KR100655731B1

KR100655731B1 - 회로 기판의 제조 방법 및 제조 장치

Info

Publication number: KR100655731B1
Application number: KR1020057013177A
Authority: KR
Inventors: 도시아키 다케나카; 도시카즈 곤도우; 유키히로 히라이시; 구니오 기시모토
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2006-12-11
Also published as: EP1587351A1; CN100482045C; KR20060006998A; US8211494B2; WO2005065001A1; CN1739322A; US20060115583A1; JP3972902B2; EP1587351A4; JP2005191410A; TW200526101A; TWI335196B

Abstract

본 발명에 의하면, 미리 소정 위치에 스퀴지 클리닝부(6)를 형성한 마스크 필름(2a)과, 마스크 필름(2b)을 기판 재료의 양면에 부착한다. 그리고, 레이저로 관통 구멍(3)을 형성하여, 도전성 페이스트(4)를 스퀴징법으로 관통 구멍(3)에 충전한다. 이렇게 하여, 관통 구멍(3) 상에의 페이스트 잔여분을 방지할 수 있으므로, 접속 품질이 우수한 회로 기판이 얻어진다.

Description

회로 기판의 제조 방법 및 제조 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING CIRCUIT BOARD}

본 발명은, 각종 전자 기기에 사용되는 회로 기판의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.

최근, 전자 기기의 소형화, 고 밀도화에 따라, 산업용에 머물지 않고 민생용 분야에서도 회로 기판의 다층화가 강하게 요구되고 있다. 이러한 회로 기판에서는, 복수층의 회로 패턴 사이를 인너 비어 홀 접속하는 접속 방법 및 신뢰도가 높은 구조가 불가결하다. 그리고, 도전성 페이스트에 의해 인너 비어 홀 접속한 구성의 회로 기판 제조 방법의 예가, 일본국 특개평 6-268345호 공보나 일본국 특개평 7-106760호 공보에 개시되어 있다.

이하 종래의 양면 회로 기판의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 10a∼10f는 종래의 회로 기판의 제조 방법의 단계 단면도이다. 도 11은 종래예의 개구부를 가지는 마스크를 장착한 판틀을 도시하는 사시도이다. 도 12는 종래예의 개구부를 가지는 마스크를 장착한 판틀의 단면도이다. 도 13a∼13g는 스퀴징법에 의한 페이스트 충전 단계의 단면도이다. 도 14는 종래예의 회로 기판을 이용한 페이스트 충전 시의 일부 단면도이다. 도 10에 도시하는 프리프레그 시트(21)의 치수는, 300 ㎜×500㎜, 두께 약 150㎛이다. 그 구성으로서, 예를 들면 부직포의 전 방향족 폴리아미드 섬유에 열 경화성 에폭시 수지를 함침시킨 복합재로 이루어지는 기재가 이용된다. 마스크 필름(22a, 22b)은 두께 약 20㎛, 폭 300㎜의 플라스틱 필름, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트(이후 PET라고 한다)가 이용된다. 그리고, 프리프레그 시트(21)와 접착하는 마스크 필름의 면에는 0.01㎛ 이하의 두께로 Si계의 이형층부가 형성되어 있다. 프리프레그 시트(21)와 마스크 필름(22a, 22b)의 맞붙임은 라미네이트 장치를 이용한다. 프리프레그 시트(21)의 수지 성분을 용융시켜, 마스크 필름(22a, 22b)이 연속적으로 프리프레그 시트(21)에 접착된다. 관통 구멍(23)에는 도전성 페이스트(24)가 충전되고, 프리프레그 시트(21)의 양면에 부착되는 두께 35㎛의 구리 등의 금속박(25a, 25b)과 전기적으로 접속한다.

회로 기판의 제조는 이하와 같이 행한다. 우선, 양면에 마스크 필름(22a, 22b)이 접착된 프리프레그 시트(21)(도 10a)의 소정 개소에, 도 10b에 도시하는 바와 같이 레이저 가공법 등을 이용하여 관통 구멍(23)이 형성된다.

다음에 도 10c에 도시하는 바와 같이, 관통 구멍(23)에 도전성 페이스트(24)가 충전된다. 도전성 페이스트(24)를 충전하는 방법으로는, 관통 구멍(23)을 갖는 프리프레그 시트(21)를 일반 인쇄기(도시하지 않음)의 스테이지 상에 설치하고, 우레탄 고무 등의 2개의 스퀴지(squeegee)를 교대로 이용해 왕복시킴으로써 직접 도전성 페이스트(24)가 마스크 필름(22a)의 위로부터 충전된다. 이 때, 상면의 마스크 필름(22a, 22b)은 인쇄 마스크의 역할과, 프리프레그 시트(21) 표면의 오염 방지 역할을 하고 있다.

