KR100272789B1 - 인쇄회로 기판용 적층 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카파호일 막과 알루미늄 막 또는 그와같은 것의 박층을 구비하는 인쇄회로 기판과 같은 제품 제조시 사용하기 위한 부품에 관한 것이다. 가요성 접착물 밴드는 그 경계 주변의 막을 결합시키며 막의 인터페이스에서 보호된 중앙지역을 발생한다. 접착물 아일런드는 툴링 핀 홀이 호일의 조절을 용이하게 하도록 형성되는 막의 에지의 내부에 배치된다.

Description

[발명의 명칭]

인쇄회로 기판용 적층 구조물

[발명의 분야]

본 발명은 인쇄회로 기판에 관한 것으로 특히 인쇄회로 기판 및 다른 물품의 제조에 사용되는 물품에 관한 것이다.

[발명의 배경]

기본적인 형태의 인쇄회로 기판은, 그 부품으로, “프리프레그(prepreg)”라 불리는 에폭시 수지 주입 워븐 유리 섬유(epoxy resin-impregnated woven glass filber)의 유전체 층을 포함한다. 상기 프리프레그의 반대편 측면에는 도전성 구리 박막(copper foil sheets)이 접착된다.

계속해서 상기 구리는 다수의 포토그래피 프로세스를 통해 에칭되어 상기 프리프레그 층의 표면 상에 도전성 통로를 생성한다. 이렇게 조립된 적층물을 흔히 코어(core) 또는 기판(board)이라 한다.

제조 프로세스에서, 전술된 기본형의 기판이나 복합층(compound layer)을 가진 기판들의 적층(stack)을 조립하는 것은 흔히 있는 일이다. 상기 조립은 프레스 레이-업(press lay-up)이라고 하며 상기 적층은 북(book)이라고 한다. 전체 북은 가열되며 압력을 받게된다. 냉각 및 경화후에, 접착된 개별 기판들은 서로 분리되어 다음 공정으로 이행된다. 이러한 일반적인 기술이 미국 특허 제 4,875,283 호에 기술되어 있다.

구리 박막의 청정도를 유지하거나 오염을 방지하는 것이 제조 과정에서 중요하다. 인쇄회로 기판이 구리 박막의 외부층과 하나의 프리프레그 층으로 된 단순한 샌드위치 구조이든 또는 여러층의 복합 기판이든, 청정도 유지는 중요하다.

오염의 주요 이유중 하나는 수지 가루(resin dust), 유리섬유의 섬유질(fibers), 머리카락, 결함(bug), 그리고 프리프레그의 초기 제조와 절단 및 프리프레그의 선적과 저장으로부터 야기되는 여러 형태의 이물질이 존재하는 것이다. 인쇄회로 기판들의 북을 조립할때, 여러가지 세척 기술로 수지 가루를 제거하는데 세심한 주의가 필요하다. 그럼에도 불구하고, 일부 가루가 구리 박막 표면에 남는 것은 피할 수 없다. 상기 수지 가루는 열 및 압력이 가해지는 적층 프로세스(lamination process)에서 녹아서 점이되거나 구리 표면에 퇴적된다.

또 다른 이유는 구리 박막의 표면에 구멍(pit)이나 함몰부(dent)가 존재하는 것이다. 이것 역시 가열 및 적층 프로세스 동안에 박막 상에 있는 수지 가루가 구리에 침하(depression)를 야기하기 때문에 생길 수 있다. 이는 또한 매우 얇은 박막의 처리로부터 생길 수도 있다. 이제까지 이러한 문제를 경감시키기 위해 모든 노력이 있었음에도 불구하고, 수지 가루, 구멍 또는 함몰부가 존재하는 것을 피하는 확실한 방법이 없었다.

상기 구리 박막 표면의 구멍이나 함몰부 또는 녹아서 재결정화된 바람직하지 않은 수지 퇴적물의 존재는 일반적으로 도전성 경로의 단락(short)이나 개방(open)으로 인해 완제품에 결함을 야기시킨다. 완성된 인쇄회로 기판에는 일련의(a series of) 병렬 도체가 존재한다. 이미징(imaging) 및 마무리(finishing) 프로세스에서 두개의 도체가 형성되는 영역에 있는 박막에 함몰부가 있으면, 상기 함몰부가 채워져서 전기적 단락을 야기할 수 있다. 역으로, 상기 도체중 하나가 단절되는 경우라면 그러한 함몰부가 개방 회로를 야기할 수도 있다.

오늘날의 기술로는, 도체는 0.005 인치의 폭을 가지며 두 도체사이에 이와 동일한 폭의 간격을 가지도록 형성된다. 오늘날 산업계의 희망과 경향은 도체들과 그 사이의 간격들을 훨씬 더 좁게, 예를들면 0.00025 인치 폭으로 만드는 것이다. 구리의 표면이 완벽하지 않으면, 개방 또는 단락 회로가 생길 수 있으며, 대부분의 기판이 불합격된다. 때때로 기판은 재작업에 들어가지만, 고급 기술 용도로는 재작업은 허용되지 않으며 기판은 페기 처분된다.

