KR19990038653A - 다층인쇄회로기판의 비아홀 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다층 인쇄회로 기판에 관한 것으로 다층 인쇄회로 기판의 제조 공정에서 레이저 또는 플라즈마로 비아홀(via hole)을 가공하기 전에 부분적으로 동박을 제거하기 위한 동박 제거창을 형성할 때 두께가 얇은 액상 레지스트(resist) 또는 두께가 얇은 드라이 필름(Dry film)을 감광성 레지스트로 사용하고 레지스트를 노광하는 필름에서 동박을 제거하는 부분의 크기를 원하는 비아홀의 크기보다 소정의 크기만큼 작게 형성하고 빛을 노광시켜서 원하는 크기의 비아홀과 동일한 크기의 동박 제거창을 형성함으로 원하는 정확한 크기의 비아홀을 형성할 수 있어서 더욱 정밀하고 신뢰성 높은 다층 인쇄회로 기판을 제작할 수 있도록 한 것이다.

Description

다층 인쇄회로 기판의 비아홀 형성방법

본 발명은 다층 인쇄회로 기판에 관한 것으로 상세하게는 다층 인쇄회로 기판제조 공정에서 레이저 또는 플라즈마로 비아홀(via hole)을 가공하기 전에 부분적으로 동박을 제거하기 위한 동박 제거창을 형성할 때 두께가 얇은 액상 레지스트(resist) 또는 두께가 얇은 드라이 필름(Dry film)을 감광성 레지스트로 사용하고, 감광성 레지스트를 노광하는 필름에서 동박을 제거하는 부분의 크기를 원하는 비아홀의 크기보다 소정의 크기만큼 작게 형성하고 빛을 노광시켜서 원하는 일정한 크기의 비아홀과 동일한 크기의 동박 제거창을 정확히 얻을 수 있도록 하는 다층 인쇄회로 기판의 비아홀 형성방법에 관한 것이다.

다층 인쇄회로 기판에는 각 층의 인쇄회로를 전기적으로 서로 연결하기 위하여 인쇄회로기판에 천공된 홀을 형성하고 그 홀의 내부벽에 도전성 재료를 도포시키느 스루 홀(through hole)등을 형성하고 있다. 그러나 스루 홀과 같이 다층 인쇄회로 기판의 모든 층의 회로를 연결시킬 필요가 없는 경우에는 다른 층의 인쇄회로기판과 연결할 층만을 천공하고 그 홀의 내부벽에 도전성 재료를 도포시킴으로 각 층의 인쇄회로를 연결하도록하는 비아홀을 형성하는 방법이 사용되고 있다.

상기와 같은 비아홀을 형성한 다층 인쇄회로 기판은 전자기기의 고밀도화에 따라 그 사용이 계속 증가하고 있으며 이에 따라 더욱 신뢰성이 높은 제조방법을 필요로 하고 있다. 따라서, 다층 인쇄회로 기판 상에 비아홀을 형성하는 방법에 대해서도 홀의 크기를 원하는 크기로 정확하고 일정하게 얻기 위한 방법이 연구되고 있다.

일반적으로 비아홀을 형성하기 위해서는 레이저나 플라즈미로 기판을 가공하여 천공하게 되는데 레이저나 플라즈마로는 동박을 직접 가공할 수 없다. 그러므로 레이저나 플라즈마로 가공하기 전에 습식화학적인 부식방법을 이용하여 천공할 부분의 동박은 미리 제거되어야 하며 동박의 제거는 원하는 부분만을 선택적으로 제거할수 있도록 하기 위해 레지스트(resist)를 사용하여 동박 제거를 원하는 부분인 동박 제거창 이외의 부분이 부식되는 것을 방지할 필요가 있다.

또한 정확한 위치에 정확한 크기의 레지스트를 형성하여야만 원하는 위치와 크기로 동박이 제거된다. 따라서 감광성 레지스트를 기판에 도포하거나 부착한 후 노광시키고 현상하는 방법에 의하여 동박을 부식시킬 부분의 레지스트만을 현상액으로 녹여 없애는 방식이 일반적으로 사용되고 있다.

