KR20110022284A - 인쇄회로기판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 절연층에 표면조도가 형성된 이형필름을 가압하여 그 표면에 표면조도를 형성하고, 그 위로 도금층을 형성하기 때문에, 절연층에 대한 도금층의 접착력을 담보할 수 있어 미세패턴의 구현이 가능한 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공한다.

이형필름, 표면조도, 절연층, 미세패턴

Description

인쇄회로기판 및 그 제조방법{A printed circuit board and a fabricating method the same}

본 발명은 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 인쇄회로기판은 각종 열경화성 합성수지로 이루어진 보드의 일면 또는 양면에 동선으로 배선한 후, 보드 상에 IC 또는 전자부품들을 배치 고정하고 이들 간의 전기적 배선을 구현하여 절연체로 코팅한 것이다.

최근, 전자산업의 발달에 전자부품의 고기능화, 경박단소화에 대한 요구가 급증하고 있으며, 이러한 추세에 대응하고자 전자부품을 탑재하는 인쇄회로기판 또한 고밀도 배선화 및 박판화가 요구되고 있다. 이에 다양한 미세 회로패턴 구현공법에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 기본적인 선결과제로서 동박(도금층)과 절연층의 적찹성을 향상시키기 위해 절연층에 균일한 거칠기를 갖는 표면조도를 형성하려는 연구가 집중되고 있다.

도 1 내지 도 3에는 종래기술에 따른 4층 구조의 인쇄회로기판의 제조방법을 순서대로 도시한 공정단면도가 도시되어 있다. 이는 소위 말하는 수정된 세미- 어디티브 방식(Modified Semi-Additive Process; MSAP)을 적용하여 회로를 형성하는 방법에 관한 것으로서, 이하 도면을 참조하여 인쇄회로기판의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 내층 절연층(12)에 층간 도통을 위한 관통홀(18)이 형성되고 양면에 내층 회로층(16)을 갖는 내층기판을 제조한다.

다음, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 내층기판의 양면에 외층 절연층(20)과 표면조도를 갖는 구리포일(copper foil; 22)을 가압하여 순차 적층한다. 본 단계는 내층기판의 양면에 반경화 상태의 외층 절연층(20), 구리포일(22), 이형필름(24), 및 가압 플레이트(26)를 순차적으로 배치한 상태에서, 가압 플레이트(26)를 가압하고, 이형필름(24)을 이용하여 가압 플레이트(26)를 분리함으로써 수행된다. 이때, 구리포일(22)은 표면조도를 갖는 면(매트면)이 외층 절연층(20)에 접촉 고정되도록 배치된 상태에서 가압되며, 구리포일(22)은 그 표면조도에 의해 외층 절연층(20)에 충분한 고정력을 가진 상태로 부착된다.

다음, 도 3에 도시한 바와 같이, 구리포일(22)에 무전해 도금층 및 전해 도금층으로된 동도금층(30)을 형성하고, 패터닝 공정을 수행하여 구리포일(22)과 동도금층(30)으로된 외층 회로층(32)을 형성한다. 본 단계는, 구리포일(22)에 무전해 도금층을 형성하고 그 위로 오픈부를 갖는 도금 레지스트를 도포한 후, 상기 오픈부에 전해 도금층을 형성한 다음, 도금 레지스트와 그 하부의 무전해 동도금층 및 구리포일(22)을 플래시 에칭(flash etching)에 의해 제거함으로써 수행된다.

그러나, 이와 같은 종래기술에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 외층 절연층(20)에 바로 무전해/전해 도금공정에 의해 동도금층(30)을 형성하는 경우 그 접착력이 약하여 동도금층(30)이 분리(delamination)되기 때문에, 이를 보강하기 위해 표면조도를 갖는 구리포일(22)을 외층 절연층(20)에 가압 적층한 상태에서 동도금층(30)의 형성공정이 수행되어야만 하였다.

즉, 종래에는 동도금층(30)의 외층 절연층에 대한 접착력을 보강하기 위해 보조적인 역할을 수행하는 표면조도를 갖는 구리포일(22)의 적층 공정이 반드시 수반되어야 하고, 이에 따라 구리포일(22)이 외층 절연층(20)의 일부를 구성함으로써 외층 절연층(20)은 그 두께가 증가할 수 밖에 없어 미세패턴화에 어려움이 있었다.

