KR20070004929A - 인쇄회로기판 세트들에서 횡연결들을 생성하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 유연성 있는 방식으로 1 내지 3 ㎛의 직경들을 갖는 미세한 횡연결들에 의해 접착제 없이 다른 것들 사이에서 만들어질 수 있는 인쇄회로기판 세트들을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 인쇄회로기판 세트를 위한 출발 물질(start material)로서, 어떠한 구리층도 없는 지지 소자를 사용한다. 특히 가장 작은 횡연결들을 위한 관통 홀(through hole)들이 상기 획득된 물질에 중이온들을 분사함으로써 생성된다. 그 이후에만, 상기 지지 소자의 표면들이 구리 필름으로 코팅된다. 따라서 전기적 횡연결들이 동시에 생성된다. 상기 지지 소자가 예를 들어 유연성 있는 폴리이미드이고 구리 도금을 위해 사전 처리되지 않았을 경우, 홀들을 생성하기 위해서뿐만 아니라 표면 굴곡(surfaces rough)을 만들기 위해서 중이온 처리를 사용할 수 있다. 그 후에 바람직한 인쇄회로기판 세트는 통상적인 방법들에 따라 완성된다.

Description

인쇄회로기판 세트들에서 횡연결들을 생성하기 위한 방법{METHOD FOR PRODUCING TRANSVERSE CONNECTIONS IN PRINTED CIRCUIT BOARD SETS}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 횡연결들(transverse connections)을 생성하기 위한 방법에 관한 것이다.

이중 층(two-layered) 또는 다중 층 인쇄회로기판 세트들을 제조하기 위한 방법에서는, 200 ㎛ 미만의 패드 직경을 갖는 최소 공간상에서 일반적으로 횡연결들 및 특히 마이크로-횡연결들이 문제점으로 등장한다. 현재의 기술을 이용함으로써, 마이크로-비아들(micro-vias)은 예를 들어 홀 직경이 75 내지 100 ㎛이고 패트 직경이 250 내지 300 ㎛을 갖도록 제조될 수 있다.

상응하는 세부내용들은 예를 들어 P.C.M GmbH의 특허 문서(Hattsteiner Allee 17, 61250 Usingen, URL : http://www.p-m-c.de/Produkte/Standarleiterplatten/tech-rdllp_d.htm)에 나타나 있다.

추가적으로, 특허 공개 공보 WO 2004/015161은 중이온 방사 처리와, 이어서 인쇄회로기판 세트의 지지 소자 또는 상기 인쇄회로기판 세트의 지지 물질의 표면을 거칠게 하기 위한 에칭 과정을 이용하여 지지 물질을 처리하기 위한 방법 및 장치를 개시하고 있으며, 그 결과로 상기 상응하게 처리된 지지 소자 또는 지지 물질 의 표면에 이어서 제공될 구리층이 안전하게 부착된다.

표면을 거칠게 하는 것은 구리층이 접착제 없이 지지 소자 또는 지지 물질에 제공되는 경우와, 지지 소자 또는 지지 물질이 플라스틱, 예를 들어 폴리이미드(polyimide)인 경우에 특히 중요하다.

폴리이미드(PI)는 구부러질 수 있는, 즉 유연성 있는 고품질의 인쇄회로기판 세트들에 사용된다. 이러한 지지 소자들의 다른 예들로는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 또는 폴리에스테르(PET)를 들 수 있다. 견고한 인쇄회로기판 세트들을 위해, 예를 들어 CEM1, FR2 또는 FR4이 지지 소자로서 사용될 수 있다.

인쇄회로기판 세트들의 제조를 위한 종래의 제조 과정들에서는, 이미 구리 코팅된 지지 소자들이 횡연결들이 구현되는 시점에 사용된다. 그 결과, 전기적 횡연결들 생성시 다른 구리층이 적어도 일부 장소들에 제공되고, 그에 따라 최종 획득되는 인쇄회로기판 세트의 두께가 결국 증가한다. 추가적으로, 제1 구리층을 제공하는데 동반되는 노력이 사실상 중복되었다. 다른 단점은 획득되는 전체적으로 더 두꺼운 구리층이 전체적으로 더 얇은 구리층에 비해 조잡한 인쇄회로기판 컨덕터 구조(circuit board conductor structure)만을 허용하는 것이다. 또한, 횡연결들을 위한 공간 요구조건을 추가로 감소시키기 위해서는 노력들이 있어야만 하고, 그 결과로 예를 들어 이전에 비해 인쇄회로기판 세트의 미리 한정된 표면상이 더욱 밀집될 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 도입부에 설명된 타입의 인쇄회로기판 세트들을 제조하기 위한 방법을 특정하는 것으로, 상기 방법은 미세한 횡연결들의 생성을 가능하게 하고, 또한 유연성 있는 인쇄회로기판 세트들을 접착제 없이 제조하는데 사용될 수 있는 단순화된 제조 과정을 갖는다.

