KR100793423B1 - 인쇄회로기판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 절연층(22)의 표면에 회로층(24)이 형성되고 상기 회로층(24) 중 일부에 접속돌기(26)가 형성된 내층부(20)를 제공하는 단계와, 상기 내층부(20)의 표면에 절연재(32'), 상기 접속돌기(26)에 대응되는 관통홀(33')이 형성된 금속포일(33) 및 분산시트(40)를 차례로 적층하여 프레싱하는 단계와, 상기 관통홀(33')을 관통하여 금속포일(33)의 표면으로 돌출된 접속돌기(26)부분을 제거하는 단계와, 상기 접속돌기(26)의 표면과 금속포일(33)에 도금층(50)을 형성하는 단계와, 상기 접속돌기(26)의 일부, 금속포일(33) 및 도금층(50)을 선택적으로 제거하여 회로층(54)을 형성하는 단계를 포함하여 구성된다. 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 인쇄회로기판의 제조방법에 의하면 인쇄회로기판이 경박단소화되고, 절연층의 두께 정밀도가 극대화되어 인쇄회로기판의 동작특성이 개선되며, 회로패턴의 밀집도가 높아지며, 다층 인쇄회로기판의 층사이의 전기적 접속이 보다 확실하게 되는 이점이 있다.

인쇄회로기판, 제조, 회로패턴

Description

인쇄회로기판의 제조방법{Making method of Printed circuit board}

도 1은 일반적인 다층 인쇄회로기판의 내부 구성을 보인 단면도.

도 2a에서 도 2f는 본 발명에 의한 인쇄회로기판의 제조방법의 바람직한 실시예를 순차적으로 보인 공정도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 내층부 22: 절연층

24: 회로층 26: 접속돌기

30: 외층부 32': 절연재

32: 절연층 33: 금속포일

33': 관통홀 40: 분산시트

42: 지지플레이트 45: 프레스

47: 연마장치 50: 도금층

54: 회로층

본 발명은 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다층으 로 형성되는 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 다층 인쇄회로기판의 단면도가 도시되어 있다. 이에 따르면, 인쇄회로기판(10)은 수지 등으로 형성되는 절연층(12)과 회로층(14)이 교대로 적층하여 이루어진다. 여기서, 상기와 같이 절연층(12)과 회로층(14)을 차례로 적층시키는 방법에는 말 그대로 절연층(12)과 회로층(14)을 차례로 적층시키는 방법과 금속박막(구리박막층)이 코팅된 수지재(절연층)들 사이에 프리프레그(prepreg)를 개재하여 형성하는 방법이 있다.

다음으로, 절연층(12)과 교대로 형성된 회로층(14) 사이의 전기적 접속을 위해 인쇄회로기판(10)을 상하로 관통하는 관통홀(16)을 천공하고, 무전해 및 전기도금법을 이용하여 상기 관통홀(16)의 내벽에 내측도금층(16a)과 인쇄회로기판(10) 최상면과 최하면에 외측도금층(16b)을 형성한다. 물론 상기 외측도금층(16b)도 결국 회로층(14)으로 된다. 상기 내측도금층(16a)은 상기 회로층(14)들 및 외측도금층(16b) 사이의 전기적인 접속을 수행하게 된다.

이와 같은 구성을 가지는 종래 기술에 의한 인쇄회로기판의 제조공정은 다음과 같다.

먼저, 내부에 구비되는 절연층(12)에 형성되는 금속층을 만들고 노광, 현상, 에칭 등의 공정을 이용하여 이를 선택적으로 제거하여 회로층(14)을 형성한다. 그리고, 상기 회로층(14)상에 절연층(12)과 금속층을 형성하고 다시 상기 금속층에 회로층(14)을 형성하는 방식으로 여러층으로 이루어진 인쇄회로기판을 제작한다.

그리고 원하는 만큼의 적층이 이루어지고 나면 드릴이나 레이저를 사용하여 상기 관통홀(16)을 천공하게 된다. 이와 같이 관통홀(16)을 형성하고 나면, 상기 관통홀(16)의 내부와 인쇄회로기판(10)의 상면과 하면을 형성하는 부분을 도금하고, 다시 인쇄회로기판(10)의 최상면과 하면에 회로층(14)을 형성한다.

