KR101026036B1 - Method of forming through-hole - Google Patents
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Abstract
본 발명은 관통홀 형성 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시 형태는, 캐리어 필름에 두께 방향으로 접착된 기재를 마련하는 단계와, 펀칭기로 상기 기재를 그 상방으로부터 가압하여 상기 펀칭기가 통과된 부분을 절단하는 단계 및 상기 기재에서 상기 펀칭기에 의해 절단된 영역 주변에 상기 기재의 상방으로부터 레이저를 조사하여 상기 기재에 관통홀을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 기재에서 상기 펀칭기에 의해 절단된 영역의 직경은 상기 관통홀의 하면 직경을 결정하며, 상기 기재 상면에서의 상기 레이저의 빔 직경 보다 작고, 상기 기재 하면에서의 상기 레이저의 빔 직경 보다 큰 것을 특징으로 하는 관통홀 형성 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 세라믹 시트 등의 두께에 관계없이 상면과 하면에서 직경의 차가 최소화된 관통홀을 형성할 수 있으며, 이러한 관통홀에 도전성 물질을 충진하여 세라믹 다층 기판을 제작하는 경우, 우수한 양산성과 신뢰성을 얻을 수 있다.The present invention relates to a method for forming a through hole, and an embodiment of the present invention provides a step of providing a substrate bonded to a carrier film in a thickness direction, and a portion through which the punching machine passes by pressing the substrate from above with a punching machine. And forming a through hole in the substrate by irradiating a laser from above the substrate around the region cut by the punching machine in the substrate, wherein the through hole is cut in the substrate. The diameter determines the diameter of the lower surface of the through hole, and is smaller than the beam diameter of the laser on the upper surface of the substrate and larger than the beam diameter of the laser on the lower surface of the substrate. According to the present invention, it is possible to form a through hole having a minimum difference in diameter between the upper and lower surfaces regardless of the thickness of the ceramic sheet, and the like. Reliability can be obtained.
세라믹 기판, 관통홀, LTCC, 레이저 Ceramic Board, Through Hole, LTCC, Laser
Description
본 발명은 관통홀 형성 방법에 관한 것으로, 구체적으로, LTCC 기판 등에서 내부의 전기적 연결을 위해 사용되는 관통홀의 구조를 최적화함으로써 전기적 특성의 향상을 가져올 수 있는 관통홀 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a through hole, and more particularly, to a method of forming a through hole capable of improving electrical characteristics by optimizing a structure of a through hole used for internal electrical connection in an LTCC substrate.
일반적으로, 다층 세라믹 기판은 반도체 IC 칩과 같은 능동 소자와 캐패시터, 인덕터 및 저항과 같은 수동소자를 복합화한 부품으로 사용되거나, 또는 단순한 반도체 IC 패키지로 사용되고 있다. 구체적인 사용 예로서, PA 모듈 기판, RF 다이오드 스위치, 필터, 칩 안테나, 각종 패키지 부품, 복합 디바이스 등을 들 수 있다. 이러한 다층 세라믹 기판의 층 간의 전기적 연결을 위해서 일반적으로 관통홀 구조가 채용된다.In general, a multilayer ceramic substrate is used as a composite component of an active element such as a semiconductor IC chip and a passive element such as a capacitor, an inductor, and a resistor, or a simple semiconductor IC package. Specific examples of the use include PA module substrates, RF diode switches, filters, chip antennas, various package components, composite devices, and the like. Through-hole structures are generally employed for electrical connection between layers of such multilayer ceramic substrates.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 관통홀 형성 방법을 설명하기 위한 것으로 각각 사시도와 단면도에 해당한다. 종래의 관통홀 형성 방법을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 다층 세라믹 기판에서 일 층을 이루는 세라믹 시트(10)를 마련한 후 상기 세라믹 시트(10)의 소정의 관통홀(H)을 형성한다. 이어서, 상기 관통 홀(H)에 은(Ag) 등의 도전성 물질을 충진하여 비아홀(V)을 형성한다. 상기 과정 중, 세라믹 시트(10)에 관통홀(H)을 형성하는 과정은 드릴 등을 이용한 기계적 방법으로 실행되었으나, 최근에는 보다 작은 사이즈에 대한 요구로 인하여 레이저를 통한 가공이 주로 사용되고 있다. 레이저를 이용한 가공으로 홀을 형성하는 경우에는 레이저의 특성으로 인해, 도 2에 도시된 바와 같이, 관통홀이 테이퍼 상을 갖는다.1 and 2 are for explaining the through-hole forming method according to the prior art corresponding to a perspective view and a cross-sectional view, respectively. Referring to the conventional through hole forming method, as shown in FIG. 1, after forming a
