KR101051565B1 - Printed circuit board and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인쇄회로기판의 층간 전기적 도통을 위한 배선 공정을 단순화할 수 있는 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a printed circuit board and a method of manufacturing the same which can simplify the wiring process for the electrical conduction between layers of the printed circuit board.
본 발명의 인쇄회로기판은, 절연층에 랜드를 포함하는 제1 회로패턴과 범프 및 금속층이 형성된 코어 기판과, 상기 코어 기판에 형성된 감광성 절연층과, 상기 감광성 절연층을 관통하여 일면이 랜드에 접속되는 비아와 상기 비아와 상기 감광성 절연층에 형성된 회로패턴을 포함할 수 있다.A printed circuit board according to the present invention includes a core substrate having a first circuit pattern including a land, a bump and a metal layer formed on an insulating layer, a photosensitive insulating layer formed on the core substrate, and one surface thereof passing through the photosensitive insulating layer. The via pattern may include a via connected to the via and a circuit pattern formed on the photosensitive insulating layer.
본 발명의 인쇄회로기판 제조방법은, 절연층에 랜드를 포함하는 제1 회로패턴과 금속층을 갖는 기판을 형성하는 단계와, 상기 기판에 감광성 절연층을 형성하는 단계와, 상기 감광성 절연층에 비아 영역과 회로패턴 영역을 정의하는 단계, 및 상기 비아 영역과 회로패턴 영역에 페이스트를 충진하여 회로패턴과 상기 랜드에 접속되는 비아를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.A method of manufacturing a printed circuit board according to the present invention may include forming a substrate having a first circuit pattern including a land and a metal layer on an insulating layer, forming a photosensitive insulating layer on the substrate, and forming a via on the photosensitive insulating layer. Defining a region and a circuit pattern region, and filling a paste in the via region and the circuit pattern region to form vias connected to the circuit pattern and the land.
감광성 절연층, 인쇄회로기판, 배선, 비아, 페이스트 Photosensitive Insulation Layer, Printed Circuit Board, Wiring, Vias, Paste
Description
본 발명은 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 인쇄회로기판의 층간 전기적 도통을 위한 배선 공정을 단순화할 수 있는 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a printed circuit board and a method of manufacturing the same, and to a printed circuit board and a method of manufacturing the same, which can simplify a wiring process for interlayer electrical conduction of a printed circuit board.
IC(Intergrated Circuit)와 같은 여러 가지 전자부품들을 적절히 배치하여 서로를 전기적으로 연결하고 전원 등을 공급해 주어야 비로소 설계 목적에 따라 동작하는 전자제품이 된다. Various electronic components such as IC (Intergrated Circuit) must be properly arranged to electrically connect each other and to supply power to become electronic products that operate according to design purpose.
이와 같이 전자부품을 설치하는 바탕이 되고, 부품들을 전기적으로 연결해주는 것이 바로 인쇄회로기판(PCB) 또는 인쇄배선기판(printed wiring board, PWB) 이라고 한다. The basis for installing electronic components, and electrically connecting the components is called a printed circuit board (PCB) or a printed wiring board (PWB).
인쇄회로기판은 각종 열경화성 합성수지로 이루어진 보드의 일면 또는 양면에 동선으로 배선한 후 보드 상에 반도체 칩, 집적회로(IC) 또는 전자부품들을 배 치 고정하고 이들간의 전기적 배선을 구현하여 절연체로 코팅한 것이다.The printed circuit board is wired to one or both sides of a board made of various thermosetting synthetic resins, and then the semiconductor chips, integrated circuits (ICs) or electronic components are placed and fixed on the board, and the electrical wiring between them is implemented and coated with an insulator. will be.
도 1a 내지 도 1k는 종래 기술에 따른 인쇄회로기판 제조 공정 단면도이다.1A to 1K are cross-sectional views of a printed circuit board manufacturing process according to the prior art.
우선, 통상적인 기술에 따라 페이스트 범프 인쇄 공정과 페이스트 범프가 절연층을 관통하도록 절연층을 형성하는 공정 및 가압 공정을 진행하여 도 1a에 도시된 바와 같이 내부에 범프(110)가 들어가며 절연층(120) 양면에 제1 금속층(130)이 도포된 코어 기판(100)을 제작한다. First, the paste bump printing process and the process of forming the insulating layer so that the paste bump penetrates the insulating layer and the pressing process are performed according to a conventional technique, and the
도 1b를 참조하면, 통상적인 사진 식각 공정으로 제1 금속층(130)에 패턴 형성 공정을 진행하여 코어 기판(100)에 랜드(130a) 및 제1 회로패턴(130b)을 형성한다. Referring to FIG. 1B, the
도 1c를 참조하면, PPG 절연층(140) 및 제2 금속층(150)을 적층한다.Referring to FIG. 1C, the
도 1d를 참조하면, 비아를 정의하기 위하여 제1 드라이 필름(160)을 라미네이션한다. Referring to FIG. 1D, the first
도 1e를 참조하면, 제1 드라이 필름(160)에 비아 영역을 정의하기 위하여 마스크(170)를 배치한 후 자외선을 조사하여 자외선이 조사된 부분의 드라이 필름이 경화되도록 하는 네거티브 노광 공정을 진행한다. Referring to FIG. 1E, after the
도 1f를 참조하면, 현상액을 이용한 현상 공정을 진행하여 제1 드라이 필름(160)의 경화되지 않은 부분을 제거하고, 이를 식각 마스크로 이용한 식각 공정 및 제1 드라이 필름(160) 박리 공정을 진행한다.Referring to FIG. 1F, a developing process using a developing solution is performed to remove an uncured portion of the first
