KR20090074834A - 다층 구조 동박 및 이를 이용한 인쇄 회로 기판 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄 회로 기판(PCB; Printed Circuit Board)의 제조 방법에 관한 것으로, 식각 정지층을 구비한 다층 구조 동박을 사용하여 선택적으로 부식함으로써 금속 범프의 높이를 균일하게 하고, 이를 다층 회로 기판 공정에 적용함으로써 얇은 두께로 대전류 회로와 구동 회로를 구현할 수 있도록 하고, 방열부 금속을 구동부에 형성하여 방열 특성이 개선된 기판 제작을 가능하게 한다.

인쇄 회로 기판, 범프, 빌드 업, PCB.

Description

다층 구조 동박 및 이를 이용한 인쇄 회로 기판 제조 방법{MULTI-LAYERED COPPER FOIL AND MANUFACTURING METHOD OF PRINTED CIRCUIT BOARD THEREOF}

도1a 및 도1b는 종래기술에 따라 금속 범프를 형성하는 방법을 나타낸 도면.

도2a 및 도2b는 본 발명에 따른 다층 구조 동박을 이용하여 회로를 형성하는 방법을 나타낸 도면.

도3a 내지 도3d는 본 발명에 따른 다층 구조 동박을 적용한 인쇄 회로 기판을 제조하는 방법의 일 실시예를 나타낸 도면.

도4a 및 도4b는 각각 종래기술 및 본 발명에 따라 형성된 인쇄 회로 기판을 나타낸 도면.

도5a 및 도5b는 각각 종래 기술 및 본 발명에 따라 통전 가공을 수행하는 과정을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 절연층

12 : 동박

13 : 드라이 필름

22 : 구동 회로

23 : 대전류 회로

30 : 상층 동박 회로

31 : 내층 동박 회로

32 : 관통홀

본 발명은 인쇄 회로 기판(PCB; Printed Circuit Board)의 제조 방법에 관한 것으로, 다층 구조 동박을 선택적으로 부식함으로써 2층 다층 인쇄 회로 기판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

최근 들어 전자기기가 소형화, 경량화, 박형화 및 고기능화됨에 따라, 인쇄 회로 기판 가공도 미세화가 요구되고 있으며, 인쇄 회로 기판을 초박막화하기 위한 목적에서 마이크로비아, 빌드업 등 다양한 제조 공법이 소개되고 있다. 현재, 당업계에서 널리 적용되고 있는 빌드업(build-up) 공법을 위해서는 금속 범프(bump) 회로를 형성하여야 하는데, 동박을 선택적으로 부식하는 과정에서 금속 범프의 두께가 불균일하게 형성되는 문제점이 있다.

즉, 도1을 참조해서 종래기술의 문제점을 살펴보면 다음과 같다.

도1a 및 도1b는 종래기술에 따라 금속 범프를 형성하는 방법을 나타낸 도면이다.

도1a를 참조하면, 내층 기판은 절연층(11)과 동박(12)이 도포된 형태에서 시작되는데, 내층 회로를 패턴 형성하기 위하여 드라이 필름(13)을 가공해서 동박 위 에 회로를 형성하게 된다.

이어서, 노출된 동박을 선택적으로 에칭하여 회로를 구성하게 되는데, 이때에 부식의 불균일성으로 인하여 생성되는 금속 범프들의 높이(12a, 12b, 12c)가 불균일하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 균일한 두께의 금속 범프를 형성할 수 있는 다층 구조 동박을 제안하고, 이를 이용하여 다층 인쇄 회로 기판을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 구리 동박에 식각 정지층(etch stopper)를 구비하도록 하여, 부식 과정에서 금속 범프의 깊이를 균일하게 할 수 있도록 하는 다층 구조 동박을 개시한다. 즉, 본 발명은 절연층 위에 형성된 동박을 패턴 형성하여 회로를 구현하는 인쇄 회로 기판에 있어서, 상기 동박은 제1 동박층과, 제2 동박층과, 선정된 부식액을 이용해서 식각하는 과정에서 동박에 대해서 선택 식각비가 상대적으로 낮은 금속층을 식각 정지층으로 하여 상기 제1 동박층과 제2 동박층 사이에 구비한 다중 구조 동박인 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판을 제공한다.

또한, 본 발명은 다층 구조 동박에 드라이 필름으로 회로 패턴을 형성하고 노출된 동박을 식각 정지층이 노출될 때까지 선택 식각 함으로써 동박 회로를 형성하고, 형성된 동박 회로 위에 절연층을 도포한 후, 남아있는 또 다른 동박층을 드라이 필름으로 회로 패턴 형성하고 선택 식각을 통해 회로를 형성하는 단계를 포함하는 인쇄 회로 기판 제조 방법을 제공한다.

이하에서는, 첨부도면 도2 및 도3을 참조해서 본 발명의 양호한 실시예를 상세히 설명한다.

도2a 및 도2b는 본 발명에 따른 다층 구조 동박을 이용하여 회로를 형성하는 방법을 나타낸 도면이다.

도2a를 참조하면, 본 발명에 따른 다층 구조 동박은 동박층 내에 식각 정지층(etch stopper)를 구성하고 있음을 특징으로 한다. 즉, 도2a를 다시 참조하면 동박층(18a) 위에 동박 부식액에 대해서 선택 식각률이 상대적으로 낮은 금속층(18b)을 도포해서 이 층(18b)을 식각 정지층으로 작용하도록 한다. 이어서, 식각 정지층(18b) 위에 동박층(18c)이 도포되어 있다.

