KR101418867B1 - 다층 연성회로기판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수율과 생산성을 향상시킬 수 있는 다층 연성회로기판의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 고밀도 회로의 연성회로기판을 제조함에 있어서 다층 동시적층 방법에 의해 다층 연성회로기판을 제조할 수 있게 공정을 개선함으로써 제품 생산성을 향상시킬 수 있게 하는 방법을 제공하는 한편 이러한 다층의 동시적층을 구현함에 있어서 각 층별, 층구조 내에서 회로패턴에 따라 서로 다른 수축,팽창의 편차로 인해 발생하는 문제점과 특히 패턴이 복잡한 고밀도 회로가 형성되는 기판일수록 층간 정렬이 정합되지 않는 문제점을 해결하여 제품 수율을 높일 수 있게 하는 다층 연성회로기판의 제조방법을 제공한다.

Description

다층 연성회로기판의 제조방법{Methode for manufacturing Multi-Layer FPCB}

본 발명은 수율과 생산성을 향상시킬 수 있는 다층 연성회로기판의 제조방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 고밀도 회로의 연성회로기판을 제조함에 있어서 다층 동시적층이 가능토록 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 최적의 공정방법을 제공하는 한편 이러한 다층의 동시적층을 구현함에 있어서 각 층별 서로 다른 수축,팽창의 차이로 인해 특히 패턴이 복잡한 고밀도 회로가 형성되는 기판일수록 층간 정렬이 정합되지 않는 문제점을 해결하여 수율을 높일 수 있는 다층 연성회로기판의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 다층 연성회로기판은 복잡한 회로를 기판에 구현하기 위해 동박적층판(FCCL) 등을 다층으로 적층하여 회로기판을 형성한다.

종래에 알려진 다층 연성회로기판의 제조방법은 동박적층판에 노광에칭 공정을 통해 회로패턴을 형성하여 회로층을 완성한 후 그 위로 동박적층판을 접합 적층한 후 회로패턴을 형성하여 다른 회로층을 형성하는 방법으로 행하는 것이었다.

이러한 회로층의 순차 적층으로 다층 연성회로기판을 형성하는 방법의 선행기술로서 국내공개특허 제10-2006-115224호를 예로 들 수 있다.

여기에 개시된 국내공개특허 제10-2006-115224호에서는,

복수개의 리벳을 배치하는 배치단계와; 상기 리벳에 커버레이 및 동박을 순차적으로 끼워 적층하고 열을 가하여 가접하는 저층 적층·가접 단계와; 상기 리벳에 연속하여 본딩 시트를 끼워 적층하고 열을 가해 가접한 후 커버레이 및 동박 또는 동박 및 커버레이를 순차적으로 끼워 적층하고 열을 가하여 가접하는 중간층 적층·가접 단계와; 상기 리벳에 연속하여 본딩시트를 끼워 적층하고 열을 가하여 가접한 후 동박 및 커베레이를 순차적으로 끼워 적층하고 열을 가하여 가접하는 상층 적층·가접 단계와; 상기 적층·가접된 적층체에 열과 압력을 가하여 접하는 적층체 접합 단계를 포합하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

그러나, 상술한 국내공개특허 제10-2006-115224호(이하, '인용선행기술1'이라 함)는 인용선행기술1의 명세서의 배경기술에 기재된 그 이전의 종래기술('인용선행기술2'라 함)을 해결하기 위해 제안된 기술로서, 인용선행기술2를 살펴보면 인용선행기술2는, 상층,중간층,저층을 이루는 각각의 커버레이 및 동박이 적층되는 커버레이·동박 적층단계와 이렇게 적층되어 이루어진 각각의 상층, 중간층, 저층에 소정의 열이 가해져서 임시적 가접이 실시된 후 핫프레스 과정에 의해 열과 압력이 가해져 완전히 접합이 실시되는 제1 가접 및 접합 단계를 거치게 된다, 이어서 상층의 저면으로 본딩시트가 적층되고 중간층의 저면으로 본딩시트가 적층되는 본딩시트 적층단계; 이렇게 적층된 상층, 본딩시트, 중간층, 본딩시트 및 저층이 순차적으로 겹겹이 적층된 후 소정의 열이 가해져서 임시적 가접이 실시된 후 핫프레스 과정에서 열과 압력이 가해져 완전한 접합이 실시되는 제2 가접 및 접합단계를 거쳐서 3층 연성회로기판을 완성되는 기술로서, 이는 상층, 중간층, 저층을 제조한 후, 이들 모두를 순차적으로 적층하여 또다시 가접·접합을 함에 따라 이들이 제각기 상이한 수축 팽창율로 인해 층간의 부정합이 발생되는 문제점이 있었다고 위 인용선행기술1에 기재되어 있고 이러한 인용선행기술2가 기재된 위 공개공보 문헌에서 부정합이 발생되는 문제점에 대한 지적은 본원인에 의해 확인된 사항이기도 하다.

