KR101386386B1 - 금속 인쇄회로기판의 제조방법 및 그의 구조 - Google Patents

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Abstract

금속 인쇄회로기판의 제조방법이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 금속 인쇄회로기판의 제조방법은 베이스 금속, 절연층 및 구리 레이어가 순차적으로 적층된 베이스 기판을 마련하는 단계와, 상기 베이스 기판의 절단면에 에칭 레지스트를 코팅하는 단계와, 상기 베이스 기판 상에 감광성 물질층을 라미네이션 하는 단계와, 회로 패턴부가 형성될 부분과 대응되는 상기 감광성 물질층에 UV를 조사하고 경화시키는 단계와, 현상액을 이용하여 상기 회로 패턴부가 형성되지 않는 부분과 대응되는 감광성 물질층을 제거하는 단계와, 상기 제거된 감광성 물질층에 의해 외부로 노출된 구리 레이어를 식각하는 단계 및 상기 회로 패턴부가 형성될 부분과 대응되는 상기 감광성 물질층을 제거하는 단계를 포함한다.

Description

금속 인쇄회로기판의 제조방법 및 그의 구조{METHOD FOR FABRICATING OF METAL PRINTED CIRCUIT BOARD AND STRUCTURE FOR THE SAME}
본 발명은 금속 인쇄회로기판에 관한 것으로, 불량 발생을 최소화할 수 있는 금속 인쇄회로기판의 제조 방법 및 그의 구조에 관한 것이다.
전자기기 내에서 발생하는 열을 배출하기 위해, 종래로부터 널리 사용되는 방법으로는, 팬(Fan)을 이용한 기기내의 강제 대류 방법, 열원에 히트 싱크(Heat Sink)를 부착하여 열의 발산을 극대화하는 방법 등이 일반적이었으며. 그 중에서도 최근에 발표되고 있는 금속 인쇄회로기판은 전기적 열 발생이 많은 고전압 전력전자 분야, 엘이디(LED) 조명 및 엘시디 백라이트(LCD Back Light Unit) 등의 분야를 시작으로 주목을 받고 있다.
종래의 일반적인 금속 인쇄회로기판은 베이스 금속 상에 절연층과, 구리(Cu) 레이어가 적층된 상태에서 노광, 현상 및 에칭 공정을 거쳐 상기 구리 레이어 상에 회로 배선을 형성한 후 감광성 물질을 도포함으로써 제조된다.
이때, 상기 베이스 금속의 절단면(또는 측면)은 에칭 공정에 사용되는 식각액에 의해 에칭되어 상기 베이스 금속과 구리(Cu) 레이어 사이에 형성된 절연층이 외부로 노출되게 된다.
상기 외부로 노출된 절연층은 여러 공정을 진행하는 과정에서 이물을 유발하여 금속 인쇄회로기판에 불량을 초래할 수 있다.
이러한 불량을 방지하기 위해 상기 외부로 노출된 절연층은 작업자에 의해 제거되거나 장비를 이용해서 제거된다. 이로 인해, 상기 금속 인쇄회로기판의 제조 공정은 상기 외부로 노출된 절연층을 제거하기 위한 별도의 공정이 추가되고 이러한 추가 공정으로 인해 불량을 초래할 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 베이스 금속의 절단면(혹은 측면)에 에칭 레지스트를 코팅하여 식각액에 의해 상기 베이스 금속의 절단면이 식각되는 것을 방지하여 절연층이 외부로 노출되는 것을 차단하여 불량을 최소화할 수 있는 금속 인쇄회로기판의 제조방법 및 그의 구조를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 금속 인쇄회로기판의 제조방법은 베이스 금속, 절연층 및 구리 레이어가 순차적으로 적층된 베이스 기판을 마련하는 단계와, 상기 베이스 기판의 절단면에 에칭 레지스트를 코팅하는 단계와, 상기 베이스 기판 상에 감광성 물질층을 라미네이션 하는 단계와, 회로 패턴부가 형성될 부분과 대응되는 상기 감광성 물질층에 UV를 조사하고 경화시키는 단계와, 현상액을 이용하여 상기 회로 패턴부가 형성되지 않는 부분과 대응되는 감광성 물질층을 제거하는 단계와, 상기 제거된 감광성 물질층에 의해 외부로 노출된 구리 레이어를 식각하는 단계 및 상기 회로 패턴부가 형성될 부분과 대응되는 상기 감광성 물질층을 제거하는 단계를 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 금속 인쇄회로기판의 구조는 베이스 금속과, 상기 베이스 금속 상에 형성되는 절연층과, 상기 절연층에 의해 상기 베이스 금속과 절연되는 구리 레이어와, 상기 순차적으로 적층된 베이스 금속과, 절연층 및 구리 레이어를 포함하는 베이스 기판의 절단면에 코팅된 에칭 레지스트 및 상기 구리 레이어 상에 형성된 회로 패턴부를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 금속 인쇄회로기판의 제조방법 및 그의 구조는 베이스 금속의 절단면(또는 측면)에 에칭 레지스트를 코팅하여 식각액에 의해 상기 베이스 금속의 절단면이 식각되는 것을 방지하고 절연층이 외부로 노출되는 것을 차단하여 절연층에 의한 불량을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속 인쇄회로기판의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 6은 도 1의 금속 인쇄회로기판의 제조 방법을 순서대로 설명한 도면이다.
도 7a 내지 도 7e는 도 4 내지 도 6의 제조 공정을 상세히 나타낸 도면이다.
도 8은 도 1의 금속 인쇄회로기판의 제조 방법의 제조 공정도를 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속 인쇄회로기판의 단면을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 금속 인쇄회로기판(100)은 베이스 금속(120)과, 상기 베이스 금속(120)의 하부에 위치하며 상기 베이스 금속(120)을 보호하기 위한 하부 보호필름(110)과, 상기 베이스 금속(120) 상에 형성된 절연층(130)과, 상기 절연층(130) 상부에 형성된 구리 레이어(140)와, 상기 구리 레이어(140)에 형성된 회로 패턴부(150)를 포함한다.
즉, 상기 회로 패턴부(150)는 상기 구리 레이어(140)에 에칭되어 형성된다.
이때, 상기 하부 보호필름(110)과, 베이스 금속(120)과, 절연층(130) 및 구리 레이어(140)는 베이스 기판(101)을 구성한다.
상기 베이스 금속(120)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 스테인리스 및 마그네슘(Mg) 중에서 선택된 적어도 하나의 금속 또는 그 합금으로 구성될 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
