KR101015103B1 - 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 범프 형성시 발생하는 보이드 문제를 해결하고, 신뢰성 및 양산성을 향상시키기 위하여, 상부 및 하부의 회로 패턴들을 통전시키는 범프를 절연물 형성 이전에 상부 회로 패턴 또는 하부 회로 패턴 중 어느 한 쪽에 미리 형성한 후, 상부 회로 패턴 및 하부 회로 패턴 사이에 절연물을 형성하고, 범프가 형성되지 않은 회로 패턴을 열압착시키고, 열압착 부분에 금속도금층을 더 형성함으로써, 전기적 연결의 신뢰성 확보 및 열방출성을 향상시킬 수 있도록 하는 발명에 관한 것이다.

Description

인쇄회로기판 및 그의 제조 방법{Printed Circuit Board and Method for Forming The Same}

본 발명은 상부 및 하부 회로층을 가지는 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상부 및 하부의 회로 패턴들을 통전시키는 범프를 형성하는데 있어서 보이드와 같은 문제가 발생하는 것을 해결하기 위하여 사전에 범프를 형성하고 별도의 연결부를 더 형성함으로써, 보이드 발생의 문제 및 비쥬얼(Visual) 범프 검사를 용이하게 실시할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

휴대폰 및 PDA(personal digital assistant) 등의 휴대용 기기에는 디지털 카메라, MP3(MPEG(motion picture experts group) audio layer-3), 게임 및 DMB(digital multimedia broadcasting)의 다양한 기능을 추가하고 있다.

이들의 디자인도 최근에는 소형화, 초슬림화, 스윙형, 액정회전형, 카메라형 및 게임기형 등으로 다양하고 빠른 변화가 진행되고 있다.

이와 같은 휴대용 기기의 변화에 따라 장착되는 부품도 LCD(Liquid Crystal Display)의 고해상도화, 부착 디지털 카메라의 메가(Mega)화, 메모리의 기가(GIGA)화, 3D(Dimension) 사운드화 및 전송속도의 고속화가 요구되고 있다.

상기와 같은 세트메이커(set maker)의 전자 제품 설계변화는 부품의 고집적화 및 전자회로기판의 고다층화, 회로의 고밀도 가공 기술 대응을 요구하고 있다.

전자회로의 배선기판을 고밀도화하는 데에는 배선층 자체의 배선밀도를 높게 하는 방법이나 배선층을 복수 적층하여 다층구조로 하는 방법 등을 채용하고 있다.

이러한 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board) 을 제조하는 방법에는, 복수의 기재 각각에 배선층을 형성한 뒤에 기재 사이에 절연 시트를 삽입하여 접합 등을 행하는 접합방식과, 배선패턴이 형성된 기재 상에 절연층을 형성하고, 이 절연층 상에 배선패턴을 형성하는 방식으로, 절연층과 배선패턴의 형성을 순차 반복함으로써 적층 구조를 형성해 나가는 빌드업 방식(build-up method)이 존재한다.

빌드업(build-up)기판 분야에서는 레이저 비아홀(Laser Via Hole) 기술로 회로의 고밀도화를 이루었지만, 전층 레이저 비아홀 및 스텍 비아홀에서 기술적인 한계를 보인다. 레이저 비아홀은 내부 도금후에 빈 공간으로 남아 있어 바로 위로 레이저로 비아를 계속 스텍(stack)하는 것이 불가능한 점이 단점이다.

이와 같이 빌드업 기술로 보편화된 레이져 비아홀 제품은 1차 마이크로 비아홀 가공후에 바로 동일 위치에 마이크로 비아홀 가공이 기술적으로 어려워 옆에 랜드(land)를 형성하고 그 위에 마이크로 비아홀을 형성하여, 소형화, 고밀도화의 추세에서 마이크로 비아홀 기술은 미세 가공기술로 기술적인 한계를 보인다.

그리고 회로 패턴의 품질 검사에 있어서도 마이크로 비아홀의 내부를 파괴하 여야 하므로, 그 검사 공정이 어렵다. 또한, BBT(Bare Board Test)에서는 전기적으로 체크하여 홀내부에 도금된 보이드(Void) 불량을 검출하나, 공정을 진행하면서 발생하는 불량은 검출이 되지 않는 문제가 있다.

도 1a 내지 도 1f는 종래기술에 따른 인쇄회로기판 제조 방법을 도시한 단면도들이다.

도 1a를 참조하면, 상부 동박층(20a)에 상부 인쇄회로 패턴(30a)을 형성하고, 하부 동박층(20)에 하부 인쇄회로 패턴(30)을 형성한다.

다음에는, 절연체(10)에 상부 인쇄회로 패턴(30a) 및 하부 인쇄회로 패턴(30)을 열압착시킨다.

도 1b를 참조하면, 상부 및 하부 동박층(20a, 20)을 제거한다.

도 1c를 참조하면, 레이저를 이용하여 비아홀(40)을 형성한다.

도 1d를 참조하면, 비아홀(40)을 포함하는 절연체(10) 표면 전체에 디스미어(Desmear) 처리를 수행하고 화학동(45)을 형성한다.

