KR20130076286A - 인쇄회로기판 및 그의 제조방법 - Google Patents

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KR20130076286A
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문선재
정부양
이대영
최진원
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Abstract

본 발명은 전극 패드를 구비한 베이스 기판을 마련하는 단계, 일정한 높이를 갖는 도전성 재료를 제공하는 단계, 전극 패드 상에 도전성 재료를 배치하는 단계 및 전극 패드와 도전성 재료를 접합하여 전극 패드 상에 도전성 포스트를 형성하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법으로 미세 피치화가 가능하고, 종횡비(aspect ratio)가 큰 도전성 포스트를 보다 용이하게 구현할 수 있다.

Description

인쇄회로기판 및 그의 제조방법{Printed circuit board and method for manufacturing the same}
본 발명은 인쇄회로기판 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 미세 피치화가 가능하고, 종횡비(aspect ratio)가 큰 도전성 포스트를 구현할 수 있는 인쇄회로기판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 전자 산업의 발달에 따라 전자 부품의 고성능화, 고기능화, 소형화가 요구되고 있으며, 이에 따라 표면 실장 부품용 기판에서도 소형화 및 기술 집적에 대응하여 고집적화, 박형화, 미세회로 패턴화의 요구가 대두되고 있다.
특히, 전자 부품의 기판에의 표면 실장 기술에 있어 반도체 칩과 인쇄회로기판의 전기적 연결을 위해 와이어 본딩(wire bonding) 방식 및 플립칩(flip chip bonding) 본딩 방식이 사용되고 있으나, 와이어 본딩 방식의 경우, 와이어를 이용하여 인쇄회로기판과 연결해야 하기 때문에 모듈의 크기가 커지고 추가적인 공정이 필요할 뿐만 아니라 회로 패턴의 미세 피치 구현에 한계가 있어 플립칩 본딩 방식이 많이 사용되고 있는 실정이다.
여기서, 플립칩 본딩 방식이란 반도체 칩에 금, 솔더 혹은 기타 금속 등의 소재로 이루어진 외부 접속 단자(즉, 범프)를 형성하고, 기존의 와이어 본딩에 의한 실장 방법과는 반대로, 범프가 형성된 반도체 칩을 뒤집어(flip) 표면이 기판 방향을 향하도록 실장시키는 것이다.
이러한 플립칩 본딩 방식은 와이어 본딩을 대체한 플립칩 기술의 적용에 의해 상당한 성과를 보았으나, 범프 피치의 미세화가 여전히 어려운 난제이다.
이에 따라, 솔더 범프 형성 방식보다 더 미세한 범프 피치를 만들기 위하여 솔더 페이스트나 솔더볼 대신에 전기 동도금 공정을 이용한 메탈 포스트(metal post)를 형성하는 기술이 개발되고 있다.
도 1은 언더 컷이 발생한 메탈 포스트를 보여주는 단면도, 도 2는 딤플이 발생한 메탈 포스트를 보여주는 단면도, 도 3은 메탈 포스트의 하부에 형성된 시드층이 일부 제거된 모습을 보여주는 단면도 및 도 4는 위치가 틀어진 메탈 포스트를 보여주는 단면도로서, 종래 기술에 따르면, 전극 패드(11a)를 구비한 베이스 기판(11)을 마련한 후, 베이스 기판(11) 상에 시드층(12)을 형성하고, 시드층(12) 상에 전극 패드(11a)를 노출시키는 개구부를 갖는 드라이 필름(13)을 도포한 다음, 개구부를 도금하여 메탈 포스트(14)를 형성한다. 그런 후, 드라이 필름(13)을 박리하고 시드층(12)을 에칭하여 메탈 포스트(14)를 완성한다.
도 1에서와 같이, 종래 기술에 의한 메탈 포스트는 드라이 필름에 개구부를 완벽하게 형성하지 않으면, A 영역에서와 같이, 언더 컷(under cut)이 발생할 수 있어 메탈 포스트의 신뢰성을 저하시키는 문제를 발생한다.