도전성 페이스트(24)의 충전 방법에 대해서, 도 11, 도 12, 도 13a∼13g를 이용해 더 설명한다. 도전성 페이스트(24)의 충전에는 스퀴징법이 이용된다. 프리프레그 시트(21)에는 전용 마스크 필름(22a, 22b)이 배치되어 있으므로, 도 11, 도 12에 도시하는 바와 같이 충전용 판(30)의 판틀(31)에는 프리프레그 시트(21)의 페이스트 충전 유효 면적보다 넓은 250㎜×450㎜의 개구부(33)를 형성한 두께 약 3㎜의 스테인레스제의 마스크(32)가 장착되어 있다. 우선, 도 13a에 도시하는 바와 같이 인쇄기(도시하지 않음)의 스테이지(35)에 얹은 프리프레그 시트(21)에 마스크(32)가 셋된다. 프리프레그 시트(21)의 양 면에는 마스크 필름이 접착되고, 관통 구멍(23)이 형성되어 있다.

다음에, 윗쪽에 설치된 상하 좌우로 이동 및 가압 가능한 전진(往側) 스퀴지(36a)와 역행(復側) 스퀴지(36b) 중 전진 스퀴지(36a)만을 마스크(32) 상의 소정 위치에 강하시켜, 압력을 걸어 도전성 페이스트(24)를 롤링시키면서 전진시킨다.

다음에 도 13b에 도시하는 바와 같이, 전진 스퀴지(36a)는 마스크(32)의 경사부(34)를 통과해 프리프레그 시트(21) 상에 도달한다. 왕복 스퀴지(36a, 36b)는 압력을 유지하면서 위치에 따라 자유롭게 상하 가능한 기능을 가진다.

다음에 도 13c에 도시하는 바와 같이, 전진 스퀴지(36a)는 프리프레그 시트(21) 상과 다시 마스크(32)의 경사부를 통과해 마스크(32) 상의 정해진 위치에서 스톱한 후, 상승시켜 도전성 페이스트(24)를 자연 낙하시킨다.

다음에 도 13d에 도시하는 바와 같이, 역행 스퀴지(36b)만을 마스크(32) 상의 소정 위치에 하강시킨다. 그 후 도 13e∼13g에 도시하는 바와 같이, 전진 스퀴 지(36a)와 마찬가지로 역행 스퀴지(36b)를 마스크(32)와 프리프레그(21) 상을 통과시킴으로써 관통 구멍(23)에의 도전성 페이스트(24)의 충전이 완료된다.

그리고 도 10d에 도시하는 바와 같이, 프리프레그 시트(21)의 양면으로부터 마스크 필름(22a, 22b)을 박리한다. 다음에 도 10e에 도시하는 바와 같이, 프리프레그 시트(21)의 양 면에 구리 등의 금속박(25a, 25b)을 포갠다. 이 상태에서 열 프레스로 가열 가압함으로써, 도 10f에 도시하는 바와 같이, 프리프레그 시트(21)의 두께가 압축되는(t2= 약 100㎛) 동시에 프리프레그 시트(21)와 금속박(25a, 25b)이 접착된다. 이와같이 하여, 양 면의 금속박(25a와 25b)은, 소정 위치에 형성한 관통 구멍(23)에 충전된 도전성 페이스트(24)에 의해 전기적으로 접속된다. 또한, 양 면의 금속박(25a, 25b)을 선택적으로 에칭하여 회로 패턴(도시하지 않음)이 형성되어 양 면의 회로 기판이 얻어진다.

다음에, 상기 종래의 페이스트 충전법에 있어서의 과제를, 도 14를 이용해 설명한다. 인쇄를 개시할 때, 도전성 페이스트(24)의 점도가 높은 경우, 마스크(32)의 경사부(34)를 하강시켰을 때에, 도전성 페이스트(24)가 프리프레그 시트(21)면에 가압되고, 이에 따라 스퀴지(36b) 에지 주변의 페이스트 중의 수지 성분이 밀려나와, 스퀴지(36b)의 에지 전면에 의해 고 점도의 도전성 페이스트(24)가 고착된다. 이 고착된 도전성 페이스트(24)가 프리프레그 시트(21)에 형성된 관통 구멍(23)을 통과할 때, 특히 스퀴지(36b)의 페이스트 충전폭 전면에서, 또한 스퀴지 진행 방향의 최초의 관통 구멍(23) 상에 단단한(solid) 페이스트가 남기 쉽다. 특히 마스크 필름 두께를 20㎛로 한 경우, 관통 구멍(23)의 직경이 150㎛ 이하로 되면 도 15에 도시하는 바와 같이 마스크 필름(22a, 22b)을 떼어낼 때에, 도전성 페이스트(24)의 일부가 마스크 필름(22a)측으로 빼앗긴다. 그 결과, 관통 구멍(23) 내의 도전성 페이스트(24)가 부족하게 되므로, 접속 품질에 영향을 미칠 가능성이 있다.

