KR100486618B1 - 인쇄 회로 기판의 구성 요소 - Google Patents

Abstract

인쇄 회로 기판 제조에서 사용된 박판(50)을 형성하는 방법은, 두께가 약 0.10 내지 0.20 mm의 강 기판(16)의 각 측면에 피복량이 제곱 미터당 약 30 내지 160 그램의 크롬층(18)을 인가하는 단계와; 크롬층(18)의 각각에 두께가 2 내지 70 미크론(micron)인 구리층(42)을 인가시키는 단계와; 구리층(42)과 절연체 층(72) 사이에 접착제(74)를 개재시켜서 두 개의 절연체 층(72)들 사이에 강 기판(16)을 위치시키는 단계와; 절연체 층(72)에 상기 구리층(42)을 접착시키기 위해서 상기 층들에 열과 압력을 가하는 단계와; 구리층(42)으로부터 강 기판(6)을 분리시키는 단계와; 강 기판(16)을 폐기하는 단계를 포함한다.

Description

인쇄 회로 기판의 구성 요소{COMPONENT OF PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 일반적으로 인쇄 회로 기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인쇄 회로 기판 및 기타 다른 제품을 제조하는 데 사용되는 구성 요소의 형성 방법에 관한 것이다.

인쇄 회로 기판의 제조에 있어서, 통상적으로 구리 박막 시트(copper foil sheet)는 직조 유리 섬유를 함유하는 부분적으로 경화된 에폭시 수지(epoxy resin)의 절연체 층(통상적으로 "프리프레그(prepreg)"라 칭하고 있음)에 접착된다. 구리가 피복된 박판(laminate)을 제조함에 있어서, 일반적으로 구리 박막 시트는 다른 박막 층에 결합된다. 상기 양 공정에서, 구리 박막은 전도성 경로를 형성시키기 위해서 에칭된다. 최근에는, 전자 구성 요소의 크기는 감소되고 인쇄 회로 기판에 설치되는 구성 요소의 수는 증가하는 추세에 있다. 따라서, 조밀하게 배치된 인쇄 회로 기판을 형성하기 위해서는 구리로 세밀하고 정교한 회로 패턴을 만드는 것에 의하여 구현될 수 있다. 이는, 더욱 더 얇은 구리층을 구비한 박판이 제공되는 원동력이 되었다.

구리 박막의 문제점은, 특정 두께의 피복량(thickness)(제곱 피트당 약 0.5 온스)에 대해서는 구리 박막을 다루기가 매우 어려워진다는 것이다. 따라서, 플라스틱이나 금속과 같은 임시 캐리어(carrier) 시트 위에 구리를 입히고,그 다음에 유전체나 또 다른 구리층에 이를 옮기는 것이 공지되어 있다. 이들 캐리어 층에 구리를 부착(deposition)시키는 추가적인 공정이 구리를 유전체 기판에 부착시키기 이전의 제조 공정에 추가되는 것이다.

본 발명은 인쇄 회로 기판의 제조에 사용되는 구성 요소로서 위에 구리 박층을 갖는 구성 요소를 형성하는 방법을 제공한다.

본 발명은 특정 부재 및 그 부재들의 배치에 있어 물리적인 형태를 취할 수 있는데, 이들의 바람직한 실시예는 명세서에 상세하게 설명되며 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부된 도면에 예시로서 나타나있다.

도 1은 인쇄 회로 기판 또는 구리 피복 박판 제조에 사용되는 구성 요소를 형성하기 위한 공정을 나타낸 개략도이다.

도 2는 도 1의 선 2-2를 따라 도시한 단면도이다

도 3은 도 1의 선 3-3을 따라 도시한 단면도이다.

도 4는 도 1의 선 4-4를 따라 도시한 단면도이다.

도 5a는 접착제가 도포된 두 개의 프리프레그(prepreg) 층들 사이에 본 발명에 따라 형성된 구성 요소로 이루어진 적층체를 도시한 단면도이다.

