KR101093173B1 - A build-up printed circuit board with via-holes of stack type using bump structure and Manufacturing method of the same, Detachable Carrier using manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 범프를 구비한 스택형 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것으로, 절연층의 양면에 1차 및 2차 동박층을 형성한 구조를 분리형 캐리어를 이용하여 2개의 인쇄회로기판을 동시에 제작할 수 있도록 하며, 특히 내부에 범프구조로 연결되는 내층과 최외각에 비아홀을 가공하여 충진하는 방식을 이용하여 제조하는 것을 그 요지로 한다.The present invention relates to a method for manufacturing a stacked printed circuit board having bumps, wherein two printed circuit boards can be manufactured simultaneously using a separate carrier having a structure in which primary and secondary copper foil layers are formed on both surfaces of an insulating layer. In particular, the gist of the present invention is manufactured using a method of filling a via hole in an inner layer and an outermost shell connected to a bump structure therein.
인쇄회로기판, 범프, 비아홀충진 Printed circuit board, bump, via hole filling
Description
본 발명은 다층으로 구현되는 인쇄회로기판의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 인쇄회로기판에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a printed circuit board implemented in a multi-layer and a printed circuit board manufactured accordingly.
인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)은 전기 절연성 기판에 구리와 같은 전도성 재료로 회로라인 패턴을 인쇄형성시킨 것으로, 전자부품을 탑재하기 직전의 기판(Board)을 말한다. 즉 여러 종류의 많은 전자부품을 평판 위에 밀집 탑재하기 위해, 각 부품의 장착위치를 확정하고, 부품을 연결하는 회로라인(line pattern)을 평판 표면에 인쇄하여 고정한 회로기판을 의미한다. 이러한 인쇄회로기판은 일반적으로 단층 PCB와 PCB를 다층으로 형성한 빌드업 기판(Build-up Board), 즉 다층 PCB기판이 있다.A printed circuit board (PCB) is a printed circuit board pattern formed of a conductive material such as copper on an electrically insulating substrate, and refers to a board immediately before mounting an electronic component. In other words, in order to mount many kinds of electronic components on a flat plate, it means a circuit board in which a mounting position of each component is determined and a line pattern connecting the components is printed and fixed on the flat surface. Such printed circuit boards generally include a single-layer PCB and a build-up board in which multilayered PCBs are formed, that is, multilayer PCB substrates.
이러한 빌드업 기판(Build-up Board), 다층 PCB기판은 한 층씩 기판을 제조, 품질을 평가함으로써, 전체적인 다층 PCB기판의 수율을 높일 수 있고, 층간 배선을 정밀하게 연결함으로써, 고밀도 소형 PCB의 제작을 가능하게 한다. These build-up boards and multilayer PCB boards can manufacture boards and evaluate the quality of the boards one by one, thereby increasing the yield of the entire multilayer PCB board, and precisely connecting the interlayer wirings to produce high-density compact PCBs. To make it possible.
이러한 빌드업 공정은 층과 층 사이에는 배선의 연결라인이 형성되며, 층과 층 사이에 비아 홀(via hole)을 통해 연결되게 된다. 이러한 비아 홀(via hole)을 형성하기 위해서는 기존의 기계적인 드릴 작업이 아닌 레이저를 이용하여 매우 미세한 지름을 구현할 수 있게 된다.In this build-up process, a connection line of wiring is formed between layers, and the layers are connected through via holes. In order to form such a via hole, a very fine diameter can be realized using a laser rather than a conventional mechanical drill.
구체적으로 이러한 빌드업 기판(Build-up Board)의 비아 홀(via hole)을 형성하는 방법은 비아 위에 비아가 적층된 형태인 스택비아(stack via) 방식으로 구현되며, 이러한 스택비아의 형성은 인쇄회로기판의 회로설계를 용이하게 하고, 회로의 배선의 길이를 줄일 수 있어 전기적 작동능력을 향상시키며, 회로밀도를 높일 수 있어 다층 PCB 제작에 있어 매우 중요한 핵심기술로 여겨지고 있다. 스택비아의 형성을 위해서는 매우 정밀한 비아 홀(via hole) 간의 정렬이 필요하며, 또한 고밀도화를 위해 요구되는 회로 선 폭과 비아 홀(via hole)의 미세한 설계기준이 요구되어 가공에 어려움을 주고 있다.Specifically, the method of forming a via hole of the build-up board is implemented by a stack via method in which vias are stacked on vias, and the formation of the stack vias is printed. It is considered to be a very important core technology in the manufacture of multilayer PCB because the circuit design of the circuit board can be facilitated, the wiring length of the circuit can be shortened, the electrical operation ability is improved, and the circuit density can be increased. In order to form a stack via, very precise alignment of via holes is required, and circuit line width and fine design standards of via holes are required for high density, which makes it difficult to process.