또 다른 결함 이유는 박막 취급에서 기인한다. 여러 층의 박막과 프리프레그가 층층이 쌓일때, 그 정렬은 공구대(tooling plate)로부터 상부로 뻗어 있는 일련의 공구 핀(tooling pin)에 의해 유지된다. 상기 공구대는 적층의 바닥을 구성하는 두꺼운 금속 판이다. 각 층은, 그것이 구리 박막 또는 프리프레그이든 또는 부분적으로 완성된 도전성 물질의 적층된 코어이든 간에, 소정의 패턴으로 미리 구멍이 뚫리거나(pre-drilled) 구멍이 미리 펀치되어 있고, 일반적으로 산업 표준 규격 및 디자인에 맞추어진다. 각 충은 공구 핀들 상에 수작업으로 적층되며, 공구 핀은 미리 뚫린 구멍들을 통해서 상부로 뻗게 된다.

완제품에서 박막의 한쪽 측면은 노출된 도전성 경로가 된다. 다른 측면은 일반적으로 산화 프로세스로 처리되어, 거칠고 통상적으로 회색이며 결합(bonding) 프로세스에서 용융된 수지에 더 잘 부착되는 표면을 생성한다. 오늘날 사용되는 구리 박막의 중량의 하나는 “반 온스 박막”으로서 이것은 구리 1/2온스가 1 평방 피트에 분배되어 있음을 의미한다. 그 결과 박막 두께가 대략 0.0007 인치가 된다. 1/4온스와 1/8온스의 박막도 사용된다. 이렇게 얇게 박막을 처리하는 것은 어려운 문제임이 분명하다. 그러한 박막의 층들이 수작업으로 공구 핀 상에 배치되어야 한다. 그 결과 주름이 생기며, 주름 또한 완제품에 불완전한 도전성 경로를 야기한다.

본 발명의 목적 중 하나는, 주름이나 접힘을 방지할 뿐 아니라 청결도를 유지하도록 더 양호하게 박막을 처리하는 수단을 제공하는 것이다. 조작자가 하나의 인쇄회로 기판을 완성하는데 요구되는 층을 조립할 때마다, 조작자는 적층 더미(pile)의 상부에 분리기(separator)를 놓고 그 상부에 다른 기판의 구성요소들을 쌓아야 한다. 프로세스 중에, 조작자는 분리기의 표면 뿐 아니라 각각의 도전성 박막의 표면도 닦아야(wipe) 한다.

결함있는 기판이 생기는 또 다른 이유는 공구 핀들 주변에 생기는 수지 흐름(resin bleed)이다.

전술된 바와같이, 각 층은 상기 공구 핀들 위에 놓이는데, 상기 핀은 반드시 구리 박막 및 프리프레그 층의 미리 절삭된(pre-cut) 구멍들보다 약간 작아야 한다. 상기 북에 압력과 열을 가하는 중에, 용융된 수지가 공구 핀들 주변에 흘러 상기 프리프레그와 박막 층들의 공구 구멍들(tooling holes)을 채울 수 있다. 상기 용융된 수지는 여러 층 사이에서 측면으로, 특히 구리 박막과 분리기 판들(Separator Plates) 사이에서 측면으로 흐를 수 있다.

경화(curing) 후에, 상기 수지가 제거되어야 하며, 그렇지 않을 경우 에칭 프로세스에서 저항 물질을 생성한다. 더욱이, 상기 수지는 구리 박막의 표면상으로 계속해서 벗겨질 수 있다. 상기 수지 흐름은 구리 표면에서 부정적 효과를 가질 뿐 아니라, 응고된 수지가 상기 핀들 주변에 축적되면 상기 기판의 분해를 어렵게 한다. 따라서 상기 핀들으로 부터 기판을 제거하는 것이 어려워지게 된다.

이상에서 볼때, 본 발명에는 세 개의 주 목적이 있다. 그 한가지는 극도로 얇은 종이 같은(tissue-like) 구리 박막들의 취급을 용이하게 하기 위한 수단을 제공하는 것이다.

두번째는, 상기 구리 박막이, 제조 공정 전에 그리고 제조 공정 중에 가능한 덜 오염되게 유지하는 것이다.

세번째는, 공구 핀들 주변에서 발생하는 수지 흐름이 상기 기판의 층들 사이로 들어가는 것을 방지하는 것이다.

[발명의 요약]

본 발명은 인쇄회로 기판 및 그와 유사한 물품의 제조에 사용되는 물품(component)으로 구현된다. 상기 물품은, 인쇄회로 기판으로 조립되었을 때 기판의 기능적 요소(functional element) 즉, 도전성 경로를 구성하는 적어도 하나의 구리 박막 시트(at least one sheet of copper foil)를 포함하는 적층물(laminate)이다. 상기 적층물의 다른 요소는 인쇄회로 기판이 완성되었을 때 폐기되는 요소(discardable element)을 구성하는 알루미늄 기판 시트(a substrate sheet of aluminum)이다.

