KR100870971B1 - Method for manufacturing substrate of metal pcb using high rate and high density magnetron sputtering way - Google Patents

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Abstract

A manufacturing method of a mother board for a high quality metal printed circuit board is provided to improve mass production of the mother board for the metal printed circuit board by using magnetron sputtering enabling high speed/high density deposition. A manufacturing method of a mother board for a metal printed circuit board using magnetron sputtering comprises sequentially performing a first step of preparing a substrate(100) formed of metallic materials including aluminum, copper and steel, a second step of forming an adhesive layer(200) on a surface of the substrate by using the magnetron sputtering, a third step of forming a first thin film(300) on a top face of the adhesive layer by using the magnetron sputtering, a fourth step of forming a second thin film(400) on a top face of the first thin film by using the magnetron sputtering, and a fifth step of repetitively laminating the first thin film and the second thin film.

Description

고속/고밀도 마그네트론 스퍼터링 법을 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING SUBSTRATE OF METAL PCB USING HIGH RATE AND HIGH DENSITY MAGNETRON SPUTTERING WAY}METHOD FOR MANUFACTURING SUBSTRATE OF METAL PCB USING HIGH RATE AND HIGH DENSITY MAGNETRON SPUTTERING WAY} High Speed / High Density Magnetron Sputtering

본 발명은 고속/고밀도 마그네트론 스퍼터링 법을 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 기판의 표면에 1 마이크로미터 이상 500 마이크로미터 이하의 동(Cu) 후막을 형성함에 있어서 고속 증착이 가능한 마그네트론 스퍼터링 법을 이용함으로써, 금속 기판 표면 및 접착층과 금속의 동 후막 사이의 접착성을 향상시키고 적층된 동 후막의 잔류응력을 용이하게 제어함과 동시에 동 후막 형성 작업에 소요되는 시간을 단축시켜 양산성을 제고할 수 있는 고속/고밀도 마그네트론 스퍼터링 법을 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for fabricating a metal printed circuit board using a high speed / high density magnetron sputtering method, and more particularly, to forming a copper thick film of 1 micrometer or more and 500 micrometers or less on the surface of a substrate. By using the magnetron sputtering method capable of high-speed deposition, the time required for forming the thick film while improving the adhesion between the surface of the metal substrate and the adhesive layer and the copper thick film of the metal, and easily controlling the residual stress of the stacked copper thick film The present invention relates to a method for manufacturing an original plate of a metal printed circuit board using a high speed / high density magnetron sputtering method capable of shortening the productivity.

최근 전자부품소자의 경박단소화 경향에 따라 전자기기는 고성능화 되고 있으며 그 크기는 작아지고 있다. 이에 따라 기존의 많은 전자부품 소재들이 필름화 되고 있으며 특히 소형화, 고집적화 및 고성능화에 따른 열 문제를 해결하기 위하여 최근 인쇄회로기판(PCB)의 요구특성에서 열에 강한 방열 PCB 제품에 대한 요구 가 높아지면서 이를 구현한 특수 PCB (세라믹 PCB, 금속 PCB)의 수요가 증대되고 있다. 이를 구현하기 위한 방법으로 알루미늄, 구리 등의 열확산율이 높은 금속 소재의 메탈라이징 기술 개발이 이루어지고 있으며 메탈라이징 기법으로 도금법 (Electro plating), 적층법 (Laminating), 진공증착법 등이 있다.In recent years, electronic devices are becoming more and more efficient due to the light and small size of electronic component devices. As a result, many existing electronic component materials have been filmed, and in order to solve the thermal problem caused by miniaturization, high integration, and high performance, the demand for heat-resistant heat-resistant PCB products has recently increased due to the characteristics of PCBs. The demand for specialized PCBs (ceramic PCBs and metal PCBs) is increasing. As a method for realizing this, metallization technology of metal materials having high thermal diffusivity such as aluminum and copper is being developed. Metallizing methods include electroplating, laminating, and vacuum deposition.

이런 메탈라이징기술을 포함한 표면처리기술은 소재 및 부품의 표면을 물리적처리, 화학적 처리, 전기 화학적 처리에 의해 내식성, 내구성, 전도성 등의 기능을 부여하거나 외관을 미려하게 하여 최종 제품의 부가가치를 높이는 기술로 소재 및 부품산업의 핵심기술이라고 할 수 있다. Surface treatment technology including metallizing technology increases the added value of the final product by giving functions such as corrosion resistance, durability, conductivity, etc. by physical treatment, chemical treatment, and electrochemical treatment of materials and parts, It is the core technology of the material and parts industry.

