KR101557225B1

KR101557225B1 - 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법

Info

Publication number: KR101557225B1
Application number: KR1020140045517A
Authority: KR
Inventors: 전현찬; 박정기; 이태구; 박병규
Original assignee: 주식회사 코리아써키트
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2015-10-05

Abstract

본 발명은 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 (a) 상,하측면 중 어느 한 측면 또는 상,하측 양면에 제1도전층이 형성된 제1회로기판을 제공하는 단계와, (b) 제공된 상기 제1회로기판의 제1도전층을 지정 회로패턴에 따라 식각하여, 제1회로패턴층을 형성하는 단계와, (c) 상기 제1회로기판에 제1회로패턴층이 형성되면, 상기 제1회로기판을 리지드영역과 플렉시블영역으로 구획하고, 상기 제1회로기판의 플렉시블영역 상,하측면에 커버레이시트를 적층하는 단계와, (d) 상기 커버레이시트가 적층된 제1회로기판의 상,하측 표면에 제1절연층을 통해 제2도전층이 형성된 제2회로기판을 적층하는 단계와, (e) 제1회로기판의 상,하측 표면에 상기 제1절연층을 통해 제2회로기판이 적층되면, 상기 제1회로기판의 제1회로패턴층 및 상기 제2회로기판의 제2도전층을 도통하도록 연결하는 단계와, (f) 상기 제1회로패턴 및 상기 제2도전층이 도통하도록 연결되면, 상기 제2회로기판의 제2도전층 중 리지드영역을 지정 회로패턴에 따라 식각하여, 제2회로패턴층을 형성하는 단계와, (g) 상기 제2회로기판에 제2회로패턴층이 형성되면, 제2절연층을 통해 제2회로기판의 표면에 동박층을 적층하는 단계와, (h) 상기 제2회로기판의 표면에 동박층이 적층되면, 회로기판의 플렉시블부가 형성되도록 레이저로 플렉시블영역 전체를 면(solid) 형태로 가공하여 단차 가공하는 단계 및 (i) 단차 가공되어 플렉시블부가 형성되면, 상기 동박층에 제3회로패턴층을 형성하는 단계를 포함해, 안정된 제조 공정의 수행과 더불어 제품의 전반적인 품질 향상 및 신뢰성 제고를 가능하고, 플렉시블영역(단차부위)의 손상 방지하며, 리지드부의 층수가 증가 될수록 품질 수율 및 프로세스 단순화가 가능한 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법를 제공한다.

Description

리지드 플렉시블 회로기판 제조방법{Rigid flexible circuit board manufacturing method}

본 발명은 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플렉시블부를 형성할 시, 단차(캐비티) 가공을 레이저의 조사 조건을 조절하거나, 이형필름을 적층하는 단계를 포함하여 플렉시블의 도전층이 변색되거나, 파손되는 것을 방지하는 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법에 관한 것이다.

근래의 전자기기는 생산기술이 부단히 진화함에 따라, 전자제품 중 경박단소화 방향으로 발전하지 않는 것이 없으며, 각종 이동전화, 디지털 카메라 등 마이크로 휴대형 전자제품들은 모두 고밀도 상호연결(High Density Interconnect: 약칭HDI) 기술 발전 하의 산물이다.

고밀도 상호연결이란 즉 마이크로 채널들의 형성을 통해, 회로기판의 층과 층 사이를 서로 연결시키는 것으로서, 현재로서는 최신의 회로기판 제조 기술이다.

그리고 이러한 고밀도 상호연결 제조과정에 빌드업(build up) 기술이 결합되면서 회로기판은 박형화, 소형화 방향으로 발전할 수 있게 되었다.

빌드업법이란, 양면 또는 네 면의 회로기판을 기초로 하여, 시퀀셜 적층(Sequential Lamination)의 관념을 이용한 것으로서, 기판 외측에 순차적으로 회로층을 추가하고, 블라인드 홀로 적층 사이를 상호 연결시키는 방식이다.

일부 층 사이에 연통되는 블라인드 홀(Blind Hole)과 배리드 홀(buried Hole)은 관통홀이 기판면에서 차지하는 공간을 없애, 제한적인 외층 면적을 가능한 한 배선 및 용접 부품으로 사용할 수 있으며, 빌드업법을 끊임없이 반복하면 필요한 층 수의 다층 인쇄회로기판을 획득할 수 있다.

현재, 인쇄회로기판은 사용되는 절연재에 따라 강도가 다르며, 리지드 인쇄회로기판, 플렉시블 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board: 약칭 FPC) 및 리지드 플렉시블 인쇄회로기판으로 구분할 수 있다.

리지드-플렉시블 회로기판은 하나의 인쇄회로기판에 하나 또는 복수의 리지드 영역과 하나 또는 복수의 플렉시블영역을 갖는 인쇄회로기판으로, 플렉시블 기판과 리지드 기판의 결합체로서, 리지드 기판과 플렉시블 기판의 장점을 겸비한다.

