KR20120101302A - 배선기판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

(과제) 간단한 구조이면서 저렴한 노광 마스크를 사용하여 마스크 패턴에 있어서의 정전파괴를 방지하는 것이 가능한 배선기판의 제조방법을 제공한다.
(해결수단) 본 발명의 배선기판(10)의 제조방법에서는 소정의 도체층(44)의 하층이 되는 절연층(32)의 상부에 감광성 수지층을 형성하고, 도체층(44)의 도체 형성부로의 노광빛을 차광하는 도전성 차광막이 형성된 마스크 패턴을 가지는 노광 마스크를 감광성 수지층의 표면에 배치한 상태에서 노광?현상을 실시하여 도금 레지스트를 형성하고, 도금 레지스트의 개구부에 금속 도금을 실시하여 도체 패턴을 가지는 금속 도금층을 형성한 후, 도금 레지스트를 제거한다. 이 경우에 사용하는 노광 마스크는 그 마스크 패턴을 구성하는 복수의 도형 패턴의 각 코너부가 50㎛ 이상의 모따기량으로 모따기되어 있기 때문에, 인접하는 도형 패턴 간의 방전에 의한 정전파괴를 방지할 수 있다.

Description

배선기판의 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING WIRING BOARD}

본 발명은 복수의 제품을 형성할 제품형성영역을 가지는 중간제품에 대해서 노광 마스크를 사용하여 소정의 도체층의 도체 패턴을 형성하는 배선기판의 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 반도체 칩 등의 소자를 얹어놓고, 상기 소자와 외부 기재의 사이를 전기적으로 접속하기 위한 패키지가 널리 사용되고 있다. 패키지의 구조로서는, 예를 들면 중앙에 코어재를 배치하고, 그 상하에 도체층 및 절연층을 교호로 적층하여 배선 적층부를 형성한 배선기판이 알려져 있다. 이러한 구조의 배선기판을 제조할 경우, 각각의 도체층에 소정의 도체 패턴을 형성하기 위한 마스크 패턴이 묘화(描畵)된 노광 마스크를 준비할 필요가 있다. 그리고, 도체층의 표면에 드라이 필름을 사이에 두고 노광 마스크를 배치한 상태에서, 주지의 수법으로 노광?현상을 실시한 후에 드라이 필름을 제거함으로써, 소망하는 도체 패턴을 형성할 수 있다. 일반적으로 노광 마스크는 제조시의 취급에 의해서 대전(帶電)되기 쉽다는 것이 알려져 있다. 노광 마스크가 대전된 상태로 되면, 크롬 등의 금속으로 이루어지는 복수의 도형 패턴 간의 방전에 의해서 정전(靜電)파괴가 발생할 가능성이 있기 때문에, 이러한 정전파괴에 대한 대책을 실시한 노광 마스크가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).

특허문헌 1 : 일본국 특허공개 2009-122295호 공보 특허문헌 2 : 일본국 특허공개 2009-086384호 공보

일반적으로 배선기판의 제조공정에서는 배선기판을 다수개 얻기 위한 중간제품이 사용되며, 1개의 중간제품에 대한 각 공정에서는 복수의 배선기판이 일괄적으로 처리된다. 그러므로, 중간제품에 대응하는 노광 마스크는 투명한 유리기판 상에 차광성의 금속으로 이루어지는 마스크 패턴을 묘화한 것으로, 상기 마스크 패턴이 격자상으로 배열된 복수의 제품 도체 패턴으로 이루어지는 구조를 가지고 있다. 예를 들면, 각각의 배선기판의 도체층에 솔리드상(solid)의 도체 패턴을 형성할 경우, 노광 마스크의 마스크 패턴은 직사각형의 도형 패턴이 인접하는 배치가 된다. 이러한 배치에서는 인접하는 도형 패턴 중 코너부 근방에서 상기 정전파괴의 발생이 현저하게 된다. 이로 인해, 노광 마스크는 정전파괴의 영향에 의해서 코너부 근방에서 패턴 결손이 발생하여 제조수율을 저하시키는 것이 문제가 된다. 노광 마스크에 대해서 인접하는 도형 패턴 간의 거리를 충분히 확보하면, 정전파괴가 발생하기 어렵게 되지만, 이러한 배치는 도체 패턴의 면적이 제약되기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 상기 특허문헌 1, 2에 개시된 대책은 그레이 톤 마스크{계조(階調)마스크}의 사용이 전제이고, 노광 마스크가 복잡한 구조이면서 고비용이 되기 때문에 바람직하지 않다. 이와 같이 종래의 배선기판의 제조공정에서는 간단한 구조이면서 저렴한 노광 마스크를 사용하여 인접하는 도형 패턴끼리의 코너부 근방에서 발생하는 정전파괴를 방지하는 수법은 알려지지 않았었다.