이러한 스택비아를 형성하는 데에는 레이저 드릴링 기술을 이용하여 인쇄회로기판의 각 층을 구성하는 절연재료에 비아 홀(via hole)을 가공하여, 그 비아 홀을 금속성 페이스트로 충진시키는 방식으로 구현되어 왔다. 이후 구리 금속 포일을 절연재료 표면에 핫 프레스(hot press) 방식으로 라미네이션(lamination)하고, 포토레지스트를 이용한 패터닝 방식으로 회로를 형성하게 되면 한 개의 층이 완성된다. 이와 같은 방식으로 각각의 층을 형성한 후, 미세하게 이들의 위치를 정렬하고, 다시 핫 프레스를 이용하여 라미네이션 하여 한 개의 빌드업 기판(Build-up Board)을 형성하게 된다. 즉 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 절연재료(10)에 레이저 드릴을 이용해 비아 홀(11)을 가공하고(S 1), 상기 비아 홀에 도금층을 형성하고, 금속 페이스트를 충진한다(S 2). 이후 절연재료(10)의 상면에 회로패턴 형성을 위한 동박(13)을 형성하고(S 3), 상기 동박(13)을 가공해 회로패턴(14)를 형성하여 한 개의 층이 완성된다(S 3).In order to form such a stack via, laser holes have been used to process via holes in insulating materials constituting each layer of a printed circuit board, and to fill the via holes with metallic paste. Later, the copper metal foil is laminated on the surface of the insulating material by a hot press method, and a circuit is formed by a patterning method using a photoresist to complete one layer. After forming each layer in this manner, finely aligning their positions, and again by lamination using a hot press to form a build-up board (Build-up Board). 1A and 1B, the
이후, 제2동적층판(13)과 제3 동적층판을 정렬하여 열 압착을 통해 스택비아를 구비한 빌드업 기판(Build-up Board)을 형성하게 된다(S 4~S 5).Thereafter, the second dynamic laminated
그러나 이러한 다층 스택비아를 형성하기 위한 비아 홀의 가공은 미세 레이저 드릴을 이용하여 가공하게 되는데, 이 경우 각각의 층에 비아 홀을 별개로 형성을 해야 하는바, 비아 홀 형성의 작업시간이 매우 오래 소요되는 문제가 발생한다. 아울러 도전성 금속 페이스트를 충진하여 비아 홀의 전기적 신호를 전달하는 경우, 금속 페이스트의 높은 전기저항으로 인해 노이즈를 많이 포함하게 되는바, 고 신뢰성을 요하는 제품군에서는 이러한 제조방식이 적용되기 어려운 단점이 발생한다.However, the processing of the via hole for forming the multilayer stack via is performed by using a fine laser drill. In this case, the via hole must be formed separately in each layer. Problem occurs. In addition, when the conductive metal paste is filled to transmit the electrical signal of the via hole, a high electrical resistance of the metal paste may cause a lot of noise. Therefore, this manufacturing method is difficult to be applied to a product that requires high reliability. .
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 절연층의 양면에 형성되는 1차 및 2차 동박층을 구비한 분리형 캐리어를 이용하여 하나의 공정으로 2개의 스택(Stacking)형 인쇄회로기판을 동시에 형성하여 제조공정을 단축하고, 생산성을 향상시키는 제조방법 및 이에 따른 인쇄회로 기판을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to stack two stacks in one process by using a separate carrier having primary and secondary copper foil layers formed on both sides of an insulating layer. The present invention provides a method for manufacturing a printed circuit board and a printed circuit board.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로, 절연층의 양면에 1차 및 2차 동박층을 구비한 분리형캐리어를 이용하여 양면 공정으로 인쇄회로기판의 내층 구조를 적층하고, 공정 중 분리형 캐리어를 분리시켜 동시에 2개의 인쇄회로기판을 제조할 수 있도록 하는 동시에, 범프구조 및 비아홀 충진을 이용한 충진범프로 각 층을 연결하여 신호전달의 효율성을 극대화하는 인쇄회로기판을 제공할 수 있도록 한다.The present invention is a means for solving the above-described problems, by using a separate carrier having a primary and secondary copper foil layer on both sides of the insulating layer to laminate the inner layer structure of the printed circuit board in a double-sided process, and the removable carrier during the process It is possible to manufacture two printed circuit boards at the same time by separating the same, and to provide a printed circuit board that maximizes the efficiency of signal transmission by connecting each layer to the filling bump using bump structure and via hole filling.
