KR19990005676A - 패키지용 기판의 비어홀내 잉크 충진방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판의 제조에 관한 것이며; 그 목적은 공정이 간단하면서도 솔더레지스트층의 밀착력이 증대되어 제품의 신뢰성이 향상될 수 있는, 패키지용 기판의 비어홀내 솔더레지스트잉크 충진방법을 제공함에 있다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은 패키지용 기판의 비어홀과 대응되는 위치에 유제가 도포되지 않은 인쇄제판을 이용하여 솔더레지스트를 패키지용 기판의 비어홀내로 충진하는 방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

패키지용 기판의 비어홀내 잉크 충진방법

본 발명은 인쇄회로기판(printed circuit board)상의 제조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패키지(package)용 기판의 비어홀(via hole)내 잉크 충진방법에 관한 것이다.

오늘날 전자제품이 경박단소호(輕薄單小化)되는 추세에 따라 기판에 실장되는 칩(chip)의 크기도 작아지면서 칩의 핀(pin)수는 증가하고, 핀 간격은 미세화 되고 있다. 이에 따라 칩을 직접 인쇄회로기판(printed circuit board)에 실장할 수 없는 문제가 대두되었다. 이를 해결하여 등장한 것이 응용 패키지용 기판이다. 현재 가장 일반적인 패키지용 기판의 형태는 BGA(ball grid array)방식으로 범프(bump)를 이용하여 칩과 주기판(mother board)을 연결하는 BGA 기판이다.

상기 BGA 기판은 패키지화시 요구되는 특성으로 비어홀 내부를 수지등으로 충진해야 한다. 만일 BGA 기판의 비어홀 내부를 충진하지 않고 기포가 존재하게 되면 칩을 몰딩(moulding)하는 경우 기포가 열에 의해 팽창하므로써 비어홀이 터져 기판 표면의 동박이 노출되는 현상이 발생하게 된다.

종래 BGA 기판의 홀을 충진하는 방법은 최종적으로 기판에 솔더레지스트(solder resist)를 도포할 때 진행된다. 도1은 이러한 솔더레지스트 도포에 의한 비어홀 충진과정을 도시하고 있따. 도1에 도시된 바와 같이, 기판을 인쇄전 처리를 한 다음, 기판의 일면을 마스크(mask)로 씌운 후 솔더레지스트로 1차 인쇄하고 이를 건조지킨다. 그 다음 반대면을 다시 1차 솔더레지스트로 인쇄하고 건조시킨 후 노광 및 현상공정을 통해 범퍼부등을 형성시킨다. 이후, 1차 솔더레지스트층이 형성된 기판의 일면을 솔더레지스트로 다시 2차 인쇄하고 건조한 다음, 동일한 방법으로 반대면을 2차 인쇄, 건조후 노광, 현상한다. 요약하면 상기 종래의 공정은 비어홀(via hole)내의 잉크충진과 솔더레지스트층의 두께를 증가시킬 목적으로 2회 양면인쇄를 하였다. 즉, 상기 공정중 1차 인쇄과정은 기판의 홀 메우기가 주 목적이었으며, 2차 인쇄과정은 솔더레지스트잉크(solder resist ink)를 도포하기 위한 목적이있다.

그러나, 종래의 패키지에의 비어홀 충진방법은 노광→현상공정이 중복되면서 중복노광(광경화)으로 기판의 신뢰성을 저하시키는 단점이 있다. 또한, 현상액은 알칼리성이 강하며, 솔더레지스트 잉크 또한 알칼리이므로 1, 2차 인쇄시 솔더레지스트층의 밀착력이 저하되어 기판의 신뢰성에 문제가 생긴다. 또한, 1차 솔더레지스트 충진후 2차 현상공정까지 공정이 지연되어 기판중에서 잉크도포 및 Au도금시 산화면에 의해 기판의 신뢰성이 저하되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 공정이 간단하면서도 솔더레지스트층의 밀착력이 증대되어 제품의 신뢰성이 향상될 수 있는, 패키지용 기판의 비어홀내 솔더레지스트잉크를 충진하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 종래방법에 의한 패키지용 기판의 비어홀 충진공정도

