KR101133049B1 - 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 제조방법 - Google Patents

Abstract

인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 제조방법이 개시된다. 상기 인쇄회로기판 제조방법은, 표면에 패턴이 형성된 제1 절연층을 준비하는 단계; - 이 때, 상기 제1 절연층의 표면 및 상기 제1 절연층과 상기 패턴의 계면에는 제1 조도가 형성됨 -상기 제1 절연층의 표면 중, 상기 패턴이 형성되지 않은 영역에 제2 조도를 형성하는 단계 - 이때, 상기 제2 조도는 상기 제1 조도보다 큼 -; 및 상기 제2 조도가 형성된 제1 절연층에 제2 절연층을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 제조방법에 관한 것이다.

전자 제품이 소형화, 박판화되는 추세에 따라 인쇄회로기판 역시 소형화, 미세패턴화 및 고밀도화가 동시에 진행되고 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판의 미세회로패턴 형성, 신뢰성 및 설계밀도를 높이기 위해 원자재의 변경과 함께 회로의 층 구성을 복합화하는 구조로 변화하는 추세이다.

특히, 반도체 패키징에 사용되는 인쇄회로기판의 패턴 밀집도도 증가하고 있다. 패턴 밀집도가 증가하면서 인쇄회로기판 배선에 사용되는 구리(Cu)와 절연층간의 표면 조도가 지속적으로 감소되어 왔다. 표면 조도가 감소됨에 따라, 구리와 절연층간의 밀착력을 유지 또는 향상시키기 위하여 다양한 기술이 개발되어 왔다. 그러나 구리와 절연층간의 조도가 줄어듦에 따라, 상대적으로 절연층과 외부 보호용 절연층과의 밀착력이 구리와 절연층간의 밀착력보다 낮아지는 문제가 발생하게 되었다.

본 발명은 인쇄회로기판의 회로가 미세하면서도 신뢰성을 향상시킬 수 있는 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 표면에 패턴이 형성된 제1 절연층을 준비하는 단계; - 이 때, 상기 제1 절연층의 표면 및 상기 제1 절연층과 상기 패턴의 계면에는 제1 조도가 형성됨 -상기 제1 절연층의 표면 중, 상기 패턴이 형성되지 않은 영역에 제2 조도를 형성하는 단계 - 이때, 상기 제2 조도는 상기 제1 조도보다 큼 -; 및 상기 제2 조도가 형성된 제1 절연층에 제2 절연층을 형성하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판 제조방법이 제공된다.

또한, 상기 표면에 패턴이 형성된 제1 절연층을 준비하는 단계는, 표면에 상기 제1 조도가 형성된 금속층에 제1 절연층을 적층하는 단계; 상기 금속층을 에칭하여 상기 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 표면에 패턴이 형성된 제1 절연층을 준비하는 단계는, 제1 절연층의 표면에 제1 조도를 형성하는 단계; 상기 제1 조도가 형성된 제1 절연층의 표면에 시드층을 형성하는 단계; 상기 시드층 상에 상기 패턴을 도금하는 단계; 및 상기 시드층을 플레시 에칭하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 조도를 형성하는 단계와 상기 제2 조도를 형성하는 단계를 동일한 방법을 통해 수행될 수 있다.

또한, 상기 표면에 패턴이 형성된 제1 절연층을 준비하는 단계는, 표면에 상기 제1 조도가 형성된 금속막을 제1 절연층에 적층하는 단계; 상기 금속막 상에 상기 패턴을 도금 하는 단계; 및 상기 금속막을 플래시 에칭하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 조도를 형성하는 단계와, 상기 제2 조도를 형성하는 단계 중 적어도 어느 하나는, 플라즈마, 레이저, 디스미어 및 젯 퍼미스 처리 중 어느 하나를 통해 수행될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 표면에 패턴이 형성된 제1 절연층; - 이 때, 상기 제1 절연층과 상기 패턴의 계면에는 제1 조도가 형성됨 - 상기 제1 절연층에 적층되는 제2 절연층; - 이 때, 상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층의 계면에는 상기 제1 조도보다 큰 제2 조도가 형성됨 - 을 포함하는 인쇄회로기판이 제공된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1 절연층에 추가적인 조도처리를 하여 제1 절연층의 표면은 동일평면상에서 조도가 낮게 형성되는 영역과 조도가 크게 형성되는 영역을 형성할 수 있어 미세패턴이 구현되면서도 제2 절연층과의 밀착력이 상승되어 신뢰성이 향상된 인쇄회로기판을 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조방법을 도시한 순서도.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조방법을 도시한 도면.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조방법을 도시한 도면.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

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.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(100) 제조방법을 도시한 순서도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(100) 제조방법을 도시한 도면이다. 도 2 내지 도 5를 참조하면, 제1 절연층(110) 및 패턴(120)이 도시되어 있다.

인쇄회로기판(100)을 제조하기 위해 먼저, 표면에 패턴(120)이 형성된 제1 절연층(110)을 준비한다(S110). 이 때, 제1 절연층(110)의 표면 및 제1 절연층(110)과 패턴(120)의 계면에는 제1 조도(도 4의 A영역)가 형성된다.

