KR20090067249A - 인쇄회로기판 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20090067249A
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노부유끼 이케구찌
이응석
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Abstract

인쇄회로기판 및 그 제조방법이 개시된다. 제1 금속층에 금속합금 페이스트를 선택적으로 인쇄하여 제1 범프를 형성하는 단계, 제1 범프가 절연층을 관통하도록 제1 금속층에 절연층을 적층하는 단계 및 절연층에 제2 금속층을 적층하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법은, 인쇄회로기판의 제조공정을 줄이고, 제조비용을 낮출 수 있으며, 전기신호 전달을 효과적으로 구현할 수 있고, 납을 사용하지 않기 때문에 환경친화적이다.
금속합금 페이스트, 범프, 무연 솔더, 주석, 동

Description

인쇄회로기판 및 그 제조방법{Printed circuit board and manufacturing method thereof}
본 발명은 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 전자기기는 점점 소형, 박형, 경량화해 가고 있으며, 이에 따라 반도체칩은 와이어 본딩 접속 방식에서 단자수가 많은 플립칩 접속 방식으로 되어 가고 있다. 때문에, 반도체칩을 탑재 접속하는 프린트 배선판도 고밀도로 내열성을 가지는 다층 프린트 배선판으로서 요구되고 있다. 또한, 코스트 다운의 요구도 있어, 이것에 대응하기 위해, 각종 공법이 고안 되어 실시되고 있다.
도 1은 종래에 따른 인쇄회로기판을 나타내 단면도이다. 도시된 바와 같이, 관통홀벽을 동도금하여 제작된 프린트 배선판에서, 관통홀이나 블라인드 비아홀경이 100μm지름보다 커지면, 홀내를 동도금으로 충전하는 것이 곤란하기 때문에 도금 보이드가 발생하였다.
이를 해결하기 위해, 홀내를 동도금으로 충전하지 않고, 홀벽만을 동도금해서 표리의 동회로를 접속시키는 방법이 있다. 이럴 경우, 이 구멍 상부에 직접 랜 드를 형성할 수 없기 때문에, 구멍 상부를 피해 상층과 접속하는 랜드를 형성해야 한다. 따라서, 회로 형성 면적이 넓어져 소형화에 지장이 되고 있었다.
또한, 관통홀이나 블라인드 비아홀 지름이 100μm, 더욱이 60μm보다 작은 경우에는 홀내를 동도금으로 충전할 수 있지만, 시간이 오래 걸려, 생산성이 떨어지는 등의 결점이 있었다.
여기에 대응하기 위해, 다양한 빌드업 프린트 배선판이 개발되어 오고 있다. 그 방법의 하나로서 보충 수지 조성물로 동도금된 스루홀 내를 충전하여 표면을 평탄하게 연마한 후, 이 표면에 동도금을 다시 부착시킨다. 그 다음 보충된 수지 조성물 상의 제작된 랜드에, 상층과의 접속용 소경 블라인드 비아홀을 형성하여, 홀내를 동도금으로 충전하고, 이것을 반복하여 다층화하는 방법이 사용되어 오고 있다.
그렇지만 이 방법은 표면에서 보이기 시작하는 홀메움수지 조성물을 평탄하게 연삭할 때, 동박적층판의 연삭을 방지하기 위하여 동박적층판을 성장시킴에 따라 동박적층판의 치수 변화율이 커, 고밀도의 프린트 배선판을 제작하는데 문제가 있었다.
더불어 공정이 증가하여 비용이 상승하기 때문에, 비경제적이다. 또한, 빌드업(Build-up)으로 각층을 매회 적층하고, 회로를 형성하기 때문에 제조 공정이 길고, 고다층으로 빌드업 했을 경우, 시간과 비용이 증가하기 때문에 생산성 및 경제성이 떨어졌다.
