KR101044133B1 - 인쇄회로기판 제조용 캐리어와 그 제조방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 제조용 캐리어에 관련되며, 2층의 금속층, 및 상기 2층의 금속층에 적층된 절연층을 포함하는 베이스부재, 및 상기 베이스부재의 측면에 형성된 접착부재를 포함한다.

또한, 본 발명은 인쇄회로기판 제조용 캐리어의 제조방법 및 상기 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법에 관련된다.

캐리어, 접착부재, 빌드업층

Description

인쇄회로기판 제조용 캐리어와 그 제조방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법{A CARRIER FOR MANUFACTURING A PRINTED CIRCUIT BOARD AND A METHOD OF MANUFACTURING THE SAME AND A METHOD OF MANUFACTURING A PRINTED CIRCUIT BOARD USING THE SAME}

본 발명은 인쇄회로기판 제조용 캐리어와 그 제조방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법에 관련된다.

통상 인쇄회로기판은 각종 열경화성 합성수지로 이루어진 보드의 일면 또는 양면에 동박으로 배선을 형성하여 보드 상에 IC(Integrated Circuit) 또는 전자부품들을 배치 고정하고 이들 간의 전기적 배선을 구현한 후 절연체로 코팅한 것이다.

최근, 전자산업의 발달로 인하여 전자부품의 고기능화, 경박단소화에 대한 요구가 급증하고 있고, 이에 따라, 이러한 전자부품이 탑재되는 인쇄회로기판 또한 고밀도 배선화 및 박판화가 요구되고 있다.

특히, 인쇄회로기판의 박판화에 대응하기 위해서 코어기판을 제거하여 전체적인 두께를 줄이고, 신호처리시간을 단축할 수 있는 코어리스 기판이 주목받고 있 다. 그런데, 코어리스 기판의 경우 코어기판을 사용하지 않기 때문에 제조공정 중에 지지체 기능을 수행할 수 있는 캐리어 부재가 필요하다.

도 1 내지 도 5에는 종래기술에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법이 도시되어 있다. 이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 그 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 캐리어(10)를 준비한다. 구체적으로, 절연층의 양면에 동박층이 형성된 동박적층판(11; CCL)의 양면에 접착층(12), 제1 금속층(13) 및 제2 금속층(14)을 차례로 형성한다. 이때, 고온/고압 프레스로 열과 압력을 가해줌으로써 접착층(12)의 양단은 동박적층판(11)과 제2 금속층(14)에 접착한다. 한편, 제1 금속층(13)은 제2 금속층(14)에 접촉되어 있을 뿐, 접착되어 있지는 않다.

다음, 도 2에 도시한 바와 같이, 캐리어(10)의 양면에 빌드업층(15)을 형성하고, 최외각 절연층 상에 제3 금속층(16)을 형성한다. 빌드업층(15)은 일반적으로 공지된 방법에 의해 수행되며, 각 빌드업 회로층을 연결하는 비아가 추가적으로 형성될 수 있다. 또한, 제3 금속층(16)은 빌드업층(15)의 휨 현상을 방지하기 위하여 형성된다.

다음, 도 3에 도시한 바와 같이, 빌드업층(15)을 캐리어(10)와 분리한다. 이때, 동박적층판(11)과 제2 금속층(14)에 접착한 접착층(12)의 양단을 라우터 공정 을 통해 제거하여 빌드업층(15)을 캐리어(10)로부터 분리한다. 제1 금속층(13)은 이형층의 역할을 하는 것으로서 제2 금속층(14)과 접착되어 있지 않기 때문에, 접착층(12)이 제거되면 제2 금속층(14)과 쉽게 분리된다.

다음, 도 4에 도시한 바와 같이, 빌드업층(15)에 형성된 제2 금속층(14)과 제3 금속층(16)을 에칭으로 제거한다.

다음, 도 5에 도시한 바와 같이, 빌드업층(15)의 최외층 절연층에 빌드업층(15)의 최외층 회로층 중 패드부(19)를 노출시키는 오픈부(17)를 가공하고, 솔더볼(18)을 형성한다.