도 1은 종래의 습식 도금에 의하여 기판의 표면에 형성된 후막의 구조를 도시한 평면도이고, 도 2는 습식 도금에 의하여 후막을 형성하는 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이고, 도 3은 종래의 적층(Laminating)에 의하여 기판의 표면에 형성된 후막의 구조를 도시한 그림이다. 1 is a plan view illustrating a structure of a thick film formed on a surface of a substrate by conventional wet plating, and FIG. 2 is a flowchart sequentially illustrating a process of forming a thick film by wet plating, and FIG. 3 is a conventional laminate ( It is a figure showing the structure of a thick film formed on the surface of a substrate by laminating.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 종래의 도금방법은 크게 수용액에서 이루어지는 습식도금 방법과 금속 기판과 동박 사이에 접착층(Adhesive layer)을 삽입한 후 동박을 적층하는 적층법으로 이루어진다. As shown in these figures, the conventional plating method is mainly composed of a wet plating method in an aqueous solution and a lamination method in which copper foil is laminated after inserting an adhesive layer between the metal substrate and the copper foil.

도 1에 도시한 바와 같이, 습식도금의 구조는 도금처리할 대상이 되는 기판(10)과, 기판(10)과 도금 사이에 개재되어 균일한 막을 형성하고 연속적인 계면을 형성시켜주는 접착층(Adhesive layer, 20)과, 접착층(20)의 상측에 표면처리되는 동박(30)을 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the wet plating structure is an adhesive layer that forms a uniform film and forms a continuous interface between the substrate 10 to be plated and the substrate 10 and the plating. layer, 20, and copper foil 30 surface-treated on the upper side of the adhesive layer 20, and is comprised.

도 2에 도시한 바와 같이, 습식도금 방법에 의한 도금방법은 도금 처리할 기 판(10)을 준비하는 제1단계, 준비된 기판(10)의 표면에 종자층(20)을 형성하는 제2단계, 기판(10)의 표면에 형성된 종자층(20) 위에 동막(30)을 형성하는 제3단계를 순처적으로 진행하여 후막을 형성한다. As shown in FIG. 2, the plating method by the wet plating method includes a first step of preparing a substrate 10 to be plated and a second step of forming a seed layer 20 on the surface of the prepared substrate 10. Next, a third step of forming the copper film 30 on the seed layer 20 formed on the surface of the substrate 10 is sequentially performed to form a thick film.

그런데, 이러한 습식도금은 도금 과정에서 형성되는 막의 잔류 응력제어가 어려워 합성하는 막의 도금 두께에 제한이 있으며 수백 마이크로미터의 후막을 제조하는데 있어 잔류 응력으로 인한 높은 접착성을 기대할 수 없어 합성 막이 박리하는 현상이 나타나며 후막의 밀도가 낮으며, 낮은 도금율로 인한 장시간의 공정 및 이에 따른 복잡한 공정, 독성의 전해액 사용으로 인한 환경오염에 대한 문제를 야기할 수 있다. 또한, 후막을 형성하는 재료에 한계가 있다고 하는 문제점이 있다. However, such wet plating is difficult to control the residual stress of the film formed during the plating process, thereby limiting the plating thickness of the film to be synthesized, and in manufacturing a thick film of several hundred micrometers, high adhesion due to the residual stress cannot be expected. Phenomenon and low density of the thick film, it may cause a long time process due to the low plating rate, and a complex process, environmental pollution due to the use of toxic electrolyte solution. In addition, there is a problem that the material forming the thick film is limited.

도 3에 도시한 바와 같이, 종래의 적층방식의 금속 인쇄회로기판의 원판 구조는 후막을 형성할 대상이 되는 기판(10)과, 기판(10)의 표면에 열전달 및 절연기능을 갖는 접착층(200)을 도포한 후 그 위에 동박을 적층하여 구성되며 현재 금속 인쇄회로기판 원판을 제조하는 방법으로 이용된다. As shown in FIG. 3, the disc structure of a conventional laminated metal printed circuit board includes a substrate 10 to form a thick film and an adhesive layer 200 having heat transfer and insulation functions on a surface of the substrate 10. ) Is applied by laminating copper foil on it, and is currently used as a method of manufacturing original printed circuit boards.