본 발명은 소정 위치에 스퀴지 클리닝부를 형성한 마스크 필름을 기판 재료에 부착하는 단계와, 기판 재료에 관통 구멍을 형성하는 단계와, 관통 구멍에 도전성 페이스트를 스퀴징법으로 충전하는 단계를 구비한 회로 기판의 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 기판 재료를 반송하는 반송 수단과, 반송 수단을 통해 상하에 위치하는 마스크 필름의 공급 수단과 라미네이트 롤을 구비하고, 라미네이트 롤 후방 또한 반송 수단의 윗쪽에 마스크 필름의 홈 가공부를 구비한 회로 기판의 제조 장치를 제공한다.

도 1a는 본 발명의 실시 형태 1의 회로 기판의 제조 방법의 일부 단계의 단면도이다.

도 1b는 본 발명의 실시 형태 1의 회로 기판의 제조 방법의 일부 단계의 단면도이다.

도 1c는 본 발명의 실시 형태 1의 회로 기판의 제조 방법의 일부 단계의 단면도이다.

도 1d는 본 발명의 실시 형태 1의 회로 기판의 제조 방법의 일부 단계의 단면도이다.

도 1e는 본 발명의 실시 형태 1의 회로 기판의 제조 방법의 일부 단계의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시 형태 1의 회로 기판의 제조 방법의 마스크 필름 부착의 개략 사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시 형태 1의 회로 기판의 제조 방법의 마스크 필름 부착 후의 일부 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시 형태 1의 회로 기판의 제조 방법의 관통 구멍 가공후의 평면도이다.

도 5는 본 발명의 실시 형태 1의 회로 기판의 제조 방법의 회로 기판을 이용한 페이스트 충전 시의 일부 단면도이다.

도 6a는 본 발명의 제2 실시 형태의 회로 기판의 제조 방법의 일부 단계의 단면도이다.

도 6b는 본 발명의 제2 실시 형태의 회로 기판의 제조 방법의 일부 단계의 단면도이다.

도 6c는 본 발명의 제2 실시 형태의 회로 기판의 제조 방법의 일부 단계의 단면도이다.

도 6d는 본 발명의 제2 실시 형태의 회로 기판의 제조 방법의 일부 단계의 단면도이다.

도 7은 본 발명의 제2 실시 형태의 회로 기판의 제조 방법과 제조 장치의 마스크 필름 부착과 스퀴지 클리닝부 형성의 개략 사시도이다.

도 8은 본 발명의 제2 실시 형태의 회로 기판의 제조 방법과 제조 장치의 스퀴지 클리닝부 형성을 위한 홈 가공부의 개략 구성 사시도이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시 형태의 회로 기판의 제조 방법의 마스크 필름 부착 및 스퀴징 클리닝부(6) 형성후의 일부 단면도이다.

도 10a는 종래의 양면 회로 기판의 제조 방법 단계의 단면도이다.

도 10b는 종래의 양면 회로 기판의 제조 방법 단계의 단면도이다.

도 10c는 종래의 양면 회로 기판의 제조 방법 단계의 단면도이다.

도 10d는 종래의 양면 회로 기판의 제조 방법 단계의 단면도이다.

도 10e는 종래의 양면 회로 기판의 제조 방법 단계의 단면도이다.

도 10f는 종래의 양면 회로 기판의 제조 방법 단계의 단면도이다.

도 11은 종래의 개구부를 갖는 마스크를 부착한 판틀을 도시하는 사시도이다.

도 12는 종래의 개구부를 갖는 마스크를 부착한 판틀의 단면도이다.

도 13a는 종래의 스퀴징법에 의한 페이스트 충전 단계의 단면도이다.

도 13b는 종래의 스퀴징법에 의한 페이스트 충전 단계의 단면도이다.

도 13c는 종래의 스퀴징법에 의한 페이스트 충전 단계의 단면도이다.

도 13d는 종래의 스퀴징법에 의한 페이스트 충전 단계의 단면도이다.

도 13e는 종래의 스퀴징법에 의한 페이스트 충전 단계의 단면도이다.

도 13f는 종래의 스퀴징법에 의한 페이스트 충전 단계의 단면도이다.

도 13g는 종래의 스퀴징법에 의한 페이스트 충전 단계의 단면도이다.

도 14는 종래의 회로 기판을 이용한 페이스트 충전 시의 일부 단면도이다.

도 15는 종래의 회로 기판을 이용한 마스크 필름 박리 시의 일부 단면도이다.