플렉시블 회로기판을 기반으로 자유롭게 구부리거나 감거나 접을 수 있는 특징이 있어 리지드-플렉시블 회로기판으로 제작되는 제품은 조립이 용이할 뿐만 아니라, 접을 수 있어 대단히 우수한 밀착 실장 형식을 형성할 수 있고, 케이블의 연결 설치를 생략하여 커넥터와 터미널 용접을 감소시키거나 또는 사용하지 않을 수 있어, 공간과 중량이 축소되고, 전기 간섭을 감소 또는 방지하여 전기성능을 향상시킬 수 있으며, 전자장치(또는 제품)가 경박단소화와 다기능화 방향으로 발전하는 수요를 완전히 만족시킬 수 있다.

특히 고밀도 상호연결 기술과 리지드-플렉시블 회로기판을 종합적으로 채택하여, 얇고, 가벼우며, 휠 수 있고, 3차원 조립 수요를 만족시키기 용이하다는 점 및 베리드 블라인드 홀, 정밀한 선 폭과 선 길이, 다층 기판 기술 등 특징을 동시에 갖추어 광범위하게 응용되고 있으며, 회로기판의 경박화, 소형화 특징을 극단적으로 구현하였다.

현재, 리지드-플렉시블 회로기판의 가공 재료는 리지드 기판재와 플렉시블 기판재를 포함한다.

가공 시, 일반적으로 각각 리지드 기판재와 플렉시블 기판재를 별도로 가공한 다음, 기판을 적층한 후 프리프레그(prepreg)를 이용하여 두 기판재를 함께 라미네이팅 결합시킨다.

발명자는 이러한 제작 방식의 경우, 리지드-플렉시블 인쇄회로기판 중의 플렉시블 영역의 소재층인 금층이 모두 플렉시블 기판재로 제작되어, 리지드-플렉시블 회로기판 중 리지드 영역과 폐기영역(절단 영역) 등 플렉시블 기판재를 사용할 필요가 없는 영역에 플렉시블 기판재를 사용함으로써, 플렉시블 기판재, 특히 무바인더형 플렉시블 동막기판(Flexible Copper Clad Laminate,약칭 FCCL, 또는 유성동막기판, 연성동막기판이라고도 칭하며, 플렉시블 인쇄회로기판의 가공재료이다)의 사용률을 저하시켜, 플렉시블 기판재의 낭비를 초래한다는 것을 발견하였다. 그런데 플렉시블 동막기판은 제작원가가 비교적 높기 때문에, 상기 인쇄회로기판을 사용하는 전자장치(또는 제품)의 제작 원가가 사실상 증가하게 된다.

이와 동시에, 리지드 영역과 플렉시블 영역의 중첩 영역(즉 리지드 플렉시블 결합 영역)의 수지 흐름을 감소시키기 위하여, 현재 리지드 플렉시블 인쇄회로기판의 제작은 일반적으로 저유동성(Low Flow) 프리프레그를 사용하는데, 저유동성 프리프레그는 가격이 보통의 프리프레그보다 높아, 이 역시 전자장치(또는 제품)의 원가를 직접적으로 증가시킨다. 추산해보면, 현재 하나의 리지드 플렉시블 인쇄회로기판의 제작 원가는 표준 FR-4리지드 기판의 5-7배이며, 높은 원가는 리지드 플렉시블 인쇄회로기판의 진일보한 응용과 발전을 제한한다. 리지드 플렉시블 인쇄회로기판의 원가를 제어하는데 가장 먼저 필요한 것이 바로 플렉시블 기판의 원가를 낮추는 것이다.

따라서, 현재 리지드 플렉시블 인쇄회로기판의 제작 방법 중, 다양한 재료의 혼합 사용과 다층 기판의 가공 제작은 제작 원가가 높을 뿐만 아니라, 제작 난이도가 커서, 일반적으로 10층 이하의 리지드 플렉시블 인쇄회로기판을 제작하는데에 만 적용된다.

대한민국특허청 공개특허공보에 게재된 공개번호 제10-2010-0081139호(이하, 선행기술문헌)는, 윈도우 가공시 발생하는 디스미어 어택을 최소화할 수 있는 경연성 인쇄회로기판 제조 방법에 관한 발명을 제안하고 있다.

그러나, 선행기술문헌의 특허청구범위를 보면, 종래 일반적인 인쇄회로기판 제조공정과 마찬가지로, 리지드영역과 플렉서블영역으로 구획된 베이스 기재(연성필름)를 제공하고, 상기 베이스 기재에 복수의 회로층을 적층한 다음, 플렉서블영역의 회로층을 제거하는 단계를 거쳐 최종적으로 경연성 인쇄회로기판을 완성하는데, 이러한 경우, 플렉서블영역의 회로층 제거시 베이스 기재까지 레이저 광에 의해 손상될 우려가 있다.

