KR100334338B1 - 인쇄회로기판의 포토 솔더 레지스트 건조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소정의 패턴회로가 형성된 인쇄회로기판 표면에 감광성 수지를 도포한 후 자외선이 필터링된 적외선으로 솔벤트를 건조시키는 제1단계와, 상기 감광성 수지가 도포된 인쇄회로기판 표면에 필림을 맞추어 놓고 400nm 파장의 자외선으로 인쇄회로기판 표면을 노광하는 제2단계와, 상기 감광성 수지가 도포된 인쇄회로기판의 표면 중 노광완료 후에도 노광되지 않은 부분의 감광성 수지를 대략 1%의 탄산나트륨 용액으로 현상하는 제3단계 및 현상완료 후 상기 인쇄회로기판 표면에 잔류하는 폴리머를 열처리하여 경화시켜 솔더 마스크로 만드는 제4단계로 구성된다.

본 발명에 의하면, 인쇄회로기판 표면에 형성되는 포토 솔더 레지스트의 해상도를 높일 수 있고, 포토 솔더 레지스트를 형성하는 각 단계에서 적외선 건조시 자외선에 의해 인쇄회로기판과 포토 솔더 레지스트 등이 들뜨는 것을 방지할 수 있다.

Description

인쇄회로기판의 포토 솔더 레지스트 건조방법{Photo Solder Resist drying method of Printed Circuit Board}

본 발명은 인쇄회로기판의 포토 솔더 레지스트(Printed Circuit Board Photo Solder Resist) 건조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인쇄회로기판 표면에 형성되는 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist)의 해상도를 높이면서도 안정성을 높일 수 있고, 포토 솔더 레지스트를 형성하는 각 단계에서 적외선 건조시 자외선에 의해 인쇄회로기판과 포토 솔더 레지스트 등이 들뜨는 것(under-cut)을 방지할 수 있는 인쇄회로기판의 포토 솔더 레지스트 건조방법에 관한 것이다.

급속한 산업발전과 함께 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)산업도 발전되어 경·박·단· 소에 따른 고품질 고생산성의 공법을 요구하고 있다. 이러한 인쇄회로기판산업의 공정 중 일예로서는 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist)을 들 수 있는 데, 이 포토 솔더 레지스트는 BGA(Ball Grid Array), 마이크로 BGA(micro Ball Grid Array), CSP(Chip Size Package) 등으로서 반도체 수준의 사양을 요구하고 있다.

여기서, 포토 솔더 레지스트는 인쇄회로기판에서 패턴회로의 보호를 요구하는 한편, 솔더 리플로우(solder reflow)시 솔더에 의한 쇼트(short)방지는 물론 인쇄회로기판 공정상 각종 화학처리에 대한 내성을 요구하고 있다.

그러나, 인쇄회로기판 표면에 포토 솔더 레지스트를 형성하는 각 과정에 있어서 일반적으로 열풍건조에 의한 오븐(oven)을 사용하는 데, 이는 감광성 수지에 포함되어 있는 솔벤트(solvent) 성분을 휘발시키기 위함으로 적외선에 비해 온도와 시간에 안정적인 성향을 보이기 때문이나 IR에 비해 건조시간과 표면으로부터 열전달이 되는 관계로 기저부위의 감광성 수지의 휘발이 적어 노광시간 후 언더컷이 발생한다.

이에 비해 적외선은 복사에너지를 사용하므로 동일 온도에서 짧은 시간에 건조를 완료할 수 있는 장점은 있으나, 안정성이 떨어진다는 결점이 있다.

특히, 적외선 램프에서 발생되는 자외선(UV:Ultra Violet)가 조사되면서 과도한 노광이 이루어져 안정성이 저하된다는 결점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 인쇄회로기판 표면에 형성되는 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist)의 해상도를 높이면서도 안정성을 높일 수 있고, 포토 솔더 레지스트를 형성하는 각 단계에서 적외선 건조시 자외선에 의해 인쇄회로기판과 포토 솔더 레지스트 등이 들뜨는 것(under-cut)을 방지할 수 있는 인쇄회로기판의 포토 솔더 레지스트 건조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도1은 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 포토 솔더 레지스트를 건조하기 위한 장치를 나타내는 개략도이다.

