KR100887387B1 - 인쇄회로기판 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

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Abstract

인쇄회로기판 제조장치 및 제조방법이 개시된다. 전도성 범프에 의하여 층간 도통되는 인쇄회로기판을 제조하는 장치로서, 일면에 전도성 범프가 형성된 기판을 이송하는 이송부; 전도성 범프가 형성된 기판과 절연체를 압착시키는 상부롤러 및 하부롤러; 상부롤러의 표면에 형성되는 탄성코팅층; 및 탄성코팅층 표면의 이물질을 제거하는 클리닝(cleaning) 장치를 포함하는 인쇄회로기판 제조장치는, 범프와 롤러 사이의 쿠션 기능 및 이형기능을 수행하는 별도의 수단을 구비할 필요가 없으며, 클리닝 장치를 통하여 롤러를 청결한 상태로 유지할 수 있다.
Figure R1020070085774
인쇄회로기판, 범프, 롤러, 탄성코팅층

Description

인쇄회로기판 제조장치 및 제조방법{Apparatus and method for manufacturing printed circuit board}
본 발명은 인쇄회로기판 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
인쇄회로기판의 제조방법에서 층간 도통 방법에는, 기계적인 드릴(Mechanical Drill)이나 레이저 드릴(Laser Drill)로 홀을 가공한 다음 전해도금을 실시하는 도금법과, 홀에 도전성 페이스트를 충전하여 도통하는 페이스트 충전법, 그리고 전도성 범프를 형성한 다음 절연재료를 관통하여 층간 도통을 실시하는 B2it공법 등이 있다.
이 가운데, B2it공법을 수행하기 위해서는 전도성 범프가 절연재료를 관통하도록 하는 관통장비가 필요하다. 이러한 관통장비의 경우, 전도성 범프의 수가 증가할수록 관통에 어려움이 수반된다. 또한, 쿠션 기능을 수행하는 수단에 대한 요구와, 전도성 범프 및 절연재료와의 이형성을 효율적으로 구현할 수 있는 수단에 대한 요구가 제기되고 있다.
본 발명은 범프와 롤러 사이의 쿠션 기능 및 이형기능을 수행하는 별도의 수단을 구비할 필요가 없으며, 롤러를 청결한 상태로 유지할 수 있는 인쇄회로기판 제조방법 및 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전도성 범프에 의하여 층간 도통되는 인쇄회로기판을 제조하는 장치로서, 일면에 전도성 범프가 형성된 기판을 이송하는 이송부; 전도성 범프가 형성된 기판과 절연체를 압착시키는 상부롤러 및 하부롤러; 상부롤러의 표면에 형성되는 탄성코팅층; 및 탄성코팅층 표면의 이물질을 제거하는 클리닝(cleaning) 장치를 포함하는 인쇄회로기판 제조장치를 제공할 수 있다.
탄성코팅층은 실리콘(Si) 또는 테프론을 포함하여 이루어질 수 있고, 클리닝 장치는 상부롤러와 맞물리는 클리닝 롤러를 구비할 수 있으며, 탄성코팅층의 두께는 전도성 범프의 높이보다 클 수 있다. 한편, 절연체를 예열시키는 예열기(pre-heater)를 더 구비할 수도 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전도성 범프에 의하여 층간 도통되는 인쇄회로기판을 제조하는 방법으로서, 기판의 일면에 전도성 범프를 형성하는 단계; 기판의 일면에 절연체를 로딩하는 단계; 절연체와 기판을 압착하는 단계를 포함하되, 압착하는 단계는, 기판을 지지하는 하부롤러와, 하부롤러와 맞물리며 표면에 탄성코팅층이 형성된 상부롤러에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조방법을 제공할 수 있다.
탄성코팅층은 실리콘(Si) 또는 테프론을 포함하여 이루어질 수 있으며, 탄성코팅층의 두께는 전도성 범프의 높이보다 클 수 있다. 또한, 기판과 절연체를 압착하는 단계 이전에, 절연체를 예열시키는 단계를 더 수행할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 범프와 롤러 사이의 쿠션 기능 및 이형기능을 수행하는 별도의 수단을 구비할 필요가 없으며, 클리닝 장치를 통하여 롤러를 청결한 상태로 유지할 수 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생 략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조장치 및 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 측면에 따른 인쇄회로기판 제조장치의 일 실시예에 대해 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 인쇄회로기판 제조장치의 일 실시예를 나타내는 개략도이다. 도 1을 참조하면, 상부롤러(10), 탄성코팅층(12), 하부롤러(20), 이송벨트(30), 기판(40), 전도성 범프(50), 절연체(60), 예열기(pre-heater, 70), 클리닝 롤러(cleaning roller, 80)가 도시되어 있다.
상부롤러(10)와 하부롤러(20)는 서로 맞물려 회전운동을 함으로써, 기판(40)과 절연체(60) 등을 압착시킬 수 있다. 이러한 상부롤러(10)와 하부롤러(20)는 소 정의 위치에 고정되어 회전운동을 할 수 있으며, 기판(40)과 절연체(60) 등과 같은 압착 대상물은 이송벨트(30)와 같은 이송수단에 의해 상부롤러(10)와 하부롤러(20)에 제공될 수 있게 된다.
이송벨트(30)에 의해 이송되는 기판(40)의 상면에는 층간 도통을 위한 전도성 범프(50)가 형성된다. 상술한 상부롤러(10)와 하부롤러(20)에 의해 절연체(60)와 기판(40)이 압착되면, 전도성 범프(50)에 의해 절연체(60)는 관통될 수 있게 되고, 그 결과 절연체(60)의 상하는 도통될 수 있다. 즉, 절연체(60)의 상하에 각각 소정의 회로패턴(미도시)이 형성되는 경우, 상하의 회로패턴(미도시)은 절연체(60)를 관통하는 전도성 범프(50)에 의해 전기적으로 연결될 수 있게 되는 것이다.
