KR100813474B1 - 단매 인쇄회로기판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

인쇄회로기판 제조용 지그 및 인쇄회로기판의 제조 방법이 개시되어 있다. 복수매의 인쇄회로기판 몸체를 동시에 고정시킨 상태에서 고정된 인쇄회로기판 몸체의 단자에 솔더 페이스트를 도포, 솔더 페이스트 상면에 소자를 위치시킨 상태에서 리플로우 방식으로 솔더링을 수행하여 인쇄회로기판을 제작한다. 이로써 인쇄회로기판을 제작하데 소요되는 공정을 크게 단축시키는 것이 가능케 되어 인쇄회로기판의 생산성 향상 및 생산 효율을 극대화시킬 수 있다.

인쇄회로기판, 단매, 지그

Description

단매 인쇄회로기판의 제조 방법{METHOD FOR FABRICATING A PCB}

도 1은 종래 인쇄회로기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 인쇄회로기판 제조용 지그를 도시한 평면도이다.

도 3은 도 2의 인쇄회로기판 제조용 지그를 입체적으로 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 인쇄회로기판 제조용 지그와 인쇄회로기판 몸체의 관계를 도시한 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 인쇄회로기판 제조용 지그에 인쇄회로기판 몸체가 모두 장착된 것을 도시한 사시도이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의하여 인쇄회로기판이 장착된 인쇄회로기판 제조용 지그가 리플로우 노에 투입된 것을 도시한 사시도이다.

도 7은 본 발명에 의하여 제작된 인쇄회로기판의 외관 사시도이다.

본 발명은 인쇄회로기판 제조용 지그 및 인쇄회로기판의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인쇄회로기판을 제작하는데 필요한 제작 공정을 개선하여 인쇄회로기판의 수율 향상, 인쇄회로기판의 생산성 및 양산성을 크게 향상시킨 인쇄회로기판 제조용 지그 및 인쇄회로기판의 제조 방법에 관한 것이다.

최근 들어, 전기 전자 산업, 정보 처리 산업, 우주 항공 산업에 이르기까지 거의 대부분 산업에서의 기술 개발이 급속히 이루어지고 있는 실정이다.

특히, 전기 전자 산업의 기술 개발이 기타 산업의 기술 개발을 이끄는 견인차 역할을 함은 부정할 수 없는 사실이다. 이들 전기 전자 산업의 기술 개발은 다시 무수히 많은 소자가 수행해야 할 기능을 칩 형태로 수행하는 반도체 소자(semiconductor device)의 기술 개발 및 이들 반도체 소자들이 실장 되는 인쇄회로기판(printed circuit board; PCB)의 기술 개발이 원동력이 되었다.

이에 더하여 반도체 소자 및 인쇄회로기판의 기술 개발은 각종 기기의 크기가 획기적으로 감소되도록 하는 역할도 함께 한다.

최근, 이와 같이 중요한 역할을 수행하는 인쇄회로기판을 대량 생산하기 위해서 도 1에 도시된 바와 같이 모기판(1)에 복수개의 인쇄회로기판 형성 영역(3)이 형성되도록 한다. 이때, 각 인쇄회로기판 형성 영역(3)은 나중에 개별화되어 인쇄회로기판이 된다.

이때, 인쇄회로기판을 제작하기 위해서 인쇄회로기판 형성 영역(3)에는 단자들이 형성된다. 이에 더하여 단자에 소자를 영구적으로 결합시키기 위해서 소자에는 솔더 페이스트(solder paste)가 실크 스크린 방식으로 정밀하게 도포된다.

이어서, 단자에 도포된 솔더 페이스트의 상면에는 지정된 소자가 소자 공급 장치(미도시) 등에 의하여 정확하게 위치된다.

이후, 소자들이 각 단자에 모두 위치되면 모기판(1)은 고온의 리플로우 노(reflow furnace; 미도시)로 이송되어 솔더 페이스트는 용융되고 이로 인하여 인쇄회로기판 형성 영역(3)에 위치한 각 단자와 소자는 솔더링되어 전기적으로 연결된다.

이후 솔더링된 솔더가 충분히 냉각되면 모기판(1)의 인쇄회로기판 형성 영역(3)은 경계선(7)을 따라서 개별화되고, 이에 의하여 완전한 인쇄회로기판(5)이 제작된다.

그러나, 이와 같이 하나의 모기판(1)으로부터 복수개의 인쇄회로기판(5)을 제작하는 방식은 다음과 같은 문제점을 갖아 생산성 및 생산 수율이 저하되는 문제점을 갖는다.