이를 위한 본 발명의 제조공정에 따른 구성은, 절연층의 양면에 동박2중층이 적층된 구조의 분리형 캐리어의 양면에 적어도 1 이상의 내층을 형성하는 1단계; 상기 분리형 캐리어를 분리하여 분리형 내층군을 형성하는 2단계; 상기 분리형 내층군의 외각에 비아홀 충진방식의 충진범프가 형성된 최외각베이스층을 형성하는 3단계;를 포함하는 범프를 구비한 스택형 인쇄회로기판의 제조방법을 제공할 수 있도록 한다.The configuration according to the manufacturing process of the present invention for this purpose, the first step of forming at least one inner layer on both sides of the removable carrier having a structure in which the copper foil double layer is laminated on both sides of the insulating layer; Separating the removable carriers to form a separate inner layer group; To provide a method of manufacturing a stack-type printed circuit board having a bump comprising a; three steps of forming the outermost base layer formed with the filling hole of the via-hole filling method on the outer side of the separate inner layer group.
또한, 상기 1단계의 구성은, 1a)상기 분리형 캐리어상에 1차범프를 포함하는 베이스층을 형성하는 단계와 1b)상기 베이스층 상에 2차범프패드 및 2차 범프, 절연층으로 이루어지는 2차 내층을 형성하는 단계가 적어도 1이상 반복되는 단계를 포함하도록 함이 바람직하다.In addition, the configuration of the first step, 1a) forming a base layer including a primary bump on the detachable carrier and 1b) a second bump pad, a secondary bump, an insulating layer on the base layer 2 Preferably, the step of forming the vehicle inner layer includes repeating at least one or more steps.
아울러 상기 내층의 층간 연결구조를 형성하는 상기 1단계의 1차범프 또는 2차범프의 형성은 감광성물질(DFR)을 패터닝후 도금방식으로 범프구조를 구현하는 방식으로 구현될 수 있으며, 특히 이 경우에 상기 1b)단계의 2차범프패드 구조는 단층으로 형성할 수 있으나, 이와는 달리 상기 2차범프패드는 Cu, Ni, Cr, Au, Ag, Pb, Pd 중 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 합금층을 패터닝하여 형성하는 것도 가능하다. 아울러, 상기 2차범프패드를 상기 베이스층상에 표면처리를 위한, 합금 증착층, Cu 증착층, Cu 도금층을 적층하여 패터닝하여 3중 구조로 형성하는 것도 가능하다.In addition, the formation of the first bump or the second bump of the first step of forming the interlayer connection structure of the inner layer may be implemented by implementing the bump structure by plating after patterning the photosensitive material (DFR), in particular in this case The secondary bump pad structure of step 1b) may be formed as a single layer, but the secondary bump pad may be any one or two or more alloy layers selected from Cu, Ni, Cr, Au, Ag, Pb, and Pd. It is also possible to form by patterning. In addition, the secondary bump pad may be formed by stacking and patterning an alloy deposition layer, a Cu deposition layer, and a Cu plating layer for surface treatment on the base layer to form a triple structure.
또한, 본 발명에 따른 상기 2단계는, 상기 분리형 캐리어의 동박2중층의 적층구조에서, 절연층과 밀착된 1차 동박층을 제거하여 분리형 내층군을 형성하는 단계로 구성한다.In addition, the second step according to the present invention, in the laminated structure of the copper foil double layer of the detachable carrier, by removing the primary copper foil layer in close contact with the insulating layer to form a separate inner layer group.
분리된 분리형 내층군을 동시공정으로 이 후 공정을 진행하는 상기 3단계는, 2a) 상기 분리형 내층군에 표면처리층을 형성하고, 분리형 내층군의 외각에 충진범프 패드를 형성하는단계; 2b) 상기 충진범프 패드 상에 절연층을 적층하여 최외각베이스층을 형성하는 단계; 2c) 상기 최외각베이스층에 비아홀을 가공하여 충진범프를 형성하는 단계; 2d) 상기 최외각베이스층의 외면에 회로패턴을 형성하는 단 계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The third step of proceeding the process after the separate separated inner layer group in a simultaneous process, 2a) forming a surface treatment layer on the separated inner layer group, and forming a filling bump pad on the outer surface of the separated inner layer group; 2b) forming an outermost base layer by laminating an insulating layer on the filling bump pad; 2c) processing via holes in the outermost base layer to form filling bumps; 2d) forming a circuit pattern on an outer surface of the outermost base layer; Characterized in that comprises a.