또한, 적층법(Laminating)에 의한 방법은 후막이 형성될 기판과 후막사이에 접착층을 도포한 후 금속 박판을 접착하는 방법으로 이루어지기 때문에 두꺼운 두께의 접착층이 필요하며 이미 제조된 금속 박판을 접착함으로서 제조하고자 하는 후막의 두께에 제한이 있다.In addition, the laminating method requires a thick adhesive layer because a thin layer is adhered after the adhesive layer is applied between the substrate to be formed and the thick layer. There is a limit to the thickness of the thick film to be manufactured.

상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은, 금속 인쇄회로기판의 원판을 제조함에 있어서 고속/고밀도 증착이 가능한 마그네트론 스퍼터링 법을 이용함으로써 열전달 및 절연특성을 갖는 고분자와 세라믹 분말이 섞인 두꺼운 접착층을 마그네트론 스퍼터링에 의한 저유전율을 갖는 열전 절연막인 세라믹 막으로 대체하거나 열전달 및 절연특성을 갖는 고분자와 세라믹 분말이 섞인 두꺼운 접착층의 접착성을 향상시켜 공정의 효율성을 높이고 열전달 특성 및 절연성을 향상시키며 금속 인쇄회로기판의 원판 제조에 있어서 동 후막의 두께를 자유롭게 조절 가능하고 형성된 후막의 잔류응력을 용이하게 제어함과 동시에 금속 인쇄회로기판의 원판 제조의 양산성을 제고한 고품위 금속 인쇄회로기판의 원판 제조 방법을 제공함에 있다.The object of the present invention devised in view of the above point is to manufacture a disc of a metal printed circuit board by using a magnetron sputtering method capable of high speed and high density deposition, and a polymer and ceramic powder having heat transfer and insulation properties are mixed. Replace the adhesive layer with a ceramic film, which is a thermoelectric insulating film with low dielectric constant by magnetron sputtering, or improve the adhesion of the thick adhesive layer mixed with polymer and ceramic powder with heat transfer and insulation properties, thereby increasing the efficiency of the process and improving heat transfer characteristics and insulation properties. In manufacturing original metal printed circuit board, the thickness of copper thick film can be freely adjusted, and the residual stress of the formed thick film can be easily controlled, and the original plate of high quality metal printed circuit board improves the mass production of original printed metal board. It is to provide a manufacturing method.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 고속/고밀도 마그네트론 스퍼터링 법을 이용한 후막 제조방법은 후막을 형성하고자 하는 기판을 준비하는 제1단계; 상기 기판의 표면에 열전 절연막 기능을 갖는 접착층(Adhesive Layer)을 형성하는 제2단계; 상기 접착층의 상면에 마그네트론 스퍼터링 법을 이용하여 제1박막을 형성하는 제3단계; 상기 제1박막의 상면에 마그네트론 스퍼터링 법을 이용하여 제2박막을 형성하는 제4단계; 상기 제1박막과 상기 제2박막을 반복적으로 적층시키는 제5단계를 순차적으로 진행하는 것을 특징으로 한다.The thick film manufacturing method using a high speed / high density magnetron sputtering method for achieving the above object of the present invention comprises the steps of preparing a substrate to form a thick film; A second step of forming an adhesive layer having a function of a thermoelectric insulating layer on a surface of the substrate; A third step of forming a first thin film on the upper surface of the adhesive layer by using a magnetron sputtering method; A fourth step of forming a second thin film on the upper surface of the first thin film by using a magnetron sputtering method; A fifth step of repeatedly stacking the first thin film and the second thin film may be performed sequentially.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 고속/고밀도 마그네트론 스퍼터링 법을 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조방법은 기판의 표면에 동 후막을 형성함에 있어서 고속/고밀도 증착이 가능한 마그네트론 스퍼터링 법을 이용함으로써 기판 표면과 후막 사이의 접착성을 향상시키고 적층된 후막의 응력을 용이하게 제어함과 동시에 후막 형성 작업에 소요되는 시간을 단축하여 양산성을 제고하는 효과가 있다.As described above, the method for fabricating a metal printed circuit board using a high speed / high density magnetron sputtering method according to the present invention uses a magnetron sputtering method capable of high speed / high density deposition in forming a copper thick film on the surface of the substrate. The adhesiveness between the thick film and the thick film is easily controlled, and the stress of the laminated thick film is easily controlled, and the time required for the thick film forming operation is shortened, thereby improving mass productivity.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네트론 스퍼터링 법을 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조방법은, 알루미늄, 구리 및 강(steel) 등의 금속 재질로 형성된 기판을 준비하는 제1단계; 상기 기판의 표면에 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 열전 절연기능을 갖는 열전 절연막인 접착층(Adhesive Layer)을 형성하는 제2단계; 상기 접착층의 상면에 마그네트론 스퍼터링 법을 이용하여 제1박막을 형성하는 제3단계; 상기 제1박막의 상면에 마그네트론 스퍼터링 법을 이용하여 제2박막을 형성하는 제4단계; 상기 제1박막과 상기 제2박막을 반복적으로 적층시키는 제5단계를 순차적으로 진행하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a method for manufacturing a disk of a metal printed circuit board using a magnetron sputtering method according to an embodiment of the present invention, preparing a substrate formed of a metal material such as aluminum, copper and steel (steel) First step; A second step of forming an adhesive layer, which is a thermoelectric insulating layer having a thermoelectric insulating function, on the surface of the substrate by using a magnetron sputtering method; A third step of forming a first thin film on the upper surface of the adhesive layer by using a magnetron sputtering method; A fourth step of forming a second thin film on the upper surface of the first thin film by using a magnetron sputtering method; A fifth step of repeatedly stacking the first thin film and the second thin film may be performed sequentially.

