KR101431911B1

KR101431911B1 - 인쇄회로기판 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101431911B1
Application number: KR1020120141280A
Authority: KR
Inventors: 손상혁; 강혜현; 배준식; 김종형
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2014-08-26
Also published as: CN103857174B; KR20140073251A; CN103857174A; TW201429331A

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은, 기판상의 소정 패턴의 회로가 형성된 부분을 제외한 더미(dummy) 영역에 더미 캐버티(cavity)를 가공하고, 휨 방지재로서의 더미 보강재에 상기 베이스 기판에 형성된 소정 패턴의 회로에 대응하는 회로 부분 캐버티를 가공하여, 상기 더미 캐버티가 가공된 베이스 기판상에 상기 회로 부분 캐버티가 가공된 더미 보강재를 결합시키고, 더미 보강재가 결합된 상기 베이스 기판의 상,하면에 회로 및 더미 보강재를 보호하기 위한 절연층을 형성하여 기판의 제조를 완성한다.

Description

인쇄회로기판 및 그 제조방법{Printed circuit board and manufacturing method thereof}

본 발명은 인쇄회로기판(PCB) 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 기판의 회로 패턴이 형성되어 있는 영역 이외의 더미(dummy) 영역에 기판의 휨 방지재를 매설함으로써 기판의 휨을 방지할 수 있는 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 태블릿(tablet) PC나 스마트 폰의 경우 디스플레이 면적 확대 및 배터리 용량 확보를 위해서 메인 PCB의 사이즈가 커지고 있다. 이로 인해서 SMT (surface mounting technology) 공정 진행 시　기판의 휨에 의한 칩 실장 불량이 급증하고 있다. 이에 대한 대응책으로 PCB 시트 어레이를 기존의 4연 배열에서 2연 배열로 낮추어 생산하고 있다. 따라서, SMT 생산성을 떨어뜨리는 문제가 있다. 이에 대응하기 위하여 일부 업체에서는 SMT 원활화를 위해서 일부 제품(PCB)을 지그 형태(JIG type)로 생산하고 있으며, 이와 같은 생산 방식을 도입하기 위해서는 지그에 제품을 꽂아야 하는 등 부수적인 손실이 발생한다.

한국 공개특허공보 공개번호 10-2006-0078111(2006.07.05 공개) 미국 공개특허공보 US2007-0001285(2007.01.04 공개)

본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 인쇄회로기판상의 전자 부품이 실장되는 영역에 낮은 열팽창계수 및 고강도 특성을 갖는 물질을 매설함으로써 인쇄회로기판의 제조 공정에서의 열과 중력에 의한 인쇄회로기판의 휨 발생을 방지(억제)할 수 있는 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 인쇄회로기판은,

베이스 기판; 및

상기 베이스 기판의 적어도 일면에 형성되는 회로 패턴을 포함하고,

상기 회로 패턴이 형성되어 있는 영역을 제외한 기판의 더미(dummy) 영역에는 기판의 휨을 방지하기 위한 휨 방지재가 매설되어 있는 점에 특징이 있다.

여기서, 상기 베이스 기판으로는 CCL(copper clad laminate)이 사용될 수 있다.

또한, 상기 휨 방지재로는 낮은 열팽창 계수, 높은 Tg(Glass Transition Temperature), 고강도 특성을 갖는 물질이 사용될 수 있다.

상기 휨 방지재로는 아라미드(aramid), 탄소섬유(carbon fiber), CIC(copper invar copper) 등이 사용될 수 있다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은,

a) 준비된 베이스 기판에 소정 패턴의 회로를 형성하는 단계;

b) 상기 소정 패턴의 회로가 형성된 부분을 제외한 기판 상의 더미(dummy) 영역에 더미 캐버티(cavity)를 가공하는 단계;

c) 기판의 휨 방지를 위한 휨 방지재로서의 더미 보강재를 준비하는 단계;

d) 상기 더미 보강재에 상기 베이스 기판에 형성된 소정 패턴의 회로에 대응하는 회로 부분 캐버티를 가공하는 단계;

e) 상기 더미 캐버티가 가공된 베이스 기판상에 상기 회로 부분 캐버티가 가공된 상기 더미 보강재를 결합시키는 단계; 및

f) 상기 더미 보강재가 결합된 상기 베이스 기판의 상,하면에 회로 및 더미보강재를 보호하기 위한 절연층을 형성하여 기판의 제조를 완성하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 상기 단계 a)에서 상기 베이스 기판으로는 CCL(copper clad laminate)이 사용될 수 있다.

또한, 상기 단계 b)에서 상기 베이스 기판의 더미 영역에의 더미 캐버티의 가공은 프레스(press) 가공에 의해 이루어질 수 있다.