상기 구리 시트와 알루미늄 시트의 한 쪽 표면은 반드시 오염되지 않아야 하며 경계면(interface)에서 서로 결합될 수(engageable) 있어야 한다.

가요성 접착제 밴드가 상기 시트들의 오염되지 않은 표면을 그 가장자리(borders)에서 서로 맞붙여서, 상기 시트들의 가장자리 내부에 실질적으로 오염되지 않고 경계면이 서로 맞붙지 않은 중앙 영역(a substantially uncontaminated cetral zone interiorally of the edges of the sheets and unjoined at the interface)을 형성한다. 상기 알루미늄 기판은 구리 박막을 단단하게 하여 취급이 훨씬 용이하게 되도록 만든다.

적층된 물품은 완성된 인쇄회로 기판에서 개별 기판들의 기능적 요소를 구성하는 두 개의 구리 박막 시트와 페기되는 요소를 구성하는 하나의 알루미늄 시트로 구성될 수 있다. 각각의 구리 시트의 내부 표면과 알루미늄 시트의 양 표면은 필수적으로 오염되어 있지 않으며 마주보는 알루미늄 측면들 상의 경계면에서 서로 결합될 수 있다.

유사한 방식으로, 가요성 접착제 밴드는 상기 구리 시트의 오염되지 않은 각 표면을 그 가장자리에서 알루미늄 시트의 마주보는 오염되지 않은 표면과 결합시켜서, 내부 알루미늄 시트의 마주보는 측면들 상에서 상기 시트들의 가장자리의 내부에 두 개의 실질적으로 오염되지 않은 중앙 영역을 형성한다.

결합된 시트들의 가장자리로부터 내측으로 이격된 소정의 위치에 상기 시트들의 오염되지 않은 표면들을 결합시키는 적어도 하나의 가요성, 수용성 접착제의 고립부(island)가 있을 수 있다. 그 고립부화 그 고립부 상하의 시트들을 통해서 구멍이 절삭되거나 구멍이 미리 뚫려서 적층물에 공구핀 구멍들을 제공한다. 다수의 그러한 고립부들이 가장자리의 접착제 밴드의 내측으로 배치될 수 있으며, 상기 밴드는 이어서 공구 구멍들이 펀치될 영역을 구성한다. 상기 접착제 고립부는 제조 프로세스 중에 적층된 층들 사이로 수지 흐름이 흐르는 것을 방지한다.

여러 구성상의 신규한 점을 포함하는 본 발명의 전술된 특징 및 다른 특징들이 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 더 상세히 설명되며, 특허청구범위에 기재된다. 본 발명을 구체화한 인쇄회로 기판의 제조에서 사용되는 특정한 물품은 예시적으로 설명되는 것이며 본 발명을 제한하는 것은 아니다.

본 발명의 원리 및 특징은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 여러 가지의 다양한 실시예로 실시될 수 있다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 적층 형성 전의, 두 인쇄회로 기판의 통상적인 다층 레이업(layup)의 개략적 단면에 대한 확대도이다.

제2도는 결합 전의, 본 발명의 특징에 따라 제조되는 두 인쇄회로 기판의 개략적 단면에 대한 확대도이다.

제3도는 본 발명의 특징을 구현한 인쇄회로 기판의 제조시에 사용되는 물품의 한 실시예에 대한 개략적 확대단면도이다.

제4도는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 도이다.

제5도는 양 실시예에 따라 제조되는 물품의 개략적 평면도이다.

제6도는 내부에 공구 핀 구멍이 형성된 접착제 고립부의 확대도이다.

[발명의 상세한 설명]

제1도는 종래의 두 인쇄회로 기판의 6층으로 된 다층 레이업에 대한 개략도이다. 하부로 부터 상부로 가면서, 상기 레이업은 예를 들어 본 출원인의 미국 특허 제 4,875,283호에 설명된 바와 같이 박리지(release paper) 시트(도시되지 않음)로 덮힌 통상적인 연마된(polished) 스테인레스 판이나 상기 미국 특허 제 4,875,283 호에 설명된 바와 같이 알루미늄으로 형성되며 양면이 실록사잔 폴리머(siloxazane polymer)로 코팅된 이중 목적 분리기 박리 시트(dual purose separator-release sheet)와 같은 제 1 분리기 층(2)을 포함한다. 제 1 또는 “외측” 구리 박막 층(4)은 분리기 시트(2) 상에 배치되는데, 그 작용면 또는 “청결한” 표면(6)이 아래쪽으로 놓이게 된다. 제 1 구리 박막 층(4)의 상부 표면(8)은 프리프레그인 다음 표면과의 더 양호한 접합을 위해 산화될 수 있다. 상기 구리 상에는 전체적으로 요소(10)로 표시된 적층된 다층 코어가 배치되며, 이 다층 코어는 3개의 두겹으로된 프리프레그(12)와 양 표면이 도전성 경로(15)로 미리 에칭된 두 개의 양면 기판(14)을 포함한다. 이 내부 코어 적층물(10) 상에는 또 다른 구리 박막 시트(4)가 배치되는데, 그 산화된 표면(16)은 코어(10) 상에 배치되며 그 상부 표면 또는 작용 표면(18)은 다른 분리기 시트(2)와 결합된다.

