KR100850457B1 - 양면의 단자가 연결된 기판 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제조가 용이하며, 경제성이 향상되고, 또한 상측단자와 하측단자를 연결하는 부분이 내구적인 양면의 단자가 연결된 기판과 이를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이 목적을 달성하기 위하여,

적어도 하나의 연결공이 형성된 기판본체;

상기 기판본체의 상면에 지지된 적어도 하나의 상측단자; 및

상기 기판본체의 하면에 지지된 적어도 하나의 하측단자;

를 구비하고,

상기 상측단자의 단부 및 하측단자의 단부는 상기 연결공 내에서 통전가능하게 접합되어 있는 양면의 단자가 연결된 기판을 제공한다.

Description

양면의 단자가 연결된 기판 및 이를 제조하는 방법{The substrate of which upper side terminal and lower side terminal are connected each other, and the method for making it}

도 1(a) 는 스루홀에 도전성 충전재를 충전하여 양면의 단자를 연결한 종래의 기판을 도시하는 단면도이고,

도 1(b) 는 스루홀 내벽에 도전성 도금층을 형성하여 양면의 단자를 연결한 종래의 기판을 도시하는 단면도이고,

도 2 는 본 발명에 따른 양면의 단자가 연결된 기판을 도시하는 단면도이고,

도 3(a) 는 적어도 하나의 상측단자 및 적어도 하나의 하측단자를 상측면 및 하측면에 각각 구비한 기판을 도시하는 사시도이고,

도 3(b) 는 도 3(a) 의 A-A선을 따라 취한 단면을 도시하는 단면도이고,

도 4(a) 는 기판의 상하측면에 에칭방지막이 형성되는 위치를 도시하는 사시도이고,

도 4(b) 는 상하측면에 에칭방지막이 형성된 기판을 도시하는 단면도이고,

도 5 는 연결공이 형성된 기판을 도시하는 단면도이고,

도 6 은 상측단자 및 하측단자에 도금층이 형성된 기판을 도시하는 단면도이고,

도 7 은 에칭방지막이 제거된 기판을 도시하는 단면도이고,

도 8 은 상측단자의 단부 및 하측단자의 단부를 열압착에 의하여 접합하는 모습을 도시하는 기판의 단면도이고,

도 9 는 연결공 내에 절연성 고착물질을 가하여 양 단부의 접합부를 고착화한 것을 도시하는 기판의 단면도이다.

본 발명은 양면의 단자가 연결된 기판 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

하나의 기판에 많은 소자 또는 반도체 부품을 장착해야 하는 경우에 있어서, 기판의 일면에만 회로패턴을 형성하여 상기 소자 또는 반도체 부품을 장착하는 것으로 기판의 면적이 부족한 경우에는, 기판의 양면에 회로패턴을 형성하여 소자 또는 반도체 부품을 장착하고 기판 양면의 회로단자 중 적어도 한 쌍을 연결하여 기판 양면이 전체적으로는 하나의 회로를 형성하도록 함으로써 기판의 양면을 활용한다. 본 발명은 상기와 같이 양면에 회로가 형성된 기판에 관한 것으로서, 기판 양면의 회로단자가 연결된 기판 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

기판 양면의 단자가 연결된 종래의 기판으로서는, 기판에 스루홀 (through hole) 을 형성하고 그 내부에 도전성 충전재를 채우거나 또는 스루홀의 내벽에 도금층을 형성함으로써 기판의 상하면에 형성된 단자가 전기적으로 연결된 기판이 있 는 바, 이들의 구성과 그 문제점은 다음과 같다.

도 1(a) 에는 도전성 충전재 (40) 를 스루홀 (35) 에 충전하여 상측단자 (21) 와 하측단자 (22) 가 통전가능하게 연결된 기판 (1) 이 도시되어 있다. 그러나, 이와 같은 기판 (1) 에 있어서는, 충전재 (40) 와 단자들 (21, 22) 을 연결하는 별도의 중간부재 (31, 32)가 필요하고 충전재 (40) 의 밀봉을 기하여야 하므로 제조상 번거로울 뿐만 아니라, 경제적인 문제점이 있다.