<부호의 설명>

1, 21 : 프리프레그 시트 2a, 2b, 22a, 22b : 마스크 필름

3, 23 : 관통 구멍 4, 24 : 도전성 페이스트

6 : 스퀴징 클리닝부 7 : 융기부

8 : 라미네이트 롤 9 : 홈 가공부

10 : 가공날 고정부 장착부 11 : 슬라이드부

12 : 가공날 고정부 13 : 가공날

14 : 가공날 고정 나사 15 : 페이스트 충전 영역

16 : 제품 영역 25a, 25b : 금속박

30 : 판 31 : 판틀

32 : 마스크 33 : 개구부

34 : 경사부 35 : 스테이지

36a : 전진 스퀴지 36b : 역행 스퀴지

본 발명의 회로 기판의 제조 방법 및 회로 기판에의 인쇄 방법은, 도전성 페 이스트 충전면의 마스크 필름 기판 재료의 제품 영역의 불필요부 또는 제품 영역 외에서, 또한 인쇄 범위 내의 상당 위치에 레이저 가공법을 이용해 구멍 주변이 융기된 직선 형상이나 지그재그 형상의 비관통 구멍 혹은 지그재그 형상의 관통 구멍, 또는 절삭날을 이용해 형성한 직선 형상이나 지그재그 형상의 비관통 홈으로 이루어지는 스퀴징 클리닝부를 형성한 후, 페이스트 충전면과 반대측의 마스크 필름을 기판 재료의 양면에 부착해 관통 구멍을 형성한 후 페이스트 충전한다. 혹은, 기판 재료의 양면에 마스크 필름을 부착한 직후부터 페이스트 충전 직전까지 도전성 페이스트 충전면의 마스크 필름 기판 재료의 제품 영역의 불필요부 또는 제품 영역 외에서, 또한 인쇄 범위내의 상당 위치에 레이저 가공법을 이용해 구멍 주변이 융기된 직선 형상이나 지그재그 형상의 비관통 구멍 혹은 지그재그 형상의 관통 구멍, 또는 절삭날을 이용해 형성한 직선 형상이나 지그재그 형상의 비관통 홈으로 이루어지는 스퀴징 클리닝부를 형성하여 페이스트 충전한다. 이렇게 하여, 제품내의 관통 구멍으로의 페이스트 충전전에 클리닝부에서 스퀴지 에지부의 고 점도 페이스트를 제거하기 때문에 제품의 관통 구멍으로의 단단한 페이스트 잔여분이 없어지고, 마스크 필름을 떼어낼 때에, 페이스트의 일부가 마스크 필름측으로 빼앗겨 품질에 악영향을 미칠 가능성을 해소할 수 있다. 그 결과, 페이스트 충전 품질이 높은 회로 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다. 또한, 이를 용이하게 실현하기 위한 회로 기판의 제조 장치를 제공하는 것이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 이용해 설명한다. 또한, 도면은 모식도로, 각 위치 관계를 치수적으로 정확하게 표시하는 것은 아니다. 또한, 동일 구 성 요건에는 동일한 참조 부호를 부여하여, 상세한 설명은 생략한다.

(실시 형태 1)

도 1∼도 5를 이용해 실시 형태 1을 설명한다. 프리프레그 시트(1)의 크기는 300㎜×500㎜, 두께 약 150㎛이고, 그 기재는 부직포의 전 방향족 폴리아미드 섬유에 열경화성 에폭시 수지를 함침시킨 복합재로 구성되어 있다. 마스크 필름(2a, 2b)으로서, 두께 약 20㎛, 폭 300㎜의 PET를 이용한다. 관통 구멍(3)에는 전기적으로 접속하기 위한 도전성 페이스트(4)를 충전한다.

우선 도 1a에 도시하는 바와 같이, 미리 소정 위치에 레이저로 가공한 직경 약 150㎛의 지그재그 형상의 관통 구멍으로 이루어지는 스퀴지 클리닝부(6)를 형성한 마스크 필름(2a)을 준비한다. 마스크 필름(2a)은 페이스트 충전측의 마스크 필름이 된다. 동시에 미가공의 마스크 필름(2b)도 준비한다. 스퀴지 클리닝부(6)는, 레이저를 이용해 지그재그 형상의 관통 구멍으로 구성했는데, 비관통 구멍이어도 되고, 직선 형상의 홈이어도 된다. 또한, 낮은 비용으로 보수 유지성이 용이한 절삭날을 이용해 비관통의 직선 형상의 가공 홈으로 해도 된다. 형상적으로는 비관통이거나 관통이어도 상관없고, 어떠한 형상에 있어서도 가공부 주변의 마스크 필름(2a)이 융기부(7)를 가지면 된다. 융기부(7)의 높이는 3㎛ 이상이 바람직하다. 3㎛ 미만이면, 스퀴지 에지에 부착된 페이스트를 제거하는 효과가 저하한다. 상한은, 인쇄 시 지장이 없고, 본 발명의 효과를 발휘할 수 있는 높이면 된다. 또한, 지그재그 형상의 스퀴지 클리닝부(6)를 형성하는 경우는, 스퀴지 진행 방향에 대해 간극이 생기지 않도록 배치하는 것이 바람직하다. 그 배치 방법의 예로서, 형성한 구멍이 도 4에 도시하는 바와 같이, 스퀴지 진행 방향에 대해 인접하는 열의 스퀴지 클리닝부(6)에 간극이 생기지 않도록 한다. 또한, 인접하는 열의 스퀴지 클리닝부(6)가 형성한 구멍이, 스퀴지 진행 방향에 대해 겹치는 피치로 배치해도 된다. 이에 따라 스퀴지 전체에 부착된 페이스트를 남김없이 제거할 수 있다.

