KR20140060116A - 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판은 접속 패드가 형성된 베이스기판, 접속 패드의 일 측면으로부터 이격되어 형성되는 댐 및 댐을 둘러싸도록 형성된 보호층을 포함할 수 있다.

Description

인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 제조 방법{PRINTED CIRCUIT BOARD AND MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 제조 방법에 관한 것이다.
최근 반도체 기술의 발전과 반도체 패키지가 집적화되고 더 많은 기능을 요구되고 있다. 이에 따라 반도체 칩을 실장하는 기판 위에 캐패시터 그리고 레지스터 등의 하나 이상의 반도체 칩들을 함께 실장하는 것이 요구되고 있다. 이와 함께 제품의 소형화를 위해 반도체 칩들을 실장하는 인쇄회로 기판으로 플립칩 패키지(FCCSP) 제품의 채용이 급증하고 있다. 패키지 형성 시, 기판과 반도체 칩 사이에 공간에 언더필 수지를 주입하게 된다. 이와 같은 언더필 수지는 주입 후에 가열 공정 등에 의해서 유동성이 증가하여 반도체 칩과 기판 사이의 공간 외부로 유출될 수 있다. 이를 방지하기 위해서 댐을 형성하게 된다. 일반적으로 댐은 솔더 레지스트 필름을 기판 상부에 부착한 후, 댐이 형성될 영역에만 솔더 레지스트 필름이 남도록 패터닝 함으로써 형성될 수 있다. 또는, 댐은 댐 잉크인 액상의 솔더 레지스트를 댐이 형성될 영역에만 도포하여 경화함으로써 형성될 수 있다. (미국 등록특허 제6391682호) 그러나, 솔더 레지스트 필름을 이용하여 댐을 형성하는 경우에는 기판 전체에 솔더 레지스트 필름을 도포한 후 패터닝을 수행하기 때문에 공정 및 비용이 증가하게 된다. 또한, 댐 잉크를 사용하여 댐을 형성하는 경우, 댐 잉크가 충분히 경화되지 않아, 추후 다른 공정을 수행 시, 댐의 구조가 무너질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 경화도가 향상된 잉크젯 방식을 댐을 형성할 수 있는 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 선택적으로 댐을 형성함으로써, 시간 및 비용을 감소할 수 있는 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 접속 패드가 형성된 베이스기판, 상기 접속 패드의 일 측면으로부터 이격되어 형성되는 댐 및 상기 댐을 둘러싸도록 형성된 보호층을 포함하는 인쇄회로기판이 제공된다.
상기 댐은 솔더 레지스트로 형성될 수 있다.
상기 보호층은 액상 형태의 열 가소성 수지로 형성될 수 있다.
상기 보호층은 액상 형태의 PET(Polyethylene Terephthalate)으로 형성될 수 있다.
상기 접속 패드는 하나 이상 형성될 수 있다.
상기 댐은 상기 하나 이상의 접속 패드의 일 측면을 따라 이격되어 연속적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 접속 패드가 형성된 베이스기판을 준비하는 단계, 상기 접속 패드의 일 측면으로부터 이격되어 가경화된 댐을 형성하는 단계, 상기 댐을 둘러싸는 보호층을 형성하는 단계 및 상기 가경화된 댐을 경화하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판 제조 방법이 제공된다.
상기 가경화된 댐을 형성하는 단계는 상기 접속 패드의 일 측면으로부터 이격되는 위치에 댐 잉크를 도포하는 단계 및 상기 댐 잉크를 가경화 하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 댐 잉크는 액상 형태의 포토 레지스트 일 수 있다.
상기 댐 잉크를 가경화 하는 단계는 상기 도포된 댐 잉크에 자외선을 조사하는 것일 수 있다.
상기 보호층을 형성하는 단계는 상기 액상 형태의 보호층을 상기 댐을 둘러싸도록 도포하는 것일 수 있다.
상기 보호층은 액상 형태의 열 가소성 수지로 형성될 수 있다.
상기 보호층은 액상 형태의 PET(Polyethylene Terephthalate)으로 형성될 수 있다.
상기 가경화 된 댐을 경화하는 단계는 상기 가경화된 댐에 자외선을 조사하는 제1 경화를 수행하는 단계 및 상기 자외선 경화가 수행된 댐을 가열하는 제2 경화를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 안되며, 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 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 제조 방법에 따르면, 보호층을 형성함으로써, 잉크젯 방식의 댐 형성 시, 댐의 경화도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 제조 방법에 따르면, 잉크젯 방식으로 댐을 형성함으로써, 시간 및 비용을 감소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 예시도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판 제조 방법을 나타낸 예시도이다.
