KR100606597B1 - Registration process of multi-layer printed circuit board - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적층에 따른 기법 및 이용도구의 개선으로 다층인쇄회로기판의 품질향상 및 신뢰성을 확보할 수 있도록 한 다층인쇄회로기판 적층방법에 관한 것으로, 내층원자재로부터 내층을 재단해내는 내층재단단계와, 상기 내층을 스택킹한 후 CNC 가공을 통해 내층 상에 노광홀 및 타겟홀을 형성시키는 CNC 가공단계와, 상기 내층을 표면처리하는 내층정면단계와, 상기 내층에 감광성 유제에 의한 감광 코팅층을 형성시키는 라미네이팅단계와, 상기 내층 상의 감광 코팅층에 글래스 이미지도구를 이용하여 패턴을 형성되게 하는 노광단계와, 상기 내층에서 감광된 패턴 부분만을 남게 하는 현상단계와, 상기 내층을 에칭 처리하여 패턴만 남게 하는 에칭단계와, 상기 내층 상에 형성된 패턴의 단락 가능성을 검사하는 내층검사단계와, 상기 패턴의 표면을 산화시켜 요철 처리하는 흑화처리단계와, 상기 내층에 적층하기 위한 프리프레그를 재단하고 천공하는 프리프레그 재단단계와, 상기 내층패턴을 형성시킨 내층과 프리프레그를 리벳을 통해 가접하되 상기 타겟홀 부분에 테이핑 처리하는 리벳 가접단계와, 상기 가접된 내층과 프리프레그의 상/하부로 외층을 레이업하는 외층 레이업단계와, 상기 외층 레이업 후 이를 열판 합형하여 MLB의 적층기판을 형성되게 하는 적층단계와, 상기 적층기판의 외곽을 재단하고 엔드밀 가공하며 외곽부분을 트리밍하는 적층기판 가공단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a multilayer printed circuit board stacking method to ensure the quality improvement and reliability of the multilayer printed circuit board by improving the technique and the use tool according to the lamination, and the inner layer cutting step of cutting the inner layer from the inner layer material A CNC machining step of stacking the inner layer and forming an exposure hole and a target hole on the inner layer through CNC machining; an inner layer front step of surface treating the inner layer; and forming a photosensitive coating layer using a photosensitive emulsion on the inner layer. A laminating step, an exposure step of forming a pattern on the photosensitive coating layer on the inner layer by using a glass image tool, a developing step of leaving only a portion of the pattern exposed on the inner layer, and etching the inner layer to leave only the pattern An etching step, an inner layer inspection step of inspecting a possibility of a short circuit of a pattern formed on the inner layer, and a surface of the pattern The blackening treatment step of oxidizing and roughening, the prepreg cutting step of cutting and punching the prepreg for laminating on the inner layer, and the inner layer and the prepreg on which the inner layer pattern is formed are welded to each other through the rivet. A tapered rivet welding step, an outer layer layup step of laying up the outer layer to the upper and lower portions of the welded inner layer and the prepreg, and a lamination step of forming a laminated substrate of MLB by hot-plate bonding after the outer layer layup. And, it is characterized by consisting of a laminated substrate processing step of cutting the outer edge of the laminated substrate, end milling and trimming the outer portion.
Description
도 1은 종래기술에 따른 MLB의 적층방법을 설명하기 위한 개략적인 공정도.1 is a schematic process diagram for explaining a method of laminating MLB according to the prior art.
도 2는 종래의 MLB 적층방법에 적용되는 이미지 형성도구를 나타낸 개략적인 구성도.Figure 2 is a schematic diagram showing an image forming tool applied to the conventional MLB lamination method.
도 3은 종래에 있어 가접홀 가공 후의 내층을 나타낸 평면도.3 is a plan view of the inner layer after the temporary hole processing in the prior art.
도 4는 종래에 있어 타겟홀 가공 후의 내층을 나타낸 평면도.4 is a plan view showing an inner layer after target hole processing in the related art.
도 5는 본 발명에 따른 MLB 적층방법을 나타낸 개략적인 공정도.Figure 5 is a schematic process diagram showing a MLB lamination method according to the present invention.
도 6은 본 발명에 있어 CNC 가공단계의 적용상태를 보인 상태도.Figure 6 is a state diagram showing an application state of the CNC machining step in the present invention.
도 7은 본 발명의 MLB 적층방법에 적용되는 글래스 이미지도구를 나타낸 평면도.7 is a plan view showing a glass image tool applied to the MLB lamination method of the present invention.
도 8은 본 발명에 적용되는 글래스 이미지도구의 사용상태 단면도 및 마스터필름 확대 사시도.Figure 8 is a cross-sectional view and the enlarged perspective view of the state of use of the glass image tool applied to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
102: 내층 102a: 노광홀 102b: 타겟홀102:
103: 감광코팅층 104: 패턴 105: 프리프레그103: photosensitive coating layer 104: pattern 105: prepreg
106: 리벳 107: 외층 108: 적층기판106: rivet 107: outer layer 108: laminated substrate
120: 글래스 이미지도구 121: 투명체 121a: 고정홈120: glass image tool 121:
122: 제1고정핀 123: 하부 마스터필름 124: 상부 마스터필름122: first fixing pin 123: lower master film 124: upper master film
125: 제2고정핀 130: 내열성 테이프 140: 서스판125: second fixing pin 130: heat resistant tape 140: suspan
H: 고정홀 BP: 기준패턴H: fixing hole BP: reference pattern
본 발명은 다층인쇄회로기판을 제작하기 위한 적층방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적층에 따른 적층기법 및 이용도구의 개선을 통해 다층인쇄회로기판의 품질향상과 함께 제품 신뢰성을 확보할 수 있도록 한 다층인쇄회로기판 적층방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lamination method for manufacturing a multi-layer printed circuit board, and more particularly, to improve the quality of the multi-layer printed circuit board and improve product reliability by improving the lamination technique and the use tool according to the lamination. The present invention relates to a multilayer printed circuit board stacking method.
