KR100887557B1 - 연성 인쇄회로기판 제조방법 - Google Patents

연성 인쇄회로기판 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 연성인쇄회로기판의 제조방법은 베이스 기판 상에 상기 베이스 기판의 일부가 노출되도록 마스크 필름을 형성하는 단계; 상기 노출된 베이스 기판 및 상기 마스크 필름 상에 시드금속막을 형성하는 단계; 상기 시드금속막 상에 금속막을 형성하는 단계; 및 상기 마스크 필름을 제거하여 상기 마스크 필름 상의 시드금속막 및 금속막을 제거하고, 상기 베이스 기판 상에 시드금속막 및 금속막으로 이루어진 도전성 패턴을 형성하는 단계를 포함한다. 금속막의 에칭 공정을 실시하지 않으므로, 에칭 공정으로 인한 환경유해물질의 배출을 막을 수 있고, 에칭 공정이 곤란한 범위에서도 연성인쇄회로기판을 제조할 수 있다.

Description

연성 인쇄회로기판 제조방법{METHOD OF FABRICATING A FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD}
본 발명은 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 연성인쇄회로 기판의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 인쇄회로기판은 절연기판 상에 금속막을 입힌 것으로, 단면인쇄회로기판, 양면인쇄회로기판 및 다층인쇄회로기판 등으로 분류할 수 있다.
또한, 상기 절연기판의 재료로서, 경성인쇄회로기판(Rigid Printed Circuit Board)과 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board)로 분류할 수 있다.
경성인쇄회로기판은 상기 절연기판의 재료로서 페이퍼-페놀(Paper phenol) 수지 또는 에폭시 수지 등을 사용하고, 연성인쇄회로기판은 폴리이미드와 같은 열에 강한 유연한 수지를 사용한다.
종래에는 재질이 단단한 경성인쇄회로기판을 주로 사용하였으나, 최근에는 연성인쇄회로기판의 사용범위가 넓어지고 있다.
연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board;FPCB)은 베이스 기판과 금속박막을 포함하는 적층구조를 가지며, 상기 베이스 기판의 재료로서 폴리이미드 뿐만 아니라 폴리에스테르, 폴리파라비닐산필름 등이 사용될 수 있다.
종래의 인쇄회로기판은 베이스 기판과 상기 베이스 기판 상에 증착 및 도금 등의 방법으로 금속막을 형성하고, 상기 금속막을 에칭 공정을 통해 선택적으로 제거함으로써 배선층을 형성하였다.
종래의 에칭 공정은 금속막의 에칭시 발생하는 유해부산물에 의한 환경오염문제를 유발하였고, 대상 금속에 대한 에칭 공정이 어려운 경우가 있어 인쇄회로기판의 형성에 적용하는 것이 제한되는 문제도 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 종래의 에칭 공정을 통한 인쇄회로기판 형성 방법의 문제점을 극복하고자 하는 것으로서, 금속막의 에칭 공정을 사용하지 않고 연성인쇄회로기판의 배선 패턴을 형성할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 환경유해물질 배출을 최소화하면서 연성인쇄회로기판을 제조할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.
상기 해결하고자 하는 과제들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 양태에 따른 연성인쇄회로기판 제조방법은 베이스 기판 상에 상기 베이스 기판의 일부가 노출되도록 마스크 필름을 형성하는 단계; 상기 노출된 베이스 기판 및 상기 마스크 필름 상에 시드금속막을 형성하는 단계; 상기 시드금속막 상에 금속막을 형성하는 단계; 및 상기 마스크 필름을 제거하여 상기 마스크 필름 상의 시드금속막 및 금속막을 제거하고, 상기 베이스 기판 상에 시드금속막 및 금속막으로 이루어진 도전성 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 해결하고자 하는 과제들을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 양태에 따른 연성인쇄회로기판 제조방법은 베이스 기판 상에 상기 베이스 기판의 일부가 노출되도록 마스크 필름을 형성하는 단계; 상기 노출된 베이스 기판 및 상기 마스크 필름 상에 시드금속막을 형성하는 단계; 상기 마스크 필름을 제거하여 상기 마 스크 필름 상의 시드금속막을 제거하는 단계; 및, 상기 베이스 기판 상에 남은 시드금속막 상에 금속막을 형성하여 상기 시드금속막 및 상기 금속막으로 이루어진 도전성 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
상술한 것과 같이 본 발명에 따르면, 베이스 기판 상에 마스크 필름을 형성하고 마스크 필름의 제거를 통해 베이스 기판 상에만 선택적으로 금속막을 형성함으로써 종래와 같이 금속막 에칭공정으로 인한 유해 부산물이 발생되지 않는다.
