KR100674300B1 - 리지드-플렉시블 인쇄회로기판의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리지드-플렉시블 인쇄회로기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수지층의 소정의 영역 중 일부 회로를 내산 잉크로 도포하여 박리액으로 제거하는 것을 특징으로 하는 리지드-플렉시블 인쇄회로기판에 관한 것이며, 이를 위하여 회로가 형성된 수지층의 소정의 영역 중 일부 회로에 내산 잉크로 도포하고, 도포된 내산 잉크를 자외선 또는 열로 경화시킨 후, 인쇄회로기판의 제작공정 마지막 단계인 박리 단계에서 박리액으로 경화된 드라이 필름과 함께 제거함으로써, 회로의 표면에 잔사가 남지 않아 인쇄회로기판의 불량을 최소화할 수 있으며, 제조 공정의 자동화가 가능하다.
리지드, 플렉시블, 내산 잉크, 박리액, 인쇄회로기판

Description

리지드-플렉시블 인쇄회로기판의 제조방법{Manufacturing method of rigid-flexible printed circuit board}
도 1a 내지 도 1k는 종래의 리지드-플렉시블 인쇄회로기판의 제조방법에 따른 도시한 공정도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리지드-플렉시블 인쇄회로기판의 제조공정을 나타낸 순서도; 및
도 3a 내지 도 3j는 본 발명의 리지드-플렉시블 인쇄회로기판의 제조방법의 일 실시예를 도시한 공정도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
212 : 수지층 214 : 회로
216 : 보호층 218 : 내산 잉크
220 : 절연층 224 : 동박층
226 : 비아홀 230 : 도금층
240 : 드라이 필름 250 : 아트워크 필름
260 : 현상액 270 : 에칭액
280 :박리액 290 : 외층회로
300 : 인쇄회로기판
본 발명은 리지드-플렉시블 인쇄회로기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수지층의 소정의 영역 중 일부 회로를 내산 잉크로 도포하여 임시 보호막을 형성한 후 박리액으로 제거하는 것을 특징으로 하는 리지드-플렉시블 인쇄회로기판에 관한 것이다.
IC(Integrated Circuit)와 같은 여러 가지 전자부품들을 적절히 배치하여 서로를 전기적으로 연결하고 전원 등을 공급해 주어야 비로소 설계된 의도대로 동작하는 전자제품이 된다. 이와 같이 전자부품을 설치하는 바탕이 되고, 부품들을 전기적으로 연결해주는 것이 바로 인쇄회로기판(PCB) 또는 인쇄배선기판(printed wiring board, PWB) 이라고 한다.
현재 인쇄회로기판은 차세대 반도체 패키지 기판, 우주항공/정밀용 입체 기판, 리지드-플렉시블 인쇄회로기판, 고다층 초박 임피던스 보드 등 특수 고부가가치 인쇄회로기판에 주력하고 있다. 그 중에서 리지드-플렉시블 인쇄회로기판은 기존의 다층인쇄회로기판(MLB) 기술과 플렉시블(FPCB) 기술이 함께 접목된 기술로서, 다층인쇄회로기판이나 플렉시블 인쇄회로기판은 별도의 커넥터 사용으로 인하여 공간 문제, 접속신뢰성 문제 및 부품실장성 문제를 안고 있으며, 이는 리지드-플렉시블 인쇄회로기판을 적용하여 개선할 수 있고, 이러한 리지드-플렉시블 인쇄회로기판은 부품실장기판의 기능과 인터페이스의 기능을 동시에 수행할 수 있다.
도 1a 내지 도 1k는 종래 리지드-플렉시블 인쇄회로기판의 제조방법을 도시한 공정도이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 수지층(12)의 양면에 소정의 회로(14)가 형성되어 있으며, 수지층(12)의 소정의 영역 중 일부 회로를 제외한 회로에 보호층(16)을 형성한다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 수지층(12)의 소정의 영역중 일부 회로에 필러블 잉크(peelable ink, 18)를 도포하고, 도 1c에 도시된 바와 같이, 수지층(12)의 소정의 영역을 제외한 나머지 수지층(12)의 양면에 절연층(20)을 적층하여 리지드부를 형성하고, 절연층(20)상에 동박층(24)을 적층한다
도 1d에 도시된 바와 같이, 기계적 드릴링 또는 레이저 드릴링을 이용하여 리지드부의 동박층(24)의 상ㆍ하면을 연결하는 비아홀(26)을 형성하고, 도 1e에 도시된 바와 같이, 도금층(30)을 형성한다.
