KR20000052163A - 다층 인쇄회로기판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다층 PCB를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 소형화 및 박형화되는 다층 PCB를 신속하게 제조하고자 한다.

본 발명에 의한 제조방법은, 제거 가능한 기판상에, 액상의 수지 및 액상의 도전성물질을 교대로 인쇄하는 것에 의하여, 비도전패턴 및 도체패턴을 다층으로 성형하는 패턴 인쇄과정; 적어도 한층의 패턴이 완성된 후에, 상기 제거 가능한 기판을 제거하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명에 의하면, 제거 가능한 기판(용해성기판)을 제거하는 것에 의하여 더욱 박형화가 가능하고, 인쇄법에 의하여 비도전패턴 및 도체패턴을 빌드업하는 것에 의하여 더욱 신속한 공정이 가능하게 된다.

Description

다층 인쇄회로기판의 제조방법{Method for manufacturing multi-layer PCB}

본 발명은 다층 피씨비의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제거 가능한 기판을 사용함과 동시에 복수개의 비도전패턴층(절연층) 및 도체패턴을 프린팅에 의하여 빌드업시키는 과정을 포함하는 다층 피씨비의 제조방법에 관한 것이다.

인쇄회로기판(PCB)는 현재 제조되고 있는 많은 분야의 전자제품에 널리 사용되고 있다. 그리고 최근에는 회로패턴이 다층으로 성형된 다층 PCB가, 노트북 또는 이동전화기 등에서 많이 사용되고 있다.

먼저 도 1을 참고하면서 종래의 다층 PCB를 제조하는 공정에 대하여 살펴보기로 한다.

다층 PCB를 제조하기 위해서는 상면 또는 하면에 다층 패턴을 형성하기 위한 기본 기판(substrate)가 필요하다. 도 1에 도시한 실시예에서는 양면 동입힘 적층판(Double sided copper clad laminate)(10)를 기판으로 사용하고 있다. 상기 양면 동입힘 적층판(10)은, 에폭시 유리섬유기판(12)의 양표면에 동막(14)이 처리되어 있는 것을 말한다. 이러한 양면 동입힘 적층판(10)의 양면에 여러층의 회로패턴을 형성하는 것에 의하여, 다층 PCB를 제조하게 된다.

제2단계에서는, 상기 양면 동입힘 적층판(10)의 양면에 포토레지스트(16)를 도포한다. 이러한 포토레지스트의 도포는 소정의 액상 잉크를 사용하거나 건조된 필름(드라이 필름) 상태의 것을 사용하기도 한다.

그리고 제3단계에서는 소정의 마스크를 이용하여, 도포된 포토레지스트 노광(Exposure)시키고, 제4단계에서 노광된 부분을 현상한다. 그리고 제5단계에서 에칭을 수행하는 것에 의하여, 상기 양면 동입힘 적층판(10)의 양면에 형성된 동막에는 소정의 회로패턴(17)이 형성된다. 이렇게 하여 양면 동입힘 적층판(10)의 양면에 소정의 회로패턴의 형성이 완료되면, 제6단계에서는 상기 포토레지스트를 제거한다.

그리고 제7단계에서, 비도전패턴층을 형성하게 되는데 통상 상기 비도전패턴층은 감광성수지를 사용하여 양면을 코팅하는 것으로 진행된다. 이렇게 하여 비도전패턴층(18)이 형성되면, 제8단계에서 상기 비도전패턴층(18)의 일정부분을 노광시키고, 제9단계에서 현상하는 것에 의하여, 후술하는 도금과정에 의하여, 회로패턴이 형성되는 부분인 소정의 패턴부(18a)(pattern area)가 형성된다.

다음에는 제10단계에서, 상기 패턴부(18a)가 성형된 양면에 무전해도금 또는 전해도금 등의 방법으로 동도금을 시행하여 동도금층(20)을 형성한다. 그리고 성형된 동도금층(20)에 에칭을 수행하는 것에 의하여(제11단계) 소정의 제2회로패턴(22)을 형성하게 된다. 상기 제2회로패턴(22)은 제1회로패턴(17)과 전기적으로 연결되는 것임을 알 수 있다.

그리고 다시 제7단계 내지 제9단계를 반복 수행하는 것에 의하여 다층 패턴을 형성하게 된다(제12단계). 다음에는 제13단계에서 드릴을 이용하여 관통공(through hole)(H)을 형성한 후, 다시 상하면에 동도금층(24)을 형성한다. 그리고 상기 동도금층(24)을 에칭하는 것에 의하여 최상면 및 최하면에 원하는 도체패턴(26)을 형성하는 것이 가능하게 된다. 이와 같이 최종적인 도체패턴(26)이 성형되면 상면 및 하면에 솔더레지스트를 코팅하는 것에 의하여, 다층 PCB의 제조공정이 완료된다.

이상과 같이 구성되는 종래의 제조방법에 의하면, 복수층의 회로패턴은, 각각 전해도금 또는 무전해도금을 수행한 후, 에칭하는 것에 의하여 형성되는 것임을 알 수 있다. 그리고 복수층의 회로패턴의 상하부에 형성되는 비도전패턴층은 감광성수지를 이용하여 형성하고 있음을 알 수 있다.

