KR101189330B1 - 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판은 절연층과, 상기 절연층 위에 형성되어 있는 적어도 하나의 회로 패턴 또는 패드와, 상기 절연층 위에 형성되어 상기 패드의 상면을 노출하는 개구부를 갖는 보호층과, 상기 패드위에 형성되며, 상기 보호층의 개구부를 통해 상면을 노출하는 범프를 포함하며, 상기 범프의 상면은 상기 보호층의 상면을 기준으로 ±15㎛의 편차 내에 존재한다.

Description

인쇄회로기판 및 그의 제조 방법{The printed circuit board and the method for manufacturing the same}
본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것으로, 특히 인쇄회로기판의 제조 방법에 관한 것이다.
인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)은 전기 절연성 기판에 구리와 같은 전도성 재료로 회로 패턴을 인쇄하여 형성한 것으로, 전자부품을 탑재하기 직전의 기판(Board)을 말한다. 즉, 여러 종류의 전자 소자를 평판 위에 밀집 탑재하기 위해, 각 부품의 장착 위치를 확정하고, 부품을 연결하는 회로 패턴을 평판 표면에 인쇄하여 고정한 회로 기판을 의미한다.
또한, 최근 들어 전자산업의 발달에 따라 전자 부품의 고기능화, 소형화, 가격 경쟁력 및 단납기의 요구가 급증하고 있다. 이러한 추세에 대응하고자 인쇄회로기판업체에서는 세미 에디티브 방식(SAP: Semi Additive Process)을 적용하여 인쇄회로기판의 박형화 및 고밀도화 추세에 대응하고 있다.
도 1a 내지 도 1e는 종래 기술에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
우선적으로, 도 1a와 같이 절연성 기판(절연 플레이트)(1) 위에 형성된 제 1 금속층(미도시)을 이용하여 회로 패턴 또는 패드(3)를 형성한다. 상기 제 1 금속층은 구리, 니켈 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
상기 패드(3)가 형성되면, 상기 패드(3)가 형성된 절연성 기판(1) 위에 상기 형성된 패드(3)를 노출하는 솔더 레지스트(4)를 형성한다.
그런 다음, 도 1b에 도시된 바와 같이 상기 도포된 솔더 레지스트(4) 위에 마스크(5)를 형성한다. 이때, 상기 마스크(5)는 상기 형성된 패드(3)의 상면을 노출하는 개구부(6)를 갖는다.
그런 다음, 도 1c에 도시된 바와 같이 상기 형성된 마스크(5) 위에 제 2 금속층(7)을 형성한다. 이때, 상기 마스크(5)와 제 2 금속층(7) 간의 밀착력을 확보하기 위해, 상기 마스크(5)의 표면 처리를 수행할 수도 있다.
그런 다음, 도 1d에 도시된 바와 같이, 상기 형성된 제 2 금속층(7)을 씨드층으로 도금을 수행하여 상기 패드(3) 위에 범프(8)를 형성한다. 이때, 상기 범프(8)는 상기 패드(3)와 동일한 구리, 니켈 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
그런 다음, 도 1e에 도시된 바와 같이 박리 및 에칭 공정을 거쳐 불필요한 부분인 상기 마스크(5) 및 제 2 금속층(7)을 제거한다.
