KR101409646B1 - 인쇄회로기판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절단 수단에 의한 절단이 예정되어 있는 절단선에 인접하여 형성되는 패드부; 상기 패드부 내에서, 상기 절단선으로부터 일정거리 이격되어 형성되는 리드를 포함하여 구성됨으로써, 상기 절단 수단에 의한 절단시 상기 리드가 손상되지 않아 신뢰성 있는 인쇄회로기판의 제공이 가능하다.

인쇄회로기판, PCB, 리드, 패드, 절단, 타발

Description

인쇄회로기판의 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 패드 부분의 절단이 필요한 인쇄회로기판에서 절단시 상기 패드가 손상됨으로 인하여 발생될 수 있는 문제의 방지가 가능하다.

일반적으로 전자기기가 복잡해짐에 따라 배선의 많은 부분이 전선에서 인쇄회로기판(PCB)으로 대체되었으며, 이로 인하여 제품의 내부공간, 무게 및 조립에 따른 노동력을 절감할 수 있고 전선에 비해 신뢰성이 높은 것으로 알려져 있다. 또한, 근래에 생산되는 전자기기가 경량화 및 소형화 되면서 기존의 인쇄회로기판에서 플렉시블 회로기판(연성회로기판, Flexible PCB, FPCB)으로 대체되고 있다.

연성회로기판은 복잡한 회로를 유연한 절연 필름 위에 형성한 회로기판이다. 일반적으로 연성회로기판은 전자기기가 소형화 및 경량화가 되면서 개발되었으며, 작업성이 뛰어나고, 내곡성(耐曲性), 내약품성 및 내열성에 강하다.

이에 따라, 모든 전자기기의 핵심부품으로서 카메라, 컴퓨터 및 그 주변기 기, 이동통신 단말기, 비디오 및 오디오 기기, 캠코더, 프린터, DVD, LCD 모니터, 위성장비, 군사장비, 의료장비 등에서 널리 사용되고 있다. 또한, 연성회로기판은 고밀도 배선이 가능하여, 연성회로기판이 적용된 기기의 소형화 및 경량화가 가능하다.

상기 연성회로기판을 포함한 인쇄회로기판은 대량 생산을 위하여 개별적으로 생산되지 않고 원판에 복수개의 인쇄회로기판을 형성하고 그 경계선을 절단함으로써 각각의 인쇄회로기판을 얻는 방식을 취하고 있다.

여기서, 상기 경계선, 즉 절단 수단에 의해서 절단(타발)되는 절단선은 일반적으로 상기 인쇄회로기판의 입력, 출력에 관계된 리드들로 구성된 패드부의 일단이 되는 것이 일반적이다.

도 1은 종래의 인쇄회로기판의 패드부를 나타낸 개략도이다.

살펴보면, 소정 재질의 기판부(110)와, 상기 기판부(110) 상에 형성되는 패턴으로서 입출력단이 되는 패드부(120), 상기 패턴부를 구성하는 복수의 리드(121)로 형성되어 있다.

인쇄회로기판의 대량생산시에 상기 리드(121)는 인접한 다른 인쇄회로기판으로 연장된 상태에서 절단선 부분을 절단함으로써 취득되며, 이러한 방식은 특히 연성회로기판(FPCB)에서 주로 사용된다.

따라서, 인쇄회로기판의 패드부(120)는 도 1의 우측에 도시한 바와 같이 상기 절단선부터 리드가 형성된다.

그러나, 이와 같이 패턴을 인접 인쇄회로기판으로 연장한 후, 절단함으로써 패드부(120)를 취득하는 방식은, 도 2와 같이 절단선 부근의 리드(121)에 손상이 가해질 수 밖에 없다.

상기 손상은, 도 2의 좌측에서 두번째, 세번째 리드와 같이 리드 일부가 떨어져 나가는 경우도 있으며, 네번째 리드와 같이 굴곡이 생겨 인접 리드와 단락되는 경우도 있다. 전자의 경우에는 리드로서의 역할 수행에 지장이 없는 경우가 대부분이나, 상기 리드가 심하게 떨어져 나간 경우에는 접점 이상 문제가 발생될 수 있으며, 후자의 경우에는 단락으로 인해 시스템 오류 문제가 발생된다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 본 발명은 절단 수단에 의한 절단으로 패드부를 형성하는 기판에서, 절단에 의하여 상기 패드부를 구성하는 리드가 손상되지 않도록 하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기판 상에 복수의 리드를 형성하는 단계; 상기 기판이 절단되는 절단선을 정의하는 단계; 및 상기 복수의 리드가 분리되도록 상기 기판을 절단 수단으로 절단하는 단계를 포함하되, 상기 복수의 리드를 형성하는 단계는 상기 복수의 리드가 상기 절단선으로부터 일정거리 이격되도록 하고, 상기 절단선에 인접하는 영역에 패드부를 형성하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법을 제시한다.