구리 박막(4)의 상부 표면(18)과 아래쪽 구리 박막의 하부 표면(6)은 적층에서 제 1 인쇄회로 기판의 외측 작용 표면을 구성한다. 이들은 에칭되어 상기 기판이 완성될 때 도전성 경로를 생성한다.

제 1 북과 동일한 또다른 북이 위쪽 분리기 시트(2)의 상부 표면(24)상에 놓이는 것으로 도시되어 있는데, 이는 구리 박막 층(4), 또 다른 코어(10) 및 박막 층(2)을 포함한다. 총 4개의 도전성 경로 층들(15)을 갖는 두 개의 양면 기판(14)을 가진 코어(10)의 각 면(상, 하부) 상에 두 개의 분리된 구리 층들이 하나씩 있기 때문에, 이들은 전형적인 6층의 다층 레이업이다. 따라서, 이는 하나의 6층 다층 기판을 구성한다.

본 발명의 요지는 적층된 물품(30)(이것은 또한 구리-알루미늄-구리의 두문자어인 CAC라고도 알려져 있다)으로서, 제3도에 단면이 도시되어 있다. 이는 상용 등급(commercial grade)의 알루미늄으로 된 기판(A)를 포함한다. 최종 용도에 따라서 0.001 인치 내지 0.125 인치 두께의 알루미늄이 사용될 수 있지만, 0.010 내지 0.015 인치 두께의 알루미늄이 바람직하다. 기판(A)의 상부 표면 상에는 구리 박막(C)이 배치되는데, 상기 두께의 알루미늄의 경우 구리 박막은 1/2 온스의 구리로 이루어진다. 이것은 상기 구리 박막의 평방 피트 당 중량이 1/2 온스임을 의미한다. 평평하게 펴면, 그 두께는 약 0.0007 인치가 된다. 일반적으로, 이것은 현재의 인쇄회로 기판에 대한 산업 표준이다.

현재 알루미늄이 기판용으로 양호한 재료이지만, 스텐인레스 스틸 또는 니켈 합금과 같은 다른 재료도 사용될 수 있다. 어떤 경우, 예를 들어 적층 플라스틱 신용 카드의 경우에는, 폴리프로필렌이 사용될 수도 있다.

제3도에 상부 표면으로 도시된 구리의 외측 표면(Co)은 미리 산화되며, 적용된 산화 프로세스에 따라서 회색을 갖거나 다른 색을 가진다. 이것은, 기판 제조 프로세스에서 구리 표면이 프리프레그에 더욱 용이하게 부착되도록 하기 위해 수행된다. 구리의 내측 표면(Ci)의 내부표면은 청결하며 오염되지 않아서 종종 “처녀면(virgin)”이라고 불린다. 완성된 인쇄회로 기판에서 이 표면은 기능적 요소를 구성하며, 에칭되어 원하는 회로 도체 구조를 생성한다. 표면(Ci)와 결합되는 알루미늄 시트(A)의 표면(Ai)도 본질적으로 오염되지 않아야 한다.

상기 알루미늄 시트(A)의 바닥 표면 상에는, 제 2 구리 박막 시트(C)가 존재하는데 이 또한 외측의 산화된 표면(Co)과 “처녀면” 또는 오염되지 않은 내부 표면(Ci)를 가지며, 알루미늄 시트(A)의 하부 접촉 표면 또한 가능한 청결하고 오염되지 않아야 한다.

제4도에서, 기판 알루미늄 시트(A) 상에 하나의 구리 박막 시트(C)가 있다. 기판 제조자의 설계 및 완성된 기판에 대한 조건에 따라서 본 발명의 이 실시예가 적용될 수 있다. 이는 단지 하나의 구리층(C)을 갖는 것 외에는, 제3도의 실시예에서와 동일하다. 상기 구리층(C)은 완성된 인쇄회로 기판의 기능적 요소를 구성하며 알루미늄(A)은 폐기되는 요소를 구성한다.

다음 제5도에서, 적층된 물품(30) 또는 CAC는, 한 쪽 모퉁이가 벗겨져 상방으로 향하고 있는 구리 박막 층의 산화된 표면(Co)를 가지는 것으로 도시되어 있다. 오늘날 인쇄회로 기판의 제조에 48×72 인치 크기까지의 구리 박막 시트가 사용되기도 하지만, 구리 박막 시트의 표준 크기의 하나는 12×12 인치이며, 다른 하나는 18×24 인치이다. 36×48 인치 시트는 네개의 18×24 인치 개별 시트들로 절단될 수 있다. 다른 중간 크기들도 사용될 수 있다.

