KR100610053B1 - Moulding stripper for slot processing in pcb fabrication - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인쇄 회로 기판의 슬롯 가공 기술에 관한 것으로, 특히 금형 제작된 펀치로 슬롯을 가공하는 과정에서 인쇄 회로 기판에 크랙이 발생하는 것을 방지하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a slot processing technology of a printed circuit board, and more particularly, to a technique for preventing cracks in a printed circuit board during processing of a slot by using a die manufactured punch.
본 발명은 금형 제작된 펀치를 이용하여 슬롯을 제작하는 과정에서 인쇄 회로 기판을 고정하는 스트리퍼의 구조를 요철 형태의 패턴을 지니도록 함으로써, 인쇄 회로 기판의 골드 플레이팅 전극을 내리누르지 아니하면서 에폭시 부위를 단단히 고정해 주는 효과가 있다. 그 결과, 펀치로 천공하는 과정에서 인쇄 회로 기판에 크랙이 생기는 것을 방지하게 된다.According to the present invention, a stripper structure for fixing a printed circuit board in a process of manufacturing a slot using a die punch is made to have a concave-convex pattern so that the epoxy portion of the printed circuit board is not pressed down. It is effective to fix it firmly. As a result, cracks are prevented from occurring on the printed circuit board during the punching process.
인쇄 회로 기판, 스트리퍼, 골드 플레이팅. Printed circuit board, stripper, gold plating.
Description
도1a 내지 도1c는 슬롯을 구비한 인쇄 회로 기판의 일례를 나타낸 도면.1A-1C show an example of a printed circuit board with a slot.
도2a 및 도2b는 종래 기술에 따라 금형 제작한 펀치를 이용해서 슬롯을 인쇄 회로 기판에 제작하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면.2A and 2B schematically show a method of manufacturing a slot in a printed circuit board using a punch made of a mold according to the prior art;
도3은 본 발명에 따라 금형 펀치를 이용해서 인쇄 회로 기판에 슬롯을 제작하는 과정을 나타낸 도면. 3 is a view showing a process of manufacturing a slot in a printed circuit board using a mold punch according to the present invention.
도4는 본 발명에 따른 금형 펀치 작업 시에 이용되는 요철 형태의 스트리퍼의 구조를 나타낸 도면.Figure 4 is a view showing the structure of the stripper of the concave-convex shape used in the mold punching operation according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 슬롯(slot)10: slot
20 : 골드 플레이팅 버스 라인(Au plating bus line)20: Au plating bus line
100 : 패키지 기판100: package substrate
200 : 금형 제작한 펀치(punch)200: punch made of a mold
410 : 스트리퍼(stripper)410 stripper
본 발명은 인쇄 회로 기판(PCB)의 슬롯(slot) 가공 기술에 관한 것으로, 특히 금형 제작한 펀치(punch)로 슬롯을 가공하는 과정에서 인쇄 회로 기판에 크랙(crack)이 발생하는 것을 방지하는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to slot processing technology of a printed circuit board (PCB), and in particular, a technique for preventing cracks in a printed circuit board during processing a slot by using a punch made of a mold. It is about.
최근 들어, 반도체 핀의 개수가 증가하고 패키지 형태가 복잡해 짐에 따라서, 패키지 기판에 반도체 칩을 직접 얹어 놓고, 패키지 기판의 골드 플레이팅 본딩 패드와 반도체 라인과 반도체 칩 사이를 와이어 본딩하는 기술이 채용되고 있다.In recent years, as the number of semiconductor pins increases and the package shape becomes complicated, a technique of directly placing a semiconductor chip on a package substrate and wire bonding between the semiconductor plate and the gold plate bonding pad of the package substrate is adopted. It is becoming.