또 다른 종래의 기판은 도 1(b) 에 도시되어 있는데, 이는 상기의 충전재 (40) 대신에 도금에 의하여 스루홀 (35) 내면에 도전성 도금층 (50) 를 형성한 것이다. 이 기판 (1) 은 상기 도 1(a) 에 도시된 수단이 가지고 있는 문제점인 별도의 중간부재 (31, 32) 가 필요하다는 것은 물론, 그 도금층의 내구성에도 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하여, 제조가 용이하며, 경제성이 향상되고, 또한 상측단자와 하측단자를 연결하는 부분이 내구적인 양면의 단자가 연결된 기판과 이를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여,

적어도 하나의 연결공이 형성된 기판본체;

상기 기판본체의 상면에 지지된 적어도 하나의 상측단자; 및

상기 기판본체의 하면에 지지된 적어도 하나의 하측단자;

를 구비하고,

상기 상측단자의 단부 및 하측단자의 단부는 상기 연결공 내에서 통전가능하게 접합되어 있는 양면의 단자가 연결된 기판을 제공한다.

상기 상측단자의 단부 및 하측단자의 단부의 서로 대향하는 면중 적어도 한 면에는 통전가능한 도금층이 형성되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여,

적어도 하나의 상측단자 및 적어도 하나의 하측단자를 상측면 및 하측면에 각각 구비한 기판 을 준비하는 기판준비단계;

상기 상측단자 및 하측단자를 연결하기 위한 연결공을 적어도 하나 형성하기 위하여 상기 기판의 일부를 에칭하는 연결공형성단계; 및

상기 연결공 내에서 상측단자의 단부와 하측단자의 단부를 통전가능하게 연결하는 연결단계;

를 포함하는 양면의 단자가 연결된 기판을 제조하는 방법을 제공한다.

상기 기판준비단계는 기판에 형성된 상측단자 및 하측단자 각각에 절단용 노치를 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 연결단계는 상측단자의 단부와 하측단자의 단부를 열압착하여 연결하는 단계인 것이 바람직하고, 상기 연결단계는 상측단자의 단부 및 하측단자의 단부의 서로 대향하는 면중 적어도 한 면에는 열압착을 용이하게 하고 통전가능한 도금층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하에서는, 상기의 기판과 그 기판을 제조하는 방법에 대하여 첨부된 도면 을 참조하여 설명한다.

도 2 에 본 발명에 따른 기판 (1) 이 도시되어 있는 바, 기판본체 (10) 의 상하측면에는 각각의 회로가 형성되며 각 회로의 적어도 하나의 단자 (21, 22) 는 타측의 단자와 연결되는데, 기판의 상측에 형성된 상측단자 (21) 와 기판의 하측에 형성된 하측단자 (22) 는 그 각각의 단부 (23, 24) 가 연결공 (130) 내에서 접합된다.

상기 기판본체 (10) 는 상측과 하측에 각각 형성된 회로를 지지하는 역할을 하며 양 회로를 절연시키기 위하여 절연특성을 갖는 재료로 형성된 것이다.

상기 상측단자 (21) 및 하측단자 (22) 는 기판본체 (10) 의 상측면 및 하측면 각각에 형성된 회로의 일부이거나 또는 그 회로의 단자와 통전가능하게 연결된 별도의 부재일 수도 있다. 또한, 상측단자 (21) 와 하측단자 (22) 는 기판 (1) 에 대하여 수직인 방향으로 연결되므로 각 단자의 단부 (23, 24) 는 기판 (1) 의 상측면 및 하측면의 실질적으로 동일한 위치에 형성된다.

상기 연결공 (130) 은 상측단자 (21) 와 하측단자 (22) 를 연결하기 위한 통로로서의 역할을 수행하는데, 이는 양 단자를 견고히 연결할 수 있는 공간을 제공하는 범위 내에서 그 크기를 최소화하는 것이 바람직하다. 이 연결공 (130) 은 상측단자 (21) 와 하측단자 (22) 가 형성된 기판에서 연결공이 형성될 부분 (100) 을 에칭함으로써 형성하는 것도 가능하고, 기판의 제조 당시에 연결공이 형성될 부분(100) 을 비워두고 기판 (1) 을 성형하거나 또는 기판을 타발하여 제조함으로써 형성하는 것도 가능한데, 이 경우에는 연결공 (130) 이 형성된 후에 상측단자 및 하측단자가 연결공 위에 걸쳐서 지지될 수 있도록 단자들 (21, 22)을 형성하여야 한다. 또한, 연결공 (130) 은 기판의 소정위치에 형성되므로 기판에 형성되는 연결공의 수를 줄이기 위하여는 단자의 단부 (23, 24) 들을 기판의 소정 위치에 모이도록 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 상측단자의 단부 (23) 와 하측단자의 단부 (24) 를 접합하는 방법에는 열압착, 저항용접 등 금속을 접합할 수 있는 임의의 방법이 사용될 수 있는데, 이하에서는 열압착에 의하여 접합하는 경우를 택하여 설명하기로 한다.

