KR100887134B1 - 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법 및 이에 따라제조된 인쇄회로기판 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법은 기판의 일면에 패터닝된 전도층 패턴 및 상기 전도층 패턴과 기판을 관통하는 다수의 비아홀을 형성하는 단계; 상기 전도층 패턴을 포함한 기판 상에서 상기 비아홀 중 일부로부터 이격된 상부 절연층을 형성하고, 상기 기판의 하부면의 일부에 제 1 하부 절연층을 형성하는 단계; 상기 이격된 상부 절연층의 내측 가장자리부터 상기 비아홀의 내측면을 따라 상기 기판의 하부면으로 페이스트 패턴을 형성하고, 상기 제 1 하부 절연층의 일부 하부면에 페이스트층을 형성하는 단계; 상기 페이스트 패턴의 상부면을 포함한 상기 상부 절연층 상에 최종 상부 절연층을 형성하는 단계; 및 상기 페이스트 패턴의 하부면, 상기 페이스트층 및 상기 제 1 하부 절연층 전체를 덮는 제 2 하부 절연층을 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법에 따라 페이스트를 이용하여 회로 패턴을 형성하므로, 회로 패턴 밀도를 향상시키고, 휨에 의한 단면 인쇄회로기판의 강도를 향상시키며, 접지를 보강할 수 있는 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.

페이스트, 인쇄회로기판

Description

페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 인쇄회로기판{Method of manufacturing printed circuit board using paste and printed circuit board manufactured by the method}

본 발명은 인쇄회로기판의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 인쇄회로기판에 관한 것으로, 특히 페이스트를 이용하여 양면에 회로패턴을 형성할 수 있는 인쇄회로기판의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 인쇄회로기판에 관한 것이다.

최근 전자산업기술분야에서 반도체 집적회로의 집적도의 급속한 발전 및 소형 칩부품을 직접 탑재하는 표면실장기술의 발전에 따라 전자장비들이 소형화됨에 따라 보다 복잡하고 협소한 공간에서도 내장이 용이하도록 하는 것을 필요로 하고 있으며, 이러한 요구에 따라 양면 인쇄회로기판과 단면 인쇄회로기판을 포함한 다양한 인쇄회로기판이 개발되고 있다.

양면 인쇄회로기판의 경우 원판 재질과 기판제작공정에 따라 생산 단가가 단면 인쇄회로기판에 비해 높은 단점이 있으며, 단면 인쇄회로기판의 경우 양면 인쇄회로기판에 비해 단가는 낮게 형성되나 기판의 한 면에서만 패턴이 형성되어 패턴밀도와 기판 강도에 있어서 양면 인쇄회로기판에 비해 불리한 단점이 있다.

종래의 설계 방식에 있어서 양면 인쇄회로기판을 이용할 경우 양면에 패턴설계를 할 수 있는 설계적인 장점에 따라 패턴 밀도가 적절히 유지되며 고압(1KV ~ 3KV)이 흐르는 패턴에 대한 안전규격을 만족할 수 있는 거리유지가 가능하였다. 그러나, 단면 인쇄회로기판을 이용할 경우 패턴설계의 어려움이 발생하며 안전규격을 만족할 수 있는 거리유지가 매우 어려워지며, 한 면에만 패턴이 존재하여 인쇄회로기판의 휨에 대한 강도 저하와 접지(ground) 패턴의 부족한 부분에 대하여 보강이 어려운 단점이 있다.

또한, 최근에 지속적인 전자제품의 단가 하락으로 단면 인쇄회로기판의 설계방식을 적용할 수밖에 없는 상황이다. 따라서, 현재 두 기판의 단점을 보완할 수 있는 설계 방식의 개발이 절실히 요구된다.