그러나 상기한 바와 같은 구성을 가지는 종래의 인쇄회로기판에는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 다층으로 구성되는 인쇄회로기판(10)에서 각각의 층에 있는 회로층(14)을 전기적으로 연결하기 위해서는 관통홀(16)을 천공하고, 상기 관통홀(16)의 내면에 내측도금층(16a)을 형성한다. 하지만, 상기 관통홀(16)중에서 실제로 회로층(14)의 전기적 연결을 위해 사용되는 것은 그 내면을 둘러 형성된 내측도금층(16a)이고, 나머지 부분은 쓸모없는 공간으로 남게 된다. 따라서, 상기 쓸모없는 공간만큼 인쇄회로기판(10)의 크기가 커지게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기 관통홀(16)을 형성하게 되면, 상기 인쇄회로기판(10)의 양측 표면에 해당되는 상기 관통홀(16)의 입구 가장자리를 둘러서는 랜드부가 형성된다. 상기 랜드부 또한 인쇄회로기판(10)을 경박단소화하는데 걸림돌이 된다.

그리고, 종래 기술에서 상기 인쇄회로기판(10)의 절연층(12)을 형성하기 위해 절연성 수지를 도포하고, 경화시켜 평탄화하는 공정은 매우 번거로운 것이고, 그 두께를 정확하게 유지하는 것도 어려운 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인쇄회로기판에서 불필요한 공간을 최소화하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 인쇄회로기판을 형성하는 절연층의 두께 정밀도를 극대화하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다층으로 구성되는 인쇄회로기판에서 각각의 층에 형성되는 회로층 사이의 전기적 접속을 확실하게 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 절연층의 표면에 회로층이 형성되고 상기 회로층 중 일부에 접속돌기가 형성된 내층부를 제공하는 단계와, 상기 내층부의 표면에 절연재, 상기 접속돌기에 대응되는 관통홀이 형성된 금속포일 및 분산시트를 차례로 적층하여 프레싱하는 단계와, 상기 접속돌기의 표면과 금속포일에 도금층을 형성하는 단계와, 상기 접속돌기의 일부, 금속포일 및 도금층을 선택적으로 제거하여 회로층을 형성하는 단계를 포함하여 구성된다.

상기 프레싱하는 단계이후에, 상기 분산시트의 제거에 의해 상기 관통홀을 관통하여 금속포일의 표면으로 돌출된 접속돌기부분을 제거하는 단계가 더 수행된다.

상기 프레싱 단계에서는 소정의 온도의 열과 압력을 진공상태에서 가하여 상기 절연재를 내층부의 표면 및 금속포일에 접착되게 한다.

상기 프레싱 단계에서 사용되는 분산시트는 유연한 재질로 형성되어 프레싱압력이 상기 접속돌기의 존재에 상관없이 전체적으로 일정하게 전달되도록 하는 역할을 수행한다.

상기 프레싱 단계에서는 상기 분산시트의 표면과 프레스사이에 지지플레이트 를 설치하여 프레싱압력이 전체적으로 균일하게 분산되어 전달되도록 한다.

상기 프레싱단계 이후에, 상기 금속포일의 표면으로 돌출된 접속돌기부분은 연마장치에 의해 연마되어 상기 금속포일의 표면과 같은 높이로 평탄화된다.

상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 인쇄회로기판의 제조방법에 의하면 인쇄회로기판이 경박단소화되고, 절연층의 두께 정밀도가 극대화되어 인쇄회로기판의 동작특성이 개선되며, 회로패턴의 밀집도가 높아지며, 다층 인쇄회로기판의 층사이의 전기적 접속이 보다 확실하게 되는 이점이 있다.

이하 본 발명에 의한 인쇄회로기판의 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2a에서 도 2f에는 본 발명에 의한 인쇄회로기판의 제조방법의 바람직한 실시예를 순차적으로 보인 공정도가 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 내층부(20)는 인쇄회로기판이 완성되었을 때, 그 내부에 구비되는 부분이다. 상기 내층부(20)는 소정의 면적을 가지는 판상의 절연층(22)의 상하면에 회로층(24)이 형성되어 있다. 상기 회로층(24)중 일부에는 상기 회로층(24)과 아래에서 설명될 회로층(54)을 전기적으로 연결하기 위한 접속돌기(26)가 형성된다.

상기와 같은 구성을 가지는 내층부(20)는 절연층(22)의 양측 표면에 금속층이 형성된 기재를 가공하여 형성하는 것이다. 즉, 상기 금속층을 선택적으로 제거하여 회로층(24)을 형성하고, 상기 회로층(24)중 일부에 접속돌기(26)를 형성하여 만들어진다. 상기 접속돌기(26)를 형성하는 방법에는 도금방법, 에칭방법 등 다양한 것이 있다.