이러한 베이스 금속(120)은 내구성 및 방열 특성이 우수하여 금속 인쇄회로기판에 실장된 기계, 전기 또는 전자 소자에서 발생하는 열의 배출에 탁월한 성능을 보인다. 이러한 베이스 금속(120)은 0.6mm 내지 1.5mm의 두께를 가지지만, 이에 한정되지 아니한다.
상기 베이스 금속(120)과 상기 구리 레이어(140) 사이에 위치하는 절연층(130)은 무기 필러와 열경화성 수지를 함유하는 수지 조성물로 이루어질 수 있으며 금속으로 이루어진 베이스 금속(120)과 상기 구리 레이어(140)를 절연하며 80㎛ 내지 110㎛의 두께를 가지지만 이에 한정되지 아니한다.
도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 금속 인쇄회로기판(100)의 제조방법을 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부 보호필름(110)과, 베이스 금속(120)과, 절연층(130) 및 구리 레이어(140)가 순차적으로 적층된 베이스 기판(101) 상에 상기 하부 보호필름(110)과 동일한 재질로 구성된 상부 보호필름(160)이 형성된다.
상기 상부 보호필름(160)은 공정 도중에 상기 구리 레이어(140) 상에 이물질이 부착되거나 스크래치가 발생하는 것을 방지하기 위해 상기 구리 레이어(140) 상에 형성되어 상기 구리 레이어(140)를 보호한다.
이어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 기판(101)의 절단면(또는 측면)에 에칭 레지스트(200)를 코팅한다. 이때, 상기 에칭 레지스트(200)는 스프레이를 이용한 분사 방법, 롤러를 이용한 인쇄방법 및 프린팅 방법 중 어느 하나를 이용하여 상기 베이스 기판(101)의 절단면(또는 측면)에 코팅될 수 있다.
상기 베이스 기판(101)의 절단면(또는 측면)에 코팅된 에칭 레지스트(200)는 열 또는 자외선(UV)에 의해 경화될 수 있다.
상기 에칭 레지스트(200)는 상기 베이스 기판(101)의 절단면(또는 측면) 모두에 코팅되고 실크 잉크(SILK INK)와 같이 식각액에 의해 영향을 받지 않는 물질로 구성될 수 있다.
상기 베이스 기판(101)의 절단면(또는 측면) 모두에 에칭 레지스트(200)를 코팅한 후 도 4 및 도 7a에 도시된 바와 같이, 상부 보호필름(160)을 제거하고 상기 상부 보호필름(160)이 제거된 자리에 감광성 물질인 드라이 필름(170)을 라미네이션한다.
이때, 상기 드라이 필름(170)은 20㎛ 내지 40㎛ 정도의 두께를 가질 수 있지만 이에 한정되지 않는다.
상기 라미네이션된 드라이 필름(170)은 회로 패턴이 형성된 부분(170a, 이하 '제1 영역'이라 한다)과 회로 패턴이 형성되지 않는 부분(170b, 이하, '제2 영역'이라 한다.)으로 구분된다.
이어서, 도 5 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 드라이 필름(170)의 제1 영역(170a)에만 UV를 조사하여 경화시킨다. 이로 인해, 상기 드라이 필름(170) 상에서 상기 제1 영역(170a)을 제외한 부분 즉, 상기 제2 영역(170b)은 UV 조사되지 않는다.
이어서, 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 제2 영역(170b)의 드라이 필름(170)을 현상액(Na2Co2)을 이용하여 제거한다. 연속하여, 도 7d에 도시된 바와 같이, 상기 드라이 필름(170)이 제거된 제2 영역(170b)의 구리 레이어(140)를 식각액(CuCl2)을 이용하여 제거한다.
상기 식각액(CuCl2)으로 상기 제2 영역(170b)의 구리 레이어(140)를 제거한 후 도 7e에 도시된 바와 같이 제1 영역(170a)에 남아 있는 드라이 필름(170a)을 박리액(NaOH)으로 제거한다.
이로 인해, 상기 제1 영역(170a)에 드라이 필름(170a)이 제거되어 구리 레이어의 일부가 노출된 회로 패턴부(150)가 형성된다. 상기 회로 패턴부(150)는 최종적으로 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스 기판(101) 상에 형성된다.
한편, 상기 제2 영역(170b)의 구리 레이어(140)는 상기 식각액(CuCl2)을 통해 제거되는데, 상기 베이스 기판(도 4의 101)의 절단면(또는 측면)이 에칭 레지스트(200)에 의해 코팅되어 있기 때문에 상기 베이스 기판(101) 중 베이스 금속(도 2의 120)의 절단면(또는 측면)은 식각되지 않는다.
상기 베이스 금속(120)의 절단면이 식각되지 않기 때문에, 상기 베이스 금속(120)의 절단면과 대응되는 절연층(130)이 외부로 노출되지 않는다. 이로 인해, 상기 절연층(130)이 외부로 노출되어 발생할 수 있는 불량이 방지될 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 절연층(130)이 외부로 노출되지 않기 때문에 종래처럼 외부로 노출되는 절연층을 제거하기 위한 공정이 불필요해진다.
도 8은 도 1의 금속 인쇄회로기판의 제조 방법의 제조 공정도를 나타낸 흐름도이다.
도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 금속 인쇄회로기판(100) 제조를 위해, 베이스 기판(101)이 준비된다. (S801)
상기 베이스 기판(101)의 절단면(또는 측면) 모두에 에칭 레지스트(200)가 코팅된다. (S802)
이어, 상기 베이스 기판(101)의 상부에 감광성 물질인 드라이 필름이 라미네이션된다. (S803)
연속하여, 회로 패턴부가 형성될 부분에 대응되는 드라이 필름 상에 UV를 조사하고 경화시킨다. (S804)
상기 회로 패턴부가 형성되지 않는 부분에 대응되는 드라이 필름을 현상액을 통해 제거하고, 상기 제거된 드라이 필름에 의해 외부로 노출된 구리 레이어(140)를 식각액을 이용한 에칭 공정을 통해 제거한다. (S805)
이어, 상기 회로 패턴부가 형성될 부분과 대응되는 드라이 필름을 박리액을 이용하여 박리시킨다. (S806)
연속하여, 상기 베이스 기판(101) 상에 형성된 회로 패턴부의 불량을 판단하기 위해 광학 검사를 실시한다. (S807)
이와 같이, 본 발명에 따른 금속 인쇄회로기판은 베이스 금속의 절단면(또는 측면)에 에칭 레지스트를 코팅하여 식각액에 의해 상기 베이스 금속의 절단면이 식각되는 것을 방지하고 절연층이 외부로 노출되는 것을 차단하여 상기 절연층에 의한 초래될 수 있는 불량을 최소화할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100:금속 인쇄회로기판 101:베이스 기판
110:하부 보호필름 120:베이스 금속
130:절연층 140:구리 레이어
150:회로 패턴부 160:상부 보호필름
170:드라이 필름 200:에칭 레지스트

