KR20020074163A - 인쇄 회로 기판 제조 시의 비선형 이미지 왜곡 보정 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 다층 아티클(multilayer article)의 적어도 2개의 층 상의 도전체 패턴들 사이에 전기적인 접속들을 갖는 다층 아티클들을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 방법은 a) 상부에 도전체 패턴을 갖는 제1 아티클 또는 층을 묘사하는 이미지 데이터의 초기 세트를 이용하여 상부에 도전 재료 패턴을 갖는 상기 제1 아티클 또는 층을 형성하는 단계; b) 상기 제1 아티클 또는 층 상의 상기 도전 재료 패턴의 이미지의 데이터를 취득하는 단계; c) 상기 제1 아티클 또는 층 상의 상기 도전 재료 패턴의 상기 이미지로부터 상부에 도전체 패턴을 갖는 적어도 제2 층 상의 도전 재료 패턴 상의 사이트들에 접속되는 상기 제1 아티클 또는 층 상의 상기 도전 재료 패턴 내의 관련 위치를 판정하고, 이후에 I) 상기 도전 재료 패턴 내에서 각 도전 사이트를 보정하기 위해 상기 제1 아티클 또는 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트를 수정하고 이미지 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계; II) 상기 제1 아티클 또는 층 상의 사이트들에 접속되는 도전 재료 패턴 내의 사이트들을 갖는 적어도 제2 층에 대한 데이터의 초기 세트를 수정하고 - 상기 수정은 상기 제2 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 상기 제1 아티클 또는 층의 단계 b)에서 취득된 이미지 데이터의 비교에 기초함 - , 상기 제2 층에 대한 이미지 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계; III) 다른 층 상의 사이트들에 접속되는 도전 재료 패턴 내의 사이트들을 갖는 제2 층에 대한 데이터의 초기 세트를 수정하고 - 상기 수정은 상기 제2 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 제조된 제2 층에서 취득된 이미지 데이터의 비교에 기초함 -, 상기 도전 재료 패턴 내의 각 도전 사이트를 보정하기 위해서 상기 이미지 데이터의 초기 세트를 수정함으로써, 적어도 상기 제1 아티클 또는 층 및 상기 제2 층에 대한 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계; 및 IV) 다수의 층에 대한 데이터의 초기 세트를 수정하고 - 각 층은 다른 층 상의 사이트들에 접속되는 도전 재료 패턴 내의 사이트들을 갖고, 상기 수정은 상기 다수의 층의 각각에 대한 이미지 데이터의 초기 세트들과 상기 다수의 층의 각각에 대한 제조된 층에서 취득된 이미지 데이터의 비교에 기초함 -, 상기 다수의 층의 각각 내의 도전 재료 패턴 내의 각 도전 사이트를 보정하기 위해서 상기 다수의 층의 각각에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트를 수정함으로써, 상기 다수의 층의 각각에 대한 보정된 세트를 생성하는 단계로 이루어진 그룹으로부터 선택된 단계들을 수행하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 층을 제조하기 위한 데이터의 보정된 세트를 이용하여 내부에 도전 사이트들을 갖는 적어도 하나의 층을 제조하는 단계를 포함한다.

Description

인쇄 회로 기판 제조 시의 비선형 이미지 왜곡 보정{NONLINEAR IMAGE DISTORTION CORRECTION IN PRINTED CIRCUIT BOARD MANUFACTURING}

다층 인쇄 회로 기판(PCB's)은 가장 일반적인 형태의 전자적인 상호접속 수단중 하나이다. 다층 PCB는 20개 또는 30개의 층(각 층은 내층이라고 함)까지 적층하여 제조할 수 있다. 각 내층은 미리 생성되어 있는 자신의 도전체 또는 전자 패턴을 갖는다. 각 층에서의 전자 패턴은 핀, 포스트와 같은 층간 접속 또는 홀(예를 들어, 2개 이상의 층간에 주어진 패드를 상호접속시키는데 이용되는 도전 금속 도금 홀)을 경유하는 층간 접속, 또는 내층에서 다른 내층으로, 하나의 도전체 사이트에서 다른 도전체 사이트로 통과하는 다른 도전 요소에 의해서 다른 층에서의 전자 패턴에 실제 전기적으로 접속될 수 있다. 다층 PCB 제조에서의 주요한 곤란성중 하나는 전기적으로 접속되는 도전체 트레이스 또는 내층의 도전체 사이트를 정합 또는 레지스터시키는 것이다. 이 문제의 일반적인 분야는 내층 레지스트레이션이라고 한다.

레지스트레이션 문제는 전체 도전체 패턴의 일반적인 오정렬, 도전체 패턴에서의 개별 요소의 레지스트레이션 부족, 도전 패드의 미스레지스트레이션 및 패턴 내의 도전 사이트(예를 들어, 종종 패드라고 함)의 불충분한 레지스트레이션을 포함할 수 있다. 실제로, 본 발명에서 특별히 확인된다고 보이지는 않지만, 도전체 사이트(다른 내층에서의 다른 도전 사이트에 접속되는 도전체 패턴 내의 실제 포인트)의 레지스트레이션의 부족은 내층 레지스트레이션에서 주요한 문제이다. 도전체 사이트를 제외하고, 접속되는 2개의 내층의 전체 도전체 패턴이 정렬을 벗어나면, 보정이 필요하지 않을 것이다. 패턴 내의 도전체 사이트만 정렬을 벗어나고, 다른 모든 요소는 완벽하게 레지스터되었으면, 부족한 레지스트레이션은 허용될 수 없어 도전체 패턴의 층간 접속은 거의 실패할 것이다.

다층 PCB에서의 레지스트레이션은 여러 방식으로 접근되었다. 다층 레지스트레이션과 관련된 에러 소스 및 이들 효과에 관한 유익한 개요가 어메리컨 테스팅 코오퍼레이션(American Testing Corporation)의 톰 포어(Tom Paur)에 의한 논문Inner-layer registration error-causes, effect & cure에 나타나 있다.

이 논문은 다른 발행물중에서 PCB 제작자용 처리 제어에 영향을 미치는 기여자(contributor)에 관해서 논하고 있다. 이 논문에 따르면, 모든 레지스트레이션문제의 90% 이상 기여하는 5개의 처리 변수가 있다:

1. 제조시 코어 재료의 성장/수축

2. 사이즈 또는 스퀘어를 벗어난 아트웍-플로터 및 필름 불안정

3. 이미지 전사-펀칭 에러 또는 측면-대-측면 정렬 에러

4. 적층물-"스퀴시(squish)" 동안의 스큐

5. 드릴링 에러

이 그룹에서 가장 큰 두 요인은 전체 에러의 절반 이상 통상적으로 기여하는 재료 성장/수축 및 아트웍 에러이다. 나머지 에러는 나머지 요인들간에 분산되어 있다. 이들 요인은 장비의 유형, 처리 및 처리 제어에 따라 제작소 마다 다소 변할 수 있지만, 이들은 산업 전반에 걸쳐서 적당히 일관된다.

또한, 상기 논문은 재료 성장/수축을 처리하는 방법을 논하고 있다. 재료 성장/수축은 레지스트레이션 제어에서 가장 중요한 요인이다. 또한, 이는 식별, 측정 및 제어하기에 가장 용이하다. 재료 성장/수축에 영향을 미치는 처리 변수는

·재료 구성의 유형(재료 및 구리의 두께, 재료의 조성, 위브(weave), 수지의 양, 위브의 방향 등)

·처리 온도 및 압력

·후속 처리시 완화될 수 있는 전단, 스크러빙, 펀칭으로부터 기계적으로 유도된 응력.

·에치시 제거된 구리의 양

·남아있는 구리의 우세한 x-y 방위

·패널의 레이아웃 구성 즉, 코어의 일측에서의 전원/접지, 타측에서의 신호 또는 양측 신호, 또는 스택에서 코어가 위치하는 장소(3-4 대 5-6 등)를 포함한다.

모든 원인으로부터의 전체 레지스트레이션 에러

60%	15%	25%
제조시 코어 재료의 성장/수축에 대한 아트웍의 부정확한 보상(스케일링)	다른 모든 원인	플로터, 펀칭 및 환경 영향에 의해 야기된 아트웍 에러

논문에 따르면, 이들 요인의 각각은 주어진 조합에서 적용될 경우에 성장/수축에서의 예측가능한 영향을 가질 것이며 재료 이동이 가장 처리 가능한 변수들중 하나로 한다. 전체 에러에 대한 각 요인의 특정 기여를 식별 및 관리 가능한 것은 제작자로 하여금 전체 레지스트레이션 에러를 극적으로 감소시키게 한다.

인용된 논문으로부터 그리고 내층 레지스트레이션 방법의 하기의 설명으로부터 알 수 있듯이, 표준 레지스트레이션 에러를 충분히 이해하여 처리한다.

가장 일반적인 내층 레지스트레이션 시스템은 사전-노출(pre-exposure) 레지스트레이션 방법 및 사후-에치 펀칭 레지스트레이션 방법의 2개의 주요 방법으로 구분될 수 있다. "사전-노출" 시스템은 다층 취득(inception) 이후에 다층 레지스트레이션에 수용된 방법이였다.

통상의 "사전-노출" 레지스트레이션 시스템에서, 층-대-층 레지스트레이션은 드릴링된 마스터 패널(제1 아티클)에 내층 아트웍을 정렬시키고, 툴링 슬롯 또는 홀을 이용하여 아트웍을 펀칭함으로써 달성된다. 아트웍에서의 펀칭되는 툴링은 내층 적층물 내에 펀치되는 툴링에 맞춘다. 아트웍 및 적층물은 함께 고정 및 노출된다.

산업계에 대한 사후-에치 펀치 시스템은 더 얇고 더 큰 패널 상에 더 단단히 고정된 회로에 대한 요구로 인해 발생되었다.

사후-에치 펀칭 방법이 알즈만(Alzmann) 등에 의한 미국 특허 4,829,375에 설명되어 있다. 이 방법은 상부에 에칭된 회로 패턴을 갖는 인쇄 회로 기판 적층물 상에 타깃을 위치시키는 것과 펀칭 장치 내에 적층물을 위치시키기 위해 타깃을 활용하는 것을 포함한다. 이러한 2개의 타깃이 이용되고, 적층물이 회전뿐만 아니라 X 및 Y 방향으로 조정되어 타깃을 기준 마킹으로 규정된 관계로 이끌어내어 그에 의해서 적층물에 홀을 정확하게 위치시키고 적층물의 적층을 용이하게 한다. 관련 장치에서, 2대의 텔레비전 카메라가 이용되어 펀치되는 적층물의 정렬을 야기하는 신호를 생성하는 마이크로프로세서에 데이터를 공급하기 위해서 2개의 타깃과 동작한다. 펀칭 메커니즘에 관해서, 특수한 기술을 이용하여 타깃 구성에서 있을 수 있는 편차를 고려하기 위해 중심이 크로스 헤어(cross hairs)로 정렬될 수 있는 타깃의 중심을 위치시킨다.

