KR920005072B1 - 양면배선기판의 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

양면배선기판의 제조방법

제1a도 내지 제1h도는 본 발명인 양면배선기판의 제조방법의 제1실시예를 표시하는 것으로서, 각 제조공정에 있어서의 배선기판의 요부 확대단면도.

제2a도 내지 제2h도는 각각 제1a도 내지 제1h도에 대응하는 평면도.

제3a도 내지 제3f도는 본 발명의 제2실시예를 표시하는 것으로서, 각 제조공정에 있어서의 배선기판 요부의 외관사시도.

제4a도 내지 제4e도는 각각 제3a도 내지 제3e도에 대응하는 요부확대단면도.

제5a와 제5b도는 제3c도에 표시한 상태에서 제3d도 내지 제3f도와는 다른 제조방법에 의하여 양면 배선기판을 제조하는 방법을 표시하기 위한 각 공정의 배선기판의 외관사시도.

제6도는 제2실시예에 표시된 제조방법에 의하여 얻어진 다른 타입의 양면배선기판을 표시하는 외관사시도.

본 발명은 양면배선기판의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 , 저저항이고 미세한 배선패턴을 기판양면에 능률적으로 형성하는 방법에 관한 것이다.

종래, 양면에 배선패턴이 형성된 양면배선기판에 있어서는 핀칭이나 드릴가공등에 의하여 표면에서 이면으로 관통하는 스루홀을 형성하고 이 스루홀의 내벽에 동등의 금속도금을 실시하여 양면의 배선패턴을 상호접속시키고 있다.

그러나, 이와 같은 방법에서는 스루홀의 내벽에 동등의 금속도금을 직접 실시할수는 없기 때문에 미리 스루홀의 내벽에 사전처리나 바닥처리등을 실시하지 않으면 않된다. 그때문에 도금공정이 복잡하고 제조코스트가 높아진다는 문제가 있었다.

그래서, 최근에는 기판에 금속제 바늘을 푹 찔러서 표면에서 이면으로 관통하는 바늘구멍을 형성한후, 바늘구멍내에 도전페이스트(paste)를 충전시켜서 표리의 배선패턴을 상호 접속시키는 방법이 검토되고 있다. 일본특허 공개공보(미심사)60-208888 및 동 60-208894가 이와 같은 기술을 개시한다.

그러나, 상기 선행문헌에 표시된 기술은 도전페이스트로서 카본잉크를 사용하는 것이고 이 카본잉크는 전기저항율이 높은 것이기 때문에 저저항 회로에는 적용할수 없는 것이다. 또, 카본잉크는 도전패턴을 형성할시에 번짐이나 환자국을 발생시키는 것이기 때문에 미세한 도전패턴을 형성하는 것이 불가능한 것도 알려져있다.

그러므로, 본 발명의 목적은 저항치가 작은 미세한 도전패턴의 형성이 가능하고 또한 능율적인 생산을 행할수 있는 양면배선기판의 제조방법을 제공하는데 있다.

이 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 양면배선기판의 제조방법은 하기의 공정을 갖는 단계로 구성된다.

표면, 이면 및 측면을 가진 절연기판을 준비하고, 디포지션(deposition)으로 상기 절연기판의 표면, 이면 및 측면에 금속박막을 형성하고, 상기 절연기판의 표면 및 이면의 배선패턴형성영역 이외를 레지트스층으로 싸고, 상기 절연기판의 측면, 표면 및 이면상의 패턴형성 영역에 형성된 금속박막상에 도금으로 금속후막을 형성하고, 레지스트층을 제거하고, 상기 금속후막을 마스크로하여 패턴형성영역이외 부분의 상기 금속박막을 제거한다.

[제1실시예]

이하 제1a도 내지 제1h도 및 제2a도 내지 제2h도를 참조하여 본 발명의 제조방법을 설명한다.

