KR100619346B1

KR100619346B1 - Method for fablicating Printed circuit board without electrolytic plating lead line

Info

Publication number: KR100619346B1
Application number: KR1020040101903A
Authority: KR
Inventors: 이종진
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2004-12-06
Filing date: 2004-12-06
Publication date: 2006-09-08
Also published as: KR20060062903A

Abstract

본 발명은 도금 인입선이 없는 인쇄회로기판의 제조 방법에 관한 것으로, 와이어 본딩 패드와 솔더볼 패드의 표면 처리를 서로 다르게 함으로써 회로의 밀집도를 향상시키고 비용을 절감시킬 수 있는 인쇄회로기판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a printed circuit board without a plating lead wire, and to a method for manufacturing a printed circuit board that can improve circuit density and reduce costs by different surface treatments of wire bonding pads and solder ball pads. will be.

본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조방법은, 동박을 자외선 보호필름에 자외선 접착제를 이용하여 접착한 후에, 동박 표면에 니켈층을 형성하는 제 1 단계; 상기 니켈층 위에 제 1 회로 패턴을 형성하고, 절연재를 적층한 후에, 상기 절연재 위에 와이어 본딩 패드 형성부의 회로 패턴과 비아홀을 통하여 제 1 회로 패턴과 연결되는 제 2 회로층을 형성하는 제 2 단계; 상기 와이어 본딩 패드 부위 이외의 제 2 회로 패턴상에 솔더 레지스트를 코팅하는 제 3 단계; 상기 제 2 회로 패턴의 도금 인입부에 전류를 인가하여 와이어 본딩 패드에 니켈/금을 도금한 후에 도금 인입선을 절단하는 제 4 단계; 및 솔더 볼 패드 부위의 표면 처리를 하는 제 5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A printed circuit board manufacturing method according to the present invention includes a first step of forming a nickel layer on the surface of a copper foil after bonding the copper foil to an ultraviolet protective film using an ultraviolet adhesive; Forming a first circuit pattern on the nickel layer and stacking an insulating material, and then forming a second circuit layer connected to the first circuit pattern on the insulating material through a circuit pattern and a via hole of a wire bonding pad forming part; Coating a solder resist on a second circuit pattern other than the wire bonding pad portion; A fourth step of cutting a plating lead wire after applying a current to a plating lead portion of the second circuit pattern to plate nickel / gold on a wire bonding pad; And a fifth step of surface-treating the solder ball pad portion.

도금 인입선, 인쇄회로기판, 에칭, 솔더볼 패드Plating Leads, Printed Circuit Boards, Etching, Solder Ball Pads

Description

도금 인입선이 없는 인쇄회로기판의 제조 방법{Method for fablicating Printed circuit board without electrolytic plating lead line}Method for fablicating Printed circuit board without electrolytic plating lead line

도 1a 내지 도 1j는 종래의 패키지 기판 제조 방법의 공정도다.1A to 1J are process drawings of a conventional package substrate manufacturing method.

도 2a 및 도 2b는 각각 종래 방법에 따른 Ni/ Au 층이 도금된 와이어 본딩 패드 및 솔더볼 패드의 단면도를 나타낸다.2A and 2B show cross-sectional views of a wire bonding pad and a solder ball pad respectively plated with a Ni / Au layer according to a conventional method.

도 3은 상술한 바와 같은 종래 방법에 따라 제조된 인쇄회로기판의 평면도이다.3 is a plan view of a printed circuit board manufactured according to the conventional method as described above.

도 4a 내지 도 4n은 본 발명에 따른 도금 인입선이 없는 인쇄회로기판 제조 방법을 나타낸다.4A to 4N illustrate a method of manufacturing a printed circuit board without a plating lead wire according to the present invention.

도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조방법에 따른 Ni/Au 층이 도금된 와이어 본딩 패드 및 OSP 약품이 도포된 솔더볼 패드의 단면도이다.5A and 5B are cross-sectional views of a Ni / Au layer-plated wire bonding pad and an OSP chemical coated solder ball pad, respectively, according to the method of manufacturing a printed circuit board according to the present invention.

도 6은 본 발명의 인쇄회로기판 제조 방법에 따라 제조된 인쇄회로기판의 평면도이다.6 is a plan view of a printed circuit board manufactured according to the method of manufacturing a printed circuit board of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

401 : 자외선 보호 필름401: UV Protection Film

402 : 자외선 반응 접착제402: UV Reactive Adhesive

403 : 동박403: copper foil

404 : 니켈층404: nickel layer

405 : 제 1 회로 패턴405: first circuit pattern

406 : 절연재406: insulation material

407 : 동박407: copper foil

408 : 제 2 회로 패턴408: second circuit pattern

409 : 솔더 레지스트409: Solder Resist

410 : 니켈/금 도금층410: nickel / gold plating layer

411 : OSP 표면처리층411: OSP surface treatment layer

일반적으로 패키지기판(Package Substrate)의 표면처리(Metal Finishing)로는 전해금도금(Electrolytic Au Plating)이 주로 적용되고 있다. 그 이유는 신뢰성(Reliability)적인 측면에서 전해금도금이 무전해금도금(Electroless Au Plating)에 비해 우수하기 때문이나, 전해금도금을 하기 위해서는 패키지 기판 설계시 도금리드선(Plating Lead Line)을 포함하여 설계하여야 하므로 회로 밀집도(Line Density)가 떨어져 고밀집도의 회로 제품 제조시 문제가 되고 있다.In general, electrolytic plating is mainly applied as a metal finishing of a package substrate. The reason is that electrolytic plating is superior to Electroless Au Plating in terms of reliability, but in order to conduct electroplating, it is necessary to include Plating Lead Line when designing a package board. Line density decreases and becomes a problem when manufacturing high density circuit products.