내층의 사후-에치 펀칭은 사전-노출 방법과 비교해서 하기의 장점을 제공하였다:

·툴링 패턴이 에칭 이후 내층에 펀칭된다. 아트웍 불안정, 에칭, 블랙 산화 등으로 인한 모든 재료 이동이 옵셋 및 범용 스케일에 의해 보상된다.

·에칭 전에 펀칭되는 툴링 홀 및/또는 슬롯은 에칭 처리시 이동을 필요로 한다. 이는 미스레지스트레이션을 야기할 수 있는 적층 플레이트 상에 고정할 때내층의 비틀림(buckling) 또는 신장(stretching)을 발생시킨다. 사후-에치 펀칭은 이 문제를 제거하며 내층 툴링 홀 및 적층 플레이트간에 정확한 정합을 보증한다.

·에칭에 앞서 적층물에 펀칭된 슬롯 및/또는 홀은 툴링 주변의 구리 손실을 수반한다. 사후-에치 펀칭은 적층시 강도를 추가하기 위해 툴링 홀 주변에 구리를 잔류시킨다.

·일부 사후-에치 머신은 통계적인 처리 제어 데이터(process control data: SPC)를 제공하는 추가 이점을 갖는다. SPC 데이터는 내층 타깃과 머신-기준 타깃간에 수밀(mils) 차이를 나타낸다. 이 정보를 수집할 수 있어 상이한 재료의 반응뿐만 아니라 이전 처리를 평가하는데 이용한다. 또한, 허용 윈도우를 설정할 수 있어 최대 허용가능한 재료 시프트를 규정한다. 이 범위를 벗어난 내층은 자동으로 리젝트되거나 서로 유사한 이동을 갖는 내층과 그룹핑될 수 있다.

다른 관련 종래 기술은 쉬뢰더(schroeder) 등에 의한 미국 특허 5,548,372 및 5,403,684이다. 이들 발명은 인쇄 회로 기판 층의 양쪽 주요 측면 상에 정확히 정렬된 인쇄 회로를 제공하도록 설계된 툴링 장치를 설명한다. 다른 장치는 정렬 핀 및 슬롯을 포함하는 프레임에 부착된 유리 마스크 상에 형성된 패턴을 포함한다. 패턴은 장치의 제조시 정렬용 레지스트레이션 마크를 포함한다. 사용시, 장치는 PCB 층의 양측 상의 패턴의 정확한 정렬을 가능하게 한다.

내층 레지스트레이션에 활용된 방법과 무관하게, 평균 층수가 증가되고 도전체 피처 밀도가 더 클때 내층을 인터-레지스터링하는 작업은 매우 곤란하게 되었다.

분석적으로 레지스트레이션 작업을 볼때, 2개의 카테고리로 구분할 수 있다. 제1 카테고리는 옵셋 및 회전 스택-업(stack-up) 에러라고 할 수 있다. 레지스트레이션 에러는 기준 스택-업 위치에 관한 내층의 오배치(misplacement) 또는 오방위(misorientation)로 인한 것이다. 제2 카테고리는 내층 패널이 이미징 내지 에칭 및 적층의 다양한 제조 공정을 경험하는 동안 치수 변화로 초래되는 선형 및 비선형 스케일링 에러이다. (특히, 에지 현상 또는 광 산란으로부터) 이미징 처리에서의 화학적 처리 및 변화 내에서의 본래의 변화 모두는 이들 에러에 기여할 수 있다. 선형 스케일링 에러는 층의 주어진 유형에 대한 축단위의 단일 보정 인자에 의해 특징될 수 있는 반면, 비선형 스케일링 에러는 더 복잡한 보정 방식을 필요로 한다. 고도의 비선형성을 통한 2개의 보정 인자를 요구하는 2차 비선형성으로부터 시작하는 것은 필요한 보정 인자가 이미지 파일 자체만큼 복잡하면 가장 복잡한 경우에 대한 비선형성의 정도와 동일한 다수의 보정 인자를 필요로 한다.

종래 기술에서 전술된 바와 같이, 광범위하게 적용되는 선형 스케일링 에러 보정은 경험-기반 예측(experience-based prediction)을 이용하여 일반적으로 실행된다. 제작소는 통계적인 에러 데이터베이스를 구축하기 위하여 재료 구성(재료 및 구리의 두께, 재료의 조성, 위브, 수지의 양, 위브의 방향 등)의 각 유형에 대한 스케일링 에러 정보를 수집한다. 에러 측정은 내층 패널의 각 측면 상에 특수하게 형성된 4개의 툴링 타깃 상에서 행해진다. 이 정보에 기초하여, 각 층 유형에 대한 단일 선형 스케일 보정 인자를 판정한다. 이후, 이 스케일 인자는 작업에 이용될 층의 유형에 따라 아트웍 플로팅(artwork plotting)에 적용된다. 예측은복잡하거나 정교한 패널에 대한 적절한 보정을 항상 제공하지는 못하므로, 제2 아트웍이 제1 아티클을 기동시킨 다음에 준비될 필요가 있다. 이는 층의 치수 변화의 선형성이 층 상의 사후-에치 구리 분포에 의해 결정되기 때문이다. 그러므로, PCB 설계 공학은 선형 왜곡 보정만으로 충분하도록 최대 균일한 치수 변화를 보증하기 위해 균형잡힌 구리 확산(balanced copper spread)과 대칭되게 패널의 레이아웃을 설계할 필요가 있다. 하지만, 일부 복잡한 디자인은 이러한 선형 스케일링 룰에 순응하기에는 지나치게 많은 제약을 갖는다.

도전체 피처의 미세화 및 평균 층수의 증가의 경우에, 비선형 스케일링 보정의 중요성은 보다 더 증가한다. 3-밀 라인/스페이스 이하의 피처에 대해 더 양호한 레지스트레이션 정확도를 요구하므로 국부 비선형 왜곡은 레지스트레이션 에러 비용을 증가시킨다고 추정된다. 또한, 복잡한 PCB 설계는 사후-에치 구리의 균일한 분포를 고려하지 못하여 비선형 치수 변화를 초래한다. 비선형 에러 보정은 이러한 다층 기판 제조 기술에 대한 수용가능한 수율을 책임질 것이라고 추정된다.

비선형 스케일링 에러 보정은 요구되는 보정이 위치에 좌우되기 때문에 어려움에 직면하고 있다. 보정이 더 정밀하게 요구될수록 에칭된 층 도전체 피처에 관한 더 많은 데이터가 수집될 필요가 있을 것이다. 비선형이 매우 높은 정도이면 전체 층의 기하학적 형상이 스캐닝되어야 하는 극단적인 경우가 될 것이다. 정밀한 스캐닝 수단은 이 산업계에서 매우 일반적인 것이 아니므로, 추가 비용이 소요될 것이다. 이 보정 알고리즘은 지금까지 적용되지 않았다. 이러한 적용은 매우 복잡하고 고비용이 소요되는 반면, 지금까지 행해져온 작업에 대한 에러는 결정적인 것이 아니었다.

선형 스케일 에러를 판정하기 위해 현재 PCB 제작소에서 이용되는 일반적인 툴은 별도의 층에 대한 사후-에치 펀치 시스템에서의 4대의 CCD 카메라 및 적층 후 기판용 X-레이 시스템이다. 이들은 측정되는 층 상의 제한된 포인트들만을 측정할 수 있기 때문에, 이들 모두의 툴은 단지 선형 스케일 에러만을 점검하는데 목적이 있다. 대규모 PCB 제조업체에 의해 발행된 소수의 페이퍼는 선형 에러 보정을 언급하고 있다. 또한, 이들 회사로부터의 보고서는 모든 처리 단계의 가장 심각한 에러로서 에치 및 적층 에러를 언급하고 있다.

본 발명은 인쇄 회로 기판 제조에 이용되는 재료, 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 새로운 방법 및 장치에 의한 다층 인쇄 회로 기판(multi-layer printed circuit boards : PCB's) 내의 층간 레지스트레이션(registration)에서의 개선에 관한 것이다. 보다 더 구체적으로, 본 발명은 PCB 내층(inner layers)의 제조에서 도전체 피처(feature) 배치 에러의 보정에 대한 개선된 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 층간 레지스트레이션을 개선시키고, 그에 따른 제조 수율을 또한 개선시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.

도 1은 PCB에서의 2개의 내층 중첩의 조감도(overhead view).

도 2는 본 발명에 따라 구성된 처리 장치 즉, 이미징 또는 플로팅 머신(plotting machine)의 한 형태를 개략적으로 도시한 평면도.

도 3은 도 2의 장치의 측면도.

도 4는 도 2 및 도 3의 장치에서의 면 스캐닝 패턴(area scanning pattern)을 도시한 도면.

도 5는 도 2 및 도 3의 장치를 제어하기 위한 전기적인 시스템을 개략적으로 도시한 도면.

도 6은 도 5의 장치에서의 데이터 흐름을 도시한 블록도.

도 7은 본 발명에 따른 레지스트레이션 에러를 감소 또는 제거하기 위한 플랫-베드형 이미징 또는 프린팅 머신에 적용된 본 발명에 따른 방법을 설명하기 위한 도면.

개별 도전 패턴을 갖는 층간 내층 레지스트레이션은 본 발명에 따른 진보된 방법 및 장치 이용으로 개선된다. 적어도 하나의 내층 (비록 제1 층일 필요는 없지만, 인위적으로 "제1 내층"이라 함) 상의 (초기 맵 또는 기억된 이미지 데이터로부터 생성되고, 규정된 장치 상에서 규정된 방법에 의해 생성된) 실제의 도전 패턴은 스캐닝된 맵 또는 스캐닝된 이미지 데이터를 생성하기 위해 이미지 스캐너에 의해 스캐닝된다. 제1 내층의 스캐닝된 이미지로부터의 정보는 도전 패턴의 전체 패턴, 실질적으로 도전체 사이트를 포함하는 도전체 패턴의 전영역, 또는 제1 내층 내의 모든 도전체 사이트의 위치를 식별할 수 있는 구분된(불연속) 패턴, 또는 도전체 사이트의 사전 선택된 영역을 포함한다. 이 정보는 하기의 사항에 한정되는 것이 아니라 하기의 사항을 포함하는 다수의 상이한 방법으로 취급될 수 있다.

a) 스캐닝된 맵을 그 층에 대한 초기 맵에 비교하고, 초기 맵과 스캐닝된 맵간의 비교로부터의 에러 또는 편차 벡터 맵을 생성하고 나서, 초기 맵과 스캐닝된 맵간의 비교에서 식별된 편차를 보정하기 위해 변경되는 조정된 맵으로 초기 맵을 보정하여, 규정된 장치 상에서 규정된 방법에 의해 형성된 다음 제1 내층은 상부에 도전체 사이트의 위치의 적은 편차를 갖는 도전체 패턴을 생성할 것이다.

