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(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(11) 공개번호 10-2009-0050451
(43) 공개일자 2009년05월20일
(51) Int. Cl.
H05K 3/42 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2007-0116884
(22) 출원일자 2007년11월15일
심사청구일자 2007년11월15일
(71) 출원인
삼성전기주식회사
경기도 수원시 영통구 매탄동 314
(72) 발명자
박제상
충북 청주시 흥덕구 복대동 2954번지 제일빌라
203호
신영환
대전 유성구 전민동 엑스포아파트 501동 402호
(뒷면에 계속)
(74) 대리인
특허법인이지
전체 청구항 수 : 총 6 항
(54) 인쇄회로기판 제조방법
(57) 요 약
인쇄회로기판 제조방법이 개시된다. 패드와 비아가 직접 연결되는 인쇄회로기판을 제조하는 방법으로서, 금속적
층판의 일면에 패드에 상응하도록 도금층을 형성하는 단계; 도금층의 위치에 상응하도록, 금속적층판의 타면으로
부터 금속적층판을 식각하여 비아에 상응하는 비아홀을 형성하는 단계; 비아홀의 내부에 전도성 물질을 충전하는
단계; 및 금속적층판의 타면에 회로패턴을 형성하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판 제조방법은, 기판의 하부에
패드를 먼저 형성한 다음 비아홀을 형성함으로써, 기판 하부가 관통되는 것을 방지할 수 있으며, 공정 효율을 향
상시킬 수 있다.
대 표 도 - 도1
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공개특허 10-2009-0050451
(72) 발명자
김태귀
충북 청주시 흥덕구 복대동 영조 아름다운나날 2차
204동 1401호
김성호
대전 유성구 지족동 열매마을4단지 403동 406호
이재수
충북 청주시 흥덕구 복대동 2489번지 301호
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공개특허 10-2009-0050451
특허청구의 범위
청구항 1
패드와 비아가 직접 연결되는 인쇄회로기판을 제조하는 방법으로서,
금속적층판의 일면에 상기 패드에 상응하도록 도금층을 형성하는 단계;
상기 도금층의 위치에 상응하도록, 상기 금속적층판의 타면으로부터 상기 금속적층판을 식각하여 상기 비아에
상응하는 비아홀을 형성하는 단계;
상기 비아홀의 내부에 전도성 물질을 충전하는 단계; 및
상기 금속적층판의 타면에 회로패턴을 형성하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판 제조방법.
청구항 2
제1항에 있어서,
상기 비아홀을 형성하는 단계 이전에,
상기 금속적층판의 타면에 상기 비아의 위치에 상응하는 윈도우를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로
하는 인쇄회로기판 제조방법.
청구항 3
제1항에 있어서,
상기 전도성 물질을 충전하는 단계는,
상기 비아홀의 내벽에 시드층을 형성하는 단계; 및
상기 비아홀의 내부에 상기 전도성 물질이 충전되도록 전해도금을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하
는 인쇄회로기판 제조방법.
청구항 4
제3항에 있어서,
상기 전도성 물질을 충전하는 단계와 상기 회로패턴을 형성하는 단계는, 상기 전해도금을 통하여 동시에 수행되
는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조방법.
청구항 5
제1항에 있어서,
상기 비아홀을 형성하는 단계는 레이저 드릴을 통하여 수행되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조방법.
청구항 6
제1항에 있어서,
상기 비아홀을 형성하는 단계 이후에,
상기 비아홀 내부의 스미어(smear)를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조방법.
명 세 서
발명의 상세한 설명
기 술 분 야
본 발명은 인쇄회로기판 제조방법에 관한 것이다.<1>
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공개특허 10-2009-0050451
배 경 기 술
기판의 고밀도/고집적화 경향에 따라, 패키지를 기판에 실장함에 있어, 와이어를 이용한 방식과 함께, 도 1에<2>
도시된 바와 같이 기판(1)의 하면에 형성된 패드(3) 및 솔더볼(4)을 이용하는 방식이 많이 이용되고 있다.
그런데, 도 1에 도시된 구조의 경우, 비아(2) 및 패드(3)를 위한 면적이 각각 필요하게 되는 문제가 제기되어,<3>
최근, 도 2에 도시된 바와 같이 회로패턴(6)이 형성된 기판(5)을 관통하는 비아(7)와 패드(8)가 직접 연결되고,
그 패드(8)에 솔더볼(9)이 결합되는 구조가 제시되었다. 이러한 구조를 VOP(via on pad)구조라 한다.
