KR20060005022A - Printed circuit board and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인쇄 회로 기판 및 이의 제작 방법에 관한 것으로, 배리어막 패턴을 이용한 자기정렬 회로 및 돌기 형성공정을 통해 상하 층의 내부 회로가 금속 돌기를 통해 접속되는 인쇄회로 기판 및 이의 제작 방법을 제공한다. 여기서, 정렬 회로 및 돌기 형성공정은, 중심기판의 금속층 상에 내부 회로가 형성될 영역을 차폐하는 제 1 배리어막 패턴을 형성한 다음, 중심기판 양측면에 제 1 금속 도금층을 형성하고, 상기 제 1 금속 도금층 상에 선택적으로 상기 금속 돌기용 제 2 금속 도금층과 제 2 배리어막을 형성하고, 상기 제 1 배리어막 패턴과 상기 제 2 배리어막을 에칭 마스크로 하는 자기 정렬 에칭 공정을 실시하여 상기 제 1 금속 도금층 및 상기 금속층을 에칭하여 상기 금속돌기와 상기 내부 회로를 형성한 후, 상기 제 1 배리어막 패턴과 상기 제 2 배리어막을 제거한다. 이후에 절연층 및 동박을 적층한 다음, 절연층 및 동박이 적층된 기판을 중심기판으로 하는 자기 정렬 회로 및 돌기 형성공정을 계속적으로 실시하여 빌드업 다층 인쇄 회로 기판을 제공한다. The present invention relates to a printed circuit board and a method for manufacturing the same, and provides a printed circuit board and a method for manufacturing the same, in which internal circuits of upper and lower layers are connected through metal protrusions through a self-aligning circuit and a protrusion forming process using a barrier film pattern. . Here, in the alignment circuit and the protrusion forming process, the first barrier layer pattern is formed on the metal layer of the center substrate to shield the region where the internal circuit is to be formed, and then the first metal plating layers are formed on both sides of the center substrate. Selectively forming a second metal plating layer and a second barrier film for the metal projection on the metal plating layer, and performing a self-aligned etching process using the first barrier film pattern and the second barrier film as an etching mask to perform the first metal plating layer. And etching the metal layer to form the metal protrusion and the internal circuit, and then removing the first barrier layer pattern and the second barrier layer. Thereafter, the insulating layer and the copper foil are laminated, and then a self-aligning circuit and a projection forming step of using the substrate on which the insulating layer and the copper foil are laminated are continuously performed to provide a build-up multilayer printed circuit board.
이로써, 내부 회로와 구리 돌기를 동시에 형성할 수 있고, 구리 도금층을 한번에 두껍게 형성하지 않기 때문에 도금 편차를 없앨 수 있고, 구리 도금층이 식각되는 양을 줄일 수 있으며, 필요한 부분에 원하는 두께만큼의 도금층을 형성할 수 있고, 구리 돌기의 두께 및 폭을 목표로 하는 데로 쉽게 조절할 수 있다. 또한, 구리 돌기를 갖는 다층의 중심회로 기판의 제작시 재료비를 절감할 수 있어 비용절감을 할 수 있다. As a result, the internal circuit and the copper protrusions can be formed at the same time, since the copper plating layer is not formed thick at one time, the plating deviation can be eliminated, and the amount of etching of the copper plating layer can be reduced. Can be formed and can be easily adjusted to target the thickness and width of the copper protrusions. In addition, it is possible to reduce the material cost when manufacturing a multi-layered central circuit board having a copper projection can reduce the cost.
중심기판, 내부 회로, 구리 돌기, 다층 인쇄 회로 기판, 배리어막, 니켈 도금층, 구리 도금층, 자기 정렬 에칭공정Center Board, Internal Circuit, Copper Protrusion, Multilayer Printed Circuit Board, Barrier Film, Nickel Plating Layer, Copper Plating Layer, Self Alignment Etching Process
Description
도 1a 내지 도 1l은 종래의 빌드업 다층 인쇄 회로 기판의 제작 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 1A to 1L are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a conventional build-up multilayer printed circuit board.
도 2는 도 1a 내지 도 1l의 제작 방법에 따라 형성된 다층 인쇄 회로 기판의 문제점을 설명하기 위한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view illustrating a problem of a multilayer printed circuit board formed according to the manufacturing method of FIGS. 1A to 1L.
도 3a 내지 도 3f는 종래의 구리 돌기를 이용한 빌드업 다층 인쇄회로기판의 제작 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 3A to 3F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a build-up multilayer printed circuit board using a conventional copper protrusion.
도 4a 내지 도 4d는 별도 제작된 구리 돌기를 압착하여 형성된 다층 인쇄회로판의 제작 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 4A to 4D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a multilayer printed circuit board formed by pressing separately manufactured copper protrusions.
도 5a 내지 도 5i는 본 발명의 일 실시예에 따른 빌드업 다층 인쇄회로 기판의 제작방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 5A to 5I are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a build-up multilayer printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 다른 일 실시예들을 설명하기 위한 단면도들이다. 6 to 9 are cross-sectional views for describing other exemplary embodiments of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1, 30, 52, 100, 600, 700, 800, 900 : 중심기판1, 30, 52, 100, 600, 700, 800, 900: center board
2, 13, 18 : 도전층 3, 16, 100b : 관통구멍2, 13, 18:
4, 195 : 동박 5 : 충전체4, 195: copper foil 5: filler
6, 14, 200 : RCC 7, 56, 190 : 절연수지6, 14, 200: RCC 7, 56, 190: Insulation resin
8, 15 : 비아홀 11, 12 : 금속도금8, 15: via
17 : 도금층 20 : PSR17
32, 54, 170, 615, 715, 810, 910 : 내부 회로32, 54, 170, 615, 715, 810, 910: internal circuit
34 : 무전해 화학동 42, 46 : 동판34: electroless
36, 120, 160, 620, 720, 820 , 920: 니켈 도금층36, 120, 160, 620, 720, 820, 920: nickel plated layer
38, 130, 150, 610b, 710b, 730, 830, 930 : 구리 도금층38, 130, 150, 610b, 710b, 730, 830, 930: copper plating layer
40, 48, 58, 180, 630, 740, 840, 940 : 구리 돌기40, 48, 58, 180, 630, 740, 840, 940: copper protrusion
44 : 니켈판 50, 110, 140 : 감광막 패턴44
100a : 절연층 100c, 610a, 710a : 금속층100a:
본 발명은 인쇄 회로 기판 및 이의 제작 방법에 관한 것으로, 특히, 전기도금에 의해 형성된 구리 돌기를 이용한 빌드업 다층 인쇄 회로 기판의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a printed circuit board and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a method for manufacturing a build-up multilayer printed circuit board using copper protrusions formed by electroplating.
인쇄 회로 기판은 현재 제조되고 있는 많은 분야의 전자제품이 가장 기초가 되는 부품으로서 휴대폰, 세탁기, TV, 시스템 보드인 라우터, 서버, 인공위성 및 자동차에도 적용되는 등 그 활용분야가 대단히 높다. 또한, 최근에는 보다 소형화 를 위한 고밀도의 다층 인쇄회로기판이 핸드폰, PCS, IMT 2000, 노트북, 팜탑, 캠코더등과 BGA(Ball grid array), CSP(Chip Scale Packaging), MCM(Multi Chip Module)등과 같은 반도체용 패키지 기판에 많이 적용되고 있다. 이하, 상술한 인쇄 회로 기판의 종래의 제작 방법을 도면을 참조하여 설명한다. Printed circuit boards are the most basic components of many electronic products currently manufactured, and are widely used in mobile phones, washing machines, TVs, system boards such as routers, servers, satellites, and automobiles. In addition, recently, high-density multilayer printed circuit boards for miniaturization include mobile phones, PCS, IMT 2000, notebooks, palmtops, camcorders, ball grid arrays (CGA), chip scale packaging (CSP), and multi chip modules (MCM). It is applied to many package substrates for the same semiconductor. Hereinafter, the conventional manufacturing method of the above-mentioned printed circuit board is demonstrated with reference to drawings.