일반적으로 다층인쇄회로기판(Multi Layer Printed Circuit Board; 이하 "MLB"라 한다.)은 미세한 전기배선의 패턴과 상기 패턴의 연계 구성을 위한 홀을 형성하여 층과 층을 적층하되 그 적층 사이를 전기적으로 연결한 4층 이상의 회로기판을 일컫는 전자부품이며, 최근에는 반도체기술 및 정보통신기술의집약적인 발전이 이루어지고 집적화 및 소형화의 기술구현을 위하여 6층 이상의 회로기판이 많이 양산되고 있는 추세이다.In general, a multi-layer printed circuit board (hereinafter referred to as "MLB") forms a pattern of minute electrical wiring and a hole for linkage of the patterns to stack layers and layers, and to electrically connect the layers. It is an electronic component that refers to four or more layers of circuit boards connected to each other. In recent years, intensive development of semiconductor technology and information and communication technology has been achieved, and circuit boards of six or more layers have been mass-produced in order to realize technology of integration and miniaturization.
이러한 MLB는 다공정 처리에 의해 제조되며, 특히 초기에 수반되는 적층공정 은 MLB의 제조시 다층 구성을 위한 기본 형태를 이루게 하는 핵심적인 기술처리가 이루어지는 공정이라 할 수 있다.The MLB is manufactured by a multi-processing process, and in particular, the initial lamination process is a process in which a core technical process is performed to form a basic form for the multilayer configuration in the manufacture of the MLB.
도 1은 종래기술에 따른 MLB의 적층방법을 설명하기 위한 개략적인 공정도이고, 도 2는 종래의 MLB 적층방법에 적용되는 이미지 형성도구를 나타낸 개략적인 구성도이고, 도 3은 종래에 있어 가접홀 가공 후의 내층을 나타낸 평면도이고, 도 4는 종래에 있어 타겟홀 가공 후의 내층을 나타낸 평면도이다.1 is a schematic process diagram for explaining a method of laminating the MLB according to the prior art, Figure 2 is a schematic configuration diagram showing an image forming tool applied to the conventional MLB lamination method, Figure 3 is a temporary hole in the prior art It is a top view which shows the inner layer after processing, and FIG. 4 is a top view which shows the inner layer after target hole processing conventionally.
도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 종래기술에 따른 MLB 적층방법은 내층원자재(1)로부터 내층(2)을 재단해내는 내층재단단계와, 상기 내층(2)을 표면처리하는 내층정면단계와, 상기 내층(2)에 드라이필름(dry film)(3)을 밀착시키는 드라이필름 라미네이팅단계와, 상기 내층(2) 상에 적층된 드라이필름(3)에 감광처리에 의한 패턴(4)을 형성시키는 노광단계와, 상기 내층(2)을 현상액에 넣어 감광된 패턴(4)부분만을 남게 하는 현상단계와, 상기 내층(2)을 에칭(etching)하여 패턴(4)만 남게 하는 에칭단계와, 상기 내층(2) 상에 형성된 패턴(4)의 단락 가능성을 검사하는 내층검사단계와, 상기 내층(2)에 가접홀(5)을 가공하는 내층 타겟 드릴단계와, 상기 패턴(4)의 표면을 산화시켜 요철 처리하는 흑화처리단계와, 상기 내층(2)에 적층하기 위한 프리프레그(6)를 재단하고 천공하는 프리프레그 재단단계와, 상기 내층패턴(4)을 형성시킨 내층(2)과 프리프레그(6)를 리벳(7)을 통해 가접하는 리벳 가접단계와, 상기 가접된 내층(2)과 프리프레그(6)의 상/하부로 외층(8)을 레이업(lay-up)하는 외층 레이업단계와, 상기 외층 레이업 후 이를 열판 합형하여 MLB의 적층기판(9)을 형성되게 하는 적층단계와, 상기 적층기판(9)의 외곽을 재단 한 후 엔드밀(end mill) 가공하며 제품기준을 위한 타겟홀(10)을 형성하고 외곽부분을 트리밍(trimming)하는 적층기판 가공단계로 이루어진다.As shown in FIGS. 1 to 4, the MLB lamination method according to the prior art includes an inner layer cutting step of cutting the
상기 내층재단단계는 씬 코어(thin core)의 내층원자재(1)를 재단하여 내층(2) 즉, 내층패널을 추출해 내는 공정이다.The inner layer cutting step is a process of cutting the
상기 내층정면단계는 내층(2)의 표면을 브러시 또는 케미컬 클리닝(chemical cleaning) 등을 통해 표면 처리함으로써 내층(2)의 표면상에서 이물질이나 기름 등을 제거하여 드라이필름(3)의 밀착 강화에 따른 밀착력 증대효과를 이룰 수 있게 하는 공정이다.The inner layer front step is a surface treatment of the surface of the inner layer (2) through a brush or chemical cleaning (chemical cleaning) or the like to remove foreign matters or oil on the surface of the inner layer (2) by strengthening the adhesion of the dry film (3) It is a process that can achieve the effect of increasing adhesion.
