KR100332875B1 - A method of printing ink in the printed circuit board - Google Patents
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Abstract
본 발명의 인쇄회로기판 잉크인쇄방법에서는 기판의 양면에 스크린인쇄법으로 각각 잉크를 도포하고 건조하여 잉크층을 형성한다. 기판 양면의 잉크층 위에는 다시 롤코팅법으로 잉크가 동시에 도포한 후 건조하여 잉크층을 형성한다. 건조된 잉크층에 자외선을 조사하여 경화시킨 후 현상액을 작용시켜 오픈영역을 형성한다. 기판 양면의 잉크층과 그 위의 잉크층은 자외선에 의해 고분자화되어 현상액을 작용시킴에 따라 한꺼번에 현상된다.In the printed circuit board ink printing method of the present invention, an ink layer is formed by coating and drying ink on both sides of the substrate by screen printing. On the ink layers on both sides of the substrate, ink is applied simultaneously by the roll coating method and then dried to form an ink layer. The dried ink layer is irradiated with ultraviolet light and cured, and then a developer is formed to form an open area. The ink layers on both sides of the substrate and the ink layers thereon are polymerized by ultraviolet rays to develop at once as the developer acts.
Description
본 발명은 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것으로, 특히 스크린인쇄법으로 기판의 양면에 잉크를 도포한 후 다시 롤코팅법으로 기판 양면의 도포된 잉크층 위에 잉크를 한번에 도포한 후 건조하고 현상함으로써 제고공정이 간단하고 불량을 방지할 수 있는 인쇄회로기판 잉크인쇄방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a printed circuit board, and in particular, by applying the ink on both sides of the substrate by the screen printing method and then again applying the ink on the coated ink layer on both sides of the substrate by the roll coating method, then drying and developing The present invention relates to a printed circuit board ink printing method which is simple in manufacturing process and can prevent defects.
근래, 고밀도 및 고집적회로(IC) 칩이 고속화, 고기능화됨에 따라 칩이 실장되는 패키지용 인쇄회로기판도 이에 대응하여 고속화, 고기능화되어야만 한다. 상기한 패키지용 인쇄회로기판으로는 BGA(Ball Grid Array)기판이 가장 많이 사용되는데, 이러한 인쇄회로기판을 제조하기 위해서는 반도체자체의 기술 뿐만 아니라 고정도, 고밀도의 인쇄회로기판 제조방법이 필요하게 된다. 특히, 기판에는 배선이 형성될 뿐만 반도체칩이 실장되기 때문에 칩의 패키징시 필요한 각종 특성이 만족되어야만 한다. 상기한 특성중에서도 인쇄회로기판에 도표되는 잉크의 신뢰성은 패키지용 인쇄회로기판의 품질을 좌우하는 매우 중요한 요소가 된다. 즉, 패키지용 인쇄회로기판 제조공정에서는 상기 패캐지용 인쇄회로기판이 설정 온도에서 설정시간 동안 가열되고 외부의 압력에 의해 기판 홀 내부의 도전층이 박리되는 현상이 발생하기 때문에, 홀 내부의 잉크충진이 필수적으로 된다. 홀 내부가 잉크에 충진되지 않는 경우에는 기포가 발생하게 되어 반도체칩의 몰딩시 홀 내부의 기포가 열에 의해 팽창하여 홀 내부의 동박이 노출되는 현상이 발생하게 된다.In recent years, as high-density and high-integrated integrated circuit (IC) chips have become faster and more functionalized, packaged printed circuit boards on which the chips are mounted must be correspondingly speeded up and highly functionalized. The BGA (Ball Grid Array) substrate is most often used as the package printed circuit board. In order to manufacture such a printed circuit board, not only the technology of the semiconductor itself but also a high precision and high density printed circuit board manufacturing method is required. . In particular, since the wiring is formed on the substrate and the semiconductor chip is mounted, various characteristics required for packaging the chip must be satisfied. Among the above characteristics, the reliability of the ink plotted on the printed circuit board is a very important factor that determines the quality of the packaged printed circuit board. That is, in the packaged printed circuit board manufacturing process, the packaged printed circuit board is heated at a predetermined temperature for a predetermined time and the conductive layer inside the substrate hole is peeled off due to external pressure. This becomes essential. When the inside of the hole is not filled with ink, bubbles are generated, and when the semiconductor chip is molded, bubbles inside the hole are expanded by heat to expose the copper foil inside the hole.
또한, 패키지제품을 생산하는데 있어서 잉크의 두께는 사용자에게는 매우 중요한 사항으로서 몰딩시에 잉크의 두께가 상대적으로 높거나 낮으면 다양한 형태의 불량이 발생하게 되어 몰딩공정이 원활하게 진행되는 현상도 발생하였다.In addition, the thickness of the ink in the production of the package product is very important to the user, the relatively high or low thickness of the ink during molding caused various types of defects, the molding process also occurred smoothly. .
