KR101440516B1

KR101440516B1 - 회로 기판(ｐｃｂ)의 솔더링 방법

Info

Publication number: KR101440516B1
Application number: KR1020120092946A
Authority: KR
Inventors: 손진호
Original assignee: 시스테크 주식회사
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2014-11-03
Also published as: KR20140026037A

Abstract

본 발명은 회로 기판(PCB)의 특정 위치에 박리층을 인쇄한 후 경화하여 솔더가 박리층이 인쇄된 특정 위치에 묻는 것을 방지하는 회로 기판(PCB)의 솔더링 방법에 관한 것으로, 인쇄기기의 플레이트에 박리층 마스크를 설치하는 단계; 회로 기판(PCB)을 로더(LOADER)에 올려 인쇄기기에 투입하는 단계; 인쇄기기를 통과시키면서 회로 기판(PCB)의 특정 위치에 박리층은 인쇄하는 단계; 회로 기판(PCB)에 인쇄된 박리층을 경화시키는 단계; 인쇄기기의 플레이트에 솔더 마스크를 설치하는 단계; 박리층이 경화된 회로 기판(PCB)을 로더(LOADER)에 올려 인쇄기기에 재투입하는 단계; 인쇄기기를 통과시키면서 회로 기판(PCB) 중 박리층이 경화된 특정 위치를 제외 한 또 다른 특정 위치에 솔더를 인쇄하는 단계; 박리층이 경화된 회로 기판(PCB)에 인쇄된 솔더를 경화시키는 단계; 솔더가 경화된 또 다른 특정 위치에 칩을 부착하는 단계; 및 박리층을 제거하는 단계;를 포함한다.

Description

회로 기판(ＰＣＢ)의 솔더링 방법{SOLDERING　METHOD OF PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 회로 기판(PCB)의 솔더링 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회로 기판(PCB)의 특정 위치에 박리층을 인쇄한 후 경화하여 솔더가 박리층이 인쇄된 특정 위치에 묻는 것을 방지하는 회로 기판(PCB)의 솔더링 방법에 관한 것이다.

표면 실장 기술(Surface Mounter Technology)이라 함은 반도체 장치와 같은 표면 실장형 부품(Surface Mounter Device)을 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board)의 표면에 부착하고 접합하는 기술을 의미한다.

최근, 전기/전자산업 분야에서 각종 제품 및 부품의 소형화, 간략화, 고성능화 경향이 두드러지게 나타나고 있는데, 이러한 요구를 만족하기 위해서는 각종 전기, 전자 부품의 물성치를 변화시키지 않으면서 회로 기판상에 정밀하게 장착시키는 방법이 절대적으로 요구되고 있다.

일반적으로 인쇄회로 기판의 기판재질로는 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르이미드 필름 등이 주로 사용되는 바, 이는 이들 필름의 열적, 전기적, 기계적 특성이 매우 우수하기 때문이다. 이러한 기재에 접착제를 도포하고, 구리나 알루미늄 등의 금속박을 접착시킨 다음, 스크린(screen) 인쇄 또는 드라이필름 포토레지스트(Dry film Photoresist)를 사용하여 회로를 형성하게 되고, 도전성 금속박을 에칭한 후, 절연 및 회로 보호를 위하여 커버레이 필름을 입힘으로서 인쇄회로 기판을 제작하게 된다. 이러한 인쇄회로 기판 상에는, 콘덴서, 저항 등을 경박 단소화시킨 적층세라믹 칩 콘덴서(MLCC)와, 칩 저항기(Chip Resistor), 및 칩 탄탈 콘덴서 등과 같이 자동화 설비에 의해 표면실장이 가능한 표면실장 부품(Surface Mounted Devices)과 소정의 수삽 부품이 혼재되어 실장되게 된다.

관련 선행기술로는 한국공개특허 제2010-0128535호(공개일:2010.12.08, 명칭: 인쇄 회로 기판 및 그 제조 방법)가 있다.