본 발명은 페이스트를 이용하여 양면에 회로 패턴을 형성할 수 있는 인쇄회로기판의 제조 방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 페이스트를 이용하여 양면에 형성된 회로 패턴을 구비하여 양면 인쇄회로기판과 단면 인쇄회로기판의 단점을 보완한 인쇄회로기판을 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예는 기판의 일면에 패터닝된 전도층 패턴 및 상기 전도층 패턴과 기판을 관통하는 다수의 비아홀을 형성하는 단계; 상기 전도층 패턴을 포함한 기판 상에서 상기 비아홀 중 일부로부터 이격된 상부 절연층을 형성하고, 상기 기판의 하부면의 일부에 제 1 하부 절연층을 형성하는 단계; 상기 이격된 상부 절연층의 내측 가장자리부터 상기 비아홀의 내측면을 따라 상기 기판의 하부면으로 페이스트 패턴을 형성하고, 상기 제 1 하부 절연층의 일부 하부면에 페이스트층을 형성하는 단계; 상기 페이스트 패턴의 상부면을 포함한 상기 상부 절연층 상에 최종 상부 절연층을 형성하는 단계; 및 상기 페이스트 패턴의 하부면, 상기 페이스트층 및 상기 제 1 하부 절연층 전체를 덮는 제 2 하부 절연층을 형성하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에서 상기 전도층 패턴은 동박, 실버 페이스트(silver paste) 및 카본 페이스트(carbon paste) 중 선택된 어느 하나를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에서 상기 상부 절연층, 제 1 하부 절연층, 최종 상부 절연층 및 제 2 하부 절연층은 PSR(Photo imageable Solder Resist mask ink)을 스크린 프린팅 방법으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에서 상기 페이스트 패턴 및 상기 페이스트층을 형성하는 단계는 상기 이격된 상부 절연층의 내측 가장자리부터 상기 비아홀을 따라 상기 기판의 하부면으로 페이스트 재질을 충진하는 단계; 상기 비아홀에 충진된 페이스트 재질을 경화시키는 단계; 및 에칭 공정 또는 레이저광에 의해 상기 비아홀에서 경화된 페이스트 재질을 상기 비아홀을 따라 관통하여 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에서 상기 페이스트 패턴 및 상기 페이스트층을 형성하는 단계는 상기 이격된 상부 절연층의 내측 가장자리부터 상기 비아홀을 따라 상기 기판의 하부면으로 휘발성 용제를 함유한 페이스트 재질을 충진하는 단계; 및 상기 비아홀에 충진된 페이스트 재질을 건조시켜 상기 비아홀의 내측면을 따라 상기 기판의 하부면으로 페이스트 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 일면에 전도층 패턴을 형성하고 상기 전도층 패턴으로부터 관통하는 다수의 비아홀이 형성된 기판; 상기 비아홀의 전도층 패턴 상부면으로부터 상기 비아홀 중 일부 비아홀의 내측면을 따라 상기 기판의 하부면으로 연장 형성된 페이스트 패턴; 상기 페이스트 패턴의 상부면과 상기 전도층 패턴을 포함하여 상기 기판의 상부면을 덮는 최종 상부 절연층; 상기 페이스트 패턴의 하 부면과 함께 상기 기판의 하부면을 덮는 제 1 하부 절연층; 상기 제 1 하부 절연층의 일부면에 형성된 페이스트층; 및 상기 페이스트 패턴의 하부면, 상기 제 1 하부 절연층 및 상기 페이스트층을 덮는 제 2 하부 절연층을 포함하여, 상기 페이스트 패턴은 회로 패턴으로 이용되고, 상기 페이스트층은 중첩하는 상기 전도층 패턴과 함께 캐패시터로서 이용되는 인쇄회로기판에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에서 상기 전도층 패턴은 동박, 실버 페이스트(silver paste) 및 카본 페이스트(carbon paste) 중 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에서 상기 제 1 하부 절연층, 최종 상부 절연층 및 제 2 하부 절연층은 PSR(Photo imageable Solder Resist mask ink)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에서 상기 페이스트 패턴과 상기 페이스트층은 휘발성 용제를 함유하여 100 ~ 300 poise의 점도로 이루어진 실버 페이스트(silver paste) 또는 카본 페이스트(carbon paste)로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에서 상기 페이스트 패턴은 점퍼(jumper)로서 형성된 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 본 발명은 실버 페이스트 또는 카본 페이스트와 같은 페이스트를 이용하여 회로 패턴을 형성하므로, 회로 패턴 밀도를 향상시키고, 휨에 의한 단면 인쇄회로기판의 강도를 향상시키며, 접지를 보강할 수 있는 인쇄회로기판 을 제공할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법은 먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이 CEM-1 등과 같은 기판(100)의 일면에 전도층으로서의 동박층(110)을 형성하고, 동박층(110)과 기판(100)을 관통하는 비아홀(111,112)을 포함한 다수의 비아홀을 형성한다. 여기서, 비아홀(111,112)을 포함한 다수의 비아홀은 드릴링(drilling)과 같은 기계적인 방법 또는 레이저광을 이용하여 형성할 수 있다.

다수의 비아홀을 형성한 후, 도 1b에 도시된 바와 같이 동박층(110)을 패턴닝(patterning)하기 위한 포토레지스트 패턴(photoresist pattern: 120)을 동박층(110)의 상부면에 형성하고, 포토레지스트 패턴(120)을 통한 에칭(etching) 및 에싱(ashing) 공정을 포함한 패터닝 공정을 수행한다.

포토레지스트 패턴(120)을 이용한 패터닝 공정을 수행하면, 도 1c에 도시된 바와 같이 동박 패턴층(110')이 형성되고, 동박 패턴층(110')의 상부면과 하부면에 각각 상부 절연층(130)과 제 1 하부 절연층(141)을 형성한다.

