KR100975768B1 - 다층인쇄회로기판의 가압접착방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회로가 인쇄된 동박과 절연 핫멜트 접착용 프리프레그(prepreg)를 교대로 다층상태로 적층하여 가열 가압하여 다층인쇄회로기판을 접착시킴에 있어서, 다층인쇄회로기판의 상.하 양측에 적층된 금속프레이트 외측에 동판 재질의 중심에서 대각선 방향으로 장축의 원호면을 갖는 가압판을 개입시켜 적층하고, 이를 가열 프레스 챔버 내부에서 열판프레스로 가열, 가압하여 다층인쇄회로기판의 중앙부에서 외측으로 2차적인 압력을 추가로 부가하여 다층인쇄회로기판의 중앙부에 위치하는 프리프레그의 수지 유동성을 배가시켜 다층인쇄회로기판의 중앙부와 에지부 사이의 프리프레그 용융두께편차를 극소화하기 위한 다층인쇄회로기판(MLB: Multi-layer printed circuit board)의 적층 가압접착방법에 관한 것이다.

다층인쇄회로기판, 접착, 압착,프리프레그

Description

다층인쇄회로기판의 가압접착방법{A pres-adhesive method for multi board}

본 발명은 회로가 인쇄된 동박과 절연 접착용 교대로 다층상태로 적층 하여 가열 가압하여 다층인쇄회로기판을 접착시킴에 있어서, 다층인쇄회로기판의 상.하 양측에 적층된 금속프레이트 외측에 동판 재질의 중심에서 대각선 방향으로 장축의 원호 면을 갖는 가압 판을 개입시켜 적층하고, 이를 가열 프레스 내부에서 열판프레스로 가열, 가압하여 다층인쇄회로기판의 중앙부에서 외 측으로 2차적인 압력을 추가로 부가하여 다층 인쇄회로기판의 중앙부에 위치하는 수지 유동성을 배가시켜 다층인쇄회로기판위 중앙부와 사이의 용융두께편차를 극소화하기 위한 다층인쇄회로기판의 가압접착방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 전자기기나 마이크로 컴퓨터화한 다양한 고기능의 전자기기위 출연으로 인하여 복잡한 회로구성의 인쇄회로기판이 요구되고 있으며, 이러한 추세에 의하여 다층의 인쇄회로기판을 많이 사용하고 있다.

또한, 전자기기의 고기능의 요구에 따라 1, 2층의 낮은 복층의 인쇄회로기판이 아니라 고가중층의 정밀 다층인쇄회로기판이 요구되고 있는바, 이러한 고가중층의 다층인쇄회로기판(3)을 적층 하여 접착시킴에 있어서는 대체로 도7에 도시된 바와 같이, 다중인쇄회로기판(3)은 인쇄된 동막층(1)과 접착필름인 프리프레그층(2)를 교대로 적층한 후 이를 압착시키면서 각 모서리 및 필요요소에 리벳(3a)을 행하여 요구되는 층수의 다층인쇄회로기판을 일체화되게 결착시킨 구성을 지니고 있으며, 이와 같이 다층으로 동막층(1)과 프리프레그층(2)이 적층된 다중인쇄회로기판
(3)의 상하측부에 다중인쇄회로기판(3)을 안착시켜 안정화시키면서 열판프레스
(10,11)의 열이 다중인쇄회로기판(3)의 프리프레그층(3)이 용융되어 인접하여 위치하는 인쇄회로의 동막층(1)이 서로 접착되게 하기 위한 금속프레이트(4)를 각각 적층하고 이 외층부에 가열 압착 과정 시 압착충격을 흡수한 쿠션패드(6)과 다음과정으로 이송하기 위한 캐리어프레이트(7)을 각각 상하측부에 순차 적층하여 다층인쇄회로접착유니트(U)를 구성하여 크램프(도시없음)로 이들을 일체화시킨 후, 열판프레스(10,11)사이에 투입하여 압착,가열하여 다중인쇄회로기판(3)을 제조하는 방법으로 제작하여 왔다.