도 1g를 참조하면, CO2 레이저를 이용하여 비아(180)를 형성한다. Referring to FIG. 1G,
도 1h를 참조하면, 필(fill) 도금 공정으로 비아(180)를 충진하여 층간 도통이 이루어지도록 한다.Referring to FIG. 1H, the
도 1i를 참조하면, 회로 형성을 위하여 제2 드라이 필름(190)을 라미네이션한다. Referring to FIG. 1I, the second
도 1j를 참조하면, 제2 드라이 필름(190)에 회로패턴 영역을 정의하기 위하여 마스크(210)를 이용한 네거티브 노광 공정을 진행한다. Referring to FIG. 1J, a negative exposure process using a
도 1k를 참조하면, 제2 드라이 필름(190)에 대한 현상 공정과 제2 금속층(150) 식각 공정 및 제2 드라이 필름(190) 박리 공정을 진행한다. Referring to FIG. 1K, a developing process of the second
종래의 인쇄회로기판 제조 공정은, 드라이 필름 라미네이션, 드라이 필름 노광, 드라이 필름 현상, 금속층과 절연층 식각, 드라이 필름 박리, 비아를 형성하기 위한 레이저 가공, 필(fill) 도금, 드라이 필름 라미네이션, 드라이 필름 노광, 드라이 필름 현상, 금속층과 절연층 식각을 통한 패턴 영역 정의, 드라이 필름 박리 공정을 거친다.Conventional printed circuit board manufacturing processes include dry film lamination, dry film exposure, dry film development, metal layer and insulation layer etching, dry film peeling, laser processing to form vias, fill plating, dry film lamination, dry Through film exposure, dry film development, pattern region definition through etching the metal layer and insulating layer, and dry film peeling process.
즉, 각각 2회씩의 드라이 필름 라미네이션, 노광, 현상, 식각, 박리 공정을 진행해야 하므로, 공정이 복잡하여 양산성을 높이기 위한 리드 타임(lead-time) 단축에 대한 요청 등을 만족시키지 못하며, 레이저 가공 공정과 다수의 노광 현상 공정에 의해 비용 상승 및 환경 침해 등의 문제가 있다.In other words, the dry film lamination, exposure, development, etching, and peeling process must be performed twice, so that the process is complicated and the request for short lead-time for improving mass production is not satisfied. There are problems such as cost increase and environmental infringement due to the processing process and many exposure developing processes.
본 발명은 절연층과 패턴 형성을 위해 이용되는 식각 마스크를 감광성 절연층으로 일원화하고 비아 및 회로패턴 형성을 위한 패터닝 공정을 단순화와 기존의 드라이 필름 박리 공정 및 비아 형성을 위한 레이저 가공 공정 생략을 통해 공정 단계 및 공정 시간 단축을 할 수 있도록 하는 인쇄회로기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention integrates the etching mask used for forming the insulating layer and the pattern into a photosensitive insulating layer, simplifies the patterning process for forming vias and circuit patterns, and omits the conventional dry film peeling process and laser processing process for forming vias. The present invention relates to a printed circuit board and a method of manufacturing the same, which can shorten process steps and process time.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 인쇄회로기판은, 절연층에 랜드를 포함하는 제1 회로패턴과 범프 및 금속층이 형성된 코어 기판과, 상기 코어 기판에 형성된 감광성 절연층과, 상기 감광성 절연층을 관통하여 일면이 랜드에 접속되는 비아와 상기 비아와 상기 감광성 절연층에 형성된 회로패턴을 포함할 수 있다.The printed circuit board of the present invention for solving the above problems comprises a core substrate having a first circuit pattern including a land and a bump and a metal layer in an insulating layer, a photosensitive insulating layer formed on the core substrate, and the photosensitive insulating layer. It may include a via and one surface connected to the land and a circuit pattern formed on the via and the photosensitive insulating layer.
그리고, 비아와 회로패턴이 형성되며 상기 감광성 절연층에 적층되는 하나 이상의 감광성 절연층을 더 포함할 수 있다.In addition, the via and the circuit pattern may further include at least one photosensitive insulating layer stacked on the photosensitive insulating layer.
또한, 상기 감광성 절연층은 빛에 의해 광중합체 폴리머 결합이 끊어지는 포지티브 타입 또는 빛을 받은 부분이 광중합 반응을 일으켜 경화되는 네거티브 타입으로 이루어진다. In addition, the photosensitive insulating layer has a positive type in which the photopolymer polymer bond is broken by light, or a negative type in which the lighted portion is cured by causing a photopolymerization reaction.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 인쇄회로기판 제조방법은, 절연층에 랜드를 포함하는 제1 회로패턴과 금속층을 갖는 기판을 형성하는 단계와, 상기 기판에 감광성 절연층을 형성하는 단계와, 상기 감광성 절연층에 비아 영역과 회로패턴 영역을 정의하는 단계, 및 상기 비아 영역과 회로패턴 영역에 페이스트를 충진하여 회로패턴과 상기 랜드에 접속되는 비아를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a printed circuit board, the method comprising: forming a substrate having a first circuit pattern including a land and a metal layer on an insulating layer, forming a photosensitive insulating layer on the substrate; Defining a via region and a circuit pattern region in the photosensitive insulating layer, and filling a paste in the via region and the circuit pattern region to form vias connected to the circuit pattern and the land.
그리고, 상기 감광성 절연층에 적층되며 비아와 회로패턴이 형성되는 하나 이상의 감광성 절연층을 더 형성할 수 있다. In addition, at least one photosensitive insulating layer may be further formed on the photosensitive insulating layer to form vias and circuit patterns.