특히, 상술한 충진범프패드를 구현하기 위한 표면처리층은 단층으로 금속층을 형성하여 형성할 수 있으나, 나아가 표면처리를 3층으루 구현하여, 상기 표면처리층은 합금 증착층, Cu 증착층, Cu 도금층이 적층된 구조로 형성할 수도 있다.In particular, the surface treatment layer for implementing the above-described filling bump pad may be formed by forming a metal layer as a single layer, but further by implementing three surface treatment, the surface treatment layer is an alloy deposition layer, Cu deposition layer, Cu The plating layer may be formed in a stacked structure.
최외각베이스층에 구현되는 충진범프는 상기 2c)단계는, 레이저드릴을 사용하여 비아홀을 가공한 후, Cu 도금을 통해 비아홀을 충진하여 이루어질 수 있다.Filling bumps implemented in the outermost base layer may be performed by the step 2c) of filling the via holes through Cu plating after processing the via holes using a laser drill.
상술한 제조공정을 통해 구현되는 동시에 2개의 제조가 가능한 인쇄회로기판은 다음과 같은 구조로 형성될 수 있다.A printed circuit board capable of being manufactured through two manufacturing processes at the same time may be formed as follows.
즉, 본 발명에 따른 인쇄회로기판은, 절연물질층의 내부에 범프 패드 및 범프를 구비하여 각 층이 연결되는 적어도 1 이상의 내층; 상기 내층 외각에 형성되어 상기 내층과 비아홀을 충진한 충진범프로 연결되는 최외각베이스층; 상기 최외각베이스층 상에 형성되는 회로패턴;을 포함하는 범프를 구비한 스택형 인쇄회로기판으로 구성될 수 있다.That is, the printed circuit board according to the present invention may include at least one inner layer having bump pads and bumps inside the insulating material layer and connected to each layer; An outermost base layer formed on the outer shell and connected to the filling bump filling the inner layer and the via hole; It may be configured as a stacked printed circuit board having a bump including a; circuit pattern formed on the outermost base layer.
또한, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판을 구성하는 상기 내층은, 절연층 내에 1차 범프를 구비한 베이스층;과 상기 베이스층 상에 형성되 1차범프와 연결되는 2차범프패드 및 2차범프를 구비한 적어도 1 이상의 2차내층을 포함하여 구성될 수 있다. 즉 상기 2차 내층의 경우, 복수의 층으로 구현할 수 있다.In addition, the inner layer constituting the printed circuit board according to the present embodiment, the base layer having a primary bump in the insulating layer; and the secondary bump pad and the secondary bump formed on the base layer and connected to the primary bump It may be configured to include at least one or more secondary inner layer having. That is, in the case of the secondary inner layer, it may be implemented in a plurality of layers.
특히 상기 내층의 외각에 형성되는 상기 최외각베이스층은, 상기 베이스층 및 2차내층의 외각에 형성되며 충진범프패드 및 충진범프를 구비하는 것을 특징으 로 하며, 상기 내층에 형성되는 범프구조는 단면이 직사각형 또는 정사각형인 것을 특징으로 한다. 여기에 충진범프의 구조는 단면이 사다리꼴임이 바람직하다.In particular, the outermost base layer is formed on the outer shell of the inner layer, characterized in that formed on the outer shell of the base layer and the secondary inner layer and has a filling bump pad and a filling bump, the bump structure formed on the inner layer It is characterized in that the cross section is rectangular or square. It is preferable that the structure of the filling bump is trapezoidal in cross section.
또한, 본 발명의 상기 2차범프패드와 2개의 최외각베이스층 중 어느 한층에 형성되는 충진범프패드는, 합금 증착층, Cu 증착층, Cu 도금층의 적층구조로 형성될 수도 있다.In addition, the filling bump pad formed on any one of the secondary bump pad and the two outermost base layer of the present invention, may be formed of a laminated structure of an alloy deposition layer, Cu deposition layer, Cu plating layer.