또한, 에칭이 곤란한 공정에서도 마스크 필름을 제거함으로써 원하는 위치에 금속막이 형성된 연성인쇄회로기판을 제조할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도들이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 제조방법은 베이스 기판(10) 상에 마스크 필름(12)을 형성하는 것을 포함한다.
상기 베이스 기판(10)은 유연한 재질의 물질로 형성될 수 있으며, 예컨대 폴리이미드 뿐만 아니라 폴리에스테르, 폴리파라비닐산필름 등이 사용될 수 있다.
상기 마스크 필름(12)은 상기 베이스 기판(10) 상에 라미네이팅 처리되어 부착되는 감광성 필름일 수 있다.
감광성 필름인 상기 마스크 필름(12)은 UV광에 노광되고 현상됨으로써 패턴을 형성할 수 있다.
상기 마스크 필름(12)을 포토마스크를 통해 노광하고 현상함으로써 상기 베이스 기판(10)의 소정 영역이 노출된 오프닝(14)을 형성할 수 있다.
상기 오프닝(14)은 연성인쇄회로기판의 회로 패턴이 형성되는 영역으로서, 인쇄회로기판의 설계에 따라 포토마스크를 디자인하고, 상기 포토마스크를 사용하여 상기 마스크 필름(14)을 노광하고 현상함으로써 원하는 형태의 회로 패턴을 상기 베이스 기판(10)에 형성할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 오프닝(14)을 갖는 베이스 기판(10) 상에 시드금속막(16)을 형성한다.
상기 시드금속막(16)은 금속증착방법으로 형성할 수 있다. 예컨대, 상기 시드금속막(16)은 물리기상증착 또는 화학기상증착을 통해 형성할 수 있다.
상기 시드금속막(16)으로는 상기 베이스 기판(10)과 접착력이 우수한 다양한 복합 금속막 또는 합금막이 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 시드금속막(16)으로 사용될 수 있는 복합 금속막으로는 크롬막 및 상기 크롬막 상에 증착된 구리막(크롬/구리 복합 금속막) 또는 타이타늄막 및 상기 타이타늄막 상에 증착된 구리막(타이타늄/구리 복합 금속막) 또는 탄탈륨막 및 상기 탄탈륨막 상에 증착된 구리막(탄탈륨막/구리 복합 금속막) 또는 니켈 및 상기 타이타늄막 상에 증착된 구리막(니켈/구리 복합 금속막) 등이 있고, 상기 시드금속막(16)으로 사용될 수 있는 합금막으로는 다양한 조성을 갖는 크롬-니켈 합금막, 크롬-구리 합금막, 타이타늄-니켈 합금막, 타이타늄-구리 합금막, 탄탈륨-니켈 합금막, 탄탈륨-구리 합금막, 니켈-구리 합금막 등이 있다.
상기 시드금속막(16) 상에 금속막(18)을 형성한다. 상기 금속막(18)은 도금법을 사용하여 상기 시드금속막(16) 상에 형성할 수 있다.
예컨대, 상기 금속막(18)은 전해도금법 또는 무전해도금법 등의 공지된 다양한 도금법을 사용하여 상기 시드금속막(16) 상에 형성할 수 있다.
상기 금속막(18)은 상기 오프닝(14) 내에 형성될 뿐만 아니라, 상기 마스크 필름(12) 상에도 형성되어, 상기 베이스 기판(10)의 전면에 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 오프닝(14) 내의 금속막(18)을 남기고 나머지 부분의 금속막(18)을 제거하기 위하여 상기 마스크 필름(12)을 제거(lift-off)한다.
