KR101490353B1

KR101490353B1 - 인쇄회로기판 제조방법

Info

Publication number: KR101490353B1
Application number: KR20130117841A
Authority: KR
Inventors: 김만용; 제갈명; 강대근
Original assignee: 대덕전자 주식회사
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2015-02-11

Abstract

본 발명은 초고다층 인쇄회로기판을 제조하기 위해 복수개의 기판을 적층하여 핫 프레싱하는 과정에서 부정합이 발생하지 않도록 하는 적층기술을 제공하는데 있다. 본 발명에 따른 적층 방법은, 우선 적층판에 제n 레이어와 제1 절연층을 제1 정렬구멍이 핀에 삽입되도록 정렬하여 차례로 적층하고, 제1 절연층 표면 외곽 둘레를 따라 제2 정렬구멍에 대응하는 위치에 복수개의 리벳을 올려놓아 설치한다. 이어서, 제(n-1) 레이어와 제2 절연층, 제(n-2) 레이어와 제2 절연층, … , 제2 레이어와 제2 절연층, 제1 레이어의 순서로 차례로 적층하되, 각각의 레이어에 천공된 제1 정렬구멍에 대응하여 핀이 삽입되고, 제2 정렬구멍에 대응하여 리벳이 삽입되도록 정렬하여 적층하고, 제1레이어 기판의 제2 정렬구멍 위로 돌출된 리벳을 해머로 가격하여 리벳을 제1레이어에 완전히 고정하는 것을 특징으로 한다.

Description

인쇄회로기판 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING A PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB) 제조에 관한 것으로서, 특히 초고다층 인쇄회로기판 제작 시에 적층 단계에서 발생할 수 있는 정렬 불량 문제를 해결한 기술에 관한 것이다.

최근들어 전자제품이 고성능화함에 따라 20층 이상의 동박회로를 적층한 초고다층의 인쇄회로기판이 요구되고 있다. 그런데, 신뢰성 있는 20층 이상의 초고다층 인쇄회로기판을 제작하기 위해서는, 각각의 기판의 정렬해서 핫 프레싱하는 단계에서 한 쪽으로 쏠리거나 또는 정렬불량으로 인해 각층간 부정합이 발생하지 않아야 한다.

본 발명의 목적은 초고다층 인쇄회로기판을 제조하기 위해 복수개의 기판을 적층하여 핫 프레싱하는 과정에서 부정합이 발생하지 않도록 하는 적층기술을 제공하는데 있다.

본 발명은 적층판의 핀 이외에 추가로 리벳을 사용함으로써 적층할 레이어를 견고히 고정하여 정렬하는 것을 특징으로 한다. 여기서 레이어란 양면에 회로가 형성된 CCL(copper cladded laminate; 동박적층판) 또는 일면에만 회로가 형성된 레이어정도로 생각하면 된다. 총 n 개의 레이어를 사이에 절연층(예를 들어, 에폭시 수지 레진, 프리프레그)를 게재하여 적층할 경우, 장방형 적층판의 네 개의 코너 및 외곽 둘레를 따라 장방향의 양변 중앙에 복수개에 핀을 설치하고, 본 발명에 따라 적층할 각각의 레이어에는 적층판에 설치된 복수개의 핀 위치에 대응하여 제1 정렬구멍을 천공하고, 제1 정렬구멍 외에 추가로 리벳을 관통시킬 제2 정렬구멍을 외곽둘레 제1 정렬구멍 사이에 천공하는 것을 특징으로 한다. 적층 시에 각각의 레이어 사이에 게재하고 핫 프레스 할 절연층은(예를 들어 프리프레그), 제1 정렬구멍만을 천공한 제1 절연층와 제1 정렬구멍과 제2 정렬구멍을 천공한 제2 절연층을 준비한다. 제1 절연층과 제2 절연층의 실시예로서 프리프레그(PREPREG)를 사용할 수 있다.

