KR19980068853A - 불소계수지 함유 지지체를 이용한 인쇄회로 기판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불소계수지 함유 지지체를 이용한 인쇄회로 기판의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 불소계 수지로서 특히 폴리테트라플루오로에틸렌을 이용하여 만든 기판지지체의 표면을 개질시킨 후 그 위에 회로패턴마스크를 씌우고 스퍼터링 또는 열증착으로 구리를 접착시켜 회로를 구성하므로써, 종래에 비해 간단한 공정으로 정밀하게 회로를 형성시키면서 에칭용액에 의한 환경오염을 방지할 수 있는 개선된 인쇄회로기판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

불소계수지 함유 지지체를 이용한 인쇄회로 기판의 제조방법

본 발명은 불소계수지 함유 지지체를 이용한 인쇄회로 기판의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 불소계 수지로서 특히 폴리테트라플루오로에틸렌을 이용하여 만든 기판지지체의 표면을 개질시킨 후 그 위에 회로패턴마스크를 씌우고 스퍼터링 또는 열증착으로 구리를 접착시켜 회로를 구성하므로써, 종래에 비해 간단한 공정으로 정밀하게 회로를 형성시키면서 에칭용액에 의한 환경오염을 방지할 수 있는 개선된 인쇄회로기판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

최근들어서 전자공업과 통신분야의 눈부신 발전으로 인해 각종 계기의 소형화가 끝없이 추구되고 있으며, 고신뢰성도 함께 요구되어 고주파회로기판의 이용이 많아지고 있다. 특히, 무선통신기술의 발달과 위성통신의 발달로 무선전화시스템이나 개인정보단말기, 위성방송안테나 등에 사용되는 고주파용 인쇄회로기판의 수요가 급속히 증가하고 있다.

이러한 고주파용 인쇄회로기판에 사용되는 수지로는 민간용이나 산업용 분야에서 많이 쓰이는 에폭시수지와 유리섬유의 혼합물(FR-4) 등이 있으나 이는 유전손실이 높기 때문에 고주파용으로는 적합하지 않다. 그러나, 저유전율 및 저유전손실의 불소계 수지 함유 지지체를 사용하면 쉽게 고주파신호의 송신 및 수신에 관련된 회로손실을 줄일 수 있다.

이와 같이 불소계 수지는 낮은 유전율과 주파수에 따른 작은 유전율의 변화 때문에 고주파용 인쇄회로에 적용 가능한 물질로 생각되어 오래전부터 연구되어져 왔으며, 지지체의 구성성분으로 세라믹파우더나 불소섬유 등을 첨가하면 원하는 유전율을 가지는 인쇄회로기판을 제작할 수 있다. 그러나, 불소계수지는 우수한전기적, 열적 성질에도 불구하고 불량한 접착성 때문에 그 표면을 물리화학적으로 개질해야만 사용할 수 있다.

종래에 알려진 불소계 수지기판을 만드는 일반적인 방법을 살펴보면 다음과 같다.

불소계수지의 지지체를 화학적으로 에칭하며 표면을 개질한 후 접착제나 접착필름을 사용하여 프레싱(pressing)에 의해 원판을 제작한 것을 드릴링하여 스루홀을 만든 후 무전해도금과 전해도금에 의해 스루홀안을 도금한다.

그다음 원판위에 고분자 마스킹을 입힌 후 회로패턴마스크를 사용하여 회로패턴을 형성한 다음 회로이외의 부분을 선택적으로 화학적 에칭방법에 의해 없애버리고 인쇄회로를 형성시키는 방법이 알려져 있다.

