KR0163867B1 - 티자형 도전 배선을 갖는 인쇄회로기판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판(PCB) 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 인쇄회로기판상에 형성되는 도전배선을 서로 식각선택비의 차가 있는 두 개의 도전층으로 이루어지게 하고 그 도전배선의 패턴을 T자형상으로 이루어지게 하여 고주파에서 동작하는 반도체 칩의 유해효과를 감소시킴으로써 그 반도체 칩의 동작 특성을 향상시키고, 인쇄회로기판의 제작을 용이하게 하여 그 인쇄회로기판의 제조단가를 감소할 수 있는 이점이 있다.

Description

티자형 도전 배선을 갖는 인쇄회로기판 및 그 제조방법

제1도는 본 발명에 따른 인쇄회로 기판을 설명하기 위한 개략도.

제2a도 및 제2b도는 본 발명에 따른 인쇄회로 기판의 제조 공정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 절연기판 12 : 도전배선

12A : 하측 도전층 12B : 상측도전층

13 : 감광막 패턴

본 발명은 티(T)자형 도전 배선을 갖는 인쇄회로기판(printed circuit board;이하 PCB라 칭함) 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 식각 선택비의 차가 있는 두층의 도전물질로 T 자형상의 도전배선을 형성하여 고주파에서의 유해효과를(harmful effect)를 감소시켜 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 T자형상 도전배선을 갖는 PCB 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 PCB나 리드프레임등은 장방형의 단면을 갖는 도전배선을 구비하고 있으며, 더욱이 다수개의 반도체 장치가 연결되는 PCB에서는 고주파로 동작되는 소자의 경우에는 도전배선의 단면의 형상이 유도효과에서 중요한 요인을 미치는 것으로 나타나고 있다.

종래의 PCB등과 같은 도전패턴을 구비하는 기판에는 장방형을 도전배선이 형성되어 있어 고주파용 소자에서 기생 전기 유소(parastic electrkal paraneter)인 L, R, C 또는 X-talk등이 얇은 도전층 패턴에서 나타나는 표피효과(skin effect)에 의해 도전패턴에 중요한 방해성분으로 작용한다.

특히 4GHZ 이상의 고주파에서는 방사손실이 급격히 증가되어 도전배선의 형상에 더 많은 영향을 받으며, 따라서 고주파로 동작하는 광통신 용의 반도체 칩 등에서는 T자형상의 도전배선-특히 T자형 게이트라 부르는 구조를 사용한다.

참고문헌으로서 Harris Microwave Hand book, Application Note 203에 기재된 T-gate를 갖는 GaAs 재질의 전계효과 트랜지스터(field effect transistor)와 같은 고주파로 작동하는 소자의 경우에 게이트 전극을 T자형상으로 형성하여 고주파 동작 특성을 향상시켰다.

그러나 상기와 같이 도전배선의 형상이 반도체 칩들의 성능에 중대한 영향을 미치는 것이 있으나 종래의 PCB에서는 고주파로 동작하는 반도체 칩이 실장되는 경우에도 장방형의 단면을 갖는 도전 배선이 형성되어 있으므로 고주파에서의 동작 특성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한 고주파의 동작특성이 우수한 T자형 도전배선을 갖는 반도체 칩은 두차례의 사진식각 공정에 의해 형성되므로, 제조 공정이 복잡하고, 공정의 재현성이 떨어지며, 제조단가가 상승하는 다른 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 PCB의 도전배선을 T자 형상으로 형성하여 고주파에서의 동작 특성을 향상시킬 수 있는 PCB를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 식각선택비차가 있는 두 개의 도전물질을 사용하여 T자 형상의 도전배선을 형성하여 제조공정이 간단하고, 고주파 동작 반도체 칩의 실장에 적합한 PCB의 제조방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PCB의 특징은 절연기판상에 형성되어 있는 T자 형상의 도전배선을 구비함에 있다.

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PCB 제조 방법의 특징은 절연 기판상에 제1도전층을 형성하는 공정과, 상기 제1도전층 상에 상기 제1도전층과는 식각 선택비차가 있어 식각율이 적은 제2도전층을 형성하는 공정과, 상기 제2도전층상에 감광막패턴을 형성하는 공정과, 상기 감광막 패턴에 의해 노출되어 있는 제2및 제1도전층을 순차적으로 식각하여 언더컷된 T자 형상의 제1및 제2도전층 패턴으로된 도전배선을 형성하는 공정을 구비함에 있다.

이하, 본 발명에 따른 PCB 및 그 제조 방법에 관하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 T자형 도전배선을 갖는 PCB를 설명하기 위한 개략도이다. 먼저, 플라스틱이나 폴리머 또는 에폭시 등의 절연기판(11)상에 단면이 T자형상으로 하부층이 언더컷된 도전 배선(12)이 형성되어 있다.

