KR101399408B1

KR101399408B1 - 프린트 배선 기판의 제조 방법

Info

Publication number: KR101399408B1
Application number: KR1020080134864A
Authority: KR
Inventors: 치카 카와카미
Original assignee: 심팔 일렉트로닉스 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2014-05-26
Also published as: TW200942112A; JP2009295957A; KR20090071494A

Abstract

초미세 피치의 배선으로 해도 폭방향의 단면(횡단면)의 표면이 평탄해지는 배선을 제작할 수 있는 프린트 배선 기판의 제조 방법을 제공한다.

절연 기재(10)의 표면에 도전성의 하지층(23)을 형성하고, 이 하지층(23)의표면에 포토레지스트층(31)을 형성하여 이 포토레지스트층(31)에 소정의 패턴을 노광·현상하여 패터닝함으로써 상기 하지층(23)을 노출시키는 오목부(33A)를 형성하고, 이 오목부의 하지층(23) 위에 동 도금층(24)을 형성하고, 그 후 패터닝된 포토레지스트층(31)을 박리하고, 이어서 포토레지스트층(31)의 박리에 의해 노출된 하지층(23)을 제거하여 배선 패턴을 형성하는 프린트 배선 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 동 도금층의 형성을 PPR(주기적 역전류 펄스) 도금법으로 행하고, 이때 황산동 5수화물의 농도가 50 ~ 90g/L이고 황산 농도가 180 ~ 210g/L인 도금액을 이용하여 인가하는 펄스의 전류 밀도비를 정(正):부(負) = 1:1.2 ~ 1:1.8의 범위의 도금 조건으로 한다.

Description

프린트 배선 기판의 제조 방법{Method of manufacturing for printed wiring board}

본 발명은 COF 필름 캐리어 테이프 등의 프린트 배선 기판의 제조 방법에 관한 것이다.

절연 필름, 접착제층 및 도전성 금속박으로 형성된 배선 패턴이 형성된 3층 구조의 TAB 테이프 혹은 절연 필름 위에 직접 도전성 금속박으로 이루어지는 배선 패턴이 형성된 2층 구조의 COF 테이프 등의 프린트 배선판의 출력측 아우터 리드 및 입력측 아우터 리드는, 예를 들어 액정 패널 혹은 강성(rigid) 프린트 배선판의 회로부와 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)으로 전기적으로 접속된다.

최근 액정 화면의 고정밀화에 수반하여 드라이버 IC 칩의 금 범프의 미세 피치화가 진행됨에 따라 COF(Chip On Film) 등의 IC 실장용 프린트 배선판에서도 이너 리드 피치가 20㎛ 이하로 세선화된 회로를 형성하는 것이 필요해지고 있으며, 15㎛ 피치도 시야에 들어 왔다.

종래에는 이와 같이 세선화된 프린트 배선판을 형성하기 위해서는 사용할 도 전성 금속박을 얇게 할 필요가 있다고 생각되었다. 예를 들어, 10㎛ 이하의 선폭, 배선 간격을 10㎛ 이하로 한 회로를 에칭에 의해 형성하고자 하는 경우에는, 도체가 되는 도전성 금속박(예: 전해 동박)의 두께를 선폭 이하(예를 들어, 5㎛ 이하)로 하지 않으면 원하는 세선화된 선폭(예를 들어, 선폭을 6㎛ 이상)으로 할 수 없다는 문제가 있다. 또한, 선폭이 가늘면 이너 리드 본딩에 있어서의 주석 도금 흐름에 의한 동 부식에 의해 Cu가 더욱 가늘어지거나 패턴이 기울어질 가능성이 있다.

그렇지만 Cu박 등의 도전성 금속박의 두께를 5㎛ 이하로 하면 이방성 도전 필름(ACF)에 의한 접속 신뢰성이 현저하게 저하된다. 이는 Cu박과 같은 도전성 금속박의 두께 혹은 피치에 대하여, 이방성 도전 접착제 중에 함유되는 도전성 입자의 사이즈가 큰 점 및 바인더가 되는 접착제 시트 두께가 두꺼운 점에 기인하는 기계적 제약으로 추측되고 있다.

그런데 최근에는 세미 애디티브(Semi-Additive)법에 의한 초미세 피치 배선 패턴의 형성 기술이 진보하여, 이 기술에 의해 Cu 등의 도체 두께가 8㎛로 두껍더라도 20㎛ 피치 이하의 배선 패턴을 형성하는 것이 가능해졌다.

이와 같은 세미 애디티브법은 절연체층 위에 하지층을 형성하고, 이어서 이 위에 배선 패턴의 리버스가 되는 레지스트 패턴을 형성한 후, 전기 동 도금하고, 그 후 레지스트를 박리하고 하지층을 제거하여 배선 패턴을 형성하는 것이다.

이와 같은 세미 애디티브법에서의 도금 공정에서는, 황산동계 도금액을 이용하는 것이 주류이고, 도금법으로서는 직류 도금법, PC(정전류, Pulse Current) 도금법, PPR(주기적 역전류, Periodic Pulse Reverse) 도금법 등이 알려져 있지만, 도금액 관리의 용이함 등으로 인하여 직류 도금법이 주류이다.