또한, 전극 패드와 대비하여 개구부에 형성되는 도금의 두께가 두꺼우므로 도금 시간이 오래 걸리며, 도 2의 B 영역에서와 같이, 딤플(dimple)이 발생하기 때문에 딤플을 제거하기 위한 평탄화 공정이 추가되는 문제가 있다.
게다가, 도 3의 C 영역에서와 같이, 시드층을 에칭할 때, 메탈 포스트의 하부에 형성된 시드층까지 제거되는 문제점이 있으며, 메탈 포스트의 표면도 에칭되어 조도(roughness)가 형성되는 문제점이 있다. 이와 같이, 메탈 포스트의 표면에 형성되는 조도는 산화가 쉽게 일어나게 하는 문제점을 초래한다.
그리고, 도 4에서와 같이, 드라이 필름에 개구부를 형성할 때, 개구부의 위치 정합도가 정밀하지 않으면 위치가 틀어진 메탈 포스트가 형성되기 때문에 응력에 취약한 구조를 가지게 되는 문제점이 있었다.
본 발명의 사상은 원하는 높이로 절단된 도전성 재료를 전극 패드 상에 배치시킨 후, 도전성 재료를 전극 패드에 접합시킴으로써 미세 피치화가 가능하고, 종횡비(aspect ratio)가 큰 도전성 포스트를 보다 용이하게 구현할 수 있는 인쇄회로기판 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.
이를 위해 본 발명의 일실시예에 의한 인쇄회로기판의 제조방법은 전극 패드를 구비한 베이스 기판을 마련하는 단계; 일정한 높이를 갖는 도전성 재료를 제공하는 단계; 상기 전극 패드 상에 상기 도전성 재료를 배치하는 단계; 상기 전극 패드와 상기 도전성 재료를 접합하여 상기 전극 패드 상에 도전성 포스트를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 일정한 높이를 갖는 도전성 재료를 제공하는 단계는, 와이어 형태로 형성된 도전성 재료를 형성하고자 하는 높이로 절단하여 상기 형성하고자 하는 높이를 갖는 도전성 재료를 제공할 수 있다.
상기 전극 패드 상에 상기 도전성 재료를 배치하는 단계는, 지그를 통해 상기 도전성 재료를 상기 전극 패드 상으로 이동시켜 상기 전극 패드 상에 상기 도전성 재료를 배치할 수 있다.
상기 전극 패드 상에 상기 도전성 재료를 배치하는 단계는, 상기 지그를 관통하는 구멍을 형성하는 단계; 상기 구멍 내에 상기 도전성 재료를 삽입하는 단계; 상기 도전성 재료가 삽입된 상기 지그를 상기 베이스 기판 상으로 이동시켜 상기 전극 패드 상에 상기 도전성 재료를 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 구멍 내에 상기 도전성 재료를 삽입하는 단계는, 진동 흡착 방식과 진공 흡착 방식 중에서 선택된 어느 하나의 방식을 사용하여 상기 구멍 내에 상기 도전성 재료를 삽입할 수 있다.
상기 지그를 관통하는 구멍을 형성하는 단계는, 상기 지그를 기계적 수단과 화학적 수단 중에서 선택된 어느 하나의 수단을 사용하여 상기 지그를 관통하는 구멍을 형성할 수 있다.
상기 지그는, 고분자 화합물 또는 금속 물질로 이루어질 수 있다.
상기 전극 패드와 상기 도전성 재료를 접합하여 상기 전극 패드 상에 도전성 포스트를 형성하는 단계는, 상기 도전성 재료에 에너지를 가해 상기 도전성 재료가 상기 전극 패드에 확산되게 하여 상기 전극 패드와 상기 도전성 재료를 접합시킬 수 있다.
