KR19990048049A

KR19990048049A - Manufacturing method of build-up multilayer printed circuit board

Info

Publication number: KR19990048049A
Application number: KR1019970066650A
Authority: KR
Inventors: 선병국; 송창규; 김상진
Original assignee: 이형도; 삼성전기 주식회사
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1997-12-08
Publication date: 1999-07-05

Abstract

본 발명은 컴퓨터의 주기판(mother board), 카메라 일체형 VTR, MCM(Multi Chip Module), CSP(Chip Size Package) 또는 휴대폰 등에 사용되는 다층인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이며; 그 목적은 도체회로층과 열경화성절연수지층을 순차적으로 적층하면서 레이저가공을 실시하므로써 가공이 용이할 뿐만아니라 회로의 접속정도가 향상되고 고밀도가 가능한 빌드업 다층인쇄회로기판의 제조방법을 제공함에 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer printed circuit board used in a mother board of a computer, a camera integrated VTR, a multi chip module (MCM), a chip size package (CSP) or a mobile phone; The purpose is to provide a method for manufacturing a build-up multilayer printed circuit board which can not only be easily processed but also have improved circuit connection and high density by laminating the conductor circuit layer and the thermosetting insulating resin layer sequentially. .

상기 목적달성을 위한 본 발명은 양면에 동박막이 적층된 동박적층판(CCL)상에 통상의 사진식각을 통해 인쇄회로패턴을 형성하는 단계; 패턴이 형성된 CCL에 절연수지를 도포하여 건조한 다음, 건조된 절연수지층상에 비어홀을 형성시키는 단계; 이어서 상기 비어홀이 형성된 기판을 무전해 Cu도금에 이어 전해 Cu도금을 행하여 다시 인쇄회로패턴을 형성하는 단계; 및 상기 절연층과 인쇄회로패턴을 필요한 만큼 반복적으로 형성하는 단계; 를 포함하여 구성되는 빌드업 다층 인쇄회로기판의 제조방법에 있어서, 상기 비어홀의 형성단계에서, 인쇄회로패턴이 형성된 CCL상에 열경화성 절연수지를 도포한 다음, 건조한 절연수지층을 레이저 가공을 행하여 비어홀을 형성시키는 빌드업 다층 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.The present invention for achieving the above object comprises the steps of forming a printed circuit pattern through a conventional photolithography on a copper clad laminate (CCL) laminated copper foil on both sides; Coating and drying the insulating resin on the patterned CCL, and then forming a via hole on the dried insulating resin layer; Subsequently electroless Cu plating on the substrate on which the via hole is formed, followed by electrolytic Cu plating to form a printed circuit pattern again; And repeatedly forming the insulating layer and the printed circuit pattern as necessary. In the method of manufacturing a build-up multilayer printed circuit board comprising a, in the forming of the via hole, by applying a thermosetting insulating resin on the CCL formed the printed circuit pattern, the dry insulating resin layer is subjected to laser processing via holes The technical subject matter of the manufacturing method of the build-up multilayer printed circuit board which forms the structure is formed.

Description

Manufacturing method of build-up multilayer printed circuit board

본 발명은 컴퓨터의 주기판(mother board), 카메라 일체형 VTR, MCM(Multi Chip Module), CSP(Chip Size Package) 또는 휴대폰 등에 사용되는 다층인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열경화성 수지와 레이저 가공에 의한 빌드업 다층인쇄회로기판(build-up multi-layer printed circuit board)의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer printed circuit board used in a mother board of a computer, a camera integrated VTR, a multi chip module (MCM), a chip size package (CSP) or a mobile phone, and more particularly, a thermosetting resin. And a method for manufacturing a build-up multi-layer printed circuit board by laser processing.