이와 같은 세미 애디티브법에서는 동박을 패터닝하는 방법과 비교하여 배선 패턴의 표면의 평탄성이 저하되는 것이 염려되며, 초미세 피치의 배선 패턴을 정밀하게 관찰하면, 배선의 폭방향으로 절단된 단면에서 표면이 위로 볼록한 형상이 되는 경향이 있음을 알 수 있다.

여기서, 세미 애디티브법에서 배선 패턴의 평탄화를 고려한 종래 기술로서는 이하와 같은 것이 있다.

예를 들어, 특허 문헌 1에는, 세미 애디티브법에 의해 도금 레지스트로 형성된 비아 랜드 패드 부분 및/또는 배선 회로 부분에 산성 전기 동 도금에 의해 동을 충전하여 배선 회로를 형성할 때에, 리버스 전해를 행하여 배선 회로 표면을 평탄화하는 기술이 개시되어 있지만, 어디까지나 비아 랜드 패드 부분의 평탄화에 관련된 기술이다.

또한, 특허 문헌 2에는, 도체 패턴을 PPR 도금에서 필요한 두께보다 약간 두껍게 형성한 후, 표면의 여분의 도금층을 연마에 의해 절삭함으로써 평탄한 패턴을 얻는 기술이 개시되어 있다.

특허 문헌 3에는, 평면 코일의 제조에 관련된 것이지만, PPR 도금에 의해 도금 두께의 편차를 작게 하는 기술이 개시되어 있다.

이와 같이, 종래 기술에는 세미 애디티브법에 의해 초미세 피치의 배선 패턴을 형성할 때에, 배선의 폭방향의 단면의 표면이 볼록한 형상이 되는 문제점을 해 결하는 기술이 없다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2005-146328호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2002-246744호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2006-203013호 공보

본 발명은, 상술한 상황에 착안하여 초미세 피치의 배선으로 해도 폭방향의 단면(횡단면)의 표면이 평탄해지는 배선을 제작할 수 있는 프린트 배선 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제l 양태는, 절연 기재의 표면에 도전성의 하지층을 형성하고, 이 하지층의 표면에 포토레지스트층을 형성하여 이 포토레지스트층에 소정의 패턴을 노광·현상하여 패터닝함으로써 상기 하지층을 노출시키는 오목부를 형성하고, 이 오목부의 하지층 위에 동 도금층을 형성하고, 그 후 패터닝된 포토레지스트층을 박리하고, 이어서 포토레지스트층의 박리에 의해 노출된 하지층을 제거하여 배선 패턴을 형성하는 프린트 배선 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 동 도금층의 형성을 PPR(주기적 역전류 펄스) 도금법으로 행하고, 이때 황산동 5수화물의 농도가 50 ~ 90g/L이고 황산 농도가 180 ~ 210g/L인 도금액을 이용하여 인가하는 펄스의 전류 밀도비를 정(正):부(負) = 1:1.2 ~ 1:1.8의 범위의 도금 조건으로 하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선 기판의 제조 방법이다.

이와 같은 제1 양태에서는 동 도금층의 형성을 소정 조건하의 PPR법으로 행함으로써, 횡단면의 표면이 평탄한 초미세 피치의 배선을 형성할 수 있다. 또한, 표면이 평탄해지기 때문에, 배선 패턴의 AOI(Automatic Optical Inspection) 등의 자동 검사가 용이해진다.

본 발명의 제2 양태는, 상기 동 도금층의 형성에서 인가하는 펄스의 인가 시간을, 정을 18 ~ 22msec, 부를 0.5 ~ 1.5msec로 하는 것을 특징으로 하는 제1 양태에 기재된 프린트 배선 기판의 제조 방법이다.

이와 같은 제2 양태에서는, PPR법의 펄스를 소정의 펄스로 함으로써, 더욱 확실하게 평탄한 초미세 피치의 배선을 제조할 수 있다.

본 발명의 제3 양태는, 배선 피치가 30㎛ 이하인 배선 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 제1 또는 제2의 양태에 기재된 프린트 배선 기판의 제조 방법이다.

이와 같은 제3 양태에서는, 배선 피치가 30㎛ 이하인 배선 패턴을 형성할 수 있다.

본 발명의 제4 양태는, 상기 동 도금층의 표면에 금 도금층을 형성한 후, 포토레지스트층을 박리하는 것을 특징으로 하는 제1 내지 제3 중 어느 한 양태에 기재된 프린트 배선 기판의 제조 방법이다.

이와 같은 제4 양태에서는, 동 도금층 위에 금 도금을 형성한 후 레지스트층을 박리함으로써, 레지스트층의 박리 공정에서의 배선 표면의 에칭이 방지되고, 또한 확실하게 표면이 평탄한 미세 피치의 배선 패턴이 얻어진다.

