KR101929956B1 - 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법 - Google Patents

전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 자체에서의 열 발생율이 가장 높은 부위에 솔더 레지스트 잉크를 도포하지 않고 오픈(open)하여 인쇄회로기판 자체로써의 방열판 기능을 수행하도록 함으로써, 인쇄회로기판 자체의 온도 과열로 인한 손상을 방지하여 신뢰성 및 내구성을 향상시키는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법은, 양면에 제 1 동박(110)이 적층된 에폭시층(100)을 준비하는 제 1 단계(S100)와, 상기 제 1 동박(110)에 내층 이미지 공정을 수행하여 소정의 내층 회로를 형성하는 제 2 단계(S200)와, 양면에 소정의 회로 패턴이 형성된 상기 에폭시층(100)의 일면 상에, 일면에 제 2 동박(210)을 갖고 타면이 상기 에폭시층(100) 및 소정의 회로 패턴에 접하도록 적층되는 제 1 프리프레그층(200) 및 상기 에폭시층(100)의 타면 상에, 일면에 제 3 동박(310)을 갖고 타면이 상기 에폭시층(100) 및 소정의 회로 패턴에 접하도록 적층되는 제 2 프리프레그층(300)을 각각 형성하는 제 3 단계(S300)와, 상면과 하면을 관통하는 관통홀(A)과, 부품홀(B)과, 제 1 기구홀(C)과, 제 2 기구홀(D)을 각각 형성하는 제 4 단계(S400)와, 상기 제 2 기구홀(D)의 내벽 및 상기 제 2 기구홀(D)의 홀랜드를 제외한 모든 영역에 무전해 동도금층(400)을 형성하고, 상기 무전해 동도금층(400) 상에 전해 동도금층(500)을 형성하는 제 5 단계(S500)와, 상기 제 2 동박(210)과, 상기 제 3 동박(310)과, 상기 무전해 동도금층(400)과, 상기 전해 동도금층(500)에 외층 이미지 공정을 수행하여 상기 제 2 기구홀(D)의 일측에 방열 영역(900)을 포함하는 소정의 외층 회로를 형성하는 제 6 단계(S600)와, 상기 관통홀(A)의 내벽 및 홀랜드와, 상기 부품홀(B)의 내벽 및 홀랜드와, 상기 제 1 기구홀(C)의 내벽 및 홀랜드와, 상기 제 2 기구홀(D)의 내벽과, 상기 외층 회로를 제외한 영역을 솔더 레지스트 잉크(600)로 인쇄하는 제 7 단계(S700)와, 상기 솔더 레지스트 잉크(600)가 인쇄된 영역과, 상기 제 2 기구홀(D)의 내벽을 제외한 영역에, 니켈 도금층(700) 및 금 도금층(800)을 순차적으로 형성하는 제 8 단계(S800)를 포함한다.

Description

전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF PRINTED CIRCUIT BOARD OF HEATER FOR ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자체 열발생으로 인해 발생할 수 있는 PTC 히터의 과열을 방지하기 위한 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 PTC 히터는 PTC 소자를 사용하여 자동차의 메인히터 코어의 후측에 전기 가열 장치를 설치하여 히터측으로 유입되는 공기의 온도를 상승시켜 차량의 난방 성능을 보완해주기 위한 장치이다. 즉, 시동이 걸린 초기에, 자동차의 내연 기관이 냉각수를 일정 온도까지 올려주기 이전에 자동차의 실내 난방을 위해 도입된 시스템이다. 이후, 일정시간 이상 엔진이 가동되면 엔진 스스로의 열기로 냉각수의 온도를 올려 난방이 이루어진다. 그러나, 전기자동차에서는 일반자동차의 내연기관과 같은 엔진이 없다.
이러한 전기자동차에서 난방용으로 사용하기 위해, 냉각수의 온도를 높일 수 있는 장치는 PTC 히터(Positive Temperature Coefficient Heater) 밖에 없다.
하지만, 전기자동차에서 메인 난방원으로 고전압 PTC 히터가 사용되기 때문에 전기자동차의 단가가 더 높아지는 문제점이 있다.
