KR100861612B1 - 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양면이 평평하고, 회로패턴이 형성되는 회로 영역과 회로 영역의 외곽에 형성되는 더미 영역을 포함하며, 더미 영역에 체결부가 형성된 지그 몸체 및 체결부에 체결되는 집게 형태의 고정 지그로 구성된 캐리어를 이용하여 인쇄회로기판의 제조 비용 및 공정시간을 줄일 수 있는 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법에 관한 것이다.

캐리어, 고정 지그, 지그 몸체, 인쇄회로기판

Description

캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법{Fabricating Method of Printed Circuit Board using the Carrier}

본 발명은 양면이 평평하고, 회로패턴이 형성되는 회로 영역과 회로 영역의 외곽에 형성되는 더미 영역을 포함하며, 더미 영역에 체결부가 형성된 지그 몸체 및 체결부에 체결되는 집게 형태의 고정 지그로 구성된 캐리어를 이용하여 인쇄회로기판의 제조 비용 및 공정시간을 줄일 수 있는 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 전자 산업의 발달에 따라 0.3T이하의 얇고 미세한 반도체 장치용 다층 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)이 요구되고 있다.

그러나, 현재 공정 라인은 보통 0.8T 이상의 두께를 갖는 인쇄회로기판을 제조하기 때문에 이와 같이 얇고 미세한 다층 인쇄회로기판을 쉽게 제조할 수 없는 문제가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 캐리어(Carrier)를 이용하여 인쇄회로기판을 제작하는 방법이 제시되었다.

도 1a 내지 도 1k는 종래 기술에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.

종래 기술에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법은 먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이 2개의 제 1 금속판(104)의 최외각 둘레에 접착제(102)가 부착된 복합 금속판인 캐리어(100)를 준비한다.

이때, 접착제(102)는 제 1 금속판(104)의 최외각 둘레 즉, 회로패턴이 형성되지 않은 더미 영역에 부착되고, 회로패턴이 형성되는 회로 영역에는 부착되지 않는다.

여기서, 제 1 금속판(104)은 동박 즉, 구리(Cu)로 이루어진다.

이후, 도 1b에 도시된 바와 같이 제 1 금속판(104) 위에 제 1 금속판(104)과 에칭 조건이 다른 제 2 금속판(106)을 도금한다.

이때, 제 2 금속판(106)으로는 일반적으로 니켈(Ni)이 사용된다.

제 1 금속판(104) 위에 제 2 금속판(106)을 도금한 후에는 도 1c에 도시된 바와 같이 제 2 금속판(106) 위에 제 1 동도금층(108)을 형성한다.

이때, 제 1 동도금층(108)은 무전해 동도금 공정 및 전해 동도금 공정을 통해 형성된다.

제 1 동도금층(108)을 형성한 후에는 도 1d에 도시된 바와 같이 제 1 동도금층(108)을 에칭하여 제 1 회로패턴(110)을 형성한다.

이때, 제 1 회로패턴(110)은 회로 영역에만 형성되고, 일반적인 회로패턴 형성공정에 의해 형성된다.

제 1 회로패턴(110)을 형성한 후에는 도 1e에 도시된 바와 같이 제 1 회로패 턴(110) 위에 절연층(112)을 적층 한다.

이후, 도 1f에 도시된 바와 같이 CNC 드릴 또는 레이저 드릴을 이용하여 제 1 회로패턴(110)의 상부가 노출되도록 절연층(112)에 비아홀(114)을 형성한다.

비아홀(114)을 형성한 후에는 무전해 동도금 공정 및 전해 동도금 공정을 통해 도 1g에 도시된 바와 같이 비아홀(114) 내부 및 절연층(112) 위에 제 2 동도금층(116)을 형성한다.

제 2 동도금층(116)을 형성한 후에는 화상 형성 공정을 통해 제 2 동도금층(116)을 에칭하여 도 1h에 도시된 바와 같이 제 2 회로패턴(118)을 형성한다.

이후, 도 1e 내지 도 1h 공정을 반복하여 도 1i에 도시된 바와 같이 회로패턴(110, 118, 118a) 및 절연층(112, 112a)이 다수 적층 된 다층 인쇄회로기판(130)을 형성한다.

다층 인쇄회로기판(130)을 형성한 후에는 라우터 즉, 절단기를 이용하여 회로 영역과 더미 영역을 분리한다.

이때, 접착제(102)가 회로 영역에 부착되어 있지 않기 때문에 2개의 제 1 금속판(104)은 도 1j에 도시된 바와 같이 분리되게 된다.

이후, 에칭액을 이용하여 도 1k에 도시된 바와 같이 제 1 금속판(104) 및 제 2 금속판(106)을 제거하여 다층 인쇄회로기판(130)을 형성하게 된다.

