KR20140118515A

KR20140118515A - 연마용 브러시 및 이를 이용한 코어리스 기판 제조 방법

Info

Publication number: KR20140118515A
Application number: KR1020130034590A
Authority: KR
Inventors: 유기영
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2014-10-08

Abstract

본 발명은 연마용 브러시 및 이를 이용한 코어리스 기판 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명에 따르면, 회전축; 및 상기 회전축의 외면에 형성되어 있으며 위치별로 연마 입자 함유량이 상이한 코어재를 포함하는 연마용 브러시와 그를 이용한 (A) 캐리어부재의 일면에 제1 도금레지스트를 도포하고 상기 캐리어부재의 타면에 제2 도금레지스트를 도포한 후, 상기 제1 도금레지스트에 제1 개구부를 패터닝하고 상기 제2 도금레지스트에 제2 개구부를 패터닝하는 단계; (B) 도금공정을 통해서 상기 제1 개구부를 충진하여 상기 제1 도금레지스트로부터 돌출된 제1 금속포스트를 형성하고, 상기 제2 개구부를 충진하여 상기 제2 도금레지스트로부터 돌출된 제2 금속포스트를 형성하는 단계; (C) 상기 제1 금속포스트와 제1 도금레지스트 그리고 상기 제2 금속포스트와 상기 제2 도금레지스트가 편평해지도록 위치별로 연마 입자 함유량이 상이한 코어재를 포함하는 제1 연마용 장치를 사용하여 연마하는 단계; (D) 상기 제1 도금레지스트와 상기 제2 도금레지스트를 제거한 후, 상기 캐리어부재의 일면에 상기 제1 금속포스트에 관통되도록 제1 절연층을 적층하고 상기 캐리어부재의 타면에 상기 제2 금속포스트에 관통되도록 제2 절연층을 적층하는 단계; 및 (E) 상기 캐리어부재를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코어리스 기판 제조 방법이 제공된다.

Description

연마용 브러시 및 이를 이용한 코어리스 기판 제조 방법{Graining brush and coreless substrate manufacturing using its}

본 발명은 연마용 브러시 및 이를 이용한 코어리스 기판 제조 방법에 관한 것이다.

최근 전자부품의 소형화, 다기능화 경향에 따라 기존에 사용되는 인쇄 회로 기판도 미세패턴화 및 스택 비아(stack-via) 구조의 적용 등을 이용하여 방열특성을 극대화하는 등의 고집적 박형 제품에 대한 요구가 커지고 있다.

기존에는 레이저를 이용하여 홀을 형성하고 내부를 Cu로 도금하여 층간 도통을 하는 방법이 일반적이었다.

　하지만 전자기기의 빠른 응답속도가 필요하게 되고 I/O가 증가함에 따라서 가공해야 할 홀수의 증가를 동반하게 되고, 레이저의 가공비용도 기판 원가에서도 큰 비중을 차지하게 되었다.

또한, 방열 특성을 가지는 고집적 박형 제품을 만들기 위해서 사용해 왔던 스택 비아 방식도 반도체의 열을 제거하기에 부족한 상황에 직면하고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 기존에 사용해 오던 신호전달용 홀 대신에 큰 홀이 필요하게 되었고, 이를 레이저를 이용하여 가공하기 위해서는 레이저 비용이 급증하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해서 홀을 레이저로 가공하는 것이 아닌 일괄 제조 방법에 대한 연구가 행해지고 있다. 대표적인 방법이 페이스트(paste)를 이용하여 인쇄하여 범프를 형성하고 이를 절연재에 관통시켜 층간 연결을 하는 방법이 제시되었지만, 이 방법은 레이저 가공 비용을 줄여주기는 하지만 패키지 기판 신뢰성 및 방열특성을 개선하기에는 역부족이었다.

　이를 대체하기 위해 나온 방법으로 Cu 범프(bump)를 회로형성공법에 의해 형성하는 방법이 제안되었다.

이 공법은 페이스트 범프(paste bump) 대신에 회로형성에 사용되는 Cu를 이용하여 노광 및 에칭에 의해서 Cu 범프를 형성하고 절연재 관통 및 연마를 통하여 상기 배선층과 도통을 하는 공법으로 회로형성공법에 의해 홀을 형성하므로 방열특성이 필요한 영역에는 Cu 포스트를 넓은 면적으로 형성하여 방열특성을 높일 수 있고, I/O에 사용되는 홀들은 기존과 같이 미세한 홀을 형성하여 고밀도화에 기여할 수 있다. 또한 모든 공정을 양면으로 진행함으로서 제조비용을 낮출 수 있다는 장점이 있다.