본 발명에 따른 고속/고밀도 마그네트론 스퍼터링을 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조에 있어서 상기 2단계의 기판과 동 후막 사이에 접착층으로 열전 특성과 절연특성을 갖는 저 유전율 물질인 실리콘 계열 산화물 (SiOx), 티타늄 계열 산화물(TiOx), 알루미늄 계역 산화물(AlxOy), 크롬 계열 산화물(CrOx) 등의 산화물 및 실리콘 계열 질화물(SixNy), 티타늄 계열 질화물(TixNy), 알루미늄 계열 질화물(AlN), 붕소 계열 질화물(BN), 크롬 계열 질화물(CrxNy) 및 유사다이아몬드(DLC), SiC, TiC, CrC 의 탄화물 등의 화합물이 접착층으로 사용되는 것을 특징으로 한다. Silicon-based oxide (SiO x ), which is a low dielectric constant material having thermoelectric and insulating properties as an adhesive layer between the substrate and the copper thick film of the second step in the manufacture of a plate of a metal printed circuit board using high speed / high density magnetron sputtering according to the present invention. , Oxides such as titanium oxide (TiO x ), aluminum oxide (Al x O y ), chromium oxide (CrO x ) and silicon nitride (Si x N y ), titanium nitride (Ti x N y ), Compounds such as aluminum nitride (AlN), boron nitride (BN), chromium nitride (Cr x N y ) and pseudodiamond (DLC), SiC, TiC, CrC carbide, etc. are used as the adhesive layer.

이들 물질의 합성에 있어서 마그네트론 스퍼터링법 또는 화학기상증착법(CVD), 플라즈마 화학기상증착법(PECVD) 등의 방법으로 형성함을 특징으로 한다.In the synthesis of these materials, it is formed by a method such as magnetron sputtering, chemical vapor deposition (CVD), or plasma chemical vapor deposition (PECVD).

또한 열전특성 및 절연성을 위한 고분자 소재와 Al2O3, BN 등의 세라믹 분말의 혼합물이 사용되는 경우도 포함한다.It also includes a case where a mixture of a polymer material for thermoelectric properties and insulation and ceramic powder such as Al 2 O 3 , BN is used.

금속 인쇄회로기판의 원판 제조에 있어서 요구되는 특성에 따라 접착층 (Adhesive layer)이 단일층막으로 또는 다층막으로 형성될 수 있으며 상기 제시된 물질들이 단독으로 혹은 각각의 조합으로 단일층막 또는 다층막으로 형성될 수 있다.Depending on the properties required for fabricating the metal printed circuit board, an adhesive layer may be formed as a single layer or as a multilayer, and the above-described materials may be formed as a single layer or a multilayer film alone or in a combination thereof. .