상기 드라이필름 라미네이팅단계는 내층(2) 상에 패턴(4)을 형성시키기 위한 기초단계로 감광성의 드라이필름(3)을 가열된 롤러를 통해 압착시켜 밀착되게 하는 공정이다.The dry film laminating step is a process of pressing the photosensitive
상기 노광단계는 드라이필름(3)이 밀착된 내층(2)을 도 2에 나타낸 바와 같이, 이미지 형성도구(20)의 마스터필름(21) 내에 위치시킨 후 자외선(UV)을 투입하여 드라이필름(3) 상에 패턴(4)을 형성되게 하는 공정이다. 이때, 마스터필름(21)은 투명의 감광성 필름이며, 전기배선을 위한 회로패턴(21a)과 함께 가장자리 부분에 제품의 센터링 기준을 위한 원형의 기준패턴(21b)이 형성되어져 있어 내층(2)에 상기 기준패턴(21b)까지 동일하게 패턴화 하게된다.In the exposing step, as shown in FIG. 2, the
여기서, 상기 이미지 형성도구(20)는 동일한 패턴 구성을 갖는 한쌍의 감광성 마스터필름(21)과 상기 마스터필름(21)의 일측부를 고정하되 이를 정합 처리하는 정합 프레임(22) 및 상기 마스터필름(21) 상의 회로패턴을 내층의 드라이필름 상에 감광 처리하기 위한 글래스 테이블(23)을 포함하여 이루어진다.Here, the
상기 현상단계는 노광 처리에 의해 드라이필름(3) 상에 패턴(4)을 형성시킨 내층(2)을 탄산나트륨(Na2CO3)의 현상액에 넣어 감광 처리된 패턴(4)부분만 남기고 패턴(4)이 형성되지 않은 나머지 드라이필름(3) 부분을 녹여 제거시키는 공정이다.In the developing step, the
상기 에칭단계는 현상 처리된 내층(2)을 염화철/염화동 등의 에칭액을 통해 식각 처리하여 감광 처리된 패턴(4)부분측 드라이필름(3)을 제거함으로써 내층(2) 상에 패턴(4)만을 잔존되게 하는 공정이다.In the etching step, the developed
상기 내층검사단계는 자동검사장비(AOI)를 이용하여 내층(2) 상에 형성시킨 패턴(4)이 단락(open) 또는 합선(short)됨 없이 제대로 형성되어 있는지를 검사하는 공정이다.The inner layer inspection step is a process of inspecting whether the
상기 내층 타겟 드릴단계는 다층 형성을 위해 내층과 내층을 정합/가접하기 위한 가접홀(5)을 단축 드릴을 통해 패턴(4)이 형성된 내층(2)의 외곽에 형성시키는 공정이다.The inner layer target drill step is a process of forming a
상기 흑화처리단계는 내층(2)에 형성된 패턴(4)의 표면을 산화시켜 요철형태로 부식되게 하는 공정으로, 내층(2)에 프리프레그(6) 적층시 이들 상호간의 접착력을 향상시키기 위한 전처리공정이다.The blackening step is a process of oxidizing the surface of the
상기 프리프레그 재단단계는 내층(2)에 접착력을 주는 프리프레그(6)를 재단하고 내층(2)과 가접하기 위한 홀을 천공하는 공정이다.The prepreg cutting step is a process of cutting the
상기 리벳 가접단계는 패턴(4)을 갖는 내층(2)의 사이사이에 반경화상태인 프리프레그(6)를 배치하고 내층 가접홀(5) 및 프레프레그 홀에 리벳(7) 작업하여 내층(2)과 프리프레그(6)를 가접되게 하는 공정이며, 가접시 최상/하층에 위치한 내층(2)에 즉 내층(2)에 형성된 제품 기준을 위한 기준패턴부분에 내열성 테이프(30) 등으로 테이핑 처리하는 공정을 포함한다. 여기서 내층(2)의 기준패턴부분측 테이핑 처리는 차후의 적층단계시 프레프레그(6)의 용융에 의해 내층(2)에 형성된 기준패턴의 확인이 어렵게 되는 것을 방지하기 위한 것이다.In the rivet welding step, a
상기 외층 레이업단계는 리벳(7)을 통해 가접한 내층(2)과 프리프레그(6)의 상/하부로 동박(copper foil)으로 이루어진 외층(8)을 레이업(lay-up)하는 공정이다.The outer layer layup step is a process of laying up the outer layer (8) made of copper foil to the upper and lower portions of the inner layer (2) and the prepreg (6) that are welded through the rivet (7). to be.