그러나 도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 다층인쇄회로기판(3)의 프리프레그층(2)는 초기에 반경화상태로 개입된 핫멜트 접착시트인 프리프레그층(2)가 170~180°내외의 온도로 가열,가압하는 프레스 작업에 의하여 용융 접착될 때, 도 8에서 보여지는 바와 같이, 중앙부(P₁)에서 외측이 개방된 에지부(P₂),(P₃)사이에는 거리(D₁),(D₂)의 편차가 있고, 각 에지부(P₂),(P₃)는 끝단이 개방된 상태로 존재하고 있음으로써 핫멜트 접착시트인 프리프레그층(2)가 용융되어 프레스 가압에 의하여 흐를 때 수지의 흐름이 중앙에서 거리가 짧은 에지부(P₃)측의 수지는 그 흐름이 원활하여 신속하게 이동하고, 상대적으로 중앙에서 거리가 먼 에지부(P₂)는 에지부(P₃)측 보다 흐름이 저해되어 유동성이 낮아 두께가 두꺼운 상태로 접착 되고, ,중앙부(P₁)에서의 용융 수지의 흐름은 원활하지 못하여 작업 후 다층인쇄회로기판(3)의 중앙부(P₁)와 에지부(P₂),(P₃)사이의 두께(h₁),(h₂)의 두께 편차가 300㎛이상 발생하여 도 9와 같이 중앙부(P₁)의 배가 튀어나오는 현상이 발생하여 접착 후 이를 다시 재가공하여 두께의 편차를 줄여주는 정밀 수정작업을 수행하는 문제점이 있어, 다층인쇄회로기판(3)의 제조시 두께 편차에 의한 불량발생의 위험 소지가 다분하고, 또한 두께 편차를 보상하는 수정 보수작업을 별도로 수행하게 됨으로써 생산성이 떨어지고 제작비 등이 상승하는 요인으로 나타나는 결함이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 결함과 문제점을 해소하여, 다층인쇄회로기판의 적층 작업시 중앙부와 에지부 사이의 두께편차를 극소화하여 다층인쇄회로기판의 불량 발생율을 최소화하고, 두께 편차에 의한 수정 작업등의 추가작업을 필요로 하지 않아 다층인쇄회로기판의 생산성을 향상시키고 제작비를 저감시킬 수 있는 다층인쇄회로기판의 적층 가압접착방법을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 프리프레그의 수지 용융 흐름이 다른 중앙부와 에지부를 가열, 가압함에 있어, 다층인쇄회로기판의 상,하 양측에 적층된 금속프레이트 외측에 동판 재질로 중심에서 대각선 방향으로 장축의 원호면을 갖는 가압판을 개입시켜 적층하고, 이를 가열 프레스 챔버 내부에서 열판프레스로 가열, 가압할 때 가압판에 의하여 다층인쇄회로기판의 중앙부에서 외측으로 2차적인 압력을 추가로 부가하여 다층인쇄회로기판의 중앙부에 위치하는 프리프레그의 수지 유동성을 배가시켜 다층인쇄회로기판의 중앙부와 에지부 사이의 두께편차를 극소화할 수 있게 함으로써, 간편한 작업과 비용으로 두께가 균일한 양품질의 다층인쇄회로기판을 제공할 수 있는 다층인쇄회로기판의 적층 가압접착방법을 제공함에 다른 목적이 있는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 회로가 인쇄된 동박과 절연 핫멜트 접착용 프리프레그를 교대로 다층상태로 적층한 다층인쇄회로기판의 상.하 양측에 적층된 금속프레이트 외측에 각각 중심에서 대각선 방향으로 장축의 원호면을 갖는 가압판을 개입시켜 적층하고, 이를 가열 프레스 챔버 내부에서 열판프레스로 가열, 가압하여 다층인쇄회로기판의 중앙부에서 대각선방향 외측으로 2차적인 압력을 추가로 부가하여 다층인쇄회로기판의 중앙부와 먼 거리의 대각선방향에 위치하는 프리프레그의 용융된 수지의 유동성을 배가시켜 중앙부와 에지부 사이의 프리프레그 용융두께편차를 극소화한 것으로 이를 첨부한 도면에 의하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 적층상태를 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 발명의 가압판 성상을 보인 사시도 이며, 도 3은 본 발명의 가압판 평면도이고, 도 4는 본 발명의 작동상태의 설명도 이며, 도 5는 본 발명에 적용된 가열가압설비의 일례도이고, 도 6의 (a)(b)는 본 발명에서 가열강바하는 작동상태도이다.

도 1 내지 도 6(a),(b)에 도시된 바와같이, 본 발명은 통상적으로 인쇄회로기판이 인쇄된 동박층(1)과 각 동박층(1) 사이의 절연과 접착을 위하여 에폭시수지와 같은 핫멜트 접착시트인 프리프레그층(2)을 교대로 개입하여 다층인쇄회로기 판(3)을 적층하여, 이들을 크램핑하여 적층상태를 고정시키는 방법은 통상과 같다.

