KR20010006436A

KR20010006436A - 고밀도 다층 인터커넥트 인쇄회로기판의 제조

Info

Publication number: KR20010006436A
Application number: KR1019997009526A
Authority: KR
Inventors: 쳉쩽 슈; 제임스 티. 야들리; 데이비드 하스; 마이클 발란스; 제프리 토마스 고트로; 마이클 에이. 페티
Original assignee: 아이솔라 라미네이트 시스템스 코포레이션
Priority date: 1997-04-16
Filing date: 1998-04-13
Publication date: 2001-01-26
Also published as: US6255039B1; WO1998047333A1; JP2001509966A; CA2296113A1; EP0976308A1

Abstract

광이미지형성가능(photoimageable) 절연 물질로 마이크로비아(microvia)를 형성함에 의해 고밀도 적층 다층 인쇄회로기판이 제조된다. 도전성 포일(2) 상의 감광 절연 조성(4)이 코아(8) 상의 도전성 배선(6)에 적층된다. 포일(2)를 이미지형성하고 감광 절연 조성(4)를 이미지형성하여 경화시킨 후에, 비아(14)가 도전성 배선(6)에 형성된다. 다음, 도전성 배선(6)가 비아(14)를 통해 도전성 포일(2)에 접속되며, 다음 도전성 포일(2)이 패턴된다.

Description

고밀도 다층 인터커넥트 인쇄회로기판의 제조{FABRICATION OF HIGH DENSITY MULTILAYER INTERCONNECT PRINTED CIRCUIT BOARDS}

고속, 소형, 저가의 집적 회로 제품에 대한 요구가 커짐에 따라서, 배선 가능성이 이용가능한 기술의 한계에 도달되었고 칩도 플립 칩 접근과 솔더 범프를 이용하여 실장되어야 한다. 이는 직접 칩 부착 패키지를 야기하였다. 칩의 이면에서 많은 수의 I/O를 팬 아웃해야 하는 요구는 인쇄회로기판 면적을 이용하여야 하는 요구를 증가시켰다. 홀을 통한 도금기술(plated-through-holes)은 과다한 공간과 블록 라우팅 채널을 사용한다. 이는 인쇄회로기판의 외면 상에 많은 숫자의 인터커넥션을 갖는 고밀도 패키지에 대한 요구와 블라인드(blind) 마이크로비아의 사용에 대한 요구를 유발한다.

고무 코팅 구리(RCC)가 고밀도 제조 다층 인쇄회로기판을 저가로 제조하는데 과거에 사용되었다. 현재, RCC에 의해 제조된 이러한 인쇄회로기판의 마이크로비아는 두가지 방법에 의해 제조되는데, 이에는 플라즈마 식각과 레이져 드릴링(drilling)이 포함된다. 이와 같이, 플라즈마 식각 또는 레이져 드릴링 장비에 대한 접근을 갖는 기판만이 이러한 진보된, 블라인드 비아 인쇄회로기판을 제공할 수 있다. 고가인 플라즈마와 레이져 장비는 RCC 기술이 널리 이용되는 것을 막아 왔다. 또한, 플라즈마 식각과 레이져 기술에 관련된 기술적 단점, 예를들면 플라즈마의 이방성 식각에 의한 언더컷팅(undercutting)과 레이져로 연속 드릴링함에 의한 낮은 수율은 또한 고밀도 다층 인쇄회로기판에서의 RCC의 대규모 상업적 이용을 제한한다.

한편, 다층 인쇄회로기판을 제조하는데 광이미지형성가능 절연 물질을 사용하는 포토비아(photovia) 프로세스가 발전되어 왔다. 이 프로세스에서, 광절연물질이 패턴된 코아(core) 상에 코팅되고 비아 홀을 형성하도록 광이미지형성된다. 다음, 절연층 표면을 따른 비아 홀은 구리로 도금된다. 미국특허 5,354,593호는 비아 홀을 형성하도록 도전성 코아 상에 두개의 광절연물질이 연속적으로 적층되어 광이미지형성되고 다음 상기 비아 홀에 구리가 도금되는 것을 개시하고 있다. 미국 특허 5,451,721호는 인쇄회로기판 표면상에 금속 배선을 갖는 코아 상에 감광 수지층을 부착함에 의해 다층 인쇄회로기판을 제조하는 것을 개시하고 있다. 비아 홀을 형성하도록 이미지를 형성한 후에, 수지층은 무전해 도금기술에 의해 구리층으로 증착된다. 미국 특허 5,334,487호는 구리 포일의 서로 대향하는 면 상에 서로 다른 감광 조성을 부착하고 노광시킴에 의해 인쇄회로기판 상에 패턴된 층을 제조하는 것을 개시하고 있다. 일 면이 형상되고 구리층이 식각되며, 다음 나머지 층을 현상하고 홀을 통해 금속공정이 이뤄진다.

위에서 설명한 포토비아 기술은 종래의 장치를 이용하여 고밀도 인터커넥션 인쇄회로기판을 제조하는 것을 가능하게 하나 이러한 기술은 복잡한 구리 인쇄 프로세스나 구리와 수지 간의 부착의 어려움과 같은 유사한 단점들을 가지고 있다. 이러한 문제들은 인쇄회로기판의 신뢰성을 낮춘다. 이러한 문제점들은 도전성 포일 상의 감광 절연 조성이 기판 상의 도전성 배선에 적층되는 본 발명에 의해 해결될 수 있다. 포일을 이미지형성하고 감광 절연 조성을 이미지형성하고 경화한 후에, 비아가 상기 도전성 배선에 형성된다. 다음, 도전성 배선이 상기 비아를 통해 도전성 포일에 접속되며, 다음 도전성 포일이 패턴된다.

본 발명은 인쇄회로기판의 제조에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 광이미지형성가능(photoimageable) 절연 물질로 마이크로비아(microvia)를 형성함에 의해 고밀도 적층 다층 인쇄회로기판을 제조하는 것에 관한 발명이다.

도1은 금속 배선을 갖는 기판에 적층돈 본 발명에 따른 감광 엘리먼트의 개략도이다.

도2는 기판 상에 위치하는 감광 엘리먼트의 적층전 상태와 감광 엘리먼트의 대향 면에 포토리지스트가 부착된 후를 나타내는 도면이다.

도3은 포토리지스트가 제거되고 포일이 이미지형성된 후의 도2의 구조를 나타낸다.

도4는 절연 조성이 이미지형성된 후의 도3의 구조를 나타낸다.

도5는 비아를 형성하기 위해 절연 조성의 비이미지형성 면적을 제거한 후의 도4의 구조를 나타낸다.

도6은 비아를 도금하고 도전성 배선과 도전성 포일 사이에 전기적 접속을 제공한 후의 도5의 구조를 나타낸다.

도7은 본 발명에 따른 감광 엘리먼트가 금속 배선을 갖는 인쇄기판에 적층되고 전체적으로 도전성 포일이 제거된 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다.

도8은 절연 조성을 이미지형성한 후의 도7의 구조를 나타낸다.

도9는 비아를 형성하도록 절연 조성의 비이미지형성 면적을 제거한 후의 도8의 구조를 나타낸다.

도10은 도전성 상면을 제공하기 위해 비아와 절연성 조성의 상면을 도금한 후의 도9의 구조를 나타낸다.

