KR101055473B1

KR101055473B1 - 기판 제조용 캐리어 부재 및 이를 이용한 기판의 제조방법

Info

Publication number: KR101055473B1
Application number: KR1020090124707A
Authority: KR
Inventors: 조성민; 손경진; 오창건; 홍현정; 배태균
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2011-08-08
Anticipated expiration: 2029-12-15
Also published as: TW201121382A; CN102098883A; KR20110067920A; US20110315745A1; US20110139858A1; JP2011129860A

Abstract

본 발명은 기판 제조용 캐리어 부재 및 이를 이용한 기판의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 기판 제조용 캐리어 부재는 일면에 제1 금속층이 적층되고 타면에 제2 금속층이 적층된 2개의 절연층 및 2개의 상기 절연층에 각각 적층된 2개의 상기 제1 금속층을 서로 결합시키도록 2개의 상기 제1 금속층 사이에 형성되고 상기 제1 금속층보다 낮은 용융점을 갖는 제3 금속층을 포함하여 구성되며, 제3 금속층을 채용함으로써 가열하여 캐리어 부재를 분리할 수 있고, 이에 따라 캐리어 부재 분리시 기판의 사이즈가 변경되지 않아 기판과 제조설비 사이에 호환성을 유지할 수 있는 장점이 있다.

캐리어 부재, 주석, 동박적층판(CCL), 금속간화합물(intermetallic compound), 기판

Description

기판 제조용 캐리어 부재 및 이를 이용한 기판의 제조방법{A CARRIER MEMBER FOR MANUFACTURING A SUBSTRATE AND A METHOD OF MANUFACTURING A SUBSTRATE USING THE SAME}

본 발명은 기판 제조용 캐리어 부재 및 이를 이용한 기판의 제조방법에 관한 것이다.

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 전체 적인 두께를 줄이고, 신호처리시간을 단축할 수 있는 코어리스 기판이 주목받고 있다. 그런데, 코어리스 기판의 경우 코어기판을 사용하지 않기 때문에 제조공정 중에 지지체 역할을 수행할 수 있는 캐리어 부재가 필요하다. 이하, 도면을 참조하여 종래기술에 따른 코어리스 기판의 제조공정을 살펴본다.

도 1a 내지 도 1e는 종래의 캐리어 부재를 이용하여 기판을 제조하는 방식을 공정순서대로 도시하는 도면이고, 이를 참조하여 종래기술의 문제점을 살펴본다.

우선, 도 1a에 도시된 바와 같이, 캐리어 부재(10)를 준비하는 단계이다. 캐리어 부재(10)는 동박적층판(11; CCL)을 중심에 두고 양면에 접착필름(12), 제1 금속층(13), 제2 금속층(14) 순으로 적층하여 형성한다. 이때, 프레스로 가열 및 가압을 가해줌으로써 접착필름(12)의 테두리는 동박적층판(11)과 제2 금속층(14)을 서로 접합시킨다. 한편, 동박적층판(11)과 제2 금속층(14)을 안정적으로 접합시키기 위해서 10mm 이상의 접촉면을 가져야하며, 제1 금속층(13)과 제2 금속층(14)은 진공으로 흡착된다.

다음, 도 1b에 도시된 바와 같이, 캐리어 부재(10)의 양면에 빌드업층(15)을 형성하는 단계이다. 여기서, 빌드업층(15)은 일반적인 방식으로 형성되며 최외각층에는 빌드업층(15)의 휨을 방지하기 위한 별도의 제3 금속층(16)을 적층한다.

다음, 도 1c에 도시된 바와 같이, 빌드업층(15)을 캐리어 부재(10)로부터 분리하는 단계이다. 여기서, 동박적층판(11)과 제2 금속층(14)에 접합한 접착필름(12)의 테두리를 라우터 공정을 통해서 제거하여 캐리어 부재(10)로부터 빌드업 층(15)을 분리한다.

다음, 도 1d에 도시된 바와 같이, 빌드업층(15)의 최외각층에 형성된 제2 금속층(14)과 제3 금속층(16)을 에칭으로 제거한다.

다음, 도 1e에 도시된 바와 같이, 빌드업층(15)의 최외각 절연층에 패드(19)를 노출시키는 개구부(17)를 가공하고, 패드(19) 상에 솔더볼(18)을 형성한다.