그러나, 종래와 같은 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 경우, 인쇄회로기판의 양 끝단을 라우터 공정에 의해 절단하기 때문에, 인쇄회로기판의 크기가 작아지는 문제점이 있었다.

또한, 라우터 공정을 거칠 때, 캐리어(10)도 같이 절단하기 때문에 캐리어(10)를 재사용할 수 없어서 공정비용 및 공정시간이 큰 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 지지체 기능을 수행하는 동시에 최종적으로 형성되는 인쇄회로기판의 일부로 구성되는 캐리어 및 그 제조방법을 제안한다.

또한, 이러한 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법을 제안한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 인쇄회로기판 제조용 캐리어는, 2층의 금속층, 및 상기 2층의 금속층에 적층된 절연층을 포함하는 베이스부재, 및 상기 베이스부재의 측면에 형성된 접착 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 접착부재는 내측에 위치하는 상기 절연층 방향으로 단차를 형성하도록 상기 베이스부재의 두께보다 길게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접착부재는 금속 페이스트인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 인쇄회로기판 제조용 캐리어의 제조방법은, (A) 동박적층판의 일면에 형성된 금속층이 접촉되도록 2개의 상기 동박적층판을 결합하는 단계, (B) 결합된 상기 2개의 동박적층판의 측면에 접착부재를 형성하는 단계, 및 (C) 결합된 상기 2개의 동박적층판의 외층 금속층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 (B) 단계는, (B-1) 결합된 상기 2개의 동박적층판의 측면에 상기 접착부재에 해당하는 금속 페이스트를 도포하는 단계, 및 (B-2) 상기 금속 페이스트를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (B) 단계에서, 상기 접착부재는 결합된 상기 2개의 동박적층판의 두께에 대응하는 길이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법은, (A) 2개의 동박적층판의 일면에 형성된 금속층이 접촉되도록 상기 동박적층판을 결합하고, 상기 2개의 동박적층판의 측면에 접착부재를 형성한 후, 상기 결합된 2개의 동박적층판의 외층 금속층을 제거하여 캐리어를 준비하는 단계, (B) 상기 동박적층판의 노출된 절연층에 비아를 포함하는 내층 회로층을 형성하는 단계, (C) 상기 내층 회로층에 빌드업층을 형성하는 단계, (D) 상기 접착부재를 제거하는 단계, 및 (E) 상기 금속층과 상기 빌드업층의 최외층 금속층에 회로패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 (D)단계에서, 상기 접착부재를 연마제거 하는 것을 특징으로 한다.

또한, (F) 상기 회로패턴이 형성된 상기 금속층과 상기 빌드업층의 최외층 금속층에 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따른 캐리어는 라우팅 공정이 생략되므로, 최종적으로 생산되는 인쇄회로기판의 사이즈 감소를 방지할 수 있고, 캐리어가 최종적으로 생산되는 인쇄회로기판의 일부로 구성되므로 캐리어의 제조에 따른 비용 손실을 방지할 수 있다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

인쇄회로기판 제조용 캐리어

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조용 캐리어의 단면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조용 캐리어에 대해 설명하기로 한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조용 캐리어는 2층의 금속층(120)과 금속층(120) 상에 적층된 절연층(110)으로 구성된 베이스부재 및 접착부재(200)를 포함한다.

베이스부재는 코어층의 역할을 수행하는 부재로서, 중심부에 2층의 금속층(120)과 금속층(120) 상에 적층된 절연층(110)을 포함한다.

절연층(110)은 최후에 인쇄회로기판의 일부를 구성하는 부재로서, 금속층(120)에 적층된다. 여기서, 절연층(110)은 금속층(120)과 접착하여 일체를 이룰 수 있다.

금속층(120)은 2층의 금속층(120)이 부착된 구조를 갖을 수 있고, 예를 들어, 금, 은, 구리, 니켈 등의 전기전도성 금속으로 구성될 수 있다. 또한, 2층의 금속층(120)은 부착 계면에서 상대적으로 약한 반데르발스 힘에 의해 부착되어 있고 접착되지는 아니한다.