이때, 제 1 금속판(104) 및 제 2 금속판(106)은 서로 다른 에칭액에 의해 제거되므로 제 1 에칭액으로 제 1 금속판(104)을 에칭하여 제거한 후 제 2 에칭액으로 제 2 금속판(106)을 에칭하여 제거한다.

이와 같이 종래 기술에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법은 캐리어(100)를 일회성으로 사용하기 때문에 인쇄회로기판 제조 비용이 증가하게 될 뿐만 아니라 접착제(102)를 이용하여 2개의 제 1 금속판(104)을 접합하기 때문에 접착제(102) 사용에 따른 제조 비용이 증가하게 되며, 제 1 금속판(104)을 접합하기 위한 공정 시간이 증가하는 문제가 있다.

또한, 종래 기술에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법은 회로 영역에는 접착제(102)가 사용되지 않기 때문에 회로 영역의 제 1 금속판(104)이 떨어지게 되어 인쇄회로기판 제조 시 뒤틀림이 제 1 금속판(104)의 휨이 발생 될 경우 공정 스케일 적용이 어려울 뿐만 아니라 인쇄회로기판의 불량이 발생하는 문제가 있다.

따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 실시 예에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법은 a) 양면이 평평하고, 회로패턴이 형성되는 회로 영역과 상기 회로 영역의 외곽에 형성되는 더미 영역을 포함하며, 상기 더미 영역에 체결부가 형성된 지그 몸체 및 상기 체결부에 체결되는 집게 형태의 고정 지그로 구성된 캐리어를 준비하는 단계; b) 상기 지그 몸체 위에 금속판을 적층 한 후 상기 금속판의 표면이 평평해지도록 상기 더미 영역의 금속판 및 체결부에 상기 고정 지그를 체결하는 단계; c) 상기 금속판 위에 제 1 동도금층을 형성한 후 제 1 회로패턴이 형성될 부분을 제외한 나머지 부분의 상기 제 1 동도금층을 제거하여 상기 회로 영역에 제 1 회로패턴을 형성하는 단계; d) 상기 제 1 회로패턴이 그 내부에 매립되도록 상기 금속판 위에 절연층을 적층하는 단계; e) 상기 제 1 회로패턴이 노출되도록 상기 절연층에 비아홀을 형성한 후 상기 비아홀 내벽 및 상기 절연층 위에 제 2 동도금층을 형성하는 단계; f) 제 2 회로패턴이 형성될 부분을 제외한 나머지 부분의 상기 제 2 동도금층을 제거하여 상기 회로 영역에 제 2 회로패턴을 형성하는 단계; g) 상기 체결부로부터 상기 고정 지그를 분리하여 상기 금속판으로부터 상기 지그 몸체를 분리하는 단계; 및 h) 상기 더미 영역의 상기 금속판을 절단한 후 상기 금속판을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법에서 상기 체결부는 상기 고정 지그의 움직임을 방지하기 위해 굴곡지도록 형성된다.

본 발명의 실시 예에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법에서 상기 금속판은 상기 제 1 회로패턴과 에칭 조건이 다른 물질로 구성된다.

본 발명의 실시 예에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법에서 상기 금속판은 니켈 포일로 구성된다.

본 발명의 실시 예에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법에서 상기 금속판은 에칭액으로 에칭하여 제거된다.

본 발명의 실시 예에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법에서 상기 인쇄회로기판은 상기 d) 단계 내지 f) 단계를 반복하여 4층, 6층, 8층 또는 그 이상의 회로층을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 양면이 평평하고, 회로패턴이 형성되는 회로 영역과 회로 영역의 외곽에 형성되는 더미 영역을 포함하며, 더미 영역에 체결부가 형성된 지그 몸체 및 체결부에 체결되는 집게 형태의 고정 지그로 구성된 캐리어를 사용하기 때문에 일회성이 아닌 영구적으로 사용할 수 있어 인쇄회로기판의 제조 비용을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은 종래 기술에서 사용되던 접착제를 사용하지 않기 때문에 접착제를 이용한 복합 금속판 제작 공정이 생략되므로 접착제 사용으로 인한 공정 시간 및 제조 비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 복합 금속판 제작에 따른 공정 리드타임을 줄일 수 있게 되어 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

그리고, 본 발명은 종래 기술과 같이 접착제로 인한 빈 공간이 형성되지 않기 때문에 인쇄회로기판의 공정 스케일 적용이 용이할 뿐만 아니라 인쇄회로기판을 다층으로 형성하더라도 캐리어의 휨이 발생하지 않기 때문에 캐리어의 휨 발생으로 인한 인쇄회로기판의 불량을 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 2a 내지 도 2l은 본 발명의 실시 예에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법은 먼 저, 도 2a에 도시된 바와 같이 양면이 평평하고, 회로패턴이 형성되는 회로 영역과 회로 영역의 외곽에 형성되는 더미 영역을 포함하며, 더미 영역에 체결부(14)가 형성된 지그 몸체(10) 및 체결부(14)에 체결되는 집게 형태의 고정 지그(16)로 구성된 캐리어(20)를 준비한다.