하지만 미세홀과 방열특성 개선을 위한 넓은 면적의 Cu 포스트를 동시에 기판 제조공정에 사용되는 패널을 전기도금에 의해 도금할 때 패널의 모든 부분에 형성되는 Cu 포스트의 높이를 일정하게 맞추는 것은 매우 어려운 작업이 되며, 도금 편차를 줄이기 위한 최적 디자인을 구현해야하는 등의 디자인에 대한 의존성이 크므로 공정상 용이하지 않다.

국내특허공개공보 2010-0002511호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 위치별 편차를 최소화할 수 있도록 위치별로 상이한 연마 입자 함량을 갖는 연마용 브러시를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명은 위치별로 상이한 연마 입자 함량을 갖는 연마용 브러시를 사용하여 평탄화 공정을 진행하여 형성된 Cu 포스트의 위치별 편차가 최소화된 코어리스 기판 제조 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적들 달성하기 위한 본 발명의 연마용 브러시는 회전축; 및 상기 회전축의 외면에 형성되어 있으며 위치별로 연마 입자 함유량이 상이한 코어재를 포함한다.

또한, 본 발명의 연마용 브러시의 상기 코어재는 상기 회전축의 외면에 형성된 내부 코어; 및 상기 회전축의 외면에 형성되어 있으며 위치별로 연마 입자 함유량이 상이한 외부 코어를 포함한다.

또한, 본 발명의 연마용 브러시의 상기 외부 코어는 부칙포, 우레탄과 같은 합성 수지에 연마 입자가 도포되어 있다.

또한, 본 발명의 연마용 브러시의 상기 코어재는 양측면 부분은 동일한 연마 입자 함량을 갖고, 중앙 부분은 양측면보다 높은 연마 입자 함량을 갖는다.

또한, 본 발명의 연마용 브러시의 상기 코어재는 양측면 부분은 동일한 연마 입자 함량을 갖고, 중앙 부분은 양측면보다 1~10% 내에서 더 높은 연마 입자 함량을 갖는다.

한편, 본 발명에 따른 코어리스 기판 제조 방법은 (A) 캐리어부재의 일면에 제1 도금레지스트를 도포하고 상기 캐리어부재의 타면에 제2 도금레지스트를 도포한 후, 상기 제1 도금레지스트에 제1 개구부를 패터닝하고 상기 제2 도금레지스트에 제2 개구부를 패터닝하는 단계; (B) 도금공정을 통해서 상기 제1 개구부를 충진하여 상기 제1 도금레지스트로부터 돌출된 제1 금속포스트를 형성하고, 상기 제2 개구부를 충진하여 상기 제2 도금레지스트로부터 돌출된 제2 금속포스트를 형성하는 단계; (C) 상기 제1 금속포스트와 제1 도금레지스트 그리고 상기 제2 금속포스트와 상기 제2 도금레지스트가 편평해지도록 위치별로 연마 입자 함유량이 상이한 코어재를 포함하는 제1 연마용 장치를 사용하여 연마하는 단계; (D) 상기 제1 도금레지스트와 상기 제2 도금레지스트를 제거한 후, 상기 캐리어부재의 일면에 상기 제1 금속포스트에 관통되도록 제1 절연층을 적층하고 상기 캐리어부재의 타면에 상기 제2 금속포스트에 관통되도록 제2 절연층을 적층하는 단계; 및 (E) 상기 캐리어부재를 제거하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 코어리스 기판 제조 방법은 상기 (D) 단계에서, 상기 제1 금속포스트는 상기 제1 절연층으로부터 돌출되고, 상기 제2 금속포스트는 상기 제2 절연층으로부터 돌출되며,상기 (D) 단계 이후에, (F) 상기 제1 금속포스트와 제1 절연층 그리고 상기 제2 금속포스트와 상기 제2 절연층이 편평해지도록 위치별로 동일한 연마 함량을 갖는 제2 연마용 장치를 사용하여 연마하는 단계를 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 코어리스 기판 제조방법에 있어서 상기 제1 연마용 장치는 회전축; 및 상기 회전축의 외면에 형성되어 있으며 위치별로 연마 입자 함량이 상이한 코어재를 포함하는 연마용 브러시이다.