Claims (11)

  1. 베이스 금속, 절연층 및 구리 레이어가 순차적으로 적층된 베이스 기판을 마련하는 단계;
    상기 구리 레이어 상에 상기 구리 레이어를 보호하는 상부 보호필름을 형성하는 단계;
    상기 베이스 기판의 절단면에 스프레이 분사 방법 및 롤러 인쇄방법 중 어느 하나의 방법을 통해 실크 잉크로 이루어진 에칭 레지스트를 코팅하는 단계;
    상기 상부 보호필름을 제거하는 단계;
    상기 베이스 기판 상에 감광성 물질층을 라미네이션 하는 단계;
    회로 패턴부가 형성될 부분과 대응되는 상기 감광성 물질층에 UV를 조사하고 경화시키는 단계;
    현상액을 이용하여 상기 회로 패턴부가 형성되지 않는 부분과 대응되는 감광성 물질층을 제거하는 단계;
    상기 제거된 감광성 물질층에 의해 외부로 노출된 구리 레이어를 식각하는 단계; 및
    상기 회로 패턴부가 형성될 부분과 대응되는 상기 감광성 물질층을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 인쇄회로기판의 제조방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 에칭 레지스트는 상기 식각단계에서 사용되는 식각액에 의해 식각되지 않는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 인쇄회로기판의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 에칭 레지스트는 상기 베이스 기판의 절단면 모두에 코팅되는 것을 특징으로 하는 금속 인쇄회로기판의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스 기판 상에 회로 패턴부를 형성한 후 상기 회로 패턴부의 불량 여부를 판단하는 검사 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 인쇄회로기판의 제조방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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