다음으로, 상기와 같은 내층부(20)의 양측 표면에 외층부(30)를 형성한다. 즉, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 내층부(20)의 양측 표면에 절연재(32'), 금속포일(33), 분산시트(40) 및 지지플레이트(42)를 차례로 적층하고, 프레스(45)로 가압한다.

상기 절연재(32')는 내층부(20)의 절연층(22)과 동일한 재질을 사용할 수 있다. 예를 들면 프리프레그가 있다. 상기 절연재(32')는 나중에 외층부(30)의 절연층(32)이 된다.

상기 금속포일(33)은 금속재질의 박막으로서, 구리박막(Copper foil)이 사용되는 것이 바람직하다. 상기 금속포일(33)은 나중에 회로층(54)의 일부를 구성하게 된다. 상기 금속포일(33)에는 관통홀(33')이 천공된다. 상기 관통홀(33')은 상기 접속돌기(26)가 관통하는 부분이다. 상기 관통홀(33')은 상기 접속돌기(26)와 대응되는 위치에 천공된다.

상기 분산시트(40)는 일명 프레스필름이라고 하는 것이 사용되는데, 유연한 재질이다. 상기 분산시트(40)는 프레스(45)로 가압할 때, 상기 접속돌기(26)의 존재에 불구하고 상기 절연재(32')와 금속포일(33)에 균일한 압력이 가해지도록 하는 역할을 한다.

상기 지지플레이트(42)는 금속판으로 스텐레스판이 사용된다. 상기 지지플레이트(42)는 상기 내층부(20)의 면적과 대응되는 면적을 가지는 판상이다. 상기 지지플레이트(42)는 프레스(45)의 압력이 전체적으로 동일하게 상기 분산시트(40)에 가해지도록 하는 역할을 한다.

한편, 도 2b에 도시된 순서로 적층된, 절연재(32'), 금속포일(33), 분산시트(40) 및 지지플레이트(42)는 프레스(45)에 의해 눌러진다. 상기 프레스(45)에 의한 프레스공정에서는 소정의 온도와 압력이 진공상태에서 상기 절연재(32')와 금속포일(33) 및 분산시트(40)에 가해지도록 한다.

이와 같이 되면, 상기 금속포일(33)과 절연재(32')가 서로 접착되고, 상기 절연재(32')는 고화되어 절연층(32)을 형성한다. 상기 접속돌기(26)는 상기 금속포일(33)의 관통홀(33')을 관통하여 상기 분산시트(40)를 눌러 변형시키거나 삽입된 상태가 된다.

여기서, 상기 지지플레이트(42)와 분산시트(40)를 제거하면, 도 2d에 도시된 상태가 된다. 즉, 상기 금속포일(33)의 관통홀(33')을 관통한 접속돌기(26)는 상기 금속포일(33)의 표면으로 노출된다.

상기 금속포일(33)의 표면으로 노출된 접속돌기(26)는 연마장치(47)에 의해 연마된다. 즉, 상기 금속포일(33)의 표면과 동일한 높이가 되도록 연마장치(47)에 의해 연마되어 일부가 제거된다. 이와 같이 연마가 수행되는 상태가 도 2d에 도시되어 있다.

다음으로, 상기 금속포일(33)과 금속포일(33)의 표면으로 노출된 접속돌기(26)의 표면상에 도금층(50)을 형성한다. 상기 도금층(50)을 형성함에 의해 상기 금속포일(33)과 접속돌기(26)는 실질적으로 일체가 된다. 이와 같은 상태가 도 2e에 도시되어 있다.

상기 도금층(50), 물론 상기 금속포일(33)과 일체로 된 도금층(50)은 선택적 으로 제거되어 회로층(54)을 형성한다. 상기 절연층(32)의 표면에 회로패턴을 형성하여 회로층(54)을 형성하는 것이다. 이와 같은 상태가 도 2f에 도시되어 있다.

한편, 상기 회로층(54)을 형성한 후에는 상기 회로층(54)중 필요한 부분만 노출되게 하고 나머지 부분에는 절연제를 도포하는 등 인쇄회로기판을 완성하기 위한 후 작업을 수행한다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 인쇄회로기판의 제조방법의 작용을 상세하게 설명한다.

본 발명에서는 내층부(20)의 회로층(24)과 외층부(30)의 회로층(54)을 접속돌기(26)를 사용하여 전기적으로 연결한다. 상기 접속돌기(26)는 상기 내층부(20)를 형성할 때, 미리 형성되는 것으로, 상기 접속돌기(26)는 예를 들면 원기둥과 같은 형태이다. 즉, 내부가 채워져 구성되는 것이다.

