KR20100021145A

KR20100021145A - Ｐｔｈ를 이용하여 ｂｖｈ를 형성하는 다층 연성인쇄회로 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20100021145A
Application number: KR1020080079892A
Authority: KR
Inventors: 원우연
Original assignee: 주식회사 에스아이 플렉스
Priority date: 2008-08-14
Filing date: 2008-08-14
Publication date: 2010-02-24
Also published as: KR101009729B1

Abstract

본 발명은 블라인드 비아홀(이하 BVH)을 포함하는 다층연성인쇄회로의 제조방법에 관한 것으로, 양면 플렉시블 동박적층판에 하프에칭(동박두께 4μm~8μm)을 한 후 BVH가 되는 스루홀(100)을 자외선 레이저 드릴 또는 CNC 드릴로 가공하는 제1 공정, 상기 동박적층판에 형성된 관통홀에 도전성을 부여하기 위해 무전해 화학동을 하는 제2 공정, 상기 동박적층판에 전기동도금(5μm~20μm)을 시행하는 제3 공정, 상기 자재에 감광성 레지스트를 코팅한 다음, 노광하는 제4 공정, 상기 노광되어진 제품을 현상, 에칭하고 시트(Sheet)화 하는 제5 공정, 상기 제5 공정을 통해 제조된 2장 이상의 양면 적층판 사이에 PRE-PREG를 놓고 가접하고, 150℃~200℃열과 제품의 면적기준 15Kg/㎠~60Kg/㎠ 압력으로 진공상태(-500mmhg~-760mmhg)에서 부착하는 제6 공정, 상기 전체 스루홀을 드릴 장비를 이용하여 가공하는 제7 공정, 전체 홀 가공 작업 중 발생한 오염(SMEAR)을 제거하고, 화학동, 전기 동도금(5μm~20μm)을 하는 제8 공정, 상기 도금된 제품을 외층 패터닝하는 제9 공정을 포함하며, 양면에 형성되는 PTH를 이용하여 필요로 하는 BVH를 쉽게, 높은 신뢰성으로 확보하고, 또 이제까지는 불가능했던 홀 직경 100미크론 이하의 BVH제조법을 제공함으로서 설계의 자유도를 높이고, LDI등 고가의 장비를 이용하지 않고서도 블라인드 비아홀이 포함된 다층인쇄회로기판을 제조할 수 있는 효과가 있다.

블라인드 비아홀, 자외선 레이저 드릴, 전기 동도금

Description

ＰＴＨ를 이용하여 ＢＶＨ를 형성하는 다층 연성인쇄회로 및 그 제조방법{A MULTI LAYER FPCB FOR FORMING BVH BY USING PTH AND A METHOD THEREOF}

본 발명은 다층 연성인쇄회로 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 양면 기판에 형성하는 스루홀을 이용하여 블라인드 비아홀(BLIND VIA HOLE, 이하 BVH 라함)을 갖는 다층 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, 이하 FPCB 라함)의 제조공법에 관한 것이다.

현재 FPCB 제품의 다층화, 고기능화가 요구되고 있는바, 다수의 제품에서 요구되고 있는 것이 블라인드 비아홀(BLIND VIA HOLE)인데, 다층 FPCB중에 외층에 블라인드 비아홀(BLIND VIA HOLE)이 요구되는 제품은 대부분의 업체에서 신뢰성을 확보하기에 어려움을 겪고 있으며, 또한 표면의 윈도우(WINDOW) 개방을 위한 감광성 레지스트를 코팅(DRY FILM COATING), 노광, 현상, 에칭의 공정이 필요하고, 표면의 윈도우를 개방한 후에 CO₂ 레이저로 블라인드 비아홀을 가공하고, 플라즈마(PLASMA) 또는 액상 DESMEAR 공정처리를 통해 표면의 오염을 제거해야 하는 등, 공정이 복잡하며, 특히 FPCB의 경우, 치수 안정성이 불안함으로 인하여 LDI(LASER DIRECT IMAG -ING)등의 고가의 장비를 다수 사용해야 하는 등 원가상승의 요인으로 작용한다.