b) 규정된 장치에서의 규정된 방법에 의해 형성된 제1 및 제2 내층(비록 각 층이 PCB 내의 특정 방향으로 제1 또는 제2 층일 필요는 없지만, 인위적으로 "제1 내층" 및 "제2 내층"이라 함)을 포함하는 다층 PCB 내에 형성되는 적어도 2개의 층의 초기 세트를 생성하고, 각각 제1 및 제2 층중 단지 하나의 초기 맵을 제1 및 제2 층의 스캐닝된 맵중 단지 하나와 비교하고, 그리고나서 제1 및 제2 층중 단지 하나의 초기 맵과 제1 및 제2 층중 단지 하나의 스캐닝된 맵간의 비교에서 식별된 편차를 보정하기 위해 변경되는 제1 및 제2 층중 단지 하나의 조정된 맵을 형성하기 위해 제1 및 제2 층중 단지 하나의 초기 맵들을 보정하여, 규정된 장치에서 규정된 방법에 의해 형성된 다음 제1 내층 및 다음 제2 내층이 다음 제1 층과 제2 층 사이에서와 같은 도전체 사이트의 적은 편차를 갖는 도전체 패턴을 생성할 것이다.

c) 규정된 장치에서의 규정된 방법에 의해 형성된 제1 및 제2 내층(비록 각 층이 PCB 내의 특정 방향으로 제1 또는 제2 층일 필요는 없지만, 인위적으로 "제1 내층" 및 "제2 내층"이라 함)을 포함하는 다층 PCB 내에 형성되는 적어도 2개의 층의 초기 세트를 생성하고, 각각 제1 및 제2 층의 각각의 초기 맵을 제1 및 제2 층의 스캐닝된 맵과 비교하고, 그리고나서 초기 맵과 스캐닝된 맵간의 비교에서 식별된 편차를 보정하기 위해 변경되는 제1 및 제2 층의 조정된 맵으로 제1 및 제2 층의 초기 맵들을 보정하여, 규정된 장치에서 규정된 방법에 의해 형성된 다음 제1 내층 및 다음 제2 내층이 상부에 도전체 사이트의 적은 편차를 갖는 도전체 패턴을 생성한다. 관통홀, 포스트 및 다른 선형 또는 수직형 피처에 관해 서로 레지스터되어 있는 사이트를 유지하기 위한 능력은 이들 회로의 제조시에 극히 중요하다.

d) 규정된 장치에서의 규정된 방법에 의해 형성된 모든 다수의 층을 포함하는 다층 PCB 내에 형성되는 전체 다수의 내층의 초기 세트를 생성하고, 각각 모든 다수의 내층의 각각의 초기 맵을 모든 다수의 내층의 스캐닝된 맵과 비교하고, 초기 맵과 스캐닝된 맵간의 비교에서 식별된 편차를 보정하기 위해 변경되는 모든 다수의 내층의 초기 맵을 보정하여, 규정된 장치에서의 규정된 방법에 의해 형성된 다음 모든 다수의 내층의 각각은 인접 층간의 도전체 사이트의 위치의 적은 편차를 갖는 도전체 패턴을 생성할 것이다.

e) PCB 내의 적어도 2개의 내층 배열의 이미지를 현상하기 위해 적층된 다층 인쇄 회로 기판을 스캐닝한다. 상기 적어도 2개의 내층이 적층된 후에 내층 피처(예를 들어, 너브들, 전기적인 또는 전자적인 피처, 또는 전기적인 콘택트 포인트)의 이미지(이미지 데이터 세트)를 제공하기 위해 (디지털 이미징 시스템과 호환성을 위해 디지트화될 수 있는) x-레이 이미지를 이용하고, 이미징된 적층물에서 다음 층(들) 또는 내층의 다음 세트(들)의 리레지스트레이션에 대한 보상을 가능하게 한다. 이는 적층 처리에 의해 야기된 변형에 대한 다음 세트(들)에서의 보상을 또한 고려할 것이다. 또, 이러한 유형의 x-레이 이미징에 대한 종래 기술은 (적층물 내의 고정 포인트에서) 단지 4개의 기준(fiducials)의 판독 및 외곽 층 이미징에서선형 스케일링 수정에 의한 보상에 관한 것이다. 본 시스템 및 방법은 적층 에러를 포함하는 임의의 그리고 모든 에러를 옵셋하기 위해 후속 내층 이미징의 보정을 고려하고 있다.

f) 규정된 장치에서 규정된 방법에 의해 형성된 모든 다수의 층을 포함하는 다층 PCB 내에 형성되는 모든 다수의 내층의 초기 세트를 반복적으로 생성하고, 영역 단위 기초(픽셀 단위 기초의 실제 가능성을 포함함)로 각각 모든 다수의 내층의 각각의 초기 맵을 모든 다수의 내층의 스캐닝된 맵과 비교하고, 각 영역(예를 들어, 심지어 픽셀)에서의 편차의 양 및 방향을 판정하고, 1) 초기 이미지에서의 피처의 크기(길이, 폭 및 깊이를 포함하는 크기); 및 2) 층 상의 요소의 위치를 적어도 포함하는 최초 맵에서의 파라미터와 각 영역(예를 들어, 픽셀)에서의 양, 방향 및 편차를 비교하고, 초기 맵에서의 상기 파라미터를 갖는 픽셀에서 편차의 양 및 방향과 관련된 룩업 테이블을 전개하고, 룩업 테이블로부터의 데이터로 모든 다수의 내층의 다음 초기 맵을 보정하여, 규정된 장치에서 규정된 방법에 의해 형성된 다음 모든 다수의 내층의 각각이 인접 층간의 도전체 사이트의 위치의 적은 편차를 갖는 도전체 패턴을 생성할 것이다.

전기적으로 접속되는 내층들간의 도전체 사이트의 정확한 레지스트레이션이 중요하다. 정확도 및 부정확도는 본 발명의 실행 내에서 명확한 의미를 갖는다. 층들이 중첩될 때(예를 들어, 제2 내층 위의 제1 내층 또는 제1 내층 위의 제2 내층과, 도전 요소가 한 층으로부터 다수의 층을 관통하는 경우와 같은 전기적인 접속이 이루어질 경우의 인접 층들 및 비인접 층들간의 레지스트레이션으로 함께 적층된 다수의 층의 정렬), 전기적으로 접속되는 내층들 내에서 도전체 사이트의 정확한 정렬이 존재하고, 양 도전체 사이트의 외곽 에지가 제1 및 제2 내층 양쪽을 수직으로 관통하는 원형 섹션 내에 놓여지거나 원형 섹션이 양 외곽 에지를 가로지르며, 여기서 원형 섹션은 접속되는 2개의 인접 내층 또는 다른 층들을 전기적으로 접속하는데 이용되기 위해서 전기적인 접속 요소의 직경과 동일하거나 보다 더 작은 직경을 갖는다. 이 개념은 도 1에 명확하게 도시되어 있다.

도 1은 제1 내층(4) 및 제2 내층(6)을 구비한 다층 PCB(2)의 2개의 층을 도시하고 있다. 제1 내층(4)은 도전 패턴(8)(점선으로 도시함) 및 4개의 도전 사이트(10, 12, 14 및 16)를 구비한다. 4개의 도전 사이트(10, 12, 14 및 16)를 점선으로 도시하고, 도 1에서 다른 요소와 상대적으로 보이도록 단지 편의상 비교적 크게 4개의 도전 사이트(10, 12, 14 및 16)를 나타낸다. 제2 내층(6)은 실선으로 도시한 도전 패턴(20)을 가진다. 도전 패턴(20)은 5개의 도전 사이트(22, 24, 26, 28 및 30)와 함께 도시되어 있다. 도 1에 예시된 바와 같이, 제1 내층(4)에서의 도전 사이트(10)는 제2 내층(6)에서의 도전 사이트(22)와 완벽하게 레지스터되어 있다. 또한, 도전 요소(도시되지 않은 도금된 관통홀, 핀 또는 포스트)에 의한 도전 사이트(22)의 수직 관통은 도전 사이트(10)를 관통하여 전기적인 콘택트를 형성해야 한다. PTH(plated through hole)는 전기적인 접속을 소망할 경우에 원하는 영역을 가로지르면서 층들을 통해 (드릴링, 몰딩, 애블레이션(ablation), 굴착(excavation) 등에 의해) 제공된 홀과 층간 도전 "포스트"를 제공하기 위해 도전 재료(예를 들어, 구리)로 도금된 홀의 벽들을 이용하여 층간 전기적인 접속을 제공하는 보다 더 일반적인 방법중의 하나이다. 용어 "핀"은 일반적으로 이러한 연결, 도전 요소를 설명하는데 이용될 것이다. 도전 사이트(12)는 제2 내층(6)의 도전 사이트(24)와 완벽하게 레지스터되어 있지 않다. 하지만, 적어도 도전 사이트(24)의 직경만큼의 직경을 갖는 도전 사이트(24)의 중심에 있는 임의의 포스트 또는 핀(도시하지 않음)은 제1 내층(4) 및 제2 내층(6) 양쪽을 관통하여 도전 사이트들(24 및 12) 사이에서 전기적인 콘택트를 형성시킬 것이다. 도전 사이트들(26및 14)에 관해서, 이들간의 시각적인 레지스트레이션은 이루어지고 있지 않다. 즉, 도전 사이트(26)를 통한 시야의 수직 라인은 도전 사이트(14)를 중첩(도전 사이트(14) 상에 섀도우를 캐스팅함)하지 않는다. 이들 2개의 도전 사이트(14 및 26)를 콘택트시키는데 이용되었던 임의의 핀은 2개의 도전 사이트(14 및 26)의 외곽 에지들 사이의 거리보다 다소 큰 직경을 가져야 한다. 레지스트레이션이 훨씬 벗어난 경우에, 핀 또는 포스트(도시하지 않음)의 배치는 보다 더 정밀하여야 하고, 핀 또는 포스트(도시하지 않음)는 도전 사이트(14 및 26) 사이의 거리보다 더 커야 한다. 레지스트레이션의 실패는 분명히 도전 사이트(16 및 30) 사이에서 나타난다. 도전 사이트(16 및 30) 사이의 거리 보다 더 작은 직경을 갖는 핀(32)이 도시되어 있다. 핀(32)은 도전 사이트(16 및 30)와의 전기적인 콘택트를 형성할 수 없다. 이는 레지스트레이션을 실패한 것이다. 특정 크기 핀 또는 포스트(도시하지 않음)를 PCB에 이용하기 위해 선택한 경우에, 상이한 내층들 상의 2개의 도전 사이트의 섀도잉된 중첩의 외곽 에지들 사이의 거리(이 거리는 2개의 도전 사이트의 중심을 중첩하는 라인으로 따라 측정됨)가 2개의 층을 관통시키는데 이용되는 핀 또는 포스트의 직경보다 더 작고, 2개의 내층들 상의 2개의 도전 사이트와의 전기적인 콘택트를 형성하는 정확도를 요구한다. 정확도는 2개의 도전 사이트의 외곽 에지들 사이의 거리가 2개의 도전 사이트를 접속하는데 이용되는 포스트 또는 핀의 직경의 50%보다 더 작은 것으로 한정되는 것이 바람직하다. 2개의 도전 사이트의 에지간에 적어도 가상 콘택트가 있는 경우에, 이들 2개의 도전 사이트의 섀도우 중첩에서의 도전 사이트(12 및 24) 사이에서와 같은 정확성을 갖는 것이 보다더 바람직하다. 여기서, 임의의 핀 또는 포스트가 도전 사이트(22)를 관통하면, 전기적인 콘택트는 도전 사이트(10)로 형성되어야 한다. 이는 2개의 도전 사이트의 중첩 섀도우 뷰가 하나의 도전 사이트의 중심을 다른 도전 사이트의 원주 내에 놓이게 할 경우에 행해진다.