본 발명은,

(a) 도전성 포일의 표면상에 음각 감광 절연 조성을 갖는 감광 엘리먼트를 기판의 표면 상의 도전성 배선의 패턴 상에 상기 감광 절연 조성이 상기 도전성 배선 상에 위치하도록 부착하는 단계;

(b) 상기 포일의 대향 표면 상에 포토리지스트 층을 부착하는 단계;

(c) 이미지형성되도록 상기 포토리지스트를 화학선 조사광에 노출시키고 상기 포토리지스트를 현상하여 이에 의해 제거된 이미지 부분이 적어도 일부 상기 도전성 배선 상부에 위치하도록 상기 포토리지스트의 제거된 이미지부분과 비제거된 이미지 부분을 형성하는 단계;

(d) 하부에 놓이는 감광 절연 조성을 제거함없이 포토리지스트의 제거된 이미지 형성부분의 하부에 놓이는 도전성 포일 부분을 제거하는 단계;

(e) 상기 도전성 포일의 제거된 부분을 통해 상기 감광 절연 조성 부분이 이미지 형성하도록 화학선 조사광에 노출시키고, 상기 감광 절연 조성을 현상하여, 이에 의해 제거된 이미지 부분이 도전성 배선에 비아를 형성하도록 상기 감광 절연 조성의 제거된 이미지 부분과 비제거된 이미지 부분을 형성하는 단계;

(f) 상기 감광 절연 조성의 비제거된 부분을 경화시키는 단계;

(g) 상기 비아를 통해 상기 도전성 포일 부분에 상기 도전성 배선을 전기적으로 접속하는 단계; 및

(h) 도전성 포일 배선 패턴을 형성하도록 상기 도전성 포일을 패턴하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스를 제공한다.

본 발명은 또한 음각 감광 절연 조성 층을 도전성 포일 상에 부착하고 이에 의해 감광 엘리먼트를 형성하고 다음 단계(a) 내지 단계(h)를 행하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판 제조 프로세스를 제공한다.

본 발명은 또한,

(b) 상기 도전성 포일을 제거하는 단계;

(c) 이미지형성되도록 상기 포토리지스트를 화학선 조사광에 노출시키고 상기 포토리지스트를 현상하여 이에 의해 제거된 이미지 부분이 적어도 일부 상기 도전성 배선 상부에 위치하도록 상기 감광 절연 조성의 제거된 이미지부분과 비제거된 이미지 부분을 형성하는 단계;

(d) 상기 감광 절연 조성의 비제거된 부분을 경화시키는 단계;

(e) 상기 감광 절연 조성의 상기 비제거된 부분 상에 전기 전도층을 동시에 형성하고 상기 비아를 통해 상기 도전성 포일 부분에 상기 도전성 배선을 전기적으로 접속하는 단계; 및

(f) 도전성 배선 패턴을 형성하도록 상기 전기 전도층을 패턴하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스를 제공한다.

본 발명은 또한 음각 감광 절연 조성 층을 도전성 포일 상에 부착하고 이에 의해 감광 엘리먼트를 형성하고 다음 바로 위의 단계(a) 내지 단계(f)를 행하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판 제조 프로세스를 제공한다.

본 발명의 프로세스에 의해, 구리와 같은 금속으로 코팅된 음각 감광 수지를 이용하여 마이크로비아가 제조된다. 본 발명의 장치와 프로세스는 플라즈마 또는 레이져 드릴링 기술에 비하여 인쇄회로기판 제조 프로세스에서 실질적인 비용 저감을 가능하게 한다. 광 마이크로비아 기술은 또한 플라즈마의 이방성 식각에 의한 언더컷팅(undercutting)과 레이져로 연속 드릴링함에 의한 낮은 수율과 같은 플라즈마와 레이져 드릴링 방법과 관련된 기술적 한계를 회피할 수 있다. 현재의 광비아 기술과 비교하여, 본 발명은 용이한 구리 도금과 구리와 수지 간의 우수한 접착성을 제공한다.

도전성 포일의 표면 상에 부착된 음각 감광 절연 조성을 포함하는 감광 엘리먼트를 채용함에 의해 본 발명의 첫번째 프로세스 실시예를 실시할 수 있다. 음각 감광 절연 조성은 전자 회로에서 영구 절연물질로서 사용하는데 유용한 물질이다.

적절한 도전성 포일에는 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 등이 포함되며, 이중 구리 포일이 가장 적합하다.

적절한 음각 감광 절연 물질에는, 아크릴레이트에 자유 라디칼 광기폭제(photoinitiator)가 더해진 것과 같은 적어도 두개의 올레피니컬 비포화 이중 결합을 갖는 적어도 하나의 광중합화가능 화합물을 포함하는 광중합화가능(photopolymerizable) 조성이 포함된다. 다른 음각 광이미지형성가능 조성이, 화학선(actinic) 조사광에 노출되자마자 산을 생성할 수 있는 광자산(photoacid) 생성체에, 선택적이나 바람직한 유기산 무수 모노머 또는 폴리머 및 선택적이나 바람직한 페놀 함유 모노머 또는 폴리머과 상기 생성된 산과 접촉되자마자 폴리머를 생성하는 에폭시 프리커서(precursor)와 같은 폴리머 프리커서를 혼합함에 의해 제조될 수 있다. 감광 절연 조성의 양쪽 형태의 조합이 또한 본 발명의 범위 내에 속한다.

적어도 올레피니컬 비포화 이중 결합을 갖는 적절한 광중합화가능 조성은 본 기술 분야에서 공지되어 있다. 에테르, 에스테르 및 아크릴 및 메타아크릴 산의 부분 에스테르와 바람직하게 2 내지 30 카본 원자를 함유하는 방향성 및 지방성 폴리올, 또는 바람직하게는 5 또는 6 링 카본 원자를 함유하는 시클로지방성 폴리올이 부분 중합화가능 화합물에 사용되기에 적절하다. 이러한 폴리올은 또한 엘틸렌 산화물 또는 프로필렌 산화물과 같은 에폭사이드로 수정될 수 있다. 부분 에스테르 및 폴리옥시알킬렌 글리콜의 에스테르도 또한 적절하다. 그 예로는, 에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트 트리에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 평균 분자 질량이 200 내지 2000 범위를 갖는 폴리에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 평균 분자 질량이 200 내지 2000 범위를 갖는 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 에톡실레이트 트리메타아크릴레이트, 평균 분자 질량이 500 내지 1500 범위를 갖는 트리메틸올프로판 폴리에톡실레이트 트리메타아크릴레이트, 평균 분자 질량이 500 내지 1500 범위를 갖는 트리메틸올프로판 에톡실레이트 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 테트크라크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨 옥타아크릴레이트, 펜타에리트리톨 디메타아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리메타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 디메타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 테트라메타아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨 옥타메틸아크릴레이트, 1,3-부타네디올 디메타아크릴레이트, 소르비톨 펜타아크릴레이트, 소르비톨 헥사아크릴레이트, 올리고에스테르 아크릴레이트, 평균 분자 질량이 100 내지 1500 범위를 갖는 폴리에틸렌 글리콜의 비스아크릴레이트 및 비스메타아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디알릴 에테르, 1,1,1-트리메틸올프로판 트리알릴 에테트, 펜타에리트리톨 에테르, 디알릴 석시네이트 및 디알릴 에디페이트 또는 상기 화합물들의 혼합물이 있다. 바람직한 다기능 아크릴레이트 올리고머에는 아크릴레이트 에폭시, 아크릴레이트 폴리우레탄, 및 아크릴레이트 폴리에스테르가 포함되나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 광중합화가능 화합물은 충분한 화학선 조사광에 노출되자마자 광중합화를 일으킬 수 있는 충분한 양으로 존재한다. 바람직한 실시예에서, 다기능 광중합화가능 화합물은 전체 조성에서 전체 광조사 민감 조성의 비용제 부분에 따라서 약 1 중량% 내지 약 80 중량%, 바람직하게는 약 20 중량% 내지 약 70 중량%의 양으로 존재한다.