제5도에 도시된 CAC 물품은 두께가 0.010 내지 0.015 인치인 상용 등급 알루미늄(A)의 기판 층을 포함한다. 기판 상에는 구리 박막 시트가 놓이는데, 이는 상기 예에서는 1/2 온스의 구리, 즉 두께가 약 0.0007 인치인 구리이다. 벗겨진 모퉁이는 구리와 알루미늄의 내측 표면 또는 “처녀면”들(Ci, Ai)을 각기 노출시킨다.

가요성 접착제 밴드(40)는 상기 시트의 가장자리 또는 그 근처에서 물품 CAC의 둘레를 따라 뻗어 있으며 구리와 알루미늄의 경계에서 그들의 오염되지 않은 표면들(Ci, Ai)을 결합시킨다. 접촉 표면들 “처녀면”이거나 적어도 물리적으로 가능한 청결하게 제조되므로, 가장자리(40)는 상기 시트들의 가장자리의 내측으로 실질적으로 오염되지 않은 중앙 영역(CZ)을 형성한다.

가요성 접착제 밴드(40)는 점선(42)과 물품 CAC의 가장자리에 의해 한정되는 접착제 인가 영역에 위치된다. 상기 영역은 최종 제품의 요구조건과 사용되는 알루미늄 및 구리 시트의 크기에 따라 0.10 내지 1.0 인치가 될 수 있다. 적층되는 시트들의 크기에 따라 접착제 밴드 또는 스트립의 폭이 약 0.010 인치 내지 0.500 인치이고 두께가 약 0.001 인치 내지 0.005 인치일 수 있지만, 약 0.060 인치 내지 0.090 인치의 폭과 약 0.001 내지 0.002인치의 두께가 바람직하다.

중앙 영역(CZ)은 접착제 인가 영역 라인(42)으로부터 내측으로 이격된 경계 라인(44)에 의해 한정된다. 완성된 회로 기판이 영역(CZ)을 포함하므로, 밴드(46)는 중앙 영역 경계 라인(44)의 외부와 접착제 인가 영역 라인(42)의 내부에 놓인다. 이 밴드는 품질 조절 목적으로 작은 기판의 테스트부를 제조하는데 자주 사용된다.

인쇄회로 기판의 적층(흔히 10개나 된다)이 조립되고 압력 하에서 가열되어 결합되고 경화된 후에, 상기 기판의 크기는 도면 부호(42)로 나타낸 접착제 인가 영역의 내부 한계까지 절단된다.

따라서, 가요성 접착제 밴드(40)는 제조 프로세스 전과 제조 프로세스중에 공기 중의 입자들, 지문, 그리스 얼룩(grease Spots) 등으로부터 생길 수 있는 프리프레그 가루나 다른 임의의 오염물의 침입으로부터 구리 및 알루미늄 층들을 밀봉시킨다.

상기 CAC 물품의 구성이 알루미늄 기판(A) 상에 놓인 단일 구리 시트(C)를 예로 들어 설명되었지만, 본 발명은 제3 및 제4도에 도시된 실시예들에 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 구리 박막이 알루미늄 기판(A)의 양측에 부착될 수도 있다. 완성된 제품에서 양 구리 박막은 개별 인쇄회로 기판의 기능적 요소를 구성하고 단일 알루미늄 기판은 폐기되는 요소를 구성한다.

제3도의 구성에서, 각 구리 박막(C)의 한쪽 표면과 알루미늄 기판(A)의 양 표면은 반드시 “처녀면”이고 오염되지 않아야 한다. 상기 구리 시트들(C)의 오염되지 않은 표면들(Ci)을 알루미늄 기판(A)의 마주보는 오염되지 않은 표면들(Ai)과 그들의 경계에서 결합시키는 가요성 접착제 밴드(40)가 있어서, 알루미늄 기판(A)의 반대 측면 상에 상기 시트들의 가장자리의 내측으로 실질적으로 오염되지 않은 두 개의 중앙 영역을 한정한다.

본 발명이 인쇄회로 기판 제조를 들어 설명되었지만, 최종 제품에 있어서 전단계로서 기본 적층물들(base laminates)을 형성하는 적층자(laminator)에 의해 사용될 수 있다.

더욱이, 본 발명의 원리는 극도의 청결을 요하는 신용 카드의 제조에도 사용될 수 있다. 이 경우, 상기 기판은 알루미늄이고, “박막”의 등가물은 플라스틱이 될 것이다. 다른 기판들도 경화될 수 있다.

제5도에서, 소정의 위치에서 상기 시트들의 오염되지 않은 한 표면을 결합시키는 가요성 수용성 접착제의 4개의 고립부들(50)이 있다. 상기 고립부들은 결합된 시트들의 가장자리 내측으로 이격되어 있다. 상기 고립부들(50)은 라인(42)으로 한정되는 접착제 인가 영역의 내측에 배치된다. 따라서, 상기 고립부는 접착제 밴드(40)의 내측 및 경계(44)의 외측에 배치되어, 중앙 영역(CZ)을 테스트부 밴드(test portion band)로부터 분리시킨다. 예시된 실시예에서, 고립부들(50)은 상기 시트의 반대쪽 가장자리에 근접해서 배치되며 상하와 좌우에서 등간격으로 이격되어 있다. 이 고립부들 또는 도트들(dots)은 사각형으로 도시되어 있지만, 다른 임의의 편리한 형상을 가질 수 있다. 시트에 대한 고립부들의 정확한 위치는 공구 핀들의 패턴(pattern)에 의해서 지배된다.