도 5b는 서로 압축되어 있는 도 5a에 도시된 적층체를 도시한 단면도이다.

도 5c는 다수의 적층체가 가압되는 상태를 도시하는 단면도이다.

도 5d는 도 5c에 도시된 적층체들이 가압된 후에 분리된 상태를 도시하는 단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판의 제조에 사용되는 박판 형성 방법이 제공된다. 본 발명에 따른 방법은, 두께가 약 0.10mm 내지 약 0.20 mm인 강(steel) 기판의 양면에 피복량이 제곱 미터당 약 30g 내지 160g인 크롬층을 인가하는 단계와; 상기 크롬층의 각각에 두께가 약 2㎛ 내지 70㎛인 구리층을 인가하는 단계와; 상기 구리층과 절연체 층 사이에 접착제를 개재시키면서 두 개의 절연체 층들 사이에 상기 강 기판을 위치시키는 단계와; 상기 구리층을 상기 절연체 층에 접착시키기 위해서 상기 층들에 열 및 압력을 가하는 단계와; 상기 구리층으로부터 상기 강 기판을 분리시키는 단계와; 상기 강 기판을 폐기하는 단계를 포함한다.

본 발명의 목적은 인쇄 회로 기판과 같은 제품 제조에 사용하기 위한 구리층을 갖는 구성 요소를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 금속 기판을 비교적 저비용의 일회용 물품으로 구성하여 전술한 바와 같은 구성 요소를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 금속 기판을 탄소강으로 형성하고, 이 금속 기판 위에 구리 시트와 결합되도록 불활성 금속으로 형성된 외부층을 갖도록 형성하여 전술한 바와 같은 구성 요소를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 불활성 금속을 크롬으로 형성하여 전술한 바와 같은 구성 요소를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 고온 처리 장치에 적합한, 전술한 바와 같은 구성 요소를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 일회용 금속 기판을 박판 인쇄 회로에 사용된 가압판의 열팽창 계수와 거의 같은 열팽창 계수를 갖는 것으로 구성하여 전술한 바와 같은 구성 요소를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 금속 기판의 크기를 회로판 형성 작업 시에 가압판으로서 사용하기에 적합한 크기로 정해지는 것을 특징으로 하여 전술한 바와 같은 구성 요소를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 인쇄 회로 기판과 같은 제품의 제조에 사용되는 전술한 구성 요소를 형성하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적들과 기타 다른 목적들은 첨부된 도면을 참고하여 이하의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.

본 발명을 제한하기 위한 것이 아니라 단지 본 발명의 양호한 실시예를 예시하기 위하여 도시된 도면을 참고하여 이하 상술한다. 도 1은 인쇄 회로 기판이나 구리 피복 박판을 제조하는 데 사용되는 구성 요소(50)를 형성하는 공정(10)에 대한 개략도이다. 일반적으로 캐리어 재료(W) 연속 스트립(strip)은 롤(14)로부터 공급된다. 웨브(web)(W)는 기본적으로 양쪽 표면에 크롬층(18)을 형성하는 탄소강 기판(16)으로 구성된다. 본 발명에 따르면, 상기 기판(16)은 두께가 약 0.10mm 내지 0.20mm이고, 더욱 바람직하게는 약 0.14mm 내지 0.18mm이다. 크롬층(18)의 피복량은 제곱 미터당 약 30그램(gram) 내지 약 160그램이고, 보다 바람직하게는 제곱 미터당 약 50그램 내지 약 140그램이다. 크롬층(18)은 진공 금속화(vacuum metalization) 공정이나 전착(電着)(electrodeposition) 공정(미도시)에 의하여 기판(16)에 인가되는 것이 바람직하다. 기판(16)의 두께와 크롬층(18)의 피복량은 뒤에서 보다 상세하게 설명하게 될 공정과 관련하여 볼 때 중요하다. 캐리어 재료 (W)(강 기판(16)과 크롬층(18)으로 구성됨)는 구리가 크롬층(18)의 노출된 표면 위에 부착되는 전착 공정을 거친다. 도시된 실시예에서는, 웨브(W)는 전해 용액(24)을 담고 있는 탱크(22)를 통하여 운반된다. 웨브(W)는 탱크(22) 내에 있는 드럼 (28) 부근의 음극 안내 롤러(cathodic guide roller)(26)에 의해 탱크(22) 안으로 안내된다. 웨브(W)는 쌍을 이루는 나란한 양극(anode)(32)들 사이를 지나가는 데, 상기 양극 쌍은 이동하는 웨브(W) 위에 구리가 전해 용액(24)으로부터 도금되도록 작용한다. 구리층(42)의 두께는 약 2㎛ 내지 70㎛인 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 구리층(42)은 그 두께를 약 5㎛ 내지 9㎛로 형성한다. 다른 실시예에서, 구리층(42)은 그 두께를 약 5㎛로 형성한다.

