KR20110025612A - Method for manufacturing printed wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
관련 출원의 상호 참조Cross Reference of Related Application
본 특허 출원은, 그 내용이 참조로 여기에 전체적으로 통합되는 2009년 9월 4일 출원된 미국 가특허 출원 제 61/239,995 호에 대한 우선권의 이익을 주장한다.This patent application claims the benefit of priority to US Provisional Patent Application No. 61 / 239,995, filed Sep. 4, 2009, the content of which is incorporated herein by reference in its entirety.
프린트 배선판을 제조하는 방법과 관련하여, 국제 공개 번호 WO 2006/033315A1 호는, 절연체가 도금될 표면과 접촉하고 있는 동안 전해 도금막으로 관통 홀 및 비관통 홀을 채우는 방법을 개시한다.Regarding a method of manufacturing a printed wiring board, International Publication No. WO 2006 / 033315A1 discloses a method of filling through holes and non-penetrating holes with an electrolytic plating film while the insulator is in contact with a surface to be plated.
본 발명의 일 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 방법에서, 개구가 기판에 형성되며, 전해 도금용의 시드 층이 개구의 내벽 및 기판의 표면상에 형성된다. 시드 층을 갖는 기판은 전해 도금 용액에 위치되며, 절연체가 전해 도금 용액에 위치된다. 기판 및 절연체는 서로에 대하여 이동되어, 기판상에 전해 도금막을 형성하며 그 전해 도금막으로 개구를 채운다. 기판상에 도전성 회로가 형성된다. 전해 도금 용액은 황산 구리, 황산, 및 철 이온을 포함한다.In the method for manufacturing a printed wiring board according to one embodiment of the present invention, an opening is formed in the substrate, and a seed layer for electrolytic plating is formed on the inner wall of the opening and the surface of the substrate. The substrate with the seed layer is placed in an electrolytic plating solution and an insulator is placed in the electrolytic plating solution. The substrate and the insulator are moved relative to each other to form an electroplated film on the substrate and fill the opening with the electroplated film. A conductive circuit is formed on the substrate. The electrolytic plating solution contains copper sulfate, sulfuric acid, and iron ions.
본 발명의 더욱 완벽한 이해 및 본 발명의 다수의 부수하는 이점들은 첨부한 도면과 관련하여 고려할 때 아래의 상세한 설명을 참조하여 더욱 양호하게 이해되는 바와 같이 용이하게 획득된다.
도 1a 내지 도 1e 는, 본 발명의 일 실시형태에 따라 다층 프린트 배선판을 제조하는 방법의 단계들을 도시하는 단면도이다.
도 2a 내지 도 2e 는, 본 발명의 일 실시형태에 따라 다층 프린트 배선판을 제조하는 방법의 단계들을 도시하는 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d 는, 본 발명의 일 실시형태에 따라 다층 프린트 배선판을 제조하는 방법의 단계들을 도시하는 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c 는, 본 발명의 일 실시형태에 따라 다층 프린트 배선판을 제조하는 방법의 단계들을 도시하는 단면도이다.
도 5a 및 도 5b 는, 본 발명의 일 실시형태에 따라 다층 프린트 배선판을 제조하는 방법의 단계들을 도시하는 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 제조 방법에 의해 생산된 다층 프린트 배선판의 단면도이다.
도 7a 내지 도 7d 는, 본 발명의 일 실시형태에 따라 다층 프린트 배선판을 제조하는 방법의 단계들을 도시하는 단면도이다.
도 8a 내지 도 8f 는, 본 발명의 일 실시형태에 따라 프린트 배선판을 제조하는 방법의 단계들을 도시하는 단면도이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 방법에서 사용된 도금 장치의 구조를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 10 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 방법에서 사용된 도금 장치의 도금 탱크에서의 컨베이어 메카니즘의 구조를 도시하는 개략도이다.
도 11 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 프린트 배선판의 제조 방법에서 사용된 도금 장치의 도금 탱크에서의 컨베이어 메카니즘의 구조를 도시하는 개략도이다.
도 12a 내지 도 12e 는, 본 발명의 일 실시형태에 따라 다층 프린트 배선판을 제조하는 방법의 단계들을 도시하는 단면도이다.
도 13a 내지 도 13f 는, 본 발명의 일 실시형태에 따라 다층 프린트 배선판을 제조하는 방법의 단계들을 도시하는 단면도이다.A more complete understanding of the present invention and many of the attendant advantages of the present invention are readily attained, with better understanding with reference to the following detailed description when considered in conjunction with the accompanying drawings.
1A-1E are cross-sectional views illustrating steps of a method of manufacturing a multilayer printed wiring board in accordance with one embodiment of the present invention.
2A-2E are cross-sectional views illustrating steps of a method of manufacturing a multilayer printed wiring board according to one embodiment of the present invention.
3A-3D are cross-sectional views illustrating steps of a method of manufacturing a multilayer printed wiring board according to one embodiment of the present invention.
4A-4C are cross-sectional views illustrating steps of a method of manufacturing a multilayer printed wiring board according to one embodiment of the present invention.
5A and 5B are cross-sectional views showing steps of a method of manufacturing a multilayer printed wiring board according to one embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a multilayer printed wiring board produced by the manufacturing method according to one embodiment of the present invention.
7A-7D are cross-sectional views illustrating steps of a method of manufacturing a multilayer printed wiring board according to one embodiment of the present invention.
8A-8F are cross-sectional views illustrating steps of a method of manufacturing a printed wiring board according to one embodiment of the present invention.
9 is a perspective view schematically showing the structure of a plating apparatus used in the method of manufacturing a printed wiring board according to one embodiment of the present invention.
10 is a schematic diagram showing the structure of a conveyor mechanism in a plating tank of a plating apparatus used in the method of manufacturing a printed wiring board according to one embodiment of the present invention.
Fig. 11 is a schematic diagram showing the structure of a conveyor mechanism in a plating tank of a plating apparatus used in the method for manufacturing a printed wiring board according to one embodiment of the present invention.
12A-12E are cross-sectional views illustrating steps of a method of manufacturing a multilayer printed wiring board according to one embodiment of the present invention.
13A-13F are cross-sectional views illustrating steps of a method of manufacturing a multilayer printed wiring board according to one embodiment of the present invention.
이제, 첨부한 도면을 참조하여 실시형태들을 설명할 것이고, 여기서, 동일한 참조 부호는 여러 도면 전체적으로 대응하거나 동일한 엘리먼트를 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments will now be described with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like elements throughout the several views.