상기와 같이 종래의 리지드 플렉시블 회로기판 제조 방법에 따르게 되면, 플렉서블영역의 베이스 기재이 손상되는 문제가 있고, 이는 결국 제품 불량으로 이어지게 된다.

본 발명은 리지드 플렉시블 인쇄회로기판의 플렉시블부를 형성할 시, 단차(캐비티) 가공을 샷수 또는 도트의 사이즈 또는 출력파워 중 어느 하나로 조절된 레이저를 연속반복 조사하는 단계 및 이형필름을 적층하는 단계를 포함하여, 안정된 제조 공정의 수행과 더불어 제품의 전반적인 품질 향상 및 신뢰성 제고를 가능하고, 플렉시블영역(단차부위)의 손상 방지하며, 리지드부의 층수가 증가 될수록 품질 수율 및 프로세스 단순화가 가능한 리지드 플렉시블 인쇄회로기판의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시에 따른 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법은 (a)상,하측 양면에 각각 제1도전층이 형성된 제1회로기판을 제공하는 단계와; (b)제공된 상기 제1회로기판의 제1도전층을 지정 회로패턴에 따라 식각하여, 제1회로패턴층을 형성하는 단계와; (c)상기 제1회로기판에 제1회로패턴층이 형성되면, 상기 제1회로기판을 리지드영역과 플렉시블영역으로 구획하고, 상기 제1회로기판의 플렉시블영역 상,하측면 각각에 커버레이시트를 적층하는 단계와; (d)상기 제1회로기판의 플렉시블영역에 적층된 커버레이시트 상에 에어갭이 형성되도록, 상기 제1회로기판의 상,하측 표면 전체에 필름형태의 제1절연층을 통해 제2회로기판을 적층하는 단계와; (e)제1회로기판의 상,하측 표면에 상기 제1절연층을 통해 제2회로기판이 적층되면, 상기 제1회로기판의 제1회로패턴층 및 상기 제2회로기판의 제2도전층을 관통하는 관통홀을 형성한 후, 상기 제2도전층 표면 및 관통홀 내주면에 동도금 실시로 도전홀을 형성해, 상기 도전홀을 통해 상기 제1회로패턴층과, 제2도전층들이 서로 도통하도록 연결하는 단계와; (f)상기 제1회로패턴 및 상기 제2도전층이 도통하도록 연결되면, 상기 제2회로기판의 제2도전층 중 리지드영역을 지정 회로패턴에 따라 식각하여, 제2회로패턴층을 형성하는 단계와; (g)상기 제2회로기판에 제2회로패턴층이 형성되면, 제2절연층을 통해 제2회로기판의 표면에 동박층을 적층하는 단계와; (h)상기 제2회로기판의 표면에 동박층이 적층되면, 제2회로기판의 플렉시블부가 형성되도록, 레이저의 샷수 또는 레이저 도트의 사이즈 또는 레이저의 출력파워 중 어느 하나를 조절한 레이저를 면(solid) 형태로 상기 동박층 및 제2회로기판의 플렉시블영역 전체에 연속반복 조사하여 단차 가공하는 단계; 및 (i)단차 가공되어 플렉시블부가 형성되면, 상기 동박층에 제3회로패턴층을 형성하는 단계로 이루어진다.

또한 본 발명의 다른 실시에 따른 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법은 (a)상,하측 양면에 제1도전층이 형성된 제1회로기판을 제공하는 단계와; (b)제공된 상기 제1회로기판의 제1도전층을 지정 회로패턴에 따라 식각하여, 제1회로패턴층을 형성하는 단계와; (c)상기 제1회로기판에 제1회로패턴층이 형성되면, 상기 제1회로기판을 리지드영역과 플렉시블영역으로 구획하고, 상기 제1회로기판의 플렉시블영역 상,하측면 각각에 커버레이시트를 적층하는 단계와; (d)상기 제1회로기판의 플렉시블영역에 적층된 커버레이시트 상에 에어갭이 형성되도록, 상기 제1회로기판의 상,하측 표면 전체에 필름형태의 제1절연층을 통해 제2회로기판을 적층하는 단계와; (e)제1회로기판의 상,하측 표면에 상기 제1절연층을 통해 제2회로기판이 적층되면, 상기 제1회로기판의 제1회로패턴층 및 상기 제2회로기판의 제2도전층을 관통하는 관통홀을 형성한 후, 상기 제2도전층 표면 및 관통홀 내주면에 동도금 실시로 도전홀을 형성해, 상기 도전홀을 통해 상기 제1회로패턴층과, 제2도전층들이 서로 도통하도록 연결하는 단계와; (f)상기 제1회로패턴 및 상기 제2도전층이 도통하도록 연결되면, 상기 제2회로기판의 제2도전층 중 리지드영역을 지정 회로패턴에 따라 식각하여, 제2회로패턴층을 형성하고, 상기 제2회로기판 중 플렉시블영역 표면에 이형필름을 적층하는 단계와; (g)상기 제2회로기판에 제2회로패턴층 형성 및 이형필름이 적층되면, 제2절연층을 통해 제2회로기판의 표면에 동박층을 적층하는 단계와; (h)상기 제2회로기판의 표면에 동박층이 적층되면, 제2회로기판 및 동박층의 플렉시블영역 경계를 레이저 또는 금형으로 선(line) 형태로 가공한 후, 이형필름과 함께 플렉시블영역 내의 제2회로기판 및 동박층을 박리하여 단차 가공하는 단계와; 및 (i)단차 가공되어 플렉시블부가 형성되면, 상기 동박층에 제3회로패턴층을 형성하는 단계로 이루어진다.

