KR20200046630A - 인쇄회로기판의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 인쇄회로기판 - Google Patents

인쇄회로기판의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 인쇄회로기판 Download PDF

Info

Publication number
KR20200046630A
KR20200046630A KR1020180128069A KR20180128069A KR20200046630A KR 20200046630 A KR20200046630 A KR 20200046630A KR 1020180128069 A KR1020180128069 A KR 1020180128069A KR 20180128069 A KR20180128069 A KR 20180128069A KR 20200046630 A KR20200046630 A KR 20200046630A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
photosensitive material
material layer
circuit board
printed circuit
pattern
Prior art date
Application number
KR1020180128069A
Other languages
English (en)
Inventor
조진기
김경민
Original Assignee
한국산업기술대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국산업기술대학교산학협력단 filed Critical 한국산업기술대학교산학협력단
Priority to KR1020180128069A priority Critical patent/KR20200046630A/ko
Publication of KR20200046630A publication Critical patent/KR20200046630A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0017—Etching of the substrate by chemical or physical means
    • H05K3/0023—Etching of the substrate by chemical or physical means by exposure and development of a photosensitive insulating layer
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/06—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
    • H05K3/061—Etching masks
    • H05K3/064—Photoresists

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

본 발명은, 인쇄회로기판의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 인쇄회로기판에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법은, 기판을 표면처리하는 정면 단계; 상기 기판에 감광성 물질층을 형성시키는 라미네이팅 단계; 상기 감광성 물질층에 개구부가 형성될 영역 이외의 영역을 노광하는 노광 단계; 상기 감광성 물질층을 베이킹 하는 베이킹 단계; 및 현상을 수행하여 상기 노광되지 않은 영역이 제거되어 상기 개구부를 형성하는 현상 단계;를 포함한다.

Description

인쇄회로기판의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 인쇄회로기판{METHOD OF MANUFACTURING PRINTED CIRCUIT BOARD AND PRINTED CIRCUIT BOARD MANUFACTURED BY THE SAME}
본 발명은 인쇄회로기판의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 인쇄회로기판에 관한 것이다.
인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)은 여러 전자제품 소자들을 일정한 틀에 따라 간편하게 연결시켜 주는 역할을 하며, 스마트폰, 디지털 TV 등의 가전제품부터 첨단 통신기기까지 모든 전자제품에 광범위하게 사용되는 부품이다. 또한 용도에 따라 범용 PCB, 모듈용 PCB, 패키지용 PCB 등으로 분류된다. 전자제품은 다기능화 및 고속화의 추세가 빠른 속도로 진행되고 있다. 이런 추세에 대응하기 위해서 반도체 칩 및 반도체 칩이 실장되는 인쇄회로기판도 매우 빠른 속도로 발전하고 있다. 이와 같은 인쇄회로기판은 경박단소화, 미세 회로화, 우수한 전기적 특성, 고신뢰성, 고속 신호전달 등이 요구된다.
종래에는 인쇄회로기판의 회로 패턴을 형성할 때, 기판 정면, 감광성 물질 라미네이팅, 개구부 형성을 위한 노광 및 현상 단계를 수행하고, 도금을 수행, 도금 레지스트 제거 및 시드층 에칭 순으로 회로 패턴이 형성될 수 있다. 이때, 현상 공정에서 감광성 물질층을 일부 유실하여 회로 패턴의 형상이 균일하지 않게 제조되는 등의 문제가 발생한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 현상 공정에서 감광성 물질층을 유실하지 않고, 회로 패턴의 형상을 제어할 수 있는 인쇄회로기판의 제조 방법 및 그에 의한 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 분야 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면은, 기판을 표면처리하는 정면 단계; 상기 기판에 감광성 물질층을 형성시키는 라미네이팅 단계; 상기 감광성 물질층에 개구부가 형성될 영역 이외의 영역을 노광하는 노광 단계; 상기 감광성 물질층을 베이킹 하는 베이킹 단계; 및 현상을 수행하여 상기 노광되지 않은 영역이 제거되어 상기 개구부를 형성하는 현상 단계;를 포함하는, 인쇄회로기판의 제조 방법을 제공한다.