도 1a 내지 도 1l은 종래의 빌드업 다층 인쇄 회로 기판의 제작 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 1A to 1L are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a conventional build-up multilayer printed circuit board.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 양면에 동박이 입혀져 있는 중심기판(1)을 사용한다. 중심기판(1)의 상면과 하면이 도전체층을 접속하기 위해 드릴로 관통구멍(3)을 뚫고 그 관통구멍(3)에 도금을 실시하여 구멍 내부에 동박(4)을 형성한다. 이로써, 상면과 하면의 동박이 접속된다. 이후, 관통 구멍(3) 내부를 절연체 성분의 충전재(5)로 매립한다. 이후, 상면 및 하면에 위치한 동박을 패터닝하여 제 1 도전체층(2)을 형성한다. 1A and 1B, a
도 1c를 참조하면, 일면에 동박이 입혀져 있는 제 1 RCC(Resin Coated Copper Foil; 6)를 중심기판의 상하면에 압착하여 적층(Laminate)한다. 상기의 RCC는 동박의 일면에 접착성 절연수지(7)가 코팅된 것을 지칭한다. Referring to FIG. 1C, a first Resin Coated Copper Foil (RCC) 6 having copper foil coated on one surface thereof is pressed and laminated on the upper and lower surfaces of the center substrate. The RCC refers to an adhesive
도 1d를 참조하면, 제 1 RCC(6 및 7)의 표면에 비아홀을 형성하기 위한 부분의 동박을 에칭하여 절연수지를 노출시킨다(도 1d의 A 영역 참조). Referring to FIG. 1D, the copper foil of the portion for forming the via holes on the surfaces of the
도 1e를 참조하면, 레이져 드릴로 노출된 절연수지(7)를 제거하여 제 1 도전층(2)의 일부를 노출하는 제 1 비아홀(8)을 형성한다. Referring to FIG. 1E, the
도 1f 및 도 1g를 참조하면, 전체 구조상에 그 단차를 따라 무전해 도금 및 금속도금(11)을 실시한 다음 소정의 패터닝 공정을 실시하여 제 2 도전층(13)을 형성한다. 이로써, 제 1 비아홀(8)의 내부 영역에도 금속도금(12)이 이루어져 제 1 도전층(2)과 제 2 도전층(13)이 전기적으로 접속된다. 1F and 1G, the second
도 1h를 참조하면, 상기의 도 1c 내지 도 1g에서 설명한 공정을 반복하여 제 2 비아홀(14)을 형성한다. 즉, 제 2 RCC(14)를 상하면에 형성된 제 1 RCC(6 및 7) 상에 압착하여 적층한다. 이를 통해 제 1 비아홀(8)이 매립된다. 소정의 에칭 공정을 실시하여 제 2 RCC(14)상의 동막을 제거하여 절연 수지를 노출시킨다. 레이져 드릴로 노출된 절연수지를 제거하여 제 2 도전층(13)의 일부를 노출하는 제 2 비아홀(15)을 형성한다.Referring to FIG. 1H, the
도 1i를 참조하면, 층간 접속 및 부품의 실장을 위한 관통 구멍(16)을 소정의 드릴로 뚫는다. 즉, 상부 제 2 RCC(14), 상부 제 1 RCC(6), 중심기판(1), 하부 제 1 RCC(6) 및 하부 제 2 RCC(14)를 제거하여 관통 구멍(16)을 형성한다. Referring to FIG. 1I, a drill drills through
도 1j 및 도 1k를 참조하면, 전체 구조상에 무전해 도금 및 금속도금을 실시하여 비아홀 및 관통구멍의 내부에 도금층(17)을 형성하고, 소정의 패터닝 공정을 실시하여 제 3 도전층(18)을 형성하고, 관통 구멍(16)내에 내부 도전층을 형성한다. 이로써, 제 2 도전층(13)과 제 3 도전층(18)간이 전기적으로 접속되고, 관통구멍(16)에 의해 전기적으로 연결된다. Referring to FIGS. 1J and 1K, the electroless plating and metal plating are performed on the entire structure to form a
도 1l을 참조하면, 제 3 도전층(18) 간의 절연수지 상에 PSR(솔더마스크; 20)을 형성한다.Referring to FIG. 1L, a PSR (solder mask) 20 is formed on an insulating resin between the third
상술한 방법을 통해 다층의 인쇄 회로 기판을 제조할 수 있었다. 하지만, 최 근 전자제품의 소형화, 경량화, 박형화에 따라 인쇄회로판의 비아홀들의 직경도 점점 감소하는 추세이다. 따라서, 미세 비아홀을 일반적인 무전해 및 전기 도금방식을 이용하여 도금할 경우에는, 비아홀의 종횡비가 높기 때문에 비아홀의 내측면을 도금하기가 어렵고, 도금이 된다고 하더라도 도금 밀착력등 신뢰도에 문제가 발생한다. Through the above-described method, a multilayer printed circuit board could be manufactured. However, as the size of electronic products has become smaller, lighter, and thinner, the diameter of via holes in printed circuit boards is gradually decreasing. Therefore, when the fine via holes are plated by using a general electroless and electroplating method, since the aspect ratio of the via holes is high, it is difficult to plate the inner surface of the via holes.
도 2는 도 1a 내지 도 1l의 제작 방법에 따라 형성된 다층 인쇄 회로 기판의 문제점을 설명하기 위한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view illustrating a problem of a multilayer printed circuit board formed according to the manufacturing method of FIGS. 1A to 1L.
도 2를 참조하면, 동박을 구비하는 중심기판(1)을 사용한 빌드업 다층 인쇄회로기판의 제조공정에서는 기존의 동박(6)위에 무전해도금층(11a)과 전기도금층(11b)이 또다시 형성되므로 전체적으로 금속도체층의 두께가 두꺼워지게된다. 금속도체층의 두께가 두꺼워지게 되면 회로 패턴 제조를 위한 에칭 공정에서 미세한 회로 패턴을 제조할 수 없게 된다. 이는 에칭 공정에서 사용되는 에천트(etchant)가 일정한 에치 팩터(Etch Factor)를 가지므로 일정한 수준의 종횡비 이상으로 금속도체층을 에칭할 수 없기 때문이다. Referring to FIG. 2, in the manufacturing process of the build-up multilayer printed circuit board using the
또한, 비아홀의 하부 및 상부 영역에 비해 그 측벽에 도금된 도금층이 상대적으로 매우 얇다. 이로인해 측벽에 형성된 도금층(특히, 비아홀의 하부와 측벽영역의 경계면)에 소정의 크랙이 발생하여 전기적으로 단전되는 취약영역이 발생한다(도 2의 B영역 참조). In addition, the plating layer plated on the sidewall of the via hole is relatively very thin as compared to the lower and upper regions of the via hole. As a result, a predetermined crack is generated in the plating layer formed on the sidewall (particularly, the interface between the lower portion of the via hole and the sidewall region) to generate a weakly electrically disconnected region (see region B in FIG. 2).