테이퍼 형상의 홀을 갖는 세라믹 시트들(10a, 10b)을 적층 하는 경우, 서로 접촉하는 영역에서 비아홀(Va, Vb)의 면적이 서로 달라 불안정한 구조를 가지며, 이에 따라, 압착에 의해 가해지는 압력이 불균형하여 접촉 영역에서 파손, 균열 등이 생길 수 있다. 이러한 파손, 균열은 전기적 신호의 단락 또는 손실로 이어지는 문제가 있다. 또한, 도 2a에서 화살표로 표시한 바와 같이 상기 세라믹 시트들(10a, 10b)의 접촉 영역에서 면적의 불일치로 인하여 전기적 신호의 전송 시 많은 손실이 발생하여 효율성이 떨어질 수 있다. 이렇나 문제점은 시트의 두께가 두꺼울수록 더욱 부각된다. 즉, 시트의 두께가 두꺼울수록 레이저 가공에 의해 형성된 상기 비아홀(Va, Vb)의 면적 차이는 더욱 커질 것이기 때문이다. When the
이러한 문제를 피하기 위해 관통홀을 매우 미세하게 형성하는 방안도 고려할 수 있다. 그러나, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상단이 약 70㎛, 하단이 약 40㎛의 크기의 미세한 관통홀에 도전성 물질을 충진 하기가 용이하지 않다. 따라서, 관통 홀의 크기가 작아질수록 도전성 물질의 충진 밀도가 낮아져 전기적 특성이 크게 저하될 수 있다. 나아가, 도 2c에 도시된 바와 같이, 관통홀에 도전성 물질을 충진한 후에는 충진된 도전성 물질을 압착 도구(20)를 사용하여 평탄화하는 과정이 요구되는데, 이러한 평탄화 과정에 의해 평탄화된 전극의 직경이 당초 설계 시보다 커질 수 있다. 이와 같이, 관통홀의 직경을 조절하기 어려워 그 크기가 커지는 경우에는 배선 패턴과 단락이 발생할 수 있다.In order to avoid such a problem, a method of forming the through hole very finely may be considered. However, as shown in FIG. 2B, it is not easy to fill the conductive material in the fine through-holes having a size of about 70 μm at the top and about 40 μm at the bottom. Therefore, as the size of the through hole becomes smaller, the filling density of the conductive material is lowered, and thus the electrical characteristics may be greatly reduced. Furthermore, as shown in FIG. 2C, after the conductive material is filled in the through-holes, a process of flattening the filled conductive material using the
따라서, 당 기술 분야에서는 상술한 문제를 해소할 수 있도록 최적화된 구조를 갖는 관통홀의 제작이 요구된다.Therefore, there is a need in the art to manufacture a through hole having an optimized structure to solve the above problems.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 목적은 세라믹 시트 등의 두께에 관계없이 상면과 하면에서 직경의 차가 최소화된 관통홀을 형성할 수 있는 제조방법을 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a manufacturing method that can form a through hole with a minimum difference in diameter on the upper and lower surfaces irrespective of the thickness of the ceramic sheet or the like.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시 형태는,In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention,
캐리어 필름에 두께 방향으로 접착된 기재를 마련하는 단계; 펀칭기로 상기 기재를 그 상방으로부터 가압하여 상기 펀칭기가 통과된 부분을 절단하는 단계; 및
상기 기재에서 상기 펀칭기에 의해 절단된 영역 주변에 상기 기재의 상방으로부터 레이저를 조사하여 상기 기재에 관통홀을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 기재에서 상기 펀칭기에 의해 절단된 영역의 직경은 상기 관통홀의 하면 직경을 결정하며, 상기 기재 상면에서의 상기 레이저의 빔 직경 보다 작고, 상기 기재 하면에서의 상기 레이저의 빔 직경 보다 큰 것을 특징으로 하는 관통홀 형성 방법을 제공한다.Providing a substrate bonded to the carrier film in a thickness direction; Pressing the substrate from above with a puncher to cut a portion through which the puncher has passed; And
Irradiating a laser from above of the substrate to a region around the region cut by the punching machine in the substrate to form a through hole in the substrate, wherein the diameter of the region cut by the punching machine in the substrate And a diameter of the lower surface of the hole and smaller than the beam diameter of the laser on the upper surface of the substrate and larger than the beam diameter of the laser on the lower surface of the substrate.