한편, 절연층은 30㎛의 두께를 가지며, 금속층은 12㎛의 두께를 갖도록 형성되는 것이 박판화를 구현하기 위하여 바람직하다.

접착부재(200)는 베이스부재의 측면에 형성되어 부착된 2층의 금속층(120)을 접착시킨다. 베이스부재의 중심에 형성된 2층의 금속층(120)은 부착력이 약하므로 베이스부재의 측면에 형성되어 베이스부재의 결합력을 높여준다.

이러한, 접착부재(200)는 도 6에 도시한 바와 같이, 내측에 위치하는 절연층(110) 방향으로 단차를 형성하도록 베이스부재의 두께보다 길게 형성되는 것이 바람직하다. 그에 따라, 접착부재(200)는 베이스부재의 두께방향으로 돌기를 갖게 된다. 이러한 돌기는 절연층(110) 상에 형성되는 내층 회로층의 두께와 면적을 안내하는 역할을 수행하게 된다.

또한, 접착부재(200)는 2층의 금속층(120) 간을 접착시키는바, 예를 들어, 금속 페이스트로 형성되는 것이 바람직하다. 금속 페이스트는 베이스부재의 측면에 균일한 두께로 형성하기에 용이하고, 인쇄회로기판의 제조에 있어서 제거가 용이하기 때문이다.

인쇄회로기판 제조용 캐리어의 제조방법

도 7 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조용 캐리어의 제조공정을 설명하기 위한 공정단면도이다. 이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조용 캐리어의 제조공정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 7에 도시한 바와 같이, 절연층(110)의 양면에 금속층(120, 130)이 형성된 동박적층판(100)을 2개 준비하고, 동박적층판(100)의 일면에 형성된 금속층이(120) 접촉되도록 2개의 동박적층판(100)을 부착한다.

이때, 2개의 부착된 금속층(120)은 상대적으로 약한 반데르발스 힘에 의해 부착 계면을 형성한다. 이러한 부착 계면은 외력에 의해 분리될 수 있는 정도의 부착력을 가질 뿐 접착되지는 아니한다.

다음, 도 8에 도시한 바와 같이, 부착된 2개의 동박적층판(100)의 측면에 접착부재(200)를 형성한다. 접착부재(200)는 2개의 동박적층판(100)을 접착하여 일체의 코어층 역할을 수행하게 한다. 특히, 부착 계면을 형성하는 2층의 금속층(120)의 측면을 접착한다.

이때, 접착부재(200)는 부착된 2개의 동박적층판(100)의 두께에 대응하는 길이를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 추후에 동박적층판(100)의 외층 금속층(130)을 제거하면 접착부재(200)가 절연층(110)의 방향으로 단차를 갖도록 형성될 수 있다.

또한, 접착부재(200)는 금속 페이스트로 형성되는 것이 바람직하다. 금속 페이스트로 형성되는 경우, 먼저 부착된 2개의 동박적층판(100)의 측면에 금속 페이스트를 도포한다. 이때. 롤러와 같은 도구를 사용하면 일정한 두께로 도포할 수 있다. 다음, 금속 페이스트를 경화시킨다. 이때, 120 ℃의 온도에서 1시간 정도 경화시키는 것이 경제적인 측면에 있어서 바람직하다.

끝으로, 도 9에 도시한 바와 같이, 부착된 2개의 동박적층판(100)의 외층 금속층(130)을 제거한다. 그에 따라 2층의 금속층(120)과 금속층(120) 상에 적층된 절연층(110)을 갖는 인쇄회로기판 제조용 캐리어의 구조를 갖게 된다. 외층 금속층(130)이 제거된 구조는 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조공정에 있어서, 비아를 갖는 내층 회로층의 제조를 가능하게 한다.

