KR20210050695A - Manufacturing Method of Socket Board for Semiconductor Test Using Build-up Board Manufacturing Technology - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고밀도 소형 제조기술을 활용한 반도체 테스트용 소켓보드 제조방법에 관한 것으로 기술의 발전에 따라서 다층 만능회로를 구성할 수 있는 인쇄회로 기판의 고밀도 소형화 공정에 대해 설명하고자 한다.The present invention relates to a method of manufacturing a socket board for semiconductor testing using a high-density small-sized manufacturing technology, and describes a high-density miniaturization process of a printed circuit board capable of constructing a multilayer universal circuit according to the development of technology.
최근 전자기기들이 고밀도, 고속화, 소형화, 경량화, 박형화 및 다기능화됨으로써 전자기기들을 위한 부품을 실장하는 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB) 역시 고집적 기판(packaging substrate)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 PCB 산업은 부품의 특성을 최적화하는데 중요한 요인인 짧은 선로와 미세 피치 현에 따른 여러 가지 방법들이 요구되고 있다. 또한 실장된 부품의 작동시 칩으로부터 발생되는 열을 제거하여 열 손상으로부터 보호하는 방열부분에 대한 기판의 설계도 매우 중요한 과제로 떠오르고 있다.Recently, as electronic devices have become high-density, high-speed, small-sized, light-weight, thin, and multifunctional, research on a highly integrated substrate (PCB) that mounts components for electronic devices is also being actively conducted. . Accordingly, in the PCB industry, various methods are required according to short lines and fine pitch strings, which are important factors in optimizing the properties of components. In addition, the design of the board for the heat dissipation part that protects from thermal damage by removing heat generated from the chip during operation of the mounted component is emerging as a very important task.
본 발명의 실시예들에 따르면 미세회로 구현이 용이하고 신뢰성이 우수하며 제조 리드타임 및 제조 원가를 낮출 수 있는 다층 인쇄회로기판 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 층간 접속시 상하 도통을 견고하게 할 수 있는 다층 인쇄회로기판의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 공정 중의 접착제 변형을 방지하여 층간 접착력을 증대시킬 수 있는 다층 인쇄회로기판의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a multilayer printed circuit board that is easy to implement microcircuits, has excellent reliability, and can reduce manufacturing lead time and manufacturing cost. In addition, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a multilayer printed circuit board capable of strengthening upper and lower conduction during interlayer connection. In addition, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a multilayer printed circuit board capable of increasing interlayer adhesion by preventing adhesive deformation during a process.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면 다층 인쇄회로기판 제조방법은 도금되어 있는 비아홀을 적어도 하나 이상 구비하며 양면에 회로패턴이 형성된 복수의 회로기판을 준비하는 단계와 프리프래그 비아홀이 형성된 복수의 프리프래그를 준비하는 단계와 상기 복수의 회로기판과 상기 복수의 프리프래그를 교대로 정합하여 적층하는 단계 및 상기 복수의 회로기판 및 상기 복수의 프리프래그를 일괄 접합하는 단계를 포함하여 구성된다. 상기 회로기판은 양면에 동박층이 형성된 베이스 기판을 준비하는 단계와 상기 베이스 기판에 적어도 하나 이상의 비아홀을 형성하는 단계와 상기 비아홀을 충진하고 상기 양쪽 동박층 표면을 덮도록 도금층을 형성하는 단계 및 상기 도금층 상에 회로패턴을 형성하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 비아홀은 상기 베이스 기판을 레이저 드릴이나 기계적인 드릴 비트를 이용하여 형성하고 상기 베이스층 및 양면의 동박층을 모두 관통하도록 형성될 수 있다. 그리고 상기 필 도금층은 동(Cu), 염소(Cl), 황산, 3가철(Fe3+) 등을 주성분으로 하고 레벨러와 광택제를 포함하여 형성된 도금액을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도금층의 두께는 상기 도금액에 흐르는 전류밀도 및 공정 시간에 의해서 결정될 수 있다. 그리고 상기 회로패턴은 상기 도금층 상에 패턴이 형성된 레지스트를 이용하여 도금층 및 동박층을 에칭함으로써 베이스층이 노출되도록 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 회로패턴은 상기 비아홀에 충진된 도금층과 상기 비아홀 주변의 도금층 및 동박층의 일부를 포함하도록 형성될 수 있다. 상기 프리프래그는 2개의 회로기판 사이에 삽입되며 두께는 상기 2개의 회로기판의 회로패턴의 두께를 합한 두께와 같거나 더 두껍게 형성될 수 있다. 