도 1 및 도 2는 종래의 연성인쇄회로의 제조방법의 흐름을 도시한 공정도들이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바대로, 종래의 연성인쇄회로의 제조방법은 양면 CCL (원자재)에 감광성 레지스트를 코팅하는 공정(S10), 상기 양면 CCL(원자재)에 감광성 레지스트로 코팅하고 자외선 광과 필름을 이용하여 노광하는 공정(S11), 상기 자외선 광과 필름을 이용하여 노광한 제품을 현상, 에칭(E/T), 박리하는 공정(S1 2), 이상의 공정을 통해 준비된 2장 이상의 시트(SHEET) 사이에 PRE-PREG를 넣고 열과 압력을 이용하여 진공 상태에서 부착하는 공정(S13), 이상에서 제조된 다층 FPCB의 상,하면에 에칭 공정을 통해 형성된 BVH용 오픈 윈도우 위에 CO₂ 레이저 장비로 원자재 PI를 태워서 가공하는 공정(S14), 전체 관통 홀을 드릴 장비를 이용하여 가공하는 공정(S15), 전체 관통 홀 가공 작업 중 발생한 오염(SMEAR)을 제거하고, 화학동, 전기 동도금(5μm~20μm)을 하는 공정(S16), 상기 도금된 제품을 외층 패터닝하는 공정(S17)을 포함한다.

그러나, 상기한 바와 같이 구성되는 종래의 연성인쇄회로의 제조방법은 BVH의 신뢰성을 안정적으로 확보하기가 어렵고, CO₂ 레이저 M/C, LDI등 고가의 장비를 이용해야만 비아홀을 제조할 수 있으며, 현재의 기술상 홀 직경이 100μm 이하는 제조할 수 없어 설계 자유도를 제약하는 등의 문제점이 있었다.

상기 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명은 CO₂ 레이저로 가공하는 비아홀(BLIND VIA HOLE) 대신 양면동박 적층판에 형성하는 관통홀(Plated Through Hole, 이하 PTH 라함)을 이용하여 BVH를 형성하는 다층 연성인쇄회로 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 PTH를 이용하여 BVH를 형성하는 다층 연성인쇄회로의 제조방법은 양면 플렉시블 동박적층판에 하프에칭(동박두께 4μm~8μm)을 한 후, BVH가 되는 스루홀을 자외선 레이저 드릴 또는 CNC 드릴로 가공하는 제1 공정, 상기 동박적층판에 형성된 관통홀에 도전성을 부여하기 위해 무전해 화학동을 하는 제2 공정, 상기 동박적층판에 전기동도금(5μm~20μm)을 시행하는 제3 공정, 상기 자재에 감광성 레지스트를 코팅한 다음, 노광하는 제4 공정, 상기 노광되어진 제품을 현상, 에칭하고 시트(Sheet)화 하는 제5 공정, 상기 제5 공정을 통해 제조된 2장 이상의 양면 적층판 사이에 PRE-PREG를 놓고 가접하고, 150℃~200℃의 열과 제품의 면적기준 15Kg/㎠~60Kg/㎠ 압력으로 진공상태(-500mmhg~-760mmhg)에서 부착하는 제6 공정, 상기 전체 스루홀을 드릴 장비를 이용하여 가공하는 제7 공정, 전체 홀 가공 작업 중 발생한 오염(SMEAR)을 제거하고, 화학동, 전기 동도금(5μm~20μm)을 하는 제8 공정, 상기 도금된 제품을 외층 패터닝하는 제9 공정을 포함한다.

이때, 다층판의 최외층에 120-30μm의 비아홀을 갖는 미세회로를 형성하기 위하여는 양면 동박적층판에 형성하는 관통홀을 자외선 레이저 드릴 또는 CNC 드릴 가공 공정이 필수이며, 양면 동박적층판에 관통홀을 형성하기 전 또는 후에 동박적층판을 하프에칭(동박두께 4μm ~ 8μm)할 수도 있고, 양면 또는 편측만 하프 에칭할 수도 있고, 또는 편측도금을 실시할 수도 있고, 적층이 완료된 상태에서 상하면을 하프에칭(동박두께 4μm~8μm)하여 표면층의 동박을 얇게 할 수도 있으며, 필요에 따라서는 형성된 내층 회로 면에 카바레이를 전면, 또는 일부 면에 부착한 후에 적층할 수도 있는 바, 이러한 변형된 예들은 모두 이 특허의 범위 내에 속하는 것이라 할 것이다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명은 양면 FPCB의 제조 공정에 PTH를 활용하여 BVH를 쉽게 형성하며 또한 안정적인 신뢰성을 확보하고, 그리고 고가의 장비를 이용하지 않고서도 120-30μm 직경을 갖는 비아홀을 포함하는 다층연성인쇄회로기판을 제조할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연성인쇄회로의 제조방법의 흐름 을 도시한 공정도들이다.