여기서, 상기 복수의 리드와 상기 절단선 간의 이격 간격은 0.05㎜ ~ 1㎜인 것이 바람직하다.

또한, 상기 복수의 리드는 무전해 도금에 의해 형성되는 것이 바람직하며, 상기 패드부는 플렉시블(flexible) 재질인 것이 바람직하다.

한편, 상기 패드부는 유기 전계 발광 소자용 회로에 연결되는 것이 바람직하다.

이상에서와 같이 본 발명은 절단선과 리드 사이에 일정 여유거리를 설정함으로써, 신뢰성 있는 인쇄회로기판의 제공이 가능하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 평면도로서, 인쇄회로기판에서 입출력이 이루어지는 패드 부분을 나타내고 있다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판은 절단 수단에 의한 절단이 예정되어 있는 절단선에 인접하여 형성되는 패드부(220); 상기 패드부(220) 내에서, 상기 절단선으로부터 일정거리 이격되어 형성되는 리드(221)를 포함하여 이루어져 있다.

인쇄회로기판에서 회로 패턴은 소정 재질의 기판부(210)에 형성이 된다. 상기 회로 패턴에 따라 다양한 인쇄회로기판이 도출되며, 본 실시예에서는 상기 회로 패턴 중 일부가 입력 또는 출력을 수행하는 패드부(220)를 포함하는 경우를 대상으로 한다.

또한, 상기 패드부(220)가 상기 절단선에 인접한 위치에 형성되는 경우를 대상으로 하므로, 상기 패드부(220)가 상기 절단선과 상관없는 위치에 배치된 경우는 논외로 한다.

상기 패드부(220)는 외부 회로와 연결이 이루어지는 리드(221)의 집합으로 압력과 같은 기계적 스트레스, 납땜 등의 열적 스트레스를 받게 된다.

따라서, 상기 패드부(220)는 다른 기판부(210)와 다르게 보강재 등으로 보강되기도 하는데, 이는 특히 연성회로기판의 패드부, 즉 플렉시블 재질의 패드부에서 두드러진다.

상기 패드부(220)는 인쇄회로기판에서 일단에 형성되는 것이 일반적이므로, 대량생산시 리드를 상기 패드부(220)를 넘어서 외부까지 연장되도록 패턴을 형성한다.

상기 연장된 리드는 인접한 인쇄회로기판의 패드부가 될 수도 있으며, 완충 영역인 완충부가 될 수도 있다.

패터닝은 일체로 연결된 원 기판부 상에서 이루어게 되며, 상기 패터닝 완료 후, 소정 절단 수단을 이용하여 절단함으로써 각 인쇄회로기판이 추출된다.

상기 절단 수단에 의해서 절단되는 절단선이 각 인쇄회로기판의 패드부(220) 끝단이 되는 것이 일반적이다.

본 실시예에서는 상기 패드부(220)를 형성하는 복수의 리드(221)가 상기 절단선으로부터 일정거리 이격되어 형성되어 있다.

즉, 절단 수단에 의한 절단시 상기 리드(221)가 상기 절단선 상에 존재하지 않도록 하는 것으로, 이를 통하여 절단에 의한 리드 손상이 방지된다.

이러한 리드 손상의 방지 효과는 인쇄회로기판(PCB)에서도 달성되지만, 연성회로기판(FPCB)에서 특히 두드러진다. 연성회로기판은 기판부(210) 자체가 플렉시블하므로, 상기 기판부(210)가 상기 절단되는 리드를 견고하게 지지하지 못하게 된다. 따라서, 종래와 같은 방식으로 패터닝된 연성회로기판을 절단하게 되면 리드에 서 발생되는 손상이 인쇄회로기판보다 더욱 심하게 되므로, 연성회로기판의 경우 본 실시예의 적용이 더욱 요구된다.

상기 절단 수단은 실질적으로 정확하게 상기 절단선을 절단하지 못하고, 인접한 부분을 절단하게 되므로, 상기 일정거리는 상기 절단 수단의 오차 범위를 감안하여 설정되어야 한다.

예로서, 상기 일정거리, 즉 상기 절단선과 리드 간의 간격 d는 0.05㎜ ~ 1㎜인 것이 바람직하다.

상기 일정거리는 상기 절단 수단에 의해 절단된 단부가 패드로서 역할을 수행할 것을 전제로 하므로 패드로서의 역할을 기대할 수 있는 거리인 1㎜이내인 것이 바람직하며, 상기 절단 수단의 위치 오차를 감안하여 0.05㎜이상인 것이 바람직하다.