그러나, 상기와 같이 종래 기술에 따른 인쇄회로기판은 솔더 레지스트(4)의 개구부 위로 상기 범프(8)가 돌출되어 있으며, 이에 따라 소자 실장시 열팽창 계수의 불일치로 상기 인쇄회로기판에 스트레스가 전달되는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 실시 예에서는 새로운 구조의 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 범프 구조 변화에 의해 인쇄회로기판에 전달되는 스트레스를 최소화시켜 신뢰성을 향상시킬 수 있는 인쇄회로기판 및 이의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판은 절연층과, 상기 절연층 위에 형성되어 있는 적어도 하나의 회로 패턴 또는 패드와, 상기 절연층 위에 형성되어 상기 패드의 상면을 노출하는 개구부를 갖는 보호층과, 상기 패드위에 형성되며, 상기 보호층의 개구부를 통해 상면을 노출하는 범프를 포함하며, 상기 범프의 상면은 상기 보호층의 상면을 기준으로 ±15㎛의 편차 내에 존재한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법은 절연 기판 위에 패드를 형성하는 단계와, 상기 절연 기판 위에 상기 패드의 상면을 노출하는 개구부가 형성된 보호층을 형성하는 단계와, 상기 형성된 보호층을 마스크로 하여 상기 보호층의 개구부를 매립하는 범프를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 범프 구조를 변화시킴으로써 인쇄회로기판에 전달되는 스트레스를 최소화시킬 수 있으며, 이에 따라 신뢰성 높은 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.
도 1a 내지 도 1e는 종래 기술의 인쇄회로기판을 제조하기 위한 방법을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법을 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 단면도이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법을 나타낸 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 인쇄회로기판은 절연 플레이트(101), 상기 절연 플레이트(101) 위에 형성되는 회로 패턴(도시하지 않음)과 연결되어 있는 패드(103), 상기 패드(103) 위에 형성되는 범프(107), 상기 범프(107)의 도금 씨드층(106) 및 상기 회로 패턴을 덮는 보호층(104)을 포함한다.
상기 절연 플레이트(101)는 열경화성 또는 열가소성 고분자 기판, 세라믹 기판, 유-무기 복합 소재 기판, 또는 글라스 섬유 함침 기판일 수 있으며, 고분자 수지를 포함하는 경우, 에폭시계 절연 수지를 포함할 수 있으며, 이와 달리 폴리 이미드계 수지를 포함할 수도 있다.
상기 절연 플레이트(101) 위에는 복수의 회로 패턴과 연결되어 있는 복수의 패드(103)가 형성되어 있다. 상기 패드(103)는 인쇄회로기판 위에 실장되는 소자를 장착하기 위한 용도로 형성되며, 솔더(도시하지 않음)가 부착되는 패드(103)를 의미한다.
상기 패드(103)는 전도성 물질로 형성되며, 절연 플레이트(101) 상에 형성되는 동박층을 패터닝하여 회로 패턴을 형성하는 경우, 구리를 포함하는 합금으로 형성될 수 있다.
상기 패드(103) 위에는 상기 패드(103)의 상면을 덮는 복수의 범프(107)가 형성되어 있다. 이때, 상기 범프(107)는 전기동도금으로 상기 패드(103)의 상면의 면적보다 좁은 면적을 갖도록 형성될 수 있다.
이때, 상기 범프(107)는 보호층(104)의 측면에 형성된 도금층(106)을 씨드층으로 전기동도금하여 형성될 수 있다. 상기 도금층(106)은 화학동도금으로 상기 보호층(104)의 상면 및 측면에 형성될 수 있다.
또한, 상기 범프(107)는 도금에 의해 형성되기 때문에, 상기 범프(107)의 상면 및 상기 상면과 대향하는 하면의 면적은 동일하다. 상기 범프(107)는 상면과 하면의 면적이 동일한 원 기둥 형상이나 사각 기둥 형상 등으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 보호층(104)은 상기 패드(103)를 노출하는 개구부(105)를 갖으며, 상기 범프(107)는 상기 개구부(105)를 매립하며 형성된다. 이에 따라, 상기 범프(107)는 상기 개구부(105)의 면적과 동일한 면적을 갖는다.
실질적으로, 상기 범프(107)의 면적 중 일부는 상기 도금층(106)이 차지하고 있으며, 이에 따라 상기 범프(107)는 상기 도금층(106)을 포함할 수 있다.
상기 범프(107)는 상기 패드(103)와 동일한 재질인 구리를 포함하는 합금으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 범프(107)는 주석을 포함하는 합금으로 형성된 솔더 범프일 수도 있다.