도 1e를 참조하면, 절연체(10)의 상부 및 하부에 드라이 필름(Dry Film)(50a, 50)을 라미네이션 한 후, 상부 드라이 필름(50a)에 노광 및 현상 공정을 수행하여 비아홀(40)을 노출시킨다.

도 1f를 참조하면, 비아홀(40) 내부에 도금층(60)을 형성하고 상부 및 하부 드라이 필름(50a, 50)을 제거한다. 이때, 도금층(60)은 상부 인쇄회로 패턴(30a) 및 하부 인쇄회로 패턴(30)을 연결하는 범프로 작용하게 된다. 그러나, 비아홀(40)의 지름이 점점 감소되고 있는 반면, 그 깊이는 증가하여 도금 공정이 어렵게 되었 다. 따라서, 도시된 바와 같이 도금층(60)이 얇게 형성되거나 비아홀(40) 저부까지 형성되지 못한 상태에서 비아홀(40) 상부가 막히면서 보이드(65)가 발생하는 문제가 있다. 이와 같은 문제를 홀속도금 보이드 문제라 한다.

그 다음에는, 절연체(10) 표면에 형성된 화학동(45)을 모두 제거한다.

이에 대하여 국내특허공개공보 2001-105366호에서는 금속 범프 형성에 있어서, 회로형성한 후 회로보호층으로 니켈(Ni)을 도금하고, 판넬 전체를 50 ~ 400㎛정도로 동도금하여, 에칭 공법으로 범프를 형성하는 "다층 배선기판의 제조방법"을 개시하고 있다.

상기의 인쇄회로기판의 제조 방법은 에칭에 의한 범프 형성 기술로서, 니켈(Ni)등의 원소를 사용하여 회로보호층을 형성할 때에 회로의 상면과 회로의 옆면을 핀홀(pin hole)없이 도금하는 것은 매우 힘들어서 펌프 에칭후에 니켈층의 핀홀 부위는 회로 결손(open) 발생이 잦다.

또한, 에칭에 의한 범프 형성은 이방성 반도체 식각과 다른 등방성 식각기술이므로 범프간 간격을 최소화가 어렵고, 에칭 후에 범프와 옆의 회로사이에 일정한 거리를 확보하지 못한 제품은 동의 잔류로 숏트(short)를 유발하게 된다.

그리고, 넓은 면적을 도금하고, 극히 미세한 부분인 범프를 제외하여 에칭하여야 하기 때문에 공정에 소요되는 비용이 타 공정기술에 비하여 매우 높다는 단점도 가지고 있다.

또한, 범프층의 동도금에서 도금 두께 편차가 15%이상이 발생하여 최종 공정에서 범프 도출 연마진행후에 일부 영역의 범프가 도출되지 않는 미도출(Black)이 자주 발생된다.

범프 마스크의 크기를 400㎛이하로 사용하여 에칭하는 경우에는, 보드내 에칭이 불균일하여 보드내 일부에서 에칭이 과도하여 범프가 에칭되어 유실된다.