<제 1 실시형태>≪ First Embodiment >
본 발명의 제 1 실시형태에 따라 프린트 배선판을 제조하는 방법에서 사용된 도금 장치를 도 9 를 참조하여 설명한다. 도금 장치 (10) 는, 도금 탱크 (14), 순환 디바이스 (16), 절연체 (20A, 20B), 승강 바 (22), 및 승강 디바이스 (24) 를 포함한다. 도금 탱크 (14) 는 도금 용액 (12) 으로 채워진다. 순환 디바이스 (16) 는 도금 용액 (12) 을 순환시킨다. 절연체 (20A) 는 다공성 수지 (예를 들어, 스펀지) 와 같은 다공성 재료로 이루어진다. 프린트 배선판 (30) 의 표면을 도금하기 위해, 절연체 (20A) 가 도금 용액 (120) 내에 위치되고 도금될 표면 중 하나, 예를 들어, 프린트 배선판 (30) 의 전면과 접촉하게 된다. 절연체 (20B) 는 다공성 수지 (예를 들어, 스펀지) 와 같은 다공성 재료로 이루어진다. 프린트 배선판 (30) 의 표면을 도금하기 위해, 절연체 (20B) 가 도금 용액 (12) 내에 위치되고 프린트 배선판 (30) 의 도금될 다른 표면 (예를 들어, 이면) 과 접속하게 된다. 승강 디바이스 (24) 는 프린트 배선판 (30) 을 따라 절연체 (20A, 20B) 을 수직으로 이동시킨다. 절연체 (20A, 20B) 는, 승강 디바이스 (24) 에 의해 수직으로 이동하는 승강 바 (22) 에 의해 이동된다. 프린트 배선판 (30) 은 음극 (cathode) 측에 접속된다. 도금 탱크 (14) 내부에, 도면에는 도시되지 않은 양극 (anode) 이 제공되며, 구리 볼과 같은 금속 소스가 양극에 저장된다. 도금 용액 (12) 은 예를 들어, 황산 구리, 황산 및 철 이온을 함유한다. 도금이 시작되기 이전의 도금 용액 (12) 은 철(Ⅲ) 이온을 함유한다. 도금이 진행할 때, 철(Ⅱ) 이온이 생성되며, 따라서, 철(Ⅱ) 및 철(Ⅲ) 이온들이 도금 용액 (12) 에 존재한다. 철-이온 소스에 관하여, 황산 철(Ⅱ) 이 바람직하다. 수화물이 황산 철로서 바람직하고, 황산 철 7-수화물 (FeSO4ㆍ7H2O) 이 바람직하다. 더미 도금을 수행함으로써, Fe2 + 의 농도 및 Fe3 + 의 농도가 조절될 수 있다.The plating apparatus used in the method of manufacturing a printed wiring board according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
도 13a 내지 도 13f 를 참조하여, 프린트 배선판 (기판) (30) 에 대한 전해 도금막을 형성하기 위해 도금 장치 (10) 를 사용하는 방법이 아래에 설명된다. 제 1 표면 (30A) 및 그 제 1 표면 (30A) 에 대향하는 제 2 표면 (30B) 을 갖는 기판 (30) 에 개구 (31a, 31b) 가 형성된다 (도 13a). 개구 (31a, 31b) 는 스루-홀 도전체 (스루-홀 도전체 개구) 에 대한 관통 홀 및 비아 홀을 포함한다. 이러한 예에서, 개구 (31a) 는 관통 홀이고 개구 (31b) 는 비관통 홀 (비아-도전체 개구) 이다. 기판 (30) 의 제 1 및 제 2 표면 (30A, 30B) 과 개구 (31a, 31b) 의 내벽상에 시드 층 (34) 이 형성된다 (도 13b). 시드 층의 예로서, 무전해 도금막, 스퍼터링된 막 및 진공 증착된 막이 리스트될 수 있다. 다르게는, 스루 홀의 내벽 및 기판 표면상에 Pb 또는 C 와 같은 도전성 입자를 제공함으로써, 전해 도금막이 기판 표면 및 개구 (31a, 31b) 의 내벽상에 직접적으로 형성될 수 있다. 이러한 경우에서, 도전성 입자가 시드 층으로서 작용한다. 이러한 예에서의 시드 층 (34) 은 무전해 구리 도금막이다. 시드 층 (34) 을 갖는 기판 (30) 이 도금 용액 (12) 내에 위치되어 전해 도금막 (36) 을 형성한다. 도금 용액 (12) 의 조성 및 도금 조건의 예는 아래와 같다.13A to 13F, a method of using the
<도금 용액 (12) 의 조성><Composition of
황산 구리 농도 : 0.8 ± 0.1 mol/LCopper sulfate concentration: 0.8 ± 0.1 mol / L
황산 농도 : 0.5 ± 0.15 mol/LSulfuric acid concentration: 0.5 ± 0.15 mol / L
염화 이온 농도 : 5 - 100 ppmChloride ion concentration: 5-100 ppm
철 이온 온도 : 1 g/L - 20 g/LIron ion temperature: 1 g / L-20 g / L
* 철 이온 온도는 철(Ⅱ) 이온 및 철(Ⅲ) 이온들의 농도의 총 값이다.* Iron ion temperature is the total value of the concentration of iron (II) ions and iron (III) ions.
* 철(Ⅱ) 이온의 농도 : 철(Ⅲ) 이온의 농도 = 1 : 2 - 1 : 4* Concentration of iron (II) ions: Concentration of iron (III) ions = 1: 2-1: 4
첨가제 농도 : 5 ± 1 mol/LAdditive Concentration: 5 ± 1 mol / L
<도금 조건>Plating conditions
전류 밀도 : 0.5 - 5 A/dm2 Current density: 0.5-5 A / dm 2
절연체 (20A) 는 기판 (30) 의 제 1 표면 (30A) 에 대하여 압착되며, 절연체 (20B) 는 기판 (30) 의 제 2 표면 (30B) 에 대하여 압착된다 (도 13c). 절연체 (20A, 20B) 가 기판 (30) 에 접촉할 때, 바람직하게는 절연체 (20A, 20B) 는 그들이 기판 표면 (도금될 표면) 과 접촉하기 시작한 이후에 기판 표면으로 예를 들어, 1.0 - 15.0 mm 만큼 더 민다. 밀어질 양이 1.0 mm 보다 작은 경우에, 결과는 절연체 (20A, 20B) 를 사용하지 않는 도금과 동일해지는 경향이 있다. 밀어질 양이 15.0 mm 를 초과하면, 개구 (31a, 31b) 에서의 도금막의 두께는, 도금 용액 (12) 의 공급이 방해되기 때문에 변화하는 경향이 있다. 밀어질 양은 가장 바람직하게는 2 - 8 mm 이다. 기판 표면상과 개구 (31a, 31b) 에서의 도금막의 변동은 적을 것이다. 또한, 기판 표면상에 형성된 전해 도금막의 두께가 감소될 것이다.
절연체 (20A, 20B) 가 기판 (30) 과 접촉하는 동안, 기판 (30) 및 절연체 (20A, 20B) 는 서로에 대하여 이동한다 (도 13c). 기판 (30) 에 대한 절연체 (20A, 20B) 의 이동 속도는 바람직하게는 1.0 - 16.0 m/min 이다. 이러한 범위내에서, 철 이온이 기판 표면상에 적절하게 공급된다. 그 결과, 기판 표면상에 형성된 전해 도금막 (36) 의 막 두께가 감소될 수 있다. 또한, 도금 용액 (12) 이 절연체 (20A, 20B) 에 의해 개구 (31a, 31b) 로 공급될 수 있기 때문에, 도금이 개구 (31a, 31b) 에 채워질 수 있다.While the
본 실시형태에서, 시드 층 (34) (도 13b 참조) 을 갖는 기판 (30) 이 상술한 도금 용액 (12) 내에 위치된다. 그 후, 절연체 (20A, 20B) 가 기판 (30) 에 대하여 압착된다. 절연체 (20A, 20B) 가 기판 (20) 에 대하여 압착되는 동안, 절연체 (20A, 20B) 및 기판 (30) 은 서로에 대하여 이동한다. 이러한 조건이 유지되는 동안, 전해 도금막 (36) 이 기판 (30) 의 표면상에 그리고 개구 (31a, 31b) 에 형성된다 (도 13c).In this embodiment, the
실시형태에서, 절연체 (20A, 20B) 가 철 이온을 함유하는 전해 도금 용액에서 기판 (30) 과 접촉하는 동안, 전해 도금막 (36) 이 기판 (30) 의 표면상에 그리고 기판 (30) 의 개구 (31a, 31b) 에 형성된다. 따라서, 철(Ⅲ) 이온이 도금될 기판 표면상에 쉽게 공급될 수 있다. 임의의 이론에 의해 한정되기를 원하지 않고, 아래의 반응이 도금막의 표면상에서 발생한다고 생각된다.In the embodiment, while the
반응식 (1) : 2Fe3 + + Cu ⇒ 2Fe2 + + Cu2 + Scheme (1): 2Fe 3 + + Cu ⇒ 2Fe 2 + + Cu 2 +
상기 반응식이 발생하면, 도금막의 증착 및 용해는 절연체 (20A, 20B) 가 접촉하는 영역에서 발생한다고 생각된다. 기판 표면상의 도금막의 성장 속도는 느려진다고 생각된다. 반대로, 개구 (31a, 31b) 에서의 도금막이 도금의 시작점에서 절연체 (20A, 20B) 와 접촉하지 않기 때문에, 개구 (31a, 31b) 에서의 전해 도금막 (36) 의 성장은 철 이온에 의해 거의 억제되지 않는다고 생각된다. 철(Ⅲ) 이온이 농도 경사를 통해 개구 (31a, 31b) 로 확산되기 때문에, 철(Ⅲ) 이온의 농도는 낮아지는 것으로 생각된다. 따라서, 실시형태에서, (관통 홀 및 비관통 홀 (비아 홀) 을 포함하는) 개구 (31a, 31b) 는 전해 도금막 (36) 으로 채워질 수 있으면서 기판 표면상의 전해 도금막 (36) 의 두께는 상대적으로 작다고 생각된다. 개구 (31a, 31b) 에서의 전해 도금막 (36) 이 점진적으로 두꺼워질 때, 절연체 (20A, 20B) 는 개구 (31a, 31b) 를 채우는 전해 도금막 (36) 의 표면과 접촉하게 된다. 절연체 (20A, 20B) 와 접촉할 때, 개구 (31a, 31b) 를 채우는 전해 도금막 (36) 및 기판 표면상의 전해 도금막 (36) 은 동일해지는 것으로 생각되는 성장 속도를 갖는다. 따라서, 본 실시형태에서 획득된 전해 도금막 (36) 은 균일하고 얇은 것으로 생각된다.When the above reaction equation occurs, it is considered that deposition and dissolution of the plated film occur in the region in which the
임의의 이론에 의해 한정되기를 원하지 않고, 도금이 아래의 반응을 통한 증착으로부터 억제되는 대안의 메카니즘이 가능하다.Without wishing to be bound by any theory, alternative mechanisms are possible where plating is inhibited from deposition through the following reactions.