이 경우, 후속 공정인 도전성 물질 충진을 용이하게 하기 위하여, 상기 펀칭기로 상기 기재를 그 상방으로부터 가압하여 상기 펀칭기가 통과된 부분을 절단하는 단계는 상기 펀칭기에 의해 상기 캐리어 필름이 관통되지 않는 범위에서 실행되는 것이 바람직하다. 이와 유사한 맥락에서, 상기 기재에 관통홀을 형성하는 단계는 상기 레이저에 의해 상기 캐리어 필름이 관통되지 않는 범위에서 실행되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 기재에 형성된 관통홀에 도전성 물질을 충진하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 도전성 물질을 충진하는 단계 후에 상기 캐리어 필름을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.In this case, in order to facilitate the subsequent filling of the conductive material, the step of pressing the substrate from above with the punching machine and cutting the portion through which the punching machine has passed is performed in a range where the carrier film is not penetrated by the punching machine. It is preferable to carry out. In a similar context, the step of forming the through hole in the substrate is preferably performed in a range that does not penetrate the carrier film by the laser. Accordingly, the method may further include filling a conductive material in the through hole formed in the substrate. In addition, the method may further include removing the carrier film after the filling of the conductive material.
바람직하게는, 상기 펀칭기로 상기 기재를 그 상방으로부터 가압하여 상기 펀칭기가 통과된 부분을 절단하는 단계는 상기 펀칭기가 상기 기재를 지나 상기 캐리어 필름에 도달하도록 실행될 수 있다. 본 발명에서, 기계적인 펀칭 용도로 사용되는 상기 펀칭기는 원기둥 형상을 가질 수 있다. 한편, 상기 레이저는 CO2 레이저인 것이 바람직하다.Preferably, pressing the substrate from above with the puncher to cut the portion through which the puncher has passed may be performed such that the puncher crosses the substrate and reaches the carrier film. In the present invention, the punching group used for the mechanical punching use may have a cylindrical shape. On the other hand, the laser is preferably a CO 2 laser.
바람직하게는, 상기 기재에서 상기 펀칭기에 의해 절단된 영역 직경은 상기 기재 상면에서의 상기 레이저의 빔 직경 보다 작을 수 있다. 구체적인 수치 범위를 예로 들면, 상기 기재에서 상기 펀칭기에 의해 절단된 영역의 직경은 150 ~ 200㎛일 수 있다. 또한, 상기 기재 상면에서의 상기 레이저의 빔 직경은 170 ~ 210㎛일 수 있다. 상기 기재 하면에서의 상기 레이저의 빔 직경은 120 ~ 160㎛일 수 있다.Preferably, the area diameter cut by the punching machine in the substrate may be smaller than the beam diameter of the laser on the top surface of the substrate. Taking a specific numerical range as an example, the diameter of the region cut by the punching machine in the substrate may be 150 ~ 200㎛. In addition, the beam diameter of the laser on the upper surface of the substrate may be 170 ~ 210㎛. The beam diameter of the laser on the bottom surface of the substrate may be 120 ~ 160㎛.
바람직하게는, 상기 기재는 세라믹 그린 시트인 것이 바람직하며, LTCC 기판 등에 채용될 수 있다.Preferably, the base material is preferably a ceramic green sheet, and may be employed in an LTCC substrate or the like.