금속 인쇄회로기판의 원판 제조에서 접착층은 10 나노미터 이상 50 마이크로 이하의 두께로 단일층막 또는 다층막으로 구성됨을 특징으로 하며 접착층으로 고분자와 세라믹 분말의 혼합물이 사용되는 경우 10 나노미터 이상 200 마이크로 이하의 두께로 접착층을 형성함을 특징으로 한다.In the manufacture of discs of metal printed circuit boards, the adhesive layer is composed of a single layer or a multilayer film with a thickness of 10 nanometers or more and 50 micrometers or less, and when a mixture of polymer and ceramic powder is used as the adhesive layer, the adhesive layer may be 10 nanometers or more and 200 micrometers or less. Forming an adhesive layer in thickness.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네트론 스퍼터링 법을 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing an original plate of a metal printed circuit board using a magnetron sputtering method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 마그네트론 스퍼터링 장치의 기본적인 구조를 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네트론 스퍼트링 장치를 이용하여 형성된 동 후막의 구조를 도시한 평면도이고, 도 6은 마그네트론 스퍼트링 장치를 이용하여 후막을 형성하는 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속/고밀도 마그네트론 스퍼터링 법을 이용하여 제조한 금속 인쇄회로기판의 구조를 도시한 사시도이다. Figure 4 is a plan view showing the basic structure of the magnetron sputtering device, Figure 5 is a plan view showing the structure of the copper thick film formed using the magnetron sputtering device according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a magnetron sputtering FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of forming a thick film using an apparatus, and FIG. 7 is a perspective view illustrating a structure of a metal printed circuit board manufactured using a high speed / high density magnetron sputtering method according to an embodiment of the present invention. .

일반적으로 PVD(Physical Vapor Deposition)이라고 불리는 스퍼터링은 반도체 집적회로 제조시 금속층과 관련 물질들의 층들을 증착하는 방법이다. 또한, 스퍼터링은 박막 코팅에서 널리 사용되는 방법으로, 디스플레이, 광학, 내마모 코팅 등 다양한 산업 분야에 이용되고 있다.Sputtering, commonly called PVD (Physical Vapor Deposition), is a method of depositing layers of metal and related materials in semiconductor integrated circuit fabrication. In addition, sputtering is a widely used method in thin film coating, and is used in various industrial fields such as display, optical, and abrasion resistant coating.

마그네트론 스퍼터링 기술은 기판 면에 대향하는 타겟을 이용하여 기판 위에 막을 형성하는 기술로서 널리 사용되고 있다. 도 에 도시된 바와같이, 마그네트론 스퍼터링 법은 기판 받침대(Jig) 상에 기판이 놓여지고, 이 기판 상에 스퍼터 증착할 재료, 통상적으로 금속으로 이루어지는 타깃이 설치되고, 타깃 후면에는 마그네트론이 위치하게 되며, 이들을 밀봉하는 챔버로 이루어지며, 타겟 앞편에 전자 및 이온 구속을 위한 자계를 형성시킨다. Magnetron sputtering technology is widely used as a technique for forming a film on a substrate using a target facing the substrate surface. As shown in the figure, the magnetron sputtering method is a substrate is placed on the substrate support (Jig), the material to be sputter-deposited, typically a metal target is installed on the substrate, the magnetron is located on the back of the target And a chamber for sealing them, to form a magnetic field for electron and ion confinement in front of the target.

예를 들어, 화학적으로 불활성 가스인 아르곤(Ar)이 챔버내로 유입될 때, 타깃과 실드 사이에 적정한 전압이 인가됨으로써 아르곤을 플라즈마화한다. 이 플라즈마는 자계에 의하여 타깃 부근의 영역에서 제한된다. 양으로 이온화된 Ar 이온들이 음으로 대전된 타겟에 충돌하면서 운동량 전달에 의하여 타겟 원자들이나 원자 클러스터들이 타깃으로부터 스퍼터링 된다. 타깃으로부터 스퍼터링된 입자들이 기판 상에 증착됨으로써 타깃 물질의 막을 형성한다. For example, when argon (Ar), which is a chemically inert gas, flows into the chamber, an argon is plasmaized by applying an appropriate voltage between the target and the shield. This plasma is limited in the region near the target by the magnetic field. As the positively ionized Ar ions impinge on the negatively charged target, the target atoms or atomic clusters are sputtered from the target by momentum transfer. Particles sputtered from the target are deposited on the substrate to form a film of the target material.

본 발명은 상술한 바와 같은, 마그네트론 스퍼터링 법을 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조 방법은, 동 후막을 형성하고자 하는 기판(100)을 준비하는 제1단계와, 기판(100)의 표면에 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 접착층(Adhesive layer, 200)을 형성하는 제2단계와, 접착층(200)의 상면에 마그네트론 스퍼터링 법을 이용하여 제1박막(300)을 형성하는 제3단계와, 제1박막(300)의 상면에 마그네트론 스퍼터링 법을 이용하여 제2박막(400)을 형성하는 제4단계와, 제1박막(300)과 제2박막(400)을 반복적으로 적층시키는 제5단계를 순차적으로 진행한다. According to the present invention, a method for manufacturing a disk of a metal printed circuit board using the magnetron sputtering method as described above includes a first step of preparing a substrate 100 to form a copper thick film, and magnetron sputtering on the surface of the substrate 100. A second step of forming an adhesive layer 200 using a method; a third step of forming a first thin film 300 using a magnetron sputtering method on an upper surface of the adhesive layer 200; The fourth step of forming the second thin film 400 by using the magnetron sputtering method on the upper surface of 300, and the fifth step of repeatedly stacking the first thin film 300 and the second thin film 400 in order do.