또한, 상술한 방법에 의한 종래의 다층 인쇄 회로 기판은 ㎡ 당 수십만개 이상의 비아홀이 뚫어야 하기 때문에 가공속도가 매우 느려 생산성이 없는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해서는 설비투자비를 증가하여야 한다. In addition, the conventional multi-layer printed circuit board by the above-described method has a problem that there is no productivity because the processing speed is very slow because more than hundreds of thousands of via holes per
또한, 앞서 설명한 바와 같이 제 1 비아홀을 형성한 다음, 비아홀이 형성되지 않는 상부영역에 제 2 비아홀을 형성하여야 한다(도 1h 참조). 즉, 다층의 도전층을 전기적으로 연결하기 위해서는 제 1 비아홀과 제 2 비아홀을 엇갈리게 형성하여야 한다. 이로인해 비아홀이 형성된 영역에는 소정의 회로 소자를 장착하지 못하기 때문에 다층의 인쇄 회로기판상에 소정의 회로를 제작함에 있어서 많은 제한이 있게된다. 즉, 면적 손실과 같은 문제점이 발생한다. In addition, as described above, after forming the first via hole, a second via hole should be formed in the upper region where the via hole is not formed (see FIG. 1H). That is, in order to electrically connect the multilayer conductive layers, the first via hole and the second via hole must be alternately formed. As a result, since a predetermined circuit element cannot be mounted in a region where a via hole is formed, there are many limitations in manufacturing a predetermined circuit on a multilayer printed circuit board. That is, problems such as area loss occur.
상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해서 구리 돌기를 형성하여 상하 층간을 전기적으로 연결하는 AGP공정을 도입하였다. In order to solve the above-mentioned problems, an AGP process is formed in which copper protrusions are formed to electrically connect the upper and lower layers.
도 3a 내지 도 3f는 종래의 구리 돌기를 이용한 빌드업 다층 인쇄회로기판의 제작 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 3A to 3F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a build-up multilayer printed circuit board using a conventional copper protrusion.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 양면에 동박이 입혀져 있는 중심기판(30)의 동박을 에칭하여 내부 회로(32)를 형성한다. Referring to FIGS. 3A and 3B, the
도 3c 및 도 3d를 참조하면, 내부 회로(32)가 형성된 중심기판(30)의 양면에 무전해 화학동(34)을 형성하고, 니켈을 이용한 전기도금을 실시하여 중심기판(30)의 양면에 니켈 도금층(36)을 형성한다. Referring to FIGS. 3C and 3D, the
도 3e를 참조하면, 구리를 이용한 전기도금을 실시하여 중심기판(30)의 양면에 구리 도금층(36)을 형성한다. 이때 구리 도금층(36)은 80 내지 100㎛의 두께로 형성한다. Referring to FIG. 3E, the
도 3f를 참조하면, 내부 회로(32) 상부의 소정영역을 제외한 영역의 구리 도 금층(38)을 에칭하여 내부 회로(32)의 중심영역(30)에 구리 돌기(40)를 형성한 후, 니켈 도금층(36)과 무전해 도금층을 제거한다. 상술한 내부 회로 상에 구리 돌기가 형성된 중심기판 양면에 계속적인 적층 공정을 실시하여 다층 구조의 인쇄회로판을 제작할 수 있다. 이때, 각층간에 형성된 회로들의 전기적 연결은 구리 돌기를 통해 이루어진다. Referring to FIG. 3F, after the
상술한 돌기를 이용한 방법을 통해서는 비아홀을 형성하지 않기 때문에 비아홀로 인한 문제를 해결할 수 있다. 하지만, 구리 돌기를 형성하기 위해서는 약 80㎛이상의 두께의 구리 도금층을 형성하기 때문에, 전체 구리 도금층 두께의 약 10 내지 20%에 해당하는 도금 오차가 발생하는 문제가 있다. 또한, 구리 돌기를 제외한 모든 영역의 구리 도금층을 제거하기 때문에, 구리 도금층의 손실이 많아지게 되어 제조 단가가 높아지는 단점이 있다. 또한, 고가의 무전해 화학 도금공정을 실시하여야 하는 문제점이 있었다. Since the via hole is not formed through the above-described protrusion, the problem caused by the via hole can be solved. However, in order to form a copper protrusion, since a copper plating layer having a thickness of about 80 μm or more is formed, there is a problem in that a plating error corresponding to about 10 to 20% of the thickness of the entire copper plating layer occurs. In addition, since the copper plating layers of all regions except for the copper protrusions are removed, the loss of the copper plating layers increases, resulting in an increase in manufacturing cost. In addition, there has been a problem that an expensive electroless chemical plating process should be performed.
또한, 비아홀을 형성함으로 인해 발생하는 문제를 해결하기 위해 구리 돌기가 형성된 구리판을 외부에서 별도로 제작한 다음 이를 내부 회로가 형성된 중심기판의 상하면에 압착하여 빌드업 다층 인쇄회로판을 제작할 수 있다. In addition, in order to solve the problems caused by the formation of via holes, a copper plate having copper protrusions may be manufactured separately from the outside, and then pressed on the upper and lower surfaces of the center board on which the internal circuits are formed, thereby manufacturing a build-up multilayer printed circuit board.
도 4a 내지 도 4e는 별도 제작된 구리 돌기를 압착하여 형성된 다층 인쇄회로판의 제작 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 4A to 4E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a multilayer printed circuit board formed by pressing separately manufactured copper protrusions.
도 4a를 참조하면, 제 1 동판(42), 니켈판(44) 및 제 2 동판(46)이 순차적으로 적층된 소정의 도전성 판을 마련한다. 제 1 동판(42)은 후속 패터닝 공정을 통해 외부 회로가 될 도전성 동판이고, 제 2 동판(46)은 구리돌기가 형성될 도전성 동판이다. 따라서, 제 1 동판(42)은 얇게 형성하지만, 제 2 동판(46)은 약 100㎛ 두께로 형성한다. 또한, 니켈판(44)은 제 1 동판(42)과 제 2 동판(46)간의 패터닝시 각각의 판을 보호하기 위한 배리어 역할을 하는 막이다. Referring to FIG. 4A, a predetermined conductive plate in which the
도 4b를 참조하면, 제 2 동판(46)을 패터닝하여 구리돌기(48)를 형성한다. 상기 패터닝은 제 2 동판(46) 상에 리소 그라피 공정을 통해 감광막 패턴(50)을 형성한다. 상기 감광막 패턴(50)을 에칭마스크로 하는 에칭 공정을 실시하여 제 2 동판(46)을 제거하여 구리 돌기(48)를 형성한다. 소정의 스트립 공정을 실시하여 구리 돌기가 형성된 도전성 판을 마련한다. Referring to FIG. 4B, the
도 4c를 참조하면, 내부 회로(54)가 형성된 중심기판(52)을 마련한다. 즉, 양면에 동박이 입혀져 있는 중심기판(52)의 동박을 에칭하여 내부 회로(54)를 형성한다. Referring to FIG. 4C, a
도 4d를 참조하면, 구리 돌기(48)가 형성된 도전성 판을 양면에 내부 회로(54)가 형성된 중심기판(52)에 압착되도록 한다. 이때, 도전성 판의 구리 돌기(58)와, 중심기판(52)의 내부회로(54)가 전기적으로 접속되도록 한다. 또한, 도전성 판과 중심회로 기판(52)사이를 절연성 수지(56)로 가득채운다. 이후, 도전성 판의 제 1 동판(42)을 패터닝 하여 외부 회로를 제작할 수 있다. Referring to FIG. 4D, the conductive plate on which the
상술한 바와 같이 구리 돌기가 형성된 도전성 판을 무수히 압착하여 원하는 개수의 층을 갖는 인쇄회로기판을 제작할 수 있다. 하지만, 도전성 판과 중심기판을 압착함에 있어서, 조그마한 정렬오차가 발생할 경우 다층으로 적층된 회로기판전체가 불량이 되는 문제가 발생한다. 또한, 미리 만들어진 3층의 소정 판을 사용 하여야만 하므로 재료가 제한되고, 제작 단가가 높아지게 된다. As described above, the conductive plate on which the copper protrusions are formed may be pressed to produce a printed circuit board having a desired number of layers. However, in the crimping of the conductive plate and the center board, there is a problem that the entire circuit board laminated in a multilayer becomes defective when a small alignment error occurs. In addition, since the predetermined three-layer predetermined plate must be used, the material is limited, and the manufacturing cost increases.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 자기 정렬 회로 및 돌기(Self-Align circuit and bump) 형성공정을 통해 다층의 중심기판의 양측면에 내부 회로패턴과 구리 돌기를 동시에 형성할 수 있고, 두꺼운 구리 도금층 형성시 발생하는 도금 오차를 방지할 수 있고, 구리 도금층의 막대한 손실을 미연에 방지할 수 있으며, 하부 회로패턴과 상부 구리 돌기간의 정렬 오차를 방지할 수 있는 빌드업 다층 인쇄 회로 기판 및 이의 제작 방법을 제공함을 그 목적으로 한다. Therefore, in order to solve the above problems, the present invention can simultaneously form internal circuit patterns and copper protrusions on both sides of the multi-layered central substrate through a self-aligning circuit and bump forming process. The build-up multilayer printed circuit board which can prevent the plating error occurring when the copper plating layer is formed, prevent the enormous loss of the copper plating layer in advance, and prevent the alignment error between the lower circuit pattern and the upper copper bump. Its purpose is to provide a method for producing the same.