도 1에 종래의 패키지용 인쇄회로기판의 잉크인쇄방법이 도시되어 있다.1 shows an ink printing method of a conventional printed circuit board for a package.
우선, 도 1(a)에 도시된 바와 같이, 양면에 형성된 회로(3)가 홀(5)을 통해 서로 연결되어 있는 인쇄회로기판(1)의 한면에 잉크를 도포하여 잉크층(7)을 형성한다. 이러한 잉크의 도포는 인쇄회로기판(1) 내의 홀(5)을 잉크로 충진하여 홀(5) 내부에 기포가 발생하여 기판(1)의 상하면 회로를 연결시켜주는 홀(5) 내부의 동박이 벗겨지는 것을 방지하기 위한 것이다.First, as shown in FIG. 1A, an ink layer 7 is formed by applying ink to one surface of a printed circuit board 1, in which circuits 3 formed on both sides are connected to each other through holes 5. Form. The application of the ink fills the hole 5 in the printed circuit board 1 with ink, and bubbles are generated in the hole 5 to connect the upper and lower circuits of the substrate 1 to the copper foil inside the hole 5. This is to prevent peeling.
일반적으로 종래의 인쇄회로기판의 잉크인쇄방법에서는 잉크의 도포가 스크린 인쇄법에 의해 이루어진다. 상기 스크린 인쇄법에서는 일단 전처리된 기판(1) 위의 상면에 인쇄제판을 설정간격을 두고 밀착시킨 후 스퀴즈(squeeze)로 압력을 가한 상태에서 설정 속도로 기판(1) 위를 이동시키면 기판(1)의 홀(5) 내부에 잉크가 충진된다. 이때, 잉크의 도포에 의해 기판(1)의 홀(5) 내부에는 잉크가 충진될 뿐만 아니라 잉크가 도포된 기판(1)의 상면에는 일정 두께의 잉크가 도포된다. 또한, 상기 홀(5) 내부에 충진된 잉크는 기판(1) 하면의 홀(5) 주위에는 일정량이 남아 있게 된다. 상기 잉크를 약 80℃에서 약 15분 동안 건조하여 제1잉크층(7)이 형성된다. 이어서, 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 기판(1)의 하면에 스크린인쇄방법으로 잉크를 도포한 후 약80℃의 온도에서 약 19분 동안 건조하여 제2잉크층(9)을 형성한다.In general, in the ink printing method of a conventional printed circuit board, the application of ink is performed by screen printing. In the screen printing method, the printing plate is closely adhered to the upper surface on the pre-processed substrate 1 at a set interval, and then moved on the substrate 1 at a set speed while applying pressure with a squeeze. Ink is filled in the hole 5 of the (). At this time, ink is not only filled in the hole 5 of the substrate 1 by the application of ink, but ink of a predetermined thickness is applied to the upper surface of the substrate 1 to which the ink is applied. In addition, a predetermined amount of ink filled in the hole 5 remains around the hole 5 on the bottom surface of the substrate 1. The ink is dried at about 80 ° C. for about 15 minutes to form a first ink layer 7. Subsequently, as shown in FIG. 1 (b), ink is applied to the lower surface of the substrate 1 by screen printing and then dried at a temperature of about 80 ° C. for about 19 minutes to form a second ink layer 9. do.
일반적으로 상기한 바와 같은 패키지용 인쇄회로기판의 제조시 사용되는 잉크는 엑폭시수지를 주성분으로 하며 자외선의 노광시 자외선과의 반응을 위해 아크릴결합을 통한 2중결합을 이루고 현상액(Na2CO3)에 의해 용해가 가능하도록 카르복실기(COOH)가 형성되어 있다. 또한, 건조시 열반응이 가능하도록 아크릴에스터수지를 사용한다. 상기한 2종류의 수지는 광반응 및 열반응을 통해 고분자화되지만, 이러한 반응이 과도하게 일어나는 경우 현상성이 저하된다.Inks used in the manufacture of a general package printed circuit board as described above include forms a double bond with an acrylic combined for reaction with the time of exposure of and UV as the main component epoxy resin, ultraviolet developing solution (Na 2 CO 3 Carboxyl group (COOH) is formed so that it can be dissolved by In addition, acrylic ester resin is used to allow thermal reaction during drying. The two kinds of resins described above are polymerized through photoreaction and thermal reaction, but developability decreases when such reaction occurs excessively.
