KR20230100292A - 인쇄회로기판의 제조방법. - Google Patents

인쇄회로기판의 제조방법. Download PDF

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KR20230100292A
KR20230100292A KR1020210190032A KR20210190032A KR20230100292A KR 20230100292 A KR20230100292 A KR 20230100292A KR 1020210190032 A KR1020210190032 A KR 1020210190032A KR 20210190032 A KR20210190032 A KR 20210190032A KR 20230100292 A KR20230100292 A KR 20230100292A
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김혜원
최대철
지수영
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 개시는 절연층, 및 절연층의 일면에 형성된 복수의 범프패드를 포함하는 기판을 준비하는 단계, 절연층의 일면에 복수의 범프패드를 커버하는 제1 및 제2 솔더레지스트층을 형성하는 단계, 제1 및 제2 솔더레지스트층에 복수의 범프패드 각각의 적어도 일부를 노출시키는 복수의 개구를 형성하는 단계, 복수의 개구에 각각 범프를 형성하는 단계, 제2솔더레지스트층을 제거하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다.

Description

인쇄회로기판의 제조방법.{MANUFACTURING METHOD FOR PRINTED CIRCUIT BOARD}
본 개시는 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다.
휴대폰을 비롯한 IT(Information Technology) 분야의 전자기기들이 경박 단소화되고, 고성능화되면서, 이에 대한 기술적 요구에 부응하여 IC(Integrated Circuit) 등의 전자부품을 실장하는 인쇄회로기판의 경박 단소화를 위하여 반도체 패키지에서 플립칩 공정이 이용되고 있다.
이러한 플립칩 공정에는 솔더(Solder)를 이용하여 전자부품이 기판에 실장되는데, I/O의 다양화를 위해 솔더의 고밀도화 및 신뢰성을 높이는 기술이 요구되고 있다.
본 개시의 여러 목적 중 하나는 솔더 범프가 배치되는 솔더레지스트층의 개구를 미세하게 형성하는 인쇄회로기판 제조방법을 제공하는 것이다.
본 개시의 여러 목적 중 다른 하나는 고밀도화된 솔더 범프를 포함하는 인쇄회로기판 제조방법을 제공하는 것이다.
본 개시의 여러 목적 중 다른 하나는 신뢰성을 향상시킬 수 있는 인쇄회로기판 제조방법을 제공하는 것이다.
본 개시를 통하여 제안하는 여러 해결 수 단 중 하나는 절연층, 및 절연층의 일면에 형성된 복수의 범프패드를 포함하는 기판을 준비하는 단계, 절연층의 일면에 복수의 범프패드를 커버하는 제1 및 제2 솔더레지스트층을 형성하는 단계, 제1 및 제2 솔더레지스트층에 복수의 범프패드 각각의 적어도 일부를 노출시키는 복수의 개구를 형성하는 단계, 복수의 개구에 각각 범프를 형성하는 단계, 제2솔더레지스트층을 제거하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법이다.
본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서 솔더 범프가 배치되는 솔더레지스트층의 개구를 미세하게 형성하는 인쇄회로기판 제조방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 여러 효과 중 다른 일 효과로서 고밀도화된 솔더 범프를 포함하는 인쇄회로기판 제조방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 여러 효과 중 다른 일 효과로서 신뢰성을 향상시킬 수 있는 인쇄회로기판 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타내는 블록도다.
도 2는 전자기기의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조방법을 나타낸 순서도다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정도들이다.
도 10은 도 5와 비교하여, 인쇄회로기판의 제조방법 중 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 11은 도 9의 인쇄회로기판을 상면에서 바라본 평면도다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 축소될 수 있다.
전자기기
도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타내는 블록도다.
도면을 참조하면, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)를 수용한다. 메인보드(1010)에는 칩 관련부품(1020), 네트워크 관련부품(1030), 및 기타부품(1040) 등이 물리적 및/또는 전기적으로 연결되어 있다. 이들은 후술1하는 다른 전자부품과도 결합되어 다양한 신호라인(1090)을 형성한다.