다시 말해서, 상기 패드(103) 위에는 구리를 포함하는 합금을 도금한 범프(107)가 형성되어 있을 수도 있고, 주석을 포함하는 합금을 도금한 범프(107)가 형성되어 있을 수도 있다.
이때, 상기 범프(107)는 상기 보호층(104)을 마스크로 하여, 상기 보호층(104)이 가지는 개구부(105)를 매립하여 형성되며, 이에 따라 상기 범프(107)의 상면은 상기 보호층(104)의 상면과 동일한 평면상에 놓이게 된다. 다시 말해서, 일반적인 범프 형상은 상기 보호층(104)의 표면 위로 돌출된 형태를 가지나, 본 발명에 따른 실시 예에서는 상기 범프(107)의 상면이 상기 보호층(104)의 상면과 동일 평면상에 존재하도록 한다.
상기 절연 플레이트(101) 위에는 회로 패턴을 덮으며 보호층(104)이 형성되어 있다.
상기 보호층(104)은 절연 플레이트(101)의 표면을 보호하기 위한 것으로, 절연 플레이트(101)의 전면에 형성되며, 노출되어야 하는 패드(103)의 상면을 개방하는 개구부(105)를 가진다.
이때, 상기 보호층(104)은 솔더 레지스트일 수 있다.
상기 범프(107)는 상기 보호층(104)이 갖는 개구부(105)를 매립하여 형성되며, 상기 범프(107)의 상면은 상기 보호층(104)의 상면과 동일한 평면상에 놓이도록 형성된다.
즉, 종래 기술에 따르면, 보호층(104)의 개구부(105)를 매립하며 상기 범프(107)가 형성되는데, 이때 상기 범프(107)는 상기 보호층(104)의 표면으로부터 돌출되도록 형성된다. 이는 상기 보호층(104) 위에 별도로 형성되는 마스크에 의해 상기 범프(107)가 형성되기 때문이다.
그러나, 상기와 같이 범프(107)가 형성되면, 상기 범프(107)를 형성시키기 위해 별도로 마스크를 형성해야 하기 때문에 공정 수가 증가하며, 보호층(104)의 표면 위로 상기 범프(107)가 돌출되기 때문에 열팽창계수의 불일치에 의해 상기 인쇄회로기판에 스트레스가 전달되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명에 따른 실시 예에서는 상기 보호층(104)을 마스크로 하여 상기 범프(107)를 형성하며, 이에 따라 상기 범프(107) 구조는 상기 보호층(104)의 표면 높이와 동일하게 형성되게 된다.
상기 범프(107)의 상면이 상기 보호층(104)의 상면과 동일 평면상에 놓이게 되면, 다시 말해서 상기 범프(107)가 상기 보호층(104)의 표면 위로 돌출되지 않고, 상기 보호층(104)의 표면과 동일 높이에 존재하는 경우 상기 인쇄회로기판(100)에 전달되는 스트레스를 최소화할 수 있으며, 이에 따라 상기 인쇄회로기판(100)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이때, 상기 범프(107)는 제조 공정을 고려하여 상기 보호층(104)의 표면을 기준으로 ±15㎛의 높이 편차를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
상기와 같으 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 범프 구조를 변화시킴으로써 인쇄회로기판에 전달되는 스트레스를 최소화시킬 수 있으며, 이에 따라 신뢰성 높은 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.
도 3 내지 도 8을 참조하여, 도 2의 인쇄회로기판을 제조하는 방법을 설명한다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법을 나타낸 단면도이다.
먼저, 도 3과 같이 절연 플레이트(101)를 준비한다.
도 3의 절연 플레이트(101)에는 복수의 회로 패턴이 형성되어 있으며, 절연 플레이트(101)의 하부에도 회로 패턴이 형성될 수 있다.