반면, 전층을 은페이스트 수지 조성물로 접속하는 B2it(Buried Bump Interconnection Technology)이나 동페이스트로 접속하는 ALIVE등의 다층 프린트 배선판이 개발되어 오고 있지만, 이것들은 은페이스트나 동페이스트의 비저항이 5X10-4Ωㅇcm정도로, 1.7X10-6Ωㅇ cm 의 동비저항에 비해 크며, 용도에 따라 전기신호 전달에 난점이 있었다. 더욱이 은이나 동은 migration이 발생하기 때문에 신뢰성에도 문제가 있었다.
본 발명은 인쇄회로기판의 제조공정을 줄이고, 제조비용을 낮출 수 있으며, 전기신호 전달을 효과적으로 구현할 수 있는 인쇄회로기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 제1 금속층에 금속합금 페이스트를 선택적으로 인쇄하여 제1 범프를 형성하는 단계, 제1 범프가 절연층을 관통하도록 제1 금속층에 절연층을 적층하는 단계 및 절연층에 제2 금속층을 적층하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법이 제공된다.
제2 금속층을 적층하는 단계 이후에, 제1 금속층을 선택적으로 식각하여 제1 범프와 전기적으로 연결되는 내층회로를 형성할 수 있다.
제2 금속층을 적층하는 단계 이후에, 제1 금속층과 제2 금속층을 열압착하는 단계 및 제2 금속층을 선택적으로 식각하여 제1 범프와 전기적으로 연결되는 외층회로를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
금속합금 페이스트는, 150℃ 내지 400℃의 온도 범위에서 응고될 수 있다.
외층회로 형성단계 이후에, 외층회로가 형성된 절연층 상에 금속합금 페이스트를 선택적으로 인쇄하여 제2 범프를 형성하는 단계 및 제2 범프가 빌드업층을 관통하도록 빌드업층을 절연층에 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다.
제2 범프 형성단계 및 빌드업층을 절연층에 적층하는 단계를 반복 수행할 수 있다.
금속합금 페이스트는, 무연 솔더(Pb-free solder)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 주석, 동, 니켈, 은, 비스머스 및 인듐을 포함하는 군에서 선택된 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 제1 범프는 0.1 내지 10㎛의 지름으로 형성될 수 있고, 원추형상 또는 사다리꼴 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 절연층과, 절연층을 관통하는 범프와, 절연층의 일면에 형성되며, 범프와 전기적으로 연결되는 내층회로 및 절연층의 타면에 형성되며, 범프와 전기적으로 연결되는 외층회로를 포함하되, 범프는 금속합금 페이스트로 이루어져 형성될 수 있다.
금속합금 페이스트는, 무연 솔더(Pb-free solder)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 주석, 동, 니켈, 은, 비스머스 및 인듐을 포함하는 군에서 선택된 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
금속합금 페이스트는, 150℃ 내지 400℃의 온도 범위에서 응고될 수 있다.
또한, 범프는 0.1 내지 10㎛의 지름일 수 있고, 원추형상 또는 사다리꼴 형 상 중 어느 하나의 형상일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 인쇄회로기판 및 그 제조방법은 제조공정을 줄이고, 제조비용을 낮출 수 있으며, 전기신호 전달을 효과적으로 구현할 수 있고, 납을 사용하지 않기 때문에 환경친화적이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르 게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 나타낸 순서도이고, 도 3 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조공정을 나타낸 흐름도이다.
본 실시예는 다층 인쇄회로기판 제조과정 중 회로 층간의 전기적 연결 방법에 있어서, 금속합금을 이용한 층간 연결용 범프를 형성함에 따라 기판의 층간 전도성을 향상시킨 것을 특징으로 한다.
이를 위해 먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 금속층(100)에 금속합금 페이스트를 선택적으로 인쇄하여 제1 범프(102)를 형성한다(S10). 이때, 금속합금 페이스트는, 주석, 동, 니켈, 은, 비스머스 및 인듐을 포함한 무연 솔더(Pb-free solder)의 합금이 사용될 수 있다. 이때, 플럭스(flux)는 사용하지 않는다.