그러나, 인용선행기술1에 의한 방법에 의해서도 수축 팽창율로 인해 층간의 부정합이 발생되는 문제점을 해결하였다고 볼 수 없다.

물론, 인용선행기술1에서 3층을 이루는 저층, 중간층, 상층의 회로가 서로 동일하거나 매우 유사할 정도로 대등한 회로가 형성된 각각의 3층 구조인 경우라면, 순차적 가접, 핫프레스 접합의 순서로 고려하는 공정과정에서 위의 인용선행기술2의 문제점을 해결할 가능성이 높아지게 될 수 있다.

그러나, 급속하게 발전하는 통신제품의 제조기술 분야에서는 인용선행기술1의 명세서의 도입부에서 필수적으로 언급한 바와 같이 전기적으로 두 구간을 연결시키기 위한 일종의 커넥터 역할을 하는 것으로서 연성회로기판을 한정하여 사용하지 않고 있으며, 매우 집적화되고 복잡한 메인 회로기판을 고밀도화한 다층의 연성회로기판으로 사용하여 다층을 구성하는 각각의 층들에서 담당하는 기능적 역할들이 서로 다른 회로를 다층 간의 회로연결을 통하여 사용하는 사례가 많다. 이는 패턴의 두께나 넓이를 고려하는 전류량, 높은 주파수로 인한 패턴간의 간섭, 고조파 등의 합성된 전자파 발생의 배제, 심지어 캐패시터나 리액터 레지스턴스와 같은 소자의 형성 또는 실장은 물론이고 능동소자의 실장 등 그 연구 과제는 실로 다양하다.

따라서, 인용선행기술1과 같이 목적하고 지향하는 바가 컨넥터용으로 사용되는 연성회로기판에 대한 수축 팽창율에 대한 보정으로 리벳으로 고정하면서 세 개의 각 층을 순차적으로 가접함에 있어서, 매 층의 형성시마다 그 위에 본딩시트를 적층 및 가접한 후 그 위의 층을 다시 적층·가접하는 방식으로 매 층의 정합을 맞추어 주면서 순차적 적층·가접을 하여야 하는 바, 매 층의 적층시마다 그 아래층과 정합을 맞추기 위해 매 층의 적층 가접 공정에서마다 매번의 정합을 위한 공정 작업의 노력들이 필요할 뿐 아니라 그로 인해 공정시간이 길게 되어 완성제품의 생산성 저하에 큰 문제점을 갖고 있었다. 또한, 이러한 종래의 인용선행기술 1의 기술에서는 만약에 회로패턴이 현저히 다른 여러 층을 적층하는 경우라면 전체층들의 정합을 한꺼번에 맞추는 것은 리벳을 사용하여 한층 한층 순차 적층 가접한 후 진접하는 기술을 사용하는 명세서 기술내용의 기재에 의하면 불가능한 것이다. 또, 베이스 층을 기초로 순차 적층하는 과정으로 다층이 합지 접합되는 경우라면 베이스층은 그만큼 열적 화학적 노출 횟수가 많게 되어 이로 인한 수축,팽창이 야기되어 층간 수축팽창의 변화가 크게 된다.

또, 종래에는 중간층을 베이스층으로 사용하여 다층을 순차 적층하는 공정기술이 사용되었는데 이의 이해를 돕기 위해 흔히 사용하던 종래의 다층연성회로기판을 제조하는 기술을 도 1을 참조하여 설명한다. 예시로 8층 회로를 갖는 다층 연성회로기판을 구성하려면, 도 3의 (가)와 같이 양면 동박적층판을 이용하여 노광 및 에칭 공정을 실시하여 절연층을 사이에 둔 양면에 각각 원하는 회로패턴(13a)을 형성한 연성 양면 회로층(10)을 형성한 후 커버레이(CL)를 올려 중간층(L4; 제4,5층 회로)을 형성한다. 이어서 도 3의 (나)와 같이 상기 중간층(L4)의 양면 위에 접착층(AD)을 사이에 두고 단면 동박적층(20)을 적층 접합한 다음 노광 및 에칭 공정에 의해 원하는 회로패턴을 형성하고 커버레이(CL)를 올려 제3적층층(L3; 제3층 회로)과 제6층(L5; 제6층 회로)을 각각 형성한다. 이어서 제3층(L3)과 제6층(L5)의 위에 도 3의 (나)에서와 동일한 방법으로 접착층(AD)과 단면 동박적층판(20)을 순차 적층 접합하고 회로패턴을 형성하고 커버레이를 올려 도 3의 (다)에 보인 바와같이 제2층(L2; 제2층 회로)과 제7층(L6; 제7층회로)을 형성하고, 이어서 도 3의 (라)에 보인 바와같이 앞에서의 다른 층 형성시와 같은 방법으로 제1층(L1;제1층 회로)과 제8층(L7;제8층 회로)을 형성하되 제1층(L1) 내지 제8층(L7)까지 정렬된 패턴부를 드릴링하여 비아홀(V)을 형성한 후 도 3의 (마)에서와 같이 도금공정에 의해 비아홀(V)을 필링하여 통전 가능케 하면서 원하는 회로 패턴을 제1층(L1)과 제8층(L7)에 형성한 후 커버레이(CL)를 올려 다층연성회로기판을 제조하였다.