그런데, 칩과 패키지 기판 사이의 본딩 와이어 길이가 길어지는 경우 기생 저항 성분 또는 캐패시턴스 성분이 증가해서 전기적 특성이 열화되므로, 가능한 본딩 와이어의 길이를 짧게 하려는 노력이 시도되고 있다. 이와 같은 관점에서, 반도체 칩을 패키지 기판의 후면에 실장하고 반도체 칩의 본딩 패드로부터 패키지 기판 전면의 골드 플레이팅 본딩 패드를 슬롯을 통해 와이어 본딩하는 BOC(board on chip) 공법이 사용되고 있다. 도1a는 종래 기술에 따라 흔히 사용되는 BOC 공법이 적용된 패키지 기판을 개략적으로 나타내고 있다. However, when the length of the bonding wire between the chip and the package substrate is increased, the parasitic resistance component or capacitance component is increased and the electrical properties are deteriorated. Therefore, efforts have been made to make the bonding wire as short as possible. In this regard, a board on chip (BOC) method is used in which a semiconductor chip is mounted on a rear surface of a package substrate and a wire bonding gold plating bonding pad on the front surface of the package substrate is bonded through a slot from a bonding pad of the semiconductor chip. Figure 1a schematically shows a package substrate to which the BOC method commonly used in accordance with the prior art is applied.
즉, 전술한 공법은 기존과 달리 반도체 칩이 실장될 패키지 기판을 뒤집어서 후면에 실장한다는 의미에서 BOC(board on chip)라 칭하고 있다. 이와 같은 BOC 공법을 적용하기 위해서는 패키지 기판에 슬롯을 가공하여야 하며, 슬롯을 가공하는데 라우터(router)가 사용되고 있다. 여기서, 라우터 공법은 NC 절삭 공법이라 할 수 있는데, 슬롯 천공하여야 할 부위를 일종의 톱날 드릴을 이용해서 잘라내는 공법이다.That is, the above-described method is called a board on chip (BOC) in the sense that the package substrate on which the semiconductor chip is mounted is reversed and mounted on the rear surface unlike the conventional method. In order to apply the BOC method, a slot must be processed on a package substrate, and a router is used to process the slot. Here, the router method may be referred to as an NC cutting method, which is a method of cutting a portion to be slotted by using a type of saw drill.
다시 도1a를 참조하면, 패키지 기판(100)의 슬롯(10)이 도시되어 있으며, 패키지 기판(100)에 가공된 슬롯(10) 주위에 와이어 본딩 접속이 될 골드 플레이팅 본딩 패드와 버스 라인(20)이 도시되어 있다. 여기서, 슬롯을 만들기 위해서는 비트, 즉 톱날을 이용해서 라우터 가공을 통해 구멍을 뚫게 된다.Referring again to FIG. 1A, a
그런데, 전술한 라우터 가공 방식으로 슬롯을 형성하는 경우, 절삭 과정에서 다층 인쇄 회로 기판에 형성한 동박이 절삭되면서 발생하는 동박 잔유물('burr'라 칭함) 등이 절단된 골드 플레이팅 부근에 남게 되어서 전기적으로 불량을 유발할 수 있다. 더욱이, 라우터를 사용해서 슬롯을 형성하는 공법은 패키지 기판에 형성할 각각의 슬롯을 하나씩 일일이 절삭하여야 하므로 가공 처리 시간이 상당히 소요되는 단점이 있다. 도1b 및 도1c에는 슬롯 가공 처리하여야 할 인쇄회로 기판의 전면 및 후면을 나타낸 도면이다.By the way, when the slot is formed by the above-described router processing method, the copper foil residue (called 'burr') and the like generated while cutting the copper foil formed on the multilayer printed circuit board in the cutting process remains near the cut gold plating. It can cause electrical defects. In addition, the method of forming slots using a router has a disadvantage in that processing time is considerably taken because each slot to be formed in the package substrate must be cut one by one. 1B and 1C show front and rear sides of a printed circuit board to be slotted.