이러한 방법은 단면 또는 양면 인쇄회로기판 뿐만 아니라 다층 인쇄회로기판도 제작이 가능하다. 그러나, 이런 종래의 방법은 아주 많은 공정이 필요하고 이들 많은 공정은 생산비의 상승과 제품의 고불량률의 주요 요인이 되어왔다. 또한, 원판 제조시 불소계수지의 접착성을 향상시키기 위하여 소듐 나프탈렌 등과 같은 에칭액을 사용하여 표면성질을 개질시키므로 작업 후 에칭용액에 의한 환경오염 문제가 매우 심각하고, 에칭용액의 반응성 등에 의해 작업이 어려우며, 특히 소듐 나프탈렌은 수분과 쉽게 반응하기 때문에 취급이 매우 힘들고 반응성 유리를 위해 저장도 특별한 주위를 요한다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 인쇄회로기판에서 나타나는 문제들을해결하기 위하여 종래와는 달리 불소계 수지로 만든 기판지지체의 표면을 이온빔으로 개질시킨 후 그 위에 회로패턴마스크를 씌우거나 또는 회로패턴 마스크에 의해 open된 부분만을 표면개질시킨 후 스퍼터링 또는 열증착으로 구리를 접착시켜 회로를 구성하고 또한 스루홀도 스퍼터링 또는 열증착으로 처리하는 방법으로써 종래에 비해 매우 간단한 공정으로 정밀하게 회로를 형성시키면서 에칭용액을 사용하지 않으므로서 환경오염을 방지할 수 있는 개선된 인쇄회로기판의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도1은 본 발명에 따른 불소계수지를 함유한 지지체의 표면처리 장치의 개략도이고,

도2는 본 발명에 따라 표면처리한 지지체에 회로패턴을 이용하여 인쇄회로를 구성하는 스퍼터링장치의 개념도이며,

도3a 및 도3b는 각각 본 발명에 따라 제조된 인쇄회로기판의 구성을 나타내는 사시도와 A - A 선 단면도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 - 진공챔버2,8,10 - 지지체

3 - 이온건가스투입구4,6-이온건

5 - 가스주입구7 - 구리타겟

9 - 회로패턴마스크11 - 회로

본 발명은 불소계 수지를 함유하는 기판지지체의 표면을 개질시킨 후 그 위에 회로를 형성하여 인쇄회로기판을 제조함에 있어서, 불소계 수지를 함유하는 기판지지체의 표면을 이온빔으로 개질시킨 후 그 위에 회로패턴마스크를 씌우고 스퍼터링 또는 열증착으로 구리를 접착시켜 회로를 구성하는 것을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따르면 불소계수지로서 예컨대, 폴리테트라톨루오로에틸렌과 같은 수지를 함유하고 시트형태로 이루어진 기판 지지체에서 불소계수지의 접착성을 향상시키기 위하여 아르곤, 질소, 산소 중에서 선택된 이온빔을 이용하여 불소계수지의 표면 성질만을 개질 시킨다. 이러한 표면개질은 첨부한 도1에 도시한 바와같은 장치를 이용하는 바, 진공챔버(1)안에 불소계 지지체(2)를 위치시켜 놓고 이온건 가스투입구(3)와 연결된 이온건(4)으로 이온빔을 조사하여 수지표면을 변화시켜서 접착이 잘 되게한다. 이때, 이온건(4)으로 불활성 및 반응성 가스를 투입하여 이온을 생성하여 지지체(2)에 주사시키면서 예를들면, 산소 또는 공기와 같은 반응성 가스를 주입구(5)를 통해 지지체(2)의 표면 주위로 흘려주어 불소계수지의 접착력을 향상시킨다. 여기서 사용되는 이온빔에너지는 100 ~ 2000eV인 바, 만일 100eV 미만이면 표면 개질이 제대로 이루어지지 않으며 2000eV를 초과하면 수지의 열화 등이 발생하므로 좋지 못하다. 또한, 이온의 조사량은 1 X 10¹²~ 1 X 10¹⁸이온/㎠ 이 되도록 하며, 반응성 기체인 산소 또는 공기의 주입량은 5 ~ 7 ml가 되도록 하는 것이 불소계 수지표면에 적당량의 접착관련 기능기들이 생기게 되어 유리하다. 만약 반응성기체 주입량이 5 ㎖ 미만일 때에는 충분한 반응성 가스의 기능기가 생기지 못해 접착이 잘 이루어지지 않고, 7 ㎖를 초과하면 진공도가 낮아져 이온건에서 나온 이온이 기판 지지체 표면에 도달하기 힘든 문제가 있다.

