KR20060061479A - 양면 배선기판의 제조방법 - Google Patents

양면 배선기판의 제조방법 Download PDF

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Abstract

준비된 폴리이미드 기판의 한 면에 제 1 시드층을 형성하는 단계; 제 1 시드층 위에 제 1 도금층을 형성하는 단계; 폴리이미드 기판의 한 면에 반대인 다른 면으로부터 입구와 저면에서의 직경이 동일하도록 폴리이미드 기판만을 가공하여 비아 홀을 형성하는 단계; 폴리이미드 기판의 다른 면에 제 2 시드층을 형성하는 단계; 제 2 시드층을 포함하는 폴리이미드 기판의 다른 면이 평탄화되도록 제 2 도금층을 형성하는 단계; 및 제 1 및 제 2 도금층 위에 포토 레지스트를 도포하고 기설정된 패턴에 대응하여 노광 및 현상을 거쳐 패터닝을 수행하고, 포토 레지스트를 박리하는 단계를 포함하는 양면 배선기판의 제조방법이 개시된다.
배선기판, 레이저, 양면, 비아홀, 파인피치, 시드층, 드릴

Description

양면 배선기판의 제조방법{Method for making double sides wiring substrate}
도 1은 본 발명에 따른 양면 배선기판의 제조방법을 보여주는 공정도이다.
본 발명은 양면 배선기판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리드패턴 형성 후에 비아 홀을 형성함으로써 양면의 비아 홀 패턴 얼라인이 정확하게 이루어지고 레이저 식각에 의해 파인피치의 구현이 가능한 양면 배선기판의 제조방법에 관한 것이다.
전자부품으로서 사용되는 양면 테이프캐리어 등과 같은 양면 배선기판에서는 일반적으로 이너리드(inner lead) 등의 배선패턴을 기판 표면에 형성하고 비아 홀(via hole), 그라운드 패턴(ground pattern) 등의 각종 홀 패턴을 그 이면에 형성한다.
비아 홀은 절연체 기판을 관통하고 도전성 리드에 이르는 관통공으로써 그 벽면에 금속을 도금함으로써 표면에 형성된 리드와 이면을 전기적으로 도통시키는 역할을 한다.
비아 홀의 가공법으로서는 웨트 에칭, 레이저 가공, 기계드릴 등이 적용되고 있다.
비아 홀을 가공하는 방법을 개략적으로 살펴보면, 먼저 폴리이미드 재질의 절연체 기판의 양면에 무전해 구리도금 등으로 수 미크론 정도의 금속층을 형성한다.
그리고, 이면에 포토레지스트를 도포한 후 원하는 비아 홀 패턴을 포토리소그래피 기술을 이용하고 패터닝하고, 형성된 패턴에 따라서 노광 및 현상하여 금속층을 노출시킨다.
이어 노출된 금속층을 에칭하고 다음에 잔류 포토레지스트를 박리하면, 금속층에 비아 홀 패턴이 형성되기 때문에 원하는 비아 홀 형성위치의 절연체 기판이 노출된다.
뒤이어 비아 홀 패턴이 형성되는 금속층을 에칭 마스크로서 강알칼리 용액에 침지하고 노출된 절연체 기판을 웨트 에칭하여 표면의 리드에 이르도록 절연체 기판을 완전 제거함으로써 그 부분에 관통공을 형성하여 원하는 비아 홀을 얻을 수 있다.
한편, 최근 고밀도화의 요구가 높아짐에 따라 리드 폭의 좁은 피치화, 다핀화가 진행되고 있고, 예를 들어 리드 폭 40㎛ 이하에 대하여 리드 스페이스가 40㎛인 좁은 피치의 제품에 적용할 경우 비아 홀도 이와 같이 극히 폭이 좁은 리드 상에 형성시키지 않으면 안 된다.
비아 홀은 랜드로부터 삐져나오는 것이 허용되지 않아서 비아 홀 구멍의 지름은 랜드의 폭보다 작게 형성할 필요가 있다.
그러나, 상기한 바와 같이, 웨트 에칭법에 따라서 절연체의 용해에 의한 관통공을 형성하는 때에는 사이드 에칭이라고 불리는 횡방향의 에칭도 동시에 진행되기 때문에 관통공의 벽면이 수직으로 형성되지 않고 테이퍼를 형성함으로써 절연체 기판 표면의 개구 직경이 이면의 개구 직경보다 커지게 된다.
또한, 리드패턴의 고밀도화에 수반하여 비아 홀도 고밀도화 되지 않으면 안 되지만 이를 위해서는 인접하는 비아 홀 간의 거리도 당연히 작아지기 때문에 사이드 에칭에 의한 절연체 기판 표면의 개구 직경의 확대는 비아 홀 고밀도화의 저해 요인이 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 비아 홀을 형성할 때 발생되는 비아 홀 내부의 직경의 불균일성 등과 같은 비아 홀의 형상에 관한 문제를 극소화한 양면 배선기판의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 레이저 식각에 의해 파인피치의 구현이 가능한 양면 배선기판의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적과 특징 및 이점은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 보다 명확하게 이해될 것이다.