또한, 본 발명에 따른 코어리스 기판 제조방법에 있어서 상기 코어재는 상기 회전축의 외면에 형성된 내부 코어; 및 상기 회전축의 외면에 형성되어 있으며 위치별로 연마 입자 함유량이 상이한 외부 코어를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 코어리스 기판 제조방법의 상기 외부 코어는 부칙포, 우레탄과 같은 합성 수지에 연마 입자가 도포되어 있다.

또한, 본 발명에 따른 코어리스 기판 제조방법의 상기 코어재는 양측면 부분은 동일한 연마 입자 함유량을 갖고, 중앙 부분은 양측면보다 높은 연마 입자 함유량을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 코어리스 기판 제조방법의 상기 코어재는 양측면 부분은 동일한 연마 입자 함유량을 갖고, 중앙 부분은 양측면보다 1~10% 내에서 더 높은 연마 입자 함유량을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 코어리스 기판 제조방법의 상기 (C)단계의 상기 제1 금속포스트와 제1 도금레지스트 그리고 상기 제2 금속포스트와 상기 제2 도금레지스트가 편평해지도록 위치별로 연마 입자 함유량이 상이한 코어재를 포함하는 제1 연마용 장치를 사용하여 연마하는 단계는 적어도 2회 이상 반복하여 수행한다.

또한, 본 발명에 따른 코어리스 기판 제조방법의 상기 (C)단계 이후에, (G) 상기 제1 금속포스트와 제1 도금레지스트 그리고 상기 제2 금속포스트와 상기 제2 도금레지스트가 편평해지도록 제2 연마용 장치를 사용하여 연마하는 단계를 더 포함한다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 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.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 연마용 브러시가 위치별로 상이한 연마 입자 함량을 갖고 있어 위치별 편차를 최소화 할 수 있다.

즉, 본 발명에 따르면, 연마 공정에 있어서 기존의 연마공정의 한계를 극복하기 위해서 연마 장치에 있어서 각 디자인별 제품의 편차를 확인하여 연마석을 선택적으로 제작하여 제품 특징에 맞게 선택적으로 연마 공정을 진행하여 연마 편차를 효과적으로 개선할 수 있다.

종래의 연마 방식은 각 연마 장치의 마모(Brush 마모, Ceramic cell 마모, paper 연마석 마모)로 인하여 반복되는 연마에서 불균일한 편차를 만들게 되고, 그로 인하여 더미작업등을 진행하여 생산성의 저하를 가져오게 된다.

하지만 과도금의 두께를 예측하여 연마 장치의 구조를 변경하게 되면 편마모도 줄여주고 전체적으로 균일한 연마가 가능하게 만들어준다.

또한, 본 발명은 새로운 형태의 캐리어를 적용한 공법으로서 한번에 양면에 제품을 형성할 수 있어 가격 경쟁력 및 드라이 프로세서를 이용한 제작 단순화, 공정성 향상등을 통하여 원가 경쟁력을 확보 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연마용 브러시의 단면도이다.
도 2 내지 도 17은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 순서대로 도시한 공정단면도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 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 일실시예에 따른 연마용 브러시의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 연마용 브러시는 중심에 형성되어 구동모터(미도시)로부터 전달되는 회전력을 전달하는 회전축(12)에 코어부가 내부코어(14) 및 외부코어(16)의 2중 구조로 형성되어 있다.

여기에서, 외부코어(16)는 연마에 의해 마모되기 때문에 일정한 두께를 갖고, 외부코어(16)가 마모되면 교체할 수 있도록 내부코어(14)에 형성되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 내부코어(14)에 키홈을 형성하고 외부코어(16)에 키홈에 삽입되는 돌출부를 형성함으로써 외부코어(16)가 내부코어(14)에 탈착가능하게 장착될 수 있다. 이때, 연마를 위한 외부코어(16)는 부직포, 우레탄과 같은 합성수지에 연마 입자(SiC, AlO₂)가 도포함으로써 형성될 수 있다.