또, 상기 페이스트 충진 공정은 스퀴지 인쇄 방식을 이용할 수 있다. In addition, the paste filling process may use a squeegee printing method.
상기 감광성 절연층은 빛에 의해 광중합체 폴리머 결합이 끊어지는 포지티브 타입이며, 상기 감광성 절연층에 비아 영역과 회로패턴 영역을 정의하는 단계는, 상기 포지티브 감광성 절연층에 상기 비아 영역과 상기 회로패턴 영역을 정의하는 노광 공정을 진행하는 단계와, 상기 노광된 포지티브 감광성 절연층에 대한 현상 공정을 진행하여 상기 비아 영역과 상기 회로패턴 영역을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The photosensitive insulating layer is a positive type in which photopolymer polymer bonds are broken by light, and defining a via region and a circuit pattern region in the photosensitive insulating layer comprises: forming the via region and the circuit pattern region in the positive photosensitive insulating layer. And forming the via region and the circuit pattern region by performing an exposure process to define a and a development process on the exposed positive photosensitive insulating layer.
또는 상기 감광성 절연층은 빛을 받은 부분이 광중합 반응을 일으켜 경화되는 네거티브 타입이며, 상기 감광성 절연층에 비아 영역과 회로패턴 영역을 정의하는 단계는, 상기 제1 네거티브 감광성 절연층에 비아 영역을 정의하는 노광 공정과 현상 공정을 진행하는 단계와, 상기 제1 네거티브 감광성 절연층에 제2 네거티브 감광성 절연층을 더 형성하고 제2 네거티브 감광성 절연층의 비아 영역과 회로 영역을 정의하는 노광 공정과 현상 공정을 진행하는 단계를 포함할 수 있다.Alternatively, the photosensitive insulating layer may be a negative type in which a lighted portion is cured by a photopolymerization reaction, and defining a via region and a circuit pattern region in the photosensitive insulating layer may include defining a via region in the first negative photosensitive insulating layer. Performing an exposure process and a developing process, and further forming a second negative photosensitive insulating layer on the first negative photosensitive insulating layer and defining a via region and a circuit region of the second negative photosensitive insulating layer. It may include the step of proceeding.
본 발명은 절연층과 패턴 형성을 위해 이용되는 식각 마스크를 감광성 절연층으로 일원화하여 공정 재료의 절감에 의한 제조 비용 절감 효과를 갖는다.The present invention has an effect of reducing the manufacturing cost by reducing the process material by uniting the etching mask used for forming the insulating layer and the pattern with a photosensitive insulating layer.
또한, 본 발명은 비아 및 회로패턴 형성을 위한 패터닝 공정을 단순화하고 기존의 드라이 필름 박리 공정 및 비아 형성을 위한 레이저 가공을 생략하여 공정 단계 및 공정 시간 단축시킴으로써, 수율을 개선할 수 있다. In addition, the present invention can improve the yield by simplifying the patterning process for forming vias and circuit patterns, and by eliminating the conventional dry film peeling process and laser processing for forming vias, thereby reducing process steps and processing time.
본 발명에 따른 인쇄회로기판의 구조와 인쇄회로기판의 제조방법 및 그 효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.Details of the structure of the printed circuit board according to the present invention, the manufacturing method of the printed circuit board and the effects thereof will be clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings in which preferred embodiments of the present invention are shown.
제1 First 실시예Example
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 공정 단면도로, 4층 인쇄회로기판을 제조하는 과정을 설명한다. 2A to 2G are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a printed circuit board according to a first embodiment of the present invention, illustrating a process of manufacturing a four-layer printed circuit board.
우선, 통상적인 B2it'(Buried bump interconnectiontechnology) 기술을 이용하여 금속층(12)에 페이스트(paste)를 인쇄하여 범프(14)를 형성하고, 여기에 절연층(16)을 도포하여 범프(14)가 절연층(16)을 관통하도록 하고, 압착 공정을 진행하여 도 2a에 도시된 바와 같이 절연층(16) 내부에 범프(14)가 들어가고 절연층(16) 양면에 금속층(12)이 형성된 코어 기판(10)을 제작한다. First, a