본 발명에 따르면, 준비된 폴리이미드 기판의 한 면에 제 1 시드층을 형성하 는 단계; 제 1 시드층 위에 제 1 도금층을 형성하는 단계; 폴리이미드 기판의 한 면에 반대인 다른 면으로부터 입구와 저면에서의 직경이 동일하도록 폴리이미드 기판만을 가공하여 비아 홀을 형성하는 단계; 폴리이미드 기판의 다른 면에 제 2 시드층을 형성하는 단계; 제 2 시드층을 포함하는 폴리이미드 기판의 다른 면이 평탄화되도록 제 2 도금층을 형성하는 단계; 및 제 1 및 제 2 도금층 위에 포토 레지스트를 도포하고 기설정된 패턴에 대응하여 노광 및 현상을 거쳐 패터닝을 수행하고, 포토 레지스트를 박리하는 단계를 포함하는 양면 배선기판의 제조방법이 개시된다.
바람직하게, 제 1 및 제 2 시드층과 제 1 및 제 2 금속층의 노출된 부분을 커버하도록 실장용 도전층을 형성하는 단계와, 폴리이미드의 노출된 부분을 비도전성 솔더 레지스트로 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 기설정된 패턴은 제 1 도금층에서 그라운드 패턴과 비아 랜드에 대응하고, 제 2 도금층에서 리드패턴과 비아 홀 패턴에 대응한다.
바람직하게, 비아 홀은 레이저 빔 또는 기계 드릴에 의해 형성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법을 보여주는 공정도이다.
도 1을 참조하면, 20 내지 200㎛ 두께의 폴리이미드 기판(10)을 준비한다(도 1(a)).
이어 도 1(b)와 같이, 기판(10)의 이면에 바람직하게 1㎛ 이하의 제 1 시드 층(20)을 형성한다. 제 1 시드층(20)은 Ni, Pd, Cr 또는 Cu 중의 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 스퍼터 또는 무전해 도금으로 형성한다.
선택적으로, 제 1 시드층(20)을 형성하고, 연속적으로 그 위에 구리 등을 이용한 배선용 도금층(30)을 형성할 수 있다.
이어, 도 1(d)에서 보여주는 바와 같이, 시드층(20)이 형성된 이면에 반대되는 표면에서 레이저 빔 또는 기계 드릴을 이용하여 폴리이미드 기판(10)만을 가공하여 비아 홀(12)을 형성한다. 형성되는 비아 홀(12)은 미리 설정된 비아 홀 패턴에 대응하여 형성된다.
이와 같이, 폴리이미드 기판만을 가공하기 때문에 레이저 빔이나 기계 드릴과 같이 드릴링 소스에 대한 선택의 폭을 넓힐 수 있다는 이점이 있다. 특히, 레이저 빔을 이용함으로써, 미세한 직경의 비아 홀을 형성할 수 있기 때문에 고밀도화되어 미세한 선폭을 갖는 리드패턴에 대응할 수 있게 된다.
특히, 종래기술에 있어서는 사이드 에칭이라고 불리는 횡방향의 에칭도 동시에 진행되기 때문에 관통공의 벽면이 수직으로 형성되지 않고 테이퍼를 형성되었지만, 본 발명에 따르면, 비아홀(12)의 측면과 시드층(20)이 이루는 각도는 100°를 넘지 않고 거의 수직을 이룬다.
비아 홀(12)을 형성한 후, 도 1(e)과 같이, 폴리이미드 기판(10) 전면에 제 2 시드층(20a)을 스퍼터 또는 무전해 도금으로 형성하고, 도 1(f)와 같이, 그 위에 전면이 평탄화되도록 제 2 도금층(30a)을 형성한다.
도 1(g)를 참조하면, 제 1 및 제 2 도금층(30, 30a) 전면에 포토 레지스트 (40)를 도포하고, 제 1 도금층(30)이 형성된 이면에는 그라운드 패턴과 비아 랜드에 대응하고, 제 2 도금층(30a)이 형성된 표면에는 리드패턴과 비아 홀 패턴에 대응하도록 노광 및 현상을 거쳐 패터닝을 수행한다. 포토레지스트는 액상 또는 드라이 필름을 이용할 수 있다.
이어, 도 1(h)와 같이, 포토 레지스트(40)에 대한 패터닝이 완료된 후, 포토 레지스트(40)를 박리한다.
도 1(i)를 참조하면, 노출된 제 1 및 제 2 시드층(20, 20a)과 제 1 및 제 2 금속층(30, 30a)을 커버하도록 실장용 도전층(50)을 형성하며, 바람직하게 금이나 주석이 이용될 수 있다.
또한, 노출된 폴리이미드 기판(10) 위에는 기판보호를 위한 비도전성의 솔더 레지스트(60)를 도포한다.
상기의 실시예에서는 도면에 도시된 대로, 상부측을 표면이라고 하였고, 하부측을 이면이라고 하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 반대로 공정을 수행해도 동일한 결과를 얻을 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기한 실시예에 국한되어서는 안되며, 이하에 서술되는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 여러 가지의 이점을 갖는다.
먼저, 폴리이미드 기판만을 가공하기 때문에 레이저 빔이나 기계 드릴과 같이 드릴링 소스에 대한 선택의 폭을 넓힐 수 있다는 이점이 있다.
또한, 레이저 빔을 이용함으로써, 비아 홀의 입구와 저면에서의 직경의 차이를 최소화할 수 있다는 이점이 있다. 이와 함께, 미세한 직경의 비아 홀을 형성할 수 있기 때문에 고밀도화되어 미세한 선폭을 갖는 리드패턴에 대응할 수 있다.

