KR101601831B1 - 글래스 코어의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동화된 공정으로 연속적인 글래스 코어의 제조가 가능한 글래스 코어의 제조 방법으로서, 글래스 시트를 제공하는 단계, 글래스 시트에 절연 시트를 적층시키는 단계, 절연 시트에 동박 시트를 적층시켜 글래스 코어를 제조하는 단계, 글래스 코어의 동박 시트에 완충 시트를 적층시키는 단계, 완충 시트가 적층된 글래스 코어를 가압하여 글래스 코어를 가경화시키는 단계, 가경화된 글래스 코어로부터 완충 시트를 박리시키는 단계, 그리고 완충 시트의 박리 후 히터를 통해 글래스 코어를 열 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.

Description

글래스 코어의 제조 방법{Method of Manufacturing Glass Core}
본 발명은 글래스 코어 제조 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로 자동화된 공정으로 연속적인 글래스 코어가 제조될 수 있도록 한 글래스 코어의 제조 방법에 관한 것이다.
다층 프린트 기판에는 마더 보드(mother board)용의 대형 다층 프린트 기판, 및 시스템ㆍ인ㆍ패키지(System-in-Package : SiP)용의 소형 다층 프린트 기판(반도체 패키지 기판이라 불림)이 있다.
최근 반도체의 고밀도 실장 기술의 진보에 수반하여 미세 패턴(pattern)을 구비한 반도체 패키지 기판이 주목받고 있다.
종래 반도체 패키지 기판에 반도체 소자를 플립 칩(Flip Chip : F/C) 방식으로 탑재하는 경우, 이 반도체 패키지 기판은 실장 신뢰성을 확보하는데 충분한 기계적 강도가 있을 필요가 있었다.
이 때문에 반도체 패키지 기판에는 기계적 강도를 가지는 어느 정도 두께의 내층 회로판이 이용되어 왔다.
그러나 고집적화 및 고실장화에 따른 고다층화에 의해 이와 같은 내층 회로판을 적층 했을 경우 얻어지는 반도체 패키지 기판의 두께가 증대한다.
한편, 다층 프린트 기판은 주로 내층 회로판에 절연 수지막과 도체 회로층을 번갈아 적층하는 빌드업(build-up) 방식에 의해 제조된다.
빌드업 방식에 의한 다층 프린트 기판의 제조 방법에 있어서 절연 수지막을 형성하기 위해서는 캐리어(carrier)가 부착된 절연 수지막이 이용된다. 다층 프린트 기판의 박형화에 따라 기계적 강도를 부여할 목적으로 이 캐리어 부착 절연 수지막에 관해서도 다양한 검토가 이루어지고 있다.
예를 들어, 절연 수지막으로서 프리프레그(PrePreG : PPG)를 이용한 캐리어 부착 프리프레그를 이용하여 개선된 기계적 강도와 실장 신뢰성을 가지는 다층 프린트 기판을 얻는 방법이 고안되어 있다.
또한, 다층 프린트 기판의 동박 적층판은 다층 기판의 휨(warpage)을 감소시키도록 소정 두께를 유지하며 내부에 반도체 소자를 임베디드(embedded) 시킬 수 있도록 구성되어 있다. 이러한 동박 적층판은 롤 라미네이트(roll laminate) 장치를 이용해 절연 수지막을 유리 직물의 양면에 라미네이트 하여 프리프레그를 제조하고, 프리프레그의 양 측면에 동박 시트(sheet)를 라미네이트 시켜 제조하게 된다.
그러나 종래 동박 적층판은 수지 내부에 글래스 크로스(glass cross)나 글래스 페브릭(glass fabric)과 같은 보강재를 내재하여 휨을 감소시키도록 구성하고 있으나, 이러한 보강재만으로는 기판의 휨을 충분히 감소시키지 못하며, 특히 동박 적층판을 제조하는 공정의 경우 공정 자체가 안정적이지 못하여 불량률이 낮춰지지 않고 있는 실정이다.