이러한 외층 금속층(130)의 제거는 예를 들어, 에칭 공정을 통해 수행되며, 이러한 에칭 공정은 공지된바 상세한 설명은 생략한다. 다만, 외층 금속층(130) 전부가 제거되도록 수행되는 것이 바람직하다.

캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법

도 10 내지 도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 10 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

본 실시예에서는 캐리어의 양면에 인쇄회로기판을 제조하는 것을 설명할 것이나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 캐리어의 일면에만 인쇄회로기판을 제조하는 것도 가능하다 할 것이다.

먼저, 도 9에 도시된 캐리어를 준비한다. 캐리어는 도 7 내지 도 9를 참조하 여 상술한 것과 같이 제작되며, 2층의 금속층(120)과 금속층(120) 상에 적층된 절연층(110)으로 구성된 베이스부재 및 베이스부재의 측면에 형성된 접착부재(200)를 포함한다.

여기서, 금속층(120)과 절연층(110)은 최후에 인쇄회로기판의 일부를 구성하며, 접착부재(200)는 제거된다.

다음, 도 10에 도시한 바와 같이, 절연층(110) 상에 비아를 포함하는 내층 회로층(130')을 형성한다. 이는 마치 비아가 형성된 동박적층판(100')과 같은 구조를 가질 수 있다.

내층 회로층(130')은 YAG 레이저 또는 CO₂ 레이저를 이용하여 비아홀을 형성한 후, 예를 들어, SAP(Semi-Additive Process) 또는 MSAP(Modified Semi-Additive Process) 등을 수행하여 형성된다.

다음, 도 11에 도시한 바와 같이, 내층 회로층(130') 상에 빌드업층(300)을 형성한다. 도 11에는 빌드업층(300)이 2층 구조를 가지나 이는 하나의 예시에 불과하고, 단층 또는 다층구조를 가질 수 있다.

빌드업층(300)은 내층 회로층(130') 상에 도금과 인쇄방법 등으로 배선이 형성된 회로패턴과 절연소재를 차례로 쌓아 올리는 방식으로 제조하는 것이다. 더욱 상세히 살펴보면, 별도의 절연소재를 적층하고 YAG 레이저 또는 CO₂ 레이저를 이용 하여 비아홀을 형성한 후, SAP(Semi-Additive Process) 또는 MSAP(Modified Semi-Additive Process) 등을 수행하여 비아를 포함한 회로층을 형성함으로써 완성할 수 있다. 이때, 비아홀을 형성하는 과정에서 디스미어 공정이 수행될 수 있다.

다음, 도 12에 도시한 바와 같이, 접착부재(200)를 제거한다. 접착부재(200)의 제거는 물리적, 화학적 방법에 의해 수행된다. 종래의 캐리어를 이용하는 방식에서는 라우팅공정이 요구되어 인쇄회로기판의 사이즈가 줄어드는 문제점이 있었으나, 본 발명에 따르면 베이스부재의 측면에 형성된 접착부재(200)만을 제거하므로 그러한 문제는 발생하지 않는다.

또한, 접착부재(200)가 제거되면, 캐리어의 베이스부재를 구성하는 2층의 금속층(120)은 부착력이 약하므로 2층의 금속층(120)이 분리되고, 2개의 인쇄회로기판으로 분리된다. 여기서 캐리어의 기능은 종결하고, 캐리어를 구성하던 금속층(120)과 절연층(110)은 인쇄회로기판의 일부를 구성하게 된다.

이때, 접착부재(200)가 금속 페이스트로 형성된 경우 연마브러쉬 등을 이용하여 연마제거하는 것이 인쇄회로기판의 사이즈를 유지하는데 바람직하다.

다음, 도 13에 도시한 바와 같이, 금속층(120)과 빌드업층(300)의 최외층 금속층에 회로패턴을 형성한다. 회로패턴은 서브트랙티브법(Subtractive) 등을 이용하여 형성할 수 있다. 한편, 빌드업층(300')의 최외층 금속층의 회로패턴은 빌드업과정에서 형성될 수도 있다. 또한, 금속층(120)을 제거하고, 별도의 도금공정에 의 해 최외층 회로패턴을 형성하는 것도 가능하다.