일 실시형태에 있어서, 상기 노광 단계는, 상기 개구부가 형성될 영역을 보호하고 이외의 영역을 노출하도록 패터닝된 마스크를 상기 감광성 물질층 상에 형성하는 단계; 상기 감광성 물질층에서 상기 마스크에 의해서 노출된 영역을 노광하는 단계; 및 상기 마스크를 제거하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 노광 단계는, 상기 기판에 개구부가 형성될 영역 이외의 영역을 LDI(Laser Direct Imaging) 방식으로 노광하는 것일 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 현상 단계 이후에, 상기 개구부에 전도성 물질을 충전하여 회로 패턴을 형성하는 단계;를 더 포함 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 회로 패턴을 형성하는 단계는, 상기 개구부에 전도성 물질을 도금 방식으로 충전하는 것일 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 현상 후 남아있는 감광성 물질층 패턴 및 상기 충전된 회로 패턴의 단면은 사다리꼴 형상인 것일 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 충전된 회로 패턴의 사다리꼴 형상의 단면은, 윗변보다 아랫변의 길이가 긴 사다리꼴 형상인 것일 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 감광성 물질층에 대한 노광량, 베이킹 온도, 베이킹 속도 및 현상 속도로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 조건을 조절하여 상기 사다리꼴 형상 단면 중 측면의 기울기를 조절하는 것일 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 노광량이 증가할수록 상기 감광성 물질층의 패턴은 직사각형인 것일 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 베이킹 속도가 증가할수록 상기 감광성 물질층의 패턴은 아랫변보다 윗변의 길이가 긴 사다리꼴 형상 단면을 갖는 것일 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 현상 속도가 증가할수록 상기 감광성 물질층의 패턴은 직사각형 단면을 갖는 것일 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 기판은 절연체 상에 도전층이 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법으로 제조된 인쇄회로기판을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법에 따르면, 감광성 물질층의 노광 공정 이후 베이킹 공정을 수행함으로써 기판과 감광성 물질층의 밀착력을 높일 수 있어 노광 공정만 수행한 경우보다 현상 공정에서 감광성 물질층을 유실하지 않을 수 있다. 또한, 감광성 물질층에 대한 노광량, 베이킹 온도, 베이킹 속도 및 현상 속도를 조절하여 감광성 물질층의 사다리꼴 형상 단면 중 측면의 기울기를 더욱 세밀하게 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판은 따르면, 기판의 감광성 물질의 형상에 따라 개구부가 조절되어 회로 패턴의 형상을 제어할 수 있다.
도 1 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법의 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 현상지수(DF)의 개념을 이해하기 위한 감광성 물질층 패턴의 단면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 사다리꼴 형상 단면 중 측면의 기울기가 조절된 감광성 물질층의 단면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 감광성 물질층 패턴에 따른 회로 패턴의 단면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 쿠폰 디자인을 나타낸다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 인쇄회로기판의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 인쇄회로기판에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 측면은, 기판을 표면처리하는 정면 단계; 상기 기판에 감광성 물질층을 형성시키는 라미네이팅 단계; 상기 감광성 물질층에 개구부가 형성될 영역 이외의 영역을 노광하는 노광 단계; 상기 감광성 물질층을 베이킹 하는 베이킹 단계; 및 현상을 수행하여 상기 노광되지 않은 영역이 제거되어 상기 개구부를 형성하는 현상 단계;를 포함하는, 인쇄회로기판의 제조 방법을 제공한다.
도 1 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법의 예시도이다. 도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법은 정면 단계, 라미네이팅 단계, 노광 단계, 베이킹 단계 및 현상 단계를 포함한다.