인용문헌: 대한민국특허공개 제 2006-0116199호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기판의 휨을 많이 감소시킬 수 있으면서도 자동화된 제조 공정을 통해 불량률을 크게 낮출 수 있는 글래스 코어의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에 언급한 과제들에 제한되지 않으면, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 글래스 시트의 제조 방법을 제공한다. 이 방법은 글래스 시트를 제공하는 단계, 글래스 시트에 절연 시트를 적층시키는 단계, 절연 시트에 동박 시트를 적층시켜 글래스 코어를 제조하는 단계, 글래스 코어의 동박 시트에 완충 시트를 적층시키는 단계, 완충 시트가 적층된 글래스 코어를 가압하여 글래스 코어를 가경화시키는 단계, 가경화된 글래스 코어로부터 완충 시트를 박리시키는 단계, 그리고 완충 시트의 박리 후 히터를 통해 글래스 코어를 열 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
이 방법은 글래스 시트가 제공된 후에는 절연 시트와 밀착력을 증대시키도록 플라즈마 표면 활성화 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 글래스 시트는 30~150㎛ 범위의 두께를 가질 수 있으며, 절연 시트는 프리프레그 또는 아지노모토 빌드업 필름을 포함할 수 있다.
그리고 완충 시트의 박리는 완충 시트 권취기를 통해 이루어질 수 있는데, 완충 시트 권취기는 회전롤과 회전롤과 연결된 접착 테입부를 포함할 수 있다.
또한, 열 경화 전 일정 규격으로 글래스 코어를 절단하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 절단하는 단계는 레이저 또는 다이싱에 의해 글래스 코어가 일정 간격으로 절단되는 것일 수 있다.
이에 더하여, 열 경화 단계는 열풍 경화와 적외선 램프에 의한 경화 중 어느 하나로 진행될 수 있다.
마지막으로, 열 경화 후 일정 규격으로 글래스 코어를 절단하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 절단하는 단계는 레이저 또는 다이싱에 의해 글래스 코어가 일정 간격으로 절단되는 것일 수 있다.
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상술한 바와 같이, 본 발명의 과제의 해결 수단에 따르면 기판의 휨을 많이 감소시킬 수 있으면서도 자동화된 제조 공정을 통해 불량률을 크게 낮출 수 있어 제품성 및 생산성의 향상을 기대할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 글래스 코어가 제조되는 공정을 보인 공정예시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 글래스 코어의 제조 공정 중 완충 시트의 박리 공정을 보인 예시도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. 이에 더하여, 본 명세서에서, 어떤 막이 다른 막 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막이 개재될 수도 있다는 것을 의미한다.
하나의 구성 요소(element)가 다른 구성 요소와 '접속된(connected to)' 또는 '결합한(coupled to)'이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접적으로 연결된 또는 결합한 경우, 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 '직접적으로 접속된(directly connected to)' 또는 '직접적으로 결합한(directly coupled to)'으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. '및/또는'은 언급된 아이템(item)들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 '아래(below)', '밑(beneath)', '하부(lower)', '위(above)', '상부(upper)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below)' 또는 '밑(beneath)'으로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나(rounded) 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 글래스 코어가 제조되는 공정을 보인 공정 예시도이고, 그리고 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 글래스 코어의 제조 공정 중 완충 시트의 박리 공정을 보인 예시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 글래스 코어의 제조 방법은 먼저, 롤 형태로 권취된 글래스 시트(10)를 이송 장치(미도시)에 의해 연속적으로 풀어낸다. 풀어진 글래스 시트(10)에는 절연 시트(30)와 동박 시트(40) 그리고 완충 시트(50)를 차례대로 적층시킨 다음 프레스(press)(60)를 통해 가경화시킨다. 가경화가 완료되면 완충 시트(50)를 박리한 후 히터(80)를 통해 열 경화시키고, 열 경화가 완료된 후에는 절단기(90)에서 일정 크기대로 절단한다.
글래스 시트(10)는 기판 재질로 사용되는 유리 재질로 이루어질 수 있다. 글래스 시트(10)는 30~150㎛의 두께를 유지한다. 글래스 시트(10)의 경우 30㎛보다 얇은 두께로 구성될 경우 프레스(60)에 의한 가압 시 글래스 시트(10)가 쉽게 파손될 수 있다. 반대로 글래스 시트(10)가 150㎛를 초과해 200㎛ 정도의 두께로 구성될 수도 있으나, 최근 코어의 두께를 150㎛ 이상으로 제조하는 경우가 거의 없기 때문에 글래스 시트(10)의 두께를 150㎛ 이하로 유지한다.
