KR101975456B1

KR101975456B1 - 동박적층판 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101975456B1
Application number: KR1020130122098A
Authority: KR
Inventors: 신상현; 이근용; 김은실; 권용일
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2013-10-14
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2019-05-07
Also published as: CN104553146A; JP2015077777A; KR20150043088A

Abstract

본 발명은 미세 회로패턴의 구현이 가능한 동박적층판의 제조방법에 관한 것으로, 한 쌍의 동박시트를 제공하는 단계; 상기 한 쌍의 동박시트에 각각 액상의 절연수지를 도포하는 단계; 상기 액상의 절연수지를 경화시키는 단계; 상기 절연수지가 도포된 한 쌍의 동박시트 사이에 보강재를 투입하는 단계; 상기 한 쌍의 동박시트와 보강재가 이송롤을 통과하면서 동박적층판으로 제조되는 단계; 그리고 상기 제조된 동박적층판을 히터를 통해 열 성형하는 단계; 를 포함할 수 있다.

Description

동박적층판 및 그 제조방법{Copper clad laminate and manufacture method it}

본 발명은 동박적층판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미세 회로패턴의 구현이 가능한 동박적층판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

다층 프린트 기판에는 마더보드(mother board)용의 대형 다층 프린트 기판, 및 시스템ㆍ인ㆍ패키지(SiP)용의 소형 다층 프린트 기판(반도체 패키지 기판이라 불림)이 있다.

최근 반도체의 고밀도 실장 기술의 진보에 수반하여 미세 패턴을 구비한 반도체 패키지 기판이 주목받고 있다.

종래 반도체 패키지 기판에 반도체 소자를 플립 칩 방식으로 탑재하는 경우, 이 반도체 패키지 기판은 실장 신뢰성을 확보하는데 충분한 기계적 강도를 가지고 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 빌드 업 방식에 의해 제조된다.

빌드 업 방식에 의한 다층 프린트 기판의 제조 방법에 있어서 절연 수지막을 형성하기 위해서는 캐리어가 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 프리프레그를 이용한 캐리어 부착 프리프레그를 이용하여 개선된 기계적 강도와 실장 신뢰성을 가지는 다층 프린트 기판을 얻는 방법이 고안되어 있다.

또한, 다층 프린트 기판의 동박적층판은 다층 기판의 워피지를 감소시키도록 소정두께를 유지하며 내부에 반도체 소자를 임베디드 시키킬 수 있도록 구성되어 있다. 이러한 동박적층판은 롤 라미네이트 장치를 이용해 절연 수지막을 유리 직물의 양면에 라미네이트 하여 프리프레그를 제조하고, 프리프레그의 양측면에 동박시트를 라미네이트 시켜 제조하게 된다.

그러나, 종래 동박적층판은 롤 라미네이트 장치를 이용해 권취된 절연 수지막과 동박시트를 프리프레그와 함께 일체로 압축시켜 제조하게 되지만, 절연수지막과 동박적층판의 두께를 최소화시키는데 한계성이 있어 전체 두께를 보다 슬림화된 상태로 제조하기 어려운 문제점이 있다.

대한민국특허공개 제 2007-046601호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 동박시트의 제조공정 개선을 통해 보다 슬림화된 동박적층판을 제조할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 절연수지와 동박시트의 접합계면의 평탄화 통해 미세 회로 패턴의 구현이 가능한 동박적층판을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 효과적으로 달성하기 위해 본 발명은, 한 쌍의 동박시트를 제공하는 단계; 상기 한 쌍의 동박시트에 각각 액상의 절연수지를 도포하는 단계; 상기 액상의 절연수지를 경화시키는 단계; 상기 절연수지가 도포된 한 쌍의 동박시트 사이에 보강재를 투입하는 단계; 상기 한 쌍의 동박시트와 보강재가 이송롤을 통과하면서 동박적층판으로 제조되는 단계; 그리고 상기 제조된 동박적층판을 히터를 통해 열 성형하는 단계; 를 포함할 수 있다.

상기 액상의 절연수지는 바니쉬 또는 코팅제일 수 있다.

상기 절연수지가 도포된 후에는 절연수지가 도포된 동박시트가 히팅기 내부를 통과하며 건조될 수 있으며, 상기 보강재는 글래스 페브릭 또는 글래스 크로스 중 어느 하나가 사용될 수 있다.

