KR20030074364A - 인쇄 회로 기판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 더미 패턴을 제거하기 위한 특별한 단계없이 저비용으로 두께 변화가 적은 회로 패턴을 갖는 인쇄 회로 기판(printed circuit board)을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 지지 기판(1)의 하나의 표면상에 절연층(2)을 소정의 패턴으로 형성시키고, 상기 절연층(2)상에 회로 패턴(6)을 형성시키는 한편, 상기 지지 기판(1)의 하나의 표면상의 절연층(2)이 없는 영역에 더미 패턴(7)을 형성시키고, 절연층(2) 및 회로 패턴(6)이 없는 지지 기판(1)의 불필요한 부분을 더미 패턴(7)과 함께 용해시켜 제거하는 것을 특징으로 한다.

Description

인쇄 회로 기판의 제조방법{PRODUCTION METHOD OF PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 출원은 일본에서 출원된 특허 출원 제 2002-67245 호를 기초로 하며, 그의 내용은 본원에 참고로 인용되고 있다.

본 발명은 인쇄 회로 기판의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 본 발명은 회로 패턴의 두께 변화를 감소시킬 수 있는 인쇄 회로 기판의 제조방법에 관한 것이다.

최근 몇년 동안, 전기 장치 및 전자 장치에서의 소형화 및 고집적화의 요청에 부합하기 위해, 인쇄 회로 기판상의 회로 패턴의 피치가 더욱 작게 제조되어 왔다. 약 75㎛ 이하의 미세 피치(인접 패턴간의 거리)를 갖는 회로 패턴이 부가 방법(additive method), 반-부가 방법(semi-additive method) 등에 의해 형성되고 있다.

부가 방법에 따라, 예컨대 절연 기판상에 레지스트 패턴을 형성시키고, 상기 레지스트 패턴 이외의 영역에 구리제 도전층을 도금법에 의해 형성시키며, 상기 레지스트 패턴은 제거한다. 이 방식으로, 회로 패턴은 레지스트 패턴 이외의 영역에서 형성된다.

반-부가 방법에 따라, 절연 기판상에 우선 도금법, 증착법 등에 의해 Cr 등의 금속 배킹층(metal backing layer)을 형성시키고, 상기 금속 배킹층상에 레지스트 패턴을 형성시킨다. 후속적으로, 상기 레지스트 패턴 이외의 상기 금속 배킹층상의 영역에 도금법에 의해 Cu층을 형성시키고, 레지스트 패턴을 제거하여 회로 패턴을 형성시킨다. 그 다음, 마스크와 같은 회로 패턴을 사용하여, 금속 배킹층을 에칭한다. 이 방식으로, 레지스트 패턴 이외의 영역에 회로 패턴을 형성시킨다. 반-부가 방법에 의해 제조된 인쇄 회로 기판에서는, 회로 패턴을 구성하는 금속 이온이 절연 기판내로 용출되는 것(즉, "이온 이동(ion migration)"으로 지칭됨)을 방지할 수 있는데, 이는 회로 패턴이 Cr층의 금속 배킹층 등을 통해 절연 기판상에 형성되기 때문이다.

부가 방법 또는 반-부가 방법에 따라 인쇄 회로 기판을 제작하는 동안, 회로패턴의 두께 변화는 문제가 되어 왔다. 즉, 다수의 회로 패턴이 배치되는 인쇄 회로 기판의 중심 영역에 존재하는 패턴에서와, 회로 패턴이 없는 영역에 의해 둘러싸인 인쇄 회로 기판의 외부 주변부 영역에 존재하는 패턴에서는, 도금 기간 동안 상이한 전류 밀도를 나타낸다. 결과적으로, 동일한 공정에 의해 형성된다는 사실에도 불구하고, 중심 영역에 존재하는 패턴과 외부 주변부 영역에 존재하는 패턴은 상이한 두께를 갖는다. 이 문제를 해결하기 위해, 통상적으로 회로 패턴의 외측상에 더미 패턴을 형성시켜 왔다(JP-A-2001-101637 호).

도 9a 내지 9c는 이러한 더미 패턴의 구체적인 예를 도시하고 있다.