이 때에, 통상적으로 제1 레이어(최상단 레이어)와 제n 레이어(최하단 레이어)는 외층면에만 동박회로가 형성되며, 제2 레이어부터 제(n-1) 레이어는 양면에 동박회로가 형성되어 있어, 결국 총 [2 x (n-1)] 층의 다층동박회로기판이 형성되는 것이다.

본 발명에 따른 적층 방법은, 우선 적층판에 제n 레이이어와 제1 절연층을 제1 정렬구멍을 핀이 관통되도록 정렬하여 차례로 적층하고, 제1 절연층 표면 외곽 둘레를 따라 제2 정렬구멍에 대응하는 소정의 위치에 복수개의 리벳을 올려놓아 설치한다. 이때에, 리벳의 머리부분은 평탄(flat)한 형상을 가지므로 제1 절연층(예를 들어 에폭시 수지 또는 프리프레그) 표면 위에 자리를 잡게 된다. 이어서, 제(n-1) 레이어와 제2 절연층, 제(n-2) 레이어와 제2 절연층, … , 제2 레이어와 제2 절연층, 제1 레이어의 순서로 차례로 적층하되, 각각의 레이어에 천공된 제1 정렬구멍에 대응하여 핀이 삽입되고, 제2 정렬구멍에 대응하여 리벳이 삽입되도록 정렬하여 적층하고, 제1 레이어의 제2 정렬구멍 위로 돌출된 리벳을 해머로 가격하여 리벳을 제1 레이어에 완전히 고정하는 것을 특징으로 한다.

최종적으로, 적층 후 고온고압으로 핫 프레스 성형을 진행하면, 제1 절연층 위에 장착한 리벳은 열로 인해 용융된 제1 절연층으로 자리를 잡게되고, 핫프레스 공정을 완료하고 냉각을 하면 적층 기판의 외곽을 따라 라우터로 절단함으로써 리벳으로 접합 성형한 부위를 제거한다.

본 발명은 적층판에 설치된 복수개의 핀 이외에 기판의 둘레를 따라 소정의 위치에 리벳을 설치해서 리벳과 핀을 이용해서 기판을 정렬하여 단단히 묶어 놓기 때문에, 20층 이상의 초고층 기판을 적층을 하는 경우에도 정렬 불량으로 인한 부정합 문제를 발생하지 않는다.

도1a는 본 발명에 따른 적층판을 나타낸 도면.
도1b는 본 발명에 따른 적층판 위에 제n 레이어와 제1 절연층을 올려 놓은 모습을 나타낸 도면.
도1c은 제1 절연층 위에 외곽 둘레를 따라 소정의 위치에 리벳을 올려 놓은 모습을 나타낸 도면.
도1d는 제1 절연층 위의 리벳과 적층판의 핀에 제(n-1) 레이어와 제2 절연층의 제1, 2 정렬구멍이 관통하도록 정렬해서 적층한 모습을 나타낸 도면.
도1e는 제1 레이어, … , 제n 레이어의 기판을 핀과 리벳을 이용해서 제1, 2 정렬구멍으로 정렬하여 적층하는 모습을 나타낸 도면.
도2는 본 발명에 따른 리벳의 일실시예를 나타낸 도면.