원추형의 제1 범프(102)를 형성하는 솔더 페이스트(Solder Paste)로서 바람직한 모양은 소경, 예를 들면 평균 입자 지름이 0.1~10㎛의 구형 금속 합금볼을 다 수 사용하고 여기에 바인더를 추가하여 페이스트로 할 수 있다. 더욱이 바람직하게 제1 범프(102)의 형상은 1~25μm지름의 구형 금속합금볼이다. 이 금속합금볼에 용해고상온도 이상과 용해액상온도 이하의 온도 비점을 가진 용매를 더해 균일하게 혼합하여 바람직한 점도의 페이스트를 만들 수 있다.
제작된 페이스트는 스크린인쇄 방법을 통하여 원추형의 제1 범프(102)로 형성되고, 제1 범프(102)는 이음으로 존재하는 용매를 비점 이상으로 가열하여 절연층(104)이 관통할 수 있을 정도의 강도로 형성될 수 있다. 이 경우에 금속합금볼 표면의 산화막은 거의 없어지고, 구형의 금속합금끼리 일부가 접착해 원추형을 유지할 수 있다.
본 실시예에서 원추형의 제1 범프(102)를 형성하는 방법은 이것에 한정되지 않고 다른 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 270℃의 용해액상온도를 가지는 금속합금볼을 이용하는 경우, 이것을 270℃이상으로 용해하여, 동박에 접착한 후, 식혀가면서 범프를 형성할 수 있다.
제1 범프(102)의 형상은 원추형상 또는 원추 사다리꼴 형상이며, 제1 범프(102)는 무연 금속합금으로 제작된 범프를 이용하여 B2it 공법으로 제작될 수 있다. 또한, 후술할 절연층(104)에 제1 범프(102)가 인쇄되는 관통홀을 미리 가공한 후 제1 범프(102)를 인쇄할 수 있다.
본 실시예의 금속합금 페이스트는 주석, 동이 필수 성분이다. 금속합금 페이스트는 고상 온도가 150℃이고 액상온도가 400℃인 것을 사용한다. 바람직하게는, 고상 온도가 200℃, 액상온도가 270℃의 것을 사용한다.
여기서 고상온도라 함은 금속합금의 응고 완료점의 온도를 의미하고, 액상온도는 금속합금 응고 개시점의 온도를 의미한다. 따라서, 본 실시예의 금속합금 페이스트는 150℃ 내지 400℃의 온도 범위에서 응고될 수 있다. 이때, 응고 되는 온도가 150℃ 미만이거나, 400℃를 초과하면, 원추형의 범프를 형성하기 어렵다.
다음으로 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 범프(102)가 절연층(104)을 관통하도록 절연층(104)을 제1 금속층(100)에 적층하고(S20), 도 5에 도시된 바와 같이, 절연층(104)에 제2 금속층(106)을 적층한다(S30). 제2 금속층(106)은 제1 금속층(100)과 동일한 종류의 금속합금으로 형성될 수 있다.
여기서 절연층(104)은 B스테이지의 열경화성 수지 조성물 절연층, 동박 부착 B스테이지 열경화성 수지 조성물 절연층, 프리프레그 등의 열경화성 수지 조성물 절연층, 내열 열가소성 수지 조성물 절연층 및 래디칼 중합성 수지 조성물 절연층으로 형성될 수 있다.
또한, 절연층(104)으로는 폴리프로필렌 글리콜 또는 절연 필름을 사용할 수 있으며, 절연층(104)의 적층에는 롤 라미네이터 또는 프레스기를 사용하여 제1 범프(102)가 절연층(104)을 관통하도록 한다. 이 공정에는 금속합금 페이스트 범프를 인쇄하여 층간 연결을 구현하는 이른바 'B2it(buried bump interconnection technology)'에 사용되는 전용 적층기를 사용할 수 있음은 물론이다.