이와 같이, 슬롯 제작 과정에서 걸리는 시간을 단축하기 위해서는, 금형으로 펀치를 제작해서 인쇄 회로 기판 위에서 프레스 천공하여 슬롯을 뚫어내는 방법이 있다. 이와 같이 금형 펀치를 이용해 슬롯을 형성하면 펀치를 원하는 위치에 옮겨 가면서 그대로 내리눌러서 천공을 하게 되므로, 슬롯 가공 시간을 현저히 단축시키는 효과가 있다.As described above, in order to shorten the time taken in the slot manufacturing process, there is a method in which a punch is made of a mold and press-punched on a printed circuit board to drill a slot. As such, when the slot is formed by using the mold punch, the punch is pushed down as it is while moving the punch to a desired position, thereby reducing the slot processing time.
도2는 종래 기술에 따라 금형 제작한 펀치를 이용해서 슬롯을 인쇄 회로 기판에 제작하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도2를 참조하면, 종래기술은 다이(400) 위에 슬롯 가공 처리를 할 인쇄 회로 기판(100)을 올려두고, 금형 제작 한 펀치(200)를 일순간 내리찍어서 슬롯(10)을 만들게 된다.2 is a view schematically showing a method of manufacturing a slot on a printed circuit board using a punch made of a mold according to the prior art. Referring to FIG. 2, in the prior art, a
그런데, 도금선과 에폭시 수지의 다층 구조로 만들어진 인쇄 회로 기판은 각각의 층들의 경도가 서로 상이하므로(특히, 동박층과 수지층 사이에 경도가 다름), 펀칭 과정에서 에폭시 수지층에 균열(crack; 88)이 발생하게 된다. 즉, 에폭시 층에 발생한 균열은 크랙으로 이어져서, 후속 공정에서 와이어 본딩 후에 몰딩을 한 경우 마이그레이션(migration)에 의한 불량이 발생할 수 있다. 즉, 이와 같이 일단 크랙이 발생하면, 후속하는 몰딩 공정 중에 크랙이 발생한 수지층은 마치 멍이 든 것처럼 하얗게 된 모습을 보이게 되는데, 이를 백화 현상(White-C)이라 당업계에서는 칭하고 있다. By the way, the printed circuit board made of a multi-layer structure of the plating line and the epoxy resin is different in hardness of each layer (particularly, the hardness between the copper foil layer and the resin layer), so that cracks in the epoxy resin layer during the punching process (crack; 88) occurs. That is, cracks generated in the epoxy layer may lead to cracks, and when the molding is performed after wire bonding in a subsequent process, defects due to migration may occur. That is, once cracks are generated in this way, the resin layer in which the cracks are generated during the subsequent molding process becomes white as if bruised, which is referred to in the art as whitening phenomenon (White-C).
따라서, 본 발명의 목적은 인쇄 회로 기판의 슬롯 형성을 위하여 금형 제작한 펀치를 사용하되, 프레스 펀칭 과정 중에 인쇄 회로 기판에 균열이 발생하고, 그 결과 마이그레이션 또는 백화 현상이 나타나는 것을 방지하는 기술을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to use a punch made of a mold for forming a slot of a printed circuit board, but to provide a technique for preventing cracks in the printed circuit board during the press punching process, resulting in migration or whitening. It is.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 반도체 칩을 실장하여 상기 반도체 칩의 본딩 패드와 인쇄 회로 기판의 요철 형태의 골드 플레이팅 버스 라인을 서로 본딩 와이어로 접속하기 위해 상기 인쇄 회로 기판의 선정된 위치에 금형 제작한 펀치를 순간 하강시켜 펀칭함으로써 슬롯을 형성하는 방법에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판을 고정하기 위해 상기 인쇄 회로 기판 상부 면에 접촉해서 아래로 힘을 인 가하는 스트리퍼를 구비하되, 상기 스트리퍼는 상기 인쇄 회로 기판의 골드 플레이팅 버스 라인과 직접 접촉하지 않도록 상기 골드 플레이팅 버스 라인 사이 사이의 에폭시 부위만을 접촉하도록 요철 형태를 지니도록 설계된 스트리퍼를 상기 인쇄 회로 기판 위에 놓고 펀치하는 인쇄 회로 기판의 슬롯 형성 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a predetermined position of the printed circuit board for mounting the semiconductor chip to connect the bonding pad of the semiconductor chip and the gold plating bus line of the concave-convex shape of the printed circuit board with a bonding wire to each other. A method of forming a slot by instantaneously lowering and punching a punch made in a mold, the method comprising: a stripper contacting an upper surface of the printed circuit board and applying a force downward to fix the printed circuit board, wherein the stripper Slots of a printed circuit board for punching a stripper placed on the printed circuit board having a concave-convex shape designed to contact only an epoxy portion between the gold plating bus lines so as not to directly contact the gold plating bus lines of the printed circuit board. It provides a formation method.