본 발명에 따른 중심기판과, 상기 중심기판상에 형성된 적어도 한층의 내부 회로와, 상기 내부 회로 상에 형성된 적어도 한층의 배리어막 및 상기 배리어막상에 형성된 적어도 한층의 금속돌기를 포함하며, 상기 내부 회로와 금속돌기가 동시에 형성되는 인쇄 회로 기판을 제공한다. A central substrate according to the present invention, at least one internal circuit formed on the central substrate, at least one barrier film formed on the internal circuit and at least one metal protrusion formed on the barrier film, the internal circuit Provided is a printed circuit board on which a metal protrusion is formed.
또한, 배리어막 패턴을 이용하여 내부 회로와 금속돌기를 동시에 형성할 수 있는 자기정렬 회로 및 돌기 형성공정을 통해 상하 층의 내부 회로가 금속 돌기를 통해 접속되는 인쇄 회로 기판의 제작 방법을 제공한다. The present invention also provides a method of manufacturing a printed circuit board in which internal circuits of upper and lower layers are connected through metal protrusions through a self-aligning circuit and a protrusion forming process that can simultaneously form an internal circuit and a metal protrusion using a barrier film pattern.
상기에서, 상기 배리어막 패턴, 상기 내부 회로 및 상기 금속돌기는 적어도 한층으로 형성될 수 있다. The barrier layer pattern, the internal circuit, and the metal protrusion may be formed in at least one layer.
여기에서, 상기 자기 정렬 회로 및 돌기 형성공정은, 중심기판의 금속층 상에 내부 회로가 형성될 영역을 보호하는 제 1 배리어막 패턴을 형성하는 단계와, 제 1 배리어막 패턴이 형성된 상기 중심기판 양측면에 제 1 금속 도금층을 형성하는 단계와, 상기 제 1 금속 도금층 상에 선택적으로 제 2 배리어막을 형성하는 단계 및 상기 제 1 배리어막 패턴과 상기 제 2 배리어막을 에칭 마스크로 하는 자기 정렬 에칭 공정을 실시하여 상기 제 1 금속 도금층 및 상기 금속층을 에칭하여 상기 금속돌기와 상기 내부 회로를 형성하는 단계를 포함한다. The self-aligning circuit and the protrusion forming process may include forming a first barrier layer pattern on a metal layer of the central substrate, the first barrier layer pattern protecting a region where an internal circuit is to be formed, and both side surfaces of the central substrate on which the first barrier layer pattern is formed. Forming a first metal plating layer on the substrate, selectively forming a second barrier film on the first metal plating layer, and performing a self-aligned etching process using the first barrier film pattern and the second barrier film as an etching mask. By etching the first metal plating layer and the metal layer to form the metal protrusions and the internal circuit.
상기의 제 1 금속도금층을 형성하는 단계 후에, 상기 제 1 금속도금층 상에 선택적으로 상기 금속 돌기용 제 2 금속 도금층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 또한, 상기 금속돌기와 상기 내부 회로를 형성하는 단계 후에, 상기 제 1 배리어막 패턴과 상기 제 2 배리어막을 제거하는 단계를 더 포함할 수도 있고, 뿐만 아니라 상기 금속돌기와 상기 내부 회로를 형성하는 단계 후에, 상기 내부 회로와 상기 금속 돌기가 형성된 상기 중심기판의 상하에 절연층 및 도체층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. After the forming of the first metal plating layer, the method may further include selectively forming the second metal plating layer for the metal protrusions on the first metal plating layer, and further, forming the metal protrusions and the internal circuit. The method may further include the step of removing the first barrier layer pattern and the second barrier layer, as well as after the forming of the metal protrusion and the internal circuit, the internal circuit and the metal protrusion formed thereon. The method may further include forming an insulating layer and a conductor layer above and below the center substrate.
상기 배리어막 패턴은 상기 내부회로 및 상기 구리돌기와의 에칭 특성이 다른 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제 1 및 제 2 금속 도금층 형성시 전기적 특성이 다른 물질을 사용할 수 있다. The barrier layer pattern may be formed of a material having different etching characteristics from the internal circuit and the copper protrusion. In addition, when the first and second metal plating layers are formed, materials having different electrical characteristics may be used.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like numbers refer to like elements in the figures.
본 발명의 자기 정렬 회로 및 돌기 형성공정은 동박상에 목표로 하는 회로 패턴과 동일한 패턴의 제 1 배리어막을 형성하고, 제 1 배리어막 상에 소정의 두께로 형성된 도금층 상에 목표로 하는 돌기와 동일한 패턴의 제 2 배리어막을 형성한 다음, 제 1 및 제 2 배리어막을 에칭마스크로 하는 에칭 공정을 통해 회로패턴과 돌기를 동시에 형성할 수 있는 공정을 지칭한다. 이때, 제 1 및 제 2 배리어막은 회로패턴 및 돌기와의 에칭 특성이 다른 물질을 사용한다. 여기서, 제 1 배리어막은 에칭 특성이 다른 도전성 물질을 사용할 수 있고, 제 2 배리어막은 에칭 특성이 다른 도전성 물질 또는 비 도전성 물질을 사용할 수 있다. The self-aligning circuit and the protrusion forming step of the present invention form a first barrier film having the same pattern as the target circuit pattern on the copper foil, and the same pattern as the target protrusion on the plating layer formed with a predetermined thickness on the first barrier film. After the formation of the second barrier film, the process refers to a process of simultaneously forming a circuit pattern and a projection through an etching process using the first and second barrier films as an etching mask. In this case, the first and second barrier films use materials different in etching characteristics from the circuit pattern and the protrusions. Here, the first barrier film may use a conductive material having different etching characteristics, and the second barrier film may use a conductive material or non-conductive material having different etching characteristics.
이하, 상술한 자기 정렬 회로 및 돌기 형성공정을 이용한 본 발명의 인쇄 회로 기판의 제작방법의 예를 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, an example of the manufacturing method of the printed circuit board of the present invention using the above-described self-aligning circuit and the protrusion forming step will be described in detail with reference to the drawings.