비아들(이 용어는 적층에 우선하는 내층(들) 내의 홀들이라 함)이 매립된 경우에, 화상 데이터는 "제1 아티클" 내층의 드릴링된 홀(또는 임의의 다른 방법에 의해 제조된 홀들) 위치들에 관해서 스캐닝될 수 있고, 보정들이 드릴링을 정합시키기 위해 (또는 드릴링된 홀을 정합시키기 위해 다음 층에서 보정하기 위해) 동일한 층의 후속 이미징(내층 생성용 데이터베이스)에 적용될 수 있다. 이는 통상의 스캐닝 장치로 달성될 수 있다. 내층의 표면은 제1 층의 구조 및 토포그래피를 한정하는 데이터(대개 디지털 데이터)를 얻기 위해 (그 표면 상에 직접적으로 또는 다른 투명층을 통해) 스캐닝된다. 실제로 스캐닝된 데이터는 내층에서의 다른 구조에 대해서 홀의 의도된 위치로부터의 변화의 본질 및 범위를 판정하기 위해 특정 내층 제조시에 이용되었던 사양 시트(specification sheet) 또는 최초의 데이터와 비교될 수 있다. 또한, 이 데이터는 다음 아래 또는 다른 상호관련 층의 구성에 이용되는 데이터와 비교될 수 있다. 또한, 다음 아래 또는 다른 상호관련 층의 구성에 이용되는 데이터를 수정하여 필수 요소간 레지스트리가 행해지도록 제1 내층 내의 인공물들의 실제 패턴 및 위치에서의 편차를 보정할 수 있다.

본 발명은 어떤 이유로 내층 패널들에서 발생될 수 있는 비선형 왜곡(선형 왜곡 영역을 포함할 수 있음)의 정확한 보상 또는 보정을 행하기 위한 솔루션을 제공한다. 초기 맵에 적용된 보정이 전체 층에 대해 단일 승산기를 이용하는 것이 아니라, 예를 들어, 픽셀-대-픽셀에 적용된다는 점에서 비선형 보정이다. 본 발명의 실행은 직접 이미징 기술을 이용하는 내층 기판 제조시 특히 효과적이다. 본 발명의 실행에서 직접 이미징 기술이 의미하는 것은 내층 패널 상부 또는 내부에 도전 패턴을 형성(이 패턴에 도전 재료들을 반드시 직접적으로 형성하는 것은 아님)하기 위해 외부 이미징 엔진에 의한 패턴의 표면 또는 깊이에 이미지(숨은 이미지 또는 시각적인 이미지)를 부과하는 어떤 수단이다. 예를 들어, 포토레지스트 층(포지티브 또는 네거티브 동작)은 패널 표면 상에 도포될 수 있고, 레지스트는 미분가능한 이미지(예를 들어, 특정 솔벤트 또는 워시 솔루션에서 미분가능한 가용성, 미분가능한 친수성 및 소수성)를 생성하고, 도전 재료에 대한 소망의 생성 이미지 패턴 내에 도전 재료를 피착시키기 위해 레지스트층이 민감하게 반응하는 조사(예를 들어, 전자빔, 자외선 조사, 가시광선 조사, 적외선 조사)에 노출된다. 도전 패턴은 스퍼터링 또는 증착으로부터의 미립자 스트림에 의해 집적 피착될 수 있다. 일반적으로, 조사 노출에 의한 내층 패널에 이미지를 부과시키고 도전 재료의 후속 또는 동시 피착을 이미징 패턴에 대응시키는 방법이 직접 이미징 기술이다. 대개 내부 패널 상의 도전체의 패터닝은 레지스트층이 조사에 민감한 패널의 표면 상에 조사에 민감한 에치 레지스트 조성물(또는 내층 패널 표면에 이어서 전사 및 도포될 수 있는 프리-스탠딩 레지스트 필름(pre-standing resist film))을 노출(예를 들어, 조사의 이미지와이즈 분포(imagewise distribution)에서 조사에 대한 직접적인 노출)시킴으로써 수행된다. 노출은 포커스형 또는 커럼니에이트형조사(focussed or calumniated radiation)(예를 들어, 포커스형 조사빔, 레이저 빔, 전자빔 스트림과 같은 미립자 스트림 등)에 의해 행해질 수 있다. 마스크가 각 고유한 제2 내층 이미징 처리를 위해 생성될 필요가 있기 때문에, 이미징은 본 발명에 실행하기 위해 용이하게 수정될 수 없는 스텐실 또는 직접 스크리닝 아트웍없이 행해진다. 제2 내층 패턴의 스캐닝된 이미징은 본 발명의 방법 및 장치에 특히 호환가능하다. 스캐닝된 이미징(포커스형 조사, 레이저 조사 또는 포커스형 레이저 조사)은 이미징 속도, 정밀도, 폭넓은 범위의 레지스트 또는 피착 시스템의 활용도, 제2 내층에 대한 새로운 노출 패턴 형성에서의 짧은 선회 시간(turnaround time)때문에 특히 유용하다. 본 발명의 시스템 및 방법은 레이저 디렉터 이미징(laser direct imaging: LDI)에 제한되지 않지만, 도전체 프린팅용 필름 포토툴을 이용하여, 예를 들어, 플랫-베드형 콘택트 프린팅과 같은 인쇄 회로 기판 제조에 이용되는 다양한 이미징 방법과 관련하여 이용될 수 있다.

본 발명은, 다층 아티클(multilayer article)의 적어도 2개의 층 상의 도전체 패턴들 사이에 전기적인 접속들을 갖는 다층 아티클들을 제조하기 위한 방법에 있어서,

a) 상부에 도전체 패턴을 갖는 제1 아티클(또는 제1 층, 편의상 제1 아티클은 이후 설명에서 단지 아티클이라 함)을 묘사하는 이미지 데이터의 초기 세트를 이용하여 상부에 도전 재료 패턴을 갖는 상기 제1 아티클을 형성하는 단계;

b) 상기 제1 아티클 상의 상기 도전 재료 패턴의 이미지의 데이터를 취득하는 단계;

c) 상기 제1 아티클 상의 상기 도전 재료 패턴의 상기 이미지로부터 상부에 도전체 패턴을 갖는 적어도 제2 아티클(또는 층) 상의 도전 재료 패턴 상의 사이트들에 접속되는 상기 제1 아티클 상의 상기 도전 재료 패턴 내에서 관련 위치를 판정하고, 이후에

I) 상기 도전 재료 패턴 내의 각 도전 사이트를 보정하기 위해 상기 제1 아티클에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트를 수정하고 이미지 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계;

II) 상기 제1 아티클 상의 사이트들에 접속되는 도전 재료 패턴 내의 사이트들을 갖는 적어도 제2 층에 대한 데이터의 초기 세트를 수정하고 - 상기 수정은 상기 제2 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 상기 제1 아티클의 단계 b)에서 취득된 이미지 데이터의 비교에 기초함 - , 상기 제2 층에 대한 이미지 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계;

III) 다른 층 상의 사이트들에 접속되는 도전 재료 패턴 내의 사이트들을 갖는 제2 층에 대한 데이터의 초기 세트를 수정하고 - 상기 수정은 상기 제2 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 제조된 제2 층에서 취득된 이미지 데이터의 비교에 기초함 -, 상기 도전 재료 패턴 내의 각 도전 사이트를 보정하기 위해 상기 이미지 데이터의 초기 세트를 수정함으로써, 적어도 상기 제1 아티클 및 상기 제2 층에 대한 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계; 및

IV) 다수의 층에 대한 데이터의 초기 세트를 수정하고 - 각 층은 다른 층 상의 사이트들에 접속되는 도전 재료 패턴 내의 사이트들을 갖고, 상기 수정은 상기다수의 층의 각각에 대한 이미지 데이터의 초기 세트들과 상기 다수의 층의 각각에 대한 제조된 층에서 취득된 이미지 데이터의 비교에 기초함 -, 상기 다수의 층의 각각 내의 도전 재료 패턴 내의 각 도전 사이트를 보정하기 위해 상기 다수의 층의 각각에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트를 수정함으로써, 상기 다수의 층의 각각에 대한 보정된 세트를 생성하는 단계

로 이루어진 그룹으로부터 선택된 단계들을 수행하는 단계; 및

상기 적어도 하나의 층을 제조하기 위한 데이터의 보정된 세트를 이용하여 내부에 도전 사이트들을 갖는 적어도 하나의 층을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법으로서 일반적으로 설명될 수 있다.

또한, 상기 방법은, 상기 수행 단계가,

III) 다른 층 상의 사이트들에 접속되는 도전 재료 패턴 내의 사이트들을 갖는 제2 층에 대한 데이터의 초기 세트를 수정하고 - 상기 수정은 상기 제2 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 제조된 제2 층에서 취득된 이미지 데이터의 비교에 기초함 -, 상기 도전 재료 패턴 내의 각 도전 사이트를 보정하기 위해 상기 제1 아티클에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트를 수정함으로써, 적어도 상기 제1 아티클 및 상기 제2 층에 대한 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계를 포함하고,

상기 제1 아티클 및 상기 제2 층 상의 상기 도전 재료 패턴의 이미지 데이터를 취득하는 단계가, 상기 제1 아티클(또는 층) 및 상기 제2 층 상의 상기 도전 재료 패턴을 스캐닝함으로써 수행될 경우에 특히 실행될 수 있다.

또한, 상기 방법은, 상기 수행 단계가,

IV) 2개의 층보다 더 많은 다수의 층에 대한 데이터의 초기 세트를 수정하고 - 각 층은 다른 층 상의 사이트들에 접속되는 도전 재료 패턴 내의 사이트들을 갖고, 상기 수정은 상기 다수의 층의 각각에 대한 이미지 데이터의 초기 세트들과 상기 다수의 층의 각각에 대한 제조된 층에서 취득된 이미지 데이터의 비교에 기초함 -, 상기 다수의 층의 각각 내의 도전 재료 패턴 내의 각 도전 사이트를 보정하기 위해 상기 다수의 층의 각각에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트를 수정함으로써, 상기 다수의 층의 각각에 대한 보정된 세트를 생성하는 단계를 포함하고,

상기 다수의 층의 각각에 대한 제조된 층에서 상기 이미지 데이터를 취득하는 단계, 상기 다수의 층의 각각에 상기 도전 재료 패턴을 스캐닝함으로써 수행될 경우에 특히 실행될 수 있다.