상기 전극 패드와 상기 도전성 재료를 접합하여 상기 전극 패드 상에 도전성 포스트를 형성하는 단계는, 확산 용접, 점 용접, 맞대기 용접, 초음파 용접, 냉간 압접, 폭발 용접, 마찰 용접, 관성 용접, 유도 용접, 테르밋 용접, 플래시 용접, 충격 용접, 시임 용접 또는 프로젝션 용접 방식 중에서 선택된 어느 하나의 방식을 사용하여 상기 전극 패드와 상기 도전성 재료를 접합시킬 수 있다.
상기 전극 패드를 구비한 베이스 기판을 마련하는 단계 이후에, 상기 베이스 기판 상에 상기 전극 패드를 노출시키는 개구부가 형성된 레지스트를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 도전성 포스트는 종횡비(aspect ratio)가 1 이상으로 형성될 수 있다.
상기 도전성 포스트는 구리로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 의한 인쇄회로기판은 전극 패드를 구비한 베이스 기판; 상기 베이스 기판 상에 상기 전극 패드를 노출시키는 개구부가 형성된 레지스트; 상기 전극 패드 상에 일정한 높이를 갖고 형성되는 도전성 포스트를 포함하고, 상기 도전성 포스트의 표면은 평탄하게 형성될 수 있다.
상기 도전성 포스트는, 상기 전극 패드에 수직으로 형성되고, 상기 도전성 포스트는, 와이어 형태로 형성된 도전성 재료를 형성하고자 하는 높이로 절단하여 형성될 수 있다.
상기 도전성 포스트는, 원기둥 형태로 형성될 수 있다.
상기 도전성 포스트는 종횡비(aspect ratio)가 1 이상으로 형성될 수 있다.
상기 도전성 포스트는 구리로 이루어질 수 있다.
상기 도전성 포스트는, 상기 형성하고자 하는 높이로 절단된 도전성 재료를 지그를 통해 상기 전극 패드 상에 배치한 후, 상기 전극 패드에 접합함으로써 형성될 수 있다.
상기 형성하고자 하는 높이로 절단된 도전성 재료를 지그를 통해 상기 전극 패드 상에 배치하는 것은, 상기 지그를 관통하는 구멍을 형성하고, 상기 구멍 내에 상기 도전성 재료를 삽입하고, 상기 도전성 재료가 삽입된 상기 지그를 상기 베이스 기판 상으로 이동시켜 상기 전극 패드 상에 상기 도전성 재료를 배치할 수 있다.
상기 도전성 재료를 상기 전극 패드에 접합하는 것은, 상기 도전성 재료에 에너지를 가해 상기 도전성 재료가 상기 전극 패드에 확산되게 하여 상기 전극 패드와 상기 도전성 재료를 접합시킬 수 있다.
상기 전극 패드와 상기 도전성 재료를 접합하는 것은, 확산 용접, 점 용접, 맞대기 용접, 초음파 용접, 냉간 압접, 폭발 용접, 마찰 용접, 관성 용접, 유도 용접, 테르밋 용접, 플래시 용접, 충격 용접, 시임 용접 또는 프로젝션 용접 방식 중에서 선택된 어느 하나의 방식을 사용하여 상기 전극 패드와 상기 도전성 재료를 접합시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 인쇄회로기판 및 그의 제조방법에 따르면, 원하는 높이로 절단된 도전성 재료를 전극 패드 상에 배치시킨 후, 에너지를 가하여 도전성 재료를 전극 패드에 접합시킴으로써 미세 피치화가 가능하고, 높이가 높은 즉, 종횡비(aspect ratio)가 큰 도전성 포스트를 보다 용이하게 구현할 수 있는 장점이 있다.
보다 구체적으로, 드라이 필름을 사용하지 않기 때문에 언더 컷(under cut)이나 드라이 필름에 형성되는 개구부의 위치 정합도로 인해 도전성 포스트의 신뢰성이 저하되는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 도금 방식을 사용하지 않기 때문에 도금 시간이 오래 걸리는 문제점이나 딤플이 발생하여 평탄화 공정이 추가되는 문제점을 방지할 수 있다. 게다가, 시드층을 형성하지 않기 때문에 에칭 시 도전성 포스트의 하부에 있는 시드층이 제거되는 문제나 도전성 포스트의 표면에 조도(roughness)가 형성되는 문제점을 방지할 수 있다.