또한, 전해금도금 완료후 라우터(Router)나 다이싱(Dicing)으로 도금리드선을 절단을 하게 되는데, 이때 도금리드선이 패키지 기판에 잔류하게 되어 전기신호 전달시 노이즈(Noise)를 유발하게 되어 제품의 전기적특성(Electrical Performance)를 저하시키는 문제를 갖고 있다. 따라서 최근 패키지 기판 업체들은 도금리드선을 사용하지 않고 전해금도금을 할수 있는 기술을 개발하고 있는 추세이다.In addition, after completion of electroplating, the plating lead wire is cut by a router or dicing. At this time, the plating lead wire remains on the package substrate, causing noise when transmitting an electrical signal. There is a problem of deteriorating the characteristics (Electrical Performance). As a result, package substrate makers are developing technologies for electroplating without using a lead wire.

또한, 일반적인 패키지 기판에 있어서 한쪽 면에는 다른 기판상에 실장되어 그 기판과 전기적으로 접속되기 위한 솔더볼 패드가 배치되고, 다른 면에는 다른 부품 또는 칩을 실장하기 위한 와이어 본딩 패드가 존재한다. 일반적으로 패키지 기판의 전해금도금시 패키지 기판의 양쪽 면에 각각 존재하는 와이어 본딩 패드(Wire Bonding Pad)나 솔더볼 패드(Solder Ball Pad) 양쪽을 모두 동일한 전해금도금 처리에 의해 동일한 두께(0.5∼1.5㎛)로 금을 도금하고 있어 솔더볼 패드쪽에 필요한 적정 두께(금두께 0.03∼0.25㎛) 이상으로 두껍게 도금된 금으로 인하여 솔더볼 접합 신뢰성이 문제가 되고 또한, 비용면에서도 손실이 있다. 따라서 최근 패키지 기판 업체들은 와이어 본딩 패드와 솔더볼 패드의 표면처리를 다르게 하는 기술들을 개발하고 있다.In addition, in a general package substrate, a solder ball pad for mounting on the other substrate and electrically connected to the substrate is disposed on one surface, and a wire bonding pad for mounting another component or chip exists on the other surface. In general, when electroplating a package substrate, both wire bonding pads and solder ball pads existing on both sides of the package substrate have the same thickness (0.5 to 1.5 μm) by the same electroplating process. The gold is plated with gold, and the gold plated thickly over the required thickness (gold thickness of 0.03 to 0.25 μm) on the solder ball pad side causes a problem of solder ball joint reliability and a loss in cost. As a result, package board makers are developing technologies for different surface treatment of wire bonding pads and solder ball pads.

도 1a 내지 도 1j는 종래의 도금 인입선이 없는 인쇄회로기판의 제조 방법의 흐름을 나타내는 단면도이다.1A to 1J are cross-sectional views showing the flow of a conventional method for manufacturing a printed circuit board without a plating lead wire.

도 1a에서와 같이, 절연수지층(101)상에 동박(102a, 102b)을 포함하는 동박적층판인 원판(100)을 준비한다. As shown in FIG. 1A, an original plate 100, which is a copper clad laminate including copper foils 102a and 102b, is prepared on the insulating resin layer 101.

다음, 도 1b에서와 같이, 레이져를 이용하여 원판의 절연층(101) 및 하부 동박(102a, 102b)에 블라인드 비아홀(A)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 1B, a blind via hole A is formed in the insulating layer 101 and the lower copper foils 102a and 102b of the original plate using a laser.

이후, 도 1c에서와 같이, 원판(100)의 표면과 블라인드 비아홀(A)의 내부를 동도금(103a, 103b)한다. 절연층(101) 위에서는 전기가 필요한 전해 동도금을 실시할 수 없기 때문에 통상적으로 무전해 동도금을 먼저 수행하고 그 다음 전해 동도금을 수행한다.Thereafter, as shown in FIG. 1C, the surface of the disc 100 and the inside of the blind via hole A are copper plated 103a and 103b. Since the electrolytic copper plating that requires electricity cannot be performed on the insulating layer 101, electroless copper plating is usually performed first, followed by electrolytic copper plating.

그리고, 도 1d에서와 같이, 소정의 패턴을 포함하는 회로(103a, 103b)를 형성한다. 여기서 회로(103a, 103b)는 일반적인 회로 형성 단계를 거쳐 형성한다.1D, circuits 103a and 103b including a predetermined pattern are formed. The circuits 103a and 103b are formed through a general circuit forming step.

다음으로, 도 1e에서와 같이, 소정의 패턴을 포함하는 솔더 레지스트(104a, 104b)를 형성한다. 여기서도 솔더 레지스트(104a, 104b)는 일반적인 형성과정을 거쳐 형성한다.Next, as shown in FIG. 1E, solder resists 104a and 104b including a predetermined pattern are formed. Here again, the solder resists 104a and 104b are formed through a general forming process.

다음, 도 1f에서와 같이, 솔더볼 패드면에 드라이필름(105)을 도포한다. 여기서 드라이필름(105)을 도포하는 것은 와이어 본딩 패드만을 금도금하기 위해서이다.Next, as shown in Figure 1f, the dry film 105 is applied to the solder ball pad surface. The dry film 105 is coated here only to gold plate the wire bonding pads.

또한, 도 1g에서와 같이, 도금 리드선(도시하지 않음)을 통해 와이어 본딩 패드에 금도금(106)을 한다. 여기서 금도금(106)의 두께는 0.5∼1.5㎛로 형성하는 것이 바람직하다.1G, gold plating 106 is applied to the wire bonding pads through plating lead wires (not shown). It is preferable to form the thickness of the gold plating 106 at 0.5-1.5 micrometers.