한편, 본 발명의 동박적층판은 한 쌍의 캐리어 필름이 제공되는 단계; 상기 한 쌍의 캐리어 필름에 동박시트를 형성하는 단계; 상기 한 쌍의 동박시트에 각각 액상의 절연수지를 도포하는 단계; 상기 액상의 절연수지를 경화시키는 단계; 상기 절연수지가 도포된 한 쌍의 동박시트 사이로 보강재를 투입하는 단계; 상기 한 쌍의 동박시트와 보강재가 이송롤을 통과하면서 동박적층판으로 제조되는 단계; 그리고 상기 제조된 동박적층판을 히터를 통해 열 성형하는 단계; 를 포함할 수 있다.

이때, 상기 액상의 절연수지는 바니쉬 또는 코팅제일 수 있다.

상기 절연수지가 도포된 후에는 절연수지가 도포된 동박시트가 히팅기 내부를 통과하며 건조될 수 있으며, 상기 보강재는 글래스 페브릭 또는 글래스 크로스 중 어느 하나일 수 있다.

상기 동박시트는 캐리어 필름이 스퍼터를 통과하는 과정에서 생성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 동박적층판 및 그 제조방법은 동박시트의 제조공정을 개선하여 보다 슬림화된 상태의 동박적층판을 제조할 수 있게 있으며, 절연수지와 동박시트의 접합계면의 평탄화를 통해 미세 회로 패턴의 구현이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 동박적층판이 제조되기 위한 공정을 도시한 예시도.
도 2는 도 1의 제조공정을 통해 제조된 동박적층판을 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 동박적층판의 절연수지와 동박시트의 경계면을 도시한 예시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동박적층판이 제조되는 공정을 도시한 다른 실시 예시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 동박적층판이 제조되기 위한 공정을 도시한 예시도이고, 도 2는 도 1의 제조공정을 통해 제조된 동박적층판을 보인 예시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 동박적층판의 절연수지와 동박시트의 경계면을 도시한 예시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동박적층판이 제조되는 공정을 도시한 다른 실시 예시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 동박적층판(100)은 한 쌍의 동박시트(10) 표면에 액상의 절연수지(20)를 도포하고 한 쌍의 동박시트(10) 사이에 보강재(30)를 삽입한 후 열 성형함으로써 초슬림화된 동박적층판(100)을 제조할 수 있게 된다.

본 발명의 동박적층판(100)을 제조하기 위해서는 먼저 한 쌍의 동박시트(10)를 제공한다. 동박시트(10)는 1㎛ 이하의 범위를 포함하며, 경우에 따라 1~3㎛ 범주의 것도 선택적으로 사용할 수 있다.

동박시트(10)는 롤 형태로 권취된 상태에서 이송롤(60) 사이에 선단부를 끼워 이송롤(60)의 회전속도에 비례하도록 풀림된다. 동박시트(10)는 구리를 소재로서 사용하지만 경우에 따라 니켈, 티타늄, 알루미늄 등을 소재로서 사용할 수 있으며, 이들의 합금 또는 이형재료의 멀티 레이어로 구성될 수도 있다.

이렇게 이송롤(60)에 의해 풀림되는 동박시트(10)에는 바니쉬(Varnish) 또는 코팅제인 액상의 절연수지(20)가 도포된다.

절연수지(20)는 필러(40)의 혼합 없이 레진만을 사용하거나 경우에 따라 실리카, 알루미나, AIN, BN 등의 필러(40)가 혼합된 상태로 도포될 수 있다.

절연수지(20)의 점도는 고점도를 유지하며 흐름성을 유지할 수 있는 정도가 바람직하며, 열경성화성 또는 열가소성 수지 중 어느 하나가 사용될 수 있다.

이처럼 한 쌍의 동박시트(10)에 절연수지(20)가 도포된 후에는 동박시트(10)가 히팅기(70) 내부를 지나며 절연수지(20)가 경화된다.

히팅기(70)를 통과한 한 쌍의 동박시트(10)는 이송롤(60)의 회전에 의해 진행방향을 따라 이동되며, 이 과정에서 한 쌍의 동박시트(10) 사이에 보강재(30)가 투입된다.