도 3, 도 4 및 도 7에 도시된 바대로, 본 발명의 일실시예에 따른 PTH를 이용하여 BVH를 형성하는 다층 연성인쇄회로의 제조방법은 양면 플렉시블 동박적층판에 하프에칭(동박두께 4μm~8μm)을 한 후 BVH가 되는 스루홀(100)을 자외선 레이저 드릴 또는 CNC 드릴로 120-30μm의 크기의 비아홀을 가공하는 제1 공정(S50), 상기 동박적층판에 형성된 관통홀에 도전성을 부여하기 위해 무전해 화학동을 하는 제2 공정(S51), 상기 동박적층판에 전기동도금(5μm~20μm)을 시행하는 제3 공정(S52), 상기 자재에 감광성 레지스트를 코팅한 다음, 노광하는 제4 공정(S53), 상기 노광되어진 제품을 현상, 에칭하고 시트(Sheet)화 하는 제5 공정(S54), 상기 제5 공정(S54)을 통해 제조된 2장 이상의 양면 적층판 사이에 PRE-PREG(500)를 놓고 가접하고, 150℃~200℃열과 제품의 면적기준 15Kg/㎠~60Kg/㎠ 압력으로 진공상태(-500mmhg~-760mmhg)에서 부착하는 제6 공정(S56), 상기 전체 스루홀(100)을 드릴 장비를 이용하여 가공하는 제7 공정(S58), 전체 홀 가공 작업 중 발생한 오염(SMEAR)을 제거하고, 화학동, 전기 동도금(5μm~20μm)을 하는 제8 공정(S59), 상기 도금된 제품을 외층 패터닝하는 제9 공정(S60)을 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 제4 공정(S53)을 통해 노광되어진 제품을 현상, 에칭하고 커버 레이를 열과 압력으로 부착하는 제10 공정(S55)을 추가로 포함할 수도 있다.

그리고, 본 발명은 상기 제6 공정(S56)을 통해 제조된 제품의 양쪽면을 동박두께 8μm~4μm로 하프에칭하는 제11 공정(S57)을 추가로 포함한다.

또한, 본 발명은 다층판의 최외층에 미세회로를 형성하기 위하여, 양면 동박 적층판을 하프에칭(4μm~8μm)하거나 편측만 하프에칭한 후, PTH를 이용하여 BVH를 형성한다.

그리고, 본 발명은 다층판의 최외층에 미세회로를 형성하기 위하여 양면 동박적층판에 관통홀을 형성한 후, 하프에칭을 하거나 편측 하프에칭을 하고 PTH를 형성하는 공정을 포함한다.

또한, 본 발명은 다층판의 최외층 회로에 미세회로를 형성하기 위하여, 양면에 형성된 관통홀에 도금을 시행할때, 편측도금을 시행함으로써, 최외층의 동박을 얇게 하는 공정을 포함한다.

그리고, 본 발명은 다층판의 최외층 회로에 미세회로를 형성하기 위하여, 상기 제1 내지 제11 공정을 시행한 후, 적층이 완료된 상태에서 하프에칭을 시행하고, 그 후 PTH 형성 및 최외층 회로에 패턴을 형성하는 공정을 포함한다.

또한, 상기 블라인드 비아홀은 양면 동박에 형성된 미세 크기(직경 100~30μm)의 PTH를 갖는다.

그리고, BVH를 포함하는 다층 연성회로기판은 양면동박 적층판에 형성된 PTH를 이용하여 BVH를 형성한다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연성인쇄회로의 제조방법의 흐름을 도시한 공정도이며, 도 7은 도 3 내지 도 6상의 제조공정에 따라 완성된 최종 완성품의 적층 구조를 도시한 단면도이다.

*도 5, 도 6 및 도 7에 도시된 바대로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연성인쇄회로의 제조방법은 양면동박 적층판의 양면 또는 편측을 동박두께 8 μm ~ 4 μm로 하프 에칭하거나 또는 동박두께 9 μm의 양면동박 적층판을 그대로 사용하는 제12 공정(S100), 스루홀(100)을 자외선 레이저 드릴 또는 CNC 드릴로 가공하는 제13 공정(S101), 상기 스루홀(100)에 도전성을 부여하기 위한 무전해 화학 동도금을 하는 제14 공정(S102), 양면을 전기 동도금하는 제15 공정(S103), 감광성 레지스트를 코팅한 다음, 노광하는 제16 공정(S104), 상기 노광되어진 제품을 현상, 에칭하고 시트(Sheet)화하는 제17 공정(S105), 상기 제17 공정(S105)을 통해 제조된 2장 이상의 플렉시블 양면 동박 적층판 사이에 PRE-PREG(500)를 놓고 가접하고, 열과 압력으로 진공상태에서 부착하는 제18 공정(S109), 전체 스루홀(200)을 드릴 장비를 이용하여 가공하는 제19 공정(S111), 전체 홀 가공 작업 중 발생한 오염(SMEAR)을 제거하고, 화학동, 전기 동도금을 하는 제20 공정(S112), 상기 도금된 제품을 외층 패터닝하는 제21 공정(S113)을 포함한다.