본 발명의 제5 양태는, 상기 하지층이, Ni-Cr 합금으로 이루어지는 씨드층과 동 박막층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 제1 내지 제4 중 어느 한 양태에 기재된 프린트 배선 기판의 제조 방법이다.

이와 같은 제5 양태에서는, 하지층을 Ni-Cr 합금으로 이루어지는 씨드층과 동 박막층으로 형성함으로써, 동 도금층이 양호하게 형성될 수 있고 또한 레지스트 박리 후의 하지층의 제거가 비교적 용이하며, 보다 확실하게 표면이 평탄한 초미세 피치의 배선 패턴이 얻어진다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 따른 프린트 배선 기판의 제조 방법을 설명한다.

도 l에는, 일 실시형태에 따른 프린트 배선 기판의 제조 방법에 의해 제조한 프린트 배선 기판인 COF 필름 캐리어 테이프를 나타낸다.

도 1에 나타내는 본 실시형태의 COF 필름 캐리어 테이프(1)는, 폴리이미드층으로 이루어지는 절연 기재(10) 위에, 도체층으로 이루어지는 원하는 패턴을 가지는 배선 패턴(20)을 형성한 것이고, 배선 패턴(20)은, 일반적으로는 단자가 되는 이너 리드(21A, 22A) 및 아우터 리드(21B, 22B)를 가지는 배선을 구비한다. COF 필름 캐리어 테이프(1)의 절연 기판(10)의 폭방향의 양측에는, 일반적으로는 스프로킷 홀(2)이 형성되고, 배선 패턴(20)의 이너 리드(21A, 22A) 및 아우터 리드(21B, 22B)를 제외한 영역에는, 배선 패턴(20)을 덮도록 솔더 레지스트층(3)이 마련되어 있다

여기서, 도 1의 프린트 배선 기판의 제조 방법에 대하여 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다.

도 2는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 프린트 배선 기판의 제조 방법의 각 공정에 있어서의 기판의 단면의 예를 나타내는 도면이다.

도 2의 (a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 프린트 배선 기판 의 제조 방법에서는, 절연 기재(10)의 적어도 일방의 표면에 도전성 금속박층으로 이루어지는 씨드층(21)을 형성한다. 여기서 절연 기재(10)는, 절연성 수지로 이루어지는 판, 필름, 시트, 프리프레그 등, 통상의 절연 기재로 사용되고 있는 것이면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있다. 단, 본 발명의 프린트 배선 기판을 릴·투·릴 방식으로 연속적으로 제조하기 위해서는 이 절연 기재(10)가 가요성을 가지고 있는 것이 바람직하고, 또한 프린트 배선 기판을 제조하는 공정에서 이 절연 기재(10)가 산성 용액 혹은 알칼리성 용액과 접촉하는 경우가 있기 때문에 내(耐)약품성이 뛰어난 것이 바람직하고, 또한 고온에 노출되는 경우가 있기 때문에 내열성이 뛰어난 것이 바람직하다. 또한, 이 절연 기재(10)를 이용하여 도금 공정에 의해 배선 패턴을 제조하기 때문에, 물과의 접촉에 의해 변성 혹은 변형되지 않는 것인 것이 바람직하다. 이러한 관점에서 본 발명에서 사용하는 절연 기재(10)로서는, 내열성의 합성 수지 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 특히 폴리이미드 필름, 폴리 아미드이미드 필름, 폴리에스테르 수지 필름, 불소 수지 필름, 액정 폴리머 수지 필름 등, 프린트 배선 기판의 제조에 통상적으로 사용되고 있는 수지 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 이것들 중에서도 내열성, 내약품성, 내수성 등의 특성이 뛰어난 폴리이미드 필름이 특히 바람직하다.

또한, 본 발명에서 절연 기재(10)는 상기와 같은 필름 형상일 필요는 없으며, 예를 들어 섬유상물과 에폭시 수지 등의 복합체로 이루어지는 판상의 절연 기재여도 된다.

본 발명에서는 상기와 같은 절연 기재(10)에 스프로킷 홀(2) 외에, 필요에 따라 디바이스 홀, 절곡용 슬릿, 위치 결정 홀 등 필요한 관통 홀을 형성할 수 있다. 이들 관통 홀은 펀칭법, 레이저 천공법 등에 의해 형성할 수 있다.

본 실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 절연 기재(10)의 적어도 한 쪽 면에 도전성 금속박층으로 이루어지는 씨드층(21)을 형성한다. 이 씨드층(21)은, 이 표면에 전기 도금에 의해 금속층을 적층할 때에 전극이 되는 층이며, 통상은 니켈, 크롬, 동, 철, 니켈 크롬 합금, Ni-Zn 합금, Ni-Cr-Zn 합금 등의 금속 혹은 이들 금속을 포함하는 합금으로 형성할 수 있다. 이와 같은 씨드층(21)은, 절연 기재(10)의 표면에 상기와 같은 도전성 금속이 석출되는 방법이면 그 형성법에 특별히 제한은 없지만, 스퍼터링에 의해 형성하는 것이 유리하다. 스퍼터링에 의해 씨드층(21)을 형성함으로써, 스퍼터링되는 금속 혹은 합금이 절연 기재(10)의 표면에 달라붙어, 절연 기재(10)와 스퍼터링된 씨드층(21)이 강고(强固)하게 접합된다. 따라서, 본 발명의 프린트 배선 기판을 제조할 때에는 절연 기재(10)와 씨드층(21) 사이에 접착제층을 마련할 필요가 없다.