도 9a는 단일무늬(solid) 더미 패턴이 회로 패턴에 인접하게 위치하는 실시양태를 도시하고 있고, 도 9b는 회로 패턴이 단일무늬 더미 패턴에 의해 둘러싸인 실시양태를 도시하고 있으며, 도 9c는 회로 패턴과 동일한 형상을 갖는 더미 패턴이 상기 회로 패턴에 인접하게 배열된 실시양태를 도시하고 있다.

그러나, 더미 패턴은 본래 인쇄 회로 기판에서 불필요한 것으로, 궁극적으로는 제거되어야 한다. 절연 기판에 대한 에칭 단계에서 더미 패턴을 독점적으로 제거하기 위한 단계를 특별히 적용하지 않고서 더미 패턴이 절연 기판을 따라 동시에 제거되는(용해되는) 경우, 상기 더미 패턴은 완전히 용해되지 않으며 잔여물로서 남아 있다. 따라서, 전술된 경우, 회로 패턴(더미 패턴)을 형성한 후, 더미 패턴은 에칭 등에 의해 제거된다. 달리 말하면, 더미 패턴을 형성하는 것은, 더미 패턴의 제거 단계가 필요하므로 인쇄 회로 기판 제조시 고비용을 초래하게 된다.

전술된 상황을 고려하면, 본 발명의 목적은, 특별한 더미 패턴 제거 단계없이 더미 패턴을 제거할 수 있으며, 두께 변화가 적은 회로 패턴을 갖는 인쇄 회로 기판이 수득되는 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 하기 방법에 의해 전술된 목적을 달성하는데 그 특징이 있다.

(1) 지지 기판의 하나의 표면상에 절연층을 소정의 패턴으로 형성시키는 단계,

상기 절연층상에 회로 패턴을 형성시키는 한편, 상기 지지 기판의 하나의 표면상의 절연층이 없는 영역에 더미 패턴을 형성시키는 단계, 및

절연층 및 회로 패턴이 없는 지지 기판의 불필요한 부분을 더미 패턴과 함께 용해시켜 제거하는 단계를 포함하는, 인쇄 회로 기판의 제조방법.

(2) 전술된 (1)에 있어서, 더미 패턴이 200㎛ 이하의 패턴 폭을 갖는 인쇄 회로 기판의 제조방법.

(3) 전술된 (1)에 있어서, 전술된 지지 기판이 스테인리스 스틸, Ni-Fe 합금, 구리, 알루미늄, 구리-베릴륨 또는 인청동(phosphor bronze)으로 제조되는 인쇄 회로 기판의 제조방법.

(4) 전술된 (1)에 있어서, 전술된 절연층이 감광성 물질을 함유하는 폴리이미드 수지로 제조되는 인쇄 회로 기판의 제조방법.

본 발명에서, 회로 패턴 및 더미 패턴은 통상의 방식과 달리 동일한 평면상에 형성되지 않는다. 본 발명에서, (습식 에칭으로) 용해시켜 일부 제거되도록 계획된 지지 기판(금속 호일, 금속 박판 등)을 사용하고, 상기 지지 기판의 하나의표면상의 소정의 영역에서 절연층을 형성시키고, 상기 절연층상에 회로 패턴을 형성시키는 한편, 상기 지지 기판의 하나의 표면상의 절연층이 없는 영역에서 더미 패턴을 형성시킨다. 그 다음, 절연층 및 회로 패턴이 없는 지지 기판의 불필요한 부분을 더미 패턴과 함께 습식 에칭에 의해 제거하므로, 더미 패턴을 제거하기 위한 통상의 단계가 불필요하게 된다.

도 1은, 지지 기판상에 소정의 패턴을 갖는 절연층이 형성된, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 인쇄 회로 기판의 한 실시양태의 개략적 단면도를 도시하고 있다.

도 2는, 도 1에 도시된 상태 이후, 지지 기판의 하나의 표면 전체상에 도전층이 형성되어 절연층을 덮은 상태의 개략적 단면도를 도시하고 있다.

도 3은, 도 2에 도시된 상태 이후, 더미 패턴을 형성시키기 위한 레지스트 패턴 및 회로 패턴이 형성된 상태의 개략적 단면도를 도시하고 있다.

도 4는, 도 3에 도시된 상태 이후, 레지스트내의 개구부상에 배선용 금속을 침착시켜 회로 패턴 및 더미 패턴이 형성된 상태의 개략적 단면도를 도시하고 있다.