본 발명에 따르면, 세라믹 시트 등의 두께에 관계없이 상면과 하면에서 직경의 차가 최소화된 관통홀을 형성할 수 있으며, 이러한 관통홀에 도전성 물질을 충진하여 세라믹 다층 기판을 제작하는 경우, 우수한 양산성과 신뢰성을 얻을 수 있다.According to the present invention, it is possible to form a through hole having a minimum difference in diameter between the upper and lower surfaces regardless of the thickness of the ceramic sheet, and the like. Reliability can be obtained.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 관통홀 형성 방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다. 3A to 3E are cross-sectional views of processes for describing a through hole forming method according to an embodiment of the present invention.
우선, 도 3a에 도시된 바와 같이, 캐리어 필름(100)에 세라믹 그린 시트(101)를 형성하여 캐리어 필름(100)에 세라믹 그린 시트(101)가 접착된 구조를 만든다. 상기 캐리어 필름(100)은 당해 기술 분야에서 널리 사용되는 마일러 필 름(MyLar film) 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 세라믹 그린 시트(101)는 닥터 블레이드 공정 등을 사용하여 형성할 수 있으며, 구체적으로, 글라스와 세라믹 필러의 혼합물로 이루어진 슬러리를 상기 캐리어 필름(100)에 캐스팅한다. 예를 들면, 글라스 성분으로는 SiO2, B2O3, CaO, MgO 등을 포함할 수 있으며, 세라믹 필러는 알루미나(Al2O3) 혹은 Ba계, Bi계 세라믹이나 등을 원하는 유전 특성에 따라 적절히 사용할 수 있다. First, as shown in FIG. 3A, the ceramic
한편, 본 실시 형태에서는 저온 동시 소성 세라믹 기판(LTCC)에 사용되는 세라믹 그린 시트에 관통홀을 형성하는 것을 설명하였으며, 본 발명이 LTCC 공정에 가장 유용하게 사용될 수 있음은 사실이나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 종류의 PCB 기판의 관통홀 형성에도 사용될 수 있을 것이다.Meanwhile, in the present embodiment, the through-hole is formed in the ceramic green sheet used for the low-temperature co-fired ceramic substrate (LTCC), but it is true that the present invention can be most usefully used in the LTCC process. The present invention is not limited thereto, and may be used to form through holes of other types of PCB substrates.
다음으로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 펀칭기(200)를 사용하여 상기 세라믹 그린 시트(101)의 소정 영역을 절단한다. 상기 펀칭기(200)는 기계적 펀칭에 많이 사용되는 원기둥 형상을 갖는 도구, 즉, 펀칭용 핀이 사용될 수 있다. 다만, 상기 펀칭기(200) 형상은 원기둥 외에도 끝이 뾰족한 경우도 가능하다. 세라믹 그린 시트(101)의 절단 과정을 상세히 설명하면, 상기 펀칭기(200)로 상기 세라믹 그린 시트(101)를 그 상방으로부터 가압하되, 상기 펀칭기(200)는 상기 세라믹 그린 시트(101)를 지나 상기 캐리어 필름(100)을 관통하지 않는 범위에 위치하도록 한다. Next, as shown in FIG. 3B, a predetermined region of the ceramic
즉, 본 실시 형태의 경우, 펀칭기(200)로 세라믹 그린 시트(101)를 뚫어 관통홀을 형성하는 것이 아니라 세라믹 그린 시트(101)에 접착된 캐리어 필름(100)은 상기 펀칭기(200)가 관통하지 못하도록 하여 펀칭기(200)가 통과된 부분만을 절단하는 것이다. 이에 따라, 상기 펀칭기(200)가 통과한 영역에서 상기 세라믹 그린 시트(101)와 캐리어 필름(100)의 일부 영역은 두께 방향으로 절단되며, 도 3b에서 볼 수 있듯이, 절단된 부분은 펀칭기(200) 아래에 눌린 상태로 있게 된다. 이 경우, 상기 펀칭기(200)의 도달 위치는 상기 세라믹 그린 시트(101)와 상기 캐리어 시트(100)의 사이가 바람직하며, 다만, 상기 펀칭기(200)가 캐리어 시트(100)에 도달하지 못한 경우에는, 최적의 관통홀 형상을 얻지 못하여도 후속되는 레이저 펀칭 공정과 결합 되어 종래보다는 우수한 관통홀을 형성할 수 있을 것이다.That is, in the present embodiment, the punching
