KR101352819B1 - 프린트 기판의 제조 방법 및 이것을 이용한 프린트 기판 - Google Patents

프린트 기판의 제조 방법 및 이것을 이용한 프린트 기판 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 프린트 기판은, 지지판상에 금속층을 형성하고, 금속층상에 마스크층을 형성하고, 마스크층 높이까지 도금된 병부(7), 및 마스크층 높이보다 높게 솟아오르게 도금되어, 일부가 마스크층의 표면으로 빠져나온 아우트 그로스(8a)를 갖는 산부(8)를 포함하는 패턴 도금(6)을 형성하고, 지지판, 얇은 구리층 및 패턴 도금(6)의 삼자로 이루어진 도전 회로판에 상기 절연기재(10)를 적층하여 패턴 도금(6)이 상기 절연기재(10)에 매설된 기판 중간체를 형성하고, 상기 지지판 및 상기 금속층을 제거하고, 상기 도전 패턴의 상기 병부(7)가 제거될 때까지 기계적으로 연마하여, 상기 노출면 상에서의 상기 도전 패턴의 선폭을 증대시킨다.

Description

프린트 기판의 제조 방법 및 이것을 이용한 프린트 기판{PRINTED SUBSTRATE MANUFACTURING METHOD AND PRINTED SUBSTRATE EMPLOYING SAME}
본 발명은, 전사법을 이용한 프린트 기판의 제조 방법 및 이것을 이용한 프린트 기판에 관한 것이다.
레지스트에서 패턴이 될 부분을 미리 노출시켜 두고, 이 부분을 도금할 경우, 도금 높이가 레지스트 높이보다 높아지면, 레지스트 위에 도금이 퍼진다. 이와 같이, 미리 레지스트에서 설정된 패턴의 폭을 초과하여 레지스트 위로 솟아 오른 도금 부분을 아우트 그로스(outgrowth)라고 한다. 이러한 아우트 그로스는 특허 문헌 1에 개시되어 있다.
한편, 기판 표면을 평활하게 하기 위해, 패턴을 절연기재에 매립하여 기판을형성하는 전사법이 공지되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 2 참조). 이 전사법은, 도 금으로 형성된 패턴과 절연 수지를 압착시키는 공정을 포함한 것이다.
그러나, 상기 아우트 그로스가 발생하는 기판 중간체와 절연 수지를 압착시켜 전사법으로 기판을 형성할 경우, 패턴으로서의 도금의 단면 형상이 복잡하기 때문에, 전기 특성의 예측이 어려워져 취급성이 나빠진다. 아우트 그로스를 발생시키지 않기 위해서는, 레지스트를 높게 만들면 되지만, 두꺼운 구리(厚銅) 도금을 실시하는 경우, 그 높이의 레지스트를 형성하기 어려운 경우가 있다.