이러한 종래의 제조방법은 각 층을 추가하여 형성함에 있어서 매번 층간 접합을 하는 공정이 필요하게 되므로, 제조공정의 작업이 많게 되는 문제점과 매 접합공정시마다 열에 노출되는 중간층이 열적 변화가 많게 될 우려를 갖고 있는 문제점이 있고, 이로 인해 생산성 저하와 수율이 떨어지게 되는 문제점이 있다.

상술한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은 다층의 연성회로기판에서 각 층마다 서로 다른 수축 팽창율을 고려하여 각 층의 설계 및 제조시부터 미리 보정치를 적용하여 각 층을 개별 제조하여 둠으로써 핫프레스시에 보정이 되게 하는 것과, 각 층을 전체적으로 한꺼번에 적층한 다음 임시접합(가접)을 행하고 최외층인 최상단층 및 최하단층의 적어도 한 층을 더 적층한 다음 핫프레스에 의해 열과 압력을 가하여 접합(진접)하고 상기 최외층을 통해 비아홀을 회로패턴 형성 과정의 도금 공정시에 함께 형성하여 주는 것에 의하여 고밀도 다층 연성회로기판을 제조할 수 있도록 하려는데 목적을 두고 있다.

상술한 본 발명의 목적에서 본 발명이 구현하고자 하는 기술적 방향이 개략적으로 제시되었다.

이러한 기술을 구현하는 방법에 있어서, 몇 가지의 다양한 방식으로 본 발명의 목적을 실현 가능하게 하는 실시예로서의 기술들이 구현될 수 있을 것이다.

즉, 본 발명은, 폴리이미드를 사이에 두고 동박이 양쪽에 형성되는 양면 동박적층판들을 이용하여 다층을 형성하는 방식,

폴리이미드를 두고 동박이 일측에 형성되는 단면 동박적층판들을 이용하여 다층을 형성하는 방식,

폴리이미드를 사이에 두고 동박이 양측에 형성된 양면 동박적층판과 폴리이미드 일측에 동박이 형성된 단면 동박적층판을 복합으로 이용하여 다층을 형성하는 방식,

위의 여러 방식들에 있어서 폴리이미드와 같은 절연층이 없는 동박층을 부가하여 다층을 형성하는 방식,

그리고 위 각 방식에 있어서 공히 미리 적층 이전부터 수축 보정을 행하는 방식으로 각층 구성의 연성회로기판을 인용선행기술의1의 선행기술인 인용선행기술2와 같이 미리 마련하되 다층과 최외각층을 전체적으로 접착층을 개재하여 위치 고정시킨 다음 한꺼번에 접합하고 최외곽층의 회로형성시에 다층 관통하여 연결되는 비아홀 형성을 행한 후 핫프레스로 가열 가압하여 진접 함으로써 다층연성회로기판을 완성하는 방식,으로 구현될 수 있다.

이때, 각 층마다 올려진 커버레이는 본딩머신을 사용하여 전체면이 아닌 부분 접합하는 가접 상태로 접합할 수도 있으며, 접착층으로서 층간 접착제를 프리프레그(PRE-PREG) 사용시에 상기 커버레이가 생략될 수 있다.

이와 같이 구현되는 본 발명은 다층연성회로기판을 구성하는 각층에 원하는 회로패턴을 형성한 회로층(각 회로층의 회로패턴 상부에 가접한 커버레이의 구성이 더 포함되어지는데, 만약 층간접착제로 프리프레그를 사용시 상기 커버레이가 생략될 수 있음)들을 제조하여 두고, 이 각 회로층들을 적층하여 고정수단으로 고정시킨 상태에서 한꺼번에 핫프레스에 의해 가열 가압하여 접합하고 최외곽층의 외측면에 회로를 형성하는 방식으로 다층 연성회로기판을 제조하는 것이므로, 종전과 같이 중간층을 베이스로 하여 상하 양면에 그 위 층을 적층하여 완전히 접합한 후 동박에 회로패턴을 형성하는 방식으로 하여 다층의 회로층을 순차 적층하던 종전 방식에 비해 공정시간을 비약적으로 절약할 수 있게 된다.

본 발명에 의해 제공되는 효과의 설명을 좀더 구체적으로 하면, 통상적으로 한 개 층의 회로패턴을 형성하려면 동박을 동도금하는 공정은 물론이고, 동박에 드라이필름 부착 및 회로패턴의 마스킹을 하고 드라이필름에 선택적 노광을 실시하는 노광공정, 상기 노광에 의해 부식된 동 부분을 제거하고 드라이필름을 제거하여 남은 동으로 된 회로패턴을 형성하는 식각공정의 과정이 필수적으로 행해지게 된다.

