KR100282113B1 - Printed Circuit Board Manufacturing Method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인쇄 회로 기판(PCB)을 제조하는 방법으로서 전착 코팅 장치를 사용에 의한 전착 코팅 방법에 따라 인쇄 회로에 사용하기 위해 부분적으로 동 패턴을 갖는 동피복 절연 적층 기판 상에 액체 감광성 레지스트를 코팅하는 방법을 포함하고, 이 액체 감광성 레지스트는 0.01Pa·sec 내지 1Pa·sec의 범위인 겉보기 점도와, 1.2 내지 8의 범위인 구조 점도율을 가지며, 좋게는 1.3MΩ·cm 내지 150MΩ·cm의 범위인 체적 고유 저항을 갖는다.The present invention provides a method of manufacturing a printed circuit board (PCB), coating a liquid photosensitive resist on a copper clad insulating laminated substrate having a partially copper pattern for use in a printed circuit according to an electrodeposition coating method using an electrodeposition coating apparatus. Wherein the liquid photosensitive resist has an apparent viscosity in the range of 0.01 Pa · sec to 1 Pa · sec and a structural viscosity ratio in the range of 1.2 to 8, preferably in the range of 1.3 MΩ · cm to 150 MΩ · cm Has a volume resistivity.
Description
본 발명은 적어도 부분적으로 동(銅:copper) 패턴을 갖는 동피복 절연 적층기판상에 액체 감광성 레지스트를 코팅하는 방법을 포함하는 인쇄 회로 기판을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a printed circuit board comprising a method of coating a liquid photosensitive resist on a copper clad insulating laminated substrate having at least a copper pattern.
종래에는 에칭 레지스트, 적층 레지스트, 땜납 레지스트와 같은 여러 가지 레지스트를 사용하여 인쇄 회로 기판을 제조하였고, 레지스트 필름은 스크린 인쇄 방법에 따라 이러한 레지스트를 이용하여 제조되었다.Conventionally, a printed circuit board is manufactured using various resists such as an etching resist, a laminated resist, a solder resist, and a resist film is manufactured using such a resist according to a screen printing method.
하지만, 상기 방법은 첫 번째로 코팅 필름을 제어하는 기술과 경험이 요구되는 결점과, 두 번째로 코팅 라인을 자동화하는 것이 난해하다는 결점과, 세 번째로 코팅 속도가 느린 결점 및 네 번째로 양면을 동시에 코팅하는 것이 난해하다는 결점을 가지고 있었다.However, the method has the disadvantages of first requiring the technology and experience to control the coating film, secondly the difficulty of automating the coating line, thirdly the poor coating speed and fourthly both sides. At the same time it had the drawback that coating was difficult.
상기 이러한 결점을 해소하기 위하여 일본 특허 공개 제78459/92호는 회전 분사 정전 분사 코팅 방법을 개시하고 있다.In order to alleviate this drawback, Japanese Patent Laid-Open No. 78459/92 discloses a rotary spray electrostatic spray coating method.
하지만, 상기 방법은 코팅이 수행되는 동안 흘림(sagging)이 발생되고 인쇄 회로 기판의 종류에 따라 정전 반발 등에 의해 코팅시 얼룩이 발생되기 때문에 양질의 표면을 갖는 코팅 필름을 제조하는 것이 불가능하였다.However, in the above method, it is impossible to produce a coating film having a good surface because sagging occurs during coating and staining occurs during coating due to electrostatic repulsion according to the type of printed circuit board.
따라서 본 발명의 목적은 코팅이 수행되는 동안 흘림이 발생되고 정전 반발에 의해 코팅시 얼룩이 발생되는 것을 제거하여 양질의 코팅 특성을 갖는 감광성 레지스트를 형성하는 인쇄 회로 기판 제조 방법을 제공하는 데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a printed circuit board manufacturing method for forming a photosensitive resist having good coating properties by eliminating the occurrence of spillage during coating and staining during coating due to electrostatic repulsion.
본 발명의 다른 목적은 동 패턴이 단락되는 것을 방지할 수 있는 인쇄 회로 기판 제조 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a printed circuit board manufacturing method which can prevent the pattern from being shorted.