반응식 (2) : Fe3 + + Cu2 + + 3e- ⇒ Fe2 + + CuScheme (2): Fe 3 + + Cu 2 + + 3e - ⇒ Fe 2 + + Cu
반응식 (2) 에서, 구리 도금막을 증착하는 전자가 사용되어 철(Ⅲ) 이온을 철(Ⅱ) 이온으로 환원시키기 때문에, 도금막의 성장이 억제된다고 생각된다. 반응식 (2) 에서, 반응식 (1) 에서와 동일한 이유로, 도금이 개구 (31a, 31b) 에 채워지면서 기판 표면상의 도금막의 두께는 상대적으로 작게 유지된다고 생각된다.In Scheme (2), since electrons for depositing a copper plated film are used to reduce iron (III) ions to iron (II) ions, it is considered that growth of the plated film is suppressed. In Scheme (2), for the same reason as in Scheme (1), it is thought that the thickness of the plated film on the substrate surface is kept relatively small while the plating is filled in the
상기 반응 (반응식 (1) 및 반응식 (2)) 는 철 이온 이외의 이온으로 또한 발생할 수 있다. 그러나, 실시형태에서, 철 이온이 절연체 (20A, 20B) 를 사용하여 도금막 표면상에 강제적으로 공급된다고 생각되기 때문에, 철이 도금 용액 (12) 에 첨가된 금속 이온으로서 바람직한 것으로 고려된다. 이것은 철과 구리의 이온화 경향이 유사하기 때문일 수도 있다. 종래의 기술과 비교하여, 절연체 (20A, 20B) 가 철 이온을 함유하는 전해 도금 용액에서 기판 (30) 과 접촉하면서 기판 (30) 의 개구 (31a, 31b) 에 그리고 기판 표면상에 도금막을 형성하는 방법은 예를 들어, 미세 배선을 형성하는데 있어서 우수하다. 전해 도금막이 본 발명의 실시형태 및 종래의 기술을 사용하여 개구를 갖는 기판상에 형성될 때, 본 발명의 실시형태를 사용하여 획득된 전해 도금막의 두께 (기판상에 형성된 도금막의 두께) 는 종래 기술을 사용하여 획득된 전해 도금막의 두께 (기판상에 형성된 도금막의 두께) 의 대략 1/2 내지 1/3 이다. 개구는 종래 기술에서와 동일하게 본 발명의 실시형태에서 도금막으로 채워질 수 있다.The reactions (Scheme (1) and (2)) can also occur with ions other than iron ions. However, in the embodiment, since iron ions are considered to be forcibly supplied onto the plated film surface using the
실시형태의 도금 방법을 사용함으로써, 개구 (31a, 31b) 는 도금으로 채워질 수 있으며, 개구 (31a, 31b) 를 통해 노출된 도금막의 표면은 편평해지는 경향이 있다 (도 13d 및 도 13e 참조). 또한, 개구를 통해 노출된 도금막의 상부 표면 및 기판 표면상에 형성된 도금막의 상부 표면은 동일한 레벨로 위치될 수도 있으며, 기판 표면상의 전해 도금막 (36) 은 얇게 형성될 수 있다. 본 실시형태의 도금 방법에 따르면, 도금막으로 깊은 개구를 채우고 기판 표면상에 형성된 도금막의 두께를 감소시키는 것은 동시에 달성될 수 있다. 그 후, 기판 표면상의 얇은 전해 도금막 (36) 및 시드 층 (34) 을 패터닝함으로써, 미세-피치 도전성 회로가 형성될 수 있다 (도 13f). 동시에, 스루-홀 도전체 (42), 비아 도전체 (60) 및 도전성 회로 (58) 가 완성된다.By using the plating method of the embodiment, the
또한, 다공성 수지 (예를 들어, 스펀지) 또는 브러시로 이루어진 절연체 (20A, 20B) 가 사용되면, 철(Ⅲ) 이온은 도금될 표면상에 공급되는 경향이 있다. 이것은, 도금 용액 (12) 이 다공성 수지의 공극 또는 브러시의 강모 (bristle) 사이의 공간을 통해 기판 표면상에 쉽게 공급되기 때문이다. 기판 표면상에 형성된 도금막은 얇은 경향이 있다.In addition, when
절연체 (20A, 20B) 가 접촉하는 영역에서, 전해 도금막 (36) 의 성장은 느려진다. 즉, 철 이온은 도금 계면상에 절연체 (20A, 20B) 에 의해 강제적으로 공급되고, 철(Ⅲ) 이온을 철(Ⅱ) 이온으로 환원시키기 위한 반응이 발생하며, 구리의 증착이 억제된다. 절연체 (20A, 20B) 가 접촉하지 않는 관통 홀 (31a) 에서, 철(Ⅲ) 이온은 강제적으로 공급되지는 않지만, 도금 계면상에서 농도 경사에 의해 오직 확산되고, 철(Ⅲ) 이온의 환원 반응의 정도는 낮으며, 전해 도금막이 성장한다. 따라서, 코어 기판의 표면상의 전해 도금막 (36) 은 스루-홀 도전체 (42) 가 채워지는 동안 얇게 형성될 수 있다.In the region where the
본 발명의 실시형태에 따르면, 개구가 전해 도금막으로 채워질 수 있을 뿐만 아니라, 기판 표면상에 형성된 전해 도금막이 얇게 유지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시형태는, 전해 도금막이 전체 기판 표면상에 형성되고 도전성 회로가 에칭에 의해 형성되는 (서브트랙티브법 (subtractive method) 및 텐팅법 (tenting method) 과 같은) 방법에 의해 전해 도금막을 형성하는 절차에 특히 적용가능하다. 미세-피치 도전성 회로가 형성될 수 있기 때문에, 본 발명의 실시형태를 적용하는 것은 고도의 집적판을 제조하는데 바람직하다.According to the embodiment of the present invention, not only the opening can be filled with the electroplating film, but the electroplating film formed on the substrate surface can be kept thin. Accordingly, embodiments of the present invention are electrolytically carried out by a method (such as a subtractive method and a tenting method) in which an electrolytic plating film is formed on the entire substrate surface and a conductive circuit is formed by etching. It is especially applicable to the procedure of forming a plating film. Since fine-pitch conductive circuits can be formed, applying embodiments of the present invention is desirable for manufacturing highly integrated plates.
<제조 방법 1><Manufacturing method 1>
도 1a 내지 도 6 을 참조하여 다층 프린트 배선판을 제조하는 방법 (제조 방법 1) 을 설명한다.The method (manufacturing method 1) of manufacturing a multilayer printed wiring board is demonstrated with reference to FIGS. 1A-6.