이와 같은 코어부에 있어서 외부 코어(16)의 연마 입자의 함유량은 위치에 따라 동일하게 하거나 위치에 따라 상이하게 할 수 있다.

본 발명의 코어리스 기판 제조 방법을 위해서는 이와 같은 연마용 브러시를 2개 준비한다.

이중에서 하나는(아래 설명에서 제2 연마용 장치(또는 제2 연마용 브러시)로 표기됨) 코어부에 있어서 외부 코어(16)의 연마 입자의 함유량은 위치에 따라 동일하게 하고, 다른 하나는(아래 설명에서 제1 연마용 장치(또는 제1 연마용 브러시)로 표기됨) 코어부에 있어서 외부 코어(16)의 연마 입자의 함유량을 위치에 따라 상이하게 한다.

상기 외부 코어(16)의 연마입자의 함유량이 위치에 따라 상이하게 되는 경우는 양측면 부분의 연마 입자의 함유량을 동일하게 구현하고, 중앙 부분의 연마 입자의 함유량을 양측면 부분과 상이하게 구현한다.

이때, 연마 입자의 함량이 결합제(일예로 SiO₂)에 비해 일정량 이하로 증가하게 되면 자체 결합력이 약해져서 연마 입자의 파손이 발생하게 되어 결국은 불량을 유발하게 되며, 이와 달리 연마 입장의 함량이 결합제에 비해 너무 작아지게 되면 연마력이 급격하게 저하되는 현상이 발생하게 된다.

따라서, 연마 입자의 함량은 70%~90% 사이가 좋으며, 바람직하게 75%~85% 사이가 좋다.

또한, 상기 외부 코어(16)의 연마입자의 함유량이 위치에 따라 상이하게 되는 경우는 양측면 부분의 연마 입자의 함유량이 중앙 부분의 연마 입자의 함유량 보다 1~10% 정도 수준으로 낮게 되도록 조합할 수 있다.

일예로, 도시된 바와 같이 양측면 부분인 L1과 L3 구간은 연마 입자의 함유량을 동일하게 구현하고, 중앙 부분인 L2는 양측면 부분인 L1과 L3와 상이하게 구현할 수 있는데, 이때 바람직하게 양측면 부분과 중앙 부분의 연마석 함유량 차이가 1~10% 정도 수준이 되도록 조합할 수 있다.

이와 같은 연마용 브러시를 사용하면 위치별로 상이한 도금 편차를 가지는 기판에 있어서 균일한 연마가 가능하도록 한다.

도 2 내지 도 17은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 순서대로 도시한 공정단면도이다.

도 2 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 (A) 캐리어부재(100)의 일면에 제1 도금레지스트(110)를 도포하고 캐리어부재(100)의 타면에 제2 도금레지스트(120)를 도포한 후, 제1 도금레지스트(110)에 제1 개구부(115)를 패터닝하고 제2 도금레지스트(120)에 제2 개구부(125)를 패터닝하는 단계, (B) 도금공정을 통해서 제1 개구부(115)를 충진하여 제1도금레지스트(110)로부터 돌출된 제1 금속포스트(130)를 형성하고, 제2 개구부(125)를 충진하여 제2 도금레지스트(120)로부터 돌출된 제2 금속포스트(140)를 형성하는 단계, (C) 제1 금속포스트(130)와 제1 도금레지스트(110) 그리고 제2 금속포스트(140)와 제2 도금레지스트(120)가 편평해지도록 위치별로 연마 입자 함량이 상이한 코어재를 포함하는 제1 연마용 장치를 사용하여 연마하는 단계, (D) 제1 도금레지스트(110)와 제2 도금레지스트(120)를 제거한 후, 캐리어부재(100)의 일면에 제1 금속포스트(130)에 관통되도록 제1 절연층(160)을 적층하고 캐리어부재(100)의 타면에 제2 금속포스트(140)에 관통되도록 제2 절연층(170)을 적층하는 단계 및 (E) 캐리어부재(100)를 제거하는 단계를 포함하는 구성이다.