이때, 회로패턴이 형성된 금속층(120')과 빌드업층(300')의 최외층 금속층은 인쇄회로기판의 외층 회로층을 형성하게 된다.

다음, 도 14에 도시한 바와 같이, 인쇄회로기판의 외층 회로층을 이루는, 회로패턴이 형성된 금속층(120')과 빌드업층(300')의 최외층 금속층에 보호층(400)을 형성할 수 있다.

이러한 보호층(400)은 예를 들어, 드라이 필름 타입 솔더레지스트 또는 액상 솔더레지스트 등과 같은 솔더레지스트로 구성될 수 있다.

그리고, 외층 회로층 상에 형성된 오픈부를 통해 외부소자(미도시)와 연결하기 위한 솔더볼(500)을 형성할 수 있다. 여기서, 솔더볼(500)을 통하여 인쇄회로기판의 패드부와 외부소자(미도시)가 전기적으로 연결될 수 있다

한편 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 1 내지 도 5는 종래기술에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판을 제조하는 방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조용 캐리어의 단면도이다.

도 7 내지 도 9는 도 6에 도시한 캐리어의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.

도 10 내지 도 14는 도 6에 도시한 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 동박적층판 110 : 절연층

120 : 금속층 130 : 외층 금속층

130' : 내층 회로층 200 : 접착부재

300 : 빌드업층 400 : 보호층

500 : 솔더볼

Claims (9)

1. 2층의 금속층, 및 상기 2층의 금속층에 적층된 절연층을 포함하는 베이스부재; 및

   상기 베이스부재의 측면에 형성된 접착 부재;

   를 포함하는 인쇄회로기판 제조용 캐리어.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 접착부재는 내측에 위치하는 상기 절연층 방향으로 단차를 형성하도록 상기 베이스부재의 두께보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조용 캐리어.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 접착부재는 금속 페이스트인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조용 캐리어.
4. (A) 동박적층판의 일면에 형성된 금속층이 접촉되도록 2개의 상기 동박적층판을 결합하는 단계;

   (B) 결합된 상기 2개의 동박적층판의 측면에 접착부재를 형성하는 단계; 및

   (C) 결합된 상기 2개의 동박적층판의 외층 금속층을 제거하는 단계;

   를 포함하는 인쇄회로기판 제조용 캐리어 제조방법.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 (B) 단계는,

   (B-1) 결합된 상기 2개의 동박적층판의 측면에 상기 접착부재에 해당하는 금속 페이스트를 도포하는 단계; 및

   (B-2) 상기 금속 페이스트를 경화시키는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조용 캐리어 제조방법.
6. 청구항 4에 있어서,

   상기 (B) 단계에서, 상기 접착부재는 결합된 상기 2개의 동박적층판의 두께에 대응하는 길이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조용 캐리어 제조방법.
7. (A) 2개의 동박적층판의 일면에 형성된 금속층이 접촉되도록 상기 동박적층판을 결합하고, 상기 2개의 동박적층판의 측면에 접착부재를 형성한 후, 상기 결합된 2개의 동박적층판의 외층 금속층을 제거하여 캐리어를 준비하는 단계;

   (B) 상기 동박적층판의 노출된 절연층에 비아를 포함하는 내층 회로층을 형성하는 단계;

   (C) 상기 내층 회로층에 빌드업층을 형성하는 단계;

   (D) 상기 접착부재를 제거하는 단계; 및

   (E) 상기 금속층과 상기 빌드업층의 최외층 금속층에 회로패턴을 형성하는 단계;

   를 포함하는 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 (D)단계에서, 상기 접착부재를 연마제거 하는 것을 특징으로 하는 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법.
9. 청구항 7에 있어서,

   (F) 상기 회로패턴이 형성된 상기 금속층과 상기 빌드업층의 최외층 금속층에 보호층을 형성하는 단계;

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법.

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