먼저, 제1a도 및 제2a도에 표시하는 바와 같이, 절연성필름(1)을 준비한다. 이 절연성필름(1)은 폴리이미드, 폴리에스테르, 글라스에폭시 등의 합성수지로 형성되어 있다. 제1B도 및 제2B도에 표시하는 바와 같이, 절연성필름(1)의 상면쪽으로부터 금속제바늘(2)을 푹 찌르고 절연성필름(1)의 소정개소에 바늘구멍(3)을 상면에서 하면으로 관통시켜서 형성한다. 이 경우, 바늘(2)로서는 예를들면, 무명용 바늘의 5호침(가장 굵은 부분의 직경 0.84mm)을 사용하고 그 예리한 선단으로 평균 구멍지름 0.1 내지 0.4mm의 테이퍼 구멍을 형성한다. 그리고 도면의 바늘(2)로 바늘구멍(3)을 형성할시에는 절연성필름(1)의 표면에 동등의 금속층이 없이 예리한 선단으로 직접 절연성필름(1)을 뚫기 때문에 바늘(2)의 선단이 잘 찌부러지지 않는다.

다음으로, 제1c도 및 제2c도에 표시한 바와 같이, 절연성필름(1)의 상하면 및 바늘구멍(3)의 내벽에 증착 또는 스퍼터링으로 금속박막(4)을 형성한다. 이 금속박막(4)은 예를들면, 동(Cu), 알루미늄(Al)등의 금속을 사용하고 그 두께를 수백 Å 내지 수천 Å 정도로 형성한다. 또, 바늘구멍(3)의 내벽에 형성되는 금속박막(4)은 바늘구멍(3)이 상술한 바와 같이, 상단쪽이 넓고 하단쪽이 좁은 테이퍼 형상으로 형성되어 있으므로 절연성필름(1)의 상면쪽에 금속박막(4)을 형성할시에 금속입자가 바늘구멍(3)의 내벽에도 부착된다. 이때문에 금속박막(4)은 바늘구멍(3)을 통하여 절연성필름(1)의 상하면에 걸쳐서 연속하여 형성된다. 물론, 실제에는 이 중착 또는 스퍼터링은 절연성필름(1)의 표면쪽에서와 이면쪽에서의 2회로 나누어서 행하여지나, 바늘구멍(3) 내벽에의 금속박막(4)의 부착은 그 양쪽에서 행하여지고 보다 확실하게 된다.

이런후, 제1d도 및 제2d도에 표시하는 바와 같이, 절연성필름(1)의 상하면에 있어서, 바늘구멍(3)의 개소에서 일부가 상호 대응하는 배선패턴형성영역(e) 이외의 전역에 절연층(5)을 스크린 인쇄 또는 포토리소그래피 등으로 형성한다. 이 절연층(5)은 열용융수지 혹은 포토레지스트등의 레지스트를 사용한다. 절연층(5)을 스크린 인쇄로 형성할 경우에는 절연성필름(1)상에 스크린을 통하여 레지스트를 인쇄함으로서 절연층(5)이 제2D도에 표시되는 패턴으로 형성된다. 또, 포토리소그래피로 절연층(5)을 형성할 경우에는 절연성필름(1)의 표면 전체에 포토레지스트를 도포하고 이 포토레지스트를 마스크를 통하여 노광시켜 현상함으로서 제2d도에 표시되는 패턴의 절연층(5)이 형성된다.

다음으로, 제1e도 및 제2e도에 표시하는 바와 같이, 금속박막(4)의 표면전체에 전해도금으로 금속후막(6)을 형성한다. 이 금속후막(6)은 금속박막(4)이 바닥도금으로 되기 때문에 전해도금으로 간단히 금속박막(4)의 표면에만 형성할 수 있고 절연층(5)의 표면에는 형성되지 않는다. 이것은 전해도금이기 때문에 절연층(5) 표면에는 도금액의 금속입자가 부착하지 않기 때문이다. 이 경우, 금속후막(6)의 재질은 상술한 금속박막(4)과 같은 것이라도 좋지만 상이한 것이라도 좋다. 또, 이 금속후막(6)의 두께는 최종적으로 수 ㎛ 내지 수십 ㎛ 정도로 형성되는데, 금속후막(6)의 재질이 금속박막(4)과 같을 경우에는 후공정으로 금속박막(4)과 함께 에칭되기 때문에 이를 겨냥하여 미리 금속박막(4)의 두께만큼 형성하여 둔다. 그리고, 이 경우에는 바늘구멍(3)이 상단쪽의 넓은 테이퍼 형상으로 형성되어 있기 때문에 바늘구멍(3)의 내벽에 형성된 금속박막(4)에도 양호하게 부착되어 금속후막(6)이 형성된다. 특히, 금속후막(6)의 재질로서 금속박막(4)과 동일한 것을 사용하면 그 부착성이 좋은 것은 물론이다. 그리고 금속후막(6)의 재질이 금속박막(4)과 상이해서 금속박막(4)의 에칭액으로는 에칭되지 아니할 경우에는 금속후막(6)을 미리 두껍게 형성해둘 필요가 없다.