따라서, 본 발명의 글래스 시트(10)는 30~150㎛의 두께가 사용되는 것이 바람직하겠다.
글래스 시트(10)가 이송 롤에 의해 풀어지게 되면, 절연 시트(30)와의 밀착력을 증대시키도록 플라즈마(plasma) 가공기(20)에서 표면 활성화가 진행된다. 즉, 글래스 시트(10)의 표면에 플라즈마 표면 처리가 진행되면 글래스 시트(10)와 절연 시트(30)의 수소(H) 결합이 잘 이루어져 이들 사이에 밀착력이 증대될 수 있게 된다.
이렇게 글래스 시트(10)의 표면에 플라즈마 표면 처리가 진행되면, 글래스 시트(10)의 상부와 하부에는 각각 절연 시트(30)가 배치된다. 절연시트(30)는 글래스 시트(10)와 동일하거나 보다 큰 폭으로 구성될 수 있다.
본 발명의 절연 시트(30)는 절연 물질인 프리프레그 또는 아지노모토 빌드업 필름(Ajinomoto Build-up Film : ABF)을 소재로서 사용할 수 있다.
글래스 시트(10)에 절연 시트(30)가 적층된 후에는 절연 시트(30)의 상부에 동박 시트(40)가 적층된다. 동박 시트(40)는 롤 형태로 권취된 상태에서 글래스 시트(10)의 이동 속도에 맞추어 풀어지게 된다.
동박 시트(40)가 절연 시트(30)에 적층된 후에는 글래스 시트(10)의 상면과 하면에 각각 절연 시트(30)와 동박 시트(40)가 일체화되도록 프레스(60)에서 가압 공정이 진행된다.
이때, 가압 공정이 진행되기 위해서는 프레스(60)의 압력에 의해 글래스 시트(10)에 균열이 발생하지 않도록 완충 소재가 요구된다.
따라서, 동박 시트(40)의 상면에는 완충 시트(50)가 적층된다. 완충 시트(50)는 프레스(60)의 압력에 대해 충분한 완충력을 기대할 수 있도록 대략 50㎛의 두께로 구성될 수 있다.
완충 시트(50)가 동박 시트(40)에 적층된 후에는 프레스(60) 가공이 진행되며, 프레스(60) 가공을 통해 글래스 시트(10)의 상면과 하면에 적층된 절연 시트(30) 및 동박 시트(40)가 가경화되어 글래스 코어(100)를 형성하게 된다.
이렇게 글래스 코어(100)가 완성되면, 글래스 코어(100)의 상면과 하면에 부착된 완충 시트(50)를 박리시키기 위한 공정이 진행된다.
완충 시트(50)의 박리는 완충 시트 권취기(70)를 통해 이루어질 수 있다. 완충 시트 권취기(70)는 회전롤(72)과 접착 테입(tape)부(74)를 포함한다.
회전롤(72)은 접착 테입부(74)와 연결되어 있으며, 회전롤(72)의 회전 방향에 따라 접착 테입부(74)가 상승 및 하강하게 된다.
즉, 접착 테입부(74)가 완충 시트(50)에 부착된 상태에서 회전롤(72)이 회전하게 되면, 회전롤(72)의 회전 방향에 따라, 예를 들어, 회전롤(72)이 시계 방향으로 회전하게 될 경우 접착 테입부(74)가 상승하게 되고, 반대로 회전롤(72)이 반시계 방향으로 회전하게 될 경우 접착 테입부(74)가 하강하게 된다.
따라서, 글래스 코어(100)에 완충 시트(50)가 밀착된 상태로 완충 시트 권취기(70)가 설치된 위치까지 이동하게 되면, 회전롤(72)이 반시계 방향으로 회전하여 접착 테입부(74)가 하강하면서 완충 시트(50)에 밀착되고, 밀착이 완료된 접착 테입부(74)가 회전롤(72)의 시계 방향 회전에 따라 완충 시트(50)와 함께 상승하여 글래스 코어(100)로부터 완충 시트(50)를 박리시키게 된다.