우선, 도 2에 도시된 바와 같이, 캐리어부재(100)를 준비하는 단계이다. 여기서, 캐리어부재(100)는 제조공정 중 인쇄회로기판을 지지하는 역할을 수행하는 것이다. 또한, 캐리어부재(100)는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 절연재의 양면에 동박이 적층된 동박적층판(101)에 열가소성 수지로 형성된 접착층(103)를 도포한 후, 접착층(103)에 지지체(105)의 지지를 받는 금속박(107)을 적층하여 형성할 수 있다. 이때, 열가소성 수지로 형성된 접착층(103)는 200℃ 이하에서는 접착력을 유지하다가 240℃ 이상에서는 연화되어 접착력이 약화되는 것으로, 후술할 단계에서 캐리어부재(100)를 제1 절연층(160)과 제2 절연층(170)으로부터 분리시키는 역할을 수행한다(도 15 참조).

다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 캐리어부재(100)의 양면에 각각 제1 도금레지스트(110)와 제2 도금레지스트(120)를 도포한 후, 제1 도금레지스트(110)에 제1 개구부(115)를 패터닝하고 제2 도금레지스트(120)에 제2 개구부(125)를 패터닝하는 단계이다. 여기서, 제1 도금레지스트(110)와 제2 도금레지스트(120)는 드라이필름 또는 액상감광제를 이용하여 형성할 수 있고, 노광 공정, 현상 공정을 통해서 제1 개구부(115)와 제2 개구부(125)를 패터닝할 수 있다. 이때, 제1 도금레지스트(110)를 관통하는 제1 개구부(115)와 제2 도금레지스트(120)를 관통하는 제2 개구부(125)는 다음 단계에서 도금공정을 통해서 제1 금속포스트(130)와 제2 금속포스트(140)를 형성하기 위한 것이다.

다음, 도 4에 도시된 바와 같이, 도금공정을 통해서 제1 개구부(115)를 충진하여 제1 금속포스트(130)를 형성하고, 제2 개구부(125)를 충진하여 제2금속포스트(140)를 형성하는 단계이다. 여기서, 제1 금속포스트(130)는 제1 도금레지스트(110)로부터 돌출되고, 제2 금속포스트(140)는 제2 도금레지스트(120)로부터 돌출된다.

다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 금속포스트(140)와 제2 도금레지스트(120)가 편평해지도록 위치별로 연마 입자 함유량이 상이한 코어재를 포함하는 연마용 브러시(10)를 사용하여 연마하는 단계이다.

여기에서, 이후에 형성될 절연층(160, 170)과 금속 포스트(130, 140)의 높이를 일정하게 맞추기 위해서 금속 포스트(130, 140)가 형성되는 도금 레지스트(110, 120)의 경우는 두께가 50~90um 수준을 사용하게 되며 그로 인하여 금속 포스트(130, 140)의 두께는 50um~150um 수준으로 올라가게 된다.

이처럼 도금 두께를 50um 이상 많이 올리면, 제품 디자인에 따른 과도금에 따른 편차가 기존 공법에서 도금을 20um 수준에서 진행하는 것에 비해 판넬 내에서 상당히 큰 편차를 가지게 된다.

이는 도 6의 시뮬레이션 결과에서도 확인할 수 있는데, 판넬의 외곽 부분처럼 도금 접점이 물린 부분이 상대적으로 도금 두께가 낮게 되는 현상이 있다.

이를 기존의 연마 공법(세라믹 버프(Ceramic Buff), 벨트 샌더(Belt Sander) 등을 이용하여 연마하게 되면, 전체적인 추종성 때문에 균일한 연마를 진행하여 편차를 ±5um 이하로 관리하는 것이 쉽지 않게 된다.

따라서 이러한 편차를 제어하기 위해서 디자인별 편차를 고려하여 위치별로 연마 입자 함유량이 상이한 코어재를 포함하는 제1 연마용 브러시(10)를 사용하여 연마하게 되면, 판넬 위치별 동일 압력에서 연마량의 차이를 줄 수 있기 때문에 균일한 연마를 가능하게 해준다.

여기에서는 도 1에 도시된 연마용 브러시(10)를 예로 들어 설명하였으나 위치별로 상이한 연마 입자 함량을 갖는 연마용 장치라면(제1 연마용 장치로 칭한다) 그외 다양한 장치가 사용될 수 있다(세라믹 버프(ceramic buff) 또는 벨트 샌더(belt sander) 등을 포함).