(특허 문헌 1) 일본특허공개공보 1993－217755호 (특허 문헌 2) 일본특허공개공보 1993－37157호
본 발명은, 아우트 그로스가 발생해도 전기적인 특성을 안정화시킬 수 있고, 기판 표면의 평탄화를 향상시킬 수 있는 한편, 두꺼운 구리의 패턴을 형성할 경우에도 이것에 맞는 높이의 레지스트가 불필요한 프린트 기판의 제조 방법 및 이것을 이용한 프린트 기판을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는, 지지판상에 금속층을 형성하고, 상기 금속층상에 레지스트층을 형성하고, 도전 패턴이 되어야 할 홈을 노출 영역으로 하여 상기 노출 영역의 상기 레지스트층이 제거된 마스크층을 형성하고, 상기 노출 영역에 도금 처리를 실시하여 패턴 도금을 형성할 때, 상기 홈의 횡단면에서 봤을 때 상기 마스크층 높이까지 도금된 병부(柄部), 및 상기 마스크층 높이보다 높게 솟아오르게 도금되어, 일부가 상기 마스크층의 표면으로 빠져나온 아우트 그로스를 갖는 산부(傘部)를 포함하는 패턴 도금을 형성하고, 상기 지지판, 상기 금속층 및 상기 패턴 도금의 삼자로 이루어진 도전 회로판에 상기 절연기재를 적층하여 상기 패턴 도금이 상기 절연기재에 매설(埋設)된 기판 중간체를 형성하고, 상기 기판 중간체에서 상기 지지판 및 상기 금속층을 제거하여 상기 도전 패턴 및 상기 절연기재가 노출될 노출면을 형성하고, 상기 노출면을 상기 패턴 도금의 상기 병부가 제거될 때까지 기계적으로 연마하여 상기 노출면 상에서의 상기 도전 패턴의 선폭을 상기 홈폭보다 증대시키는 것을 특징으로 하는 프린트 기판의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서는, 제 1항의 발명에 있어서, 상기 마스크층이 상기 도금 처리후에 제거되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는, 제 1항의 발명에 있어서, 상기 마스크층이 상기 적층시에 상기 도전 회로판의 일부로 그대로 남아 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는, 제 1항의 프린트 기판의 제조 방법으로 제조된 프린트 기판을 제공한다.
본 발명에 의하면, 병부를 제거하는 동시에 아우트 그로스가 노출될 위치까지 패턴 노출면을 기계적으로 연마하여 평탄화시키기 때문에, 이 후 공정의 솔더 레지스트에서의 피복성이 향상되고, 부품 실장도 안정적으로 실행할 수 있다. 또한, 아우트 그로스가 발생해도, 기계적인 연마에 의해 패턴 도금의 단면 형상이 복잡해지지는 않기 때문에, 전기적인 특성이 안정된다. 게다가, 두꺼운 구리의 패턴 도금을 형성할 경우에도, 이것에 맞춘 높이의 레지스트층(마스크층)이 불필요해져, 두꺼운 구리의 높이를 자유롭게 설정할 수 있다.
본 발명에 의하면, 아우트 그로스와 금속층 사이에 낀 부분의 마스크층에는 일반적으로 박리액이 닿기 어렵기 때문에, 마스크층이 일부 남아 있는 경우에도, 이 남아있는 마스크층을 기계적인 연마로 확실히 제거할 수 있다. 따라서, 일부 남아있는 마스크층이 적층후에 떨어져 나가 이른바 보이드(수지의 결손)가 되는 현상을 확실하게 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 마스크층이 이른바 영구 레지스트인 경우에도, 이 마스크층은 병부와 함께 기계적인 연마로 확실하게 제거된다. 따라서, 마스크층과 도금 사이에 박리가 발생하여 품질에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 효과를 갖는 프린트 기판을 구현할 수 있다.
도 1 내지 도 8은 본 발명에 의한 프린트 기판의 제조 방법을 순서대로 나타낸 개략도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 지지판(1)상에 금속층(2)을 형성하고, 그 위에 레지스트층(3)을 형성한다. 지지판(1)은, 전사기재로서의 도전성이 있는 SUS판 등으로 형성되어 있다. 금속층(2)은 기초가 되는 도금으로, 예를 들어, 지지판(1)에 대하여 전해 구리 도금을 12㎛ 실시한 것이다. 레지스트층(3)은, 드라이 필름 등으로 형성되어 있다. 그리고, 도 2에 나타낸 바와 같이, 노광 현상 장치(미도시) 등을 이용하여 소정 위치의 레지스트층(3)을 제거하고 마스크층(4)을 형성한다. 레지스트층(3)의 제거는, 도전 패턴이 되어야 할 부분(홈)을 노출 영역(5)으로 하여, 이 노출 영역(5)에서의 금속층(2)의 표면이 노출되도록 실행된다. 따라서, 금속층(2)의 표면에는, 마스크층(4)과 노출 영역(5)이 형성되어 있다.