전자부품과 부품내장기술의 발달과 더불어 회로도체를 중첩하는 다층 인쇄회로기판이 개발된 이래, 최근 다층 인쇄회로기판의 고밀도화에 대한 연구가 더욱 활발히 진행되고 있다. 그중에서도 빌드업(build-up)방식에 의해 다층인쇄회로기판을 제조하는 방법이 널리 사용되고 있는데, 이 방법은 종래의 일반적인 BVH(blind via hole) 공법과는 달리 절연층과 회로도체층을 순차적으로 적층해서 다층회로를 형성하는 방법이다. 따라서, 빌드업에 의한 인쇄회로기판의 제조는 그 방법 자체가 간단할 뿐만아니라 그에 따라 제조되는 다층 인쇄회로기판(이하, 단지 `빌드업 MLB')은 기판의 층간회로의 연결을 이루는 비어홀(via hole)의 형성이 용이하며, 극소경의 비어홀의 형성이 가능하고 회로도체의 두께가 얇아 미세회로의 형성이 용이한 잇점을 갖는다.Since the development of electronic components and component embedding technology and the development of multilayer printed circuit boards overlapping circuit conductors, research on the densification of multilayer printed circuit boards has been actively conducted. Among them, a method of manufacturing a multilayer printed circuit board by a build-up method is widely used. Unlike the conventional BVH method, an insulating layer and a circuit conductor layer are sequentially stacked. It is a method of forming a multilayer circuit. Therefore, the manufacturing of the printed circuit board by the build-up is not only simple in itself, but also a multilayer printed circuit board (hereinafter, simply referred to as 'build-up MLB') manufactured according to the via hole forming a connection between the interlayer circuits of the substrate. hole) is easy to form, and very small via holes can be formed and the thickness of the circuit conductor is thin, which makes it easy to form microcircuits.

이러한 빌드업 MLB에 대한 제조방법을 예로들면, 대한민국 특허출원 제96-13843호제시된 제조방법을 들 수 있다. 상기 제조방법은 도1a에 도시된 바와 같이, 우선 양면에 동박막이 적층된 동박적층판(copper clad laminate; 이하, 단지 `CCL')(110)상에 통상의 사진식각을 통해 인쇄회로패턴(112)을 형성하고, 패턴(112)이 형성된 기판에 도1b와 같이, 감광성절연층(photo imageable dielectric resist)(114)을 도포하여 건조시킨 다음, 미노광부를 갖는 마스크필림(mask film)을 밀착시켜 노광 및 현상을 하여 포토비어홀(photo via hole)(116)을 형성시킨다. 포토비어홀(116)이 형성된 기판은 도1c와 같이 무전해와 전해 동도금을 통해 도금층(130)을 형성하고, 통상의 사진식각을 통해 도1d에 도시된 바와 같은 패턴(132)을 형성한다. 그리고, 도1e 같이, 패턴(132)이 형성된 기판위에 다시 2차로 감광성절연층(124)을 도포하고, 상기와 동일한 방법으로 도1f와 같은 비어홀(126)을 형성시킨다. 이와같이 비어홀이 형성된 기판을 도1g와 같이, 무전해 Cu도금에 이어 전해 Cu도금층을 형성시킨 다음, 최종적으로 빌드업 MLB를 제조한다. 도2는 이와같이 제조된 빌드업 MLB의 일례를 보이고 있다.As an example of the manufacturing method for such build-up MLB, the manufacturing method disclosed in Korean Patent Application No. 96-13843. As shown in FIG. 1A, the manufacturing method includes a printed circuit pattern 112 through conventional photolithography on a copper clad laminate (hereinafter, simply " CCL ") 110 having copper foil films laminated on both surfaces thereof. ), A photo imageable dielectric resist 114 is applied and dried on the substrate on which the pattern 112 is formed, and then a mask film having an unexposed portion is brought into close contact with each other. Exposure and development are performed to form a photo via hole 116. The substrate on which the photo-via hole 116 is formed forms a plating layer 130 through electroless and electrolytic copper plating as shown in FIG. 1C, and forms a pattern 132 as shown in FIG. 1D through ordinary photolithography. In addition, as shown in FIG. 1E, the photosensitive insulating layer 124 is secondarily applied on the substrate on which the pattern 132 is formed, and the via hole 126 as shown in FIG. 1F is formed in the same manner as described above. As described above, the substrate having the via hole is formed as shown in FIG. 1G, followed by electroless Cu plating, followed by forming an electrolytic Cu plating layer, and finally, a buildup MLB is manufactured. Figure 2 shows an example of the build-up MLB thus produced.

