KR20060114647A - 더블 액세스형 가요성 회로기판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기계적 특성, 내약품성, 절연 신뢰성 및 칫수 안정성이 양호한 더블 액세스형 가요성 회로기판을 제공한다. 본 발명은 도체층(1)의 일면에 감광성 베이스층(2)을 배치하여 적층판을 형성하고, 상기 도체층에 에칭가공하여 배선 패턴을 형성하며, 상기 배선 패턴의 노출면에 상기 도체층과 마찬가지의 감광성 폴리이미드로 이루어지는 피복층(3)을 배치하고, 상기 두 피복층을 포토에칭 가공하여 개구하며, 상기 배선 패턴의 양면에 접속 랜드(4)를 형성하는 것을 특징으로 하는 더블 액세스형 가요성 회로기판의 제조방법에 관한 것이다.

가요성 회로기판, 도체층, 배선 패턴

Description

더블 액세스형 가요성 회로기판의 제조방법{Method for producing flexible circuit board of double access type}

도 1의 (a) 내지 도 1의 (e)는 본 발명의 일 실시예의 공정을 나타내는 설명도이다.

**주요 도면부호의 부호설명**

1: 도체층 2: 감광성 폴리이미드 베이스층

3: 감광성 폴리이미드 커버층 4: 접속 랜드

본 발명은 도체층의 양면에 접속용 개구부를 형성한 더블 액세스형 가요성 회로기판의 제조방법에 관한 것으로, 특히 한쪽 면을 구리로 피복한 가요성 회로기판의 구조를 기초로 하는 가요성 회로기판의 제조방법에 관한 것이다.

베이스면에도 접속 랜드를 형성한 더블 액세스형 프린트 배선판을 제조하는 방법으로서, 프리펀치법이 닛간고교 신문사 발행(1998년, 누마쿠라 켄지 저), '고밀도 플렉시블 기판 입문'에 기재되어 있다. 이에 따르면, 동박(銅箔)과 베이스 필름 사이에 접착제를 개재하여 맞선 동박적층판(copper clad laminates)(3층재)을 제조할 때, 미리 홀(hole) 가공을 실시한 접착제 부착 베이스 필름을 사용함으로써, 도체의 양면으로부터 접속할 수 있는 가요성 회로기판을 제조할 수 있다.

근래, 동박적층판은 내열성이나 회로 전체의 박형화, 할로겐 프리와 난연성의 양립에 대한 요구에 대응하기 위하여, 동박과 폴리이미드층 사이에 접착제를 두지 않는 무접착제 동박판(2층재라고 함)의 적용 범위가 넓어지고 있다. 2층재를 사용하여 더블 액세스형 프린트 배선판을 제조할 때의 베이스 필름층으로의 접속 랜드의 형성방법으로서, 스크린 인쇄 등에 의해 접속 랜드부를 피하여 폴리이미드 니스를 도포하여 건조시키는 방법이 있지만, 미소한 개구가 불가능하다는 등, 설계의 자유도가 낮다는 과제가 있다.

그 밖에, 레이저 가공, 플라즈마 가공으로 베이스 필름층에 접속 랜드를 형성하는 방법이 있는데, 레이저 가공은 단공(單孔) 처리이기 때문에 생산성이 낮고, 랜드에 부착한 소성 이물질을 제거하는 공정이 필요하기 때문에 생산 비용이 올라간다. 또한, 플라즈마 가공은 일괄 처리가 가능하지만, 전처리로서 마스킹 공정이 필요하기 때문에 생산성이 낮다.

이 문제들을 해결하기 위하여, 예를 들어, 일본 특허공개2000-156555호 공보에, 도체회로용 금속박의 한쪽 면에 폴리이미드 전구체 니스를 도포하고 건조하여 폴리이미드 전구체층을 형성하고, 폴리이미드 전구체에 포토리소그래피법에 사용되는 포토레지스트를 코팅하여, 노광, 현상(現像)에 의해 랜드 액세스용 개구부를 설치하며, 그 후 구리 패턴을 에칭 공법으로 제조한 후, 폴리이미드 전구체층을 고온에서 이미드화함으로써 더블 액세스형 가요성 회로기판을 제조할 수 있는 것이 기 재되어 있다.

또한, 가부시키가이샤 도레이 리서치센터의 '일렉트로닉스용 레지스트의 최신동향'(2003년 1월 5일 발행)에, 상기 방법의 2층재의 베이스 필름으로서 포토레지스트 기능을 가지는 감광성 폴리이미드를 이용할 수도 있다. 감광성 폴리이미드의 구체예로서, 폴리이미드 전구체에 에스테르 결합이나 이온 결합을 통하여 감광기를 도입한 네가티브형 감광성 폴리이미드 전구체, 측쇄에 o-니트로벤질에스테르기를 가지는 구조로 한 포지티브형 감광성 폴리이미드가 기재되어 있다.

