KR20110095794A - 패키지기판에 미세 피치의 솔더레지스트 댐 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드라이필름을 밀착하여 현상공정을 통해 미세 댐을 구현한 뒤에 스크린 인쇄로 솔더레지스트 댐을 형성하는 프로세스를 제공한다. 일반적으로 드라이필름의 해상도가 솔더레지스트보다 우수하므로, 드라이필름을 이용해서 미세 피치 및 미세 선폭의 댐을 정의하고 부가공법 원리로 스크린 인쇄를 실시하여 솔더레지스트를 형성한다.
본 발명은 드라이필름과 스크린인쇄법을 사용하여 언더필 수지의 흐름을 차단할 댐을 형성함으로써, 평탄하고 폭과 높이가 균일한 솔더레지스트 댐을 형성할 수 있다. 그 결과, 스크린 인쇄공법의 불균일성 및 제한된 위치 정합 능력을 보완하여 에스오피 공정 수율을 개선하고 작업성을 향상할 수 있음은 물론, 조립 불량 문제를 해소할 수 있다.

Description

패키지기판에 미세 피치의 솔더레지스트 댐 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING A FINE PITCH SOLDER RESIST DAM}

본 발명은 표면 실장형 패키지 기판에 있어서 언더 필(undefill) 수지 흐름 방지용 솔더레지스트 댐 제조방법에 관한 것으로서, 특히 댐의 피치를 미세화하기 위한 댐 제조 방법에 관한 것이다.

전자 제품을 소형화하고 경박단소화하기 위하여, 반도체 칩을 기판에 직접 실장하는 표면 실장 기술이 적용되고 있다. 플립칩 본딩 방식에서는 솔더 범프를 형성하고 범프가 형성된 부품을 뒤집어서 표면이 기판 방향을 향하도록 실장시키는 방법이다. 반도체 칩을 기판에 안정적으로 표면 실장하기 위해서는 칩과 기판 사이에 발생하는 갭(gap)에 액상 수지를 주입하여 몰딩을 하게 되는데, 액상 수지가 주입되는 과정에서 흘러나오는 것을 방지하기 위하여 댐(dam)을 형성한다. 도1a 및 도1b는 패키지기판(10)에 형성한 솔더레지스트 댐(20)을 상징적으로 나타낸 도면이다.

이와 같은 댐을 형성하기 위한 종래기술은 반도체 칩 탑재영역의 본체와 칩 탑재영역에 대응하는 부분 본체의 상부면 위에 스크린 인쇄공법을 이용해서 솔더레지스트 댐을 형성하는데, 솔더레지스트의 평탄도가 균일하지 않으므로 솔더레지스트 상부면에 제작된 솔더레지스트 댐의 두께와 높이 불균일하게 된다. 또한, 종래기술에 따라 제작된 댐은 두께의 편차가 큰 문제점이 있고, 라운드 형상의 단면으로 인하여 언더필 공정뿐만 아니라, 반도체 칩과 프린트기판의 연결을 위한 솔더 범프를 형성하는 에스오피(SOP; solder on pad) 공정에서 마스크와의 밀착이 완전하게 이루어지지 않으며, 이로 인해 솔더 범프 높이의 불균일과 형상 이상 등의 불량이 야기될 수 있어 에스오피 공정의 작업성 저하와 수율 하락의 원인이 된다.

더욱이, 종래기술에 의한 댐 제조방법은 솔더레지스트에 노광을 통해 댐의 폭을 정의하게 되므로, 댐의 피치 또는 폭을 미세화하고자 하는 경우에 기술적 어려움이 있다.

따라서, 본 발명의 제1 목적은 표면 실장용 패키지기판에서 균일한 두께와 높이 단차를 지니는 솔더레지스트 댐을 제작하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제2 목적은 상기 제1 목적에 부가하여, 표면 실장용 패키지기판에서 미세 피치와 폭을 지니는 솔더레지스트 댐을 제작하는 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 드라이필름을 밀착하여 현상공정을 통해 미세 개구부를 오픈하고 스크린 인쇄로 솔더레지스트 댐을 형성하는 프로세스를 제공한다. 일반적으로 드라이필름의 해상도가 솔더레지스트보다 우수하므로, 드라이필름을 이용해서 미세 피치 및 미세 선폭의 댐을 정의하고 부가공법(additive process) 원리로 스크린 인쇄를 실시하여 솔더레지스트를 형성한다.

패키지기판에 댐을 제조하는 방법에 있어서, (a) 기판 표면에 제1차 솔더레지스트를 도포하는 단계; (b) 상기 제1차 솔더레지스트 위에 드라이필름을 도포하는 단계; (c) 상기 드라이필름을 선택적으로 제거하여 솔더레지스트 댐이 형성될 개구부를 형성하는 단계; (d) 상기 개구부가 형성된 드라이필름 위에 스크린 인쇄공법으로 솔더레지스트를 프린트함으로써 상기 개구부 속에 솔더레지스트를 형성하는 단계; 및 (e) 상기 개구부 속에 형성된 솔더레지스트를 경화시킨 후 드라이필름을 박리하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

본 발명은 드라이필름과 스크린 인쇄법을 사용하여 언더필 수지의 흐름을 차단할 댐을 형성함으로써, 평탄하고 폭과 높이가 균일한 솔더레지스트 댐을 형성할 수 있다. 또한, 본 발명은 상대적으로 해상도가 우수한 드라이필름으로 댐의 위치와 폭을 결정한 다음 스크린 인쇄 공법으로 솔더레지스트를 인쇄함으로써 부가적으로 댐을 형성하므로 디자인의 제약없이 미세 선폭의 댐을 형성할 수 있게 된다. 그 결과, 스크린 인쇄공법의 불균일성 및 제한된 위치 정합 능력을 보완하여 에스오피 공정 수율을 개선하고 작업성을 향상할 수 있음은 물론, 조립 불량 문제를 해소할 수 있다.