실제로 상기와 같은 다층 PCB의 제조공정에 있어서, 도금층을 형성하는 공정이 가장 긴시간을 필요로 하는 공정이다. 즉 감광성수지를 이용하여 비도전패턴층을 형성하는 과정에서의 노광 및 현상에 따르는 공정시간은 상대적으로 현저하게 짧은 시간임에 비하여, 필요로 하는 일정한 두께의 도금층을 형성하는 것은 필수적으로 긴 시간이 소요된다. 따라서 다층 PCB를 제조하는 경우 각각의 회로패턴층을 도금에 의하여 형성하는 것은 전체적으로 상당히 긴시간을 필요로 한다는 시간상의 단점이 생기게 되는 것은 당연하다.

그리고 현재 전자제품의 추세를 감안하여 보면, 전체적으로 제품의 소형화 및 박형화를 추구하고 있음을 알 수 있다. 그러나 상술한 바와 같은 종래의 제조방법 및 이에 의하여 생산되는 제품에 의하면, 소형화 및 박형화에 일정한 한계가 지적된다.

먼저 소형화의 면에서 종래의 방법 및 구조를 살펴보면, 각각의 도체(회로)패턴의 층간연결을 위하여, 필연적으로 드릴을 이용하여 관통공을 형성하고, 그 관통공의 내주연에 도금층을 형성하지 않으면 안된다. 이러한 종래의 구조는, 실질적으로 인쇄회로기판에서의 실장밀도가 낮아져서, 제품의 소형화에 일정한 한계가 있다는 것을 의미하는 것이다.

그리고 제품의 박형화의 면에서 고찰하여 보면, 종래의 제조방법에 의하면 기본적으로 다층 회로패턴을 형성하기 위한 기본 기판을 사용하고 있음을 알 수 있고, 이러한 기판의 상하면에는 다층의 회로패턴이 형성되어 있다. 따라서 본질적으로 기판을 사용하지 않으면 안되는 구조를 가지고 있기 때문에, 이러한 기판의 존재에 따라, 다층 PCB의 박형화에 한계가 노출되고 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 종래의 다층 PCB의 제조방법 및 구조에 의하면, 제조공정에서 걸리는 시간이 과다하게 소요되고, 더욱이 구조적으로 박형화 및 소형화에 한계가 있는 단점을 알 수 있을 것이다.

본 발명의 제1목적은, 상대적으로 빠른 시간내에 원하는 층수를 가지는 다층 PCB의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2목적은, 원하는 층수의 다층 패턴을 구비하면서도, 소형화 및 박형화 가능한 다층 PCB의 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 다층 PCB의 제조공정을 보인 공정도.

도 2은 본 발명에 의한 다층 피씨비의 제조공정을 보인 공정도

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 회로패턴과 비도전패턴층의 형성과정을 보인 설명도.

도 4는 본 발명의 관통공의 성형구조를 보인 공정도.

도 5는 본 발명의 비아홀의 성형과정을 보인 공정도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 다층 PCB의 제조방법은, 제거 가능한 기판상에, 액상의 수지를 인쇄하는 것에 의하여 비도전패턴을 형성하는 비도전패턴층 인쇄과정; 상기 비도전패턴층에, 도전성물질을 인쇄하는 것에 의하여, 원하는 도체패턴을 형성하는 도체패턴 인쇄과정; 상기 비도전패턴층 및 회로패턴 인쇄과정을 반복하는 것에 의하여, 원하는 층수의 회로패턴을 형성하는 다층 회로패턴 형성과정; 그리고 상기 제거 가능한 기판을 제거하는 제거과정을 포함하여 구성된다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 다층회로기판의 회로패턴의 형성과정에서 도금에 의하는 종래의 것과는 달리, 전도성조성물의 인쇄에 의하여 형성하기 때문에 보다 신속하게 완성할 수 있다. 따라서 원하는 층의 다층 PCB를 신속하게 제작할 수 있게 될 것이다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 다층 PCB를 형성하기 위한 기판으로써, 용해성기판과 같은 제거 가능한 기판을 사용하고 있다. 이렇게 제거 가능한 기판을 사용하는 것에 의하여, 상기와 같이 인쇄방법으로 다층 회로패턴이 완성되면, 기판을 제거하는 것이 가능하게 된다. 따라서 종래의 다층 PCB에 비하여 현저하게 얇게 성형되는 다층 PCB를 제공할 수 있게 되는 것이다.

그리고 제거 가능한 기판에 대한 실시예에 의하면, 특정 용제에서 녹는 용해성기판을 사용하거나, 물에 녹는 수용성 기판을 사용할 수 있다.