본 발명은 금형 제작된 펀치를 이용해서 인쇄 회로 기판에 슬롯을 형성하는데 있어서 인쇄 회로 기판 위를 스트리퍼가 눌러 주어서 인쇄 회로 기판을 고정하도록 함과 동시에, 상기 스트리퍼는 골드 플레이팅 버스 라인을 누르지 아니하고, 에폭시 부위만을 접촉하도록 함으로써 PCB 판에 균열이 생기는 것을 방지한다.The present invention allows the stripper to press on the printed circuit board to fix the printed circuit board by forming a slot in the printed circuit board using a die punched punch, while the stripper does not press the gold plating bus line, By contacting only the epoxy sites, the PCB board is prevented from cracking.
이하에서는, 첨부 도면 도3 및 도4를 참조해서 본 발명에 따른 슬롯 가공 기술을 상세히 설명한다.Hereinafter, the slotting technique according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
도3a는 본 발명에 따라 금형 펀치를 이용해서 인쇄 회로 기판에 슬롯을 제작하는 과정을 나타낸 도면이다. 도3a를 참조하면, 종래기술과 달리 인쇄 회로 기판 상부에 지그(410)가 준비되어 있다. 이를 스트리퍼(stripper; 410)라고 부르는데, 본 발명은 상기 스트리퍼(410)의 구조를 특징적으로 설계함으로써 인쇄 회로 기판에 균열이 발생하는 것을 방지하고 있다.Figure 3a is a view showing a process for manufacturing a slot on a printed circuit board using a mold punch in accordance with the present invention. Referring to Figure 3a, unlike the
본 발명의 경우, 슬롯 천공을 위하여 펀치(200)가 하강하여 내리누를 때에 다이(400) 위에 놓인 인쇄 회로 기판(100)의 골드 플레이팅 버스 라인(105) 사이 사이의 에폭시 부위만을 스트리퍼(410)가 눌러 줌으로써, 펀치 작업이 용이하게 한다. 더욱이, 본 발명의 양호한 실시예로서, 본 발명에 따른 스트리퍼(410)의 형태는 위에서 내려본 평면도 형태가 도4에 나타낸 바와 같은 요철 형태(凸형태) 또는 재그 타입의 형태를 갖도록 함으로써, 스트리퍼(410)가 골드 플레이팅 버스 라인을 내리눌러 손상을 주는 것을 방지할 수 있게 된다.In the case of the present invention, the
도4는 본 발명에 따른 스트리퍼의 구조를 나타낸 평면도이다. 도4를 참조하면, 본 발명에 따른 스트리퍼(410)는 종래 기술과 달리 골드플레이팅 버스 라인(105) 위를 덮고 있지 않으며, 오직 에폭시 부위(106)만을 접촉하고 있다.4 is a plan view showing the structure of a stripper according to the present invention. Referring to Figure 4, the
본 발명에 따른 스트리퍼(410)의 구조는 파단면에 가해지는 충격을 에폭시 면에 고르게 분산시킴으로써 골드 플레이팅 버스 라인(105)을 누르지 아니하면서도, 수지 재질의 스페이스 부를 스트리퍼가 고정할 수 있는 장점이 있다.The structure of the
본 발명의 양호한 실시 형태로서, 스트리퍼(410)는 요철 형태를 지니도록 하는 것이 바람직하며, 제작상의 톨러런스(tolerance)를 확보하기 위해 요철의 코너 부위는 라운딩을 주어서 곡률을 지니도록 할 수도 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the
다시, 도3b를 참조하면, 본 발명에 따른 스트리퍼를 이용하여 펀치로 천공하는 경우, 종래 기술과 달리 크랙이 발생하지 않음을 알 수 있다. 도3c는 본 발명의 일 실시예로서, 스트리퍼(410)가 골드 플레이팅 버스 라인(105)뿐 아니라 사이 사이의 수지부(105)도 가압하는 실시 형태를 나타내고 있으나, 도3c에 개시된 실시 형태보다는 도4에 도시된 실시 형태가 더욱 바람직하다.Referring again to Figure 3b, when punching using a stripper according to the present invention, it can be seen that no crack occurs unlike the prior art. 3C illustrates an embodiment in which the
