KR20110047795A - 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법이 개시된다. 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법에 있어서, 표면에 제1 회로가 형성된 제1 캐리어를 준비하는 단계; 상기 제1 회로가 매립되도록 절연층의 일면에 상기 제1 캐리어를 압착하는 단계; 상기 범프가 형성되는 자리에 대응하여 상기 제1 캐리어에 에칭레지스트를 적층하는 단계; 및 상기 제1 캐리어를 에칭하여 상기 범프를 형성하는 단계를 포함하는 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법은, 하나의 인쇄회로기판에서 범프의 단부와 이웃된 범프의 단부 간의 높이차이를 줄일 수 있어 전자 부품과 인쇄회로기판의 접속이 원활이 이루어질 수 있다.

인쇄회로기판, 범프

Description

범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법{Method of manufacturing printed circuit board having bump}

본 발명은 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다.

전자 산업이 발전함에 따라 반도체 집적회로(IC)의 집적도가 급격히 증가하게 되었다. 그 대표적인 예로서, 이동통신 분야의 휴대용 단말기는 초기에는 음성 통화, 단문 메시지 전송 등의 서비스에 한정되었으나, 최근에는 게임, 데이터 전송, 디지털 카메라, 음악 / 동영상 파일 재생 등 기본적인 통신기능으로부터 멀티미디어 서비스 영역으로 점차 확대되고 있다. 한편, 이동통신의 기능을 수행하는 휴대용 단말기의 휴대성을 고려할 때 단말기의 소형, 경량화는 필수적으로 요구된다.

반도체 직접회로의 패키징을 위해 인쇄회로기판의 윗면에는 반도체 소자 등 전자 부품의 전극을 접속하기 위한 접합 패드 및 접합 패드의 중심부를 노출시키는 수지층이 피착 형성되어 있으며 솔더레지스트로부터 노출된 접합 패드 위에는 전자 부품과 접합 패드를 접합하기 위한 범프가 형성된다.

전자 부품을 각각의 전극에 대응되는 범프와 접속되도록 인쇄회로기판 상부에 탑재하고 이것을 전기 오븐 등으로 가열하여 범프를 용융시켜 범프와 전자 부품의 범프 및 전극을 접합시킴으로써 전자 부품을 기판 위에 실장한다.

이러한 범프의 형성 방법으로는 일 예로, 먼저 접합 패드 위에 플럭스 및 솔더분말로 이루어진 솔더페이스트를 스크린 인쇄법으로 인쇄 도포한 후 전기 오븐 등으로 가열하여 솔더페이스트 중의 솔더 분말을 용융시켜 접합 패드 위에 범프를 형성한다.

그러나 일반적인 범프의 형성은 기판 내에 고르지 않게 분포되는 온도 등의 영향으로 각각의 범프가 형성되는 속도가 달라 범프 간의 높이차가 발생하게 된다. 따라서, 하나의 인쇄회로기판 내에는 다수의 범프는 그 크기가 각기 달리 형성되어, 이웃된 범프에 비해 상대적으로 높이가 낮은 범프는 전자 부품에 접속되지 않을 우려가 있다.

본 발명은 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법에 있어서, 표면 에 제1 회로가 형성된 제1 캐리어를 준비하는 단계; 상기 제1 회로가 매립되도록 절연층의 일면에 상기 제1 캐리어를 압착하는 단계; 상기 범프가 형성되는 자리에 대응하여 상기 제1 캐리어에 에칭레지스트를 적층하는 단계; 및 상기 제1 캐리어를 에칭하여 상기 범프를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법이 제공된다.