다음으로, 제1f도 및 제2f도에 표시하는 바와 같이, 절연막(5)을 가열용융하든가 또는 에칭액에 침지시켜서 제거하고 이런후, 제1g도 및 제2g도에 표시하는 바와 같이, 금속박막(4)과 금속후막(6)을 고속에칭처리한다. 즉 제1f도에 표시되는 바와 같은 상태의 양면배선기판의 양면쪽에서 에칭액을 뿜어칠하면, 금속후막(6)과 금속후막(6)으로 싸여져 있지 않은 부분의 금속박막(4)이 에칭된다. 에칭 처리를 금속박막(4)이 에칭되는 정도의 단시간으로 종료하면, 금속후막(6)은 금속박막(4)의 두께보다도 표면쪽의 층이 제거될 뿐으로서, 그보다도 깊은 부분의 층은 제거되지 않고 남아 있다.

이와 같이, 고속에칭처리에 의하여 표면에 노정된 배선패턴 형성영역(e) 이외의 금속박막(4)은 절연성필름(1)의 표면으로부터 제거되지만 금속후막(6)은 미리 금속박막(4)의 두께만큼 두껍게 형성되어 있기 때문에 최종적으로 상술한 수 ㎛ 내지 수십 ㎛정도의 두께로 형성된다. 이 결과 금속후막(6) 및 금속박막(4)으로된 2층 구조의 배선패턴(7)이 형성된다.

상기의 고속에칭처리에 있어서, 금속후막(6)이 금속박막(4)과 상이한 재료로 형성되어있고 금속박막(4)의 에칭액으로는 제거되지 않는 것이면, 통상의 에칭과 다를바 없으므로 금속후막(6)의 하층부분의 금속박막(4)에 사이드 에칭이 생기지 않도록 주의만 하면 된다. 이리하여 이 배선패턴(7)은 바늘구멍(43)의 개소에 있어서 절연성필름(1)의 상하에 대응하는 부분이 상호 도통된다. 그리고 제1h도 및 제2h도에 표시되는 바와 같이 절연성필름(1) 상하의 표면전체에 배선패턴(7)을 싸서 절연막(8)을 도포 형성하고 배선패턴(7) 및 바늘구멍(3)내의 금속후막(6) 및 금속박막(4)이 부식되지 않도록 보호한다. 이에 따라, 절연성필름(1) 상하면의 배선패턴(7)이 바늘구멍(3)의 개소에서 상호 도통된 양면배선기판이 얻어진다.

상술한 양면배선기판의 제조방법에서는 금속박막(4)과 금속후막(6)은 저항율이 작고 그 형식은 능율적이다. 또, 금속후막(6)은 패턴형성영역(e)만에 형성되고 금속후막(6)을 마스크로하여 금속박막(4)을 에칭하는 방법이므로 도금재료의 낭비가 적다. 절연층(5)은 포토리소그래피에 의하여 형성할 수 있으므로 배선패턴을 극히 미세한 것으로 할수 있다는 효과를 갖는다.

또한, 제1실시예에서는 절연필름(1)의 표리양면에 형성하는 배선패턴이 바늘(2)에 의하여 형성된 바늘구멍(3)을 통하여 접속되어있는데, 바늘구멍(3)은 펀칭 가공이나 드림가공에 의한 스루홀로 바꿀수가 있다. 또, 절연성필름(1)의 측면을 이용하여 표리양면의 배선패턴을 접속할 수도 있다.

다음에 이와 같은 실시예를 설명한다.

[제2실시예]

제3a도 내지 제3f도 및 제4a도 내지 제4f도는 본 발명의 제2실시예를 표시한다.

제3a도 및 제4a도에 표시하는 바와 같이, 절연기판(11)을 준비한다. 그리고, 이 절연기판(11)의 상면, 하면 및 측면의 전표면에 증착 또는 스퍼터링에 의하여 금속박막(12)을 형성한다. 절연기판(11) 및 금속박막(12)의 재료는 제1실시예와 마찬가지이다.