상기 적층단계는 외층(8) 레이업이 이루어진 기판을 캐리어 플레이트 상의 한쌍의 서스판(sus plate)(40) 사이에 위치시킨 상태에서 가열 가압하여 열압 프레싱 처리함으로써 프리프레그(6)의 용융을 통해 내층(2)과 외층(8)을 접착시켜 MLB의 적층기판(9)을 형성되게 하는 공정이다.In the laminating step, the substrate on which the
상기 적층기판 가공단계는 적층기판(9)에서 가접홀(5)이 형성된 외곽을 재단하여 제거함으로써 평판이 되게 하고 상기 테이핑 처리된 기준패턴부분측 엔드밀 가공을 통해 테이프(30)를 제거하여 노광시 내층(2)에 형성된 기준패턴(즉 기준홀 타겟 패턴)이 노출되게 하며 스코프 드릴(scop-drill)을 통해 제품 기준을 위한 타겟홀(10)을 가공한 후 외곽 테두리를 트리밍 처리하여 규격화시키는 공정이다. 이때, 제품 기준을 위한 타겟홀(10)은 X-Ray 장비를 활용할 수도 있는데 이 방식을 이용할 경우에는 리벳 가접 단계시 내열성 테이프의 부착작업을 진행하지 않아도 되는 이점이 있지만 장비의 고가로 설비투자비용이 상당하게 소요되는 단점으로 많이 적용되고 있지 않는 실정이다.The laminated substrate processing step is a flat plate by cutting and removing the outer periphery of the
그런데, 상술한 바와 같은 종래기술에 따른 MLB 적층방법은 노광단계시 기존의 이미지 형성도구를 사용함에 있어 마스터필름의 센터링 정합에 대한 정도가 떨어지는 단점이 있어 드라이필름 상에 감광 처리되는 상/하 패턴에 층간 쏠림이 발생되는 문제점이 있었다.However, the MLB lamination method according to the prior art as described above has a disadvantage in that the degree of matching of the centering of the master film is inferior in using the existing image forming tool during the exposure step, so that the upper and lower patterns are subjected to photosensitive treatment on the dry film. There was a problem in that interlaminar deflection occurred.
또한, 노광이나 현상 또는 에칭 후 내층에 형성되는 패턴의 층간 쏠림에 대한 확인 식별이 어려웠을 뿐만 아니라 내층간 센터링에 대한 정확한 검증이 어려운 문제점이 있었고, 가접홀이나 타겟홀 가공시 가공시간이 많이 소요되는 단점이 있었으며, 더욱이 타겟홀 가공시에는 단면 기준으로 가공하므로 인하여 내층간에 틀어짐이 발생되는 문제점이 있었다.In addition, it was not only difficult to identify and confirm the interlaminar deflection of the pattern formed in the inner layer after exposure, development or etching, but also difficult to accurately verify the interlayer inner centering, and it required a lot of processing time when processing the temporary or target hole. There was a drawback, and furthermore, when machining the target hole, there was a problem in that distortion occurred between inner layers due to processing on a cross-sectional basis.
나아가, MLB의 내층작업 즉 적층작업이 완료된 후 외층 작업진행시 곧바로 CNC(Computerized Numerical Control; 컴퓨터에 의한 수치 제어) 홀을 가공하게 되는데, 노광단계시에 층간 틀어짐에 의한 1차 공차가 발생되고 가접홀을 형성하는 내층 타겟 드릴단계시에 2차적인 공차가 발생되며 적층기판 가공단계의 타겟홀 가공시에 누적 공차에 의해 3차적인 공차를 발생되게 하는 공정상의 단점으로 층간 센터링 상의 공차가 더욱 크게 발생되는 문제점이 있었다.Furthermore, when the inner layer work of MLB, that is, the lamination work, is completed, the CNC (Computerized Numerical Control) hole is processed immediately during the work of the outer layer, and the first tolerance due to the interlayer distortion occurs during the exposure step. Secondary tolerance occurs during inner layer target drill step forming contact hole, and third tolerance due to cumulative tolerance during target hole machining in laminated substrate processing step. There was a problem that occurred.
따라서, 상술한 바와 같은 요인 등으로 제품의 품질 저하는 물론 제품 신뢰성까지 상실되는 문제점이 있었다.Therefore, there is a problem that the quality of the product is lowered as well as the product reliability due to the factors described above.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 MLB를 적층함에 있어 패턴의 층간 쏠림에 대한 식별을 용이하게 확인할 수 있도록 함은 물론 패턴의 층간 레지스트레이션(registration;인쇄 정합)을 개선시킬 수 있도록 하고, 내층간 센터링에 대한 정확도를 향상되게 하며, 기존의 타겟 드릴에 따라 발생되던 1차/2차/3차적인 공차 발생요인을 제거할 수 있도록 한 다층인쇄회로기판 적층방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to facilitate the identification of the interlaminar deflection of the pattern in laminating the MLB, as well as the interlayer registration of the pattern (printing); Multi-layer printed circuit board to improve matching, improve the accuracy of centering between layers, and eliminate the 1st, 2nd, and 3rd order tolerances caused by conventional target drills. It is to provide a lamination method.
또한, 본 발명은 내층에 노광 처리시 마스터필름의 센터링 정합에 대한 정도를 크게 향상시킬 수 있도록 하여 형성되는 패턴에 층간 쏠림이 발생하지 않도록 함으로써 다층의 인쇄패턴 형성에 따른 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 다층인쇄회로기판 적층방법을 제공하는데 있다.In addition, the present invention is to improve the reliability of forming a multi-layer print pattern by preventing the interlayer tilting in the pattern formed by greatly improving the degree of the centering registration of the master film during the exposure process on the inner layer The present invention provides a method of stacking a multilayer printed circuit board.