이후, 도 1f에 도시된 바와 같이, 도금층(30)의 표면상에 드라이 필름(40)을 배치하고, 드라이 필름(40)상에 소정의 회로가 인쇄된 아트워크 필름(50)을 배치한 후, 아트워크 필름(50)을 통해 드라이 필름(40)에 자외선을 조사한다.
도 1g에 도시된 바와 같이, 현상액(60)을 분사하여 경화되지 않은 드라이 필름의 부분(40b)을 제거하고, 도 1h에 도시된 바와 같이, 에칭액(70)으로 드라이 필름이(40b)이 제거된 영역의 동박층(30)을 제거한다.
이후 도 1i에 도시된 바와 같이, 박리액(80)으로 경화된 드라이 필름(40a)을 제거하면 외층회로(90)만이 남게 되며, 도 1j에 도시된 바와 같이, 작업자가 수작 업으로 필러블(18)을 제거한다.
그러나, 종래의 리지드-플렉시블 인쇄회로기판은 필러블 잉크를 제거하는 공정에 있어서, 공정이 작업자에 의한 수작업으로 이루어졌기 때문에, 이에 따라 인쇄회로기판에 잔사가 남아 불량이 발생하며, 또한 시간이 많이 소모되는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 수지층의 소정의 영역 중 일부 회로에 내산 잉크를 도포하고, 자외선 또는 열로 경화한 후에 경화된 내산 잉크를 박리액으로 제거함으로써, 기존의 필러블 잉크를 수작업으로 제거했을 때 보다 인쇄회로기판의 불량이 발생하지 않으며, 제조 공정이 자동화된다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 (A) 양면에 소정의 회로가 형성된 수지층을 제공하는 단계; (B) 수지층의 소정의 영역 중 일부 회로를 제외한 회로에 보호층을 형성하는 단계; (C) 소정의 영역 중 일부 회로에 내산 잉크(etching resist ink)를 도포하고, 도포된 내산 잉크를 경화시키는 단계; (D) 소정의 영역을 제외한 수지층의 양면에 절연층 및 동박층을 적층하는 단계; 및 (E) 드라이 필름을 이용하여 동박층에 외층회로를 형성하는 단계; 를 포함하고, 이때, (E) 단계에서 드라이 필름을 제거하는 박리액으로 상기 경화된 내산 잉크도 함께 제거하는 것을 특징으로 하는 리지드-플렉시블 인쇄회로기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, (C) 단계의 내산 잉크는 자외선에 의해 경화되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, (C) 단계의 내산 잉크는 열에 의해 경화되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, (B) 단계에서 소정의 영역은 플렉시블부가 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, (D) 단계에서 소정의 영역을 제외한 수지층은 리지드부가 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, (D) 단계와 상기 (E) 단계 사이에 (G) 동박층의 상ㆍ하면을 연결하는 비아홀을 형성하는 단계; 및 (H) 비아홀에 도금을 수행하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, (E) 단계의 외층 회로는 (E-1) 동박층상에 드라이 필름을 배치하는 단계; (E-2) 드라이 필름상에 외층회로에 대응하는 패턴이 인쇄된 아트워크 필름을 배치하는 단계; (E-3) 아트워크 필름을 통해 자외선을 조사하여 상기 드라이 필름의 일부를 경화시키는 단계; (E-4) 자외선 조사에 의해 미경화된 드라이 필름의 부분을 현상액으로 제거하는 단계; (E-5) 에칭액을 이용하여 상기 드라이 필름이 제거된 영역의 동박층을 제거하는 단계; 및 (E-6) 동박층에 경화된 드라이 필름을 박리액으로 제거하는 단계; 를 통하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리지드-플렉시블 인쇄회로기판의 제조공정을 나타낸 순서도이다.
본 발명에 따른 리지드-플렉시블 인쇄회로기판의 제조방법은 다음과 같은 단계들을 통해 수행될 수 있다. 먼저, 양면에 소정의 회로가 형성된 수지층을 제공하며(110), 수지층의 소정의 영역 중 일부 회로를 제외한 회로에 보호층을 형성한다(120).