일 실시형태에 있어서, 상기 정면 단계는 기판(110)을 표면처리 하는 것일 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 표면처리는, 아르곤(Ar), 산소(O2) 및 질소(N2)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 가스를 이용하여 수행되는 것일 수도 있다. 또한, 상기 표면처리는 에칭액을 이용하여 표리처리할 수도 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 기판(110)은, 유리, 유리 섬유포, 유리 섬유부직포, 폴리아미드 섬유포, 폴리아미드 섬유부직포, 폴리에스테르 섬유포 및 폴리에스테르 섬유부직포로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. 상기 기판(110)은 치수 안정성 측면에서 미세회로를 구현하기 위하여 30 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
일 실시형태에 있어서, 상기 기판(110)이 유리 기판인 경우, 광이 비투과되는 유리판일 수 있다. 유리 기판은 추후에 네거티브(Negative) 감광성 물질층에 노광 공정을 수행할 때, 노광이 유리 기판을 통과할 수 없을 정도의 투명도를 가질 수 있다. 예를 들어, 유리 기판은 불투명한 유리판일 수 있다. 또한, 유리 기판은 유연성(Flexible)을 갖는 유리판으로 형성될 수 있다. 유연성을 갖는 유리 기판에 의해서 유리 기판에 네거티브 감광성 물질층을 형성할 때, 기존의 다양한 공법뿐만 아니라 롤투롤(Roll To Roll) 공법을 적용할 수 있다. 기판(110)은 절연 재질로 추후 형성될 회로 패턴(미도시) 간의 절연 역할을 수행할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 기판(110)은 절연체 상에 도전층(미도시)이 형성된 것일 수 있다. 본 발명에서 도전층은 필수 구성은 아니며, 통상의 기술자의 선택에 따라 적용되거나 미적용될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 라미네이팅 단계는, 기판(110)에 감광성 물질층(120)을 형성시키는 것일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 네거티브 감광성 물질층을 형성하는 것일 수 있다. 상기 기판을 롤투롤 공정으로 기판 표면 상에 감광성 재질의 필름으로 형성시키는 것일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 기판(110)이 유연성을 갖기 때문에 롤투롤 공정 적용이 가능하다. 롤투롤 공정을 이용하면, 기판(110)에 형성된 감광성 물질층(120)의 평탄화를 향상시킬 수 있다. 감광성 물질층(120)은 롤투롤 공정 이외에 네거티브 감광성 재질의 잉크나 페이스트 또는 바니쉬를 코팅하는 방법으로 형성될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 감광성 물질층(120)은 기판(110) 상에 형성될 수 있다. 도 2에서, 감광성 물질층(120)이 기판(110)의 일면에 형성됨이 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 감광성 물질층(120)은 통상의 기술자의 선택에 따라 기판(110)의 양면에 형성될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 감광성 물질층(120)은 회로 패턴(140)들 간의 절연 역할을 수행할 뿐만 아니라 동시에 레지스트의 역할을 수행할 수 있다. 네거티브 감광성 물질층(120)은 노광 공정에서, 광을 받은 부분이 광중합 반응을 일으켜 단일구조에서 사슬구조의 3차원 망상 구조를 형성시켜 경화된다. 이후, 현상 공정을 수행하면, 경화되지 않은 부분이 제거됨으로써 패터닝 된다. 이와 같은 네거티브 감광성 물질층(120)은 장분자 폴리머(Polymer)로 구성되며, 포지티브 감광성 물질층보다 가격이 낮다는 장점이 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 노광 단계는, 상기 개구부가 형성될 영역을 보호하고 이외의 영역을 노출하도록 패터닝된 마스크를 상기 감광성 물질층 상에 형성하는 단계; 상기 감광성 물질층에서 상기 마스크에 의해서 노출된 영역을 노광하는 단계; 및 상기 마스크를 제거하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 감광성 물질층(120) 상에 마스크(210)가 형성될 수 있다. 