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 노광 마스크의 마스크 패턴에 있어서의 인접하는 도형 패턴끼리의 코너부 근방에서 발생하는 정전파괴를 방지하며, 간단한 구조의 노광 마스크를 사용하여 배선기판의 제조수율을 높이는 것이 가능한 배선기판의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 배선기판의 제조방법은, 절연층과 도체층을 교호로 적층한 배선 적층부를 구비하며, 복수의 제품을 형성할 제품형성영역을 가지는 중간제품을 사용하여 형성되는 배선기판의 제조방법으로서, 상기 배선 적층부에 형성할 소정의 도체층의 하층이 되는 절연층의 상부에 감광성 수지층을 형성하는 감광성 수지층 형성공정과; 상기 소정의 도체층에 있어서의 도체 형성부로의 노광빛을 차광하는 도전성 차광막이 형성된 마스크 패턴을 가지는 노광 마스크를 상기 감광성 수지층의 표면에 배치한 상태에서 상기 감광성 수지층을 노광?현상하여 상기 마스크 패턴에 대응하는 개구부를 가지는 도금 레지스트를 형성하는 레지스트 형성공정과; 상기 도금 레지스트의 상기 개구부에 금속 도금을 실시하여 상기 마스크 패턴에 대응하는 도체 패턴을 가지는 금속 도금층을 형성하는 도금 공정과; 상기 도금 레지스트를 제거하는 레지스트 제거공정;을 포함하며, 상기 마스크 패턴은 상기 도전성 차광막을 구성하는 복수의 도형 패턴의 각 코너부가 50㎛ 이상의 모따기량으로 모따기되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 배선기판의 제조방법에 의하면, 중간제품을 사용하여 복수의 배선기판을 제조할 때, 소정의 도체층에 도금 레지스트를 형성하기 위해서 필요한 노광 마스크에는 도전성 차광막을 구성하는 복수의 도형 패턴이 형성되는데, 각각의 도형 패턴의 각 코너부가 모따기되어 있다. 따라서, 노광 마스크의 마스크 패턴에 있어서, 근거리로 도형 패턴끼리가 인접하게 배치되어 있더라도 코너부 근방에서 발생하기 쉬운 정전파괴의 발생이 억제되게 되어, 정전파괴에 기인하는 패턴 결손을 방지하는 것이 가능하게 된다. 이 경우, 노광 마스크의 구조를 복잡하게 할 필요가 없으며, 또한 소정의 도체층에 형성되는 도체 패턴은 코너부만이 제약될 뿐이므로 고밀도의 배치를 유지할 수 있다.

상기 노광 마스크의 마스크 패턴에 있어서, 도형 패턴의 각 코너부의 모따기량은 50㎛ 이상으로 설정할 필요가 있다. 도형 패턴의 각 코너부의 모따기량이 50㎛에 미달될 경우, 인접하는 도형 패턴의 코너부에서 방전을 충분히 억제할 수 없어 정전파괴를 방지하는 효과가 얻어지지 않기 때문이다. 한편, 도형 패턴의 각 코너부의 모따기량의 상한값은 특히 제약되지 않지만, 모따기량이 너무 커지는 것은 도체층에 형성할 도체 패턴의 면적의 제약이 되기 때문에 바람직하지 않다.

또, 도형 패턴의 각 코너부의 모따기 형상으로서는, 예를 들면 원호형상의 R모따기를 채용할 수 있다. 이 경우의 모따기량은 R모따기의 원호부분의 곡률반경을 의미하고 있다. 다만, 도형 패턴의 각 코너부의 모따기 형상은 R모따기에 한정되지 않으며, 정전파괴를 방지하는 효과가 얻어지는 한 직선이나 곡선을 포함하는 다양한 형상을 채용할 수 있다.

상기 중간제품에는 상기 제품형성영역을 둘러싸는 틀부를 더 형성하여도 좋다. 이 경우, 상기 도전성 차광막은 상기 틀부의 도체 형성부로의 노광빛을 차광하는 패턴을 더 포함할 수 있다. 이와 같은 도전성 차광막을 가지는 노광 마스크를 사용하여 소정의 도체층의 도체 패턴을 형성함으로써, 도체 형성부를 둘러싸는 틀부의 도체 형성부가 더미 도체층으로서 기능하기 때문에, 중앙과 외측의 도체 분포의 균일성을 높일 수 있다. 또한, 노광 마스크의 마스크 패턴에 있어서, 제품형성영역에 대응하는 도형 패턴의 코너부는 틀부에 대응하는 패턴과 인접하는 근방에서도 모따기할 필요가 있다.

상기 중간제품의 제품형성영역에 예를 들면 N개의 제품이 포함되는 경우, 상기 노광 마스크의 마스크 패턴은 N개의 제품의 각각에 대응하는 동일한 도형 패턴을 N개 배치하면 된다. 이 경우, N개의 도형 패턴이 직사각형인 경우, 4N개의 모든 코너부를 50㎛ 이상의 모따기량으로 모따기하면 된다.

상기 배선 적층부에 있어서, 본 발명의 특징을 가지는 상기 노광 마스크를 사용하는 소정의 도체층은 복수의 도체층 중 적어도 1개의 도체층으로 하여도 좋으나, 상기 배선 적층부에 포함되는 모든 도체층으로 하여도 좋다. 정전파괴를 일으키기 쉬운 도체 패턴을 가지는 도체층에 대해서는 본 발명의 특징을 가지는 상기 노광 마스크를 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 인접하는 각각의 제품의 각 도체층에, 전원 전압 또는 접지 전위와 전기적으로 접속되는 솔리드상의 도체 패턴이 형성되는 경우는 넓은 면적을 확보하기 위해서 인접하는 도체 패턴끼리가 근거리로 배치되는 것이 통상이기 때문에, 특히 본 발명의 특징을 가지는 상기 노광 마스크를 사용하는 효과가 크다.