그러므로, 상기의 종래 기술은 동일층에서 미세 범프 형성 및 범프간 간격을 미세하게 형성할 수 없어 고밀도 회로기판인 휴대폰 등의 인쇄회로기판에 적용이 어려운 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출 된 것으로, 상부 및 하부의 회로 패턴들을 통전시키는 범프를 절연물 형성 이전에 상부 회로 패턴 또는 하부 회로 패턴 중 어느 한 쪽에 미리 형성한 후, 상부 회로 패턴 및 하부 회로 패턴 사이에 절연물을 형성하고, 범프가 형성되지 않은 회로 패턴을 열압착시키고, 열압착 부분에 금속도금층을 더 형성함으로써, 전기적 연결의 신뢰성 확보 및 열방출성을 향상시킬 수 있도록 하는 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조 방법은 제 1 금속층 상에 제 1 회로 패턴을 형성하고, 상기 제 1 회로 패턴 상부에 범프를 형성하는 단계와, 상기 범프를 포함하는 상기 제 1 금속층 상부에 절연물을 형성하는 단계와, 상기 절연물 상부에 제 2 회로 패턴을 포함하는 제 2 금속층을 정렬시키되 상기 제 1 회로 패턴과 상기 제 2 회로 패턴이 마주 보도록 위치시키는 단계와, 상기 제 2 회로 패턴이 상기 절연물 내의 범프와 접속되도록 상기 제 2 금속층을 열압착시키는 단계와, 상기 제 2 금속층 상부에 상기 범프와 중첩되는 영역을 노출시키는 드라이 필름을 형성하는 단계와, 상기 드라이 필름을 마스크로 상기 제 2 금속층 및 상기 제 2 회로 패턴을 에칭하여 상기 범프를 노출시키는 홀을 형성하는 단계와, 상기 홀 내부에 금속층을 형성하여 상기 제 2 회로 패턴 및 상기 범프를 전기적 연결시키는 단계 및 상기 드라이 필름과 상기 제 1 및 제 2 금속층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인쇄회로 기판 제조 방법은 하부 금속층 상에 형성된 제 1 하부 드라이 필름 및 상부 금속층 상에 형성된 제 1 상부 드라이 필름이 서로 마주 보도록 이격시켜 배열하는 단계와, 상기 제 1 상부 드라이 필름 및 제 1 하부 드라이 필름에 각각의 상부 및 하부 회로 패턴이 형성될 영역을 노광 및 현상하여 제 1 상부 드라이 필름 패턴 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴을 형성하되, 상기 상부 회로 패턴 및 상기 하부 회로 패턴은 하기 범프에 의해서 직접 연결되는 형태가 되도록 형성하는 단계와, 상기 제 1 상부 드라이 필름 패턴 및 상기 제 1 하부 드라이 필름 패턴 사이의 영역에 금속 도금층을 매립하여 각각 상부 회로 패턴 및 하부 회로 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 상부 드라이 필름 패턴 및 상기 제 1 하부 드라이 필름 패턴을 제거하는 단계와, 상기 하부 회로 패턴을 포함하는 상기 하부 금속층 상부에 범프 형성 영역을 노출시키는 제 2 하부 드라이 필름 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 2 하부 드라이 필름 패턴 사이의 영역에 범프를 형성하는 단계와, 상기 제 2 하부 드라이 필름 패턴을 제거하고, 상기 범프 및 상기 하부 회로 패턴을 포함하는 상기 하부 금속층 상부에 절연물을 형성하는 단계와, 상기 상부 회로 패턴을 포함하는 상기 금속층을 상기 절연물에 열압착시켜서, 상기 상부 회로 패턴과 범프가 접촉되도록 하는 단계와, 상기 상부 금속층 상에 상기 범프 영역을 노출시키는 제 3 상부 드라이 필름 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 3 상부 드라이 필름 패턴을 마스크로 상기 상부 금속층 및 상기 상부 회로 패턴을 에칭하여 범프를 노출시키는 단계와, 상기 에칭 영역에 범프 연결용 금속층을 형성하는 단계 및 상기 제 3 상부 드라이 필름 패턴, 상기 상부 금속층 및 상기 하부 금속층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법은 하부 금속층 상에 형성된 제 1 하부 드라이 필름 및 상부 금속층 상에 형성된 제 1 상부 드라이 필름이 서로 마주 보도록 이격시켜 배열하는 단계와, 상기 제 1 상부 드라이 필름 및 제 1 하부 드라이 필름에 각각의 상부 및 하부 회로 패턴이 형성될 영역을 노광 및 현상하여 제 1 상부 드라이 필름 패턴 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴을 형성하되, 상기 하부 회로 패턴은 하기 범프와 직접 연결되고 상기 상부 회로 패턴은 하기 범프가 직접 연결되지 않는 형태가 되도록 형성하는 단계와, 제 1 상부 드라이 필름 패턴 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴 사이의 영역에 금속 도금층을 매립하여 각각 상부 회로 패턴 및 하부 회로 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 상부 드라이 필름 패턴 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴을 제거하는 단계와, 상기 하부 회로 패턴을 포함하는 상기 하부 금속층 상부에 범프 형성 영역을 노출시키는 제 2 하부 드라이 필름 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 2 하부 드라이 필름 패턴 사이의 영역에 범프를 형성하는 단계와, 상기 제 2 하부 드라이 필름 패턴을 제거하고, 상기 범프 및 상기 하부 회로 패턴을 포함하는 상기 하부 금속층 상부에 절연물을 형성하는 단계와, 상기 상부 회로 패턴을 포함하는 상기 금속층을 상기 절연물에 열압착시키는 단계와, 상기 상부 및 하부 금속층을 제거하는 단계와, 상기 범프 영역 및 상기 범프와 인접한 상기 상부 회로 패턴 영역을 노출시키도록 레이저를 이용하여 상기 절연물 일부를 제거하는 단계와, 상기 절연물의 전체 표면에 화학동을 형성하는 단계와, 상기 상부 패턴이 형성된 면의 상기 화학동 상부에 상기 범프 영역을 노출시키는 제 3 상부 드라이 필름 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 3 상부 드라이 필름 패턴 사이의 영역에 범프 연결용 금속층을 형성하는 단계 및 상기 제 3 상부 드라이 필름 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 인쇄회로 기판 제조 방법은 하부 금속층 상부에 제 1 드라이 필름을 형성하는 단계와, 상기 제 1 드라이 필름에 하부 회로 패턴이 형성될 영역을 노광 및 현상하여 제 1 드라이 필름 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 드라이 필름 패턴 하부 금속층 표면에 금속 도금 처리 공정을 수행하여 하부 회로 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 드라이 필름을 제거하고, 상기 하부 회로 패턴을 포함하는 상기 하부 금속층 전면에 범프가 형성될 영역을 노출시키는 제 2 드라이 필름 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 2 드라이 필름 패턴 사이의 영역에 금속 도금층을 형성하여 범프를 형성하는 단계와, 상기 제 2 드라이 필름 패턴을 제거하고, 상기 범프 및 상기 하부 회로 패턴을 포함하는 상기 하부 금속층 상부에 절연물을 형성하는 단계와, 상기 범프의 표면이 노출될 수 있 도록 상기 절연물 상부 표면을 열압착하는 단계와, 상기 절연물의 표면 및 상기 하부 금속층의 표면에 화학동을 형성하는 단계와, 상기 범프가 형성된 면의 상기 화학동 상부에 상부 회로 패턴을 정의하는 제 3 상부 드라이 필름 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 3 상부 드라이 필름 패턴 사이의 영역에 금속 도금층을 형성하여 상기 범프와 연결되는 상부 회로 패턴을 형성하는 단계 및 상기 제 3 상부 드라이 필름 패턴 및 상기 절연물 표면에 노출되어 있는 상기 화학동을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명에 따른 인쇄회로기판은 상술한 제조 방법을 이용하여 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상부 및 하부의 회로 패턴들을 통전시키는 범프 형성 공정을 홀속도금 공정을 이용하는 종래 기술과는 달리 상부 및 하부 회로 패턴 사이에 구비되는 절연물 형성 이전에 미리 하부 회로 패턴 상에 범프를 형성한 후 물리적으로 상부 회로 패턴을 범프에 열압착시키고, 상부 회로 패턴과 범프가 접속되는 부분에 금속도금층을 더 형성하는 방법을 이용함으로써, 전기적 연결의 신뢰성을 더 확보할 수 있도록 한다. 따라서, 본 발명은 홀속도금 공정에서 발생하는 보이드 문제를 해결하고, 안정적인 범프를 형성하여 열방출성을 향상시키는 효과를 제공한다.