나아가, 본 발명은 설비투자와 생산인력 및 제조시간의 절감으로 제조원가를 절감시킬 수 있도록 하며 MLB 제품의 품질 향상과 함께 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 다층인쇄회로기판 적층방법을 제공하는데 있다.
Furthermore, the present invention provides a multilayer printed circuit board stacking method that can reduce manufacturing cost by reducing equipment investment, production manpower and manufacturing time, and improve reliability along with quality improvement of MLB products.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내층원자재로부터 내층을 재단해내는 내층재단단계와, 상기 내층을 스택킹한 후 CNC 가공을 통해 내층 상에 노광홀 및 타겟홀을 형성시키는 CNC 가공단계와, 상기 내층을 표면처리하는 내층정면단계와, 상기 내층에 감광성 유제에 의한 감광 코팅층을 형성시키는 라미네이팅단계 와, 상기 내층 상의 감광 코팅층에 글래스 이미지도구를 이용하여 패턴을 형성되게 하는 노광단계와, 상기 내층에서 감광된 패턴 부분만을 남게 하는 현상단계와, 상기 내층을 에칭 처리하여 패턴만 남게 하는 에칭단계와, 상기 내층 상에 형성된 패턴의 단락 가능성을 검사하는 내층검사단계와, 상기 패턴의 표면을 산화시켜 요철 처리하는 흑화처리단계와, 상기 내층에 적층하기 위한 프리프레그를 재단하고 천공하는 프리프레그 재단단계와, 상기 내층패턴을 형성시킨 내층과 프리프레그를 리벳을 통해 가접하되 상기 타겟홀 부분에 테이핑 처리하는 리벳 가접단계와, 상기 가접된 내층과 프리프레그의 상/하부로 외층을 레이업하는 외층 레이업단계와, 상기 외층 레이업 후 이를 열판 합형하여 MLB의 적층기판을 형성되게 하는 적층단계와, 상기 적층기판의 외곽을 재단하고 엔드밀 가공하며 외곽부분을 트리밍하는 적층기판 가공단계를 포함하는 구성을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is the inner layer cutting step of cutting the inner layer from the inner layer raw material, CNC machining step of stacking the inner layer and forming an exposure hole and a target hole on the inner layer through CNC machining; And an inner layer front step of surface-treating the inner layer, a laminating step of forming a photosensitive coating layer by a photosensitive emulsion on the inner layer, and an exposure step of forming a pattern on the photosensitive coating layer on the inner layer using a glass image tool; A development step of leaving only a portion of the pattern exposed on the inner layer, an etching step of etching the inner layer to leave only a pattern, an inner layer inspection step of inspecting a possibility of a short circuit of a pattern formed on the inner layer, and oxidizing the surface of the pattern A blackening treatment step of roughening the surface, and a prepreg for cutting and punching the prepreg for laminating on the inner layer. A cutting step, a rivet welding step of tapping the inner layer and the prepreg on which the inner layer pattern is formed through the rivet, and taping the target hole portion; and laying up the outer layer on the upper and lower portions of the welded inner layer and the prepreg. An outer layer layup step, a lamination step of forming a laminated substrate of MLB by hot-molding it after the outer layer layup, and a laminating substrate processing step of cutting, end-milling and trimming the outer portion of the laminated substrate. It is characterized by the configuration.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도 5는 본 발명에 따른 MLB 적층방법을 나타낸 개략적인 공정도이고, 도 6은 본 발명에 있어 CNC 가공단계의 적용상태를 보인 상태도이고, 도 7은 본 발명의 MLB 적층방법에 적용되는 글래스 이미지도구를 나타낸 평면도이고, 도 8은 본 발명에 적용되는 글래스 이미지도구의 사용상태 단면도 및 마스터필름 확대 사시도이다.Figure 5 is a schematic process diagram showing the MLB lamination method according to the present invention, Figure 6 is a state diagram showing the application state of the CNC machining step in the present invention, Figure 7 is a glass image tool applied to the MLB lamination method of the