여기서, 상기 제1 캐리어를 준비하는 단계는, 상기 제1 캐리어에 무전해도금을 하여 제1 시드층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 시드층에 전해도금을 하여 상기 제1 회로를 형성하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 제1 캐리어를 준비하는 단계 이후, 표면에 제2 회로가 형성된 제2 캐리어를 준비하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 회로가 매립되도록 상기 절연층의 타면에 상기 제2 캐리어를 상기 제1 캐리어와 동시에 압착하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 범프를 형성하는 단계는, 상기 제2 캐리어를 전부 에칭하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 범프를 형성하는 단계이후, 상기 제1 회로와 상기 제2 회로가 전기적으로 연결되도록 상기 절연층에 비아를 형성하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 인쇄회로기판에서 범프의 단부와 이웃된 범프의 단부 간의 높이차이를 줄일 수 있어, 다수의 범프 중에 이웃된 범프에 비해 상대적으로 낮은 범프의 발생을 줄일 수 있으므로, 전자 부품과 인쇄회로기판의 접속이 원활이 이루어질 수 있다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 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 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법 을 나타낸 순서도이고, 도 2 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법을 나타낸 단면도이다.

본 실시예에 따르면, 먼저, 표면에 제1 회로(115)가 형성된 제1 캐리어(110)를 준비한다(S110). 이를 위해, 제1 캐리어(110)에 무전해도금을 하여 제1 시드층(113)을 형성하고(S111), 제1 시드층(113)에 전해도금을 하여 제1 회로(115)를 형성할 수 있다(S113). 그리고 다층 회로를 형성하기 위해, 표면에 제2 회로(125)가 형성된 제2 캐리어(120)를 준비할 수 있다(S120). 여기서 제2 캐리어(120)는 제2 캐리어(120)에 제2 시드층(123)을 무전해도금하며 제2 시드층(123)에 제2 회로(125)를 전해도금으로 형성시킬 수 있다.

캐리어(110,120)는 금속층으로 일 예로 동박층일 수 있다. 일반적인 캐리어는 인쇄회로기판이 제조되는 공정 중에서 회로 등을 이동시키기 위해 구비되는 구성으로 사용된다. 그러나 일반적인 캐리어와 달리, 본 발명의 실시예에 따른 제1 캐리어(110)는 제1 회로(115)를 절연층(130)으로 이동시킬 뿐만 아니라, 하기에 서 술되는 제조단계를 거쳐 범프(110')로 형성된다. 본 발명의 실시예에 따른 제1 캐리어(110)는 범프(110')로 이용되어 일반적인 범프를 제조하기 위해 별도로 요구되는 솔더페이스트 또는 금속을 이용하지 않아도 되므로 비용이 절감될 수 있다.

이러한 일련의 과정을 통해 도 2에 도시된 바와 같이, 회로(115,125)가 형성된 캐리어(110,120)가 마련되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 회로(115)가 매립되도록 절연층(130)의 일면에 제1 캐리어(110)를 압착하고(S130), 제2 회로(125)가 매립되도록 절연층(130)의 타면에 제2 캐리어(120)를 제1 캐리어(110)와 동시에 압착한다(S140). 일 예로, 제2 캐리어(120)의 상부에 반경화 상태의 프리플레그와 같은 절연층(130)을 적층하고, 절연층(130)의 상부에 제1 캐리어(110)를 적층하여 압착하며, 절연층(130)은 경화상태가 된다.

다음으로, 범프(110')가 형성되는 자리에 대응하여 제1 캐리어(110)에 에칭레지스트(140)를 적층한다(S150). 이를 위해, 제1 캐리어(110)에 드라이필름과 같은 감광성필름을 부착하여, 노광 및 형상 공정을 거쳐 에칭레지스트(140)를 제1 캐리어(110)에 형성한다.

다음으로, 제1 캐리어(110)를 에칭하여 범프(110')를 형성한다(S160). 제1 캐리어(110)를 에칭할 때, 제2 캐리어(120)를 전부 에칭한다(S170). 일 예로, 제1 캐리어(110) 및 제2 캐리어(120)는 동박층이고, 제1 시드층(113)과 제2 시드층(123)은 니켈일 수 있다. 따라서, 성분이 다른 캐리어(110,120)와 시드층(113,123)은 각기 다른 부식액을 사용하여 에칭할 수 있다. 이에 따라, 캐리 어(110,120)가 에칭될 때는, 시드층(113,123)이 식각 방지층으로서 회로(115,125)의 에칭을 방지하는 베리어가 될 수 있다. 이로써, 도 5에 도시된 바와 같이, 절연층(130)의 상부에 범프(110')가 형성된다.