다음으로 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 금속층(100)과 제2 금속층을(106) 열압착한다(S40). 보다 구체적으로, 제2 금속층(106)에 스텐레스평판의 경질판을 형성하고, 진공하에서, 온도를 금속합금의 용해고상온도 이상으로 올려 가압한다. 가압조건은 280~350℃에서, 압력 1~50 kgf/cm2으로, 1~60분간으로 하고, 바람직하게는 10 mmHg 이하의 진공 하에서 적층 성형한다. 이 경우에도 사용하는 금속합금은 적층 온도 이상의 용해액상온도의 것을 사용한다.
다음으로 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 금속층(100)을 선택적으로 식각하여 제1 범프(102)와 전기적으로 연결되는 내층회로(108)를 형성하고(S50), 제2 금속층(106)을 선택적으로 식각하여 제1 범프(102)와 전기적으로 연결되는 외층회로(110)를 형성한다(S60).
이때, 제1 범프(102)가 금속합금 페이스트로 형성됨에 따라 기판의 전기전도성이 향상되고, 범프에 납이 첨가되지 않아 친환경적이다. 또한, 내층회로(108)와 외층회로(110)는 금속층에 서브트랙티브 공법 또는 세미어디티브 공법을 이용하여 형성될 수 있다.
다음으로 도 8에 도시된 바와 같이, 외층회로(110)가 형성된 절연층(104) 상에 금속합금 페이스트를 선택적으로 인쇄하여 제2 범프(112)를 형성한다(S70). 여기서 제2 범프(112)는 제1 범프(102)와 동일한 재질이고, 범프 형성방법도 동일함은 물론이다.
즉, 외층회로(110)를 형성한 절연층(104)에 다시 금속합금 페이스트를 인쇄하여 제2 범프(112), 즉 금속합금 페이스트 범프를 형성한다. 제2 범프(112)가 외층회로(110)와 전기적으로 연결되는 위치에 형성되어야 함은 전술한 금속합금 페이스트 범프와 내층회로의 경우와 마찬가지이다.
다음으로 제2 범프(112)가 빌드업층(114)을 관통하도록 빌드업층(114)을 절 연층(104)에 적층한다(S80). 여기서, 빌드업층(114)이란 상술한 절연층(104)과 동일한 종류이고, 절연층(104)이 복수 회 적층됨을 의미한다.
다음으로, 제2 범프(112)를 형성하는 단계와 빌드업층(114)을 절연층(104)에 적층하는 단계를 반복수행한다(S90). 상기의 단계를 반복수행함으로써 도 8에 도시된 바와 같은 다층인쇄회로기판을 형성할 수 있다. 다음으로 도 9에 도시된 바와 같이, 복수층의 회로패턴에 형성된 제2 범프(112)와 복수층의 빌드업층(114)을 가압하여 다층인쇄회로기판을 형성할 수 있다. 이때, 금속합금으로 형성되는 범프는 다층인쇄회로기판의 내층회로(108)와 외층회로(110)의 전기신호를 효율적으로 전달할 수 있고, 기판의 층간 접착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 금속합금으로 형성되는 범프는 납을 사용하지 않는 Pb free 합금이기 때문에 환경친화적이다.
도 10 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조공정을 나타낸 흐름도이다. 도 10 내지 도 11을 참조하면, 도 3 내지 도 7에 도시된 인쇄회로기판의 제조방법과 동일한 방법으로 기판이 형성되고, 그 이후의 빌드 업 공정에 있어서 차이점이 있다. 이하 상기 차이점에 대해서 상술한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 절연층(104)을 관통하는 제1 범프(102)와 전기적으로 연결되는 내층회로(108) 및 외층회로(110)를 형성한다. 다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 도 7에 도시된 기판을 중심으로 기판을 가압하는데, 내층회로(108)와 외층회로(110)에 범프를 형성하지 않고, 내층회로(108)와 외층회로(110)에 원추형 범프의 뽀죡한 부분이 향하도록 한다. 따라서, 도 11에 도시된 바와 같 은 다층인쇄회로기판을 형성할 수 있다.