상기 프리프래그 비아홀은 상기 프리프래그를 레이저 드릴이나 기계적인 드릴 비트를 이용하여 형성할 수 있다. 또한 상기 프리프래그 비아홀의 직경은 상기 비아홀의 직경보다 크게 형성될 수 있다.According to embodiments of the present invention for achieving the object of the present invention described above, a method of manufacturing a multilayer printed circuit board includes preparing a plurality of circuit boards having at least one plated via hole and having circuit patterns formed on both surfaces thereof; Preparing a plurality of pre-flags having pre-flag via holes formed therein, alternately matching and laminating the plurality of circuit boards and the plurality of pre-flags, and collectively bonding the plurality of circuit boards and the plurality of pre-flags Consists of including. The circuit board includes preparing a base substrate having copper foil layers formed on both sides thereof, forming at least one via hole in the base substrate, filling the via hole and forming a plating layer to cover the surfaces of both copper foil layers, and the It may be configured including the step of forming a circuit pattern on the plating layer. The via hole may be formed to form the base substrate using a laser drill or a mechanical drill bit, and penetrate both the base layer and the copper foil layer on both sides. In addition, the fill plating layer may be formed using a plating solution formed mainly of copper (Cu), chlorine (Cl), sulfuric acid, trivalent iron (Fe3+), and the like and including a leveler and a brightener. The thickness of the plating layer may be determined by a current density flowing through the plating solution and a process time. In addition, the circuit pattern may be formed such that the base layer is exposed by etching the plating layer and the copper foil layer using a resist having a pattern formed on the plating layer. For example, the circuit pattern may be formed to include a plating layer filled in the via hole, a plating layer around the via hole, and a portion of a copper foil layer. The pre-flag is inserted between the two circuit boards, and the thickness may be equal to or thicker than the sum of the thicknesses of the circuit patterns of the two circuit boards. The pre-flag via hole may be formed using a laser drill or a mechanical drill bit. In addition, the diameter of the prepreg via hole may be larger than the diameter of the via hole.
본 발명의 다양한 실시예는 아래의 효과 중 하나 이상을 가질 수 있다. 이상에서 본 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따르면 비아에 도금된 다수의 회로기판을 프리프래그를 사용하여 일괄접합함으로써 전층의 비아홀이 도금으로 충진될 수 있고 층간 접속시 상하 도통을 견고하게 할 수 있다. 또한 프리프래그를 사용함으로써 공정 중의 접착제 변형을 방지하여 층간 접착력을 향상시킬 수 있다.Various embodiments of the present invention may have one or more of the following effects. As described above, according to the embodiments of the present invention, by collectively bonding a plurality of circuit boards plated on vias using pre-flags, the via holes of all layers can be filled with plating, and the upper and lower conduction can be strengthened when connecting between layers. have. In addition, by using the prefrag, it is possible to prevent the deformation of the adhesive during the process, thereby improving the interlayer adhesion.
도 1은 Build-Up 제조기술을 활용한 반도체 테스트용 소켓보드 제조방법의 단면도이다.
도 2는 Build-Up 제조기술을 활용한 반도체 테스트용 소켓보드 제조방법의 6층 예시 구성도이다.1 is a cross-sectional view of a method of manufacturing a socket board for semiconductor testing using Build-Up manufacturing technology.
2 is a 6-layer exemplary configuration diagram of a method for manufacturing a socket board for semiconductor testing using Build-Up manufacturing technology.