광중합화가능 조성이 사용되는 경우에, 상기 조성에는 자유 라디칼을 광분해적으로 생성하는 적어도 하나의 자유 라디칼 생성 화합물이 포함된다. 상기 화합물을 생성하는 자유 라디칼의 예에는, 단편화(fragmentation) 또는 노리시(Norrrish) 타입 1 메커니즘에 의해 스스로 광분해적으로 자유 라디칼을 생성하는 광기폭제가 포함된다. 이들 후자는 두개의 라디칼을 형성하도록 분리될 수 있는 카본-카보닐 결합을 가지고 있는데, 이들중 적어도 하나는 광기폭제가 될 수 있다. 적절한 기폭제에는, 벤조페논, 아크릴레이트 벤조페논, 2-에틸안트라퀴논, 페난트라퀴논, 2-터트(tert)-부틸안트라퀴논, 1,2-벤잔트라퀴논, 2,3-벤잔트라퀴논, 2,3-디클로나프토퀴논, 벤질 디메틸 케탈 및 다른 방향성 케톤, 즉 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르 및 벤조인 페닐 에테르, 메틸 벤조인, 에틸 벤조인 및 다른 벤조인; 디페닐-2,4,6-트리메틸 벤조일포스파인 산화물; 및 비스(펜타플루오로페닐)티타노신과 같은 벤조인 에테르과 같은 방향성 케톤이 포함된다. 자유 라디칼 생성 화합물에는 노리시(Norrish) 타입 1 메커니즘과 스펙트럼 민감제에 의해 자유 라디칼을 생성하는 라디칼 생성 기폭제들의 조합이 포함될 수 있다. 이러한 조합에는, 4,4'-비스디에틸아미노벤조페논인 에틸 미클러(Michler's) 케톤(EMK)과 결합된 Irgacure 907; 2-이소프로필티옥스안타논(ITX)과 결합된 Irgacure 907; EMK와 결합된 벤조페논; ITX와 결합된 벤조페논으로서 Ciba Geigy로부터 이용할 수 있는 2-메틸-1-4'-(메틸티오)-2-모르폴리노프로피오페논; EMK와 결합된 Irgacure 369; ITX와 결합된 Irgacure 369로서 Ciba-Geigy로부터 이용할 수 있는 2-벤질-2-N,N-디에틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-1-부타논이 포함된다. 이 경우, 라디칼 생성 광기폭제 및 스펙트럼 민감제의 중량의 약 5:1 내지 약 1:5의 범위인 것이 바람직하다. 본 발명에서 비배타적으로 이용가능한 다른 라디칼 생성체로서는 2-치환-4,6-비스(트리할로메틸)-1,3,5-트리아진과 같은 클로라인 라디칼 생성체와 같은 트리아진이 포함된다. 상기 치환은 전자기적 조사 스펙트럼 부분에 대하여 트리아진에 스펙트럼 민감도를 제공하는 크로모포어(chromophore) 군에 의해 이뤄진다. 이러한 라디칼 생성기의 비배타적 예들에는, 다른 것들중에서 2-(4-메톡실나프트-1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5,-트리아진; 2-(4-메틸티오페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5,트리아진; 2-(4-메톡시시티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진; 2-(4-디에틸아미노페닐-1,3-부타디에닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진; 2-(4-디에틸아미노페닐-1,3-부타디에닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진이 포함된다. ITX와 같은 티옥스안톤과 트리에탄올아민과 같은 추출가능(abstractable) 수소의 소스의 결합과 같은 노리시 타입 Ⅱ 화합물이 본 발명에 또한 유용하다. 충분한 화학선 조사광에 노출되자 마자 광중합화가능 화합물을 광중합화하는 충분한 양으로 자유 라디칼 생성 화합물이 존재한다. 광기폭제는 전제 조성에서 비용제 부분의 약 1% 내지 약 50%, 바람직하게는 약 2% 내지 약 40%, 가장 바람직하게는 약 5% 내지 약 25%를 포함할 수 있다.

음각 광이미지형성가능 조성이 또한 화학선 조사광에 노출되자마자 산을 생성할 수 있는 광자산(photoacid) 생성체에, 상기 생성된 산과 접촉되자마자 폴리머를 생성하는 에폭시 프리커서(precursor)와 같은 폴리머 프리커서를 혼합함에 의해 제조될 수 있다. 여기서 사용되는 광자산 생성체는 자외선 조사광과 같은 화학선 조사광에 노출되자 마자 산을 생성하는 물질이다. 광자산 생성체는 광이미지형성 기술분야에서 공지되어 있으며, 여기에는 슐포늄의 아릴 유도체, 요오도늄 및 디아조늄 염과 같은 오늄(onium) 화합물, 및 광활성(photolabile) 할로겐 원자를 갖는 유기 화합물이 포함되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직한 광자산 생성체에는, 트리아릴술포늄 및 헥사플루오포스포레이트, 헥사플루오안티모네이트, 헥사플루오알세네이트, 및 테트라플루오로보레이트 음이온을 갖는 디아릴요오도늄 염이 포함된다. 적절한 요오도늄 염의 비제한적 예들에는, 디페닐요오도늄, 디나프틸요오도늄, 이(4-클로로페닐)요오도늄, 토릴(도데실페닐)요오도늄, 나프틸페닐요오도늄, 4-(트리-플루오메틸페닐)페닐요오도늄, 4-에틸페닐-페닐요오도늄, 디(4-에세틸페닐)요오도늄, 토릴페닐요오도늄, 4-부톡시페닐페닐요오도늄, 디(4-페닐페닐)요오도늄 등의 염이 있다. 디-페닐요오도늄 염이 바람직하다. 적절한 술포늄 염의 비제한적 예들에는, 트리페닐술포늄, 디메틸페닐술포늄, 트리토릴술포늄, 디(메톡시나프틸)메틸술포늄, 디메틸나프틸술포늄, 4-부톡시페닐디페닐술포늄, 및 4-아세톡시-페닐디페닐술포늄의 염이 있다. 트리-페닐술포늄 염이 바람직하다. 광활성 할로겐 원소를 갖는 유기 화합물에는, 알파-할로-p-니트로톨루엔, 알파-할로메틸-s-트리아진, 카본 테트라브로마이드 등이 있다. 이들 산 생성체는 단일 또는 이들중 두개 이상이 결합되어 사용될 수 있다. 광자산 생성체 화합물은 바람직하게는 조성의 비용제 부분의 전체 중향의 약 0.05% 에서 약 20%, 바람직하게는 약 0.3% 내지 약 10%, 가장 바람직하게는 조성의 비용제 중량에 대해서 약 0.5% 내지 약 5%의 양으로 존재한다.