본 발명의 양호한 실시예에 따라, 식각 정지층(18b)은 니켈 또는 니켈 성분의 재료가 사용될 수 있으며, 흔히 사용되는 암모니아계의 부식액에 대해, 동박에 대해 상대적으로 선택 식각비가 낮은 금속이 사용될 수 있다. 이어서, 드라이 필름을 표면에 도포해서 회로 패턴을 형성하고 부식 과정을 진행하면, 도2b에서와 같이 균일한 두께 패턴을 지니는 금속 범프들을 형성할 수 있게 된다.

도3a 내지 도3d는 본 발명에 따른 다층 구조 동박을 적용하여 인쇄 회로 기판을 제조하는 방법의 일 실시예를 나타낸 도면이다. 도3a를 참조하면, 도2에서 이미 설명한 바와 같이 동박(18a, 18c)내에 식각 정지층(18b)이 형성된 다층구조 동박을 사용하여 공정이 시작된다.

이어서, 도3b를 참조하면 동박층(18c) 위에 드라이 필름 등(도시하지 않음)을 이용해서 회로를 패턴 형성하고 선택비가 우수한 식각액을 사용하여 노출된 동박(18c)을 식각 함으로써 균일한 깊이의 금속 범프 회로를 형성할 수 있다.

이어서, 도3c를 참조하면 형성된 회로에 절연층(20)을 도포하여, 금속 범프 회로위에 절연층이 형성되도록 한다. 도3d를 참조하면, 남아 있는 동박층(18a)를 선택적 식각을 통해 제2차로 회로를 형성하게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 종래 기술에서와 같이 절연층 양면에 동박이 접착되어 있는 동박 적층판(CCL)을 사용하는 대신에 다층 구조 동박(18a, 18b, 18c)을 이용해서 다층 회로를 형성하는 특징이 있다.

도4a 및 도4b는 각각 종래기술 및 본 발명에 따라 형성된 인쇄 회로 기판을 나타낸 도면이다. 도4a 와 도4b를 비교하면, 대전류 회로(23)와 구동 회로(22)를 형성함에 있어서 본 발명의 경우 대전류 회로(23)와 구동 회로(22)를 일체화할 수 있어서 기판 두께를 경박화할 수 있어서 제조 원가를 절감하는 효과가 있다.

도5a 및 도5b는 각각 종래 기술 및 본 발명에 따라 통전 가공을 수행하는 과정을 나타낸 도면이다. 도5a를 참조하면, 종래기술의 경우 상층 동박 회로(30)와 내층 동박(31) 사이에 관통 홀(32)을 드릴링 가공을 통해 형성하여 도금을 함으로써 통전을 시키는 과정을 수행하게 된다. 이에 반하여, 도5b에 도시된 본 발명에 따른 인쇄 회로 제조 방법은 다층 구조 동박을 사용함으로써 통전 관통 홀 가공을 필요로 하지 않으므로, 제조 과정 중에 열에 의해 크랙 발생을 방지할 수 있다. 더욱이, 발명에 따른 인쇄 회로 기판을 사용하면 발열이 자주 발생하는 인쇄 회로 기판에 방열부를 직접 제작하는 것은 가능하게 된다.

전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개선하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술 될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용될 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 진화, 치환 및 변경이 가능하다.

이상과 같이, 본 발명은 다층 구조 동박을 사용함으로써 통전 관통 홀 가공을 필요로 하지 않으므로, 제조 과정 중에 열에 의해 크랙 발생을 방지할 수 있다. 더욱이, 발명에 따른 인쇄 회로 기판을 사용하면 발열이 발생하는 인쇄 회로 기판에 방열부를 직접 제작하는 것이 가능하게 된다.

Claims (3)

1. 절연층 위에 형성된 동박을 패턴 형성하여 회로를 구현하는 인쇄 회로 기판에 있어서, 상기 동박은

   제1 동박층과;

   제2 동박층과;

   선정된 부식액을 이용해서 식각하는 과정에서 동박에 대해서 선택 식각비가 상대적으로 낮은 금속층을 식각 정지층으로 하여 상기 제1 동박층과 제2 동박층 사이에 구비한 다중 구조 동박인 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판.
2. 인쇄 회로 기판을 제조하는 방법에 있어서,

   (a) 동박(18a) 위에, 상기 동박(18a)에 대하여 선택 식각 특성을 지니는 금속으로 식각 정지층(18b)을 형성하고 상기 식각 정지층(18b) 위에 동박(18c)을 형성함으로써 다층 구조 동박을 형성하는 단계;

   (b) 상기 다층 구조 동박에 드라이 필름으로 회로 패턴을 형성하고 노출된 동박(18c)을 상기 식각 정지층(18b)이 노출될 때까지 선택 식각함으로써 동박 회로(18c)를 형성하는 단계;

   (c) 상기 형성된 동박 회로(18c) 위에 절연층을 도포하는 단계; 및

   (d) 남아있는 또 다른 동박층(18a)을 회로 패턴 형성하고 선택 식각을 통해 회로를 형성하는 단계

   를 포함하는 인쇄 회로 기판 제조 방법.
3. 제2항의 방법으로 제조된 인쇄 회로 기판.

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