칩 관련부품(1020)으로는 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩; 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩; 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 등이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 형태의 칩 관련 전자부품이 포함될 수 있음은 물론이다. 또한, 이들 칩 관련부품(1020)이 서로 조합될 수 있음은 물론이다. 칩 관련부품(1020)은 상술한 칩이나 전자부품을 포함하는 패키지 형태일 수도 있다.
네트워크 관련부품(1030)으로는, Wi-Fi(IEEE 802.11 패밀리 등), WiMAX(IEEE 802.16 패밀리 등), IEEE 802.20, LTE(long term evolution), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G 및 그 이후의 것으로 지정된 임의의 다른 무선 및 유선 프로토콜들이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다수의 무선 또는 유선 표준들이나 프로토콜들 중의 임의의 것이 포함될 수 있다. 또한, 네트워크 관련부품(1030)이 칩 관련부품(1020)과 더불어 서로 조합될 수 있음은 물론이다.
기타부품(1040)으로는, 고주파 인덕터, 페라이트 인덕터, 파워 인덕터, 페라이트 비즈, LTCC(low Temperature Co-Firing Ceramics), EMI(Electro Magnetic Interference) filter, MLCC(Multi-Layer Ceramic Condenser) 등이 포함된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다양한 용도를 위하여 사용되는 칩 부품 형태의 수동소자 등이 포함될 수 있다. 또한, 기타부품(1040)이 칩 관련부품(1020) 및/또는 네트워크 관련부품(1030)과 서로 조합될 수도 있음은 물론이다.
전자기기(1000)의 종류에 따라, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되거나 그렇지 않을 수도 있는 다른 전자부품을 포함할 수 있다. 다른 전자부품의 예를 들면, 카메라 모듈(1050), 안테나 모듈(1060), 디스플레이(1070), 배터리(1080) 등이 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 오디오 코덱, 비디오 코덱, 전력 증폭기, 나침반, 가속도계, 자이로스코프, 스피커, 대량 저장 장치(예컨대, 하드디스크 드라이브), CD(compact disk), DVD(digital versatile disk) 등일 수도 있다. 이 외에도 전자기기(1000)의 종류에 따라 다양한 용도를 위하여 사용되는 기타 전자부품 등이 포함될 수 있음은 물론이다.
전자기기(1000)는, 스마트폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 태블릿(tablet), 랩탑(laptop), 넷북(netbook), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch), 오토모티브(Automotive) 등일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들 외에도 데이터를 처리하는 임의의 다른 전자기기일 수 있음은 물론이다.
도 2는 전자기기의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도면을 참조하면, 전자기기는, 예를 들면, 스마트폰(1100)일 수 있다. 스마트폰(1100)의 내부에는 마더보드(1110)가 수용되어 있으며, 이러한 마더보드(1110)에는 다양한 부품(1120)들이 물리적 및/또는 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 카메라 모듈(1130) 및/또는 스피커(1140)와 같이 마더보드(1110)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되거나 그렇지 않을 수도 있는 다른 부품이 내부에 수용되어 있다. 부품(1120) 중 일부는 상술한 칩 관련부품일 수 있으며, 예를 들면, 부품 패키지(1121)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 부품 패키지(1121)는 능동부품 및/또는 수동부품을 포함하는 전자부품이 표면실장 배치된 인쇄회로기판 형태일 수 있다. 또는, 부품 패키지(1121)는 능동부품 및/또는 수동부품이 내장된 인쇄회로기판 형태일 수도 있다. 한편, 전자기기는 반드시 스마트폰(1100)에 한정되는 것은 아니며, 상술한 바와 같이 다른 전자기기일 수도 있음은 물론이다.
인쇄회로기판 제조방법
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조방법을 나타낸 순서도다.
도면을 참조하면, 일례에 따른 인쇄회로기판 제조방법은, 절연층 및 상기 절연층의 일면에 형성된 복수의 범프패드를 포함하는 기판을 준비하는 단계, 절연층의 일면에 복수의 범프패드를 커버하는 제1 및 제2 솔더레지스트층을 형성하는 단계, 제1 및 제2 솔더레지스트층에 상기 복수의 범프패드 각각의 적어도 일부를 노출시키는 복수의 개구를 형성하는 단계, 복수의 개구에 각각 범프를 형성하는 단계, 및 제2 솔더레지스트층을 제거하는 단계를 포함한다.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정도들이다.