본 발명의 배선기판의 제조공정에 있어서의 상기 노광 마스크에 관련하는 공정으로서, 상기 감광성 수지층 형성공정과 상기 레지스트 형성공정과 상기 도금 공정과 상기 레지스트 제거공정에 더하여 다른 공정을 더 부가하여도 좋다. 예를 들면, 상기 소정의 도체층의 하층이 되는 상기 절연층의 표면에 금속 박막층을 형성하는 금속 박막층 형성공정을 상기 감광성 수지층 형성공정 전에 부가함과 아울러, 상기 금속 도금층과 상기 금속 박막층에 있어서의 상기 금속 도금층이 형성되어 있지 않는 부분의 각각의 표면을 소정의 두께로 에칭하는 에칭공정을 상기 레지스트 제거공정 후에 부가할 수 있다.

본 발명에 의하면, 절연층과 도체층을 교호로 적층한 구조를 가지는 배선기판을 제조할 때, 소정의 도체층을 형성할 때에 사용하는 노광 마스크의 마스크 패턴으로서, 도형 패턴의 각 코너부를 소정량만큼 모따기하는 형상을 채용하였기 때문에, 노광 마스크의 도형 패턴끼리가 인접하는 경우, 예각(銳角)인 코너부에서의 방전에 의해서 발생하는 정전파괴를 방지할 수 있다. 이것에 의해서, 노광 마스크의 정전파괴에 의한 마스크 패턴의 패턴 결손을 저감시키고, 간단한 구조이면서 저렴한 노광 마스크를 사용하여 배선기판의 제조수율의 향상을 실현할 수 있다.

도 1은 본 실시형태의 배선기판에 있어서의 부분적인 개략 단면 구조도
도 2는 본 실시형태의 배선기판을 다수개 얻기 위한 중간제품의 모식적인 상면도
도 3은 본 실시형태의 배선기판에 포함되는 소정의 도체층의 도체 패턴을 형성할 때에 사용하는 노광 마스크의 모식적인 평면도
도 4는 도 3의 부분영역(R1)을 확대하여 나타내는 도면
도 5는 본 실시형태의 배선기판의 제조방법을 설명하는 제 1 단면 구조도
도 6은 본 실시형태의 배선기판의 제조방법을 설명하는 제 2 단면 구조도
도 7은 본 실시형태의 배선기판의 제조방법을 설명하는 제 3 단면 구조도
도 8은 본 실시형태의 배선기판의 제조방법을 설명하는 제 4 단면 구조도
도 9는 본 실시형태의 배선기판의 제조방법을 설명하는 제 5 단면 구조도
도 10은 본 실시형태의 배선기판의 제조방법을 설명하는 제 6 단면 구조도
도 11은 본 실시형태의 배선기판의 제조방법을 설명하는 제 7 단면 구조도
도 12는 본 실시형태의 배선기판의 제조방법을 설명하는 제 8 단면 구조도
도 13은 본 실시형태의 배선기판의 제조방법을 설명하는 제 9 단면 구조도
도 14는 본 실시형태에 있어서, 정전파괴의 가속시험에 사용된 노광 마스크의 마스크 패턴의 배치를 모식적으로 나타내는 도면

이하, 본 발명의 최적한 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 다만, 이하에서 설명하는 실시형태는 본 발명을 적용한 형태의 일례이므로, 본 발명이 본 실시형태의 내용에 의해서 한정되는 것은 아니다. 이하의 실시형태에서는 본 발명의 기술적 사상을 구체화한 배선기판과 그 제조방법에 대해서 설명한다.

우선, 본 실시형태의 배선기판의 구체적인 구조 및 특징에 대해서 도 1?도 4를 참조하여 설명한다. 도 1은 본 실시형태의 일례인 배선기판(10)에 있어서의 부분적인 개략 단면 구조도를 나타내고 있다. 도 2는 도 1의 배선기판(10)을 다수개 얻기 위한 중간제품(60)의 모식적인 상면도를 나타내고 있다. 도 3은 배선기판(10)에 포함되는 소정의 도체층의 도체 패턴을 형성할 때에 사용하는 노광 마스크(70)의 모식적인 평면도를 나타냄과 아울러, 도 4는 도 3의 부분영역(R1)을 확대하여 나타내는 도면이다.

도 1에 나타내는 배선기판(10)은 전체를 지지하는 평판형상의 코어기판(11)을 배치함과 아울러, 코어기판(11)의 상하 양측에는 각각 절연층 및 도체층을 교호로 적층 형성한 배선 적층부가 배치되어 있다. 본 실시형태의 배선기판(10)은 예를 들면 반도체 칩 등의 부품을 얹어놓고서 외부 기재에 접속하기 위한 패키지로서 사용된다. 코어기판(11)은 예를 들면 유리섬유를 함유한 에폭시 수지에 의해서 형성된다. 또, 도 1의 구조의 코어기판(11)으로서는 예를 들면 양면 동박 적층판을 사용할 수 있다.