도 5 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 다층인쇄회로기판 적층방법은 내층원자재(101)로부터 내층(102)을 재단해내는 내층재단단계와, 상기 내층 (102)을 스택킹(stacking)한 후 CNC 가공을 통해 내층(102) 상에 노광홀(102a) 및 타겟홀(102b)을 형성시키는 CNC 가공단계와, 상기 내층(102)을 표면처리하는 내층정면단계와, 상기 내층(102)에 감광성 유제에 의한 감광 코팅층(103)을 형성시키는 라미네이팅단계와, 상기 내층(102) 상의 감광 코팅층(103)에 글래스 이미지도구(120)를 이용하여 패턴(104)을 형성되게 하는 노광단계와, 상기 내층(102)에서 감광된 패턴(104)부분만을 남게 하는 현상단계와, 상기 내층(102)을 에칭 처리하여 패턴(104)만 남게 하는 에칭단계와, 상기 내층(102) 상에 형성된 패턴(104)의 단락 가능성을 검사하는 내층검사단계와, 상기 패턴(104)의 표면을 산화시켜 요철 처리하는 흑화처리단계와, 상기 내층(102)에 적층하기 위한 프리프레그(105)를 재단하고 천공하는 프리프레그 재단단계와, 상기 내층패턴(104)을 형성시킨 내층(102)과 프리프레그(105)를 리벳(106)을 통해 가접하되 상기 타겟홀(102b) 부분에 테이핑 처리하는 리벳 가접단계와, 상기 가접된 내층(102)과 프리프레그(105)의 상/하부로 외층(107)을 레이업하는 외층 레이업단계와, 상기 외층 레이업 후 이를 열판 합형하여 MLB의 적층기판(108)을 형성되게 하는 적층단계와, 상기 적층기판(108)의 외곽을 재단하고 엔드밀(end mill) 가공하며 외곽부분을 트리밍(trimming)하는 적층기판 가공단계로 이루어진다.5 to 8, the multilayer printed circuit board stacking method according to the present invention includes an inner layer cutting step of cutting the
상기 내층재단단계는 1020×1220mm 또는 915×1220mm 등의 크기 및 0.05T, 0.1T, 0.2T 등의 두께로 규격화되어있는 씬 코어(thin core)의 내층원자재(101)를 재단하여 내층(102) 즉, 내층패널을 추출해 내는 공정이다.The inner layer cutting step is to cut the inner layer
상기 CNC 가공단계는 재단된 내층(102)을 여러 장 스택킹(stacking)한 후 CNC(Computerized Numerical Control) 가공으로 내층(102)의 가장자리측 외측에 노광홀(102a) 및 내측에 타겟홀(102b)을 정밀하게 미리 형성시키는 공정으로, 기존의 작업 진행과정 중에 가공하던 작업 홀을 초기단계에 미리 형성시키되 CNC 가공을 통해 내층의 변화율에 대한 보상부분까지 고려한 정밀가공으로 앞으로 진행될 적층작업단계의 가이드홀 및 기준홀이 되게 함으로써 층간 정합도의 향상과 홀의 가공진행에 따른 공차발생을 극소화할 수 있도록 한 것이다. 여기서, CNC 가공에 의한 노광홀(102a) 및 타겟홀(102b)을 모두 가공하는데 걸리는 가공시간은 내층 5패널당 4.4초가 소요되는데, 이에 비하여 기존에는 스코프 드릴을 사용하되 타겟홀 하나만 가공하는데도 내층 1패널당 15초 정도가 소요되고 있어 상당한 시간절감을 이룰 수 있게 됨을 알 수 있다.The CNC machining step stacks the cut
예를 들어, MLB의 다층 형성을 위한 홀 가공 및 리벳작업시의 총체적인 가공시간을 비교하면 다음의 표 1과 같다.For example, when comparing the total processing time in the hole processing and riveting for forming a multilayer of MLB is shown in Table 1 below.
표 1. 기존방식과 본 발명의 가공시간 비교Table 1. Comparison of machining time between conventional method and the present invention
따라서, 표 1에 나타낸 바와 같이, 다층의 층수를 높게 할수록 적층공정에 따른 가공시간을 본 발명에 의하면 훨씬 더 절감시킬 수 있음을 나타내고 있다.Therefore, as shown in Table 1, the higher the number of multilayered layers, the moreover the machining time according to the lamination process can be further reduced.
상기 내층정면단계는 내층(102)의 표면을 브러시 등의 표면처리수단으로 연마하여 표면 처리함으로써 내층(102)의 표면상에서 이물질이나 기름 등을 제거하여 다음의 감광 코팅층(103) 형성시 감광코팅층의 밀착 강화에 따른 밀착력 증대효과 를 이룰 수 있게 하는 공정이다.The inner layer front step is to remove the foreign matter or oil on the surface of the
상기 라미네이팅단계는 내층(102) 상에 패턴(104)을 형성시키기 위한 기초단계로 내층(102)을 감광성 유제에 넣은 후 건조시켜 노광홀(102a) 및 타겟홀(102b)을 제외한 내층(102)의 표면상에 감광 코팅층(103)을 형성시키는 공정이다. 이때, 기존에 사용되는 감광성의 드라이필름을 적용하여도 무방하다 할 것이다.The laminating step is a basic step for forming the
상기 노광단계는 감광 코팅층(103)이 형성된 내층(102)을 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같은 글래스 이미지도구(glass image tool)(120) 상에 고정/배치시킨 후 자외선(UV)을 투입하여 감광 코팅층(103) 상에 패턴(104)을 형성시키는 공정이다.In the exposing step, the