보강재(30)는 글래스 페브릭(Glass fabric) 또는 글래스 크로스(Glass cloth) 중 어느 하나로 구성될 수 있으며, 15㎛~100㎛의 두께로 구성될 수 있다.

즉, 보강재(30)는 이송롤(60)의 회전에 의해 연속적으로 투입될 수 있도록 권취된 상태에서 이송롤(60)의 회전속도에 비례하도록 풀림되며, 한 쌍의 동박시트(10) 사이에 이송롤(60)의 압착으로 동박시트(10)와 일체로 구성될 수 있다.

따라서, 이송롤(60)의 회전에 따라 이동되는 한 쌍의 동박시트(10)와 절연수지 ()그리고 보강재(30)는 이송롤(60)의 압착에 의해 동박적층판(100)으로 제조될 수 있게 된다.

이렇게 이송롤(60)을 통과하여 동박적층판(100)이 제조되면, 동박적층판(100)의 이동경로상에 배치된 히터(80)를 통해 동박적층판(100)을 열 성형하게 된다. 열 성형은 히팅기(70)를 통과한 절연수지(20)가 더욱 견고하게 경화될 수 있도록 진행된다.

열 성형이 완료된 동박적층판(100)은 권취롤(미도시)에 감겨져 별도의 보관장소로 이송된다.

한편, 도 3 및 도 4는 본 발명의 동박적층판을 제조하기 위한 다른 실시예로 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 동박적층판(100)은 한 쌍으로 제공된 캐리어 필름(50)이 스퍼터(90)를 통과하면서 표면에 동박시트(10)를 생성하게 된다. 생성된 동박시트(10)의 높이는 1㎛ 이내로 구성될 수 있다.

스퍼터(90)를 지나는 캐리어 필름(50)에 동박시트(10)가 생성되면, 동박시트(10)의 표면에는 바니쉬 또는 코팅제인 절연수지(20)가 도포된다. 절연수지(20)에는 강성을 증대시킬 수 있도록 필러(40)가 포함될 수 있다.

이때, 동박시트(10)와 절연수지(20)의 접합 계면은 스퍼터(90)를 이용하지 않는 동박시트(10)와 절연수지(20)의 결합에 비해, 스퍼터(90)를 이용해 동박시트(10)를 구성한 동박시트(10)와 절연수지(20)의 결합이 상대적으로 미세패턴을 구현하기 적합한 상태가 된다.

즉, 예를 들어 도 3(a)는 일반적인 동박시트(10)에 절연수지(20)가 접합된 상태를 보인 것으로 접합 계면이 매우 불규칙한 산과 골을 형성하고 있다. 반대로 도 3(b)는 스퍼터(90)를 통해 동박시트(10)가 생성되고, 그 상부에 절연수지(20)가 적층된 상태를 보인 것으로 접합 계면이 비교적 완만한 굴곡면을 형성하고 있다.

이러한 접합 계면상의 구조적 차이점은 미세회로패턴을 어느 정도 미세하게 구성할 수 있는가에 있다.

다시 말해, 도 3(a)의 경우 1㎛ 이하의 폭 부분만을 보면 동박시트(10)의 표면조도가 크기 때문에 절연수지(20)와의 밀착면이 매우 작아 미세패턴을 구현하기 어렵다.

그러나 도 3(b)의 경우 동박시트(10)의 표면조도가 작아 동박시트(10)와 절연수지(20) 사이의 평탄도가 도 3(a)보다 크기 때문에 1㎛ 이하의 미세패턴을 구현이 가능하다.

이와 같이, 동박시트(10)에 절연수지(20)가 적층되면, 히팅기(70)를 통해 절연수지(20)를 경화시키게 된다.

절연수지(20)가 경화된 캐리어 필름(50)과 동박시트(10) 그리고 절연수지(20)는 이송롤(60)의 회전에 따라 압착되면서 이동되고, 이송롤(60)이 위치한 곳에서 한 쌍의 동박시트(10) 사이에 보강재(30)가 투입된다.

보강재(30)는 글래스 페브릭(Glass fabric) 또는 글래스 크로스(Glass cloth) 중 어느 하나로 구성될 수 있으며, 15㎛~100㎛의 두께로 구성된다.