도 4를 참조하면, 절연층과 복수의 범프패드를 포함하는 기판을 준비한다.
절연층(10)은 CCL(Copper Clad Laminate) 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이 외에도 다양한 절연층이 특별한 제한 없이 이용될 수 있다. 또한, 절연층(10)의 형성 재료는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들 수지가 무기 필러와 함께 유리 섬유(Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 심재에 함침된 수지, 예를 들면, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 등을 포함할 수 있으나 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
절연재(10)에는 섬유 보강재나 필러가 포함될 수 있다. 섬유 보강재는 유리섬유를 포함할 수 있고, 유리섬유는, 굵기에 따라서 구분되는 glass filament, glass fiber, glass fabric 중 적어도 하나일 수 있다. 프리프레그는 에폭시 수지가 유리섬유에 함침된 구조를 가질 수 있다. 한편, 필러는 무기필러 또는 유기필러일 수 있고, 무기필러로는 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 탄화규소(SiC), 황산바륨(BaSO4), 탈크, 진흙, 운모가루, 수산화알루미늄(Al(OH)3), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 탄산칼슘(CaCO3), 탄산마그네슘(MgCO3), 산화마그네슘(MgO), 질화붕소(BN), 붕산알루미늄(AlBO3), 티탄산바륨(BaTiO3) 및 지르콘산칼슘(CaZrO3)으로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나 이상이 사용될 수 있다.
범프 패드(11)는 전기 전도 특성을 고려하여 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 백금(Pt) 등의 금속 중 적어도 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 범프 패드는 후술할 회로 패턴과 같은 조성을 갖는 금속일 수도 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
범프 패드(11)는 일반적인 회로 패턴을 형성하는 방법과 같은 방법으로 형성될 수 있다. 도체층을 형성하고 도체층을 에디티브 공정(additive process) 세미 에디티브 공정(semi additive process), 서브트랙티브 공정(subtractive process) 또는 드라이 필름을 이용한 텐팅 공정(tenting process) 등에 의해서 형성될 수 있다. 이때, 전기적 연결 수단으로 이용되는 패드(121)의 표면에는 회로 패턴과는 달리 니켈 또는 금을 이용한 표면처리층이 더 형성될 수도 있다.
한편, 절연층(10)에는 도 4에 도시된 구성 이외에도 해당 분야의 통상의 기술자가 사용할 수 있는 인쇄회로기판의 구성을 추가로 더 포함할 수 있다. 복수의 절연층을 포함할 수도 있고, 내부에 회로 패턴 및/또는 비아를 포함할 수도 있다.
절연층(10)은 내부에 회로 패턴을 더 포함할 수 있다. 회로 패턴은 매립형일 수 있으나 특별히 이에 한정되는 것은 아니며, 상부가 절연층의 상면으로 돌출 될 수도 있고, 회로 패턴의 전부가 절연층의 상면으로 돌출될 수도 있다. 회로 패턴은 전기신호를 전달하는 경로를 제공하며, 구리(Cu), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 백금(Pt) 중 적어도 하나로 또는 이들의 합금으로 형성될 수도 있음은 전술한 범프 패드(11)와 동일하다.
또한, 절연층(10) 내부에는 회로 패턴과 연결되어 층간 연결 경로를 제공하는 비아가 포함될 수 있다. 비아는 관통형, 매립형, 블라인드형 중 적어도 하나로 구성될 수 있고, 복수의 비아가 포함될 수 있다.비아는 구리(Cu), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 백금(Pt) 중 적어도 하나로 형성될 수 있고, 회로 패턴과 동일한 금속으로 형성될 수도 있으나 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5를 참조하면, 절연층의 일면에 복수의 범프패드를 커버하는 제1 및 제2 솔더레지스트층을 형성한다.
제1 및 제2 솔더레지스트층(21, 22)는 복수의 범프패드(11)을 커버하며 형성된다. 제1 솔더레지스트층(21)은 복수의 범프패드(11)를 커버하며 절연층(10)의 일면에 형성된다. 제1 솔더레지스트층(21)의 상면에는 제1 솔더레지스트층(21)을 커버하는 제2 솔더레지스트층(22)이 형성될 수 있다.