그러나, 상기 방법은 절연수지층의 두께로 인한 적절한 광량 전달의 부족으로 노광취약부가 발생되어 현상후에는 극소경인 비어홀의 형상이 균일하게 형성되지 못하는 단점이 있다. 이에따라 홀 형상에 따라 무전해 Cu 도금시 도금액이 공급이 원활하지 못하게 되어 도금취약부가 생기고 이로 인해 도금 접촉 신뢰성이 매우 열악하게 되는 문제가 발생한다. 이 때문에 노광량을 충분히 주기 위해 장시간 노광을 실시하면 오히려 절연수지의 균열과 과경화에 의한 미현상 혹은 비어홀경의 축소가 생길 수 있는 단점이 있다. 뿐만아니라 상기 홀 형상으로 인해 비어홀의 크기가 제약을 받아 비어홀 형성 정도(精度)가 떨어지게 되며, 결국 다층 인쇄회로기판의 고밀도화가 크게 제한되는 문제가 있다.However, the method has a disadvantage in that the exposure weakening portion is generated due to the lack of proper light quantity transfer due to the thickness of the insulating resin layer, so that the shape of the via hole, which is extremely small, cannot be formed uniformly after development. Accordingly, when the electroless Cu plating is performed according to the shape of the hole, the plating solution is not smoothly supplied, thereby causing a weak plating portion, which causes the plating contact reliability to be very poor. For this reason, if the exposure is performed for a long time in order to sufficiently give an exposure amount, there is a disadvantage in that undevelopment or reduction in the via hole diameter due to cracking and over-curing the insulating resin may occur. In addition, the size of the via hole is limited due to the shape of the via, so that the degree of formation of the via hole is reduced, and as a result, the density of the multilayer printed circuit board is greatly limited.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 도체회로층과 열경화성절연수지층을 순차적으로 적층하면서 레이저가공을 실시하므로써 가공이 용이할 뿐만아니라 회로의 접속정도가 향상되고 고밀도가 가능한 빌드업 다층인쇄회로기판의 제조방법을 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems, and the laser processing is performed while sequentially laminating the conductor circuit layer and the thermosetting insulating resin layer, which facilitates the processing and improves the connection accuracy of the circuit. The present invention provides a method for manufacturing a buildup multilayer printed circuit board.

도1은 종래방법을 설명하기 위한 빌드업 다층 인쇄회로기판의 개략 단면도1 is a schematic cross-sectional view of a build-up multilayer printed circuit board for explaining the conventional method.

도2는 도1에 의해 제조된 빌드업 다층 인쇄회로기판의 단면 절개사시도FIG. 2 is a cross-sectional perspective view of the build-up multilayer printed circuit board manufactured by FIG. 1. FIG.

도3은 본 발명을 설명하기 위한 빌드업 다층 인쇄회로기판의 개략 단면도3 is a schematic cross-sectional view of a build-up multilayer printed circuit board for explaining the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

210 ... 기판 212, 222, 232 패턴210 ... substrate 212, 222, 232 pattern

214, 224 절연수지층 216, 226 ..........비어홀214, 224 Insulation resin layer 216, 226 .......... Beer hole

220 ....도금층 300.................레이저220 .... Plated layer 300 ..... laser

상기 목적 달성을 위한 본 발명은 양면에 동박막이 적층된 동박적층판(CCL)상에 통상의 사진식각을 통해 인쇄회로패턴을 형성하는 단계; 패턴이 형성된 CCL에 절연수지를 도포하여 건조한 다음, 건조된 절연수지층상에 비어홀을 형성시키는 단계; 이어서 상기 비어홀이 형성된 기판을 무전해 Cu도금에 이어 전해 Cu도금을 행하여 다시 인쇄회로패턴을 형성하는 단계; 및 상기 절연층과 인쇄회로패턴을 필요한 만큼 반복적으로 형성하는 단계; 를 포함하여 구성되는 빌드업 다층 인쇄회로기판의 제조방법에 있어서,The present invention for achieving the above object comprises the steps of forming a printed circuit pattern through a conventional photolithography on a copper clad laminate (CCL) laminated copper foil on both sides; Coating and drying the insulating resin on the patterned CCL, and then forming a via hole on the dried insulating resin layer; Subsequently electroless Cu plating on the substrate on which the via hole is formed, followed by electrolytic Cu plating to form a printed circuit pattern again; And repeatedly forming the insulating layer and the printed circuit pattern as necessary. In the method of manufacturing a build-up multilayer printed circuit board comprising a,