Claims (4)

  1. 준비된 폴리이미드 기판의 한 면에 제 1 시드층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 시드층 위에 제 1 도금층을 형성하는 단계;
    상기 폴리이미드 기판의 한 면에 반대인 다른 면으로부터 입구와 저면에서의 직경이 동일하도록 상기 폴리이미드 기판만을 가공하여 비아 홀을 형성하는 단계;
    상기 폴리이미드 기판의 다른 면에 제 2 시드층을 형성하는 단계;
    상기 제 2 시드층을 포함하는 상기 폴리이미드 기판의 다른 면이 평탄화되도록 제 2 도금층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 도금층 위에 포토 레지스트를 도포하고 기설정된 패턴에 대응하여 노광 및 현상을 거쳐 패터닝을 수행하고, 상기 포토 레지스트를 박리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 배선기판의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 시드층과 상기 제 1 및 제 2 금속층의 노출된 부분을 커버하도록 실장용 도전층을 형성하는 단계와, 상기 폴리이미드의 노출된 부분을 비도전성 솔더 레지스트로 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 배선기판의 제조방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기설정된 패턴은 상기 제 1 도금층에서 그라운드 패턴과 비아 랜드에 대응하고, 상기 제 2 도금층에서 리드패턴과 비아 홀 패턴에 대응하는 것을 특징으로 하는 양면 배선기판의 제조방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 비아 홀은 레이저 빔 또는 기계 드릴에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 양면 배선기판의 제조방법.
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