본 발명에 따르면, 절연층의 양면에 형성되는 1차 및 2차 동박층을 구비한 분리형 캐리어를 이용하여 하나의 공정으로 2개의 스택형 인쇄회로기판을 동시에 형성하여 제조공정을 단축하고, 생산성을 향상시키는 효과가 있다.According to the present invention, by using a separate carrier having primary and secondary copper foil layers formed on both sides of the insulating layer, two stacked printed circuit boards are simultaneously formed in one process to shorten the manufacturing process and improve productivity. It is effective to improve.
특히, 범프를 형성하여 베이스층을 형성하고, 계속적인 적층을 통해 내층을 구현하고, 최외각층은 비아 홀 충진방식을 적용하여 제조공정을 단축함과 동시에 층간 접착력을 향상시키며 신호전달의 저항을 최소화할 수 있도록 해, 고 신뢰성의 스택비아를 구비한 인쇄회로기판을 제공하는 효과가 있다.Particularly, bumps are formed to form a base layer, and the inner layer is realized through continuous lamination, and the outermost layer uses a via hole filling method to shorten the manufacturing process, improve interlayer adhesion, and minimize signal transmission resistance. This makes it possible to provide a printed circuit board having a highly reliable stack via.
특히, 내층 기판의 스택 비아 구조를 범프구조로 실현하되 횡단면이 직사각형 구조로 구현 가능한바, 동일 면적에 미세한 회로를 보다 정밀하고 많이 구현할 수 있게 되어 제품의 효율성을 높일 수 있는 장점도 구현된다.In particular, the stack via structure of the inner layer substrate may be realized as a bump structure, but the cross-section may be implemented as a rectangular structure, and thus the advantage of improving the efficiency of the product may be realized by enabling more precise and more minute circuits in the same area.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한 다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation according to the present invention. In the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and duplicate description thereof will be omitted. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 발명은 범프를 구비한 스택형 인쇄회로기판을 제조함에 있어서, 절연층의 양면에 1차 및 2차 동박층을 형성한 구조를 분리형 캐리어를 이용하여 2개의 인쇄회로기판을 동시에 제작할 수 있도록 하며, 특히 내부에 범프구조로 연결되는 내층과 최외각에 비아홀을 가공하여 충진하는 방식을 이용하여 제조하는 것을 그 요지로 한다.In the present invention, in manufacturing a stacked printed circuit board having bumps, two printed circuit boards can be simultaneously manufactured using a separate carrier having a structure in which primary and secondary copper foil layers are formed on both sides of an insulating layer. In particular, the gist of the present invention is manufactured using a method of filling and filling a via hole in an inner layer and an outermost shell connected to a bump structure therein.
(1) 제조공정의 실시예(1) Example of Manufacturing Process
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 제조공정의 흐름도 및 공정도를 개략적으로 도시한 것이다.Figures 2a to 2d schematically show a flow chart and process diagram of the manufacturing process of the preferred embodiment according to the present invention.
본 발명에서의 인쇄회로기판의 제조공정은 분리형 캐리어의 양면에 동시에 인쇄회로기판의 적층구조를 형성하는 것을 특징으로 하며, 구체적으로는 절연층의 양면에 동박2중층이 적층된 구조의 분리형 캐리어의 양면에 적어도 1 이상의 내층을 형성하는 1단계와 상기 분리형 캐리어를 분리하여 분리형 내층군을 형성하는 2단계, 그리고 상기 분리형 내층군의 외각에 비아홀 충진방식의 충진범프가 형성된 최외각베이스층을 형성하는 3단계를 포함하여 구성된다.The manufacturing process of the printed circuit board according to the present invention is characterized in that the laminated structure of the printed circuit board is formed on both sides of the separation carrier at the same time, and specifically, the separation type carrier having the structure in which the copper foil double layer is laminated on both sides of the insulating layer. Step 1 of forming at least one inner layer on both sides and the separation of the removable carrier to form a separate inner layer group, and forming the outermost base layer formed with the filling hole of the via hole filling method on the outer surface of the removable inner layer group It consists of three steps.