마스크(210)는 감광성 물질층(120)의 개구부(121)가 형성될 영역을 보호하도록 패터닝 될 수 있다. 여기서 개구부(121)는 회로 패턴이 형성될 영역으로, 추후 현상 공정으로 제거될 영역이다. 즉, 마스크(210)는 감광성 물질층(120)에서 추후 회로 패턴(130)이 형성될 영역을 보호하도록 패터닝 될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 감광성 물질층(120)에 패터닝된 마스크(210)를 위치시킨 후, 광을 조사하여 노광을 수행할 수 있다. 감광성 물질층(120)에 조사되는 광은 자외선 또는 레이저 광원이 될 수 있다. 노광을 수행하면, 감광성 물질층(120)은 광을 받은 부분이 광중합 반응을 일으켜 단일구조에서 사슬구조의 3차원 망상 구조를 형성시켜 경화된다. 노광 공정에서 감광성 물질층(120)에 광을 비추면 광을 받은 영역부터 감광성 물질층(120)이 경화가 되어 감광성 물질층(120)이 광에 노출되는 시간에 비례하여 사다리꼴 형상으로 경화가 될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 노광공정에서 노광량은 150 J/m2 내지 250 J/m2인 것일 수 있다. 상기 노광량이 150 J/m2 미만인 경우, 감광성 물질층이 경화되지 않을 수 있어 패턴이 깨끗하게 형성되지 않을 수 있고, 250 J/m2 초과인 경우 패턴 형성 시의 노광 시간이 길어지기 때문에 생산성이 저하되거나, 노광량이 많아지기 때문에 기판으로부터의 반사량이 많아져 패턴 형상이 악화된다.
일 실시형태에 있어서, 상기 노광 단계는, 상기 기판에 개구부가 형성될 영역 이외의 영역을 LDI(Laser Direct Imaging) 방식으로 노광하는 것일 수 있다. 도 3에서 감광성 물질층(120)에 노광을 수행하는 방법으로 마스크(210)를 이용하는 것을 도시하였지만, 노광 방법이 이에 한정되는 것은 아니다. 도시하지 않았지만, 감광성 물질층(120)은 LDI(Laser Direct Imaging) 방식을 적용하여 마스크를 사용하지 않고 원하는 영역에만 노광이 수행될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 베이킹 단계는, 상기 기판(110)을 베이킹함으로써 상기 감광성 물질층(120)의 노광된 영역이 더 경화되어 상기 기판(110)과 감광성 물질층(120) 사이의 밀착력을 높일 수 있다. 이에, 추후 현상 공정 시 감광성 물질층(120)의 변형을 최소화시킬 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 베이킹 온도는, 80 ℃ 내지 140 ℃인 것일 수 있다. 상기 베이킹 온도가 80 ℃ 미만인 경우 상기 감광성 물질층(120)에 충분한 경화가 일어나지 않아 기판(110)과 감광성 물질층(120) 사이의 들뜸이 발생할 수 있고, 140 ℃ 초과인 경우 현상 공정에서 감광성 물질층(120)이 깨끗하게 제거되지 않을 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 현상 단계는, 노광이 수행된 이후, 감광성 물질층(120)에서 마스크(도 3의 210)에 의해 보호되어 경화되지 않은 영역은 현상액에 의해서 제거될 수 있다. 이와 같은 노광, 베이킹 및 현상 공정에 의해서 감광성 물질층(120)에는 회로 패턴(130)이 형성될 영역에 개구부(121)가 형성될 수 있다. 개구부(121)는 기판(110)을 노출시킬 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 현상 단계에서는 현상액에 의해 감광성 물질층 중 경화되지 않은 부위를 제거하는 것으로서, 경화된 부분도 일부분이 유실될 수 있지만 노광, 베이킹 공정을 거친 감광성 물질층은 기존의 광경화만 했을 때 보다 더 적은 부분이 유실되는 것일 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 현상 단계에서의 현상 시간은 30 초 내지 60 초인 것일 수 있다. 상기 현상 단계에서의 현상 속도는 4 m/min 내지 5 m/min인 것일 수 있다. 현상 시간 및 현상 속도에 따라서, 감광성 물질층의 현상 속도의 차이를 보상하고 패턴의 선폭 균일성이 향상될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 현상 단계 이후에, 상기 개구부에 전도성 물질을 충전하여 회로 패턴을 형성하는 단계;를 더 포함 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 회로 패턴 형성 단계는, 기판(110)에 회로 패턴(130)이 형성되며, 감광성 물질층(120)에 매립된 형태로 형성될 수 있다. 