즉, 종래의 다층 인쇄회로 기판 상에 비아홀을 형성하는 방법은 동박이 형성되어 있는 다층으로 형성된 다층 인쇄회로 기판 상부에 감광성 레지스트인 드라이 필름을 부착시킨 후, 감광시켜서 비아홀을 형성하기 원하는 위치에 드라이 필름창 패턴을 형성하도록 하고, 현상액을 가하여 드라이 필름을 현상하게되면, 현상액과 노광된 드라이 필름의 반응에 의하여 드라이 필름창이 형성된다.

상기 드라이 필름으로 필름창이 형성된 다층인쇄회로기판에 부식액을 가하게 되면 드라이 필름창을 통하여 노출된 동박만이 부식액과 반응하여 동박이 제거된다. 이와 같이 동박이 제거된 상태의 다층 인쇄회로 기판을 레이저 또는 플라즈마로 가공하여 상층 기판만이 천공된다.

상기와 같이 상층 기판만이 천공된 상태의 홀 내측 벽으로 도전물질인 동박을 입히면 상층 기판과 하층 기판이 전기적으로 연결되는 비아홀이 형성된다.

그러나, 상기와 같은 드라이 필름을 사용한 다층 인쇄회로 기판 가공 방법은 다층 인쇄회로 기판의 동박 제거창을 가공하기 위해 레지스트를 형성한 상태의 단면도인 도 1에 도시한 바와 같이 다층 인쇄회로 기판(1)에 크기가 작은 동박 제거창을 형성할 때에는 드라이 필름(2)의 두께가 상기 작은 동박 제거창 부분의 드라이 필름창(5) 크기에 비하여 두꺼우면 먼저 분사되어 동박(3)과 반응이 끝난 부식액이 새로 분사되는 부식액과 동박(3)의 반응을 방해하여 부식액이 동박(3)과 충분한 반응이 일어나지 모하도록 함으로 원하는 일정한 크기의 동박 제거창이 형성되지 않는다. 미 설명부호(4)는 내측동박이다.

상기 감광성 레지스트는 일반적으로 30μm 정도의 두께를 갖는 드라이 필름(dry firm)이 많이 사용된다.

또한 감광성 레지스트인 드라이 필름(2)의 동박 제거창 부분의 드라이 필름창(5)을 원하는 비아홀의 크기와 같은 크기로 형성하면 부식액에 의해 동박(3)을 부식시킬 때 동박(3)이 과부식되어 원하는 크기의 동박 제거창보다 큰 동박 제거창이 만들어질 수 있다는 문제점도 있었다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점들을 고려하여 착안한 것으로 다층 인쇄회로 기판의 층간 비아홀을 형성하기 위한 동박 제거창을 일정한 크기로 정확하게 형성하여 최종제품의 층간 비아홀의 크기를 일정하게 하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 동박 패턴이 형성된 다층 인쇄회로 기판의 상부에 얇은 두께의 감광성 레지스트를 형성하고, 상기 감광성 레지스트는 얇은 두께의 드라이필름 또는 얇게 도포되는 액상 레지스트로 형성하며, 비아홀 형성을 위하여 빛을 노광시키기 위한 필름에서 비아홀 부분에 해당하는 필름창의 크기는 원하는 비아홀의 크기보다 소정의 크기만큼 작게 형성한 필름을 사용하여 빛을 노광시키고, 상기 감광성 레지스트를 현상액으로 현상함으로 상기 다층 인쇄회로 기판의 상부에 형성된 감광성 레지스트에서 빛을 받지 않은 부분 만이 제거되도록하여 원하는 비아홀의 크기 보다 소정의 크기만큼 작게 형성되는 레지스트창을 형성하며, 상기 감광성 레지스트가 현상된 다층 인쇄회로 기판을 세척액으로 세척하고, 상기 원하는 비아홀의 크기보다 소정의 크기 만큼 작게 형성된 레지스트창이 형성된 다층 인쇄회로 기판을 동박 부식을 위한 부식액으로 처리하여 상기 레지스트 창을 통해 노출되어 있는 동박만을 부식시켜서 원하는 비아홀의 크기와 동일한 크기의 동박제거 창을 형성하며, 부식액으로 처리된 다음 인쇄회로 기판을 세척하여 부식액을 세척하고, 상기 단계에서 세척된 동박제거 창이 형성된 다층 인쇄회로 기판에 레이저 또는 플라즈마를 일부 또는 전체적으로 조사함으로 동박제거창이 형성된 부분의 기판 부재를 천공하여 상기 다층 인쇄회로 기판의 기판부재에 홀을 형성하며, 상기 기판 부재에 형성된 홀의 내벽에 동박을 형성시킴으로 상기 다층 인쇄회로 기판의 상층 회로와 하층 회로를 전기적 도통상태가 되도록 연결하여 비아홀을 형성한다.