열압착에 의하여 양 단부 (23, 24) 를 접합하는 경우에는 상측단자의 단부 (23) 및 하측단자의 단부 (24) 의 서로 대향하는 면에 열압착 공정을 용이하게 하고 접합을 견고하게 하는 도전성 도금층 (140) 을 형성하는 것이 바람직하며, 이러한 도금층 (140) 에 사용되는 도금금속으로서는 금, 주석과 같은 금속이 사용될 수 있다.

또한, 상측단자의 단부 (23) 및 하측단자의 단부 (24) 를 접합한 후에는, 도9 와 같이, 그 연결된 부분을 절연성의 고착물질 (150) 로 감싸도록 하여, 상측단자와 하측단자가 불측의 물체에 의한 접촉에 의하여 분리되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

이하에서는 상기와 같은 기판을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.

기판을 준비하는 단계는 통상의 방법에 의하여 수행되는데, 그 중 한가지 방법으로서, 절연성 기판본체의 양면에 금속층을 형성하고, 포토레지스트 코팅, 노광, 현상, 에칭, 박리 등의 단계를 거치는 방법이 있다. 이와 같은 방법로서, 소정 의 금속패턴 또는 회로가 양면에 형성된 기판이 준비된다.

도 3(a) 및 3(b) 는 기판준비단계에 의하여 상측단자 (21) 가 상측면에 형성되고 하측단자 (22) 가 하측면에 형성된 기판 (1) 을 도시하는데, 이들 단자들은 기판의 상하측면에 형성된 회로의 일부일 수도 있고, 이들 회로의 단자에 별도의 부재를 통전가능하게 연결한 부재일 수도 있다. 이는 기판의 특성, 회로의 집적도, 회로를 구성하는 재료의 특성 등을 고려하여 결정된다.

기판이 준비된 후에는 이 기판에 연결공 (130) 을 형성한다. 이 연결공 (130) 은 상측단자의 단부 (23) 및 하측단자의 단부 (24) 사이에 있는 기판의 일부분 (100) 에 형성되어야 한다. 상기 연결공 (130) 은 소자의 배치, 기판본체 (10) 의 재료 등을 고려하여 그 위치 및 크기가 결정되어야 하며, 도 3 에 도시된 바와 같이 직선에 국한되는 것은 아니고 임의의 선형일 수도 있으며, 다각형 또는 원형 등의 도형의 형상으로 형성하는 것도 가능하다.

연결공 (130) 을 에칭에 의하여 형성하는 경우에 대하여 설명한다. 에칭에 의하여 연결공을 형성하기 위한 에칭방지막 (120) 을 형성하는 위치는, 도 4(a) 및 4(b) 에 도시된 바와 같이 기판 상의 연결공이 형성될 장소를 제외한 기판표면이다. 기판 양면의 상기 위치에 에칭방지막 (120)을 형성한 후에, 연결공이 형성될 장소에 에칭액을 가함으로써 연결공이 형성되도록 한다. 에칭액은 상기 에칭방지막이 형성되지 않은 부분 중 단자가 형성되지 않은 기판의 표면부터 시작하여 식각을 진행한다. 식각이 진행되어 연결공 (130) 이 형성되면 에칭을 중단하고 에칭액을 기판으로 부터 제거한다. 이와 같은 에칭과정에 있어서 상측단자 (23) 와 하측단자 (24) 는 에칭에 의하여 식각되지 않고 에칭 전의 상태를 유지한다.

상기와 같이 연결공 (130)이 형성되면 기판 (1) 은 도 5 와 같은 단면을 갖게 되는데, 이후에는 연결공 (130) 내부에서 상측단자 (23) 와 하측단자 (24) 가 통전가능하게 접합되는 연결단계로 이행된다. 상측단자 (23) 와 하측단자 (24) 를 연결하기 위하여는 그 각각의 단부를 절단하여 기판의 중심으로 모으면서 접합하는 것도 가능하겠으나, 기판본체 (10) 의 두께가 얇고 상측단자 (21) 및 하측단자 (22) 의 연성이 좋은 경우에는 절단하지 아니하고도 접합하는 것이 가능하다. 상측단자 및 하측단자를 절단하는 경우에 있어서는, 단자 단부가 연결공 (130) 의 좌우측과 기판 (1) 의 상하측에 도합 네 개 형성되는데, 이 경우에는 이들을 반드시 도 2 에 도시한 것과 같이 연결공 일측의 단부끼리 접합할 필요는 없고 필요에 따라서는 연결공 일측의 상측단자 단부와 타측의 하측단자 단부를 접합하는 것도 가능하다. 다만, 일측의 단부끼리 접합하는 경우에는 타측의 단부끼리 접합하는 것도 가능하므로 상측단자의 단부와 하측단자의 단부를 연결공의 양측 모두에서 접합하는 것이 가능하다는 장점이 있다. 상기의 절단을 행하는 경우에는 별도의 절단공정을 도입하여 절단하는 것도 가능하며, 상측단자와 하측단자의 단부가 될 부분 옆에 노치 (110) 를 형성하여, 연결단계에서 열압착을 행함과 동시에 절단되도록 하는 것도 가능하다. 이 경우에 있어서의 노치 (110) 는 기판준비단계에서 상측단자 및 하측단자를 기판 위에 형성한 직후에 형성하는 것이 바람직하지만, 그 후라도 절단 전에 하면 된다.