회로 패턴(130)은 네거티브 감광성 물질층(120)의 개구부(121)에 형성될 수 있다. 회로 패턴(130)은 전도성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 회로 패턴(130)은 구리(Cu)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 회로 패턴(130)은 회로 기판 분야에서 사용되는 전도성 물질로 사용되는 것이라면 제한 없이 적용될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 회로 패턴을 형성하는 단계는, 상기 개구부에 전도성 물질을 도금 방식으로 충전하는 것일 수 있다. 회로 패턴(130)이 도금 방법으로 형성되는 경우 무전해 도금 및 전해 도금 방법이 적용될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 회로 패턴(130)은 도금 방식 이외에, 스크린 프린트(Screen Print) 방법, 잉크젯(Inkjet) 방법으로 형성될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(110) 상의 절연성 물질층(120)을 제거함으로써 기판(110) 상에 회로 패턴(130)만이 남아 인쇄회로기판이 완성될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 현상 후 남아있는 감광성 물질층 패턴 및 상기 충전된 회로 패턴의 단면은 사다리꼴 형상인 것일 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 충전된 회로 패턴의 사다리꼴 형상의 단면은, 윗변보다 아랫변의 길이가 긴 사다리꼴 형상인 것일 수 있다. 사다리꼴 형상의 단면 중 "아랫변"은 기판을 기준으로 아래 쪽의 변을 일컫는다.
일 실시형태에 있어서, 상기 감광성 물질층에 대한 노광량, 베이킹 온도, 베이킹 속도 및 현상 속도로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 조건을 조절하여 상기 사다리꼴 형상 단면 중 측면의 기울기를 조절하는 것일 수 있다. 특히, 본 발명에서 사다리꼴 형상의 윗변과 아랫변의 차이를 최소화 또는 극대화 시키는 조절을 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 현상지수(DF)의 개념을 이해하기 위한 감광성 물질층 패턴의 단면이다. 도 8을 참조하면, 감광성물질의 윗변, 아랫변, 높이를 측정 현상 지수(Develop Factor; DF, 감광성물질의 사다리꼴 형상 단면 중 측면의 기울기)를 구한 뒤 Design of experiment(DOE)를 통하여 각 공정별 조건에 따라 DF에 변화를 측정한 후 감광성 물질의 DF를 조절할 수 있다. 감광성 물질의 DF는 하기 수학식 1에 의해 구해질 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 사다리꼴 형상 단면 중 측면의 기울기가 조절된 감광성 물질층의 단면이다. 도 9를 참조하면, (a)에서 (c)로 갈수록 감광성 물질층 패턴의 단면은 직사각형에 가까워진다.
일 실시형태에 있어서, 상기 노광량이 증가할수록 상기 감광성 물질층)의 패턴은 직사각형인 것일 수 있다. 상기 감광성 물질층에 대한 노광량이 증가할수록 상기 감광성 물질층(120) 패턴의 단면은 도 9의 (c) 형태에 가까워진다.
일 실시형태에 있어서, 상기 베이킹 속도가 증가할수록 상기 감광성 물질층의 패턴은 아랫변보다 윗변의 길이가 긴 사다리꼴 형상 단면을 갖는 것일 수 있다. 상기 감광성 물질층에 대한 베이킹 속도가 증가할수록 상기 감광성 물질층(120)의 사다리꼴의 단면은 도 9의 (a) 형태에 가까워진다.
일 실시형태에 있어서, 상기 현상 속도가 증가할수록 상기 감광성 물질층의 패턴은 직사각형 단면을 갖는 것일 수 있다. 상기 감광성 물질층에 대한 베이킹 속도가 증가할수록 상기 감광성 물질층(120)의 패턴은 도 9의 (c) 형태에 가까워진다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 감광성 물질층 패턴에 따른 회로 패턴의 단면이다. 기판 위에 감광성 물질의 형상에 따라 개구부가 조절되어 회로 패턴의 형상을 제어할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 노광량이 증가할수록 상기 회로 패턴의 단면은 사다리꼴 형상보다는 사각형인 것일 수 있다. 상기 감광성 물질층에 대한 노광량이 증가할수록 상기 회로 패턴(130)의 단면은 도 10의 (c) 형태에 가까워진다.