이후, 소정의 영역 중 일부 회로에 내산 잉크로 도포하고, 도포된 내산 잉크를 자외선 또는 열로 경화시키며(130), 소정의 영역을 제외한 수지층의 양면에 절연층 및 동박층을 적층하여 리지드부를 형성한다(140).
마지막으로 드라이 필름을 이용하여 동박층에 외층회로를 형성하며(150), 드라이 필름을 제거하는 박리액으로 경화된 내산 잉크도 같이 제거한다.
이에 대한 설명은 일 실시예를 설명하면서 자세히 기술한다.
도 3a 내지 도 3j는 본 발명의 리지드-플렉시블 인쇄회로기판의 제조방법의 일 실시예를 도시한 공정도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 수지층(212)의 양면에 소정의 회로(214)가 형성되어 있으며, 수지층(212)의 소정의 영역 중 일부 회로에 보호층(216)을 형성한다.
이때, 수지층(212)은 내열성, 내약품성 및 전기적 특성이 우수한 폴리에스테르 또는 폴리이미드 수지로 만드는 것이 바람직하며, 보호층(216)은 회로(214)를 보호하기 위한 것으로, 절연성을 가지는 것이 바람직하다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 수지층(212)의 소정의 영역중 일부 회로에 내산 잉크(etching resist ink, 218)를 도포한 후, 도포된 내산 잉크를 자외선(화살표) 또는 열로 경화시키며, 수지층(212)의 소정의 영역은 플렉시블부로 형성된다.
내산 잉크는 알카리 가용성으로 자외선의 조사 또는 열에 의해 경화되는 성질을 가지며, 에칭액으로 인하여 회로가 손상되는 것을 방지하기 위하여 사용된다.
또한, 일부 회로는 다른 전자 부품과 연결되는 커넥터 또는 접지용 단자로 이용될 수 있다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 수지층(212)의 소정의 영역을 제외한 나머지 수지층(212)의 양면에 절연층(220)을 적층하여 리지드부를 형성하고, 절연층(220)상에 동박층(224)을 적층한다.
여기서, 절연층(220)은 리지드부를 지지할 수 있도록 단단해야 하며, 열을 가하면 적당히 용융되는 프리프레그 또는 본딩시트를 사용하는 것이 바람직하다.
이후, 도 3d에 도시된 바와 같이, 레이저 드릴링 또는 기계적 드릴링에 의해 비아홀(226)을 형성하며, 레이저 드릴링 또는 기계적 드릴링에 의한 비아홀(226)을 형성한 다음에는 비아홀(226) 주변의 불순물이나 잔존물을 제거하기 위한 디스미어 과정을 수행하는 것이 바람직하다.
도 3e에 도시된 바와 같이, 동박층(224)의 표면 및 비아홀(226)의 표면에 도금층(230)을 형성한다.
이후, 도 3f에 도시된 바와 같이, 도금층(230)을 자외선에 노출시키는 과정으로, 도금층(230)의 표면상에 드라이 필름(240)을 배치하고, 드라이 필름(240)상에 소정의 회로가 인쇄된 아트워크 필름(250)을 배치한 후, 아트워크 필름(250)을 통해 드라이 필름(240)에 자외선을 조사한다.
드라이 필름(240)에 아트워크 필름(250)을 통해 자외선을 조사하면, 자외선에 노출되는 드라이 필름의 부분은 경화되고, 노출되지 않는 드라이 필름의 부분은 경화되지 않는다.
도 3g에 도시된 바와 같이, 자외선에 노출되어 경화된 부분은 남기고, 그 외의 부분은 용해시켜 제거하는 과정으로, 현상액(260)을 분사하여 경화되지 않은 드라이 필름의 부분(240b)을 제거하고, 도 3h에 도시된 바와 같이, 에칭액(270)으로 드라이 필름이(240b)이 제거된 영역의 동박층(224)을 제거한다.
현상액으로는 탄산 나트륨이나 탄산칼륨을 사용하는 것이 바람직하며, 에칭액으로는 염화철, 염화동, 알칼리 또는 과산화수소/황산계 에칭액을 사용하는 것이 바람직하다.
이후 도 3i에 도시된 바와 같이, 박리액(280)으로 경화된 드라이 필름(240a)을 제거하면 외층회로(290)만 남는다.