상기 글래스 이미지 도구(120)는 최하단에 위치하여 이미지 도구의 기본 베이스가 되며 상면 상에 돌출됨을 갖는 제1고정핀(122)을 배치하고 고정홈(121a)을 형성시킨 투명체(121)와, 상기 투명체(121)의 상면 상에 위치하되 제1고정핀(122)에 의해 고정되는 하부 마스터필름(123)과, 상기 하부 마스터필름(123) 상에 배치되는 내층(102) 상에 위치하되 제2고정핀(125)에 의해 내층(102)과 결합되어지는 상부 마스터필름(124)으로 구성된다.The
이때, 상기 투명체(121)는 유리 등 이와 유사한 투명재질로 이루어지며 이 투명체(121) 상에는 내층(102)과 상/하부 마스터필름(123)(124)간의 층간 정합의 기준 및 정합도(整合度) 향상을 위해 좌측단 및 하측단에 돌출 형성되는 기준프레임(126)이 형성된다. 상기 상/하부 마스터필름(123)(124)은 동일한 회로패턴이 인쇄된 투명의 감광성 필름이고 외곽에 제품의 센터링 기준을 위한 원형의 기준패턴이 함께 인쇄된 구성으로, 상/하부 마스터필름(123)(124)에는 투명체(121) 및 내층 (102)과의 결합을 위한 고정홀(H)이 대응 형성되어 있으며 이는 제품의 센터링 기준을 위해 형성되어있는 원형의 기준패턴(BP)을 천공함에 의해 이루어진다.At this time, the
또한, 상기 제1고정핀(122)은 투명체(121)에 결합/분리가 가능하도록 조립되는 구성으로 교체 사용을 가능하게 함으로써 투명체(121) 상의 조립위치 변경 및 높이가 다른 고정핀의 조립으로 내층(102)의 크기 및 두께에 따른 규격별 대응을 효율적으로 수행할 수 있게 한다.In addition, the
나아가, 상기 제1고정핀(122) 및 고정홈(121a)은 한쌍의 형태로 내층(102)의 재단 규격에 맞게 투명체(121) 상의 코너에 각각 일정간격 유지됨을 갖는 배치 구성으로 이루어지며, 통상적으로 상호간 8mm 간격을 유지하게 되는데 코너 중 한 곳에는 10mm 간격을 유지되게 하는 것이 바람직하다. 이는 코너 한 곳을 차별화하여 기준점으로 사용토록 함으로써 내층(102)이나 마스터필름(123)(124)의 레이업시 방향성의 일치뿐만 아니라 노광 처리되는 패턴(104)의 일치를 위한 용이성을 제공하게 되는 것으로 제품의 품질향상을 도모할 수 있게 된다.Further, the
이러한 구성에 의해 노광단계는 투명체(121) 상에 하부 마스터필름(123)을 고정시키고 내층(102)을 고정시킨 다음 상부 마스터필름(124)을 순차 고정시킨 후 자외선을 투입하여 노광 처리하게 된다. 이때, 하부 마스터필름(123)은 코너에 형성된 고정홀(H)과 제1고정핀(122)의 매칭을 통해 고정되고 내층(102)은 CNC 가공된 노광홀(102a) 및 타겟홀(102b)을 통해 제1고정핀(122)에 삽입 고정시키며 상부 마스터필름(124)은 제2고정핀(125)을 통해 고정홀(H)과 노광홀(102a) 및 타겟홀(102b)을 관통하여 투명체(121) 상의 고정홈(121a)에 삽입되게 함으로써 고정시킨 다. 따라서, 본 발명의 글래스 이미지 도구(120)를 활용하여 노광처리하게 되면 내층(102)에 미리 CNC 가공된 노광홀(102a) 및 타겟홀(102b)을 가이드로 사용하게 되므로 마스터필름(123)(124) 정합에 따른 정합도를 크게 향상시킬 수 있어 층간 패턴 쏠림을 예방/방지할 수 있으며 패턴의 층간 쏠림에 대한 식별이 가능하여 육안 검사만으로도 현상이나 에칭 등의 부식처리공정 전에 재처리(불량손실 보상)를 가능하게 한다. 즉, 불량률을 크게 개선되게 하는 효과를 발휘한다.In this exposure step, the
상기 현상단계는 노광 처리에 의해 감광코팅층(103) 상에 패턴(104)을 형성시킨 내층(102)을 탄산나트륨(Na2CO3)의 현상액에 넣어 감광 처리된 패턴(104)부분만 남기고 패턴(104)이 형성되지 않은 나머지 감광 코팅층(103) 부분을 녹여 제거시키는 공정이다.In the developing step, the
상기 에칭단계는 현상 처리된 내층(102)을 염화철/염화동 등의 에칭액을 통해 식각 처리하여 감광 처리된 패턴(104) 부분측 감광 코팅층(103)을 제거함으로써 내층(102) 상에 패턴(104)만을 잔존되게 하는 공정이다.In the etching step, the developed
상기 내층검사단계는 자동검사장비(AOI)를 이용하여 내층(102) 상에 형성시킨 패턴(104)이 단락(open) 또는 합선(short)됨 없이 제대로 형성되어 있는지를 검사하는 공정이다. 이때, 노광홀(102a) 및 타겟홀(102b)을 사용하여 BBT(Bare Board Test; 회로기판검사) 확인이 가능하므로 제품의 이상유무확인 또한 용이하게 실시할 수 있게 된다.The inner layer inspection step is a process of checking whether the
상기 흑화처리단계는 내층(102)에 형성된 패턴(104)의 표면을 산화시켜 요철 형태로 부식되게 하는 공정으로, 내층(102)에 프리프레그(105) 적층시 이들 상호간의 접착력을 향상시키기 위한 전처리공정이다.The blackening step is a process of oxidizing the surface of the
상기 프리프레그 재단단계는 내층(102)에 접착력을 주는 프리프레그(105)를 재단하고 내층(102)과 가접하기 위한 홀을 천공하는 공정이다. 이때, 프리프레그(105)에는 가접을 위한 천공홀의 내측에도 홀을 형성시켜 가열에 따른 용융시 내층의 타겟홀(102b) 부분으로 용융되는 프리프레그가 유입되는 것을 미리 방지되게 한다.The prepreg cutting step is a process of cutting the
상기 리벳 가접단계는 패턴(104)을 갖는 내층(102)의 사이사이에 반경화상태인 프리프레그(105)를 배치하고 초기 CNC 가공된 내층의 노광홀(102a) 및 프레프레그의 홀에 리벳(106) 작업하여 내층(102)과 프리프레그(105)를 가접되게 하는 공정이며, 가접시 내층(102)에 형성된 타겟홀(102b) 부분측 상/하로 내열성 테이프(130) 등으로 테이핑 처리하는 공정을 포함한다. 여기서 내층(102)의 타겟홀(102b) 부분측 테이핑 처리는 차후의 적층단계시 용융되는 프레프레그(105)가 내층(102)의 타겟홀(102b) 내로 침투되는 것을 방지하기 위한 것으로 타겟홀이 막히는 것을 방지하는 기능을 하게 된다.The rivet welding step is to place a