즉, 상기 절연 플레이트(101)가 복수의 적층 구조 중 한 절연층을 의미하는 경우, 상기 절연 플레이트(101)의 상부 또는 하부에 복수의 회로 패턴(도시하지 않음)이 연속적으로 형성될 수 있으며, 그렇지 않은 경우, 상기 절연 플레이트(101)의 상부 및 하부 모두에 복수의 회로 패턴이 연속적으로 형성될 수 있다.
상기 절연 플레이트(101)는 열경화성 또는 열가소성 고분자 기판, 세라믹 기판, 유-무기 복합 소재 기판, 또는 글라스 섬유 함침 기판일 수 있으며, 고분자 수지를 포함하는 경우, 에폭시계 절연 수지를 포함할 수 있으며, 이와 달리 폴리 이미드계 수지를 포함할 수도 있다.
이후, 상기 절연 플레이트(101) 위에 도전층(102)을 적층한다.
상기 도전층(102)은 상기 절연 플레이트(101) 위에 구리를 포함하는 금속을 비전해 도금하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 회로 패턴은 상기 도전층(102)을 식각하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 도전층(102)은 상기 절연 플레이트(101)에 비전해 도금을 하여 형성하는 것과는 달리, CCL(Copper Clad Laminate)을 사용할 수 있다.
상기 도전층(102)을 비전해 도금하여 형성하는 경우, 상기 절연 플레이트(101)의 상면에 조도를 부여하여 도금이 원활히 수행되도록 할 수 있다.
상기 절연 플레이트(101)와 도전층(102)의 적층 구조에서 상기 도전층(102)을 식각하여 도 4의 패드(103) 및 회로 패턴(도시 하지 않음)을 형성한다.
이때, 상기 절연 플레이트(101)에 형성된 도전층(102)은 상기 절연 플레이트(101)의 상면 및 하면에 각각 형성되어 있을 수 있으며, 이에 따라 상기 회로 패턴(도시하지 않음) 및 패드(103)는 상기 절연 플레이트(101)의 하면에도 형성될 수 있다.
이와 같이, 상기 절연 플레이트(101)의 적어도 한 면에는 상기와 같은 회로 패턴과 패드(125)가 형성되어 있으며, 도 5와 같이 상기 절연 플레이트(110)에 형성된 회로 패턴을 매립하도록 하는 보호층(104)을 형성한다. 이때, 상기 보호층(104)은 솔더 레지스트일 수 있다.
상기 보호층(104)은 상기 패드(103)를 노출하는 개구부(105)를 포함하며, 상기 개구부(105)는 상기 패드(103)의 폭보다 작은 폭을 갖도록 형성됨으로써, 상기 패드(103)의 가장자리 영역은 상기 보호층(104)에 의해 보호된다.
상기 보호층(104)의 개구부(105)는 레이저 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 레이저 공정은 작업의 유연성이 높고, 복잡한 형상이나 소량의 제품을 비싼 금형비 부담 없이 가공할 수 있으며, 다품종 소량 생산의 최근 시장 상황에 적합하여 시제품 가공에도 많이 적용된다.
상기 레이저 공정은 광학 에너지를 표면에 집중시켜 재료의 일부를 녹이고 증발시켜, 원하는 형태를 취하는 절단 방법으로, 컴퓨터 프로그램에 의해 복잡한 형성도 쉽게 가공할 수 있고, 다른 방법으로는 절단하기 어려운 복합재료도 가동할 수 있다. 절단 직경이 최소 0.005mm까지도 가능하며, 가공 가능한 두께 범위도 넓다.
이때 레이저 드릴로, YAG(Yttrium Aluminum Garnet)레이저나 CO2 레이저를 이용하는 것이 바람직하다. YAG 레이저는 동박층 및 절연층 모두를 가공할 수 있는 레이저이고, CO2 레이저는 절연층만 가공할 수 있는 레이저이다.
이후, 도 6과 같이 상기 보호층(104)의 상면 및 측면에 도금층(106)을 형성한다. 상기 도금층(106)은 화학동도금 방식으로 상기 보호층(104)의 상면, 측면에 형성될 수 있다.