본 발명은 상부 및 하부의 회로 패턴들을 통전시키는 범프를 사전에 형성함으로써, 홀속도금 보이드 문제 발생을 최소화할 수 있도록 한다.

이하에는 본 발명에 따른 실시예들 및 이들의 구체적인 사항들과 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

특히, 상기 [과제 해결 수단] 또는 하기 청구항에서 기재하는 '제1'은 이하에서 편의상 '하부'로 나타내며, '제2'는 '상부'로 나타내는 것으로 한다. 또한, 이들의 위치가 반대가 되어도 본 발명의 기술적 특징에는 전혀 문제가 되지 않는다.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 인쇄회로기판을 제조하는 방법을 도시한 단면도들이다.

도 2a를 참조하면, 하부 금속층(120)에 하부 회로 패턴(140)을 형성하고, 하부 회로 패턴(140) 상부에 범프(160)를 형성한다.

다음에는, 범프(160)를 포함하는 하부 금속층(120) 상부에 절연물(170)을 형성한다.

그 다음에는, 상부 금속층(120a)에 상부 회로 패턴(140a)을 형성한 후 상부 회로 패턴(140a)이 절연물(170) 내의 범프(160)와 접속되도록 열압착시킨다.

도 2b를 참조하면, 하부 금속층(120) 표면에 하부 드라이 필름(180)을 형성하고, 상부 금속층(120a) 표면에 상부 드라이 필름(180a)을 형성한다.

다음에는, 상부 드라이 필름(180a) 하부에 위치하는 범프(160) 위치를 노출시키기 위하여 노광 및 현상 공정을 수행한다.

도 2c를 참조하면, 범프(160) 위치가 노출된 상부 드라이 필름(180a)을 마스크로 상부 금속층(120) 및 상부 회로 패턴(140a)을 에칭하여 범프(160)를 노출시키는 상부 금속 패턴(125a) 및 상부 회로 패턴(145a)을 형성한다.

도 2d를 참조하면, 상부 금속 패턴(125a) 및 상부 회로 패턴(145a)에 의해 형성되는 홀 내부에 금속도금층(190)을 형성하여 상부 회로 패턴(145a)과 범프(160)를 전기적으로 완전하게 연결시킨다.

도 2e를 참조하면, 상부 및 하부 드라이 필름(180a, 180)을 제거한다.

도 2f를 참조하면, 상부 금속 패턴(125a) 및 하부 금속층(120)을 제거한다. 이때, 절연물(170) 상부가 평탄화 될 수 있도록 금속도금층(190) 상부도 일부 제거한다. 상부 금속 패턴(125a) 및 금속도금층(190) 상부 제거 공정은 에칭 공정을 이용하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명은 상부 및 하부의 회로 패턴들을 통전시키는 범프를 사 전에 형성하고, 물리적으로 열압착된 상부 회로 패턴과 범프 부분에 금속도금층을 형성함으로써, 전기적 연결의 신뢰성을 확보한다.

이때, 금속도금층은 종래 비아홀에 비하여 낮은 종횡비를 가지므로 보이드 발생의 문제가 없고, 도금의 신뢰성을 높일 수 있다.

도 3a 내지 도 3p는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 방법을 도시한 단면도들이다.

도 3a를 참조하면, 하부 기판(100) 상부에 하부 필러블(Peelable)층(110) 및 하부 금속층(120)을 순차적으로 형성한다.