코어기판(11)의 상측에는 도체층(40), 절연층(30), 도체층(42), 절연층(32), 도체층(44), 절연층(34), 복수의 단자 패드(46), 솔더 레지스트층(36)이 이 순서로 적층 형성되어 있다. 또, 코어기판(11)의 하측에는 도체층(41), 절연층(31), 도체층(43), 절연층(33), 도체층(45), 절연층(35), 복수의 단자 패드(47), 솔더 레지스트층(37)이 이 순서로 적층 형성되어 있다. 또한, 코어기판(11)과 그 상하 양측의 도체층(40,41) 및 절연층(30,31)에는 소정 개소를 적층방향으로 관통하는 스루홀 도체(20)가 형성되어 있다. 스루홀 도체(20)의 내부는 예를 들면 유리 에폭시 등으로 이루어지는 폐색체(21)로 매립되어 있다. 또한, 도 1에서는 1개의 스루홀 도체(20)를 나타내고 있으나, 코어기판(11)의 각 부분에 복수의 스루홀 도체(20)를 형성하여도 좋다.

도체층(40?45)에는 전원 전압이나 접지 전위를 공급하기 위한 도체 패턴이나 신호를 전송하는 신호 배선용의 도체 패턴이 형성되어 있다. 도체층(40?45) 중 소정의 도체층의 도체 패턴은 후술하는 배선기판(10)의 제조공정에서 사용하는 노광 마스크(70)(도 3)에 의해서 형성된다. 본 실시형태의 배선기판(10)의 특징은 노광 마스크(70)를 구성하는 도형 패턴의 형상과 이것에 대응하는 도체층의 도체 패턴의 형상에 있으나, 구체적인 구조와 작용에 대해서는 후술한다. 또한, 도 1의 예에서는 코어기판(11)의 상하 양측의 도체층(42,43)은 스루홀 도체(20)의 상단 및 하단과 접속되어 있다.

절연층(30?35) 및 솔더 레지스트층(36,37)은 예를 들면 에폭시 수지 등의 절연재료에 의해서 형성되어 있다. 절연층(30)의 소정 개소에는 도체층(40)과 도체층(42)을 적층방향으로 접속 도통하는 비아도체(50)가 형성되고, 절연층(32)의 소정 개소에는 도체층(42)과 도체층(44)을 적층방향으로 접속 도통하는 비아도체(52)가 형성되고, 절연층(34)의 소정 개소에는 도체층(44)과 단자 패드(46)를 적층방향으로 접속 도통하는 비아도체(54)가 형성되어 있다. 이와 마찬가지로 절연층(31,33,35)에도 상기 비아도체(50,52,54)에 대응하는 비아도체(51,53,55)가 각각 형성되어 있다. 또한, 도 1에서는 비아도체(50?55)를 각 1개씩 나타내고 있으나, 각각의 개수는 특히 제약되는 것이 아니며, 비아도체(50?55) 각각을 복수개 형성하여도 좋다. 또, 절연층(34)의 표면에는 복수의 단자 패드(46)가 형성되는데, 솔더 레지스트층(36)의 대응개소가 개구되어 있어 복수의 단자 패드(46)가 노출되어 있다. 한편, 절연층(35)의 표면에는 비교적 사이즈가 큰 복수의 단자 패드(47)가 형성되는데, 솔더 레지스트층(37)의 대응개소가 개구되어 있어 복수의 단자 패드(47)가 노출되어 있다.

도 1에 있어서, 예를 들면 배선기판(10)을 통해서 반도체 칩을 외부 기재에 접속하는 경우는, 상측의 복수의 단자 패드(46)를 반도체 칩의 복수의 패드에 접합하고, 하측의 복수의 단자 패드(47)를 예를 들면 복수의 솔더 볼을 통해서 외부 기재에 접합하면 된다. 이 경우, 도 1의 단면 구조에서는 복수의 단자 패드(46), 비아도체(54), 도체층(44), 비아도체(52), 도체층(42), 스루홀 도체(20), 도체층(43), 비아도체(53), 도체층(45), 비아도체(55), 복수의 단자 패드(47)를 경유하여 반도체 칩과 외부 기재 간의 전기적 접속이 가능하게 된다.

이어서, 본 실시형태의 중간제품(60)은 도 2에 나타낸 바와 같이 직사각형의 평면형상으로 형성되어 있다. 중간제품(60)은 그 중앙의 직사각형의 제품형성영역(61)과 이 제품형성영역(61)을 둘러싸는 틀부(62)로 구획되어 있다. 또, 제품형성영역(61)은 각각 제품{배선기판(10)}이 될 복수의 단위영역(61a)으로 더 구획되어 있다. 도 2는 상면도이므로, 각각의 단위영역(61a)에 복수의 단자 패드(46)가 배치된 상태로 도시되어 있다. 각각의 단위영역(61a)의 사이즈는 다양하지만, 예를 들면 1변이 45?60㎜의 범위 내의 직사각형으로 형성된다. 배선기판(10)의 제조공정에서는, 예를 들면 인접하는 단위영역(61a)끼리를 그 사이의 경계(L)를 따라서 절단함에 의해서 복수의 배선기판(10)을 분리할 수 있다. 도 2의 예에서는 제품형성영역(61)에 있어서의 16개(4×4개)의 단위영역(61a)에 각 1 개씩 모두 16개의 배선기판(10)을 얻을 수 있다. 또한. 도 2의 구성은 일례이므로, 중간제품(60)에 포함되는 단위영역(61a)의 개수는 특히 제약되지 않는다. 한편, 틀부(62)에는 제품형성영역(61)과 틀부(62)의 도체 밀도를 같게 하기 위해서, 도체층(40?45)을 각각 둘러싸는 영역에 솔리드상의 도체 패턴이 형성된다.

