KR100749444B1 - 에칭된 회로의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (A) 관통 도금된 구리 적층의 양면을 네가티브 갈바노-레지스트로 코팅하는 공정; (B) 관통 도금을 마스크로 덮고 이어 현상시키는 사진노출 공정에 의해 상기 레지스트 코팅을 구조화하는 공정; (C) 전기도금에 의해 금속 레지스트를 도포하는 공정; (D) 적층상에 잔류하는 가교된 네가티브 포토레지스트를 제거하는 공정; (E) 벗겨진 구리를 에칭액으로 제거하는 공정; 및 (F) 상기 금속 레지스트를 스트리퍼 용액으로 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭된 인쇄회로판의 제조방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 방법은 애뉼라 링이 감소된 관통도금(3)을 제공한다.

Description

에칭된 회로의 제조방법{Method for producing etched circuits}
본 발명은 관통도금(through-plating)을 갖는 인쇄회로판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
관통 도금된 구리 적층을 구조화할 때의 문제는 부식성 매질로부터 보링을 보호하는 것이다.
엠. 훔멜이 유겐 게. 렌제 페르라크 아게(1991)에서 출판한 "Einfuhrung in die Leiterplattentechnologie", 98 내지 100 페이지에는 상기 문제를 해결하기 위해 "텐팅 수법(Tenting technique)이 제안되어 있다. 에칭 레지스트로서는 보링위에 그라운드 쉬트(Tent)처럼 제공된 고형매질 필름(건식막 레지스트)이 제안되어 있다. 그러나 이 방법의 결점은 관통도금할 때 구리로부터 애뉼라 링(annular ring)이 출현하여 인쇄회로판의 배선밀도를 제한하게되는 것이다.
1992년 EIPC 동계 회의에서 발표된 에이취. 슈바브에 의한 "Electrodeposition of Photoresists for Printed Wiring Board Application"에 따르면, 전착형성된 포지티브-포토레지스트를 에칭 레지스트로서 사용하면, 상술한 애뉼라 링을 감소시키거나 완전히 제거할 수 있다. 그러나 이 수법의 통상의 방식으로 설치한 포지티브-포토레지스트는 비교적 긴 노광시간을 필요로한다. 또한 전 착은 현저한 기술비용을 수반한다.
본 발명의 과제는 관통 도금된 내부 및 외부를 구조화하여 현상시키기 위한 덜 비용소모적인 방법을 제공하는 것이다.
액상의 네가티브 갈바노레지스트(galvano-resist)를 사용하면 애뉼라 링의 형성이 본질적으로 감소되거나 또는 완전히 감소될 수 있다는 것이 밝혀졌다.
본 발명의 목적은 하기 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 관통 도금을 갖는 에칭된 인쇄회로판의 제조방법을 제공하는 것이다:
(A) 관통 도금된 구리 적층의 양면을 네가티브 갈바노-레지스트로 코팅하는 공정;
(B) 관통 도금을 마스크로 덮고 이어 현상시키는 사진노출 공정에 의해 상기 레지스트 코팅을 구조화하는 공정;
(C) 전기도금에 의해 금속 레지스트를 도포하는 공정;
(D) 적층상에 잔류하는 가교된 네가티브 포토레지스트를 제거하는 공정;
(E) 벗겨진 구리를 에칭액으로 제거하는 공정; 및
(F) 상기 금속 레지스트를 스트리퍼 용액으로 제거하는 공정.
본 발명을 첨부한 도면을 통하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 공정(A)에서 캐스팅, 침지, 독터블레이드 코팅, 커튼 캐스팅, 실크스크린, 브러싱, 분무, 정전 분무 또는 롤코팅과 같은 통상의 방법으로 액상의 네가티브-포토레지스트가 도포된 구리적층(관통도금 (3)을 갖는 내부 또는 외부)을 도 시한다.
구리 적층은 일반적으로 양면에 얇은 구리호일(도 1의 (2), 층 두께 약 10 내지 50 ㎛)이 도포된 절연 기판(도 1의 (1))으로 구성된다. 유리섬유 강화 에폭시 수지, 특히 적합한 방염제를 갖고 있는 에폭시 수지가 구리 적층(FR-4-적층)에 대한 절연 기판으로서 특히 적합하다.
그중에서도 특히 롤 코팅 또는 실크 스크린 수법으로 적층을 도포한다.
경우에 따라서는 적합한 용액을 주위- 또는 적외선 오븐에서의 건조를 통하여 제거한다. 이렇게 제조한 건조 감광층(도 2의 (4))의 두께는 유리하게는 3 내지 30 ㎛, 바람직하게는 5 내지 15 ㎛이다.
공정(B)에서는 도포된 적층이 적합하게 마스킹되어 공지된 방법에 따라 노광되며, 그에 의해 제거될 영역의 레지스트 조성물은 경화된다.
경우에 따라 적합하게는 공정(B)에서 레지스트 조성물중의 중합체를 완전히 가교시키기 위해 열적 후경화를 실시할 수 있다.