그리고 이와 같은 용해성 기판을 제거하는 제거과정은, 적어도 하나의 비도전패턴층 인쇄과정 및 회로기판 인쇄과정이 완료된 다음에는 언제든지 가능하다. 예를 들면, 다층 PCB의 모든 회로패턴이 완성된 다음에 용해성 기판을 제거하는 것도 가능하고, 한층의 회로패턴 및 비도전패턴층이 완성된 후에도 가능하다. 한층의 회로패턴 및 비도전패턴층이 완성된 후에, 상기 용해성 기판을 제거하는 것은, 실질적으로 완성된 층을 다시 기판으로 사용하면서 인쇄방법에 의하여 상부로 다층 회로패턴을 적층하는 것을 의미한다.

이하에서는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명에 의한 다층 PCB의 제조방법이 도시되어 있다.

먼저 본 실시예에서는, 다층 PCB를 제조하기 위한 기판(Substrate)으로서, 제거 가능한 기판(Removable substrate)(1)을 사용한다. 이와 같이 제거 가능한 기판(1)을 사용하는 것에 의하면, 그 상부에 다층 기판층이 완성된 후, 상기 제거 가능한 기판(1) 층을 제거함으로써, 실질적으로 기판(Substrate)이 없는 상태의 다층 PCB를 제공할 수 있게 된다. 따라서 종래의 것에 비하여 현저하게 박막으로 구현되는 다층 PCB를 제공할 수 있게 될 것이다.

제거 가능한 기판(1)의 일례로서 용해성 필름을 들 수 있다. 즉 일정성분의 용액에 의하여 용해되어 제거되는 필름을 기판(1)으로 사용할 수 있는 것이다. 구체적으로 예를 들면 물에 녹는 수용성 필름 또는 일정성분의 용제에 의하여 녹는 용해성 필름이면 어떠한 것을 사용하는 것도 가능하다. 단 이와 같은 용해성 필름을 사용하는 방법에 있어서, 용해성 필름은 후술하는 본 발명의 다층 층을 형성하는 과정에서 요구되는 온도에 충분히 견딜 수 있는 것을 사용하여야 한다.

제거 가능한 기판(1)의 다른 예로서는 일정한 환경에서 제거되는 기판을 사용하는 것이 가능할 것이다. 예를 들면 일정 이상의 고온분위기 하에서 제거될 수 있는 기판을 사용하는 것도 가능할 것이며, 특정한 광성분에 의하여 제거될 수 있는 기판을 사용하는 것도 충분히 가능할 것이다. 그리고 일정한 분위기 하에서 화학적 또는 물리적으로 제거될 수 있는 기판을 사용하는 것도 가능함은 물론이다.

그리고 제거 가능한 기판(1)의 다른 예로서, 일정 수준의 접착력을 가지는 양면테이프를 이용하는 것도 가능하다. 또는 외부의 열 또는 외부환경에 의하여 일정한 수준의 접착력을 가지는 플레이트 상태의 재질을 사용할 수 있다. 일정한 수준의 접착력은 다음과 같은 것을 의미한다. 제거 가능한 기판으로 일정 수준의 접착력을 가지는 것을 사용할 때, 하측에는 일반적인 판(예를 들면 아연판)에 고정시키는 것이 가능하여, 상기 판에 고정된 상태에서 그 상부에는 본 발명에서 정의하는 다층 PCB를 제조할 수 있다. 그리고 다층 PCB의 제조가 완료되면 하부의 판에서 물리적으로 이격될 수 있는 정도의 접착력을 의미한다.

이하 본 발명의 설명에 있어서는, 제거 가능한 기판(1)의 일례로서, 용해성 필름을 기판으로 사용하는 예를 통하여 본 발명을 설명하고자 한다.

도 2에 도시한 (A)단계에서, 다층 피씨비를 제조하기 위하여, 용해성 필름(1)을 준비하고, 그 상부에 다층 회로부를 구현하기 위하여 용해성 필름(1)을 고정한다. 이와 같은 용해성 필름(1)의 고정은, 예를 들면 용해성 필름(1)을 진공 플레이트 상에 고정하는 것을 들 수 있을 것이다.

이와 같이 용해성 필름(1)이 준비되면 (B)단계에서, 비도전패턴층 (절연층)(3)을 형성하기 위한 공정이 진행된다. 본 발명에 의하면, 상기 비도전패턴층(3)을 형성하는 공정은, 절연수지로 만들어지는 감광성수지를 실크스크린 등과 같은 인쇄법으로 인쇄한다. 여기서 비도전패턴(3)을 형성하기 위한 감광성수지는, 당연히 절연수지를 사용하여야 함은 물론이다. 따라서 상기 감광성수지의 인쇄시, 도시한 바와 같이, 후에 전도성조성물이 채워지는 비아홀(Via hole)(3a)이 감광성수지의 인쇄와 동시에 성형될 것이다. 여기서 상기 비아홀(3a)은, 다층 PCB에 있어서, 상하로 배열되는 복수개의 도체패턴층을 서로 연결하기 위한 부분이다. 즉, 후술하는 바와 같이 상기 비아홀(3a)에 도체패턴이 인쇄되는 것에 의하여 그 상하의 적어도 어느 일측의 도체패턴과 전기적으로 연결되는 것이다.