상기 화학동도금 방식은 탈지 과정, 소프트 부식 과정, 예비 촉매 처리 과정, 촉매 처리 과정, 활성화 과정, 무전해 도금 과정 및 산화방지 처리 과정의 순서로 진행될 수 있다.
또한, 상기 동도금은 두께에 따라 헤비 동도금(Heavy Copper, 2㎛이상), 미디엄 동도금(Medium Copper, 1~2㎛), 라이트 동도금(Light Copper, 1㎛이하)으로 각각 구분되며, 여기에서는 미디엄 동도금 또는 라이트 동도금으로 0.5~1.5㎛를 만족하는 도금층(106)을 형성한다.
다음으로, 도 7과 같이 상기 보호층(104)의 개구부(105)를 매립하여 범프(107)를 형성한다.
상기 범프(107)는 전기동도금 처리에 의해 상기 개구부(105) 전체를 매립하여 형성될 수 있으며, 이와 달리 상기 개구부(105)의 일부만을 매립하여 형성될 수도 있다.
본 발명의 제 1 실시 예에서는 상기 개구부(105)의 전체를 매립하여 상기 범프(107)를 형성한다. 이에 따라, 상기 형성되는 범프(107)는 상기 형성되는 보호층(104)의 표면과 동일 높이를 가진다. 다시 말해서, 상기 범프(107)의 상면은 상기 보호층(104)의 상면과 동일 평면상에 존재하게 된다.
보다 구체적으로, 상기 범프(107)는 추후 공정을 고려하여 상기 보호층(104)의 상면을 기준으로 ±15㎛ 편차 내에 상면이 놓이도록 형성한다.
이때, 상기 범프(107)는 상기 패드(103)와 동일한 구리를 포함하는 합금을 도금하여 형성될 수 있다.
또한, 이와 달리 상기 범프(107)는 주석을 포함하는 합금을 도금하여 형성될 수도 있다. 즉, 상기 범프(107)는 주석으로만 형성될 수 있으며, 상기 주석과 팔라듐을 일정 비율로 혼합한 합금으로 형성될 수 있으며, 상기 주석과 팔라듐 이외에도 은을 추가로 포함한 합금으로 형성될 수 있다.
상기 범프(107)가 상기 구리를 포함하는 합금으로 형성되는 경우, 추후 상기 범프(107) 위에는 솔더(solder)가 추가적으로 형성될 수도 있을 것이다.
또한, 상기 범프(107)가 주석을 포함하는 합금으로 형성되는 경우, 상기 범프(107) 자체가 솔더 역할을 수행할 수 있다.
다음으로, 도 8과 같이 식각 과정을 수행하여 상기 보호층(104)의 상면에 형성된 도금층(106)과 상기 형성된 범프(107) 중 상기 도금층(106)에 의해 상기 보호층(104) 표면 위로 돌출되어 있는 부분을 선택적으로 제거한다.
즉, 상기 범프(107)가 형성되면, 상기 씨드층으로 사용한 상기 도금층(106)을 선택적으로 제거한다. 이때, 상기 도금층(106)은 플래쉬 에칭 공정에 의해 상기 보호층(106)의 상측 표면에서 제거될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법에 의하면, 상기 보호층(104)의 표면과 상기 범프(107)의 표면이 동일 평면상에 놓이도록 함으로써, 인쇄회로기판에 전달되는 스트레스를 최소화할 수 있다.
이하, 도 9 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 인쇄회로기판을 설명한다. 이때, 설명의 편의상 실질적으로 상기 제 1 실시 예에 따른 인쇄회로기판과 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 인쇄회로기판(200)은 절연 플레이트(201), 상기 절연 플레이트(201) 위에 형성되는 회로 패턴(도시하지 않음)과 연결되어 있는 패드(203), 상기 패드(203) 위에 형성되는 제 1 범프(207). 상기 제 1 범프(207) 위에 형성되는 제 2 범프(208), 상기 제 1 범프(207) 및 제 2 범프(208)의 도금 씨드층(206) 및 상기 회로 패턴을 덮는 보호층(204)을 포함한다.