다층 아티클의 적어도 2개의 층 상의 도전체 패턴들 사이에 전기적인 접속들을 갖는 다층 아티클을 제조하기 위한 방법을 실행하는 주요한 다른 방법은,

a) 상부에 도전체 패턴을 갖는 제1 아티클(또는 층)을 묘사하는 이미지 데이터의 초기 세트를 이용하여 제1 장치에서 제1 방법으로 상부에 도전 재료 패턴을 갖는 상기 제1 아티클(또는 층)을 형성하는 단계;

b) 상기 제1 아티클(또는 층) 상의 상기 도전 재료 패턴에 관한 데이터를 기록하기 위해 상기 제1 아티클(또는 층) 상의 상기 도전 재료 패턴을 스캐닝하는 단계;

c) 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 비교시에 상기 제1 아티클(또는 층)상의 상기 도전 재료 패턴에 관한 기록된 상기 데이터로부터 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 비교해서 상기 제1 아티클(또는 층) 상의 상기 도전 재료 패턴 내의 도전 요소들의 위치에서의 관련 에러를 판정하는 단계; 및

이후에, 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 비교해서 상기 제1 아티클(또는 층) 상의 상기 도전 재료 패턴 내의 도전 요소들의 위치에서의 관련 에러를 고려하여 상기 데이터의 초기 세트를 보정함으로써, 상기 제1 방법 및 상기 제1 장치가 상기 데이터의 보정된 세트로부터 반복형 제1 아티클(또는 층)을 제조 가능하게 하는 상기 제1 아티클(또는 층)에 대한 이미지 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명은 임의의 층 상의 도전 재료 패턴에 관한 데이터를 기록하기 위해서 임의의 층(예를 들어, 제1 층) 상의 도전 재료 패턴을 스캐닝함으로써 층들로부터 데이터 포착을 실행할 수 있다.

본 발명의 실행은 데이터의 초기 세트로부터의 제1 제조된 층 상의 도전 재료 패턴에 관한 기록된 데이터에 의해 증명되는 것으로서, 반복형 층들(이어서 제조된 층들)이 제1 제조 렌디션(rendition)보다 더 양호한 이미지 데이터의 초기 세트에 순응하고, 상기 반복형 층은 (제1 제조된 층으로부터) 도전 재료 패턴 내에서 모든 포인트에서의 각 층 상의 도전 재료 패턴에 관한 기록된 데이터뿐만 아니라 적어도 데이터의 초기 세트에 순응한다. 이 결과는 보정이 이미지 내의 포인트마다 이루어지기 때문이고, 포인트별 보정들은 임의의 포인트에서의 에러를 실제로 도입하는 선형 "보정들"을 형성하지 못할 것이다. 그 때문에, 본 발명은 반복형층들(예를 들어, 반복적으로 제조된 제1 층들)이 (다수의 층의 각각에 대해서) 제1 제조된 층 상의 도전 재료 패턴에 관한 기록된 데이터보다 더 양호한 상기 이미지 데이터의 초기 세트에 순응하고, 반복적으로 제조된 층들(예를 들어, 반복형 제1 층들)이 도전 재료 패턴 내의 모든 포인트에서 (제1 층을 포함하는) 각 층 상의 도전 재료 패턴에 관한 기록된 데이터뿐만 아니라 적어도 데이터의 초기 세트에 순응한다. 방법은 데이터의 적어도 하나의 보정된 세트가 이미지 데이터와 특정 층에 대한 도전 재료 패턴에 관한 기록된 데이터의 비교에서 생성된 벡터 파일로부터 형성될 경우에 실행될 수 있고, 다수의 층의 각각 상의 도전 재료 패턴을 스캐닝하는 것은 다수의 층의 각각의 픽셀 단위 맵을 제공하기 위해 다수의 층의 각각 상의 도전 재료 패턴에 관한 데이터를 기록하는데 이용된다. 방법은 다수의 층의 각각의 복사본을 제조하기 위해 다수의 층의 각각에 대한 이미지 데이터의 보정된 세트와 레이저 디렉트 이미징을 이용할 수 있다. 또한, 방법은 레이저 디렉트 이미징 이용이 상기 반복형 제1 층을 제조하는데 이용되는 것으로 설명될 수 있다.

통상의 선형 보정들과 비교해서 비선형 본 발명의 속성중 하나는 행해지는 보정들의 근원적인 본질에서의 차이의 인식으로부터 이해될 수 있다. 통상의 선형 보정 방법에서는 층 상의 특정 다수의 특정 고정 포인트의 위치를 식별하여 제조된 아티클 상의 이들 고정 포인트의 실제 위치와 비교한다. 또한, 직사각형 내의 포인트들(종종 직사각형의 포인트들이라 함)로서 위치되는 경향이 있는 다양한 포인트들간 편차를 측정하여 포인트들간의 라인들을 따라 선형 편차를 제공하기 위해 비교한다. 또한, (비록 단일 인자는 양쪽에 이용될 수 있지만) 대개 수평 및 수직방향의 각각에서의 하나의 인자인 선형 보정 인자는 전체 아티클에 적용되고, 최초의 맵은 인자에 의해 선형적으로 변경된다. 이 보정 인자가 내층 내의 모든 포인트에서 편차 및 에러의 균일한 인자들을 잘못 취한다. 사실 이는 드문 경우이다. 이 선형 보정은 일부 에러를 보정할 수 있지만, 내층의 일부분이 이 방법에 의해 왜곡되고, 층의 다른 영역이 이 방법에 의해 적절히 성취될 경우에 에러를 발생시킬 수 있다. 그러므로, 이 선형 보정 방법은 내층의 완벽하게 양호한 영역으로 "보정"할 수 있다.

본 발명의 방법은 상호접속된 전기적인 요소들의 패턴들을 형성하여 초기 맵의 픽셀 단위 정보와 스캐닝된 맵의 픽셀 단위 정보의 비교에 의해 도출된 보정 정보로 초기 맵들의 리매핑시 고려하는 적어도 하나의 층 상의 도전 사이트들 또는 패드들중 적어도 일부 및 바람직하게는 모두, 인접 층들 상의 도전 사이트들 또는 패드들중 적어도 일부 및 바람직하게는 모두, 적어도 일부 및 바람직하게는 모든 층 상의 도전 사이트들 또는 패드들중 적어도 일부 및 바람직하게는 모두, 적어도 하나의 층 상의 전면(픽셀 단위)중 적어도 10% 및 바람직하게는 모두, 적어도 2개의 인접 층들 상의 전면(이미징되는 영역 내의 픽셀 단위, 층의 표면 에지가 스캐닝될 필요는 없지만 스캐닝될 수 있음)중 적어도 10% 및 바람직하게는 모두, 또는 모든 층들 상의 전면(픽셀 단위)을 고려한다. 영역 단위 기초 또는 픽셀 단위 기초로 각 맵 또는 인접 맵들을 보정함으로써, 인접 층들 사이 및/또는 최종 PCB 제품 내에 적층된 모든 층들중에서 콘택팅 사이트의 각 세트의 정확도를 향상시킨다. 이는 절감된 소모량을 보증하고 전반적인 처리 능률을 증가시킨다. 이 방법의 하나의 특징은 종래에는 수직축들(예를 들어, 스퀘어의 4개의 모서리)을 따라 서로 선형적으로 이격되어 있는 포인트들만의 검사로 실행되었을 전면의 비선형 보정을 실행하는 것이다. 본 발명은 수직축들을 따라 반드시 서로 선형적으로만 이격되어 있지 않은 포인트들 또는 영역들을 포함하는 포인트들 또는 영역들의 스캐닝을 고려한다. 스캐닝은 이렇게 이격되어 있는 포인트들을 포함할 수도 있고 바람직하게는 포함하지만(예를 들어, 전포인트 및 전영역을 포함하는 픽셀 단위 스캐닝), 필수적인 것은 아니다. 또한, 일부 영역만을 스캐닝 및 비교할 경우에, 비선형 보정들이 행해질 수 있도록 단일 직사각형 또는 정사각형 내의 라인들의 부분 또는 모서리를 나타내지 않는 일부 영역을 이용할 것이다.

본 발명의 설명에서, "규정된 장치에서의 규정된 방법에 의해 형성된"과 같은 표현을 이용할 경우에, 이는 제1 층 또는 층들의 세트들이 직접적인 레이저 이미징 레지스트 노출, 현상 및 도전 재료의 피착(또는 특히 층 상에 포커스형 이미징에 의해, 층 내의 재료들 또는 요소들의 도전 분포를 제공하는데 유용한 다른 특정 방법)과 같은 특정 (규정된) 방법에 의해 형성되었고, 방법이 특정 장치에 의해 수행되지만, 확인된 매핑 비교 및 편차는 방법 및 장치에 비교적 고유한 것이다. 예를 들어, 구리 기판을 노출시키고 벡터 보정 또는 벡터 편차 맵을 매핑시키는 포토레지스트층의 디렉트 레이저 이미징으로 층들의 제1 세트를 제조하는 것은 층들의 다음 세트가 기판에 적층된 노출 후의 드럼으로부터 떼어낸 드럼 및 노출면에 피착된 구리 상에 적층가능한 포토레지스트층의 마스크 노출에 의해 형성되었다면 상당히 유용한 목적에 이바지하지는 못할 것이다. 방법들의 특징이 아주 다양하므로 제조된 제1 아티클 또는 제1 층의 스캐닝된 맵 상에 기초한 보정이 완전히 다른 방법 및 장치에 의해 형성된 층들의 임의의 세트에서의 잠재성 에러와 무관할 수 있다. 그러므로, 표현 "규정된 장치에서 규정된 방법에 의해 형성된"은 실질적으로 유사한 방법 및 실질적으로 유사한 장치에 대한 필요성을 반영한다. 용어의 유사성은 예를 들어, 제1 세트 및 후속 세트가 동일한 유형의 노출에 의해 제조되는 동일한 기본적인 메커니즘 동작을 적어도 의미하고, 감광성 층들에 이용된 재료는 유사한 노출 및 현상 특성을 가지며, 층들이 유사한 두께를 가지고, 노출 파라미터(예를 들어, 스폿 사이즈, 영향력, 스폿 모양, 펄스형 주파수 등)가 유사하고, 현상 솔루션 또는 도금 솔루션이 유사한 특성 등을 갖는다. 이 설명 내에서 동일한 방법 및 동일한 장치가 스캐닝된 맵을 형성하고 층들의 후속 세트들을 형성하기 위해 이용되는 것이 포함된다. 처리 파라미터들이 세트들의 순차적인 제조에서 동일성에 근접하고, 장치가 동일할 경우에, 본 발명의 방법의 효율성이 최대화된다.