다음에는, 상부 기판(100a) 상부에 상부 필러블(Peelable)층(110a) 및 상부 금속층(120a)을 순차적으로 형성하여 하부 금속층(120) 및 상부 금속층(120a)이 마주보도록 위치시킨다. 이때, 상부 또는 하부 기판(100a, 100)은 CCL(Copper Clad Laminate)을 이용하여 형성하는 것이 바람직하고, 상부 또는 하부 필러블층(110a, 110)은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 유기산화 니켈(Oxide Organic Ni) 합금 또는 크롬(Cr) 합금을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

그 다음에는, 상부 금속층(120a) 및 하부 금속층(120) 표면에 각각 제 1 상부 드라이 필름(130a) 및 제 1 하부 드라이 필름(130)을 형성한다.

여기서, 설명의 편의상 상부 및 하부 기판(100a, 100)에 드라이 필름을 형성하는 공정은 동시에 수행하는 것으로 설명하였으나 이들을 서로 독립적인 작업으로 수행하여도 무방하다.

도 3b를 참조하면, 제 1 상부 드라이 필름(130a) 및 제 1 하부 드라이 필름(130)에 각각의 회로 패턴이 형성될 영역을 노광 및 현상하여 제 1 상부 드라이 필름 패턴(135a) 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴(135)을 형성한다. 이때, 범프에 의해서 상부 및 하부 회로 패턴이 서로 연결되는 부분은 그 모양이 대칭을 이루도록 형성한다. 즉, 제 1 상부 드라이 필름 패턴(135a) 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴(135)에 의해서 정의되는 상부 회로 패턴 및 하부 회로 패턴이 후속 공정에서 형성되는 범프와 직접 연결되는 형태로 형성한다.

도 3c를 참조하면, 제 1 상부 드라이 필름 패턴(135a) 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴(135)에 의해 노출되는 상부 금속층(120a) 및 하부 금속층(120) 표면에 금속 도금 처리 공정을 수행하여, 제 1 상부 드라이 필름 패턴(135a) 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴(135)의 사이 영역이 금속 도금층(140a, 140)에 의해 모두 매립되도록 한다.

도 3d를 참조하면, 제 1 상부 드라이 필름 패턴(135a) 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴(135)을 제거하여 상부 금속층(120a) 상부에 상부 회로 패턴(145a)을 형성하고, 하부 금속층(120) 상부에 하부 회로 패턴(145)을 형성한다.

여기서, 상부 회로 패턴(145a) 및 상부에 하부 회로 패턴(145)은 금속 도금층(140a, 140)이 제 1 상부 드라이 필름 패턴(135a) 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴(135)에 의해 분리되면서 형성되는 것이다.

도 3e를 참조하면, 하부 회로 패턴(145)을 포함하는 하부 금속층(120) 상부에 제 2 하부 드라이 필름(150)을 형성한다.

도 3f를 참조하면, 노광 및 현상 공정을 수행하여 범프가 형성될 영역의 제 2 하부 드라이 필름(150)을 제거함으로써, 하부 회로 패턴(145)을 노출시키는 제 2 하부 드라이 필름 패턴(155)을 형성한다.

도 3g를 참조하면, 제 2 하부 드라이 필름 패턴(155) 사이의 영역에 범프(160)를 형성한다. 이때, 범프(160)도 금속 도금 공정을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

도 3h를 참조하면, 제 2 하부 드라이 필름 패턴(155)을 제거하여 하부 회로 패턴(145) 및 하부 금속층(120)을 노출시킨다.

여기서, 범프(160)와 연결되는 상부 회로 패턴(145a)은 하부 회로 패턴(145)과 동일한 모양으로 하부 금속층(120) 상부에 정렬된다.

도 3i를 참조하면, 범프(160) 및 하부 회로 패턴(145)을 포함하는 하부 금속층(120) 상부에 절연물(170)을 형성한다.

도 3j를 참조하면, 상부 기판(100a)을 절연물(170)에 열압착시켜서, 상부 회로 패턴(145a)과 범프(160)가 접촉될 수 있도록 한다.

도 3k를 참조하면, 상부 및 하부 기판(100a, 100)과 상부 및 하부 필러블(Peelable)층(110a, 110)을 제거한다.

도 3l을 참조하면, 상부 금속층(120a) 상에 범프(160) 영역을 소정 부분 노출시키는 제 3 상부 드라이 필름 패턴(180a)을 형성한다. 이때, 하부 금속층(120) 보호를 위해서 그 하부에도 제 3 하부 드라이 필름(180)을 더 형성한다.

도 3m을 참조하면, 제 3 상부 드라이 필름 패턴(180a)을 마스크로 상부 금속 층(120a) 및 상부 회로 패턴(145a)을 에칭하여 범프(160)를 노출시키는 상부 금속 패턴(125a) 및 범프 연결용 상부 회로 패턴(147a)을 형성한다.

도 3n을 참조하면, 상부 금속 패턴(125a) 및 범프 연결용 상부 회로 패턴(147a) 사이의 영역에 범프 연결용 금속층(190)을 형성한다. 이때, 범프 연결용 금속층(190)은 도금 공정을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

도 3o를 참조하면, 제 3 상부 드라이 필름 패턴(180a) 및 제 3 하부 드라이 필름(180)을 제거한다.

도 3p를 참조하면, 상부 금속 패턴(125a) 및 하부 금속층(120)을 제거한다.