본 발명은 총 n 개의 레이어를 적층 성형하여 다층 인쇄회로기판을 제작하는 방법에 있어서, (a) 제n 레이어와 제1 절연층에 때해, 네 개의 코너와 외곽둘레를 따라 장방향의 양변 중앙에 제1 정렬구멍들을 형성하는 단계;(b) 제1 레이어, … , 제(n-1) 레이어와 제2 절연층에 대해, 네 개의 코너와 외곽둘레를 따라 장방향의 양변 중앙에 제1 정렬구멍들을 형성하고, 인접 제1 정렬구멍들 사이에 제2 정렬구멍을 형성하는 단계; (c) 상기 제1 정렬구멍에 대응하여, 장방형의 적층판 위 네 개의 코너와 상기 적층판의 외곽둘레를 따라 장방향의 양변 중앙 위치에 핀을 설치하는 단계; (d) 장방형 적층판에 설치된 핀에 제1 정렬구멍이 관통하도록 정렬해서 제n 레이어와 제1 절연층을 차례로 적층하는 단계; (e) 상기 제1 절연층의 외곽 둘레를 따라 상기 제2 정렬구멍에 대응한 위치에 리벳의 몸통이 위를 향하도록 리벳을 제1 절연층 표면 위에 올려놓아 설치하는 단계; (f) 제(n-1) 레이어와 제2 절연층, 제(n-2) 레이어와 제2 절연층, … , 제2 레이어와 제2 절연층, 제1 레이어의 순서로 차례로 적층하되, 상기 핀이 상기 제(n-1) 레이어와 제2 절연층, 제(n-2) 레이어와 제2 절연층, … , 제2 레이어와 제2 절연층, 제1 레이어의 제1 정렬구멍을 관통하고, 상기 리벳이 제(n-1) 레이어와 제2 절연층, 제(n-2) 레이어와 제2 절연층, … , 제2 레이어와 제2 절연층, 제1 레이어의 제2 정렬구멍을 관통하도록 정렬해서 적층하는 단계; (g) 제1 레이어의 제2 정렬구멍 위로 돌출된 리벳의 몸통을 해머로 가격하여 리벳을 제1 레이어에 완전히 고정하는 단계; (h) 상기 적층판 위에 적층된 총 n 개의 레이어와 사이사이의 제1, 2 절연층을 가열가압하여 핫 프레스를 진행하는 단계; 및 (i) 상기 단계 (h) 결과 라미네이트된 적층기판의 외곽을 따라 라우터로 절단함으로써 리벳으로 접합 성형한 외곽 부위를 제거하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

이하, 첨부도면 도1 및 도2를 참조하여 본 발명에 따른 초고다층 적층기술을 상세히 설명한다.

본 발명은 적층판의 핀 이외에 리벳을 사용해서 적층할 레이어를 견고히 고정하여 정렬하는 것을 특징으로 한다. 즉, 총 n 개의 레이어애 대해 그 사이사이에 프리프레그를 게재하여 적층할 경우, 장방형 적층판의 네 개의 코너 및 외곽 둘레를 따라 소정의 위치 복수개에 핀을 설치하고, 본 발명에 따라 적층할 각각의 레이어에는 적층판에 설치된 복수개의 핀 위치에 대응하여 제1 정렬구멍을 천공하고, 제1 정렬구멍 외에 추가로 리벳을 관통시킬 제2 정렬구멍을 외곽둘레 소정의 위치에 천공하는 것을 특징으로 한다. 적층 시에 각각의 레이어 사이에 게재해서 핫 프레스 할 절연층은(예를 들어 프리프레그), 제1 정렬구멍만을 천공한 제1 절연층와 제1 정렬구멍과 제2 정렬구멍을 천공한 제2 절연층을 준비한다.

도1a를 참조하면, 본 발명은 장방형의 적층판(100) 위 네 개의 코너와 장방향의 두 변 중앙에 핀(200)을 설치한다. 도1a는 본 발명의 일 실시예로서, 네 개의 코너와 장방향의 두 변 중앙에 핀(200)을 설치하고 있으나, 핀 설치 방법은 반드시 여기에 국한할 필요는 없다.

도1b를 참조하면, 적층판(100) 위에 제n 레이어(110)와 제1 절연층(120)을 차례로 적층하되, 제n 레이어(110)와 제1 절연층(120)의 제1 정렬구멍 속으로 핀(200)을 삽입하여 관통되도록 적층한다.