즉, 본 발명은 전착 코팅 장치를 이용하여 전착 코팅법에 따라 인쇄 회로에 사용하기 위해 적어도 부분적으로 동 패턴을 갖는 동피복 절연 적층 기판상에 액체 감광성 레지스트를 코팅하는 방법을 포함하는 인쇄 회로 기판을 제조하는 방법을 제공하고, 다음 수학식 1로 정의되는 것처럼 상기 액체 감광성 레지스트가 60rpm의 회전과 20℃ 온도의 조건하에서 부룩필드(Brookfield) 점도계 수단으로 측정할 때 0.01Pa·sec 내지 1Pa·sec의 범위인 겉보기 점도를 가지며, 1.2 내지 8의 범위인 구조 점도율 R을 갖는다.That is, the present invention provides a printed circuit board comprising a method of coating a liquid photosensitive resist on a copper clad insulating laminated substrate having at least part of a copper pattern for use in a printed circuit by an electrodeposition coating method using an electrodeposition coating apparatus. To provide a process for the preparation, wherein the liquid photosensitive resist is measured in a range of 0.01 Pa · sec to 1 Pa · sec as measured by Brookfield viscometer means under conditions of rotation of 60 rpm and a temperature of 20 ° C. It has an apparent viscosity in the range and has a structural viscosity ratio R in the range of 1.2 to 8.
여기서, Va는 6rpm의 회전과 20℃의 조건하에서 부룩필드 점도계 수단에 의해 측정되는 겉보기 점도(Pa·sec)이고, Vb는 60rpm의 회전과 20℃의 조건하에 부룩필드 점도계 수단에 의해 측정되는 겉보기 점도(Pa·sec)이며, 체적 고유 저항은 1.3MΩ·cm 내지 150MΩ·cm의 범위인 것이 바람직하다.Where Va is the apparent viscosity (Pasec) measured by the Brookfield viscometer means under a rotation of 6 rpm and 20 ° C., and Vb is the apparent viscosity measured by the Brookfield Viscometer means under a rotation of 60 rpm and 20 ° C. It is a viscosity (Pasec) and it is preferable that volume specific resistance is the range of 1.3 M (ohm) * cm-150 M (ohm) * cm.
본 발명에서 사용되는 액체 감광성 레지스트는 비뉴턴성 성질의 액체, 즉 압력을 이용하여 응력을 부여하여 유동화하면 겉보기 점도가 낮아지고, 응력이 적어지면 겉보기 점도가 높아지는 성질을 나타낸다. 즉 이러한 성질을 갖는 액체 감광성 레지스트는 낮은 점도율을 가지며 코팅 컵 밖으로 흘러나올 때 미립으로 균일한 액체 방울이 되며, 이 액체 방울이 인쇄 회로 기판에 사용되어 동피복 절연 적층 기판상에 코팅되면 유동성이 적어져서 결과적으로 인쇄 회로에 사용하기 위한 동피복 절연 적층 기판의 볼록한 영역상에 충분한 필름 두께를 형성하는 것이 가능하게 된다.The liquid photosensitive resist used in the present invention has a non-Newtonian liquid, that is, when the fluid is applied under stress using a pressure, the apparent viscosity is low, and when the stress is low, the apparent viscosity is high. That is, the liquid photosensitive resist having such a property has a low viscosity and becomes a fine uniform liquid droplet when it flows out of the coating cup, and when the liquid droplet is used on a printed circuit board and coated on a copper clad insulating laminated substrate, the fluidity becomes low. As a result, it becomes possible to form a sufficient film thickness on the convex region of the copper clad insulating laminated substrate for use in a printed circuit.