도 3은 기판(16), 크롬층(18) 및 구리층(42)으로 구성된 웨브(W)의 단면도이다. 구리층(42)은 도면 부호 42a로 표시한 노출된 외부 표면을 갖는다. 구리층(42)의 표면(42a)은 도 4에서 잘 알 수 있는 바와 같이 중합체 릴리스 층 (polymeric release layer)(52)으로 인가되어 있다. 릴리스 층(52)은 공급 롤러로부터 제공되어 핀치(pinch) 롤러(56)에 의해 구리층(42)의 표면(42a) 위로 가압된다. 결과적인 구성 요소는 도 4에서 단면도로 도시되었다. 웨브(W)는 도 1에 개략적으로 도시된 절단 장치(62)로 운반되고, 상기 절단 장치는 도면 부호 S로 표시한 개별 시트들을 제공하고, 이들 개별 시트는 인쇄 회로 기판 또는 구리 피복 박판의 일부로 조립하기 위하여 라미네이터(laminator)에 쌓여지고 운반된다.

박판을 적층(lamination)하는 공정 중에, 인쇄 회로 기판을 형성하는 때에 각 개별 시트(S)는 프리프레그 재료(72)(도 5a 내지 도 5d에 도시됨)의 층들 사이의 (또는 구리 피복 박판을 형성하는 경우에는 구리의 층들 사이의) 박판 적층 프레스(미도시) 내에 배치된다. 중합체 릴리스 층(52)은 웨브(W)로부터 제거되고, 이에 따라, 구리층(42)의 구리 표면(42a)이 노출된다. 접착제(74)는 웨브(W)의 표면(42a)과 프리프레그 층(72) 사이에 배치된다. 프리프레그 재료 (72)(또는 구리 피복 박판의 경우에는 구리 재료)에 구리층(42)을 접착시키기 위해 도 5b에서 화살표로 개략적으로 표시한 바와 같이 적층체(82)에 열과 압력을 가한다. 본 발명의 한 태양에 따르면, 기판(16)의 치수는 기판이 각각의 재료 층들 사이에서 가압판으로서 작용할 수 있도록 하는 일정한 두께를 갖을 수 있도록 결정된다. 다시 말하면, 기판(16)은 각각의 구성 요소의 가압이 용이하게 하기에 충분한 강도를 갖도록 만들어진다. 기판(16)은 종래의 가압판과 같은 정도의 두께로 형성되지 않으므로, 다수의 구성 요소를 일정한 가압 적층의 범위 내에서 적층시킬 수 있다. 이 점에서, 분리 가압판이 필요 없게 되는 것 이외에, 다수의 적층 구성 요소(50)가 형성되게 함으로써 박판 적층 공정에서의 생산성이 보다 더 향상될 수 있게 된다. 도 5c는 박판 적층 공정에서 함께 가압된 세 개의 적층체(82)를 도시하고 있다. 각 적층체(82)는 지금까지 기술된 것과 같은 구성 요소로 구성된다.

