상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 양면 HCCL용 인쇄회로 기판의 제조공정에 있어서, 양면 동박적층판에 동도금 처리된 홀을 형성시키는 비아홀 형성단계와, 상기 비아홀 주변부를 제외한 부분이 출력된 아트워크 필름과 감광재인 드라이 필름을 기판에 차례로 밀착시킨 후 자외선으로 노광시켜 비아홀 주변부만이 경화되도록 하고 경화되지 않은 상기 비아홀 주변부 이외의 부분은 현상액으로 용해시켜 제거되도록 하여 비아홀을 막아주는 비아홀 막 형성단계와, 상기 비아홀 막이 형성된 기판상에 IR 또는 듀얼잉크를 사용하여 도체패턴부을 전사하는 스크린 인쇄단계와, 상기 도체패턴부가 인쇄된 기판상에 부식액을 살포하여 비도체패턴부의 동박을 부식시켜 제거하는 부식단계와, 상기 기판상에 부식되어 함몰된 비도체팬턴부를 매립하기 위해 UV잉크를 기판 전면에 도포하는 갭필링단계와, 상기 갭필링 잉크가 전면에 도포된 기판의 표면에 스퀴지등으로 밀어 깨끗하게 그라인드 하는 갭필링 잉크 정리단계와, 상기 UV잉크로 갭필링 되고 정리된 기판을 자외선으 로 건조 시킨 다음 연마 브러시로 정면 처리하여 상기 기판 전면에 거칠기를 부여하는 1차 정면단계와, 상기 거칠어진 표면을 가지는 기판을 알칼리 박리액에 침지 시켜 스크린 인쇄된 도체 패턴부의 IR 또는 듀얼잉크가 분해되도록 하여 상기 비아홀 막과 같이 제거되도록 하는 침지단계와, 상기 도체 패턴부의 IR 또는 듀얼잉크 및 비아홀 막을 완전히 제거하고 기판상의 표면을 연마하기 위해 연마 브러시로 정면시키는 2차 정면단계와, 상기 1차 정면단계의 자외선 건조로 인하여 비도체 패턴부에 갭필링된 UV잉크의 높이가 도체 패턴부의 동박층의 높이보다 낮아진 부분을 보충하기 위해 절연잉크로 상기 비도체패턴부만을 스크린 인쇄로 충전하는 갭필링 보충단계와, 상기 갭필링 보충단계에서 추가로 충전된 절연잉크가 건조 되기전에 상기 기판의 랜드 홀을 제외한 기판 전면에 대해서 다시 절연잉크로 스크린 인쇄 후 경화시키는 솔더레지스트단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 양면 HCCL용 인쇄회로 기판의 제조공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 HCCL용 인쇄회로 기판의 제조공정을 제공한다.
또한, 상기 솔더레지스트단계는 상기 기판 전면에 대해서 다시 절연잉크로 스크린 인쇄시, 상기 절연잉크의 도포 방향이 상기 갭필링 보충단계에서의 절연잉크 충전방향과 역방향으로 되는 것을 특징으로 하는 양면 HCCL용 인쇄회로 기판의 제조공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 HCCL용 인쇄회로 기판의 제조공정을 제공한다.
이하, 도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 상기 양면 HCCL용 인쇄회로 기판의 제조공정에 대한 상세한 설명을 하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 양면 HCCL용 인쇄회로 기판 제조공정의 흐름도이며, 도 2a 내지 도 2k은 각각은 본 발명에 따른 기판제조 과정을 보인 공정도이다.
먼저, 양면 동박적층판에 동도금 처리된 홀(30)을 형성시키는 비아홀 형성단계(S1)를 거치는데, 비아홀 형성은 드릴링으로 홀을 가공하고 가공 중에 발생하는 각종 오염과 이물질을 제거하는 디버링(Deburring) 및 디스미어(Desmear)등을 행하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
비아홀(30)이 형성되면, 도 2b과 같이, 상기 비아홀(30) 주변부를 제외한 부분이 출력된 아트워크 필름과 감광재인 드라이 필름을 기판에 차례로 밀착시킨 후, 자외선으로 노광시켜 비아홀(30) 주변부만이 경화되도록 하고, 경화되지 않은 상기 비아홀 주변부 이외의 부분은 현상액으로 용해시켜 제거되도록 하여 비아홀(30)을 막아주는 비아홀 막(35)을 형성한다.
보다 자세하게는 드라이 필름을 라미네이트(Laminator)를 사용하여 기판상에 먼저 열 압착을 한 후, 그 위에 비아홀(30) 주변부 이외 부분만이 인쇄된 아트워크 필름을 밀착시킨후 자외선을 쪼여 감광재(드라이 필름)가 빛에 반응하도록 하는데, 이때 상기 아트워크 필름상의 검게 인쇄된 부분(비아홀 주변부 외의 부분)은 상기 자외선이 투과 되지 못한다. 때문에 자외선에 노출된 드라이 필름(비아홀 주변부(35))은 중합반응에 의해 경화(硬化)되고 그 외의 부위는 변화 하지 않는다.