비뉴턴성 액체에 대한 구조 점도율 R은 상기와 같이 정의되고, 1.2 내지 8의 범위 내에 있으며, 1.5 내지 6인 것이 바람직하다. 구조 점도율 R이 1.2 이하인 경우에는 코팅된 액체 레지스트는 코팅이후에도 여전히 유동성을 나타내기 때문에, 동 패턴의 볼록한 영역상에 코팅된 액체 레지스트가 흐르고, 결과적으로 동피복 절연 적층 기판에서 동의 노출과 필름 두께가 부족해지는 결점이 발생된다. 반면에 구조 점도율 R이 8 이상이 되는 경우는 동피복 절연 적층 기판상에서의 수평 성질이 고르지 않아 광택이 나지 않으며 평탄하지 않은 표면을 갖는 코팅 필름이 된다. 구조 점도율 R이 1.2 이하인 경우에 동피복 절연 적층 기판상의 코팅 필름의 볼록 표면이 증가하게 되면 필름 두께의 결핍과 동피복이 노출되는 현상이 발생된다. 결과적으로 인쇄 회로 기판 제조시 사용되는 여러 가지 화학제, 예를 들어 에칭제, 도금 용제, 땜납 용제, 산, 알칼리, 디클로로에탄, 트리클로로에탄 등은 레지스트 필름에 용이하게 투과될 수 있기 때문에 박리가 불필요할 때 박리하거나, 스크래치 마크가 발생될 수 있으며 결과적으로 불량률이 증가되는 문제가 발생된다.The structural viscosity ratio R for the non-Newtonian liquid is defined as above, is in the range of 1.2 to 8, and preferably 1.5 to 6. If the structural viscosity ratio R is 1.2 or less, the coated liquid resist still flows after coating, so that the coated liquid resist flows on the convex region of the copper pattern, resulting in copper exposure and film thickness in the copper clad insulating laminated substrate. The shortcomings arises. On the other hand, in the case where the structural viscosity ratio R is 8 or more, the horizontal properties on the copper-clad insulating laminated substrate are uneven, resulting in a gloss and a coating film having an uneven surface. When the structural viscosity ratio R is 1.2 or less, when the convex surface of the coating film on the copper clad insulation laminated substrate is increased, a deficiency of the film thickness and copper clad are exposed. As a result, various chemicals used in the manufacture of printed circuit boards, such as etching agents, plating solvents, solder solvents, acids, alkalis, dichloroethanes, trichloroethanes, and the like, can be easily permeated through the resist film, so that peeling is prevented. When unnecessary, peeling off or scratch marks may occur, resulting in an increase in defective rate.
본 발명에 사용되는 액체 감광성 레지스트는 회전수 60rpm, 온도 20℃인 조건하에서 측정할 때 겉보기 점도 Vb가 0.01Pa·sec 내지 1Pa·sec의 범위가 되고 좋게는 0.05Pa·sec 내지 07Pa·sec가 된다. 겉보기 점도 Vb가 1Pa·sec 이상이 되면 만족스럽지 못한 분무가 발생되고, 레지스트 필름의 표면이 평탄하지 않게 되는 것이 증가된다.The liquid photosensitive resist used in the present invention has an apparent viscosity Vb in the range of 0.01 Pa.sec to 1Pa.sec and preferably 0.05Pa.sec to 07Pa.sec when measured under conditions of a rotational speed of 60 rpm and a temperature of 20 ° C. . When the apparent viscosity Vb is 1 Pa · sec or more, unsatisfactory spraying occurs and the surface of the resist film becomes uneven.
본 발명에 사용되는 액체 감광성 레지스트는 체적 고유 저항이 1.3MΩ·cm 내지 150MΩ·cm인 범위가 되고, 좋게는 4 내지 20MΩ·cm이 된다. 체적 고유 저항이 1.3MΩ·cm 이하가 되면 코팅 효율이 감소되고, 체적 고유 저항이 150MΩ·cm 이상이 되면 정전 반발이 발생되어 균일한 두께를 갖는 완성된 레지스트 필름을 획득하는 것이 불가능하게 된다. 체적 고유 저항이 단량체의 종류, 수지, 용제 등에 의해 조정될 수 있다.The liquid photosensitive resist used in the present invention has a volume resistivity of 1.3 MΩ · cm to 150 MΩ · cm, preferably 4 to 20 MΩ · cm. When the volume resistivity is 1.3 MΩ · cm or less, coating efficiency decreases, and when the volume resistivity becomes 150 MΩ · cm or more, electrostatic repulsion occurs, making it impossible to obtain a finished resist film having a uniform thickness. Volume specific resistance can be adjusted by the kind of monomer, resin, a solvent, etc.