적절한 폴리머 프리커서에는 에폭시 프리커서, 예를들어 리소시놀(resorcinol), 케테콜, 하이드로퀴논, 바이페놀, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 K, 테트라브로모비스페놀 A, 페놀-포름알데히드 노볼락 수지, 알킬 치환 페놀-포름알데히드 수지, 페놀-하이드록실벤잘데히드 수지, 크레졸하이드록시벤잘데히드 수지, 디시클로펜타디엔-페놀 수지, 디시클로펜타디엔-치환 페놀 수지 테트라메틸바이페놀, 테트라메틸-테트라브로모바이페놀, 이들의 임의의 조합 등의 디글리시딜 에테르가 포함된다. 또한, 분자당 하나 이상의 방향성 하이드록실 군의 화합물의, 에틸렌 산화물, 프로필렌 산화물, 또는 할로겐화 비스페놀, 알킬화 비스페놀, 트리스페놀, 페놀-알데히드 노볼락 수지, 할로겐화 페놀-알데히드 노볼락 수지, 알킬화 페놀알데히드 노볼락 수지, 페놀-하이드록실벤잘데히드 수지, 크레졸하이드로실벤잘데히드 수지, 이들의 임의의 결합 등과 같은 알킬렌 산화물 첨가물이 적절하다. 또한, 분자당 평균 적어도 하나의 지방성 하이드록실 군을 갖는, 지방성 폴리올 및 폴리에테르 폴리올과 같은 글리시딜 에테르 화합물이 적절하다. 비제한적 예로서, 폴리에틸렌 글리콜의 폴리클리시딜, 폴리프로필렌 글리콜, 글리세롤, 폴리글리세롤, 트리메틸올프로판, 부탄네디올, 소르비톨, 펜타이리톨, 및 이들의 결합이 포함된다. 에폭시 프리커서 화합물은 상기 화합물의 비용제 부분의 중량에 대해 바람직하게는 약 10% 내지 약 90%, 보다 바람직하게는 약 20% 내지 약 80%, 가장 바람직하게는 약 35% 내지 약 65%의 양으로 존재한다. 선택적으로, 음각 감광 절연 조성은 위에서 설명한 바와같이 아크릴레이트와 에폭시 타입 조성 양자의 혼합물을 포함할 수 있다. 다음, 상기 조성은 바람직하게는 선택적 유기산 무수 모노머 또는 폴리머 경화제 성분을 함유한다. 적절한 무수물의 비제한적 예에는 스티렌-말레익 무수물, 스티렌-알킬 메타아크릴레이트-이타코닉 무수물, 메틸 메타아크릴레이트-부틸 아크릴레이트-이타코닉 무수물, 부틸 아크릴레이트-스티렌-말레익 무수물 등이 포함된다. 스티렌을 갖는 스티렌-말레익 무수 폴리머에 대한 말레익 무수물 몰 비율은 약 1:1 내지 약 3:1 인 것이 바람직하다. 또한, 도데시닐 석시닉 무수물, 트리멜리틱 무수물, 클로로엔딕 무수물, 프탈릭 무수물, 메틸헥사하이드로프탈릭 무수물, 1-메틸 테라트하이드로프탈릭 무수물, 벤조페논 테라카복실릭 디무수물, 메틸시클로헥센디카복실릭 무수물이 적절한다. 이들 산 무수물은 단일 또는 이들의 두개 이상이 결합되어 사용될 수 있다. 이러한 무수물 성분은 상기 화합물의 비용제 부분의 중량에 대해 바람직하게는 약 0.5% 내지 약 90%, 보다 바람직하게는 약 1% 내지 약 80%, 가장 바람직하게는 약 2% 내지 약 60%의 양으로 존재한다. 다음, 상기 화합물은 페놀릭 모노머 또는 폴리머와 이들의 혼합물과 같은 화합물을 함유하는 선택적 방향성 하이드록실을 함유한다. 본 발명에서 채용될 수 있는 화합물을 함유하는 방향성 하이드록실이, 예를들어 분자당 평균적으로 적어도 하나 이상의 페놀릭 하이드로록실 군을 갖는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 화합물들에는 예를들어, 디히이드록실 페놀, 바이-페놀, 비스페놀, 할로겐화 비스페놀, 알킬화 비스페놀, 트리페놀, 페놀-알데히드 수지, 할로겐화 페놀-알데히드 노볼락 수지, 알킬화 페놀-알데히드 노볼락 수지, 페놀-히이드록시벤잘데히드 수지, 알킬화 페놀-하이드록시벤잘데히드 수지, 디하이드록시 페놀의 에틸렌 산화물, 프로필렌 산화물, 또는 부틸렌 산화물 첨가제, 바이페놀, 비스페놀, 할로겐화 비스페놀, 알킬화 비스페놀, 트리스페놀, 페놀-알데히드 노볼락 수지, 할로겐화 페놀-알데히드 노볼락 수지, 알킬화 페놀-알데히드 노볼락 수지, 크레졸-알데히드 노볼락 수지, 페놀-하이드록시벤잘데히드 수지, 크레졸-하이드록시벤잘데히드 수지, 비닐 페놀 폴리머, 이들의 임의의 결합 등을 포함하는 것이 적절하다. 화합물 또는 폴리머 함유 페놀이 사용되는 경우에, 상기 화합물의 비용제 부분의 중량에 대해 바람직하게는 약 0.5% 내지 약 90%, 보다 바람직하게는 약 1% 내지 약 80%, 가장 바람직하게는 약 2% 내지 약 60%의 양으로 존재한다.

선택적으로, 감광 절연 조성은, 예를들어 4중(tertiary) 아민, 이미드아졸 포스파인인 열 경화 촉매와 같은 경화 촉매를 포함할 수 있다. 열 경화 촉매는 상기 감광 절연 조성의 비용제 부분의 중량에 대해 바람직하게는 약 0.01% 내지 약 10%, 보다 바람직하게는 약 0.02% 내지 약 5%, 가장 바람직하게는 약 0.05% 내지 약 2%의 양으로 존재해야 한다.

감광 조성 화합물은 임의의 적절한 매계 용제에 혼합되어 임의의 편리한 수단에 의해 도전성 포일 상에 코팅될 수 있다. 본 발명의 광중합화가능 조성을 준비하는데 이용될 수 있는 용제에는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 및 부탄올과 같은 알코올과; 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 시클로헥사논, 디이소부틸 케톤 등과 같은 케톤; 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 아밀 에세테이트, 메틸 포르메이트, 에틸 프로피오네이트, 디메틸 프탈레인, 에틸 벤조네이트 및 메틸 셀로솔브(Cellosolve) 아세테이트와 같은 에스테르; 톨루엔, 크실렌, 벤젠, 에틸벤젠과 같은 방향성 하이드로카본; 카본 테트라클로라이드, 트리클로로에틸렌, 클로로포름, 1,1,1-트리클로로에탄, 1,2-디클로로에탄, 모노클로로벤젠, 클로로나프탈렌과 같은 할로겐화 하이드로카본; 테트라하이드로푸란, 디에틸 에테르 에틸렌 클리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테를 등과 같은 에테르; 디메틸포름아미드, 디메틸 술폭사이드 등 및 이들의 혼합물이 포함된다. 가장 바람직한 용제는 사진 코팅의 다른 성분을 용해시키는 에틸렌글리콜 모노모메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르 및 디메틸 포름아미드이다. 본 발명의 광중합화가능 조성에 채용될 수 있는 용제의 양은 상기 화합물의 비용제 부분의 중량에 대해 약 2050% 내지 약 1000%, 바람직하게는 약 50% 내지 약 500%의 범위로 존재한다. 다음, 준비된 광절연 조성이 스핀 코팅, 슬롯 다이 코팅, 사출, 마이어(Meyer) 로드 드로잉, 블레이드 드로잉(drawing), 스크린 코팅, 커튼 코팅, 딥(dip) 코팅, 또는 스프레이 코팅과 같은 공지의 기술에 의해 기판의 포일 상에 코팅되나, 이들 기술로 한정되는 것은 아니다. 광절연 조성 코팅이 상기 기판에 부착되면, 용제가 증발하여 약 20 내지 약 200 g/㎡, 보다 바람직하게는 약 40 내지 약 150g/㎡, 가장 바람직하게는 약 50 내지 약 100g/㎡의 코팅 중량을 생성한다. 보호막이 사용 준비가 개시될 때까지 선택적으로 상기 광절연 조성에 부착될 수 있다. Shipley 사의 상표 XP-9500와, Ciba Specialty Chemicals 사의 상표 ProblecXB-7081로 상업족으로 이용가능한 광절연 수지가 적절하다.