본 발명은 회로 기판(PCB)의 특정 위치에 박리층을 인쇄한 후 경화함으로써, 솔더가 박리층이 인쇄된 특정 위치에 묻는 것을 방지하는 회로 기판(PCB)의 솔더링 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 회로 기판(PCB)의 솔더링 방법은, 인쇄기기의 플레이트에 박리층 마스크를 설치하는 단계; 회로 기판(PCB)을 로더(LOADER)에 올려 인쇄기기에 투입하는 단계; 인쇄기기를 통과시키면서 회로 기판(PCB)의 특정 위치에 박리층은 인쇄하는 단계; 회로 기판(PCB)에 인쇄된 박리층을 경화시키는 단계; 인쇄기기의 플레이트에 솔더 마스크를 설치하는 단계; 박리층이 경화된 회로 기판(PCB)을 로더(LOADER)에 올려 인쇄기기에 재투입하는 단계; 인쇄기기를 통과시키면서 회로 기판(PCB) 중 박리층이 경화된 특정 위치를 제외 한 또 다른 특정 위치에 솔더를 인쇄하는 단계; 박리층이 경화된 회로 기판(PCB)에 인쇄된 솔더를 경화시키는 단계; 솔더가 경화된 또 다른 특정 위치에 칩을 부착하는 단계; 및 박리층을 제거하는 단계;를 포함할 수 있다.
구체적으로 박리층은 실리콘과 내열성 수지로 구성될 수 있다.
구체적으로 박리층 및 솔더는 스퀴지(squeegee)를 통해 인쇄될 수 있다.
구체적으로 박리층 및 솔더는 오븐(OVEN)에서 경화시킬 수 있다.

삭제

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 회로 기판(PCB)의 특정 위치에 박리층을 인쇄한 후 경화함으로써, 박리층이 인쇄된 특정 위치에 솔더가 묻는 것을 사전에 방지하여 회로 기판(PCB)의 하자를 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회로 기판의 솔더링 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 박리층 인쇄 공정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 박리층이 회로 기판의 특정 위치에 인쇄된 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 솔더 마스크를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 전 공정 후의 회로 기판을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 회로 기판(PCB)의 솔더링 방법은, 회로 기판(PCB ; 300)의 제조 공정에 있어서, 솔더(320)를 인쇄하기 전에 회로 기판(300)의 특정 위치에 박리층(310)을 인쇄하여 경화한 후 제거할 수 있도록 하여, 솔더(320)가 박리층(310)이 인쇄된 특정 위치에 묻는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 회로 기판(300)의 솔더링 방법을 나타낸 순서도로써, 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

회로 기판(300)의 솔더링 방법은, 먼저, 인쇄기기(T)의 플레이트(plate ; 20)에 박리층 마스크(100)를 설치한다(S10). 박리층 마스크(100)는 슬롯(102)이 형성되는데, 박리층 마스크(100)의 슬롯(102)을 통해 회로 기판(300)의 특정 위치는 박리층(310)이 인쇄된다. 인쇄 공정 전에 박리층 마스크(100)의 표면 랩은 제거하고, 슬롯(102)을 깨끗이 세척한 후 작업을 수행해야 한다.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 박리층 마스크(100)에 다수의 슬롯(102)을 형성하고, 박리층 마스크(100)의 하부에 회로 기판(300)이 투입되어 인쇄 공정이 이루어지는 것을 알 수 있다.

그 후, 회로 기판(300)의 특정 위치에 박리층(310)을 인쇄하기 위해 박리층(310)이 준비되는데, 이는 실리콘오일에 내열성 수지가 첨가된 것이다. 실리콘 산화막은 얇은 두께에서도 방습 효과가 우수하고, 용융점이 높으며, 높은 강도의 물성을 나타내어 퍼지는 현상이 없고, 산화막의 하부에 형성되는 도전물질을 보호하는 특성이 매우 우수하여 추후 솔더링 공정 시 박리층(310)이 인쇄된 특정 위치에 솔더(320)가 튀는 것을 방지하여 불량품의 증가량을 줄일 수 있다. 또한, 간단히 박리 할 수 있으며, 기존의 마스킹 재에 비하여 내열성이 향상되었고, 납땜이나 리플로우 후에도 박리가 잘 되는 특징이 있다. 또한, 납땜 후 10일 이상 방치하여도 박리가능한 장점이 있다. 따라서, 지속적인 인쇄공정 및 회로 기판(300)의 마스킹에 적합하다.