즉, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 스트리퍼는 상기 인쇄 회로 기판의 골드 플레이팅 버스 라인(105)간의 간격보다 작은 폭을 지닌 돌출부(411)와 상기 버스 라인(105)의 폭보다 넓은 길이의 오목부(412)를 지닌 요철(411, 412)이 반복되는 형태를 지님으로써, 상기 스트리퍼(410)가 상기 골드 플레이팅 버스 라인(105) 과 정렬되어 펀치 작업이 이루어질 때에 상기 스트리퍼(410)가 골드 플레이팅 버스 라인(105)과 접촉되지 아니하면서, 버스 라인(105)의 사이 부분(106), 즉 에폭시 부위(106)만을 프레싱하는 것을 특징으로 한다.That is, the stripper according to the preferred embodiment of the present invention has a concave portion having a width larger than the width of the
전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들은 이하에서 상술 될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.The foregoing has outlined rather broadly the features and technical advantages of the present invention to better understand the claims of the invention which will be described later. Additional features and advantages that make up the claims of the present invention will be described below. It should be appreciated by those skilled in the art that the conception and specific embodiments of the invention disclosed can be readily used as a basis for designing or modifying other structures for carrying out similar purposes to the invention.
또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용될 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.In addition, the inventive concepts and embodiments disclosed herein may be used by those skilled in the art as a basis for modifying or designing other structures for carrying out the same purposes of the present invention. In addition, such modifications or altered equivalent structures by those skilled in the art may be variously changed, substituted, and changed without departing from the spirit or scope of the invention described in the claims.
이상과 같이, 본 발명은 금형 제작된 펀치를 이용하여 슬롯을 제작하는 과정에서 인쇄 회로 기판을 고정하는 스트리퍼의 구조를 요철 형태 또는 재그 패턴(jag pattern)을 지니도록 함으로써, 인쇄 회로 기판의 골드 플레이팅 전극을 내리누르지 아니하면서 에폭시 부위를 단단히 고정해 주는 효과가 있다. 그 결과, 인쇄 회 로 기판에 크랙이 생기는 것을 방지하게 된다.As described above, the present invention has a gold play of the printed circuit board by having a concave-convex shape or a jag pattern in the structure of the stripper for fixing the printed circuit board in the process of manufacturing the slot by using a die punched punch There is an effect of fixing the epoxy portion firmly without pressing the casting electrode. As a result, cracks are prevented from occurring on the printed circuit board.
Claims (3)
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KR1020050055352A KR100610053B1 (en) | 2005-06-25 | 2005-06-25 | Moulding stripper for slot processing in pcb fabrication |
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KR100934678B1 (en) | 2006-12-15 | 2009-12-31 | 가부시키가이샤 신코 세이사쿠쇼 | Circuit boards and manufacturing method thereof |
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2005
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