이후, 도 1h에서와 같이, 금도금(106)후 도금 레지스트로 사용한 드라이필름(105)을 박리액을 사용하여 제거한다. 여기서 박리액은 탄산나트륨(1%의 Na₂CO₃) 또 는 탄산칼륨(K₂CO₃)을 사용한다.Thereafter, as shown in FIG. 1H, the dry film 105 used as the plating resist after the gold plating 106 is removed using a stripping solution. As the stripping solution, sodium carbonate (1% Na ₂ CO ₃ ) or potassium carbonate (K ₂ CO ₃ ) is used.

다음으로, 도 1i에서와 같이, 도금 리드선 역할을 하는 회로(103b) 패턴을 절단한다. 여기서 라우터나 다이싱을 사용하여 도금 리드선 역활을 하는 회로(103b) 패턴을 절단하는 것이 바람직하다.Next, as shown in FIG. 1I, the circuit 103b serving as the plating lead wire is cut. It is preferable to cut | disconnect the circuit 103b pattern which serves as a plating lead wire here using a router or dicing.

최종적으로, 도 1j에서와 같이, 솔더볼 패드 표면의 산화 방지를 위해 표면 처리를 한다. 여기서 표면 처리를 위해 OSP(Organic Solderability Preservatives)처리를 하는 것이 바람직하다.Finally, as shown in FIG. 1J, surface treatment is performed to prevent oxidation of the solder ball pad surface. It is preferable to perform OSP (Organic Solderability Preservatives) treatment for the surface treatment.

도 2a는 상술한 바와 같은 종래 기술에 따라 형성된 Ni/Au 층(201)이 도금된 와이어 본딩 패드(202)의 단면도를 나타내고, 도 2b는 Ni/Au 층(203)이 도금된 솔더볼 패드(204)의 단면도를 나타낸다. 도 2b의 (205)는 회로층 보호 및 도금 레지스트로서 사용되는 솔더 레지스트이다.2A shows a cross-sectional view of a wire bonding pad 202 plated with a Ni / Au layer 201 formed according to the prior art as described above, and FIG. 2B shows a solder ball pad 204 plated with a Ni / Au layer 203. ) Is a cross-sectional view. 205 in Fig. 2B is a solder resist used as circuit layer protection and plating resist.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 와이어 본딩 패드(202) 및 솔더볼 패드(204)의 표면은 동일하게 Ni/Au 도금처리되며, 따라서, 와이어 본딩 패드(202) 및 솔더볼 패드(204)에 Ni/Au층이 동일 두께(0.5∼1.5㎛)로 도금된다.As shown in FIGS. 2A and 2B, the surfaces of the wire bonding pads 202 and the solder ball pads 204 are equally Ni / Au plated, and thus, the Ni on the wire bonding pads 202 and the solder ball pads 204 are Ni. The / Au layer is plated to the same thickness (0.5 to 1.5 mu m).

도 3은 상술한 바와 같은 종래 방법에 따라 제조된 인쇄회로기판의 평면도로서, 다른 기판에의 실장을 위한 다수의 솔더볼 패드(301)가 형성되어 있고, 전해 도금을 위한 도금 인입선(302)이 회로 패턴의 일부로서 형성되어 있다. 도금 인입선(302) 때문에 볼 피치를 더 이상 줄일 수 없으며 따라서, 회로의 고밀도화에 제한을 가한다.3 is a plan view of a printed circuit board manufactured according to the conventional method as described above, wherein a plurality of solder ball pads 301 are formed for mounting on another substrate, and a plating lead wire 302 for electroplating is formed. It is formed as part of the pattern. Because of the plated lead wire 302, the ball pitch can no longer be reduced, thus limiting the density of the circuit.

상술한 종래의 제조 방법은 전해금도금용 리드선 잔류로 인한 신호 노이즈 발생을 유발하여 전기적 특성을 감소시키는 문제점이 있었다.The conventional manufacturing method described above has a problem of reducing the electrical characteristics by causing signal noise due to the residual of the lead wire for electroplating.

또한, 종래의 인쇄회로기판의 제조 방법은 볼패드 피치(pitch)가 약 0.5㎛이어서 회로 설계 자유도(유연성)가 좋지 않으며, 고밀도 회로 제품을 제작할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, the conventional method of manufacturing a printed circuit board has a problem in that the ball pad pitch is about 0.5 μm, so the degree of freedom in circuit design (flexibility) is not good, and a high density circuit product cannot be manufactured.

도금리드선 없이 와이어 본딩 패드에 전해금도금을 하고, 와이어 본딩 패드 및 솔더볼 패드에 각각 적절한 금 도금을 할 수 있는 제조 방법이 요구된다.There is a need for a manufacturing method capable of electroplating wire bonding pads without plating lead wires and appropriate gold plating on wire bonding pads and solder ball pads, respectively.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 도금리드선 없이 와이어 본딩 패드에 전해금도금을 하고, 와이어 본딩 패드 및 솔더볼 패드에 각각 적절한 금 도금을 할 수 있는 인쇄회로기판 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a printed circuit board manufacturing method capable of electroplating the wire bonding pad without the plating lead wire, and the appropriate gold plating on the wire bonding pad and the solder ball pad, respectively. .

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전해 금도금용 리드선 잔류로 인한 신호 노이즈 발생을 방지하여 패키지 기판의 전기적 특성을 향상 시키는 도금 인입선이 없는 인쇄회로기판 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a method for manufacturing a printed circuit board without a plating lead wire to improve the electrical characteristics of the package substrate by preventing the occurrence of signal noise due to the residual lead wire for electroplating.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 볼패드 피치(Pitch)를 종래 방식보다 약 0.1∼0.15㎜ 이상 줄일 수 있는 도금 인입선이 없는 인쇄회로기판 제조 방법 을 제공하는 것이다.Another object of the present invention for solving the above problems is to provide a method for manufacturing a printed circuit board without a plating lead wire that can reduce the ball pad pitch (about 0.1 ~ 0.15mm or more) than the conventional method.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또다른 목적은 솔더볼 패드의 표면처리를 와이어 본딩 패드와 달리 하여 솔더볼 패드와 솔더볼간의 접합 신뢰성을 향상시키는 도금 인입선이 없는 인쇄회로기판 제조 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention for solving the above problems is to provide a printed circuit board manufacturing method without a plating lead wire to improve the bonding reliability between the solder ball pad and the solder ball by different surface treatment of the solder ball pad and the wire bonding pad. .