도1에 도시된 바와같이, 도전성 포일 2 및 감광 절연 조성 4를 포함하는 감광 엘리먼트는 다음 기판 8의 표면상에 위치하는 도전성 배선 패턴 상에 부착된다. 폴리에스테르, 폴리이미드, 에폭시, 시아네이트 에스테르, 테플론 및 실리콘과 같은 인쇄회로기판의 기술 분야에서 공지된 기판이 적절하다. 가장 바람직한 기판은 절연 에폭시 기판이다. 상기 기판 각각은 유리 섬유 또는 유리 폴리머 섬유에 의해 강화될 수 있다. 도전성 배선 패턴은 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금과 같은 금속일 수 있으며, 여기서 구리가 가장 바람직하다. 본 발명의 범위 내에서 금속 배선이라는 용어는 전기적 본딩 패드를 포함한다. 이들은 공지의 사진공적 및 식각 프로세스에 의해 제조될 수 있다. 바람직하게는, 감광 엘리먼트는 적층 수단에 의해 금속 배선과 기판에 부착된다. 즉, 감광 엘리먼트 및 기판은 약 90℃ 내지 약 150℃인 온도를 갖는 가열 롤러 세트의 닙(nip) 또는 적층 장치의 가열 프레스를 통과한다.

도2에 도시된 바와 같이, 포일 2의 대향 면 상에 포토리지스트 층 10이 부착된다. 절연 조성 층 4가 지금 도전성 배선들 6의 상부와 그 사이에 위치하고 있다는 점을 주지해야 한다. 포토리지스트는 양각이거나 음각일 수 있다. 유용한 음각 포토리지스트에는 감광 절연 조성에 대해 유용한 것과 같은 것으로 위에서 설명된 조성들이 포함된다. 유용한 양각 포토리지스트는 본 기술분야에서 공지되어 있으며 여기에는 양각 o-퀴논 디아지드 조사광 민감제가 포함된다. o-퀴논 디아지드 조사광 민감제에는 미국 특허 2,797,213, 3,106,465, 3,148,983, 3,130,047, 3,201,329, 3,785,825, 및 3,802,885에 기술된 o-퀴논-4-또는-5-술포닐-디아지드가 포함된다. o-퀴논-디아지드가 사용되는 경우에, 바람직한 결합 수지에는 난수용성, 수화 알칼라인 가용성 또는 바람직하게는 노볼락 수지인 팽창성 결합 수지가 포함된다. 노볼락 수지의 제조는 본 기술분야에서 공지되어 있다. 이들의 제조에 공정은 본 명세서에 참고자료로서 결합된 페놀릭 수지의 응용과 화학, Knop A. 및 Scheib, W.; Springer Verlag, 뉴욕, 1797의 제4장에 설명되어 있다. 적절한 노볼락 수지는 약 6000 내지 약 14000, 보다 바람직하게는 8000 내지 약 12000의 범위의 분자량을 갖는 난수용성, 수화 알칼리 가용성 수지가 있다. 민감제 및 결합제의 양은 목적하는 제품 특성에 따른 당업자의 실험 결과에 따라 변화될 수 있다. 상기 화합물은 위에서 열거된 것과 같은 적절한 용제와 혼합되어, 도전성 포일 상에 코팅되어 건조된다. 적절한 포토리지스트 조성은 미국 특허 4,588,670에 설명되어 있다. 또한, 포토리지스트는 MacDermid Aquamer 건식막 포토리지스트와 같은 건식막 포토리지스트일 수 있다. 다음, 포토리지스트는 화학선 조사광에 이미지를 형성하도록 노출된다. 이러한 것은 광 마스크 또는 레이져 노출기를 통해 이뤄질 수 있다. 사진 마스크 또는 컴퓨터 지시 레이져 패턴에 의해 300 내지 550 나노미터의 범위의 자외선 조사광에 노출되어 현상될 수 있다. 적절한 자외선 소스에는 카본 아크 램프, 크세논 아크 램프, 금속 할라이드로 도핑된 수은 증기 램프(금속 할라이드 램프), 형광 램프, 아르콘 필라멘트 램프, 전기 섬광 램프, 및 사진 투광조명 램프이 있다. 감광 조성물이 마스크를 통해 노출되고 비이미지형성 면적에서 실질적인 광화학적 변화를 막는 이미지 면적에 광화학적 변화를 허용하는데 충분한 화학선 에너지를 제공하도록 노출이 수행된다. 다음, 노출된 포토리지스트가 현상되고 이에 의해 제거된 이미지 부분이 적어도 일부 도전성 배선 상부에 위치하도록 제거된 이미지부분과 비제거된 이미지 부분이 형성된다. 전형적인 현상제는 알칼라인 또는 중성일 수 있으며, 약 5 내지 12 pH 범위를 갖는다. 현상제는 바람직하게는 포스페이트, 실리케이트 또는 메타바이설파이트의 수화 용액으로부터 형성된다. 이러한 비배타적 예에는, 모노-, 디-, 및 트리-알칼리 금속 포스포레이트, 소디움 실리케이트, 알칼리 금속 메타실리케이트 및 알칼리 메타바이설파이트가 포함된다. 알칼리 금속 하이드록사이드는 또한 이들이 바람직하지는 않더라도 이용될 수 있다. 현상제에는 또한 본 기술분야에서 알려진 계면활성제, 버퍼, 용제 및 다른 첨가제가 함유될 수 있다.

다음, 하부에 놓이는 감광 절연 조성을 제거함없이 포토리지스트의 제거된 이미지 형성부분의 하부에 놓이는 도전성 포일 부분이 제거된다. 제거될 도전성 포일이 식각과 레이져 제거와 같은 공지의 기술에 의해 제거될 수 있다. 도3은 포토리지스트 층의 나머지를 제거한 후의 제거된 이미지 부분을 갖는 도전성 포일을 나타낸다.

다음, 위에서 설명한 방식에 의해 감광 절연 조성 부분이 도전성 포일의 제거된 부분을 통해 화학선 조사광에 이미지 형성되도록 노출된다. 절연층의 노출된 부분 12는 도4에 나타나 있다. 도전성 포일이 선택적으로 컨포말(conformal) 마스크로서 사용될 수 있으나, 바람직한 실시예에서 제거된 도전성 포일 부분을 통해 노출된 감광 절연 조성 부분을 노출시키기 위해 서로 다른 마스크 또는 서로다른 레이져 노출 패턴의 하나인 두번째 패턴이 이용된다. 다음, 감광 절연 조성이 위에서 설명한 방식과 유사한 방식으로 현상되며 이에 의해 제거된 이미지 부분이 도5에 도시된 바와 같이 도전성 배선 6에 비아 14를 형성하도록 제거된 이미지부분과 비제거된 이미지 부분이 형성된다.