동박 제거창을 형성하기 위한 감광성 레지스트로는 두께가 얇은 액상 레지스트나 얇은 드라이 필름을 사용하여서 감광성 레지스트의 현상이 용이하고, 동박을 부식할 때에는 계속해서 공급되는 새로운 부식액이 동박과 반응하기 용이하여 원하는 일정한 크기의 동박 제거창을 정확하게 형성하도록하며 동박 제거창은 원하는 비아홀의 크기보다 소정의 크기 만큼 작게 형성하여 원하는 정확한 크기의 비아홀을 형성하도록 한다.

도 1은 종래 다층 인쇄회로 기판에 동박 제거창을 가공하기 위해 레지스트를 형성한 상태의 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 다층 인쇄회로 기판에 동박 제거창을 가공하기 위한 레지스트를 형성한 상태의 단면도.

도 3은 다층 인쇄회로 기판에 동박 제거창을 형성한 상태의 단면도.

도 4는 다층 인쇄회로 기판에 비아홀을 형성한 상태의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 다층 인쇄회로 기판 13 : 동박

14 : 내측동박 17 : 기판부재

19 : 비아홀

본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

다층 인쇄회로 기판의 상하층을 연결하는 도전성 비아홀을 형성함에 있어서, 동박(13) 형성된 다층 인쇄회로 기판(11)의 상부에 얇은 두께의 드라이필름 또는 얇게 도포되는 액상 레지스트 감광성 레지스트(12)를 형성하는 단계와, 비아홀 형성을 위하여 빛을 노광시키기 위한 필름에서 비아홀 부분에 해당하는 필름 창의 크기는 원하는 비아홀의 크기보다 소정의 크기만큼 작게 형성한 필름을 사용하여 빛을 노광시키는 단계와, 상기 감광성 레지스트(12)를 현상액으로 현상함으로 상기 다층 인쇄회로 기판(11)의 상부에 형성된 감광성 레지스트(12)에서 빛을 받지 않은 부분 만이 제거되도록 하여 원하는 비아홀의 크기 보다 소정의 크기만큼 작게 형성되는 레지스트 창을 형성하는 단계와, 상기 감광성 레지스트가 현상된 다층 인쇄회로 기판(11)을 세척액으로 세척하는 단계와, 상기 원하는 비아홀의 크기보다 소정의 크기 만큼 작게 형성된 레지스트 창이 형성된 다층 인쇄회로 기판(11)을 동박(13) 부식을 위한 부식액을 처리하여 상기 레지스트 창을 통해 노출되어 있는 동박(13)만을 부식시켜서 원하는 비아홀의 크기와 동일한 크기의 동박제거 창(16)을 형성하는 단계와, 부식액으로 처리된 다층 인쇄회로 기판(11)을 세척하여 부식액을 세척하는 단계와, 상기 단계에서 세척된 동박제거 창(16)이 형성된 다층 인쇄회로 기판(11)에 레이저 또는 플라즈마를 일부 또는 전체적으로 조사함으로 동박제거 창(16)이 형성된 부분의 기판 부재(17)를 천공하여 상기 다층 인쇄회로 기판(11)의 기판부재(17)에 홀을 형성하는 단계와, 상기 천공된 기판 부재(17)의 홀에 동박(18)을 형성시킴으로 상기 다층 인쇄회로 기판(11)의 상층 회로와 하층 회로를 전기적 도통상태가 되도록 연결시키는 단계에 의하여 비아홀(19)을 형성하는 것이다.