실질적으로, 상기 제 2 실시 예에 따른 인쇄회로기판(200)은 상기 제 1 실시 예에 따른 인쇄회로기판(100)과 범프 구조만이 상이할 뿐, 그 이외의 부분은 모두 동일하다.
이에 따라, 상기 인쇄회로기판(100)과 상이한 범프 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
본 발명의 제 2 실시 예에 따른 인쇄회로기판(200)은 제 1 범프(207) 및 제 2 범프(208)를 포함한다.
상기 제1 범프(207)는 상기 패드(203) 위에 형성되며, 구리를 포함하는 합금으로 형성된다.
또한, 상기 제 2 범프(208)는 상기 제 1 범프(207) 위에 형성되며, 주석을 포함하는 합금으로 형성된다.
즉, 상기 제 1 범프(207)는 구리를 포함하는 합금을 도금하여 상기 보호층(104)의 개구부(105)의 일부만을 매립하도록 형성된다.
또한, 상기 제 2 범프(208)는 상기 형성된 제 1 범프(207) 위에 상기 보호층(204) 개구부(205)의 전체를 매립하도록 상기 주석을 포함하는 합금을 도금하여 형성된다.
이때, 상기 제 2 범프(208)의 상면은 상기 보호층(204)의 상면과 동일 평면상에 놓이게 되며, 보다 구체적으로 상기 제 2 범프(208)의 상면은 상기 보호층(204)의 표면 높이를 기준으로 ±15㎛ 내에 존재한다.
도 10 내지 도 13을 참조하여, 도 9의 인쇄회로기판을 제조하는 방법을 설명한다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법을 나타낸 단면도이다.
먼저, 도 10와 같이 절연 플레이트(201)를 준비한다.
상기 절연 플레이트(201)는 열경화성 또는 열가소성 고분자 기판, 세라믹 기판, 유-무기 복합 소재 기판, 또는 글라스 섬유 함침 기판일 수 있으며, 고분자 수지를 포함하는 경우, 에폭시계 절연 수지를 포함할 수 있으며, 이와 달리 폴리 이미드계 수지를 포함할 수도 있다.
이후, 상기 절연 플레이트(201) 위에 도전층(202)을 적층하고, 상기 적층된 도전층(202)을 선택적으로 식각하여 패드(203)를 형성한다.
상기 절연 플레이트(201)의 적어도 한 면에는 회로 패턴과 패드(203)가 형성되어 있으며, 상기 절연 플레이트(101)에 형성된 회로 패턴을 매립하도록 하는 보호층(204)을 형성한다.
이때, 상기 보호층(204)은 상기 패드(203)를 노출하는 개구부(205)를 포함하며, 상기 개구부(205)는 상기 패드(203)의 폭보다 작은 폭을 갖도록 형성됨으로써, 상기 패드(203)의 가장자리 영역은 상기 보호층(204)에 의해 보호된다.
이후, 상기 보호층(204)의 상면 및 측면에 도금층(206)을 형성한다. 상기 도금층(206)은 화학동도금 방식으로 상기 보호층(204)의 상면, 측면에 형성될 수 있다.
다음으로, 도 11과 같이 상기 보호층(204)의 개구부(205)를 매립하여 제 1 범프(207)를 형성한다.
상기 제 1 범프(207)는 전기동도금 처리에 의해 상기 개구부(205)의 일부만을 매립하여 형성된다.
이때, 상기 제 1 범프(207)는 상기 패드(203)와 동일한 구리를 포함하는 합금을 도금하여 형성될 수 있다.
다음으로, 도 12와 같이 상기 제 1 범프(207) 위에 제 2 범프(208)를 형성한다. 상기 제 2 범프(208)는 상기 개구부(205) 전체를 매립하여 형성될 수 있다.