상기와 같이 하여, 감광성수지에 의한 비도전패턴층(3)이 인쇄되면, (C)단계에서 상기 비도전패턴층(3)을 완전히 경화(Curing)시키는 경화과정이 진행된다. 즉 감광성수지의 인쇄에 사용된 용제(Solvent)를 완전하게 증발기시키기 위하여, 열경화 또는 자외선 경화 등의 방법에 의하여 상기 비도전패턴층(3)을 완전하게 경화시키게 된다. 물론 상기 비도전패턴층(3)을 경화시키는 것은, 비도전패턴층의 재료에 따라 적절한 방법을 사용할 수 있을 것이다. 예를 들면 비도전패턴층(3)을 형성하기 위하여 사용된 수지가 열경화수지인 경우에는 열을 가하는 것에 의하여, 그리고 자외선경화수지인 경우에는 자외선을 조사하는 것에 의하여, 상기 비도전패턴층(3)을 완전하게 경화시키게 된다.

다음에 (D)단계에서는, 도전성물질(Conductive material)을 상기 비도전패턴층(3)의 상면에 인쇄하는 과정이 진행된다. 즉 도전성물질을 이용하여, 실크스크린 등과 같은 인쇄방법으로 도체패턴(5)을 형성하게 되는 것이다.

여기서 도전성물질은, PCB에서 필요로 하는 전기 전도성을 가지는 조성물을 의미하는 것으로, 예를 들면 실버페이스트(Silver paste), 골드페이스트(Gold Paste), 카퍼페이스트(Copper paste) 등과 같이 도전성을 가지는 물질을 함유하고 있는 것을 말한다. 그리고 통상 이러한 도전성물질의 내부에는 일정한 외부 환경에 의하여 경화될 수 있는 수지를 포함하고 있다. 예를 들면 실버페이스트의 경우에는, 물론 조성물의 성분에 따라 상이하기는 하나 열경화성수지가 포함되어 있다. 따라서 도전성물질은, 전기적 전도성을 구비하는 재료와 경화성 있는 수지를 포함하는 것으로, 상술한 비도전패턴층(3)의 상면에서 원하는 도전성 회로패턴을 구현할 수 있는 것을 말한다.

본 발명에 있어서, 상기 (D)과정에서 도전성물질을 상기 비아홀(3a) 및 비도전패턴층(3)의 상면에 채워넣는 것도, 실크스크린 등과 같은 인쇄방법에 의한다. 즉 형성하고자 하는 패턴에 대응하는 형상을 구비하는 마스크를 이용하여, 상기 도전성물질을 비도전패턴(3)의 상부에 인쇄하는 것에 의하여 소정의 회로패턴이 완성될 것이다.

이렇게 하여 도전성물질이 상기 비아홀(3a)을 포함하는 비도전패턴의 상면에 인쇄된 다음에는 도전성물질을 경화(Curing)시키는 (E)과정이 진행된다. 이는 도체패턴을 형성하기 위하여, 상기 비아홀(3a) 및 비도전패턴(3)의 상면에 인쇄되는 도전성물질의 성질에 따라 적절한 방법으로 도전성물질을 경화시키는 것으로, 예를 들면 열경화 또는 자외선경화 등의 방법으로 진행될 것이다.

상기 (E)과정까지에 의하여 완성된 것은 하나의 비도전패턴(3)과 도체패턴(5) 임을 알 수 있다. 실질적으로 상기 과정을 거치는 것에 의하여 한층의 비도전패턴(3)과 도체패턴(5)이 완성되는 것이다.

다음에는 다시 상기 (B)과정 내지 (E)과정을 반복하는 것에 의하여, 다층 패턴을 형성하게 된다. 즉 (F)과정에서, 감광성수지로 인쇄되어 경화되는 제2비도전패턴층(7)을 형성한다. 그 다음 (G)과정에서 (D), (E), (F)과정을 반복하는 것에 의하여, 다층의 비도전패턴층 (3,7,11)을 형성하게 된다. 그리고 이 때 상기 다수개의 비도전패턴층(3,7,11)의 각각의 사이에는 전도성물질을 인쇄하는 것에 의하여 원하는 도체패턴(5,9)이 인쇄될 것이다.

따라서 상기 과정에 의하여, 비도전패턴층(3,7,11)의 비아홀 및 상면에는 도전성물질로 인쇄된 도체패턴(5,9)이 형성되어, 다층 패턴이 완성된다.

이러한 과정을 거쳐 소정의 다층 패턴이 완성되면, (H)과정에서 용해성필름(1)을 제거하는 과정이 수행된다. 상기 용해성필름(1)를 제거하는 것에 의하여 더욱 박막화 가능한 다층PCB를 제공할 수 있게 될 것이다.

상기 용해성필름(1)의 제거는, 용해성필름을 녹일 수 있는 적절한 용제를 사용하는 것에 의하여 진행될 것이다. 예를 들어, 상기 용해성필름(1)으로 수용성필름을 사용한 경우에는 물을 이용하여, 그리고 상기 용해성필름(1)으로 다른 용제에 녹는 필름을 사용한 경우에는 특정 용제를 이용하여 상기 용해성필름(1)를 제거하게 된다.