또한, 씨드층(21)의 평균 두께는 통상적으로 10 ~ 1000Å, 바람직하게 50 ~ 300Å의 범위 내에 있다.

본 실시형태에서는, 씨드층(21)은 니켈-크롬 합금을 이용하여 형성하였다.

이와 같이 씨드층(21)을 형성한 후, 도 2의 (c)에 나타내는 바와 같이, 이 씨드층(21)의 표면에 동 박막층(22)을 형성하여 씨드층(21)과 함께 하지층(23)으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 이 동 박막층(22)은, 예를 들어 스퍼터링함으로써 형성하는 것이 바람직하다. 단, 이 동 박막층(22)은 스퍼터링으로 한정되지 않으며, 진공 증착법, 무전해 도금층 등 다양한 방법으로 형성하는 것이 가능하지만, 스퍼터링에 의해 형성된 동 박막층으로 한 경우에 접합력이 양호하고 강도가 높은 동 금속 회로를 형성할 수 있다. 이 동 박막층(22)은 동을 주성분으로 하는 층이지만, 이 층의 특성이 손상되지 않는 범위 내에서 동 이외의 금속이 함유되어 있어도 된다. 이 동 박막층의 평균 두께는 통상적으로는 0.01 ~ 5㎛, 바람직하게 0.1 ~ 3㎛의 범위 내에 있다. 이와 같은 평균 두께로 동 박막층(22)을 형성함으로써, 이 동 박막층(22)의 표면에 형성되는 세미 애디티브법에 의해 형성되는 동층과의 친화성이 향상된다.

상기와 같이 하여 씨드층(21) 위에 동 박막층(22)을 형성하여 하지층(23)으로 한 후, 그대로 다음 공정으로 이행시키는 것도 가능하지만, 동 박막층(22)의 표면에 산화막 등이 형성되어 있는 경우가 있으므로, 황산, 염산 등의 강산으로 동 박막층(22)의 표면을 단시간 산 세정한 후 다음 공정으로 이행시키는 것이 바람직하다.

본 실시형태에서는, 동 박막층(22)을 형성한 후 도 2의 (d)에 나타내는 바와 같이, 이 동 박막층(22)의 표면의 전체면에 감광성 수지로 이루어지는 포토레지스트층(31)을 형성한다. 이 포토레지스트층(31)을 형성하는 수지는, 빛을 조사한 부분이 경화되어 현상액으로 용해되지 않는 네거티브 타입과, 빛을 조사한 부분이 현상액으로 용해되는 포지티브 타입이 있으며, 본 발명에서는 어느 타입의 감광성 수지도 사용할 수 있다. 또한, 액상으로 한정되지 않으며, 드라이 필름 등의 필름 형상 레지스트를 라미네이트하여 사용해도 된다. 본 실시형태에서는, 네거티브 타입 의 드라이 필름 레지스트를 적층하여 포토레지스트층(31)으로 하였다.

여기서, 포토레지스트층(31)은, 형성하고자 하는 배선 패턴(20)의 높이와 대략 동일한 두께로 하는 것이 바람직하고, 예를 들어 포토레지스트층(31)의 두께는 5 ~ 20㎛, 바람직하게 7 ~ 15㎛이다.

이어서, 포토레지스트층(31)의 표면에 도 2의 (e)에 나타내는 바와 같이, 원하는 패턴이 형성된 포토마스크(32)를 배치하여 포토마스크(32)의 위에서 빛을 조사하여 포토레지스트층(31)을 감광시키고 이어서 현상함으로써, 배선 회로를 형성하는 부분의 감광성 수지가 제거되어 레지스트 패턴(33)이 형성된다. 도 2의 (f)에 나타내는 바와 같이, 이리하여 형성된 레지스트 패턴(33)의 오목부(33A)의 바닥부에는 상기 도 2의 (c)에서 형성된 동 박막층(22)이 노출되어 있다.

계속해서, 본 실시형태에서는, 동 박막층(22)을 노출시킨 상태에서 이 기판을 전기 동 도금욕으로 옮겨 동 박막층(22)을 한 쪽의 전극으로 하고 도금욕에 마련된 다른 쪽의 전극과의 사이에 펄스로 이루어지는 도금 전압을 인가하여, PPR 도금을 행하여 동 박막층(22)의 표면에 동 도금층(24)을 형성한다(도 2의 (g)).