이와 같은 VOP구조를 구현함에 있어, 비아홀을 형성하는 공정은 주로 레이저 드릴을 통해 수행되는데, 동박적층<4>
판과 같이 금속막이 형성되어 있는 기판에 대해 비아홀을 형성하는 경우에는, 레이저 드릴에 의해 하부 금속막
이 관통되는 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제를 방지하기 위한 방법으로, 하부 금속막의 두께를 증가시키는 방법이 시도되었으나, 하부 금속막이<5>
두꺼워짐에 따라 미세회로를 구현하기가 어려워지는 문제가 새롭게 제기되었다.
또한, 레이저 드릴의 에너지를 줄이는 방법 또한 제시되었으나, 이 경우에는, 비아홀을 형성하는 데에 효율적이<6>
지 못하다는 문제가 제기되었다.
발명의 내용
해결 하고자하는 과제
본 발명은 기판의 하부에 패드를 먼저 형성한 다음 비아홀을 형성함으로써, 기판 하부가 관통되는 것을 방지할<7>
수 있으며, 공정 효율을 향상시킬 수 있는 인쇄회로기판 제조방법을 제공하는 것이다.
과제 해결수단
본 발명의 일 측면에 따르면, 패드와 비아가 직접 연결되는 인쇄회로기판을 제조하는 방법으로서, 금속적층판의<8>
일면에 패드에 상응하도록 도금층을 형성하는 단계; 도금층의 위치에 상응하도록, 금속적층판의 타면으로부터
금속적층판을 식각하여 비아에 상응하는 비아홀을 형성하는 단계; 비아홀의 내부에 전도성 물질을 충전하는 단
계; 및 금속적층판의 타면에 회로패턴을 형성하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판 제조방법을 제공할 수 있다.
비아홀을 형성하는 단계 이전에, 금속적층판의 타면에 비아의 위치에 상응하는 윈도우를 형성할 수도 있다.<9>
또한, 전도성 물질을 충전하는 단계는, 비아홀의 내벽에 시드층을 형성한 다음, 비아홀의 내부에 전도성 물질이<10>
충전되도록 전해도금을 실시함으로써 수행될 수 있다. 이 때, 전도성 물질을 충전하는 단계와 회로패턴을 형성
하는 단계는, 전해도금을 통하여 동시에 수행될 수도 있다.
한편, 비아홀을 형성하는 단계는 레이저 드릴을 통하여 수행될 수 있으며, 비아홀을 형성하는 단계 이후에, 비<11>
아홀 내부의 스미어(smear)를 제거할 수도 있다.
효 과
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기판의 하부에 패드를 먼저 형성한 다음 비아홀을 형성함으로써, 기판 하<12>
부가 관통되는 것을 방지할 수 있으며, 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
발명의 실시를 위한 구체적인 내용
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고<13>
상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이
아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어
야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다
고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가<14>
아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함
하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조
합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부
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공개특허 10-2009-0050451
품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하<15>
며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에
대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조방법을 나타내는 순서도이고, 도 4 내지 도 17은 본 발명<16>
의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조방법을 나타내는 흐름도이다. 도 4 내지 도 17을 참조하면, 절연기판
(10), 금속막(11, 12), 윈도우(13), 드라이 필름(21, 22), 도금층(30), 비아홀(14), 비아(16), 회로패턴(17),
솔더볼(40)이 도시되어 있다.
먼저, 금속적층판의 일면에 패드에 상응하도록 도금층(30)을 형성한다(S110). 여기서 금속적층판이란, 도 4에<17>
도시된 바와 같이, 절연기판(10)의 일면 또는 양면에 동박과 같은 금속막(11, 12)이 형성된 기판을 말하며, 대
표적인 예로 동박적층판(copper clad laminate, CCL)을 들 수 있다.
이러한 금속적층판의 상하에, 도 6에 도시된 바와 같이 드라이 필름(21, 22)을 적층한 다음, 도 7에 도시된 바<18>
와 같이 노광 및 현상을 통해 절연기판(10)의 하면에 도금 레지스트(22')를 형성한 후, 도 8에 도시된 바와 같
이 전해도금을 수행하고, 도 9에 도시된 바와 같이 드라이 필름(21)과 에칭레지스트(22')을 제거함으로써 도금
층(30)을 형성할 수 있는 것이다.
이렇게 형성되는 도금층(30)은 추후 플레시 에칭을 거쳐 패드로서의 기능을 수행할 수 있게 되며, 이 후 비아<19>
(도 17의 16)를 형성하는 과정에 있어서는 하부 금속막(12)의 두께를 보완하는 기능을 수행할 수 있게 된다.