전술한 종래의 기판의 제조방법의 경우 최종적으로 캐리어 부재(10)와 빌드업층(15)은 분리되어야 하는데, 분리 과정에서 캐리어 부재(10)는 라우팅 공정에 의해 양단이 제거되므로 사이즈가 축소되어 재사용하기 어렵다. 따라서, 인쇄회로기판을 제조할 때마다 별도의 캐리어 부재를 준비해야 하고, 그에 따라 전체적인 제조단가가 높아지는 문제점이 있다. 또한, 제조단계에서 기판의 사이즈가 변경되므로 기판과 제조설비 사이의 호환성을 유지하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 빌드업층(15)은 실질적으로 접착필름(12)의 테두리의 접착력만으로 캐리어 부재(10)에 고정되는 것이므로 접착력이 약해, 캐리어 부재(10)를 이용한 제조공정 중 임의로 빌드업층(15)이 분리될 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 용융점이 상대적으로 낮은 금속층을 채용함으로써 라우팅 공정 없이, 가열하여 캐리어 부재를 분리할 수 있고, 캐리어 부재를 최종적으로 생성되는 인쇄회로기판의 절연층과 회로층으로 활용할 수 있는 기판 제조용 캐리어 부재 및 이를 이용한 기판의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 제조용 캐리어 부재는 일면에 제1 금속층이 적층되고 타면에 제2 금속층이 적층된 2개의 절연층 및 2개의 상기 절연층에 각각 적층된 2개의 상기 제1 금속층을 서로 결합시키도록 2개의 상기 제1 금속층 사이에 형성되고, 상기 제1 금속층보다 낮은 용융점을 갖는 제3 금속층을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 제3 금속층은 주석 또는 주석 합금으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3 금속층은 주석, 카드뮴, 납, 비스무스, 아연, 이들의 합금 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 금속층은 구리, 니켈 또는 알루미늄으로 형성된 것을 특징으 로 한다.

또한, 상기 절연층은 프리프레그 또는 ABF(Ajinomoto Build up Film)로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 금속층과 상기 제3 금속층 사이에는 금속간화합물이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 제조용 캐리어 부재를 이용한 기판의 제조방법은 (A) 일면에 제1 금속층이 적층되고 타면에 제2 금속층이 적층된 절연층을 2개 준비하는 단계, (B) 2개의 상기 절연층에 각각 적층된 2개의 상기 제1 금속층을 서로 결합시키도록 2개의 상기 제1 금속층 사이에 상기 제1 금속층보다 낮은 용융점을 갖는 제3 금속층 형성하여 캐리어 부재를 제공하는 단계, (C) 상기 제2 금속층의 노출면에 빌드업층을 형성하는 단계 및 (D) 상기 제3 금속층의 용융점 이상으로 상기 제3 금속층을 가열하여 상기 캐리어 부재를 분리하는 단계를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 (B) 단계에서, 상기 제3 금속층은 주석 또는 주석 합금으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (B) 단계에서, 상기 제3 금속층은 주석, 카드뮴, 납, 비스무스, 아연, 이들의 합금 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (D) 단계 이후에, 상기 제1 금속층에 잔존하는 상기 제3 금속층을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (D) 단계 이후에, 상기 제1 금속층을 패터닝하여 제1 회로패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (D) 단계 이후에, 상기 제1 금속층을 제거한 후 도금공정을 통해서 제1 회로패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (B) 단계 이후에, 상기 제2 금속층을 패터닝하여 제2 회로패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (B) 단계는, (B1) 2개의 상기 절연층에 각각 적층된 2개의 상기 제1 금속층에 상기 제3 금속층을 각각 도금하는 단계 및 (B2) 2개의 상기 제1 금속층에 각각 도금한 상기 제3 금속층을 가열 및 가압하여 서로 결합시켜 상기 캐리어 부재를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (B) 단계는, (B1) 2개의 상기 절연층에 각각 적층된 2개의 상기 제1 금속층 중 어느 하나의 상기 제1 금속층에 상기 제3 금속층을 도금하는 단계 및 (B2) 상기 제1 금속층에 도금한 상기 제3 금속층과 다른 제1 금속층을 가열 및 가압하여 서로 결합시켜 상기 캐리어 부재를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (B) 단계는, (B1) 2개의 상기 절연층에 각각 적층된 2개의 상기 제1 금속층에 포일 형태의 상기 제3 금속층을 가열 및 가압하여 각각 결합시키는 단계 및 (B2) 2개의 상기 제1 금속층에 각각 결합한 상기 제3 금속층을 가열 및 가압하여 서로 결합시켜 상기 캐리어 부재를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (B) 단계는, (B1) 2개의 상기 절연층에 각각 적층된 2개의 상기 제1 금속층 중 어느 하나의 상기 제1 금속층에 포일 형태의 상기 제3 금속층을 가열 및 가압하여 결합시키는 단계 및 (B2) 상기 제1 금속층에 결합한 상기 제3 금속층과 다른 제1 금속층을 가열 및 가압하여 서로 결합시켜 상기 캐리어 부재를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (A) 단계에서, 상기 제1 금속층은 구리, 니켈 또는 알루미늄으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (A) 단계에서, 상기 절연층은 프리프레그 또는 ABF(Ajinomoto Build up Film)로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (B) 단계에서, 상기 제1 금속층과 상기 제3 금속층 사이에는 금속간화합물이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 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 따르면, 가열하여 캐리어 부재를 분리할 수 있으므로 라우팅 공정 이 필요없고, 그에 따라 캐리어 부재 분리시 기판의 사이즈가 변경되지 않아 기판과 제조설비 사이에 호환성을 유지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 캐리어 부재의 구성요소를 최종적으로 생성되는 인쇄회로기판의 최외각 절연층과 회로패턴으로 활용함으로써 인쇄회로기판의 제조비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2", "제3" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.