다층 인쇄회로 기판(11)에 두께가 얇은 감광성 드라이 필름을 부착하거나 얇은 액상 레지스트를 도포한다. 상기 드라이 필름의 두께는 20μm이하가 바람직하다. 더욱 바람직하기로는 15μm이하가 더욱 바람직하다.

상기 액상 레지스트가 도포되는 두께도 20μm이하가 바람직하다. 더욱 바람직하기로는 15μm이하가 더욱 바람직하다.

상기의 단계들에 의해 비아홀을 형성하게 되면, 동박(13) 형성된 다층 인쇄회로 기판(11)의 상부에 얇은 두께의 드라이필름 또는 얇게 도포되는 액상 레지스트로 감광성 레지스트(12)를 형성되도록 하여, 비아홀 형성을 위하여 빛을 노광시키기 위한 필름에서 비아홀 부분에 해당하는 필름 창의 크기는 원하는 비아홀의 크기보다 소정의 크기만큼 작게 형성한 필름을 사용하여 빛을 노광시키게 되고, 상기 필름 창의 크기는 원하는 비아홀의 크기보다 15μm정도 작게 형성되도록 하며, 상기 감광성 레지스트(12)를 현상액으로 현상함으로 상기 다층 인쇄회로 기판(11)의 상부에 형성된 감광성 레지스트에서 빛을 받지 않은 부분 만이 제거되도록 하여 원하는 비아홀의 크기 보다 소정의 크기만큼 작게 형성되는 레지스트 창(15)이 형성되고, 상기 감광성 레지스트(12)을 현상함에 있어 동박 제거창부분의 레지스트 창(15) 지름이 작은 경우라도 감광성 레지스트(12)의 두께가 얇아서 현상액이 충분히 반응하여 정확한 동박 제거창부분을 위한 레지스트 창(15)을 형성되며, 상기 감광성 레지스트(12)가 현상된 다층 인쇄회로 기판(11)을 세척액으로 세척하여 다음 단계를 준비하게 되고, 상기 원하는 비아홀의 크기보다 소정의 크기 만큼 작게 형성된 레지스트 창이 형성된 다층 인쇄회로 기판(11)을 동박(13)을 부식한 위한 부식액으로 처리하고 상기 레지스트 창을 통해 노출되어 있는 동박(13)만을 부식시키면 부식액의 과부식에 의해 동박 제거창(16)이 원하는 비아홀(19)의 크기보다 크게 형성되는 것이 방지되어 원하는 비아홀의 크기와 동일한 크기의 동박제거 창(16)을 형성되며, 상기 감광성 레지스트(12)는 동박(13)을 제거할 부분에만 레지스트 창을 형성되도록 하여 레지스트 창 이외의 부분은 이후에 동박 제거창 부분의 동박을 부식시키기 위해 가해지는 부식액으로 부터 동박(13)를 보호하는 역할을 하게 되고, 부식액으로 처리된 다층 인쇄회로 기판(11)은 다음 단계를 위하여 세척되며, 상기 단계에서 세척된 동박제거 창(16)이 형성된 다층 인쇄회로 기판(11)에 레이저 또는 플라즈마를 일부 또는 전체적으로 조사함으로 동박제거 창(16)이 형성된 부분의 기판 부재(17)를 천공하여 상기 다층 인쇄회로 기판(11)의 기판부재(17)에 홀이 형성되고, 상기 천공된 기판 부재(17)의 홀에 동박(18)을 형성시킴으로 상기 다층 인쇄회로 기판의 상층 회로와 하층 회로를 전기적 도통상태가 되도록 연결시키는 비아홀(19)을 형성하게 되어 원하는 정확한 크기의 비아홀(19)을 형성할 수 있게 된다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 다층 인쇄회로 기판의 중간 비아홀을 형성할때 액상의 얇은 감광성 레지스트 또는 두께가 얇은 드라이 필름을 사용하여 정확하고 일정한 크기의 동박 제거창을 형성할 수 있으며, 감광성 레지스트를 노광하기 위한 필름에서 비아홀 부분을 비아홀의 크기보다 일정크기 만큼 작게 형성하여 상기 필름에 의해 예상되는 동박의 과부식을 위하여 원하는 크기의 비아홀 보다 소정의 크기 만큼 작은 동박 제거창을 형성함으로 원하는 정확한 크기의 비아홀을 갖는 다층 인쇄회로 기판을 제작할 수 있어서 더욱 정밀하고 신뢰성 높은 다층 인쇄회로 기판의 비아홀을 형성할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 다층 인쇄회로 기판의 상하층을 연결하는 도전성 비아홀을 형성함에 있어서,