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또다른 목적은, 솔더볼 패드면에 금도금 처리 대신 OSP 처리하므로써 제조 비용을 절감하는 도금 인입선이 없는 인쇄회로기판 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention for solving the above problems is to provide a printed circuit board manufacturing method without a plating lead wire to reduce the manufacturing cost by OSP treatment instead of gold plating on the solder ball pad surface.

본 발명의 일 실시예에 따른, 도금 인입선이 없는 인쇄회로기판 제조방법은, 동박을 자외선 보호필름에 자외선 접착제를 이용하여 접착한 후에, 동박 표면에 니켈층을 형성하는 제 1 단계; 상기 니켈층 위에 솔더 볼 패드인 제 1 회로 패턴을 형성하고, 절연재를 적층한 후에, 상기 절연재 위에 와이어 본딩 패드 형성부의 회로 패턴과 비아홀을 통하여 제 1 회로 패턴과 연결되는 제 2 회로층을 형성하는 제 2 단계; 상기 와이어 본딩 패드 부위 이외의 제 2 회로 패턴상에 솔더 레지스트를 코팅하는 제 3 단계; 상기 제 2 회로 패턴의 도금 인입부에 전류를 인가하여 와이어 본딩 패드에 니켈/금을 도금한 후에 도금 인입선을 절단하는 제 4 단계; 및 솔더 볼 패드 부위의 표면 처리를 하는 제 5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, a method for manufacturing a printed circuit board without a plating lead wire includes: a first step of forming a nickel layer on a surface of a copper foil after bonding the copper foil to an ultraviolet protective film using an ultraviolet adhesive; After forming a first circuit pattern of a solder ball pad on the nickel layer, and laminating an insulating material, forming a second circuit layer connected to the first circuit pattern through the circuit pattern and the via hole of the wire bonding pad forming portion on the insulating material. Second step; Coating a solder resist on a second circuit pattern other than the wire bonding pad portion; A fourth step of cutting a plating lead wire after applying a current to a plating lead portion of the second circuit pattern to plate nickel / gold on a wire bonding pad; And a fifth step of surface-treating the solder ball pad portion.

이하, 본 발명에 따른 도금 인입선이 없는 인쇄회로기판의 제조 방법을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a printed circuit board without a plating lead wire according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4a 내지 도 4n은 본 발명에 따른 도금 인입선이 없는 인쇄회로기판의 제조 방법의 각각의 흐름을 나타내는 단면도이다.4A to 4N are cross-sectional views showing respective flows of a method of manufacturing a printed circuit board without a plating lead wire according to the present invention.

도 4a에서와 같이, 자외선 반응 접착제(402)를 포함하는 자외선 투과 필름(401) 및 동박(403)으로 형성된 기판(400)(CLT; Cu Laminate Tape)을 준비한다.As shown in FIG. 4A, a substrate 400 (CLT; Cu Laminate Tape) formed of an ultraviolet ray transmissive film 401 including an ultraviolet reaction adhesive 402 and a copper foil 403 is prepared.

다음, 도 4b에서와 같이, 동박(403)상에 약 2∼3㎛ 두께의 니켈층(404)을 도 금한다. 여기서, 니켈층(404)을 도금하는 것은 후속 공정에서 동박(403)을 제거할 때, 회로(405)에 영향을 주지 않고 동박(403)만을 제거하기 위해 도금한다.Next, as shown in FIG. 4B, a nickel layer 404 having a thickness of about 2 to 3 μm is plated on the copper foil 403. Here, plating the nickel layer 404 causes the plating to remove only the copper foil 403 without affecting the circuit 405 when the copper foil 403 is removed in a subsequent process.

이후, 도 4c에서와 같이, 솔더볼 패드를 형성하기 위해 기판(400)에 드라이필름을 코팅, 노광, 현상후 동도금을 하여 회로(405)를 형성하고 드라이 필름을 박리액을 사용하여 제거한다.Then, as shown in Figure 4c, to form a solder ball pad, a dry film is coated on the substrate 400, exposed, developed after the copper plating to form a circuit 405 and the dry film is removed using a stripping solution.

여기서 드라이 필름은 통상적으로 D/F로 표기하며 커버필름, 포토 레지스트필름 및 마일러(Mylar) 필름의 3층으로 구성된다. 실질적으로 레지스트 역할을 하는 층은 포토 레지스트 필름 층이다.The dry film is generally referred to as D / F and consists of three layers of a cover film, a photoresist film and a mylar film. The layer that substantially acts as a resist is a photoresist film layer.

드라이 필름을 커버필름을 벗겨내면서 인쇄회로기판 원판에 입히고, 이 위에 회로 배선이 인쇄된 아트워크 필름을 밀착시킨 후 자외선을 조사한다. 이때 아트 워크의 패턴이 인쇄된 검은 부분은 자외선이 투과하지 못하고, 인쇄되지 않은 부분은 자외선이 투과하여 아래의 드라이 필름을 경화시키게 된다. 이 기판을 현상액에 담그면 경화되지 않은 드라이 필름 부분이 현상액에 의해 제거되고, 경화된 드라이 필름은 남아서 레지스트 패턴이 형성된다. 현상액으로는 탄산나트륨(1%의 Na₂CO₃) 또는 탄산칼륨(K₂CO₃)을 사용한다.The cover film is peeled off and the dry film is coated on the printed circuit board original plate. The dry film is closely adhered to the artwork film on which the circuit wiring is printed and irradiated with ultraviolet rays. At this time, the black portion on which the pattern of the artwork is printed does not transmit ultraviolet rays, and the non-printed portions transmit ultraviolet rays to cure the dry film below. When the substrate is immersed in the developer, the uncured dry film portion is removed by the developer, and the cured dry film remains to form a resist pattern. As a developer, sodium carbonate (1% Na ₂ CO ₃ ) or potassium carbonate (K ₂ CO ₃ ) is used.