도 5는, 도 4에 도시된 상태 이후, 레지스트 패턴(4)이 제거되고 도전층의 불필요한 부분이 제거된 상태의 개략적 단면도를 도시하고 있다.

도 6a 내지 6d는, 도 5에 도시된 상태 이후, 지지 기판의 불필요한 부분을 따라 습식 에칭에 의해 더미 패턴을 제거하는 일련의 단계를 나타내는 개략적 단면도를 도시하고 있다.

도 7a 내지 7c는 더미 패턴을 형성시키기 위한 개구부의 패턴에서의 변화를 도시하고 있다.

도 8은 실시예에서의 회로 패턴 및 더미 패턴의 설계도이다.

도 9a 내지 9c는 통상의 인쇄 회로 기판에서의 회로 패턴과 더미 패턴 사이의 위치 관계를 개략적으로 도시하고 있다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 지지 기판2 : 절연층

3 : 도전층4 : 레지스트 패턴

5 : 개구부6 : 회로 패턴

7 : 더미 패턴100 : 인쇄 회로 기판

본 발명은 다음에 상세하게 설명하고 있다.

본 발명의 인쇄 회로 기판의 제조방법은 하기 단계 1 내지 3을 포함함을 특징으로 한다.

단계 1: 지지 기판의 하나의 표면상에 절연층을 소정의 패턴으로 형성시키는 단계.

단계 2: 전술된 절연층상에 회로 패턴을 형성시키는 한편, 지지 기판의 하나의 표면상의 절연층이 없는 영역에서 더미 패턴을 형성시키는 단계.

단계 3: 절연층 및 회로 패턴이 없는 지지 기판의 불필요한 부분을 (더미 패턴과 함께) 용해시켜 제거하는 단계.

본 발명의 인쇄 회로 기판의 제조방법으로는 "부가 방법" 및 "반-부가 방법" 모두가 포함된다. 본 발명은 반-부가 방법에 의한 인쇄 회로 기판의 제조예에 의해 하기에 더욱 상세하게 설명되고 있다.

도 1 내지 6은 본 발명의 제조방법에 따라 인쇄 회로 기판의 제조를 도시하는 개략적 단면도이다.

[단계 1]

도 1에 도시된 바와 같이, 지지 기판(1)의 하나의 표면(상부면)(1A)상에 소정의 패턴을 갖는 절연층(2)을 형성시킨다.

지지 기판(1)으로서, 다양한 금속으로 제조된 금속 박판 및 금속 호일을 사용할 수 있다. 이들중에서, 내부식성, 탄성 등의 관점에서, 스테인리스 스틸, Ni-Fe 합금(예컨대, 42 합금(42% Ni-Fe 합금)), 구리, 알루미늄, 구리-베릴륨 또는 인청동 등으로 제조된 금속 박판 및 금속 호일이 바람직하다. 특히, 스테인리스 스틸 및 42 합금이 바람직하다. 지지 기판(1)은, 이후에 언급되는 바와 같이 상기 지지 기판을 (습식 에칭으로) 용해시켜 효과적으로 제거하고 인쇄 회로 기판의 진동 특징을 달성하기 위해서, 바람직하게는 약 10 내지 60㎛, 더욱 바람직하게는 15 내지 30㎛의 두께를 갖는다. 지지 기판(1)은 일반적으로 약 50 내지 500㎜, 바람직하게는 약 125 내지 300㎜의 폭을 갖는다. 본원에 사용되는 바와 같이, "지지 기판의 폭"은, 지지 기판(1)의 외형이 사각형(평방형, 직각형)인 경우, 직각인 2개의 측면 각각의 길이를 의미하고, 지지 기판(1)의 외형이 원형, 타원형 또는 그와 유사한 형상인 경우, 직경, 장축(major axis) 또는 단축(minor axis)의 길이를 의미한다.