도1c를 참조하면, 제1 절연층(120) 표면 외곽 둘레를 따라 제2 정렬구멍에 대응하는 위치에 복수개의 리벳을 리벳의 몸통이 위로 향하도록 제1 절연층(120) 표면 위에 올려놓아 설치한다. 이때에, 리벳의 머리부분은 첨부도면 도2에 도시한 바와 같이, 평탄(flat)하도록 한 구조를 갖도록 해서 안정적으로 제1 절연층(120) 위에 안착되도록 한다. 제1 절연층(120) 표면 위에 올려놓은 리벳은 후속 핫 프레스 공정에서 제1 절연층(프리프레그)가 용융되어 자리를 잡게되고 견고히 고정하게 된다. 도1d를 참조하면, 제(n-1) 레이어와 제2 절연층, 제(n-2) 레이어와 제2 절연층, … , 제2 레이어와 제2 절연층, 제1 레이어의 순서로 차례로 적층하되, 각각의 레이어에 천공된 제1 정렬구멍(50)에 대응하여 핀(200)이 삽입되고, 제2 정렬구멍(60)에 대응하여 리벳(300)이 삽입되도록 정렬하여 적층한다. 도1e를 참조하면, 제1 레이어의 제2 정렬구멍(60) 위로 돌출된 리벳을 해머로 가격하여 리벳을 제1레이어에 완전히 고정하는 것을 특징으로 한다. 최종적으로, 상기 방식으로 적층한 후 고온고압으로 핫 프레스 라미네이션(lamination) 성형이 완료되면 적층 기판의 외곽을 따라 라우터로 절단함으로써 리벳으로 접합 성형한 부위를 제거한다.

전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개선하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술 될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용될 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 진화, 치환 및 변경이 가능하다.

본 발명은 리벳을 이용해서 각 레이어 간의 결합력을 향상시켜 고온 고압 성형 시 기판에 가해지는 응력으로 인한 밀림 또는 쏠림 등의 문제를 고비용의 설비투자 없이 해결할 수 있다.

Claims

총 n 개의 레이어를 적층 라미네이션 성형하여 다층 인쇄회로기판을 제작하는 방법에 있어서,
(a) 제n 레이어와 제1 절연층에 대해, 네 개의 코너와 외곽둘레를 따라 장방향의 양변 중앙에 제1 정렬구멍들을 형성하는 단계;
(b) 제1 레이어, … , 제(n-1) 레이어와 제2 절연층에 대해, 네 개의 코너와 외곽둘레를 따라 장방향의 양변 중앙에 제1 정렬구멍들을 형성하고, 인접 제1 정렬구멍들 사이에 제2 정렬구멍을 형성하는 단계;
(c) 상기 제1 정렬구멍에 대응하여, 장방형의 적층판 위 네 개의 코너와 상기 적층판의 외곽둘레를 따라 장방향의 양변 중앙 위치에 핀을 설치하는 단계;
(d) 장방형 적층판에 설치된 핀에, 제n 레이어와 제1 절연층의 제1 정렬구멍이 관통하도록 정렬해서 제n 레이어와 제1 절연층을 차례로 적층하는 단계;
(e) 상기 제1 절연층의 외곽 둘레를 따라 상기 제2 정렬구멍에 대응한 위치에 리벳의 몸통이 위를 향하도록 리벳을 제1 절연층 표면 위에 올려놓아 설치하는 단계;
(f) 제(n-1) 레이어와 제2 절연층, 제(n-2) 레이어와 제2 절연층, … , 제2 레이어와 제2 절연층, 제1 레이어의 순서로 차례로 적층하되, 상기 핀이 상기 제(n-1) 레이어와 제2 절연층, 제(n-2) 레이어와 제2 절연층, … , 제2 레이어와 제2 절연층, 제1 레이어의 제1 정렬구멍을 관통하고, 상기 리벳이 제(n-1) 레이어와 제2 절연층, 제(n-2) 레이어와 제2 절연층, … , 제2 레이어와 제2 절연층, 제1 레이어의 제2 정렬구멍을 관통하도록 정렬해서 적층하는 단계;
(g) 제1 레이어의 제2 정렬구멍 위로 돌출된 리벳의 몸통을 해머로 가격하여 리벳을 제1 레이어에 완전히 고정하는 단계;
(h) 상기 적층판 위에 적층된 총 n 개의 레이어와 사이사이의 제1, 2 절연층을 가열가압하여 핫 프레스를 진행하는 단계; 및
(i) 상기 단계 (h) 결과 라미네이트된 적층기판의 외곽을 따라 라우터로 절단함으로써 리벳으로 접합 성형한 외곽 부위를 제거하는 단계
를 포함하는 방법.