하기에서 보다 더 상세하게 설명한 바와 같이, 일반적으로 본 발명은 특히 제품이 처리 머신 상에 탑재될 경우에 야기되는 특정 레지스트레이션 에러를 제거 또는 감소시키기 위해 제품 상에서 수행되는 처리 동작을 제어하는데 유용하다. 이들 에러는 홀, 도금홀, 도금, 핀, 관통홀, 토포그래피, 상감(in-lays), 상감형 회로(inlaid circuitry), 트렌치, 마운드, 부착면(fitted surface) 등에 한정하는 것이 아니라 이들을 포함하는 중첩 구조 또는 층이 있는 구조로 설계되는 피처에 관계될 수 있다. 여기서 홀, 핀 및 회로의 대부분의 설명은 단지 설명상 의도된것이고, 이 기술 실행의 광범위한 적응성을 제한하기 위해 의도된 것이 아니다. 보다 좁은 특정 용어를 사용할 경우에, 이들은 예시적인 목적으로 이용하고, 본 발명의 설계 및 실행은 제한된 예가 아니라 전 분야에 광범위하게 반영된다는 것을 이해하여야 한다. 특히, 본 발명은 로터리-드럼 또는 플랫-베드 이미징 머신의 외부(또는 내부) 면에 탑재된 인쇄 회로 기판의 내층과 같은 기판 상에 이미지를 플로팅 또는 프린팅할 경우에 레지스트레이션 에러를 감소 또는 제거하는데 유용하므로, 본 발명은 이 특정 응용에 관해서 하기에서 설명한다. 하지만, 일반적으로 본 발명은 상부(예를 들어, 홀 어레이, 도금홀 어레이, 관통홀 어레이 등)에 피처를 갖는 제1 층의 제1 면을 스캐닝하고, 스캐닝된 어레이를 기준 파일(예를 들어, 데이터, 프로그램, 제조 사양, 이미징 파일 등)과 비교하고, 스캐닝된 어레이간 편차들을 기준 파일과 계산하고, 제1 층에서의 적어도 일부 피처와 레지스트리 상태로 제공되는 제2 층에서의 피처들을 갖는 제2 층의 준비중에 이용되는 각각의 이미지를 보정하기 위한 방법 이용에 관한 것이다. 제2 층의 제조시에 이용되는 이미지는 도전체 패드, 핀, 관통홀, 회로, 와이어 등과 같은 임의의 피처에 대한 위치 또는 설계 데이터에 대응할 수 있다. 또한, 이 방법은 후속 제1 면에서의 홀 드릴링의 보정과 관련하여 이용될 수 있다,

도 2-6은 이 유형, 즉 캐나다의 크레오 프로덕트 인크(Creo Product Inc.)에 의해 제조된 사전-프레스 이미징 장치와 유사한 PCB(printed circuit board)의 내층의 양측면 상에서의 분리 파일로부터의 분리 이미지를 플로팅(또는 프린팅)하는 레이저 디렉트 이미징(LDI) 머신의 한 형태의 이미징 머신을 도시한다. 이 머신은한 번에 하나의 층 또는 동시에 두개의 층을 처리할 수 있다. 하나 또는 두개의 층이 위로 마주보는 일측을 갖는 머신 상에 수동 또는 자동으로 로딩되어, 그 결과 머신은 하나 또는 두개의 층 상에 일측면에 적합한 파일을 플로팅한다. 또한, 타측면이 위로 마주보도록 층들이 수동 또는 자동으로 역전되어, 그 결과 머신은 타측면에 적합한 파일을 플로팅한다. 따라서, 양측면을 프린팅한 후에, 층들을 언로딩한다.

하기에서 설명된 방법 및 장치는 (1) 결과의 이미지가 층 두께나 길이 변화와 무관한 기하학적인 모양 및 스케일 또는 머신에 대한 층 정렬에 대하여 형성된 파일과 유사하도록 정확한 기하학적 형상으로 층의 각 측면 상에 이미지를 플로팅하기 위한 목적, 및 (2) 서로 레지스터되도록 층의 양측면 상에 이미지들을 플로팅하기 위한 목적을 포함하는 두개의 주된 목적을 달성할 수 있다.

도 2 및 도 3은 회전축(5)에 대하여 회전가능한 실리더형 드럼(4) 상에 통상의 방식으로 탑재된 2개의 층(2a, 2b)을 도시한다. 각 층(2a, 2b)은 플로팅 또는 프린팅 노출 헤드(7)에 의해 운반된 레이저들(6)의 선형 어레이에 의해 생성된 레이저 빔에 노출되는 레지스트-코팅된 외곽면을 갖는다. 각 레이저는 층(2a, 2b) 상에 프린팅되는 이미지의 픽셀을 한정하고, 각각의 이미지 파일에 따라 온-오프 제어된다.

노출 헤드(7)는 드럼(4)의 회전축(5)에 평행한 스크루(10)를 회전시켜서 트랙(9)을 따라 이동하는 플랫 캐리지(flat carrage)(8) 상에 탑재된다. 또한, 레이저(6)는 드럼 회전축(5)에 평행한 선형 어레이 형태로 배열되어, 드럼 회전 및 노출 헤드(7)의 선형 이동은 레이저 빔이 도 4에서 참조부호(4a)로 도시된 평행하게 경사진 띠 형태로 각 층(2a, 2b)의 전영역을 스캐닝하게 한다.

전자 카메라(11) 형태의 감지 장치가 노출 헤드와 이동하도록 노출 헤드(7)에 고정되어 있다. 카메라(11)는 비교적 소형 카메라에서 고분해능을 제공하기 위해서 층(2a, 2b)의 면의 비교적 작은 부분만을 커버하는 시계(field of view)를 갖는다. 카메라는 노출 헤드(7)에 고정되어 카메라 시계의 기준점이 노출 헤드(7)의 기준점에 대하여 기지의 위치(known location)에 존재하여, 이에 의해서 레이저들(6)이 레이저 라이팅 빔을 생성한다. 하기에서 보다 더 상세하게 설명하는 바와 같이, 카메라는 상부의 기준 마크를 감지하기 위해 패널 상의 피처들을 스냅하는데 이용되어 머신 헤드 좌표에 대해서 기준 마크들의 위치들을 판정한다.

또한, 노출 헤드(7)는 자동초점기능 장치(12)를 운반시킨다. 이 장치는 프린팅 레이저 빔을 층 외곽면에 초점을 맞추기 위해서 이 기술 분야에서 주지된 수단에 의해 노출 헤드와 층 외곽면간의 거리를 측정한다. 하지만, 하기에서 보다 더 상세하게 설명한 바와 같이, 또한 본 발명의 다른 특징에 따르면 자동초점기능 장치(12)는 층 두께 변화로 인한 기하학적인 왜곡을 보상하기 위해 층(2a, 2b)의 두께를 지속적으로 측정하고 레이저들(6)을 지속적으로 제어하는데 이용된다.

도 5에 도시한 바와 같이, 전기적인 시스템은 이미저 외부의 워크스테이션(workstation: WS) 내에 위치된 WS 프로세서(15) 및 이미저 상에 위치된 이미저 프로세서(16)의 2대의 주처리장치를 포함한다.

WS 프로세서(15)는 주제어장치이다. 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, WS프로세서(15)는 이미지 파일(18) 및 유저 인터페이스(19)로부터 입력들을 수신하고, 이들 입력에 따라서 노출 헤드(7)에 의해 운반된 레이저들(6) 및 카메라(11)를 제어한다. WS 프로세서(15) 내의 프레임 그래버(frame grabber)(20)는 라인(21)을 통해 수신된 카메라(11)로부터의 비디오 신호 프레임을 그래브하여 그래픽 파일로 변환한다.

하기에 보다 더 상세하게 설명한 바와 같이, WS 프로세서(15)는 그래브된 프레임에서 특정 피처들을 식별하고, 이미지 파일(18)로부터의 전자적인 이미지(이미지의 전자적인 표현) 상에 적용된 기하학적인 보정값들을 계산한다. 이들 보정값은 층(2a, 2b)에서의 미스레지스트레이션을 보정하기 위해 전자적인 이미지 상에 적절한 전자적인 데이터 조작을 수행하는 이미저 프로세서(16)에 송신된다.

이미저 프로세서(16)는 WS 프로세서(15)로부터 데이터를 수신하는 데이터 버퍼(22)를 포함한다. 주어진 포맷의 그래픽 파일이 비트-맵 파일로 WS 프로세서(15)에서 변환되어 이미저 프로세서(16)의 데이터 버퍼(22)에 전용 경로(23)를 통해 송신된다. 경로(24)를 통해 데이터 버퍼(22) 내의 적합한 위치로부터 노출 헤드(7)로 데이터를 송신하여 플로팅 레이저들(6)을 제어한다.

도 6에 상세하게 도시한 바와 같이, 워크스테이션(WS) 동작은 WS 프로세서(15) 내의 LDI(Laser Direct Imaging)에 의해 제어되고, 노출 헤드(7)에 의해 운반된 레이저들(6)의 동작은 노출 헤드로부터 피드백을 받는 이미저 프로세서(16)에 의해 제어된다.

도 7은 이미지가 플로팅 또는 노출 헤드(107)에 의해 운반된 하나 이상의 레이저(106)에 의해 플로팅되는 기판 층(102)을 수용하기 위한 플랫-베드(104)를 포함하는 유형의 이미징 머신의 제2 형태를 도시한다. 이 예에서, 플랫-베드(104)는 Y축을 따라 드라이브(110)에 의해 구동되고, 레이저 빔(106)이 회전가능한 폴리곤 및 미러 어셈블리(108)에 의해 X축을 따라 편향되어 있다. 또한, 노출 헤드(107)는 도 2 및 도 3에서 카메라(11) 및 자동초점기능 장치(12)에 대응하는 카메라(111) 및 자동초점기능 장치(112)를 운반한다.

본 발명을 실행하는 다양한 포맷들 중에서 제1 내층의 실제 스캐닝된 이미지 패턴은 제1 내층이 제1 및 제2 층의 데이터 패턴 또는 단지 제1 층의 이미지 패턴(맵)에 전기적으로 접속되는 적어도 제2 내층의 이미지 또는 데이터 패턴과 비교되는 방법이 포함된다. 제1 내층의 실제 구조 및 제2 내층의 제안된 구조에서 도전체 사이트들간(층간 또는 단층 초기 맵과 스캐닝된 맵 내에서)의 정확한 레지스트레이션의 오류가 평가된다. 제1 내층에서의 도전 사이트들 및 제2 내층에서의 도전 사이트들 사이에서의 레지스트레이션이 부정확한(여기서 한정되는 본 발명의 이 특징에 따라 부정확한) 경우에, 레지스트레이션의 정확도를 향상시키기 위해 제1, 제2, 또는 제1 및 제2 내층(도전 사이트에 대한 제안된 도전 패턴 및/또는 위치)에 대해 제안된 이미지 패턴 내에서 조정을 행한다. 전체 제1 내층, 제2 내층, 제1 및 제2 내층 패턴, 또는 충분히 그리고 정확하게 레지스트레이션되어 있지 않은 여러 도전 사이트에 대해서 보정을 행할 수 있다. 인접 층(들)에서의 각 상대 도전체 포인트와 제1, 제2, 또는 제1 및 제2 내층에서의 각 도전체 포인트의 레지스트레이션이 정확도 허용범위 내에서 설정된 후에, 제1, 제2 또는 제1 및 제2 내층이향상된 내층 레지스트레이션을 보증하기 위해 조정된 패턴(들)으로부터 구성될 수 있다.