뿐만 아니라, 도금 레지스트 하부에 존재하는 무전해 도금층 및 구리포일(22)은 플래시 에칭에 의해 제거되는데, 구리포일(22)의 두께만큼 플래시 에칭 공정이 길어짐으로써 형성된 외층 회로층(32)의 폭이 감소하여 미세패턴화에 한계가 있으며, 외층 회로층(32)에 언더컷(undercut) 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 공정에 의해 미세패턴의 구현이 가능한 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인쇄회로기판은, 표면조도가 형성된 내층 절연층, 및 상기 내층 절연층에 형성된 무전해 도금층 및 전해 도금층으로된 내층 회로층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은, (A) 내층 절연층에 표면조도를 갖는 이형필름을 가압하여 상기 내층 절연층의 표면조도를 전사하고 상기 이형필름을 제거하는 단계, 및 (B) 상기 내층 절연층에 도금공정을 수행하여 도금층을 형성하고, 상기 도금층을 패터닝하여 내층 회로층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 (A) 단계에서, 상기 이형필름은 PET 수지에 함침되는 실리카의 함량에 따라 표면조도의 거칠기가 제어되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (A) 단계에서, 상기 이형필름의 표면조도는 플라즈마 에칭에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (B) 단계는, (B1) 상기 내층 절연층에 무전해 도금층을 형성하는 단계, (B2) 상기 무전해 도금층에 회로형성영역을 노출시키는 오픈부를 갖는 도금 레지스트를 도포하는 단계, (B3) 상기 오픈부에 전해 도금층을 형성하는 단계, 및 (B4) 상기 도금 레지스트와 그 하부의 무전해 도금층을 제거하여 내층 회로층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은, (A) 내층 절연층에 내층 회로층을 형성하는 단계, (B) 내층 절연층에 외층 절연층 및 표면조도를 이형필름을 순차적으로 배치한 상태에서 가압 플레이트로 가압하여 상기 내층 절연층에 표면조도가 형성된 외층 절연층을 적층하고, 상기 이형필름 및 상기 가압 플레이트를 제거하는 단계, 및 (C) 상기 외층 절연층에 도금공정을 수행하여 도금층을 형성하고, 상기 도금층을 패터닝하여 외층 회로층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 (B) 단계에서, 상기 이형필름은 PET 수지에 함침되는 실리카의 함량에 따라 표면조도의 거칠기가 제어되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (B) 단계에서, 상기 이형필름의 표면조도는 플라즈마 에칭에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (C) 단계는, (C1) 상기 외층 절연층에 무전해 도금층을 형성하는 단계, (C2) 상기 무전해 도금층에 회로형성영역을 노출시키는 오픈부를 갖는 도금 레지스트를 도포하는 단계, (C3) 상기 오픈부에 전해 도금층을 형성하는 단계, 및 (C4) 상기 도금 레지스트와 그 하부의 무전해 도금층을 제거하여 외층 회로층을 형 성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 표면조도가 형성된 이형필름을 절연층에 가압하여 절연층에 표면조도를 전사하기 때문에, 종래기술과 같이 표면조도가 형성된 구리포일을 사용하지 않더라도 절연층에 대한 도금층의 충분한 접착력을 확보할 수 있게 되며, 이에 따라 재료비가 절감할 수 있게 되고, 미세패턴의 구현이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 도금 레지스트의 하부에 무전해 도금층만 존재하기 때문에, 종래기술과 달리 제거되는 부분의 두께가 얇아 에칭량을 줄일 수 있어 그 제거공정이 더욱 단순화될 뿐만 아니라, 회로층에 대한 언더컷 현상을 최소화할 수 있게 된다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 인쇄회로기판에 대해 설명하기로 한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판은 표면조도가 형성된 내층 절연층(102)에 무전해 도금층(106) 및 전해 도금층(110)으로된 내층 회로층(112)이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 인쇄회로기판은 후술하는 제조공정에서 설명하는 바와 같이 표면조도가 형성된 이형필름을 이용하여 내층 절연층(102)에 표면조도가 전사되기 때문에, 내층 회로층(112)에 대한 무전해 도금층(106)의 접착력을 확보하기 위해 종래기술에 사용되는 표면조도가 형성된 구리 포일을 사용하지 않더라도 내층 절연층(102)에 대한 무전해 도금층(106)의 충분한 접착력을 확보할 수 있게 된다. 이에 따라, 내층 회로층(112)은 무전해 도금층(106) 및 전해 도금층(110)으로만 형성되어 미세패턴화가 가능하게 되며, 언더컷 현상이 최소화되게 된다.