또한, 접합은 금속을 접합하기 위한 임의의 공정에 의하여 수행될 수 있으 며, 반드시 열압착에 한정되는 것은 아니지만, 열압착에 의한 접합의 경우에는 상측단자 (21) 와 하측단자 (22) 가 서로 접합되는 대향면에 열압착을 위한 도금면 (140) 을 형성하는 것이 바람직한데, 이 도금면 (140) 은 도 6 과 같이 상기 에칭이 종료되고 에칭방지막이 남아있는 상태에서 상측단자 및 하측단자의 단부가 될 부분의 옆에 형성되는 것이 바람직하다. 이 도금면 (140) 이 형성된 후에는, 도 7 과 같이 에칭방지막을 제거한 다음에 도 8 과 같이 열압착장치 (200) 를 이용하여 열압착을 수행하는 것도 가능하며, 순서를 바꾸어 열압착을 수행한 후에 에칭방지막을 제거하는 것도 가능하다.

열압착단계가 수행되고 나면 상측단자 (21) 와 하측단자 (22) 는 통전가능하게 서로 접합되는데, 이 접합 상태로 기판 (1) 을 방치하면, 불측의 물체에 의한 접촉에 의하여 상기 단자들의 접합부가 분리될 수 있다. 따라서 이러한 문제를 보완하기 위하여, 도 9 에 도시된 바와 같이, 연결단계가 종료된 후에 상측단자의 단부 (23) 및 하측단자의 단부 (24) 가 연결된 부분을 절연성의 고착물질 (150) 로 감싸는 고착화단계를 거치는 것이 바람직하다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

본 발명은 상측단자 (21) 및 하측단자 (22) 각각의 단부 (23, 24) 가 연결공 (130) 내에서 직접 접합되는 구조를 가지고 있으므로, 종래기술과는 달리 별도의 부재를 필요로 하지 아니하고, 제조가 용이하며, 내구성이 향상될 뿐만 아니라, 경제적으로도 유리한 기판이 제공된다.

Claims (6)

1. 적어도 하나의 연결공이 형성된 기판본체;

   상기 기판본체의 상면에 지지된 적어도 하나의 상측단자; 및

   상기 기판본체의 하면에 지지된 적어도 하나의 하측단자;

   를 구비하고,

   상기 상측단자의 단부 및 하측단자의 단부는 상기 연결공 내에서 통전가능하게 접합되어 있는 양면의 단자가 연결된 기판.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 상측단자의 단부 및 하측단자의 단부의 서로 대향하는 면중 적어도 한 면에는 통전가능한 도금층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 양면의 단자가 연결된 기판.
3. 적어도 하나의 상측단자 및 적어도 하나의 하측단자를 상측면 및 하측면에 각각 구비한 기판 을 준비하는 기판준비단계;

   상기 상측단자 및 하측단자를 연결하기 위한 연결공을 적어도 하나 형성하기 위하여 상기 기판의 일부를 에칭하는 연결공형성단계; 및

   상기 연결공 내에서 상측단자의 단부와 하측단자의 단부를 통전가능하게 연결하는 연결단계;

   를 포함하는 양면의 단자가 연결된 기판을 제조하는 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 기판준비단계는 기판에 형성된 상측단자 및 하측단자 각각에 절단용 노치를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면의 단자가 연결된 기판을 제조하는 방법.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 연결단계는 상측단자의 단부와 하측단자의 단부를 열압착하여 연결하는 단계인 것을 특징으로 하는 양면의 단자가 연결된 기판을 제조하는 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 연결단계는 상측단자의 단부 및 하측단자의 단부의 서로 대향하는 면중 적어도 한 면에는 열압착을 용이하게 하고 통전가능한 도금층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면의 단자가 연결된 기판을 제조하는 방법.

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