[실시예]
금속합금으로서 94.8Sn/1.2Ag/4.0Cu(용해고상온도 217℃, 용해액상온도 353℃)의 솔더볼(5~15μm지름)을 이용하고, 이것에 n―테트라 데칸을 더해 페이스트로 한 후, 18μm 전해 동박 위의 스루홀이 되는 정해진 위치에 스텐레스판을 밀착했다. 다음으로, 스크린 인쇄하고 나서 스텐레스판을 제거하고 원추형의 범프를 형성한 후, 240℃에서 가열해 n―테트라 데칸을 대부분 제거하여 저경이 150μm이고 높이 194μm인 원추형의 범프를 제작했다.
프리프레그에 범프를 관통시키고, 표면에 전해 동박을 적층한 후, 압착했다. 프리프레그의 양면에 형성된 전해 동박에서 서브트랙티브 공법을 이용하여 회로패턴을 형성했다.
[비교예]
스루홀에 무전해동도금 1μm를 부착시켜, 전기동도금으로 관통 구멍 속을 충진하고 실시예 1과 동일한 조건에서 회로패턴을 형성하였다.
[표]
내층판 스루홀 충진 보이드 TH부 표면의 요철(㎛) 내층판 스루홀간 전기저항(Ω)
실시예 없음 <3 1x1011
비교예 있음 9.1 8x1010
범프를 금속합금으로 형성하지 않고 무전해 동도금 하였을 경우 내층판 스루홀 충진 보이드가 발생하였으며, 스루홀 부 표면의 요철이 크게 나타나고, 내층판 스루홀간 전기저항이 크게 발생하였다.
또한, 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 인쇄회로기판을 상술한다. 도시된 바와 같이, 제1 범프(102), 절연층(104), 내층회로(108), 외층회로(110), 제2 범프(112), 빌드업층(114), 랜드부(116) 및 솔더레지스트(118)가 도시되어 있다.
제1 범프(102)는 절연층(104)을 관통한다. 또한, 제1 범프(102)는 주석, 동, 니켈, 은, 비스머스 및 인듐을 포함하는 무연 솔더로 이루어진 금속합금 페이스트를 스크린 인쇄하여 형성할 수 있다. 이때, 제1 범프(102)는 납을 포함하지 않기 때문에 환경오염을 방지할 수 있다. 또한, 금속합금 페이스트를 이용하여 범프를 형성하기 때문에 회로패턴 간의 전기적 신호를 원활히 할 수 있으며, 절연층(104) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
원추형의 제1 범프(102)를 형성하는 솔더 페이스트(Solder Paste)로서 바람직한 모양은 소경, 예를 들면 평균 입자 지름이 0.1~10㎛의 구형 금속 합금볼을 다수 사용하고 바인더를 추가하여 페이스트로 한다. 더욱이 바람직하게는 1~25μm지름의 구형 금속합금볼이다. 이 금속합금볼에 용해고상온도 이상과 용해액상온도 이하의 온도 비점을 가진 용매를 더해 균일하게 혼합하여 바람직한 점도의 페이스트를 만들 수 있다.
제작된 페이스트는 스크린인쇄 방법을 통하여 원추형의 제1 범프(102)로 형 성되고, 제1 범프(102)는 이음으로 존재하는 용매를 비점 이상으로 가열하여 절연층(104)이 관통할 수 있을 정도의 강도로 형성될 수 있다. 이 경우에 금속합금볼 표면의 산화막은 거의 없어지고, 구형의 금속합금끼리 일부가 접착해 원추형을 유지할 수 있다.
제1 범프(102)의 형상은 원추형상 또는 원추 사다리꼴 형상이며, 제1 범프(102)는 무연 금속합금으로 제작된 범프를 이용하여 B2it 공법으로 제작될 수 있다. 또한, 후술할 절연층(104)에 제1 범프(102)가 인쇄되는 관통홀을 미리 가공한 후 제1 범프(102)를 인쇄할 수 있다.