또한, 상기 도 5에서는 제1 연마용 브러시(10)를 사용하여 1회 연마 공정을 수행하는 것만을 도시하였으나 이에 한정되지 않고 제1 연마용 브러시(10)를 사용하여 적어도 2회 이상을 반복하여 수행할 수 있으며, 그에 더해 위치별로 균일한 연마 입자 함량을 갖는 제2 연마용 브러시(아래 설명되는 제2 연마용 장치의 일예임)를 사용하여 적어도 1회 이상의 연마를 더 수행할 수 있다.

다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 도금레지스트(110)와 제2 도금레지스트(120)를 제거하는 단계이다. 이미 제1 금속포스트(130)와 제2 금속포스트(140)을 형성하였으므로, 제1 도금레지스트(110)와 제2 도금레지스트(120)는 더 이상 필요하지 않아 본 단계에서 제거하는 것이다. 여기서, 제1 도금레지스트(110)와 제2 도금레지스트(120)는 NaOH 또는 KOH 등의 박리액을 이용하여 제거할 수 있다.

다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 캐리어부재(100)의 일면에 제1 절연층(160)을 적층하고, 캐리어부재(100)의 타면에 제2 절연층(170)을 적층하는 단계이다. 여기서, 제1 절연층(160)과 제2 절연층(170)은 반경화된 상태로 적층되어 각각 제1 금속포스트(130)와 제2 금속포스트(140)에 관통된다.

이때, 제1 절연층(160)과 제2 절연층(170)으로는 프리프레그(prepreg)를 이용하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 ABF(Ajinomoto Build up Film) 또는 FR-4, BT(Bismaleimide Triazine)등의 에폭시계 수지등 당업계에 공지된 모든 절연재를 이용할 수 있다.

또한, 제1 절연층(160)과 제2 절연층(170)을 적층하기 전 접착력과 내열성을 강화하기 위해서, 제1 금속포스트(130)와 제2 금속포스트(140)에 화학적인 방법으로 산화시켜 거칠기를 부여하는 흑화(black oxide) 처리를 수행하는 것이 바람직하다.

한편, 적층하는 제1 절연층(160)의 두께와 제2 절연층(170)의 두께에 따라, 제1 금속포스트(130)와 제2 금속포스트(140)는 제1 절연층(160)과 제2 절연층(170)으로부터 각각 돌출된다.

다음, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(160)과 제1 금속포스트(130) 그리고 제2 절연층(170)과 제2 금속포스트(140)가 편평해지도록 연마하는 단계이다. 여기서, 연마는 도 1에 도시된 연마용 브러시로서 위치별로 동일한 연마 입자 함량을 포함하는 코어재로 구성되는 제2 연마용 브러시를 사용할 수 있으며, 위치별로 동일한 연마 입자 함량을 갖는 연마용 장치라면(제2 연마용 장치로 칭한다) 그외 다양한 장치가 사용될 수 있다(세라믹 버프(ceramic buff) 또는 벨트 샌더(belt sander) 등을 포함).

다음, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(160)과 제2 절연층(170)에 디스미어(desmear) 공정을 수행하는 단계이다. 이전 단계에서 기계적 연마를 수행하였으므로 제1 절연층(160)과 제2 절연층(170)의 노출면에는 버(burr) 또는 금속입자가 존재한다. 따라서, 본 단계에서 디스미어(desmear) 공정을 수행하여 상기 버 또는 금속 입자를 제거하는 것이다.

다음, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(160)의 노출면과 제2 절연층(170)의 노출면에 시드층(190)을 형성하는 단계이다. 여기서, 시드층(190)은 후술할 단계에서 제1 절연층(160)과 제2 절연층(170)에 회로층(200)을 형성할 때 인입선 역할을 하는 것으로, 무전해 도금공정이나 스퍼터링(sputtering) 공정을 통해서 형성할 수 있다.

다만, 시드층(190)은 반드시 제1 절연층(160)과 제2 절연층(170)으로부터 캐리어부재(100)를 제거하기 전에 형성해야 하는 것은 아니고, 캐리어부재(100)를 제거한 후에 형성해도 무관하다.

다음, 도 12 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(160)과 제2 절연층(170)으로부터 캐리어부재(100)를 제거하는 단계이다. 여기서, 캐리어부재(100)의 접착층(103)은 열가소성 수지로 형성되었으므로, 240℃ 이상으로 가열하면 접착력이 약화되어 접착층(103)을 기준으로 제1 절연층(160)과 제2 절연층(170)으로부터 캐리어부재(100)를 제거할 수 있다(도 12 참조). 또한, 지지체(105)를 제거하여 제1 절연층(160)과 제2 절연층(170)에 금속박(107)만 잔존시킬 수 있다(도 13 참조).