한편, 본 실시형태의 배선기판(10)의 제조공정에서 사용되는 노광 마스크(70)는 도 3에 나타낸 바와 같이 중간제품(60)과 같은 직사각형의 평면형상을 가지며, 투명한 유리기판(71)과 이 유리기판(71)의 일면에 묘화된 복수의 도형 패턴으로 이루어지는 도전성 차광막인 마스크 패턴(72)이 형성되어 있다. 마스크 패턴(72)은 크롬 등의 금속으로 형성되며, 중간제품(60)의 각 단위영역(61a)의 소정의 도체층에 대응하는 복수의 제품 도체 패턴(Pa)과, 중간제품(60)의 틀부(62)에 대응하는 틀부 도체 패턴(Pb)으로 구분된다.

도 3에 있어서, 각각의 제품 도체 패턴(Pa)은 실제로는 복수의 비아도체(50?55)나 그 주위의 스페이스 부분을 포함하는 구조를 가지지만, 도 3에서는 간단히 각각의 제품 도체 패턴(Pa)이 솔리드상(solid)의 도체 패턴인 경우를 나타내고 있다. 이것에 의해서, 제품 도체 패턴(Pa)에 대응하는 도 2의 단위영역(61a)의 소정의 도체층에는, 예를 들면 전원 전압이나 접지 전위에 접속되는 솔리드상의 도체 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 상기 단위영역(61a)의 소정의 도체층에는 부분적으로 신호배선이 형성되어 있어도 되나, 노광 마스크(70)의 각 제품 도체 패턴(Pa)을 구성하는 도형 패턴의 면적이 넓고, 또한 외주측이 넓게 되어 있는 편이 본 발명에서 얻어지는 효과가 커지게 된다.

여기서, 도 4에는 도 3의 부분영역(R1)으로서, 인접하는 1쌍의 제품 도체 패턴(Pa)과 이들 제품 도체 패턴(Pa) 근방의 틀부 도체 패턴(Pb)을 각각 나타내고 있다. 인접하는 제품 도체 패턴(Pa)끼리는 간격(G1)을 두고서 배치되고, 각각의 제품 도체 패턴(Pa)과 틀부 도체 패턴(Pb)은 간격(G2)을 두고서 배치되어 있다. 본 실시형태에서는 도 4에 나타낸 바와 같이 각각의 제품 도체 패턴(Pa)에 있어서, 직사각형의 도형 패턴의 각 코너부에 모따기부(Ra)가 형성되어 있는 점이 특징적이다. 이것은 제조공정에서 마스크 패턴(72)을 취급할 때, 금속의 도형 패턴이 인접하는 개소에 예각의 코너부가 존재하면, 도형 패턴의 코너부에서 방전에 의한 정전파괴가 발생하기 때문에, 예각의 코너부를 모따기함에 의해서 정전파괴를 방지하는 것이다.

제품 도체 패턴(Pa)의 모따기부(Ra)는 예를 들면 원호형상으로 R모따기된 형상을 가지며, 그 곡률반경(모따기량)을 50㎛ 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 모따기부(Ra)의 곡률반경이 너무 작은 경우는 상기한 정전파괴를 방지하는 효과가 불충분하게 된다. 다만, 모따기부(Ra)의 곡률반경이 극단적으로 너무 큰 경우는 제품 도체 패턴(Pa)의 코너부 부근의 면적이 삭감되므로 소정의 도체층에 도체 패턴을 형성할 때에 제약이 된다. 또한, 도 4에는 모따기부(Ra)의 형상의 일례로서 R모따기된 형상을 나타내었으나, 이것에 한정하지 않고, 예각의 코너부가 존재하지 않는 형상이라면 다양한 곡선이나 직선을 조합한 소망하는 모따기 형상을 적용할 수 있다.

상기 구조를 가지는 노광 마스크(70)는 도 1의 배선기판(10)에 있어서의 모든 도체층(40?45)에 대해서 적용하여도 좋지만, 도체층(40?45) 중 소망하는 도체층에만 적용하여도 좋다. 즉, 도체층(40?45) 중 솔리드상의 도체 패턴이 고밀도로 배치되는 도체층에 대해서는 상기 구조의 노광 마스크(70)를 사용하는 것이 바람직하지만, 특히 외주부 부근에서 도체 패턴이 저밀도로 배치되어 정전파괴의 가능성이 적은 도체층에 대해서는 상기 구조의 노광 마스크(70)를 사용하지 않아도 좋다. 이와 같이 본 발명은 적어도 1층의 소정의 도체층에 대해서 상기 구조의 노광 마스크(70)를 사용하여 배선기판(10)을 제조하는 경우에서도 적용 가능하다.