S 1단계에서처럼, 특히, 본 발명에 따른 상기 분리형 캐리어는 프리프레그 등의 절연층(110)의 양면에 1차동박층(111) 및 2차동박층이 적층된 구조를 구비함이 바람직하다. 상기 1차동박층(111)은 상기 절연층에 밀착형성되며, 상기 2차동박 층은 1차동박층상에 밀착형성되는 구조를 가지며, 나아가 상기 2차동박층이 상기 1차동박층의 두께 이상으로 형성되는 것이 바람직하다. 일례로 상기 1차동박층(111)은 1~3㎛, 2차동박층(112)은 3~20㎛로 형성할 수 있다.As in step S1, in particular, the removable carrier according to the present invention preferably has a structure in which the primary
다음으로, S 2단계는, 상기 분리형캐리어의 양면에 1차범프(120)를 형성한다. 상기 1차범프의 형성은 드라이필름레지스트(DFR)을 이용하여 노광, 현상으로 패턴을 구현한 후, 전해도금을 이용하여 패턴 내부에 금속물질을 채워넣는 방식으로 구현될 수 있다. 물론 도금 후에 DFR을 박리하기 전에는 적정 범프의 높이 관리를 위해 화학적 또는 기계적 연마를 하는 공정이 추가될 수 있다.Next, in step S2, the
S 3단계에서 상기 1차범프(120) 상에 절연층을 형성한다. 1차범프를 구비한 절연층을 '베이스층'이라고 정의한다. 절연층의 형성공정은 다음과 같은 순서로 이루어질 수 있다. 구체적으로는 도금에 의해 1차범프(120)가 형성되면, DFR을 박리하고, 프리프레그 시트와 구리박막층을 적층한 후, 열과 압력을 통해 프레스 작업을 하여 압착하고, 이후 동박박막층을 에칭하여 제거하는 방식으로 구현할 수 있다. 이 경우 동박박막층은 열, 압력에 의한 프레스공정시 레진(Resin)의 흐름과 퍼짐성을 용이하게 하는 역할을 한다. 물론, 이 경우에도 동박박막층을 제거한 후, 범프의 높이를 일정하게 하기 위해 기계적 또는 화학적 연마를 실시하여 적정한 범프높이를 구현할 수 있다.In step S 3, an insulating layer is formed on the
S 4~S 5단계로서, 상기 베이스층 상에 2차범프패드(132) 및 2차범프(130)을 형성하고, 다시 절연층을 적층 한다. 상기 2차범프패드(132) 및 2차범프(130), 그리고 절연층(131)이 적층된 구조를 '2차내층'이라고 정의한다. 상기 2차내층은 복 수의 층으로 형성될 수 있는바, 이 경우에는 이러한 S 4~S 5단계의 공정이 반복될 수 있다.In step S 4 to S 5, the
다음으로, S 6단계에서는 상기 분리형 캐리어를 제거하여 제품을 2개로 분리하는 공정이 수행된다. (분리된 구조물 각각을 '분리형 내층군'이라 정의한다.).상기 제품의 분리는 2차동박층과 절연층을 분리하여, 2개의 '분리형 내층군'으로 형성하는 공정이다. 이후 공정은 분리형 내층군의 2개의 제품이 동시에 공정진행이 수행되는 것이나, 이중 하나의 제품(A)만을 가지고 이후 공정을 설명하기로 한다.Next, in step S6, a process of separating the product into two by removing the detachable carrier is performed. Each separated structure is defined as a 'separable inner layer group.' The separation of the product is a process of separating the secondary copper foil layer and the insulating layer into two 'separable inner layer groups'. Since the process is a process of the two products of the separate inner layer group is carried out at the same time, the following process will be described with only one product (A).
S 7단계는, 이후 분리형내층군(A)의 상부 면에는 Cu 도금층을 형성하여 충진범프패드(142)를 형성한다. 이는 분리형 내층군의 상하부에 동시에 이루어지며, 특히 하부에 남아 있는 분리형 캐리어의 2차동박층(112)상에 도금 후 패터닝을 통해 구현할 수 있다. 또는, 이와는 달리 상기 2차동박층(112)를 우선 제거하고, 새로이 Cu 도금층을 형성하여 충진범프패드(142)를 형성할 수도 있다.Step S7 is then formed on the upper surface of the separate inner layer group (A) to form a Cu plating layer to form the filling
S 8단계로 상기 충진범프패드(142)상에 절연층(141)을 적층 한다. 상기 절연층(141)의 상부에는 도시되어 있지는 않으나 Cu 층을 적층할 수 있다.In step S 8, an insulating
S 9단계에서는 레이저 드릴을 이용하여 상기 충진범프패드(142)의 상부 면이 노출되도록 비아홀(H)을 가공한다. In step S 9, the via hole H is processed to expose the upper surface of the filling
이후, S 9단계에서는 상기 비아홀(H)에 도금을 통해 도전물질을 충진하여 충진범프(140)을 형성한다. 상기 충진범프패드(142)와 절연층(141), 그리고 이후에 형성되는 충진범프(140)를 포함하는 층을 '최외각베이스층'이라고 정의한다.Thereafter, in step S 9, the via hole H is filled with a conductive material through plating to form a filling
이후에는 상기 최외각베이스층의 최외각에 회로패턴을 형성한다(S 10).Thereafter, a circuit pattern is formed at the outermost part of the outermost base layer (S 10).