제1 절연층(110)을 준비하는 공정은 아래와 같다. 도 2에 도시된 바와 같이,제1 절연층(110)의 표면에 제1 조도를 형성한다. 즉, 절연층(110)에 패턴(120)을 형성하기 이전에 제1 절연층(110)에 제1 조도를 형성하는데, 제1 조도는 후술되는 제2 조도에 대비하여 낮게 형성된다. 여기서, 제1 조도 형성은 디스미어(desmear), 플라즈마(plasma), 레이저(laser), 젯 퍼미스(jet pumice), 및 이온빔에칭(ion beam etching) 등의 처리를 통해 형성될 수 있다. 제2 조도 형성은 제1 조도 형성과 동일한 방법으로 수행될 수 있다. 제1 조도 형성의 방법은 제2 조도 형성의 방법을 서술하는 부분에서 설명하기로 한다.

그리고 제1, 제2 조도 형성은 처리시간 및 횟수 등에 의해 조도가 커지게 된다. 이에 따라, 제2 조도 형성 공정을 통해 제1 절연층(110)의 표면은 조도 처리가 더 수행됨으로써, 제1 절연층(110)의 동일한 일면에서 조도의 차이가 발생하게 된다.

다음으로, 제1 조도가 형성된 제1 절연층(110)의 표면에 시드층(seedlayer; 미도시)을 형성할 수 있다. 이러한, 시드층은 무전해 도금, 스퍼터링 등을 수행하여 형성할 수 있다. 조도가 낮게 형성된 제1 절연층(110)에 시드층을 형성한다.

그 다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 시드층 상에 패턴(120)을 도금한다. 시드층 상에 전해도금 등의 방법으로 선택적으로 증착하여 패턴(120)을 형성할 수 있다.

그 다음으로, 시드층을 플레시 에칭(etching)한다. 플레시 에칭으로 시드층을 제거 시 에칭량이 적어 미세회로 형성이 가능하다.

이와 같이, 제1 절연층(110)을 준비하고(S110), 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(110)의 표면 중, 패턴(120)이 형성되지 않은 영역에 제2 조도(도 4의 A영역)를 형성한다(S120). 이때, 제2 조도는 제1 조도보다 크다.

제2 조도(roughness)형성은 디스미어 처리에 의해 형성될 수 있다. 일반적으로 디스미어 처리는 기판의 비아홀 등의 가공 시 비아홀 내벽에 잔류하는 스미어(smear)를 제거하기 위한 처리를 의미하나, 본 실시예에서는 화학 조면화가 가능한 고분자를 포함한 에폭지 수지나 폴리아미드 이미드(polyamide imide) 등의 제1 절연층(110)을 디스미어 처리를 수행하여 제1, 제2 조도가 형성될 수 있도록 하였다. 즉, 디스미어 처리에 의해 제1 절연층(110)의 표면에 제2 조도가 크게 형성된다. 제 2 조도가 형성된 영역(A)은 후술되는 공정에 의해 제 2 절연층(130)이 직접 밀착되는 영역이 된다. 제1, 제2 조도의 형성은 과망간산염, 비크로메이트(non chromate), 과산화수소 등과 같은 산화제로 스웰링(swelling)함으로써 제1 절연층(110)에 거친 조도가 형성되도록 하는 것이다.

이에 따라, 제1 절연층(110)에서, 회로패턴(120)이 형성되는 영역(B)과 회로패턴(120)이 형성되지 않은 영역(A)의 조도차가 발생된다. 즉, 제1 절연층(110)의 일면에는 조도가 낮게 형성되는 영역(B)과 조도가 크게 형성되는 영역(A)이 발생된다. 패턴(120)의 미세화를 위해 조도가 낮게 형성된 제1 절연층(110)에 패턴(120)을 형성한 다음, 조도처리를 추가적으로 형성함으로써 제1 절연층(110)과 후술되는 제 2 절연층(130)의 밀착력을 증가시켜 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이러한, 제2 조도 형성은 디스미어처리 이외에, 플라즈마, 레이저 및 젯 퍼미스 등의 처리로 형성될 수 있는 등 그 변형예는 다양하다.

그리고 나서, 제2 조도가 형성된 제1 절연층(110)에 제 2 절연층(130)을 형성한다(S130). 제1 절연층(110)에 액상 상태의 제 2 절연층(130)을 인쇄 방식 또는 코팅 방식을 통하거나 또는 반경화상태의 제2 절연층(130)을 압착방식 또는 진공압착 또는 진공 가열 압착 방식 등으로 형성하고, 패턴(120)이 형성된 제1 절연층(110)에 제 2 절연층(130)을 형성하여 인쇄회로기판(100)을 제조할 수 있다. 여기서, 제1 절연층(110)에는 추가적인 디스미어처리 등에 의해 조도가 크게 형성되어 제 2 절연층(130)과의 밀착력이 상승되므로 신뢰성 좋은 인쇄회로기판(100)이 제조될 수 있다.

