KR100756873B1 - 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두께동 인쇄회로기판 제조공정에서 두께동의 밀착력을 강화시켜 두께동 인쇄회로기판의 들뜨는 현상(delamination)을 방지할 수 있는 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판과 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 두께동 인쇄회로기판은, 두께동의 저면을 2/3두께 에칭하여 하부 에칭부를 형성하고, 상기 두께동의 저면에 프리프레그(pre-preg)가 상기 하부 에칭부에 충진되도록 밀착 결합하고, 상기 프리프레그의 저면에 기판을 밀착 결합한다.

다음에 1/3이 남은 두께동을 상기 하부 에칭부의 폭보다 10%이상 크게 에칭하여 상부 에칭부를 형성하고 그 부분에 수지를 충진한다.

상기 상·하부 에칭부에 충진된 수지는 하나로 연결된다.

이와 같은 인쇄회로기판의 제조공정은, 두께동 저면을 에칭하여 하부 에칭부를 형성하는 공정과, 상기 하부 에칭부에 기판이 충진되도록 두께동의 저면에 기판을 적층 결합하는 공정과, 두께동의 상면을 에칭하여 상기 하부 에칭부와 관통되도록 하는 상부 에칭부를 형성하는 공정과, 상기 상부 에칭부에 수지를 충진하여 상기 기판과 일체로 연결되도록 하는 공정으로 이루어진다.

본 발명의 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판과 그 제조방법은, 상기 하부 에칭부 폭과 상기 상부 에칭부 폭의 차이에 의하여, 상면 에칭부에 충진된 수지가 회로를 형성하는 두께동을 눌러줌으로써 두께동 밀착력이 강화된다.

또한, 두께동과 기판과의 접착력을 강화시키기 위한 추가적인 공정과 비용을 절약할 수 있으면서 내구성을 증가시켜 불량률을 줄일 수 있는 장점이 있다.

두께동, 인쇄회로기판, 수지

Description

두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판과 그 제조방법{The thick copper printed circuit board enhanced adhesive strength and the manufacturing method of it}

도 1은 본 발명 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판의 단면 모식도.

도 2는 본 발명 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판의 형성 과정도.

도 3은 본 발명 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판 제조 방법의 공정 흐름도.

((도면의 주요부분에 대한 부호의 설명))

10 : 두께동 11 : 하부 에칭부

12 : 상부 에칭부 20 : 프리프레그

30 : 기판 40 : 수지

본 발명은 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판과 그 제조방법에 관한 것으 로, 두께동의 하부 에칭부에 충진된 상태로 두께동의 저면에 밀착 결합되는 프리프레그와 그에 대응되는 상부 에칭부에 충진된 수지가 일체로 연결됨으로써, 상기 상·하부 에칭부의 폭 차이에 의해 상기 두께동을 눌러주어 두께동과 기판을 효과적으로 밀착 고정시킬 수 있는 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판에 관한 것이다.

인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)은 집적 회로, 저항기 또는 스위치 등의 전기적 부품들이 납땜 되는 얇은 판으로, 절연기판 위에 금속 회로가 광 화학적으로 형성되어 있는 구조로 되어있어 전자 부품간의 전기 회로를 형성할 뿐만 아니라, 전자부품을 장착 및 고정할 수 있게 해 준다.

반도체, 멀티미디어기기, 통신기기, 각종 전자제품 등 정보 단말 전자기기나 정보통신 네트워크 장비 및 디스플레이의 관련 산업 분야가 확대되고 발전되면서 그에 적용되고 있는 인쇄회로기판의 수요가 급증되고 있다.

뿐만 아니라, 인쇄회로기판은, 우리가 흔히 볼 수 있는 가전제품인 세탁기, TV, 휴대폰 뿐만 아니라, 시스템 보드인 라우터, 서버 및 인공위성, 자동차 등에도 적용되어, 그 활용분야가 대단히 높아지고 있으며, 특히 기판의 인쇄회로가 미세화, 고집적 소형화 됨에 따라, 높은 신뢰성을 발현할 수 있도록 동박이 두껍거나 기판과의 밀착력이 뛰어난 고품질의 인쇄회로기판이 요구되고 있다.

상기와 같은 인쇄회로기판이 제조되는 순서는 일반적으로 다음과 같다.

절연체인 에폭시 또는 베이클라이트와 같은 수지로 만든 베이스 기판 위에 접착제 등을 사용하여 금속을 부착시킨 후, 금속전도배선을 형성하고자 하는 위치에 레지스트를 인쇄한다.