본 발명의 실시예들에 따른 다층 인쇄회로기판의 제조방법에 대해서 상세하게 설명한다. 베이스층의 양면에 동박층이 형성된 베이스 기판을 준비한다. 그리고 베이스 기판에 비아홀을 형성한다. 여기서 비아홀은 그 직경 및 작업 편의성에 따라서 레이저 드릴이나 기계적인 드릴 비트를 이용하여 가공할 수 있다. 또한 비아홀은 베이스층 및 양면의 동박층을 모두 관통하도록 형성된다. 한편 베이스 기판에 비아홀이 1개 또는 복수개가 형성될 수 있으며 비아홀의 위치는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다. 다음으로 비아홀을 도금하여 도금층을 형성한다. 여기서 도금층은 비아홀 내부뿐만 아니라 베이스 기판 양면의 동박층 표면을 모두 덮도록 형성된다.또한 도금층은 리버스 펄스 기능이 있는 장비(Reverse Pulse Plating)에서 동(Cu), 염소(Cl), 황산,3가철(Fe3+) 등을 주성분으로 하고, 첨가제인 레벨러(Leveller: Inhibitor)의 도금억제 작용과 광택제(Brightner: Accelerator)의 촉진작용이 극대화된 도금액을 사용하여 비아홀 내부에 동(Cu)이 채워지도록한다. 또한 도금층은 베이스 기판의 동박층 표면에 도포되는 두께가 다층 인쇄회로기판의 설계시 계획된 두께로 하되, 도금액에 흐르는 전류밀도 및 공정시간을 고려하여 조절하게 된다. 다음으로 도금층이 형성된 베이스 기판에 회로패턴을 형성한다. 도금층 표면에 드라이 필름이나 액상 포토레지스트를 포함하는 레지스트를 코팅하고 회로패턴을 형성하기 위해서 포토마스크를 이용하여 자외선을 조사한 후 현상하여 레지스트 패턴을 형성하고 레지스트 패턴에 따라 도금층과 동박층을 에칭함으로써 베이스 기판(100)에 소정의 회로패턴이 형성된다. 그리고 회로패턴이 형성된 후에는 베이스 기판에서 레지스트를 박리시켜서 회로패턴이 형성된 회로기판을 형성한다. 여기서 회로패턴은 레지스트에 의해 도금층과 동박층이 제거되어 랜드와 라인 등으로 이루어진다. 예를 들어, 회로패턴은 도금층 및 동박층이 에칭되어서 베이스층이 노출되지만 비아홀 및 그 주변의 도금층과 동박층의 일부는 남아있게 된다. 다음으로 프리프래그를 준비한다. 예를 들어, 프리프래그는 유리섬유(Glass Fiber)를 에폭시 레진(Epoxy Resin)에 함침시킨 것으로 레진 흐름성과 반경화성 상태를 특성으로 갖는다. 그리고 프리프래그의 두께는 2개의 회로기판사이에 삽입되므로 양쪽 회로기판의 회로패턴의 두께를 합한 값과 같거나 더 크게 설정되며 최종 다층 인쇄회로기판의 최종 두께를 고려하여 선정하는 것이 바람직하다.A method of manufacturing a multilayer printed circuit board according to embodiments of the present invention will be described in detail. A base substrate with copper foil layers formed on both sides of the base layer is prepared. Then, a via hole is formed in the base substrate. Here, the via hole can be processed using a laser drill or a mechanical drill bit according to its diameter and operation convenience. In addition, the via hole is formed to penetrate both the base layer and the copper foil layer on both sides. Meanwhile, one or a plurality of via holes may be formed in the base substrate, and the positions of the via holes may be substantially changed in various ways. Next, the via hole is plated to form a plated layer. Here, the plating layer is formed to cover not only the inside of the via hole but also the surface of the copper foil layer on both sides of the base substrate. In addition, the plating layer is copper (Cu), chlorine (Cl), sulfuric acid, and trivalent iron in Reverse Pulse Plating. (Fe3+) is the main component, and copper (Cu) is filled inside the via hole by using a plating solution that maximizes the plating inhibitory action of the additive leveler (inhibitor) and the promotion action of the brightner (accelerator). In addition, the thickness of the plating layer applied to the surface of the copper foil layer of the base substrate is the thickness planned during the design of the multilayer printed circuit board, but it is adjusted in consideration of the current density flowing through the plating solution and the processing time. Next, a circuit pattern is formed on the base substrate on which the plating layer is formed. Coating a resist containing a dry film or liquid photoresist on the surface of the plating layer, irradiating ultraviolet rays using a photomask to form a circuit pattern, and then developing the resist pattern to form a resist pattern and etching the plating layer and the copper foil layer according to the resist pattern. A predetermined circuit pattern is formed on the substrate 100. After the circuit pattern is formed, the resist is removed from the base substrate to form a circuit board on which the circuit pattern is formed. Here, the circuit pattern consists of lands and lines by removing the plating layer and the copper foil layer by the resist. For example, in the circuit pattern, the plating layer and the copper foil layer are etched to expose the base layer, but the via hole and the plating layer around it and a part of the copper foil layer remain. Next, prepare the prefrag. For example, prepreg is a glass fiber impregnated with epoxy resin and has resin flow and semi-curing properties. In addition, since the thickness of the pre-flag is inserted between the two circuit boards, it is set equal to or greater than the sum of the thicknesses of the circuit patterns of both circuit boards, and it is preferable to select it in consideration of the final thickness of the final multilayer printed circuit board.
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