이와 같은 PPR 도금법에 의한 동 도금층(24)의 형성에는, 황산동 5수화물의 농도가 50 ~ 90g/L이고 황산 동도가 180 ~ 210g/L인 도금액을 이용하여 인가하는 펄스의 전류 밀도비를 정:부 = 1:1.2 ~ 1:1.8의 범위의 도금 조건으로 한다. 이와 같은 조건에서의 PPR 도금법을 행함으로써, 동 도금층(24)의 표면이 평탄해지고, 특히 30㎛ 이하의 피치, 바람직하게 20㎛ 이하의 피치로 형성된 배선의 폭방향 단면(횡단면)의 표면이 볼록한 형상이 되지 않아 평탄한 배선으로 할 수 있다. 본 발 명에 있어서, 정은 동 도금이 시료에 부착되는 쪽이고, 부는 동 도금이 용해되는 쪽을 의미한다.

배선의 최상면이 평탄한 경우, 배선의 형성 불량을 체크하기 위하여 AOI 등을 이용하고, 화상 처리 기술을 이용하여 자동 검사하는 경우, 배선부와 하지의 휘도 차가 커져 결함부를 검출하기 쉬워진다. 한편, 인가하는 펄스의 전류 밀도비가 정:부 = 1:1.2 ~ 1:1.7에서는 동 도금층의 두께의 편차가 작아지고, 1:1.2 ~ 1:1.5로 하면 더욱 두께의 편차가 작아진다.

또한, 이와 같이 인가하는 펄스는, 정이 18 ~ 22msec, 부가 0.5 ~ 1.5msec가 되는 펄스로 하는 것이 바람직하고, 전류 밀도는 1 ~ 4A/d㎡으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 도금 조건으로 함으로써, 보다 확실하게 표면이 평탄한 배선을 형성할 수 있다.

이와 같은 동 도금층(24)의 두께는, 레지스트 패턴(33)의 두께와 같은 정도까지, 바람직하게는 약간 얇아지도록 하는 것이 바람직하다. 그 후의 레지스트 패턴(33)의 박리를 원활하게 행하기 위함이다.

본 실시형태에서는, 도 2의 (h)에 나타내는 바와 같이, 동 도금층(24)을 형성한 후 레지스트 패턴(33)을 제거한다. 이 레지스트 패턴(33)의 제거에는 알칼리 세정액, 유기 용매 등을 사용할 수 있지만, 알칼리 세정액을 이용하여 레지스트 패턴(33)을 제거하는 것이 바람직하다. 알칼리 세정액은 본 발명의 프린트 배선 기판을 구성하는 소재에 악영향을 미치지 않고, 또한 유기 용매의 증산(蒸散) 등에 의한 환경 오염도 생기지 않기 때문이다.

이어서, 도 2의 (i)에 나타내는 바와 같이, 레지스트 패턴(33)을 제거함으로써 노출된 영역의 동 박막층(22) 및 그 아래에 있는 씨드층(21)으로 이루어지는 하지층(23)을 제거한다. 구체적으로, 하지층(23)을 용해가능한 에칭액, 특히 형성된 배선 회로에 악영향을 미치지 않는 소프트 에칭액을 이용하여 용해제거한다. 또한, 씨드층(21)은, 본 실시형태에서는 예를 들어 Ni-Cr으로 형성되어 있지만, 강산을 함유하는 수용액과 접촉시킴으로써 제거하는 것이 가능하다. 씨드층(21)을 제거하기 위하여, 염산 수용액을 이용한 처리와, 황산·염산 혼합 수용액을 이용한 처리를 조합하여, 각각 1 ~ 5회, 바람직하게 2 ~ 4회 행함으로써, COF 필름 캐리어 테이프(1)가 형성되지 않은 절연 기재(10)의 표면에 노출된 씨드층(21)을 거의 완전히 제거할 수 있다. 한편, 상기의 산 수용액에 의한 처리는, 1회의 처리 시간을 1 ~ 30초간, 바람직하게 5 ~ 30초간으로 설정하여 행할 수 있다.

한편, 이와 같이 하여 씨드층(21)을 제거하는 처리를 한 후, 이 프린트 배선 기판을 수세하여 그대로 사용할 수도 있지만, 씨드층(21)은 상술한 바와 같이 스퍼터링에 의해 형성되기 때문에, 절연 기재(10))의 표면에 Ni 혹은 Cr 등의 금속이 잔존하고 있는 경우가 있으며, 이와 같은 잔존 금속을 부동태화하는 것이 바람직하다. 이 부동태화 처리에는, 예를 들어 알칼리성으로 조정한 과망간산염과 같은 산화성 물질을 함유하는 수용액을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여 처리함으로써, 극미량의 도전성 금속이 잔류해도 이들 잔류 금속에 의해 프린트 배선 기판의 특성이 변동되는 일이 없다.