이어서, 본 실시형태의 배선기판(10)의 제조방법에 대해서 도 5?도 13을 참조하여 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 제조방법에서는, 도 1의 배선기판(10)에 있어서, 소정의 도체층으로서의 2개의 도체층(44,45)에 대해서 도 3의 노광 마스크(70)를 사용하여 도체 패턴을 형성하는 경우를 전제로 한다.

우선, 도 5에 나타낸 바와 같이 평판형상의 코어기판(11)을 준비한다. 이 코어기판(11)은 배선기판(10)을 지지할 수 있는 높은 강성을 가지는 수지로 이루어지며, 그 상하 양면에 동박(11a,11b)이 접착되어 있다. 상기한 바와 같이 중간제품(60)에서 복수의 배선기판(10)을 다수개 얻기 위해서, 예를 들면 1변이 300㎜ 정도인 정사각형의 평면형상의 코어기판(11)이 사용된다. 또한, 도 5?도 13에서는 이해를 용이하게 하기 위해서 중간제품(60)의 전체 구조를 도시하지 않고, 1개의 배선기판(10)의 부분적인 단면 구조(도 1과 같은 범위)를 도시하고 있다.

이어서, 도 6에 나타낸 바와 같이 코어기판(11)의 상하의 각 동박(11a,11b)에 대해서, 예를 들면 공지의 서브 트랙티브법을 이용하여 도체층(40,41)을 각각 패터닝한다. 계속해서, 도체층(40,41)의 각각의 표면에 에폭시 수지를 주성분으로 하는 필름형상 절연수지재료를 적층한 후에 경화시킴으로써 절연층(30,31)을 형성한다.

이어서, 도 7에 나타낸 바와 같이 드릴기를 사용한 펀칭에 의해서 스루홀 도체(20)의 형성위치에 코어기판(11) 및 절연층(30,31)을 관통하는 원통형상의 관통구멍을 형성한 후, 이 관통구멍에 대해서 무전해 구리도금 및 전해 구리도금을 실시함에 의해서 스루홀 도체(20)를 형성한다. 그리고, 스루홀 도체(20)의 공동(空洞)부에 에폭시 수지를 주성분으로 하는 페이스트를 인쇄한 후에 경화시킴으로써 폐색체(21)를 형성한다. 또, 절연층(30,31)의 소정 위치에 레이저 가공을 실시하여 비아 홀을 개구하고, 디스미어 처리를 실시한 후에 비아 홀 내에 비아도체(50,51)을 형성한다. 한편, 절연층(30,31)의 각각의 표면에 전해 구리도금을 실시함에 의해서 구리 도금층을 형성하고, 예를 들면 공지의 서브 트랙티브법을 이용하여 도체층(42,43)을 각각 패터닝한다.

이어서, 도 8에 나타낸 바와 같이 도체층(42,43)의 각각의 표면에 에폭시 수지를 주성분으로 하는 필름형상 절연수지재료를 적층한 후에 경화시킴으로써 절연층(32,33)을 형성한다. 그리고, 절연층(32,33)의 소정 위치에 레이저 가공을 실시하여 각각 비아도체(52,53)가 될 비아 홀(52a,53a)을 개구한다.

이어서, 도 9에 나타낸 바와 같이 절연층(32,33)의 각각의 표면에 무전해 구리도금을 실시하여 구리 박막층(도시생략)을 형성한 후(금속 박막층 형성공정), 드라이 필름(80,81)을 피복한다(감광성 수지층 형성공정). 이 드라이 필름(80,81)은 예를 들면 에폭시 수지 등으로 이루어지는 감광성 수지층이다. 이 상태에서, 도 10에 나타낸 바와 같이 드라이 필름(80,81)에 대해서 도 3의 구조를 가지는 노광 마스크(70a,70b)를 각각 배치하고, 예를 들면 자외선 등의 노광빛을 소정 시간만큼 조사한다. 상기 노광 마스크(70a,70b)는 도 3에 나타낸 바와 같이 도체 패턴을 형성하기 위한 도전성 차광막인 마스크 패턴(72)이 유리기판(71)에 형성되어 있는 것이다. 따라서, 노광에 의해서 드라이 필름(80,81)에 있어서의 상기 노광 마스크(70a,70b)의 마스크 패턴(72)이 존재하지 않는 영역이 광경화되는 것이므로, 이 상태에서 현상을 실시한다.

현상 결과, 도 11에 나타낸 바와 같이 드라이 필름(80,81)에 있어서의 상기 마스크 패턴(72)의 직하 부분이 제거된 도금 레지스트(82,83)가 형성된다(도금 레지스트 형성공정). 이어서, 도 12에 나타낸 바와 같이 도금 레지스트(82,83)가 존재하지 않는 영역에 전해 구리도금을 실시함으로써, 도금 레지스트(82,83)의 개구부분에 각각 마스크 패턴(72)에 대응하는 구리 도금층(84,85)이 형성된다(도금공정). 이 때, 구리 도금층(84,85) 중 비아 홀(52a,53a)(도 11)의 내부영역이 비아도체(52,53)가 된다.

