KR20140032674A - 리지드 플렉시블 기판 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리지드 플렉시블 기판의 제조방법에 관한 것으로서, (a) 내층 회로부가 형성되고 리지드부와 플렉시블부로 구획된 FCCL기판의 플렉시블부에 발포 테이프를 부착하는 단계; (b) 상기 FCCL기판의 외측에 일반형 PPG를 이용해 CCL기판이 적층되는 단계; (c) 상기 CCL기판 외측에 일반형 PPG를 이용해 복수의 회로층이 적층되는 단계; (d) 상기 (a)단계의 발포 테이프가 부착된 플렉시블부를 캐비티 가공하는 단계; (e) 상기 캐비티 가공된 발포 테이프 외층을 제거하는 단계; 및 (f) 상기 발포 테이프를 고온 가열하여 발포시킨 후 제거하는 단계;를 포함한다.

Description

리지드 플렉시블 기판 제조방법{Manufacturing method of rigid flexible printed circuit board}

리지드 플렉시블 기판 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 FCCL기판의 플렉시블부에 발포 테이프를 부착한 후, 그 외측에 복수의 다층 기판이 적층되도록 함으로써, 기존공법에서 사용되던 고가의 FCCL기판 중 일부를 CCL기판으로 대체할 수 있고, 고가의 부동형 PPG를 사용하지 않고 일반형 PPG만으로 적층작업이 가능하기 때문에 공정수 및 원자재비 절감이 가능한 리지드 플렉시블 기판 제조방법에 관한 것이다.

최근, 반도체 소자의 집적도가 점점 높아짐에 따라, 반도체소자와 외부회로를 접속하기 위한 반도체소자에 배설되는 접속단자(pad)의 수는 증대하고 배설밀도 또한 높아지고 있는 추세이다. 예컨대, 실리콘 등으로 이루어진 반도체소자의 최소 가공 치수가 약 0.2㎛정도일 때, 10mm 정도의 반도체소자에 약 1000개의 접속단자를 배설할 필요가 생기고 있다.

또한, 이와 같은 반도체소자가 탑재되는 반도체 패키지 등의 반도체 장치에 있어서는, 실장 밀도의 향상 등을 위해 소형화, 박형화(薄型化)가 요구되고 있으며, 특히, 노트형 PC(personal computer), PDA, 휴대전화 등의 휴대형 정보기기 등에 대응하기 위해서는 반도체 패키지의 소형화, 박형화가 큰 과제이다.

반도체소자를 패키지화하기 위해서는 반도체소자를 배선기판상에 탑재함과 더불어 반도체소자의 접속단자와 배선기판상의 접속단자를 접속할 필요가 있다. 그렇지만, 약 10mm 정도의 반도체소자의 주위에 1000개 정도의 접속단자를 배설하는 경우, 그 배설 피치(pitch)는 약 40㎛정도로 대단히 미세한 것으로 된다. 이와 같은 미세한 피치로 배설된 접속단자를 배선기판에 배설된 접속단자와 접속하기 위해서 배선기판상의 배선형성이나 접속할 때의 위치정합에 매우 높은 정밀도가 요구되므로 종래의 와이어 본딩(wire bonding) 기술이나 TAB(Tape Automated Bonding) 기술로는 대응하는 것이 매우 곤란하다는 문제가 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위한 수단으로서, 리지드 기판과 플렉시블 기판을 구조적으로 결합하여 별도의 커넥터의 사용 없이 리지드 영역과 플렉시블 영역이 상호 연결된 구조를 갖는 리지드 플렉시블 기판(Rigidflexible Printed Circuit Board)의 사용이 점점 더 증가하고 있으며, 특히 리지드 플렉시블 기판은 모바일 기기의 고기능화에 따른 전자부품의 고집적화와 파인 피치의 요구에 대응하여 커넥터 사용에 의한 불필요한 공간을 제거함으로써 고집적화를 요구하는 핸드폰 등의 소형 단말기에 주로 사용되고 있다.

종래기술의 다층 리지드 플렉시블 기판 제조공정에 대해 살펴보면, FCCL(연성동박적층필름)에 회로를 형성한 복수의 연성회로기판이 구비되고, 상기 복수의 연성회로기판들은 부동형 PPG(프리프레그)를 이용해 접합된다.

이때, 부동형(no flow) PPG를 이용함으로써 연성회로기판 중앙의 플렉시블 영역을 비워둔 상태로 접합할 수 있고, 접합된 복수의 연성회로기판 외측에 부동형 PPG를 이용해 외측 회로층이 더 적층된다.

이후, 플렉시블 영역을 오픈시키기 위해 레이저를 이용해 캐비티 가공을 수행한 후, 중앙 플렉시블 영역만을 남기고 리지드부를 제거함으로써 다층 리지드 플렉시블 기판을 제조하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래기술은 복수의 회로기판을 모두 고가의 FCCL을 이용해 형성하고, 이들 FCCL 회로기판을 적층시 중앙부에 플렉시블 영역을 비워두기 위해 부동형 PPG를 이용하게 되는데, 이들 FCCL과 부동형 PPG는 모두의 고가의 재료들이기 때문에 이들 재료의 사용 비중이 높은 종래기술은 제품단가가 상승하는 문제가 있었다.