이때, 상부 회로 패턴(145a)을 포함하는 절연물(170) 표면이 평탄화 되도록 범프 연결용 금속층(190) 상부 일부분도 제거하는 것이 바람직하다.

이와 같이 범프(160)를 미리 형성한 후 상부 회로 패턴(145a)과 일차적으로 접촉시킨 후 상부 회로 패턴(145a)을 소정 부분 에칭하여 범프 연결용 상부 회로 패턴(147a)을 형성하고 여기에 범프 연결용 금속층(190)을 형성함으로써, 상부 회로 패턴(145a) 및 하부 회로 패턴(140)이 전기적으로 안전하고 용이하게 연결될 수 이도록 한다.

도 4a 내지 도 4r은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 방법을 도시한 단면도들이다.

도 4a를 참조하면, 하부 기판(200) 상부에 하부 필러블(Peelable)층(210) 및 하부 금속층(220)을 순차적으로 형성한다.

다음에는, 상부 기판(200a) 상부에 상부 필러블(Peelable)층(210a) 및 상부 금속층(220a)을 순차적으로 형성하여 하부 금속층(220) 및 상부 금속층(220a)이 마주보도록 위치시킨다. 이때, 상부 또는 하부 기판(200a, 200)은 CCL(Copper Clad Laminate)을 이용하여 형성하는 것이 바람직하고, 상부 또는 하부 필러블층(210a, 210)은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 유기산화 니켈(Oxide Organic Ni) 합금 또는 크롬(Cr) 합금을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

그 다음에는, 상부 금속층(220a) 및 하부 금속층(220) 표면에 각각 제 1 상부 드라이 필름(230a) 및 제 1 하부 드라이 필름(230)을 형성한다.

여기서, 설명의 편의상 상부 및 하부 기판(200a, 200)에 드라이 필름을 형성하는 공정은 동시에 수행하는 것으로 설명하였으나 이들을 서로 독립적인 작업으로 수행하여도 무방하다.

도 4b를 참조하면, 제 1 상부 드라이 필름(230a) 및 제 1 하부 드라이 필름(230)에 각각의 회로 패턴이 형성될 영역을 노광 및 현상하여 제 1 상부 드라이 필름 패턴(235a) 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴(235)을 형성한다. 이때, 범프에 의해서 상부 및 하부 회로 패턴이 서로 연결되는 부분은 그 모양이 비대칭적으로 형성되도록 한다. 즉, 후속 공정에서 범프가 형성될 영역과 이와 연결되는 상부 회로 패턴은 서로 중첩되지 않는 형태로 형성한다.

도 4c를 참조하면, 제 1 상부 드라이 필름 패턴(235a) 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴(235)에 의해 노출되는 상부 금속층(220a) 및 하부 금속층(220) 표면에 금속 도금 처리 공정을 수행하여, 제 1 상부 드라이 필름 패턴(235a) 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴(235)의 사이 영역이 금속 도금층(240a, 240)에 의해 모두 매립되도록 한다.

도 4d를 참조하면, 제 1 상부 드라이 필름 패턴(235a) 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴(235)을 제거하여 상부 금속층(220a) 상부에 상부 회로 패턴(245a)을 형성하고, 하부 금속층(220) 상부에 하부 회로 패턴(245)을 형성한다.

여기서, 상부 회로 패턴(245a) 및 상부에 하부 회로 패턴(245)은 금속 도금층(240a, 240)이 제 1 상부 드라이 필름 패턴(235a) 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴(235)에 의해 분리되면서 형성되는 것이다.

도 4e를 참조하면, 하부 회로 패턴(245)을 포함하는 하부 금속층(220) 상부에 제 2 하부 드라이 필름(250)을 형성한다.

도 4f를 참조하면, 노광 및 현상 공정을 수행하여 범프가 형성될 영역의 제 2 하부 드라이 필름(250)을 제거함으로써, 하부 회로 패턴(245)을 노출시키는 제 2 하부 드라이 필름 패턴(255)을 형성한다.

도 4g를 참조하면, 제 2 하부 드라이 필름 패턴(255) 사이의 영역에 범프(260)를 형성한다. 이때, 범프(260)도 금속 도금 공정을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

도 4h를 참조하면, 제 2 하부 드라이 필름 패턴(255)을 제거하여 하부 회로 패턴(245) 및 하부 금속층(220)을 노출시킨다.

여기서, 상부 회로 패턴(245a) 중에서 범프(260)와 중첩되는 부분에는 상부 회로 패턴(245a)이 형성되지 않도록 한다.

도 4i를 참조하면, 범프(260) 및 하부 회로 패턴(245)을 포함하는 하부 금속층(220) 상부에 절연물(270)을 형성한다.

도 4j를 참조하면, 상부 기판(200a)을 절연물(270)에 열압착시켜서, 상부 회로 패턴(245a)이 범프(260)의 높이까지 위치할 수 있도록 한다.

도 4k를 참조하면, 상부 및 하부 기판(200a, 200)과 상부 및 하부 필러블(Peelable)층(210a, 210)을 제거한다.

도 4l을 참조하면, 상부 및 하부 금속층(220a, 220)을 제거한다.