이러한 공정을 적용하여 다층 연성회로기판을 제조함에 있어서, 종래의 기술에서는 이러한 한 개층의 회로패턴 형성 공정들을 행하는 사이사이에 다른 회로층을 순차 적층 및 접합하는 핫프레스 설비로의 이동 및 다시 회로패턴을 형성하는 지그로 이동하는 물류 공정이 필요하게 되고, 이에 따라 하나의 다층연성회로기판 생산을 위한 시간과 노동력이 많이 소요되고 또한 회로층을 한층 한층 형성하기 위해 미완성 제품이 다수 회 이동하는 사이에 박형으로 이루어진 여러 회로층들(특히 중간층들)에서 한 개소에서라도 회로패턴의 불량이 생길 우려가 그만큼 늘어날 가능성이 있기 때문에 제품 수율도 저하될 우려가 크고 특히 한층 한층을 순차 적층하는 과정과 노광 및 에칭 공정에서 순차 적층되는 회로층들이 서로 상이한 열적 변화 및 화학적 변화가 발생할 수 있어 비아홀 형성시에 부정합이 발생할 우려가 커지게 되는데, 이에 반해 본 발명에서는 양면 또는 단면 회로 층을 각각 개별적으로 모두 형성하여 공급한 후, 마지막 최외곽층의 회로패턴 형성 전에 상기 각각 개별로 형성된 회로층을 포함하여 최외곽층의 재료를 한 번의 핫프레스로 한꺼번에 다층을 적층 접합하고 최외곽층을 패터닝하고 다층을 연결하는 비아홀을 형성하는 것이므로 종전에 비해 각 층들의 열적,화학적 노출이 동일한 조건이 되므로 층간 부정합의 우려가 줄게 되는 것은 당연하고 층간 적층 공정이 간편하게 되어 이를 위한 노고 및 물류도 종래에 비해 매우 간편하게 되는 것은 물론이며 그로 인해 회로 불량률도 그만큼 줄어들게 되는 효과가 있게 된다. 즉, 한 제품을 완성하기 위해 다수번의 공정을 일련적으로 연속하여 행하는 종래의 기술을 택하지 아니하고, 본 발명과 같이 다층에 필요한 각 층들을 다수의 생산처에서 병렬적인 방법으로 생산하여 짧은 시간에 공급받고 이를 한꺼번에 적층하는 방법을 채택하여 완제품 제조시간을 단축할 수 있게 된다. 이와같은 제조방법을 행함에 있어서 각 층의 개별적 수축팽창율 측정 및 그 측정값에 대한 보정을 행하는 것은 층간 편차가 없는 정상제품의 개발시간 단축에도 매우 유리하다고 할 것이다.

또한, 필름 형의 각 회로층을 각각 별도로 형성하여 핫프레스에 의해 하나로 접합함에 있어서, 각 회로층 별 고유의 수축팽창 특성을 측정하여 보정치를 적용하는 것이 순차 적층으로 행하는 것에 비해 변수적 요소가 적어 그만큼 보정이 수월하게 되고 각 회로층의 보정치를 적용하여 얼라인시키는 것에 있어서 오차를 최소화할 수 있게 된다. 이는 비아홀 형성시에 홀터짐을 방지할 수 있어 다층 연성회로기판 제품의 불량률을 낮출 수 있는 중요한 공정기술로서 이러한 기술에 의해 생산성 향상 및 불량감소에 따른 수율 향상을 도모할 수 있는 효과를 발현한다.

이와같은 본 발명의 효과에 대해서는 후술되는 본 발명의 각 실시예의 설명들을 통해 더욱 잘 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명과 종래기술에 적용되는 단면 회로의 연성회로기판으로 형성하는 공정 순서를 설명하기 위한 층구조 도면,
도 2은 본 발명과 종래기술에 적용되는 양면 회로의 연성회로기판을 형성하는 공정 순서를 설명하기 위한 층구조 도면,
도 3은 종래의 다층 연성회로기판의 제조방법을 설명하기 위해 예시한 공정순서 층구조 도면,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 다층 연성회로기판의 제조방법을 설명하기 예시한 공정순서 층구조 도면,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 다층 연성회로기판의 제조방법을 설명하기 예시한 공정순서 층구조 도면,
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 의한 다층 연성회로기판의 제조방법을 설명하기 예시한 공정순서 층구조 도면,
도 7은 본 발명에서 각 층의 사전 보정이 필요한 수축팽창 편차 개념을 비교 예시하여 설명하기 위해 보인 층구조 도면,

이하, 상술한 바와 같이 구현되는 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 여러 실시예로서 더욱 구체적으로 설명하기로 한다. 도면부호의 부여에 있어서 종래기술과 중복되는 부분은 유사한 개념의 구성요소라 보면 될 것이다.