이때, 범프(14)는 코어 기판(10)에서 회로 층간 전기적 도통 역할을 하는 것으로서, 후술하는 랜드(12a) 및 제1 회로패턴(12b)을 형성하는 금속층(12)보다 강도가 작고, 절연층(16) 보다 강도가 큰 것이 바람직하다. 이는, 절연층(16)에 의해 범프(14)가 변형되지 않은 상태로 절연층(16)을 관통할 수 있도록 하기 위한 것이다. In this case, the
도 2b를 참조하면, 금속층(12)에 대한 사진 식각 공정을 진행하여 코어 기판(10)의 양면에 랜드(12a)를 포함하는 제1 회로패턴(12b)을 형성한다.Referring to FIG. 2B, a photolithography process is performed on the
즉, 도면에는 도시되지 않지만 금속층(12)에 감광성 필름층을 적층하고, 랜드(12a) 및 제1 회로패턴(12b)에 상응하게 포토마스크를 제작한 후 이를 감광성 필름층이 적층된 코어 기판(10)에 적층한 후 자외선에 노광한다. That is, although not shown in the drawing, a photosensitive film layer is laminated on the
그리고, 코어 기판(10)에 적층된 감광성 필름층을 노광 후, 현상액으로 현상하면 코어 기판(10) 상에는 포토마스크에 의해 노광이 되지 않은 랜드(12a)와 제1 회로패턴(12b)에 상응하는 비경화 감광성 필름층이 제거되고, 노광에 의해 경화된 감광성 필름층은 남아 있게 되어 식각마스크(미도시함)가 된다. 이후, 식각마스크를 이용한 에칭공정을 수행하여 식각마스크 이외의 부분을 에칭하고, 코어 기판(10)에 잔존하는 감광성 필름층을 제거하면 형성하고자 하는 랜드(12a)를 포함한 제1 회로패턴(12b)이 형성된다. When the photosensitive film layer laminated on the
도 2c를 참조하면, 제1 회로패턴(12b) 형성된 코어 기판(10)에 대한 압착 공 정을 진행하여 랜드(12a)와 제1 회로패턴(12b)을 매몰시킨다. 이때, 압착 공정은 랜드(12a)와 제1 회로패턴(12b)의 표면이 범프(14) 표면과 갖도록 하여 후술하는 제1 포지티브 감광성 절연층(18)에 대한 밀착력을 향상시키기 위하여 진행하는 것이다. 이때, 본 발명의 제1 실시예에서는 랜드(12a)와 제1 회로패턴(12b) 매몰 공정을 진행하였으나 경우에 따라서 생략이 가능하다. Referring to FIG. 2C, the
도 2d를 참조하면, 제1 포지티브 감광성 절연층(18)를 라미네이션 한다. 이때, 제1 포지티브 감광성 절연층(18)은 접착형 구조의 필름(Bonding film) 형태로서, 회로패턴간 및 층간 절연 역할을 할 뿐만 아니라 일반적인 포토레지스트 필름 역할을 한다. Referring to FIG. 2D, the first positive photosensitive insulating
도 2e를 참조하면, 제1 포지티브 감광성 절연층(18) 양면에 제2 회로패턴 영역을 정의하는 마스크(20)를 배치한 후 자외선을 조사하는 노광 공정을 진행한다. Referring to FIG. 2E, after the
도 2f를 참조하면, 제1 포지티브 감광성 절연층(18)의 양면에 비아 영역이 정의하는 마스크(22)를 배치한 후 자외선을 조사하는 노광 공정을 진행한다. Referring to FIG. 2F, the
이때, 제1 포지티브 감광성 절연층(18)은 고유 특성에 따라 빛을 받은 부분의 광중합체 폴리머 결합이 끊어진다.At this time, the first positive photosensitive insulating
도 2g를 참조하면, 현상액을 이용한 현상 공정을 진행하여 제1 포지티브 감광성 절연층(18)의 노광되어 광중합체 폴리머 결합이 끊어진 부분 즉, 제2 회로패턴 영역(24)과 제1 비아 영역(26)의 제1 포지티브 감광성 절연층(18)을 동시에 제거한다. Referring to FIG. 2G, a developing process using a developer is performed to expose a portion of the first positive photosensitive insulating
도 2h를 참조하면, 전도성 페이스트를 제2 회로패턴 영역(24, 도 2g 참조)과 제1 비아 영역(26, 도 2g 참조)을 충진시켜 제2 회로패턴(28)과 제1 비아(30)를 형성시킨 후 건조 공정을 통해 전도성 페이스트와 제1 포지티브 감광성 절연층(18)을 경화시킨다. 이때, 충진 공정은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 백금(Pt) 등 금속 입자를 포함하는 물질 중 선택된 어느 하나 또는 이들 중 선택된 적어도 둘 이상의 조합에 의해 진행할 수 있다.Referring to FIG. 2H, the conductive paste is filled with the second circuit pattern region 24 (see FIG. 2G) and the first via region 26 (see FIG. 2G) to form the
그리고, 충진 공정은 별도의 마스크를 이용하여 노광 및 현상에 의해 패터닝된 부분만 오픈한 후 프린트 방식으로 충진하는 스퀴지(Squeegee) 인쇄 공정이나 무전해 및/또는 전해 도금으로 도금하는 방법을 통해 진행할 수 있다.The filling process may be performed through a squeegee printing process in which a pattern is opened by exposure and development using a separate mask and then filled by a printing method, or plating by electroless and / or electrolytic plating. have.
제2 2nd 실시예Example
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 공정 단면도로, 상술한 제1 실시예에 의해 제조된 4층 기판을 이용하여 6층 인쇄회로 기판을 제조하는 과정을 설명한 것으로서, 4층 기판 제조 공정에 대한 설명은 생략하도록 하며 제1 실시예와 동일한 구성 요소에 대한 도면 부호는 동일하게 적용한다.3A to 3E are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a printed circuit board according to a second embodiment of the present invention. A process of manufacturing a six-layer printed circuit board using the four-layer substrate manufactured by the above-described first embodiment will be described. The description of the four-layer substrate manufacturing process will be omitted, and the same reference numerals for the same components as in the first embodiment are applied.