다음으로, 제3b도 및 제4b도에 표시한 바와 같이, 절연기판(11)의 상면 및 하면에 설치된 금속박막(12)상에 레지스트층(13)을 형성한다. 이 레지스트층(13)은 형성하고자 하는 배선패턴의 외측영역 전체에 피착되는 것으로서, 스크린인쇄 또는 포토리소그래피 기술로 페터닝된다.

그런후, 제3c도 및 제4c도에 표시하는 바와 같이, 레지스트층(13)이 형성되어 있지 않은 금속박막(12)의 표면전체 즉, 배선패턴 형성영역 및 측면에 전해도금으로 금속후막(14)을 형성한다.

이 금속후막(14)은 금속박막(12)이 바닥도 금으로 되기 때문에 전해도금으로 간단히 금속박막(12)의 표면만 형성할 수가 있고 레지스트층(13)의 표면에는 형성되지 않는다.

다음으로, 제3d도 및 제4d도에 표시하는 바와 같이, 레지스트층(13)을 제거한다. 이 경우에는 레지스트층(13)을 가열하여 용융함으로서 제거하든가 혹은 에칭으로 제거한다. 이런후, 제3e도 및 제4e도에 표시하는 바와 같이, 금속후막(14)을 마스크로하여 금속박막(12)을 고속에칭한다. 이 고속에칭은 제1실시예에서 설명한 방법이고 단시간의 에칭처리로 패턴형성영역 이외의 금속박막(12)과 금속후막(14)의 표면쪽의 층을 동시에 제거하는 것이다.

이에 따라, 금속박막(12)과 금속후막(14)으로 되는 2층 구조의 배선패턴(15)이 절연기판(11)의 상면 및 하면에 형성된다. 이 배선패턴(15)은 절연기판(11)의 측면에 금속박막(12)과 금속후막(14)이 형성되어 있기 때문에 절연기판(11) 상하면의 모두가 도통된다.

그리고, 제3f도에 표시하는 바와 같이, 절연기판(11)의 측연부를 부분적으로 절단하는 절단부(16)를 형성한다. 절단부(16)를 형성할때 절단부(16)의 측연부에 형성된 금속박막(12) 및 금속후막(14)이 제거되므로 배선패턴(15)의 각 도전라인은 인접하는 도전라인에서 격리된다.

이 결과, 절연기판(11)의 상하면에 설치된 배선패턴(15)이 절연기판(11)측연부의 소정개소에 있어서만 전기적으로 접속된 양면배선기판이 얻어진다.

또한, 상술한 실시예에서는 금속박막(12)을 에칭하여 불필요한 부분을 제거한후, 최후로, 절연기판(11)의 측연부를 절단하여 절단부(16)를 형성함으로서, 측면의 금속박막(12) 및 금속후막(14)을 제거하였다. 그러나, 이에 한정되지 않고 금속박막(12)의 표면에 금속후막(14)을 형성한후이면 언제라도 절연기판(11)의 측연부를 절단하여 절단부(16)를 형성할수가 있다. 예를들면, 제5a도에 표시하는 바와 같이, 금속박막(12)의 배선패턴 형성영역 이외에 레지스트층(13)을 형성함과 동시에 이 레지스트층(13)이 형성되어있지 않은 금속박막(12)의 배선패턴 형성영역 및 측면에 금속후막(14)을 형성한다. 이런후, 절연기판(11)의 측연부를 부분적으로 절단하여 절단부(16)를 형성하고 측면의 금속박막(12) 및 금속후막(14)을 제거한다. 그리고 제5b도에 표시하는 바와 같이, 레지스트층(13)을 제거하고 금속후막(14)을 마스크로하여 금속박막(12)을 에칭하면, 상술한 실시예와 같은 양면배선기판을 얻을 수가 있다.

또, 상술한 실시예에서는 절연기판(11)의 측연부를 통하여 상하의 배선패턴(15)을 접속하였으나, 이에 한정되지 않고, 절연기판(11)에 관통공이나 노치부등을 형성하고 그 내부측면을 통하여 상하의 배선패턴(15)을 접속하도록 하여도 된다. 예를들면, 제6도에 표시하는 바와 같이, 미리 절연기판(11)의 소정개소에 4각 형상의 관통공(10)을 상면에서 하면으로 관통하여 형성한다. 이런후, 상술한 실시예와 마찬가지로 절연기판(11)의 상면 및 하면에 금속박막(12) 및 금속후막(14)으로된 배선패턴(15)을 형성함과 동시에 광통공(10)의 내부 측면에 금속박막(12) 및 금속후막(14)을 형성한다. 그리고 절연기판(11)의 내부측면을 부분적으로 절단하여 절단부(16)를 형성하고 이 절단부(16)와 대응하는 내부측면과 함께 금속박막(12) 및 금속후막(14)의 불필요한 부분을 제거한다.