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

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 제조용 캐리어 부재의 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기판 제조용 캐리어 부재(100)는 일면에 제1 금속층(110)이 적층되고 타면에 제2 금속층(130)이 적층된 2개의 절연층(120) 및 2개의 절연층(120)에 각각 적층된 2개의 제1 금속층(110)을 서로 결합시키도록 2개의 제1 금속층(110) 사이에 형성되고 제1 금속층(110)보다 낮은 용융점을 갖는 제3 금속층(140)을 포함하는 구성이다.

상기 제1 금속층(110)은 캐리어 부재(100)의 지지체 역할을 하므로 휨 방지를 위해서 소정 강도 이상의 지지력을 보유해야 하고, 캐리어 부재(100)가 분리될 때 용융되는 제3 금속층(140)보다 높은 용융점을 갖어야 한다. 전술한 지지력과 용융점을 고려할 때 제1 금속층(110)은 구리, 니켈 또는 알루미늄으로 형성하는 하는 것이 바람직하다. 참고로, 제3 금속층(140)을 형성하는 주석, 카드뮴, 납, 비스무스 또는 아연 등의 금속은 용융점이 약 232℃ 내지 약 419℃(주석-약 232℃, 카드뮴-약 320.9℃, 납-약 327℃, 비스무스-약 271.3℃, 아연-약 419℃)인 반면, 제1 금속층(110)을 형성하는 구리, 니켈 또는 알루미늄의 용융점은 약 660℃ 내지 약 1455℃(구리-약 1083℃, 니켈-약 1455℃, 알루미늄-약 660℃)이다. 따라서, 캐리어 부재(100)를 분리할 때 소정온도(예를 들어, 419℃ 이상으로부터 660℃ 미만인 온도)로 가열하면 제1 금속층(110)은 상변화 없이 제3 금속층(140)만 선택적으로 용융시킬 수 있다. 한편, 제1 금속층(110)은 제1 회로패턴(115; 도 8a 참조)으로 패터닝될 수 있으므로 구리, 니켈 또는 알루미늄 중에서 구리를 선택하여 제1 금속층(110)을 형성하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 제2 금속층(130)은 제1 금속층(110)과 마찬가지로 캐리어 부재(100)의 지지체 역할을 하므로 소정 강도 이상의 지지력을 보유해야 하고, 기판의 제2 회로패턴(135; 도 5 참조)으로 패터닝될 수 있다. 따라서, 제2 금속층(130)은 구리로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 절연층(120)은 양면에 제1 금속층(110) 및 제2 금속층(130)이 각각 적층되고, 2개가 구비되어 제3 금속층(140)에 의해서 서로 결합된다. 여기서, 절연층(120)의 재료는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 캐리어 부재(100)가 분리된 후 기판의 절연층(120; 도 10 참조)으로 활용될 수 있으므로 프리프레그를 채용하여 인쇄회로기판을 더 얇게 제작하거나, ABF(Ajinomoto Build up Film)를 채용하여 미세회로를 구현할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이외에도, 절연층(120)으로 동박적층판(Copper Clad Laminate; CCL)을 이용할 수 있는데, 이 경우 동박적층판의 양면에 적층된 동박은 각각 제1 금속층(110) 및 제2 금속층(130)이 되고, 기계적인 강도를 보강하기 위해서 절연층(120)은 수지(resin)에 종이(paper), 유리 섬유(glass Cloth) 및 유리부직포 등의 보강기재를 첨가하여 형성될 수 있다.