여기서 상기 도전배선(12)은 하측 도전층(12A)과 상측 도전층(12B)으로 구성되어 있으며, 상기 상·하측 도전배선(12B),(12A)은 서로 다른 재질로서, 온도변화나 식각 특성을 고려하여 두께 및 재질을 결정한다.

제2a도 및 제2b도는 본 발명에 따른 T자형상의 도전배선을 구비하는 PCB의 제조 공정도이다. 먼저, 플라스틱, 폴리머 또는 에폭시 등의 절연기판(11)상에 하측 도전층(12A)을 소정의 금속, 예를 들어 구리 합금으로 형성하고, 상기 하측 도전층(12A)상에 상측 도전층(12B)을 상기 하측 도전층(12A)보다 식각율이 낮은 물질, 예를 들어 어로이 42로 형성한다.

이때 상기 상·하층 도전층(12B), (12A)은 통상의 롤-투-롤(Roll-to-Roll)방법으로 적당한 압력과 온도에서 열간 압연 방법으로 절연기판(11)상에 부착한다.

그 다음 상기 상측 도전층(12B)에서 패턴으로 예정되어 있는 부분의 상측을 보호하는 감광막 패턴(13)을 형성한다. (제2a도 참조)

그후, 상기 감광막 패턴(13)에 의해 노출되어 있는 상, 하측 도전층(12B), (12A)을 순차적으로 습식식각용액, 예를 들어 Fe₂Cl₃용액으로 등방성 식각하여 상, 하측 도전층 (12B), (12A)의 패턴으로된 도전배선(12)을 형성한다.

이때 상기 하측 도전층(12A)의 패턴은 상기 상측 도전층(12B)의 패턴에 비해 식각율이 높으므로 언더컷된다.

본 발명자의 실험 결과에 따르면 상측 도전층(12B)의 배선을 어로이 42로 하고 하측 도전층(12B)의 배선을 구리 합금으로 형성하면, 통상의 식각 공정에 의해 T자 형상의 도전배선이 형성되는데, 상, 하측 도전층(12B), (12A) 각각의 두께가 30㎛ 정도인 어로이 42와 구리 합금의 적층 구조로 되어 있는 경우에는 언더 컷의 깊이가 약 30㎛ 정도로 형성된다.

또한 길이가 100mil이고 단면이 30mil×8mil인 경우에 종래의 장방형 도전배선은 인덕턴스(L)가 0.4187E-6H이고, 캐패시턴스(C)가 0.1517E-9F이지만, 본 발명과 같은 T자형상의 도전배선의 경우에는 동일한 크기일 때, 인덕턴스가 0.3829E-6H이고, 캐패시턴스가 0.1395E-9F로 훨씬 낮아지는 것을 알 수 있었다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 PCB 및 그 제조 방법은 서로 식각선택비차가 있는 두층의 도전 물질을 사용하여 한번의 식각 공정으로 형성되는 T자형의 도전배선을 구비하는 PCB를 형성하였으므로, 고주파에서 동작하는 반도체 칩의 유해효과가 감소되어 동작 특성이 향상되고, PCB의 제작이 용이하여 제조단가를 절감할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 두층의 식각선택비 차가 있는 도전물질로 2층을 이루며 그 형상이 T자형상인 도전 배선이 절연기판상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 티(T)자형 도전배선을 갖는 인쇄회로기판.
2. 제1항에 있어서, 상기 T자형 도전배선이 하측에는 구리합금으로 형성되고, 상측에는 어로이 42로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 티(T)자형 도전배선을 갖는 인쇄회로기판.
3. 절연 기판상에 제1도전층을 형성하는 공정과, 상기 제1도전층 상에 상기 제1도전층과는 식각선택비차가 있어 식각율이 적은 제2도전층을 형성하는 공정과, 상기 제2도전층상에 감광막패턴을 형성하는 공정과, 상기 감광막 패턴에 의해 노출되어 있는 제2및 제1도전층을 순차적으로 식각하여 언더컷된 T자 형상의 제1및 제2도전층 패턴으로된 도전배선을 형성하는 공정을 포함하는 티(T)자형 도전배선을 갖는 인쇄회로기판의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 상하측 도전층이 롤-투-롤(roll-to-roll) 방법에 의해 열간 압연으로 부착되는 것을 특징으로 하는 티(T)자형 도전배선을 갖는 인쇄회로기판의 제조 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 상·하측 도전층을 어로이 42와 구리 합금으로 각각 형성하는 것을 특징으로 하는 티(T)자형 도전배선을 갖는 인쇄회로 기판의 제조 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 식각 공정을 Fe₂Cl₃용액으로 실시하는 것을 특징으로 하는 티(T)자형 도전배선을 갖는 인쇄회로기판의 제조 방법.