문제점으로는 하나의 모기판(1)에 복수개의 인쇄회로기판 형성 영역(3)을 형성한 상태에서 인쇄회로기판 형성 영역(3)을 절단하여 복수개의 인쇄회로기판(5)을 제작하기 위해서는 절단 공정이 추가적으로 필요하다는 것이다.

이 절단 공정은 인쇄회로기판을 제작하는데, 소요되는 전체 시간을 증가, 불량 발생 빈도 증가를 발생시킨다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 인쇄회로기판을 제작하는 공정을 최소화하여 인쇄회로기판을 제작하는데 소요되는 시간을 단축시켜 생산성 및 생산 효율을 극대화하는 인쇄회로기판 제조용 지그를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 제 2 목적은 인쇄회로기판 제조용 지그를 사용하여 최소의 제작 공정에 의하여 생산성 및 생산 효율이 극대화된 인쇄회로기판 제조 방법을 제공함에 있다.

이와 같은 본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 인쇄회로기판 제조용 지그는, 1 개 이상의 인쇄회로기판이 동시에 고정되도록 하는 기판 몸체 고정홈이 형성된 몸체를 포함한다.

또한, 본 발명의 제 2 목적을 구현하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 인쇄회로기판 제조 방법은, ⅰ) 1 개 이상의 인쇄회로기판이 동시에 고정되도록 하는 기판 몸체 고정홈이 형성된 인쇄회로기판 제작용 지그의 기판 몸체 고정홈에 소자가 실장 되지 않은 기판 몸체를 결합시키는 단계, ⅱ) 기판 몸체에 형성된 단자에 실장 수단을 위치시키는 단계, ⅲ) 실장 수단에 소자를 위치시키는 단계, ⅳ) 실장 수단을 매개로 단자와 소자가 전기적으로 도통되도록 접합하는 단계,ⅴ) 인쇄회로기판 제작용 지그로부터 소자가 실장 된 기판 몸체를 분리하는 단계를 포함한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 의한 인쇄회로기판 제조용 지그 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 7을 참조하여 인쇄회로기판(100)의 구성을 설명한 후, 이 인쇄회로기판(100)을 제조하는데 사용되는 지그 및 지그를 이용한 인쇄회로기판 제조 방법을 설명하기로 한다.

인쇄회로기판(100)은 전체적으로 보아 복수 레이어로 구성된 기판 몸체(110), 기판 몸체(110)의 각 레이어에 형성된 박막 회로 패턴(120), 박막 회로 패턴(120)의 단부에 형성된 단자(130), 단자들에 접속되는 소자(140)들로 구성된다.

첨부된 도 2 또는 도 3에는 앞서 설명한 인쇄회로기판(100)을 제조하는데 사용되는 본 발명의 일실시예에 의한 인쇄회로기판 제조용 지그(200)가 도시되어 있다.

보다 구체적으로, 인쇄회로기판 제조용 지그(200)는 일실시예로 플라스틱 합성 수지에 유리 섬유가 첨가되어 내열 및 내구성이 강화된 혼합 물질로 제작된다. 또한, 이와 같은 인쇄회로기판 제조용 지그(200)는 일실시예로 소정 두께를 갖는 플레이트 형상으로 제작된다.

이처럼 인쇄회로기판 제조용 지그(200)의 내열 및 내구성을 보강함은 인쇄회로기판 제조용 지그(200)가 고온 환경에서도 형상 변경, 용융되지 않도록 하기 위함이다.

이와 같은 인쇄회로기판 제조용 지그(200)에는 앞서 도 7을 참조하여 설명한 인쇄회로기판(100)의 기판 몸체(110)가 꼭맞게 삽입되는 평면적을 갖음은 물론 기판 몸체(110)의 수평 움직임이 제한될 정도의 깊이를 갖는 기판 몸체 고정홈(210)이 형성된다.

바람직한 일실시예로 인쇄회로기판 제조용 지그(200)에는 적어도 1 개 이상의 기판 몸체 고정홈(210)들이 형성될 수 있다.

한편, 각 기판 몸체 고정홈(210)중 앞서 설명한 인쇄회로기판(100)의 기판 몸체(110)가 안착될 수 있도록 일부 또는 거의 대부분에는 소정 형상으로 관통된 개구(215)가 더 형성될 수 있다. 이 개구(215)의 형상은 일실시예로 매우 다양한 형상을 갖도록 가공될 수 있다.