도2는 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 포토 솔더 레지스트의 건조과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

1 : 적외선 램프 2 : 색상필터

3 : 인쇄회로기판 4 : 패턴회로

5 : 감광성 수지 6 : 필림

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 포토 솔더 레지스트 건조방법은, 소정의 패턴회로가 형성된 인쇄회로기판 표면에 감광성 수지를 도포한 후 자외선이 필터링된 적외선으로 솔벤트를 건조시키는 제1단계와, 상기 감광성 수지가 도포된 인쇄회로기판 표면에 필림을 맞추어 놓고 300 내지 400nm 파장의 자외선으로 인쇄회로기판 표면을 노광하는 제2단계와, 상기 감광성 수지가 도포된 인쇄회로기판의 표면 중 노광완료 후에도 노광되지 않은 부분의 감광성 수지를 대략 1%의 탄산나트륨 용액으로 현상하는 제3단계 및 현상완료 후 상기 인쇄회로기판 표면에 잔류하는 폴리머를 열풍으로 경화시켜 솔더 마스크로 만드는 제4단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1단계는 적외선 램프로부터 조사되는 적외선 중 자외선을 필터링한 적외선을 열원으로 하는 75 내지 85℃의 열풍으로 감광성 수지를 건조하도록 함이적절하다.

상기 적외선 램프로부터 조사되는 적외선 중 자외선을 필터링하는 필터는 적외선에 포함된 자외선을 필터링할 수 있는 녹색필터 또는 황색필터를 사용하는 것이 적절하다.

상기 제4단계는 상기 145 내지 155℃의 열풍으로 45 내지 55분간 가열하여 인쇄회로기판 표면에 잔류하는 감광성 수지를 경화하도록 함이 적절하다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시도면과 함께 보다 상세히 설명한다.

본 발명은 도1에 도시한 것처럼, 표면에 소정의 패턴회로(4)가 형성되고 그 위에 감광성 수지(4)가 도포된 인쇄회로기판(3)이 적외선 램프(1)의 하단에 고정 설치되어 있고, 이 인쇄회로기판(3)의 상부에는 적외선 파장을 조사할 수 있도록 이로부터 소정거리 이격되게 적외선 램프(1)가 설치되어 있다.

그리고, 인쇄회로기판(3) 상부에는 인쇄회로기판(3)과 근접되게 필림(6)이 설치되어 있고, 이 인쇄회로기판(3)과 적외선 램프(1) 사이에는 소정 주파수 대역의 자외선 파장을 차단하기 위한 녹색필터 혹은 황색필터 등의 색상필터(2)가 설치되어 있다.

이와 같은 구성에 의한 포토 솔더 레지스트의 건조과정을 도2와 함께 설명한다.

먼저, 인쇄회로기판(3)의 표면 중 소정의 패턴회로(4)가 형성된 표면에 묻은 오염물이나 산화막을 제거한다.

오염물이나 산화막을 제거한 후에는 패턴회로(4)가 형성된 인쇄회로기판(3)의 전면에 감광성 수지(5)를 고르게 도포한다. 이때 감광성 수지(5)를 도포하는 인쇄방법으로는 커튼 코팅(curtain coating)이나 롤 코팅(roll coating) 등의 방법을 사용할 수 있을 것이다.

이어서, 적외선 램프(1)로부터 조사되는 적외선 중 자외선을 색상필터(2)에 의해 필터링한 적외선을 열원으로 하는 75 내지 85℃의 적외선으로 인쇄회로기판(3)의 전면을 15분간 가해 인쇄회로기판(3)에 도포된 감광성 수지(5) 중에 포함되어 있는 휘발성의 솔벤트 성분을 증발시킨다. 여기서, 감광성 수지(5)는 열에 의해 경화된 후에는 현상이 되지 않기 때문에 다음과정을 고려하여 주의해야 한다.