상기 제3 금속층(140)은 제1 금속층(110)을 서로 결합시킴으로써 전체적으로는 캐리어 부재(100)의 결합을 유지하는 역할을 한다. 여기서, 제3 금속층(140)은 주석 또는 주석 합금으로 형성거나, 주석, 카드뮴, 납, 비스무스, 아연, 이들의 합금 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질로 형성할 수 있다. 또한, 제3 금속층(140)은 제1 금속층(110)에 도금공정을 통해서 형성하거나, 포일 형태로 형성하여 가열 및 가압 공정을 통해서 제1 금속층(110)에 결합시킬 수 있다. 이때, 제3 금속층(140)은 제1 금속층(110)과 반응하여 금속간화합물(145; intermetallic compound)이 생성될 수 있다. 예를 들어, 제1 금속층(110)이 구리로 형성되고 제3 금속층(140)이 주석으로 형성된 경우 제1 금속층(110)과 제3 금속층(140) 사이에는 Cu₆Sn₅, Cu₃Sn 등의 금속간화합물(145)이 생성된다. 단, 일정한 온도에서 캐리어 부재(100)가 분리될 수 있도록 모든 제3 금속층(140)이 금속간화합물(145)로 변환되서는 않되고, 용융점이 일정한 순수한 제3 금속층(140)이 잔존해야 한다. 전술한 바와 같이, 주석의 용융점은 약 232℃이므로 본 실시예에서 제3 금속층(140)을 주석으로 형성한 경우 기판 제조용 캐리어 부재(100)를 232℃ 이상의 온도로 가열하여 분리할 수 있다. 따라서, 종래기술과 달리 라우팅 공정을 생략할 수 있고, 기판의 제조공정 중 통상 도달하게 되는 약 200℃ 에서는 캐리어 부재(100)의 결합을 안정적으로 유지할 수 있는 장점이 있다.

도 3 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 제조용 캐리어 부재를 이용한 기판의 제조방법을 공정순서대로 도시하는 도면이다.

도 3 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기판 제조용 캐리어 부재(100)를 이용한 기판의 제조방법은 (A) 일면에 제1 금속층(110)이 적층되고 타면에 제2 금속층(130)이 적층된 절연층(120)을 2개 준비하는 단계, (B) 2개의 절연층(120)에 각각 적층된 2개의 제1 금속층(110)을 서로 결합시키도록 2개의 제1 금속층(110) 사이에 제1 금속층(110)보다 낮은 용융점을 갖는 제3 금속층(140)을 형성하여 캐리어 부재(100)를 제공하는 단계, (C) 제2 금속층(130)의 노출면에 빌드업층(150)을 형성하는 단계 및 (D) 제3 금속층(140)의 용융점 이상으로 제3 금속 층(140)을 가열하여 캐리어 부재(100)를 분리하는 단계를 포함하는 구성이다. 또한, (B) 단계 이후에, 제2 금속층(130)을 패터닝하여 제2 회로패턴(135)을 형성하는 단계 및 (D) 단계 이후에, 절연층(120)의 일면에 제1 회로패턴(115)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

우선, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 일면에 제1 금속층(110)이 적층되고 타면에 제2 금속층(130)이 적층된 절연층(120)을 2개 준비하여 제3 금속층(140)으로 서로 결합시키는 단계이다. 여기서, 제1 금속층(110)은 구리, 니켈 또는 알루미늄으로 형성될 수 있고, 절연층(120)은 프리프레그 또는 ABF(Ajinomoto Build up Film)로 형성될 수 있다. 또한, 절연층(120)으로 동박적층판(CCL)을 이용할 수 있는데, 이 경우 동박적층판의 양면에 적층된 동박은 각각 제1 금속층(110)과 제2 금속층(130)이 됨은 물론이다. 그리고, 제3 금속층(140)은 주석 또는 주석 합금으로 형성거나, 주석, 카드뮴, 납, 비스무스, 아연, 이들의 합금 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질로 형성할 수 있다.