도 3a를 참조하면, 도 2h에 의해 정의된 4층 기판에 본딩 필름 형태의 제2 포지티브 감광성 절연층(30)을 라미네이션한다. Referring to FIG. 3A, the second positive photosensitive insulating
도 3b를 참조하면, 제3 회로패턴 영역을 정의하는 마스크(34)를 배치하고, 제2 포지티브 감광성 절연층(32)을 노광 공정을 진행한다. Referring to FIG. 3B, the
도 3c를 참조하면, 제2 비아 영역을 정의하는 마스크(36)를 배치하고, 제2 포지티브 감광성 절연층(32) 노광 공정을 진행하여, 빛을 받은 부분의 제2 포지티브 감광성 절연층(32)의 광중합 폴리머 결합이 끊어지도록 한다.Referring to FIG. 3C, the
도 3d를 참조하면, 현상 공정을 진행하여 노광된 부분의 제2 포지티브 감광성 절연층(32) 즉, 제3 회로패턴 영역(38)과 제2 비아 영역(40)의 제2 포지티브 감광성 절연층(32)을 동시에 제거한다. Referring to FIG. 3D, the second positive photosensitive insulating
도 3e를 참조하면, 전도성 페이스트를 제3 회로패턴 영역(38, 도 3d 참조)과 비아 영역(40, 도 3d 참조)을 충진시켜 제3 회로패턴(42)과 제2 비아(44)를 형성시킨다. 이때, 충진 공정은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu) 중 선택된 어느 하나 또는 이들 중 선택된 적어도 둘 이상의 조합에 의해 진행할 수 있다.Referring to FIG. 3E, the conductive paste is filled with the third circuit pattern region 38 (see FIG. 3D) and the via region 40 (see FIG. 3D) to form the
그리고, 충진 공정은 별도의 마스크를 이용하여 노광 및 현상에 의해 패터닝된 부분만 오픈하는 스퀴지(Squeegee) 인쇄 공정을 통해 진행할 수 있다.The filling process may be performed through a squeegee printing process in which only a portion patterned by exposure and development is opened using a separate mask.
이와 같이 제조된 인쇄회로기판은 범프(14)와, 랜드(12a) 및 제1 회로패턴(12b)을 포함한 코어 기판(10)과, 코어 기판 양면에 형성된 제1 포지티브 감광성 절연층(18), 제1 포지티브 감광성 절연층(18)에 형성된 제2 회로패턴(28)과 제1 비아(30), 제1 포지티브 감광성 절연층(18) 양면에 형성된 제2 포지티브 감광성 절연층(32) 및 제2 포지티브 감광성 절연층(32)에 형성된 제3 회로패턴(42)과 제2 비아(44)를 갖는다. The printed circuit board manufactured as described above includes the
이상과 같은 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 공정은, 층간 및 회로패턴간 절연재 역할을 하는 절연층으로서 제1 회로패턴 및 비아 형성시의 패터닝 마스크로 이용되는 포지티브 감광성 절연층을 이용하고, 포지티브 감광성 절연층에 제1 회로패턴 예정 영역과 비아 영역을 노광한 후 1회의 현상 공정으로 제1 회로패턴과 비아를 동시에 형성한다.The printed circuit board manufacturing process according to the first and second embodiments of the present invention as described above is used as a patterning mask for forming the first circuit pattern and the via as an insulating layer serving as an insulating material between layers and circuit patterns. The positive photosensitive insulating layer is used, and the first circuit pattern predetermined region and the via region are exposed to the positive photosensitive insulating layer, and the first circuit pattern and the via are simultaneously formed in one development process.
이에 따라, 기존에 층간 회로패턴간 절연을 위해 이용되는 절연막 및 패터닝을 위해 이용되는 드라이 필름을 단일 포지티브 감광성 절연층으로 일원화하여 재료비를 절감할 수 있으며, 노광 이후의 현상 공정을 단축시키고 드라이 필름에 대한 박리 공정 및 비아 형성을 위한 CO2 레이저 가공 공정을 생략하여 공정을 단순화함으로써 수율 개선을 도모할 수 있다. As a result, the material cost can be reduced by unifying the insulating film used for inter-layer circuit pattern insulation and the dry film used for patterning into a single positive photosensitive insulating layer. by omitted for the CO 2 laser processing step for the separation process and via formation simplify the process it is possible to improve the yield.
제3 The third 실시예Example
도 4a 내지 도 4j는 본 발명의 제3 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 공정 단면도로, 4층 인쇄회로기판을 제조하는 과정을 설명하는 것으로서, 상술한 제1 실시예 및 제2 실시예와 동일한 구성 요소에 대한 도면 부호는 동일하게 적용한다.4A to 4J are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a printed circuit board according to a third embodiment of the present invention, illustrating a process of manufacturing a four-layer printed circuit board, the same as the above-described first and second embodiments. The same reference numerals apply to the components.