또한, 미리 제작이 완료되어 있는 와이어 형태의 도전성 재료를 사용하기 때문에 도전성 포스트를 평탄하게 형성할 수 있으며, 전극 패드에 수직으로 형성할 수 있는 장점이 있다.
게다가, 종래 기술과 같은 도금 공정으로는 도전성 포스트를 원하는 길이 즉, 길이가 긴 형태로 구현하기 어려운 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 와이어 형태의 도전성 재료를 절단하는 방식을 사용하기 때문에 도전성 포스트를 원하는 길이로 용이하게 제작할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 언더 컷이 발생한 메탈 포스트를 보여주는 단면도이다.
도 2는 딤플이 발생한 메탈 포스트를 보여주는 단면도이다.
도 3은 메탈 포스트의 하부에 형성된 시드층이 일부 제거된 모습을 보여주는 단면도이다.
도 4는 위치가 틀어진 메탈 포스트를 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 의한 인쇄회로기판의 제조과정을 나타내는 단면도이다.
도 11a 및 도 11b는 종래 기술 및 본 발명의 일실시예에 의해 제조된 도전성 포스트의 표면을 확대한 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 인쇄회로기판의 단면도를 나타낸다.
도 5에 도시한 바와 같이, 인쇄회로기판(100)은 베이스 기판(110), 레지스트(130) 및 도전성 포스트(150)을 포함하여 구성된다.
우선, 베이스 기판(110)은 인쇄회로기판(100)을 지지하는 수단으로서, 프리프레그(prepreg), 폴리 이미드(Polyimide), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, Polyethyeleneterepthalate), 사이아나이드 에스테르(Cyanide Ester), ABF(Ajinomoto Build up Film) 또는 에폭시(epoxy) 등과 같이 전기 전도율이 작고 전류를 거의 통과시키지 않는 다양한 물질로 이루어질 수 있다.
여기서, 도 5에서와 같은 인쇄회로기판의 구성은 예시적인 것일 뿐이고, 상기 인쇄회로기판은 단면 인쇄회로기판, 양면 인쇄회로기판 및 다층 인쇄회로기판이 될 수 있으며, 본 발명의 기술적 특징은 이와 동일하게 적용될 수 있다.
베이스 기판(110)은 상면에 전극 패드(115)가 형성될 수 있는데, 전극 패드(115)는 서브트랙티브(Subtractive) 공법, 애디티브(Additive) 공법 또는 세미 애디티브(Semi additive) 공법 등과 같이 다양한 공법을 사용하여 형성될 수 있다.
이때, 전극 패드(115)는 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al), 철(Fe), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 니켈(Ni) 또는 몰리브덴(Mo) 등의 금속 물질로 이루어질 수 있다.
레지스트(130, resist)는 베이스 기판(110) 상에 전극 패드(115)를 노출시키는 개구부(OP)가 형성될 수 있다. 이때, 레지스트(130)는 포토 레지스트(Photo Resist), 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist) 또는 드라이 필름(Dry Film) 등과 같은 다양한 감광성 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 국한되지 않고 다양한 물질로 대체할 수 있음은 물론이다.
도전성 포스트(150)는 전극 패드(115) 상에 일정한 높이(h)를 갖고 형성되는 수단으로서, 도전성 포스트(150)의 표면은 평탄하게 형성될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 와이어 형태이고 원기둥 형상인 도전성 재료(150a)를 준비한 후, 도전성 재료(150a)를 형성하고자 하는 높이(h)로 절단한다. 그런 후, 절단된 도전성 재료(150a)를 전극 패드(115) 상에 배치하고 접합하는 과정을 통해 도전성 포스트(150)가 형성될 수 있다.