또한, 종래기술에서는 플렉시블 영역을 비워둔 상태로 복수의 회로층을 적층하는 것으로서, 노출된 상태의 플렉시블 영역에 이물질이 쉽게 침투하여 불량을 유발하게 되는 문제가 있었다.

또한, 종래기술은 부정형 PPG를 사용함으로써, 캐비티 가공 후의 공정에서 리지드부 제거시 부정형 PPG 제거를 위한 타발공정을 수행해야 하는 문제가 있었다.

미국공개특허 제2010-165657호

종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 FCCL기판의 플렉시블부에 발포 테이프를 부착한 후, 그 외측에 복수의 다층 기판이 적층되도록 함으로써, 기존공법에서 사용되던 고가의 FCCL기판 중 일부를 CCL기판으로 대체할 수 있고, 고가의 부동형 PPG를 사용하지 않고 일반형 PPG만으로 적층작업이 가능하기 때문에 공정수 및 원자재비 절감이 가능한 리지드 플렉시블 기판 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 FCCL기판의 회로 형성 후에 플렉시블부를 곧바로 발포테이프를 이용해 부착함으로써, 후공정 진행시 발생될 수 있는 이물불량을 줄일 수 있도록 하는 리지드 플렉시블 기판 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, (a) 내층 회로부가 형성되고 리지드부와 플렉시블부로 구획된 FCCL기판의 플렉시블부에 발포 테이프를 부착하는 단계; (b) 상기 FCCL기판의 외측에 일반형 PPG를 이용해 CCL기판이 적층되는 단계; (c) 상기 CCL기판 외측에 일반형 PPG를 이용해 복수의 회로층이 적층되는 단계; (d) 상기 (a)단계의 발포 테이프가 부착된 플렉시블부를 캐비티 가공하는 단계; (e) 상기 캐비티 가공된 발포 테이프 외층을 제거하는 단계; 및 (f) 상기 발포 테이프를 고온 가열하여 발포시킨 후 제거하는 단계;를 포함하는 리지드 플렉시블 기판의 제조방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 발포 테이프는 발포 접착제층 및 동박층으로 이루어는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (b)단계는 상기 FCCL기판의 양측에 CCL기판이 적층되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 CCL기판은 동박적층판을 패터닝하여 회로층이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 FCCL기판의 플렉시블부에 발포 테이프를 부착한 후, 그 외측에 복수의 다층 기판이 적층되도록 함으로써, 기존공법에서 사용되던 고가의 FCCL기판 중 일부를 CCL기판으로 대체할 수 있고, 고가의 부동형 PPG를 사용하지 않고 일반형 PPG만으로 적층작업이 가능하기 때문에 공정수 및 원자재비 절감이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 FCCL기판의 회로 형성 후에 플렉시블부를 곧바로 발포테이프를 이용해 부착함으로써, 후공정 진행시 발생될 수 있는 이물불량을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 기존공정인 타발공정을 생략할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리지드 플렉시블 기판의 제조방법을 공정순서대로 도시한 공정단면도.
도 7은 본 발명에 따른 발포 테이프를 도시한 단면도.

본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리지드 플렉시블 기판의 제조방법을 공정순서대로 도시한 공정단면도이다.

도 1을 참조하면, FCCL 기판(Flexible Copper Clad Laminate; 연성회로기판)(110)에 발포 테이프(120)가 부착된다.

상기 FCCL기판(110)은 상하면에 회로부(111)가 형성되고, 리지드부(112)와 플렉시블부(113)로 구획된다. 상기 플렉시블부(113)는 FCCL기판(110)의 중앙에 형성되며, 이와 같은 플렉시블부(113)의 상하면을 발포 테이프(120)를 이용해 부착하도록 한다.

이때, 상기 발포 테이프(120)는 도 7에서 도시된 바와 같이 발포 접착제층(121)과 동박층(123)으로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 발포 접착제층(121)은 고온 가열시 발포되는데 이때 접착성능을 잃게 되어 접착면으로부터 쉽게 박리되는 특성을 갖는다.

또한, 상기 회로부(111)는 FCCL기판(110)에 에칭 레지스트 패턴을 이용한 사진 식각 공정으로 형성할 수 있다.

그리고, 도 2를 참조하면, FCCL기판(110)의 외측에 CCL기판(Copper Clad Laminate; 동박적층기판)(130)이 적층된다.

이때, 상기 CCL기판(130)은 FCCL기판(110)의 상하부의 어느 일측 또는 양측에 적층되도록 할 수 있는데, 일반형 PPG(Prepreg; 프리프레그)(140)를 이용해 적층되도록 할 수 있다.