이렇게 절단된 인쇄회로기판은 도 4에 도시된 바와 같이 패드부(220) 끝단에서 일정거리 d만큼 이격되어 리드가 배치된 형상이 되며, 상기 일정거리를 1㎜이내로 할 경우 패드로서의 기능을 그대로 유지하게 된다.

상기 리드(221)에 상기 절단 수단이 절단면으로서 접촉하지 않게 되므로, 상기 리드(221)의 손상은 거의 발생되지 않게 된다. 상기 일정거리를 작게 설정한 경우 상기 절단 수단의 측면에 상기 리드가 접촉할 수도 있으나, 이 경우에 있어서도 상기 리드(221)의 손상은 거의 발생되지 않는다.

정리하면, 본 발명은 절단선과 관련된 위치에 패드부가 형성된 경우 상기 패 드부를 형성하는 리드를 상기 절단선으로부터 이격시켜 절단시에 손상이 발생되지 않도록 하는 것이다.

이를 위해서, 전체 공정상 각 인쇄회로기판을 구분하는 절단선을 제외하고 패터닝이 수행되어야 한다.

상기 패터닝의 방식은 다양할 것이나, 현재로서는 무전해 도금(無電解鍍金, electroless plating) 방식이 적합하다.

무전해 도금이란 외부로부터 전기에너지를 공급받지 않고 금속염 수용액 중의 금속이온을 환원제의 힘에 의해 자기 촉매적으로 환원시켜 피처리물의 표면 위에 금속을 석출시키는 방법으로 화학도금 또는 자기촉매도금이라고도 한다.

수용액 내의 포름알데히드나 하이드리진 같은 환원제가 금속이온이 금속분자로 환원되도록 전자를 공급하는데, 이 반응은 촉매표면에서 일어난다. 가장 상용화된 도금제는 구리, 니켈-인, 니켈-보론 합금이 있다. 전기도금에 비해서 도금층이 치밀하고 대략 25 μm 정도의 균일한 두께를 가지며, 도체뿐만 아니라 플라스틱이나 유기체 같은 다양한 기판에 대해서 적용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 그 특성상 패턴을 점점이 끊어진 형상으로도 형성이 가능하므로, 사용 도금제와 환원제 등을 달리하더라도, 무전해 도금 방식이 본 실시예에 적당하다.

상기 무전해 도금과 반대되는 전해 도금(電解鍍金)은 도금하고자 하는 금속을 음극으로 하고 전착(電着)시키고자 하는 금속을 양극으로 하여, 전착시키고자 하는 금속의 이온을 함유한 전해액 속에 넣고, 통전(通電)하여 전해함으로써 원하는 금속이온이 물건의 표면에 전해석출하는 것을 이용한 도금법으로, 종래와 같이 연속된 패턴의 형성에 유리하다.

물론, 상기 전해 도금으로 도금을 한 후 상기 절단선을 식각함으로써 본 실시예의 적용이 가능할 것이다.

한편, 상기 패드부(220)는 외부 회로와의 연결을 전제로 하는 것이므로, 커넥터, 직접 접착 등 다양한 방식의 연결 수단이 부가될 것이다.

상기 외부 회로로는 유기 전계 발광 소자용 회로가 될 수 있는데, 상기 유기 전계 발광 소자용 회로에 연결되는 인쇄회로기판은 연성회로기판이 주로 사용되므로, 본 실시예를 적용하는 데 적합하다.

절단이 예정된 절단선과 관련된 위치에 패드부가 형성되는 인쇄회로기판(PCB)에 적용이 가능하며, 특히 유기 전계 발광 소자용 회로와의 결합 등에 사용되는 연성회로기판(FPCB)에의 적용이 특히 유리하다.

도 1은 종래의 인쇄회로기판의 패드부를 나타낸 개략도.

도 2는 도 1에서 절단이 이루어진 후의 인쇄회로기판의 패드부 상태를 나타낸 개략도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 패드부를 나타낸 개략도.

도 4는 도 3에서 절단이 이루어진 후의 패드부 상태를 나타낸 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

210...기판부 220...패드부

221...리드

Claims (5)

1. 기판 상에 복수의 리드를 형성하는 단계;

   상기 기판이 절단되는 절단선을 정의하는 단계; 및

   상기 복수의 리드가 분리되도록 상기 기판을 절단 수단으로 절단하는 단계를 포함하되,

   상기 복수의 리드를 형성하는 단계는

   상기 복수의 리드가 상기 절단선으로부터 일정거리 이격되도록 하고,

   상기 절단선에 인접하는 영역에 패드부를 형성하되,

   상기 복수의 리드와 상기 절단선 간의 이격 간격은 0.05㎜ ~ 1㎜인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 복수의 리드는 무전해 도금에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 패드부는 플렉시블(flexible) 재질인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 패드부는 유기 전계 발광 소자용 회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.

Images