제2 솔더레지스트층(22)은 제1 솔더레지스트층(21)과 동일한 재료로 구성될수도 있으나, 상이한 재료로 구성될 수 있다. 제1 및 제2 솔더레지스트층(21, 22)은 감광성 레지스트 필름으로서, 드라이 필름 레지스트(DFR, Dry Film Resist)로 구성될 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 제2 솔더레지스트층(22)은 제1 솔더레지스트층(21)과 상이한 특성을 가질 수 있다. 예를들면, 제1 솔더레지스트층(21)은 제2 솔더레지스트층(22)에 비해 감광성이 더 우수한 물질을 사용할 수 있다. 즉, 제1 솔더레지스트층(21)이 제2 솔더레지스트층(22)에 비해 감광성 재료를 더 많이 포함할 수 있으나 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 솔더레지스트층(21)이 더 감광성이 뛰어난 물질을 사용함으로써, 이후 선택적으로 개구를 형성하는 단계에서 노광을 두 단계로 진행하여 제2 솔더레지스트층(22) 개구의 크기와 제1 솔더레지스트층(21) 개구의 크기를 조절하면서 개구 사이의 폭을 조절할 수 있고, 더 미세한 개구를 형성할 수 있다는 내용은 후술한다.
제1 솔더레지스트층(21)은 라미네이팅(laminating)을 통해 절연층의 일면에 형성될 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 절연층(10)의 상면 및/또는 하면에 드라이 필름(20)을 코팅하고 경화하여 드라이 필름(20)을 형성할 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니고, 절연층(10)의 적어도 일면에 드라이 필름을 형성할 수 있는 방법이라면 제한이 없다.
제1 솔더레지스트층(21)의 상면에는 제2 솔더레지스트층(22)이 형성된다. 제2 솔더레지스트층(22)은 제1 솔더레지스트층(21)의 형성과 같은 방법인 라미네이팅, 코팅, 경화 과정을 거쳐 형성될 수 있으나 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 솔더레지스트층(21)의 두께와 제2 솔더레지스트층(22)의 두께는 제한이 없고, 당 업자가 용이하게 선택할 수 있는 두께로 형성할 수 있다.
한편, 일례에 따른 인쇄회로기판 제조방법은 제2 솔더레지스트층(22)의 두께가 제1 솔더레지스트층(21)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 후술할 바와 같이 제2 솔더레지스트층(22)은 범프를 형성한 후에 제거된다. 제2 솔더레지스트층(22)이 제1 솔더레지스트층(21)보다 두껍게 형성함에 따라서 개구를 형성할 때 제1 솔더레지스트층(21)을 보호하면서 미세하게 개구를 조절할 수 있다.
따라서, 제1 및 제2 솔더레지스트층(21, 22)은 솔더링(Soldering) 공정이 수행될 때, 회로 패턴이 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 회로 패턴 및 범프 패드가 산화되는 것을 방지할 수 있다. 또한 솔더레지스트층을 두 개의 층으로 형성함으로써, 이후 개구를 형성할 때, 선택적 노광을 통해 미세하게 개구를 조절할 수 있으며, 이로 인해 범프를 형성할 때 미세한 구조를 가질 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 및 제2 솔더레지스트층에 복수의 범프패드 각각의 적어도 일부를 노출시키는 복수의 개구를 형성한다.
제1 및 제2 솔더레지스트층(21, 22)에 복수의 개구를 형성한다. 복수의 개구는 복수의 범프패드 각각의 적어도 일부를 노출시키며, 이후 범프가 형성될 위치가 된다. 제1 솔더레지스트층(21)에 형성되는 개구 및 제2 솔더레지스트층(22)의 개구는 각각의 면적이 동일할 수 있으나 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
일례에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은, 제1 및 제2 솔더레지스트층(21, 22)에 복수의 개구를 형성하는 단계는 제1 및 제2 솔더레지스트층을 노광 및 현상하는 단계를 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 솔더레지스트층의 노광 및 현상 단계는 각각 수행될 수도 있고, 한 차례에 걸쳐 수행될 수도 있다.