이하, 현상성 저하현상을 건조공정조건과 관련하여 보다 상세히 설명한다.통상적으로, 잉크의 질량비는 휘발성 성분이 약 23.3％, 첨가제 약 1.7％, 그 이외의 고형성분 75％로 구성되어 있다. 잉크인쇄공정에서 건조후에 잉크의 잔류질량은 약 76.3% - 약 78.3%범위(즉, 휘발성 성분으로는 1%이상 3%이하 범위임)가 바람직하다. 이는 휘발성 성분이 약 1%이하의 범위일 때는 현상이 불량해지거나 불가능하고, 약 3%이상일때는 표면의 태키(tacky)성분으로 인해 제품으로서 가치를 상실하기 때문이다.특히, 이러한 현상성 저하의 원인을 제공하는 잉크의 잔류함량 부족은 건조조건에 큰 영향을 받는다. 즉, 건조시 동일한 온도조건에서 건조시간에 길수록 휘발성 성분의 증발량도 많아지게 된다. 이하, 종래의 잉크인쇄방법에 따른 후속공정을 통해 이와 관련된 문제점을 보다 상세히 설명하기로 한다.The development deterioration phenomenon will be described in more detail below in connection with the drying process conditions. [0004] Generally, the mass ratio of the ink is composed of about 23.3% of volatile components, about 1.7% of additives, and 75% of other solid components. In the ink printing process, the residual mass of the ink after drying is preferably in the range of about 76.3% to about 78.3% (ie, in the range of 1% or more and 3% or less for the volatile component). This is because when the volatile component is in the range of about 1% or less, the phenomenon becomes poor or impossible, and when it is about 3% or more, it loses its value as a product due to the tacky component on the surface. Lack of residual content of the ink, which is the cause, is greatly affected by the drying conditions. In other words, the longer the drying time under the same temperature conditions during drying, the greater the amount of evaporation of volatile components. Hereinafter, the problems associated with this through the subsequent process according to the conventional ink printing method will be described in more detail.
상기 기판(1)의 상하면에 형성되는 제1잉크층(7) 및 제2잉크층(9)은 각각 건조과정에서 질량이 감소된다. 기판(1) 상면에 형성되는 제1잉크층(7)은 건조에 의해 최초에 기판(1)에 도포되는 잉크의 질량의 약 77.9％만이 남아 있게 되고 제2잉크층(9)은 약 76.7％만이 남아 있게 된다.The first ink layer 7 and the second ink layer 9 formed on the upper and lower surfaces of the substrate 1 are each reduced in mass during the drying process. The first ink layer 7 formed on the upper surface of the substrate 1 remains only about 77.9% of the mass of ink initially applied to the substrate 1 by drying, and the second ink layer 9 is about 76.7%. Only remains.
이어서, 도 1(c)에 도시된 바와 같이, 마스크를 사용하여 상기 기판(1)의 상하면의 일부를 블로킹한 상태에서 자외선을 조사하여 상기 마스크에 의해 블로킹된 영역을 제외한 부분을 경화시킨 후 현상액을 작용시켜 미경화된 영역을 제거하여 오픈영역(11)을 형성한다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 오픈영역(11)은 원래의 인쇄회로기판에서 설정된 오픈영역 보다 크게 형성된다. 그 이유는 이후의 공정에서 오픈영역 형성공정에서 전체적으로 정확한 크기의 오픈영역을 형성하기 위해서이다.Subsequently, as shown in FIG. 1C, a developer is used to irradiate ultraviolet rays in a state where a part of the upper and lower surfaces of the substrate 1 are blocked using a mask to cure a portion other than the area blocked by the mask, and then develop a developer solution. To remove the uncured region, thereby forming the open region 11. As shown in the figure, the open area 11 is formed larger than the open area set in the original printed circuit board. The reason for this is to form an open region of the correct size as a whole in the open region forming process in a subsequent process.
그후, 도 1(d)에 도시된 바와 같이, 상기 제1잉크층(7) 및 제2잉크층(9) 위에 각각 스크린인쇄법으로 잉크를 도포하고 건조하여 제3잉크층(13) 및 제4잉크층(15)을 형성한다. 제3잉크층(13)은 약 80℃에서 약 15분 동안 건조되며 제4잉크층(15)은 80℃에서 약 19분 건조된다. 이어서, 도 1(e)에 도시된 바와 같이, 마스크로 제3잉크층(13)과 제4잉크층(15)의 일부 영역을 블로킹한 상태에서 자외선을 조사하고 현상액을 작용시켜 상기 제1잉크층(7)과 제2잉크층(9)에 형성된 오픈영역(11) 위의 제3잉크층(13) 및 제4잉크층(15)에 오픈영역(12)을 형성한다.Thereafter, as shown in FIG. 1 (d), ink is applied and dried on the first ink layer 7 and the second ink layer 9 by screen printing, respectively, to form the third ink layer 13 and the third ink. The four ink layer 15 is formed. The third ink layer 13 is dried at about 80 ° C. for about 15 minutes and the fourth ink layer 15 is dried at 80 ° C. for about 19 minutes. Subsequently, as shown in FIG. 1E, the first ink is irradiated with ultraviolet rays while a part of the regions of the third ink layer 13 and the fourth ink layer 15 are blocked with a mask and a developer is applied to the first ink. An open region 12 is formed in the third ink layer 13 and the fourth ink layer 15 on the open region 11 formed in the layer 7 and the second ink layer 9.