이러한, 캐리어(20)는 절연물질이나 금속물질로 구성되고, 지그 몸체(10)에 형성된 체결부(14)는 고정 지그(16)의 움직임을 고정시키기 위해 굴곡지도록 형성된다.

이때, 체결부(14)는 회로 영역의 지그 몸체(10) 두께와 동일하거나 더 낮은 높이를 갖도록 형성될 수 있고, 굴곡지게 형성되지 않을 수도 있다.

캐리어(20)를 준비한 후에는 도 2b에 도시된 바와 같이 지그 몸체(10) 위에 금속판(22)을 적층 한 후 금속판(22)의 표면이 평평해지도록 고정 지그(16)를 체결부(14)에 체결한다.

이때, 금속판(22)은 더미 영역이 고정 지그(16)에 의해 체결부(14)에 체결되므로 지그 몸체(10) 위에 고정되게 된다.

이러한, 금속판(22)은 이후 공정에서 형성되는 동도금층과 다른 에칭 조건을 갖는 니켈(Ni) 포일(Foil)이 사용된다.

이후, 무전해 동도금 공정 및 전해 동도금 공정을 통해 도 2c에 도시된 바와 같이 금속판(22) 위에 제 1 동도금층(24)을 형성한다.

제 1 동도금층(24)을 형성한 후에는 제 1 동도금층(24) 위에 드라이 필름 또는 포토 레지스터 등의 감광성 물질을 도포한 후 노광 및 현상 공정을 통해 제 1 회로패턴이 형성될 부분을 제외한 나머지 부분의 감광성 물질을 제거한다.

이후, 제 1 에칭액으로 제 1 동도금층(24)을 에칭하여 제 1 회로패턴이 형성될 부분을 제외한 나머지 부분의 제 1 동도금층(24)을 제거하여 도 2d에 도시된 바와 같이 금속판(22) 위에 제 1 회로패턴(26)을 형성한다.

제 1 회로패턴(26)을 형성한 후에는 도 2e에 도시된 바와 같이 제 1 회로패턴(26)이 그 내부에 매립되도록 금속판(22) 위에 절연층(28)을 적층한다.

이에 따라, 제 1 회로패턴(26)은 절연층(28)의 내부에 내장되게 된다.

절연층(28)을 적층 한 후에는 도 2f에 도시된 바와 같이 제 1 회로패턴(26)이 노출되도록 절연층(28)에 비아홀(34)을 형성한다.

이후, 무전해 동도금 공정 및 전해 동도금 공정을 통해 도 2g에 도시된 바와 같이 비아홀(34) 내부 및 절연층(28) 위에 제 2 동도금층(30)을 형성한다.

제 2 동도금층(30)을 형성한 후에는 제 2 동도금층(30) 위에 드라이 필름 또는 포토 레지스터 등의 감광성 물질을 도포한 후 노광 및 현상 공정을 통해 제 2 회로패턴이 형성될 부분을 제외한 나머지 부분의 감광성 물질을 제거한다.

이후, 제 1 에칭액으로 제 2 동도금층(30)을 에칭하여 제 2 회로패턴이 형성될 부분을 제외한 나머지 부분의 제 2 동도금층(30)을 제거하여 도 2h에 도시된 바와 같이 절연층(28) 위에 제 2 회로패턴(32)을 형성한다.

제 2 회로패턴(32)을 형성한 후에는 도 2e 내지 도 2h에 도시된 방법을 반복하여 도 2i에 도시된 바와 같이 회로패턴(26, 32, 32a) 및 절연층(28, 28a)이 다수 적층 된 다층 인쇄회로기판(40)을 형성한다.

이때, 다층 인쇄회로기판(40)은 그 사용 목적 및 용도에 따라 2층 이상 예를 들면, 3층, 4층, 6층, 8층 등으로 형성될 수 있다.

이후, 도 2j에 도시된 바와 같이 고정 지그(16)를 체결부(14)로부터 분리하여 금속판(22)과 지그 몸체(10)를 분리한다.

이에 따라, 금속판(22) 위에 형성된 다층 인쇄회로기판(40)이 캐리어(20)로부터 분리되게 된다.