일 실시형태에 있어서, 상기 베이킹 속도가 증가할수록 상기 회로 패턴()의 단면은 윗변보다 아랫변이 긴 사다리꼴 형상인 것일 수 있다. 상기 감광성 물질층에 대한 베이킹 속도가 증가할수록 상기 회로 패턴(130)의 단면은 도 10의 (a) 형태에 가까워진다.
일 실시형태에 있어서, 상기 현상 속도가 증가할수록 상기 회로 패턴의 단면은 사다리꼴 형상보다는 사각형인 것일 수 있다. 상기 감광성 물질층에 대한 베이킹 속도가 증가할수록 상기 회로 패턴(130)의 단면은 도 10의 (c) 형태에 가까워진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법은 한 층의 감광성 물질층 및 회로 패턴이 형성되지만, 인쇄회로기판의 층 수는 이에 한정되는 것은 아니다. 통상의 기술자의 선택에 의해서 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판에 다층의 빌드업층이 더 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법에 따르면, 감광성 물질층의 노광 공정 이후 베이킹 공정을 수행함으로써 기판과 감광성 물질층의 밀착력을 높일 수 있어 노광 공정만 수행한 경우보다 현상 공정에서 감광성 물질층을 유실하지 않을 수 있다. 또한, 감광성 물질층에 대한 노광량, 베이킹 온도, 베이킹 속도 및 현상 속도를 조절하여 감광성 물질층의 사다리꼴 형상 단면 중 측면의 기울기를 더욱 세밀하게 조절할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법으로 제조된 인쇄회로기판을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판은 따르면, 기판의 감광성 물질의 형상에 따라 개구부가 조절되어 회로 패턴의 형상을 제어할 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
Taguchi method를 활용한 형상제어
20 ㎛ 내지 100 ㎛ pitch 도금용 패턴 형상 제어
410×510 mm 크기의 15 ㎛ pitch PCB 기판을 테스트 쿠폰(Test coupon)으로 제조하였으며, PCB 기판의 사양은 하기 표 1과 같다. PCB 제작 공정은 데이터 설계, 자재 선정, 회로 형성 공정 순으로 진행하였다.
항 목 내 용
자재(CCL) MT18EX
Cu 두께 2 ㎛
PCB Core 두께 0.1 mm
Pitch 15
Layer 1층 (단면)
15 ㎛ 피치 패터닝 시 드라이 필름 레지스트(dry film resist; DFR)와 기판사이의 밀착력 문제로 인해 발생된 회로 들뜸 현상을 해결하기 위해 베이킹 공정을 추가하였다. 구체적인 공정 순서는 기판의 소프트 에칭, DFR의 라미네이팅, LDI 노광, 베이킹 및 현상의 순서로 패턴 형성을 하였다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 쿠폰 디자인을 나타낸다. 최적공정조건을 얻기 위하여 테스트 쿠폰 디자인(TEST Coupon design)을 도 11과 같이 실시하였다. 라인/스페이스(Line/space)는 총 4가지 (10/10, 15/15, 30/30, 50/50)로 배열하였다.
DOE 기법 활용을 통한 형상 주요 인자의 영향 분석
PCB 회로형성 공정에서 미세 회로 구현에 미치는 영향을 요인별로 점수를 산출하였으며, 설정변경이 용이하고 점수합계가 높은 4가지 항목 (LDI 노광량, 베이킹 온도, 베이킹 속도, 현상 속도)을 주요 요인으로 선정하였다.
Taguchi method를 기반으로 하여 표 2와 같이 실시예 1 내지 실시예 9로 매트릭스를 구성하여 DOE 실험을 진행하였다.