제1 및 제2 솔더레지스트층(21, 22)의 노광은 범프 패드(11)가 노출될 개구를 제외한 영역에 노광이 이루어질 수도 있고, 개구에 해당하는 영역이 노광될 수도 있다. 이는, 제1 및 제2 솔더레지스트층의 감광성 절연물질 재료의 특성에 따라 결정된다.
한편, 일례에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 제2 솔더레지스트층을 노광 및 현상한 이후, 제1 솔더레지스트층을 노광 및 현상하는 단계로 수행될 수 있다. 상술한 바와 같이, 일례에 따른 인쇄회로기판의 제조방법에 따르면, 제1 및 제2 솔더레지스트층은 노광에 대하여 민감도가 상이한 서로 다른 타입의 감광성 절연재료를 포함한다. 예를 들면, 제1 솔더레지스트층(21)이 제2 솔더레지스트층(22)보다 노광에 대해 더 민감할 수 있기 때문에, 제1 솔더레지스트층(21)은 더 적은 빛으로 노광 및 현상 단계를 수행할 수 있다. 또한, 노광되는 빛이 제2 솔더레지스트층(22)의 개구를 통해 제1 솔더레지스트층에 조사되기 때문에, 개구가 형성되지 않고 잔존하는 제2 솔더레지스트층은 제1 솔더레지스트층에 대하여 보호층을 수행할 수 있으며, 원하는 부분의 제1 솔더레지스트층에 개구를 형성할 수 있다. 이는, 제1 솔더레지스트층에 형성되는 개구의 크기를 조절할 수 있고, 더 미세화될 수 있음을 의미한다. 제2 솔더레지스트층이 제1 솔더레지스트층 보다 민감하지 않기 때문에, 제1 솔더레지스트층에 조사하는 빛으로는 제2 솔더레지스트층의 변화를 일으키지 않는다.
한편, 일례에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은, 제1 솔더레지스트에 형성되는 개구의 크기가 제2 솔더레지스트에 형성되는 개구의 크기보다 작을 수 있다. 이는, 제1 솔더레지스트의 노광 및 현상 과정에서 제2 솔더레지스트층 역시 노광되어 현상과정을 거칠 수 있음을 의미한다. 제2 솔더레지스트층이 노광 및 현상에 의해 개구가 더 크게 형성될 수 있으나 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 제1 및 제2 솔더레지스트층에 개구를 형성한 이후, 표면 처리층이 추가로 형성될 수 있다. 표면 처리층은 외부로 노출된 범프 패드의 표면과 회로 패턴의 표면에 추가로 형성될 수 있다. 표면 처리층은 범프 패드와 회로 패턴의 표면에 산화막이 형성되는 것을 방지하기 위해 니켈, 주석, 금, 팔라듐 중 적어도 하나의 금속 또는 이들의 합금을 도금하여 형성되나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 범프 패드 또는 회로 패턴과 동일한 조성의 금속일 수도 있으나, 상이한 금속에 해당할 수 있다. 한편, 표면 처리층은 회로 기판 분야에서 공지된 표면 처리 방법으로 형성될 수 있으며, 당업자의 선택에 따라 생략도 가능하다.
도 7을 참조하면, 복수의 개구에 각각 범프를 형성한다.
범프(30)는 범프 패드(11)의 상부에 형성된다. 범프(30)는 범프 패드(11)의 상부에 위치하도록 제1 및 제2 솔더레지스트층의 개구(h)가 금속물질로 충전됨으로써 형성될 수 있다. 솔더 범프는 주석(Sn), 납(Pb), 은(Ag), 금(Au) 중 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 금속을 포함할 수 있다.
범프(30)는 제1 및 제2 솔더레지스트층의 개구를 충전하면서 형성되기 때문에 원기둥, 다각기둥 등의 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 이후, 후술할 바와 같이 리플로우(Reflow)과정을 추가로 수행하여 솔더 볼 형상으로 형성될 수도 있다.