상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 1의 특징부에 특정된 방법 단계들을 갖는 방법에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면, 지지 소자들은 횡연결들의 생성 시점에 사용되는데, 상기 지지 소자들은 아직 상기 지지 소자들의 표면들 상에 구리층을 갖지 않고 있다. 따라서, 이 시점까지는 상기 층들을 지지 소자에 제공하는데 필요한 상기 제조 단계들이 생략된다. 따라서, 결국 인쇄회로기판 세트의 제조를 위한 전체적인 절차가 단순화된다.

임의의 층들을 제공하기 이전에, 횡접촉들(transverse contacts)을 위해 제공되는 다음의 인쇄회로기판 세트 상의 지점들에서 하나 이상의 개별 홀(hole)이 각 경우에 생성되는데, 이때 상기 하나 이상의 개별 홀은 각 경우에 관련된 지점에서 각 경우에 하나 이상의 개별 홀을 생성하기 위한 홀 생성 방법에 의해 생성된다.

홀 생성 방법은 예를 들어 드릴링(drilling), 레이저빔을 제공하거나 또는 중이온들을 이용한 충격(bombardment)을 제공하는 방법일 수 있다. 후자의 방법은 미세한 횡연결들이 달성될 수 있는 특별한 장점을 가진다.

다음의 에칭 과정에 의해, 상기 제조된 홀들이 바람직한 크기로 에칭될 수 있다. 예를 들어 중이온들을 이용한 충격의 경우에 가능한 것으로서, 사용된 홀 생성 방법이 한 지점에서 서로 옆에 동시에 하나 이상의 홀들을 생성하는 경우, 상호 근접해 위치한 홀들은 상기 바람직한 크기의 한 홀을 형성하며 합쳐질 수 있다. 이후에 이러한 최종 홀은, 예를 들어 횡연결을 위해 현재 가능한 가장 작은 홀을 나타내는 1 내지 3 ㎛의 홀 직경을 가질 수 있다.

다음의 방법 단계 전까지는, 인쇄회로기판 세트의 지지 소자 또는 지지 물질의 표면들에 구리 코팅이 제공되지 않는다. 여기서, 구리 코팅들 사이의 전기적 횡연결은 이전의 방법 단계에서 생성된 홀들을 통해 동시에 이루어진다.

지금까지는 구리 층들이 존재하지 않았으므로, 구리 코팅들의 두께들이 최소이다. 따라서, 매우 미세한 인쇄회로기판 컨덕터 구조들이 상기 구리 코팅들을 이용해 제조될 수 있다.

추가적으로, 전기적 횡연결들이 생성될 때 작은 직경들의 횡연결들은 상기 횡연결들이 완벽하게 구리로 채워진다는 장점을 갖는다. 이는, 상기 횡연결들을 통해 흐를 수 있는 가능한 최대 전류 밀도에 있어서 유용하고, 지지 소자의 평평한 표면의 점에서도 유용하다. 따라서, 평평한 표면을 얻기 위해 상기 횡연결들이 부가적인 방법 단계들에 의해 추가적으로 채워질 필요가 없다.

최종적으로, 그 자체로 공지된 다른 방법 단계들이 결국에는 상기 바람직한 인쇄회로기판 세트를 정확하게 얻기 위해 구현될 수 있다.

횡연결들이 미세하기 때문에, 다중 횡연결들은 지지 소자 또는 인쇄회로기판 세트의 소정 영역에서 상응하게 관찰될 수 있다. 이는, 예를 들어 인쇄회로기판 세트가 지속적으로 증가하는 다수의 제어 지점들을 제어할 수 있기 위해 필요한 디스플레이들에 사용되는 경우 특히 유용하다.