이후, 탄산나튬(Na2CO3) 또는 탄산칼륨(K2CO3)등의 현상액을 사용하여 상기 자외선에 노출되어 경화된 부분(35)은 남기고, 그 외의 부분은 용해시켜 제거하는 것이 바람직하다.
도 2c 에서와같이, 상기 비아홀 막(35)을 형성한 후, 배선패턴을 동박적층판에 형성 하기위해서 상기 기판상에 IR 또는 듀얼잉크를 사용하여 도체패턴부(40)을 전사하는 스크린 인쇄단계(S3)를 거친다.
특히, 상기 스크린 인쇄단계(S3)의 인쇄 방법은 인쇄판과 스퀴지와 잉크가 기본 요소로 이루어진 스크린 인쇄방식으로써, 스크린 프린팅, 실크 스크린 프로세스 프린팅, 스텐실 프로세스 프린팅, 세리그래프, 그랜드 프린팅 등이 있으며 이 중에서 택하는 것이 바람직하다.
IR 잉크는 열경화성 잉크 또는 적외선 잉크(I.R INK : Infra red Rays INK)라고 불리며, 일반적으로 소요되는 경화 시간은 잉크의 특성에 따라 차이가 있으나 보통 130℃~150℃에서 15분~60분 정도가 걸리게 되며, 듀얼잉크(400)는 DUAL HARDENING TYPE INK라고 불리며, IR잉크와 UV잉크를 혼합한 잉크로서, UV잉크가 가지는의 빠른 건조 특성과 IR잉크가 가지는 높은 밀착성을 겸비하고 있는 특징이 있다.
이러한 듀얼잉크를 사용하는 경우, 건조시 소요되는 시간이 대략 60℃ 에서 10분정도가 소요되며, 이로 인해서 전체적인 작업 시간의 단축을 가져오게 된다.
특히, 본 발명은 상기 비아홀 막(35)위에 직접 상기 도체패턴부(40)를 인쇄하며 그 특징은 후술할 침지단계(S8)에서 설명하기로 한다.
스크린 인쇄가 완료되면, 도 2d에서와 같이, 상기 도체패턴부(40)가 인쇄된 기판 상에 부식액(60)을 살포하여 비도체패턴부(50)의 동박을 부식시켜 제거하는 부식단계(S4)로 진행된다.
상기 부식액(60)은 일반적인 산(Acid) 속에 일정 시간 부식시켜 경화된 드라이필름(도체패턴부 또는 부식레지스트)이 없는 부분인 비도체패턴부의 동(20)만이 상기 산(Acid)에 의해 제거되는 것이다. 특히, 상기 부식단계는 에칭(Etching)으로 알려져 있고, 부식액으로는 염화철, 2염화동(CuCl2), 과산하수소-황산계 등을 사용하는 것이 바람직하다.
부식이 완료되며, 도 2e에서와 같이, 기판 상에 부식되어 함몰된 비도체팬턴부(50)를 매립하기 위해 UV잉크(70)를 기판 전면에 도포하며, 상기 UV잉크(70)는 일반적인 자외선 경화형(U.V INK : Ultra vilolet Rays INK)잉크로서, 자외선 영역에서 광반응에 의해 경화되는 잉크이면 충분하다.
상기 UV잉크(70)의 매립 방법은 일반적인 갭필링 단계시 행해지는 스퀴지(80) 및 제판틀 등을 이용하는 것이면 충분하며, 롤러 코팅법, 커튼 코팅법, 스프레이 코팅법등 또한 가능하다.
이후, 상기 갭필링 잉크(70)가 전면에 도포된 기판의 표면에 스퀴지(80)등 으로 밀어 깨끗하게 그라인드 하는 갭필링 잉크 정리단계(S6)를 행한다.
상기 스퀴지(80)는 갭필링단계(S5)에서 사용된 스퀴지(80)(도 2e 참조) 보다 기울기가 큰 스퀴지(80)(도 2f 참조)를 사용하여 기판의 평탄화를 증가 시키는 것이 바람직 하다.
도 2g의 부분 확대도(a)에서 보이는 것과 같이, 연마용 브러쉬(90)를 사용하여 상기 기판 표면에 도포된 갭필링 잉크인 UV잉크(70)와 상기 UV잉크(70) 밑에 인쇄된 도체패턴부(40)에 거칠기(Roughness)를 부여한다.
이는, 다음 단계인 침지단계(S8)에서, 상기 도체패턴부(40)에 부식액(100)이 침투하여 분해 되도록 하기 위함이며, 상기 연마용 브러쉬(90)는 100 mesh정도의 브러쉬를 사용하는 정면기이면 충분하다.