이와 같은 실시예로 제조된 인쇄회로기판(100)은 제1 절연층(110), 패턴(120) 및 제2 절연층(130)을 포함한다. 제1 절연층(110)과 패턴(120)의 계면에는 제1 조도가 형성되고, 제1 절연층(110)과 제2 절연층(130)의 계면에는 제1 조도보다 큰 제2 조도가 형성된다. 따라서, 패턴(120)은 미세화되어 있으면서, 제1 절연층(110)은 제2 절연층(130)과 밀착력이 강하게 형성되어 신뢰성이 좋을 수 있다.

지금까지 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예 중 표면에 패턴(120)이 형성된 제1 절연층(110)을 준비하는 공정(S110)은, 제1 절연층(110)의 표면에 제1 조도를 형성하고, 제1 절연층(110)의 표면에 시드층을 형성한 후 패턴(120)을 형성하고 플래시 에칭하는 것으로 설명하였다. 그러나 이는 본 발명의 이해와 설명의 편의를 도모하기 위한 일 실시예에 불과하며, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다. 이에 대한 다른 실시예는 아래와 같다.

도 6 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조방법을 도시한 도면이다. 본 실시예는 앞서 설명한 일 실시예와 제1 절연층(110)의 표면에 제1 조도를 형성하는 등의 공정이, 아래와 같이 변경된 것에 차이가 있으며, 이외의 구성은 동일하고 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

본 실시예의 표면에 패턴(221)이 형성된 제1 절연층(210) 준비는 아래와 같다.

먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 표면에 제1 조도가 형성된 금속층(220)과 제1 절연층(210)을 준비한다. 여기서, 금속층(220)은 동박일 수 있다. 금속층(220)의 일면은 제1 조도가 형성되어 거친 표면을 갖고 금속층(220)의 타면은 매끄러운 표면을 갖는다.

다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 조도가 형성된 금속층(220)의 면에 제1 절연층(210)을 적층한다. 제1 절연층(210)은 폴리머 재질 등으로 이루어져 금속층(220)에 적층되어 압착되면, 금속층(220)의 조도에 대응하여 제1 절연층(210)표면에 조도가 형성된다.

그리고 나서, 도 8에 도시된 바와 같이, 금속층(220)을 에칭하여 전부 제거함으로써, 제1 조도가 형성된 제1 절연층(210)을 형성한 후, 제1 절연층(210)의 제1 조도가 형성된 면에 화학동도금 등의 방법을 통해 도 9에 도시된 바와 같이 시드층(230)을 형성한다. 이후 도 10에 도시된 바와 같이 패턴도금 공법을 통해 패턴(221)을 형성하고, 시드층(230)을 제거한다. 이는 도 10에 도시된 바와 같다. 여기서, 시드층(230)과 패턴(221)은 동일하게 구리재질로 형성될 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에서는 제1 조도가 형성된 금속층(220)이 제1 절연층(210)에 제1 조도를 형성시키도록 적층된 다음 에칭으로 제거되고, 별도의 시드층(230)을 제1 절연층(210)에 화학동도금에 의해 형성되는 공정을 수행한다.

이와 달리, 시드층 기능을 하는 금속막(미도시)을 제1 절연층에 적층하는 공정을 수행할 수 있는데, 제1 절연층과 마주하는 금속막의 일면에는 제1 조도가 형성된다. 이러한, 금속막은 절연층에 전해도금 방법에 의해 패턴이 형성될 수 있도록 한다. 그 다음으로, 금속막 상에 패턴을 도금하고, 금속막을 플래시 에칭하여 제거할 수 있다. 이와 같이, 앞서 실시한 실시예의 금속층(220)이 제1 절연층(210)에 조도를 형성시킨 후 모두 제거되는 것과 달리, 본 실시예의 금속막은 패턴이 전해도금될 수 있도록 제1 절연층에 형성된다.

이와 같은 실시예들에 따른 인쇄회로기판 제조방법은 제1 절연층에 추가적인 조도처리를 하여 제1 절연층의 표면은 동일평면상에서 조도가 낮게 형성되는 영역과 조도가 크게 형성되는 영역을 형성할 수 있어 미세패턴이 구현되면서도 제2 절연층과의 밀착력이 상승되어 신뢰성이 향상된 인쇄회로기판을 제조할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

100: 인쇄회로기판
110, 210: 제1 절연층
120, 221: 패턴
130: 제2 절연층

Claims (7)

1. 제1조도가 형성된 금속층을 제1절연층에 적층하여 제1절연층의 표면에 제1조도를 형성하는 단계;
   상기 금속층을 에칭하여 제1절연층의 표면에 패턴을 형성하는 단계;
   상기 제1절연층의 표면 중 패턴이 형성되지 않은 부분에 제1조도보다 거칠기가 큰 제2조도를 형성하는 단계; 및
   상기 제2 조도가 형성된 제1 절연층에 제2 절연층을 형성하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판 제조방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 조도를 형성하는 단계와 상기 제2 조도를 형성하는 단계를 동일한 방법을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조방법.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 조도를 형성하는 단계와, 상기 제2 조도를 형성하는 단계 중 적어도 어느 하나는, 플라즈마, 레이저, 디스미어 및 젯 퍼미스 처리 중 어느 하나를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조방법.
   
7. 삭제

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