도1a 및 도1b는 패키지기판에 형성된 솔더레지스트 댐을 나타낸 도면.
도2는 본 발명에 따라 패키지기판에 솔더레지스트 댐을 제작하는 과정을 나타낸 작업 흐름도.
도3a 내지 도3d는 본 발명에 따라 패키지기판에 솔더레지스트 댐을 제작하는 과정을 나타낸 도면.

이하에서는, 첨부도면 도2 및 도3을 참조하여 본 발명에 패키지기판에 솔더레지스트 댐을 제작하는 과정을 상세히 설명한다.

도2는 본 발명에 따라 패키지기판에 솔더레지스트 댐을 제작하는 과정을 나타낸 작업 흐름도이다. 도2를 참조하면, 본 발명은 광감응형 솔더레지스트(PSR; photosensitive solder resist; 이하 '솔더레지스트'라 칭함)를 위한 전처리 공정을 진행하고(단계 S100), 롤 코터(roll coater)를 이용해서 솔더레지스트를 도포한다(단계 S110).

이어서, 솔더레지스트를 선택적으로 노광하여 개구부를 형성할 부위를 정의하고(단계 S120), 현상공정(단계 S130)을 진행하여 경화되지 않은 솔더레지스트를 제거함으로써 개구부(도시생략)를 형성한다(단계 S130).

본 발명은 솔더레지스트 댐을 형성하기 위하여, 드라이필름(DF; dry film)으로 댐이 형성될 부위의 피치와 폭을 정의하는 것을 특징으로 한다. 다시 도2를 참조하면, 단계 S140에서 드라이필름을 밀착하고 댐의 폭과 위치를 지정하는 마스크 패턴에 따라 노광을 실시한다(단계 S150).

그리고 나면, 현상과정을 통해 드라이필름을 선택적으로 용해, 제거함으로써 댐이 형성될 부위의 드라이필름을 제거한다(단계 S160). 이어서, 스크린 인쇄방식으로 솔더레지스트를 드라이필름 개구부에 밀어넣어 형성한다. 즉, 본 발명은 드라이필름을 마스크로 하여 솔더레지스트 댐을 부가적으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

드라이필름 개구부 사이로 형성된 솔더레지스트는 노광을 통해 단계 S180에서 경화시키고, 드라이필름을 박리(단계 S190)하고 최종적으로 열처리 또는 UV 처리를 통해 솔더레지스트를 완전 경화시킨다.

도3a 내지 도3d는 본 발명에 따라 패키지기판에 솔더레지스트 댐을 제작하는 과정을 나타낸 도면이다. 도3a를 참조하면, 본 발명은 기판(5) 위에 제1차로 솔더레지스트(6)를 도포한다. 본 발명의 양호한 실시예로서, 솔더레지스트는 스크린 인쇄방식 또는 롤 코터(roll coater)를 이용할 수 있다. 도3a에 도시하지는 않았지만, 솔더레지스트(6)가 도포되고 나면 노광/현상 과정을 통해 개구부를 형성할 수 있으며, 개구부에 의해 노출된 동박면에 솔더 범프가 형성될 수 있다. 본 발명의 솔더레지스트(6) 위에 드라이필름(7)을 밀착하는 것을 특징으로 한다.

도3b를 참조하면, 드라이필름(7) 위에 마스크를 올려놓고 노광과 현상공정을 진행한다. 이때에, 드라이필름(7)을 마스크 패턴이 전사되도록 노광과 현상을 통해 선택적으로 용해, 제거함으로써 댐이 형성될 위치와 폭을 정의한다. 그리고 나면, 도3c에서와 같이, 드라이필름(7)이 선택적으로 도포되어 있는 상태에서 스크린 인쇄방식으로 솔더레지스트를 프린트함으로써 드라이필름 개구부에 솔더레지스트 댐(8)이 형성되도록 한다.

그리고 나면, 노광을 통해 솔더레지스트를 경화시키고, 드라이필름(7)을 벗겨낼 수 있으며, 그 결과 도3d에 도시된 대로, 솔더레지스트(6) 위에 솔더레지스트 댐(8)이 형성된다.

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 드라이필름을 이용하여 미세 패턴 형성한 개구부에 솔더레지스트를 스크린 인쇄 프린트하여 솔더레지스트 댐을 형성함으로써 폭과 높이가 균일함은 물론 미세 피치 및 폭을 지닌 솔더레지스트 댐을 형성할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 인쇄공법의 불균일성과 위치 부정합 문제를 해결함으로써 에스오피 공정의 수율을 개선하고 후속 조립공정에서도 언더필 누설 등으로 인한 불량을 제거할 수 있다.

5 : 기판
6 : 솔더레지스트
7 : 드라이필름
8, 20 : 솔더레지스트 댐
10 : 패키지기판

Claims (1)

1. 패키지기판에 댐을 제조하는 방법에 있어서,
   (a) 기판 표면에 제1차 솔더레지스트를 도포하는 단계;
   (b) 상기 제1차 솔더레지스트 위에 드라이필름을 도포하는 단계;
   (c) 상기 드라이필름을 선택적으로 제거하여 솔더레지스트 댐이 형성될 개구부를 형성하는 단계;
   (d) 상기 개구부가 형성된 드라이필름 위에 스크린 인쇄공법으로 솔더레지스트를 프린트함으로써 상기 개구부 속에 솔더레지스트를 형성하는 단계; 및
   (e) 상기 개구부 속에 형성된 솔더레지스트를 경화시킨 후 드라이필름을 박리하는 단계
   를 포함하는 방법.

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