KR20150047926A

KR20150047926A - 인쇄회로기판의 제조방법

Info

Publication number: KR20150047926A
Application number: KR1020130128007A
Authority: KR
Inventors: 이재준; 이춘근; 장종윤; 조재춘
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2015-05-06
Also published as: CN104582326B; CN104582326A; JP2015084420A

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 제1 회로층이 형성된 제1 절연층, 제1 회로층과 제1 절연층을 커버하는 제2 절연층, 제2 절연층 상에 형성된 프라이머층 및 프라이머층 상에 형성된 필름층을 포함하는 기판을 준비하는 단계, 프라이머층을 경화하는 단계, 필름층을 제거하는 단계 및 절연층을 경화하는 단계를 포함한다.

Description

인쇄회로기판의 제조방법{Method for Manufacturing Printed Circuit Board}

본 발명은 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다.

최근 전자기기의 고성능화 및 소형화로 신호 전달 속도가 향상된 박형의 패키지 기판이 필요하게 되었다.

이런 시장의 요구를 만족시키기 위한 기판은 공정 중이나 패키징(Packaging) 프로세스 중 발생하는 휨 변형(warpage)이 적어야 한다.

인쇄회로기판에서 휨 변형은 결정된 구조에서 자재 간의 상이한 열팽창계수(CTE)가 주된 원인이다.

주요 회로 구성자재인 구리(Copper)는 약 17ppm/℃의 고유한 열팽창계수를 갖는다. 열팽창계수로 인한 부조화(mismatch)를 줄이기 위해서는 구리(copper) 이외 빌드-업(Build-up) 자재의 낮은 열팽창 계수(Low CTE)화가 필요하며, 이를 위한 연구들이 진행 중이다.

빌드-업 자재는 레진과 필러의 혼합 시스템을 택하게 되는데, 복합재 중 필러의 함량을 제어함으로써 혼합 시스템인 빌드-업 재료의 특성이 구현된다.

일반적인 낮은 열팽창 계수(Low CTE) 자재는 단위 부피당 차지하는 필러의 양이 늘어나게 된다.

이렇게, 필러 양의 증가하면 기존의 필름 구조로는 계면 접합 값이 떨어지게 된다. 따라서, 새로운 적층 구조가 필요하며, 빌드-업 자재 경화 시 레진의 이동을 최소화할 수 있는 기술이 필요하다.

공개특허 대한민국 KR 2012-0021243 공보

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판의 변형에 대한 고 내구성을 갖는 인쇄회로기판 제조 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 절연층 내에 함유된 필러 양과 상관없이, 동박과 절연층의 박리 강도가 높아지는 인쇄회로기판의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 기판의 표면 경화 시 두께를 균일도가 일정하게 유지되어, 공정 시 불량을 낮추고 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 인쇄회로기판의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 제1 회로층이 형성된 제1 절연층, 상기 제1 회로층과 제1 절연층을 커버하는 제2 절연층, 상기 제2 절연층 상에 형성된 프라이머층 및 상기 프라이머층 상에 형성된 필름층을 포함하는 기판을 준비하는 단계, 상기 프라이머층을 경화하는 단계, 상기 필름층을 제거하는 단계 및 상기 제2 절연층을 경화하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 기판을 준비하는 단계 이후에, 상기 기판을 적층 경화 장비(Laminator)에 투입하는 단계 및 상기 제2 절연층을 경화하는 단계 이후에, 상기 장비로부터 기판을 수취하는 단계를 더 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.

여기서, 상기 프라이머층은 단면의 두께가 1-10㎛일 수 있다.

또한, 상기 프라이머층은 광경화성 수지일 수 있다.

또한, 상기 프라이머층을 경화하는 단계에서, 상기 프라이머층이 광경화(UV) 공정에 의해 경화될 수 있다.

또한, 상기 제2 절연층은 무기 필러를 함유한 열경화성 수지일 수 있다.

또한, 상기 제2 절연층을 경화하는 단계에서, 상기 제2 절연층이 열경화 공정에 의해 경화될 수 있다.

또한, 상기 필름층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET: Polyethyelene terepthalate)일 수 있다.

또한, 상기 프라이머층 상에 제2 회로층을 형성하는 단계를 더 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 인쇄회로기판의 제조 방법은 기판을 빌드업 할 때 절연층의 레진 흐름이 생기지 않아, 기판의 두께가 균일한 효과가 있다.