절연층(2)의 물질(절연체)이 특별히 한정되지 않으며, 합성 수지, 예컨대 폴리이미드 수지, 아크릴계 수지, 폴리에테르 니트릴 수지, 폴리에테르 설폰 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌 나프탈레이트 수지, 폴리비닐 클로라이드 수지 등이 바람직하다. 이들중에서, 폴리이미드 수지가 바람직하고, 감광성물질(예: 디하이드로피리딘 유도체 등)을 첨가하여 감광성이 부여된(노광 및 현상에 의해 패턴화된) 폴리이미드 수지가 특히 바람직한데, 이는 내열성, 기계적 강도 및 치수 안정성이 우수해지기 때문이다. 감광성이 없는 수지를 사용하는 경우, 소정의 형상으로 형성된 필름을, 적합한 방법에 의해 접착제(열경화성 접착제, 열가소성 접착제 등)를 사용하여 지지 기판(1)의 하나의 표면(1A)상에 접착시킴으로써, 지지 기판의 하나의 표면(1A)상에 소정의 패턴을 갖는 절연층(2)을 형성시킨다.

절연층(2)의 두께는 절연성의 관점에서 바람직하게는 2 내지 20㎛, 더욱 바람직하게는 5 내지 15㎛이다.

감광성을 갖는 폴리이미드 수지를 사용하여 소정의 패턴을 갖는 절연층(2)을 형성하기 위한 방법이 아래에 설명되고 있다. 우선, 폴리이미드 전구체 용액을 지지 기판의 하나의 표면 전체에 적용하고, 예컨대 60 내지 150℃, 바람직하게는 80 내지 120℃에서 건조시켜 폴리이미드 전구체의 코팅물을 형성시킨다. 그 다음, 상기 코팅물을 포토마스크를 통해 노광시키고, 노광된 부분을 가열하고, 상기 코팅물을 소정의 패턴으로 현상시킨다.

전술된 노광을 위해 조사된 빛은 바람직하게는 300 내지 450㎚, 더욱 바람직하게는 350 내지 420㎚의 노광 파장을 갖는다. 노광-축적된 에너지는 바람직하게는 100 내지 1000mJ/㎠, 더욱 바람직하게는 200 내지 700mJ/㎠이다.

코팅물에서, 노광되고 130 내지 150℃의 온도에서 가열된 부분은 현상 도중 용해되며(노광되지 않은 부분은 불용화되며(포지티브형)), 노광되고 150 내지 180℃의 온도에서 가열된 부분은 현상 도중 용해되지 않는다(노광되지 않은 부분은 가용화된다(네거티브형)). 상기 현상은 공지된 방법(예: 침지법, 분사법 등)에 따라 공지된 현상용 용액(예: 알칼리성 현상용 용액 등)을 사용하여 실시된다.

전술된 방식으로 패턴화시킨 후의 코팅물은 세팅(이미드화)을 위해 250℃ 이상(바람직하게는 250 내지 400℃)으로 가열하며, 이로 인해 소정의 패턴을 갖는 폴리이미드 수지제 절연층(2)이 수득된다. 이 방식으로 폴리이미드 수지로부터 소정의 패턴을 갖는 절연층(2)이 형성되는 경우, 그의 두께는 바람직하게는 2 내지 20㎛, 더욱 바람직하게는 5 내지 15㎛이다. 앞서 언급된 것은 단계 1에 관한 것이다.

[단계 2]

소정의 패턴을 갖는 절연층(2)이 형성된 후, 하기 단계에 의해 회로 패턴을 형성시킨다.

도 2에 도시된 바와 같이, 지지 기판(1)의 하나의 표면(1A) 전체상에 도전층(3)을 형성시켜 절연층(2)을 덮는다. 도전층(3)을 형성시키기 위한 물질(도전체)은 특별히 한정되지 않으며, 그 예로는 Cr, Cu, Ni, Ti, Ni-Cr 합금 등이 있다. 이들중에서, Cr 및 Cu가 절연층(2)에 대한 접착에 관한 관점에서 바람직하다. 이러한 도전층(3)은 단일층, 또는 여러 금속으로 제조된 2개 이상의 층(필름)의 적층물로 이루어질 수 있다. 2개 이상의 층(필름)의 적층물의 경우, 절연층(2)을 덮도록 Cr층(필름), 그 다음에 Cu층(필름)의 순서대로 적층하여 강한 접착력을 달성하는 것이 바람직하다. 도전층(3)의 두께가 특별히 한정되지 않으며, 접착력의 개선의 관점에서 바람직하게는 약 600 내지 6000Å, 더욱 바람직하게는 약 1300 내지3700Å이다. 도전층(3)이 전술된 Cr층(필름)과 Cu층(필름)의 적층물로 이루어지는 경우, Cr층(필름)의 두께는 바람직하게는 100 내지 1000Å(더욱 바람직하게는 300 내지 700Å)이고, Cu층(필름)의 두께는 바람직하게는 500 내지 5000Å(더욱 바람직하게는 1000 내지 3000Å)이다.