실질적으로 이상과 같은 과정은 본 발명의 기술적 요지에 해당하는 부분이다. 이러한 과정을 거쳐 실질적인 다층 패턴이 완성될 수 있을 것이고, 후술하는 과정은 실질적으로 전기소자를 실장할 수 있도록 처리하는 과정에 해당한다. 또한 후술하는 과정은 현재 널리 이용되고 있는 부분이고, 따라서 이후 공정에 대해서는 간단하게 설명하기로 한다.

다음에는 (I)단계에서, 상술한 과정에서 형성된 다층패턴부에 관통공(Through hole)(H)을 천공한다. 상기 관통공(H)의 천공은 드릴링장치를 사용하여 형성할 수 있다. 상기 관통공(H)은 PCB상에 장착되는 전기적 소자의 실장을 위한 것이다.

상기 관통공(H)이 완성되면, (J)과정에서 다층패턴부의 상하의 외곽면에 동도금을 실시하여 도금층(20)을 형성하게 된다. 이렇게 동도금을 실시하는 경우에는, 상기 관통공(H)의 내부에도 당연히 동도금층이 형성될 것이다. 상기 도금층(20)의 형성에 있어서는, 전기도금 또는 무전해도금과 같이 현재 PCB의 제조에 널리 사용되고 있는 방법을 사용할 수 있을 것이다.

상기와 같이 하여, 동도금층(20)이 형성되면, (K)과정에서 다층패턴의 상면 및 하면에 소정의 도체패턴을 형성하기 위한 이미징(Imaging) 및 에칭과정 (Etching)이 수행된다. 이러한 이미징 및 에칭과정을 통하여, 상기 다층패턴의 상면 및 하면에는, 원하는 동도금의 도체패턴(21,22)이 형성된다. 그리고 (L)과정에서는, 상기 과정을 거쳐 완성된 회로패턴에 솔더레지스트를 도포하는 것에 의하여 실제 사용이 가능한 다층 PCB가 완성될 것이다.

도 2에 도시한 다층PCB는, 4개의 도체패턴을 가지는 다층 PCB를 구현한 실시예임을 알 수 있을 것이다. 그러나 본 발명에 의한 다층PCB는 이와 같은 것에 한정되지 않음은 자명하다. 도 2에 도시한 것보다 많은 도체패턴 및 비도전패턴층을 가지는 다층PCB를 구현할 수 있음은 물론이고, 이러한 경우에는 도 1에 도시한 (B)과정 내지 (E)과정을 반복하는 것에 의하여, 원하는 수의 도체패턴층을 가질 수 있도록 구현할 수 있음은 물론이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 제거 가능한 기판 (removable substrate), 예를 들면 용해성기판 상에 감광성수지로 형성되는 비도전패턴층과, 전도성조성물로 성형되는 패턴을 인쇄방법에 의하여 빌드업하면서, 다층 패턴을 형성하는 것을 기본적인 기술사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고 상술한 실시예에 의하면, 본 발명에 의한 다층PCB를 제조하는 과정에 있어서, 다층 패턴의 적층을 위한 기본적인 기판(substrate)으로서 제거가능한 기판을 예로 들면서 본 발명을 설명하고 있으며, 상기 제거가능한 기판에 대한 더 구체적인 실시예로서 용해성필름을 기판으로 사용하여 다층PCB를 사용하는 제조과정을 설명하고 있다.

다음에는 다시 도 1을 기초로 하여, 본 발명의 기본적인 기술적 범위 내에서 변형 가능한 다른 실시예에 대하여 살펴보기로 한다.

상기 비도전패턴(3)을 형성하는 과정에 있어서, 한번의 인쇄로 비도전패턴(3)을 형성하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 비도전패턴(3)의 두께를 조절하기 위하여, 감광성수지를 반복하여 인쇄하는 것에 의하여, 비도전패턴(3)을 두께를 조절할 수 있을 것이다.

이러한 실시예를 도 5에 기초하면서 살펴보기로 한다. 상술한 비아홀은 그 직경을 작게하면 작게할 수도록 다층 PCB의 소형화에 유리함은 물론이다. 그러나 상기 비아홀을 무조건 작게하는 것은, 비아홀을 구비하는 비도전패턴상에, 전도성물질을 사용하여, 비아홀에 도체패턴을 형성하는데 어려움이 뒤따른다. 따라서 도 5에 도시한 바와 같은 방법을 이용할 수 있을 것이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 용해성필름(1) 상에 제1비도전패턴부(3a)를 인쇄한다. 이 때 상기 제1비도전패턴부(3a)의 상면에는 비아홀이 형성되어 있음은 물론이고, 이러한 비아홀에 제1도체패턴부(5a)를 인쇄하게 된다. 그리고 상기 제1도체패턴부(5a)의 상면에는 다시 인쇄에 의하여 제2비도전패턴부(3b)를 형성한 후, 그 상면에 도전성물질의 인쇄에 의하여 제2도체패턴부(5b)를 형성하게 된다. 다음에는 상기 제2도체패턴부(5b)의 상면에 다시 제3비도체패턴부(3c)를 형성한 후, 그 상면에 다시 제5도체패턴부(5c)를 인쇄한다.