즉, 보강재(30)는 한 쌍의 동박시트(10) 사이에 배치되며, 이송롤(60)의 회전에 따라 연속적으로 투입될 수 있도록 권취된 상태에서 이송롤(60)의 회전속도에 비례하도록 풀림된다.

따라서, 이송롤(60)의 회전에 따라 이동되는 한 쌍의 동박시트(10)와 절연수지(20) 그리고 보강재(30)는 동박적층판(100)으로 제조될 수 있다.

이렇게 이송롤(60)을 통과하여 동박적층판(100)이 제조되면, 동박적층판(100)의 이동경로상에 배치된 히터(80)를 통해 열 성형 된다.

동박적층판(100)의 열 성형이 완료되면, 동박적층판(100)은 권취롤에 감겨져 보관장소로 이송된 후 기판 제조과정에서 캐리어 필름(50)을 동박시트(10)에서 분리하거나, 보관장소로 이송되기 전 캐리어 필름(50)을 동박시트(10)에서 분리한 후 권취롤에 감은 후 보관장소로 이송된다.

그러므로, 본 발명의 다른 실시예로 기재된 동박적층판(100)은 1㎛이내의 미세회로 패턴으로 구현될 수 있어 점차 박형화되고 있는 전자부품의 트랜드에 대응할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 따른 동박적층판 및 그 제조방법에 대해 설명하였으나 본 발명은 이에 한정하지 아니하며 당업자라면 그 응용과 변형이 가능함은 물론이다.

10. 동박시트
20. 절연수지
30. 보강재
40. 필러
50. 캐리어 필름
60. 이송롤
70. 히팅기
80. 히터

Claims

한 쌍의 동박시트를 제공하는 단계;
상기 한 쌍의 동박시트에 각각 액상의 절연수지를 도포하는 단계;
상기 액상의 절연수지를 경화시키는 단계;
상기 절연수지가 도포된 한 쌍의 동박시트 사이에 보강재를 투입하여, 상기 보강재가 한 쌍의 상기 절연수지 사이에 배치되는 단계;
상기 한 쌍의 동박시트, 상기 절연수지 및 상기 보강재가 이송롤을 통과하면서 일괄 압착되어 동박적층판으로 제조되는 단계; 및
상기 제조된 동박적층판을 히터를 통해 열 성형하는 단계; 를 포함하는 동박적층판의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 액상의 절연수지는 바니쉬 또는 코팅제인 동박적층판의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 절연수지가 도포된 후에는 절연수지가 도포된 동박시트가 히팅기 내부를 통과하며 건조되는 동박적층판의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 보강재는 글래스 페브릭 또는 글래스 크로스 중 어느 하나인 동박적층판의 제조방법.
삭제
한 쌍의 캐리어 필름이 제공되는 단계;
상기 한 쌍의 캐리어 필름에 동박시트를 형성하는 단계;
상기 한 쌍의 동박시트에 각각 액상의 절연수지를 도포하는 단계;
상기 액상의 절연수지를 경화시키는 단계;
상기 절연수지가 도포된 한 쌍의 동박시트 사이로 보강재를 투입하여, 상기 보강재가 한 쌍의 상기 절연수지 사이에 배치되는 단계;
상기 한 쌍의 동박시트, 상기 절연수지 및 상기 보강재가 이송롤을 통과하면서 일괄 압착되어 동박적층판으로 제조되는 단계; 그리고
상기 제조된 동박적층판을 히터를 통해 열 성형하는 단계; 를 포함하는 동박적층판의 제조방법.
제 6항에 있어서,
상기 액상의 절연수지는 바니쉬 또는 코팅제인 동박적층판의 제조방법.
제 6항에 있어서,
상기 절연수지가 도포된 후에는 절연수지가 도포된 동박시트가 히팅기 내부를 통과하며 건조되는 동박적층판의 제조방법.
제 6항에 있어서,
상기 보강재는 글래스 페브릭 또는 글래스 크로스 중 어느 하나인 동박적층판의 제조방법.
제 6항에 있어서,
상기 동박시트는 캐리어 필름이 스퍼터를 통과하는 과정에서 생성되는 동박적층판의 제조방법.
삭제