도 6 은 다층 프린트 배선판 (100) 의 단면도이다. 다층 프린트 배선판 (100) 은 코어 기판 (30), 도전성 회로 (40), 스루-홀 도전체 (42), 및 층간 수지 절연층 (50, 150) 을 갖는다. 코어 기판 (30) 은 제 1 표면 (도 6 에서 상부 표면) 및 그 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면 (도 6 에서 바닥 표면) 을 갖는다. 도전성 회로 (40) 는 코어 기판 (30) 의 제 1 및 제 2 표면상에 제공된다. 도전성 회로 (40) 는 스루-홀 도전체 (42) 에 의해 접속된다. 비아 도전체 (60) 및 도전성 회로 (58) 가 형성되는 층간 수지 절연층 (50) 이 코어 기판 (30) 및 도전성 회로 (40) 상에 형성된다. 비아 도전체 (160) 및 도전성 회로 (158) 가 형성되는 층간 수지 절연층 (150) 은 층간 수지 절연층 (50) 상에 형성된다. 개구부 (71) 를 갖는 솔더-레지스트 층 (70) 이 비아 도전체 (160), 도전성 회로 (158) 및 층간 수지 절연층 (150) 상에 형성된다. 범프 (76U, 76D) 가 솔더-레지스트 층 (70) 에서의 개구부 (71) 를 통해 노출된 비아 도전체 (160) 및 도전성 회로 (158) 상에 형성된다.6 is a cross-sectional view of the multilayer printed
다음에서, 도 1a 내지 도 5b 를 참조하여 도 6 에 도시된 다층 프린트 배선판 (100) 을 제조하는 단계들을 설명한다.Next, the steps of manufacturing the multilayer printed
예를 들어, 0.8 mm 의 두께를 갖는 양면 동박 적층판 (double-sided copper-clad laminate) 이 조제된다 (도 1a). 양면 동박 적층판의 코어 기판 (절연 기판; 30) 은 유리-에폭시 수지 또는 BT (비스말레이미드 트리아진; bismaleimide triazine) 수지 및 유리 직물과 같은 코어 재료로 이루어진다. 코어 기판 (30) 의 제 1 표면 및 그 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면상에서, 동박 (copper foil) (130A, 130B) 이 적층된다. 스루-홀 도전체에 대한 관통 홀 (32) 이 드릴 또는 레이저를 사용하여 양면 동박 적층판에 형성된다 (도 1b).For example, a double-sided copper-clad laminate having a thickness of 0.8 mm is prepared (FIG. 1A). The core substrate (insulation substrate; 30) of the double-sided copper foil laminate is made of a core material such as glass-epoxy resin or BT (bismaleimide triazine) resin and glass fabric. On the first surface of the
촉매 핵 (catalyst nuclei) 이 스루-홀 도전체에 대한 관통 홀 (32) 의 내벽 표면 및 양면 동박 적층판의 표면에 부착된다 (도면에는 도시되지 않음). 부착된 촉매를 갖는 코어 기판 (30) 이 (C. Uyemura Co., Ltd. 에 의해 제조된 THRU-CUP 와 같은) 상업적으로 입수가능한 무전해 구리 도금 용액에 침지되어 기판 표면 및 관통 홀 (32) 의 내벽상에 0.3 - 3.0 ㎛ 의 두께를 갖는 무전해 구리 도금막 (34) 을 형성한다 (도 1c).A catalyst nuclei is attached to the inner wall surface of the through
탈지하기 위해 50℃ 물로 클렌징하고, 25℃ 물로 워싱하며 황산으로 더 클렌징한 이후에, 코어 기판 (30) 은 아래의 조성을 갖는 전해 구리 도금 용액 (12) 에 침지된다. 그 후, 도 9 를 참조하여 상술한 도금 장치 (10) 를 사용함으로써, 전해 도금막 (36) 이 아래의 조건하에서 동박 적층판의 양 표면상과 관통 홀에 형성된다 (도 1d).After cleansing with 50 ° C. water for washing, washing with 25 ° C. water and further cleansing with sulfuric acid, the
(전해 도금 용액 (12) 의 조성>(Composition of
황산 0.5 mol/LSulfuric acid 0.5 mol / L
황산 구리 0.8 mol/LCopper Sulfate 0.8 mol / L
황산 철 7-수화물 (FeSO4ㆍ7H2O) 5g/LIron sulfate 7-hydrate (FeSO 4 7H 2 O) 5 g / L
평탄화제 50 mg/LLeveling
연마제 50 mg/LAbrasive 50 mg / L
Fe2 + : Fe3 + 1 : 2 - 1 : 4Fe 2 + : Fe 3 + 1: 2-1: 4
<전해 도금 조건><Electrolytic plating condition>
전류 밀도 1 A/dm2 Current Density 1 A / dm 2
시간 65 분65 minutes
온도 22 ± 2 ℃
여기서, 도 9 를 참조하여 상술한 바와 같이, 다공성 수지를 사용하는 절연체 (20A, 20B) 는 도금될 표면을 따라 수직으로 이동되며, 관통 홀 (32) 이 도금으로 채워지면서 전해 구리 도금막 (36) 이 코어 기판 (30) 상에 형성된다. 관통 홀 (32) 은 전해 구리 도금막 (36) 으로 채워진다. 이 시간 동안, 절연체 (20A, 20B) 의 이동 속도는 7 m/min 이고, 코어 기판의 사이즈에 대한 절연체 (20A, 20B) 의 사이즈는 0.80 이며, 절연체 (20A, 20B) 가 밀어질 양은 8 mm 이다.Here, as described above with reference to FIG. 9, the
그 후, 소정의 패턴을 갖는 에칭 레지스트가 전해 도금막 (36) 상에 형성된다 (도 1e).Thereafter, an etching resist having a predetermined pattern is formed on the electroplating film 36 (Fig. 1E).
에칭 레지스트 (38) 에 의해 노출된 전해 도금막 (36), 무전해 도금막 (34) 및 동박 (130A, 130B) 이 에칭에 의해 제거되며, 스루-홀 도전체 (40) 및 도전성 회로 (42) 가 형성된다 (도 2a).The electroplated
스루-홀 도전체 (42) 의 상부 표면 및 도전성 회로 (40) 의 전체 표면상에 거친 표면 (40) 이 형성된다 (도 2b).
<빌트-업 (built-up) 층의 형성><Formation of built-up layer>
코어 기판 (30) 의 양 표면상에, 층간 수지 절연층용의 수지막 (브랜드명 : Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc. 에 의해 제조된 ABF-45SH) 이 적층된다. 그 후, 층간 수지 절연층용의 수지막을 경화시킴으로써, 층간 수지 절연층 (50) 이 코어 기판 (30) 의 양 표면상에 형성된 (도 2c).On both surfaces of the
CO2 가스 레이저를 사용함으로써, 80 ㎛ 의 직경을 갖는 비아-도전체 개구 (50a) 가 층간 수지 절연층 (50) 에 형성된다 (도 2d).By using a CO 2 gas laser, a via-conductor opening 50a having a diameter of 80 μm is formed in the interlayer resin insulating layer 50 (FIG. 2D).
비아-도전체 개구 (50a) 를 갖는 기판 (30) 은 60 g/L 의 과망간산을 함유하는 80 ℃ 용액에 10 분 동안 침지되며, 거친 표면 (50) 이 비아-도전체 개구 (50a) 의 내벽을 포함하는 층간 수지 절연층 (50) 의 표면상에 형성된다 (도 2e).The
기판 (30) 은 (Shipley Company 에 의해 제조된) 중화 용액에 침지되며, 그 후 물로 워싱된다. 또한, (도면에는 도시되지 않은) 촉매 핵이 층간 수지 절연층 (50) 의 표면 및 비아-도전체 개구 (50a) 의 내벽에 부착된다.
부착된 촉매를 갖는 기판 (30) 은 상업적으로 입수가능한 무전해 구리 도금 용액에 침지되어, 층간 수지 절연층 (50) 의 표면 및 비아-도전체 개구 (80a) 의 내벽상에 0.3 - 3.0 ㎛ 의 두께를 갖는 무전해 구리 도금막 (52) 을 형성한다 (도 3a).The
탈지하기 위해 50℃ 물로 클렌징하고, 25℃ 물로 워싱하며 황산으로 더 클렌징한 이후에, 층간 수지 절연층 (50) 을 갖는 기판 (30) 은 상기와 동일한 조성을 가진 전해 구리 도전 용액 (12) 에 침지된다. 도 9 를 참조하여 설명한 도금 장치 (10) 를 사용하여, 상술한 조건하에서, 전해 구리 도금막 (56) 이 층간 수지 절연층 (50) 상에 그리고 비아-도전체 개구 (50a) 에 형성된다 (도 3b). 비아-도전체 개구 (50a) 는 전해 구리 도금막 (56) 으로 채워진다.After cleansing with 50 ° C. water for washing, washing with 25 ° C. water and further cleansing with sulfuric acid, the
여기서, 도 9 를 참조하여 상술한 바와 같이, 다공성 수지를 사용하는 절연체 (20A, 20B) 가 도금될 표면을 따라 수직으로 이동되는 동안, 도금이 개구 (50a) 에 채워지고 12 ㎛ 의 두께를 갖는 전해 구리 도금막 (56) 이 층간 수지 절연층 (50) 의 표면상에 또한 형성된다. 절연체 (20A, 20B) 의 이동 속도는 7 m/min 이고, 코어 기판 (30) 의 사이즈에 대한 절연체 (20A, 20B) 의 사이즈는 0.80 이며, 절연체 (20A, 20B) 가 밀어질 양은 8 mm 이다.Here, as described above with reference to FIG. 9, while the
그 후, 에칭 레지스트 (54) 가 전해 구리 도금막 (56) 상에 형성된다 (도 3c). 에칭 레지스트 (54) 에 의해 노출된 전해 도금막 (56) 및 무전해 도금막 (52) 이 에칭에 의해 제거된다. 그 후, 에칭 레지스트 (54) 를 제거함으로써, 독립적인 상위 층 도전성 회로 (58) 및 채워진 비아 (60) 가 형성된다 (도 3d). 거친 표면 (58, 60) 이 상위 층 도전성 회로 (58) 및 채워진 비아 (60) 의 표면상에 형성된다 (도 4a).Thereafter, an etching resist 54 is formed on the electrolytic copper plating film 56 (Fig. 3C). The