이와 같이, 도전성 포스트(150)는 표면이 평탄하게 형성된 도전성 재료(150a)를 전극 패드(115) 상에 접합하여 형성될 수 있기 때문에 종래 기술에서와 같이, 시드층을 제거하기 위해 에칭을 수행하여 도전성 포스트의 표면에 조도(roughness)가 형성되는 문제점을 방지할 수 있다. 또한, 조도로 인해 도전성 포스트(150)의 표면적이 넓어져 표면에서 산화가 쉽게 일어나는 문제점을 방지할 수 있으며, 언더 필(underfill)의 원활한 흐름을 조성할 수 있다.
그리고, 도전성 포스트(150)는 전극 패드(115)에 수직으로 형성될 수 있다. 즉, 종래 기술에서는 드라이 필름의 개구 시 위치 정합도에 의해 불완전한 형태로 도전성 포스트가 형성될 수 있는데, 본 발명의 일실시예에서는 도전성 포스트(150)를 전극 패드(115)에 항상 수직으로 형성할 수 있기 때문에 구조적으로 외부 응력에 강하게 할 수 있다.
또한, 도전성 포스트(150)는 종횡비(aspect ratio)가 1 이상으로 형성될 수 있다. 보다 자세하게 설명하면, 종횡비란 도전성 포스트(150)의 높이(h)/도전성 포스트(150)의 지름을 의미하는데, 종래 기술에 의한 도금 방식으로는 원하는 높이의 도전성 포스트를 형성하기 어려운 문제점이 있었으나, 본 발명의 일실시예에서는 도전성 재료(150a)를 원하는 높이로 절삭하여 가공하는 방식을 사용하기 때문에 원하는 길이나 높이만큼 도전성 포스트(150)를 길게 제작할 수 있다.
게다가, 도전성 포스트(150)는 구리(Cu)로 이루어질 수 있으며, 이외에 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al), 철(Fe), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 니켈(Ni) 또는 몰리브덴(Mo) 등과 같은 다양한 금속 물질로 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같은 도전성 포스트를 형성하는 과정에 대하여 보다 자세하게 설명하면, 도전성 포스트(150)는 도 8에 도시한 지그(160)를 통해 전극 패드(115) 상에 배치하고 접합하는 과정으로 형성될 수 있는데, 우선적, 지그(160)를 관통하는 구멍(162)을 형성하고, 구멍(162) 내에 도전성 재료(150a)를 삽입한 후, 도전성 재료(150a)가 삽입된 지그(160)를 베이스 기판(110) 상으로 이동시켜 전극 패드(115) 상에 도전성 재료(150a)를 배치할 수 있다.
그런 후, 도전성 재료(150a)에 에너지를 가해 도전성 재료(150a)가 전극 패드(115)에 확산되게 하여 전극 패드(115)와 도전성 재료(150a)를 접합할 수 있다. 이때, 확산 용접, 점 용접, 맞대기 용접, 초음파 용접, 냉간 압접, 폭발 용접, 마찰 용접, 관성 용접, 유도 용접, 테르밋 용접, 플래시 용접, 충격 용접, 시임 용접 또는 프로젝션 용접 방식 중에서 선택된 어느 하나의 방식을 사용하여 상기 전극 패드와 상기 도전성 재료를 접합시킬 수 있다.
이와 같이, 도전성 포스트를 형성하는 과정에 대해서는 하기의 인쇄회로기판을 제조하는 과정에서 보다 자세하게 설명하도록 한다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 의한 인쇄회로기판의 제조과정을 설명하도록 한다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 의한 인쇄회로기판의 제조과정을 나타내는 단면도를 나타낸다.
도 6에 도시한 바와 같이, 전극 패드(115)를 구비한 베이스 기판(110)을 마련한다. 이때, 베이스 기판(110) 상에는 전극 패드(115)를 노출시키는 개구부(OP)가 형성된 레지스트(130)를 더 형성할 수 있다.