포토리지스트 절연 조성의 비제거 부분이 다음 경화되며, 바람직하게는 열적으로 경화된다. 경화는 약 90℃ 내지 약 250℃의 가열 온도에서 약 10분 내지 120분 동안 행해질 수 있다.

다음, 비아를 통해 도전성 포일의 부분에 도전성 배선이 전기적으로 접속된다. 이는 바람직하게는 도6에 도시된 바와 같이 도전성 배선 6으로부터 도전성 포일 2 부분까지 비아를 통해 금속 16을 도금함에 의해 수행된다. 이는 도전성 배선으로부터 도전성 포일 부분까지 무전해 금속 도금을 수행함에 의해 행해지며, 선택적으로, 본 기술분야에서 공지된 금속 전기도금 단계가 뒤따를 수 있다. 선택적으로, 비아는 Epoxy Technology Inc.에서 얻을 수 있는 U-300 또는 Toranaga Technologies of Carlstadt, 캘리포니아에서 얻을 수 있는 Ormet과 같은 오르가노-메탈릭 화합물과 같은 도전성 페이스트로 매입될 수 있다. 다음, 도전성 포일이 바람직하게는 본 기술분야에서 공지된 방식에 의해 패터닝되며 이에 의해 도전성 포일 배선 패턴이 제공된다. 선택적으로, 상기 프로세스 단계는 위에서 설명한 프로세스에 의해 만들어진 이전에 패턴된 도전성 포일 배선 상에 다른 감광 엘리먼트를 부착함에 의해 한번 이상 반복되어 다층 구조를 형성하도록 할 수 있다. 선택적으로, 양면 인쇄회로기판을 제공하기 위해서 전체 프로세스가 상기 기판의 양면상에 1회 이상 수행될 수 있다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 위의 감광 엘리먼트가 도1에서 이전에 설명한 바와 같이 기판 8의 표면 상의 도전성 배선 6의 패턴 상에 부착된다. 다음, 도7에 도시된 바와같이, 전체 도전성 포일 2가 식각이나 레이져 절단과 같은 기술을 이용하여 제거되어 기판 8의 표면상의 도전성 배선 6 상과 그 사이에 감광 절연 조성 4만이 남게된다. 이는 절연층에 차후에 구리가 잘 도금되도록 하는 감광 절연 조성에 대한 미세한 거친 구조를 갖는 매트 면을 제공하는 이점을 갖는다. 도8 및 도9에 도시된 바와 같이, 다음, 감광 절연 조성 4는 화학선 조사광에 이미지형성되도록 노출되어 현상되며 이에의해 제거된 이미지 부분이 적어도 일부 도전성 배선 상에 존재하여 도전성 배선 6에 대한 비아 14를 형성하도록 절연 조성의 제거된 이미지 부분과 비제거된 이미지 부분을 형성한다. 다음, 감광 절연 조성의 비제거된 부분이 경화된다. 다음, 도10에 도시된 바와 같이, 구리와 같은 전기 전도층 18이 상기 절연 조성 상에 바람직하게는 도금에 의해 형성되며, 비아 16을 통해 도전성 배선 6으로부터 전기 전도층 18까지 전기적 접속을 형성한다. 다음, 전기 전도층 18이 본 기술분야의 공지의 수단에 의해 도전성 배선 패턴을 형성하도록 전기 전도층 물질로부터 패턴된다.

다음은 본 발명을 예시하기 위한 비제한적 실시예이다.

실시예1

Shipley 사의 상표 XP-9500로 얻을 수 있는 광절연 수지가 구리 포일로 코팅된 약 2 밀리 두께 수지를 형성하도록 1/2 온스 구리 포일 상에 코팅된다. 코팅 후에, 코팅된 포일은 회로를 구성하는데 사용되기 전까지 폴리에스테르 릴리스(release) 필름으로 보호된다. 구리 포일로 뒷면이 코팅된 광절연 건식막이 약 120℃의 롤 온도를 갖는 핫 롤 적층기에 의해 회로화된 내부 기판에 적층된다. 동일한 단계에서 MacDermid AquaMer 건식막 포토리지스트의 부가적 층이 구리 포일의 상면에 적층된다. 상기 전체구조는 냉각되어 건식막 포토리지스트가 목적하는 특징부를 갖는 도판(artwork)을 통해 자외선에 노출된다. 상기 도판은 수지를 통해 구리 회로구조의 다음 층에 광-비아를 형성하도록 목적하는 지점을 제외하고는 깨끗하다(clear). 마스크는 목적하는 광 비아 개구보다 지름이 2 밀리 더 넓은 어두운 면적(전형적으로 회로배선)을 갖는다. 건식막 포토리지스트가 현상되어, 노출중에 마스크의 어두운 회로 영역 하부에 위치하는 영역에 구리 포일을 노출시킨다. 다음, 구리 포일이 50℃의 염화제2구리 에천트를 이용하여 식각된다. 세정과 건조후에, 환형 링 형태의 도판이 이미지 형성된 포일의 상면에 위치한다. 환형 링 마스크가 구리 포일의 식각된 홀의 원주에 외부 링이 등록되도록 정렬된다. 이 도판은 근본적으로 어둡고 환형 링은 깨끗하다. 환형 링은 전형적으로 1 내지 2 밀리 폭을 갖는다. 다음, 판넬이 도판을 통해 약 1J/㎠로 자외선에 노출된다. 노출된 판넬이 15분 동안 90℃에서 예비소결되고, 냉각된 후에, 판넬은 담겨져서 약 50℃의 2% 부식성 수용액이 뿌려져서 건식막 포토리지스트가 벗겨지며 다음 층의 구리 패드 아래까지 감광 층의 비아 홀이 현상된다. 다음, 상기 홀이 포타슘 퍼망네이트(permangnate) 디스미어 용액으로 디스미어(desmear)되며, 종래의 세정액으로 세정되며, 행궈진후 건조된다. 판넬은 170℃에서 2시간 동안 소결되어 절연층이 경화된다. 경화 후에, 판넬은 종래의 무전해 구리 도금 용액으로 도금되며 부가적인 1 밀리 구리의 종래의 전해 도금이 행해진다. 두개의 구리층 사이의 도전성 비아가 이와 같이 형성된다. 외부층 회로는 종래의 인쇄 및 식각 프로세스에 의해 제조된다. 포토리지스트 건식막이 구리 면 상에 적층되고 자외선 노광에 의해 이미지형성되어 현상된다. 판넬은 종래의 구리 에천트에 의해 식각된다. 식각 후에 포토리지스트 막이 종래의 스트립퍼(stripper)에 의해 벗겨지며 판넬이 종래의 세정액으로 세정된다. 목적하는 개수의 겹쳐진(built-up) 층을 갖는 인쇄 배선 기판을 제조하는데 필요한 회수 만큼 위의 프로세스가 반복된다.