도 6은 종래의 댐을 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 댐을 나타낸 예시도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예들로부터 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, "제1", "제2", "일면", "타면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 예시도이다.
도 1을 참조하면, 인쇄회로기판(100)은 베이스기판(110), 댐(120) 및 보호층(130)을 포함할 수 있다.
베이스기판(110)은 추후 반도체 칩 등과 같은 전자부품(200)이 실장되는 기판일 수 있다. 베이스기판(110)에는 접속 패드(111)를 포함하는 회로층이 형성될 수 있다. 접속 패드(111)는 전자부품(200)과 전기적으로 연결되는 구성부가 될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 접속 패드(111)가 베이스기판의 상부에 형성됨을 예시로 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 접속 패드(111)는 베이스기판(110)의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 형성될 수 있다. 또한, 접속 패드(111)는 하나 이상 형성될 수 있다. 접속 패드(111) 상부에 범프(112)가 형성될 수 있다. 또한, 범프(112) 상부에 전자부품(200)이 실장 됨으로써, 베이스기판(110)에 전자부품(200)이 실장될 수 있다. 또한, 도 1에서는 도시되지 않았지만, 베이스기판(110)은 접속 패드(111)를 노출시키는 개구부가 형성된 솔더 레지스트층(미도시)이 더 형성될 수 있다.
댐(120)은 접속 패드(111)의 일 측면으로부터 이격되어 형성될 수 있다. 댐(120)은 전자부품(200)이 베이스기판(110) 상부에 실장되고, 베이스기판(110)과 전자부품(200) 사이에 언더필(Underfill) 용액이 주입될 때, 언더필 용액이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 댐(120)은 솔더 레지스트로 형성될 수 있다. 자세히 설명하면, 댐(120)은 액상의 솔더 레지스트를 도포 한 후 경화함으로써 형성될 수 있다.
댐(120)은 베이스기판(110)에 형성된 하나 이상의 접속 패드(111)의 일 측면을 따라 이격되어 연속적으로 형성될 수 있다. 즉, 댐(120)은 다수개의 접속 패드(111) 전체를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 베이스기판(110)에 전자부품(200)이 실장되면, 댐(120)은 전자부품(200)의 외측 테두리와 베이스기판(110)의 외측 테두리 사이에 형성될 수 있다.
보호층(130)은 댐(120)의 상부를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 보호층(130)은 액상의 댐(120) 경화 시, 액상의 댐(120)과 대기 중의 산소가 반응하여 댐(120)이 미경화 되는 것을 방지할 수 있다. 보호층(130)은 액상 형태의 열 가소성 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 보호층(130)은 액상 형태의 PET(Polyethylene Terephthalate)으로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 언더필 용액이 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해서 댐(120) 또는 댐(120)과 보호층(130)을 포함한 높이가 베이스기판(110)과 전자부품(200) 사이의 공간 높이 보다 높도록 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판에 따르면, 댐을 둘러싸도록 보호층이 형성됨으로써, 액상의 댐의 경화도를 향상시킬 수 있다. 또한, 경화도의 향상으로 액상의 댐을 사용함에 따라 댐의 형성에 대한 설계 자유도가 향상될 수 있다. 또한, 댐이 형성이 필요한 위치에만 댐을 형성함으로써, 필름 형태의 댐을 이용할 때보다 시간 및 비용을 절약할 수 있다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판 제조 방법을 나타낸 예시도이다.
도 2를 참조하면, 접속 패드(111)가 형성된 베이스기판(110)을 준비할 수 있다.
베이스기판(110)은 추후 반도체 칩 등과 같은 전자부품(200)이 실장되는 기판일 수 있다. 베이스기판(110)에는 접속 패드(111)뿐만 아니라 비아 및 회로 패턴 등의 회로층이 형성될 수 있다. 접속 패드(111)는 전자부품(200)과 전기적으로 연결되는 구성부가 될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 접속 패드(111)가 베이스기판의 상부에 형성됨을 예시로 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 접속 패드(111)는 베이스기판(110)의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 형성될 수 있다. 또한, 접속 패드(111)는 하나 이상 형성될 수 있다. 또한, 도 3에서는 도시되지 않았지만, 베이스기판(110)은 접속 패드(111)를 노출시키는 개구부가 형성된 솔더 레지스트층(미도시)이 더 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 베이스기판(110) 상부에 가경화된 댐(120)을 형성할 수 있다. 우선, 베이스기판(110) 상부에 잉크젯(Inkjet) 방식으로 댐 잉크(121)를 도포할 수 있다. 댐 잉크(121)는 액상 형태의 포토 레지스트가 될 수 있다. 댐 잉크(121)는 접속 패드(111)의 일 측면으로부터 이격되는 위치에 도포될 수 있다. 또한, 댐 잉크(121)는 베이스기판(110)에 형성된 하나 이상의 접속 패드(111)의 일 측면을 따라 이격되어 연속적으로 도포될 수 있다. 즉, 댐 잉크(121)는 다수개의 접속 패드(111) 전체를 둘러싸도록 도포될 수 있다. 예를 들어, 댐 잉크(121)는 하나 이상의 접속 패드(111) 외측 테두리와 베이스기판(110)의 외측 테두리 사이에 도포될 수 있다.