선택적으로, 제1 내층에서 스캐닝된 도전체 패턴을 제2 내층에서의 제안된 도전체 패턴에 직접적인 비교를 행하는 것이 아니라, 제1 내층에 대한 스캐닝된 도전체 패턴을 제1 내층에 대한 최초 제안된 도전체 패턴과 비교할 수 있다. 제1 내층의 제안된 도전체 패턴과 제1 내층에서의 실제 도전체 패턴 사이의 차이를 주목해야 한다. 제1 내층 및 제2 내층의 도전체 패턴의 세그먼트의 방향 및 변위를 나타내는 벡터 맵 또는 보다 더 구체적으로 제1 내층 및 제2 내층의 도전체 패턴 내의 도전체 사이트의 방향 및 변위를 나타내는 벡터 맵만큼 아주 용이하게 제안된 도전체 패턴과 실제 도전체 패턴 사이의 차이를 판정한다. 또한, 도전체 사이트들의 벡터 맵 또는 변위 맵이 (제1 내층 또는 제1 내층의 도전 사이트에 대한 벡터 변위 맵으로 나타낸 바와 같은) 제안된 제2 내층에서의 제안된 도전체 패턴 및/또는 도전체 사이트 위치, 그리고 제2 내층에서의 도전체 사이트와 실제 제1 내층의 도전체 사이트에서의 도전 사이트의 레지스트레이션을 보증하기 위해 조정된 제안된 제2 내층의 맵에 비교될 수 있다.

이러한 방법에서 행해질 수 있는 추가 단계는 제1 내층에서의 도전체 사이트 또는 도전체 패턴의 일관된 또는 반복된 변위(제1 및/또는 제2 내층 내에서 도전 요소들의 패턴을 생성하는데 이용되는 이미징 장치의 동작의 부정확성의 결과로서 추정함)를 주목하여 제2 내층에 대한 제안된 패턴 또는 이미지의 배치에서의 반복형 에러에 대해서 다른 제1 층의 패턴에서 보상을 행하는 것이다.

본 발명은 다층 PCB의 많은 층수의 미세한 피처 제조시 공통적인 미스레지스트레이션 에러를 상당히 감소, 또는 제거하는 적합한 비선형 국부 왜곡 에러의 완전 보상을 위한 방법이다. 이 방법은 하기의 주요 단계로 이루어진다.

1. 이후 설명된 스캐닝-인(scanning-in) 방법중 하나를 이용하여 하나 이상의 최종 내층 패널의 도전체들의 위치를 측정하는 단계

2. 필요하다면 통계적인 분석 툴을 이용하여 기준 이미지 파일(CAD 기준)에 관한 전술한 측정값으로부터 보정 세트(보정 파일)를 계산하는 단계

3. 구현이 가장 편리할 경우에 단계에 따라서 벡터 형태 또는 픽셀 기반 형태로 내층을 이미징하는데 이용되는 파일 상에 보정을 적용하여 보정을 구현하는 단계

4. 제조되는 내층 패널 상에 보정된 이미지 파일을 이미징하여 보정을 적용하는 단계

본 발명의 일실시예에서, 주어진 내층 로트에 대해 생산된 제1 내층(제1 아티클)이 제1 아티클의 완전한 왜곡 상태를 제공하기 위해서 정밀하게 배치된 카메라를 이용하여 스캐닝된다. 이 왜곡 맵으로부터 국부 왜곡 벡터 보정 파일을 생성하고, 이는 LDI 벡터 파일에 적용시에 소망의 보정된 도전체 패턴을 생성한다. 벡터 보정 파일은 더 많은 시간을 소요하거나 레이어-스캐닝 픽스처(layer-scanning fixture)에 대한 더 안정한 구조를 이용하여 임의로 정확하게 만들어질 수 있다.

선형 스케일링 에러 시스템과는 달리, 본 발명에서 고려되는 바와 같은 비선형 보정용 스캐닝 시스템이 전층을 커버할 수 있어야 하고 도전체 패턴의 국부 에러 상태를 제공하여야 한다. 이러한 목적을 위해, 층 도전체 패턴에서 스캐닝하는 매우 정밀한 수단은 LDI 플로팅 엔진일 수 있다. 정밀한 플로팅 장치는 이전에 작성된 도전체 패턴을 정밀하게 스캐닝할 수 있다. 도전체 패턴에서의 스캐닝의 새로운 방법은 도전체 패턴을 매핑하기 위해 LDI 엔진의 초점 감지기(focuss sensor)를 이용하는 것이다. 스캐닝되는 면 상에서 미세한 고도차를 식별할 수 있는 초점 감지기는 매우 양호한 도전체 패턴 스캐너를 구성한다.

측정 방법

1. 고정밀 이동 X-Y 테이블 상에 탑재된 카메라를 이용하여 도전체의 위치를 측정함

2. 기준 그리드에 관하여 비정규적으로 X-Y 방향으로 이동하는 카메라를 이용하여 도전체들의 위치를 측정함

3. 정밀하게 드릴링된 홀에 관하여 비정규적으로 X-Y 방향으로 이동하는 카메라를 이용하여 도전체 위치를 측정함

4. 카메라 이동이 기존의 정밀한 X-Y 이동축에 의해 달성되는 LDI 시스템 상에 탑재된 카메라를 이용하여 도전체 위치를 측정함

5. 예를 들어, LDI 시스템에서 내장형 초점 감지기를 이용하여 구리와 기판 사이의 고도차를 감지하여 도전체 위치를 측정함. 측정 정확도는 LDI 스캐닝 분해능 및 좌표만큼 높다.

6. 시계가 적어도 카메라간 거리를 커버하는 정확한 기지의 위치에서 카메라위치의 어레이를 갖는 장치를 이용한 도전체 위치를 측정함

7. AOI(Automatic Optical Inspection) 시스템 독출을 이용하여 도전체 위치를 측정함

보정 벡터 파일 계산

1. (층을 이미징, 현상, 에치 및 스트립하면서) "제1 아티클" 내층 제조. 전술한 방법중 하나를 이용하여 파일 내의 결과의 도전체 패턴을 스캐닝함

2. 몇몇 내층을 상술한 방법으로 처리하고, 이들을 측정하여 상기 내층의 측정 결과 평균의 도전체 패턴 파일을 생성함

3. 대표적인 구리 왜곡을 갖는 가능한 도전체 패턴의 범위와 조합하여, 유리 에폭시 타입, 구리 중량, 적층물 두께 등의 가능한 모든 조합을 갖는 SPC(Statistical Process Control) 시리즈를 가동시킴. 해당 보정 벡터 파일이 적층물 및 구리 왜곡의 각 조합에 적용될 수 있는 데이터베이스를 설정하기 위해 수집된 데이터를 이용함

보정 구현

1. CAM 스테이션 입력에 이용된 벡터 파일 상에 직접적으로 적용하기 위해 벡터 보정 파일을 이용함

2. 실제 이미징시 레스터 또는 리프된 (레스터 이미지 처리된) 파일 상에 보정을 적용하여 적어도 주주사 방향에서 서브-픽셀 보정의 적용을 가능하게 함

3. 조 보정(coarse correction)이 벡터 도메인에 적용되고, 서브-픽셀 보정이 구현될 수 있을 경우에 미세 보정(fine corrections)이 픽셀 도메인에 적용되는 상기 두 방법의 조합

보정 적용

보정이 하기의 적용 방법중 하나에서 비선형 스케일링 에러에 대해 보정된 층들을 제조하기 위해 적용될 수 있다.

1. 플랫베드 또는 드럼 기반 LDI 이미징 머신을 이용하여 보정된 패턴을 생성함

2. 층들의 후속 콘택트 노출에 대해 보정된 필름을 형성하기 위해 필름 포토-플로터를 이용하여 보정된 패턴을 생성함

3. 콘택트 노출에 의해 제조되는 내층 패널에 이어서 전사될 수 있는 보정된 이미지로 DWF(Direct Write Film) 상에 이미징하는 것을 이용하여 보정된 패턴을 생성함

장점

- 더 진보된 다층 PCB 제조를 가능하게 함: 수율을 유지하거나 이를 향상시키면서 더 미세한 피처, 더 많은 층수 및 더 작은 환상 링을 형성할 수 있음

- 층영역 위의 구리의 균일한 분포의 제약을 제거하여, 더 조밀하고 유효한 레이아웃을 위해 층영역의 양호한 활용을 가능하게 함

- 비선형 도전체 위치 관련 데이터를 수집하기 위해 이용가능한 장비를 이용함

- 도전체 배치의 정밀한 스캔을 위해 LDI 시스템 상에 기존 피처를 이용함

- LDI을 이용하여 스케일링 에러 보정을 상당히 고속으로 수렴함

본 발명에서 설명된 방법은 본 발명의 특징을 논하는데 있어서 범용 및 특정 용어 모두를 이용하였다. 특정한 설명은 광범위한 기술에 대한 본 발명의 적응성을 제한하기 위해 의도된 것이 아니다. 예를 들어, (예를 들어, 홀을 제공하기 위한) 처리가 포토레지스트 에칭으로 수행되는 것으로 설명될 경우에, 열적 레지스트 에칭, 범용 레지스트 에칭, 드릴링, 애블레이션, 레이저 애블레이션, 고에너지 빔 애블레이션, 전기적 방전 가공, 직접 증착, 플런지 전기적 방전 가공 등에 한정하는 것이 아니라 이들을 포함하는 홀 제조를 위한 상업적으로 이용가능한 다른 모든 기술을 본 발명을 실행하는데 동등하게 고려한다. 이들의 선택적인 방법 각각 및 모두는 다른 층 상의 피처와 바람직하게 레지스터되는 층 상의 피처를 제조하기 위해 맵, 기준 파일, 프로그램 등을 이용하는데 있어서 수정가능하다.