한편, 본 실시 형태에서, 상기 캐리어 필름(100)을 관통시키기 않는 이유는 세라믹 그린 시트(101)의 관통홀에 도전성 물질을 충진하는 후속 공정을 용이하게 수행하기 위함이다. 따라서, 공정 용이성 측면에서는 상기 캐리어 필름(100)을 관통시키지 않는 것이 바람직하지만, 새로운 필름을 접착하는 등의 부가 공정을 거칠 경우에는 캐리어 필름(100)이 관통되어도 무방할 것이다.Meanwhile, in the present embodiment, the reason for not penetrating the
도 3c는 펀칭기(200)가 제거된 후의 캐리어 필름(100)과 세라믹 그린 시트(101)의 모습을 나타낸다. 펀칭기(200)에 의해 상기 세라믹 그린 시트(101)는 절 단 영역(C)을 갖게 되며, 이에 따라, 펀칭기(200)가 제거된 후에도 원래의 형상으로 복원되지 않는다. 후술할 바와 같이, 상기 펀칭기(200)에 의해 절단된 영역의 직경(d1)은 세라믹 그린 시트(101)에 형성되는 관통홀의 하면 직경을 결정하며, 상기 하면 직경은 후술할 레이저의 빔 직경에 의해 결정되는 상면 직경보다는 크기가 작게 된다. 따라서, 펀칭기(200)의 직경과 이에 의해 형성되는 절단 영역의 직경(d1)이 거의 동일하다는 전제하에, 본 실시 형태의 경우, 기계적 펀칭 도구인 펀칭기(200)에 의해 관통홀의 하면 직경을 결정할 수 있으며, 바람직하게 채택될 수 있는 펀칭기(200)의 직경(d1)은 160 ~ 200㎛이다.3C shows the appearance of the
다음으로, 도 3d에 도시된 바와 같이, 캐리어 필름(100)과 세라믹 그린 시트(101)의 접합체에 레이저(L)를 조사한다. 본 단계는 상술한 기계적 펀칭에 이은 두번째의 펀칭 단계로 이해할 수 있다. 레이저(L)는 펀칭기를 적용한 것과 같은 방식으로 상기 세라믹 그린 시트(101)의 상방으로부터 조사되며, 조사되는 영역은 상기 세라믹 그린 시트(101)의 절단된 영역(C)의 주변이다. 이 경우, 레이저(L)는 당해 기술 분야에서 사용되는 펀칭용 레이저가 다양하게 채용될 수 있으며, 펀칭 형상 측면에서 본 발명과 가장 부합하는 것은 CO2 레이저라 할 수 있다. 또한, 기계적 펀칭 단계에서 설명한 것과 같은 이유로 상기 캐리어 필름(100)이 관통되지 않는 범위에서 레이저(L)를 조사함이 바람직하다. Next, as shown in FIG. 3D, the laser L is irradiated onto the bonded body of the
기계적 펀칭 수단인 펀칭기(200)가 세라믹 그린 시트(101)의 관통홀 하면 직경을 결정하였다면, 2차 펀칭 수단인 레이저(L)는 관통홀 상면 직경을 결정한다. 종래 기술에서 설명한 바와 같이 레이저(L)에 의해 관통홀을 형성할 경우, 상면과 하면에서 관통홀의 직경이 다른 테이퍼 형상이 얻어진다. 이에 비하여, 본 실시 형태의 경우, 상면과 하면에서 관통홀의 직경이 거의 변화가 없는 기계적 펀칭 수단에 레이저(L)를 2차 펀칭 수단으로 추가함으로써 상면과 하면에서 직경의 차이가 최소화될 수 있는 관통홀을 얻을 수 있다. If the punching
물론, 상면과 하면에서 직경의 차이가 최소화될 수 있는 관통홀을 얻기 위하여 기계적 펀칭 수단만을 고려할 수도 있으나, 기계적 펀칭 수단만을 사용할 경우, 상면과 하면에서 직경의 차이는 거의 없지만, 펀칭기에 의해 캐리어 필름까지 관통되어야만 하므로, 후속되는 도전성 물질 충진 공정이 용이하지 않다. 또한, 기계적 펀칭은 10분에 약 2000개 정도의 구멍을 뚫을 수 있으며, 이는 레이저 펀칭이 1분 정도에 수행할 수 있는 정도의 양에 불과하여 생산성이 떨어지며, 유지비가 많이 드는 단점이 있다. 한편, 레이저(L)만을 사용한 경우에는 기계적 펀칭에 비해 속도가 월등히 향상될 수 있으나, 종래 기술에서 지적한 바와 같이, 관통홀 형상이 테이퍼지는 문제가 있는 것이다.Of course, only mechanical punching means may be considered in order to obtain a through hole in which the difference in diameter between the upper and lower surfaces may be minimized. However, when only the mechanical punching means is used, there is almost no difference in diameter between the upper and lower surfaces. The subsequent conductive material filling process is not easy because it must be penetrated by. In addition, mechanical punching can punch about 2000 holes in 10 minutes, which is only an amount of laser punching that can be performed in about 1 minute, resulting in low productivity and high maintenance costs. On the other hand, when only the laser (L) is used, the speed can be significantly improved compared to mechanical punching, but as pointed out in the prior art, there is a problem that the through-hole shape is tapered.