도 2b 내지 도 4a 를 참조하여 설명한 상기 단계들을 반복함으로써, 다른 상위 층 층간 절연층 (150), 도전성 회로 (158) 및 채워진 비아 (160) 가 형성되며, 다층 배선판 (300) 이 획득된다 (도 4b).By repeating the above steps described with reference to FIGS. 2B-4A, another upper layer
(Hitachi Chemical Co., Ltd 에 의해 제조된 SR 7200 과 같은) 상업적으로 입수가능한 솔더-레지스트 조성물 (70) 이 다층 배선판 (300) 의 양 표면상에 20 ㎛ 두께이도록 도포되고 (도 4c), 건조 처리가 70 ℃ 에서 20 분 동안 및 70 ℃ 에서 30 분 동안 실시된다. 그 후, 노출 및 현상 처리를 통해, 도전성 회로 및 채워진 비아를 노출시키기 위한 개구 (71) 가 솔더-레지스트 조성물에 형성된다 (도 5a). 그 후, 1 시간 동안 80 ℃, 1 시간 동안 100 ℃, 1 시간 동안 120 ℃ 및 3 시간 동안 150 ℃ 각각의 조건하에서 열 처리를 실시함으로써, 솔더-레지스트 조성물이 경화되며, 도전성 회로 및 채워진 비아를 노출시키기 위한 개구를 갖는 솔더-레지스트 층 (70) 이 층간 수지 절연층상에 형성된다. 솔더-레지스트 층에서의 개구를 통해 노출된 도전성 회로 및 채워진 비아의 상부 표면은 전자 컴포넌트 및 핀을 탑재하기 위한 패드로서 작용한다.A commercially available solder-resist composition 70 (such as SR 7200 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd) was applied to both surfaces of the
니켈층, 팔라듐층 및 금층이 솔더-레지스트 층 (70) 에서의 개구를 통해 노출된 패드상에 이 순서로 형성된다. 그 후, 솔더 볼이 패드상에 공급된 후 리플로 (reflow) 된다. 따라서, 솔더 범프 (솔더 바디) (76U, 76D) 가 패드상에 형성된다. 솔더 범프 (76U, 76D) 를 갖는 다층 프린트 배선판 (100) 이 완성된다 (도 6).Nickel layers, palladium layers and gold layers are formed in this order on the exposed pads through the openings in the solder-resist
<제조 방법 2><Manufacturing method 2>
다음에서, 제조 방법 2 에 따른 제조 단계들을 도 7a 내지 도 7d 를 참조하여 설명한다. 도 7b 에 예시되어 있는 바와 같이, 도금 레지스트 (54) 가 도 3a 에 도시된 상태에 있는 중간 기판상에 형성된다. 이것은, 전해 도금막 (56) 이 무전해 도금막 (52) 의 전체 표면상에 형성되는 도 3a 내지 도 3d 를 참조하여 상술한 방법 1 과는 다르다.In the following, manufacturing steps according to manufacturing method 2 will be described with reference to FIGS. 7A to 7D. As illustrated in FIG. 7B, a plating resist 54 is formed on the intermediate substrate in the state shown in FIG. 3A. This is different from the method 1 described above with reference to FIGS. 3A to 3D in which the
탈지하기 위해 50℃ 물로 클렌징하고, 25℃ 물로 워싱하며 황산으로 더 클렌징한 이후에, 기판 (30) 은 방법 1 에서 설명한 동일한 조성을 갖는 전해 구리 도금 용액 (12) 에 침지된다. 전해 구리 도금막 (56) 이 상술한 바와 동일한 조건하에서 층간 수지 절연층 (50) 상에 그리고 비아 도전체 개구에 형성되며, 비아 도전체 개구는 전해 구리 도금막 (56) 으로 채워진다 (도 7c).After cleansing with 50 ° C. water for washing, washing with 25 ° C. water and further cleansing with sulfuric acid, the
여기서, 도 9 를 참조하여 상술한 바와 같이, 다공성 수지를 사용하는 절연체 (20A, 20B) 는 도금될 표면을 따라 수직으로 이동되며, 비아 도전체 개구가 도금으로 채워지면서 전해 구리 도금막 (56) 이 층간 수지 절연층 (50) 상에 그리고 비아 도전체 개구에 형성된다. 비아 도전체 개구는 전해 구리 도금막 (56) 으로 채워진다. 절연체 (20A, 20B) 의 이동 속도는 7 m/min 이고, 코어 기판 (30) 의 사이즈에 대한 절연체 (20A, 20B) 의 사이즈는 0.80 이며, 절연체 (20A, 20B) 가 밀어질 양은 8 mm 이다.Here, as described above with reference to FIG. 9, the
도금 레지스트 (54) 는 5% KOH 용액을 사용하여 제거된다. 그 후, 전해 도금막 (56) 에 의해 커버되지 않는 무전해 도금막 (52) 을 제거함으로써, 독립적인 상위층 도전성 회로 (58) 및 채워진 비아 (60) 가 형성된다 (도 7d). 후속 단계들은 제조 방법 1 에서와 동일하기 때문에, 그 설명은 생략한다.Plating resist 54 is removed using 5% KOH solution. Thereafter, an independent upper layer
<제조 방법 3><Manufacturing method 3>
다음에서, 제조 방법 3 에 따른 제조 단계들을 도 8a 내지 도 8f 를 참조하여 설명한다. 이 방법은 모래시계형의 스루-홀 도전체를 갖는 프린트 배선판을 제조하는 방법에 관한 예이다. 여기서, 모래시계형의 스루-홀 도전체는, 코어 기판 (30) 의 제 1 표면으로부터 제 2 표면으로 테이퍼링 (tapering) 하는 제 1 개구, 및 제 2 표면으로부터 제 1 표면으로 테이퍼링하는 제 2 개구로 구성되는 관통 홀에 도금을 채움으로써 형성된 스루-홀 도전체를 나타낸다.Next, manufacturing steps according to manufacturing method 3 will be described with reference to FIGS. 8A to 8F. This method is an example of a method of manufacturing a printed wiring board having an hourglass-shaped through-hole conductor. Here, the hourglass-shaped through-hole conductor includes a first opening taping from the first surface to the second surface of the
코어 기판 (30) 의 양 표면상에 동박 (130A, 130B) 을 적층함으로써 형성된 양면 동박 적층판 (30C) 이 제조된다. 코어 기판 (30) 은 제 1 표면 및 그 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 갖는다. 동박 (130A) 은 코어 기판 (30) 의 제 1 표면상에 형성되고, 동박 (130B) 은 코어 기판 (30) 의 제 2 표면상에 형성된다 (도 8a).The double-sided copper foil laminated
CO2 레이저가 코어 기판 (30) 의 제 1 표면측으로부터 인가된다. 동박 (130A) 을 관통하며 코어 기판 (30) 의 제 1 표면으로부터 제 2 표면으로 테이퍼링하는 제 1 개구 (136A) 가 형성된다 (도 8b). 제 1 표면으로부터 제 2 표면으로의 테이퍼링은 제 1 표면으로부터 제 2 표면으로 점진적으로 작아지는 제 1 개구 (136A) 의 직경을 갖는다. 제 1 개구 (136A) 의 직경에 관하여, 제 1 개구 (136A) 가 제 1 표면에 평행한 면에 의해 슬라이스될 때, 단면을 가로지른 거리는, 제 1 개구 (136A) 가 원이면 직경이고, 제 1 개구가 타원형이면 장축이다.CO 2 laser is applied from the first surface side of the
그 후, CO2 레이저가 코어 기판 (30) 의 제 2 표면측으로부터 인가된다. 레이저에 의해 조사될 위치는 제 1 개구 (136A) 에 대향한다. 동박 (130B) 을 관통하며 코어 기판 (30) 의 제 2 표면으로부터 제 1 표면으로 테이퍼링하는 제 2 개구 (136B) 가 형성된다. 제 2 개구 (136B) 를 형성함으로써, 제 1 및 제 2 개구 (136A, 136B) 는 코어 기판 (30) 내부에서 조인되며, 제 1 및 제 2 개구 (136A, 136B) 로 이루어진 관통 홀 (136) 이 코어 기판 (30) 에 형성된다 (도 8c). 제2 표면으로부터 제 1 표면으로의 테이퍼링은 제 2 표면으로부터 제 1 표면으로 점진적으로 작아지는 제 2 개구 (136B) 의 직경을 갖는다. 제 2 개구의 직영에 관하여, 제 2 개구가 제 1 표면에 평행한 면에 의해 슬라이스될 때, 단면을 가로지른 거리는, 제 2 개구가 원이면 직경이고, 제 2 개구가 타원이면 장축이다.Thereafter, a CO 2 laser is applied from the second surface side of the
스퍼터링된 막으로 구성된 시드 층 (137) 이 동박 (130A, 130B) 의 표면 및 관통 홀 (136) 의 내벽상에 형성된다. 시드 층 (137) 은 구리로 이루어진다. 제 1 및 제 2 개구 (136A, 136B) 가 테이퍼링되기 때문에, 시드 층 (137) 은 스퍼터링함으로써 쉽게 형성된다. 그러나, 시드 층 (137) 은 무전해 도금에 의해 형성될 수 있다.A