이어서, 회로 기판(300)을 로더(LOADER ; 50)에 올려 인쇄기기(T)에 투입한다(S20). 이때, 회로 기판(300)의 오투입 방지 및 선입 선출에 주의하여야 하며, 회로 기판(300)의 박면에 부식이 없는지 확인 후 로더(50)에 투입한다. 로더(50)를 따라 회로 기판(300)은 이동하며, 박리층 마스크(100)의 하부로 이동한다.

이어서, 로더(50)를 따라 박리층 마스크(100)의 하부로 이동한 회로 기판(300)의 특정 위치에 박리층(310)을 인쇄한다(S30). 조업자가 인쇄기기(T)의 플레이트(20)에 박리층(310)을 구비한 후, 스퀴지(10)는 박리층 마스크(100)의 상면을 수차례 왕복 운동하고, 스퀴지(10)의 움직임에 따라 유동하는 박리층(310)은 박리층 마스크(100)에 형성된 슬롯(102)을 관통하여 회로 기판(300)의 특정 위치에 인쇄된다. 이때, 스퀴지(10)는 실크 스크린 인쇄(silk screen printing)에서 잉크를 스크린 위에서 밀어내는데 사용하는 밀대와 같은 역할을 한다.

이어서, 회로 기판(300)의 박리층(310)을 경화시킨다(S40). 이때, 박리층(310)의 경화는 오븐을 통해 이루어지며, 오븐은 145 ~ 155℃에서 30 ~ 35분 정도 예열하여 경화를 실시한다. 경화시간은 30 ~ 35분으로 경화시간이 도달하면 오븐에서 제품을 꺼낸다.

도 3은 회로 기판(300)에 박리층(310)이 인쇄된 모습이다. 경화된 박리층(310)은 푸른 계열의 색상을 나타내는 것을 알 수 있다.

박리층(310) 인쇄 공정 후 솔더(320)를 인쇄하기 위해서, 먼저, 인쇄기기(T)의 플레이트(20)에 솔더 마스크(200)를 설치한다(S50). 솔더 마스크(200)는 관통홀(202)이 형성되는데, 솔더 마스크(200)의 관통홀(202)을 통해 회로 기판(300)의 또 다른 특정 위치, 즉 박리층(310)이 경화된 특정 위치를 제외한 부분은 솔더(320)로 인쇄된다. 솔더 마스크(200)의 표면 랩은 제거하고, 관통홀(202)을 깨끗이 세척한 후 작업을 수행해야 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 솔더 마스크(200)에 다수의 관통홀(202)을 형성하여, 솔더 마스크(200)의 관통홀(202)을 통해 회로 기판(300)의 또 다른 특정 위치에 솔더(320)가 인쇄되도록 구성된 것을 알 수 있다. 이는, 도 2의 박리층(310) 인쇄 공정과 동일한 인쇄기기(T) 및 방법으로 이루어지나, 솔더 마스크(200)의 관통홀(202)은 박리층 마스크(100)의 슬롯(102)과 형상 및 위치상의 차이가 있다.

그 후, 회로 기판(300)의 또 다른 특정 위치에 솔더(320)를 인쇄하기 위해 솔더 크림(Solder Cream)이 준비되는데, 솔더 크림(Solder Cream)은 주석(Sn), 은(Ag), 구리(Cu) 및 송진으로 이루어진다.

이어서, 박리층(310) 인쇄 공정을 마친 회로 기판(300)을 로더(LOADER ; 50)에 투입한다(S60). 이때, 회로 기판(300)의 오투입 방지 및 선입 선출에 주의하여야 하며, 회로 기판(300)의 박면에 부식이 없는지 확인 후 로더(50)에 투입하여야 한다. 회로 기판(300)은 로더(50)를 따라 이동하며, 솔더 마스크(200)의 하부로 이동한다.