도 3e는 레이저에 의해 관통홀(H)이 형성된 세라믹 그린 시트(101)를 나타낸다. 레이저 펀칭 공정에 의해, 상기 세라믹 그린 시트(101)의 상부 영역에는 레이 저 빔의 형상과 같은 형상의 관통홀이 형성되며, 하부 영역에는 펀칭기에 의해 절단되었던 부분이 제거되어 도 3e와 같은 관통홀(H)이 얻어질 수 있다. 이는 본 실시 형태에서 사용된 레이저의 경우, 상기 세라믹 그린 시트(101)의 상면에서의 빔 직경은 상기 펀칭기의 직경보다 크고, 하면에서의 빔 직경은 상기 펀칭기의 직경보다 작기 때문이다. 이러한 조건에 의해, 상기 관통홀(H)의 형상의 경우, 상부 영역은 레이저에 의해, 하부 영역은 펀칭기에 의해 결정될 수 있는 것이다. 3E shows a ceramic
한편, 레이저의 빔 직경과 이에 의해 형성되는 관통홀의 직경이 거의 동일한 것으로 가정한다면, 상기 레이저는 세라믹 그린 시트(101)의 상면에서의 빔 직경(d2)은 170 ~ 210㎛이며, 하면에서의 빔 직경(d3)은 120 ~ 160㎛인 것이 바람직하다. 이와 같이, 본 실시 형태에 의해 형성된 관통홀(H)은 상면과 하면에서의 직경 차이(d2-d1)가 대락 50㎛ 이하로서, 종래에 비하여 직경 차이를 크게 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 실시 형태에 따라 형성된 관통홀을 갖는 세라믹 그린 시트(101)를 복수 개 적층 할 경우에도 압착에 의해 가해지는 압력의 불균형을 최소화할 수 있으며, 같은 맥락에서, 전기적 신호의 단락 또는 손실로 이어지는 문제를 줄일 수 있다.On the other hand, if it is assumed that the beam diameter of the laser and the diameter of the through-hole formed thereby are almost the same, the beam diameter d2 of the laser on the upper surface of the ceramic
도 4는 도 3에서 설명한 공정에 의해 형성된 관통홀이 도전성 물질로 충진된 상태를 나타낸다. 중간 과정을 상세히 도시하지는 않았으나, 도 3e의 상태에서, 세라믹 그린 시트(101)의 관통홀(H)에 도전성 물질, 예컨대, Ag, Cu, Ni 등을 포함하 는 물질로 충진하며, 스크린 인쇄법과 같은 공지된 공정을 통하여 실행될 수 있다. 또한, 필수적으로 요구되는 과정은 아니나, 도전성 물질을 충진한 후, 관통홀 영역을 넘쳐 충진된 도전성 물질을 평탄화하는 작업이 요구될 수 있다. 이후, 세라믹 그린 시트(101)에 접합 되어 있던 캐리어 필름(100)을 제거한다. 이러한 과정을 거쳐 완성된 모습은 도 4와 같으며, 비아홀(V)을 갖는 세라믹 그린 시트(401)를 볼 수 있다. 본 명세서에서는, 세라믹 그린 시트가 관통된 상태를 관통홀로, 상기 관통홀에 도전성 물질이 충진된 것을 비아홀로 칭하였으나, 이러한 용어에 크게 구애되는 것은 아니며, 비아홀은 전기 도통 구조를 갖는 관통홀로도 칭할 수 있다. 4 illustrates a state where the through hole formed by the process described with reference to FIG. 3 is filled with a conductive material. Although not shown in detail in the intermediate process, in the state of Figure 3e, the through hole (H) of the ceramic
도 5는 본 발명의 다른 측면에 따른 것으로서, 도 4에 도시된 세라믹 그린 시트가 적층 후 소성 되어 형성된 다층 세라믹 기판을 나타내는 단면도이다. 도 5를 참조하면, 다층 세라믹 기판은 내부 전극(20)과 비아홀(V)을 갖는 세라믹 소결체(500) 및 상기 세라믹 소결체(500)의 일면에 형성된 외부 전극(50)을 구비한다. 이 경우, 상기 다층 세라믹 기판은 저온 동시 소성 공정에 의해 제조될 수 있다. 5 is a cross-sectional view illustrating a multilayer ceramic substrate formed by laminating and firing the ceramic green sheet illustrated in FIG. 4 according to another aspect of the present invention. Referring to FIG. 5, a multilayer ceramic substrate includes a ceramic