상기 마스크 필름(12)이 제거됨으로써, 상기 마스크 필름(12) 상의 시드금속막(16)과 금속막(18)이 상기 마스크 필름(12)과 함께 벗겨질 수 있다.
상기 마스크 필름(12)을 제거하는 방법은 상기 시드금속막(16) 및 금속막(18)과 선택비가 우수한 습식 에칭 용액에 디핑(dipping)하여 제거할 수도 있으며, 또는 필-오프(peel-off) 방식을 사용할 수도 있다. 필-오프 방식은 제거하고자 하는 마스크 필름 상에 테이프를 붙인 후에 이 테이프를 상부로 잡아당겨서, 테이프에 접착된 마스크 필름이 베이스 기판(10)과 박리되는 현상을 이용한 것이다.
결과적으로, 상기 오프닝(14)에 노출된 베이스 기판(10) 상에만 상기 시드금속막(16) 및 상기 금속막(18)으로 구성된 도전성 패턴(20)이 형성되어, 설계된 회로에 대응되도록 디자인된 배선 패턴을 갖는 연성인쇄회로기판을 형성할 수 있다.
도시하지는 않았지만, 상기 베이스 기판(10)의 전면 및 후면에 본 발명의 일 실시예를 적용하여 도전성 패턴(20)을 형성할 수도 있고, 상기 도전성 패턴(20)이 형성된 기판의 상부에 연성 절연막을 도포하고 본 발명의 제1 실시예를 적용하여 도전성 패턴을 형성함으로써 다층의 도전성 배선층이 형성된 연성인쇄회로기판도 제조할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도들이다.
도 4를 참조하면, 제2 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 제조방법은 상기 실시예와 마찬가지로, 베이스 기판(10) 상에 오프닝(14)을 갖는 마스크 필름(12)을 형성하고, 상기 오프닝(14)에 노출된 베이스 기판(10) 및 상기 마스크 필름(12) 상 에 시드금속막(16)을 형성한다.
상기 제1 실시예와 마찬가지로, 상기 베이스 기판(10)은 유연한 재질의 물질인 폴리이미드 뿐만 아니라 폴리에스테르, 폴리파라비닐산필름 등을 사용하여 형성할 수 있고, 상기 시드금속막(16)은 물리기상증착 또는 화학기상증착 등의 증착법을 사용하여 형성할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 오프닝(14) 내의 시드금속막(16)을 남기고 나머지 부분의 시드금속막(16)을 제거하기 위하여 상기 마스크 필름(12)을 제거한다.
상기 마스크 필름(12)을 제거하는 방법은 상술한 습식 에칭 용액에 디핑하거나 또는 필-오프 방식을 사용할 수 있다.
상기 마스크 필름(12)이 제거됨으로써, 상기 마스크 필름(12) 상의 시드금속막(16)이 상기 마스크 필름(12)과 함께 벗겨져 상기 오프닝(14)에 노출된 베이스 기판(10) 상에만 상기 시드금속막(16)이 잔존한다.
계속해서, 도시하지는 않았지만, 도금법을 사용하여 상기 시드금속막(16) 상에 선택적으로 금속막을 형성함으로써 상기 시드금속막 및 상기 금속막으로 구성된 도전성 패턴을 형성할 수 있다.
예컨대, 무전해도금 또는 통상의 전해도금법을 실시하는 경우, 상기 시드금속막(16)이 전극의 역할을 하여 상기 시드금속막(16) 상에는 금속막이 도금되고, 절연물질인 상기 베이스 기판(10) 상에는 금속막이 도금되지 않는다. 결과적으로, 상기 시드금속막 상에만 선택적으로 금속막이 형성됨으로써 원하는 형상의 배선층을 형성할 수 있다.