이어서, 도 13에 나타낸 바와 같이 박리액 등을 사용하여 도금 레지스트(82,83)를 제거한다(레지스트 제거공정). 이것에 의해서, 노광 마스크(70a,70b)의 마스크 패턴(72)에 대응하는 도체 패턴을 가지는 도체층(44,45)이 형성된다. 또한, 도체층(44,45)에 있어서, 구리 도금층(84,85)의 각각의 표면과 구리 도금층(84,85)이 존재하지 않는 부분의 구리 박막층을 모두 소정의 두께로 에칭할 필요가 있다(에칭공정). 이 때, 구리 도금층(84,85)의 각각의 표면이 조화(粗化)됨과 아울러, 구리 박막층이 제거되어 도체층(44,45)의 하층인 절연층(32,33)이 부분적으로 노출된다.

이어서, 도 1로 되돌아가서, 도체층(44,45)의 각각의 표면에 에폭시 수지를 주성분으로 하는 필름형상 절연수지재료를 적층한 후에 경화시킴으로써 절연층(34,35)을 형성한다. 그리고, 절연층(34,35)에 상기한 비아도체(50,51)와 같은 수법으로 비아도체(54,55)를 형성한다. 계속해서, 절연층(34,35)의 각각의 표면에 전해 구리도금을 실시함으로써 구리 도금층을 형성하고, 예를 들면 공지의 서브 트랙티브법을 이용하여 상측의 복수의 단자 패드(46)와 하측의 복수의 단자 패드(47)를 각각 패터닝한다. 계속해서, 절연층(34,35)의 각각의 표면에 감광성 에폭시 수지를 도포한 후에 경화시킴으로써 솔더 레지스트층(36,37)을 형성한다. 그 후, 상측의 솔더 레지스트층(36)에 개구부를 패터닝함과 아울러, 하측의 솔더 레지스트층(37)에 개구부를 패터닝한다. 이상의 수순에 의해서 도 1에 나타내는 배선기판(10)이 완성된다.

이어서, 본 실시형태의 배선기판(10)의 제조방법에 의해서 얻어지는 효과에 관한 구체적인 평가결과에 대해서 설명한다. 여기서는 중간제품(60)에 대응하는 노광 마스크(70)를 사용하되, 도형 패턴의 각 코너부에 도 4의 모따기부(Ra)를 형성한 상태에서 정전파괴의 가속시험을 실시하였다. 정전파괴의 가속시험은, 마스크 청소용 실리콘 롤러의 제전(除電)기능을 해제한 상태에서, 노광 마스크(70)를 실리콘 롤러에 의해서 소정 회수만큼 청소한 후, 노광 마스크(70)의 패턴 결손을 확인함에 의해서 실시하였다. 이 경우, 노광 마스크(70)에 곡률반경(R)이 다른 복수 종류의 제품 도체 패턴(Pa)을 배치함에 의해서, 정전파괴의 영향과 도형 패턴의 곡률반경(R)과의 관계를 평가하였다.

도 14는 정전파괴의 가속시험에 사용한 노광 마스크(70)의 마스크 패턴(72)의 배치를 모식적으로 나타내고 있다. 도 14에 있어서, 각각 직사각형의 도형 패턴이 제품 도체 패턴(Pa)에 대응하며, 모두 45개(5×9개)의 제품 도체 패턴(Pa)이 배치되어 있다. 각각의 제품 도체 패턴(Pa)에 부기(附記)되는 수치는 모따기부(Ra)의 곡률반경(R)을 나타낸다. 이 경우, 45개의 제품 도체 패턴(Pa)에 대응하여 180개(45×4개)의 모따기부(Ra)가 존재한다. 또한, 각각의 제품 도체 패턴(Pa)의 4개의 모따기부(Ra)는 모두 동일한 곡률반경(R)으로 모따기되어 있다. 곡률반경(R)으로서는 R=10㎛, 25㎛, 50㎛, 75㎛, 100㎛의 5종류로 하여 비교하였다. 도 14에는 상기 5종류의 곡률반경(R)으로 된 모따기부(Ra)가 각각 36개소씩 존재하며, 균등하게 평가하기 위해서 그 위치 개소가 치우치지 않도록 배치되어 있다. 도 14에 나타낸 배치의 노광 마스크(70)에 대해서 상기한 수법으로 실리콘 롤러에 의해서 진행방향(A)을 따라서 10회 청소를 실시하고, 그 결과 정전파괴에 의해서 패턴 결손이 발생한 코너부에 대해서는 기호 "×"를 부가하여 나타내었다.

상기한 바와 같은 정전파괴의 가속시험을 실시한 결과, R=50㎛, 75㎛, 100㎛의 3종류에 관해서는 각각의 36개소의 모따기부(Ra) 전체에 대해서 패턴 결손이 확인되지 않았다. 이것에 대해서, R=10㎛에 관해서는 36개소의 모따기부(Ra) 중 2개소에서 패턴 결손이 확인되었다. 또, R=25㎛에 관해서는 36개소의 모따기부(Ra) 중 1개소에서 패턴 결손이 확인되었다. 이와 같이 상기 정전파괴의 가속시험의 평가결과에 의하면, 마스크 패턴(72)에 있어서의 각각의 모따기부(Ra)의 곡률반경(R)을 적어도 R=50㎛ 이상으로 설정하는 것이 요구된다.