따라서, 상기 접속돌기(26)는 그 직경이 상대적으로 작아도 충분히 상기 회로층(24,54)사이의 전기적 접속을 수행할 수 있게 된다. 이는 상기 접속돌기(26)가 인쇄회로기판상에서 차지하는 공간이 최소화될 수 있다는 것을 의미한다.

그리고, 본 발명에 의해 제조되는 인쇄회로기판에서는 절연층(22,32)을 형성함에 있어, 수지를 도포하여 경화시키는 등의 공정을 거치는 것이 아니라, 제공된 절연층(22,32)을 프레스(45)에 의해 가해지는 압력과 열로 일정한 두께로 만든다.

즉, 상기 프레임(45)에 의해 가해지는 압력을 지지플레이트(42)를 통해 균일하게 전달하여 절연층(22,32)의 두께가 일정하게 되도록 한다. 이와 같은 제조공정의 특성상 상기 절연층(22,32)의 두께가 일정하게 유지되면서 고주파신호에 대응하 는 임피더스의 제어가 용이하게 된다.

다음으로, 상기 접속돌기(26)는 외층부(30)를 형성할 때, 금속포일(33)에 미리 천공된 관통홀(33')을 관통하여 금속포일(33)의 외부로 노출되고, 금속포일(33)과 접속돌기(26)는 그 표면에 도금층(50)을 형성함에 의해 일체로 된다.

그리고, 일체로 된 상기 접속돌기(26)의 선단, 도금층(50) 및 금속포일(33)은 선택적으로 제거되어 회로층(54)을 형성한다. 따라서, 상기 외층부(30)의 회로층(54)과 접속돌기(26) 및 내층부(20)의 회로층(24)의 전기적 접촉은 확실하게 된다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

예를 들면, 상기 관통홀을 관통하여 금속포일의 표면으로 돌출된 접속돌기부분을 제거하는 단계는 반드시 수행하지 않아도 된다. 즉, 상기 금속포일의 표면으로 돌출된 접속돌기부분을 그냥 둔 채로 도금층을 형성할 수도 있다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 인쇄회로기판의 제조방법에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

먼저, 본 발명에서는 다층 인쇄회로기판에서 서로 다른 층의 회로층을 원기둥이나 각기둥 형태의 접속돌기로 접속시킨다. 따라서, 접속돌기가 인쇄회로기판에서 차지하는 공간이 최소화되어 인쇄회로기판을 경박단소화할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에서는 인쇄회로기판의 제조공정에서 지지플레이트 등을 사용하여 절연층 전체에 일정한 압력을 가하도록 하였으므로, 절연층의 두께 제어가 정밀하게 되어 고주파신호에 대응하는 임피던스 특성제어가 용이하게 되어 인쇄회로기판의 성능이 좋아지는 효과도 있다.

또한, 본 발명에서는 서로 다른 층의 회로층을 전기적으로 연결하는 접속돌기가 도금공정에 의해 회로층 측과 일체로 되므로, 이들 사이의 전기적 연결이 보다 확실하게 되어 인쇄회로기판의 품질이 개선되는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (6)

1. 절연층의 표면에 회로층이 형성되고 상기 회로층 중 일부에 접속돌기가 형성된 내층부를 제공하는 단계와,

   상기 내층부의 표면에 절연재, 상기 접속돌기에 대응되는 관통홀이 형성된 금속포일 및 분산시트를 차례로 적층하여 프레싱하는 단계와,

   상기 접속돌기의 표면과 금속포일에 도금층을 형성하는 단계와,

   상기 접속돌기의 일부, 금속포일 및 도금층을 선택적으로 제거하여 회로층을 형성하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 프레싱하는 단계이후에, 상기 분산시트의 제거에 의해 상기 관통홀을 관통하여 금속포일의 표면으로 돌출된 접속돌기부분을 제거하는 단계가 더 수행됨을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 프레싱 단계에서는 소정의 온도의 열과 압력을 진공상태에서 가하여 상기 절연재를 내층부의 표면 및 금속포일에 접착되게 함을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레싱 단계에서 사용되는 분산시트는 유연한 재질로 형성되어 프레싱압력이 상기 접속돌기의 존재에 상관 없이 전체적으로 일정하게 전달되도록 하는 역할을 수행함을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 프레싱 단계에서는 상기 분산시트의 표면과 프레스사이에 지지플레이트를 설치하여 프레싱압력이 전체적으로 균일하게 분산되어 전달되도록 함을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 프레싱단계 이후에, 상기 금속포일의 표면으로 돌출된 접속돌기부분은 연마장치에 의해 연마되어 상기 금속포일의 표면과 같은 높이로 평탄화됨을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.

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