제조 방법 1 에서 설명한 바와 동일한 도금 장치 (10), 도금 용액 (12), 도금 방법 및 도금 조건을 사용하여 코어 기판 (30) 의 제 1 및 제 2 표면상에 전해 구리 도금막 (134) 이 형성된다. 이 시간 동안, 관통 홀 (136) 은 전해 구리 도금막 (134) 으로 채워진다 (도 8e). 제조 방법 1 에서의 관통 홀 (32) 은 실질적으로 직선 형상이지만, 제조 방법 3 에서의 관통 홀 (136) 은 모래시계 형상이다. 동일한 직경 (코어 기판의 전면과 이면상의 직경) 을 갖도록 동일한 코어 기판에서 관통 홀을 형성할 때, 모래시계 형상의 관통 홀의 볼륨은 직선 형상의 관통 홀의 볼륨 보다 작다. 이러한 차이로 인해, 제조 방법 3 에서의 코어 기판상의 전해 도금막의 두께는 제조 방법 1 에서의 기판상의 전해 도금막의 두께 보다 얇은 경향이 있다. 이와 같이, 미세한 도전성 회로가 제조 방법 3 에 의해 형성될 수 있다.An electrolytic
제조 방법 1 에서와 동일한 방식으로, 에칭 레지스트가 전해 구리 도금막 (134) 상에 형성된다. 그 후, 에칭 레지스트에 의해 노출된 전해 도금막 (134), 스퍼터링된 막 (137) 및 동박 (30A, 30B) 이 용해되어 제거된다. 따라서, 독립적인 도전성 회로 (134A) 및 스루-홀 도전체 (142) 가 형성된다 (도 8e). 그 후, 빌트-업 층이 제조 방법 1 에서와 동일한 방식으로 코어 기판상에 형성될 수도 있다.In the same manner as in Manufacturing Method 1, an etching resist is formed on the electrolytic copper plated
<제 2 실시형태>≪ Second Embodiment >
본 발명의 제 2 실시형태에 따라 프린트 배선판을 제조하는 방법에서 사용된 도금 장치를 도 10 및 도 11 을 참조하여 설명한다.The plating apparatus used in the method of manufacturing a printed wiring board according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
도 11 은 도금 장치 (210) 의 측면도를 도시하는 개략도이고, 도 10 은 도금 장치 (210) 에서의 도금 탱크의 일측상에 위치된 컨베이어 메카니즘의 구조를 도시하는 개략도이다. 도금 장치 (210) 는 플렉시블 프린트 배선판에 대해 스트립형 기판상에 도금을 수행한다. 이러한 도금 장치 (210) 에서, 180 mm 폭 및 120 m 길이의 스트립 기판이 감긴 릴 (298A) 로부터 당겨진 스트립 기판 (230A) 의 일 표면상에 전해 도금이 실시된다. 그 후, 스트립형 기판 (230A) 은 릴 (298B) 에 감긴다. 도금 장치 (210) 는 도금될 스트립 기판 (230A) 의 표면과 접촉하는 절연성 원통형 접촉체 (220), 스트립 기판 (230A) 이 접촉체 (절연체) (220) 에 의해 야기된 뒤틀리는 것을 방지하기 위한 백 보드 (228), 및 양극 (204) 을 갖는다. 양극 (204) 에서, 구리 볼 (206) 이 도금 용액에 구리 성분을 보충하기 위해 수용된다. 도금 탱크 (212) 는 총 20 m 길이이다. 접촉체 (220) 에 대해 절연성 재료 대신에, 반도체 접촉체가 또한 사용될 수 있다. 제 2 실시형태에서의 접촉체는 제 1 실시형태에서 설명한 절연체 (20A, 20B) 의 기능과 실질적으로 동일한 기능을 갖는다.11 is a schematic diagram showing a side view of the
접촉체 (220) 는 200 mm 높이 및 100 mm 직경을 갖는 PVC (폴리염화비닐) 로 구성된 원통형 브러시로 형성된다. 접촉체 (220) 에서, 브러시의 팁은 프린트 배선판과 접촉하여 구부러진다. 접촉체 (220) 는 스테인리스 강으로 구성된 지지 바 (220A) 에 의해 지지되며 도면에는 도시되지 않은 기어에 의해 회전된다.The
도금 장치 (210) 를 사용하여 채워진 비아 및 도전성 회로를 형성하는 것을, 도 12a 내지 도 12e 를 참조하여 설명한다. 도 12a 는 기판 (230) 및 동박 (33U, 33D) 으로 구성된 양면 동박 플렉시블 기판을 도시한다. 상업적으로 입수가능한 건조 막이 기판 (230) 의 일 표면상에 적층되며, 동박 (33U) 은 비아 도전체 개구 (37) 가 형성될 영역으로부터 주지의 포토그래픽 방법을 사용하여 에칭된다. 동박 (33U) 을 마스크로서 사용하여, 비아 도전체 개구 (37) 가 이산화탄소 가스 레이저에 의해 형성된다 (도 12b). 무전해 도금막 (34) 이 비아 도전체 개구 (37) 의 내벽 및 동박 (33U) 상에 형성되며 (도 12c), 전해 도금막 (36) 이 도 10 에 도시된 도금 장치 (210) 를 사용하여 형성된다 (도 12d). 접촉체 (220) 의 일부가 프린트 배선판의 표면의 적어도 일부와 접촉하는 동안 도금막 (36) 이 형성된다. 접촉체 (220) 는 전기도금의 개시점에서 프린트 배선판상의 무전해 도금막 (34) 과 접촉하며, 전해 도금막 (6) 이 형성되면 전해 도금막 (36) 과 접촉하게 된다.Forming the filled via and the conductive circuit using the
제 2 실시형태에 따르면, 도금 용액 (12) 은 제 1 실시형태에서와 같이, 황산 구리, 황산 및 철 이온을 함유한다. 도금 용액 (12) 이 철(Ⅲ) 이온을 함유하기 때문에, 기판 표면상에 형성된 전해 도금막 (36) 의 두께는, 철(Ⅲ) 이온을 높은 농도로 함유하지 않는 도금 용액을 사용하여 획득된 것과 비교하여 더 작다. 또한, 도금막 (36) 이 접촉체 (220) 를 사용하여 형성되기 때문에, 비아 도전체 개구는 전해 도금막 (36) 으로 채워질 수 있다.According to the second embodiment, the
바람직하게는, 접촉체의 사이즈는 스트립 기판상에서 도금될 영역 이상이다. 접촉체가 프린트 배선판으로 밀어질 양 (접촉체의 팁이 프린트 배선판의 표면과 접촉하게 된 이후에, 더 밀어질 팁의 양) 은 바람직하게는 표면으로 1.0 - 15.0 mm 이다. 이 양이 1.0 mm 보다 작으면, 결과는 접촉체를 사용하지 않는 도금 방법의 결과와 동일할 수도 있다. 이 양이 15.0 mm 를 초과하면, 기판 표면상에 철(Ⅲ) 이온을 공급하는 것은 어려워질 것이라 생각된다. 또한, 접촉체는 비아 도전체 개구 및 스루-홀 도전체 개구에 진입하는 경향이 있어서, 개구에서의 철(Ⅲ) 이온의 농도가 상승할 것으로 생각된다. 밀어질 양은 바람직하게는 2 - 8 mm 이다. 이것은, 도금막에서의 변동이 거의 발생하지 않을 수도 있기 때문이다.Preferably, the size of the contact is greater than the area to be plated on the strip substrate. The amount by which the contact is pushed into the printed wiring board (the amount of tip to be pushed further after the tip of the contact comes into contact with the surface of the printed wiring board) is preferably 1.0-15.0 mm to the surface. If this amount is smaller than 1.0 mm, the result may be the same as that of the plating method without using a contact. If this amount exceeds 15.0 mm, it will be considered difficult to supply iron (III) ions on the substrate surface. Further, the contact tends to enter the via conductor opening and the through-hole conductor opening, so that the concentration of iron (III) ions in the opening is thought to increase. The amount to be pushed is preferably 2-8 mm. This is because variation in the plating film may hardly occur.
접촉체에 관하여, 플렉시블 브러시 및 스패츌러 (spatula) 로부터 선택된 하나가 바람직하게 사용될 수 있다. 플렉시블하게, 접촉체는 기판상의 불균일성을 따르고, 불균일한 표면상에 균일한 두께를 갖는 도금막을 형성할 수 있다.As regards the contact, one selected from a flexible brush and a spatula can be preferably used. Flexiblely, the contact member follows the nonuniformity on the substrate and can form a plated film having a uniform thickness on the nonuniform surface.
수지 브러시가 접촉체로서 사용될 수 있다. 이러한 경우에서, 강모 팁은 도금될 표면과 접촉한다. 여기서, 바람직하게는, 강모의 직경은 강모 팁이 개구에 진입하지 않고 도금막이 개구에 적절하게 채워질 수 있기 때문에 개구의 직경 보다 크다. 수지 브러시에 관하여, 도금 용액에 대한 내성을 갖는 PP, PVC (폴리염화비닐), PTFE (폴리테트라플루오로에틸렌) 등이 사용될 수 있다. 또한, 수지 및 고무가 사용될 수 있다. 또한, 강모 팁에 관하여, 염화 비닐 직포 또는 부직포가 또한 사용될 수 있다.A resin brush can be used as the contact. In this case, the bristle tip is in contact with the surface to be plated. Here, preferably, the diameter of the bristles is larger than the diameter of the openings because the plating film can be appropriately filled in the openings without the bristle tips entering the openings. Regarding the resin brush, PP, PVC (polyvinyl chloride), PTFE (polytetrafluoroethylene), etc., which have resistance to plating solution, can be used. In addition, resins and rubbers may be used. In addition, with respect to the bristle tips, vinyl chloride woven or nonwoven can also be used.