한편, 제3 금속층(140)으로 제1 금속층(110)을 서로 결합시키는 과정은 네 가지 공정으로 수행할 수 있다.

첫째, 2개의 절연층(120)에 각각 적층된 2개의 제1 금속층(110)에 제3 금속층(140)을 각각 도금한 후(도 3a 참조), 각각의 제3 금속층(140) 노출면을 서로 접촉시켜 프레스로 가열 및 가압함으로써 제1 금속층(110) 사이에 제3 금속층(140)을 형성시킬 수 있다(도 4 참조).

둘째, 2개의 절연층(120)에 각각 적층된 2개의 제1 금속층(110)에 포일 형태 의 제3 금속층(140)을 프레스로 가열 및 가압하여 각각 결합시킨 후(도 3a 참조), 각각의 제3 금속층(140) 노출면을 서로 접촉시켜 프레스로 가열 및 가압함으로써 제1 금속층(110) 사이에 제3 금속층(140)을 형성시킬 수 있다(도 4 참조).

셋째, 2개의 절연층(120)에 각각 적층된 2개의 제1 금속층(110) 중 어느 하나의 제1 금속층(110)에 제3 금속층(140)을 도금한 후(도 3b 참조), 제3 금속층(140)의 노출면과 제3 금속층(140)이 도금되지않은 제1 금속층(110)의 노출면을 서로 접촉시켜 프레스로 가열 및 가압함으로써 제1 금속층(110) 사이에 제3 금속층(140)을 형성시킬 수 있다(도 4 참조).

넷째, 2개의 절연층(120)에 각각 적층된 2개의 제1 금속층(110) 중 어느 하나의 제1 금속층(110)에 포일 형태의 제3 금속층(140)을 프레스로 가열 및 가압하여 결합시킨 후(도 3b 참조), 제3 금속층(140)의 노출면과 제3 금속층(140)이 도금되지않은 제1 금속층(110)의 노출면을 서로 접촉시켜 프레스로 가열 및 가압함으로써 제1 금속층(110) 사이에 제3 금속층(140)을 형성시킬 수 있다(도 4 참조).

이와 같은 네 가지 공정을 통해서 양면에 제1 금속층(110) 및 제2 금속층(130)이 적층된 2개의 절연층(120)을 제3 금속층(140)으로 결합시킴으로써 완성된 캐리어 부재(100)를 제공할 있다(도 4 참조). 한편, 제3 금속층(140)과 제1 금속층(110)은 서로 반응하여 제3 금속층(140)과 제1 금속층(110) 사이에 금속간화합물(145)이 생성될 수 있음은 전술한 바와 같다.

다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 금속층(130)을 패터닝하여 제2 회로패턴(135)을 형성하는 단계이다. 제2 금속층(130)은 캐리어 부재(100)의 휨을 방지하 는 역할을 할 뿐 아니라 본 단계에서 제2 회로패턴(135)이 형성되어 최종적으로는 기판의 내층회로층으로 활용할 수 있다. 이때, 제2 회로패턴(135)은 통상적인 SAP(Semi-Additive Process), MSAP(Modified Semi-Additive Process) 또는 서브트랙티브법(Subtractive) 등을 이용하여 형성할 수 있다.

다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 금속층(130)의 노출면에 빌드업층(150)을 형성하는 단계이다. 여기서, 빌드업층(150)은 별도의 절연재(151)를 적층하고 YAG 레이저 또는 CO₂ 레이저를 이용하여 비아홀을 형성한 후, SAP(Semi-Additive Process) 또는 MSAP(Modified Semi-Additive Process) 등을 수행하여 비아(155)를 포함한 회로층(153)을 형성함으로써 완성할 수 있다.

다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 제3 금속층(140)을 용융점 이상으로 가열하여 캐리어 부재(100)를 분리하는 단계이다. 전술한 바와 같이, 제3 금속층(140)의 용융점은 약 232℃ 내지 약 419℃인 반면, 제1 금속층(110)의 용융점은 약 660℃ 내지 약 1455℃이다. 따라서, 소정온도로(예를 들어, 419℃ 이상으로부터 660℃ 미만인 온도) 가열하여 제3 금속층(140)만 선택적으로 용융시킴으로써 캐리어 부재(100)를 분리할 수 있다. 여기서, 캐리어 부재(100)의 분리를 더욱 효율적으로 수행하기 위해서 별도의 물리적 힘을 가할 수 있음은 물론이다.