이후, 기판(400)을 에칭액에 담궈 주면 에칭 레지스트 패턴이 형성된 부분에는 에칭이 되지 않으므로 그 부분의 동박만이 남고 다른 부분의 동박층은 제거되어 회로(405) 패턴이 형성된다.Subsequently, when the substrate 400 is immersed in an etching solution, etching is not performed on the portion where the etching resist pattern is formed, so only the copper foil of the portion remains and the copper foil layer of the other portion is removed to form a circuit 405 pattern.

또한, 에칭 레지스트를 박리액으로 에칭 레지스트를 제거하면 회로(405) 패 턴이 형성된 인쇄회로기판이 만들어진다. 박리액으로는 보통 수산화나트륨(NaOH) 또는 수산화칼륨(KOH)을 사용한다.In addition, when the etching resist is removed from the etching resist, a printed circuit board having a circuit 405 pattern is formed. As the stripping solution, sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) is usually used.

다음으로, 도 4d에서와 같이, 솔더볼 패드상에 절연체(406) 및 동박(407)을 적층하여 압착한다. 여기서 절연체(406)는 여러 회로층간의 절연을 제공하는 역할을 한다. 예를 들면, 절연체(406)는 프리프레그(Prepreg) 및 B-스테이지 레진 레지스트(B-Stage Resin Resist) 등을 사용할 수 있다.Next, as shown in FIG. 4D, the insulator 406 and the copper foil 407 are laminated and pressed on the solder ball pad. Here, the insulator 406 serves to provide insulation between the various circuit layers. For example, the insulator 406 may use prepreg, B-stage resin resist, or the like.

다음, 도 4e에서와 같이, 레이저를 사용하여 기판(400)에 블라인드 비아홀(B)을 가공한다. 여기서 블라인드 비아홀(B)을 가공할 때, 레이저를 이용하면 고속으로 가열하여 가공하므로 열변형층이 좁고, 아주 단단한 재료의 가공이 쉽다. 비접촉식이므로 공구의 마모가 없는 등의 장점이 있고, 복잡한 모양의 부품을 미세하게 가공할 수 있으며, 작업시 소음과 진동이 없다.Next, as shown in FIG. 4E, the blind via hole B is processed in the substrate 400 using a laser. When the blind via hole B is processed, the laser is heated and processed at high speed, so that the heat deformation layer is narrow and the processing of a very hard material is easy. The non-contact type has the advantage of no wear and tear of the tool, and it is possible to finely process complex shaped parts, and there is no noise and vibration during operation.

또한, 레이저빔을 물체의 표면에 조사하면, 재료 표면의 온도가 급격히 올라가 표면 근처가 용융됨과 동시에 증발됨으로써 물질이 제거되어 가공이 이루어진다.In addition, when the laser beam is irradiated to the surface of the object, the temperature of the material surface rises sharply, the vicinity of the surface melts and evaporates, thereby removing the material and processing.

이후, 도 4f에서와 같이, 기판 표면 및 블라인드 비아홀(B) 내부에 동도금(408)을 수행한다. 여기서, 동도금(408)을 수행할 때는 무전해 동도금을 먼저 행하고 그 다음 전해 동도금을 행한다. 전해 동도금에 앞서 무전해 동도금을 실시하는 이유는 절연층 위에서는 전기가 필요한 전해 동도금을 실시할 수 없기 때문이다. 즉, 전해 동도금에 필요한 도전성 막을 형성시켜 주기 위해서 그 전처리로서 얇게 무전해 동도금을 한다. 무전해 동도금은 처리가 어렵고 경제적이지 못한 단점이 있 기 때문에, 회로 패턴의 도전성 부분은 전해 동도금으로 형성하는 것이 바람직하다.Thereafter, as shown in FIG. 4F, copper plating 408 is performed on the substrate surface and the blind via hole B. As shown in FIG. Here, when performing copper plating 408, electroless copper plating is performed first, followed by electrolytic copper plating. The reason why electroless copper plating is performed before electrolytic copper plating is that electrolytic copper plating that requires electricity cannot be performed on the insulating layer. That is, in order to form the electroconductive film required for electrolytic copper plating, electroless copper plating is thinly performed as the pretreatment. Since electroless copper plating has a disadvantage of being difficult to process and economical, it is preferable to form the conductive portion of the circuit pattern by electrolytic copper plating.

다음으로, 도 4g에서와 같이, 제품에 회로(408)를 형성하기 위해 기판(400)에 드라이필름을 코팅, 노광, 현상후 노출된 동(408)을 에칭액으로 제거하여 회로(408)를 형성하고 드라이 필름을 박리액을 사용하여 제거한다.Next, as shown in FIG. 4G, the circuit 408 is formed by removing the exposed copper 408 after etching, coating, exposing and developing the dry film on the substrate 400 to form the circuit 408 in the product. And the dry film is removed using a peeling liquid.

여기서도 마찬가지로, 커버필름, 포토 레지스트필름 및 마일러(Mylar) 필름의 3층으로 구성된다. 실질적으로 레지스트 역할을 하는 층은 포토 레지스트 필름 층이다.Here, too, it consists of three layers of a cover film, a photoresist film, and a Mylar film. The layer that substantially acts as a resist is a photoresist film layer.

이후, 기판(400)을 에칭액에 담궈 주면 에칭 레지스트 패턴이 형성된 부분에는 에칭이 되지 않으므로 그 부분의 동박만이 남고 다른 부분의 동박층은 제거되어 회로(408) 패턴이 형성된다.Subsequently, when the substrate 400 is immersed in the etching solution, etching is not performed on the portion where the etching resist pattern is formed, so only the copper foil of the portion remains and the copper foil layer of the other portion is removed to form the circuit 408 pattern.