이후, 라우터 또는 절단기 등의 절단장치를 이용하여 도 2k에 도시된 바와 같이 더미 영역의 금속판(22)을 절단하여 제거한다.

이때, 절연층(28)이 더미 영역에 적층 될 경우에는 금속판(22) 뿐만 아니라 절연층(28) 또한 절단장치로 절단하여 제거한다.

이후, 제 1 에칭액의 에칭 조건과 다른 제 2 에칭액으로 금속판(22)을 에칭하여 도 2l에 도시된 바와 같이 금속판(22)을 제거한다.

이에 따라, 다층 인쇄회로기판(40)이 형성되게 된다.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법은 양면이 평평하고, 회로패턴이 형성되는 회로 영역과 회로 영역의 외곽에 형성되는 더미 영역을 포함하며, 더미 영역에 체결부(14)가 형성된 지그 몸체(10) 및 체결부(14)에 체결되는 집게 형태의 고정 지그(16)로 구성된 캐리어(20)에 금속판(22)을 적층 한 후 금속판(22) 위에 인쇄회로기판을 형성함으로써 캐리어(20)를 일회성이 아닌 영구적으로 사용할 수 있어 인쇄회로기판의 제조 비용을 줄일 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법은 종래와 같이 접착제를 이용하지 않기 때문에 접착제를 이용한 복합 금속판 제작 공정이 생략되므로 접착제 사용으로 인한 공정 시간 및 제조 비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 복합 금속판 제작에 따른 공정 리드타임을 줄일 수 있게 되어 생산 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법은 종래 기술과 같이 접착제로 인한 빈 공간이 형성되지 않기 때문에 인쇄회로기판의 공정 스케일 적용이 용이할 뿐만 아니라 인쇄회로기판을 다층으로 형성하더라도 캐리어(20)의 휨이 발생하지 않기 때문에 캐리어의 휨 발생으로 인한 인쇄회로기판의 불량을 방지할 수 있게 된다.

도 1a 내지 도 1k는 종래 기술에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.

도 2a 내지 도 2l은 본 발명의 실시 예에 따른 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 지그 몸체 14 : 체결부

16 : 고정 지그 20, 100 : 캐리어

22, 104, 106 : 금속판 24, 30, 108, 116 : 동도금층

26, 32, 110, 118 : 회로패턴 40, 130 : 인쇄회로기판

34, 114 : 비아홀

Claims (6)

1. a) 양면이 평평하고, 회로패턴이 형성되는 회로 영역과 상기 회로 영역의 외곽에 형성되는 더미 영역을 포함하며, 상기 더미 영역에 체결부가 형성된 지그 몸체 및 상기 체결부에 체결되는 집게 형태의 고정 지그로 구성된 캐리어를 준비하는 단계;

   b) 상기 지그 몸체 위에 금속판을 적층 한 후 상기 금속판의 표면이 평평해지도록 상기 더미 영역의 금속판 및 체결부에 상기 고정 지그를 체결하는 단계;

   c) 상기 금속판 위에 제 1 동도금층을 형성한 후 제 1 회로패턴이 형성될 부분을 제외한 나머지 부분의 상기 제 1 동도금층을 제거하여 상기 회로 영역에 제 1 회로패턴을 형성하는 단계;

   d) 상기 제 1 회로패턴이 그 내부에 매립되도록 상기 금속판 위에 절연층을 적층하는 단계;

   e) 상기 제 1 회로패턴이 노출되도록 상기 절연층에 비아홀을 형성한 후 상기 비아홀 내벽 및 상기 절연층 위에 제 2 동도금층을 형성하는 단계;

   f) 제 2 회로패턴이 형성될 부분을 제외한 나머지 부분의 상기 제 2 동도금층을 제거하여 상기 회로 영역에 제 2 회로패턴을 형성하는 단계;

   g) 상기 체결부로부터 상기 고정 지그를 분리하여 상기 금속판으로부터 상기 지그 몸체를 분리하는 단계; 및

   h) 상기 더미 영역의 상기 금속판을 절단한 후 상기 금속판을 제거하는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 체결부는 상기 고정 지그의 움직임을 방지하기 위해 굴곡지도록 형성된 것을 특징으로 하는 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 금속판은 상기 제 1 회로패턴과 에칭 조건이 다른 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 금속판은 니켈 포일(Foil)인 것을 특징으로 하는 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 금속판은 에칭액으로 에칭하여 제거되는 것을 특징으로 하는 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 인쇄회로기판은 상기 d) 단계 내지 f) 단계를 반복하여 4층, 6층, 8층 또는 그 이상의 회로층을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 캐리어를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법.

Images