그리고, 상기 금속을 에칭할 수 있는 식각액에 상기의 레지스트가 인쇄된 기판을 담그면 레지스트가 인쇄되지 않은 부분이 에칭되고 레지스트가 인쇄된 부분은 에칭되지 않게 되어, 레지스트가 인쇄된 부분의 금속만 남게된다.

그 후, 에칭이 되지 않은 금속 부분의 상면 레지스트를 제거하면 원하는 형태의 금속전도배선이 형성된다.

하지만, 상기와 같은 일반적인 인쇄회로기판에서 금속전도선과 기판으로 사용되는 수지와의 접착력이 약할 경우, 금속 전도선 위에 수지와의 접착력을 증대시키기 위하여 접착력이 강한 금속을 재차 전기 도금하여야 하는 번거로움이 있다.

그리고, 금속전도선과 기판의 접착력을 강화시키기 위하여, 수지의 상면에 팔라듐촉매를 사용하여 전해도금을 하는 경우나 진공 증착을 하는 경우가 많이 있는데, 전해도금의 경우에는 그 효과가 미비하여 수지 표면을 개질하여야 하는 추가 공정이 필요하며, 진공 증착은 진공 공정에 드는 비용이 추가적으로 발생하기 때문에 제품의 가격을 상승시키는 요인이 되고, 다른 습식 공정과 연결이 되지 않아 연속공정을 효율적으로 적용하기가 어려운 단점이 있다.

또한, 수차례의 접착 성형 작업에 의해 열충격을 받아 균열이 발생되거나 회로의 단락을 초래하기 쉬워, 이로 인한 전자제품의 기능에 치명적인 결함을 유발할 수 있고, 특히 다층 기판의 경우에는 회로의 단락 보수가 불가능하기 때문에 이를 방지할 수 있는 다른 것이 추가적으로 대응되어야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 회로 구성시 두께동이 기판으로부터 들뜨는 현상에 의해 전자제품에 불량을 야기시키는 종래의 인쇄회로기판이 가지고 있는 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 두께동의 하부 에칭부에 충진된 상태로 두께동의 저면에 밀착 결합되는 프리프레그와 상기 하부 에칭부에 대응되는 상부 에칭부에 충진된 수지가 일체로 연결됨으로써, 상기 상·하부 에칭부 폭 차이로 인해 상기 상부 에칭부에 충진된 수지가 상기 두께동을 눌러주어 들뜨는 현상을 방지할 수 있는 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 상·하부 폭을 다르게 에칭하여 두께동 회로가 형성되도록 하고, 본체를 이루는 일부 수지가 상기 두께동의 하부 에칭부에 충진된 상태로 두께동의 저면에 밀착 결합되는 프리프레그와 그에 대응되는 상부 에칭부에 충진된 수지가 일체로 연결되어 상기 상부 에칭부에 충진된 수지가 상기 회로를 형성하는 두께동을 눌러줌으로써 압착시켜 밀착력을 강화시키는 것에 의하여 달성된다.

상기 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판은, 기판의 상면에 두께동이 밀착 결합되는 것으로, 상기 두께동은 설계된 회로 패턴으로 그 상면과 저면이 각각 동일하게 에칭되고, 그 상면에 에칭된 상부 에칭부와 그 대응되는 저면에 에칭된 하부 에칭부가 서로 관통된 상태를 이루게 된다.

이때, 상기 두께동의 상면과 저면 각각을 상기 동일한 회로 패턴으로 두차례 에 걸쳐 에칭하는 것은, 하부 에칭부의 폭과 상부 에칭부의 폭을 다르게 하기 위한 것인바, 특히, 상기 두께동 상부 에칭부의 폭을 하부 에칭부의 폭보다 크게 형성하여 두께동과 상기 기판과의 밀착력을 높이기 위함이다.

상·하부에 에칭부가 형성된 두께동의 저면에 프리프레그를 결합할 때, 기판을 약간 녹여 두께동의 하부 에칭부에 상기 프리프레그가 충진될 수 있도록 결합함으로써, 두께동의 저면과 프리프레그의 기본적인 결합력과, 두께동의 하부 에칭부로 기판이 충진되면서 두께동과 프리프레그의 결합 면적이 넓어져 추가로 형성된 결합력과 더해져, 두께동과 프리프레그의 밀착력을 한층 더 강화시킬 수 있다.

그리고 두께동의 하부 에칭부의 폭보다 크게 에칭된 상부 에칭부에 수지를 충진시킴으로써, 상기 하부 에칭부에 충진된 상기 프리프레그와 일체로 연결되도록하여 상기 상부 에칭부에 충전된 수지가 상기 두께동을 누름으로써, 두께동과 기판의 밀착력을 더욱 강화시키게 된다.