다음에 도 1b 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 프리프레그 시트(1)와 마스크 필름(2a, 2b)의 맞붙임은 라미네이트 장치를 이용한다. 가열한 라미네이트 롤(8)로 가열 가압하여 프리프레그 시트(1)의 수지 성분을 용융시키고, 마스크 필름(2a, 2b)이 연속적으로 프리프레그 시트(1)에 접착된다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 융기부(7)를 가진 관통 구멍으로 스퀴지 스퀴지 클리닝부(6)를 형성한 마스크 필름(2a)면을 도전성 페이스트(4) 충전측에, 미가공의 마스크 필름(2b)을 이면측으로 하여 부착한다.

다음에 도 1c에 도시하는 바와 같이, 프리프레그 시트(1)를 위치 결정하여 제품의 표리를 전기 접속하기 위한 직경 약 150㎛의 관통 구멍(3)을, 탄산 가스 등의 레이저를 이용해 형성한다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 제품 영역(16) 내에 제품에 필요한 관통 구멍(3)을 형성하고, 스퀴지 클리닝부(6)는 제품 영역(16) 외에, 또한 페이스트 충전 영역(15) 내에 위치한다.

다음에 도 1d 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 페이스트 충전기의 역행 스퀴지(36b)의 도전성 페이스트(4) 충전 개시측이, 프리프레그 시트(1) 상의 스퀴지 클리닝부(6)가 되도록 페이스트 충전기의 스테이지(35)에 위치 결정하여 셋하고, 관통 구멍(3)에 도전성 페이스트(4)를 충전한다.

충전 방법은 종래예와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다. 실시 형태 1의 회로 기판의 제조법에서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 역행 스퀴지(36b)로 도전성 페이스트(4)의 충전을 스타트하면, 우선 스퀴지 클리닝부(6)에 역행 스퀴지(36b)가 접촉하고, 스퀴지 에지에 형성된 단단한 도전성 페이스트(4)가 제거되어 스퀴지 클리닝부(6)에 페이스트 잔여분이 발생한다. 그러나, 스퀴지 에지가 클리닝되어 있으므로, 그 후의 제품 내의 관통 구멍(3) 상에는 도전성 페이스트(4)의 잔여분이 없어, 안정되게 충전되는 것이 확인된다.

또한, 스퀴지 클리닝부(6)는 마스크 필름(2a)만 관통하고 있으므로, 도전성 페이스트(4)는 마스크 필름(2a) 내에만 충전되어 있다.

그리고 도 1에 도시하는 바와 같이, 프리프레그 시트(1)의 양면으로부터 마스크 필름(2a, 2b)을 박리한다. 박리 시에 접속 품질에 영향이 없는 스퀴지 클리닝부(6)의 도전성 페이스트(4)는 마스크 필름(2a)측으로 빼앗겨 불안정한 두께로 되어 남지만, 제품 내의 관통 구멍(3)에서는 마스크 필름(2a)으로 빼앗기지 않고, 안정된 페이스트 충전량을 확보할 수 있다.

이후의 단계는 종래예와 동일하므로 도시하지 않지만, 이 후 프리프레그 시트(1)의 양면에 구리 등의 금속을 포개어, 이 상태에서 열 프레스로 가열 가압한다. 그 결과, 프리프레그 시트(1)의 두께가 감소되는 동시에 프리프레그 시트(1)와 금속박이 접착하여, 양면의 금속은 소정 위치에 형성한 관통 구멍(3)에 충전된 도전성 페이스트(4)에 의해 전기적으로 접속된다.

그리고, 관통 구멍(3)에 도전성 페이스트(4)가 충전된 프리프레그 시트(1)를 100매 검사했는데, 스퀴지 클리닝부(6) 통과후, 제품 내의 관통 구멍(3) 상에 페이스트 잔여분은 없고, 마스크 필름(2a, 2b) 박리시도 마스크 필름(2a, 2b)으로 도전성 페이스트(4)가 빼앗겨 품질에 영향을 미치는 일이 없는 것을 확인했다. 또한, 스퀴지 클리닝부(6)를 지그재그 형상으로 또한 각각의 관통 구멍을 겹치지 않도록 간극을 두고 형성하면, 겹쳐 형성했을 때와 마찬가지로 모든 관통 구멍상에 제거된 도전성 페이스트(4)가 남아 있는 것이 확인되었다. 그리고 관통 구멍 사이의 간극 부분에서는 제거되지 않고, 제품 내의 관통 구멍(3) 상에 남는 경우가 있는 것을 확인했다.

(실시 형태 2)

도 6∼9를 이용해 실시 형태 2를 설명한다. 도 6∼도 9에 있어서, 프리프레그 시트(1)의 크기는 300㎜×500㎜, 두께 약 150㎛이다. 그 구성은, 부직포의 전방향족 폴리아미드 섬유에 열 경화성 에폭시 수지를 함침시킨 복합재로 이루어지는 기재를 이용한다. 마스크 필름(2a, 2b)으로는, 두께 약 20㎛, 폭 300㎜의 PET를 이용한다. 프리프레그 시트(1)의 양면에는 두께 35㎛의 구리 등의 금속박(25a, 25b)을 부착한다. 관통 구멍(3)에는 전기적으로 접속하기 위한 도전성 페이스트(4)를 충전한다.