도 5a 내지 도 5i는 본 발명의 일 실시예에 따른 빌드업 다층 인쇄회로 기판의 제작방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 5A to 5I are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a build-up multilayer printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5a를 참조하면, 상하면에 금속층(100c)이 형성된 중심기판(100)을 제작한다. 중심기판(100)으로 절연층(100a)을 중심으로 양면에 동이 입혀진 양면 동입힘 적층판을 사용한다. 또한, 중심기판(100)으로 양면, 다층의 기판을 사용할 수도 있다. 양면 동입힘 적층판에 소정의 관통홀을 형성하고, 관통홀의 내측벽에 소정의 도금층을 형성하여 상하의 금속층을 연결할 수 있다. 이후, 소정의 충전체(100b)로 관통구멍을 매립하여 상하의 금속층이 연결된 중심기판(100)을 제작할 수 있다. 상기의 금속층(100c)으로는 구리를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 충전체로 (100b)는 잉크, 수지와 같은 절연성 물질을 사용하는 것이 바람직하다. Referring to FIG. 5A, a central substrate 100 having a
도 5b를 참조하면, 내부 회로가 형성될 영역에 제 1 니켈 도금층 패턴(120)을 형성한다. Referring to FIG. 5B, the first nickel
이를 위해 먼저 중심기판(100)의 상부 및 하부면에 감광막을 도포한 다음, 소정의 마스크를 이용한 사진식각공정을 실시하여 제 1 감광막 마스크 패턴(110)을 형성한다. 사진 식각공정은 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정을 지칭한다. 상술한 방법에 의해 형성된 제 1 감광막 마스크 패턴(110)은 내부 회로가 형성될 영역은 개방되고, 나머지 영역은 감광막에 의해 차폐된 패턴으로 형성된다. 제 1 감광막 마스크 패턴(110)을 도금 레지스트로 사용하는 니켈 도금 공정을 실시하여 제 1 감광막 마스크 패턴(110)에 의해 노출된 영역에 제 1 니켈 도금층(120)을 형성한다. 니켈 도금은 전기 도금 및 무전해 도금과 같은 다양한 표면 처리 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 이와 같이 감광막 마스크 패턴을 이용하여 전체 중심기판(100)상에 니켈 도금층을 형성하지 않고, 목표로 하는 영역에만 효과적으로 제 1 니켈 도금층 패턴(120)을 형성할 수 있으며, 제 1 니켈 도금층 패턴(120)을 배리어막으로 이용하여 후속공정에서 구리 돌기와 내부 회로 패턴을 동시에 형성할 수 있게된다. 이에 상술한 이유로 인해 본 발명에서는 니켈뿐만 아니라 하부의 동박과의 식각차(에칭 특성차)를 갖는 어떠한 도전성의 물질을 사용할 수도 있다. 예를 들어 금속페이스트를 인쇄할 수도 있다. To this end, first, a photoresist film is coated on upper and lower surfaces of the center substrate 100, and then a photolithography process using a predetermined mask is performed to form the first
이후, 소정의 스트립 공정을 통해 제 1 감광막 마스크 패턴(110)을 제거한다. Thereafter, the first
도 5c를 참조하면, 하부의 제 1 니켈 도금층 패턴(120)이 형성된 중심기판(100) 상하면에 제 1 구리 도금층(130)을 형성한다. 제 1 구리 도금층(130)은 표면처리를 위한 다양한 도금공정을 통해 형성될 수 있고, 본실시예에서는 전기도금을 통해 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 구리 도금층(130)은 후속공정을 통해 형성될 구리돌기의 전체 높이의 10 내지 90% 정도의 높이로 형성한다. 이로써, 구리돌기 전체를 한번의 도금과 식각을 통해 형성함으로 인한 구리 도금층의 손실과 식각의 어려움을 해결할 수 있다. 이로써, 비용절감을 할 수 있고, 도금 편차를 없앨 수 있다. Referring to FIG. 5C, a first
도 5d를 참조하면, 제 1 구리 도금층(130) 상부에 선택적으로 구리 돌기용 제 2 구리 도금층(150)과 제 2 니켈 도금층(160)을 형성한다. Referring to FIG. 5D, a second
선택적으로 제 2 구리 도금층(150)과 제 2 니켈 도금층(160)을 형성하기 위해, 먼저 제 1 구리 도금층(130) 상부에 감광막을 도포한다. 소정의 감광막 마스크를 이용한 사진식각공정을 실시하여 제 2 감광막 마스크 패턴(140)을 형성한다. 제 2 감광막 마스크 패턴(140)은 구리 돌기가 형성될 영역의 제 1 구리 도금층(130)은 노출시키고 구리 돌기가 형성되지 않는 영역은 차폐한다. 또한, 제 2 감광막 마스크 패턴(140)에 의해 노출되는 영역은 목표로 하는 구리 돌기와 동일한 형상과 동일한 폭을 갖는다. In order to selectively form the second
제 2 감광막 마스크 패턴(140)을 도금 레지스트로 사용하는 도금공정을 실시하여 제 2 구리 도금층(150)을 형성한다. 제 2 구리 도금층(150)은 전기 도금공정을 통해 형성되는 것이 바람직하다. The second
이때, 제 1 및 제 2 구리 도금층(130 및 150)은 후속 공정을 통해 본 발명의 구리 돌기를 형성하게 된다. 이에 구리 돌기의 높이를 정한 다음, 앞서 설명한 바와 같이 제 1 구리 도금층(130)으로 10 내지 90% 정도 높이로 형성하였을 경우, 제 2 구리 도금층(150)은 90 내지 10%의 높이로 형성함으로써, 목표로 하는 높이의 구리 돌기를 형성하게 된다. 또한, 감광막 패턴의 높이와 도금편차와 같은 공정여건에 따라 제 1 및 제 2 도금층의 도금 높이가 다양하게 변화할 수 있다. 본 실시예에서는 제 1 구리 도금층(130)으로 전체 구리 돌기 높이의 50 내지 80%의 높이로 형성하고, 제 2 구리 도금층(150)으로 전체 구리 돌기 높이의 20 내지 50%의 높이로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에서는 적어도 2번 이상의 구리 도금층을 형성하여 목표로 하는 구리 돌기를 형성할 수도 있다. 이에 관해서는 후술하도록 한다. 뿐만 아니라 제 2 구리 도금층을 형성하지 않고 한번의 도금을 통해서도 목표로 하는 구리 돌기를 형성할 수 있다. At this time, the first and second