도 1, 도2, 및 도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 의한 고밀도 다층 연성회로기판의 제조방법은, 절연층(폴리이미드층;12)을 사이에 두고 절연층 양면에 동박(13)이 적층된 양면 동박적층판(11)을 이용하여 양면 회로패턴(13a)을 형성한 연성 양면 회로기판(10)과, 절연층(22) 일측면에 동박(23)이 적층된 연성 단면 동박적층판(21)을 이용하여 단면 회로패턴(23a)을 형성한 연성 단면 회로기판(20)과, 절연층(22) 위에 동박(23)이 적층된 단면 동박적층판(21) 또는 동박(23)만으로 구성된 동박판을 선택적으로 조합하여 다층을 이루는 제1 적층판(L1) 내지 제n 적층판(Ln; 도4에서는 L7, 도5에서는 L4, 도 6에서는 L4에 해당함)으로 공급하는 단계;

상기 제1 적층판 내지 상기 제n 적층판을 한꺼번에 다층 적층하되 최외곽층인 제1 적층판 및 제n 적층판 중 적어도 하나 이상에 상기 동박적층판(FCCL) 또는 동박판(COPPER)을 배치하여 상기 제1 적층판 내지 제n 적층판의 각 층간에 층간 접착층(AD)을 개재하여 합지하는 단계;

상기 제1 적층판 내지 제n 적층판이 한꺼번에 다층 합지된 상태로 핫프레스 공정에 의해 가열 가압하여 접합하는 단계;

상기 양측 최외곽층인 제1 적층판 및 제n 적층판 중에 적어도 한 곳에 적용되는 동박적층판(FCCL) 또는 동박판(COPPER)에 선택적 노광 및 에칭에 의해 최외곽층 회로패턴을 형성하되, 상기 제1 적층판 내지 제n 적층판의 회로패턴에 비아홀(V)의 부분을 한꺼번에 드릴링하고 상기 회로패턴을 형성하는 과정에서 행해진 상기 비아홀(V)이 필링되는 것에 의해 상기 모든 적층판(L1~Ln)들의 회로간 통전이 이루어지게 하고, 상기 회로패턴 상부 전면에 커버레이 부착 또는 잉크를 도포하는 단계를 포함하여 구성된다.

여기에서 비아홀은 최상층 적층판부터 최하층 적층판까지 한꺼번에 관통되게 천공시켜 필링하여 구성하는 것을 의미한다. 본 발명의 범위는, 이에 국한하지 않고 최상층에서 일정깊이의 적층판의 회로까지 천공하여 필링하고 최하층에서 일정깊이의 적층판까지 천공하여 필링하여 구성하는 것까지 포함하는데, 이때에는 중간 어느 하나의 적층판에서 상부방향에서 천공된 비아홀과 하부에서 천공된 비아홀이 전기적으로 연결되는 개념, 즉 상기 하나의 적층판의 회로를 통해 상부층 영역과 하부층 영역의 회로들이 전기적으로 연결되는 형식이 될 것이다.

본 발명을 설명하는 각 도면을 표현함에 있어서, 본 발명의 예시로서 수 개의 적층판을 이용하여 8개 회로층의 다층 회로를 구성하기 위하여 단위 필름으로 구성된 다층판(단위 필름)으로 구성하여 제1 적층판은 도면부호 L1, 제2 적층판은 도면부호 L2의 순서로 표기하였으며, 상기 제1 적층판 내지 제n 적층판에 채용되는 연성 양면 회로기판은 도면부호 10, 연성 단면 회로기판은 도면부호 20으로 부여하였고, 또 회로패턴이 형성되기 이전의 단면 동박적층판은 도면부호 21로 부여하여 표현하였다.

도 2를 참조하면, 상기 단면 동박적층판(21)은 폴리이미드로 된 절연층(22)과 그 위에 입혀진 동박(23)으로 구성되어 노광 및 에칭 공정을 통해 회로패턴(23a)이 형성되어진다. 또, 양면 회로기판(20)은 도 1에서 보인 바와같이 절연층(12)의 양면에 동박(13)이 입혀진 양면 동박적층판(11)에 회로패턴(13a)이 형성되는데, 도 1 및 도 2에서와 같이 에칭되어 동박(23)이 선택적으로 제거되면 동박이 제거된 부분(13b)(23b)에 의해 수축,팽창이 생기게 된다. 즉, 폴리이미드와 같은 합성수지제로 이루어진 절연층은 동박이 제거되고나면 동박에 의해 팽팽히 당겨져 연신된 상태가 줄어들어 수축되는 것이다. 이러한 경우에 있어서도 양면 동박적층판일 경우와 단면 동박적층판일 경우에 회로형성에 따라 서로 다른 수축,팽창율을 보이게 되며, 같은 동박적층판이라 할지라도 회로패턴(13a)(23a)이 다른 경우 서로 다른 수축,팽창율을 보이게 된다. 이러한 수축팽창을 고려해 이를 미리 보정하는 사이즈로서 합지 전에 각 적층판(L1~Ln)을 제공하는 것이 본 발명이다. 즉, 가이드홀 및 비아홀 형성 위치 등을 수축팽창되는 것을 고려하여 당해 적층판의 수축팽창율에 따른 위치로서 형성하여 두는 것이다. 이러한 보정방법은 당해 적층판의 수치계산으로 행할 수도 있고 회로패턴을 형성한 후 변화된 사이즈와 변화이전의 사이즈를 측정하는 방법으로 행할 수도 있다.