상기 비어홀의 형성단계에서, 인쇄회로패턴이 형성된 CCL상에 열경화성 절연수지를 도포한 다음, 건조한 절연수지층을 레이저 가공을 행하여 비어홀을 형성시키는 빌드업 다층 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다.The manufacturing method of the build-up multilayer printed circuit board for forming a via hole by applying a thermosetting insulating resin on the CCL on which the printed circuit pattern is formed, and then performing laser processing on the dry insulating resin layer.

이하, 본 발명을 도3을 통하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도3은 본 발명에 의한 빌드업 MLB 기판의 제조과정을 보이는 기판의 개략 단면도로서 단지 한쪽 면만으로 보이고 있다. 먼저, 도3a에 도시된 바와 같이, 양면에 동박막이 부착된 동박적층판, 즉 CCL(210)상에 통상의 사진식각을 통해 인쇄회로패턴(212)을 형성한다. 이때, 상기 패턴(212)을 마이크로에칭처리하면 패턴위에 도포되는 절연수지의 밀착력을 더욱 향상시킬 수 있다.Figure 3 is a schematic cross-sectional view of the substrate showing the manufacturing process of the build-up MLB substrate according to the present invention is shown on only one side. First, as shown in FIG. 3A, the printed circuit pattern 212 is formed on the copper clad laminate, that is, the CCL 210 having the copper thin film on both surfaces thereof, through ordinary photolithography. At this time, the microetching of the pattern 212 can further improve the adhesion of the insulating resin applied on the pattern.

그 다음, 도3c와 같이, 패턴이 형성된 기판상에 절연수지(214)를 도포하고, 비어홀(120)을 형성시킨다.Next, as shown in FIG. 3C, the insulating resin 214 is coated on the patterned substrate, and the via hole 120 is formed.

본 발명은 종래방법과는 달리 절연수지로서 감광성 절연수지 대신 열경화성 절연수지를 사용한다. 감광성 절연수지를 사용하면 노광 및 현상공정을 통해 비어홀을 형성해야 하나 열경화성 절연수지를 사용하므로써 레이저(300)에 의해 가공이 가능하다. 그리고, 이러한 레이저 가공으로 인해 형성된 비어홀은 노광 및 현상공정에 의해 형성된 비어홀에 비하여 층간 도통 측면에서 보다 신뢰성있다.Unlike the conventional method, the present invention uses a thermosetting insulating resin instead of the photosensitive insulating resin as the insulating resin. If the photosensitive insulating resin is used, the via hole must be formed through an exposure and development process, but it can be processed by the laser 300 by using the thermosetting insulating resin. In addition, the via hole formed by the laser processing is more reliable in terms of interlayer conduction than the via hole formed by the exposure and development processes.

본 발명의 경우 상기 열경화성 절연수지로서 에폭시계 수지를 기본으로 하는 잉크가 바람직하다. 열경화성 절연수지는 절연층의 두께 조절 측면에서도 유리한 점이 있다.In the case of the present invention, an ink based on an epoxy resin is preferable as the thermosetting insulating resin. Thermosetting insulating resin is also advantageous in terms of controlling the thickness of the insulating layer.

또 본 발명의 경우 상기 레이저 가공은 동박을 가공하지 못하고 단지 수지층만을 가공하는 CO₂레이저가공이 바람직하다.In the case of the present invention, the laser processing is preferably a CO ₂ laser processing for processing only the resin layer without processing the copper foil.

본 발명은 절연수지로서 열경화성 절연수지를 사용하는 한편 레이저 가공을 행하므로써 기존의 빌드업 MLB에 비하여 비어홀 가공정도뿐만아니라 절연층의 두께 제어가 용이하다.According to the present invention, the thermosetting insulating resin is used as the insulating resin, and the laser processing is performed to facilitate the control of the thickness of the insulating layer as well as the degree of via hole processing as compared to the conventional build-up MLB.