우선, 통상적인 B2it'(Buried bump interconnectiontechnology) 기술을 이용하여 금속층(12)에 페이스트(paste)를 인쇄하여 범프(14)를 형성하고, 여기에 절연층(16)을 도포하여 범프(14)가 절연층을 관통하도록 하고, 압착 공정을 진행하여 도 4a에 도시된 바와 같이 절연층(16) 내부에 범프(14)가 들어가고 절연층(14) 양면에 금속층(12)이 형성된 코어 기판(10)을 제작한다. First, a
이때, 범프(14)는 코어 기판(10)에서 회로 층간 전기적 도통 역할을 하는 것으로서, 후술하는 랜드(12a) 및 제1 회로패턴(12b)을 형성하는 금속층(12)보다 강도가 작고, 절연층(16) 보다 강도가 큰 것이 바람직하다. 이는, 절연층(16)에 의해 범프(14)가 변형되지 않은 상태로 절연층(16)을 관통할 수 있도록 하기 위한 것이다. In this case, the
도 4b를 참조하면, 금속층(12)에 대한 사진 식각 공정을 진행하여 코어 기판(10)의 양면에 랜드(12a)를 포함하는 제1 회로패턴(12b)을 형성한다.Referring to FIG. 4B, a photolithography process is performed on the
즉, 도면에는 도시되지 않지만 금속층(12)에 감광성 필름층을 적층하고, 랜드(12a) 및 제1 회로패턴(12b)에 상응하게 포토마스크를 제작한 후 이를 감광성 필름층이 적층된 코어 기판(10)에 적층한 후 자외선에 노광한다. That is, although not shown in the drawing, a photosensitive film layer is laminated on the
그리고, 코어 기판(10)에 적층된 감광성 필름층을 노광 후, 현상액으로 현상하면 코어 기판(10) 상에는 포토마스크에 의해 노광이 되지 않은 랜드(12a)를 포함하는 제1 회로패턴(12b)에 상응하는 비경화 감광성 필름층이 제거되고, 노광에 의해 경화된 감광성 필름층은 남아 있게 되어 식각마스크(미도시함)가 된다. 이후, 식각마스크를 이용한 에칭공정을 수행하여 식각마스크 이외의 부분을 에칭하고, 코어 기판(10)에 잔존하는 감광성 필름층을 제거하면 형성하고자 하는 랜드(12a)와 제1 회로패턴(12b)이 형성된다. After the photosensitive film layer laminated on the
도 4c를 참조하면, 랜드(12a) 및 제1 회로패턴(12b) 형성된 코어 기판(10)에 대한 압착 공정을 진행하여 랜드(12a) 및 제1 회로패턴(12b)을 매몰시킨다. 이때, 압착 공정은 랜드(12a) 및 제1 회로패턴(12b)과 범프(14) 표면을 갖게 하여 후술하는 제1 네거티브 감광성 절연층(46)에 대한 밀착력을 향상시키기 위하여 진행하는 것으로, 이 공정은 생략이 가능하다.Referring to FIG. 4C, the
도 4d를 참조하면, 제1 네거티브 감광성 절연층(46)를 라미네이션 한다. 이때, 제1 네거티브 감광성 절연층(46)은 접착형 구조의 필름(Bonding flim) 형태로서, 회로패턴간 및 층간 절연 역할을 할 뿐만 아니라 일반적인 포토레지스트 필름 역할을 한다. Referring to FIG. 4D, the first negative photosensitive insulating
도 4e를 참조하면, 제1 네거티브 감광성 절연층(46) 양면에 비아 영역(26)을 정의하는 마스크(48)를 배치한 후 자외선을 조사하는 노광 공정을 진행한다. Referring to FIG. 4E, the
이때, 제1 네거티브 감광성 절연층(46)은 고유 특성에 따라 빛을 받은 부분이 광중합 반응을 일으켜 단일구조에서 사슬구조의 3차원 망상 구조를 형성시켜 경화된다. At this time, the first negative photosensitive insulating
도 4f를 참조하면, 현상액을 이용한 현상 공정을 진행하여 제1 네거티브 감광성 절연층(46)의 노광되지 않은 부분 즉, 제1 비아 영역(26)을 제거한다. Referring to FIG. 4F, a developing process using a developer is performed to remove the unexposed portions of the first negative photosensitive insulating
도 4g를 참조하면, 제2 네거티브 감광성 절연층(50)을 라미네이션 한다. 이때, 제2 네거티브 감광성 절연층(50)은 접착형 구조의 필름(Bonding film) 형태로서, 회로패턴간 및 층간 절연 역할을 할 뿐만 아니라 일반적인 포토레지스트 필름 역할을 한다. Referring to FIG. 4G, the second negative photosensitive insulating
도 4h를 참조하면, 제2 네거티브 감광성 절연층(50) 양면에 제2 회로패턴 영역을 정의하는 마스크(52)를 배치한 후 자외선을 조사하는 노광 공정을 진행한다. 이때, 마스크(52)는 제2 회로패턴 영역(24) 뿐만 아니라 제1 비아 영역(26)의 광경화를 방지하도록 블로킹시키는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 4H, a
도 4i를 참조하면, 현상액을 이용한 현상 공정을 진행하여 제2 네거티브 감광성 절연층(50)의 노광되지 않은 부분 즉, 제1 비아 영역(26)과 제2 회로패턴 영역(24)의 제2 네거티브 감광성 절연층(50)을 제거한다. Referring to FIG. 4I, a developing process using a developer is performed to expose an unexposed portion of the second negative photosensitive insulating
도 4j를 참조하면, 전도성 페이스트를 제2 회로패턴 영역(24, 도 4i 참조)과 제1 비아 영역(26, 도 4i 참조)에 충진시켜 제2 회로패턴(28)과 제1 비아(30)를 형성시킨 후 건조 공정을 통해 전도성 페이스트와 제1 네거티브 감광성 절연층(46)을 경화시킨다. 이때, 충진 공정은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 백금(Pt) 등 금속 입자를 포함하는 물질 중 선택된 어느 하나 또는 이들 중 선택된 적어도 둘 이상의 조합에 의해 진행할 수 있다.Referring to FIG. 4J, the conductive paste is filled in the second circuit pattern region 24 (see FIG. 4I) and the first via region 26 (see FIG. 4I) to form the
그리고, 충진 공정은 별도의 마스크를 이용하여 노광 및 현상에 의해 패터닝된 부분만 오픈한 후 프린트 방식으로 충진하는 스퀴지(Squeegee) 인쇄 공정이나 무전해 및/또는 전해 도금으로 도금하는 방법을 통해 진행할 수 있다.The filling process may be performed through a squeegee printing process in which a pattern is opened by exposure and development using a separate mask and then filled by a printing method, or plating by electroless and / or electrolytic plating. have.