평균적 크기의 공구 핀들의 경우, 상기 고립부들(50)은 약 0.4 평방인치이다. 기판들의 크기와 핀들의 직경에 따라서 고립부들은 0.1 평방 인치 내지 1.0 평방 인치까지 될 수도 있다. 접착제는 약 0.0005 내지 0.005인치의 두께이지만, 0.001 내지 0.002 인치의 두께가 바람직하다.

상기 고립부들은, 복합 시트가 합성막이 제작되는 특정 프레스 구조에서의 공구 핀 구성과 일치하도록 중심을 벗어나도록 배치될 수도 있다.

상기 고립부를 통해 복합 CAC 시트가 펀치되거나 구멍이 뚫려서 프레스 기구의 공구 핀을 수용하게 된다.

상기 CAC 시트는 제6도에 도시되어 있듯이 펀치되거나, 구멍이 뚫리거나 기계 가공된다. 구멍(52)은 타원형(oblong)이며 공구 핀을 수용한다. 상기 구멍의 모양은 공구 핀의 모양에 의해 결정된다. 각 타원형 구멍의 단축(minor axis) m의 크기는 공구 핀의 직경보다, 약간 크며, 장축(major axis) M의 크기는 장축 방향에서의 핀들의 어떤 오정렬 배치도 수용한다. 가장자리에 가장 가까운 각 고립부(50)에서 장축은 상기 시트들의 가장자리와 직각으로 배열되며 단축은 상기 시트들의 가장자리와 평행하게 배열된다.

제2도는, 본 발명에 따른 신규한 적층 물품(30)을 사용하여 조립된 두 개의 인쇄회로 기판의 레이업을 도시하고 있다. 제1도에서 전술된 것과 동일한 두개의 코어(10)가 신규한 적층 CAC 물품(30)의 세 개의 시트들 사이에 끼워져 있다. 제1도에서 기술한 바와 같은 박리지를 또는 코팅된 알루미늄을 가진 스테인레스 스틸 시트는 존재하지 않는다. 그러나, 결과적으로 나오는 완성된 인쇄회로 기판은 제1도의 기판과 같게 된다.

제2도에 도시된 박막 층들(7,9)은 각기 바로 위와 아래에 있는 북의 두 개의 부가적인 인쇄회로 기판의 하부층과 상부층을 구성한다. 상기 기판의 나머지는 생략되었다. 종종, 적층 즉, 북에 동시에 조립 및 경화되는 6층 인쇄회로 기판이 10개씩 있는 경우도 있다.

시트들이 10개 정도 적층되어 인쇄회로 기판으로 된 북을 형성하게 되면, 상기 북에 인가된 압력이 용융된 프리프레그를 공구 핀 주변으로 그리고 그 축의 길이 방향으로 흐르게 한다. 이러한 흐름은 기판의 구멍난 적층을 통해서 흐르게 되며 구리 표면을 따라 내부로 흐르는 경향도 있다. 이것은 오염을 야기시킬뿐 아니라 상기 시트들의 분리를 일으켜서 불량의 주요 원인이 된다.

접착제 고립부들의 목적은, 가열 및 결합 프로세스 동안 용융된 프리프레그의 흐름에 대해 구리(Ci)와 알루미늄(Ai) 사이의 청결한 경계면을 밀봉하는 것이다. 공구 구멍들이 고립부들(50)의 영역 내에서 펀치되므로, 접착제의 존재로 인해 프리프레그가 구리(C)와 알루미늄(A)의 경계면 사이로 측면으로 흐르는 것이 방지되고, 문제가 해결된다.

인쇄회로 기판의 북이 적층, 경화 및 냉각된 후에, 상기 기판은 쉽게 분리된다. 제2도의 구성에서 CAC 물품의 세 개의 알루미늄 층(A)이 버려지면, 2개의 완전한 인쇄회로 기판으로 분리된다. 최상부의 구리 박막(7)은 다른 기판(도시되지 않음)의 하부 외측면이 되며 최하부 구리 박막(9)은 또다른 기판(도시되지 않음)의 상부 외측층이 된다. 제3도 및 제4도에 도시된 바와같이 구리의 “처녀면” 또는 오염되지 않은 표면(Ci)과 알루미늄 기판의 오염되지 않은 표면(Ai) 사이에 분리가 일어난다.

제2도에서, 최상부 적층 CAC 물품(30)의 “청결한 표면”(Ci)을 따라 분리가 일어난다. 각각의 경우에, 제2도에 도시된 세 개의 CAC 물품 각각에서 알루미늄(A)이 구리(C)로부터 분리되며, 구리는 프리프레그에 의해 개별 코어(10)에 결합되어 있게 되고, 알루미늄은 폐기 또는 재활용되거나 다른 목적으로 사용된다.