한편, 이하 공정은 제1 절연층(160)과 제2 절연층(170)이 동일하므로 제1절연층(160)을 기준으로 설명하도록 한다.

다음, 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(160)의 양면에 회로형성용 도금레지스트(193)를 도포하고 회로형성용 개구부(195)를 패터닝하는 단계이다. 여기서, 회로형성용 도금레지스트(193)는 드라이필름 또는 액상감광제를 이용하여 형성할 수 있고, 노광 공정, 현상 공정을 통해서 회로형성용 개구부(195)를 패터닝할 수 있다.

다음, 도 15에 도시된 바와 같이, 전해도금공정을 통해서 회로형성용 개구부(195)에 도금층(197)을 형성하는 단계이다. 여기서, 전해도금공정을 수행할 때 시드층(190)과 금속박(107)을 인입선으로 이용하여 도금층(197)을 효과적으로 형성할 수 있다.

다음, 도 16에 도시된 바와 같이, 회로형성용 도금레지스트(193)를 제거하는 단계이다. 이전 단계에서 도금층(197)을 형성하였으므로, 회로형성용 도금레지스트(193)는 더 이상 필요하지 않아 본 단계에서 제거하는 것이다. 여기서, 회로형성용 도금레지스트(193)는 NaOH 또는 KOH 등의 박리액을 이용하여 제거할 수 있다.

다음, 도 17에 도시된 바와 같이, 도금층(197)으로부터 노출된 시드층과 금속박(199; 도 16 참조)을 제거하여 제1 절연층(160)의 양면에 회로층(200)을 형성하는 단계이다. 여기서, 도금층(197)으로부터 노출된 시드층과 금속박(199)은 플래시 에칭(flash etching) 또는 소프트 에칭(soft etching)을 통해서 제거할 수 있다. 이때, 제1 절연층(160)의 양면에 형성한 회로층(200)은 제1 금속포스트(130)를 통해서 층간 연결할 수 있으므로, 레이저로 홀을 가공하는 공정을 생략할 수 있어 인쇄회로기판의 제조비용을 절약할 수 있고 층간 연결의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상대적으로 직경이 큰 금속포스트를 채용함으로써, 인쇄회로기판의 방열특성을 개선할 수 있는 장점이 있다.

한편, 제1 절연층(160)의 양면에 추가적인 빌드업(build-up) 공정을 수행함으로써, 다층 인쇄회로기판을 제작할 수 있음은 물론이다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 연마 공정에 있어서 기존의 연마공정의 한계를 극복하기 위해서 연마 장치에 있어서 각 디자인별 제품의 편차를 확인하여 연마석을 선택적으로 제작하여 제품 특징에 맞게 선택적으로 연마 공정을 진행하여 연마 편차를 효과적으로 개선할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

10 : 제1 연마용 브러시 12 : 회전축
14 : 내부 코어 16 : 외부 코어
20 : 제2 연마용 브러시 100: 캐리어부재
101: 동박적층판 103: 접착층
105: 지지체 107: 금속박
110: 제1 도금레지스트 115: 제1 개구부
120: 제2 도금레지스트 125: 제2 개구부
130: 제1 금속포스트 140: 제2 금속포스트
155: 제1 오목부 157: 금속층
159: 드라이필름 160: 제1 절연층
170: 제2 절연층 183: 제2 오목부
187: 볼록부 190: 시드층
193: 회로형성용 도금레지스트 195: 회로형성용 개구부
197: 도금층 199: 노출된 시드층과 금속박
200: 회로층