여기서, 상부 절연층(130)과 제 1 하부 절연층(141)은 예를 들어, PSR(Photo imageable Solder Resist mask ink)을 스크린 프린팅 방법으로 형성할 수 있고, 스크린 프린팅 방법으로 PSR로 이루어진 상부 절연층(130)과 제 1 하부 절연층(141) 을 형성하는 과정에서 비아홀(111)에 이격되어 형성하여 페이스트 패턴(150)이 구비될 영역을 형성할 수 있다.

상부 절연층(130)과 제 1 하부 절연층(141)을 형성한 후, 도 1d에 도시된 바와 같이 스크린 프린팅 방법으로 페이스트(150)를 비아홀(111)에 충진하고, 제 1 하부 절연층(141)의 하부 일부면에 페이스트층(155)을 형성한다.

여기서, 비아홀(111)에 충진된 페이스트(150)와 페이스트층(150)을 형성하는 페이스트 재질은 예를 들어, 실버 페이스트(silver paste) 또는 카본 페이스트(carbon paste)를 이용하고, 이와 같은 페이스트 재질은 선택적으로 휘발성 용제를 함유하여 100 ~ 300 poise의 점도로 15 ~ 70㎛의 두께로 도포되며, 건조 과정에서 휘발성 용제가 휘발하면서 비아홀(111)에 충진된 페이스트(150)에 보이드(void)가 발생하고 이러한 보이드가 더욱 커져 관통 비아홀(111-1)을 형성할 수도 있다.

물론, 페이스트(150)를 비아홀(111)에 충진하고 경화시킨 후, 에칭 공정 또는 레이저광에 의해 비아홀(111)에 충진된 페이스트(150)에 관통 비아홀(111-1)을 형성할 수도 있다.

이와 같이 건조 과정, 에칭 공정 또는 레이저광에 의해 비아홀(111)에 충진된 페이스트(150)에 관통 비아홀(111-1)을 형성한 후, 도 1e에 도시된 바와 같이 PSR을 스크린 프린팅 방법으로 상부 절연층(130)의 상부면에 프린팅하여 페이스트 패턴(151)의 상부면을 덮도록 최종 상부 절연층(130')을 두껍게 형성하고, 페이스트층(155)의 하부면을 포함한 제 1 하부 절연층(141)의 하부면에 제 2 하부 절연층(142)을 형성한다.

또한, 선택적으로 PSR을 스크린 프린팅 방법으로 비아홀(111)에 충진된 페이스트(150)의 상부면을 덮도록 최종 상부 절연층(130')을 두껍게 형성하고 제 2 하부 절연층(142)을 형성한 후, 페이스트(150) 영역에 두껍게 형성된 최종 상부 절연층(130')에 대해 포토레지스트 패턴(도시하지 않음)을 이용한 에칭 공정 또는 레이저광에 의해 페이스트(150)와 제 2 하부 절연층(142)을 관통하는 관통 비아홀(111-1)을 형성할 수도 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법은 기판(100)의 일면에 동박층(110)을 형성하지만, 이에 한정하지 않고 페이스트층(155)과 같은 재질의 실버 페이스트(silver paste) 또는 카본 페이스트(carbon paste)를 이용하여 동박층(110)을 대신하여 형성함으로써, 공정상의 편의를 도모할 수도 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법은 실버 페이스트 또는 카본 페이스트와 같은 페이스트를 이용하여 회로 패턴을 형성하므로, 회로 패턴 밀도를 향상시키고, 휨에 의한 단면 인쇄회로기판의 강도를 향상시키며, 접지(ground)를 보강할 수 있는 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.

이하, 이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법에 따라 완성된 인쇄회로기판을 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 구조를 설명하기 위한 단면도로서, "A"의 회로 영역과 "B"의 캐패시터 영역을 도시한다.

본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판은 예컨대, "A"의 회로 영역과 "B"의 캐패시터 영역으로 구분되어, "A"의 회로 영역에서는 관통 비아홀(111-1)을 중심으 로 내측면을 따라 페이스트 패턴(151)을 기판(100)의 상부면과 하부면에 형성하여 점퍼(jumper)로서 기능을 하고, "B"의 캐패시터 영역에서는 동박 패턴층(110')과 페이스트층(155)을 전극으로 하여 기판(100)과 제 1 하부 절연층(141)을 유전체로 하는 하나의 캐패시터를 형성한다.

따라서, "B"의 캐패시터 영역에서 동박 패턴층(110')과 페이스트층(155) 사이의 거리를 조절하고, 기판(100)과 제 1 하부 절연층(141)의 유전률을 조정하여 고전압용 캐패시터로 형성할 수 있다.

물론, 전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판에서 페이스트층(155)과 같은 재질의 실버 페이스트(silver paste) 또는 카본 페이스트(carbon paste)를 이용하여, 동박 패턴층(110')을 대신하여 형성할 수 있다.