이때, 상기 제3잉크층(13) 및 제4잉크층(15)에 형성되는 오픈영역은 제1잉크층(7) 및 제2잉크층(9)에 형성되는 오픈영역의 크기 보다 작게 형성된다. 이것은 기판(1)의 양면에 각각 2층으로 형성되는 제1잉크층(7) 및 제3잉크층(13)과 제2잉크층(9) 및 제4잉크층(15)에 오픈영역(11)을 형성하기 위해 마스크로 상기 오픈영역을 블로킹하는 경우 마스크 사이의 클리언스(clearance)를 확보하기 위해서 제1잉크층(7) 및 제2잉크층(9)의 오픈영역을 제3잉크층(13) 및 제4잉크층(15)의 오픈영역 보다 크게 해야만 하기 때문이다.At this time, the open area formed in the third ink layer 13 and the fourth ink layer 15 is smaller than the size of the open area formed in the first ink layer 7 and the second ink layer 9. . This is an open area 11 in the first ink layer 7 and the third ink layer 13, the second ink layer 9 and the fourth ink layer 15, which are formed in two layers on both sides of the substrate 1, respectively. In the case of blocking the open area with a mask to form), the open area of the first ink layer 7 and the second ink layer 9 may be replaced with a third ink layer (3) to secure clearance between the masks. 13) and the fourth ink layer 15 should be larger than the open area.
이후, 도면에는 도시하지 않았지만 자외선을 상기 제3잉크층(13) 및 제4잉크층(15)에 조사하여 큐어링(curing)한 후 후처리(post curing)를 한다.Subsequently, although not shown in the drawings, ultraviolet rays are irradiated to the third ink layer 13 and the fourth ink layer 15 to cure and post treatment.
스크린인쇄법을 이용한 상기한 종래의 패키지용 인쇄회로기판의 잉크인쇄방법에서는 기판(1)의 상면 및 하면 중 한면을 도포하기 위해서는 반대면을 테이블에 접한 상태에서 잉크를 도포해야만 한다. 따라서, 기판(1)의 상하면에 각각 제1잉크층(7)과 제2잉크층(9)을 형성하기 위해서는 2번의 건조공정이 필요하게 된다. 또한, 상기 제1잉크층(7)과 제2잉크층(9) 위에 다시 잉크를 도포하여 제3잉크층(13)과 제4잉크층(15)을 형성하기 위해서는 다시 2번의 건조공정이 필요하게 된다. 즉, 종래의 잉크인쇄방법에서는 총 4번의 건조공정이 필요하게 된다.In the ink printing method of the conventional package printed circuit board using the screen printing method, in order to apply one of the upper and lower surfaces of the substrate 1, ink must be applied while the opposite surface is in contact with the table. Therefore, two drying steps are required to form the first ink layer 7 and the second ink layer 9 on the upper and lower surfaces of the substrate 1, respectively. In addition, in order to form the third ink layer 13 and the fourth ink layer 15 by applying ink again on the first ink layer 7 and the second ink layer 9, two drying steps are required. Done. That is, in the conventional ink printing method, a total of four drying steps are required.