도전층(3)을 형성시키기 위한 방법은 특별히 한정되지 않으며, 그 예로는 비전해성 도금법, 스퍼터링 증착법 등이 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 전술된 도전층(3)상에, 회로 패턴을 형성시키기 위한 레지스트 패턴(4) 및 더미 패턴을 형성시키기 위한 레지스트 패턴(4)을 형성시킨다. 레지스트 패턴(4)을 형성시키는데 사용되는 레지스트의 예로는 건식 필름 레지스트 및 액상 레지스트가 있되, 제조 비용 등의 관점에서 건식 필름 레지스트가 바람직하다. 건식 필름 레지스트에서, 아크릴계 건식 필름 레지스트가 내산성을 위해 바람직하다. 액상 레지스트의 경우, 스크린 프린팅법, 스핀 코터(spin coater) 등과 같은 방법에 의해 레지스트 필름을 형성시킨다. 건식 필름 레지스트의 경우, 적합한 롤러를 사용하여 가압시켜 도전층(3)상에 고정시킨다.

레지스트 패턴(4)의 두께는, 전기도금 동안 도금용 금속을 침착시켜 이후에 언급되는 회로 패턴 및 더미 패턴을 용이하게 형성시키는 것과 최종 회로 패턴의 두께를 고려하면, 바람직하게는 약 1 내지 50㎛, 더욱 바람직하게는 약 20 내지 40㎛이다.

레지스트 패턴(4)을 형성시키는 방법(레지스트 필름내에 개구부를 형성시키는 방법)의 예로는 레이저 가공법, 사진석판 가공법 등이 있다. 치수 정확성 및가공 비용의 관점에서, 사진석판 가공법(포토마스크를 통한 노출 및 현상에 의한 개구부 형성)이 바람직하다. 회로 패턴을 형성시키기 위한 개구부(5A)의 폭(즉, 아래에 언급되는 회로 패턴(6)의 패턴 폭)은 일반적으로 1 내지 2000㎛, 바람직하게는 5 내지 200㎛이다. 반면, 더미 패턴을 형성시키기 위한 개구부(5B)의 폭(즉, 아래에 언급되는 더미 패턴(7)의 패턴 폭)은 바람직하게는 200㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 10 내지 60㎛이다. 이러한 바람직한 폭을 사용함으로써, 아래에 언급되는 지지 기판을 (습식 에칭으로) 용해시키는 단계에서 더미 패턴이 확실하게 용해되어 제거될 수 있다. 도 3에서는 더미 패턴을 형성시키기 위한 개구부(5B)가 2개 형성되어 있지만, 개구부의 갯수 및 형상은 특별하게 한정되지 않으며, 회로 패턴의 형상, 갯수, 설계도 등에 따라 적절하게 변할 수 있다.

도 7a 내지 도 7c는 더미 패턴을 형성시키기 위한 개구부의 패턴에서의 구체적인 변화 예를 도시하고 있다. 도 7a에서는 하나의 선형 개구부(5B-1)가 형성되고, 도 7b에서는 복수개의 선형 개구부(5B-1)가 형성되며, 도 7c에서는 더미 패턴을 형성시키기 위한 격자형 개구부(5B-2)가 형성되었다.

더미 패턴을 형성시키기 위한 개구부의 형상은, 직선형(예컨대, 도 7a 및 도 7b), 곡선형, 지그재그형 등과 같은 선형, 격자형(전술된 도 7c), 원형, 타원형, 다각형, 및 이들의 조합형이다. 도 7c에 도시된 바와 같은 격자형의 경우, 선형 개구부가 교차되는 레지스트의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 사각형, 원형, 타원형 등과 같은 임의의 형상일 수 있다.