다음으로, 범프(110')에 남은 에칭레지스트(140)를 제거하면(S180) 도 6에 도시된 바와 같고, 제1 회로(115)와 제2 회로(125)가 전기적으로 연결되도록 절연층(130)에 레이저 가공 등을 하여 비아홀(150)을 형성 하면(S190) 도 7에 도시된 바와 같다.

비아홀(150)이 형성되면, 비아홀(150)부분만 도금되거나 금속물질로 채워지도록 비아홀(150) 부분을 제외하고 드라이 필름(161,163)과 같은 감광성필름을 라미네이트할 수 있다. 일 예로 비아홀(150)에 대응하여 홀이 형성된 드라이 필름(161,163)을 시드층(113,123)에 라미네이트하면 도 8과 같이 형성된다. 드라이 필름(161,163)은 도금형성을 방지하는 역할을 하여, 도 9에 도시된 바와 같이, 비아홀(150)에만 식별부호 150'와 같이 도금이 형성되며 이는 전기적으로 연결되는 비아(150')가 되고, 시드층(113,123)과 범프(110’)에는 도금이 형성되지 않는다.

다음으로 드라이 필름(161,163)을 제거하고, 시드층(113,123)을 에칭할 수 있으며, 일 예로 니켈성분을 포함한 시드층(113,123)은 가수질산염산이 혼합된 부식액을 사용하여 회로(115,125)와 범프(110’)의 손상 없이 이루어질 수 있다. 시드층(113,123)의 에칭은 플래시에칭(Flash etching) 기법을 적용하여 이루어 질 수 있다.

다음으로, 솔더레지스트(170)를 절연층(130)의 상하에 적층한다. 솔더레지스 트(170)는 절연층(130) 및 회로(115,125)의 외측에 접속부위인 범프(110')를 제외하고 피막을 형성하여 이를 보호한다.

이러한 제조방법에 의한 범프가 구비된 인쇄회로기판(100)은, 일정한 두께의 제1 캐리어(110)를 이용하여 범프(110')를 형성하므로 다수의 범프(110')들은 동일한 높이를 형성하게 된다. 따라서, 마더보드 또는 전자부품에 실장될 때, 마더보드 또는 전자부품과 맞닿지 않는 범프(110')의 발생 없이 인쇄회로기판의 접속이 원활히 형성될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법 을 나타낸 순서도.

도 2 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법을 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110: 제1 캐리어 110’: 범프

113: 제1 시드층 115: 제1 회로

120: 제2 캐리어 125: 제2 회로

130: 절연층 140: 에칭레지스트

150: 비아홀

Claims (5)

1. 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법에 있어서,

   표면에 제1 회로가 형성된 제1 캐리어를 준비하는 단계;

   상기 제1 회로가 매립되도록 절연층의 일면에 상기 제1 캐리어를 압착하는 단계;

   상기 범프가 형성되는 자리에 대응하여 상기 제1 캐리어에 에칭레지스트를 적층하는 단계; 및

   상기 제1 캐리어를 에칭하여 상기 범프를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 캐리어를 준비하는 단계는,

   상기 제1 캐리어에 무전해도금을 하여 제1 시드층을 형성하는 단계; 및

   상기 제1 시드층에 전해도금을 하여 상기 제1 회로를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1 캐리어를 준비하는 단계 이후,

   표면에 제2 회로가 형성된 제2 캐리어를 준비하는 단계를 더 포함하고,

   상기 제2 회로가 매립되도록 상기 절연층의 타면에 상기 제2 캐리어를 상기 제1 캐리어와 동시에 압착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 범프를 형성하는 단계는,

   상기 제2 캐리어를 전부 에칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법.
5. 제3항에 있어서,

   상기 범프를 형성하는 단계이후,

   상기 제1 회로와 상기 제2 회로가 전기적으로 연결되도록 상기 절연층에 비아를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 범프가 구비된 인쇄회로기판의 제조방법.

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