다음으로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 노출 영역(5)에 도금 처리가 실시된다. 즉, 노출 영역(5)에는 패턴 도금(6)이 배치된다. 패턴 도금(6)은 상술한 홈의 횡단면에서 봤을 때, 병부(7)와 산부(8)를 갖고 있다. 병부(7)는, 마스크층(4)의 높이까지 도금된 부분이다. 산부(8)는, 마스크층(4)의 높이를 초과하여 도금된 부분이다. 패턴 도금(6)이 이처럼 마스크층(4) 보다 높게 형성되므로, 산부(8)는 마스크층(4)의 표면에까지 퍼져 있다. 이 마스크층(4)의 표면 위로 솟아오른 부분이 아우트 그로스(8a)이다. 따라서, 아우트 그로스(8a)는 산부(8)의 일부를 형성하고 있다. 그리고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 마스크층(4)을 박리액 등으로 제거한다. 이것에 의해, 도전 회로판(9)이 형성된다. 즉, 도전 회로판(9)은, 지지판(1), 금속층(2), 및 패턴 도금(6)으로 형성되어 있다. 다만, 후술하는 바와 같이, 마스크층(3)으로서 영구 레지스트를 이용할 경우에는, 마스크층(3)도 도전 회로판(9)을 형성하는 하나의 요소가 된다.
다음으로, 도 5에 나타낸 바와 같이, 도전 회로판(9)과 절연기재(10)를 준비하고, 도 6에 나타낸 바와 같이, 이들을 압접시킨다. 도면에서는, 기판 양면에 패턴이 형성된 양면판을 작성하는 경우를 예로 들어 설명하고 있다. 즉, 프리프레그 등의 절연기재(10)를 사이에 두고, 이 절연기재(10)의 양측에 도전 회로판(9)을 배치하고 있다. 이 때, 도전 회로판(9)의 도금 처리면, 즉 패턴 도금(6)이 형성된 쪽의 면을 절연기재(10)쪽으로 향하게 한다. 그리고, 이들(9, 10)을 압접시킴으로써, 도 6에 나타낸 바와 같이 도전 회로판(9)과 절연기재(10)가 적층되어 기판 중간체(13)가 형성된다. 적층시, 절연기재(10)는 패턴 도금(6)들의 사이, 및 아우트 그로스(8a)와 금속층(2) 사이에 삽입된다. 따라서, 패턴 도금(6)은 절연기재(10)에 매설된다. 그리고 기판의 한쪽 면에 패턴이 형성된 단면판의 경우, 절연기재(10)의 한쪽에만 도전 회로판(9)을 배치하여 적층한다. 이렇게 하여 형성된 양면판 및 단면판은, 다층판의 중간층 및 최외층으로서도 이용 가능한 것은 말할 것도 없다.
그리고, 도 7에 나타낸 바와 같이, 기판 중간체(13)에서 지지판(1) 및 금속층(2)을 제거한다. 이것에 의해, 도전 패턴(11) 및 절연기재(10)가 노출되어, 노출면(14)이 형성된다. 도전 패턴(11)은, 병부(7)의 노출면이다. 그리고, 도 8에 나타낸 바와 같이, 노출면(14)(도면에서는 양면)을 기계적으로 연마하여 평탄화시킨다. 이것에 의해, 이 후 공정의 솔더 레지스트에서의 피복성이 향상되고, 부품 실장도 안정적으로 실행할 수 있다. 또한, 물리 연마(기계적 연마)는, 병부(7)를 모두 제거하도록, 아우트 그로스(8a)가 노출될 위치까지 실행된다. 이것에 의해, 도전 패턴(11)의 선폭은, 아우트 그로스(8a)를 노출시키기 위해 증대된다. 따라서, 아우트 그로스(8a)가 발생해도, 기계적 연마에 의해 패턴 도금(6)의 단면 형상이 복잡해 지지는 않기 때문에, 제조된 프린트 기판(12)의 전기적인 특성이 안정된다. 이처럼, 본 발명에서는 아우트 그로스(8a)를 일부러 설치하기 때문에, 두꺼운 구리의 패턴 도금(6)을 형성하는 경우에도 이것에 맞춘 높이의 레지스트층(3)(마스크층(4))이 불필요해져, 두꺼운 구리의 높이를 자유롭게 설정할 수 있다.