또, 앞에서 설명한 바와같이 각 층마다 서로 다른 회로패턴(13a)(23a)들에 의해서도 수축팽창이 되는데, 이는 동박(13)(23)과 절연층(12)(22)이 부착된 상태에서는 연신된 상태로 있던 절연층(12)(22)이 회로패턴(13a)(23a) 형성을 위해 동박(13)(23)의 에칭에 의해 부분적으로 제거되어 동박제거면(13b)(23b)으로 남게 됨으로써 수축되는 것인데 이러한 요인은 연신된 상태의 해제에만 국한되지 않고 노광,에칭 공정에서의 열적변화 및 화학적 변화도 포함한다.

이와 같이 동박제거면(13b)(23b)들이 많고 적음에 따른 각 층의 면적 분포 및 각 층의 평면상에서의 면적 크기가 다르게 되는 편차가 발생하는데, 이러한 편차들로 인해 각 층마다 서로 상이한 수축팽창이 생기고 한 개 층에 내에서도 회로패턴의 차이에 의해 뒤틀려 수축되는 편차값이 다르게 된다. 이와같이 단면 회로층과 양면 회로층에서 위와 같은 편차가 생겨 얼라인이 잘못되는 개념을 각각 도 7의 (가) 및 (나)의 도면을 통해 개략적으로 예시하여 보였는데, 에칭 전과 에칭 후, 그리고 에칭 전과 핫 프레스 후에 층 면적 크기의 차이값(d2)이나 가이드홀(GH)의 위치 차이값이 발생하게 되는데, 이러한 값(d1,d2)들을 각 적층판들(L1~Ln)의 개별 회로패턴 형성 및 가이드홀(GH) 천공시에 미리 평면상 치수로서 보정하여 두고서 합지하여야 한다.

아울러, 다층을 이루는 각 층 적층판의 합지에 있어서, 합지하는 기술은 당업계에서 오래전부터 사용해오던 방식을 이용하며 도 7의 (가) 및 (나)에서 보인 각 층의 가이드홀(GH)에 별도의 외곽 가이드핀이나 리벳과 같은 고정수단을 관통시켜 고정하는 방법에 의해 이루어지게 하되 다층을 이루는 적층판(들을 한꺼번에 고정되어지게 하여야 한다. 이러한 합지과정을 위해, 가이드핀과 리벳이 끼워지는 두 개 홀을 구비시켜 이중 정렬하여 적층하게 되면 서로 홀 직경이 다르므로 얼라인하는 위치가 더욱 정확하게 될 것이다. 리벳은 합성수지제를 사용하면 핫프레스하는 과정에서 돌출된 부분을 포함하는 리벳몸체의 상당부분이 용해되어 다층 연성회로기판에 일체화 된다.

아울러, 다층의 합지 이전 상태의 각 층 구성시에, 회로패턴 위에 커버레이(CL)의 부착은 본딩머신에 의한 가접 상태로 하여 제공함이 바람직하다.

상기 구성의 본 발명의 여러 실시예를 각 도면을 참조하여 설명한다.

<제1 실시예>

도 4 에서는, 8층 회로를 적층하여 다층 연성회로기판을 구성함에 있어서, 하나의 중간 적층판(L4)을 양면 동박적층판으로 회로패턴을 구성한 연성의 양면 회로기판(10)으로, 또 최외곽층인 제1 적층판(L1) 및 제n 적층판인 제7 적층판(L7)을 단면 동박적층판(21)으로, 그 이외의 나머지 층 적층판(L2,L3,L5,L6)을 단면 동박적층판에 회로패턴을 형성하여 그 위에 커버레이(CL)를 부착한 단면 회로기판(20)들로 구성하여 각 층(L1~L7)을 개별 완성된 것으로 준비하고(도 4의 가), 이어서 별도의 고정수단을 사용하여 미리 준비된 각 층을 층간 접착층(AD)을 매개로 합지하여 핫프레스로 가열가압 접착하고(도 4의 나), 이어서 다층 접착된 결과물의 최외곽층(L1,L7)의 외측면을 노광 에칭하여 회로패턴의 형성과 아울러 비아홀(V) 천공 및 필링을 행하여 다층간 회로패턴을 전기적으로 연결하고 외곽면 회로패턴의 상부 전면에 커버레이 부착하여 마감한다(도 4의 다 내지 도 4의 라).