약하고 얇은 구리 박막(C)이 알루미늄 기판(A)에 부착되어 있으므로, CAC 물품(30)은 종래의 것에 비해 더 단단하고 취급이 용이하며, 구리박막의 손상으로 인한 불량 발생이 훨씬 줄어들게 된다.

재료가 무엇으로 되었는지에 상관없이 접착 기판(A)을 사용하는 것은, 점점 더 얇은 박막을 사용하고 궁극적으로 공정을 자동화시키고자 하는 고객(제조자)의 목적을 더욱 현실화 시켜준다. 왜냐하면 본 발명에 의해, 상기 박막이 필요한 물리적 지지력을 갖추기 때문이다.

원래 구리와 알루미늄 층들을 함께 고정시킨 접착제 밴드의 존재(40)로 인해서, 제조공정 전 및 제조 공정 중에 프리프레그 가루 또는 다른 오염물이 중앙 영역(CZ)에 도달할 수 없다.

공구 핀들이 접착제 고립부(50)에 형성되어 있으므로, 어떤 프리프레그도 알루미늄과 구리층들 사이의 경계 면으로 스며 들어갈 수 없다. 이후에, 고립부(50)를 형성하는데 사용된 수용성 접착제는 결합된 기판들에 대한 표준 세척 프로세스에서 세척되며, 상기 기판의 크기가 다듬어지며, 상기 알루미늄 기판은 완성된 기판의 일부가 되지 않고 버려지거나 재활용되게 된다.

본 발명의 세가지 목적이 CAC 물품을 사용하므로써 이루어진다.

Claims (14)