이와 같은 공정을 통해 글래스 코어(100)로부터 완충 시트(50)가 박리되면, 글래스 코어(100)는 히터(heater)(80)를 통해 열 경화된다.
히터(80)에 의한 열 경화 공정은 열풍에 의한 경화와 적외선(InfraRed ray: IR ray) 램프(lamp)에 의한 경화 중 어느 하나가 적용될 수 있으며, 설계상에 따라 이들의 기능이 혼용된 상태의 것을 사용할 수도 있다.
열 경화 공정을 통해 글래스 코어(100)가 완전 경화된 상태가 되면, 절단기(90)에서 일정 크기대로 절단하게 된다.
이때, 도면 및 상세한 설명에는 글래스 코어(100)의 열 경화 공정이 완료된 후 절단기(90)에서 절단되는 것으로 설명하였으나, 글래스 코어(100)에 열 경화 공정이 완료되기 전 미리 절단기(90)에서 절단된 후 다수의 글래스 코어(100)를 적층한 다음 열 경화 공정이 진행될 수도 있다.
또한, 글래스 코어(100)는 프레스기를 통해 절단될 수도 있으나, 글래스 시트(10)의 취성이 매우 크기 때문에 레이저(laser) 또는 다이싱(dicing)에 의한 절단이 바람직하겠다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 글래스 코어(100)의 제조 방법은 글래스 시트(10)를 중심으로 절연 시트(30)와 동박 시트(40)가 자동화된 공정을 통해 연속적으로 적층 구성될 수 있어 대량 생산이 가능하며, 특히 글래스 시트(10)를 통해 글래스 코어(100) 전체의 휨을 최소화시킬 수 있어, 제품성 향상도 기대할 수 있게 된다.
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이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 글래스 시트
20: 플라즈마 가공기
30: 절연 시트
40: 동박 시트
50: 완충 시트
60: 프레스
70: 완충 시트 권취기
80: 히터
90: 절단기
100: 글래스 코어

Claims (21)

  1. 글래스 시트를 제공하는 단계;
    상기 글래스 시트에 절연 시트를 적층시키는 단계;
    상기 절연 시트에 동박 시트를 적층시켜 글래스 코어를 제조하는 단계;
    상기 글래스 코어의 상기 동박 시트에 완충 시트를 적층시키는 단계;
    상기 완충 시트가 적층된 상기 글래스 코어를 가압하여 상기 글래스 코어를 가경화시키는 단계;
    상기 가경화된 상기 글래스 코어로부터 상기 완충 시트를 박리시키는 단계; 그리고
    상기 완충 시트의 박리 후 히터를 통해 상기 글래스 코어를 열 경화시키는 단계; 를 포함하는 글래스 코어의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 글래스 시트가 제공된 후에는 상기 절연 시트와 밀착력을 증대시키도록 플라즈마 표면 활성화 단계를 더 포함하는 글래스 코어의 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 글래스 시트는 30~150㎛ 범위의 두께를 갖는 글래스 코어의 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 절연 시트는 프리프레그 또는 아지노모토 빌드업 필름을 포함하는 글래스 코어의 제조 방법.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 완충 시트의 박리는 완충 시트 권취기를 통해 이루어지는 글래스 코어의 제조 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 완충 시트 권취기는 회전롤과 상기 회전롤과 연결된 접착 테입부를 포함하는 글래스 코어의 제조 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 열 경화 전 일정 규격으로 상기 글래스 코어를 절단하는 단계를 더 포함하는 글래스 코어의 제조 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 절단하는 단계는 레이저 또는 다이싱에 의해 상기 글래스 코어가 일정 간격으로 절단되는 것인 글래스 코어의 제조 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 열 경화 단계는 열풍 경화와 적외선 램프에 의한 경화 중 어느 하나로 진행되는 글래스 코어의 제조 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 열 경화 후 일정 규격으로 상기 글래스 코어를 절단하는 단계를 더 포함하는 글래스 코어의 제조 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 절단하는 단계는 레이저 또는 다이싱에 의해 상기 글래스 코어가 일정 간격으로 절단되는 것인 글래스 코어의 제조 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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