이러한 실시예에서 양면 회로기판(10)이 가장 중심이 되는 중간층(L4)에 사용되었는데, 이는 회로설계의 아트웍에 있어서 단면 회로보다 양면 회로가 설계 및 솔더링이 복잡한 점을 고려한 것이며, 복잡한 양면회로의 양측 바깥면에 비교적 회로설계 및 솔더링이 쉬운 단면회로를 붙이는 방식을 채택한 것이다. 여기에서, 도 4에서와 같이, 단면 회로기판의 개수는 한정되지 아니하며, 양면 회로기판(10)의 바깥쪽에 대칭의 개수로 한정되지도 아니한다 할 것이다.

한편, 상기 최외곽층 적층판(L1,L2 중 어느 하나 이상)에는 상기 동박적층판(21) 대신에 절연층(22)을 갖지 않은 동박(23)만으로 구성된 동박판으로 대체할 수도 있다.

개별 준비되는 각 층의 커버레이(CL)는 가접된 상태로 제공될 수 있으며, 층간 접착층(AD)으로 프리프레그를 사용시에는 커버레이가 생략될 수 있다.

<제2 실시예>

도 5에서는 다층을 구성함에 있어서 네 개의 적층판 (L1,L2,L3,L4)으로 구성하여 총 6층의 회로를 구성한 것을 보인 것이다.

최외곽층을 단면 동박적층판(21), 중간층에 완성된 두 개의 양면 회로기판(10)을 채용하여 개별 준비하고(도 5의 가), 이어서 이들 각 층을 고정수단으로 합지 적층하여 핫프레스를 행함으로써 접합하고(도 5의 나), 최외곽층에 층간 전기적 통전을 위해 드릴링 및 도금에 의한 비아홀 형성과 회로패턴 형성에 의해 최외곽 회로층을 형성하고 커버레이 부착 마감한다(도 5의 다 내지 도 5의 라). 이때 개별 준비되는 각 층 상부의 커버레이(CL)는 가접한 상태로 되게 하는 것이 바람직하며, 이러한 가접상태의 층간은 핫프레스시에 완전히 접합되어진다. 이와 같은 제2 실시예에서도 층간 접착제로서 프리프레그를 사용시 커버레이가 생략될 수 있다.

<제3 실시예>

도 6에서는 총 8층 회로를 적층하는 다층 연성회로기판을 구성함에 있어서 4개의 적층판을 사용하되, 중간층으로 사용하는 제2 적층판(L2)과 제3 적층판(L3)은 양면 회로기판(10)을 채용하여 준비함과 아울러, 제1 적층판(L1)과 제4 적층판(L4)을 양면 회로의 것으로 구성하되 각각의 제1 적층판 및 제4 적층판을 이루는 양쪽 회로기판(L1,L4)은 상기 중간층 적층판들(L2,L3)의 방향으로 대면하는 일측면만 회로패턴 형성 및 커버레이 부착된 면으로 가공하고 최외곽 회로층으로 되어지는 타측면은 가공하지 않은 순수 동박 상태로 개별 준비한다(도 6의 가). 제조하고자 하는 다층연성회로기판을 총 몇 층의 회로를 채용할지 여부에 따라 상기 중간층 적층판(L1,L2)은 필요에 따라 한 개 또는 두 개 모두 생략할 수도 있고, 필요에 따라 중간층 적층판을 세 개 이상으로 추가하여 구비시킬 수도 있을 것이다.

이렇게 개별 준비된 각 층 적층판들(L1,L2,L3,L4)을 적층하여 핫프레스를 행하여 접합한 후 각 회로층간 전기적 통전을 위해 드릴링 및 도금에 의한 비아홀 형성과 회로패턴 형성에 의해 최외곽 회로층을 형성하고 커버레이 부착 마감한다(도 5의 다 내지 도 5의 라).

한편, 위의 여러 실시예에 있어서 비아홀을 접합된 다층 전부에서 연이어지는 비아홀을 형성하는 것으로 하였으나, 접합된 다층 양측에서 원하는 일부 몇 개의 층까지 깊이만 천공하여 양측에서 통전시키는 방법을 사용하는 것도 가능하다. 다만, 본안과 같이 한꺼번에 다층 모두를 접합한 후 후속하여 최외곽층에 회로를 형성하는 방법에서는 최외곽층으로 이어지지 않고 중간층들만의 비아홀 형성이 불가능할 것이나, 전기적 연결이 필요한 중간층들끼리 접합하여 비아홀로 연결시킨 복층들과 최외곽층을 한꺼번에 적층 접합하고 최외곽층으로부터 비아홀을 형성함에 있어서 복층의 일부층까지 연결하는 방식으로 행하는 방법도 본 발명의 기술사상을 이용하여 활용 가능할 것이다.