그런데, 상기한 바와 같이 잉크층의 건조 횟수가 증가할수록 잉크층의 고분자화가 진행되며, 이것은 잉크의 현상성을 저하시킨다. 즉, 하나의 잉크층에 대한 총 건조시간이 약 80℃온도에서 60분을 초과할 경우에도 휘발성 성분 함량이 저하되고, 이는 현상이 잘 이루어지지 않거나 불가능하게 하는 원인이 된다.하지만, 상기 설명된, 종래의 잉크인쇄방법에서는, 제1잉크층(7)의 1회 건조공정이 진행됨에 따라 77.9％로 질량이 감소한 후에, 제2잉크층(9)의 도포 후 건조공정시 상기 제1잉크층(7)의 질량이 76.2％로 추가적으로 감소되는 바와 같이, 제1 및 제2 잉크층(7,9)는 제3 및 제4 잉크층(13,15)에 더 적용되는 2차례의 건조공정에서 휘발성 성분이 완전히 제거되고 고형성분만이 남게 된다. 결국, 제1 및 제2 잉크층(7,9)은 휘발성 성분이 1%이하 범위로 되기 쉽다. 특히, 4차례의 건조공정을 겪는 제1 잉크층에서 이런 문제는 매우 심각하다.이와 같이, 잉크인쇄방법에서는, 제1 잉크층에 대한 총 건조시간은 약 80℃온도에서 60분이하(휘발성 성분 1% 이상)에서 이루어져 하는 조건과 함께, 건조공정이 1회만 수행되는 제4 잉크층에 대해서도 최소한 15분이상 건조되어야 하는 조건(휘발성 3%이하)이 요구된다.따라서, 제4 잉크층 건조시간을 포함한 총 4차례 건조공정에 의한 총 건조시간은 60분이상이 초과되지 않도록 조절하는 것이 거의 불가능하다.결국, 종래의 잉크인쇄방법에 의하면, 상기 제1잉크층(7)과 제3잉크층(13) 및 제2잉크층(9)과 제4잉크층(15)을 통상의 현상방법으로 한꺼번에 현상하는 것이 불가능하게 되므로, 제1 및 제2 잉크층에 대한 별도의 현상공정 등 다른 오픈영역 형성공정이 요구되어 제조공정이 복잡해지고 그 결과 제조비용이 증가하는 문제가 있었다.However, as described above, as the number of drying of the ink layer increases, the polymerization of the ink layer proceeds, which lowers the developability of the ink. That is, even when the total drying time for one ink layer exceeds 60 minutes at a temperature of about 80 ° C., the volatile component content is lowered, which causes the development to be poor or impossible. In the conventional ink printing method, after the first drying process of the first ink layer 7, the mass decreases to 77.9%, and the first ink layer is applied during the drying process after the application of the second ink layer 9. As the mass of (7) is further reduced to 76.2%, the first and second ink layers 7 and 9 are subjected to two drying processes further applied to the third and fourth ink layers 13 and 15. Volatile components are completely removed and only solid components remain. As a result, the first and second ink layers 7 and 9 tend to have a volatile component in the range of 1% or less. In particular, this problem is very serious in the first ink layer undergoing four drying processes. As such, in the ink printing method, the total drying time for the first ink layer is 60 minutes or less at a temperature of about 80 ° C (volatile components). In addition to the conditions of 1% or more), a condition (less than 3% of volatility) of drying for at least 15 minutes is also required for the fourth ink layer in which the drying process is performed only once. It is almost impossible to adjust the total drying time by a total of four drying processes, including not more than 60 minutes. [0009] In the end, according to the conventional ink printing method, the first ink layer 7 and the third ink layer (13) and the second ink layer 9 and the fourth ink layer 15 cannot be developed at a time by a conventional developing method, so that other open areas such as separate developing processes for the first and second ink layers are performed. Forming process required, manufacturing process Getting a result there is a problem that the manufacturing cost increases.
또한, 다른 오픈영역 형성공정으로 오픈영역을 형성하더라도, 제1잉크층(7) 및 제2잉크층(9)의 오픈영역을 제3잉크층(13) 및 제4잉크층(15)의 오픈영역 보다 크게 해야만 하기 때문에, 도 1(e)의 B부분과 같이 제3잉크층(13) 및 제4잉크층(14)에 단차가 발생하게 되는 문제도 여전히 남게 된다.Further, even when the open area is formed by another open area forming process, the open areas of the first ink layer 7 and the second ink layer 9 are opened in the third ink layer 13 and the fourth ink layer 15. Since the area must be larger than the area, there remains a problem that a step occurs in the third ink layer 13 and the fourth ink layer 14 as in the portion B of FIG.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 인쇄회로기판의 양면에 잉크를 도포하여 잉크층을 형성한 후 다시 상기 양면의 잉크층 위에 롤코팅법으로 동시에 잉크를 도포하여 잉크층을 형성함으로써 제조공정이 간단하고 잉크층에 단차가 발생하지 않는 인쇄회로기판의 잉크인쇄방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, by applying ink to both sides of the printed circuit board to form an ink layer, and then again by applying the ink on the ink layer of both sides by a roll coating method to form an ink layer It is an object of the present invention to provide a method of printing an ink on a printed circuit board, in which the process is simple and no step occurs in the ink layer.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 잉크인쇄방법은 기판의 양면에 잉크를 도포하고 건조하여 제1잉크층 및 제2잉크층을 형성하는 단계와, 상기 제1잉크층 및 제2잉크층 위에 롤코팅법으로 잉크를 도포하고 건조하여 제3잉크층 및 제4잉크층을 각각 형성하는 단계와, 상기 제1잉크층과 제3잉크층 및 제2잉크층과 제4잉크층을 한꺼번에 현상하여 상기 기판의 양면에 홀을 현상하는 단계로 이루어진다.In order to achieve the above object, an ink printing method of a printed circuit board according to the present invention comprises the steps of coating and drying the ink on both sides of the substrate to form a first ink layer and a second ink layer, the first ink layer And coating and drying the ink on the second ink layer by a roll coating method to form a third ink layer and a fourth ink layer, respectively, the first ink layer, the third ink layer, the second ink layer and the fourth ink layer. The ink layer is developed all at once to develop holes on both sides of the substrate.