실시예2

Ciba Specialty Chemicals 사의 상표 ProbelecXB-7081로 얻을 수 있는 광절연 수지가 구리 포일로 코팅된 약 2 밀리 두께 수지를 형성하도록 1/2 온스 구리 포일 상에 코팅된다. 구리 포일로 뒷면이 코팅된 광절연 건식막이 약 90℃의 진공 프레스에 의해 회로화된 내부 기판에 적층된다. MacDermid AquaMer 건식막 포토리지스트가 120℃의 핫 롤 적층기로 구리 포일의 상면에 적층된다. 상기 전체구조는 냉각되어 건식막 포토리지스트가 목적하는 특징부를 갖는 도판(artwork)을 통해 자외선에 노출된다. 상기 도판은 수지를 통해 구리 회로구조의 다음층에 광-비아를 형성하도록 목적하는 지점을 제외하고는 깨끗하다(clear). 마스크는 목적하는 광 비아 개구보다 지름이 2 밀리 더 넓은 어두운 면적(전형적으로 회로배선)을 갖는다. 건식막 포토리지스트가 현상되어, 노출중에 마스크의 어두운 회로 영역 하부에 위치하는 영역에 구리 포일을 노출시킨다. 다음, 구리 포일이 50℃의 염화제2구리 에천트를 이용하여 식각된다. 포토리지스트 층이 종래의 포토리지스트 스트립퍼를 사용하여 벗겨진다. 세정과 건조후에, 환형 링 형태의 도판이 이미지 형성된 포일의 상면에 위치한다. 환형 링 마스크가 구리 포일의 식각된 홀의 원주에 외부 링이 등록되도록 정렬된다. 이 도판은 근본적으로 어둡고 환형 링은 깨끗하다. 환형 링은 전형적으로 1 내지 2 밀리 폭을 갖는다. 다음, 판넬이 도판을 통해 1.5 J/㎠로 자외선에 노출된다. 노출된 판넬이 15분 동안 130℃에서 예비소결되고, 냉각된 후에, 광절연 층이 감마-부티롤엑톤으로 현상되어 다음 층의 구리 패드 아래까지 광절연 층의 비아 홀이 연장된다. 다음, 상기 홀이 포타슘 퍼망네이트(permangnate) 디스미어 용액으로 디스미어(desmear)되며, 종래의 세정액으로 세정되며, 행궈진 후 건조된다. 판넬은 170℃에서 2시간 동안 소결되어 절연층이 경화된다. 경화 후에, 판넬은 종래의 무전해 구리 도금 용액으로 도금되며 부가적인 1 밀리 구리의 종래의 전해 도금이 행해진다. 두개의 구리층 사이에 도전성 비아가 이와 같이 형성된다. 외부층 회로는 종래의 인쇄 및 식각 프로세스에 의해 제조된다. 포토리지스트 건식막이 구리 면 상에 적층되고 자외선 노광에 의해 이미지형성되어 현상된다. 판넬은 종래의 구리 에천트에 의해 식각된다. 식각 후에 포토리지스트 막이 종래의 스트립퍼(stripper)에 의해 벗겨지며 판넬이 종래의 세정액으로 세정된다. 목적하는 개수의 겹쳐진 층을 갖는 인쇄 배선 기판을 제조하는데 필요한 회수 만큼 위의 프로세스가 반복된다.

실시예3

Shipley 사의 상표 XP-9500로 얻을 수 있는 광절연 수지가 구리 포일로 코팅된 약 3 밀리 두께 수지를 형성하도록 1/2 온스 구리 포일 상에 코팅된다. 코팅 후에, 코팅된 포일은 회로를 구성하는데 사용되기 전까지 폴리에스테르 릴리스 필름으로 보호된다. 구리 포일로 뒷면이 코팅된 광절연 건식막이 약 120℃의 롤 온도를 갖는 핫 롤 적층기에 의해 회로화된 내부 기판에 적층된다. 구리 포일이 50℃의 염화제2구리 에천트를 이용하여 식각된다. 세정과 건조후에, 판넬이 목적하는 특징부를 갖는 도판을 통해 약 1J/㎠로 자외선에 노출된다. 다음, 판넬은 도판을 통해 약 1J/㎠로 자외선에 노출된다. 노출된 판넬이 15분 동안 90℃에서 예비소결되고, 냉각된 후에, 판넬은 담겨져서 약 50℃의 2% 부식성 수용액이 뿌려져서 건식막 포토리지스트가 벗겨지며 다음 층의 구리 패드 아래까지 감광 층의 비아 홀이 현상된다. 다음, 상기 홀이 포타슘 퍼망네이트(permangnate) 디스미어 용액으로 디스미어(desmear)되며, 종래의 세정액으로 세정되며, 행궈진 후 건조된다. 감광층이 1J/㎠에서 과도 노출되며 150℃에서 1시간 동안 경화된다. 경화 후에, 판넬은 종래의 무전해 구리 도금 용액으로 도금되며 부가적인 1-2 밀리 구리의 전해 도금이 행해진다. 두개의 구리층 사이의 도전성 비아가 이와 같이 형성된다. 외부층 회로는 종래의 인쇄 및 식각 프로세스에 의해 제조된다. 포토리지스트 건식막이 구리 면 상에 적층되고 자외선 노광에 의해 이미지형성되어 현상된다. 구리 층이 종래의 구리 에천트에 의해 식각된다. 식각 후에 포토리지스트 막이 종래의 스트립퍼(stripper)에 의해 벗겨지며 판넬이 종래의 세정액으로 세정된다. 목적하는 개수의 겹쳐진 층을 갖는 인쇄 배선 기판을 제조하는데 필요한 회수 만큼 위의 프로세스가 반복된다. 상기 기판에는 솔더 마스크, 솔더, 무전해 금 등과 같은 요구되는 부가적인 층들의 형성에 의해 최종적으로 완결된다.

위에서 설명한 바와 같이 광이미지형성가능 절연 물질을 갖는 마이크로비아를 형성함에 의해 고밀도 적층 다층 인쇄회로기판이 제조될 수 있음이 이해될 수 있을 것이다.

Claims

(a) 도전성 포일의 표면상에 음각 감광 절연 조성을 갖는 감광 엘리먼트를 기판의 표면 상의 도전성 배선의 패턴 상에 상기 감광 절연 조성이 상기 도전성 배선 상에 위치하도록 부착하는 단계;

(b) 상기 포일의 대향 표면 상에 포토리지스트 층을 부착하는 단계;

(c) 이미지형성되도록 상기 포토리지스트를 화학선 조사광에 노출시키고 상기 포토리지스트를 현상하여 이에 의해 제거된 이미지 부분이 적어도 일부 상기 도전성 배선 상부에 위치하도록 상기 포토리지스트의 제거된 이미지부분과 비제거된 이미지 부분을 형성하는 단계;

(d) 하부에 놓이는 감광 절연 조성을 제거함없이 포토리지스트의 제거된 이미지 형성부분의 하부에 놓이는 도전성 포일 부분을 제거하는 단계;

(e) 상기 도전성 포일의 제거된 부분을 통해 상기 감광 절연 조성 부분이 이미지 형성하도록 화학선 조사광에 노출시키고, 상기 감광 절연 조성을 현상하여, 이에 의해 제거된 이미지 부분이 도전성 배선에 비아를 형성하도록 상기 감광 절연 조성의 제거된 이미지 부분과 비제거된 이미지 부분을 형성하는 단계;

(f) 상기 감광 절연 조성의 비제거된 부분을 경화시키는 단계;