제4 Fourth 실시예Example
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 제4 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 공정 단면도로, 상술한 제3 실시예에 의해 제조된 4층 기판을 이용하여 6층 인쇄회로 기판을 제조하는 과정을 설명한 것으로서, 4층 기판 제조 공정에 대한 설명은 생략하도록 하며, 제1 실시예 내지 제3 실시예와 동일한 구성 요소에 대한 도면 부호는 동일하게 적용한다.5A to 5G are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a printed circuit board according to a fourth embodiment of the present invention. A process of manufacturing a six-layer printed circuit board using the four-layer substrate manufactured by the above-described third embodiment will be described. The description of the four-layer substrate manufacturing process will be omitted, and the same reference numerals for the same components as those of the first to third embodiments are applied.
도 5a를 참조하면, 도 4j에 의해 정의된 4층 기판에 본딩 필름 형태의 제3 네거티브 감광성 절연층(54)을 라미네이션한다. Referring to FIG. 5A, a third negative photosensitive insulating
도 5b를 참조하면, 제2 비아 영역을 정의하는 마스크(56)을 이용하여 제3 네거티브 감광성 절연층(54)을 노광 공정을 진행한다. 이때, 제3 네거티브 감광성 절연층(54)은 빛에 의해 노광된 부분이 광중합 반응을 일으켜 단일구조에서 사슬구조의 3차원 망상 구조를 형성시켜 경화된다. Referring to FIG. 5B, the third negative photosensitive insulating
도 5c를 참조하면, 현상 공정을 진행하여 노광된 제3 네거티브 감광성 절연층(54) 즉, 제2 비아 영역(40)을 동시에 제거한다. Referring to FIG. 5C, the developing process may be performed to simultaneously remove the exposed third negative photosensitive insulating
도 5d를 참조하면, 제4 네거티브 감광성 절연층(58)을 라미네이션한다.Referring to FIG. 5D, the fourth negative photosensitive insulating
도 5e를 참조하면, 제3 회로패턴 영역을 정의하는 마스크(60)을 이용하여 제3 회로패턴 영역의 제4 네거티브 감광성 절연층(58)을 노광한다. 이때, 제4 네거티브 감광성 절연층(58)은 빛에 의해 노광된 부분이 광중합 반응을 일으켜 단일구조에서 사슬구조의 3차원 망상 구조를 형성시켜 경화된다. 여기서, 마스크(60)는 제3 회로패턴 영역(38) 뿐만 아니라 제2 비아 영역(40)의 광경화를 방지하도록 블로킹시키는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 5E, the fourth negative photosensitive insulating
도 5f를 참조하면, 현상 공정을 진행하여 노광된 제4 네거티브 감광성 절연층(58) 즉, 제3 회로패턴 영역(38)과 제2비아 영역(40)을 동시에 제거한다. Referring to FIG. 5F, the development process is performed to simultaneously remove the exposed fourth negative photosensitive insulating
도 5g를 참조하면, 전도성 페이스트를 제3 회로패턴 영역(38)과 제2 비아 영역(40)을 충진시킨다. 이때, 충진 공정은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu) 중 선택된 어느 하나 또는 이들 중 선택된 적어도 둘 이상의 조합에 의해 진행할 수 있다.Referring to FIG. 5G, the conductive paste fills the third
그리고, 충진 공정은 별도의 마스크를 이용하여 노광 및 현상에 의해 패터닝된 부분만 오픈하는 스퀴지(Squeegee) 인쇄 공정을 통해 진행할 수 있다.The filling process may be performed through a squeegee printing process in which only a portion patterned by exposure and development is opened using a separate mask.
이와 같이 제조된 인쇄회로기판은 범프(14)와, 랜드(12a) 및 제1 회로패턴(12b)을 포함하는 코어 기판(10)과, 코어 기판(10) 양면에 형성된 제1 네거티브 감광성 절연층(46), 제1 네거티브 감광성 절연층(46) 상에 형성된 제2 네거티브 절연층(50), 제2 네거티브 감광성 절연층(50)에 형성된 제2 회로패턴(28)과, 제2 네거티브 감광성 절연층(50)과 제1 네거티브 감광성 절연층(46)을 관통하는 제1 비아(30), 제2 네거티브 감광성 절연층(50)에 형성된 제3 네거티브 감광성 절연층(54)과, 제3 네거티브 감광성 절연층(54)에 형성된 제4 네거티브 감광성 절연층(58), 제4 네거티브 감광성 절연층(58)에 형성된 제3 회로패턴(42)과, 제4 네거티브 감광성 절연층(58)과 제3 네거티브 감광성 절연층(54)을 관통하는 제2 비아(44)로 이루어진다.The printed circuit board manufactured as described above includes a
이상과 같은 본 발명의 제3 실시예 및 제4 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 공정은, 네거티브 감광성 절연층을 기존의 층간 및 회로패턴간 절연재 역할을 하는 절연층 및 제1 회로패턴을 위한 감광성 필름을 대신하여 사용하고, 각각의 네거티브 감광성 절연층에 회로패턴 영역과 비아 영역을 각각 노광한 후 제1 회로패턴과 비아를 동시에 형성한다.The printed circuit board manufacturing process according to the third and fourth embodiments of the present invention as described above, the photosensitive for the insulating layer and the first circuit pattern that serves as an insulating material between the existing photosensitive layer and the circuit pattern of the negative photosensitive insulating layer. Instead of the film, the circuit pattern region and the via region are respectively exposed to each negative photosensitive insulating layer, and then the first circuit pattern and the via are simultaneously formed.
이에 따라, 기존의 이용되는 절연막 및 패터닝을 위한 드라이 필름을 단일 네거티브 감광성 절연층으로 일원화하여 재료비를 절감할 수 있으며, 노광 이후의 현상 공정을 단축시키고 드라이 필름에 대한 박리 공정 및 비아 형성을 위한 CO2 레이저 가공 공정을 생략하여 공정을 단순화함으로써 수율 개선을 도모할 수 있다. Accordingly, it is possible to reduce the material cost by unifying the conventionally used dry film for insulating film and patterning into a single negative photosensitive insulating layer, to shorten the development process after exposure, CO for peeling process and via formation for dry film The yield improvement can be aimed at by simplifying a process by omitting the laser processing process.