<제조 방법 4><Manufacturing method 4>
(예를 들어, 서브트랙티브법, 텐팅법을 사용하는) 제 2 실시형태에 따른 도금 장치를 사용하여 프린트 배선판을 제조하는 방법을 도 12a 내지 도 12e 를 참조하여 설명한다. 이하, 이 방법을 제조 방법 4 라 칭한다.A method of manufacturing a printed wiring board using the plating apparatus according to the second embodiment (for example, using the subtractive method and the tenting method) will be described with reference to FIGS. 12A to 12E. Hereinafter, this method is called manufacturing method 4.
9 ㎛ 동박 (33U) 이 25 ㎛ 두께 폴리이미드 스트립 기판 (230) 의 전면 (제 1 표면) 상에 적층되며, 12 ㎛ 동박 (33D) 이 이면 (제 2 표면) 상에 적층되는, 적층된 스트립형 기판 (230A) 이 시작 재료로서 제작된다 (도 12a). 제 2 표면상의 동박은 레지스트로 커버된다. 전면상의 9 ㎛ 동박 (33U) 의 두께는 광 에칭에 의해 7 ㎛ 로 조절된다. 그 후, 흑화 (black-oxide) 처리가 제 1 표면상의 동박에 대해 실시된다. 제 1 표면측으로부터 레이저를 조사함으로써, 동박 (33U) 및 폴리이미드 스트립 기판 (30) 을 관통하고 동박 (33D) 의 이면에 도달하는 비아 도전체 개구 (37) 가 형성된다 (도 12b). 그 후 팔라듐 촉매가 스트립 기판 (230A) 의 표면에 부착된다 (도면에는 미도시).Laminated strips in which a 9
부착된 촉매를 갖는 기판은 C. Uyemura Co., Ltd 에 의해 제조된 전해 도금 용액 (Thru-Cup) 에 침지되며, 1.0 ㎛ 두께의 무전해 도금막 (시드 층) (34) 이 스트립 기판 (230A) 의 제 1 표면상에 형성된다 (도 12c).The substrate having the attached catalyst was immersed in an electrolytic plating solution (Thru-Cup) manufactured by C. Uyemura Co., Ltd, and the electroless plating film (seed layer) 34 having a thickness of 1.0 μm was applied to the
탈지하기 위해 50℃ 물로 클렌징하고, 25℃ 물로 워싱하며 황산으로 더 클렌징한 이후에, 스트립 기판 (230A) 은 아래의 조성을 갖는 전해 구리 도금 용액을 포함하는 도금 탱크에 침지된다. 도 10 을 참조하여 상술한 도금 장치 (210) 를 사용하여, 전해 도금막 (36) 이 아래의 조건하에서 시드 층 (34) 상에 형성된다 (도 12d).After cleansing with 50 ° C water for washing, washing with 25 ° C water and further cleansing with sulfuric acid,
<전해 도금 용액의 조성><Composition of Electrolytic Plating Solution>
황산 0.5 mol/LSulfuric acid 0.5 mol / L
황산 구리 0.8 mol/LCopper Sulfate 0.8 mol / L
황산 철 7-수화물 (FeSO4ㆍ7H2O) 100g/LIron sulfate 7-hydrate (FeSO 4 7H 2 O) 100 g / L
평탄화제 50 mg/LLeveling
연마제 50 mg/LAbrasive 50 mg / L
Fe2 + : Fe3 + 1 : 2 - 1 : 4Fe 2 + : Fe 3 + 1: 2-1: 4
<전해 도금 조건><Electrolytic plating condition>
전류 밀도 5.0 - 30 mA/cm2 Current Density 5.0-30 mA / cm 2
시간 10 - 90 분10-90 minutes
온도 22 ± 2 ℃
여기서, 전류 밀도는 바람직하게는 5.0 - 30 mA/cm2, 특히, 10 mA/cm2 이상에서 설정된다. 그 후, 스트립 기판의 양 표면상에 소정의 패턴을 갖는 레지스트를 형성하고 에칭을 실시함으로써, 도전성 회로 (42U) 및 도전성 회로 (42D) 가 형성된다 (도 12e). 이것이 소위 서브트랙티브법 또는 텐팅법이다.Here, the current density is preferably 5.0-30 mA / cm 2 , in particular 10 mA / cm 2 The above is set. Thereafter, resists having a predetermined pattern are formed on both surfaces of the strip substrate and subjected to etching to form the
<제조 방법 5><Manufacturing method 5>
제조 방법 3 에서의 전해 도금 용액의 조성은 다음의 조성으로 변경된다. 나머지는 제조 방법 3 에서와 동일하다.The composition of the electrolytic plating solution in Manufacturing Method 3 is changed to the following composition. The rest is the same as in the preparation method 3.
<전해 도금 용액의 조성><Composition of Electrolytic Plating Solution>
황산 0.5 mol/LSulfuric acid 0.5 mol / L
황산 구리 0.8 mol/LCopper Sulfate 0.8 mol / L
황산 철 7-수화물 (FeSO4ㆍ7H2O) 50g/LIron sulfate 7-hydrate (FeSO 4 7H 2 O) 50 g / L
평탄화제 50 mg/LLeveling
연마제 50 mg/LAbrasive 50 mg / L
Fe2 + : Fe3 + 1 : 2 - 1 : 4Fe 2 + : Fe 3 + 1: 2-1: 4
<제조 방법 6><Manufacturing method 6>
제조 방법 3 에서의 전해 도금 용액의 조성은 다음의 조성으로 변경된다. 나머지는 제조 방법 3 에서와 동일하다.The composition of the electrolytic plating solution in Manufacturing Method 3 is changed to the following composition. The rest is the same as in the preparation method 3.
<전해 도금 용액의 조성><Composition of Electrolytic Plating Solution>
황산 0.5 mol/LSulfuric acid 0.5 mol / L
황산 구리 0.8 mol/LCopper Sulfate 0.8 mol / L
황산 철 7-수화물 (FeSO4ㆍ7H2O) 100g/LIron sulfate 7-hydrate (FeSO 4 7H 2 O) 100 g / L
평탄화제 50 mg/LLeveling
연마제 50 mg/LAbrasive 50 mg / L
Fe2 + : Fe3 + 1 : 2 - 1 : 4Fe 2 + : Fe 3 + 1: 2-1: 4
제조 방법 5 와 6 을 비교하면, 개구를 통해 노출된 도금막은 제조 방법 6 에서 리세스되는 경향이 있다. 이것은, 개구 내부의 도금 성장이 제조 방법 6 에서 다량의 철(Ⅲ) 이온으로 인해 느리기 때문인 것으로 여겨진다. 철 이온의 농도가 1 g/L - 10 g/L 이면, 개구를 통해 노출된 도금막은 더 높은 평탄 특성을 나타낸다. 따라서, 층간 수지 절연층이 도금막상에 쉽게 형성될 수도 있다. 도금 용액에서의 철 이온은 철(Ⅱ) 이온 및 철(Ⅲ) 이온이다. 전해 도금 용액에서의 철(Ⅱ) 이온의 농도와 철(Ⅲ) 이온의 농도의 비율이 1 : 2 - 1 : 4 의 범위에 있는 경우에, 도금막이 기판 표면상에 증착되는 것이 효율적으로 억제된다. 개구를 채우고 기판 표면상의 도금막의 막 두께를 감소시키는 것 모두가 달성되는 경향이 있다. 바람직하게는, 황산 철 7-수화물 (FeSO4ㆍ7H2O) 이 1,000 mL 의 전해 도금 용액에 대해 5 - 100 g 의 양으로 첨가된다. 철 이온의 농도가 1 g/L - 20 g/L 의 범위에 있으면, 기판 표면상의 도금막의 두께가 감소하면서 개구가 도금으로 채워질 수도 있다.Comparing the manufacturing methods 5 and 6, the plated film exposed through the opening tends to be recessed in the manufacturing method 6. This is considered to be because the plating growth inside the opening is slow due to the large amount of iron (III) ions in the manufacturing method 6. When the concentration of iron ions is 1 g / L-10 g / L, the plated film exposed through the opening shows higher flatness characteristics. Therefore, the interlayer resin insulating layer may be easily formed on the plated film. Iron ions in the plating solution are iron (II) ions and iron (III) ions. When the ratio of the concentration of iron (II) ions to the concentration of iron (III) ions in the electrolytic plating solution is in the range of 1: 2-1: 1, the deposition of the plating film on the substrate surface is effectively suppressed. . Both filling the openings and reducing the film thickness of the plated film on the substrate surface tends to be achieved. Preferably, iron sulfate 7-hydrate (FeSO 4 .7H 2 O) is added in an amount of 5-100 g relative to 1,000 mL of electrolytic plating solution. If the concentration of iron ions is in the range of 1 g / L-20 g / L, the opening may be filled with plating while the thickness of the plating film on the substrate surface is reduced.
<제조 방법 7><Manufacturing method 7>
제조 방법 3 에서의 전해 도금 용액의 조성은 다음의 조성으로 변경된다. 나머지는 제조 방법 3 에서와 동일하다.The composition of the electrolytic plating solution in Manufacturing Method 3 is changed to the following composition. The rest is the same as in the preparation method 3.