한편, 이와 같은 레지스트 패턴(33)의 제거부의 하지층(23)의 제거 프로세스 에 있어서, 동 도금층(24)의 표면에 악영향을 미치지 않기 위하여, 레지스트 패턴(33)을 제거하기 전에, 동 도금층(24)의 표면에 다른 금속 도금층을 마련해도 된다. 이와 같은 금속 도금층으로서는, 예를 들어 금 도금층, 주석 도금층, 니켈 도금층, 은 도금층, 팔라듐 도금층, 땜납 도금층 및 무연 땜납 도금층 등의 금속 도금층, 또는 이들 금속 도금층 형성 금속에 다른 금속이 함유된 금속 합금 도금층을 들 수 있지만, 하지층(23)의 제거 프로세스에서의 영향과 그 이후의 전자 부품 등의 실장을 고려하면 금 도금층으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 이와 같이 하여 배선 패턴(20)이 형성된 프린트 배선 기판의 표면에, 상술한 솔더 레지스트층(3)을 형성하여 COF 필름 캐리어 테이프(1)로 할 수 있다.

[실시예]

이어서 본 발명의 실시예를 나타내어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이것들에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

두께 35㎛의 폴리이미드 필름의 전(前)처리측 표면에 Ni-Cr(20중량%)을 250Å의 두께로 스퍼터링하여 씨드층을 형성하였다. 또한 이 씨드층의 표면에 동을 1.3㎛의 두께로 도금하여 동 박막층을 형성하였다. 계속해서, 동 박막층측 표면에 두께 15㎛의 네거티브형 드라이 필름 레지스트(아사히화성사 제조)를 라미네이터로 접합하였다.

이어서 20㎛ 피치에서 460㎛ 피치의 범위에서 폭 10 ~ 230㎛의 배선으로 이루어지는 배선 패턴을 묘사하여 그린 글래스 포토마스크를 배치한 노광 장치(우시 오전기(주) 제조)를 이용하여 180mJ/㎠으로 자외선 노광하였다.

노광 후, 1% 탄산소다 용액에 의해 현상하여 미노광 부분을 용해시키고, 각 피치의 포토레지스트 패턴을 형성하였다.

이리하여 감광성 수지에 의한 레지스트 패턴이 형성된 기재 테이프에 Copper Gleam PPR을 첨가한 동 도금액(Meltex사 제조; CuSO₄·5H₂O: 75gr/L, 황산 200gr/L)을 이용하고, 온도 25℃, 전류 밀도 2A/d㎡, FR(Flow Ratio) 전류 밀도비 (정:부 = 1:1.5), FR 펄스 시간 (정측(正側) 20msec, 부측(負側) 1msec)로 18분간 도금하여 10㎛ 두께의 동 도금층을 형성하였다. 전원으로는 (주)츄오 제작소가 제조한 고속 극성 반전 펄스 전류 출력 정류기(PPS-050-1)를 이용하였다. 또한, 애노드로는, 티타늄에 산화 이리듐을 피복한 불용성 전극을 이용하였다.

이어서, 동 도금층을 형성시킨 샘플을 2-아미노에탄올을 주성분으로 하는 50℃의 박리액 안에 30초간 딥핑하여 레지스트 패턴을 박리하였다. 계속해서, 황산 및 과산화수소계 에칭액으로 처리하고, 기재상의 1.3㎛ 두께의 동 박막층을 전면 에칭에 의해 제거하였다. 이어서, 55℃의 9% 염산 용액으로 13초 처리하고, 수세하지 않고 55℃의 13% 황산 및 13% 염산의 혼합 용액으로 13초간 처리하여 Ni-Cr층을 용해시켜 각 피치의 배선 패턴을 형성하였다. 20㎛ 피치의 배선 두께는 9㎛였다.

상술한 레지스트 패턴 박리 후의 20㎛ 피치 배선의 종단면 및 횡단면을 관찰한 결과, 배선의 표면은 양 단면 모두 평탄함을 알 수 있다. 이 횡단면의 사진을 도 3에 나타낸다. 또한, 에칭 처리 후의 배선 표면도 마찬가지로 평탄하였다.

한편, 마찬가지로 40㎛ 피치의 단면을 관찰한 결과, 종단면 및 횡단면의 표면은 평탄함이 확인되었다.

또한, 이때의 동 도금 두께를 동일 피스 내에서 20㎛에서 120㎛ 피치의 배선 범위에서 11개소, 접촉식 막후계(膜厚計)로 측정한 결과, δ(표준편차)/t(평균 동 도금 두께) = 0.053이었다.

[실시예 2]

PPR 도금법의 조건을 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 배선 패턴을 제작하였다.

PPR 도금은, FR 전류 밀도비 (정:부 = 1:1.2), FR 펄스 시간 (정측 20msec, 부측 1msec)의 조건으로 하여 18분간 도금하여 12㎛ 두께의 동 도금층을 형성하였다.

상술한 레지스트 패턴 박리 후의 20㎛ 피치 배선의 종단면 및 횡단면을 관찰한 결과, 배선의 표면은 양 단면 모두 평탄함을 알 수 있다. 이 횡단면의 사진을 도 4에 나타낸다. 또한, 에칭 처리 후의 배선 표면도 마찬가지로 평탄하였다.

또한, 이때의 동 도금 두께를 실시예 1과 마찬가지로 접촉식 막후계로 측정한 결과, δ/t = 0.080이었다.