본 발명에서, 더미 패턴을 형성시키기 위한 개구부의 폭(즉, 더미 패턴의 패턴 폭)은 개구부의 형상이 선형 또는 격자형인 경우의 선의 폭(격자형인 경우, 격자를 형성하는 선의 폭)에 해당한다. 전술된 도 7a 내지 도 7c의 경우, 그 안에 존재하는 W1은 개구부의 폭(즉, 더미 패턴의 패턴 폭)을 나타낸다. 개구부의 형상이 원형인 경우, 이는 직경을 나타내고, 개구부의 형상이 타원형인 경우, 이는 그의 단축을 나타내며, 개구부의 형상이 다각형인 경우, 이는 최소 폭 부분의 폭을 나타낸다. 본원에 사용되는 바와 같이, "다각형의 최소 폭 부분"은, 다각형이 홀수의 꼭지점을 갖는 경우(삼각형, 오각형 등), 각각의 꼭지점으로부터 그들이 향하는 측면들까지 그려진 모든 수직선의 최소 수직선의 (경로) 길이에 해당한다. 짝수의 꼭지점을 갖는 다각형(사각형, 육각형 등)의 경우, 다각형의 최소 폭 부분은, 측면에 대해 수직선인 모든 최소 수직선의 (경로) 길이, 즉 그들이 그려지는 중간 지점으로부터 그들이 향하는 측면들까지의 교차 지점까지에 해당한다.

전술된 바와 같이, 더미 패턴을 형성시키기 위한 개구부의 폭(즉, 더미 패턴의 패턴 폭)은, 바람직하게는 본 발명에서 200㎛ 이하로 세팅되므로 더미 패턴이 확실하게 용해되며, 지지 기판에 따라 에칭함으로써 제거될 수 있다. 더미 패턴의 에칭은 레지스트와 더미 패턴 사이의 에칭용 용액의 투과에 따라 실시된다. 더미 패턴이 타원형 또는 다각형을 형성하는 경우, 200㎛ 이하의 단축, 또는 200㎛ 이하의 다각형의 최소 폭 부분은, 짧은 에칭 시간에도 불구하고 더미 패턴과 레지스트 사이의 에칭용 용액의 충분한 투과를 허용하게 되며, 결국 더미 패턴이 제거된다.

전술된 방식으로, 회로 패턴을 형성시키기 위한 개구부 및 더미 패턴을 형성시키기 위한 개구부를 형성시킨 후, 회로 패턴 및 더미 패턴이 하기에 제시되는 바와 같이 형성된다. 즉, 전술된 레지스트(4)내에 회로 패턴을 형성시키기 위한 개구부(5A) 및 더미 패턴을 형성시키기 위한 개구부를 전착시켜 회로 패턴(6) 및 더미 패턴(7)을 형성시킴으로써, 배선용 금속 (합금)이 침착된다(도 4). 배선용 금속 (합금)의 예로는 Cu, Au, 스테인리스 스틸, Al, Ni 등과 같은 금속이 포함되며, 이들 금속에 Be, Ni, Co, Ag, Pb, Cr 등을 첨가함으로써 수득된 합금이 바람직하다. 이들중에서, Cu는 기계적 특성(예: 강도, 탄성 모듈러스 등) 및 전기적 특성(예: 전도성 등)에서 더욱 바람직하다. 회로 패턴(6)의 두께는 바람직하게는 2 내지 30㎛, 더욱 바람직하게는 5 내지 20㎛이다.

그 다음, 예컨대 알칼리성 용액 등을 사용하는 습식 에칭에 의해 레지스트 패턴(4)을 제거한 후에는, 도전층(3)의 불필요한 부분이 제거된다(도 5). 도전층(3)의 불필요한 부분을 제거하기 위한 방법은 특별히 한정되지 않지만, 그 예로는 지지 기판(1)의 노출 부분 전체, 회로 패턴(6) 전체 및 더미 패턴(7) 일부를 마스킹하고 습식 에칭 등을 적용하는 것을 포함하는 방법이 있다. 이 방법에서, 예컨대 아크릴계 건식 필름 레지스트로 제조된 마스크가 사용되는 것이 바람직하며, 에칭용 용액으로서는 포타슘 페리시아나이드 유형, 포타슘 퍼망가네이트 유형, 소듐 메타실리케이트 유형 등의 수용액을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 사항은 단계 2를 구성한다.