또한, 상기 단계 c)에서 상기 기판의 휨 방지를 위한 더미 보강재로는 낮은 열팽창 계수, 높은 Tg(Glass Transition Temperature), 고강도 특성을 갖는 물질이 사용될 수 있다.

이때, 상기 더미 보강재로는 아라미드(aramid), 탄소섬유(carbon fiber), CIC(copper invar copper) 등이 사용될 수 있다.

또한, 상기 단계 d)에서 상기 더미 보강재에의 회로 부분 캐버티의 가공은 프레스(press) 가공에 의해 이루어질 수 있다.

또한, 상기 단계 f)에서 상기 절연층의 재질로는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지가 사용될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 기판의 더미 영역에 기판의 휨 방지재를 매설함으로써 인쇄회로기판의 강도를 한층 증대시킬 수 있고, 이에 따라 인쇄회로기판의 제조 공정에서의 인쇄회로기판의 휨을 방지함은 물론 기존의 컨베이어 방식으로도 인쇄회로기판 제품의 생산성의 저하 없이 요구되는 일정한 생산성을 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 구조를 보여주는 평면도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 구조를 보여주는 단면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법의 실행 과정을 보여주는 흐름도.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법에 따라 인쇄회로기판을 제조하는 과정을 순차적으로 보여주는 도면.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 구조를 보여주는 것으로서, 도 1은 평면도이고, 도 2는 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 인쇄회로기판(200)은 베이스 기판 (201), 회로 패턴(203) 및 휨 방지재(205)를 포함하여 구성된다.

상기 베이스 기판(201)(코어층)은 본 발명의 인쇄회로기판(200)의 베이스를 이루는 것으로서 단일층 또는 멀티층 구조를 갖는다. 이와 같은 베이스 기판(201)으로는 CCL(copper clad laminate)이 사용될 수 있다.

상기 회로 패턴(203)은 상기 베이스 기판(201)의 적어도 일면(본 실시예에서는 양면)에 형성된다. 이와 같은 회로 패턴(203)은 적용되는 제품이나 설계 요구에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다.

상기 휨 방지재(205)는 기판의 휨을 방지하기 위한 것으로서, 상기 회로 패턴(203)이 형성되어 있는 영역을 제외한 기판의 더미(dummy) 영역에 매설된다.

여기서, 상기 휨 방지재(205)로는 낮은 열팽창 계수, 높은 Tg(Glass Transition Temperature), 고강도 특성을 갖는 물질이 사용될 수 있다.

예를 들면, 상기 휨 방지재(205)로는 아라미드(aramid), 탄소섬유(carbon fiber), CIC(copper invar copper) 등이 사용될 수 있다.

도 2에서 참조번호 202는 씨드층, 206은 절연층을 각각 나타낸다.

그러면, 이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 제조 과정에 대하여 설명해 보기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법의 실행 과정을 보여주는 흐름도이고, 도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법에 따라 인쇄회로기판을 제조하는 과정을 순차적으로 보여주는 도면이다.

도 3 및 도 4a를 참조하면, 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 제조방법에 따라, 먼저 준비된 베이스 기판(201)에 소정 패턴의 회로(203)를 형성한다(단계 S301). 여기서, 이와 같은 회로(203) 패턴은 적용되는 제품이나 요구된 설계 사양 (specification)에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다.

또한, 상기 베이스 기판(201)으로는 CCL(copper clad laminate)이 사용될 수 있다.

이상에 의해 베이스 기판(201)에 소정 패턴의 회로(203) 형성이 완료되면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 그 소정 패턴의 회로(203)가 형성된 부분을 제외한 기판 상의 더미(dummy) 영역에 더미 캐버티(cavity)(204c)를 가공한다(단계 S302).

이때, 상기 베이스 기판(201)의 더미 영역에의 더미 캐버티(204c)의 가공은 프레스(press) 가공에 의해 이루어질 수 있다.

이후, 기판의 휨 방지를 위한 휨 방지재(205)로서의 더미 보강재를 준비한다(단계 S303). 여기서, 이와 같은 기판의 휨 방지를 위한 더미 보강재로는 낮은 열팽창 계수, 높은 Tg(Glass Transition Temperature), 고강도 특성을 갖는 물질이 사용될 수 있다.

이상에 의해 휨 방지재(205)로서의 더미 보강재의 준비가 완료되면, 도 4c에서와 같이, 그 더미 보강재에 상기 베이스 기판(201)에 형성된 소정 패턴의 회로 (203)에 대응하는 회로 부분 캐버티(205c)를 가공한다(단계 S304). 이때, 이와 같은 더미 보강재에의 회로 부분 캐버티(205c)의 가공은 프레스(press) 가공에 의해 이루어질 수 있다.