도2는 본 발명에 의한 패키지용 기판의 비어홀 충진공정도

도3은 본 발명에 부합되는 패키지용 기판과 인쇄제판의 일례도

도4는 본 발명에 의한 패키지용 기판의 비어홀내 잉크충진과정을 설명하는 작동상태도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 비어홀 2 : 패키지용 기판

3 : 인쇄제판 4 : 유제

5 : 제판 6 : 노출부

7 : 잉크

상기 목적달성을 위한 본 발명은 칩과 주기판을 연결하여 주는 패키지용 기판의 제조방법에 있어서, 인쇄패턴이 형성된 패키지용 기판의 비어홀과 대응되는 위치에 유제가 도포되지 않은 노출부가 형성된 인쇄제판을 준비하는 단계; 상기 인쇄제판의 노출부와 기판의 비어홀이 일치되도록 기판에 인쇄제판을 적치하는 단계; 상기 인쇄제판에 솔더레지스트잉크를 도포하여 기판의 비어홀내로 잉크를 충진시키는 단계; 비어홀내로 잉크가 충진된 기판을 반건조하는 단계; 건조된 기판의 1면에 솔더레지스트잉크를 도포하고, 이를 건조하는 단계; 건조된 기판의 반대면에 다시 솔더레지스트를 도포하고, 이를 건조하는 단계; 및 건조된 기판의 양면을 노광과 현상을 행하는 단계; 를 포함하여 구성되는 패키지용 기판의 비어홀내 잉크 충진방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

본 발명의 기술사상은 종래의 솔더레지스트공정과는 달리, 바로 패키지용 기판의 비어홀내로 솔더레지스트잉크를 충진하는 것이다. 도2에 이러한 본 발명의 공정을 개략적으로 도시되어 있다. 본 발명은 먼저 패키지용 기판의 비어홀내에 솔더레지스트잉크를 충진한다.

이를 위해 도3에 도시된 바와 같이, 패턴이 형성된 패키지용 기판(2)와 인쇄제판(3)이 필요하다. 상기 패키지용 기판(2)는 양면에 패턴이 인쇄되어 있으며, 층간회로를 도통시키기 위한 비어홀(1)이 다수개 형성되어 있다. 본 발명에 적합한 패키지용 기판은 칩과 주기판을 연결해주는 BGA 기판을 들 수 있다. 그리고, 인쇄제판(3)은 비어홀(1)이 형성된 패키지용 기판(2)을 솔더레지스트로 도포하기 전에 비어홀(1)과 대응되는 위치에 유제가 도포되지 않은 노출부(6)가 형성되어 있다. 구체적으로 본 발명에서 사용하는 인쇄제판(3)은 직물과 같이 일정한 구멍이 다수개 마련되는 제판(5)에 유제(4)가 도포되어 있다. 이러한 인쇄제판(3)은 전체가 유제가 도포되고 패키지용 기판의 비어홀(1)과 대응되는 노출부(6)를 노광, 현상을 통해 간단히 제거하여 제작될 수 있다. 본 발명의 인쇄제판(3)에 도포되는 유제(4)는 기름성분이 있기 때문에 유제성분이 있는 부분은 솔더레지스트잉크가 침투하지 못하고 노출부(6)만으로 잉크가 스며들게 된다.

도4는 상기 인쇄제판을 이용한 패키지용 기판의 비어홀 충진과정을 도시한 상태도를 나타내고 있다. 우선, 인쇄제판을 이용하여 패키지용 기판의 비어홀내에 잉크를 충진하기 위해서는 도4a와 같이, 상기 인쇄제판의 노출부(6)와 패키지용 기판의 비어홀(1)이 일치되도록 패키지용 기판(2)상에 인쇄제판(3)을 적치한다. 그 다음, 도4b와 같이, 상기 인쇄제판(3)에 솔더레지스트잉크(7)를 도포하여 패키지용 기판의 비어홀내로 잉크를 스며들게 한다. 이때, 패키지용 기판의 비어홀(1)내로 잉크를 정확하게 충진하여 정합오차를 줄이기 위해서는 상기 인쇄제판의 노출부(6)를 패키지용 기판의 비어홀(1)과 연결된 패드(pad)(1a)의 크기가 같도록 인쇄제판을 구성하면 바람직하다. 이와 같은 충진과정을 하면 단 1회의 잉크도포로도 비어홀내에 기포가 없어 잉크를 완벽하게 충진함이 가능하다. 그 다음, 비어홀내로 잉크가 충진된 기판(2)은 건조를 행한다. 이때, 건조는 반건조로서 약 75-85℃의 온도범위에서 약 10-20분 동안 행하면 된다.