상기와 같이 적층, 고정된 다층인쇄회로기판(3)의 하부와 상부 양측에 정착 고정용 금속프레이트(4)를 각각 개입하여 적층하고, 이에 동판 재질로 되고, 중심(O)에서 대각선 방향으로 장축(R)의 원호면(5a),(5b),(5c),(5d)을 갖는 가압판(5)을 개입시켜 적층하고, 이 상하부에 각각 쿠션패드(6) 및 케리어프레이트(7)를 적층하여 다층인쇄회로접착유니트(U) 구성하고, 이와 같이 적층된 다층인쇄회로접착유니트(U)를 복수개를 캐리어(8)로 적층운반하여 가열가압챔버(9)내에 투입하고, 이를 열판프레스(10),(11)사이에 안착시켜 170~180°내외의 온도 분위기에서 가열,가압하는 프레스 작업에 의하여 압착하면 회로가 인쇄된 동박층(1) 사이의 각 층마다 개재된 절연 핫멜트 접착시트인 프리프레그층(2)이 용융되면서 접착하여 다층인쇄회로기판(3)을 적층상태를 접착시키게 되며, 중앙부(P₁)에서 외측단이 개방된 에지부(P₂),(P₃)사이에는 거리(D₁),(D₂)의 편차가 있고, 각 에지부(P₂),(P₃)는 끝단이 개방된 상태로 존재하고 있어 상대적으로 용융 수지의 유동성에 대한 저항이 적음으로 인하여 핫멜트 접착시트인 프레프레그층(2)이 용융되어 흐를때 그 유동성의 크기가 에지부(P₃)의 유동성 〉에지부(P₂)의 유동성 〉에지부(P₁)의 유동성의 크기로 나타나게 되게 되는데, 이때 다중인쇄회로기판(3)의 상.하측에 적층된 금속프레이트(5)의 상.하부 외측에는 중심(O)에서 대각선 방향으로 장축(R)의 원호면(5a),(5b),(5c),(5d)을 갖는 가압판(5)이 개입되어 가열, 가압시 가압판(5)의 중심(O)과 가압판(5)의 장축(R)의 원호면(5a),(5b),(5c),(5d)에서 추가 압착력이 발생하여 다중인쇄회로기판(3)의 중앙부(P₁)와 외측단이 개방된 각 에지부(P₁)(P₂),(P₃)측에 2차적인 새로운 화살표 방향으로(

) 압력을 추가로 가하게 되므로서 핫멜트 접착시트인 프리프레그층(2)이 용융되어 흐를때, 각 에지부(P₁)(P₂),(P₃)에 가압되는 압력의 크기가 에지부(P₁)에 가해지는 압력크기 〉에지부(P₂)에 가해지는 압력크기 〉 에지부(P₃)에 가해지는 압력 크기로 나타나는 유동성 압력이 추가로 더 가해지게 되어 중앙부(P₁)에서의 프리프레그층(2) 수지의 용융유동성이 왕성하여져 전체적으로 중앙부(P₁)와 에지부(P₂),(P₃)간에 두께 편차가 미세한 상태로 접착되게 되고, 이와 같이 가열,가압 접착한 후, 냉각챔버(12)로 이송하여 용융 수지를 경화시켜 중앙부(P₁)의 배불림 현상이 제거된 평탄한 두께편차를 갖는 다층인쇄회로기판(3)을 얻게 되는 것이다.

이와 같은 본 발명은 적층, 고정된 다층인쇄회로기판(3)의 하부와 상부 양측에 정착 고정용 금속프레이트(4)를 각각 개입하여 적층하고, 이의 상.하부 외측에 동판 재질의 중심(O)에서 대각선 방향으로 장축(R)의 원호면(5a),(5b),(5c),(5d)을 갖는 가압판(5)을 개입시켜 유효 가압면적인 중앙부(P₁)와 외측이 개방된 에지부(P₂),(P₃)의 압력변화를 발휘함으로써 그 두께편차를 최소화하여 중앙부(P₁)의 상대적으로 두꺼워지는 배불림 현상이 배제되어 다층인쇄회로(3) 접착 후 이를 다시 재가공하여 두께의 편차를 줄여주는 정밀 수정작업을 생략할 수 있게 되고, 다층인쇄회로기판(3)의 제조시 두께 편차에 의한 불량발생의 위험 소지를 제거함으로써 다층인쇄회로기판의 생산성을 향상시키고 제작비 등을 저감시킬 수 있는 특징을 지니고 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 적층상태를 나타낸 측면도이고,

도 2는 본 발명의 가압판 성상을 보인 사시도 이며,

도 3은 본 발명의 가압판 평면도이고,

도 4는 본 발명의 압력작동상태의 설명도 이며,

도 5는 본 발명에 적용된 가열가압설비의 일례도 이고,

도 6의 (a)(b)는 본 발명에서 프레스 가열가압하는 작동상태도이며,

도 7은 종래 다층인쇄회로기판의 적층 일례도 이며,

도 8은 동 압력작동상태의 설명도 이고,

도 9는 종래 다층인쇄회로 기판의 적층상태 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명.

1:동박층 2:프리프레그층 3:다층인쇄회로기판

4:금속프레이트 5:가압판 5a,5b,5c,5d:장축의 원호면

6:쿠션패드 7:케리어프레이트 8:캐리어

9:가열가압챔버 10,11:열판프레스 12:냉각챔버

Claims (2)

1. 다층인쇄회로기판을 적층, 접착시킴에 있어서,

   회로가 인쇄된 동박과 절연 핫멜트 접착용 프리프레그를 교대로 다층상태로 적층한 다층인쇄회로기판의 상.하측에 위치하는 금속프레이트와 쿠션패드 사이에 중심에서 대각선 방향으로 장축의 원호면을 갖는 가압판을 개입시켜 적층하여, 가열 프레스 챔버 내부에서 열판프레스로 가열, 가압하여 접착시 다층인쇄회로기판의 중앙부에서 대각선방향 외측으로 2차적인 압력을 추가로 부가함을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판의 가압접착방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   가압판은 동박판으로 형성되고, 중심(O)에서 대각선 방향으로 장축(R)의 원호면(5a),(5b),(5c),(5d)을 갖는 가압판(5)으로 된 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판의 가압접착방법.

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