여기서, 이상과 같은 단계 S303(더미 보강재 준비 단계)과 단계 S304(회로 부분 캐버티 가공 단계)는 반드시 도 3의 흐름도에서와 같은 순서로 진행되어야 하는 것으로 한정되는 것은 아니다. 이상과 같이 더미 보강재(휨 방지재(205))를 준비하고, 그 더미 보강재(휨 방지재(205))에 회로 부분 캐버티(205c)를 가공하는 공정은 상기 단계 S301(베이스 기판에의 회로 패턴 형성 단계)과 단계 S302(기판의 더미 영역에 더미 캐버티 가공 단계)의 공정과는 별개의 공정으로 진행된다. 따라서 순서적으로 볼 때, 본 도 3의 흐름도에서와 같은 순서로 각 단계가 진행될 수도 있지만, 단계 S303 및 S304가 단계 S301 및 S302보다 먼저 수행될 수도 있고, 거의 동시에 수행될 수도 있다.

한편, 이렇게 하여 더미 보강재(휨 방지재(205))에 회로 부분 캐버티(205c)의 가공이 완료되면, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 더미 캐버티(204c)가 가공된 베이스 기판(201)상에 상기 회로 부분 캐버티(205c)가 가공된 상기 더미 보강재(휨 방지재(205))를 결합시킨다(단계 S305). 이때, 베이스 기판(201)과 더미 보강재(휨 방지재(205))의 결합은 접착제를 이용한 접합 방식에 의해 이루어질 수도 있고, 열압착 방식에 의해 이루어질 수도 있다.

이상에 의해 베이스 기판(201)에 더미 보강재(휨 방지재(205))의 결합이 완료되면, 도 4e에 도시된 바와 같이, 더미 보강재(휨 방지재(205))가 결합된 상기 베이스 기판(201)의 상,하면에 회로 및 더미 보강재를 보호하기 위한 절연층(206)을 형성하여 기판의 제조를 완성한다(단계 S306). 여기서, 이와 같은 절연층(206)의 재질로는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지가 사용될 수 있다. 이때, 또한 절연층(206)에 의해 보호되는 내부의 기판은 단층으로 구성될 수도 있고, 복수의 층으로 구성될 수도 있다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 및 그 제조방법은 기판의 더미 영역에 기판의 휨 방지재를 매설함으로써 인쇄회로기판의 전면에 걸쳐 강도를 한층 증대시킬 수 있고, 이에 따라 인쇄회로기판의 제조 공정에서의 인쇄회로기판의 휨을 방지함은 물론 기존의 컨베이어 방식으로도 인쇄회로기판 제품의 생산성의 저하 없이 요구되는 일정한 생산성을 유지할 수 있다.

이상, 바람직한 실시 예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

201...베이스 기판 202...씨드층
203...회로(패턴) 204c...더미 캐버티
205...휨 방지재(더미 보강재) 205c...회로 부분 캐버티
206...절연층

Claims

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a) 준비된 베이스 기판에 소정 패턴의 회로를 형성하는 단계;
b) 상기 소정 패턴의 회로가 형성된 부분을 제외한 기판 상의 더미(dummy) 영역에 더미 캐버티(cavity)를 가공하는 단계;
c) 기판의 휨 방지를 위한 휨 방지재로서의 더미 보강재를 준비하는 단계;
d) 상기 더미 보강재에 상기 베이스 기판에 형성된 소정 패턴의 회로에 대응하는 회로 부분 캐버티를 가공하는 단계;
e) 상기 더미 캐버티가 가공된 베이스 기판상에 상기 회로 부분 캐버티가 가공된 상기 더미 보강재를 결합시키는 단계; 및
f) 상기 더미 보강재가 결합된 상기 베이스 기판의 상,하면에 회로 및 더미보강재를 보호하기 위한 절연층을 형성하여 기판의 제조를 완성하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 단계 a)에서 상기 베이스 기판은 CCL(copper clad laminate)로 구성된 인쇄회로기판의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 단계 b)에서 상기 베이스 기판의 더미 영역에의 더미 캐버티의 가공은 프레스(press) 가공에 의해 이루어지는 인쇄회로기판의 제조방법.
삭제
제5항에 있어서,
상기 더미 보강재는 아라미드(aramid), 탄소섬유(carbon fiber), CIC(copper invar copper) 중 적어도 하나를 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 단계 d)에서 상기 더미 보강재에의 회로 부분 캐버티의 가공은 프레스(press) 가공에 의해 이루어지는 인쇄회로기판의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 단계 f)에서 상기 절연층은 열경화성 수지 또는 열가소성 수지로 구성되는 인쇄회로기판의 제조방법.