도 4m을 참조하면, 상부 및 하부 금속층(220a, 220)이 제거된 절연물(270) 표면에 디스미어(desmear) 처리 또는 레이저(laser)를 이용하여 범프(260)가 노출되도록 절연물(270)을 제거한다.

도 4n을 참조하면, 디스미어(desmear) 처리를 더 수행한 후 절연물(270) 전체 표면에 화학동(275)을 형성한다. 이때, 상기 도 4m의 레이저 공정 시 디스미어 처리가 충분하게 수행된 경우 화학동(275) 형성 전에는 생략할 수 있다.

도 4o를 참조하면, 절연물(270) 상부에 범프(260) 영역을 노출시키는 제 3 상부 드라이 필름 패턴(280a)을 형성한다. 이때, 절연물(270) 하부에도 제 3 하부 드라이 필름(280)을 형성하는 것이 바람직하다.

도 4p를 참조하면, 제 3 상부 드라이 필름 패턴(280a)을 마스크로 노출된 상부 회로 패턴(245a) 사이의 영역에 범프 연결용 금속층(290)을 형성한다. 이때, 화학동(275)에 의해서 범프 연결용 금속층(290) 및 상부 회로 패턴(245a)이 용이하게 연결될 수 있다. 또한, 범프(260) 영역 상부가 모두 노출되는 상태에서 범프 연결 용 금속층(290) 형성을 위한 도금 공정이 수행되므로, 도금의 신뢰성이 증가되고 보이드 문제가 발생하지 않는다.

도 4q를 참조하면, 제 3 상부 드라이 필름 패턴(280a) 및 제 3 하부 드라이 필름(280)을 제거한다.

도 4r을 참조하면, 소프트 에칭 공정 또는 에칭 공정으로 절연물(270), 상부 및 하부 회로 패턴(245a, 245) 표면에 화학동(275)을 제거한다.

도 5a 내지 도 5n은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 방법을 도시한 단면도들이다.

도 5a를 참조하면, 하부 기판(300) 상부에 하부 필러블(Peelable)층(310) 및 하부 금속층(320)을 순차적으로 형성한다.

이때, 하부 기판(300)은 CCL(Copper Clad Laminate)을 이용하여 형성하는 것이 바람직하고, 하부 필러블층(310)은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 유기산화 니켈(Oxide Organic Ni) 합금 또는 크롬(Cr) 합금을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

그 다음에는, 하부 금속층(320) 표면에 제 1 드라이 필름(330)을 형성한다.

도 5b를 참조하면, 제 1 드라이 필름(330)에 하부 회로 패턴이 형성될 영역을 노광 및 현상하여 제 1 드라이 필름 패턴(335)을 형성한다.

도 5c를 참조하면, 제 1 드라이 필름 패턴(335)에 의해 노출되는 하부 금속층(320) 표면에 금속 도금 처리 공정을 수행하여, 제 1 드라이 필름 패턴(335)의 사이 영역이 금속 도금층(340)에 의해 모두 매립되도록 한다.

도 5d를 참조하면, 제 1 드라이 필름 패턴(335)을 제거하여 금속 도금층(340)에 의해 형성되는 하부 회로 패턴(345)을 형성한다.

다음에는, 하부 회로 패턴(345)을 포함하는 하부 금속층(320) 전면에 제 2 드라이 필름을 형성하고, 노광 및 현상 공정을 수행하여 범프가 형성될 영역의 제 2 드라이 필름을 제거함으로써, 하부 회로 패턴(345)을 노출시키는 제 2 드라이 필름 패턴(355)을 형성한다.

도 5e를 참조하면, 제 2 드라이 필름 패턴(355) 사이의 영역에 범프(360)를 형성한다. 이때, 범프(360)는 금속 도금 공정을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

도 5f를 참조하면, 제 2 드라이 필름 패턴(355)을 제거하여 하부 회로 패턴(345) 및 하부 금속층(320)을 노출시킨다.

도 5g를 참조하면, 범프(360) 및 하부 회로 패턴(345)을 포함하는 하부 금속층(320) 상부에 절연물(370)을 형성한다. 이때, 범프(360)의 표면이 노출될 수 있도록 절연물(370) 상부를 열압착하여 평탄화시키는 것이 바람직하다.

도 5h를 참조하면, 하부 기판(300) 및 하부 필러블(Peelable)층(310)을 제거한다.

도 5i를 참조하면, 절연물(370)의 표면 및 하부 금속층(320)의 표면에 디스미어 처리를 수행하고, 그 표면에 화학동(375)을 형성한다.

도 5j를 참조하면, 범프(360)가 형성된 면의 화학동(375) 상부에 제 3 상부 드라이 필름(380a)을 형성하고, 하부 금속층(320)이 형성된 면의 화학동(375) 하부 에는 제 3 하부 드라이 필름(380)을 형성한다.

도 5k를 참조하면, 제 3 상부 드라이 필름(380a)을 노광 및 현상하여 상부 회로 패턴을 정의하는 제 3 상부 드라이 필름 패턴(385a)을 형성한다. 이때, 범프(360)가 형성된 영역의 화학동(375)이 노출된다.