또한, 절연층과 동박의 접착성이 낮은 단점을 극복할 수 있도록 프라이머층이 형성되어 기판 적층 공정에 용이하며, 박리 강도를 높여주는 효과가 있다.

또한, 절연층의 가스가 효과적으로 배출됨으로써 제품의 품질 및 두께의 균일도가 우수한 형상의 제품을 생산하는 효과가 있다.

또한, 기존의 고가의 필름을 사용하지 않고, 저렴하고 쉽게 구할 수 있는 필름을 공정 중에 사용함으로써 공정 비용이 절감되는 효과가 있다.

도1 내지 도 4는 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 순차적으로 나타낸 공정 단면도이다.

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.

인쇄회로기판의 제조방법

우선, 도 1을 참조하면,

제1 회로층(102)이 형성된 제1 절연층(101), 제1 회로층(102)과 제1 절연층(101)을 커버하는 제2 절연층(103), 제2 절연층(103) 상에 형성된 프라이머층(200) 및 프라이머층(200) 상에 형성된 필름층(300)을 포함하는 기판(100)을 준비한다.

그 후에 상기 기판(100)을 적층 경화 장비(Laminator)에 투입한다.

이때, 상기 기판(100)은 절연층에 접속 패드를 포함하는 1층 이상의 회로가 형성된 회로기판으로서 바람직하게는 인쇄회로기판일 수 있다.

본 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구체적인 내층 회로 구성은 생략하여 도시하였으나, 당업자라면 상기 기판(100)으로써 절연층에 1층 이상의 회로가 형성된 통상의 회로기판이 적용될 수 있음을 충분히 인식할 수 있을 것이다.

상기 제1 절연층(101) 및 제2 절연층(103)으로는 수지 절연층이 사용될 수 있다.

상기 수지 절연층으로는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들에 유리 섬유 또는 무기 필러와 같은 보강재가 함침된 수지, 예를 들어, 프리프레그가 사용될 수 있고, 또한 열경화성 수지 및/또는 광경화성 수지 등이 사용될 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.

회로기판 분야에서 상기 회로층은 회로용 전도성 금속으로 사용되는 것이라면 제한 없이 적용 가능하며, 인쇄회로기판에서는 구리를 사용하는 것이 전형적이다.

본 도면에서는 도시되지 않았으나, 상기 기판(100)은 1층 이상의 회로가 형성되는 다층 인쇄회로기판이다.

따라서, 기판(100)을 적층 할 때, 휨 변형을 완화하기 위해서 제2 절연층(103)이 낮은 열팽창계수를 갖도록 다량의 무기 필러를 함침한 열경화성 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

다만, 다량의 무기 필러를 함침할 경우, 동박과의 박리 강도가 약해지는 점을 보완하기 위해서 제2 절연층(103)상에 프라이머층(200)을 형성한다.

여기서, 상기 프라이머층(200)은 광경화성 수지로, 자외선 조사(UV)에 의해 경화된다.

상기 프라이머층(200)은 동박과의 박리 강도가 높은 장점이 있으며, 적층 또는/및 경화 공정 시 제2 절연층(103)의 수지재의 흐름을 막아주는 효과가 있다.

또한, 프라이머층(200)은 단면의 두께가 매우 얇은 수 마이크로 미터(micro meter)대의 두께를 가지며 대략 1-10㎛ 일 수 있다.

제2 절연층(103)이 열경화공정 될 때 밖으로 나오는 가스를 효과적으로 배출하는 우수한 통기성이 있다.

따라서, 프라이머층(200)을 제2 절연층(103) 상에 형성함으로써, 기판(100)의 두께가 변하지 않고 균일하게 유지된 기판(100)을 생산할 수 있는 장점이 있다.

여기서, 제2 절연층(103) 상에 형성된 필름층(300)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET: Polyethyelene terepthalate)이다.

다음, 도 2를 참조하면,

광경화 공정을 통해서, 프라이머층(200)을 경화한다.

이때, 광경화 공정은 자외선 조사(UV)로 이루어지며, 제1 절연층(101) 및 2 절연층에 영향을 주지 않고, 프라이머층(200)만이 경화되는 공정이다.

이때, 경화된 프라이머층(200)은 추후 진행될 제2 절연층(103)의 열경화 공정 시 제2 절연층(103)의 레진재가 흐르지 않도록 잘 잡아주는 역할을 한다.

다음, 도 3을 참조하면,

광경화 공정 이후에 필름층(300)을 제거한다.