이 결과, 상술한 실시예와 마찬가지의 절연기판(11) 상하면의 배선패턴(15)이 절연기판(11) 관통공(10)의 내부측면에 형성된 금속박막(12) 및 금속후막(14)에 의하여 상호 도통된 양면배선기판이 얻어진다. 이 경우, 절연기판(11)의 외주측면에도 제3a도에 표시한 바와 같이 금속박막이 피착되어 버리는 것이 아닐까라는 의문도 생긴다. 그러나 중착이나 스퍼터에 의하여 금속박막을 형성하는 단계에 있어서는 일반적으로, 절연기판은 최종완성품의 수배의 형상의 것을 사용하고 도금종료후에 소요되는 크기로 절단하는 방법이 채택되고 있다. 따라서, 1단위의 절연기판은 그 외주측면을 갖고 있지 않다고도 할수 있다. 물론 본 발명의 방법은 금속박막을 형성하기전에 절연기판(11)을 대략 최종완성품의 크기로 해두는 경우에도 적용 가능하다. 그러나, 이 경우에도 외주측면에 형성된 금속박막 및 금속후막을 절단할수 있도록 외주측연부에 형성된 금속박막 및 금속후막을 절단할수 있도록 외주측연부에 절단용의 공백부를 배려해둘 필요가 있다. 단, 관통공이나 노치부의 내부측면과 함께 외주측면도 표리면 배선패턴의 접속에 사용할 경우에는 그 공백부도 불필요하다.

또, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하고 여러가지로 응용변형이 가능하다. 예를들면, 절연기판(1, 11)은 표면처리나 적당한 코팅재를 도포한 것을 사용하거나 여러장 라미네이트한 것을 사용하거나 할 수도 있다. 또, 금속박막(4, 12) 및 금속후막(6, 14)의 에칭은 에칭액을 사용하는 웨트(wet)한 에칭일 필요는 없고 드라이 에칭으로 행하여도 된다. 또, 금속후막(6, 14)의 금속재료로서 땜납이나 금(Au)등을 사용하면 잘 부식되지 않으므로 배선패턴(7, 15)의 표면을 절연성의 보호막으로 쌀 필요가 없다. 금속박막(4, 12)은 반드시 1층 구조인 필요는 없고 다층구조로 하여도 된다.

또, 양면배선기판은 회로기판으로서만 사용할 필요는 없고 회로기판과 회로기판, 혹은 회로기판과 전자부품, 또는 전자부품과 전자부품의 접속등에도 사용되는 커넥터로서도 사용할수가 있다.

Claims (5)

1. 표면, 이면 및 측면을 가진 절연기판을 준비하고, 디포지션으로 상기 절연기판의 표면, 이면 및 측면에 금속박막을 형성하고, 상기 절연기판의 표면 및 이면의 배선패턴형성영역 이외를 레지스트층으로 싸고, 상기 절연기판의 측면, 표면 및 이면상의 패턴형성영역에 형성된 금속박막상에 도금으로 금속후막을 형성하고, 레지스트층을 제거하고, 상기 금속후막을 마스크로하여 패턴형성영역 이외 부분의 상기 금속박막을 제거하는 공정을 가진 양면배선기판의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 절연기판 준비공정은 바늘로 구멍을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 측면은 상기 구멍의 내벽인 것을 특징으로 하는 양면배선기판의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 금속박막 제거공정은 금속박막과 동시에 상기 금속후막의 표면층을 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 양면배선기판의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 금속후막 형성공정은 상기 절연기판의 표리면에 복수개의 도전과인을 형성하고 상기 복수개의 도전라인을 상기 측면에서 전기적으로 접속하는 공정, 및 상기 도전라인간의 상기 절연기판의 측면부를 절단하여 이 측면부와 함께 상기 도전라인간에 존재하는 상기 금속박막 및 상기 금속후막을 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 양면배선기판의 제조방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 절연기판 준비공정은 상기 복수개의 도전라인을 상기 측면에서 전기적으로 접속하기 위한 개구를 상기 절연기판에 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 양면배선기판의 제조방법.

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