상술한 바와 같이 제 2 감광막 마스크 패턴(140)에 의해 노출된 구리 돌기 영역의 제 1 구리 도금층(130) 상에 제 2 구리 도금층(150)을 형성한 다음, 니켈 도금 공정을 실시하여 제 2 구리 도금층(150) 상에 제 2 니켈 도금층(160)을 형성한다. 본 발명에서는 니켈 도금층 뿐만 아니라 하부의 동막과의 식각 특성이 다른 도전성의 물질을 사용할 수도 있다.As described above, the second
이와 같이 구리 돌기가 형성될 영역의 제 1 구리 도금층(130) 상에 제 2 구리 도금층(150)과 제 2 니켈 도금층(160)을 형성한 다음, 소정의 스트립 공정을 통해 제 2 감광막 마스크 패턴(140)을 제거한다. As such, after forming the second
도 5e 및 도 5f를 참조하면, 제 1 및 제 2 니켈 도금층(120 및 160)을 에칭 마스크로 하는 제 1 에칭 공정을 실시하여 구리 돌기(180)와 내부 회로(170)를 형성한다. 노출된 제 1 및 제 2 니켈 도금층(120 및 160)을 제 2 에칭 공정을 통해 제거한다. Referring to FIGS. 5E and 5F, a first etching process using the first and second
상기의 제 1 에칭 공정은 제 1 및 제 2 니켈 도금층(120 및 160) 보다 제 1 및 제 2 구리 도금층(130 및 150)에 대한 식각특성이 다른(에칭 율이 각기 다른) 에천트를 이용하여 실시한다. 본 실시예에서는 제 1 에칭 공정의 에쳔트로 염화동을 이용한 에칭을 실시하되, 제 1 및 제 2 니켈 도금층(120 및 160)을 에칭 마스크즉, 배리어막으로 하여 제 1 니켈 도금층(120) 하부영역(즉, 구리 돌기가 형성될 영역)을 제외한 영역의 제 1 구리 도금층(130)을 제거하고, 제 2 니켈 도금층(160) 하부영역(즉, 내부 회로 영역)를 제외한 영역의 금속층(100c)을 제거함으로써, 제 1 및 제 2 구리 도금층(130 및 150)으로 이루어진 구리 돌기(180)를 형성하고, 내부 회로(170)를 형성한다. 이와 같이 본 발명은 기 형성된 배리어막을 이용하여 구리 돌기와 내부 회로를 동시에 형성할 수 있다. The first etching process uses an etchant having a different etching rate (different etching rate) for the first and second
이후 제 2 에칭 공정을 실시하여 구리 돌기(180) 상부에 잔류하는 제 1 니켈 도금층(120)과 내부 회로(170) 상에 노출된 제 2 니켈 도금층(160)의 일부를 제거한다. 제 2 에칭 공정은 제 1 및 제 2 구리 도금층(130 및 150) 보다 제 1 및 제 2 니켈 도금층(120 및 160)에 대한 에칭 특성이 다른 에천트를 이용하되, 본 실시예에서는 염화철을 이용하는 것이 바람직하다. 물론 제 2 에칭 공정을 실시하지 않고 다음 공정을 진행 할 수 있다. Thereafter, a second etching process is performed to remove a portion of the first
본 발명에서는 상술한 각공정의 단계마다 소정의 세정공정을 함께 실시할 수도 있다. 이 뿐만 아니라, 이때, 각각의 구리 도금층내에 전기적 특성이 다른 금속을 주입하여 목적하는 특성의 수동소자(R, L, C)를 제조할 수 있다. In the present invention, a predetermined washing step may be performed together for each step of the above-described steps. In addition, at this time, the passive element (R, L, C) of the desired characteristics can be manufactured by injecting a metal having different electrical characteristics into each copper plating layer.
도 5g를 참조하면, 내부 회로(170)와 구리 돌기(180)가 형성된 중심기판(100)의 상하에 RCC(200)을 적층한다. Referring to FIG. 5G, the
상기의 RCC(200)는 동박(195)의 일면에 접착성 절연수지(190)가 코팅된 것을 지칭한다. 소정의 압착공정을 통해 중심기판(100)의 상하면에 RCC(200)를 적층하되, RCC(200)표면의 상부 동박(195)과 구리 돌기(180)가 전기적 및 물리적으로 접속되도록 한다. The
이후, 상술한 도 5b 및 도 5f에서 설명한 공정을 계속적으로 반복 적용하여 다층의 내부 회로(250) 및 이들을 연결하는 구리 돌기(240)를 형성할 수 있다. Subsequently, the process described above with reference to FIGS. 5B and 5F may be repeatedly applied to form a multilayer internal circuit 250 and a
즉, 도 5h 및 도 5i에서와 같이 RCC(200)의 동박 상에 제 3 니켈 도금층 패턴(210)을 형성한 다음, 그 상부에 제 3 구리 도금층(220)을 형성한다. 제 3 구리 도금층(220) 상에 제 4 구리 도금층 패턴(230)을 형성하고, 그 상부에 제 4 니켈 도금층 패턴(미도시)을 형성한다. 이후 에칭 공정을 실시하여 제 3 및 제 4 니켈 도금층(210) 하부를 제외한 영역의 제 3 및 제 4 구리 도금층(220 및 230)을 에칭하고, RCC(200) 상의 동박(195)을 에칭하여 상부 구리 돌기(180)와 상부 내부 회로(250)를 형성한다. 이후, 잔류하는 제 3 및 제 4 니켈 도금층(210)을 제거한다. 이로써, 내부 회로(170)와 상부 내부 회로(250)가 구리 돌기(180)에 의해 접속되고, 그 상부에 상부 구리 돌기(240)가 형성된다. 또한, 상부 구리 돌기(240)는 RCC 층( 미도시)을 한층 더 적층할 경우 그 상부의 회로와 접속된다.That is, as shown in FIGS. 5H and 5I, a third nickel
상술한 바와 같이 본 발명은 니켈 도금층을 에칭 마스크로 이용하여 구리 돌기와 내부 회로를 동시에 형성할 수 있고, 전체 구조상에 제 1 구리도금과 마스크를 이용한 선택적 구리 도금을 실시하여 구리 돌기 형성시 구리도금층의 에칭량을 줄일 수 있다. As described above, the present invention can simultaneously form a copper protrusion and an internal circuit by using a nickel plating layer as an etching mask, and perform selective copper plating using a first copper plating and a mask on the entire structure to form a copper protrusion when forming a copper protrusion. The etching amount can be reduced.