그 다음, 상기와 같이 비어홀내로 잉크가 충진된 패키지용 기판의 1면에 솔더 레지스트잉크를 도포하고, 이를 건조한다. 패키지용 기판의 표면에 솔더레지스트를 도포하는 공정은 패키지용 기판의 비어홀내로 잉크를 충진한 후 반건조를 행한 상태에서 바로 패키지용 기판(2)를 상부에서 진공흡착하여 다른 장소로 이동한 다음, 패키지용 기판의 표면에 솔더레지스트를 도포함이 바람직하다.

이는 비어홀(1)의 하부로부터 나온 잉크가 다음에 작업할 패키지용 기판에 붙게됨을 방지하여 전체적인 패키지용 기판의 신뢰성 저하를 예방하기 위함이다. 그리고, 건조는 역시 완전건조보다 상기와 같은 반건조를 함이 바람직하다.

즉, 건조시간이 길게되면 산화에 의한 패키지용 기판의 신뢰성이 감소할 뿐만 아니라 레지스트층과 패키지용 기판과의 밀착력을 저하되어 바람직하지 못하다.

패키지용 기판의 1면이 건조된 후에는 동일한 방법으로 패키지용 기판의 반대면에 다시 솔더레지스트를 도포하고, 이를 건조한다. 이때도 건조는 완전건조를 피하고 상기와 같이 반건조를 행함이 좋다. 이렇게 건조된 패키지용 기판의 양면을 통상의 방법으로 노광과 현상을 행하여 최종적으로 완전경화를 행한 후, 패키지용 기판에 Au도금을 할 수 있도록 준비하면 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 인쇄제판을 이용하여 패키지용 기판의 비어홀내에 솔더레지스트를 충진하므로써, 종래의 방법에 비하여 공정이 매우 단축되어 열에 의한 산화방지는 물론 비어홀내의 충진이 완벽하게 되어 패키지용 기판의 신뢰성이 크게 향상될 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 칩과 주기판을 연결하여 주는 패키지용 기판의 제조방법에 있어서, 인쇄패턴이 형성된 패키지용 기판의 비어홀과 대응되는 위치에 유제가 도포되지 않은 노출부가 형성된 인쇄제판을 준비하는 단계; 상기 인쇄제판의 노출부와 기판의 비어홀이 일치되도록 기판에 인쇄제판을 적치하는 단계; 상기 인쇄제판에 솔더레지스트잉크를 도포하여 기판의 비어홀내로 잉크를 충진시키는 단계; 비어홀내로 잉크가 충진된 기판을 건조하는 단계; 건조된 기판의 1면에 솔더레지스트잉크를 도포하고, 이를 건조하는 단계; 건조된 기판의 반대면에 다시 솔더레지스트를 도포하고, 이를 건조하는 단계; 및 건조된 기판의 양면을 노광과 현상을 행하는 단계; 를 포함하여 구성되는 패키지용 기판의 비어홀내 잉크 충진방법
2. 제1항에 있어서, 상기 비어홀내로 잉크가 충진된 기판은 바로 상부에서 진공흡착하여 이동한 다음, 기판의 1,2면에 솔더레지스트를 도포함을 특징으로 하는 충진방법
3. 제1항에 있어서, 상기 인쇄제판의 노출부는 기판의 비어홀과 연결된 패드의 크기와 같도록 구성함을 특징으로 하는 충진방법
4. 제1항에 있어서, 상기 기판의 건조는 모두 75-85℃의 온도범위에서 행함을 특징으로 하는 충진방법