도 5 내지 도 8은 도 4에 도시된 2층 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법을 순서대로 도시한 공정단면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 도 5에 도시한 바와 같이, 내층 절연층(102)의 양면에 표면조도를 갖는 이형필름(104)을 가압하여 그 표면조도를 내층 절연층(102)에 전사한다.

이때, 내층 절연층(102)은 표면조도의 전사가 용이하도록 소정이 열이 인가되어 반경화 상태인 것이 바람직하다.

한편, 이형필름(104)은 PET 수지에 실리카가 함침된 구조를 갖는데, 실리카의 함량을 조절함으로써 표면조도의 제어가 가능하다. 뿐만 아니라, 별도의 플라즈마 에칭과 같은 건식 식각공정을 이용하여 이형필름(104)에 표면조도의 형성이 가능하다.

다음, 도 6에 도시한 바와 같이, 이형필름(104)을 제거하고, 무전해 도금공정을 수행하여 표면조도가 형성된 내층 절연층(102)에 무전해 도금층(106)을 형성한다.

이때, 무전해 도금층은, 예를 들어 탈지(cleanet) 과정, 소프트 부식(soft etching) 과정, 예비 촉매처리pre-catalyst)과정, 촉매 처리 과정, 활성화(accelerator) 과정, 무전해 도금 과정, 및 산화방지 처리과정을 포함하는 일반 적인 촉매 석출 방식을 이용하여 형성된다. 공지의 기술인 촉매 석출 방식에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 단계에서는, 이형필름(104)에 의해 내층 절연층(102)이 표면조도를 갖기 때문에, 종래기술과 같이 표면조도 전사를 위한 구리 포일이 없더라도 내층 절연층(102)에 대한 무전해 도금층(106)의 접착력을 확보할 수 있기 때문에, 무전해 도금층(106)의 박리(delamination) 문제는 발생하지 않게 된다.

다음, 도 7에 도시한 바와 같이, 무전해 도금층(106)에 회로형성영역에 오픈부를 갖는 도금 레지스트(108)를 도포하고, 상기 오픈부에 전해 도금공정에 의해 전해 도금층(110)을 형성한다.

이때, 도금 레지스트(108)로는 드라이 필름(dry film) 또는 액상의 포지티브 포토 레지스트(P-LPR; positive liquid photo resist)와 같은 감광성 레지스트가 사용될 수 있으며, 감광성 레지스트를 무전해 도금층(106)에 도포한 후, 회로형성영역에 해당하는 부분에 자외선을 노광하고, 노광된 부분을 현상액을 이용하여 제거함으로써 오픈부를 형성할 수 있다.

마지막으로, 도 8에 도시한 바와 같이, 도금 레지스트(108)와 그 하부의 무전해 도금층(106)을 제거하여 무전해 도금층(106) 및 전해 도금층(110)으로된 내층 회로층(112)을 형성하여 2층 구조의 인쇄회로기판을 제조한다.

이때, 도금 레지스트(108)는 수산화나트륨(NaOH) 또는 수산화칼륨(KOH) 등의 박리액을 사용하여 제거되며, 무전해 도금층(106)은 퀵 에칭(quick etching) 또는 플래시 에칭 등에 의해 제거된다.

도 9 내지 도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 4층 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법을 순서대로 도시한 공정단면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법에 대해 설명하기로 한다. 한편, 본 실시예를 설명함에 있어 이전 실시예와 중복되는 공정에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

먼저, 도 9에 도시한 바와 같이, 내층 절연층(202)에 층간 도통을 위한 관통홀(208)이 형성되고 양면에 내층 회로층(206)을 갖는 내층기판을 제조한다.

다음, 도 10에 도시한 바와 같이, 내층기판의 양면에 표면조도를 갖는 외층 절연층(212)을 적층한다.

본 단계는 내층기판의 양면에 반경화 상태의 외층 절연층(212), 표면 조도를 갖는 이형필름(214), 및 가압 플레이트(216)를 순차적으로 배치한 상태에서, 가압 플레이트(216)를 가압하고, 이형필름(214)을 이용하여 가압 플레이트(216)를 분리함으로써 수행된다. 이때, 이형필름(214)은 표면조도를 갖기 때문에 외층 절연층(212)에 그 표면조도가 전사된다.