즉, 상기 하부 에칭부와 상부 에칭부의 폭 차이 만큼이 두께동이 떨어지지 않도록 지탱하게 되는바, 두께동이 기판으로부터 들뜨는 현상을 더욱 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.

상기 본 발명의 목적과 기술적 구성을 비롯한 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.

도 1에 본 발명 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판의 단면도를, 도 2에 본 발명 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판의 형성 과정도를, 도 3에 본 발명 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판 제조 방법의 공정 흐름도를 도시하였다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판은,

상면과 저면 각각이 동일 회로 패턴으로 에칭되어 상·하부 에칭부(12)(11)를 형성하되, 상·하부 에칭부(12)(11)가 연결되어 상·저면이 관통되는 두께동(10)과;

본체를 이루는 일부 수지가 상기 두께동(10)의 하부 에칭부(11)에 충진된 상태로 두께동의 저면에 밀착 결합되는 프리프레그(20)와;

상기 프리프레그(20)의 저면에 밀착 결합되는 기판(30)과;

상기 상부 에칭부(12)에 충진되어, 상기 프리프레그(20)와 일체로 연결되는 수지(40)로 구성된다.

상기 기판(30)과 상기 두께동의 상부 에칭부(12)에 충진되는 수지(40)에는 에폭시, 폴리이미드, 폴리이미드레진, 프리프레그 등의 수지가 적용될 수 있다.

상기 두께동 상·하부 에칭부(12)(11)는, 설계된 회로도의 패턴으로 두께동의 상면과 그 대응되는 저면에 에칭되어 형성되는데, 이때, 하부 에칭부(11)의 폭보다 상부 에칭부의 폭을 크게 하여, 상·하부 에칭부(12)(11)가 관통되도록 형성된다.

이때, 상기 상부 에칭부(12)의 폭이 클수록 상기 두께동의 지지력이 강화되어 두께동을 밀착 결합시키는데 좋지만 상기 두께동이 회로를 형성하는 최소한의 폭이 존재하기 때문에, 상부 에칭부(12)의 폭은 하부 에칭부 폭 보다 10% 정도 크게 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 상·하부 에칭부(12)(11)의 두께는, 하부 에칭부(11)가 상기 두께동의 저면으로부터 전체 두께동 두께의 2/3정도, 상부 에칭부(12)가 상기 두께동의 상면으로부터 전체 두께동 두께의 1/3로 상·하부 에칭부(12)(11)가 관통되도록 형성되는 것이 가장 좋으며, 회로도 패턴에 따라 변화가능하다.

이는 하부 에칭부(11)에 프리프레그(20)가 충진되어 밀착 결합됨으로써 형성된 밀착력이, 두께동(10)과 프리프레그(20)과의 밀착력을 강화시키는데 크게 기여하고 있는바, 하부 에칭부(11)의 두께가 상부 에칭부(12)의 두께보다 얇아지면 두께동(10)이 프리프레그(20)으로부터 쉽게 들뜰 수 있기 때문이다.

상기와 같은 구조의 본 발명 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판을 제조하는 방법에는 여러가지가 적용될 수 있으며, 그 실시예는 다음과 같다.

두께동의 저면을 설계된 회로 패턴으로 에칭하여 하부 에칭부(11)를 형성하는 공정(100)과;

본체를 이루는 일부 수지가 상기 하부 에칭부(11)에 충진되도록 상기 두께동(10)의 저면에 프리프레그(20)를 밀착 결합하고, 그 저면에 기판(30)을 밀착 결합하는 공정(200)과;

상기 두께동의 상면을 상기 회로 패턴와 동일하게 에칭하되, 하부 에칭부의 폭보다 크면서, 상기 하부 에칭부(11)와 관통되도록 하는 상부 에칭부(11)를 형성하는 공정(300)과;

상기 상부 에칭부(12)에 수지(40)를 충진하여, 상기 두께동(10)과 프리프레그(20)이 압착될 수 있도록, 수지(40)와 기판(30)을 일체로 연결하는 공정(400)으 로 이루어진다.

이때, 본체를 이루는 일부 수지가 상기 하부 에칭부(11)에 충진되도록 상기 두께동(10)의 저면에 프리프레그(20)을 밀착 결합하는 공정(200)에서는 프리프레그(20)이 상기 두께동의 하부 에칭부(11)로 충진될 수 있을 정도의 연성을 갖는 온도로 가열하여, 두께동(10)과의 접착력이 강화된 상태에서 밀착 결합되도록 하는 것이 좋다.