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본 발명에 따른 리지드 플렉시블 회로기판의 제조방법은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 플렉시블부를 형성할 시, 단차(캐비티) 가공을 샷수 또는 도트의 사이즈 또는 출력파워 중 어느 하나로 조절된 레이저를 연속반복 조사하는 단계 및 이형필름을 적층하는 단계를 포함하여 안정된 제조 공정의 수행과 더불어 제품의 전반적인 품질 향상 및 신뢰성 제고를 가능하고, 플렉시블영역(단차부위)의 손상 방지하는 효과를 가진다.

둘째, 리지드부의 층수가 증가 될수록 품질 수율 및 프로세스 단순화가 가능한 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법의 일 실시예를 단계별로 간략하게 보인 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법의 일 실시예를 실시되는 상태를 간략하게 보인 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법의 다른 실시예를 단계별로 간략하게 보인 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법의 다른 실시예를 실시되는 상태를 간략하게 보인 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법의 일 실시예를 단계별로 간략하게 보인 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법의 일 실시예를 실시되는 상태를 간략하게 보인 블록도이며, 도 3은 본 발명에 따른 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법의 다른 실시예를 단계별로 간략하게 보인 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법의 다른 실시예를 실시되는 상태를 간략하게 보인 블록도이다.

본 발명은 플렉시블부를 형성할 시, 단차(캐비티) 가공을 레이저의 조사 조건을 조절하거나, 이형필름을 적층하는 단계를 포함하여 플렉시블의 도전층이 변색되거나, 파손되는 것을 방지하는 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법에 관한 것으로, 도면을 참조하여 더욱 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법의 일 실시예를 살펴보면, 먼저 (a)단계로 제1회로기판을 제공하는 단계(S100)는,

상기 제1회로기판(10)은 내열성이 뛰어나고, 온도차에 따른 특성의 변화가 적으며, 내충격성이 좋고, 치수안정성이 좋으며, 전기특성(절연성)이 뛰어난 폴리이미드(Poly-imide)로 이루어진 베이스의 상,하측면 중 어느 한 측면 또는 상,하측 양면에 제1도전층(11)이 형성된 상기 제1회로기판(10)을 제공한다.

이때 상기 제1도전층(11)은 식각되어, 회로패턴 형성이 용이하도록 동(Cu)으로 도전층을 이룬다.

그리고 (b)단계로 제1회로기판에 제1회로패턴층을 형성하는 단계(S200)는,

상기 (a)단계(S100)에 의해 제공된 제1회로기판(10)의 제1도전층(11)을 지정 회로패턴에 따라 식각(에칭)하여, 제1회로패턴층(12) 및 그라운드를 형성한다.

여기서 상기 제1회로패턴층(12) 및 그라운드는 포토리소그라피(Photolithography), 전자-빔 리소그라피(E-beam lithography), 이온-빔 리소그라피(Focused Ion Bean lithography), 건식 식각(Dry etching), 습식 식각(Wet Etching), 나노-임프린트(Nano-imprint) 중 어느 하나의 방식으로 구현될 수 있다.

그리고 (c)단계로 상기 제1회로기판의 상,하측면에 커버레이시트를 적층하는 단계(S300)는,

상기 (b)단계(S200)에 의해 상기 제1회로기판(10)에 제1회로패턴층(12)이 형성되면, 상기 제1회로기판(10)을 리지드영역과, 플렉시블영역으로 구획하고, 상기 제1회로기판(10)의 리지드영역을 제외한 상기 제1회로기판(10)의 플렉시블영역 상,하측면에 각각 커버레이시트(13)를 적층한다.

이때 상기 커버레이시트(13)는 프레스 공정으로 적층할 수 있으나, 본딩에 의해 적층할 수도 있다.

그리고 (d)단계로 상기 제1회로기판의 상,하측 표면에 제2회로기판을 적층하는 단계(S400)는,

상기 (c)단계(S300)에 의해 플렉시블영역에 커버레이시트(13)가 적층된 상기 제1회로기판(10)의 상,하측 표면에 각각 제1절연층(20)을 통해 제2도전층(31)이 형성된 제2회로기판(30)을 적층한다.