이때, 상기 일반형 PPG(140)는 반경화 상태에서 흐름성 및 점착성이 좋고, 접착제 층 및 절연재 층으로 이용되는 섬유 강화 복합재료용의 중간 기재로 사용되는데, 강화섬유에 매트릭스 수지를 예비 함침한 성형 재료이다. 이러한 프리프레그를 적층하여 가열/가압하여 수지를 경화시킴으로써 성형품이 형성된다.

또한, 상기 CCL기판(130)의 상하부 양면에는 회로부(131)가 형성될 수 있는데, 상기 회로부(131)는 동박적층판(CCL; Copper Clad Laminate)의 동박을 패터닝하여 형성할 수 있다. 다만, 동박적층판의 동박을 패터닝하여 양면에 회로부(131)가 형성되도록 할 수 있다.

그리고, 도 2, 도 3을 참조하면, 상기 CCL기판(130) 외측에 일반형 PPG(140)를 이용해 복수의 회로층(150)이 적층되도록 할 수 있다.

이때, 회로층(150)은 프리프레그(prepreg) 또는 ABF(Ajinomoto Build up Flim) 등의 절연소재에 SAP(Semi-Additive Process), MSAP(Modified Semi-Additive Process) 또는 서브트랙티브법(Subtractive) 등을 이용하여 패터닝되도록 할 수 있다.

그리고, 도 4를 참조하면, 상기 (a)단계의 발포 테이프(120)가 부착된 플렉시블부(113)를 캐비티(160) 가공하게 된다.

이때, 상기 캐비티(160; cavitiy)는 CCL기판(130)의 두께방향으로 PPG(140) 및 CCL기판(130)을 관통하여 형성되는데, CO₂ 레이저를 이용하여 플렉시블부(113) 영역이 개구되도록 가공한다.

그리고, 도 5를 참조하면, 캐비티(160) 가공된 발포 테이프(120)의 외층에 형성된 CCL기판(130) 및 PPG(140) 층을 제거하게 된다.

이때, 상기 CCL기판(130) 및 PPG(140) 층을 에칭에 의해 제거되도록 할 수 있다.

그리고, 도 6을 참조하면, 발포 테이프(120)를 고온 가열하여 발포시킨 후 제거할 수 있다.

이때, 상기 발포 테이프(120)는 도 7에서 도시된 바와 같이 발포 접착제층(121)과 동박층(123)으로 이루어질 수 있고, 상기 발포 접착제층(121)은 고온 가열시 발포되는데 이때 접착성능을 잃게 되어 접착면으로부터 쉽게 박리되는 특성을 갖는 것으로서, 동박층(123)은 에칭 작업으로 인한 플렉시블부(113)의 손상을 방지할 수 있다.

앞서 살펴본 바와 같은 본 발명은 FCCL기판(110)의 플렉시블부(113)에 발포 테이프(120)를 부착한 후, 그 외측에 복수의 다층 기판이 적층되도록 함으로써, 기존공법에서 사용되던 고가의 FCCL기판 중 일부를 CCL기판으로 대체할 수 있어 매우 경제적인 이점을 갖는다.

또한, 본 발명은 고가의 부동형 PPG를 사용하지 않고 일반형 PPG만으로 적층작업이 가능하기 때문에 기존의 타발공정 생략으로 인한 공정수 단축 및 원자재비 절감이 가능한 이점을 갖게 된다.

또한, 본 발명은 FCCL기판의 회로 형성 후에 플렉시블부를 곧바로 발포테이프를 이용해 부착함으로써, 후공정 진행시 발생될 수 있는 이물불량 및 손상을 방지할 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것에 불과하므로 이를 제한적으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

110: FCCL기판 111: 회로부
112: 리지드부 113: 플렉시블부
120: 발포 테이프 121: 접착제층
123: 동박층 130: CCL기판
131: 회로부 140: PPG
150: 복수의 회로층 160: 캐비티

Claims (4)

1. (a) 내층 회로부가 형성되고 리지드부와 플렉시블부로 구획된 FCCL기판의 플렉시블부에 발포 테이프를 부착하는 단계;
   (b) 상기 FCCL기판의 외측에 일반형 PPG를 이용해 CCL기판이 적층되는 단계;
   (c) 상기 CCL기판 외측에 일반형 PPG를 이용해 복수의 회로층이 적층되는 단계;
   (d) 상기 (a)단계의 발포 테이프가 부착된 플렉시블부를 캐비티 가공하는 단계;
   (e) 상기 캐비티 가공된 발포 테이프 외층을 제거하는 단계; 및
   (f) 상기 발포 테이프를 고온 가열하여 발포시킨 후 제거하는 단계;를 포함하는 리지드 플렉시블 기판의 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 발포 테이프는 발포 접착제층 및 동박층으로 이루어는 것을 특징으로 하는 리지드 플렉시블 기판의 제조방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 (b)단계는 상기 FCCL기판의 양측에 CCL기판이 적층되는 것을 특징으로 하는 리지드 플렉시블 기판의 제조방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 CCL기판은 동박적층판을 패터닝하여 회로층이 형성되는 것을 특징으로 하는 리지드 플렉시블 기판의 제조방법.

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