일반적으로 사용하는 PET 필름의 사용으로 기존에 R-type PET 필름을 사용하는 것과 비교해 공정 단가를 줄여주는 효과가 있다.

또한, R-type PET 필름의 경우, 적층 또는/및 경화 공정 내내 기판(100) 상에 접합 되어 있으나, 본 발명에서는 광경화 공정으로 프라이머층(200)을 경화한 이후에 PET 필름을 제거해도 절연층을 잘 잡아주는 역할을 하기에 제거해도 무방하다.

다음, 도 4를 참조하면,

열경화 공정을 통해서, 제2 절연층(103)을 경화한다.

제2 절연층(103)을 경화는 일반적인 열경화 공정으로 이루어지며, 이때, 레진재의 흐름이 중력 방향으로 흘러내릴 수 있는 점을 프라이머층(200)이 잡아준다.

또한, 열경화 공정중에 제2 절연층(103)에서 가스가 발생하는데, 이전 공정에서 PET 필름을 제거하고 1-10㎛의 얇은 층은 프라이머층(200) 만이 제2 절연층(103) 상에 있기에 가스 배출이 용이하다.

따라서, 기판(100)에 가스로 인해 생길 수 있는 기판(100)의 결함을 미리 방지할 수 있고, 기판(100)의 두께 편차 없이 균일도를 유지할 수 있다.

다음, 도 5를 참조하면,

프라이머층(200) 상에 제2 회로층(104)이 형성된다.

프라이머층(200)은 무기 필러가 함침된 제2 절연층(103)과 비교해, 동박과의 접합성이 매우 우수하여 적층 공정 시 프라이머층(200)을 제2 절연층(103) 상에 형성함으로써 박리 강도(Peel strength)를 향상시킬 수 있다.

따라서, 절연층에 프라이머층(200)을 형성함으로써, 낮은 열팽창계수를 갖는 제2 절연층(103)으로 동박과의 접합 시 기판(100)의 휨 변형을 방지하면서도 동박과의 접합 강도를 높일 수 있는 효과를 가진 인쇄회로기판을 제조할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법은 기판을 다층 인쇄회로기판으로 빌드-업(Build-up) 할 때, 절연층의 레진 흐름이 생기지 않아, 기판의 두께가 균일한 효과가 있다.

또한, 절연층과 동박의 접착성이 낮은 단점을 극복할 수 있도록 절연층 상에 프라이머층이 형성되어 기판 적층 공정에 용이하며, 절연층과 동박의 박리 강도를 높여주는 효과가 있다.

또한, 절연층의 가스가 효과적으로 외부에 배출됨으로써 제품의 품질 및 두께의 균일도가 우수한 형상의 제품을 생산하는 효과가 있다.

또한, 기존의 고가의 R-type PET 필름을 사용하지 않고, 저렴하고 쉽게 구할 수 있는 일반적인 PET 필름을 사용함으로써 공정 비용이 절감되는 효과가 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: 기판
101: 제1 절연층
102: 제1 회로층
103: 제2 절연층
104: 제2 회로층
200: 프라이머층
300: 필름층

Claims

제1 회로층이 형성된 제1 절연층, 상기 제1 회로층과 제1 절연층을 커버하는 제2 절연층, 상기 제2 절연층 상에 형성된 프라이머층 및 상기 프라이머층 상에 형성된 필름층을 포함하는 기판을 준비하는 단계;
상기 프라이머층을 경화하는 단계;
상기 필름층을 제거하는 단계; 및
상기 제2 절연층을 경화하는 단계;
를 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 기판을 준비하는 단계 이후에, 상기 기판을 적층 경화 장비(Laminator)에 투입하는 단계 및 상기 제2 절연층을 경화하는 단계 이후에, 상기 장비로부터 기판을 수취하는 단계를 더 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 프라이머층은 단면의 두께가 1-10㎛인 인쇄회로기판의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 프라이머층은 광경화성 수지인 인쇄회로기판의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 프라이머층을 경화하는 단계에서, 상기 프라이머층이 광경화(UV) 공정에 의해 경화되는 인쇄회로기판의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 절연층은 무기 필러를 함유한 열경화성 수지인 인쇄회로기판의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 절연층을 경화하는 단계에서, 상기 제2 절연층이 열경화 공정에 의해 경화되는 인쇄회로기판의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 필름층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET: Polyethyelene terepthalate)인 인쇄회로기판의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 프라이머층 상에 제2 회로층을 형성하는 단계를 더 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.