한편, 비아(도 17의 16)를 형성하기에 앞서 도 5에 도시된 바와 같이, 상부 금속막(11)에 비아(도 17의 16)의<20>
위치에 상응하는 윈도우(13)를 형성하여(S115), 이후의 비아홀(14) 형성과정이 수월하게 진행되도록 할 수도 있
다.
그리고 나서, 도 10에 도시된 바와 같이, 도금층(30)의 위치에 상응하여, 금속적층판의 타면 즉, 상면으로부터<21>
금속적층판을 식각하여 비아(도 17의 16)에 상응하는 비아홀(14)을 형성한다(S120). 비아홀(14)을 형성하기 위
한 수단으로는 레이저 드릴을 이용할 수 있다.
상술한 바와 같이 비아홀(14)을 형성하기에 앞서 하부에 도금층(30), 즉 패드를 미리 형성해 놓음으로써, 레이<22>
저 드릴을 이용하여 비아홀(14)을 형성하는 경우에도, 의해 하부 금속이 관통되는 것을 방지할 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 하부 금속의 두께가 확보되므로, 강한 에너지를 이용하여 짧은 시간 내에 레이저 드릴을 이용한
가공을 완료할 수 있게 되어 생산성이 향상될 수도 있게 된다.
한편, 레이저 드릴을 이용하여 비아홀(14)을 형성한 다음에, 플라즈마 또는 초음파 등을 이용하여 비아홀(14)<23>
내부의 스미어(smear)를 제거하는 디스미어(desmear) 공정을 수행할 수도 있다(S135). 이와 같이 디스미어 공정
을 수행함에 있어서도, 도금층(30) 즉, 패드로 인해 하부 금속의 관통에 대한 위험이 감소하게 되어, 강한 에너
지를 이용할 수 있기 때문에, 공정의 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.
그리고 나서, 비아홀(14)의 내부에 전도성 물질을 충전하고(S130), 금속적층판의 타면 즉, 상면에 회로패턴(1<24>
7)을 형성한다(S140).
비아홀(14)의 내부에 전도성 물질을 충전하기 위해, 도 11에 도시된 바와 같이, 비아홀(14)의 내벽에 시드층<25>
(15)을 형성한 다음(S131), 전해도금을 수행(S132)하는 방법을 이용할 수도 있다. 이처럼 전해도금을 이용하는
경우, 금속적층판의 상부 금속막(11)이 시드층(15)으로서의 기능을 수행할 수 있으므로, 비아홀(14) 내부의 전
도성 물질 충전과 회로패턴(17)의 형성이 동시에 이루어질 수 있다.
즉, 도 12에 도시된 바와 같이 드라이 필름(23, 24)을 적층한 다음, 도 13에 도시된 바와 같이 노광 및 현상을<26>
통해 절연기판(10)의 상면에 도금 레지스트(23')를 형성한 후, 도 14에 도시된 바와 같이 전해도금을 수행하고,
도 15에 도시된 바와 같이 드라이 필름(24) 및 도금 레지스트(23')를 제거함으로써 비아홀(14) 내부의 전도성
물질 충전과 회로패턴(17)의 형성을 동시에 수행할 수 있는 것이다.
이 후, 도 16에 도시된 바와 같이 플레시 에칭을 통하여 상하부 금속막(11, 12)의 일부를 제거하게 되면, 상하<27>
부의 회로패턴(17) 및 패드(30)가 형성될 수 있게 된다.
이렇게 형성된 패드(30)에 도 17에 도시된 바와 같이 솔더볼(40)을 결합하여 패키지로 활용할 수 있게 된다.<28>
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상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라<29>
면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을
다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.<30>
도면의 간단한 설명
도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 인쇄회로기판을 나타내는 단면도.<31>
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조방법을 나타내는 순서도.<32>
도 4 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조방법을 나타내는 흐름도.<33>
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><34>
10: 절연기판 11, 12: 금속막<35>
13: 윈도우 14: 비아홀<36>
16: 비아 17: 회로패턴<37>
21, 22, 23, 24: 드라이 필름<38>
30: 도금층 40: 솔더볼<39>
도면
도면1
도면2
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도면3
도면4
도면5
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도면6
도면7
도면8
도면9
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도면10
도면11
도면12
도면13
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공개특허 10-2009-0050451
도면14
도면15
도면16
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도면17
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