이와 같이 베이스기판(110) 상부에 도포된 댐 잉크(121)는 가경화 될 수 있다. 이때, 댐 잉크(121)의 가경화는 자외선을 조사함으로써 수행될 수 있다. 댐(120)의 가경화는 베이스기판(110) 상부에 댐 잉크(121)를 도포한 후 수행될 수 있다. 또는 댐(120)의 가경화는 댐 잉크(121)를 베이스기판(110) 상부에 도포함과 동시에 수행될 수 있다.
도 4를 참조하면, 가경화된 댐(120) 상부에 보호층(130)을 형성할 수 있다. 보호층(130)은 액상 형태로 가경화된 댐(120)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 보호층(130)은 액상 형태의 열 가소성 수지(131)로 형성될 수 있다. 보호층(130)은 열 가소성 수지를 가열하여 액상 형태로 만든 후 가경화된 댐(120) 상부에 도포될 수 있다. 예를 들어, 보호층(130)은 액상 형태의 PET(Polyethylene Terephthalate)으로 형성될 수 있다. 보호층(130)은 가경화된 댐(120)을 완전 경화시킬 때, 대기 중의 산소와 반응하여 댐(120)이 미경화되는 것을 방지할 수 있다.
도 3 및 도 4에서 형성된 댐(120) 또는 댐(120)과 보호층(130)을 포함하는 높이는 베이스 기판(110)에 실장될 전자 부품(미도시)과 베이스 기판(110) 간의 공간 높이보다 높도록 형성될 수 있다. 이와 같이 형성함으로써, 추후 언더필 용액이 베이스 기판(110)과 전자부품(미도시) 사이의 공간에 주입될 때, 댐(120) 및 보호층(130)에 의해서 언더필 용액이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
도 5를 참조하면, 가경화된 댐(120)을 경화시킬 수 있다. 보호층(130)으로 둘러싸인 가경화된 댐(120)에 열을 공급하여 완전 경화를 시킬 수 있다. 우선, 가경화된 댐(120)에 자외선을 조사하는 선 경화(Post bake)인 위한 제1 경화를 수행할 수 있다. 선 경화로 제1 경화를 수행한 후, 열을 이용하여 댐(120)을 가열함으로써, 완전 경화인 제2 경화를 수행할 수 있다. 이와 같이 댐(120)을 완전 경화를 수행할 때, 보호층(130)에 의해서 가경화된 댐(120)과 대기 중의 산소가 접촉하여 반응하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 보호층(130)에 의해서 가경화된 댐(120)과 산소가 반응하여 댐(120)의 완전 경화 공정 수행 시, 미경화 되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판 제조 방법에 따르면, 잉크젯 방식으로 댐을 형성 시, 보호층에 의해서 댐과 산소가 반응하여 댐이 미경화 되는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 종래의 댐을 나타낸 예시도이다.
도 6을 참조하면, 종래의 댐(320)은 잉크젯 방식으로 형성될 수 있다. 즉, 종래의 댐(320)은 액상의 포토레지스트가 베이스기판(310) 상부에 도포된 후 경화를 수행함으로써, 형성될 수 있다.
이와 같이 종래의 댐(320)을 형성한 후 측정한 댐(320)의 경화도는 18.3~23.8%가 되었다. 이때, 경화도 평가를 위한 UV 조사량은 Hg 램프를 사용하여, i-line 365nm 파장을 600mJ 조사하였다. 경화도 측정 장비로는 FT-IR을 이용하여, 경화에 참여하는 반응기(acrylate의 C, C=C bonding) 감소 여부를 경화에 미 참여하는 반응기(C=O bonding)의 최고 인텐시티(Peak Intensity)에 대한 비율로 계산하였다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 댐을 나타낸 예시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 댐(120)은 잉크젯 방식으로 형성될 수 있다. 본 발명의 댐(120)은 우선 액상의 포토레지스트인 댐 잉크가 베이스기판(110) 상부에 형성될 수 있다. 이후, 액상의 보호층(130)이 댐 잉크 상부에 형성되고 경화를 수행함으로써, 형성될 수 있다. 여기서, 보호층(130)은 산소 투과 억제가 우수한 PET를 이용하여 형성될 수 있다.