본 발명의 회로 기판의 제조는, 우선 도 6a 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 프리프레그 시트(1)와 마스크 필름(2a, 2b)의 맞붙임은 라미네이트 장치를 이용해 가열한 라미네이트 롤(8)로 가열 가압하여, 프리프레그 시트(1)의 수지 성분을 용융시켜 마스크 필름(2a, 2b)을 약 2m/min의 속도로 연속적으로 접착한다.

그리고, 라미네이트 롤(8)로 프리프레그 시트(1)에 마스크 필름(2a, 2b)을 부착한 후, 홈 가공부(9)에서 연속적으로 마스크 필름(2a)을 비관통 상태로 절삭하여 1개의 직선 형상의 홈 가공을 행하여 스퀴지 클리닝부(6)를 형성한다.

또한, 홈 가공 시의 둥근 날(13)의 받침 롤(17)은 프리프레그 시트(1)에의 손상 방지로서 회전시키는데, 손상이 생기지 않는 평활면이면 회전을 멈추거나 평판형상이어도 된다. 여기서는, 1개의 홈 가공으로 하였지만, 복수개로 함으로써 스퀴지 클리닝부(6) 형성 시나 페이스트 충전 시의 프리프레그 시트(1)와의 위치 결정 편차의 영향을 흡수하는 동시에, 스퀴지 클리닝 효과를 보다 확실하게 할 수 있다. 홈 가공부(9)는 도 8에 도시하는 바와 같이, 직경 20㎜, 판두께 300㎛, 날끝 각도 60도의 초강(超鋼)으로 이루어지는 둥근 날(13)과 둥근 날(13)을 고정하는 가공날 고정 나사(14)와 가공날 고정부(12) 및 슬라이드부(11)를 배치한 가공날 고정부 부착부(10)로 구성되어 있다. 둥근 날(13)은 회전하지 않도록 가공날 고정 나사(14)로 가공날 고정부(12)에 부착되어 있고, 가공날 고정부(12)는 가공날 고정부 부착부(10)의 슬라이드부(11)에서 상하 방향으로 슬라이드하는 구조로 되어 있다. 또한, 도 7과 도 8에 도시하는 바와 같이, 둥근 날(13)의 받침 롤(17)은 프리프레그 시트(1)에의 손상 방지로서 회전시키지만, 손상이 생기지 않는 평활면이면 회전을 멈추거나 평판형상이어도 된다. 가공날(13)의 하중이 약 140g이 되도록, 가동부의 총 중량을 조정하여 가공한 결과, 가공한 스퀴지 클리닝부(6)는 도 9에 도시하는 바와 같이, 깊이 약 10㎛이고 높이 약 6㎛의 융기부(7)를 가진 비관통의 직선 형상의 홈이 얻어졌다.

또한 가공홈의 깊이나 융기부(7)의 높이는, 둥근 날(13)의 날끝 각도에 의해서 절삭 시의 마스크 필름(2a)의 확대량이나 둥근 날(13)에의 하중으로 홈 깊이를 조정함으로써 제어할 수 있다. 날끝 각도는 30∼90도가 바람직하고, 둥근 날(13)에의 하중은 도전성 페이스트(4) 충전후의 마스크 필름(2a, 2b) 박리 시에 파단하지 않는 하중으로, 또한 융기부(7)가 3㎛ 이상이 되도록 설정하면 되는 것이 실험에 의해 확인되어 있다. 또한, 스퀴지 클리닝부(6)의 형성은 프리프레그 시트(1)의 소정 위치에 형성하므로, 미리 마스크 필름(2a)에 가공해 두는 실시 형태 1에서는, 마스크 필름(2a)을 교환할 때마다 프리프레그 시트(1)와 정밀도 좋게 위치 결정할 필요가 있다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 한번 프리프레그 시트(1)와 홈 가공부(9)의 위치 결정을 하면 되고, 마스크 필름(2a) 교환마다 고 정밀도의 위치 결정은 불필요해진다. 또한, 본 실시 형태에서는 둥근 날(13)을 이용해 스퀴지 클리닝부(6)를 형성했는데, 레이저를 이용해 비관통의 홈 가공이나 지그재그 형상의 원형 가공 및 지그재그 형상의 관통 구멍을 형성하여 스퀴지 클리닝부(6)로 해도 된다.

또한, 지그재그 형상으로 스퀴지 클리닝부(6)를 형성하는 경우는, 실시 형태 1과 마찬가지로, 스퀴지 전체에 부착된 페이스트를 남김없이 제거하기 위해서 각각의 구멍이 면일(面一, contact) 혹은 서로 겹쳐지는 피치로 배치하는 것이 바람직하다.