제1박막(300)은 인장 잔류응력의 특성을 갖는 막이 형성되며 마그네트론 스퍼터 증착원에는 펄스 직류(Pulsed DC) 또는 교류 전원장치가 연결되어 마그네트론 스퍼터 증착원에 직류전원이 공급되며 이에 따라 발생된 펄스 직류 또는 교류 플라즈마에 의하여 스퍼터링이 이루어지며 제1박막이 합성된다. 제2박막(400)은 압축 잔류응력의 특성을 갖는 막이 형성되며 마그네트론 스퍼터 증착원에는 직류(DC) 전원장치가 연결되어 마그네트론 스퍼터 증착원에 직류 전원이 공급되어 이에 따라 발생된 직류 플라즈마에 의하여 스퍼터링이 이루어지며 제2박막이 합성된다. The first thin film 300 has a film having a characteristic of tensile residual stress, and a pulsed DC or an AC power supply is connected to the magnetron sputter deposition source, so that the DC power is supplied to the magnetron sputter deposition source. Sputtering is performed by direct current or alternating plasma and the first thin film is synthesized. The second thin film 400 has a film having a characteristic of compressive residual stress, and a direct current (DC) power supply is connected to the magnetron sputter deposition source, and a direct current power is supplied to the magnetron sputter deposition source, thereby sputtering by the generated DC plasma. And a second thin film is synthesized.

제1박막(300)과 제2박막(400)은 1 나노미터 이상 10 마이크로미터 이하의 두께로 형성되며 제1박막과 제2박막이 단일층으로 형성하며 동 후막을 형성하고자 하는 기판(100)이 갖는 잔류응력에 따라 제1박막과 제2박막의 적층 순서가 바뀌는 것을 포함한다.The first thin film 300 and the second thin film 400 are formed to have a thickness of not less than 1 nanometer and not more than 10 micrometers, and the first thin film and the second thin film are formed in a single layer, and the substrate 100 to form the thick film. The lamination order of the first thin film and the second thin film is changed depending on the residual stress.

제조가 완료된 동 후막의 두께는 1 마이크로미터 이상 500 마이크로미터 이하가 되도록 형성되는 것을 바람직하다.It is preferable that the thickness of the copper thick film after manufacture is formed so that it may become 1 micrometer or more and 500 micrometers or less.

본 발명의 고속/고밀도 마그네트론 스퍼트링 장치를 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조 방법에 의하여 제조된 기판에 있어서 기판(100)은 알루미늄, 구리 및 강(steel) 등의 금속 재질로 형성된다. In the substrate manufactured by the method for fabricating a metal printed circuit board using the high speed / high density magnetron sputtering apparatus of the present invention, the substrate 100 is formed of a metal material such as aluminum, copper, and steel.

다만, 기판(100)이 금속 재질로 형성된 금속 인쇄회로기판의 원판 제조에서 동 후막의 응력을 제거 또는 제어하기 위한 방법으로 플라즈마에서 동 후막을 형성하는 입자의 에너지 및 기판(100)으로 증착되는 입자의 선속을 제어하여 동 후막을 형성하는 것이 바람직하다. However, the particle deposited on the substrate 100 and the energy of the particles forming the copper thick film in the plasma as a method for removing or controlling the stress of the copper thick film in the manufacture of the original printed circuit board of the metal printed circuit board formed of a metal material It is preferable to form the copper thick film by controlling the flux of the film.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.

도 1은 종래의 습식 도금에 의하여 기판의 표면에 형성된 후막의 구조를 도시한 평면도이고, 1 is a plan view showing the structure of a thick film formed on the surface of a substrate by conventional wet plating,

도 2는 습식 도금에 의하여 후막을 형성하는 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이며, 2 is a flowchart sequentially illustrating a process of forming a thick film by wet plating;

도 3은 종래의 적층법에 의하여 기판의 표면에 형성된 금속 인쇄회로기판의 원판 구조를 도시한 평면도이고, 3 is a plan view showing a disc structure of a metal printed circuit board formed on a surface of a substrate by a conventional lamination method;

도 4는 마그네트론 스퍼트링 장치의 기본적인 구조를 도시한 평면도이고, 4 is a plan view showing the basic structure of the magnetron sputtering device,