10-단면 회로기판 11-단면 동박적층판
12-절연층 13-동박
13a-회로패턴 13b,23b-동박제거면
20-양면 회로기판 21-양면 동박적층판
22-절연층 23-동박
23a-회로패턴 L1~Ln- 적층판
CL- 커버레이 AD-층간 접착제
V- 비아홀 GH-가이드홀

Claims (9)

1. 플렉시블한 연성회로기판에 복잡한 고밀도 회로를 구현하기 위한 다층 연성회로기판을 제조하는 방법으로서,
   연성의 절연층을 사이에 두고 그 양면 위에 회로패턴이 형성된 연성의 양면 회로기판과, 연성의 절연층 위에 형성된 단면 회로패턴을 갖는 연성의 단면 회로기판과, 연성의 절연층 위에 동박이 적층된 단면 동박적층판 또는 동박만으로 된 동박판을 제1 적층판 내지 제n 적층판으로 공급하는 단계;
   상기 제1 적층판 내지 제n 적층판을 한꺼번에 다층 적층하되 최외곽층인 제1 적층판 및 제n 적층판 중 적어도 하나 이상에 상기 동박적층판 또는 동박판을 배치하여 상기 제1 적층판 내지 제n 적층판의 각 층 간을 층간 접착층을 개재하여 적층 합지하는 단계;
   상기 제1 적층판 내지 제n 적층판을 적층하여 다층 합지한 상태로 핫프레스 공정에 의해 가열 가압하여 다층을 한꺼번에 접합하는 단계;
   상기 접합된 제1 적층판 내지 제n 적층판을 드릴링하여 비아홀을 형성한 후, 선택적 노광 및 에칭에 의해 최외곽층 회로패턴을 형성한 다음, 비아홀에 필링을 행하여 상기 각 층간 통전을 이루게 하고, 상기 회로패턴 상부 전면에 커버레이를 부착 또는 잉크를 도포하는 단계;를 포함하되,
   상기 회로패턴 상부 전면에 커버레이를 부착 또는 잉크를 도포하는 단계에는 상기 비아홀을 형성하기 이전에, 상기 제1 적층판 내지 제n 적층판이 합지되어 접합된 상태에서 비아홀을 형성한 후, 이 비아홀을 필링하여 층간 전기적 연결을 행하되, 상기 제1 적층판 내지 제n 적층판 중 동박적층판 또는 동박판이 적용된 최외곽층인 제1 적층판 및 제n 적층판을 제외한 각층 적층판들마다 수축팽창율을 별도로 측정하여 그 각각의 수축팽창율에 대한 보정치를 상기 합지 단계 이전의 각 층 회로패턴 형성시에 미리 적용시켜 줌으로써 상기 핫프레스 합지 과정에서 발생할 수 있는 각 층 회로패턴 위치의 부정합을 미리 보정할 수 있도록 구성하되, 상기 보정은 비아 홀의 천공을 고려하여 회로 패턴의 위치를 보정하며,
   또한, 상기 합지하는 단계에서 제1 적층판 내지 제n 적층판을 구성함에 있어서, 상기 동박적층판 또는 동박판을 제1 적층판과 제n 적층판 중 적어도 하나에 적용하고, 제1~n 적층판들 중 중앙에 위치한 적층판은 양면 회로기판으로 적용하며, 제1~n 적층판들 중 제1 적층판, 중앙에 위치한 적층판 및 제n 적층판을 제외한 적층판에는 단면 회로기판을 형성하되, 상기 단면 회로기판의 절연층은 양면 회로기판을 향하도록 배치하는 것을 특징으로 하는 다층 연성회로기판의 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,
   최외곽층을 제외한 각 층은 적층 합지하기 이전 단계에서 회로패턴 위에 커버레이를 가접한 상태로 공급되어 합지되는 것을 특징으로 하는 다층 연성회로기판의 제조방법.
6. 제1 항에 있어서,
   접합된 다층 전부에서 연이어지는 비아홀을 형성하거나 또는 접합된 다층 양측에서 원하는 일부 몇 개의 층까지 깊이까지만 천공하되 양측 방향에서 천공하여 중간 층에서 만나게 하여 다층 회로 간을 통전시키는 것을 특징으로 하는 다층 연성회로기판의 제조방법.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 동박 적층판은 양면 동박적층판이되, 최외곽면으로 배치되는 일단면은 회로패턴이 형성되지 않고 타단면은 회로패턴이 형성된 상태로 공급되는 것을 특징으로 하는 다층 연성회로기판의 제조방법.
8. 제1 항, 제5 항 및 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   층간 접착층으로서 프리프레그를 사용하는 경우에 접착하게 되는 두 적층판에 구비되며 이웃하여 마주보는 커버레이는 생략되는 구성으로 된 것을 특징으로 하는 다층 연성회로기판의 제조방법.
9. 제7 항에 있어서,
   층간 접착층으로서 프리프레그를 채용하는 경우에는 접착하게 되는 두 적층판에 구비되며 이웃하여 마주보는 상기 프리프레그에 접하는 커버레이는 생략되는 구성으로 된 것을 특징으로 하는 다층 연성회로기판의 제조방법.
   

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