다음에, 도 6b에 도시하는 바와 같이, 상기 프리프레그 시트(1)를 위치 결정하여 실시 형태 1과 마찬가지로 제품의 표리를 전기 접속하기 위한 관통 구멍(3)을 탄산 가스 등의 레이저를 이용해 가공한다.

다음에 도 6c에 도시하는 바와 같이, 페이스트 충전기를 이용해 실시 형태 1과 마찬가지로 관통 구멍(3)에 도전성 페이스트(4)를 충전한다. 프리프레그 시트(1)의 셋팅은 실시 형태 1과, 충전 방법은 종래예와 각각 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

실시 형태 2의 회로 기판의 제조법에서는, 실시 형태 1과 마찬가지로, 스퀴지에 형성된 단단한 도전성 페이스트(4)가 제거되어 스퀴지 클리닝부(6)에 페이스트 잔여분이 발생하는데, 스퀴지 에지가 클리닝되어 있으므로, 그 후의 제품 내의 관통 구멍(3) 상에는 도전성 페이스트(4)의 잔여분은 없고, 안정되게 충전되는 것을 확인했다. 또한, 스퀴지 클리닝부(6)는 마스크 필름(2a)을 비관통의 홈 가공으로 형성하고 있으므로, 도전성 페이스트(4)는 마스크 필름(2a) 내의 홈 깊이 위치까지 충전되어 있다. 그리고 도 6d에 도시하는 바와 같이, 프리프레그 시트(1)의 양면으로부터 마스크 필름(2a, 2b)을 박리한다. 스퀴지 클리닝부(6)는 마스크 필름(2a)에 비관통의 홈 가공으로 형성하고 있으므로, 도전성 페이스트(4)는 프리프레그 시트(1)면에는 도달하지 않는다. 그 결과, 박리 시에 프리프레그 시트(1) 상에 불필요한 페이스트가 남지 않고, 또한 제품 내의 관통 구멍(3)은 마스크 필름(2a)에 빼앗기지 않고, 안정된 페이스트 충전량을 확보할 수 있다.

이후의 단계는 종래예와 동일하므로 도시하지 않지만, 그 후 프리프레그 시트(1)의 양면에 구리 등의 금속을 포개어, 이 상태에서 열 프레스로 가열 가압함으로써, 프리프레그 시트(1)의 두께를 압축하는 동시에 프리프레그 시트(1)와 금속박 을 접착한다. 그리고, 양면의 금속은 소정 위치에 형성한 관통 구멍(3)에 충전된 도전성 페이스트(4)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 관통 구멍(3)에 도전성 페이스트(4)가 충전된 프리프레그 시트(1)를 100매 확인했는데, 실시 형태 1과 마찬가지로 스퀴지 클리닝부(6) 통과 후, 제품 내의 관통 구멍(3) 상에 페이스트 잔여분은 없고, 마스크 필름(2a, 2b) 박리 시도 마스크 필름(2a, 2b)로 도전성 페이스트(4)가 빼앗겨 품질에 영향을 미치는 일은 없는 것을 확인했다.

실시 형태 1 및 2에서, 스퀴지 클리닝부(6)는, 적어도 최후의 스퀴지 동작 개시측 프리프레그 시트(1)의 1변에 설치하면 되는데, 다른쪽 변에도 설치해도 된다.

또한, 실시 형태 1 및 2에서는, 기판 재료를 아라미드 섬유를 주체로 한 부직포에 열경화성 수지를 주체로 하는 수지 재료를 함침하여 B 스테이지화한 것을 이용했는데, 섬유에 아라미드 직포나, 유리 섬유 직포나 부직포를 이용해도 동일한 효과가 얻어지는 것은 말할 필요도 없다. 아라미드 섬유, 유리 섬유를 주체로 한 수지 재료는, 내열성이나 기계적, 물리적 특성이 우수하고, 특히 아라미드 섬유는 경량화에 있어서 유리하다.

또한, B 스테이지 상태의 프리프레그 재료를 이용함으로써, 레이저 가공에 의한 관통 구멍(3)의 미세화가 가능해지고, 관통 구멍(3)에 도전성 페이스트(4)를 충전함으로써 도통 구멍을 형성하는 것이 가능해진다. 특히, 본 발명에 의하면 안정된 도통 접속을 달성할 수 있다.

본 발명의 제조 방법 및 제조 장치는, 회로 기판의 관통 구멍에 페이스트 충 전하기 전에 회로 기판상에 설치한 스퀴지 클리닝부에서 스퀴지 에지의 고 점도의 페이스트를 제거한다. 이렇게 하여, 제품의 관통 구멍상에 고 점도의 페이스트 잔여분을 방지하는 것이 가능해져, 품질이 우수한 회로 기판을 제공할 수 있다.