또한, 전기자동차용 히터의 구동시에는 자체의 열발생으로 인해 PTC 히터가 과열될 수 있는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 요구를 해소하기 위해 제안된 것으로서, 그 목적은 인쇄회로기판 자체에서의 열 발생율이 가장 높은 부위에 솔더 레지스트 잉크를 도포하지 않고 오픈(open)하여 인쇄회로기판 자체로써의 방열판 기능을 수행하도록 함으로써, 인쇄회로기판 자체의 온도 과열로 인한 손상을 방지하여 신뢰성 및 내구성을 향상시키는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법은, 양면에 제 1 동박(110)이 적층된 에폭시층(100)을 준비하는 제 1 단계(S100)와, 상기 제 1 동박(110)에 내층 이미지 공정을 수행하여 소정의 내층 회로 및 홀랜드를 형성하는 제 2 단계(S200)와, 양면에 소정의 회로 패턴이 형성된 상기 에폭시층(100)의 일면 상에, 일면에 제 2 동박(210)을 갖고 타면이 상기 에폭시층(100) 및 소정의 회로 패턴에 접하도록 적층되는 제 1 프리프레그층(200)과, 상기 에폭시층(100)의 타면 상에, 일면에 제 3 동박(310)을 갖고 타면이 상기 에폭시층(100) 및 소정의 회로 패턴에 접하도록 적층되는 제 2 프리프레그층(300)을 각각 형성하는 제 3 단계(S300)와, 상면과 하면을 관통하는 관통홀(A)과, 부품홀(B)과, 제 1 기구홀(C)과, 제 2 기구홀(D)을 각각 형성하는 제 4 단계(S400)와, 상기 관통홀(A)과, 상기 부품홀(B)과, 상기 제 1 기구홀(C)과, 상기 제 2 기구홀(D)의 각각의 내벽 및 홀랜드를 포함하는 모든 영역에 무전해 동도금층(400)을 형성하고, 상기 무전해 동도금층(400) 상에 전해 동도금층(500)을 형성하는 제 5 단계(S500)와, 상기 제 2 동박(210)과, 상기 제 3 동박(310)과, 상기 무전해 동도금층(400)과, 상기 전해 동도금층(500)에 외층 이미지 공정을 수행하여 소정의 외층 회로를 형성함과 아울러 상기 제 2 기구홀(D)의 내벽에 형성된 전해 동도금층(500) 및 무전해 동도금층(400)과, 상기 제 2 기구홀(D)의 홀랜드에 형성된 전해 동도금층(500), 무전해 동도금층(400), 제 2 동박(210) 그리고 제 3 동박(310)을 제거하여 방열 영역(900)을 형성하는 제 6 단계(S600)와, 상기 관통홀(A)의 내벽 및 홀랜드와, 상기 부품홀(B)의 내벽 및 홀랜드와, 상기 제 1 기구홀(C)의 내벽 및 홀랜드와, 상기 제 2 기구홀(D)의 내벽과, 상기 외층 회로를 제외한 영역을 솔더 레지스트 잉크(600)로 인쇄하는 제 7 단계(S700)와, 상기 솔더 레지스트 잉크(600)가 인쇄된 영역과, 상기 제 2 기구홀(D)의 내벽을 제외한 영역에, 니켈 도금층(700) 및 금 도금층(800)을 순차적으로 형성하는 제 8 단계(S800)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법에서, 상기 에폭시층(100)은 1.0㎜의 두께로 형성하되, 그 상하면에 2oz(70㎛) 두께 Cu가 적층되어 있는 FR-4 재질이며, 열팽창계수가 CTE 50ppm/℃이며, 유리전이온도가 TG 170℃이고, 열분해 온도가 TD 350℃이다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법에서, 상기 내층 이미지 공정은, 95℃ ~ 130℃의 롤러 온도와, 0.25 ~ 0.45Mpa의 롤러 압력과, 0.85 ~ 1.4m/min의 롤러 속도를 갖는 롤러에 의해, 제 1 동박(110) 상에 50㎛ 두께의 포토레지스트(Dry film)를 밀착하는 밀착(Lamination) 공정(A1)과, 상기 포토레지스트에 소정 형상의 회로 패턴이 형성되도록 8㎾의 노광기에 의해 55 ~ 90mJ/㎠로 조사되는 광량을 상기 포토레지스트에 조사하는 노광(Exposure) 공정(B1)과, 25℃ ~ 31℃(±2℃)의 온도인 0.65% ~ 0.95%(VOL)의 탄산나트륨 현상액이 0.11Mpa ~ 0.15Mpa의 스프레이 압력으로 분사하여 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드를 