이때, 도 3b에서 에칭액(270)으로부터 회로를 보호하기 위하여 도포한 내산 잉크(218)가 박리액(280)으로 제거될 수 있으며, 이에 경화된 드라이 필름(240a)을 제거할 때 내산 잉크(218)도 같이 제거할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 리지드-플렉시블 인쇄회로기판이 4-1 구조의 기판으로 도시되어 있으나, 사용 목적이나 용도에 따라 4-2-4, 2-1 구조 등 플렉시블부의 상층의 회로 중 노출되는 회로가 필요한 인쇄회기판에서 사용할 수 있다.
위에 설명된 바에 따르면, 수지층의 소정의 영역 중 일부 회로에 자외선 또 는 열에 경화되는 내산 잉크를 도포하여 경화시킨 후에 경화된 내산 잉크를 박리 단계에서 제거함으로써, 종래의 필러블 잉크를 사용하던 경우보다 잔사가 남지 않으며, 제조 공정의 자동화가 가능하다.
이처럼, 본 발명에서는 수지층의 소정의 영역 중 일부 회로에 내산 잉크를 도포하여 박리액으로 제거함으로써, 인쇄회로기판의 불량이 발생하지 않으며 제조 공정이 자동화된다는 점에 특징이 있다.
본 발명의 리지드-플렉시블 인쇄회로기판에 따르면, 수지층의 소정의 영역 중 일부 회로에 자외선 또는 열에 경화되는 내산 잉크를 도포하여 경화시킨 후에 경화된 내산 잉크를 박리 단계에서 제거함으로써, 회로의 표면에 잔사가 남지 않아 인쇄회로기판의 불량을 최소화할 수 있으며, 제조 공정의 자동화가 가능하다.

Claims (7)

  1. (A) 양면에 소정의 회로가 형성된 수지층을 제공하는 단계;
    (B) 상기 수지층의 소정의 영역 중 일부 회로를 제외한 회로에 보호층을 형성하는 단계;
    (C) 상기 소정의 영역 중 일부 회로에 내산 잉크(etching resist ink)를 도포하고, 도포된 내산 잉크를 경화시키는 단계;
    (D) 상기 소정의 영역을 제외한 상기 수지층의 양면에 절연층 및 동박층을 적층하는 단계; 및
    (E) 드라이 필름을 이용하여 상기 동박층에 외층회로를 형성하는 단계; 를 포함하고,
    이때, 상기 (E) 단계에서 드라이 필름을 제거하는 박리액으로 상기 경화된 내산 잉크도 함께 제거하는 것을 특징으로 하는 리지드-플렉시블 인쇄회로기판의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 (C) 단계의 내산 잉크는 자외선에 의해 경화되는 것을 특징으로 하는 리지드-플렉시블 인쇄회로기판의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 (C) 단계의 내산 잉크는 열에 의해 경화되는 것을 특징으로 하는 리지드-플렉시블 인쇄회로기판의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 (B) 단계에서 소정의 영역은 플렉시블부가 되는 것을 특징으로 하는 리지드-플렉시블 인쇄회로기판의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 (D) 단계에서 소정의 영역을 제외한 수지층은 리지드부가 되는 것을 특징으로 하는 리지드-플렉시블 인쇄회로기판의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 (D) 단계와 상기 (E) 단계 사이에
    (G) 상기 동박층의 상ㆍ하면을 연결하는 비아홀을 형성하는 단계; 및
    (H) 상기 비아홀에 도금을 수행하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리지드-플렉시블 인쇄회로기판의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 (E) 단계의 외층 회로는
    (E-1) 상기 동박층상에 드라이 필름을 배치하는 단계;
    (E-2) 상기 드라이 필름상에 외층회로에 대응하는 패턴이 인쇄된 아트워크 필름을 배치하는 단계;
    (E-3) 상기 아트워크 필름을 통해 자외선을 조사하여 상기 드라이 필름의 일부를 경화시키는 단계;
    (E-4) 자외선 조사에 의해 미경화된 드라이 필름의 부분을 현상액으로 제거하는 단계;
    (E-5) 에칭액을 이용하여 상기 드라이 필름이 제거된 영역의 동박층을 제거하는 단계; 및
    (E-6) 상기 동박층에 경화된 상기 드라이 필름을 박리액으로 제거하는 단계; 를 통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 리지드-플렉시블 인쇄회로기판의 제조방법.
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