도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네트론 스퍼트링 장치를 이용하여 형성된 금속 인쇄회로기판의 원판 구조를 도시한 평면도이며, 5 is a plan view showing a disc structure of a metal printed circuit board formed using a magnetron sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6은 마그네트론 스퍼트링 장치를 이용하여 동 금속 인쇄회로기판의 원판을 형성하는 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이고,6 is a flowchart sequentially illustrating a process of forming an original plate of a copper metal printed circuit board using a magnetron sputtering apparatus;

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속/고밀도 마그네트론 스퍼터링 법을 이용하여 제조한 금속 인쇄회로기판의 구조를 도시한 사시도이다. 7 is a perspective view illustrating a structure of a metal printed circuit board manufactured using a high speed / high density magnetron sputtering method according to an embodiment of the present invention.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **

100 : 기판 200 : 접착층100: substrate 200: adhesive layer

300 : 제1박막 400 : 제2박막300: first thin film 400: second thin film

Claims (11)

알루미늄, 구리 및 강(steel)을 포함하는 금속 재질로 형성된 기판을 준비하는 제1 단계;Preparing a substrate formed of a metal material including aluminum, copper, and steel; 상기 기판의 표면에 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 접착층(Adhesive Layer)을 형성하는 제2단계;A second step of forming an adhesive layer on the surface of the substrate by using a magnetron sputtering method; 상기 접착층의 상면에 마그네트론 스퍼터링 법을 이용하여 제1 박막을 형성하는 제3단계;A third step of forming a first thin film on the upper surface of the adhesive layer by using magnetron sputtering; 상기 제1박막의 상면에 마그네트론 스퍼터링 법을 이용하여 제2박막을 형성하는 제4단계;A fourth step of forming a second thin film on the upper surface of the first thin film by using a magnetron sputtering method; 상기 제1박막과 상기 제2박막을 반복적으로 적층시키는 제5단계를 순차적으로 진행하며,The fifth step of sequentially stacking the first thin film and the second thin film is carried out sequentially, 상기 제3단계에서, 마그네트론 스퍼터 증착원에는 펄스 직류(Pulsed DC) 또는 교류 전원장치가 연결되어, 이에 따라 발생된 펄스 직류 플라즈마 또는 교류 플라즈마에 의하여 스퍼터링이 이루어져 상기 제1박막은 인장 잔류응력의 특성을 갖는 막이 형성되고, In the third step, a magnetron sputter deposition source is connected to a pulsed direct current (Pulsed DC) or alternating current power supply, sputtering is performed by the generated pulsed direct current plasma or alternating current plasma, the first thin film has a characteristic of tensile residual stress A film is formed, 상기 제4단계에서, 마그네트론 스퍼터 증착원에는 직류 전원장치가 연결되어, 이에 따라 발생된 직류 플라즈마에 의하여 스퍼터링이 이루어져 상기 제2박막은 압축 잔류응력의 특성을 갖는 막이 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 법을 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조 방법. In the fourth step, the magnetron sputter deposition source is connected to a DC power supply, sputtering is performed by the generated DC plasma, the second thin film is a magnetron sputtering, characterized in that the film having a characteristic of compressive residual stress is formed Method for manufacturing a disk of a metal printed circuit board using the method. 알루미늄, 구리 및 강(steel)을 포함하는 금속 재질로 형성된 기판을 준비하는 제1 단계;Preparing a substrate formed of a metal material including aluminum, copper, and steel; 상기 기판의 표면에 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 접착층(Adhesive Layer)을 형성하는 제2단계;A second step of forming an adhesive layer on the surface of the substrate by using a magnetron sputtering method; 상기 접착층의 상면에 마그네트론 스퍼터링 법을 이용하여 제1 박막을 형성하는 제3단계;A third step of forming a first thin film on the upper surface of the adhesive layer by using magnetron sputtering; 상기 제1박막의 상면에 마그네트론 스퍼터링 법을 이용하여 제2박막을 형성하는 제4단계;A fourth step of forming a second thin film on the upper surface of the first thin film by using a magnetron sputtering method; 상기 제1박막과 상기 제2박막을 반복적으로 적층시키는 제5단계를 순차적으로 진행하며,The fifth step of sequentially stacking the first thin film and the second thin film is carried out sequentially, 상기 제3단계에서, 마그네트론 스퍼터 증착원에는 직류 전원장치가 연결되어, 이에 따라 발생된 직류 플라즈마에 의하여 스퍼터링이 이루어져 상기 제1박막은 압축 잔류응력의 특성을 갖는 막이 형성되고, In the third step, a DC power supply is connected to the magnetron sputter deposition source, sputtering is performed by the generated DC plasma to form a film having a characteristic of compressive residual stress, 상기 제4단계에서, 마그네트론 스퍼터 증착원에는 펄스 직류(Pulsed DC) 또는 교류 전원장치가 연결되어, 이에 따라 발생된 펄스 직류 또는 교류 플라즈마에 의하여 스퍼터링이 이루어져 상기 제2박막은 인장 잔류응력의 특성을 갖는 막이 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 법을 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조 방법. In the fourth step, a pulsed DC or an AC power supply is connected to the magnetron sputter deposition source, and sputtering is performed by the generated pulsed DC or AC plasma. A method of manufacturing an original plate of a metal printed circuit board using a magnetron sputtering method, characterized in that a film having a film is formed. 