[단계 3]

회로 패턴(6) 및 더미 패턴(7)이 전술된 방식으로 형성된 후, 상기 더미 패턴(7)을 지지 기판(1)의 불필요한 부분과 함께 하기 단계에 의해 제거한다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 지지 기판(1)의 하나의 표면(상부면)(1A)상에서, 모든 도전층(2), 회로 패턴(6) 및 더미 패턴(7)을 레지스트 (필름)(8)으로 덮고, 지지 기판(1)의 다른 표면 (기저면) 전체 표면을 레지스트 (필름)(9)으로 덮는다. 레지스트 (필름)(8, 9)으로서 예컨대 건식 필름 레지스트, 액상 레지스트 등을 사용하는 것이 바람직하며, 건식 필름 레지스트가 더욱 바람직하다. 건식 필름 레지스트중에서, 아크릴계 건식 필름 레지스트이 내산성 관점에서 특히 바람직하다.

그 다음, 도 6b에 도시된 바와 같이, 지지 기판(1)의 다른 표면 (기저면)(1B) 전체 표면을 덮고 있는 레지스트 (필름)(9)에 사진석판 공정을 가하여서, 지지 기판(1)상의 절연층(2) 및 회로 패턴(6)이 없는 지지 기판의 불필요한 부분(D)을 노출시킨다.

그 다음, 도 6c에 도시된 바와 같이, 지지 기판(1)의 다른 표면 (기저면)(1B)에 습식 에칭을 가하여 지지 기판의 불필요한 부분(D)을 더미 패턴(7)과 함께 동시에 제거한다. 습식 에칭을 위한 에칭용 용액은 지지 기판(1)의 물질 및 더미 패턴(7)(회로 패턴(6))에 따라 변하지만, 염화제2철, 염화제2구리 등의 수용액 등이 바람직하다.

이후에, 레지스트 (필름)(8, 9)을 완전히 제거하면, 도 6d에 도시된 인쇄 회로 기판(100)이 완성된다.

상기 도 1 내지 6을 언급하면서 설명된 인쇄 회로 기판(100)의 제조예는 반-부가 방법에 의한 제조예이다. 부가 방법에 의해 회로판을 제조하는 경우, 기본적으로는 전술된 도전층(3)을 제외한 동일한 단계가 적용된다.

본 발명의 제조방법에 의해 제조되는 인쇄 회로 기판은, 지지 기판(1)(금속 호일, 금속 박판 등)상에 절연층(2) (패턴)이 형성되며, 상기 절연층(2)상에 회로 패턴(6)이 형성된다. 절연 기판상에 형성된 회로 패턴을 포함하는 통상의 것과 비교하여 보면, 우수한 탄성을 나타내며 굴곡 가공성을 허용하는 관점에서 유리하다.

실시예

본 발명은 실시예를 참고하여 상세하게 설명되지만, 한정적인 것으로 간주되지는 않는다.

실시예 1

감광성을 갖는 폴리아미드 수지 전구체 용액을 건조 후의 두께가 24㎛가 되도록 20㎛-두께의 스테인리스 스틸 호일(SUS304 H-TA)상에 적용하며, 130℃에서 건조시켜 폴리이미드 수지 전구체의 코팅물을 수득하였다.

이 코팅물을 포토마스크를 통해 노광시켰다(파장: 405㎚, 노광 누적 에너지 700mJ/㎠). 노광 부분을 180℃로 가열한 후, 네거티브형 이미지를 패턴화시키기 위한 알칼리성 현상제를 사용하여 코팅물을 현상하였다. 패턴화된 폴리이미드 수지 전구체 코팅물을 세팅(이미드화)을 위해 350℃에서 가열하며, 이로 인해 소정의 패턴을 갖는 10㎛-두께의 폴리이미드제 기본층(절연층)이 제조되었다.

그 다음, 스테인리스 스틸 호일과 기본층(절연층) 전체상에 스퍼터링 증착 방법에 의해 300Å-두께의 Cr 박막 및 700Å-두께의 Cu 박막을 순서대록 형성시켰다.

이후에, 전술된 Cu 박막에 30㎛-두께의 아크릴계 건식 필름 레지스트를 접착시켰다.

그 다음, 전술된 건식 필름 레지스트에 사진석판 공정을 가하여서, 회로 패턴을 형성시키기 위한 개구부 및 더미 패턴을 형성시키기 위한 개구부를 형성시켰다. 회로 패턴을 형성시키기 위한 개구부 패턴은 15 내지 1500㎛의 폭, 세트당 4개이고, 84개의 세트가 피치 3㎜로 배열되며, 더미 패턴을 형성시키기 위한 개구부는 직선이고, 50㎛ 폭을 갖고, 복수개의 개구부가 피치 120㎛로 배열된다. 더미 패턴을 형성시키기 위한 개구부는, 상기 회로 패턴으로부터 100㎛ 내지 5㎜ 멀리에서 형성되었다.