실시예 노광량
(mJ/cm2)		 Baking 온도
(℃)		 Baking 속도
(m/min)		 현상 속도
(m/min)
1 170 100 1.5 4.3
2 170 125 2 4.5
3 170 150 2.5 4.7
4 200 100 2 4.3
5 200 125 2.5 4.5
6 200 150 1.5 4.7
7 230 100 2.5 4.3
8 230 125 1.5 4.5
9 230 150 2 4.7
하기 표 3은 실시예 1 내지 실시예 9에 대한 DF 데이터 값이다.
실시예 f10 f15 f30 f50
1 5.9 9.0 7 7.8
2 7.1 6.9 5.6 6.4
3 7.1 13.9 7 4.9
4 8.4 7.9 11 7.9
5 9.5 7.7 7.7 8.9
6 10.9 10.7 12.2 7.1
7 7.5 8.6 9.6 5.0
8 8.0 12.3 10.9 8.1
9 7.5 6.8 9.4 8.3
DF의 DOE 실험 결과로부터 1) 라인 두께별 주요인자와 y=f(x) 관계 2) DF의 영향성 3) 라인 두께간 DF 상관성을 알 수 있다.
Line 10 ㎛의 경우, 형상제어에 영향을 미치는 주요인은 노광량으로서, 현상지수(DF) 기여율은 노광량, 베이킹 온도, 현상 속도, 베이킹 속도 순서로 높았다.
Line 15 ㎛의 경우, 형상제어에 영향을 미치는 주요인은 현상 전처리 속도 및 현상속도인 것으로서, 현상지수(DF) 기여율은 베이킹 속도, 현상 속도, 베이킹 속도, 베이킹 온도, 노광량 순서로 높았다.
Line 30 ㎛의 경우, 형상제어에 영향을 미치는 주요인은 노광량으로서, 현상지수(DF) 기여율은 노광량, 베이킹 속도, 현상속도, 베이킹 온도 순서로 높았다. 노광량이 170 mJ/cm2에서 200 mJ/cm2로 증가할수록(에너지양 증가) DF는 6.5에서 10으로 증가하여, 감광성 물질층이 사다리꼴에서 직사각형에 가까워지는 것을 확인할 수 있었다. 베이킹 속도는 1.5 cm/m에서 2.5 cm/min으로 증가할수록(에너지양 감소) DF는 10에서 8로 감소하였다. 현상속도는 4.2 cm/min에서 4.7 cm/min로 증가할수록 DF는 8에서 9.5로 증가하는 것을 확인할 수 있다. 베이킹 온도가 DF에 미치는 영향은 미미한 것을 확인하였다.
본 발명의 인쇄회로기판의 제조 방법에 따르면, 감광성 물질층에 대한 노광량, 베이킹 온도, 베이킹 속도 및 현상 속도를 조절하여 감광성 물질층의 사다리꼴 형상 단면 중 측면의 기울기를 조절할 수 있는 것을 확인하였다. 기판의 감광성 물질의 형상에 따라 회로 패턴의 형상을 제어할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
110: 기판
120: 감광성 물질층
121: 개구부
130: 도전성 물질층
210: 마스크

Claims (7)

  1. 기판을 표면처리하는 정면 단계;
    상기 기판에 감광성 물질층을 형성시키는 라미네이팅 단계;
    상기 감광성 물질층에 개구부가 형성될 영역 이외의 영역을 노광하는 노광 단계;
    상기 감광성 물질층을 베이킹 하는 베이킹 단계; 및
    현상을 수행하여 상기 노광되지 않은 영역이 제거되어 상기 개구부를 형성하는 현상 단계;
    를 포함하는, 인쇄회로기판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노광 단계는,
    상기 개구부가 형성될 영역을 보호하고 이외의 영역을 노출하도록 패터닝된 마스크를 상기 감광성 물질층 상에 형성하는 단계;
    상기 감광성 물질층에서 상기 마스크에 의해서 노출된 영역을 노광하는 단계; 및
    상기 마스크를 제거하는 단계;
    를 포함하는 것인,
    인쇄회로기판의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 노광 단계는,
    상기 기판에 개구부가 형성될 영역 이외의 영역을 LDI(Laser Direct Imaging) 방식으로 노광하는 것인,
    인쇄회로기판의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 현상 단계 이후에,
    상기 개구부에 전도성 물질을 충전하여 회로 패턴을 형성하는 단계;
    를 더 포함하고,
    상기 회로 패턴을 형성하는 단계는, 상기 개구부에 전도성 물질을 도금 방식으로 충전하는 것인,
    인쇄회로기판의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 현상 후 남아있는 감광성 물질층 패턴 및 상기 충전된 회로 패턴의 단면은 사다리꼴 형상이고,
    상기 충전된 회로 패턴의 단면은, 윗변보다 아랫변의 길이가 긴 사다리꼴 형상인 것인,
    인쇄회로기판의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 감광성 물질층에 대한 노광량, 베이킹 온도, 베이킹 속도 및 현상 속도로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 조건을 조절하여 상기 사다리꼴 형상 단면 중 측면의 기울기를 조절하는 것인,
    인쇄회로기판의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 노광량이 증가할수록 상기 감광성 물질층의 패턴은 직사각형인 것이거나,