본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다.

또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위내에서 다양한 실시가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 구조를 설명하기 위한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 기판 110: 동박층

111,112: 비아홀 110': 동박 패턴층

120: 포토레지스트 130: 상부 절연층

130': 최종 상부 절연층 141: 제 1 하부 절연층

142: 제 2 하부 절연층 150: 페이스트

151: 페이스트 패턴 155: 페이스트층

Claims (11)

1. 기판의 일면에 패터닝된 전도층 패턴 및 상기 전도층 패턴과 기판을 관통하는 다수의 비아홀을 형성하는 단계;

   상기 전도층 패턴을 포함한 기판 상에서 상기 비아홀 중 일부로부터 이격된 상부 절연층을 형성하고, 상기 기판의 하부면의 일부에 제 1 하부 절연층을 형성하는 단계;

   상기 이격된 상부 절연층의 내측 가장자리부터 상기 비아홀의 내측면을 따라 상기 기판의 하부면으로 페이스트 패턴을 형성하고, 상기 제 1 하부 절연층의 일부 하부면에 페이스트층을 형성하는 단계;

   상기 페이스트 패턴의 상부면을 포함한 상기 상부 절연층 상에 최종 상부 절연층을 형성하는 단계; 및

   상기 페이스트 패턴의 하부면, 상기 페이스트층 및 상기 제 1 하부 절연층 전체를 덮는 제 2 하부 절연층을 형성하는 단계

   를 포함하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전도층 패턴은 동박, 실버 페이스트(silver paste) 및 카본 페이스트(carbon paste) 중 선택된 어느 하나를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 절연층, 제 1 하부 절연층, 최종 상부 절연층 및 제 2 하부 절연층은 PSR(Photo imageable Solder Resist mask ink)을 스크린 프린팅 방법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 페이스트 패턴 및 상기 페이스트층을 형성하는 단계는

   상기 이격된 상부 절연층의 내측 가장자리부터 상기 비아홀을 따라 상기 기판의 하부면으로 페이스트 재질을 충진하는 단계;

   상기 비아홀에 충진된 페이스트 재질을 경화시키는 단계; 및

   에칭 공정 또는 레이저광에 의해 상기 비아홀에서 경화된 페이스트 재질을 상기 비아홀을 따라 관통하여 패터닝하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 페이스트 패턴 및 상기 페이스트층을 형성하는 단계는

   상기 이격된 상부 절연층의 내측 가장자리부터 상기 비아홀을 따라 상기 기판의 하부면으로 휘발성 용제를 함유한 페이스트 재질을 충진하는 단계; 및

   상기 비아홀에 충진된 페이스트 재질을 건조시켜 상기 비아홀의 내측면을 따 라 상기 기판의 하부면으로 페이스트 패턴을 형성하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 페이스트 재질은

   휘발성 용제를 함유하여 100 ~ 300 poise의 점도로 이루어진 실버 페이스트(silver paste) 또는 카본 페이스트(carbon paste) 인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
7. 일면에 전도층 패턴을 형성하고 상기 전도층 패턴으로부터 관통하는 다수의 비아홀이 형성된 기판;

   상기 비아홀의 전도층 패턴 상부면으로부터 상기 비아홀 중 일부 비아홀의 내측면을 따라 상기 기판의 하부면으로 연장 형성된 페이스트 패턴;

   상기 페이스트 패턴의 상부면과 상기 전도층 패턴을 포함하여 상기 기판의 상부면을 덮는 최종 상부 절연층;

   상기 페이스트 패턴의 하부면과 함께 상기 기판의 하부면을 덮는 제 1 하부 절연층;

   상기 제 1 하부 절연층의 일부면에 형성된 페이스트층; 및

   상기 페이스트 패턴의 하부면, 상기 제 1 하부 절연층 및 상기 페이스트층을 덮는 제 2 하부 절연층

   을 포함하여,

   상기 페이스트 패턴은 회로 패턴으로 이용되고, 상기 페이스트층은 중첩하는 상기 전도층 패턴과 함께 캐패시터로서 이용되는 인쇄회로기판.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 전도층 패턴은 동박, 실버 페이스트(silver paste) 및 카본 페이스트(carbon paste) 중 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 제 1 하부 절연층, 최종 상부 절연층 및 제 2 하부 절연층은 PSR(Photo imageable Solder Resist mask ink)로 이루어진 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 페이스트 패턴과 상기 페이스트층은

    휘발성 용제를 함유하여 100 ~ 300 poise의 점도로 이루어진 실버 페이스트(silver paste) 또는 카본 페이스트(carbon paste)로 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
11. 제 7 항에 있어서,

    상기 페이스트 패턴은 점퍼(jumper)로서 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.

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