Claims (17)

1. 다층 아티클(multilayer article)의 적어도 2개의 층 상의 도전체 패턴들 사이에 전기적인 접속들을 갖는 다층 아티클들을 제조하기 위한 방법에 있어서,

   a) 상부에 도전체 패턴을 갖는 제1 층을 묘사하는 이미지 데이터의 초기 세트를 이용하여 상부에 도전 재료 패턴을 갖는 상기 제1 층을 형성하는 단계;

   b) 상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴의 이미지의 데이터를 취득하는 단계;

   c) 상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴의 상기 이미지로부터 상부에 도전체 패턴을 갖는 적어도 제2 층 상의 도전 재료 패턴 상의 사이트들에 접속되는 상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴 내에서 관련 위치를 판정하고, 이후에

   I) 상기 도전 재료 패턴 내의 각 도전 사이트를 보정하기 위해 상기 제1 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트를 수정하고 이미지 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계;

   II) 상기 제1 층 상의 사이트들에 접속되는 도전 재료 패턴 내의 사이트들을 갖는 적어도 제2 층에 대한 데이터의 초기 세트를 수정하고 - 상기 수정은 상기 제2 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 상기 제1 층의 단계 b)에서 취득된 이미지 데이터의 비교에 기초함 - , 상기 제2 층에 대한 이미지 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계;

   III) 다른 층 상의 사이트들에 접속되는 도전 재료 패턴 내의 사이트들을 갖는 제2 층에 대한 데이터의 초기 세트를 수정하고 - 상기 수정은 상기 제2 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 제조된 제2 층에서 취득된 이미지 데이터의 비교에 기초함 -, 상기 도전 재료 패턴 내의 각 도전 사이트를 보정하기 위해 상기 제1 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트를 수정함으로써, 적어도 상기 제1 층 및 상기 제2 층에 대한 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계; 및

   IV) 다수의 층에 대한 데이터의 초기 세트를 수정하고 - 각 층은 다른 층 상의 사이트들에 접속되는 도전 재료 패턴 내의 사이트들을 갖고, 상기 수정은 상기 다수의 층의 각각에 대한 이미지 데이터의 초기 세트들과 상기 다수의 층의 각각에 대한 제조된 층에서 취득된 이미지 데이터의 비교에 기초함 -, 상기 다수의 층의 각각 내의 도전 재료 패턴 내의 각 도전 사이트를 보정하기 위해 상기 다수의 층의 각각에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트를 수정함으로써, 상기 다수의 층의 각각에 대한 보정된 세트를 생성하는 단계

   로 이루어진 그룹으로부터 선택된 단계들을 수행하는 단계; 및

   상기 적어도 하나의 층을 제조하기 위한 데이터의 보정된 세트를 이용하여 내부에 도전 사이트들을 갖는 적어도 하나의 층을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 수행 단계는,

   I) 상기 도전 재료 패턴 내의 각 도전 사이트를 보정하기 위해 상기 제1 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트를 수정하고 이미지 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계를 포함하고,

   상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴의 이미지 데이터를 취득하는 단계는, 상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴을 스캐닝함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 수행 단계는,

   II) 상기 제1 층 상의 사이트들에 접속되는 도전 재료 패턴 내의 사이트들을 갖는 적어도 제2 층에 대한 데이터의 초기 세트를 수정하고 - 상기 수정은 상기 제2 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 상기 제1 층의 단계 b)에서 취득된 이미지 데이터의 비교에 기초함 - , 상기 제2 층에 대한 이미지 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계를 포함하고,

   상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴의 이미지 데이터를 취득하는 단계는, 상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴을 스캐닝함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 수행 단계는,

   III) 다른 층 상의 사이트들에 접속되는 도전 재료 패턴 내의 사이트들을 갖는 제2 층에 대한 데이터의 초기 세트를 수정하고 - 상기 수정은 상기 제2 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 제조된 제2 층에서 취득된 이미지 데이터의 비교에 기초함 -, 상기 도전 재료 패턴 내의 각 도전 사이트를 보정하기 위해 상기 제1 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트를 수정함으로써, 적어도 상기 제1 층 및 상기 제2 층에 대한 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계를 포함하고,

   상기 제1 층 및 상기 제2 층 상의 상기 도전 재료 패턴의 이미지 데이터를 취득하는 단계는, 상기 제1 층 및 상기 제2 층 상의 상기 도전 재료 패턴을 스캐닝함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 수행 단계는,

   IV) 2개의 층보다 더 많은 다수의 층에 대한 데이터의 초기 세트를 수정하고 - 각 층은 다른 층 상의 사이트들에 접속되는 도전 재료 패턴 내의 사이트들을 갖고, 상기 수정은 상기 다수의 층의 각각에 대한 이미지 데이터의 초기 세트들과 상기 다수의 층의 각각에 대한 제조된 층에서 취득된 이미지 데이터의 비교에 기초함 -, 상기 다수의 층의 각각 내의 도전 재료 패턴 내의 각 도전 사이트를 보정하기 위해 상기 다수의 층의 각각에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트를 수정함으로써, 상기 다수의 층의 각각에 대한 보정된 세트를 생성하는 단계를 포함하고,

   상기 다수의 층의 각각에 대한 제조된 층에서 상기 이미지 데이터를 취득하는 단계, 상기 다수의 층의 각각 상의 상기 도전 재료 패턴을 스캐닝함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 다층 아티클의 적어도 2개의 층 상의 도전체 패턴들 사이에 전기적인 접속들을 갖는 다층 아티클을 제조하기 위한 방법에 있어서,

   a) 상부에 도전체 패턴을 갖는 제1 층을 묘사하는 이미지 데이터의 초기 세트를 이용하여 제1 장치에서 제1 방법으로 상부에 도전 재료 패턴을 갖는 상기 제1 층을 형성하는 단계;

   b) 상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴에 관한 데이터를 기록하기 위해 상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴을 스캐닝하는 단계;

   c) 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 비교시에 상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴에 관한 기록된 상기 데이터로부터 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 비교해서 상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴 내의 도전 요소들의 위치에서의 관련 에러를 판정하는 단계; 및

   이후에, 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 비교해서 상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴 내의 도전 요소들의 위치에서의 관련 에러를 고려하여 상기 데이터의 초기 세트를 보정함으로써, 상기 제1 방법 및 상기 제1 장치가 상기 데이터의 보정된 세트로부터 반복형 제1 층을 제조 가능하게 하는 상기 제1 층에 대한 이미지 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴에 관한 데이터를 기록하기 위해 상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴을 스캐닝하는 단계는 상기 제1 층의 픽셀 단위 맵을 제공하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제6항에 있어서,

   상기 반복형 제1 층은 상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴에 관한 기록된 상기 데이터보다 더 양호한 상기 이미지 데이터의 초기 세트에 순응하고, 상기 반복형 제1 층은 상기 도전 재료 패턴 내의 모든 포인트에서 상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴에 관한 기록된 상기 데이터뿐만 아니라 적어도 상기 데이터의 초기 세트에 순응하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제7항에 있어서,

   상기 반복형 제1 층은 상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴에 관한 기록된 상기 데이터보다 더 양호한 상기 이미지 데이터의 초기 세트에 순응하고, 상기 반복형 제1 층은 상기 도전 재료 패턴 내의 모든 포인트에서 상기 제1 층 상의 상기 도전 재료 패턴에 관한 기록된 상기 데이터뿐만 아니라 적어도 상기 데이터의 초기 세트에 순응하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제1항에 있어서,

    상기 적어도 2개의 층 각각은 다층 인쇄 회로 기판 내에서 내층들을 포함하는 방법.
11. 제4항에 있어서,

    상기 적어도 2개의 층 각각은 다층 인쇄 회로 기판 내에서 내층들을 포함하는 방법.
12. 제5항에 있어서,

    상기 다수의 층의 상기 각각은 다층 인쇄 회로 기판 내에서 내층들을 포함하는 방법.
13. 제5항에 있어서,

    데이터의 적어도 하나의 보정된 세트는 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 특정 층에 대한 상기 도전 재료 패턴에 관한 기록된 상기 데이터의 비교로부터 생성된 벡터 파일로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제13항에 있어서,

    상기 다수의 층의 각각 상의 상기 도전 재료 패턴을 스캐닝하는 것은 상기 다수의 층의 각각의 픽셀 단위 맵을 제공하기 위해 상기 다수의 층의 각각 상의 상기 도전 재료 패턴에 관한 데이터를 기록하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제5항에 있어서,

    레이저 디렉트 이미징(laser direct imaging)은 상기 다수의 층의 각각의 복사본들을 제조하기 위해서 상기 다수의 층의 각각에 대한 상기 이미지 데이터의 보정된 세트와 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제14항에 있어서,

    레이저 디렉트 이미징은 상기 반복형 제1 층을 제조하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 다층 아티클의 적어도 제1 층 및 제2 층간에 레지스터되는 피처를 갖는 다층 아티클들을 제조하기 위한 방법에 있어서,

    a) 상기 제1 층 상에 적어도 2개의 피처를 묘사하는 이미지 데이터의 초기 세트를 이용하여 상부에 상기 피처들의 패턴을 갖는 상기 제1 층을 형성하는 단계;

    b) 상기 제1 층 상의 상기 피처들의 패턴의 이미지 데이터를 취득하는 단계;

    c) 적어도 상기 제2 층 상의 피처들과 레지스터되는 상기 제1 층 상의 상기 피처들의 패턴의 이미지로부터 판정을 행하고, 이후에

    I) 상기 피처들의 패턴 내의 적어도 하나의 피처를 보정하기 위해 상기 제1 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트를 수정하고, 이미지 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계;

    II) 상기 제1 층 상의 피처들과 레지스터되는 피처 재료의 패턴 내의 피처들을 갖는 적어도 상기 제2 층에 대한 데이터의 초기 세트를 수정하고 - 상기 수정은 상기 제2 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 상기 제1 층의 단계 b)에서 취득된 이미지 데이터의 비교에 기초함 -, 상기 제2 층에 대한 이미지 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계;

    III) 다른 층 상의 피처들과 레지스터되는 피처들의 패턴 내의 피처들을 갖는 제2 층에 대한 데이터의 초기 세트를 수정하고 - 상기 수정은 상기 제2 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트와 제조된 제2 층에서 취득된 이미지 데이터의 비교에 기초함 -, 상기 피처들의 패턴 내에서 적어도 하나의 피처를 보정하기 위해 상기 제1 층에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트를 수정함으로써, 적어도 상기 제1 층 및 상기 제2 층에 대한 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계; 및

    IV) 다수의 층에 대한 데이터의 초기 세트를 수정하고 - 각 층이 다른 층 상의 피처에 접속되는 피처들의 패턴 내의 피처들을 갖고, 상기 수정은 상기 다수의 층의 각각에 대한 이미지 데이터의 초기 세트들과 상기 다수의 층의 각각에 대한 제조된 층에서 취득된 이미지 데이터의 비교에 기초함 -, 상기 다수의 층의 각각 내의 피처들의 패턴 내의 적어도 하나의 피처를 보정하기 위해 상기 다수의 층의 각각에 대한 상기 이미지 데이터의 초기 세트를 수정함으로써, 상기 다수의 층의 각각에 대한 이미지 데이터의 보정된 세트를 생성하는 단계

    로 이루어진 그룹으로부터 선택된 단계들을 수행하는 단계; 및

    상기 적어도 하나의 층을 제조하기 위한 데이터의 보정된 세트를 이용하여내부에 피처 사이트들을 갖는 적어도 하나의 층을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.