이와 같이 비도전패턴부(3a,3b,3c)를 여러번에 나눠서 인쇄하고, 그 사이에 각각의 도체패턴부(5a,5b,5c)를 성형하는 것에 의하여, 각각의 비도전패턴부 (3a,3b,3c)에 성형되는 비아홀, 즉 도체패턴부(5a,5b,5c)가 인쇄되는 부분에 도체패턴부를 형성하는 도전성물질을 쉽게 인쇄에 의하여 채울 수 있게 된다.

이와 같이 비도전패턴부 및 도체패턴부를 반복하여 적층하는 것에 의하여, 도체패턴부가 형성되는 비아홀을 더욱 좁게 성형하는 것이 가능하게 된다.

그리고 비도전패턴(3)과 제2비도전패턴(7)의 인쇄시 방향성을 고려하여 다층 PCB의 강도를 조절하는 것이 가능하다. 비도전패턴의 성형에 사용되는 수지는 대부분 방향성을 가지고 있다. 이러한 방향성에 의하여 강도가 결정되는데, 예를 들어 비도전패턴(3)을 X방향으로 인쇄하였다면, 그 다음의 제2비도전패턴(7)은 Y방향으로 인쇄하는 것에 의하여 서로 교호로 인쇄하면, 각각의 수지가 가지는 방향성이 교차하면서, 비도전패턴의 전체적인 강도가 향상될 수 있을 것이다.

그리고 도 1에서는, (G)과정까지 완료하여, 원하는 수의 도체패턴 및 비도전패턴층을 완전하게 성형한 다음, (H)과정에서 용해성필름을 제거하는 것으로 설명하고 있다. 그러나 본 발명에 의한 다층 PCB의 제조방법에 있어서, 용해성필름을 사용하는 것은 다층 패턴을 형성하기 위한 기본 원판으로써 사용하고 있다. 따라서 상기 용해성필름의 제거는, 기본원판이 확보되면 언제든지 제거할 수 있게 된다. 이러한 관점에서 도 1을 살펴보면, (E)과정이 수행된 상태에서는 소정의 ehcp패턴(5)이 형성된 적어도 하나의 비도전패턴층(3)이 완성되었음을 알 수 있다. 따라서 상기 (E)과정이 완료된 다음 용해성필름을 제거하는 공정을 시행하여도 무방하다. 이렇게 상기 (E)과정이 완료된 다음 용해성필름을 제거하는 공정이 수행되는 경우, 그 이후의 공정은 실질적으로 상기 비도전패턴층(3)을 기판으로 해서, 그 상부에 소정의 패턴이 구비되는 비도전패턴층이 실크스크린 방법으로 빌드업 될 것이다.

또한 상술한 실시예에 있어서, 도체패턴과 비도전패턴을 다층으로 인쇄하여적층하는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 한층의 비도전패턴과 그 상면에 한층의 도체패턴을 성형한 후, 용해성필름을 제거하는 것에 의하여 단일층의 PCB를 제조하는 것이 가능하게 될 것이다. 이와 같이 단일층의 PCB를 제조하는 것은, 실질적으로 기판이 제거된 상태의 박판의 PCB를 제공하는 것이 되고, 이러한 것은 실질적으로 플렉시블 PCB에 적절하게 응용될 수 있을 것이다.

그리고 도 1에 도시한 실시예에 있어서는 용해성필름(1)의 상부에 먼저 비도전패턴층(3)을 형성한 후, 도체패턴을 형성하는 것으로 도시되어 설명되었다. 그러나 기판(1)의 상면에 먼저 도체패턴을 인쇄하여 성형한 후, 비도전패턴층을 형성하는 순서로 다층 PCB를 빌드업하는 것도 가능할 것이다.

이와 같은 과정이 도 3에 도시되어 있다. 도시한 바와 같이 기판(1)의 상부에 액상의 도전성물질을 인쇄하는 것에 의하여 도체패턴(5a)를 먼저 성형한다. 다음에, 상기 도체패턴(5a)의 상부에 비도전패턴(3a)를 감광성수지를 사용하여 인쇄하는데, 상기 비도전패턴(3a)에는 도체패턴간의 층간연결을 위하여 소정의 비아홀을 구비하고 있어야 한다. 그리고 상기 비도전패턴(3a)의 상부에 다시 제2도체패턴(7a)를 성형하고, 이러한 과정을 반복하는 것에 의하여, 다층 PCB를 제조할 수 있을 것이다.