한편, 캐리어 부재(100)를 분리하는 동시에 절연층(120)은 기판의 최외각 절연층(120)으로 활용된다. 또한, 캐리어 부재(100)를 분리한 후에 제1 금속층(110)에 잔존하는 제3 금속층(140)은 에칭 등을 통해서 제거하는 것이 바람직하다.

다음, 도 8 내지 9에 도시된 바와 같이, 절연층(120)에 제1 회로패턴(115)을 형성하는 단계이다. 이때, 제1 회로패턴(115)을 형성하는 과정은 두 가지 공정으로 수행할 수 있다.

첫째, 제1 금속층(110)을 패터닝하여 제1 회로패턴(115)을 형성할 수 있다(도 8a 참조). 이때, 제1 금속층(110)이 제1 회로패턴(115)으로 활용하므로 별도의 도금공정을 생략할 수 있어 제조공정을 단순화할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 제1 금속층(110)을 제거한 후(도 8b 참조), 도금공정을 통해서 제1 회로패턴(115)을 형성할 수 있다(도 9 참조). 이때, 별도의 도금공정을 수행해야 하지만 비아(117) 형성의 용이성 등 회로 설계의 자유도가 높아지는 장점이 있다.

여기서, 제1 회로패턴(115)은 통상적인 SAP(Semi-Additive Process), MSAP(Modified Semi-Additive Process) 또는 서브트랙티브법(Subtractive) 등을 이용하여 형성할 수 있다.

다음, 도 10에 도시된 바와 같이, 절연층(120)의 일면에 솔더레지스트층(160)을 형성하는 단계이다. 여기서, 솔더레지스트층(160)은 내열성 피복 재료로 형성되고, 솔더링(soldering)시 제1 회로패턴(115)에 땜납이 도포되지 않도록 보호하는 역할을 수행한다. 또한, 외부회로와의 전기적 연결을 위해서 솔더레지스트층(160)에 개구부(165)를 가공하여 패드를 노출시킬 수 있다.

한편, 도 9 내지 10에 도시된 바와 같이, 제1 회로패턴(115)을 형성하고, 절연층(120)의 일면에 솔더레지스트층(160)을 형성할 때 절연층(120)의 반대측에 위치한 빌드업층(150)의 최외각층에도 동일한 공정을 수행하여 회로층(170) 및 솔더 레지스트층(180)을 형성할 수 있다. 이때, 동일한 공정을 기판의 양측에서 동시에 수행함으로써 기판의 제조공정을 단순화할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 기판 제조용 캐리어 부재 및 이를 이용한 기판의 제조방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

도 1a 내지 도 1e는 종래의 캐리어 부재를 이용하여 기판을 제조하는 방식을 공정순서대로 도시하는 도면;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 제조용 캐리어 부재의 단면도; 및

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 캐리어 부재 110: 제1 금속층

115: 제1 회로패턴 117, 155: 비아

120: 절연층 130: 제2 금속층

135: 제2 회로패턴 140: 제3 금속층

145: 금속간화합물 150: 빌드업층

151: 절연재 153, 170: 회로층

160, 180: 솔더레지스트층 165: 개구부

Claims

일면에 제1 금속층이 적층되고 타면에 제2 금속층이 적층된 2개의 절연층; 및

2개의 상기 절연층에 각각 적층된 2개의 상기 제1 금속층을 서로 결합시키도록 2개의 상기 제1 금속층 사이에 형성되고, 상기 제1 금속층보다 낮은 용융점을 갖는 제3 금속층;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재.
청구항 1에 있어서,

상기 제3 금속층은 주석 또는 주석 합금으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재.
청구항 1에 있어서,

상기 제3 금속층은 주석, 카드뮴, 납, 비스무스, 아연, 이들의 합금 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 금속층은 구리, 니켈 또는 알루미늄으로 형성된 것을 특징으로 하 는 기판 제조용 캐리어 부재.
청구항 1에 있어서,

상기 절연층은 프리프레그 또는 ABF(Ajinomoto Build up Film)로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 금속층과 상기 제3 금속층 사이에는 금속간화합물이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재.
(A) 일면에 제1 금속층이 적층되고 타면에 제2 금속층이 적층된 절연층을 2개 준비하는 단계;