특히, 상기 다층 세라믹 기판은 도 4에 도시된 비아홀을 구비하여, 층 간의 전기적 연결을 형성한다. 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 관통홀 형성 방법은 각 층 간의 전기적 연결을 위한 비아홀(V) 구조가 안정적이므로, 단락 등의 문제가 개선되며, 전기 저항이 낮아 전기 효율성을 향상시킬 수 있다. 이러한 사항 외에, 세라믹 그린 시트의 적층, 소성, 외부 전극의 형성 등의 공정은 당해 기술 분야에서 공지된 공정으로 실행될 수 있으므로, 자세한 설명은 생략한다. In particular, the multilayer ceramic substrate has via holes shown in FIG. 4 to form electrical connections between the layers. As described above, the through-hole forming method according to the present embodiment is stable because the via hole (V) structure for the electrical connection between each layer, the problem such as short circuit is improved, the electrical resistance is low, it is possible to improve the electrical efficiency. . In addition to these matters, a process such as laminating, firing, or forming an external electrode of the ceramic green sheet may be performed by a process known in the art, and thus detailed description thereof will be omitted.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited only by the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 관통홀 형성 방법을 설명하기 위한 것으로 각각 사시도와 단면도에 해당한다.1 and 2 are for explaining the through-hole forming method according to the prior art corresponding to a perspective view and a cross-sectional view, respectively.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 관통홀 형성 방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다. 3A to 3E are cross-sectional views of processes for describing a through hole forming method according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에서 설명한 공정에 의해 형성된 관통홀이 도전성 물질로 충진된 상태를 나타낸다.4 illustrates a state where the through hole formed by the process described with reference to FIG. 3 is filled with a conductive material.
도 5는 본 발명의 다른 측면에 따른 것으로서, 도 4에 도시된 세라믹 그린 시트가 적층 후 소성 되어 형성된 다층 세라믹 기판을 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a multilayer ceramic substrate formed by laminating and firing the ceramic green sheet illustrated in FIG. 4 according to another aspect of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100: 캐리어 필름 101: 세라믹 그린 시트100: carrier film 101: ceramic green sheet
200: 펀칭기 20: 내부 전극200: punching machine 20: internal electrode
50: 외부전극 500: 세라믹 소결체50: external electrode 500: ceramic sintered body
L: 레이저 H: 관통홀L: Laser H: Through Hole
V: 비아홀V: Via Hole
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