또한, 도 2g의 부분 확대도(b)에서 보이는 것과 같이, 상기 1 차정면단계(S7)에서의 기판 표면은 건조된 상태로 진행되는데, 이 과정에서 갭필링단계(S5)와 갭필링 잉크 정리단계(S6)에서 도포된 잉크(70)가 건조에 의해 부피감소가 생긴다.
도 2h은 침지단계(S8)로써, 상기 거칠어진 표면을 가지는 기판을 알칼리(alkali) 박리액(100)에 침지 시키고, 상기 스크린 인쇄된 도체 패턴부(40)의 IR 또는 듀얼잉크가 분해되도록 하여 상기 비아홀 막(35)과 같이 제거되도록 한다.
상기 알칼리 부식액(100)은 정밀도가 높은 부식에 적합하며, 다른 부식액에 비해 수명이 길고 부식속도가 빠르다는 특징이 있다.
특히, 알칼리 10%내외 및 50 내지 60℃의 온도를 가지는 부식액(100)을 사용함으로써, 상기 비아홀(30)의 도금상태를 손상 없이 유지 할 수 있으며, 도체 패턴부(40)만을 용해시키는 특징으로 인하여, 상기 도체 패턴부(40)하에 밀착되어 있는 비아홀 막(35)이 기판에서 함께 떨어질 수 있는 것이 특징이다.
도 2i는 2차 정면단계(S9)의 단면을 나타내며, 상기 침지단계(S8)에서 도체 패턴부(40)의 IR 또는 듀얼잉크 및 비아홀 막(35)이 용해되어 제거되지만, 기판 상 에 용해되지 못해 잔존하는 소량의 도체 패턴부(40)의 IR 또는 듀얼잉크 및 비아홀 막(35)들을 보다 완전히 제거하고 기판상의 표면을 연마하기 위해 연마 브러시(90)로 정면시키는 2차 정면단계(S9)를 거친다.
상기 연마 브러쉬(90)은 300 내지 400 mesh를 가지는 브러쉬를 사용함으로써, 상기 기판에 적층된 동박(20)의 손실을 막으면서도, 침지단계(S8)에서 완전히 제거되지 못한 이물질들(도체패턴부, 비아홀 막, 갭필링잉크)을 깨끗이 제거할 수 있다.
또한, 도 2i의 부분 확대도(a)에서 보이는 것과 같이, 전단계(S8)에서 도체패턴부(40)가 제거된 후 갭필링 잉크(70)가 돌출되는 현상이 발생되기도 하지만, 상기 2차 정면단계(S9)에서의 브러쉬(90)가 돌출 부분을 깨끗이 제거하게 된다.(도 2i의 부분 확대도(b)참고)
상기 2차 정면단계(S9) 이후, 도 2j 에서와 같이, 비도체 패턴부에 매립된 상기 갭필링 잉크(70)의 높이는 상술한 것과 같이 건조로 인하여 동판의 높이보다 낮아지게 되는데, 비도체패턴부의 보충적인 충전을 위하여, 스크린 인쇄방식등을 사용하여 절연잉크(75)로써 다시 인쇄하여 충전한 다음(S10), 기판의 전면에 걸쳐서 절연잉크(75)를 인쇄하는 솔더레지트단계(S11)를 거치면 본 발명에 따른 양면 HCCL용 인쇄회로 기판의 제조공정이 완성된다.
상기 솔더레지트단계(S11)에서 사용되는 절연잉크(75)는 상술한 일반적인 내열성수지 등의 PSR이면 충분하며, 특히 갭필링 보충단계(S10)의 절연잉크(75)가 건조되기 전에 솔더레지스트단계(S11)의 절연잉크(75)를 인쇄함으로써, 특히 회로의 모서리 부위(도체패턴부의 동판과 비도체패턴부가 접하는 부위)에는 잉크의 번지거나 중첩되는 현상으로 인해 상기 모서리 부위를 더욱 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 기판상에 구성될 소자들의 오접속등의 문제를 방지 할 수 있다.
또한, 상기 솔더레지스트단계(S11)는 기판 전면에 대해서 다시 절연잉크(75)로 스크린 인쇄시, 상기 절연잉크(75)의 도포 방향(즉, 스퀴지 등의 진행방향)이 상기 갭필링 보충단계(S10)에서의 절연잉크(75)의 충전방향과 역방향으로 되게 하여 보다 효율적으로 절연잉크(75)를 건조로 인해 비도체 패턴부에 완전히 매립되지 못한 부분에 충전할 수 있도록 하는 것이 특징이다.
이후의 공정(표면처리, 단자도금, 홀 및 외관가공, 검사등)을 추가로 더하여 양면 HCCL용 인쇄회로 기판을 완성하게 되며, 이는 본 발명의 기술적 요지에 벗어나는 범주로서 생략하기로 한다.