한편, 일례에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 범프를 형성하는 단계에서, 기판을 도금액에 딥핑(Dipping)하여 복수의 개구를 도금액으로 채워 복수의 솔더 범프를 형성한다. 주석을 포함하는 도금액이 담긴 수조에 기판을 담금하여 도금액을 충전하는 형태로 범프를 형성할 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 도금액은 주석(Sn)을 포함하는 것에 한정되지 않으며, 납(Pb), 은(Ag), 금(Au) 중 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 금속을 포함할 수 있다. 이외에도, 당해 기술 분야에서 솔더 범프를 형성할 수 있는 공정이라면 한정하지 않고, 범프(30)를 형성하는 단계에 활용할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제2 솔더레지스트층을 제거한다.
제2 솔더레지스트층(22)을 제거하는 단계는 박리(delamination)로써 이루어지나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 솔더레지스트층(22)을 제거할 수 있는 용액을 이용하여 제거할 수 있다. 예를 들어, 제거용액은 강염기물질인 NaOH 수용액일 수 있으나 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 제2 솔더레지스트층을 선택적으로 제거한다. 이로써, 솔더 범프와 함께 제1 솔더레지스트가 상면으로 노출될 수 있다.
일례에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 제2 솔더레지스트층에 노광 및 현상을 수행하여 제1 솔더레지스트층 상에서 제2 솔더레지스트층을 제거한다. 이때, 제2 솔더레지스트층을 선택적으로 제거할 수 있는 용액을 이용할 수 있으나 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
도 9을 참조하면, 제2 솔더레지스트층을 제거한 이후, 리플로우를 진행한다.
제2 솔더레지스트층이 제거됨에 따라 솔더 범프의 측면이 외부로 노출된다. 솔더 범프가 노출된 인쇄회로기판에 리플로우를 진행하여 솔더 범프의 접착성을 향상시킬 수 있으며, 이때, 범프가 용융됨으로써 표면 장력에 의해 구 형상을 가질 수 있다.
도 10을 참조하면, 도 5와 비교하여 인쇄회로기판의 제조방법 중 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
일례에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 제1 솔더레지스트에 형성되는 개구의 크기가 제2 솔더레지스트에 형성되는 개구의 크기보다 작을 수 있다. 이는 개구를 형성하는 단계에서, 제2 솔더레지스트층을 먼저 노광 및 현상한 이후, 제1 솔더레지스트층을 노광 및 현상하는 단계를 거치기 때문이며, 제1 솔더레지스트층을 노광 및 현상하는 단계에서 제2 솔더레지스트층이 노광될 수 있기 때문에 발생하는 것이며, 이는 상술한 바와 같다.
도 11을 참조하면, 도 9의 인쇄회로기판을 상면에서 바라본 평면도다.
상면에서 바라본 인쇄회로기판에는 제1 솔더레지스트층(21) 및 개구(h)에 형성된 범프(30)가 표현된다.
일례에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 제1 및 제2 솔더레지스트층(21, 22)을 형성하고 두 단계의 노광 및 현상을 거쳐 개구(h)를 형성하기 때문에, 미세한 개구를 형성할 수 있으며 개구의 간격도 가깝게 형성할 수 있다. 개구에 범프를 형성하기 때문에 이는 곧, 솔더 범프가 미세화될 수 있고, 고밀도화될 수 있는 것과 같다. 즉, 동일 면적 내 고집적 사양을 구현할 수 있으며, 범프 간의 간격인 범프 피치(bump pitch)를 미세화할 수 있는 인쇄회로기판의 제조방법이 제공될 수 있다.
본 개시에서 어느 구성요소 상에 배치되었다는 표현은, 방향을 설정하려는 의도가 아니다. 따라서, 어느 구성요소 상에 배치되었다는 표현은 어느 구성요소의 상측 상에 배치된 것을 의미할 수도 있고, 하측 상에 배치된 것을 의미할 수도 있다.
본 개시에서 상면, 하면, 상측, 하측, 최상측, 최하측 등의 용어는 설명의 편의를 위해 도면을 기준으로 설정한 방향이다. 따라서, 설정 방향에 따라 상면, 하면, 상측, 하측, 최상측, 최하측 등은 다른 용어로 설명될 수 있다.