또한, 에칭 레지스트를 박리액으로 에칭 레지스트를 제거하면 회로(408) 패 턴이 형성된 인쇄회로기판이 만들어진다. 박리액으로는 보통 수산화나트륨(NaOH) 또는 수산화칼륨(KOH)을 사용한다.In addition, when the etching resist is removed from the etching resist, a printed circuit board having a circuit 408 pattern is formed. As the stripping solution, sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) is usually used.

한편, 도금 레지스트로 드라이필름을 사용하였으나, 액체 상태의 감광재를 도금 레지스트로 사용할 수 있다. 여기서, 자외선에 감광되는 액체 상태의 감광재를 기판(400)에 도포 한 후 건조시킨다. 다음으로, 소정의 패턴이 형성된 아트워크 필름을 이용하여 감광재를 노광 및 현상함으로써, 감광재에 소정의 패턴을 형성한다. 그 다음으로, 소정의 패턴이 형성된 감광재를 도금 레지스트로 사용하여 전해 동도금 공정을 수행함으로써, 회로(408) 패턴을 형성한다. 그 후, 감광재를 제거한다. 여기서 액체 상태의 감광재를 코팅하는 방식은 딥 코팅 방식, 롤 코팅 방식, 전기 증착 방식 등이 있다.Meanwhile, although a dry film is used as the plating resist, a liquid photosensitive material may be used as the plating resist. Here, the liquid photosensitive material exposed to ultraviolet light is applied to the substrate 400 and then dried. Next, a predetermined pattern is formed in the photosensitive material by exposing and developing a photosensitive material using the artwork film in which the predetermined pattern was formed. Next, the circuit 408 pattern is formed by performing an electrolytic copper plating process using the photosensitive material in which the predetermined pattern was formed as a plating resist. Thereafter, the photosensitive material is removed. Here, the method of coating the photosensitive material in a liquid state may include a dip coating method, a roll coating method, an electro deposition method, and the like.

이러한 액체 상태의 감광재를 이용하는 방식은 드라이 필름보다 얇게 도포할 수 있으므로, 보다 미세한 회로패턴을 형성할 수 있는 장점이 있다.The method using the liquid photosensitive material can be applied thinner than the dry film, there is an advantage that can form a finer circuit pattern.

다음, 도 4h에서와 같이, 솔더 레지스트(409)를 도포, 노광, 현상 및 건조 공정을 수행한다. 여기서, 솔더 레지스트는 '인쇄회로기판의 회로 패턴을 덮어 부품의 실장 시에 이루어지는 납땜에 의해 원하지 않는 접속을 방지하는 피막'을 의미하며, 인쇄회로기판의 회로패턴을 보호하는 보호재 및 회로간의 절연성을 부여하는 역할을 담당한다.Next, as shown in FIG. 4H, the solder resist 409 is applied, exposed, developed, and dried. Here, the solder resist refers to a film that covers the circuit pattern of the printed circuit board and prevents unwanted connection by soldering when the component is mounted, and a protective material for protecting the circuit pattern of the printed circuit board and insulation between the circuits. Play the role of granting.

또한, 솔더 레지스트를 도포하는 방식은 스크린 인쇄(Screen Printing) 방식, 롤러 코팅(Roller Coating) 방식, 커튼 코팅(Curtain Coating) 방식, 스프레이 코팅(Spray Coating) 방식 등을 사용할 수 있다. 여기서, 스크린 인쇄 방식은 솔더 레지스트 패턴을 직접 인쇄하는 방식이고, 롤러 코팅 방식은 스크린 인쇄법에 사용되는 것보다 점도가 낮은 솔더 레지스트 잉크를 고무로 된 롤러에 얇게 발라 기판에 코팅하는 방식이다. 한편, 커튼 코팅 방식은 롤러 코팅에 사용되는 것보다 더 점도가 낮은 솔더 레지스트 잉크를 사용하는 방식이고, 스프레이 코팅 방식은 레지스트 잉크를 분무하여 코팅하는 방식이다.In addition, the method of coating the solder resist may be a screen printing method, a roller coating method, a curtain coating method, a spray coating method, or the like. Here, the screen printing method is a method of printing a solder resist pattern directly, the roller coating method is a method of coating a substrate by applying a thinner solder resist ink to a roller made of rubber than that used in the screen printing method. On the other hand, the curtain coating method is a method using a lower viscosity solder resist ink than that used for roller coating, the spray coating method is a method of spray coating the resist ink.

이후, 도 4i에서와 같이, 도금 인입선(C)을 통해 와이어 본딩 패드에 니켈 및 금도금(410)을 수행한다. 도금 인입선(C)은 회로 패턴(408)을 지나서 솔더볼 패드(405) 부위를 통과하여 동박(403)을 따라 흐르고, 다시 인근 솔더볼 패드(405)를 지나서 회로 패턴(408)을 통과하여 와이어 본딩 패드 부위에 금도금(407)을 수행한다.Thereafter, as shown in FIG. 4I, nickel and gold plating 410 are performed on the wire bonding pad through the plating lead wire C. The plating lead line C passes through the solder ball pad 405 through the circuit pattern 408, flows along the copper foil 403, and then passes through the circuit pattern 408 past the adjacent solder ball pad 405, to the wire bonding pad. Gold plating 407 is performed on the site.

또한, 금과 접착성을 높이기 위하여, 먼저 니켈을 얇게 도금한 후, 금도금(410)을 형성하는 것이 바람직하다. 니켈의 두께는 5∼15㎛가 바람직하고, 금두께는 0.5∼1.5㎛가 바람직하다.In addition, in order to increase adhesion with gold, it is preferable to first plate a thin nickel, and then form a gold plating 410. The thickness of nickel is preferably 5 to 15 µm, and the gold thickness is preferably 0.5 to 1.5 µm.