이때 플렉시블영역에 커버레이시트(13)가 적층된 상기 제1회로기판(10)의 상,하측 표면에는 각각 제1절연층(20)을 통해 제2회로기판(30)을 적층하는데, 상기 제1절연층(20)은 프리프레그(Prepreg) 계열의 소재로 상기 제2회로기판(30)보다 먼저 상기 제1회로기판(10)의 상,하측 표면에 적층되어, 상기 제1회로기판(10)의 제1회로패턴층(12)을 절연함과 동시에, 상기 제1회로기판(10)과 제2회로기판(30)이 서로 적층되도록 상기 제1회로기판(10)과 제2회로기판(30) 사이에서 접합제의 기능을 수행한다.

또한 상기 제1절연층(20)을 통해 제2회로기판(30)을 제1회로기판(10)의 표면에 적층할 시, 상기 제1회로기판(10)의 플렉시블영역에 적층된 커버레이시트(13) 상에 에어갭(14)이 형성되도록, 상기 제1회로기판(10)의 플렉시블영역에 적층된 커버레이시트(13) 상을 제외한 상기 제1회로기판(10)의 리지드영역 전체에 상기 제1절연층(20)을 적층한 후, 상기 제2회로기판(30)을 제1회로기판(10)의 표면에 적층하는 것이 바람직하다.

더불어 상기 제1절연층(20)을 통해 제2회로기판(30)을 제1회로기판(10)에 적층할 시, 상기 제2회로기판(30)의 일면에 제1절연층(20)을 접합한 후, 상기 제1절연층(20)을 통해 제2회로기판(30)을 제1회로기판(10)에 적층할 수도 있다.

상기 제2회로기판(30)은 상, 하면 중 어느 한 면에 제2도전층(31)을 형성하고, 상기 제2도전층(31)이 외측으로 향하도록 적층하는 것이 바람직하다.

그리고 (e)단계로 상기 제1회로기판 및 상기 제2회로기판을 연결하는 단계(S500)는,

상기 (d)단계(S400)에 의해 상기 제1회로기판(10)의 상,하측 표면에 상기 제1절연층(20)을 통해 제2회로기판(30)이 적층되면, 상기 제1회로기판(10)의 제1회로패턴층(12) 및 상기 제2회로기판(30)의 제2도전층(31)을 도통하도록 연결한다.

이때 상기 제1회로기판(10)의 제1회로패턴층(12) 및 상기 제2회로기판(30)의 제2도전층(31)의 연결은 도전홀(33)에 의해 연결되는데, 상기 도전홀(33)은 CNC(Computer Numerical Control) 드릴링과 같은 홀가공 공정으로 상기 제1회로기판(10)의 상측 표면에 적층되는 제2회로기판(30)의 제2도전층(31)에서, 상기 제1회로기판(10)의 하측 표면에 적층되는 제2회로기판(30)의 제2도전층(31) 까지 관통시켜 관통홀을 형성한다.

그리고 상기 관통홀의 내측면과, 상기 제1회로기판(10)의 상,하측 표면에 각각 적층된 제2회로기판(30)의 제2도전층(31) 표면에 전해 또는 무전해 동도금을 실시하여, 상기 관통홀의 내측면이 동도금됨에 따라 도전홀(33)이 형성되어, 상기 제1회로기판(10)의 제1회로패턴층(12)과, 상기 제1회로기판(10) 상,하측 표면에 각각 적층된 제2회로기판(30)의 제2도전층(31)들이 서로 도통 한다.

그리고 (f)단계로, 상기 제2회로기판의 제2도전층 중 리지드영역을 지정 회로패턴에 따라 식각하여 제2회로패턴층을 형성하는 단계(S600)는,

상기 (e)단계(S500)에 의해 상기 관통홀의 내측면과, 상기 제1회로기판(10)의 상,하측 표면에 각각 적층된 제2회로기판(30)의 제2도전층(31) 표면에 동도금을 실시하여, 상기 도전홀(33)에 의해 상기 제1회로패턴층(12) 및 상기 제2도전층(31)이 전기적으로 연결(도통)되면, 상기 제2회로기판(30)의 제2도전층(31) 중 리지드영역을 지정 회로패턴에 따라 식각하여, 제2회로패턴층(32)을 형성한다.

이때 상기 제2회로패턴층(32) 역시, 제2회로패턴층(32) 및 그라운드로 형성하는데, 상기 제2회로패턴층(32) 및 그라운드는 포토리소그라피(Photolithography), 전자-빔 리소그라피(E-beam lithography), 이온-빔 리소그라피(Focused Ion Bean lithography), 건식 식각(Dry etching), 습식 식각(Wet Etching), 나노-임프린트(Nano-imprint) 중 어느 하나의 방식으로 구현될 수 있다.