본 발명은 상기 제12 공정(S100) 및 제13 공정(S101) 대신에, 상기 스루홀(100)을 자외선 레이저 드릴 또는 CNC 드릴로 가공하는 제22 공정(S107), 양면동박 적층판의 양면 또는 편측을 동박두께 8 μm ~ 4 μm로 하프 에칭하거나 또는 동박두께 9 μm의 양면동박 적층판을 그대로 사용하는 제23 공정(S108)을 사용할 수도 있다.

또한, 본 발명은 상기 제16 공정(S104)을 통해 노광되어진 제품을 현상, 에칭하여 커버 레이 필름을 150-200℃의 열과 압력으로 부착하는 제24 공정(S106)을 추가로 포함한다.

그리고, 본 발명은 상기 제18 공정(S109)을 통해 제조된 제품의 양쪽면을 동박두께 8μm~4μm로 하프에칭하는 제25 공정(S110)을 추가로 포함한다.

도 1 및 도 2는 종래의 연성인쇄회로의 제조방법의 흐름을 도시한 공정도.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연성인쇄회로의 제조방법의 흐름을 도시한 공정도.

도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연성인쇄회로의 제조방법의 흐름을 도시한 공정도.

도 7은 도 3 내지 도 6상의 제조공정에 따라 완성된 최종 완성품의 적층 구조를 도시한 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 스루홀 200 : 블라인드 비아홀

300 : 커버 레이 본드 400 : 커버 레이

500 : PRE-PREG

Claims

양면 플렉시블 동박적층판에 BVH가 되는 스루홀을 자외선 레이저 드릴 또는 CNC 드릴로 가공하는 제1 공정,

상기 동박적층판에 형성된 관통홀에 도전성을 부여하기 위해 무전해 화학동을 하는 제2 공정,

상기 동박적층판에 전기동도금(5μm~20μm)을 시행하는 제3 공정,

상기 자재에 감광성 레지스트를 코팅한 다음, 노광하는 제4 공정,

상기 노광되어진 제품을 현상, 에칭하고 시트(Sheet)화 하는 제5 공정,

상기 제5 공정을 통해 제조된 2장 이상의 양면 적층판 사이에 PRE-PREG를 놓고 가접하고, 150℃~200℃열과 제품의 면적기준 15Kg/㎠~60Kg/㎠ 압력으로 진공상태(-500mmhg~-760mmhg)에서 부착하는 제6 공정,

상기 전체 스루홀을 드릴 장비를 이용하여 가공하는 제7 공정,

전체 홀 가공 작업 중 발생한 오염(SMEAR)을 제거하고, 화학동, 전기 동도금(5μm~20μm)을 하는 제8 공정,

상기 도금된 제품을 외층 패터닝하는 제9 공정을 포함한,

PTH를 이용하여 BVH를 형성하는 다층 연성인쇄회로의 제조방법.
제1항에 있어서,

다층판의 최 외층에 미세회로를 형성하기 위하여, 양면 동박 적층판을 하프 에칭(4μm~8μm)하거나 편측만 하프에칭하는 공정을 추가로 포함하는, PTH를 이용하여 BVH를 형성하는 다층 연성인쇄회로의 제조방법.
제1항에 있어서,

다층판의 최외층에 미세회로를 형성하기 위하여 양면 동박적층판에 관통홀을 형성한 후, 하프에칭을 하거나 편측 하프에칭을 하고 PTH를 형성하는 공정을 포함한, PTH를 이용하여 BVH를 형성한 다층 연성인쇄회로의 제조방법.
제1항에 있어서,

다층판의 최외층 회로에 미세회로를 형성하기 위하여, 양면에 형성된 관통홀에 도금을 시행할때, 편측도금을 시행함으로써, 최외층의 동박을 얇게 하고, 그 후의 공정을 시행하는, PTH를 이용하여 BVH를 형성한 다층 연성인쇄회로의 제조방법.
제1항에 있어서,

다층판의 최외층 회로에 미세회로를 형성하기 위하여, 청구항 1의 공정을 시행한 후 적층이 완료된 상태에서 하프에칭을 시행하고, 그 후 PTH 형성 및 최외층 회로에 패턴을 형성하는 공정을 포함한, PTH를 이용하여 BVH를 형성한 다층 연성인쇄회로의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 블라인드 비아홀은 양면 동박에 형성된 미세 크기 직경 120~30μm홀을갖는, PTH를 이용하여 BVH를 형성한 다층 연성인쇄회로의 제조방법.
양면동박 적층판에 형성된 PTH를 이용하여 BVH를 형성한, BVH를 포함하는 다층 연성회로기판.