상기 제1 실시예와 마찬가지로 제2 실시예를 사용함으로써 상기 베이스 기판(10)의 전면 뿐만 아니라 후면에도 배선층을 형성할 수 있고, 다층의 배선층을 갖는 연성인쇄회로기판을 제조할 수도 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도들이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도들이다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 베이스 기판 상에 상기 베이스 기판의 일부가 노출되도록 마스크 필름을 형성하는 단계;
    상기 노출된 베이스 기판 및 상기 마스크 필름 상에 시드금속막을 형성하는 단계;
    상기 시드금속막 상에 금속막을 형성하는 단계; 및
    상기 마스크 필름을 제거하여 상기 마스크 필름 상의 시드금속막 및 금속막을 제거하고, 상기 베이스 기판 상에 시드금속막 및 금속막으로 이루어진 도전성 패턴을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 금속막은 상기 시드금속막 상에 구리 전기도금 또는 구리 무전해도금의 도금법을 사용하여 형성하며,
    상기 시드금속막은 상기 베이스 기판 상에 크롬/구리 복합 금속막, 타이타늄/구리 복합 금속막, 탄탈륨막/구리 복합 금속막, 니켈/구리 복합 금속막, 크롬-니켈 합금막, 크롬-구리 합금막, 타이타늄-니켈 합금막, 타이타늄-구리 합금막, 탄탈륨-니켈 합금막, 탄탈륨-구리 합금막, 니켈-구리 합금막 중에서 선택된 어느 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조방법.
  5. 베이스 기판 상에 상기 베이스 기판의 일부가 노출되도록 마스크 필름을 형성하는 단계;
    상기 노출된 베이스 기판 및 상기 마스크 필름 상에 시드금속막을 형성하는 단계;
    상기 시드금속막 상에 금속막을 형성하는 단계; 및
    상기 마스크 필름을 제거하여 상기 마스크 필름 상의 시드금속막 및 금속막을 제거하고, 상기 베이스 기판 상에 시드금속막 및 금속막으로 이루어진 도전성 패턴을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 마스크 필름의 제거는 습식 에칭 용액에 디핑하거나 또는 필-오프 방식 중의 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 베이스 기판 상에 상기 베이스 기판의 일부가 노출되도록 마스크 필름을 형성하는 단계;
    상기 노출된 베이스 기판 및 상기 마스크 필름 상에 시드금속막을 형성하는 단계;
    상기 마스크 필름을 제거하여 상기 마스크 필름 상의 시드금속막을 제거하는 단계;
    상기 베이스 기판 상에 남은 시드금속막 상에 금속막을 형성하여 상기 시드금속막 및 상기 금속막으로 이루어진 도전성 패턴을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 금속막은 상기 시드금속막 상에 구리 전기도금 또는 구리 무전해도금의 도금법을 사용하여 형성하며,
    상기 시드금속막은 상기 베이스 기판 상에 크롬/구리 복합 금속막, 타이타늄/구리 복합 금속막, 탄탈륨막/구리 복합 금속막, 니켈/구리 복합 금속막, 크롬-니켈 합금막, 크롬-구리 합금막, 타이타늄-니켈 합금막, 타이타늄-구리 합금막, 탄탈륨-니켈 합금막, 탄탈륨-구리 합금막, 니켈-구리 합금막 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조방법.
  10. 베이스 기판 상에 상기 베이스 기판의 일부가 노출되도록 마스크 필름을 형성하는 단계;
    상기 노출된 베이스 기판 및 상기 마스크 필름 상에 시드금속막을 형성하는 단계;
    상기 마스크 필름을 제거하여 상기 마스크 필름 상의 시드금속막을 제거하는 단계;
    상기 베이스 기판 상에 남은 시드금속막 상에 금속막을 형성하여 상기 시드금속막 및 상기 금속막으로 이루어진 도전성 패턴을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 마스크 필름의 제거는 습식 에칭 용액에 디핑하거나 또는 필-오프 방식 중의 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000286536A (ja) * 1999-03-30 2000-10-13 Nippon Mektron Ltd 可撓性回路基板の製造法
KR20000063830A (ko) * 2000-08-05 2000-11-06 이언상 감광막을 이용한 연성 인쇄회로기판의 구리 회로배선 형성방법.
KR20070063396A (ko) * 2005-12-14 2007-06-19 후지쯔 가부시끼가이샤 배선 기판의 제조 방법

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