그리고 (g)단계로, 제2절연층을 통해 제2회로기판의 표면에 동박층을 적층하는 단계(S700)는,

상기 (f)단계(S600)에 의해 상기 제2회로기판(30)에 제2회로패턴층(32) 형성되면, 제2절연층(21)을 통해 제2회로기판(30)의 표면에 동박층(50)을 적층한다.

이때 상기 제2회로기판(30)의 상,하측 표면에는 각각 제2절연층(21)을 통해 동박층(50)을 적층하는데, 상기 제2절연층(21) 역시, 프리프레그(Prepreg) 계열의 소재로 상기 동박층(50)보다 먼저 상기 제2회로기판(30)의 상,하측 표면에 적층되어, 상기 제2회로기판(30)의 제2회로패턴층(32)을 절연함과 동시에, 상기 제2회로기판(30)에 동박층(50)이 적층되도록 상기 제2회로기판(30)과 동박층(50) 사이에서 접합제의 기능을 수행한다.

더불어 상기 제2절연층(21)을 통해 동박층(50)을 제2회로기판(30)에 적층할 시, 상기 동박층(50)의 일면에 제2절연층(21)을 접합한 후, 상기 제2절연층(21)을 통해 동박층(50)을 제2회로기판(30)에 적층할 수도 있다.

그리고 (h)단계로, 회로기판의 플렉시블부가 형성되도록 단차(캐비티) 가공하는 단계(S800)는,

상기 (g)단계(S700)에 의해 상기 제2회로기판(30)의 표면에 동박층(50)이 적층되면, 상기 동박층(50) 및 제2회로기판(30)의 플렉시블영역을 산화 처리하여 단차(캐비티) 가공한다.

이때 단차(캐비티) 가공은 금형 가공방법으로 실시할 수 있으나, 본 발명에서는 이산화탄소 레이저 드릴 가공방법으로 플렉시블영역의 전체를 레이저로 면(solid) 형태로 가공(조사)하여, 해당 플렉시블영영의 전체가 레이저에 의해 가공되어 단차(캐비티) 가공이 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서 플렉시블영역 전체를 레이저로 면(solid) 형태로 가공(조사)할 시, 레이저 조사 조건을 조절하여 가공하는데, 일례로 레이저의 샷(shot)수 또는 레이저 도트의 사이즈 또는 레이저의 출력파워 중 어느 하나 또는 하나 이상의 조건을 조절하여, 레이저를 플렉시블영영의 전체에 연속반복 조사하여 가공하여, 플렉시블부의 도전층이 변색되거나, 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한 먼저 상기 동박층(50)의 플렉시블영역을 선 박리 후, 제2절연층(21) 및 제2회로기판(30)의 플랙시블영역을 산화 처리할 수도 있다.

그리고 (i)단계로, 제3회로패턴층을 형성하여, 리지드 플렉시블 회로기판을 완성하는 단계(S900)는,

상기 (h)단계(S800)에 의해 단차 가공되어 플렉시블부가 형성되면, 상기 동박층(50)에 동도금 및 식각하여 제3회로패턴층(51)을 형성한다.

이때 동도금은 전해 또는 무전해 동도금으로 실시할 수 있고, 동도금 실시 후, 상기 제3회로패턴층(51) 및 그라운드는 포토리소그라피(Photolithography), 전자-빔 리소그라피(E-beam lithography), 이온-빔 리소그라피(Focused Ion Bean lithography), 건식 식각(Dry etching), 습식 식각(Wet Etching), 나노-임프린트(Nano-imprint) 중 어느 하나의 방식으로 구현하여 리지드 플렉시블 회로기판을 완성한다.

도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법의 또 다른 실시예를 살펴보면, 먼저 (a)단계로 제1회로기판을 제공하는 단계(S110)는,

그리고 (b)단계로 제1회로기판에 제1회로패턴층을 형성하는 단계(S210)는,

상기 (a)단계(S110)에 의해 제공된 제1회로기판(10)의 제1도전층(11)을 지정 회로패턴에 따라 식각(에칭)하여, 제1회로패턴층(12) 및 그라운드를 형성한다.

상기 제1회로패턴층(12) 및 그라운드는 포토리소그라피(Photolithography), 전자-빔 리소그라피(E-beam lithography), 이온-빔 리소그라피(Focused Ion Bean lithography), 건식 식각(Dry etching), 습식 식각(Wet Etching), 나노-임프린트(Nano-imprint) 중 어느 하나의 방식으로 구현될 수 있다.

그리고 (c)단계로 상기 제1회로기판의 상,하측면에 커버레이시트를 적층하는 단계(S310)는,

상기 (b)단계(S210)에 의해 상기 제1회로기판(10)에 제1회로패턴층(12)이 형성되면, 상기 제1회로기판(10)을 리지드영역과, 플렉시블영역으로 구획하고, 상기 상기 제1회로기판(10)의 리지드영역을 제외한 상기 제1회로기판(10)의 플렉시블영역 상,하측면에 각각 커버레이시트(13)를 적층한다.