다음으로, 도 4j에서와 같이, 자외선 반응 접착제(402)에 자외선을 조사하여 자외선 반응 접착제(402)의 접착력을 제거하여 테이프를 분리한다.Next, as shown in Figure 4j, by irradiating ultraviolet light to the ultraviolet reaction adhesive 402 to remove the adhesive force of the ultraviolet reaction adhesive 402 to separate the tape.

다음, 도 4k에서와 같이, 알카리 에칭약품을 사용하여 동박(403)을 제거한다.Next, as shown in FIG. 4K, the copper foil 403 is removed using an alkaline etching chemical.

이후, 도 4l에서와 같이, 니켈(404)을 제거한다. 여기서 니켈(404)을 제거하기 위해 염화동 및 염화철 등의 에칭약품을 사용하는 것이 바람직하다.Thereafter, as in FIG. 4L, nickel 404 is removed. In order to remove the nickel 404, it is preferable to use an etching chemical such as copper chloride and iron chloride.

다음으로, 도 4m에서와 같이, 라우터 또는 다이싱을 사용하여 도금 리드선을 절단한다. 여기서 다이싱은 쏘잉(sawing)이라고도 하며 제조 공정과 패키징 공정 사이에 위치하여 분리하는 장비이다.Next, as shown in FIG. 4M, the plating lead wire is cut using a router or dicing. Dicing, also referred to as sawing, is a device located between and separated between the manufacturing process and the packaging process.

최종적으로, 도 4n에서와 같이, 솔더볼 패드 표면을 에칭액으로 5∼10㎛ 제거후 OSP 약품(411)을 코팅하여 표면 처리를 한다. 여기서, OSP 방식은 인쇄회로기판의 솔더 볼 패드 표면에 유기물을 도포하여 공기와 구리(Cu)표면이 접촉하는 것을 차단하여 구리의 산화를 방지하는 역할을 한다. 표면에 도포된 유기물이 플럭스(Flux)와 거의 비슷한 물질이므로 프리플럭스(Pre-Flux) 처리법이라고도 한다. OSP 방식에서 PCB 패드 표면에 유기물을 도포하여 공기와 구리표면이 골고루 도포되지 않을 경우 동박이 산화되어 문제를 일으킬 수 있으므로 진공 포장을 개봉한 후에 가능하면 빨리 사용하는 것이 바람직하다.Finally, as shown in FIG. 4N, the surface of the solder ball pad is removed by an etching solution of 5 to 10 μm, and then the OSP chemical 411 is coated to perform a surface treatment. Here, the OSP method prevents the oxidation of copper by applying an organic material to the surface of the solder ball pad of the printed circuit board to block air and copper (Cu) contact. Since the organic material applied on the surface is almost similar to flux, it is also called pre-flux treatment. In the OSP method, if the organic material is applied on the PCB pad surface and air and copper surface are not evenly applied, copper foil may oxidize and cause problems. Therefore, it is preferable to use it as soon as possible after opening the vacuum package.

또한, 취급 시에도 작업자의 손이 닿으면 손에 묻어있는 염분에 의하여 산화가 빠르게 진행되므로 주의를 기울여야 한다.In addition, care must be taken because the oxidation proceeds rapidly by the salt on the hands when the operator's hands touched during handling.

도 5a는 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조방법에 따라 형성된 Ni/Au 층(501)이 도금된 와이어 본딩 패드(502)의 단면도를 나타내고, 도 5b는 OSP 약품(503) 솔더볼 패드(504)의 단면도를 나타낸다. 도 5b의 (505)는 솔더 레지스트이다.5A illustrates a cross-sectional view of a wire bonding pad 502 plated with a Ni / Au layer 501 formed according to the method of manufacturing a printed circuit board according to the present invention as described above, and FIG. 5B illustrates a solder ball pad of the OSP chemical 503. A cross section of 504 is shown. 505 in FIG. 5B is a solder resist.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 와이어 본딩 패드(502)에는 Ni/Au 층이 전해 금도금되고, 솔더볼 패드(504)의 표면에는 산화 방지 및 솔더볼 결합성 향상을 위한 표면 처리가 수행된다. 상기 산화 방지 및 솔더볼 결합성 향상을 위한 처리로는 전술한 OSP 약품 코팅이 바람직하다.As shown in FIGS. 5A and 5B, the Ni / Au layer is electroplated on the wire bonding pad 502, and the surface of the solder ball pad 504 is subjected to surface treatment for preventing oxidation and improving solder ball bonding. The above-mentioned OSP chemical coating is preferable as the treatment for preventing oxidation and improving solder ball bondability.

도 6은 상술한 본 발명의 인쇄회로기판 제조 방법에 따라 제조된 인쇄회로기판의 평면도로서, 다른 기판에의 실장을 위한 다수의 솔더볼 패드(601)가 형성되어 있고, 전술한 바와 같이 도금 인입선(C)은 공정 중 플래시 에칭에 의해 제거되어 도금 인입선은 존재하지 않는다.FIG. 6 is a plan view of a printed circuit board manufactured according to the method of manufacturing a printed circuit board of the present invention, wherein a plurality of solder ball pads 601 are formed for mounting on other substrates. C) is removed by flash etching during the process so that no plating lead is present.

도 3 및 도 6을 비교하여 보면, 도 3의 종래 방식에서는 솔더볼 피치가 약 0.5∼0.8㎜이던 것에 비해, 도 6의 본 발명에 따른 방식에서는 도금 인입선이 존재하지 않기 때문에 회로 설계시 도금 인입선을 고려할 필요가 없으므로 솔더볼 피치가 약 0.35∼0.65㎜ 정도로서, 솔더볼 피치를 기존 대비 약 0.1∼0.15㎜ 이상 감소시킬 수 있다.Comparing FIGS. 3 and 6, the solder ball pitch is about 0.5 to 0.8 mm in the conventional method of FIG. 3, whereas the plating lead is not present in the circuit design according to the present invention of FIG. 6. Since there is no need to consider the solder ball pitch is about 0.35 ~ 0.65mm, it is possible to reduce the solder ball pitch by about 0.1 ~ 0.15mm or more.