Cu를 전기도금에 의해 전술된 개구부 패턴 내측에 침착시켜 14㎛-두께의 회로 패턴 및 더미 패턴을 형성시켰다. 도 8은 회로 패턴(6) 및 더미 패턴(7)의 설계도이다.

화학 에칭(에칭제: 알칼리성 수용액)에 의해 전술된 건식 레지스트 필름을 완전히 제거시킨 후, 도전체 패턴 전체 및 더미 패턴 일부를 아크릴계 건식 필름 레지스트를 사용하여 마스킹하고, 습식 에칭(에칭용 용액: 광망간칼륨 수용액)에 의해 Cr 박막 및 Cu 박막을 제거하였다.

아크릴계 건식 필름 레지스트를 사용하여, 상부면 및 스테인리스 스틸 호일의 하위면으로부터 스테인리스 스틸 호일, 회로 패턴, 기본층 및 더미 패턴의 전체 노출된 표면을 덮으며, 그 다음에 상기 스테인리스 스틸 호일의 불필요한 부분(기본층 및 회로 패턴이 없는 부분)을 사진석판 가공에 의해 노출시켰다.

그 다음, 에칭용 용액으로서 염화제2철 수용액을 사용하여 스테인리스 스틸호일의 하위면으로부터 습식 에칭을 적용하여 스테인리스 스틸 호일의 불필요한 부분 및 더미 패턴을 제거하였다. 잔여 레지스트 필름을 제거하여 인쇄 회로 기판을 완성시켰다.

(비교예 1)

더미 패턴을 형성시키기 위한 단계가 포함되지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로, 인쇄 회로 기판을 수득하였다.

(평가)

전술된 인쇄 회로 기판의 회로 패턴의 두께 및 그의 변형된 형태를 다음과 같이 측정하였다.

기본층(절연층)을 위한 선형 게이지(ZC-101, NIKON CORPORATION)의 "0" 지점을 세팅하고, 상기 기본층으로부터 기본 지점으로서 측정된 회로 패턴의 높이는 회로 패턴의 두께로 취급하였다. 측정되는 회로 패턴은 100㎛의 폭을 갖고, 162회 측정의 평균 및 표준편차를 계산하였다. 결과는 다음과 같다.

실시예 1: 평균 두께 14.0㎛, 표준편차 0.37㎛

비교예 1: 평균 두께 14.0㎛, 표준편차 0.74㎛

앞서 설명에서 분명해진 바와 같이, 본 발명의 인쇄 회로 기판의 제조방법은 더미 패턴의 제거를 위한 임의의 특별한 단계가 필요하지 않으므로 통상의 방법들에서 단계 횟수를 감소시키게 된다. 결과적으로, 두께 변화가 적은 회로 패턴을갖는 인쇄 회로 기판이 저비용으로 제조될 수 있다. 더미 패턴이 회로 패턴의 형상과 관계없이 형성될 수 있기 때문에, 더미 패턴의 형상을 더욱 유리하게 디자인할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 지지 기판의 하나의 표면상에 절연층을 소정의 패턴으로 형성시키는 단계,

   상기 절연층상에 회로 패턴을 형성시키는 한편, 상기 지지 기판의 하나의 표면상의 절연층이 없는 영역에 더미 패턴을 형성시키는 단계, 및

   절연층 및 회로 패턴이 없는 지지 기판의 불필요한 부분을 더미 패턴과 함께 용해시켜 제거하는 단계를 포함하는, 인쇄 회로 기판(printed circuit board)의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 더미 패턴이 200㎛ 이하의 패턴 폭을 갖는 인쇄 회로 기판의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지 기판을 스테인리스 스틸, Ni-Fe 합금, 구리, 알루미늄, 구리-베릴륨 또는 인청동(phosphor bronze)으로 제조하는 인쇄 회로 기판의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 절연층을, 감광성 물질을 함유하는 폴리이미드 수지로 제조하는 인쇄 회로 기판의 제조방법.