이와 같은 구성을 갖는 인쇄회로기판 제작용 지그(200)에 의하여 복수개의 인쇄회로기판(100)이 동시에 제작된다.

구체적으로 첨부된 도 4를 참조하면, 인쇄회로기판 제작용 지그(200)의 기판 몸체 고정홈(210)에는 소자가 실장 되지 않은 기판 몸체(110)만이 로딩 된 상태에서 기판 몸체(110)는 다양한 방법에 의하여 인쇄회로기판 제작용 지그(200)에 고정된다.

일실시예로 기판 몸체(110)는 인쇄회로기판 제작용 지그(200)에 나사 체결, 캠 방식, 클램핑 등 다양한 방법으로 고정시킬 수 있다.

도 4의 방법으로 인쇄회로기판 제작용 지그(200)의 기판 몸체 고정홈(210)에 기판 몸체(110)가 도 5a에 도시된 것처럼 로딩 된 상태에서 도 5b에 도시된 바와 같이 기판 몸체(110)에 형성된 단자(130)에는 솔더 페이스트(135) 등이 도포된다. 간단한 일실시예로 솔더 페이스트(135)는 실크 스크린 방식에 의하여 기판 몸체(110)에 형성된 단자(130)의 상부에만 정밀하게 형성될 수 있다.

이후, 솔더 페이스트(135)의 상면에는 다시 특정한 전기적 동작을 이루도록 하는 다양한 소자(140)의 리드(145)들이 도 5b에 도시된 바와 같이 지정된 솔더 페이스트(135)위에 정밀하게 위치한다.

이때, 솔더 페이스트(135)는 접착성이 있지만, 소자(140)와 단자(130)를 견고하게 고정시키는 어려움으로 기판 몸체(110)의 단자(130)와 소자(140)의 리드(145)를 고정시키기 위해서 인쇄회로기판 제작용 지그(200)는 도 6에 도시된 바와 같이 솔더 페이스트가 용융되기에 적합한 고온 환경이 유지되는 리플로우 노(reflow furnace; 300)로 이동된다.

이로써 리플로우 노(300)의 내부에서 솔더 페이스트(135)는 용융되어 기판 몸체(110)의 단자(130)와 소자(140)의 리드(145)는 용융된 솔더 페이스트(135)에 의하여 영구적으로 고정된다.

이후, 리플로우 노(300)로부터 인쇄회로기판 제작용 지그(200)가 언로딩 된 상태에서 기판 몸체(110)의 서냉이 이루어짐으로써 인쇄회로기판 제작용 지그(200)에서 인쇄회로기판(100)이 제작된다.

이와 같은 방식에 의한 인쇄회로기판(100)은 최소의 제작비용으로 제작이 가능하며, 제작 공정이 단순해짐에 따라 생산성 및 생산 효율을 극대화시킬 수 있다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 각각의 인쇄회로기판을 개별적으로 고정하는 지그를 마련하고 지그에 인쇄회로기판이 고정된 상태에서 인쇄회로기판에 소자를 실장 하는 방법을 사용하여 인쇄회로기판을 제작하는데 필요한 제작 공정을 크게 단축시켜 생산성 및 생산 효율을 극대화시킴은 물론 생산 코스트를 크게 낮추는 효과를 갖는다.

Claims (6)

1. i) 박막 회로 패턴 및 단자들이 형성된 모기판을 복수의 단매 인쇄회로기판들로 절단하는 단계;

   ii) 인쇄회로기판 제작용 지그에 형성된 복수의 고정홈들에 상기 단매 인쇄회로기판들을 고정하는 단계;

   iii) 상기 지그에 고정된 상기 단매 인쇄회로기판들의 단자들 위에 솔더 페이스트를 도포하는 단계;

   iv) 상기 솔더 페이스트가 도포된 상기 단매 인쇄회로기판들에 소자들을 실장하는 단계; 및

   ⅴ) 상기 인쇄회로기판 제작용 지그의 상기 고정홈들로부터 상기 소자가 실장된 단매 인쇄회로기판들을 분리하는 단계를 포함하는 단매 인쇄회로기판의 제작 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 각 상기 고정홈의 내부 기저면에는 상기 단매 인쇄회로기판이 걸쳐지기에 충분한 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 단매 인쇄회로기판의 제작 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 지그는 플라스틱에 유리 섬유가 포함된 물질로 제작되는 것을 특징으로 하는 단매 인쇄회로기판의 제작 방법.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제

Images