(B) 2개의 상기 절연층에 각각 적층된 2개의 상기 제1 금속층을 서로 결합시키도록 2개의 상기 제1 금속층 사이에 상기 제1 금속층보다 낮은 용융점을 갖는 제3 금속층 형성하여 캐리어 부재를 제공하는 단계;

(C) 상기 제2 금속층의 노출면에 빌드업층을 형성하는 단계; 및

(D) 상기 제3 금속층의 용융점 이상으로 상기 제3 금속층을 가열하여 상기 캐리어 부재를 분리하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재를 이용한 기판의 제조방법.
청구항 7에 있어서,

상기 (B) 단계에서,

상기 제3 금속층은 주석 또는 주석 합금으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재를 이용한 기판의 제조방법.
청구항 7에 있어서,

상기 (B) 단계에서,

상기 제3 금속층은 주석, 카드뮴, 납, 비스무스, 아연, 이들의 합금 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재를 이용한 기판의 제조방법.
청구항 7에 있어서,

상기 (D) 단계 이후에,

상기 제1 금속층에 잔존하는 상기 제3 금속층을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재를 이용한 기판의 제조방법.
청구항 7에 있어서,

상기 (D) 단계 이후에,

상기 제1 금속층을 패터닝하여 제1 회로패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재를 이용한 기판의 제조방법.
청구항 7에 있어서,

상기 (D) 단계 이후에,

상기 제1 금속층을 제거한 후 도금공정을 통해서 제1 회로패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재를 이용한 기판의 제조방법.
청구항 7에 있어서,

상기 (B) 단계 이후에,

상기 제2 금속층을 패터닝하여 제2 회로패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재를 이용한 기판의 제조방법.
청구항 7에 있어서,

상기 (B) 단계는,

(B1) 2개의 상기 절연층에 각각 적층된 2개의 상기 제1 금속층에 상기 제3 금속층을 각각 도금하는 단계; 및

(B2) 2개의 상기 제1 금속층에 각각 도금한 상기 제3 금속층을 가열 및 가압하여 서로 결합시켜 상기 캐리어 부재를 제공하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재를 이용한 기판의 제조방법.
청구항 7에 있어서,

상기 (B) 단계는,

(B1) 2개의 상기 절연층에 각각 적층된 2개의 상기 제1 금속층 중 어느 하나의 상기 제1 금속층에 상기 제3 금속층을 도금하는 단계; 및

(B2) 상기 제1 금속층에 도금한 상기 제3 금속층과 다른 제1 금속층을 가열 및 가압하여 서로 결합시켜 상기 캐리어 부재를 제공하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재를 이용한 기판의 제조방법.
청구항 7에 있어서,

상기 (B) 단계는,

(B1) 2개의 상기 절연층에 각각 적층된 2개의 상기 제1 금속층에 포일 형태의 상기 제3 금속층을 가열 및 가압하여 각각 결합시키는 단계; 및

(B2) 2개의 상기 제1 금속층에 각각 결합한 상기 제3 금속층을 가열 및 가압하여 서로 결합시켜 상기 캐리어 부재를 제공하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재를 이용한 기판의 제조방법.
청구항 7에 있어서,

상기 (B) 단계는,

(B1) 2개의 상기 절연층에 각각 적층된 2개의 상기 제1 금속층 중 어느 하나의 상기 제1 금속층에 포일 형태의 상기 제3 금속층을 가열 및 가압하여 결합시키는 단계; 및

(B2) 상기 제1 금속층에 결합한 상기 제3 금속층과 다른 제1 금속층을 가열 및 가압하여 서로 결합시켜 상기 캐리어 부재를 제공하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재를 이용한 기판의 제조방법.
청구항 7에 있어서,

상기 (A) 단계에서,

상기 제1 금속층은 구리, 니켈 또는 알루미늄으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재를 이용한 기판의 제조방법.
청구항 7에 있어서,

상기 (A) 단계에서,

상기 절연층은 프리프레그 또는 ABF(Ajinomoto Build up Film)로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재를 이용한 기판의 제조방법.
청구항 7에 있어서,

상기 (B) 단계에서,

상기 제1 금속층과 상기 제3 금속층 사이에는 금속간화합물이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 제조용 캐리어 부재를 이용한 기판의 제조방법.