뿐만 아니라 본 발명의 자기 정렬 회로 및 구리 돌기 형성공정을 응용하여 구리 돌기의 형상(높이, 폭, 적층되는 막의 개수등등)을 매우 다양하게 제조할 수 있다. 예를 들어, 다수의 구리도금층이 적층된 형태의 구리 돌기를 형성할 수도 있고, 또한, 계단형의 단차를 갖는 모양의 구리 돌기를 형성할 수 있고, 그 폭이 종래에 비해 얇게 형성할 수 있다. 또한, 상술한 공정을 통해 완정된 빌드업 다층 인쇄 회로 기판상에 소정의 PSR을 형성할 수도 있다. In addition, by applying the self-aligning circuit and the copper protrusion forming process of the present invention, it is possible to manufacture a variety of shapes of the copper protrusions (height, width, the number of laminated films, etc.). For example, it is possible to form a copper protrusion in which a plurality of copper plating layers are laminated, or to form a copper protrusion having a stepped step, and the width thereof can be formed thinner than in the prior art. . In addition, a predetermined PSR may be formed on the build-up multilayer printed circuit board completed through the above-described process.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 다른 일 실시예들을 설명하기 위한 단면도들이다. 6 to 9 are cross-sectional views for describing other exemplary embodiments of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명은 중심기판(600)의 금속층(610a)과 그 상부에 별도의 금속도금층(610b)을 형성한 다음, 그 상부에 본 발명의 자기 정렬 회로 및 구리 돌기 형성공정을 실시하여 한층 구리 도금층으로 이루어진 구리 돌기(630)와 두층의 금속층으로 이루어진 내부 회로(615)를 형성할 수 있다. Referring to FIG. 6, the present invention forms a
즉, 중심기판(600)의 금속층(610a) 상에 도금 공정을 통해 금속도금층(610b)을 형성한다. 금속도금층(610b) 상부 중 내부 회로가 형성될 영역에 제 1 니켈 도금층 패턴(620)을 형성한다. 상기의 제 1 니켈 도금층 패턴(620)은 도 5에서 설명 한 바와 같이 감광막 패턴을 이용하여 선택적으로 니켈 도금층을 형성한다. 이후, 전체 구조상에 구리 도금층을 형성하고, 그 상부에 구리 돌기가 형성될 영역에 제 2 니켈 도금층 패턴(미도시)을 형성한다. 제 2 니켈 도금층 패턴 또한 제 1 니켈 도금층 패턴(620)과 동일한 방법으로 형성할 수 있다. 이후, 제 1 및 제 2 니켈 도금층(620)을 에칭 마스크로 하는 자기정렬 에칭을 실시하여 구리 도금층, 금속층(610a)과 금속도금층(610b)을 식각한 다음, 노출된 제 1 및 제 2 니켈 도금층(620)을 제거하여 구리 돌기(630)와 내부 회로(615)를 형성한다. 이때, 구리 도금층은 도 5에서 설명한 바와 같이 감광막을 이용하여 구리 돌기가 형성될 영역에만 선택적으로 형성하여 구리 돌기(630)를 형성할 수 있다. 즉, 구리 도금층 패턴과 그 상부에 제 2 니켈 도금층 패턴을 형성한 다음, 자기 정렬 에칭 공정을 통해 금속층(610a)과 금속도금층(610b)을 식각하여 구리 돌기(630) 하부에 다수의 금속층으로 이루어진 내부 회로(615)을 형성할 수 있다. That is, the
이 뿐만 아니라, 제 2 니켈 도금층 대신 포지티브 포토 레지스트를 이용할 수 있다. 이를 통해 제 2 니켈 도금층을 도금하기 위한 공정과, 제 2 니켈 도금층을 제거하기 위한 공정을 생략할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이 구리 도금층을 형성한 다음, 그 상부에 포지티브 포토 레지스트를 이용한 감광막 패턴을 형성한다. 상기의 포지티브 포토 레지스트 특성상 빛에 노광된 영역이 잔류하게 되어, 이를 이용한 감광막 패턴은 앞서 설명한 제 2 니켈 도금층과 동일한 패턴으로 형성된다(구리 돌기 영역 차폐). 다음으로, 감광막 패턴과 제 1 니켈 도금층(620)을 에칭 마스크로 하는 자기 정렬 에칭 공정을 실시하여 구리 돌기(630)와 내부 회로(615) 를 형성할 수 있다. 이후, 소정의 스트립 공정을 통해 감광막 패턴을 제거한다. 이와 같이 포지티브 포토 레지스트를 이용한 감광막 패턴을 통해 빌드업 다층 인쇄회로 기판의 제작 공정을 단순화 할 수 있고, 제작 비용을 줄일 수 있다. In addition to this, a positive photoresist may be used instead of the second nickel plating layer. As a result, a process for plating the second nickel plating layer and a process for removing the second nickel plating layer may be omitted. That is, after forming a copper plating layer as described above, a photosensitive film pattern using a positive photoresist is formed thereon. Due to the positive photoresist characteristic, the region exposed to light remains, and the photoresist pattern using the same is formed in the same pattern as the second nickel plating layer described above (copper protrusion region shielding). Next, a self-aligned etching process using the photosensitive film pattern and the first
도 7을 참조하면, 다층의 금속층으로 이루어진 내부 회로(715)와 그 상부에 다층의 구리 도금층으로 이루어진 구리 돌기(740)를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 7, an
여기에서 내부 회로(715)와 구리 돌기(740)는 자기 정렬 공정을 통해 동시에 형성되지만, 이를 구성하는 각각의 금속층과 구리 도금층은 다양한 방법으로 형성되고 에칭될 수 있다. 예를 들어 금속층(710a)이 형성된 중심기판(700)의 양면에 금속 도금층(710b)을 형성하고, 그 상부에 제 1 니켈 도금층 패턴(720)을 형성한다. 전체 구조상에 제 1 및 제 2 구리 도금층(730a 및 730b)을 형성하고, 그 상부에 감광막 패턴을 이용한 제 3 구리 도금층(730c)을 형성한다. 이후 제 3 구리 도금층(730c) 상에 제 2 니켈 도금층 패턴(미도시)을 형성한다. 이후 제 1 및 제 2 니켈 도금층(720)을 에칭 마스크로 하는 자기 정렬 에칭공정을 통해 제 1 내지 제 3 구리 도금층(730a 내지 730c)을 에칭하여 구리 돌기(740)를 형성하고, 금속도금층(710b)과 금속층(710a)을 에칭하여 내부 회로(715)를 형성한다. 이후, 잔류하는 니켈 도금층을 제거한다. 물론 이에 한정되지 않고, 제 1 내지 제 3 구리 도금층(730a 내지 730c)은 하나의 도금층으로 형성할 수 있다. 이를 위해 제 1 니켈 도금층 패턴(720) 상에 감광막 패턴을 두껍게 형성한다. 감광막 패턴은 구리 돌기가 형성된 영역의 제 1 니켈 도금층 패턴(720)을 개방하도록 형성한다. 개방된 제 1 니켈 도금층(720) 상에 구리 도금층을 선택적으로 형성할 수 있다. 이로써, 구리 돌 기(740)를 형성할 수 있다. 또한. 구리 도금층 상에 제 2 니켈 도금층을 형성한 다음 감광막 패턴을 제거하고, 자기 정열 에칭 공정을 실시하여 내부 회로를 형성할 수도 있다. 또한, 제 1 구리 도금층(730a)을 제 1 니켈 도금층(720)이 형성된 중심 기판(700)상에 도금한 다음, 감광막 패턴을 이용하여 구리 돌기(740)가 형성될 영역에 선택적으로 제 2 및 제 3 구리 도금층(730b 및 730c)을 형성할 수도 있다. 물론 이뿐만 아니라 다양한 공정의 순서와 방법이 적용될 수 있다. Here, the
도 8을 참조하면, 계단형 단차를 갖는 구리 돌기(840)와 내부 회로(810)를 동시에 형성할 수 있다. 이 또한 상술한 도 5에서 설명한 니켈 도금층을 이용하여 자기정렬로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 8, a
즉, 금속층이 형성된 중심기판(800)상에 제 1 니켈 도금층 패턴(820a)을 형성한다. 그 상부에 제 1 구리 도금층(830a)을 형성하고, 그 상부에 제 2 니켈 도금층 패턴(820b)을 형성한다. 제 2 니켈 도금층 패턴(820b) 상에 감광막 패턴을 이용하여 구리 돌기가 형성될 영역에 제 2 구리 도금층(830b)을 형성하고, 그 상에 제 3 니켈 도금층 패턴(미도시)을 형성한다. 상기에서 제 2 니켈 도금층 패턴(820b)의 크기 보다 제 3 니켈 도금층 패턴이 더 작게 형성된다. 이후 제 1 내지 제 3 니켈 도금층 패턴(820a 및 820b)을 에칭 마스크로 하는 에칭 공정을 실시하여 소정의 단차를 갖는 구리 돌기(840)와 내부 회로(810)를 형성한다. That is, the first nickel
도 9를 참조하면, 상하층의 내부 회로(910)를 연결하기 위한 구리 돌기(940)의 폭을 매우 좁게 형성할 수도 있다. Referring to FIG. 9, the width of the
즉, 금속층이 형성된 중심기판(900)상에 제 1 니켈 도금층 패턴(920a)을 형 성한다. 제 1 니켈 도금층 패턴(920a) 상에 제 1 구리 도금층(930a)을 형성하고, 그 상부에 제 2 니켈 도금층 패턴(920b)을 형성한다. 제 2 니켈 도금층 패턴(920b) 상에 감광막을 이용하여 제 2 구리 도금층(930b)을 형성하고 그 상부에 제 3 니켈 도금층 패턴(920c)을 형성한다. 제 3 니켈 도금층 패턴(920c)상에 제 3 구리 도금층(930c)을 형성하고, 제 3 구리 도금층(930) 상에 제 4 니켈 도금패턴(미도시)을 형성한 다음, 제 1 내지 제 4 니켈 도금패턴(920)을 에칭 마스크로 하는 에칭 공정을 실시하여 매우 얇은 폭을 갖는 구리 돌기(940)와 그 하부에 내부회로(910)를 동시에 형성할 수 있다. 이때, 다층의 구리 도금층이 형성될 수 있고, 이는 구리 돌기의 높이에 따라 적어도 2층 이상의 도금층을 형성하는 것이 바람직하다. 뿐만 아니라, 제 1 구리 도금층(930a) 및 제 2 구리 도금층(930b) 형성시, 적어도 한층의 도금층내에 전기적 특성이 다른 도체층을 형성하여 목적하는 특성의 수동소자를 제조할 수 있다. That is, the first nickel