도 1은 종래의 인쇄회로기판 잉크인쇄방법을 나타내는 도면.1 is a view showing a conventional printed circuit board ink printing method.
도 2는 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 잉크인쇄방법을 나타내는 도면.2 is a view showing an ink printing method of a printed circuit board according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명*Brief description of the main parts of the drawing
101 : 기판 105 : 홀101: substrate 105: hole
103 : 회로 107,109,113,115 : 잉크층103: circuit 107,109,113,115: ink layer
111 : 오픈영역111: open area
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 잉크인쇄방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, an ink printing method of a printed circuit board according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 패키지용 인쇄회로기판의 잉크인쇄방법을 나타내는 도면이다. 우선, 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 양면에 회로(103)가 형성된 인쇄회로기판(101)을 전처리한 후 상면에 잉크를 도포하여 기판(101)에 형성된 홀(105)에 잉크를 충진한다.2 is a view showing an ink printing method of a printed circuit board for a package according to the present invention. First, as shown in FIG. 2 (a), after preprocessing the printed circuit board 101 having the circuits 103 formed on both surfaces thereof, ink is applied to the upper surface by applying ink to the upper surface. Fill.
기판(101)의 전처리는 기판표면과 잉크와의 밀착성에 악영향을 미치는 산화피막, 방청제 및 기름등을 제거함과 동시에 동표면에 적당한 조도를 주기 위한 것으로, 산처리, 수세, 연마, 초음파수세, 공기나이프(air knife)처리 및 건조와 같은 통상으로 공정으로 이루어진다.The pretreatment of the substrate 101 is to remove oxide film, rust preventive agent and oil which adversely affect the adhesion between the substrate surface and the ink, and to give the surface roughness. Acid treatment, water washing, polishing, ultrasonic washing, air It usually consists of processes such as air knife treatment and drying.
상기 잉크의 도포는 스크린인쇄법에 의해 이루어지는데, 이러한 스크린인쇄법은 종래와 동일하게 진행된다. 잉크의 도포후 약 78℃의 온도에서 약 13분 동안의 열처리에 의해 제1잉크층(107)이 형성된다. 이러한 제1잉크층(107)의 열처리에 의하여 잉크의 휘발성분이 휘발되어 제1잉크층(107)은 약 78.1％ 질량비의 질량만이 남게 된다.The application of the ink is carried out by a screen printing method, and this screen printing method proceeds in the same manner as in the prior art. After application of the ink, the first ink layer 107 is formed by heat treatment for about 13 minutes at a temperature of about 78 ° C. By the heat treatment of the first ink layer 107, the volatile component of the ink is volatilized so that the mass of the first ink layer 107 is only about 78.1% by mass.
그후, 도 2(b)에 도시된 바와 같이 기판(1)의 하면에 스크린인쇄법으로 잉크를 도포한 후 약 78℃의 온도에서 약 13분 동안 열처리하여 제2잉크층(109)을 형성한다. 이러한 열처리에 의해 상기 제2잉크층(109)은 휘발성분이 모두 휘발되고 약 77.8％의 질량비를 갖는 질량만이 남게 된다.Thereafter, as shown in FIG. 2 (b), ink is applied to the lower surface of the substrate 1 by screen printing and then heat treated at a temperature of about 78 ° C. for about 13 minutes to form a second ink layer 109. . By this heat treatment, the second ink layer 109 is completely volatilized, leaving only a mass having a mass ratio of about 77.8%.