본 발명의 회로 기판의 제조법과 회로 기판에의 인쇄 방법에 의하면, 양면 혹은 다층 배선 기판의 층사이를 도전성 페이스트로 전기적 접속할 때에, 관통 구멍에의 도전성 페이스트 충전 시의 불량을 해소하여 접속 품질의 안정화를 도모할 수 있다. 마스크 필름을 이용해 관통 구멍이나 비관통 구멍에 도전성 페이스트를 충전하는 것이 필요한 회로 기판 전반에 적용할 수 있다.

Claims

소정 위치에 스퀴지 클리닝부를 형성한 마스크 필름을 기판 재료에 부착하는 단계와, 다음에 관통 구멍을 형성하는 단계와, 상기 관통 구멍에 도전성 페이스트를 스퀴징법으로 충전하는 단계를 갖는 회로 기판의 제조방법.
마스크 필름을 기판 재료의 양면에 부착하는 단계와, 다음에 관통 구멍을 형성하는 단계와, 상기 관통 구멍에 도전성 페이스트를 스퀴징법으로 충전하는 충전 단계를 가지고, 충전 단계 직전까지, 상기 마스크 필름의 소정 위치에 스퀴지 클리닝부를 형성하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 회로 기판의 제조 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 소정 위치는, 상기 마스크 필름의 상기 도전성 페이스트 충전측의 제품 영역의 불필요부 또는 제품 영역 외이고, 또한 인쇄 범위내인 것을 특징으로 하는 회로 기판의 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 스퀴지 클리닝부는, 상기 마스크 필름에 형성한 지그재그 형상의 관통 구멍인 것을 특징으로 하는 회로 기판의 제조 방법.
제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 스퀴지 클리닝부는, 상기 마스크 필름의 충전면에 형성한 직선 형상의 비관통 홈인 것을 특징으로 하는 회로 기판의 제조 방 법.
제 5항에 있어서, 상기 직선 형상의 비관통 홈을 복수개 형성한 회로 기판의 제조 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 마스크 필름의 상기 스퀴지 클리닝부는, 융기한 융기부를 구비한 회로 기판의 제조 방법.
제 5항에 있어서, 상기 마스크 필름의 비관통의 홈 가공은, 절삭날을 이용해 행해지는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 제조 방법.
제 8항에 있어서, 상기 절삭날은 둥근 날인 것을 특징으로 하는 회로 기판의 제조 방법.
제 9항에 있어서, 상기 둥근 날은 소정의 하중으로 상하 슬라이드 기능을 구비한 가공날 고정부에 회전하지 않도록 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 제조 방법.
제 10항에 있어서, 상기 스퀴지 클리닝부의 가공 홈의 깊이 및 융기 높이는, 상기 둥근 날의 날끝 각도와 하중으로 조정함으로써 설정되는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 제조 방법.
제 7항에 있어서, 상기 융기부의 높이는 적어도 3㎛ 이상인 회로 기판의 제조 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 기판 재료가 직포 혹은 부직포에 열경화성 수지를 주체로 하는 수지 재료를 함침하여 B 스테이지화한 프리프레그인 것을 특징으로 하는 회로 기판의 제조 방법.
제 13항에 있어서, 상기 직포 혹은 부직포는, 아라미드 섬유를 주체로 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 제조 방법.
제 13항에 있어서, 상기 직포 혹은 부직포는, 유리 섬유를 주체로 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 제조 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 관통 구멍에 도전성 페이스트를 스퀴징법으로 충전하는 단계는, 회로 기판 상에 스퀴지를 왕복시켜 상기 도전성 페이스트를 상기 관통 구멍에 충전하는 것으로서, 상기 스퀴지 클리닝부에서 상기 스퀴지의 에지를 클리닝하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 제조 방법.
기판 재료를 반송하는 반송 수단과, 상기 반송 수단을 통해 상하에 위치하는 마스크 필름의 공급 수단과 라미네이트 롤을 구비하고, 라미네이트 롤 후방 또한 반송 수단의 윗쪽에 마스크 필름의 홈 가공부를 구비한 회로 기판의 제조 장치.
제 17항에 있어서, 상기 홈 가공부는, 소정 범위의 날끝 각도를 갖는 가공날을 구비한 가공날 고정부와, 슬라이드부를 배치한 가공날 고정부 장착부로 이루어지고, 상기 가공날 고정부는 가공날 고정부 장착부의 상기 슬라이드부에서 상하 방향으로 슬라이드 가능한 것을 특징으로 하는 회로 기판의 제조 장치.
제 18항에 있어서, 상기 가공날은 둥근 날이고, 또한 상기 가공날 고정부에 회전하지 않도록 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 제조 장치.
제 17항에 있어서, 상기 홈 가공부는, 상기 반송 수단의 윗쪽 위치에서, 위치 결정 고정이 가능한 것을 특징으로 하는 회로 기판의 제조 장치.
제 17항에 있어서, 상기 홈 가공부의 바로 아래 또한 상기 반송 수단의 아래쪽 위치에, 받침 롤을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 제조 장치.
제 18항에 있어서, 상기 가공날의 날끝 각도는 30∼90°인 것을 특징으로 하는 회로 기판의 제조 장치.