그리고 (d)단계로 상기 제1회로기판의 상,하측 표면에 제2회로기판을 적층하는 단계(S410)는,

상기 (c)단계(S310)에 의해 플렉시블영역에 커버레이시트(13)가 적층된 상기 제1회로기판(10)의 상,하측 표면에 각각 제1절연층(20)을 통해 제2도전층(31)이 형성된 제2회로기판(30)을 적층한다.

이때 플렉시블영역에 커버레이시트(13)가 적층된 상기 제1회로기판(10)의 상,하측 표면에는 각각 제1절연층(20)을 통해 제2회로기판(30)을 적층하는데, 상기 제1절연층(20)은 프리프레그(Prepreg) 계열의 소재로 상기 제2회로기판(30)보다 먼저 상기 제1회로기판(10)의 상,하측 표면에 적층되어, 상기 제1회로기판(10)의 제1회로패턴층(12)을 절연함과 동시에, 상기 제1회로기판(10)과 제2회로기판(30)이 서로 적츨되도록 상기 제1회로기판(10)과 제2회로기판(30) 사이에서 접합제의 기능을 수행한다.

상기 제2회로기판(30)은 상, 하면 중 어느 한 면에 제2도전층(31)을 형성하고, 제2도전층(31)이 외측으로 향하도록 적층하는 것이 바람직하다.

그리고 (e)단계로 상기 제1회로기판 및 상기 제2회로기판을 연결하는 단계(S510)는,

상기 (d)단계(S410)에 의해 상기 제1회로기판(10)의 상,하측 표면에 상기 제1절연층(20)을 통해 제2회로기판(30)이 적층되면, 상기 제1회로기판(10)의 제1회로패턴층(12) 및 상기 제2회로기판(30)의 제2도전층(31)을 도통하도록 연결한다.

그리고 (f)단계로, 상기 제2회로기판의 제2도전층 중 리지드영역을 지정 회로패턴에 따라 식각하여 제2회로패턴층을 형성 및 이형필름을 적층하는 단계(S610)는,

상기 (e)단계(S510)에 의해 상기 관통홀의 내측면과, 상기 제1회로기판(10)의 상,하측 표면에 각각 적층된 제2회로기판(30)의 제2도전층(31) 표면에 동도금을 실시하여, 상기 관통홀의 내측면을 따라 형성된 동도금에 의해 도전홀(33)을 이루어, 상기 제1회로패턴층(12) 및 상기 제2도전층(31)이 전기적으로 연결(도통)되면, 상기 제2회로기판(30)의 제2도전층(31) 중 리지드영역을 지정 회로패턴에 따라 식각하여, 제2회로패턴층(32)을 형성한다.

또한 상기 제2회로패턴층(32)이 형성되지 않은 상기 제2회로기판(30) 중 플렉시블영역 표면에는 이형필름(40)을 적층하는데, 상기 이형필름(40)은 회로기판에 플렉시블영역을 형성할 시, 단차의 손상 및 플렉시블영역에 위치하는 내층회로의 손상을 방지하도록 하는 것으로, 상기 이형필름(40)이 적층될 상기 제2회로기판(30) 중 플렉시블영역 표면을 먼저 옥사이드 처리 후 상기 이형필름(40)을 적층하는 것이 바람직하다.

그리고 (g)단계로, 제2절연층을 통해 제2회로기판의 표면에 동박층을 적층하는 단계(S710)는,

상기 (f)단계(S610)에 의해 상기 제2회로기판(30)에 제2회로패턴층(32) 형성 및 이형필름(40)이 적층되면, 제2절연층(21)을 통해 제2회로기판(30)의 표면에 동박층(50)을 적층한다.

그리고 (h)단계로, 회로기판의 플렉시블부가 형성되도록 단차(캐비티) 가공하는 단계(S810)는,

상기 (g)단계(S710)에 의해 상기 제2회로기판(30)의 표면에 동박층(50)이 적층되면, 상기 동박층(50) 및 제2회로기판(30)의 플렉시블영역을 산화 처리 및 이형필름를 박리하여 단차(캐비티) 가공한다.

이때 단차(캐비티) 가공은 금형으로 플렉시블영영의 경계 선상에 선(line) 형태로 가공방법으로 실시하거나, 또는 이산화탄소 레이저 드릴 가공방법으로 플렉시블영영의 경계선상에 레이저를 선(line) 형태로 조사하여, 해당 플렉시블영영의 경계만 레이저 가공한 후, 플렉시블영영 상에 적층된 이형필름(40)을 박리하여, 상기 이형필름(40)의 표면상에 적층된 플렉시블영역 내의 상기 동박층(50) 및 제2회로기판(30)이 용이하게 단차(캐비티) 가공이 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 제1회로기판
11: 제1도전층
12: 제1회로패턴층
13: 커버레이시트
20: 제1절연층
30: 제2회로기판
31: 제2도전층
32: 제2회로패턴층
33: 도전홀
40: 이형필름
50: 동박층
51: 제3회로패턴층