기계적인 연마로는, 부직포계 버프 롤을 이용한 습식 연마, 세라믹 버프 롤을 이용한 습식 연마, 연마 벨트를 이용한 습식 연마(이른바 벨트 샌더) 등을 적용할 수 있다.
또한, 상술한 예에서는, 마스크층(4)이 도금 처리후에 제거되는 것을 나타내고 있다. 아우트 그로스(8a)와 금속층(2) 사이에 낀 부분의 마스크층(4)은, 일반적으로 박리액이 닿기 어렵다. 이 때문에, 상기 부분에 마스크층(4)이 일부 남아 있는 경우가 있지만, 상술한 기계적 연마에 의해, 이 남아 있는 마스크층(4)을 확실하게 제거할 수 있다. 따라서, 일부 남아 있는 마스크층(4)이 적층후에 떨어져 나가, 이른바 보이드(수지의 결손)가 되는 현상을 확실하게 방지할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 마스크층(4)으로서 영구 레지스트를 이용하여 절연기재(10)와의 적층시에 도전 회로판(9)의 일부로 그대로 남아 있을 수 있다. 이러한 경우에도 남아 있는 마스크층(4)은 병부(7)와 함께 기계적 연마로 확실하게 제거된다. 따라서, 마스크층(4)과 패턴 도금(6) 사이에 박리가 생겨 품질에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.
1 : 지지판 2 : 금속층
3 : 레지스트층 4 : 마스크층
5 : 노출 영역 6 : 패턴 도금
7 : 병부 8 : 산부
8a : 아우트 그로스 9 : 도전 회로판
10 : 절연기재 11 : 패턴
12 : 프린트 기판 13 : 기판 중간체
14 : 노출면

Claims (4)

  1. 지지판상에 금속층을 형성하고,
    상기 금속층상에 레지스트층을 형성하고,
    도전 패턴이 되어야 할 홈을 노출 영역으로 하여 상기 노출 영역의 상기 레지스트층이 제거된 마스크층을 형성하고,
    상기 노출 영역에 도금 처리를 실시하여 패턴 도금을 형성할 때, 상기 홈의 횡단면에서 봤을 때 상기 마스크층 높이까지 도금된 병부(柄部), 및 상기 마스크층 높이보다 높게 솟아오르게 도금되어, 일부가 상기 마스크층의 표면으로 빠져나온 아우트 그로스(Outgrowth)를 갖는 산부(傘部)를 포함하는 패턴 도금을 형성하고,
    상기 지지판, 상기 금속층 및 상기 패턴 도금의 삼자로 이루어진 도전 회로판에 상기 절연기재를 적층하여 상기 패턴 도금이 상기 절연기재에 매설(埋設)된 기판 중간체를 형성하고,
    상기 기판 중간체에서 상기 지지판 및 상기 금속층을 제거하여 상기 도전 패턴 및 상기 절연기재가 노출될 노출면을 형성하고,
    상기 노출면을 상기 패턴 도금의 상기 병부가 제거될 때까지 기계적으로 연마하여 상기 노출면 상에서의 상기 도전 패턴의 선폭을 상기 홈폭보다 증대시키는 것을 특징으로 하는 프린트 기판의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마스크층이 상기 도금 처리 후에 제거되는 것을 특징으로 하는 프린트 기판의 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 마스크층은 상기 절연기재를 적층시 도전 회로판의 일부로 그대로 남아있으며, 상기 병부가 제거될 때 기계적 연마에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 프린트 기판의 제조 방법.
  4. 삭제
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