위와 같이 표면이 개질된 기판지지체는 회로구성을 위해 도2에 도시한 바와 같은 스퍼터링 방식이나 통상의 열증착 과정을 거친다. 도2에서 보면, 이온건(6)에서 구리타겟(7)을 향해 이온빔을 조사하면 불소계 지지체(8)의 위에 얹어 놓은 회로패턴마스크(9)로 순수한 구리성분만이 스퍼터링 방식으로 접착되며, 이렇게 스퍼터링 과정이 끝난 후 상기 회로패턴마스크(9)를 제거시키면 첨부한 도3a와 같은 회로구성이 쉽게 이루어진다. 도3b는 도3a의 A - A선 단면도로서 불소계지지체(10)에 회로(11)가 형성된 상태를 보여준다.

본 발명에서 스퍼터링은 예컨대, 상기와 같은 이온빔 스퍼터링, 플라즈마 스퍼터링, rf플라즈마 스퍼터링, 마그네트론 스퍼터링 등의 방식이 이용될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 ~ 3 , 비교예 1

불소계수지를 도1과 같은 진공챔버 안에 넣고 불소계수지의 표면 처리를 다음 표1과 같은 조건하에서 실시하고 그 결과를 나타내었다.

[표 1]

실시예 5 ~ 6 , 비교예 2 ~ 3

상기 실시예1 및 2에서 표면처리된 지지체에 다음 표2의 조건에서 도2와 같은 이온 스퍼터링 방식으로 구리를 이용하여 회로를 형성하고, 그 결과를 나타내었다.

[표 2]

상술한 바와같이 본 발명에 따르면 종래와는 달리 불소계 수지로 만든 기판지지체의 표면을 이온빔으로 개질시킨 후 그 위에 회로패턴마스크를 씌우고 스퍼터링 또는 열증착으로 구리를 접착시켜 회로를 구성하므로써, 종래에 비해 매우 간단한 공정으로 정밀하게 회로를 형성시키면서 에칭용액을 사용하지 않으므로서 환경오염을 방지할 수 있을 뿐만아니라, 특히 본 발명의 방법에 의해 제조된 인쇄회로기판은 좁은 선폭을 유지할 수 있고 또 순도가 높은 금속으로 회로가 구성되므로 열의 발생을 줄일 수 있으므로 궁극적으로는 인쇄회로기판을 경량화 및 소형화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 불소계 수지를 함유하는 기판지지체의 표면을 개질시킨 후 그 위에 회로를 형성하여 인쇄회로기판을 제조함에 있어서, 불소계 수지를 함유하는 기판지지체의 표면을 이온빔으로 개질시킨 후 그 위에 회로패턴마스크를 씌우고 스퍼터링 또는 열증착으로 구리를 접착시켜 회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 불소계수지 함유 지지체를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기판지지체의 표면개질에 사용되는 이온빔은 아르곤, 질소 또는 산소 중에서 선택되어 제조되고, 상기 기판 지지체 주위에 산소 또는 공기 중에서 선택된 반응성 가스을 주입하는 것임을 특징으로 하는 불소계수지 함유 지지체를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기판지지체의 표면개질에 사용되는 이온빔의 에너지는 100 ~ 2000 eV인 것임을 특징으로 하는 불소계수지 함유 지지체를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 스퍼터링은 이온빔 스퍼터링, 플라즈마 스퍼터링, rf플라즈마 스퍼터링 또는 마그네트론 스퍼터링 방식 중에서 선택됨을 특징으로 하는 불소계수지 함유 지지체를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법.