본 발명에 사용되는 액체 감광성 레지스트로서는 상기 특성이 충족되기만 하면 종래의 공지된 레지스트도 사용할 수 있다. 예를 들어, 액체 감광성 레지스트는 중합성 불포화기를 갖는 단량체, 필요에 따라서는 광중합 개시제, 열 경화성 수지, 그 경화제, 착색제, 틱소트로피성 부여를 위한 유기 충전제 및 상기 성분을 용해 또는 분산하는 휘발성 용제로 이루어지는 것을 사용할 수 있다.As the liquid photosensitive resist used in the present invention, any conventionally known resist can be used as long as the above characteristics are satisfied. For example, the liquid photosensitive resist is a monomer having a polymerizable unsaturated group, a photopolymerization initiator, a thermosetting resin, a curing agent thereof, a coloring agent, an organic filler for imparting thixotropy, and a volatile solvent for dissolving or dispersing the component. It can be used.
본 발명의 인쇄 회로 기판은 상기 액체 감광성 레지스트가 감광성 레지스트 필름을 형성하기 위해 전착 코팅하는 것을 제외하고, 예를 들어 에칭 레지스트 방법, 도금 레지스트 방법, 땜납 레지스트 방법 등의 공지된 방법에 따라 제조할 수 있다.The printed circuit board of the present invention can be prepared according to known methods such as, for example, etching resist method, plating resist method, solder resist method, except that the liquid photosensitive resist is electrodeposition coated to form a photosensitive resist film. have.
본 발명에 사용되는 전착 코팅 장치는 종래에 공지된 것을 사용할 수 있다. 전착 코팅은 코로나 방전에 의해 충전 전극상에 발생되는 이온이 분사장치로부터 분사된 레지스트 입자상에 부착 대전시키고, 충전된 레지스트 입자는 충전 전극과 인쇄 회로 기판 사이에 형성된 직류 전계의 힘에 의해 인쇄 회로 기판상에 흡입되고 흡착된다. 정전 코팅 장치는 예를 들어 공기 분무식, 무공기 분무식, 전기 분무식 등과 같은 종래의 공지된 장치를 사용할 수 있다. 이것들 가운데 전기 분무식 디스크 방식은 높은 코팅 효율을 갖기 때문에 바람직하다.The electrodeposition coating apparatus used for this invention can use a conventionally well-known thing. The electrodeposition coating attaches and charges the ions generated on the charging electrode by the corona discharge onto the resist particles injected from the injector, and the charged resist particles are formed by the force of the direct current electric field formed between the charging electrode and the printed circuit board. Inhaled and adsorbed onto the phase. The electrostatic coating apparatus may use a conventionally known apparatus such as, for example, air spray, air spray, electrospray, and the like. Among these, the electrospray disc method is preferable because it has high coating efficiency.
본 발명의 방법에 따르면 열거된 액체 감광성 레지스트를 사용하는 것은 흘림과 얼룩 코팅 등의 결점을 제거한 레지스트 필름을 형성하는 것을 가능하게 하고, 인쇄 회로 기판상에 코팅 효율을 증가시키는 것을 나타낸다.The use of the liquid photosensitive resists listed according to the method of the present invention makes it possible to form resist films free from defects such as spillage and stain coating, and to increase the coating efficiency on printed circuit boards.
실시예Example
본 발명은 하기 실시예와 비교 실시예를 통해 좀더 상세하게 설명되어 진다.The invention is illustrated in more detail by the following examples and comparative examples.
실시예 1과 비교 실시예 1-2Example 1 and Comparative Example 1-2
표 1에 기재된 특성을 갖는 각 액체 감광성 레지스트는 하기 조건하에 동 패턴을 부분적으로 갖는 동피복 절연 적층 기판상에 코팅된다.Each liquid photosensitive resist having the properties described in Table 1 was coated on a copper clad insulating laminated substrate partially having a copper pattern under the following conditions.
동피복 절연 적층 기판: NEMA 규격 FR-4 상당의 높이가 60㎛이고 폭이 100㎛인 동 패턴을 갖는 동피복 유리 섬유 강화 에폭시 수지 적층 기판(3400mm X 405mm X 1.0mm).Copper Clad Insulated Laminate Substrate: Copper clad glass fiber reinforced epoxy resin laminated substrate (3400 mm × 405 mm × 1.0 mm) having a copper pattern of 60 μm in height and 100 μm in width, equivalent to NEMA Standard FR-4.