여기서, 베이스 기판(110)은 인쇄회로기판(100)을 지지하는 수단으로서, 프리프레그(prepreg), 폴리 이미드(Polyimide), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, Polyethyeleneterepthalate), 사이아나이드 에스테르(Cyanide Ester), ABF(Ajinomoto Build up Film) 또는 에폭시(epoxy) 등과 같이 전기 전도율이 작고 전류를 거의 통과시키지 않는 다양한 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 베이스 기판(110)은 상면에 전극 패드(115)가 형성될 수 있는데, 전극 패드(115)는 서브트랙티브(Subtractive) 공법, 애디티브(Additive) 공법 또는 세미 애디티브(Semi additive) 공법 등과 같이 다양한 공법을 사용하여 형성될 수 있다.
이때, 전극 패드(115)는 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al), 철(Fe), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 니켈(Ni) 또는 몰리브덴(Mo) 등의 금속 물질로 이루어질 수 있다.
레지스트(130, resist)는 베이스 기판(110) 상에 전극 패드(115)를 노출시키는 개구부(OP)가 형성되는 수단으로서, 포토 레지스트(Photo Resist), 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist) 또는 드라이 필름(Dry Film) 등과 같은 다양한 감광성 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 국한되지 않고 다양한 물질로 대체할 수 있음은 물론이다.
다음으로, 도 7에서와 같이, 일정한 높이(h)를 갖는 도전성 재료(150a)를 제공한다. 이때, 와이어 형태이고 원기둥 형상인 도전성 재료(150a)를 준비한 후, 도전성 재료(150a)를 형성하고자 하는 높이(h)로 절단함으로써 원하는 높이를 갖는 도전성 재료(150a)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 직경 100㎛, 높이 200㎛로 도전성 재료를 형성하고자 할 경우, 직경 100㎛의 도전성 재료를 200㎛ 단위의 길이로 절단하여 원하는 높이의 도전성 재료(150a)를 형성할 수 있다.
그 다음으로, 도 8에서와 같이, 지그(160)를 통해 도전성 재료(150a)를 전극 패드(115) 상으로 이동시켜 전극 패드(115) 상에 도전성 재료(150a)를 배치한다.
상기와 같이 전극 패드 상에 도전성 재료를 배치하는 과정에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 지그(160)에 지그(160)를 관통하는 구멍(162)을 형성한다. 그리고, 구멍(160) 내에 일정한 높이로 절단된 도전성 재료(150a)를 삽입한 후, 도전성 재료(150a)가 삽입된 지그(160)를 베이스 기판(110) 상으로 이동시켜 전극 패드(115) 상에 도전성 재료(150a)를 배치할 수 있다.
이때, 지그(160)는 시트 형태의 고분자 화합물이나 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 기계적 수단과 화학적 수단 중에서 선택된 어느 하나의 수단을 사용하여 지그(160)를 관통하는 구멍(162)을 형성할 수 있다. 즉, UV(Ultraviolet) 레이저 또는 CO2(Carbon dioxide) 레이저 등과 같이 구멍을 형성할 수 있는 다양한 레이저 외에 CNC(Computer Numerical Control) 드릴이나 X-ray 드릴 등과 같이 다양한 드릴을 사용하여 지그(160)에 원하는 직경을 갖는 구멍(162)을 형성할 수 있다. 또한, 화학적 물질을 이용하여 지그(160)를 에칭함으로써 원하는 직경을 갖는 구멍(162)을 형성할 수 있다.
다음으로, 진동 흡착 방식과 진공 흡착 방식 중에서 선택된 어느 하나의 방식을 사용하여 구멍(162) 내에 도전성 재료(150a)를 삽입할 수 있다. 이때, 진공 흡착 방식이란 공장 자동화 라인에서 물건을 진공으로 흡착하여 이송하는 방식을 말한다.
그 다음, 도 9에서와 같이, 도전성 재료(150a)에 에너지를 가해 도전성 재료(150a)가 전극 패드(115)에 확산되게 하여 전극 패드(115)와 도전성 재료(150a)를 접합시킬 수 있다.