상부롤러(10)와 하부롤러(20)는 각각 스테인리스 스틸(SUS) 재질로 이루어질 수 있으며, 상부롤러(10)의 표면에는 탄성코팅층(12)이 형성될 수 있다. 상부롤러(10)의 표면에 형성되는 탄성코팅층(12)은 이형성이 우수한 실리콘(Si)이나 테프론 재질로 이루어질 수 있다. 탄성코팅층(12)이 이형성이 우수한 재질로 형성됨으로써, 전도성 범프(50) 또는 절연체(60)가 분리되는 현상을 최소화할 수 있게 된다. 이 밖에도, 기타 내열성 이형탄성물질, 즉, 탄성과 이형성이 우수한 재질이라면 탄성코팅층(12)의 재료로 이용될 수 있다.
한편, 탄성코팅층(12)의 두께는 기판(40)에 형성되는 전도성 범프(50)의 높이보다 클 수 있다. 탄성코팅층(12)의 두께를 전도성 범프(50)의 높이보다 크게 형성함으로써, 상부롤러(10)와 하부롤러(20)에 의해 절연체(60)와 기판(40)이 압착되는 경우, 전도성 범프(50)가 상부롤러(10)와 직접 맞닿아 형상이 변형되는 것을 방 지할 수 있게 된다.
또한, 범프(50)에 의해 절연체(60)가 효율적으로 관통될 수 있도록 하기 위하여, 기판(40)과 절연체(60)를 압착하기 이전에, 예열기(70)를 이용하여 절연체(60)를 예열시킬 수 있다. 예열기(70)를 이용하여 절연체(60)를 예열시킴으로써, 절연체(60)의 경화 정도를 낮출 수 있게 되어, 압착 시, 절연체(60)가 전도성 범프(50)에 의해 보다 수월하게 관통되도록 할 수 있다.
클리닝 장치는 탄성코팅층(12)의 표면에 형성되는 이물질을 제거하는 수단이다. 하부롤러(20)와 상부롤러(10)의 회전운동에 의해 전도성 범프(50)가 형성된 기판(40)과 절연체(60) 등을 압착하는 경우, 상부롤러(10)의 표면에는 전도성 범프(50)로 또는 절연체(60)로부터 분리되는 이물질이 형성될 수 있게 된다. 이러한 이물질이 누적되는 것을 방지하여, 상부롤러(10)와 하부롤러(20)에 의한 효율적인 압착이 계속적으로 수행될 수 있도록 하기 위하여 클리닝 장치를 구비하는 것이다.
본 실시예에서는 이러한 클리닝 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부롤러(10)와 맞물려 회전 운동하는 클리닝 롤러(80)를 제시하도록 한다.
다음으로, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조장치의 작동에 대해 설명하도록 한다. 일면에 전도성 범프(50)가 형성된 기판(40)과 절연체(60)가 이송벨트(30)에 의해 이송되면, 상부롤러(10)와 하부롤러(20)는 회전운동을 통하여 기판(40)과 절연체(60)를 압착한다. 기판(40)과 절연체(60)가 압착되면, 기판(40)에 형성된 전도성 범프(50)는 절연체(60)를 관통하여, 절연체(60)의 상하를 전기적으로 연결할 수 있게 된다.
이 때, 상부롤러(10)의 표면에 형성된 탄성코팅층(12)에 의하여 전도성 범프(50)의 형상 변화 및 분리현상, 절연체(60)의 분리현상은 최소화될 수 있다. 또한, 탄성코팅층(12)의 탄성에 의해 전도성 범프(50)에 의한 절연체(60)의 관통성을 향상시킬 수도 있게 된다.
다음으로, 본 발명의 다른 측면에 다른 인쇄회로기판 제조방법에 대해 도 2를 참조하여 설명하도록 한다. 이해의 편의를 위하여, 앞서 설명한 인쇄회로기판 제조장치를 이용하는 경우를 예로 들어 설명하도록 한다. 도 2는 본 발명의 다른 측면에 따른 인쇄회로기판 제조방법의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
먼저, 기판(40)의 일면에 전도성 범프(50)를 형성하고(S110), 기판(40)의 일면에 절연체(60)를 로딩한다(S120). 전도성 범프(50)는 절연체(60)를 관통하여, 절연체(60)의 상하를 전기적으로 연결하는 기능을 수행할 수 있게 된다. 이러한 전도성 범프(50)는, 잉크젯 방식 또는 스크린 인쇄 방식 등을 통하여 기판(40)의 일면에 형성될 수 있다.
다음으로, 절연체(60)와 기판(40)을 압착한다(S140). 절연체(60)와 기판(40)을 압착함으로써, 전도성 범프(50)에 의해 절연체(60)가 관통될 수 있게 된다.
절연체(60)와 기판(40)을 압착하기 전에, 절연체(60)가 전도성 범프(50)에 의해 보다 수월하게 관통되도록 하기 위하여, 절연체(60)를 예열시킬 수 있다(S130). 예열기(70)를 이용하여 절연체(60)를 예열시킴으로써, 절연체(60)의 경 화 정도를 낮출 수 있게 되어, 압착 시, 절연체(60)가 전도성 범프(50)에 의해 보다 수월하게 관통되도록 할 수 있는 것이다.
한편, 절연체(60)와 기판(40)을 압착하는 공정은, 상술한 바와 같이, 기판(40)을 지지하는 하부롤러(20)와, 하부롤러(20)와 맞물리며 표면에 탄성코팅층(12)이 형성된 상부롤러(10)에 의해 수행될 수 있다.
상부롤러(10)의 표면에 형성되는 탄성코팅층(12)은 이형성이 우수한 실리콘(Si) 또는 테프론 재질로 이루어질 수 있으며, 탄성코팅층(12)의 두께가 전도성 범프(50)의 높이보다 크게 형성될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 인쇄회로기판 제조장치의 일 실시예를 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명의 다른 측면에 따른 인쇄회로기판 제조장치의 일 실시예를 나타내는 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 상부롤러 12: 탄성코팅층
20: 하부롤러 30: 이송벨트
40: 기판 50: 전도성 범프
60: 절연체 70: 예열기(pre-heater)
80: 클리닝 롤러(cleaning roller)