[실시예 3]

PPR 도금법의 조건을 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 배선 패 턴을 제작하였다.

PPR 도금은, FR 전류 밀도비 (정:부 = 1:1.8), FR 펄스 시간 (정측 20msec, 부측 1msec)의 조건으로 하여 18분간 도금하여 9㎛ 두께의 동 도금층을 형성하였다.

상술한 레지스트 패턴 박리 후의 20㎛ 피치 배선의 종단면 및 횡단면을 관찰한 결과, 배선의 표면은 양 단면 모두 평탄함을 알 수 있다. 이 횡단면의 사진을 도 5에 나타낸다. 또한, 에칭 처리 후의 배선 표면도 마찬가지로 평탄하였다.

또한, 이때의 동 도금 두께를 실시예 1과 마찬가지로 접촉식 막후계로 측정한 결과, δ/t = 0.160이었다.

[실시예 4]

PPR 도금은, FR 전류 밀도비 (정:부 = 1:1.5), FR 펄스 시간 (정측 20msec, 부측 1.4msec)의 조건으로 하여 18분간 도금하여 9㎛ 두께의 동 도금층을 형성하였다.

상술한 레지스트 패턴 박리 후의 20㎛ 피치 배선의 종단면 및 횡단면을 관찰한 결과, 배선의 표면은 양 단면 모두 평탄함을 알 수 있다. 이 횡단면의 사진을 도 6에 나타낸다. 또한, 에칭 처리 후의 배선 표면도 마찬가지로 평탄하였다.

[실시예 5]

PPR 도금은, FR 전류 밀도비 (정:부 = 1:1.5), FR 펄스 시간 (정측 35 msec, 부측 2msec)의 조건으로 하여 18분간 도금하여 12㎛ 두께의 동 도금층을 형성하였다.

상술한 레지스트 패턴 박리 후의 20㎛ 피치 배선의 종단면 및 횡단면을 관찰한 결과, 배선의 표면은 양 단면 모두 거의 평탄하지만, 상세히 관찰하면 곡률반경 약 60㎛로 다소 패여 있음을 알 수 있다. 또한, 에칭 처리 후의 배선 표면도 마찬가지였다.

[비교예 1]

PPR 도금법의 조건을 변경한 것 이외에는 실시예 l과 동일하게 하여 배선 패턴을 제작하였다.

PPR 도금은, FR 전류 밀도비 (정:부 = 1:2), FR 펄스 시간 (정측 20msec, 부측 1msec)의 조건으로 하여 18분간 도금하여 10㎛ 두께의 동 도금층을 형성하였다.

상술한 레지스트 패턴 박리 후의 20㎛ 피치 배선의 종단면 및 횡단면을 관찰 한 결과, 배선의 표면은 횡단면에서 곡률반경 49 ~ 51㎛로 약간 패여 있음을 알 수 있다. 또한, 에칭 처리 후의 배선 표면도 마찬가지였다.

한편, 마찬가지로 40㎛ 피치의 단면을 관찰한 결과, 20㎛ 피치부보다 큰 곡률반경이지만 다소 패여 있음이 확인되었다.

[비교예 2]

PPR 도금은, FR 전류 밀도비 (정:부 = 1:0.5), FR 펄스 시간 (정측 20msec, 부측 1msec)의 조건으로 하여 18분간 도금하여 9.7㎛ 두께의 동 도금을 형성하였다.

상술한 레지스트 패턴 박리 후의 20㎛ 피치 배선의 종단면 및 횡단면을 관찰한 결과, 배선의 표면은 횡단면에서 곡률반경 18 ~ 21㎛로 약간 둥근 형상의 볼록면으로 되어 있음을 알 수 있다. 이 횡단면의 사진을 도 7에 나타낸다. 또한, 에칭 처리 후의 배선 표면도 마찬가지였다.

한편, 마찬가지로 40㎛ 피치의 단면을 관찰한 결과, 20㎛ 피치부보다 큰 곡률반경이지만 다소 둥근 형상임이 확인되었다.

또한, 이때의 동 도금 두께를 실시예 1과 마찬가지로 접촉식 막후계로 측정한 결과, δ/t = 0.140이었다.

[비교예 3]

PPR 도금은, FR 전류 밀도비 (정:부 = 1:1.0), FR 펄스 시간 (정측 20msec, 부측 1msec)의 조건으로 하여 18분간 도금하여 10㎛ 두께의 동 도금층을 형성하였다.

상술한 레지스트 패턴 박리 후의 20㎛ 피치 배선의 종단면 및 횡단면을 관찰한 결과, 배선의 표면은 횡단면에서 곡률반경 31㎛로 약간 둥근 형상의 볼록면으로 되어 있음을 알 수 있다. 또한, 에칭 처리 후의 배선 표면도 마찬가지였다.

또한, 이때의 동 도금 두께를 실시예 1과 마찬가지로 접촉식 막두께로 측정한 결과, δ/t = 0.100이었다.