폴리이미드 전구체를 사용하여 절연층을 차례로 형성하는 공정에서는, 폴리이미드 전구체는 피복재료로서는 약하고, 또한 배선 패턴 형성공정에서의 포토레지스트 현상의 약알카리액에 침지하여 가수분해함으로써 표층이 열화한다. 이 때문에, 배선 패턴 형성공정에서는 절연층을 약액으로부터 보호하는 것, 및 액세스용 개구부로부터 노출한 도체층을 보호하는 것을 목적으로, 약점착 테이프를 보호필름으로서 사용할 필요가 있어, 생산성이 나쁘다(기계적 특성, 내약품성).

또한, 배선 패턴 형성공정에서는, 도체층 구리의 에칭에 의해 노출된 폴리이미드 전구체의 면도 강한 산에 의해 가수분해를 받아 취약한 층을 형성하게 되어, 커버코트의 밀착성, 절연 신뢰성이 문제가 된다(기계적 특성, 내약품성). 더욱이, 현상 및 열경화 공정이 한 면씩 차례로 이루어지는 것이나, 이미드화 반응에서의 체적 수축을 피할 수 없기 때문에(칫수 안정성), 뒤집힘이 발생할 우려가 있다(칫수안정성).

본 발명은 상술한 점을 고려하여 이루어진 것으로, 기계적 특성, 내약품성, 절연 신뢰성 및 칫수 안정성이 양호한 더블 액세스형 가요성 회로기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 도체층의 일면에 감광성 폴리이미드의 피복층을 배치하여 적층판을 형성하고, 상기 도체층에 에칭 가공에 의해 배선 패턴을 형성하며, 상기 배선 패턴의 노출면에 상기 도체층과 마찬가지의 감광성 폴리이미드로 이루어지는 피복층을 배치하고, 상기 두 피복층을 포토에칭 가공하여 개구하며, 상기 배선 패턴의 양면에 접속 랜드를 형성하는 것을 특징으로 하는 더블 액세스형 가요성 회로기판의 제조방법을 제공한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

(실시예)

이하, 본 발명에 있어서, 베이스 필름의 재료로서 포지티브형 감광성 폴리이미드를 사용한 경우에 대하여 설명한다. 여기서 사용하는 포지티브형 감광성 폴리이미드는 그 목적의 특성에 따라 여러가지를 선택하여 사용할 수 있다.

도 1의 (a) 내지 도 1의 (e)는 본 발명의 일 실시예에서의 공정을 순서대로 나타낸 것이다. 도 1의 (a)는 본 발명에 따른 방법에서의 첫번째 공정을 나타낸 것으로, 도체층(1)의 일면에 감광성 폴리이미드층(2)을 형성한다.

이어서, 도체층(1)을 에칭 가공하여 배선 패턴을 형성한다(도 1의 (b)). 그 후, 배선 패턴의 노출면에 감광성 폴리이미드 베이스층(2)과 마찬가지의 감광성 폴 리이미드를 사용하여 감광성 폴리이미드 커버층(3)을 형성한다(도 1의 (c)). 양면에 감광성 폴리이미드층을 포토에칭 가공하여 개구함으로써(도 1의 (d)), 배선 패턴의 양면에 접속 랜드를 형성한 더블 액세스형 가요성 회로기판을 제조할 수 있다(도 1의 (e)).

감광성 폴리이미드 베이스층(2) 및 감광성 폴리이미드 커버층(3)은 크게 나누어 유기용제 현상의 네가티브형과, 알칼리 현상의 포지티브형의 2가지 종류의 것을 이용할 수 있다. 감광성 폴리이미드 베이스층(2) 및 감광성 폴리이미드 커버층(3)에는 절연막의 화학성분 안에 폴리이미드보다 화학적 특성, 기계적 특성이 떨어지는 아크릴이나 에폭시 등의 가교성분을 포함하지 않기 때문에, 절연막으로서 뛰어난 특성을 가진다.

예를 들어, 감광성 폴리이미드의 구체적인 예로서, 비감광성 용매 가용형 폴리이미드에 퀴논 디아지드 화합물을 혼합하여 포지티브형 감광성 폴리이미드로 한 반응현상형 레지스트가 있다(비특허문헌 2).

그리고, 감광성 폴리이미드 중에서도 폴리이미드에 퀴논 디아지드 화합물을 혼합한 포지티브형 감광성 폴리이미드를 사용하는 것이 바람직하다. 이 포지티브형 감광성 폴리이미드는 시판되고 있는 일반적인 것이어도 좋고, 시판되는 용매 가용형 퀴논 디아지드 화합물을 혼합하여, 감광성을 부여한 것이어도 좋다. 예를 들어, 알칼리 현상형 포지티브형 감광성 폴리이미드로서 닛산카가쿠 가부시키가이샤 제품 RN-902 등을 사용할 수 있다.