그리고, 상부 에칭부(12)에 수지(40)를 충진하여, 상기 두께동(10)과 프리프레그(20)가 압착될 수 있도록, 수지(40)와 프리프레그(20)가 일체로 연결되도록 하는 공정(400)에서는, 수지(40)가 두께동의 상면과 평면을 이룰 수 있도록 충진되는 것이 좋은데, 상기 수지(40)가 덜 충진되면 일체로 연결될 수 있는 결합력이 약해져, 두께동의 하부 에칭부(11)로 충진된 프리프레그(20)로부터 두께동이 들뜰 수 있는 문제점이 발생할 수 있으며, 상기 수지(40)가 상부 에칭부(12)를 넘도록 과잉 충진되면, 두께동의 상면에 형성된 회로 패턴을 덮어 두께동 인쇄회로기판의 기능에 문제를 초래할 수 있기 때문이다.

이를 위해, 수지(40)가 충진된 후, 두께동의 상면과 평면을 이룰 수 있도록 수지(40) 평탄화 공정이 추가될 수도 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판은, 두께동의 상부 에칭부의 폭이 하부 에칭부의 폭보다 크게 형성되고, 하부 에칭부에 충 진된 기판과 상부 에칭부에 충진된 수지가 일체로 연결되어 상부 에칭부에 충진된 수지가 회로를 형성하는 두께동을 눌러주어 두께동과 기판이 압착될 수 있게 함으로써, 두께동이 들뜨지 않도록 하는 방지턱 역할을 하도록 하여, 두께동과 기판과의 밀착력을 효율적으로 강화시킬 수 있어, 이를 위한 추가적인 공정과 비용을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 강화된 밀착력으로 인하여, 내구성이 강화되어 두께동 인쇄회로기판의 불량을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 상면과 저면 각각이 동일 회로 패턴에 따라 에칭되어 상·하부 에칭부를 형성하되, 상부 에칭부의 폭이 하부 에칭부의 폭보다 크며, 상기 상·하부 에칭부가 서로 연결되어 상·저면이 관통되는 두께동과;

   본체를 이루는 일부 수지가 상기 두께동의 하부 에칭부에 충진된 상태로 두께동의 저면에 밀착 결합 되는 프리프레그와;

   상기 프리프레그의 저면에 밀착 결합되는 기판과;

   상기 상부 에칭부에 충진되는 수지가 상기 하부 에칭부에 충진되는 프리프레그와 일체화되어 상기 두께동과 상기 기판이 압착되는 것을 특징으로 하는 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판.
2. 제 1항에 있어서, 상기 상·하부 에칭부를 갖는 두께동은, 상부 에칭부의 폭이 하부 에칭부의 폭보다 10% 큰 것을 특징으로 하는 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판.
3. 제 1항에 있어서, 상기 상·하부 에칭부를 갖는 두께동에서, 상부 에칭부의 두께는 상기 두께동의 상면으로부터 전체 두께동 두께의 1/3 지점, 하부 에칭부의 두께는 상기 두께동의 저면으로부터 전체 두께동 두께의 2/3 지점까지인 것을 특징으로 하는 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판.
4. a) 두께동의 저면을 회로 패턴에 따라 에칭하여 하부 에칭부를 형성하는 공정과;

   b) 본체를 이루는 일부 수지가 상기 하부 에칭부에 충진된 상태로 상기 두께동의 저면에 프리프레그를 밀착 결합하고, 그 저면에 기판을 밀착 결합하는 공정과;

   c) 두께동의 상면을 상기 회로 패턴에 따라 동일하게 에칭하되, 상기 하부 에칭부의 폭보다 크고, 하부 에칭부와 관통되도록 하는 상부 에칭부를 형성하는 공정과;

   d) 상기 하부 에칭부에 충진된 프리프레그와 일체로 연결되도록 상기 상부 에칭부에 수지를 충진하는 공정에 의해 상기 두께동과 상기 기판이 압착되는 것을 특징으로 하는 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판의 제조방법.
5. 제 4항에 있어서, c)단계는, 상기 상부 에칭부의 폭이 하부 에칭부의 폭보다 10% 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판의 제조방법.
6. 제 4항에 있어서, a) 및 c)단계는, 상기 상부 에칭부의 두께가 상기 두께동의 상면으로부터 전체 두께동 두께의 1/3지점으로 형성되며, 하부 에칭부의 두께는 상기 두께동의 저면으로부터 전체 두께동 두께의 2/3지점으로 형성되는 것을 특징으로 하는 두께동 밀착력이 강화된 인쇄회로기판의 제조방법.

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