이때, 금속합금 페이스트는, 150℃ 내지 400℃의 온도 범위에서 응고된다. 응고 되는 온도가 150℃ 미만이거나, 400℃를 초과하면, 원추형의 범프를 형성하기 어렵다.
내층회로(108)는 절연층(104)의 일면에 형성되며, 제1 범프(102)와 전기적으로 연결되고, 외층회로(110)는 절연층(104)의 타면에 형성되며, 제1 범프(102)와 전기적으로 연결된다.
제 2 범프(112)는 외층회로(110)와 빌드업층(114)의 내층회로를 전기적으로 연결시킨다.
또한, 빌드업층(114)의 외곽에는 단자가 부착되는 랜드부(116) 및 절연층(104)과 회로를 보호하기 위한 솔더레지스트(118)가 형성된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래에 따른 인쇄회로기판을 나타내 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 나타낸 순서도.
도 3 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조공정을 나타낸 흐름도.
도 10 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조공정을 나타낸 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 제1 금속층 102 : 제1 범프
104 : 절연층 106 : 제2 금속층
108 : 내층회로 110 : 외층회로
112 : 제2 범프 114 : 빌드업층
116 : 랜드부 118 : 솔더레지스트

Claims (16)

  1. 제1 금속층에 금속합금 페이스트를 선택적으로 인쇄하여 제1 범프를 형성하는 단계;
    상기 제1 범프가 절연층을 관통하도록 상기 제1 금속층에 상기 절연층을 적층하는 단계; 및
    상기 절연층에 제2 금속층을 적층하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 금속층을 적층하는 단계 이후에,
    상기 제1 금속층을 선택적으로 식각하여 상기 제1 범프와 전기적으로 연결되는 내층회로를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 금속층을 적층하는 단계 이후에,
    상기 제1 금속층과 상기 제2 금속층을 열압착하는 단계; 및
    상기 제2 금속층을 선택적으로 식각하여 상기 제1 범프와 전기적으로 연결되는 외층회로를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 금속합금 페이스트는, 150℃ 내지 400℃의 온도 범위에서 응고되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 외층회로 형성단계 이후에,
    상기 외층회로가 형성된 상기 절연층 상에 금속합금 페이스트를 선택적으로 인쇄하여 제2 범프를 형성하는 단계; 및
    상기 제2 범프가 빌드업층을 관통하도록 상기 빌드업층을 상기 절연층에 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 범프 형성단계 및 상기 빌드업층을 상기 절연층에 적층하는 단계를 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 금속합금 페이스트는, 무연 솔더(Pb-free solder)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 금속합금 페이스트는, 주석, 동, 니켈, 은, 비스머스 및 인듐을 포함하는군에서 선택된 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 범프를 형성하는 단계에서,
    상기 제1 범프는 0.1 내지 10㎛ 지름의 금속볼로 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 범프를 형성하는 단계에서,
    상기 제1 범프는 원추형상 또는 사다리꼴 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  11. 절연층과;
    상기 절연층을 관통하는 범프와;
    상기 절연층의 일면에 형성되며, 상기 범프와 전기적으로 연결되는 내층회로;및
    상기 절연층의 타면에 형성되며, 상기 범프와 전기적으로 연결되는 외층회로를 포함하되,
    상기 범프는 금속합금 페이스트로 이루어져 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 금속합금 페이스트는, 무연 솔더(Pb-free solder)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 금속합금 페이스트는, 주석, 동, 니켈, 은, 비스머스 및 인듐을 포함하는군에서 선택된 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 금속합금 페이스트는, 150℃ 내지 400℃의 온도 범위에서 응고되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 범프는 0.1 내지 10㎛ 지름의 금속볼로 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 범프는 원추형상 또는 사다리꼴 형상 중 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106900140A (zh) * 2015-12-21 2017-06-27 上海申和热磁电子有限公司 一种保持覆铜陶瓷基板上铜粒间距尺寸均匀的方法及基板

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2339894A1 (de) * 2009-12-22 2011-06-29 Saint-Gobain Glass France Scheibe mit elektrischem Anschlusselement