즉, 지그(160)를 이용하여 전극 패드(115) 상에 도전성 재료(150a)를 배치한 상태는 물리적/화학적으로 고정되어 있지 않은 상태이기 때문에 이 상태에서 에너지를 가하면 금속의 확산 원리에 의해 전극 패드(115)와 도전성 재료(150a)가 물리적/화학적으로 접합되어 고정될 수 있다. 이때, 확산 용접, 점 용접, 맞대기 용접, 초음파 용접, 냉간 압접, 폭발 용접, 마찰 용접, 관성 용접, 유도 용접, 테르밋 용접, 플래시 용접, 충격 용접, 시임 용접 또는 프로젝션 용접 방식 중에서 선택된 어느 하나의 방식을 사용하여 전극 패드(115)와 도전성 재료(150a)를 접합시킬 수 있다.
도 10에서와 같이, 지그(160)를 제거하고, 전극 패드(115)와 도전성 재료(150a) 간의 접합을 완료하면 전극 패드(115) 상에는 도전성 포스트(150)가 형성될 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 종래 기술 및 본 발명의 일실시예에 의해 제조된 도전성 포스트의 표면을 확대한 도면으로서, 도 11a에서와 같이, 종래 기술에 의해 도금 방식으로 제조된 도전성 포스트의 표면은 조도(roughness)가 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 그러나, 도 11b에서와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 도전성 포스트는 미리 제작되어 있는 도전성 재료를 사용하기 때문에 표면이 매끄럽게 형성되어 있다는 것을 알 수 있다.
또한, 종래 기술에 의한 도금 방식으로는 원하는 높이의 도전성 포스트를 형성하기 어려웠으나, 본 발명의 일실시예에서는 원기둥 형태의 도전성 재료를절삭하는 방식을 통해 도전성 포스트를 용이하게 제작할 수 있으므로 원하는 길이나 높이만큼 도전성 포스트를 길게 제작할 수 있는 장점이 있다. 이로 인해, 미세 피치화가 가능하고, 종횡비(aspect ratio)가 큰 도전성 포스트를 구현할 수 있게 된다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시 예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100. 인쇄회로기판
110. 베이스 기판 115. 전극 패드
130. 레지스트 150a. 도전성 재료
150. 도전성 포스트 160. 지그
162. 구멍

Claims (22)

  1. 전극 패드를 구비한 베이스 기판을 마련하는 단계;
    일정한 높이를 갖는 도전성 재료를 제공하는 단계;
    상기 전극 패드 상에 상기 도전성 재료를 배치하는 단계;
    상기 전극 패드와 상기 도전성 재료를 접합하여 상기 전극 패드 상에 도전성 포스트를 형성하는 단계;
    를 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 일정한 높이를 갖는 도전성 재료를 제공하는 단계는,
    와이어 형태로 형성된 도전성 재료를 형성하고자 하는 높이로 절단하여 상기 일정한 높이를 갖는 도전성 재료를 제공하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 패드 상에 상기 도전성 재료를 배치하는 단계는,
    지그를 통해 상기 도전성 재료를 상기 전극 패드 상으로 이동시켜 상기 전극 패드 상에 상기 도전성 재료를 배치하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전극 패드 상에 상기 도전성 재료를 배치하는 단계는,
    상기 지그를 관통하는 구멍을 형성하는 단계;
    상기 구멍 내에 상기 도전성 재료를 삽입하는 단계;
    상기 도전성 재료가 삽입된 상기 지그를 상기 베이스 기판 상으로 이동시켜 상기 전극 패드 상에 상기 도전성 재료를 배치하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 구멍 내에 상기 도전성 재료를 삽입하는 단계는,
    진동 흡착 방식과 진공 흡착 방식 중에서 선택된 어느 하나의 방식을 사용하여 상기 구멍 내에 상기 도전성 재료를 삽입하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 지그를 관통하는 구멍을 형성하는 단계는,
    상기 지그를 기계적 수단과 화학적 수단 중에서 선택된 어느 하나의 수단을 사용하여 상기 지그를 관통하는 구멍을 형성하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 지그는,