제5 5th 실시예Example
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따라 제조된 6층 인쇄회로 기판으로서, 상술한 제1 실시예 내지 제4 실시예와 동일한 공정 및 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.6 is a six-layer printed circuit board manufactured according to the fifth embodiment of the present invention, and detailed descriptions of the same processes and configurations as those of the first to fourth embodiments will be omitted.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예는 B2it'(Buried bump interconnectiontechnology) 기술을 이용하여 절연층(16) 사이에 범프(14)가 관통하고, 절연층(16)의 양면에 금속층(도2a의12)이 형성된 코어 기판(10)을 제작한다.Referring to FIG. 6, in a fifth embodiment of the present invention, bumps 14 penetrate between insulating
그리고, 금속층(12)에 대한 패터닝 및 압착 공정을 통해 랜드(12a) 및 제1 회로패턴(12b)을 매몰시킨다.Then, the
그리고, 코어 기판(10)에 제5 네거티브 감광성 절연층(62)을 형성하고 노광 및 현상 공정을 진행하여, 제1 비아 영역(미도시함)을 정의하고, 제5 네거티브 절연층(62) 상에 제6 네거티브 절연층(64)을 형성한 후 노광 및 현상을 통해 노광되지 않은 부분을 제거하여 제2 회로패턴 영역(미도시함)과 제1 비아 영역(미도시함)을 정의한다.In addition, a fifth negative photosensitive insulating
이어서, 제2 회로패턴 영역과 제1 비아 영역에 전도성 페이스트 충진 공정을 진행하여 제1 회로(28)와 제1 비아(30)를 형성한다. Subsequently, a conductive paste filling process is performed on the second circuit pattern region and the first via region to form the
그리고, 그 상부에 제3 포지티브 감광성 절연층(66)을 형성하고, 노광 및 형상 공정을 통해 노광된 부분을 제거하여 제3 회로패턴 영역(미도시함)과 제2 비아 영역(미도시함)을 정의한다.In addition, a third positive photosensitive insulating
이어서, 제3 회로패턴 영역과 제2 비아 영역에 전도성 페이스트 충진 공정을 진행하여 제2 회로(42)와 제2 비아(44)를 형성한다. Subsequently, a conductive paste filling process is performed on the third circuit pattern region and the second via region to form the
제6 6th 실시예Example
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따라 제조된 6층 인쇄회로 기판으로서, 상술한 제1 실시예 내지 제5 실시예와 동일한 공정 및 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.7 is a six-layer printed circuit board manufactured according to the sixth embodiment of the present invention, and detailed descriptions of the same processes and configurations as those of the first to fifth embodiments will be omitted.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예는 제2 회로패턴 영역과 제1 비아 영역을 정의하기 위해서 포지티브 감광성 절연층(68)을 이용하고, 제3 회로패턴 영역과 제2 비아 영역을 정의하기 위해서는 네거티브 감광성 절연층(70,72)을 이용한 다. Referring to FIG. 7, the sixth embodiment of the present invention uses the positive photosensitive insulating
나아가, 본 발명은 도면으로 구체적으로 도시하지는 않지만 6층 기판 상에 상술한 방식으로 네거티브 감광성 절연층과 포지티브 감광성 절연층을 선택적으로 적용하여, 노광과 현상 및 페이스트 충진 공정을 반복하여, 8층 및 그 이상의 다층 기판을 제조할 수 있다. Furthermore, although the present invention is not specifically illustrated in the drawings, the negative photosensitive insulating layer and the positive photosensitive insulating layer are selectively applied in the above-described manner on the six-layer substrate, and the exposure, development, and paste filling processes are repeated, and the eight layers and More multilayer substrates can be produced.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and various substitutions, modifications, and changes within the scope without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It will be possible, but such substitutions, changes and the like should be regarded as belonging to the following claims.
도 1a 내지 도 1k는 종래 기술에 따른 인쇄회로기판 제조 공정 단면도.1A to 1K are cross-sectional views of a printed circuit board manufacturing process according to the prior art.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 공정 단면도.2A to 2G are cross-sectional views of a printed circuit board manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 공정 단면도.3A to 3E are cross-sectional views of a printed circuit board manufacturing process according to the second embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4j는 본 발명의 제3 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 공정 단면도.4A to 4J are cross-sectional views of a printed circuit board manufacturing process according to the third embodiment of the present invention.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 제4 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 공정 단면도.5A to 5G are cross-sectional views of a printed circuit board manufacturing process according to the fourth embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따라 제조된 6층 인쇄회로 기판.6 is a six-layer printed circuit board manufactured according to the fifth embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따라 제조된 6층 인쇄회로 기판.7 is a six-layer printed circuit board manufactured according to the sixth embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>Description of the Related Art [0002]
10 : 코어기판 12 : 도전층10: core substrate 12: conductive layer
12a : 랜드 12b : 제1 회로패턴12a:
14 : 범프 16 : 절연층14
18,32,66,68 : 포지티브 감광성 절연층18,32,66,68: positive photosensitive insulating layer
46,50,54,58,62,64,70,72 : 네거티브 감광성 절연층46,50,54,58,62,64,70,72: negative photosensitive insulating layer
28, 42 : 회로패턴 30, 44 : 비아28, 42:
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