<전해 도금 용액의 조성><Composition of Electrolytic Plating Solution>
황산 0.65 mol/LSulfuric acid 0.65 mol / L
황산 구리 0.7 mol/LCopper Sulfate 0.7 mol / L
황산 철 7-수화물 (FeSO4ㆍ7H2O) 50g/LIron sulfate 7-hydrate (FeSO 4 7H 2 O) 50 g / L
평탄화제 50 mg/LLeveling
연마제 50 mg/LAbrasive 50 mg / L
Fe2 + : Fe3 + 1 : 2 - 1 : 4Fe 2 + : Fe 3 + 1: 2-1: 4
<제조 방법 8><Manufacturing method 8>
제조 방법 3 에서의 전해 도금 용액의 조성은 다음의 조성으로 변경된다. 나머지는 제조 방법 3 에서와 동일하다.The composition of the electrolytic plating solution in Manufacturing Method 3 is changed to the following composition. The rest is the same as in the preparation method 3.
<전해 도금 용액의 조성><Composition of Electrolytic Plating Solution>
황산 0.35 mol/LSulfuric acid 0.35 mol / L
황산 구리 0.9 mol/LCopper Sulfate 0.9 mol / L
황산 철 7-수화물 (FeSO4ㆍ7H2O) 50g/LIron sulfate 7-hydrate (FeSO 4 7H 2 O) 50 g / L
평탄화제 50 mg/LLeveling
연마제 50 mg/LAbrasive 50 mg / L
Fe2 + : Fe3 + 1 : 2 - 1 : 4Fe 2 + : Fe 3 + 1: 2-1: 4
본 발명의 실시형태들 및 예들에서, 절연체는 도금될 표면과 접촉하며, 도금될 표면에 대해 절연체를 이동하면서 전해 도금이 실시된다. 절연체가 접촉하는 도금될 표면상에서, 도금막의 성장은 느려진다. 철 이온이 도금될 표면상에 절연체에 의해 강제적으로 공급되어, 도금될 표면상에서 철 이온의 환원 반응을 초래한다고 생각된다. 따라서, 전해 도금막의 성장이 억제된다고 생각된다. 반대로, 절연체가 접촉하지 않는 영역에서, 철 이온이 농도 경사로 인해 도금될 표면상에서 확산되기 때문에, 철 이온의 환원 반응은 도금될 표면상에서 발생할 가능성이 적다. 따라서, 전해 도금막의 성장 속도가 더 빠르다고 생각된다. 따라서, 전해 도금막은 비아 도전체 개구 및 스루-홀 도전체 개구에서 더 빠르게 성장하지만, 개구를 배제한 도금될 표면상의 도금막은 너무 두꺼워지는 것이 억제된다. 즉, 비아 도전체 개구 및 스루-홀 도전체 개구는 전해 도금막으로 확실히 채워지며, 도금될 표면 (기판 표면) 상의 도금막은 개구에 형성된 전해 도금막의 두께와 비교하거나 종래 기술에서의 도전성 회로의 막 두께와 비교하여 상대적으로 얇게 형성될 수 있다. 본 발명의 실시형태들 및 예들에서, 얇은 도금막이 패터닝되기 때문에, 더 미세한 도전성 회로가 종래의 경우에서 보다 더욱 쉽게 형성될 수 있다.In embodiments and examples of the present invention, the insulator is in contact with the surface to be plated, and electroplating is performed while moving the insulator relative to the surface to be plated. On the surface to be plated in contact with the insulator, the growth of the plated film is slowed down. It is believed that iron ions are forcibly supplied by an insulator on the surface to be plated, resulting in a reduction reaction of iron ions on the surface to be plated. Therefore, it is thought that growth of the electroplating film is suppressed. In contrast, in the region where the insulator does not contact, since iron ions diffuse on the surface to be plated due to the concentration gradient, the reduction reaction of the iron ions is less likely to occur on the surface to be plated. Therefore, it is thought that the growth rate of an electroplating film is faster. Thus, the electrolytic plating film grows faster in the via conductor opening and the through-hole conductor opening, but the plating film on the surface to be plated except the opening is suppressed from becoming too thick. That is, the via conductor openings and through-hole conductor openings are securely filled with an electrolytic plating film, and the plating film on the surface (substrate surface) to be plated is compared with the thickness of the electrolytic plating film formed in the openings or the film of the conductive circuit in the prior art. It can be formed relatively thin compared to the thickness. In embodiments and examples of the present invention, since the thin plated film is patterned, a finer conductive circuit can be formed more easily than in the conventional case.
상기 실시형태에서의 절차의 순서 및 컨텐츠는 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않는 범위내에서 자유롭게 변경될 수도 있다. 또한, 일부 단계들은 사용 요건 등에 따라 생략될 수도 있다. 예를 들어, 벡터 데이터 이외의 이미지 렌더링 데이터에 기초하여 정정이 이루어질 수도 있다.The order and contents of the procedure in the above embodiment may be changed freely without departing from the gist of the present invention. In addition, some steps may be omitted depending on usage requirements. For example, correction may be made based on image rendering data other than vector data.
명백하게, 본 발명의 다수의 변형물 및 변경물이 상기 교시의 관점에서 가능하다. 따라서, 첨부한 청구범위의 범위내에서, 본 발명이 여기에 구체적으로 설명된 바와 다르게 실시될 수도 있다.Obviously, many modifications and variations of the present invention are possible in light of the above teachings. Accordingly, within the scope of the appended claims, the invention may be practiced otherwise than as specifically described herein.
Claims (9)
상기 개구의 내벽 및 상기 기판의 표면상에 전해 도금용의 시드 층을 형성하는 단계;
상기 시드 층을 갖는 상기 기판을 전해 도금 용액에 위치시키는 단계;
상기 전해 도금 용액에 절연체를 위치시키는 단계;
상기 기판과 상기 절연체를 서로에 대하여 이동시켜서, 상기 기판상에 전해 도금막을 형성하고 상기 전해 도금막으로 상기 개구를 채우는 단계; 및
상기 기판상에 도전성 회로를 형성하는 단계를 포함하며,
상기 전해 도금 용액은 황산 구리, 황산, 및 철 이온들을 포함하는, 프린트 배선판을 제조하는 방법.Forming an opening in the substrate;
Forming a seed layer for electroplating on the inner wall of the opening and the surface of the substrate;
Positioning the substrate with the seed layer in an electrolytic plating solution;
Placing an insulator in the electrolytic plating solution;
Moving the substrate and the insulator relative to each other to form an electroplating film on the substrate and filling the opening with the electroplating film; And
Forming a conductive circuit on the substrate,
Wherein said electrolytic plating solution comprises copper sulfate, sulfuric acid, and iron ions.
상기 철 이온들의 소스는 황산 철(Ⅱ) 인, 프린트 배선판을 제조하는 방법.The method of claim 1,
Wherein said source of iron ions is iron (II) sulfate.
상기 철 이온들은 철(Ⅱ) 이온들 및 철(Ⅲ) 이온들을 포함하며, 상기 전해 도금 용액에서의 상기 철(Ⅲ) 이온들에 대한 상기 철(Ⅱ) 이온들의 비율은 1 : 2 내지 1 : 4 인, 프린트 배선판을 제조하는 방법.The method of claim 1,
The iron ions include iron (II) ions and iron (III) ions, and the ratio of the iron (II) ions to the iron (III) ions in the electrolytic plating solution is 1: 2 to 1: 1. 4 person, method of manufacturing a printed wiring board.
상기 황산 철은 5 - 100 g/L 의 농도로 포함된 FeSO4ㆍ7H2O 인, 프린트 배선판을 제조하는 방법.The method of claim 2,
The iron sulfate is FeSO 4 · 7H 2 O contained in a concentration of 5-100 g / L, a method for producing a printed wiring board.
상기 절연체는, 장섬유 (long fiber), 다공성 수지, 섬유 수지, 및 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하는, 프린트 배선판을 제조하는 방법.The method of claim 1,
And the insulator comprises a material selected from the group consisting of long fibers, porous resins, fibrous resins, and rubbers.
상기 절연체는 다공성 세라믹 또는 다공성 수지를 포함하는, 프린트 배선판을 제조하는 방법.The method of claim 1,
Wherein the insulator comprises a porous ceramic or a porous resin.
상기 절연체는, 수지를 포함하는 강모 (bristle) 들을 갖는 브러시를 포함하는, 프린트 배선판을 제조하는 방법.The method of claim 1,
And the insulator comprises a brush having bristles comprising a resin.
상기 절연체는 수지 섬유를 포함하는, 프린트 배선판을 제조하는 방법.The method of claim 1,
And the insulator comprises resin fibers.
상기 철 이온들은 1 g/L - 20 g/L 의 농도로 포함되는, 프린트 배선판을 제조하는 방법.The method of claim 1,
The iron ions are included in a concentration of 1 g / L-20 g / L, a method for manufacturing a printed wiring board.
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