상기에서 감광막 패턴은 액상의 감광막을 적어도 1회 이상 도포한 다음, 마스크를 이용한 사진식각공정을 통해 형성될 수도 있으며, 필름 형태의 레지스트를 롤러 압착방식을 이용하여 중심기판의 상면 및 하면에 압착할 수도 있다. 또한, 다층으로 이루어진 중심기판을 적층할 경우, 밀착력을 증가시키기 위하여 내부 회로와 구리돌기가 형성된 중심기판의 상부 및 하부에 산화층(Oxide)을 형성할 수도 있다. 또한, 상기와 같이 산화층이 형성된 중심기판의 상부 하면에 절연층의 역할을 하는 프리프레그와 동박, 또는 RCC를 진공상태에서 일정한 온도와 압력을 가하여 내부 회로와 상부 회로가 될 동박이 구리 돌기를 통해 접속될 수 있다. 이는 진 공상태에서 소정의 온도와 압력을 가하게 될 경우, 프리프레그와 RCC의 절연성분을 관통하여, 동박과 구리 돌기 사이에 물리적인 접촉이 가능하게 되어 층간이 전기적으로 접속될 수 있다. 이러한 기판을 다시 중심기판으로 하여 또 다른 한층을 더 형성할 수 있다. 본 발명의 구리 도금층은 구리 뿐만 아니라 소정의 불순물이 더 참가 될 수도 있고, 또한, 도금층의 전기적 특성을 변화시키기 위한 소정의 금속물질이 사용될 수도 있다. The photoresist pattern may be formed by applying a liquid photoresist at least once and then using a photolithography process using a mask. The photoresist may be pressed onto the top and bottom surfaces of the center substrate by roller pressing. It may be. In addition, in the case of stacking a multi-layered central substrate, an oxide layer may be formed on the upper and lower portions of the central substrate on which the internal circuit and the copper protrusion are formed to increase the adhesion. In addition, the prepreg and the copper foil serving as the insulating layer on the upper lower surface of the center substrate on which the oxide layer is formed as described above, or the copper foil to be the internal circuit and the upper circuit by applying a constant temperature and pressure to the RCC under vacuum. Can be connected. When a predetermined temperature and pressure are applied in a vacuum state, it penetrates through the insulating component of the prepreg and the RCC, and physical contact is possible between the copper foil and the copper protrusion, and the interlayers can be electrically connected. Another substrate can be further formed by using the substrate as a center substrate again. In the copper plating layer of the present invention, a predetermined impurity may further participate in addition to copper, and a predetermined metal material may be used to change the electrical properties of the plating layer.
따라서, 상술한 바와 같이 본 발명은 별도의 내부 회로 형성을 위한 에칭 공정을 실시하지 않을 수 있다. 또한, 구리 도금층을 한번에 두껍게 형성하지 않기 때문에 도금 편차를 없앨 수 있고, 그 상부에 목표로 하는 두께만큼의 별도의 도금층을 감광막을 이용하여 선택적으로 형성한 다음, 이전에 형성된 구리 도금층을 식각하여 구리 돌기를 형성하여 구리 도금층이 식각되는 양을 줄일 수 있다. 즉, 필요한 부분에 원하는 두께만큼의 도금층을 형성할 수 있다. 이로써, 구리 돌기를 갖는 다층의 중심회로 기판의 재료비를 절감할 수 있고, 비용절감을 할 수 있다. 또한, 회로에 대응하여 회로 두께나 구리 돌기의 두께 및 폭을 목표로 하는 데로 쉽게 조절할 수 있다. 또한, 한번의 식각공정을 실시하여 한번에 구리 돌기와 내부 회로를 동시에 형성할 수 있다. Therefore, as described above, the present invention may not perform an etching process for forming a separate internal circuit. In addition, since the copper plating layer is not formed thick at one time, plating variation can be eliminated, and a separate plating layer having a target thickness is selectively formed on the upper portion of the copper plating layer by using a photosensitive film, and then the copper plating layer previously formed is etched to copper. By forming protrusions, the amount of etching of the copper plating layer may be reduced. That is, the plating layer of the desired thickness can be formed in a required part. Thereby, the material cost of the multi-layered central circuit board having the copper protrusions can be reduced, and the cost can be reduced. In addition, it can be easily adjusted to target the circuit thickness or the thickness and width of the copper projection corresponding to the circuit. In addition, one etching process may be performed to simultaneously form a copper protrusion and an internal circuit at a time.
상술한 바와 같이, 본 발명은 자기 정렬 회로 및 돌기 형성공정을 통해 내부 회로와 구리 돌기를 동시에 형성할 수 있어 층간 접속을 완성하는 빌드업 다층 인쇄 회로 기판을 제조할 수 있다. As described above, the present invention can form an internal circuit and a copper protrusion at the same time through a self-aligning circuit and a projection forming step, thereby manufacturing a build-up multilayer printed circuit board for completing the interlayer connection.
또한, 별도의 내부 회로 형성을 위한 에칭 공정을 실시하지 않고, 한번의 식각공정을 실시하여 한번에 구리 돌기와 내부 회로를 동시에 형성할 수 있다. In addition, the copper protrusion and the internal circuit may be simultaneously formed by performing one etching process without performing an etching process for forming a separate internal circuit.
또한, 얇은 두께의 제 1 구리 도금층을 형성한 다음, 그 상부에 구리 돌기가 형성될 영역에 선택적으로 제 2 구리 도금층을 형성하여 구리 돌기 영역을 제외한 영역의 제 1 구리 도금층을 제거하여 구리 돌기를 형성함으로 인해 구리 도금층을 한번에 두껍게 형성하지 않기 때문에 도금 편차를 없앨 수 있고, 구리 도금층이 식각되는 양을 줄일 수 있다.In addition, after forming the first copper plating layer of a thin thickness, and selectively forming a second copper plating layer in the region where the copper protrusions are to be formed thereon to remove the first copper plating layer in the region except the copper protrusion region to remove the copper protrusions By forming, the copper plating layer is not formed thick at one time, thereby eliminating the plating variation, and reducing the amount of etching of the copper plating layer.
또한, 필요한 부분에 원하는 두께만큼의 도금층을 형성할 수 있고, 구리 돌기를 갖는 다층의 중심회로 기판의 제작시 재료비를 절감할 수 있어 비용절감을 할 수 있다. In addition, a plating layer having a desired thickness can be formed on a required portion, and material costs can be reduced when fabricating a multi-layered central circuit board having copper protrusions, thereby reducing costs.
또한, 내부 회로에 대응하여 구리 돌기의 두께 및 폭을 목표로 하는 데로 쉽게 조절할 수 있다.In addition, it can be easily adjusted to target the thickness and width of the copper protrusion corresponding to the internal circuit.
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