Claims (9)

  1. 전도성 범프에 의하여 층간 도통되는 인쇄회로기판을 제조하는 장치로서,
    일면에 상기 전도성 범프가 형성된 기판을 이송하는 이송부;
    상기 전도성 범프가 형성된 기판과 절연체를 압착시키는 상부롤러 및 하부롤러; 및
    상기 상부롤러의 표면에 형성되며, 실리콘(Si) 또는 테프론을 포함하는 재질로 이루어지는 탄성코팅층을 포함하는 인쇄회로기판 제조장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄성코팅층 표면의 이물질을 제거하도록, 상기 상부롤러와 맞물려 회전하는 클리닝 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 탄성코팅층의 두께는 상기 전도성 범프의 높이보다 큰 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조장치.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 절연체를 예열시키는 예열기(pre-heater)를 더 포함하는 인쇄회로기판 제조장치.
  6. 전도성 범프에 의하여 층간 도통되는 인쇄회로기판을 제조하는 방법으로서,
    기판의 일면에 전도성 범프를 형성하는 단계;
    상기 기판의 상기 일면에 절연체를 로딩하는 단계;
    상기 절연체와 상기 기판을 압착하는 단계를 포함하되,
    상기 압착하는 단계는,
    상기 기판을 지지하는 하부롤러와, 상기 하부롤러와 맞물리며 표면에 실리콘(Si) 또는 테프론을 포함하는 재질로 이루어지는 탄성코팅층이 형성된 상부롤러에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 탄성코팅층의 두께는 상기 전도성 범프의 높이보다 큰 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조방법.
  9. 제6항 또는 제8항에 있어서,
    상기 기판과 상기 절연체를 압착하는 단계 이전에,
    상기 절연체를 예열시키는 단계를 더 포함하는 인쇄회로기판 제조방법.
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