공존하기 때문이다.

도 2k와 도 3의 상태 이후에는 인쇄회로기판의 최외층을 형성하기 위한 과정이 계속하여 순차적으로 진행된다. 이 후의 과정은 본 발명의 요지가 아니므로, 설명을 생략한다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

한편, 도시된 실시예에서는 전체 인쇄회로기판을 구성하는 회로패턴유니트가 모두 한번에 접착되는 것만이 도시되어 있으나, 예를 들면, 내부의 몇개 층은 종래와 같은 방식으로 차례로 적층하여 형성하고, 외부의 몇개의 회로패턴유니트는 이에 한번에 적층하여 열과 압력으로 접착할 수도 있다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 다층 인쇄회로기판의 제조방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에서는 절연층에 패턴이 형성된 다수개의 회로패턴유니트를 적층하고 한번에 열과 압력을 가해 서로 부착되도록 하였다. 따라서, 미리 만들어진 회로패턴유니트를 적층하여 한번의 접착작업만을 하면 되므로 상대적으로 신속하고 저렴하게 다층인쇄회로패턴을 제조할 수 있게 된다.

특히, 회로패턴유니트를 접착하기 위해 소정의 열과 압력을 가하는 압착작업을 한번만 수행하면 되므로, 상대적으로 신속하게 다층인쇄회로패턴을 제조할 수 있게 된다.

Claims (8)

1. 캐리어상에 베이스금속층을 형성하는 단계와,

   상기 베이스금속층에 패턴을 형성하는 단계와,

   상기 패턴중 일부에 범프를 형성하는 단계와,

   상기 패턴과 상기 범프의 일부를 제외한 나머지 부분에 절연층을 형성하여 회로패턴유니트를 제작하는 단계와,

   상기 회로패턴유니트를 상기 캐리어에서 분리하는 단계와,

   상기 회로패턴유니트를 다수개 적층하고 한번에 소정의 열과 압력으로 접착하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 다층 인쇄회로기판의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스금속층에 패턴을 형성하는 단계에서는 패턴윈도우가 형성된 마스크를 사용하여 패턴윈도우를 통해 노출된 베이스금속층상에 도금을 통해 패턴을 형성함을 특징으로 하는 다층 인쇄회로기판의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스금속층상에 패턴을 형성하는 단계에서는 윈도우가 형성된 마스크를 사용하여 상기 베이스금속층을 선택적으로 제거하여 패턴을 형성함을 특징으로 하는 다층 인쇄회로기판의 제조방법.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 범프는 범프윈도우가 형성된 마스크를 사용하여 범프윈도우를 통해 노출된 패턴 상에 도금을 통해 형성됨을 특징으로 하는 다층 인쇄회로기판의 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서, 다수개의 회로패턴유니트를 소정의 열과 압력으로 접착한 후에 최외층의 회로패턴유니트의 금속층에 패턴을 형성함을 특징으로 하는 다층 인쇄회로기판의 제조방법.
6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 절연층은 열경화성 절연층 상에 반경화성 절연층이 형성됨을 특징으로 하는 다층 인쇄회로기판의 제조방법.
7. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 절연층은 열가소성 물질로 형성됨을 특징으로 하는 다층 인쇄회로기판의 제조방법.
8. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 캐리어의 양측 표면에는 이형재가 구비되어 상기 회로패턴유니트의 분리가 보다 용이하게 되도록 함을 특징으로 하는 다층 인쇄회로기판의 제조방법.

Images