   동박(13) 형성된 다층 인쇄회로 기판(11)의 상부에 감광성 레지스트(12)를 형성하는 단계와,

   비아홀 형성을 위하여 빛을 노광시키기 위한 필름에서 비아홀 부분에 해당하는 필름 창의 크기는 원하는 비아홀의 크기보다 소정의 크기만큼 작게 형성한 필름을 사용하여 빛을 노광시키는 단계와,

   상기 감광성 레지스트(12)를 현상액으로 현상함으로 상기 다층 인쇄회로 기판(11)의 상부에 형성된 감광성 레지스트(12)에서 빛을 받지 않은 부분 만이 제거되도록 하여 원하는 비아홀의 크기 보다 소정의 크기만큼 작게 형성되는 레지스트 창을 형성하는 단계와,

   상기 감광성 레지스트(2)가 현상된 다음 다층 인쇄회로 기판(11)을 세척액으로 세척하는 단계와,

   상기 원하는 비아홀의 크기보다 소정의 크기 만큼 작게 형성된 레지스트 창이 형성된 다층 인쇄회로 기판(11)을 동박(13) 부식을 위한 부식액을 처리하여 상기 레지스트 창을 통해 노출되어 있는 동박(13)만을 부식시켜서 원하는 비아홀의 크기와 동일한 크기의 동박제거 창(16)을 형성하는 단계와,

   부식액으로 처리된 다층 인쇄회로 기판(11)을 세척하여 부식액을 세척하는 단계와,

   상기 단계에서 세척된 동박제거 창(16)이 형성된 다층 인쇄회로 기판(11)에 레이저 또는 플라즈마를 일부 또는 전체적으로 조사함으로 동박제거 창(16)이 형성된 부분의 기판 부재(17)를 천공하여 상기 다층 인쇄회로 기판(11)의 기판부재(17)에 홀을 형성하는 단계와,

   상기 천공된 기판 부재(17)의 홀에 동박(18)을 형성시킴으로 상기 다층 인쇄회로 기판(11)의 상층 회로와 하층 회로를 전기적 도통상태가 되도록 연결시키는 단계에 의하여 비아홀(19)을 형성하는 것을 특징으로 하는

   다층 인쇄회로 기판의 비아홀 형성방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 감광성 레지스트는 두께가 20μm이하 인 액상 레지스트인 것을 특징으로 하는 다층 인쇄회로 기판의 비아홀 형성방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 감광성 레지스트는 두께가 20μm이하의 드라이 필름인 것을 특징으로 하는 다층 인쇄회로 기판의 비아홀 형성방법.