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5261155A (en) * 1991-08-12 1993-11-16 International Business Machines Corporation Method for bonding flexible circuit to circuitized substrate to provide electrical connection therebetween using different solders
US5211328A (en) * 1992-05-22 1993-05-18 International Business Machines Method of applying solder
JP3961092B2 (ja) * 1997-06-03 2007-08-15 株式会社東芝 複合配線基板、フレキシブル基板、半導体装置、および複合配線基板の製造方法
EP1583407B1 (en) * 1998-02-26 2007-05-30 Ibiden Co., Ltd. Multilayer printed wiring board with filled viaholes
US6026564A (en) * 1998-04-10 2000-02-22 Ang Technologies Inc. Method of making a high density multilayer wiring board
MY144573A (en) * 1998-09-14 2011-10-14 Ibiden Co Ltd Printed circuit board and method for its production
US6163957A (en) * 1998-11-13 2000-12-26 Fujitsu Limited Multilayer laminated substrates with high density interconnects and methods of making the same
EP2086300A1 (en) * 1999-06-02 2009-08-05 Ibiden Co., Ltd. Multi-layer printed circuit board and method of manufacturing multi-layer printed circuit board
US6353997B1 (en) * 1999-10-07 2002-03-12 Subtron Technology Co., Ltd. Layer build-up method for manufacturing multi-layer board
KR100833723B1 (ko) * 1999-10-26 2008-05-29 이비덴 가부시키가이샤 다층프린트배선판 및 다층프린트배선판의 제조 방법
US6882045B2 (en) * 1999-10-28 2005-04-19 Thomas J. Massingill Multi-chip module and method for forming and method for deplating defective capacitors
TW512653B (en) * 1999-11-26 2002-12-01 Ibiden Co Ltd Multilayer circuit board and semiconductor device
US6581276B2 (en) * 2000-04-04 2003-06-24 Amerasia International Technology, Inc. Fine-pitch flexible connector, and method for making same
JP4342176B2 (ja) * 2000-10-02 2009-10-14 旭化成イーマテリアルズ株式会社 機能性合金粒子
JP3757881B2 (ja) * 2002-03-08 2006-03-22 株式会社日立製作所 はんだ
US6791845B2 (en) * 2002-09-26 2004-09-14 Fci Americas Technology, Inc. Surface mounted electrical components
WO2004086493A1 (ja) * 2003-03-25 2004-10-07 Fujitsu Limited 電子部品搭載基板の製造方法
EP1713314A4 (en) * 2004-02-04 2010-06-02 Ibiden Co Ltd MULTILAYER PRINTED BOARD
WO2006040847A1 (ja) * 2004-10-14 2006-04-20 Ibiden Co., Ltd. プリント配線板及びプリント配線板の製造方法
JP4512497B2 (ja) * 2005-01-31 2010-07-28 イビデン株式会社 コンデンサ内蔵パッケージ基板及びその製法
TWI253697B (en) * 2005-04-08 2006-04-21 Phoenix Prec Technology Corp Method for fabricating a flip chip package
US7135377B1 (en) * 2005-05-20 2006-11-14 Phoenix Precision Technology Corporation Semiconductor package substrate with embedded resistors and method for fabricating same
JP2007150202A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Shinko Electric Ind Co Ltd 実装基板、実装基板の製造方法、および半導体装置の製造方法
US20070226995A1 (en) * 2006-03-30 2007-10-04 Gregory Alan Bone System and method for adhering large semiconductor applications to pcb

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106900140A (zh) * 2015-12-21 2017-06-27 上海申和热磁电子有限公司 一种保持覆铜陶瓷基板上铜粒间距尺寸均匀的方法及基板
CN106900140B (zh) * 2015-12-21 2019-03-05 上海申和热磁电子有限公司 一种保持覆铜陶瓷基板上铜粒间距尺寸均匀的方法及基板

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