이어서, 도 2(c)에 도시된 바와 같이 상기 제1잉크층(107) 및제2잉크층(109) 위에 잉크를 도포하고 건조하여 제3잉크층(113) 및 제4잉크층(115)을 형성한다. 상기 제3잉크층(113)과 제4잉크층(115)의 도포는 롤코팅법(roll coating process)에 의해 동시에 이루어진다. 즉, 동축을 형성하여 회전하는 2개의 롤 사이를 기판이 통과하면서 롤에 함침되어 있는 잉크가 롤 사이를 통과중인 기판에 전사되는데, 잉크층(113,115)의 두께는 롤의 형상에 따라 달라진다.Subsequently, as shown in FIG. 2C, ink is applied to the first ink layer 107 and the second ink layer 109 and dried to form the third ink layer 113 and the fourth ink layer 115. Form. Application of the third ink layer 113 and the fourth ink layer 115 is performed at the same time by a roll coating process. That is, the ink impregnated in the roll is transferred to the substrate passing between the rolls while the substrate passes between the two rolls forming coaxially and rotating. The thickness of the ink layers 113 and 115 varies depending on the shape of the roll.
제3잉크층(113)과 제4잉크층(115)은 약 78℃에서 약 20분 동안 열처리를 함으로써 건조된다. 이러한 건조에 의해 약 76.6％ 질량비의 질량만이 남게 된다.The third ink layer 113 and the fourth ink layer 115 are dried by heat treatment at about 78 ° C. for about 20 minutes. This drying leaves only a mass of about 76.6% by mass.
그후, 도 2(d)에 도시된 바와 같이, 상기 제3잉크층(113)과 제4잉크층(115) 위에 마스크를 위치시켜 일부 영역을 블로킹한 상태에서 자외선을 조사하여 잉크층(113,115)을 경화시킨 후 현상액을 작용시켜 미경화된 영역을 제거함으로써 일정 크기의 오픈영역(111)을 형성한다. 이 때, 제1 잉크층(107) 및 제3 잉크층(113)과 제2 잉크층(109) 및 제4 잉크층(115)은 동시에 오픈영역을 형성할 수 있다.이는 앞서 설명한 바와 같이 제1 잉크층 형성 후에 세차례 건조공정만이 수행되므로, 표면의 택성을 유지하기 위해(휘발성 성분이 약 3%이하 잔류하도록) 각 잉크층에 대해 십수분정도의 건조공정을 수행하더라도, 제1 잉크층에 대한 총 건조시간은 현상성 저하를 유발하는 한계(잔류 휘발성 성분이 약 1% 이상)인 60분을 초과하지 않을 수 있다.After that, as shown in FIG. 2 (d), a mask is placed on the third ink layer 113 and the fourth ink layer 115 to irradiate ultraviolet rays in a state where some regions are blocked, thereby irradiating the ink layers 113 and 115. After curing, the developer is operated to remove the uncured region, thereby forming an open region 111 having a predetermined size. In this case, the first ink layer 107, the third ink layer 113, the second ink layer 109, and the fourth ink layer 115 may simultaneously form an open area. Since only three drying steps are performed after the formation of one ink layer, the first ink layer is carried out even if a drying process of about ten minutes is performed for each ink layer in order to maintain surface tackiness (so that volatile components remain below about 3%). The total drying time for is not to exceed 60 minutes, which is the limit that leads to degradability (more than about 1% of residual volatile components).
이어서, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제3잉크층(113) 및 제4잉크층(115)에 자외선과 같은 광을 다시 조사하여 상기 잉크층(113,115)을 큐어링하고 후처리를 거쳐 잉크인쇄를 종료한다.Subsequently, although not shown in the drawing, the third ink layer 113 and the fourth ink layer 115 are irradiated with light such as ultraviolet rays again to cure the ink layers 113 and 115, and to perform ink printing after the post-treatment. Quit.
일반적으로, 잉크는 열의 인가 및 자외선의 조사에 의해 경화된다. 잉크는 아크릴결합을 통한 2중 결합을 형성하여 자외선의 조사시 고분자화되며 카르복실기(COOH)가 형성되어 현상액의 인가시 상기 카르복실기가 분해된다.In general, the ink is cured by application of heat and irradiation of ultraviolet rays. Ink forms a double bond through an acrylic bond to polymerize when irradiated with ultraviolet light and a carboxyl group (COOH) is formed to decompose the carboxyl group upon application of a developer.
자외선의 조사에 의해 제3잉크층(113) 및 제4잉크층(115) 뿐만 아니라 제1잉크층(107)과 제2잉크층(109)까지 고분자화된다. 따라서, Na2CO3와 같은 현상액의 작용시 상기 제1잉크층(107) 및 제3잉크층(113)과 제2잉크층(109) 및 제4잉크층(115)이 한꺼번에 현상되어 오픈영역(111)이 형성된다.By irradiation of ultraviolet rays, not only the third ink layer 113 and the fourth ink layer 115 but also the first ink layer 107 and the second ink layer 109 are polymerized. Accordingly, the first ink layer 107, the third ink layer 113, the second ink layer 109, and the fourth ink layer 115 are developed at the same time when the developer, such as Na 2 CO 3 , acts to open the open region. 111 is formed.