박판의 적층 공정에서 가열되고 가압되는 공정 이후에, 크롬층(18)은 금속 기판(16)과 구리층(42) 사이에 분리 층을 제공한다. 도 5d에 도시된 바와 같이, 프레스가 개방되면, 프리프레그 재료(72)에 접착된 구리층(42)은 크롬층(18)으로부터 분리되어, 구리층(42)의 깔끔한 내부 표면이 추가인 공정 처리될 수 있도록 인쇄 회로 내로 노출된다. 구리층(42)은 종래의 구리 박막보다 훨씬 더 얇기 때문에, 매우 미세하고 폭이 좁으며 긴밀하게 밀집된 회로의 선들을 구리층(42)으로 에칭할 수 있게 되며, 이를 통해 회로 선들 위의 구성 요소의 밀도를 증가시킬 수 있게 된다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 크롬층(18)을 갖는 탄소강 기판(16)은 일회용 요소로서 폐기된다.

따라서, 본 발명은 인쇄 회로 기판 또는 구리 피복 박판을 형성함에 있어서 구리의 초박층(ultra-thin layer)을 형성하고 이러한 구리 초박층을 이용하는 신속하고 비교적 저렴한 방법을 제공한다. 특히, 구리층(42)을 지지하는 캐리어 기판, 즉 강 기판(16)은 가압판으로서 활용되므로 별도의 가압 구성 요소가 필요하지 않다는 점을 주목할 필요가 있다. 또한, 기판(16)은 그 크기로 인하여 지금까지 알려진 구조 보다 더 얇은 가압판을 제공함으로써 1회의 가압 작동에서 보다 더 많이 생산할 수 있게 한다.

이상에서는 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였다. 당해 기술 분야의 당업자는 전술한 실시예가 단지 예시적인 것일 뿐 본 발명의 범위를 제한하지 않는다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이며, 본 발명의 범위와 기술적 사상을 벗어나지 않으면서 다양하게 변형시키거나 수정할 수 있다는 점도 알 수 있을 것이다. 이러한 모든 변형과 수정은 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위와 그 균등물의 범위 내에 있는 한 본 발명에 포함되는 것이다.

Claims (8)

1. 소정의 경로를 따라, 피복량이 제곱 미터당 약 30그램 내지 약 160그램인 크롬이 피복된, 두께가 약 0.10mm 내지 약 0.20mm인 강 기판의 연속 웨브를 운반하는 단계와;

   상기 경로를 따라 배치된 전착(電着) 전해조(cell)에서 상기 크롬층의 각각에 두께가 약 2㎛ 내지 약 70㎛인 구리층을 인가하는 단계와;

   연속 웨브를 개별 시트로 절단하는 단계와;

   상기 구리층과 절연체 층 사이에 접착제를 개재시키면서 두 개의 절연체 층들 사이에 상기 시트들 중 하나를 위치시키는 단계와;

   상기 구리층을 상기 절연체 층에 접착시키기 위해서 상기 층들에 열과 압력을 가하는 단계와;

   상기 구리층으로부터 상기 강 기판을 분리시키는 단계와;

   상기 강 기판을 폐기하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판 제조용 박판 형성 방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 강 기판은 두께가 약 0.14mm 내지 약 0.18mm인 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판 제조용 박판 형성 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 크롬층은 그 피복량이 제곱 미터당 약 50그램 내지 약 140그램인 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판 제조용 박판 형성 방법.
5. 삭제
6. 제 4 항에 있어서, 상기 구리층은 두께가 약 3㎛ 내지 약 35㎛인 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판 제조용 박판 형성 방법.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 구리층은 두께가 약 5㎛ 내지 약 9㎛인 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판 제조용 박판 형성 방법.
8. 제 4 항에 있어서, 상기 구리층은 두께가 약 9㎛인 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판 제조용 박판 형성 방법.