이어서, 로더(50)를 따라 솔더 마스크(200)의 하부로 이동한 회로 기판(300)의 또 다른 특정 위치에 솔더(320)를 인쇄한다(S70). 조업자가 인쇄기기(T)의 플레이트(20)에 솔더 크림(Solder Cream)을 구비한 후, 스퀴지(10)가 솔더 마스크(200)의 상면을 수차례 왕복 운동하고, 스퀴지(10)의 움직임에 따라 유동하는 솔더 크림(Solder Cream)은 솔더 마스크(200)에 형성된 관통홀(202)을 관통하여 회로 기판(300)의 또 다른 특정 위치에 인쇄된다. 이때, 스퀴지(10)는 실크 스크린 인쇄(silk screen printing)에서 잉크를 스크린 위에서 밀어내는데 사용하는 밀대와 같은 역할을 한다.

이어서, 회로 기판(300)의 솔더 크림(320)을 경화시킨다(S80). 이때, 솔더 크림(320)의 경화는 오븐을 통해 이루진다.

이어서, 회로 기판(300)에 칩(330)을 부착한다(S90). 다시 말해 솔더 크림(320)이 경화된 또 다른 특정 위치에 칩(330)을 부착한다. 용량과 극성이 부품배치도와 일치하도록 솔더 크림(330)이 경화된 회로 기판(300)의 또 다른 특정 위치에 칩(330)을 부착한다.

마지막으로, 회로 기판(300)에 칩(330)을 부착한 후 박리층(310)을 제거하는데(S100), 이는 마무리 공정으로 수동적으로 이루어진다.

도 5는 전 공정 후 회로 기판(300)의 모습을 나타내었다. 도 3의 청색을 띄는 회로 기판(300)의 박리층(310)이 제거되고, 솔더(320)가 인쇄된 것을 볼 수 있다.

따라서, 본 발명은 회로 기판(300)의 특정 위치에 박리층(310)을 인쇄한 후 경화함으로써, 박리층이 인쇄된 특정 위치에 솔더 크림(320)이 묻는 것을 사전에 방지하여 회로 기판(300)의 하자를 방지할 수 있는 이점이 있다.

상기와 같은 회로 기판(300)의 솔더링 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

T: 인쇄기기 10: 스퀴지
20: 플레이트 100: 박리층 마스크
102: 슬롯 200: 솔더 마스크
202: 관통홀 300: 회로 기판
310: 박리층 320: 솔더
330: 칩

Claims

인쇄기기의 플레이트에 박리층 마스크를 설치하는 단계;
회로 기판(PCB)을 로더(LOADER)에 올려 상기 인쇄기기에 투입하는 단계;
상기 인쇄기기를 통과시키면서 상기 회로 기판(PCB)의 특정 위치에 박리층은 인쇄하는 단계;
상기 회로 기판(PCB)에 인쇄된 박리층을 경화시키는 단계;
상기 인쇄기기의 플레이트에 솔더 마스크를 설치하는 단계;
상기 박리층이 경화된 상기 회로 기판(PCB)을 상기 로더(LOADER)에 올려 상기 인쇄기기에 재투입하는 단계;
상기 인쇄기기를 통과시키면서 상기 회로 기판(PCB) 중 상기 박리층이 경화된 특정 위치를 제외 한 또 다른 특정 위치에 솔더를 인쇄하는 단계;
상기 박리층이 경화된 상기 회로 기판(PCB)에 인쇄된 솔더를 경화시키는 단계;
상기 솔더가 경화된 또 다른 특정 위치에 칩을 부착하는 단계; 및
상기 박리층을 제거하는 단계;를 포함하는 회로 기판(PCB)의 솔더링 방법.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 박리층은 실리콘과 내열성 수지로 구성되는 회로 기판(PCB)의 솔더링 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 박리층 및 상기 솔더는 스퀴지(squeegee)를 통해 인쇄되는 회로 기판(PCB)의 솔더링 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 박리층 및 상기 솔더는 오븐(OVEN)에서 경화시키는 회로 기판(PCB)의 솔더링 방법.