1. 인쇄회로 기판과 같은 제품의 제조시 사용되는 적층 구조물(CAC)에 있어서, 완성된 인쇄회로 기판에서 기능적 요소를 구성하는 구리 박막 시트(C)와 폐기되는 요소를 구성하는 알루미늄 시트(A)로 구성된 적층물을 포함하며, 상기 구리 시트와 상기 알루미늄 시트의 각 일면(Ci,Ai)은 필수적으로 오염되지 않았으며 서로 경계면에서 결합가능하며, 가요성 접착제 밴드(40)가 상기 시트들의 오염되지 않은 면들(Ci,Ai)을 그들의 가장자리에서 서로 결합시켜서, 상기 시트들의 가장자리 내측에 경계면들이 서로 결합되지 않은 실질적으로 오염되지 않은 중앙 영역(CA)을 한정하는 것을 특징으로 하는 적층 구조물.
2. 인쇄회로 기판과 같은 제품의 제조시 사용되는 적층 구조물(CAC)에 있어서, 완성된 인쇄회로 기판에서 기능적 요소를 구성하는 두 장의 구리 박막 시트(C)와 폐기되는 요소를 구성하는 한 장의 알루미늄 시트(A)로 구성된 적층물을 포함하며, 상기 각 구리 시트들의 일면(Ci)과 상기 알루미늄 시트의 양면(Ai)은 필수적으로 오염되지 않았으며 서로 경계면에서 결합가능하며, 가요성 접착제 밴드(40)가 상기 구리 시트들의 오염되지 않은 각 면(Ci)을 상기 알루미늄 시트의 마주보는 오염되지 않은 면들(Ai)과 그들의 가장자리에서 서로 결합시켜서, 상기 알루미늄 시트의 양면(Ai) 상에서 상기 시트들의 가장자리 내측에 실질적으로 오염되지 않은 두 개의 중앙 영역들(CZ)을 한정하는 것을 특징으로 하는 적층 구조물.
3. 인쇄회로 기판과 같은 제품의 제조시 사용되는 적층 구조물(CAC)에 있어서, 완성된 인쇄회로 기판에서 기능적 요소를 구성하는 구리 박막 시트(C)와 폐기되는 요소를 구성하는 알루미늄 시트(A)로 구성된 적층물을 포함하며, 상기 구리 시트와 상기 알루미늄 시트의 각 일면(Ci,Ai)은 필수적으로 오염되지 않았으며 서로 경계면에서 결합가능하며, 적어도 하나의 가요성 수용성 접착제 고립부(50)가 상기 시트들의 가장자리에서 내측으로 이격된 소정 위치에서 상기 시트들의 오염되지 않은 면들(Ci,Ai)을 결합시키는 것을 특징으로 하는 적층 구조물.
4. 인쇄회로 기판과 같은 제품이 제조시 사용되는 적층 구조물(CAC)에 있어서, 완성된 인쇄회로 기판에서 기능적 요소를 구성하는 두 장의 구리 박막 시트(C)와 폐기되는 요소를 구성하는 한 장의 알루미늄 시트(A)로 구성된 적층물을 포함하며, 상기 각 구리 시트들의 일면(Ci)과 상기 알루미늄 시트의 양면(Ai)은 필수적으로 오염되지 않았으며 서로 경계면에서 결합가능하며, 상기 알루미늄 시트의 각 면(Ai) 상의 적어도 하나의 가요성 수용성 접착제 고립부(50)가 상기 시트들의 가장자리에서 내측으로 이격된 소정 위치에서 상기 시트들의 오염되지 않은 면들(Ci,Ai)을 결합시키는 것을 특징으로 하는 적층 구조물.
5. 인쇄회로 기판과 같은 제품의 제조시 사용되는 적층 구조물(CAC)에 있어서, 완성된 인쇄회로 기판에서 기능적 요소를 구성하는 구리 박막 시트(C)와 폐기되는 요소를 구성하는 알루미늄 시트(A)로 구성된 적층물을 포함하며, 상기 구리 시트와 상기 알루미늄 시트의 각 일면(Ci,Ai)은 필수적으로 오염되지 않았으며 서로 경계면에서 결합가능하며, 가요성 접착제 밴드(40)가 상기 시트들의 오염되지 않은 면들(Ci,Ai)을 그들의 가장자리에서 서로 결합시켜서, 상기 시트들의 가장자리 내측에 경계면들이 서로 결합되지 않은 실질적으로 오염되지 않은 중앙 영역(CZ)을 한정하며, 적어도 하나의 가요성 수용성 접착제 고립부(50)가 상기 밴드(40)에서 내측으로 이격된 소정 위치에서 상기 시트들의 오염되지 않은 면들(Ci,Ai)을 결합시키는 것을 특징으로 하는 적층 구조물.
6. 인쇄회로 기판과 같은 제품의 제조시 사용되는 적층 구조물(CAC)에 있어서, 완성된 인쇄회로 기판에서 기능적 요소를 구성하는 두 장의 구리 박막 시트(C)와 폐기되는 요소를 구성하는 한 장의 알루미늄 시트(A)로 구성된 적층물을 포함하며, 상기 각 구리 시트들의 일면(Ci)과 상기 알루미늄 시트의 양면(Ai)은 필수적으로 오염되지 않았으며 서로 경계면에서 결합가능하며, 가요성 접착제 밴드(40)가 상기 구리 시트들의 오염되지 않은 각 면(Ci)을 상기 알루미늄 시트의 마주보는 오염되지 않은 면들(Ai)과 그들의 가장자리에서 서로 결합시켜서, 상기 알루미늄 시트의 양면(Ai) 상에서 상기 시트들의 가장자리 내측에 실질적으로 오염되지 않은 두 개의 중앙 영역들(CZ)을 한정하며, 상기 알루미늄 시트의 각 면(Ai) 상의 다수의 가요성 수용성 접착제 고립부들(50)이 상기 밴드(40)에서 내측으로 이격된 소정 위치에서 상기 시트들의 오염되지 않은 면들(Ci,Ai)을 결합시키는 것을 특징으로 하는 적층 구조물.
7. 제1항에 있어서, 상기 가요성 접착제 밴드(40)은 폭은 약 0.010 인치 내지 약 0.500 인치이며, 그 두께는 약 0.001 인치 내지 약 0.002 인치인것을 특징으로 하는 적층 구조물.
8. 제3항에 있어서, 상기 가요성 수용성 접착제 고립부(50)의 크기는 약 0.1 평방 인치 내지 약 1.0 평방 인치이며, 그 두께는 약 0.0005 인치 내지 약 0.005 인치인 것을 특징으로 하는 적층 구조물.
9. 제2항에 있어서, 상기 가요성 접척제 밴드(40)의 폭은 약 0.010 인치 내지 약 0.500 인치이며, 그 두께는 약 0.001 인치 내지 약 0.002 인치인 것을 특징으로 하는 적층 구조물.
10. 제5항에 있어서, 상기 가요성 접착제 밴드(40)의 폭은 약 0.010 인치 내지 약 0.500 인치이며, 그 두께는 약 0.001 인치 내지 약 0.002 인치인 것을 특징으로 하는 적층 구조물.
11. 제6항에 있어서, 상기 가요성 접착제 밴드(40)의 폭은 약 0.010 인치 내지 약 0.500 인치이며, 그 두께는 약 0.001 인치 내지 약 0.002 인치인 것을 특징으로 하는 적층 구조물.
12. 제4항에 있어서, 상기 가요성 수용성 접착제 고립부(50)의 크기는 약 0.1 평방 인치 내지 약 1.0 평방 인치이며, 그 두께는 약 0.0005 인치 내지 약 0.005 인치인 것을 특징으로 하는 적층 구조물.
13. 제5항에 있어서, 상기 가요성 수용성 접착제 고립부(50)의 크기는 약 0.1 평방 인치 내지 약 1.0 평방 인치이며, 그 두께는 약 0.0005 인치 내지 약 0.005 인치인 것을 특징으로 하는 적층 구조물.
14. 제6항에 있어서, 상기 가요성 수용성 접착제 고립부(50)의 크기는 약 0.1 평방 인치 내지 약 1.0 평방 인치이며, 그 두께는 약 0.0005 인치 내지 약 0.005 인치인 것을 특징으로 하는 적층 구조물.