다음, 도 11에 도시한 바와 같이, 무전해 도금공정을 수행하여 표면조도가 형성된 외층 절연층(212)에 무전해 도금층(218)을 형성한다.

다음, 도 12에 도시한 바와 같이, 무전해 도금층(218)에 회로형성영역에 오픈부를 갖는 도금 레지스트(220)를 도포하고, 상기 오픈부에 전해 도금공정에 의해 전해 도금층(222)을 형성한다.

마지막으로, 도 13에 도시한 바와 같이, 도금 레지스트(220)와 그 하부의 무전해 도금층(218)을 제거하여 무전해 도금층(218) 및 전해 도금층(222)으로된 외층 회로층(224)을 형성하여 4층 구조의 인쇄회로기판을 제조한다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 및 그 제조방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

도 1 내지 도 3은 종래기술에 따른 4층 구조의 인쇄회로기판의 제조방법을 순서대로 도시한 공정단면도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2층 구조를 갖는 인쇄회로기판의 단면도이다.

도 5 내지 도 8은 도 4에 도시된 2층 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법을 순서대로 도시한 공정단면도이다.

도 9 내지 도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 4층 구조의 인쇄회로기판의 제조방법을 순서대로 도시한 공정단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

102, 202 : 내층 절연층 106, 218 : 무전해 도금층

108, 220 : 도금 레지스트 110, 222 : 전해 도금층

112, 206 : 내층 회로층 212 : 외층 절연층

224 : 외층 회로층

Claims (9)

1. 표면조도가 형성된 내층 절연층; 및

   상기 내층 절연층에 형성된 무전해 도금층 및 전해 도금층으로된 내층 회로층

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
2. (A) 내층 절연층에 표면조도를 갖는 이형필름을 가압하여 상기 내층 절연층의 표면조도를 전사하고 상기 이형필름을 제거하는 단계; 및

   (B) 상기 내층 절연층에 도금공정을 수행하여 도금층을 형성하고, 상기 도금층을 패터닝하여 내층 회로층을 형성하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 (A) 단계에서,

   상기 이형필름은 PET 수지에 함침되는 실리카의 함량에 따라 표면조도의 거칠기가 제어되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
4. 청구항 2에 있어서,

   상기 (A) 단계에서,

   상기 이형필름의 표면조도는 플라즈마 에칭에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
5. 청구항 2에 있어서,

   상기 (B) 단계는,

   (B1) 상기 내층 절연층에 무전해 도금층을 형성하는 단계;

   (B2) 상기 무전해 도금층에 회로형성영역을 노출시키는 오픈부를 갖는 도금 레지스트를 도포하는 단계;

   (B3) 상기 오픈부에 전해 도금층을 형성하는 단계; 및

   (B4) 상기 도금 레지스트와 그 하부의 무전해 도금층을 제거하여 내층 회로층을 형성하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
6. (A) 내층 절연층에 내층 회로층을 형성하는 단계;

   (B) 내층 절연층에 외층 절연층 및 표면조도를 이형필름을 순차적으로 배치한 상태에서 가압 플레이트로 가압하여 상기 내층 절연층에 표면조도가 형성된 외층 절연층을 적층하고, 상기 이형필름 및 상기 가압 플레이트를 제거하는 단계; 및

   (C) 상기 외층 절연층에 도금공정을 수행하여 도금층을 형성하고, 상기 도금층을 패터닝하여 외층 회로층을 형성하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 (B) 단계에서,

   상기 이형필름은 PET 수지에 함침되는 실리카의 함량에 따라 표면조도의 거칠기가 제어되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
8. 청구항 6에 있어서,

   상기 (B) 단계에서,

   상기 이형필름의 표면조도는 플라즈마 에칭에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
9. 청구항 6에 있어서,

   상기 (C) 단계는,

   (C1) 상기 외층 절연층에 무전해 도금층을 형성하는 단계;

   (C2) 상기 무전해 도금층에 회로형성영역을 노출시키는 오픈부를 갖는 도금 레지스트를 도포하는 단계;

   (C3) 상기 오픈부에 전해 도금층을 형성하는 단계; 및

   (C4) 상기 도금 레지스트와 그 하부의 무전해 도금층을 제거하여 외층 회로층을 형성하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.

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