이상, 본 실시형태에 의거하여 본 발명의 내용을 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경을 실시할 수 있다. 예를 들면, 본 실시형태에서는 도 3에 나타낸 노광 마스크(70)를 사용하여 도체 패턴을 형성하는 소정의 도체층이 도 1에 나타낸 배선기판(10)의 도체층(44,45)인 경우에 대해서 설명하였으나, 이것에 한정하지 않고, 소정의 도체층이 모든 도체층이어도 좋고, 혹은 1층의 도체층만이어도 좋다. 또, 본 실시형태에서는 코어기판(11)의 상하 양측에 배선 적층부가 형성되는 구조의 배선기판(10)에 대해서 설명하였으나, 코어기판(11)의 편측에만 배선 적층부가 형성되는 구조나 코어기판(11)을 형성하지 않는 구조를 채용하여도 좋다. 또, 본 실시형태에서는 노광 마스크(70)의 각 도형 패턴이 직사각형인 경우에 대해서 설명하였으나, 이 직사각형 이외에도 코너부를 모따기할 수 있는 형상이면 좋다. 이 경우, 도형 패턴의 모따기부(Ra)는 R모따기에 한정하지 않고, 다양한 곡선이나 직선을 조합한 모따기 형상으로 할 수 있다. 또한, 배선기판(10)의 구조나 제조방법의 구체적인 공정에 관해서는 상기 실시형태에 의해서 본 발명의 내용이 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 작용 효과를 얻을 수 있는 한 적절하게 변형하여 본 발명을 적용할 수 있다.

10 - 배선기판 11 - 코어기판
20 - 스루홀 도체 21 - 폐색체(閉塞體)
30,31,32,33,34,35 - 절연층 36,37 - 솔더 레지스트층
40,41,42,43,44,45 - 도체층 46,47 - 단자 패드
50,51,52,53,54,55 - 비아도체 60 - 중간제품
61 - 제품형성영역 61a - 단위영역
62 - 틀부 70 - 노광 마스크
71 - 유리기판 72 - 마스크 패턴
Pa - 제품 도체 패턴 Pb - 틀부 도체 패턴
Ra - 모따기부 80,81 - 드라이 필름
82,83 - 도금 레지스트 84,85 - 구리 도금층

Claims (7)

1. 절연층과 도체층을 교호로 적층한 배선 적층부를 구비하며, 복수의 제품을 형성할 제품형성영역을 가지는 중간제품을 사용하여 형성되는 배선기판의 제조방법으로서,
   상기 배선 적층부에 형성할 소정의 도체층의 하층이 되는 절연층의 상부에 감광성 수지층을 형성하는 감광성 수지층 형성공정과,
   상기 소정의 도체층에 있어서의 도체 형성부로의 노광빛을 차광하는 도전성 차광막이 형성된 마스크 패턴을 가지는 노광 마스크를 상기 감광성 수지층의 표면에 배치한 상태에서 상기 감광성 수지층을 노광?현상하여 상기 마스크 패턴에 대응하는 개구부를 가지는 도금 레지스트를 형성하는 레지스트 형성공정과,
   상기 도금 레지스트의 상기 개구부에 금속 도금을 실시하여 상기 마스크 패턴에 대응하는 도체 패턴을 가지는 금속 도금층을 형성하는 도금공정과,
   상기 도금 레지스트를 제거하는 레지스트 제거공정을 포함하며,
   상기 마스크 패턴은 상기 도전성 차광막을 구성하는 복수의 도형 패턴의 각 코너부가 50㎛ 이상의 모따기량으로 모따기되어 있는 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 중간제품은 상기 제품형성영역을 둘러싸는 틀부를 더 가지며,
   상기 도전성 차광막은 상기 틀부의 도체 형성부로의 노광빛을 차광하는 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 도전성 차광막은 상기 제품형성영역의 N개의 제품의 각각에 대응하는 N개의 상기 도형 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
   
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 도전성 차광막을 구성하는 상기 복수의 도형 패턴의 각 코너부는 원호형상의 모따기부를 가지며, 상기 모따기부의 곡률반경이 50㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
   
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 감광성 수지층 형성공정 전에, 상기 소정의 도체층의 하층이 되는 상기 절연층의 표면에 금속 박막층을 형성하는 금속 박막층 형성공정과,
   상기 레지스트 제거공정 후에, 상기 금속 도금층과 상기 금속 박막층에 있어서의 상기 금속 도금층이 형성되어 있지 않는 부분의 각각의 표면을 소정의 두께로 에칭하는 에칭공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
   
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 소정의 도체층에는 전원 전압 또는 접지 전위와 전기적으로 접속되는 솔리드상의 상기 도체 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
   
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 소정의 도체층은 상기 배선 적층부에 포함되는 모든 도체층인 것을 특징으로 하는 배선기판의 제조방법.
   

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