본 발명의 유용한 실시예들은 종속항들의 요지를 이룬다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 중이온 충격은 이미 위에서 언급한 바와 같이 홀 생성 방법으로서 사용될 수 있다. 상기 중이온 충격은 이미 위에서 언급한 바와 같이 미세한 횡연결들이 획득될 수 있도록 한다. 이러한 작은 횡연결들이 요구되지 않는다면, 홀들은 또한 레이저 방법에 의해 생성될 수 있다. 횡연결들이 더욱 조잡한 경우, 홀들은 또한 통상적인 드릴링 방법에 의해 만들어질 수 있다.

또한, 지지 소자로서 폴리이미드와 같은 유연성 있는 물질들을 이용할 수 있는 가능성이 장점인데, 이는 상기 유연성 있는 물질들을 이용하여 유연성 있는 인쇄회로 세트들이 제조될 수 있기 때문이다. 이는 심지어 미세한 횡연결들 및 매우 미세한 인쇄회로기판 컨덕터 구조들의 경우에도 그러하다.

다른 장점은, 중이온 충격 방법이 횡연결들을 위한 홀 형성을 위해 선택되는 경우, 구리 코팅들에 대해서는 접착력을 보장하기 위해 지지 소자의 표면을 거칠게 하는 방법 단계가 사전에 수행될 필요가 없다는 것이다. 상기 충격 방법은 중이온 방사를 상응하게 제어함으로써 횡연결들을 위한 홀들을 생성하는 것 외에 동시에 지지 소자의 표면들을 거칠게 하는데 사용될 수 있다. 지지 소자의 표면을 거칠게 하는 것만이 요구되는 지점들에서는, 상응하게도 중이온 방사가 덜 강력하게 사용된다. 관통 홀들이 요구되는 지점들에서는, 충격이 상응하게 더욱 강력하고, 그 결과로 중이온들은 상기 지점들에서 지지 소자의 전체 두께를 관통한다. 그것에 의하여 비용 및 제조 시간이 절약된다.

지지 소자의 표면들을 거칠게 하는 가능성과 관련하여 인쇄회로기판 세트는 접착제 없이 구현될 수 있다는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 모든 추가 소자들이 지지 소자 상에 배열되고 인쇄회로기판 세트가 상기 지지 소자와 상호 작용하도록 구현되는, 상기 지지 소자로 이루어지는 상기 인쇄회로기판 세트들에서 횡연결(transverse connection)들을 생성하기 위한 방법으로서,

   횡연결들을 위해 의도된 다음의 인쇄회로기판상의 지점들에 추가 소자들이 제공되기 전에, 상기 지지 소자 자체만이 각 경우에 관련된 지점에 하나 이상의 개별 홀(hole)을 생성하기 위한 홀 생성 방법에 영향을 받고,

   이어서, 각 경우에 상기 홀 생성 방법에 영향을 받는 상기 지점들에서 생성된 상기 홀(들)이 각 경우에 바람직한 전체 크기의 한 공통 홀을 생성하기 위해 각 경우에 전체적으로 에칭되도록 하는 에칭 과정이 수행되고,

   상기 인쇄회로기판 세트를 형성하기 위해 상기 추가 소자들의 추가 배열이 다음의 단계들에서 이루어지는 상기 지지 소자의 위쪽 또는 아래쪽이 구리로 코팅되고 동시에 전기적 전도성 횡연결들이 상기 이전의 방법 단계에서 생성된 상기 홀들을 통해 제작되는 구리 코팅 과정이 수행되고, 및

   이어서, 상기 완성된 인쇄회로기판 세트를 구현하기 위한 모든 추가 단계들이 이루어지는,

   횡연결들 생성 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   중이온 충격(a heavy ion bombardment)이 상기 홀 생성 방법에서 수행되는,

   횡연결들 생성 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   폴리이미드 막(polyimide membrane)이 지지 소자로서 사용되는,

   횡연결들 생성 방법.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 중이온 충격이 이루어지는 동안에 동시에 상기 충격에 직면한 상기 지지 소자의 상기 표면의 면을 거칠게 하는 과정이 각 경우에 상응하게 제공되는 중이온 충격을 이용하여 수행되는,

   횡연결들 생성 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 인쇄회로기판 세트는 접착제 없는 인쇄회로기판 세트로서 구현되는,

   횡연결들 생성 방법.