Claims

(a)상,하측 양면에 각각 제1도전층이 형성된 제1회로기판을 제공하는 단계;
(b)제공된 상기 제1회로기판의 제1도전층을 지정 회로패턴에 따라 식각하여, 제1회로패턴층을 형성하는 단계;
(c)상기 제1회로기판에 제1회로패턴층이 형성되면, 상기 제1회로기판을 리지드영역과 플렉시블영역으로 구획하고, 상기 제1회로기판의 플렉시블영역 상,하측면 각각에 커버레이시트를 적층하는 단계;
(d)상기 제1회로기판의 플렉시블영역에 적층된 커버레이시트 상에 에어갭이 형성되도록, 상기 제1회로기판의 상,하측 표면 전체에 필름형태의 제1절연층을 통해 제2회로기판을 적층하는 단계;
(e)제1회로기판의 상,하측 표면에 상기 제1절연층을 통해 제2회로기판이 적층되면, 상기 제1회로기판의 제1회로패턴층 및 상기 제2회로기판의 제2도전층을 관통하는 관통홀을 형성한 후, 상기 제2도전층 표면 및 관통홀 내주면에 동도금 실시로 도전홀을 형성해, 상기 도전홀을 통해 상기 제1회로패턴층과, 제2도전층들이 서로 도통하도록 연결하는 단계;
(f)상기 제1회로패턴 및 상기 제2도전층이 도통하도록 연결되면, 상기 제2회로기판의 제2도전층 중 리지드영역을 지정 회로패턴에 따라 식각하여, 제2회로패턴층을 형성하는 단계;
(g)상기 제2회로기판에 제2회로패턴층이 형성되면, 제2절연층을 통해 제2회로기판의 표면에 동박층을 적층하는 단계;
(h)상기 제2회로기판의 표면에 동박층이 적층되면, 제2회로기판의 플렉시블부가 형성되도록, 레이저의 샷수 또는 레이저 도트의 사이즈 또는 레이저의 출력파워 중 어느 하나를 조절한 레이저를 면(solid) 형태로 상기 동박층 및 제2회로기판의 플렉시블영역 전체에 연속반복 조사하여 단차 가공하는 단계; 및
(i)단차 가공되어 플렉시블부가 형성되면, 상기 동박층에 제3회로패턴층을 형성하는 단계;로 이루어지는 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법.
(a)상,하측 양면에 제1도전층이 형성된 제1회로기판을 제공하는 단계;
(b)제공된 상기 제1회로기판의 제1도전층을 지정 회로패턴에 따라 식각하여, 제1회로패턴층을 형성하는 단계;
(c)상기 제1회로기판에 제1회로패턴층이 형성되면, 상기 제1회로기판을 리지드영역과 플렉시블영역으로 구획하고, 상기 제1회로기판의 플렉시블영역 상,하측면 각각에 커버레이시트를 적층하는 단계;
(d)상기 제1회로기판의 플렉시블영역에 적층된 커버레이시트 상에 에어갭이 형성되도록, 상기 제1회로기판의 상,하측 표면 전체에 필름형태의 제1절연층을 통해 제2회로기판을 적층하는 단계;
(e)제1회로기판의 상,하측 표면에 상기 제1절연층을 통해 제2회로기판이 적층되면, 상기 제1회로기판의 제1회로패턴층 및 상기 제2회로기판의 제2도전층을 관통하는 관통홀을 형성한 후, 상기 제2도전층 표면 및 관통홀 내주면에 동도금 실시로 도전홀을 형성해, 상기 도전홀을 통해 상기 제1회로패턴층과, 제2도전층들이 서로 도통하도록 연결하는 단계;
(f)상기 제1회로패턴 및 상기 제2도전층이 도통하도록 연결되면, 상기 제2회로기판의 제2도전층 중 리지드영역을 지정 회로패턴에 따라 식각하여, 제2회로패턴층을 형성하고, 상기 제2회로기판 중 플렉시블영역 표면에 이형필름을 적층하는 단계;
(g)상기 제2회로기판에 제2회로패턴층 형성 및 이형필름이 적층되면, 제2절연층을 통해 제2회로기판의 표면에 동박층을 적층하는 단계;
(h)상기 제2회로기판의 표면에 동박층이 적층되면, 제2회로기판 및 동박층의 플렉시블영역 경계를 레이저 또는 금형으로 선(line) 형태로 가공한 후, 이형필름과 함께 플렉시블영역 내의 제2회로기판 및 동박층을 박리하여 단차 가공하는 단계; 및
(i)단차 가공되어 플렉시블부가 형성되면, 상기 동박층에 제3회로패턴층을 형성하는 단계;로 이루어지는 리지드 플렉시블 회로기판 제조방법.
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