상기 제 2 범프(208)는 주석을 포함하는 합금을 도금하여 형성된다. 즉, 상기 제 2 범프(208)는 주석으로만 형성될 수 있으며, 상기 주석과 팔라듐을 일정 비율로 혼합한 합금으로 형성될 수 있으며, 상기 주석과 팔라듐 이외에도 은을 추가로 포함한 합금으로 형성될 수 있다.
다음으로, 도 13과 같이 식각 과정을 수행하여 상기 보호층(206)의 표면에 형성된 도금층(206)을 선택적으로 제거한다.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 범프 구조를 변화시킴으로써 인쇄회로기판에 전달되는 스트레스를 최소화시킬 수 있으며, 이에 따라 신뢰성 높은 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200: 인쇄회로기판
101, 201: 절연 플레이트
103, 203: 패드
104, 204: 보호층
106, 206: 도금층
107, 207, 208: 범프

Claims (17)

  1. 절연층;
    상기 절연층 위에 형성되어 있는 적어도 하나의 회로 패턴 또는 패드;
    상기 절연층 위에 형성되어 상기 패드의 상면을 노출하는 개구부를 갖는 보호층;
    상기 보호층의 측면에 형성된 도금층;
    상기 패드 위에 상기 개구부를 매립하여 형성되고, 상기 보호층의 상면을 기준으로 ±15㎛의 편차 내에 상면이 위치한 범프를 포함하며,
    상기 범프는,
    상기 도금층을 씨드층으로 구리를 포함하는 금속을 도금하여 형성된 제 1 범프와,
    상기 도금층을 씨드층으로 주석을 포함하는 합금으로 형성된 제 2 범프를 포함하는 인쇄회로기판.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보호층은 솔더 레지스트를 포함하는 인쇄회로기판.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 2 범프 각각의 상면 및 상기 상면과 대향하는 하면의 면적은 동일한 인쇄회로기판.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 2 범프는 상기 보호층을 마스크로 하여 상기 보호층의 개구부를 매립하며 형성되는 인쇄회로기판.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 범프의 상면은 상기 보호층의 상면과 동일 평면상에 존재하는 인쇄회로기판.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 2 범프는 상기 보호층 개구부의 면적과 동일한 면적을 갖도록 형성되는 인쇄회로기판.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 절연 기판 위에 패드를 형성하는 단계;
    상기 절연 기판 위에 상기 패드의 상면을 노출하는 개구부가 형성된 보호층을 형성하는 단계;
    상기 보호층의 상면 및 측면을 감싸는 도금층을 형성하는 단계;
    상기 형성된 도금층을 씨드층으로 구리를 포함하는 합금을 도금하여 상기 패드 위에 상기 보호층 개구부의 일부를 매립하는 제 1 범프를 형성하는 단계; 및
    상기 형성된 도금층을 씨드층으로 주석을 포함하는 합금을 도금하여 상기 제 1 범프 위에 상기 보호층 개구부를 매립하는 제 2 범프를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1 범프 및 제 2 범프는 상기 형성된 보호층을 마스크로 하여 형성되는 인쇄회로기판의 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 보호층을 형성하는 단계는
    상기 절연 기판 위에 상기 절연 기판의 표면을 보호하는 솔더 레지스트를 형성하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
  11. 삭제
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제 2 범프를 형성하는 단계는
    상기 보호층의 개구부를 매립하며 상기 보호층의 상면까지 상기 제 2 범프를 형성하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 형성된 제 2 범프의 상면은 상기 보호층의 상면과 동일 평면상에 존재하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 형성된 제 2 범프의 상면은 상기 보호층의 상면을 기준으로 ±15㎛의 편차 내에 존재하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 및 2 범프 각각은, 상면 및 상기 상면과 대향하는 하면의 면적이 동일한 인쇄회로기판의 제조 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
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