가교되지 않은 중합체는 용액, 바람직하게는 물 또는 수성 알칼리 용액을 사용하여 공지 방법에 따라 처리될 수 있다(도 2).
현상을 통하여 광중합체가 제거된 상기 영역에서 상기 공정(C)에서 공지된 방법을 이용하여 금속 레지스트(도 3의 (5))를 전기도금에 의해 도포한다.
바람직한 금속 레지스트는 아연, 니켈, 납, 은, 금 또는 이들 금속의 합금이다. 특히 아연이 바람직하다.
상기 플레이트상의 잔류하는 가교된 포토레지스트 물질은 공정 (D)에서 적합 한 용액(스트리퍼 용액)을 사용하여, 바람직하게는 수성 가성소다 또는 가성 칼륨 용액을 사용한 처리를 통하여 경우에 따라 승온에서 제거된다.
구리 에칭액, 예컨대 Cu(NH3)4, KMnO4 또는 (NH4)2S 2O8과 같은 용액을 사용하여 적층을 처리하는 것이 적합하며, 벗겨진 구리 상면은 완전히 제거되게된다(도 4).
마지막 공정에서 보호된 구리 인쇄 랜드 패턴 및 관통 도금은 금속 레지스트로부터 유리된다. 이것은 레지스트의 금속 뿐만 아니라 구리도 부식되고 분해되는 적합한 스트리퍼 용액을 사용한 처리를 통한 공지 방법에 따라 실시한다 (도 5). 적합한 스트리퍼 용액은 일반적으로 희석 산, 예컨대 염산 또는 테트라플루오르산을 포함한다.
유리하게는, 금속 레지스트는 또한 구리 위에 그대로 둘 수 있다. 아연을 금속 레지스트로 사용하면 구리 표면을 금속으로 씌워 피복하도록 가열공정을 실시한다.
이런 방식에 의해 관통 도금을 갖는 2층 인쇄회로판은 애뉼라 링을 전혀 포함하지 않거나 아주 적은 애뉼라 링을 갖는 것으로 인식될 수 있다.
도 1은 본 발명의 인쇄회로판의 제조방법에 따른 공정(A)를 도시.
도 2는 본 발명의 인쇄회로판의 제조방법에 따른 공정(B)를 도시.
도 3은 본 발명의 인쇄회로판의 제조방법에 따른 공정(C)를 도시.
도 4는 본 발명의 인쇄회로판의 제조방법에 따른 공정(E)를 도시.
도 5는 본 발명의 인쇄회로판의 제조방법에 따른 공정(F)를 도시.
*도면의 주요부분의 부호의 설명
1...절연기판 2...구리 호일
3...관통도금 4...건조 감광층
5...금속 레지스트
실시예 1
0.25 mm의 관통 도금을 갖는 0.3 mm 두께의 구조화되지 않은 내층을 롤 코터와 ProbimageR 1020(네가티브-레지스트, 시바 스폐셜티 케미컬즈 제품)을 이용하여 코팅하였다. 이 코팅을 80℃의 공기 오븐에서 적당히 5분간 건조시켰다. 이렇게하여 레지스트의 층 두께는 11 mm에 달하였다. 생길 인쇄상을 포지티브 상으로 갖는 포토마스크를 통하여 양면을 노광시켰다. 이 포토마스크는 0.3 mm 직경의 지점에서 0.25 mm 직경을 갖는 관통 도금을 박피한다. 노광 에너지는 150 mJ/cm2이었다. 가교되지 않은 코팅은 1% 탄산나트륨 용액을 사용하여 2 바아, 35℃에서 40초 동안의 분무 현상에 의해 용해제거한 후, 탈이온수로 세척하고 열풍건조시켜 플레이트를 아연 도금조에 침지시켰다. 산성 아연 도금조에서, 양극의 약 8 mm 두께의 층이 현상된 위치에서 형성된다. 다음 공정에서는 광가교된 ProbimageR 1020을 3% 가성 칼륨 용액을 사용하여 60℃, 3바아의 분무압력에서 처리하여 플레이트로부터 제거하 였다. 벗겨진 구리 표면은 암모니아 칼륨성 염화구리(II) 용액을 사용하여 제거하였다. 이 플레이트를 탈이온수로 세척하고 마지막 공정에서 아연을 산성의 스트리퍼 용액으로 제거하였다. 잔류 링이 0.025 mm의 링 크기를 갖는 관통 도금을 갖는 내층을 수득하였다. 상기 관통도금은 부식(에칭)의 징후를 전혀 나타내지 않는다.

Claims (3)

  1. 하기 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 관통도금을 갖는 에칭된 인쇄회로판의 제조방법:
    (A) 관통도금된 구리 적층의 양면을 액상의 네가티브 갈바노-레지스트로 코팅하는 공정;
    (B) 관통도금을 마스크로 덮고 이어 현상시키는 사진노출 공정에 의해 상기 레지스트 코팅을 구조화하는 공정;
    (C) 전기도금에 의해 금속 레지스트를 도포하는 공정;
    (D) 적층상에 잔류하는 가교된 네가티브 포토레지스트를 제거하는 공정;
    (E) 노출된 구리를 에칭액으로 제거하는 공정; 및
    (F) 상기 금속 레지스트를 스트리퍼 용액으로 제거하는 공정.
  2. 제1항에 있어서, 공정(A)에서 구리 적층이 롤 코팅 또는 실크스크린을 이용하여 코팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 공정(C)에서 금속 레지스트로서 아연, 니켈, 납, 은, 금 또는 이들 금속의 합금이 이용되는 방법.
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