이와 같은 보호층(130)이 형성된 댐(120)의 경화도는 87.0~88.0%로 측정되었다. 이때, 경화도 평가를 위한 UV 조사량은 Hg 램프를 사용하여, i-line 365nm 파장을 600mJ 조사하였다. 경화도 측정 장비로는 FT-IR을 이용하여, 경화에 참여하는 반응기(acrylate의 C, C=C bonding) 감소 여부를 경화에 미 참여하는 반응기(C=O bonding)의 최고 인텐시티(Peak Intensity)에 대한 비율로 계산하였다.
이와 같이, 종래의 댐(도 6의 320)과 본 발명의 실시 예에 따른 보호층(130)이 형성된 댐(120)의 동일 조건에서의 경화도를 평가하였다. 그 결과, 본 발명의 보호층(130)이 형성된 댐(120)이 종래의 댐(도 6의 320)보다 경화도가 향상되었음을 알 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 제조 방법에 따르면, 보호층을 형성함으로써, 잉크젯 방식으로 댐을 형성 시에도 댐의 경화도를 향상시킬 수 있다. 또한, 잉크젯 방식으로도 충분한 경화가 가능함으로써, 댐을 선택적인 영역에만 형성될 수 있다. 따라서, 댐 형성에 따른 비용 및 시간을 감소시킬 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100: 인쇄회로기판
110, 310: 베이스기판
111: 접속 패드
112: 범프
120, 320: 댐
121: 댐 잉크
130: 보호층
131: 열 가소성 수지
200: 전자부품

Claims (14)

  1. 접속 패드가 형성된 베이스기판;
    상기 접속 패드의 일 측면으로부터 이격되어 형성되는 댐; 및
    상기 댐을 둘러싸도록 형성된 보호층;
    을 포함하는 인쇄회로기판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 댐은 솔더 레지스트로 형성된 인쇄회로기판.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호층은 액상 형태의 열 가소성 수지로 형성된 인쇄회로기판.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호층은 액상 형태의 PET(Polyethylene Terephthalate)으로 형성된 인쇄회로기판.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 접속 패드는 하나 이상 형성된 인쇄회로기판.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 댐은 상기 하나 이상의 접속 패드의 일 측면을 따라 이격되어 연속적으로 형성된 인쇄회로기판.
  7. 접속 패드가 형성된 베이스기판을 준비하는 단계;
    상기 접속 패드의 일 측면으로부터 이격되어 가경화된 댐을 형성하는 단계;
    상기 댐을 둘러싸는 보호층을 형성하는 단계; 및
    상기 가경화된 댐을 경화하는 단계;
    를 포함하는 인쇄회로기판 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 가경화된 댐을 형성하는 단계는,
    상기 접속 패드의 일 측면으로부터 이격되는 위치에 댐 잉크를 도포하는 단계; 및
    상기 댐 잉크를 가경화 하는 단계;
    를 포함하는 인쇄회로기판 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 댐 잉크는 액상 형태의 포토 레지스트인 인쇄회로기판 제조 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 댐 잉크를 가경화 하는 단계는 상기 도포된 댐 잉크에 자외선을 조사하여 수행되는 인쇄회로기판 제조 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 보호층을 형성하는 단계는,
    상기 액상 형태의 보호층을 상기 댐을 둘러싸도록 도포하는 인쇄회로기판 제조 방법.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 보호층은 액상 형태의 열 가소성 수지로 형성되는 인쇄회로기판 제조 방법.
  13. 청구항 7에 있어서,
    상기 보호층은 액상 형태의 PET(Polyethylene Terephthalate)으로 형성된 인쇄회로기판 제조 방법.
  14. 청구항 7에 있어서,
    상기 가경화 된 댐을 경화하는 단계는,
    상기 가경화된 댐에 자외선을 조사하는 제1 경화를 수행하는 단계; 및
    상기 자외선 경화가 수행된 댐을 가열하는 제2 경화를 수행하는 단계;
    를 포함하는 인쇄회로기판 제조 방법.
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