반면에 종래의 잉크인쇄방법에서는 제1잉크층과 제2잉크층을 각각 열처리한 후 제3잉크층과 제4잉크층의 약 80℃의 온도에서 각각 15분 및 20분 동안 열처리되어 건조된다. 그러므로, 제1잉크층은 각각 약 15분 내지 20분정도가 요구되는 4번의 열처리가 이루어지는 결과가 된다. 이 경우 상기 제1잉크층은 열에 의해 완전히 경화되어 현상액을 작용시키는 경우에도 오픈영역이 형성될 영역의 잉크층이 제거되지 않는다.On the other hand, in the conventional ink printing method, the first ink layer and the second ink layer are heat treated, respectively, and then heat-treated for 15 minutes and 20 minutes at a temperature of about 80 ° C. of the third ink layer and the fourth ink layer, respectively. Therefore, the first ink layer is the result of four heat treatments, each requiring about 15 to 20 minutes. In this case, even when the first ink layer is completely cured by heat to act the developer, the ink layer of the region where the open region is to be formed is not removed.
반면에, 본 발명에서는 제1잉크층(107) 및 제2잉크층(109)을 각각 78℃의 온도에서 약 13분 동안 열처리하여 건조하며 제3잉크층(113)과 제4잉크층(115)을 약 78℃의 온도에서 약 20분 동안 열처리하여 건조한다. 따라서, 제1잉크층(107)이 완전히 경화되지 않기 때문에 현상액을 작용시킴에 따라 그 위의 층인 제3잉크층(115)과 한꺼번에 현상될 수 있게 된다.On the other hand, in the present invention, the first ink layer 107 and the second ink layer 109 are dried by heat treatment for about 13 minutes at a temperature of 78 ° C., respectively, and the third ink layer 113 and the fourth ink layer 115 are dried. ) Is dried by heat treatment at a temperature of about 78 ° C. for about 20 minutes. Therefore, since the first ink layer 107 is not completely cured, the developer may be developed at the same time as the third ink layer 115, which is a layer thereon, as the developer is acted upon.
이러한 제1잉크층(107)과 제3잉크층(113) 및 제2잉크층(109)과 제4잉크층(115)을 한꺼번에 현상하는 경우 도 1에 도시된 종래의 잉크인쇄방법에서 나타나는 제3잉크층 및 제4잉크층의 단차발생이라는 문제를 해결할 수 있게 된다.When the first ink layer 107, the third ink layer 113, the second ink layer 109, and the fourth ink layer 115 are developed at the same time, the first ink layer 107, the third ink layer 115, and the fourth ink layer 115 are developed. It is possible to solve the problem of the step difference between the third ink layer and the fourth ink layer.
또한, 잉크층의 열처리공정의 감소는 그 자체가 인쇄회로기판 제조방법에서의 공정의 감소를 의미하기 때문에 제조공정이 간단하게 될 뿐만 아니라 제조비용도 대폭 절감되는 효과도 있다.In addition, the reduction of the heat treatment process of the ink layer itself means a reduction of the process in the manufacturing method of the printed circuit board, not only the manufacturing process is simplified but also the manufacturing cost is greatly reduced.
본 발명은 상기한 바와 같이, 제1잉크층 및 제2잉크층을 기판의 상하면에 형성한 후 그 위에 롤코팅법으로 제3잉크층 및 제4잉크층을 각각 형성하여 상기 제3잉크층 및 제4잉크층을 동시에 건조하기 때문에, 제1잉크층과 제3잉크층 및 제2잉크층과 제4잉크층을 각각 한번에 현상할 수 있게 된다. 따라서, 종래의 잉크인쇄방법에 비해 제조공정이 간단해지고 제조비용이 절감될 뿐만 아니라 잉크층의 단차에 의한 불량을 방지할 수 있게 된다.As described above, the first ink layer and the second ink layer are formed on the upper and lower surfaces of the substrate, and then the third ink layer and the fourth ink layer are formed on the third ink layer and the fourth ink layer by a roll coating method, respectively. Since the fourth ink layer is dried at the same time, the first ink layer, the third ink layer, the second ink layer and the fourth ink layer can be developed at one time. Therefore, the manufacturing process is simplified and manufacturing cost is reduced as compared with the conventional ink printing method, and defects due to the step of the ink layer can be prevented.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR101536200B1 (en) * | 2015-02-03 | 2015-07-13 | 주식회사 신협전자 | Manufacturing method of printed circuit board for led lighting apparatus |
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1999
- 1999-11-17 KR KR1019990051031A patent/KR100332875B1/en not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
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