    상기 베이킹 속도가 증가할수록 상기 감광성 물질층의 패턴은 아랫변보다 윗변의 길이가 긴 사다리꼴 형상 단면을 갖는 것이거나,
    상기 현상 속도가 증가할수록 상기 감광성 물질층의 패턴은 직사각형 단면을 갖는 것인,
    인쇄회로기판의 제조 방법.
KR1020180128069A 2018-10-25 2018-10-25 인쇄회로기판의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 인쇄회로기판 KR20200046630A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180128069A KR20200046630A (ko) 2018-10-25 2018-10-25 인쇄회로기판의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 인쇄회로기판

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180128069A KR20200046630A (ko) 2018-10-25 2018-10-25 인쇄회로기판의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 인쇄회로기판

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200046630A true KR20200046630A (ko) 2020-05-07

Family

ID=70733776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180128069A KR20200046630A (ko) 2018-10-25 2018-10-25 인쇄회로기판의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 인쇄회로기판

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200046630A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8356405B2 (en) Method of manufacturing printed circuit board
US11600430B2 (en) Inductor including high-rigidity insulating layers
US20130192885A1 (en) Method of forming solder resist layer and printed circuit board comprising solder resist layer
US8160417B2 (en) Printed circuit board for optical waveguide and method of manufacturing the same
KR20150024161A (ko) 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 제조 방법
KR20200046630A (ko) 인쇄회로기판의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 인쇄회로기판
CN116133251A (zh) 部件承载件及其制造方法
KR20150024093A (ko) 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 제조 방법
KR100913675B1 (ko) 인쇄회로기판에서의 광도파로 형성방법
KR20140019689A (ko) 인쇄회로기판 및 그 제조방법
KR101894387B1 (ko) 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법
US9288902B2 (en) Printed circuit board and method of manufacturing the same
KR102521506B1 (ko) 전도성 페이스트 프린팅용 스퀴지 블레이드 및 그 제조방법
KR100714773B1 (ko) 인쇄회로기판의 솔더 레지스트층 형성 방법
KR20090096212A (ko) 경화 수지층을 형성하는 인쇄회로기판의 제조방법
KR100865120B1 (ko) 잉크젯프린팅방식을 이용한 다층 인쇄회로기판 제조방법
JP5743208B2 (ja) 回路基板の製造方法
KR100704917B1 (ko) 인쇄회로기판 및 그 제조방법
JP3185345B2 (ja) プリント基板の製造方法
CN102045952A (zh) 电路板绝缘保护层的制作方法
JPH03256393A (ja) プリント配線板の製造方法
KR100816434B1 (ko) 다층 인쇄회로기판의 제조 방법
US20020034619A1 (en) Printed circuit board, method of making same, and photomask for use in the method
JP2012199351A (ja) プリント配線板の製造方法
KR20110131045A (ko) 단층인쇄회로기판 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X601 Decision of rejection after re-examination