다음에는 본 발명에 의한 도체패턴의 다른 실시예에 대하여 살펴보기로 한다. 다시 도 2을 참조하여 변형 가능한 실시예에 대하여 살펴본다. 도시한 실시예에서는, 액상의 도전성물질을 인쇄하여 도체패턴을 다층으로 형성하고 난 후에, 최종적으로 (L)단계에서 도시한 바와 같이, 동도금에 의한 도체패턴(21,22)를 형성하고 있다. 그러나 동도금에 의한 도체패턴의 성형은 최상면 및 최하면이 아니더라도 어떠한 부분에 성형하는 것도 가능하다.

예를 들어 설명하면, (E)단계에서 한층의 도체패턴(5)을 형성한 다음, 제2비도전패턴(7)을 형성한다. 그리고 상기 제2비도전패턴(7)의 상면에 동도금에 의한 도체패턴을 형성하는 것이 가능하다. 물론 이렇게 동도금에 의한 도체패턴을 형성하는경우에는, (J)단계 내지 (K)단계에 의한 과정을 거쳐야 할 것이다. 이렇게 동도금에 의한 도체패턴을 형성한 다음에는 다시 (B)단계 내지 (F)단계를 반복하는 것에 의하여, 다시 감광성수지 및 액상의 도전성물질을 인쇄하여, 다층의 도체패턴 및 비도전패턴을 형성하는 것에 의하여, 원하는 층의 다층 패턴을 형성하게 될 것이다. 이와 같이 상기 제2비도전패턴(7)의 상부에 동도금에 의한 도체패턴을 형성하는 것은, 전기전도성에 대하여 높은 신뢰성이 요구되는 부분에 수행되는 것이다.

그리고 상술한 실시예에 있어서는 상기 도체패턴은 단순히 인쇄에 의하여 완성되는 것으로 설명하였다. 그러나 상기와 같이 액상의 도전성물질을 인쇄하여 도체패턴을 완성한 다음에, 그러한 도체패턴의 상면에 다시 선택적으로 동도금층을 형성하는 것이 가능할 것이다. 즉, 도 2의 (E)단계가 완료되면 도체패턴(5)이 완성된다. 이러한 도체패턴(5)의 상면에만 동도금에 의한 코팅층을 형성하는 것에 의하여 도체패턴의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것이다. 상기 도체패턴(5)의 상면에 동도금 코팅층을 형성하는 과정은, (J)단계 및 (K)단계를 거쳐야 하는 것은 당연하다.

다음에는 상기 관통공(H)과 관련된 부분의 구조에 대하여 설명한다. 상기 관통공(H)은 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이 다층 PCB의 상하를 관통하도록 성형된다. 여기서 (a)에 도시한 관통공(H)은, 도체패턴(Ca,Cb,Cc)과 비도전패턴 (Na,Nb,Nc)을 교대로 관통하도록 성형되어 있다. 이렇게 관통공을 형성하는 경우에는, 관통공(H)의 내부에 형성되는 동도금층(20a)과 도체패턴(Ca,Cb,Cc) 사이의 전기적 연결에 대한 신뢰성이 확보되지 않는 경우가 발생하기도 한다. 이는 본 발명에 의한 다층 PCB의 전체적인 두께가 너무 얇은 것에 기인하는 것이다.

상기 도체패턴(Ca,Cb,Cc)과 상기 동도금층(20a)의 전기적 연결에 대한 신뢰성을 확보하기 위하여, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같은 구성으로 하는 것이 바람직할 것이다. 즉 도시한 바와 같이, 관통공(Ha)가 형성되는 부분에는, 상부 및 하부의 도체패턴(C)를 서로 비아홀을 통하여 연결되는 형상으로 성형한다. 이러한 상태에서 상기 관통공(Ha)의 내부에 동도금이 수행되면, 상기 도체패턴(C)과 동도금층(20a) 사이의 전기적 연결에 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면, 감광성수지를 이용하는 비도전패턴층과, 상기 비도전패턴층의 인쇄시 형성되는 비아홀(3a) 및 비도전패턴층의 상면에 도전성물질로 인쇄되는 도체패턴을 인쇄하고, 이러한 과정을 반복하여 빌드업시키는 것에 의하여 다층 PCB를 제조하는 것을 기술적 요지로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 다층 PCB를 제조할 때 상기와 같이 빌드업에 의하여 적층하기 위한 기본 기판(substrate)로서, 용해성 기판을 사용하고 있다. 이러한 용해성 기판을 사용할 경우에는, 다층 PCB가 완성된 다음에, 용해성 기판을 제거하는 것에 의하여, 실질적으로 박막의 다층 PCB를 제공하는 것이 가능하게 될 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있게 된다.

먼저 다층 PCB를 제조하기 위한 전체적인 시간이 종래의 것에 비하여 현저하게 단축된다는 잇점이 기대된다. 이러한 것은, 실질적으로 내부의 다층 회로패턴을 도금에 의하여 형성하는 것이 아니라, 비도전패턴층으로서 감광성수지 및 도체패턴으로써 도전성물질을 인쇄에 의하여 형성하고 있다는 본 발명의 요지에 기인하고 있는 것임을 알 수 있을 것이다.