이상과 같은 공정은 상기 분리형 내층군 2개가 동시공정으로 진행되며, 따라서 생산성이 향상되게 된다.In the above process, the two separate inner layer groups proceed in a simultaneous process, thereby improving productivity.
(2) 2차범프패드 및 충진범프패드의 형성의 다른 실시예(2) Another embodiment of the formation of the secondary bump pad and the filling bump pad
상술한 제조공정에서 베이스층의 형성 이후에 형성되는 2차범프패드(132), 충진범프패드(142)는 모두 도시된 공정에서는 단층의 단일 물질로 형성되는 구성으로 설명하였다. 그러나 상술한 제조공정에서의 2차범프패드(132)를 형성하는 공정인 S 4단계 및 충진범프패드를 형성하는 공정인 S 7단계는 다음과 같은 공정으로 진행될 수 있다. 즉 2차범프패드(132), 충진범프패드(142)를 형성함에 있어, 단일 층 단일 물질로 형성되는 것이 아니라, 다층 구조의 패드로 형성할 수 있다.In the above-described manufacturing process, the
즉, 2차범프패드 및 충진범프패드 베이스층상에 내층회로층(0.1~50㎛), 즉 표면처리층을 합금증착층, Cu증착층, Cu도금층을 각각 형성하고 이를 패터닝하여 3중 구조로 형성할 수 있다. 구체적으로는 합금증착층, Cu증착층, Cu도금층을 각각 적층 후 DFR 을 도포하고 패턴을 형성하여 2차범프패드를 패터닝한다. 상기 2차범프패드는 2차범프(130)을 형성함과 동시에 내층회로를 구현하게 된다. 상기 합금증착층은 Ni, Cr, Au, Ag, Pb, Pd 중 선택되는 적어도 2 이상의 금속의 합금으로 형성할 수 있다. 일례로, 상기 합금증착층이 Ni, Cr의 합금을 증착하여, 향후 Cu도금층과 1차 적층된 에폭시 층과의 접착력을 향상시킬 수 있도록 한다. 또한, 상기 합금증착층은 0.05~0.1㎛로 형성함이 바람직하다. 아울러 Cu 증착층은 상술한 합금증착층과 향후 Cu 도금층과의 접합력을 향상시키는 기능을 수행한다. 이후 상기 Cu 도금층상에 내층회로역할을 하는 Cu 도금층을 형성한다. That is, an inner circuit layer (0.1-50 μm), that is, a surface treatment layer, is formed on the secondary bump pad and the filling bump pad base layer, respectively, and an alloy deposition layer, a Cu deposition layer, and a Cu plating layer are patterned to form a triple structure. can do. Specifically, after the alloy deposition layer, the Cu deposition layer, and the Cu plating layer are laminated, respectively, DFR is applied and a pattern is formed to pattern the secondary bump pads. The secondary bump pads form the
상술한 2차범프패드의 최상층인 내층 회로층인 Cu 도금층위에 1차범프의 형성방법과 동일한 방법으로 DFR 도포 및 패터닝 후, 도금을 통해 2차범프를 형성하고, 이후에 DFR 이 박리 되지 않는 상태에서 기계적, 화학적 연마를 수행할 수 있다. 충진범프패드 역시 상술한 구조로 형성할 수 있음은 물론이다. 다만, 충진범프패드를 형성함에 있어, 분리형 캐리어의 2차 동박층을 포함하는 면에 상기 3중 구조의 충진범프를 형성하는 경우에는 상기 2차동박층을 포함하여 구성될 수 있다.After applying and patterning the DFR on the Cu plating layer, the inner circuit layer, which is the uppermost layer of the secondary bump pad, by the same method as the method of forming the first bump, the secondary bump is formed by plating, and then the DFR is not peeled off. Mechanical and chemical polishing can be performed at. Filling bump pad can also be formed in the above-described structure is a matter of course. However, in forming the filling bump pad, when forming the filling bump of the triple structure on the surface including the secondary copper foil layer of the removable carrier, it may be configured to include the secondary copper foil layer.