상기 외층 레이업단계는 리벳(106)을 통해 가접한 내층(102)과 프리프레그(105)의 상/하부로 동박(copper foil)으로 이루어진 외층(107)을 레이업(lay-up)하는 공정이다.The outer layer lay-up step is a process of laying up the
상기 적층단계는 외층(107) 레이업이 이루어진 기판을 캐리어 플레이트 상의 한쌍의 서스판(sus plate)(140) 사이에 위치시킨 상태에서 가열 가압하여 열압 프 레싱 처리함으로써 프리프레그(105)의 용융을 통해 내층(102)과 외층(107)을 접착시켜 MLB의 적층기판(108)을 형성되게 하는 공정이다.In the laminating step, melting of the
상기 적층기판 가공단계는 적층기판(108)에서 노광홀(102a)이 형성된 외곽을 재단하여 제거함으로써 평판이 되게 하고 상기 테이핑 처리된 타겟홀 부분측 엔드밀 가공을 통해 테이프(130)를 제거하여 제품기준이 되는 타겟홀(102b)을 노출되게 하며 외곽 테두리를 트리밍 처리하여 규격화시키는 공정이다.The laminated substrate processing step is to make a flat plate by cutting the outer periphery of the exposure hole (102a) formed in the
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 다층인쇄회로기판 적층방법에 의하면, 적층공정 초기단계에 미리 노광홀 및 타겟홀을 정밀하게 CNC 가공처리하되 이들을 기준으로 적층기판을 형성되게 함으로써 기존에 1차/2차/3차적으로 발생되던 누적 공차를 최소화시킬 수 있고 노광홀 및 타겟홀을 가이드로 사용함과 더불어 글래스 이미지 도구 상에서 노광처리하므로 층간 정합력을 향상시킬 수 있고 이에 따라 패턴의 층간 쏠림을 크게 개선시킬 수 있게 되며, 노광 처리후 패턴의 층간 쏠림에 대한 식별이 가능하여 상/하 층간 쏠림의 보상 처리를 진행할 수 있는 유용함을 제공한다. 즉, 정합도 향상 및 층간 쏠림에 따른 개선 효과로 정합불량을 최소화시킬 수 있게 되어 층간 레지스트레이션을 크게 개선되게 한다.As described above, according to the multilayer printed circuit board stacking method according to the present invention, the exposure hole and the target hole are precisely CNC-processed in advance in the initial stage of the lamination process, and thus the laminated substrate is formed based on these. Cumulative tolerance that occurred in the 2nd and 3rd order can be minimized, and the exposure hole and the target hole are used as a guide, and the exposure process is performed on the glass image tool, so that the interlayer cohesion can be improved. It is possible to identify the interlayer tilting of the pattern after the exposure treatment, which provides the usefulness of the compensation process of the upper and lower interlayer tilting. In other words, it is possible to minimize the mismatch due to the improvement of the degree of registration and the improvement effect of the interlayer tilting, thereby greatly improving the interlayer registration.
또한, CNC 가공된 노광홀 및 타겟홀을 기준으로 적층공정이 진행되므로 내층간 틀어짐을 없앨 수 있고 층간 센터링에 대한 정확도를 높일 수 있게 되며, MLB의 적층공정 완료 후 진행되는 외층의 CNC 가공에 있어서도 타겟홀 기준으로 적용되므 로 층간 센터링 상의 공차발생을 최소화시킬 수 있게 한다.In addition, since the lamination process is performed on the basis of the CNC-processed exposure hole and the target hole, it is possible to eliminate the distortion between the inner layers and to increase the accuracy of the interlayer centering. Since it is applied as a target hole standard, it is possible to minimize the occurrence of tolerance on the interlayer centering.
나아가, 노광홀 및 타겟홀의 CNC 가공을 통해 가공시간을 절감할 수 있게 됨은 물론 작업인력의 감소와 함께 생산성 배가효과를 갖게 되며, 설비투자비용도 절감할 수 있어 제조원가의 절감을 유도할 수 있는 효과가 있다.Furthermore, CNC machining of exposure holes and target holes can reduce machining time, reduce labor and increase productivity, and reduce equipment investment costs, leading to a reduction in manufacturing costs. There is.
궁극적으로, 본 발명은 제품의 품질향상과 더불어 이를 통해 제품의 신뢰성을 확보할 수 있게 하는 유용함을 제공한다.Ultimately, the present invention provides the usefulness of improving the quality of the product and thereby ensuring the reliability of the product.
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