그리고 종래의 것에 비하여 현저하게 소형화 및 박형화가 가능하게 되는 효과를 기대할 수 있다. 즉 종래의 다층 PCB의 다층 회로패턴은 전부 도금에 의하여 형성되고 있기 때문에 패턴부를 형성하기 위하여 절대적인 필수 면적이 필요하였으나, 본 발명에 의한 도전성물질에 의한 회로패턴은 종래의 것에 비하여 현저하게 작은 면적으로 구현하는 것이 가능하게 된다. 따라서 종래의 것에 비하여 더욱 소형화가 가능함은 물론, 노트북 또는 휴대용 전화기에 적용시 제품전체를 더욱 소형화할 수 있는 잇점을 기대할 수 있을 것이다.

그리고 용해성필름 등과 같이 제거 가능한 기판을 사용하고 있어서, 다층패턴이 완성된 후에, 상기 기판을 제거하는 것에 의하여, 전체적인 두께가 종래의 것에 비하여 현저하게 축소되는 것은 자명하다. 따라서 다층 PCB 자체는 물론, 그것이 적용되는 제품 자체를 더욱 박형화하는 것이 가능하게 되는 효과를 기대할 수 있을 것이다.

Claims (14)

1. 제거 가능한 기판상에, 액상의 수지를 인쇄하는 것에 의하여 비도전패턴을 형성하는 비도전패턴층 인쇄과정;

   상기 비도전패턴층에, 도전성물질을 인쇄하는 것에 의하여, 원하는 도체패턴을 형성하는 도체패턴 인쇄과정;

   상기 비도전패턴층 및 회로패턴 인쇄과정을 반복하는 것에 의하여, 원하는 층수의 회로패턴을 형성하는 다층 회로패턴 형성과정; 그리고

   상기 제거 가능한 기판을 제거하는 제거과정을 포함하여 구성되는 다층 PCB의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제거 가능한 기판은, 용해성기판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다층 PCB의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제거 가능한 기판은, 수용성 기판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다층 PCB의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제거 가능한 기판은, 일반적인 기판 상에 제거 가능한 층이 성형된 것을 특징으로 하는 다층 PCB의 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 도체패턴 인쇄과정에 의하여 형성된 도체패턴 중의 적어도 하나에, 동도금에 의한 코팅층이 성형되는 것을 특징으로 하는 다층 PCB의 제조방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   완성된 다층의 비도전패턴 및 도체패턴의 상하면에 동도금에 의한 동도금막을 형성하고, 상기 동도금막을 에칭하는 것에 의하여 동도금 도체패턴을 형성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 PCB 제조방법.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   반복되는 비도전패턴의 형성과정은 교대로 그 인쇄방향을 다르게 하는 것을 특징으로 하는 다층 PCB의 제조방법.
8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   한층의 도체패턴 및 비도전패턴을 형성하는 과정은, 도체패턴 및 비도전패턴을 반복하여 실시하는 것을 특징으로 하는 다층 PCB의 제조방법.
9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 비도전패턴 상에는 다층으로 적층되는 도체패턴의 층간연결을 위하여, 도체패턴을 형성하는 도전성물질이 채워지는 비아홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 PCB의 제조방법.
10. 제거 가능한 기판상에, 액상의 수지를 이용하는 비도전패턴층을 인쇄하는 비도전패턴층 인쇄과정;

    상기 비도전패턴층에 도전성물질로 원하는 도체패턴을 인쇄하는 도체패턴 인쇄과정;

    적어도 하나의 도체패턴 및 비도전패턴이 완성된 다음에, 상기 제거 가능한 기판을 제거하는 과정; 그리고

    상기 기판의 제거후, 비도전패턴층 및 도체패턴 인쇄과정을 반복하는 것에 의하여, 원하는 층수의 회로패턴을 형성하는 다층 회로패턴 형성과정을 포함하여 구성되는 다층 PCB의 제조방법
11. 제10항에 있어서, 상기 제거 가능한 기판은, 용해성기판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다층 PCB의 제조방법.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,

    완성된 다층의 비도전패턴 및 도체패턴의 상하면에 동도금에 의한 동도금막을 형성하고, 상기 동도금막을 에칭하는 것에 의하여 동도금 도체패턴을 형성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 PCB 제조방법.
13. 제거 가능한 기판상에, 액상의 수지 및 액상의 도전성물질을 교대로 인쇄하는 것에 의하여, 비도전패턴 및 도체패턴을 다층으로 성형하는 패턴 인쇄과정;

    적어도 한층의 패턴이 완성된 후에, 상기 제거 가능한 기판을 제거하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다층 PCB의 제조방법.
14. 제거 가능한 기판상에, 액상의 수지 및 액상의 도전성물질을 교대로 인쇄하는 것에 의하여, 비도전패턴 및 도체패턴을 다층으로 성형하는 패턴 인쇄과정;

    상기 패턴 인쇄과정 중에, 다층의 도체패턴 중의 일부에만 동도금을 이용한 도체패턴을 형성하는 동도금 도체패턴 형성과정; 그리고

    적어도 한층의 패턴이 완성된 후에, 상기 제거 가능한 기판을 제거하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다층 PCB의 제조방법.