도 3은 상술한 제조공정에 따른 인쇄회로기판의 구조를 도시한 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating a structure of a printed circuit board according to the above-described manufacturing process.
본 발명에 따른 인쇄회로기판은, 절연물질층의 내부에 범프 패드 및 범프를 구비하여 각 층이 연결되는 적어도 1 이상의 내층과 상기 내층 외각에 형성되어 상기 내층과 비아홀을 충진한 충진범프로 연결되는 최외각베이스층, 상기 최외각베이스층 상에 형성되는 회로패턴을 구비하여 형성된다.The printed circuit board according to the present invention includes a bump pad and a bump inside the insulating material layer, and is formed on at least one inner layer to which each layer is connected and the filling bumps filled in the inner layer and the via hole by filling the inner layer and the outer layer. And an outermost base layer and a circuit pattern formed on the outermost base layer.
구체적으로는 내부에 내층은 1차범프(120)와 절연층(121)으로 구성되는 베이스층과, 1차범프패드(132)와 1차범프(130), 절연층(131)을 포함하는 2차 내층을 포함하여 형성되며, 상기 2차내층은 복수의 층으로 형성될 수 있다.Specifically, the inner layer includes a base layer composed of a
또한, 상기 베이스층과 2차내층은 범프와 각 범프 패드로 전기적으로 도통 될 수 있도록 하며, 베이스층과 2차내층의 외각에는 충진범프패드(142)와 절연층(141), 충진범프(140)을 포함하는 최외각베이스층이 형성될 수 있다.In addition, the base layer and the secondary inner layer may be electrically connected to the bumps and the respective bump pads, and the filling
그리고 상기 최외각베이스층 면에는 회로패턴(150)이 형성된다.In addition, a
이상과 같은 구조의 인쇄회로기판은 내층은 정사각형 또는 직사각형 형상의 범프를 통하여 전기적으로 소통할 수 있도록 연결되며, 최외각베이스층과는 비아홀 가공을 통해 형성되는 충진범프와 충진범프패드를 통해 내층과 연결이 될 수 있도로 한다. 상기 충진범프의 구조는 레이저 드릴 등의 기계적 가공을 한 비아홀에 충진이 이루어지는 것으로 사다리꼴 형상을 가지게 된다.The printed circuit board of the above structure is connected to the inner layer so as to be in electrical communication through a square or rectangular bump, and the inner layer and the filling bump pad and the filling bump pad formed by via hole processing with the outermost base layer. It can be a connection. The filling bump has a trapezoidal shape in which filling is performed in a via hole subjected to mechanical processing such as a laser drill.
도 4를 참조하면, 도 4는 상술한 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 구조에서 2차범프패드(132)와 충진범프패드(142, 143)의 구조를 다수의 적층구조로 형성한 결과를 도시한 것이다. 어느 경우이던 순차적층구조로 합금증착층(132a, 142a,143a), Cu증착층(132b, 142b, 143b), Cu도금층(132c, 142c, 143c)이 적층이 이루어지게 된다. 다만, 1차범프의 아랫부분과 인접하는 충진범프패드(143)의 경우 1차범프와 접촉면에 Cu 층(112)가 더 형성될 수 있다. 이는 상술한 제조공정에서 분리형 캐리어의 2차동박층(112)에 해당한다. 상기의 합금증착층의 구성물질은 제조공정에서 상술한 바와 같이, Ni, Cr, Au, Ag, Pb, Pd 중 선택되는 적어도 2 이상의 금속의 합금으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 4, FIG. 4 illustrates a result of forming a plurality of stacked structures of the
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, various modifications are possible within the scope of the present invention. The technical idea of the present invention should not be limited to the embodiments of the present invention but should be determined by the equivalents of the claims and the claims.
도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 인쇄회로기판의 제조공정에 대한 개념도 및 공정도이다.1A and 1B are conceptual views and process diagrams of a manufacturing process of a printed circuit board according to the prior art.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 제조공정에 대한 개념도 및 공정도이다.2A to 2C are conceptual diagrams and process diagrams of a manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제조공정에 따른 인쇄회로기판의 구조에 대한 요부 개념도이다. 3 and 4 are conceptual views of the main part of the structure of the printed circuit board according to the manufacturing process of the present invention.
Claims (18)
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JP2005142573A (en) * | 2003-11-06 | 2005-06-02 | Lg Electron Inc | Multilayer printed circuit board and its manufacturing method |
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