Claims

회전축; 및
상기 회전축의 외면에 형성되어 있으며 위치별로 연마 입자 함유량이 상이한 코어재를 포함하는 연마용 브러시.
청구항 1항에 있어서,
상기 코어재는
상기 회전축의 외면에 형성된 내부 코어; 및
상기 회전축의 외면에 형성되어 있으며 위치별로 연마 입자 함유량이 상이한 외부 코어를 포함하는 연마용 브러시.
청구항 2에 있어서,
상기 외부 코어는 부칙포, 우레탄과 같은 합성 수지에 연마 입자가 도포되어 있는 연마용 브러시.
청구항 1에 있어서,
상기 코어재는 양측면 부분은 동일한 연마 입자 함유량을 갖고, 중앙 부분은 양측면보다 높은 연마 입자 함유량을 갖는 연마용 브러시.
청구항 1에 있어서,
상기 코어재는 양측면 부분은 동일한 연마 입자 함유량을 갖고, 중앙 부분은 양측면보다 1~10% 내에서 더 높은 연마 입자 함유량을 갖는 연마용 브러시.
(A) 캐리어부재의 일면에 제1 도금레지스트를 도포하고 상기 캐리어부재의 타면에 제2 도금레지스트를 도포한 후, 상기 제1 도금레지스트에 제1 개구부를 패터닝하고 상기 제2 도금레지스트에 제2 개구부를 패터닝하는 단계;
(B) 도금공정을 통해서 상기 제1 개구부를 충진하여 상기 제1 도금레지스트로부터 돌출된 제1 금속포스트를 형성하고, 상기 제2 개구부를 충진하여 상기 제2 도금레지스트로부터 돌출된 제2 금속포스트를 형성하는 단계;
(C) 상기 제1 금속포스트와 제1 도금레지스트 그리고 상기 제2 금속포스트와 상기 제2 도금레지스트가 편평해지도록 위치별로 연마 입자 함유량이 상이한 코어재를 포함하는 제1 연마용 장치를 사용하여 연마하는 단계;
(D) 상기 제1 도금레지스트와 상기 제2 도금레지스트를 제거한 후, 상기 캐리어부재의 일면에 상기 제1 금속포스트에 관통되도록 제1 절연층을 적층하고 상기 캐리어부재의 타면에 상기 제2 금속포스트에 관통되도록 제2 절연층을 적층하는 단계; 및
(E) 상기 캐리어부재를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코어리스 기판 제조 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 (D) 단계에서,
상기 제1 금속포스트는 상기 제1 절연층으로부터 돌출되고, 상기 제2 금속포스트는 상기 제2 절연층으로부터 돌출되며,
상기 (D) 단계 이후에,
(F) 상기 제1 금속포스트와 제1 절연층 그리고 상기 제2 금속포스트와 상기 제2 절연층이 편평해지도록 위치별로 동일한 연마 함량을 갖는 제2 연마용 장치를 사용하여 연마하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코어리스 기판 제조 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 제1 연마용 장치는 회전축; 및
상기 회전축의 외면에 형성되어 있으며 위치별로 연마 입자 함유량이 상이한 코어재를 포함하는 연마용 브러시인 코어리스 기판 제조 방법.
청구항 6항에 있어서,
상기 코어재는
상기 회전축의 외면에 형성된 내부 코어; 및
상기 회전축의 외면에 형성되어 있으며 위치별로 연마 입자 함유량이 상이한 외부 코어를 포함하는 코어리스 기판 제조 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 외부 코어는 부칙포, 우레탄과 같은 합성 수지에 연마 입자가 도포되어 있는 코어리스 기판 제조 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 코어재는 양측면 부분은 동일한 연마 입자 함유량을 갖고, 중앙 부분은 양측면보다 높은 연마 입자 함유량을 갖는 코어리스 기판 제조 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 코어재는 양측면 부분은 동일한 연마 입자 함유량을 갖고, 중앙 부분은 양측면보다 1~10% 내에서 더 높은 연마 입자 함유량을 갖는 코어리스 기판 제조 방법.
청구항 6항에 있어서,
상기 (C)단계의 상기 제1 금속포스트와 제1 도금레지스트 그리고 상기 제2 금속포스트와 상기 제2 도금레지스트가 편평해지도록 위치별로 연마 입자 함유량이 상이한 코어재를 포함하는 제1 연마용 장치를 사용하여 연마하는 단계는 적어도 2회 이상 반복하여 수행하는 코어리스 기판 제조 방법.
청구항 6항에 있어서,
상기 (C)단계 이후에,
(G) 상기 제1 금속포스트와 제1 도금레지스트 그리고 상기 제2 금속포스트와 상기 제2 도금레지스트가 편평해지도록 제2 연마용 장치를 사용하여 연마하는 단계;를 더 포함하는 코어리스 기판 제조 방법.