(g) 상기 비아를 통해 상기 도전성 포일 부분에 상기 도전성 배선을 전기적으로 접속하는 단계; 및

(h) 도전성 포일 배선 패턴을 형성하도록 상기 도전성 포일을 패턴하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 1 항에 있어서, 단계(a)에 따른 다른 감광 엘리먼트를 단계(h)에서의 이전에 패턴된 도전성 포일 배선 상에 부착함으로써 단계(a) 내지 단계(h)를 적어도 1회 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 1 항에 있어서, 단계(g)는 상기 도전성 배선으로부터 상기 도전성 포일 부분까지 상기 비아를 통해 금속을 도금하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 1 항에 있어서, 단계(g)는 상기 도전성 배선으로부터 상기 도전성 포일 부분까지 상기 비아를 통해 무전해 금속 도금을 행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 1 항에 있어서, 단계(g)는 상기 도전성 배선으로부터 상기 도전성 포일 부분까지 상기 비아를 통해 무전해 금속 도금을 행하고 다음 금속 전기도금 단계를 행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 1 항에 있어서, 단계(g)는 도전성 페이스트 또는 오르가노메탈릭 화합물로 상기 비아를 매입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 1 항에 있어서, 단계(f)는 약 90℃ 내지 약 250℃의 온도로 가열함에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 1 항에 있어서, 상기 포일은 구리, 구리 합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 1 항에 있어서, 상기 도전성 배선은 구리, 구리 합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 1 항에 있어서, 상기 기판은 절연 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 1 항에 있어서, 상기 포토리지스트는 음각 감광 조성인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 1 항에 있어서, 상기 포토리지스트는 양각 감광 조성인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 1 항에 있어서, 상기 포토리지스트는 첫번째 사진 마스크를 통해 노출되고 상기 감광 절연 조성은 이와 다른 두번째 사진 마스크를 통해 노출되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 1 항의 프로세스에 의해 제조된 인쇄회로기판.
(a) 도전성 포일의 표면상에 음각 감광 절연 조성의 층을 부착하여 이에 의해 감광 엘리먼트를 형성하는 단계;

(b) 상기 감광 절연 조성을 경유하여 상기 도전성 포일을 기판의 표면상의 도전성 배선 패턴 상에 부착하는 단계;

(c) 상기 포일의 대향 표면 상에 포토리지스트 층을 부착하는 단계;

(d) 이미지형성되도록 상기 포토리지스트를 화학선 조사광에 노출시키고 상기 포토리지스트를 현상하여 이에 의해 제거된 이미지 부분이 적어도 일부 상기 도전성 배선 상부에 위치하도록 상기 포토리지스트의 제거된 이미지부분과 비제거된 이미지 부분을 형성하는 단계;

(e) 하부에 놓이는 감광 절연 조성을 제거함없이 포토리지스트의 제거된 이미지 형성부분의 하부에 놓이는 도전성 포일 부분을 제거하는 단계;

(f) 상기 도전성 포일의 제거된 부분을 통해 상기 감광 절연 조성 부분이 이미지 형성하도록 화학선 조사광에 노출시키고, 상기 감광 절연 조성을 현상하여, 이에 의해 제거된 이미지 부분이 도전성 배선에 비아를 형성하도록 상기 감광 절연 조성의 제거된 이미지 부분과 비제거된 이미지 부분을 형성하는 단계;

(g) 상기 감광 절연 조성의 비제거된 부분을 경화시키는 단계;

(h) 상기 비아를 통해 상기 도전성 포일 부분에 상기 도전성 배선을 전기적으로 접속하는 단계; 및

(i) 도전성 포일 배선 패턴을 형성하도록 상기 도전성 포일을 패턴하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 15 항에 있어서, 단계(a)에 따른 다른 감광 엘리먼트를 단계(i)에서의 이전에 패턴된 도전성 포일 배선 상에 부착함으로써 단계(a) 내지 단계(i)를 적어도 1회 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 15 항의 프로세스에 의해 제조되는 인쇄회로기판.
(a) 도전성 포일의 표면상에 음각 감광 절연 조성을 갖는 감광 엘리먼트를 기판의 표면 상의 도전성 배선의 패턴 상에 상기 감광 절연 조성이 상기 도전성 배선 상에 위치하도록 부착하는 단계;

(b) 상기 도전성 포일을 제거하는 단계;

(c) 이미지형성되도록 상기 포토리지스트를 화학선 조사광에 노출시키고 상기 포토리지스트를 현상하여 이에 의해 제거된 이미지 부분이 적어도 일부 상기 도전성 배선 상부에 위치하도록 상기 감광 절연 조성의 제거된 이미지부분과 비제거된 이미지 부분을 형성하는 단계;

(d) 상기 감광 절연 조성의 비제거된 부분을 경화시키는 단계;

(e) 상기 감광 절연 조성의 상기 비제거된 부분 상에 전기 전도층을 동시에 형성하고 상기 비아를 통해 상기 도전성 포일 부분에 상기 도전성 배선을 전기적으로 접속하는 단계; 및

(f) 도전성 배선 패턴을 형성하도록 상기 전기 전도층을 패턴하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 18 항에 있어서, 단계(a)에 따른 다른 감광 엘리먼트를 단계(f)에서의 이전에 패턴된 도전성 배선 상에 부착함으로써 단계(a) 내지 단계(f)를 적어도 1회 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 18 항에 있어서, 단계(e)는 상기 도전성 배선으로부터 상기 전기 전도층까지 상기 비아를 통해 금속을 도금하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 18 항에 있어서, 단계(e)는 상기 도전성 배선으로부터 상기 비아를 통해 무전해 금속 도금을 행하고 다음 상기 도전성 배선으로부터 상기 전기 전도층까지 금속 전기도금 단계를 행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 18 항에 있어서, 상기 포일은 구리, 구리 합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 18 항에 있어서, 상기 도전성 배선은 구리, 구리 합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 18 항에 있어서, 상기 기판은 절연 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 18 항의 프로세스에 의해 제조된 인쇄회로기판.
(a) 도전성 포일의 표면상에 음각 감광 절연 조성의 층을 부착하여 이에 의해 감광 엘리먼트를 형성하는 단계;

(b) 상기 감광 절연 조성을 경유하여 상기 도전성 포일을 기판의 표면상의 도전성 배선 패턴 상에 부착하는 단계;

(c) 상기 도전성 포일을 제거하는 단계;

(d) 이미지형성되도록 상기 포토리지스트를 화학선 조사광에 노출시키고 상기 포토리지스트를 현상하여 이에 의해 제거된 이미지 부분이 적어도 일부 상기 도전성 배선 상부에 위치하여 상기 도전성 배선에 비아를 형성하도록 상기 감광 절연 조성의 제거된 이미지부분과 비제거된 이미지 부분을 형성하는 단계;

(e) 상기 감광 절연 조성의 비제거된 부분을 경화시키는 단계;

(f) 상기 감광 절연 조성의 상기 비제거된 부분 상에 전기 전도층을 동시에 형성하고 상기 비아를 통해 상기 전기 전도층에 상기 도전성 배선을 전기적으로 접속하는 단계; 및

(g) 도전성 배선 패턴을 형성하도록 상기 전기 전도층을 패턴하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 26 항에 있어서, 단계(a)에 따른 다른 감광 엘리먼트를 단계(g)에서의 이전에 패턴된 도전성 포일 배선 상에 부착함으로써 단계(a) 내지 단계(g)를 적어도 1회 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 프로세스.
제 26 항의 프로세스에 의해 제조되는 인쇄회로 기판.