비어홀이 형성된 기판은, 도3c에서와 같이, 통상의 방법으로 무전해 Cu도금을 한 다음 바로 전해 Cu도금을 실시하여 회로도금층(220)을 마련하면 비어홀(216)의 내부에 까지 도금밀착이 우수하게 되어 층간 접촉이 보장될 수 있다.As shown in FIG. 3C, the substrate on which the via hole is formed is electroless Cu plated by a conventional method, followed by electrolytic Cu plating to provide the circuit plating layer 220, thereby providing excellent plating adhesion to the inside of the via hole 216. The interlayer contact can be ensured.

도금층(220)이 형성된 기판은 도3d와 같이, 통상의 사진식각공정을 통해 인쇄회로패턴(222)을 형성시킨다.The substrate on which the plating layer 220 is formed forms a printed circuit pattern 222 through a conventional photolithography process as shown in FIG. 3D.

이후, 도3e 내지 도3g에 도시된 바와 같이, 패턴(222)이 형성된 기판은 상기와 동일한 일련의 제조공정, 즉 절연층 도포, 레이저 가공, 무전해 및 전해 Cu도금과 사진식각 공정을 통해 필요한 수만큼 회로층수를 구성할 수 있다.3E to 3G, the substrate on which the pattern 222 is formed is required through the same series of manufacturing processes as described above, that is, through insulation layer coating, laser processing, electroless and electrolytic Cu plating, and photolithography. The number of circuit layers can be configured by the number.

그리고, 외층패턴(232)이 형성된 기판은 최종적으로 솔더레지스트(solder resist)를 도포하면 본 발명에서 원하는 빌드업 MLB 가 얻어지게 된다. 본 발명의 빌드업 MLB는 직경이 약 0.2mm이하, 바람직하게는 약 0.05-0.2mm 정도까지 비어홀의 형성이 가능하면서도 종래의 빌드업에서 발생되는 도금취약 또는 노광취약에 의한 문제가 해결되어 신뢰성이 향상되는 것은 물론이다.In addition, when the substrate on which the outer layer pattern 232 is formed is finally coated with a solder resist, a desired build-up MLB is obtained in the present invention. The build-up MLB of the present invention is capable of forming via holes up to about 0.2 mm or less, preferably about 0.05-0.2 mm in diameter, while solving the problems caused by plating weakness or exposure weakness caused by the conventional build-up, thereby improving reliability. Of course it is improved.

상술한 바와 같이, 본 발명은 수지절연층과 회로도체층을 순차적으로 적층하는 빌드업방식을 이용하여 다층 인쇄회로기판을 제조할 때 절연수지층으로서 열경화성 절연수지를 사용하고, 레이저 가공에 의해 상기 절연수지층상에 비어홀을 형성하므로써 고신뢰도의 빌드업 작업이 가능할 뿐만아니라 후속되는 Cu도금이 원활하게 됨은 물론 이렇게 제조되는 빌드업 MLB는 층간 접촉신뢰성이 매우 월등한 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention uses a thermosetting insulating resin as the insulating resin layer when manufacturing a multilayer printed circuit board using a build-up method of sequentially stacking a resin insulating layer and a circuit conductor layer, and the insulating by laser processing By forming a via hole on the resin layer, not only high-reliability build-up work is possible, but also subsequent Cu plating is smooth, and thus the build-up MLB manufactured in this way has an excellent effect on interlayer contact reliability.

Claims

Forming a printed circuit pattern on a copper clad laminate (CCL) having copper thin films stacked on both sides through a conventional photolithography; Coating and drying the insulating resin on the patterned CCL, and then forming a via hole on the dried insulating resin layer; Subsequently electroless Cu plating on the substrate on which the via hole is formed, followed by electrolytic Cu plating to form a printed circuit pattern again; And repeatedly forming the insulating layer and the printed circuit pattern as necessary. In the method of manufacturing a build-up multilayer printed circuit board comprising a,

In the forming of the via hole, the thermosetting insulating resin is coated on the CCL on which the printed circuit pattern is formed, and then the dry insulating resin layer is laser processed to form a via hole.

The method of claim 1, wherein the thermosetting insulating resin uses an epoxy ink.

The method according to claim 1, wherein the laser processing is performed by CO ₂ laser processing.