전착 코팅 장치: 정량 펌프, 고전압 발생 장치, 코팅물 탱크 및 전기 분사 디스크 방식 정전 코팅 장치를 사용한다. 즉, 액체 감광성 레지스트는 펌프에 의해 코팅 장치에 공급된다. 코팅 장치는 700㎛의 폭으로 상반되게 상하로 움직이고, 코팅 장치의 첨단에서 코팅물상에 고전압이 인가된다.Electrodeposition coating devices: Metering pumps, high voltage generators, coating tanks and electrospray disc type electrostatic coating devices are used. That is, the liquid photosensitive resist is supplied to the coating apparatus by a pump. The coating apparatus moves up and down in opposition to a width of 700 μm, and a high voltage is applied on the coating at the tip of the coating apparatus.
전착 코팅 방법: 동피복 절연 적층 기판을 금속제의 행거에 세로 방향으로 장착하여 콘베이어로써 반송한다. 이 코팅 장치는 상기 운발될 동피복 절연 적층 기판에 대해 기판 측면에 설비되고, 분사 패턴이 운반될 동피복 절연 적층 기판 방향에 대해 측으로 형성되어 셰이프 에어(shaping air)는 사용하지 않는다.Electrodeposition coating method: A copper clad insulation laminated substrate is attached to a metal hanger in a vertical direction, and is conveyed by a conveyor. This coating apparatus is provided on the side of the substrate with respect to the copper clad insulating laminated substrate to be driven, and is formed to the side with respect to the copper clad insulating laminated substrate direction to which the spray pattern is to be conveyed, so that no shaping air is used.
코팅 절차는 140㎖/min의 공급 속도, 1.5m/min인 컨베이어 속도, 15m/min인 분사 코팅기(coater)의 이동 속도, -30kv인 인가 전압, 20분 동안 80℃로 건조, 일회 200mj/㎠로 자외선 광에 노출, 1분 동안 30℃로 1무게% 탄산나트륨 수용액으로 현상 및 60분 동안 150℃로 열 경화의 조건하에서 수행된다.The coating procedure includes a feed rate of 140 ml / min, a conveyor speed of 1.5 m / min, a moving speed of a spray coater of 15 m / min, an applied voltage of -30 kv, drying at 80 ° C. for 20 minutes, once 200mj / cm 2 Exposure to ultraviolet light, development with 1% by weight aqueous sodium carbonate solution at 30 ° C. for 1 minute and thermal curing at 150 ° C. for 60 minutes.
결과를 표 1에 나타낸다.The results are shown in Table 1.
표 1에 있어서, 상기처럼 액체 레지스트로 코팅된 인쇄 회로 기판은 인쇄 회로 기판 내의 임의의 5개 영역에서 동 패턴에 대해 수직으로 절단되고, 그 절단 영역은 500배로 확대하여 다음과 같이 레지스트 필름 두께를 측정한다. 동 패턴의 절단 영역을 사각형으로 간주하여 그 윗면의 중점의 위치에 있어서의 레지스트 필름 두께는 1-1로 정의하고, 그 위면의 상부에서의 저항 필름 두께는 1-2로 정의한다. 상기 5개 영역에서 측정된 레지스트 필름 두께에 대한 평균 값은 표 1에 도시된다.In Table 1, the printed circuit board coated with the liquid resist as described above is cut perpendicular to the pattern in any five areas within the printed circuit board, and the cut area is enlarged 500 times to increase the resist film thickness as follows. Measure The cut | disconnected area | region of the pattern is regarded as a rectangle, and the resist film thickness in the position of the midpoint of the upper surface is defined as 1-1, and the resist film thickness in the upper part of the upper surface is defined as 1-2. Average values for the resist film thicknesses measured in the five regions are shown in Table 1.
본 발명의 방법에 따르면, 상기한 방법에 의해 감광성 레지스트 필름이 형성되기 때문에 필름에 흘림, 도장 얼룩 등의 결함이 없고, 인쇄 회로 기판에 대하여 코팅성능이 우수하다고 하는 효과를 발휘하는 것이다.According to the method of the present invention, since the photosensitive resist film is formed by the above method, there are no defects such as bleeding, uneven coating, and the like on the film, and the coating performance is excellent for the printed circuit board.
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