[비교예 4]

PPR 도금법을 하기의 직류 도금으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 배선 패턴을 제작하였다.

황산동 도금 첨가제(Rohm and Haas사 제조, Copper Gleam ST-901)를 첨가한 동 도금액(CuSO₄·5H₂O: 75gr/L, 황산 190gr/L)을 이용하여 온도 25℃, 전류 밀도 2A/d㎡의 조건으로 17분간 교반하면서 8㎛ 두께의 동 도금층을 형성하였다. 또한, 애노드로는 인(燐)을 포함한 1㎜ 두께의 압연 동판을 사용하였다.

상술한 레지스트 패턴 박리 후의 20㎛ 피치 배선의 종단면 및 횡단면을 관찰 한 결과, 배선의 표면은 횡단면에서 곡률반경 10 ~ 15㎛로 원호모양 볼록면으로 되어 있음을 알 수 있다. 이 횡단면의 사진을 도 8에 나타낸다. 또한, 에칭 처리 후의 배선 표면도 마찬가지였다.

또한, 이때의 동 도금 두께를 실시예 1과 마찬가지로 접촉식 막후계로 측정한 결과, δ/t = 0.094였다.

[정리]

각 실시예 및 각 비교예의 결과, 소정의 조건으로 하여 PPR 도금법을 이용하면, 직류 도금법과 비교하여 배선의 표면이 둥근 형상을 띠는 정도가 저감됨을 알 수 있다. 또한, PPR 도금법에서는, 전류 밀도비가 (정:부 = 1:1)이면 20㎛ 피치 배선의 횡단면의 표면이 아직 다소 볼록한 둥근 형상이지만, 전류 밀도비 (정:부 = 1:1.5)에서는 곡률반경이 50㎛ 보다 커져 평탄한 배선이 됨을 알 수 있다. 한편, 전류 밀도비가 (정:부 = 1:2)이 되면 배선 표면이 패이게 되어 그 이후의 실장 등을 고려하면 바람직하지 않음을 알 수 있다. 따라서, 전류 밀도비는 정:부가 1: 1.2 ~ 1:1.8이 바람직함을 알 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 프린트 배선 기판의 제조 방법으로 제조한 프린트 배선 기판의 일 예를 나타내는 개략 평면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 프린트 배선 기판의 제조 방법의 각 공정을 설명하는 단면도이다.

도 3은 실시예 1에 따른 배선의 횡단면 사진이다.

도 4는 실시예 2에 따른 배선의 횡단면 사진이다.

도 5는 실시예 3에 따른 배선의 횡단면 사진이다.

도 6은 실시예 4에 따른 배선의 횡단면 사진이다.

도 7은 비교예 2에 따른 배선의 횡단면 사진이다.

도 8은 비교예 4에 따른 배선의 횡단면 사진이다.

[부호의 설명]

1…COF 필름 캐리어 테이프(프린트 배선 기판)

2…스프로킷 홀

3…솔더 레지스트층

10…절연 기재

11…보강재

20…배선 패턴

21…씨드층

22…동 박막층

23…하지층

24…동 도금층

31…포토레지스트층

32…포토마스크

33…레지스트 패턴

Claims

절연 기재의 표면에 도전성의 하지층을 형성하고, 상기 하지층의 표면에 포토레지스트층을 형성하여 상기 포토레지스트층에 소정의 패턴을 노광·현상하여 패터닝함으로써 상기 하지층을 노출시키는 오목부를 형성하고, 이 오목부의 하지층 위에 동 도금층을 형성하고, 그 후 패터닝된 포토레지스트층을 박리하고, 이어서 포토레지스트층의 박리에 의해 노출된 하지층을 제거하여 배선 패턴을 형성하는 프린트 배선 기판의 제조 방법에 있어서,

상기 동 도금층의 형성을 PPR(주기적 역전류 펄스) 도금법으로 행하고, 이때 황산동 5수화물의 농도가 50 ~ 90g/L이고 황산 농도가 180 ~ 210g/L인 도금액을 이용하여 인가하는 펄스의 전류 밀도비를 정(正):부(負) = 1:1.2 ~ 1:1.8의 범위의 도금 조건으로 하는

것을 특징으로 하는 프린트 배선 기판의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 동 도금층의 형성에서 인가하는 펄스의 인가 시간을, 정을 18 ~ 22msec, 부를 0.5 ~ 1.5msec로 하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선 기판의 제조 방법.
제1항에 있어서,

배선 피치가 30㎛ 이하인 배선 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선 기판의 제조 방법.
제2항에 있어서,

배선 피치가 30㎛ 이하인 배선 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선 기판의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 동 도금층의 표면에 금 도금층을 형성한 후, 포토레지스트층을 박리하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선 기판의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 하지층이, Ni-Cr 합금으로 이루어지는 씨드층과 동 박막층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 프린트 배선 기판의 제조 방법.
제5항에 있어서,

상기 하지층이, Ni-Cr 합금으로 이루어지는 씨드층과 동 박막층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 프린트 배선 기판의 제조 방법.