본 개시에서 연결된다는 의미는 직접 연결된 것뿐만 아니라, 간접적으로 연결된 것을 포함하는 개념이다. 또한, 전기적으로 연결된다는 의미는 물리적으로 연결된 경우와 연결되지 않은 경우를 모두 포함하는 개념이다.
본 개시에서 제1, 제2 등의 표현은 한 구성요소와 다른 구성요소를 구분 짓기 위해 사용되는 것으로, 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 설명에 따라서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수도 있다.
본 개시에서 사용된 일례 라는 표현은 서로 동일한 실시 예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 사용된 것이다. 그러나, 상기 제시된 일례들은 다른 일례의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 일례에서 설명된 사항이 다른 일례에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 일례에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 일례에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.
본 개시에서 사용된 용어는 일례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이때, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 개시에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 이에 한정되지 않으며, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다. 이러한 수정 및 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10: 절연층
11: 회로 패턴
21: 제1 솔더레지스트층
22: 제2 솔더레지스트층
30: 솔더 범프
50: 전자부품
h: 개구부
1000 : 전자기기 1010 : 메인보드
1020 : 칩 관련 부품 1030 : 네트워크 관련 부품
1040 : 기타부품 1050 : 카메라 모듈
1060 : 안테나 모듈 1070 : 디스플레이
1080 : 배터리 1090 : 신호라인
1100 : 스마트폰 1110 : 스마트폰 내부 메인보드
1120 : 스마트폰 내부 전자부품
1121 : 스마트폰 내부 안테나 모듈
1130 : 스마트폰 내부 카메라 모듈
1140 : 스마트폰 내부 스피커

Claims (10)

  1. 절연층, 및 상기 절연층의 일면에 형성된 복수의 범프패드를 포함하는 기판을 준비하는 단계;
    상기 절연층의 일면에 상기 복수의 범프패드를 커버하는 제1 및 제2 솔더레지스트층을 형성하는 단계;
    상기 제1 및 제2 솔더레지스트층에 상기 복수의 범프패드 각각의 적어도 일부를 노출시키는 복수의 개구를 형성하는 단계;
    상기 복수의 개구에 각각 범프를 형성하는 단계; 및
    상기 제2 솔더레지스트층을 제거하는 단계; 를 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 솔더레지스트층을 형성하는 단계는,
    상기 절연층의 일면에 상기 복수의 범프패드를 커버하는 제1솔더레지스트층을 형성하는 단계, 및 상기 제1솔더레지스트층을 커버하는 제2 솔더레지스트층을 형성하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 솔더레지스트층을 형성하는 단계에서,
    상기 제1 및 제2 솔더레지스트층은 노광에 대하여 민감도가 상이한 서로 다른 타입의 감광성 절연재료를 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 솔더레지스트층을 형성하는 단계에서,
    상기 제2 솔더레지스트층의 두께는 상기 제1솔더레지스트층의 두께보다 더 두껍게 형성되는 인쇄회로기판의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 개구를 형성하는 단계는,
    상기 제1 및 제2 솔더레지스트층을 노광 및 현상하여 상기 제1 및 제2 솔더레지스트층을 관통하는 상기 복수의 개구를 형성하는 것을 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 솔더레지스트층을 노광 및 현상하는 단계는,
    상기 제2 솔더레지스트층을 노광 및 현상한 이후, 상기 제1 솔더레지스트층을 노광 및 현상하는 것으로 수행되는 인쇄회로기판의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 개구는,
    제1 솔더레지스트에 형성되는 개구의 크기가 제2 솔더레지스트에 형성되는 개구의 크기보다 작은, 인쇄회로기판의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 범프를 형성하는 단계는,
    상기 복수의 개구를 형성하는 단계 이후에 상기 기판을 주석(Sn)을 포함하는 도금액에 딥핑하여 상기 복수의 개구를 상기 도금액으로 채워 복수의 솔더범프를 형성하는 것을 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 솔더레지스트층을 제거하는 단계는,
    노광 및 현상을 통하여 상기 제1레지스트층 상에서 상기 제2 솔더레지스트층을 제거하는 것을 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1솔더레지스트층을 제거하는 단계 이후에,
    리플로우를 진행하는 단계; 를 더 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.
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