이렇게 인쇄회로기판(3)의 전면에 감광성 수지(5)를 도포하고 건조하는 과정을 완료한 후에는 패턴회로(4)가 형성되거나 형성되지 않은 인쇄회로기판(3)의 후면에 감광성 수지(5)를 고르게 도포한다. 이때 인쇄회로기판(3) 후면에 감광성 수지(5)를 도포하여 건조하기 위해서 인쇄회로기판(3)을 뒤집었을 때에는 인쇄회로기판(3)의 전면에 바닥으로부터 감광성 수지가 달라붙거나 자욱이 형성되지 않도록 인쇄회로기판(3) 전면의 감광성 수지가 건조된 후에 인쇄회로기판(3)을 뒤집는다.

그 후 적외선 램프(1)로부터 조사되는 적외선 중 색상필터(2)를 이용하여 자외선을 필터링한 적외선을 열원으로 하는 75 내지 85℃의 적외선으로 인쇄회로기판(3)의 후면을 20분간 건조하여 인쇄회로기판(3)에 도포된 감광성 수지(5) 중에 포함되어 있는 휘발성의 솔벤트 성분을 증발시킨다. 이 때에도, 감광성 수지(5)가 열에 의해 경화되어 현상에 주지 않도록 해야 한다.

위에서와 같이 인쇄회로기판(3)의 전면과 후면에 감광성 수지를 도포하여 건조한 후에는 도1에서와 같이 인쇄회로기판(3)을 자외선 램프의 아래에 설치한 상태에서 그 위에 노광을 위한 필림(6)을 놓는다. 그리고, 자외선 램프와 인쇄회로기판(3)을 위치시킨 후 자외선 램프(1)를 켠다.

이렇게 노광을 마친 후 인쇄회로기판(3)을 대략 1%의 탄산나트륨 용액에 담그면 노광되지 않은 부분의 감광성 수지(5)가 탄산나트륨 용액과 화학적으로 반응하여 제거된다.

그리고 나서, 위에서와 같이 도포, 건조, 노광, 현상과정을 마친 후에는 인쇄회로기판(3)을 145 내지 155℃의 열풍으로 45 내지 55분간 경화시켜 폴리머를 솔더 마스크로 만든다.

상기와 같이 본 발명은 모든 건조과정을 적외선 램프(1)로 건조하되 적외선램프와 인쇄회로기판(3) 사이에 소정 파장의 자외선을 필터링할 수 있는 녹색 혹은 황색 등의 색상필터(2)를 설치하여서 된 것이다.

즉 적외선 램프(1)에서 발생되는 적외선 파장 중 불필요한 자외선 파장이 색상필터(2)에 의해 필터링되고 300 내지 400nm의 적외선 파장만이 색상필터(2)를 통과하여 인쇄회로기판(3) 표면에 조사되어 건조되도록한 것이다.

본 발명에 의하면, 인쇄회로기판 표면에 형성되는 포토 솔더 레지스트의 해상도를 높이면서도 안정성을 높일 수 있고, 포토 솔더 레지스트를 형성하는 각 단계에서 적외선 건조시 자외선에 의해 인쇄회로기판과 포토 솔더 레지스트 등이 들뜨는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술 사상 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (3)

1. 소정의 패턴회로가 형성된 인쇄회로기판 표면에 감광성 수지를 도포한 후 자외선이 필터링된 적외선으로 솔벤트를 건조시키는 제1단계;

   상기 감광성 수지가 도포된 인쇄회로기판 표면에 필림을 맞추어 놓고 300 내지 400nm 파장의 자외선으로 인쇄회로기판 표면을 노광하는 제2단계;

   상기 감광성 수지가 도포된 인쇄회로기판의 표면 중 노광완료 후에도 노광되지 않은 부분의 감광성 수지를 대략 1%의 탄산나트륨 용액으로 현상하는 제3단계; 및

   현상완료 후 상기 인쇄회로기판 표면에 잔류하는 폴리머를 열풍으로 경화시켜 솔더 마스크로 만드는 제4단계;

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 포토 솔더 레지스트 건조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1단계는, 적외선 램프로부터 조사되는 적외선 중 자외선을 필터링한 적외선을 열원으로 하는 75 내지 85℃의 열풍으로 감광성 수지를 건조하도록 함을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 포토 솔더 레지스트 건조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 적외선 램프로부터 조사되는 적외선 중 자외선을 필터링하는 필터는, 적외선에 포함된 자외선을 필터링할 수 있는 녹색필터 또는 황색필터를 사용함을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 포토 솔더 레지스트 건조방법.