이어서, 도 1의 (a) 내지 도 1의 (e)에 나타낸 본 발명에 따른 제조방법의 각 공정을 설명한다.

먼저, 동박(1)의 일면에 포지티브형 감광성 폴리이미드(2)를 설치한다(도 1의 (a)). 이것은 스크린 인쇄법으로 동박(1)의 일면에 포지티브형 감광성 폴리이미드를 도포하고, 이어서 건조시킴으로써 이루어진다. 이에 의해, 도체층인 동박(1)의 감광성 베이스층(2)이 형성된다.

이어서, 동박(1)의 다른 면에 포토 레지스트 필름을 라미네이트하고, 포토리소그래프법에 의해 도체 회로 패턴에 대응한 에칭 레지스트의 패턴을 형성한다. 그리고, 동박(1)의 다른 면을 에칭함으로써 배선 패턴을 형성하고, 에칭 레지스트를 제거함으로써 도체회로를 형성한다(도 1의 (b)).

계속하여, 배선 패턴 위에, 스크린 인쇄법에 의해 포지티브형 감광성 폴리이미드층(3)을 도포하여 건조시키면, 감광성 커버층(3)이 형성된다(도 1의 (c)).

그 후, 감광성 베이스층(2) 및 감광성 커버층(3)을 동박(1)의 양면으로부터 노광 마스크(도시하지 않음)를 통하여 고압 수은등 등을 사용하여 노광한 후, 수산화 나트륨 등의 알칼리 용액으로 현상하며, 이어서 알코올 등의 유기용매를 함유하는 수용액이나 온수에 의해 린스하여 노광부분을 제거한다. 이에 의해, 감광성 베이스층(2), 감광성 커버층(3)에 대하여 동시에 접속 랜드부(4)가 형성된다(도 1의 (d)).

마지막으로 대기 분위기 또는 질소 분위기 중에서 감광성 베이스층(2) 및 감광성 커버층(3)의 폴리이미드를 일괄 가열하여 용제 및 감광제를 휘발 제거한다.

이와 같이 하여, 베이스층(2) 및 커버층(3)으로부터의 액세스가 가능한 더블 액세스형 한쪽 면 가요성 회로기판이 완성된다(도 1의 (e)).

(다른 실시예)

상기 실시예에서는 포지티브형 감광성 폴리이미드를 사용하였지만, 산, 알칼리에 내성이 있는 것이면 그 목적의 특성에 따라 여러가지 선택하여 사용할 수 있으며, 유기용제 현상형 네가티브형 감광성 폴리이미드를 사용하여도 좋다. 예를 들어, 유기용제 현상형 네가티브형 감광성 폴리이미드로서, 후지필름 일렉트로닉스 메터리얼사 제품의 'Durimide 7000' 시리즈를 사용할 수 있다.

본 발명은 상술한 바와 같이, 도체층의 일면에 내약품성이 뛰어난 감광성 폴리이미드를 배치하여 적층판을 형성하고, 배선 패턴을 형성한 후, 양면 동시에 접속 랜드를 형성하는 제조방법이기 때문에, 배선 패턴 형성시에 재료가 열화되지 않아, 기계특성, 내약품성 및 절연 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 폴리이미드를 사용한, 양면 일괄 접속랜드 형성공정이기 때문에, 체적수축이나 뒤집힘이 개선된다.

Claims (4)

1. 도체층의 일면에 감광성 폴리이미드의 피복층을 배치하여 적층판을 형성하고,

   상기 도체층에 에칭 가공하여 배선 패턴을 형성하며,

   상기 배선 패턴의 노출면에 상기 도체층과 마찬가지의 감광성 폴리이미드로 이루어지는 피복층을 배치하고,

   상기 두 피복층을 포토에칭 가공하여 개구하며, 상기 배선 패턴의 양면에 접속 랜드를 형성하는 것을 특징으로 하는 더블 액세스형 가요성 회로기판의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 감광성 폴리이미드는 알칼리 현상형의 포지티브형 감광성 폴리이미드인 것을 특징으로 하는 더블 액세스형 가요성 회로기판의 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 알칼리 현상형의 포지티브형 감광성 폴리이미드는 유기용매 가용형 폴리이미드에 퀴논 디아지드 화합물을 혼합하여 이루어지는 것인 것을 특징으로 하는 더블 액세스형 가요성 회로기판의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 감광성 폴리이미드는 유기용제 현상형 네가티브형 감광성 폴리이미드인 것을 특징으로 하는 더블 액세스형 가요성 회로기판의 제조방법.

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