    고분자 화합물 또는 금속 물질로 이루어지는 인쇄회로기판의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 패드와 상기 도전성 재료를 접합하여 상기 전극 패드 상에 도전성 포스트를 형성하는 단계는,
    상기 도전성 재료에 에너지를 가해 상기 도전성 재료가 상기 전극 패드에 확산되게 하여 상기 전극 패드와 상기 도전성 재료를 접합시키는 인쇄회로기판의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전극 패드와 상기 도전성 재료를 접합하여 상기 전극 패드 상에 도전성 포스트를 형성하는 단계는,
    확산 용접, 점 용접, 맞대기 용접, 초음파 용접, 냉간 압접, 폭발 용접, 마찰 용접, 관성 용접, 유도 용접, 테르밋 용접, 플래시 용접, 충격 용접, 시임 용접 또는 프로젝션 용접 방식 중에서 선택된 어느 하나의 방식을 사용하여 상기 전극 패드와 상기 도전성 재료를 접합시키는 인쇄회로기판의 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 패드를 구비한 베이스 기판을 마련하는 단계 이후에,
    상기 베이스 기판 상에 상기 전극 패드를 노출시키는 개구부가 형성된 레지스트를 형성하는 단계를 더 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 포스트는,
    종횡비(aspect ratio)가 1 이상으로 형성되는 인쇄회로기판의 제조방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 포스트는,
    구리로 이루어지는 인쇄회로기판의 제조방법.
  13. 전극 패드를 구비한 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 상기 전극 패드를 노출시키는 개구부가 형성된 레지스트;
    상기 전극 패드 상에 일정한 높이를 갖고 형성되는 도전성 포스트를 포함하고,
    상기 도전성 포스트의 표면은 평탄하게 형성되는 인쇄회로기판.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 도전성 포스트는,
    상기 전극 패드에 수직으로 형성되는 인쇄회로기판.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 도전성 포스트는,
    종횡비(aspect ratio)가 1 이상으로 형성되는 인쇄회로기판.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 도전성 포스트는,
    구리로 이루어지는 인쇄회로기판.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 도전성 포스트는,
    와이어 형태로 형성된 도전성 재료를 형성하고자 하는 높이로 절단하여 형성되는 인쇄회로기판.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 도전성 포스트는,
    원기둥 형태로 형성되는 인쇄회로기판.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 도전성 포스트는,
    상기 형성하고자 하는 높이로 절단된 도전성 재료를 지그를 통해 상기 전극 패드 상에 배치한 후, 상기 전극 패드에 접합함으로써 형성되는 인쇄회로기판.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 형성하고자 하는 높이로 절단된 도전성 재료를 지그를 통해 상기 전극 패드 상에 배치하는 것은,
    상기 지그를 관통하는 구멍을 형성하고,
    상기 구멍 내에 상기 도전성 재료를 삽입하고,
    상기 도전성 재료가 삽입된 상기 지그를 상기 베이스 기판 상으로 이동시켜 상기 전극 패드 상에 상기 도전성 재료를 배치하는 인쇄회로기판.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 도전성 재료를 상기 전극 패드에 접합하는 것은,
    상기 도전성 재료에 에너지를 가해 상기 도전성 재료가 상기 전극 패드에 확산되게 하여 상기 전극 패드와 상기 도전성 재료를 접합시키는 인쇄회로기판.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 전극 패드와 상기 도전성 재료를 접합하는 것은,
    확산 용접, 점 용접, 맞대기 용접, 초음파 용접, 냉간 압접, 폭발 용접, 마찰 용접, 관성 용접, 유도 용접, 테르밋 용접, 플래시 용접, 충격 용접, 시임 용접 또는 프로젝션 용접 방식 중에서 선택된 어느 하나의 방식을 사용하여 상기 전극 패드와 상기 도전성 재료를 접합시키는 인쇄회로기판.
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