삭제delete 삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제1박막과 상기 제2박막은 1 나노미터 이상 10 마이크로미터 이하의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 법을 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조 방법.The first thin film and the second thin film is a method of manufacturing a disk of a metal printed circuit board using a magnetron sputtering method, characterized in that formed in a thickness of 1 nanometer or more and 10 micrometers or less. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제1박막과 상기 제2박막이 단일층 또는 다층막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 법을 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조방법.The first thin film and the second thin film is a monolayer or multilayer film manufacturing method of the original printed circuit board of a metal printed circuit board using a magnetron sputtering method, characterized in that formed. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 기판의 표면에 형성되는 접착층으로 열전특성과 절연특성을 갖는 저 유전율 물질인 실리콘 계열 산화물 (SiOx), 티타늄 계열 산화물(TiOx), 알루미늄 계역 산화물(AlxOy), 크롬 계열 산화물(CrOx)을 포함하는 산화물 및 실리콘 계열 질화물(SixNy), 티타늄 계열 질화물(TixNy), 알루미늄 계열 질화물(AlN), 붕소 계열 질화물(BN), 크롬 계열 질화물(CrxNy) 및 유사다이아몬드(DLC), SiC, TiC, CrC 의 탄화물을 포함하는 재료로 형성됨을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 법을 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조방법.As an adhesive layer formed on the surface of the substrate, silicon-based oxides (SiO x ), titanium-based oxides (TiO x ), aluminum-based oxides (Al x O y ), and chromium-based oxides having low dielectric constant materials having thermoelectric and insulating properties CrO x) oxide and silicon-based nitride (Si x N y), titanium-based nitride (Ti x N y), aluminum-based nitrides (AlN), boron-based nitride (BN), chromium-based nitride (Cr x N y containing And a pseudo diamond (DLC), SiC, TiC, CrC is a method of manufacturing a disk of a metal printed circuit board using a magnetron sputtering method, characterized in that formed of a material. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 접착층은 10 나노미터 이상 50 마이크로미터 이하의 두께를 갖는 단일층막 또는 다층막으로 구성됨을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 법을 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조방법.The adhesive layer is a method for manufacturing a plate of a metal printed circuit board using a magnetron sputtering method, characterized in that consisting of a single layer or a multilayer film having a thickness of 10 nanometers or more and 50 micrometers or less. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 접착층을 형성하는 물질은 단일 또는 복합적 구성으로 사용될 수 있으며, 단일막 또는 물질 상호간에 다층막으로 형성될 수 있음을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 법을 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조방법.The material for forming the adhesive layer may be used in a single or complex configuration, a single film or a method for manufacturing a plate of a metal printed circuit board using a magnetron sputtering method, characterized in that the material can be formed in a multi-layer film between each other. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 접착층과 제1박막 및 제2박막이 적층된 전체 두께는 1 마이크로미터 이상 500 마이크로미터 이하가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링 법을 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조방법.The total thickness of the adhesive layer, the first thin film and the second thin film is laminated is formed so as to be 1 micrometer or more and 500 micrometers or less, characterized in that the magnetron sputtering method of the manufacturing plate of a metal printed circuit board. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 스퍼터링되는 입자의 에너지 및 선속 제어에 의하여 상기 제1박막과 제2박막의 잔류응력을 제어하는 것을 특징으로 하는 마그네트론 스퍼터링법을 이용한 금속 인쇄회로기판의 원판 제조 방법.A method for manufacturing a disk of a metal printed circuit board using a magnetron sputtering method, characterized in that the residual stress of the first thin film and the second thin film is controlled by controlling the energy and flux of the sputtered particles.
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