도 5l을 참조하면, 제 3 상부 드라이 필름 패턴(385a) 사이의 영역에 도금 공정을 수행하여 도금층으로 형성되는 상부 회로 패턴(390)을 형성한다. 이때, 범프(360)와 연결된 화학동(375)에 의해서 상부 회로 패턴(390)과 범프(360)가 자연스럽게 연결된다.

도 5m을 참조하면, 제 3 상부 드라이 필름 패턴(385a) 및 제 3 하부 드라이 필름(380)을 제거한다.

도 5n을 참조하면, 하부 금속층(320)을 제거하고, 절연물(370) 표면에 노출되어 있는 화학동(375)을 제거한다.

이와 같은 공정을 이용하여, 보이드나 접속 불량의 문제 없이 범프와 상부 회로 패턴을 용이하게 연결할 수 있다.

또한, 기존의 비아홀 도금의 경우에서 보이드가 발생하는 경우 홀 벽면을 통해서만 열이 전달되기 때문에 열전도성 혹은 열방출성이 떨어지지만, 본 발명에 따른 범프는 단면적이 넓은 범프를 통하여 열이 전달되기 때문에 열전도성 혹은 열방출성이 향상되는 효과가 있다.

아울러, 기존의 비아홀 도금에 의한 층간 연결의 경우 전기적 검사 또는 단면 검사를 통하여서만 연결의 신뢰성을 검증할 수 있었으나, 본 발명에 따른 범프 를 사용하는 경우 범프를 패터닝한 후에 시각적 검사만 수행함으로써, 후속 연결의 신뢰성을 확인할 수 있으므로, 층간 연결의 신뢰성 검증을 보다 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명의 일 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

도 1a 내지 도 1f는 종래기술에 따른 인쇄회로기판 제조 방법을 도시한 단면도들.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 인쇄회로기판을 제조하는 방법을 도시한 단면도들.

도 3a 내지 도 3p는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 방법을 도시한 단면도들.

도 4a 내지 도 4r은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 방법을 도시한 단면도들.

도 5a 내지 도 5n은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 방법을 도시한 단면도들.

Claims (12)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 하부 금속층 상에 형성된 제 1 하부 드라이 필름 및 상부 금속층 상에 형성된 제 1 상부 드라이 필름이 서로 마주 보도록 이격시켜 배열하는 단계;

    상기 제 1 상부 드라이 필름 및 제 1 하부 드라이 필름에 각각의 상부 및 하부 회로 패턴이 형성될 영역을 노광 및 현상하여 상기 하부 금속층의 일부 및 상기 상부 금속층의 일부를 노출하는 제 1 상부 드라이 필름 패턴 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴을 형성하는 단계;

    상기 제 1 상부 드라이 필름 패턴 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴 사이의 영역에 금속 도금층을 매립하여 상기 하부 금속층의 노출 부분 및 상기 상부 금속층의 노출 부분에 접촉하는 상부 회로 패턴 및 하부 회로 패턴을 각각 형성하는 단계;

    상기 제 1 상부 드라이 필름 패턴 및 제 1 하부 드라이 필름 패턴을 제거하는 단계;

    상기 하부 회로 패턴 부분을 노출하는 제 2 하부 드라이 필름 패턴을 형성하는 단계;

    상기 제 2 하부 드라이 필름 패턴의 노출 부분에 상기 하부 회로 패턴에 연결되는 범프를 형성하는 단계;

    상기 제 2 하부 드라이 필름 패턴을 제거하고, 상기 범프를 덮는 절연물을 상기 하부 금속층 상부에 형성하는 단계;

    상기 상부 회로 패턴이 상기 절연물 내에 함침되게 상기 상부 금속층을 상기 절연물에 열압착시키는 단계;

    상기 상부 및 하부 금속층을 제거하여 상기 상부 회로 패턴의 후면 및 상기 상부 회로 패턴들 사이의 상기 절연물 부분을 노출하는 단계;

    상기 범프 상측을 덮는 상기 절연물 부분 및 상기 범프에 인접하게 위치하는 상기 상부 회로 패턴 주위의 상기 절연물 부분을 레이저를 이용하여 제거하여 상기 범프의 상면 및 상기 상부 회로 패턴의 측면을 노출시키는 단계;

    상기 범프의 노출된 상면 및 상기 상부 회로 패턴의 노출된 측면을 덮어 이어주는 화학동을 상기 절연물 상에 형성하는 단계;

    상기 범프의 노출된 상면 및 상기 상부 회로 패턴의 노출된 측면이 위치하는 상기 화학동 부분을 노출시키는 제 3 상부 드라이 필름 패턴을 형성하는 단계;

    상기 제 3 상부 드라이 필름 패턴에 노출된 상기 화학동 부분에 범프 연결용 금속층을 형성하여 상기 범프와 상기 상부 회로 패턴을 연결하는 단계; 및

    상기 제 3 상부 드라이 필름 패턴 및 하부의 상기 화학동 부분을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 방법.
11. 삭제
12. 청구항 제 10 항의 인쇄회로기판 제조 방법을 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.

Images