이상에서 본 발명에 대하여 설명하였으나, 이는 일실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든지 다양한 변화 및 변형이 가능함은 본 기술분야에서 통상적으로 숙련된 당업자에게 분명할 것이다. 하지만, 이러한 변화 및 변형이 본 발명의 범위 내에 속한다는 것은 이하 특허청구범위를 통하여 확인될 것이다.Although the present invention has been described above, this is only one embodiment, and it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. . However, it will be confirmed through the claims that such changes and modifications fall within the scope of the present invention.

본 발명 인쇄회로기판 제조 방법에 따르면, 전해 금도금용 도금 리드선 잔류로 인한 신호 노이즈 발생을 방지하여 패키지의 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.According to the printed circuit board manufacturing method of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of signal noise due to the residual plating lead wire for electrolytic gold plating to improve the electrical characteristics of the package.

본 발명 인쇄회로기판 제조 방법에 따르면, 도금 리드선 불필요에 따른 회로설계 자유도(유연성)가 향상되며, 고밀집 회로 제품 제작에 유리하다.According to the method of manufacturing a printed circuit board of the present invention, the degree of freedom of circuit design (flexibility) due to the need for plating lead wires is improved, and it is advantageous to manufacture a highly dense circuit product.

본 발명 인쇄회로기판 제조 방법에 따르면, 솔더볼 피치(Pitch)를 기존 대비 약 0.1∼0.15㎜ 이상 줄일 수 있다.According to the method of manufacturing a printed circuit board of the present invention, the solder pitch may be reduced by about 0.1 to 0.15 mm or more.

본 발명 인쇄회로기판 제조 방법에 따르면, 솔더볼 패드의 표면처리를 와이어 본딩 패드와 달리 하여 솔더볼 패드와 솔더볼 간의 접합 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the method of manufacturing a printed circuit board of the present invention, the surface treatment of the solder ball pad may be different from that of the wire bonding pad, thereby improving the bonding reliability between the solder ball pad and the solder ball.

본 발명 인쇄회로기판 제조 방법에 따르면, 솔더볼 패드면에 금도금 처리가 필요없으므로 비용이 절감된다.According to the method of manufacturing a printed circuit board of the present invention, since the plating process is not required on the solder ball pad surface, the cost is reduced.

Claims

동박을 자외선 보호필름에 자외선 접착제를 이용하여 접착한 후에, 동박 표면에 니켈층을 형성하는 제 1 단계;A first step of forming a nickel layer on the surface of the copper foil after the copper foil is adhered to the ultraviolet protective film using an ultraviolet adhesive;

상기 니켈층 위에 솔더 볼 패드인 제 1 회로 패턴을 형성하고, 절연재를 적층한 후에, 상기 절연재 위에 와이어 본딩 패드 형성부의 회로 패턴과 비아홀을 통하여 제 1 회로 패턴과 연결되는 제 2 회로층을 형성하는 제 2 단계;After forming a first circuit pattern of a solder ball pad on the nickel layer, and laminating an insulating material, forming a second circuit layer connected to the first circuit pattern through the circuit pattern and the via hole of the wire bonding pad forming portion on the insulating material. Second step;

상기 와이어 본딩 패드 부위 이외의 제 2 회로 패턴상에 솔더 레지스트를 코팅하는 제 3 단계;Coating a solder resist on a second circuit pattern other than the wire bonding pad portion;

상기 제 2 회로 패턴의 도금 인입부에 전류를 인가하여 와이어 본딩 패드에 니켈/금을 도금한 후에 도금 인입선을 절단하는 제 4 단계; 및A fourth step of cutting a plating lead wire after applying a current to a plating lead portion of the second circuit pattern to plate nickel / gold on a wire bonding pad; And

솔더 볼 패드 부위의 표면 처리를 하는 제 5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 인입선이 없는 인쇄회로기판 제조 방법.And a fifth step of surface-treating the solder ball pad portion. The method of claim 1, further comprising a plating lead wire.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

제 5 단계는 OSP(Organic Solderability Preservatives) 약품으로 표면 처리를 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 인입선이 없는 인쇄회로기판 제조 방법.The fifth step is a method for manufacturing a printed circuit board without a plating lead wire, comprising the step of surface treatment with OSP (Organic Solderability Preservatives) chemicals.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

제 2 단계의 회로 패턴을 형성하는 과정은,The process of forming the circuit pattern of the second step,

상기 기판에 드라이 필름을 도포하는 제 6 단계;A sixth step of applying a dry film to the substrate;

패턴이 인쇄된 필름을 밀착하여 상기 드라이 필름에 노광 및 현상하는 제 7 단계; 및A seventh step of exposing and developing the dry film by closely contacting the printed film; And

상기 드라이 필름을 건조하는 제 8 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 인입선이 없는 인쇄회로기판 제조 방법.Eighth step of drying the dry film; Method for manufacturing a printed circuit board without a plating lead wire.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

제 3 단계의 솔더 레지스트를 코팅하는 과정은,The process of coating the solder resist of the third step,

상기 기판에 솔더 레지스트를 도포하는 제 9 단계;A ninth step of applying a solder resist to the substrate;

패턴이 인쇄된 필름을 밀착하여 상기 솔더 레지스트를 노광 및 현상하는 제 10 단계; 및A tenth step of exposing and developing the solder resist by closely contacting the film on which the pattern is printed; And

상기 솔더 레지스트를 경화시키는 제 11 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 인입선이 없는 인쇄회로기판 제조 방법.And a eleventh step of curing the solder resist.