제외한 영역의 포토레지스트를 제거하는 현상(Developing) 공정(C1)과, 48℃ ~ 55℃(±2℃)의 온도와, 1.15(±0.05)의 비중(20℃)을 갖는 160g/ℓ ~ 220g/ℓ의 구리 금속(copper metal) 에칭액이 2.5kgf/㎠(±1.0)의 압력으로 분사되어 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드를 제외한 영역의 상기 제 1 동박(110)이 제거되는 식각(Etching) 공정(D1)과, 45℃ ~ 58℃(±2℃)의 온도인 2.0% ~ 4.5%(VOL)의 수산화나트륨 박리액을 1.05MPa ~ 3.50MPa의 스프레이 압력으로 분사하여 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드 상에 남아있는 포토레지스트를 제거하는 박리(Stripping) 공정(E1)을 각각 수행한다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법에서, 상기 제 2 단계(S200) 이후, 마이크로 에칭 공정을 더 수행하되, 상기 마이크로 에칭 공정은, 1.3m/min ~ 2.5m/min의 속도로 이동하는 컨베이어에서, 90㎖/ℓ의 95% 황산(H2SO4)과, 63㎖/ℓ의 과산화수소(H2O2)와, 42㎖/ℓ의 부식 용액(Etchant Solution)과, 초순수(Di Water)가 포함되는 1.030 ~ 1.050의 비중(20℃), 3.00 이하의 pH, 30℃(±5℃) 온도의 마이크로 에칭액을 이용하여 0.5㎛ ~ 0.8㎛의 에칭률로 에칭하는 조건으로 수행된다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법에서, 상기 관통홀(A)과, 상기 부품홀(B)과, 상기 제 1 기구홀(C)과, 상기 제 2 기구홀(D)을 각각 형성시, RPM이 200,000인 CNC(Computerlized Numeric Control) M/C 드릴 가공 공정으로 수행한다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법에서, 상기 드릴 가공 공정 중 발생하는 버(burr)를 제거하기 위한 디버링(deburring) 공정을 더 수행하되, 상기 디버링 공정은 1.1m/min ~ 1.7m/min의 속도로 이동하는 컨베이어에서, 브러시 회전(Brush Revolution)이 1,800rpm ~ 2,000rpm이고, 진동 사이클(oscillation cycle)이 260cpm ~ 300cpm인 강모 브러시(bristle brush)로 연마하고, 린스를 50kgf/㎠(±5.0)인 고압수세압력으로 4단 수세 후, 95℃에서 에어 컷 건조(Air cut dry)를 수행하여 건조한다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법에서, 상기 디버링 공정을 수행 후, 상기 동박(110)과 상기 제 1 프리프레그층(200) 또는 상기 동박(110)과 상기 제 2 프리프레그층(300) 사이의 경계면에 드릴 가공시 드릴 비트에 의한 마찰열에 의해 발생하는 상기 제 1 프리프레그층(200) 또는 상기 제 2 프리프레그층(300)의 잔유물인 에폭시 수지(Epoxy Resin) 등의 부착물을 KMnO4로 제거하는 디스미어 공정을 수행한다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법에서, 상기 무전해 동도금층(400)은 88g/ℓ의 황산구리(copper sulfate)와, 162g/ℓ의 에틸렌디아민사아세트산(EDTA)과, 30㎎/ℓ의 포름알데히드(HCHO)와, 45g/ℓ의 수산화나트륨(NaOH)과, 0.13g/ℓ의 폴리에틸렌글리콜(PEG)과, 81㎎/ℓ의 비피리딜(Bipyridyl)을 포함하는 도금액으로 42℃(±2℃)의 온도에서 38분 동안 도금을 수행함으로써 1.8㎛ ~ 2.0㎛의 두께로 형성한다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법에서, 상기 전해 동도금층(500)은 195g/ℓ의 반탑식 황산(Surfuric Acid)과, 85g/ℓ의 황산구리(Copper Sulfate)와, 22㎖/ℓ의 첨가제(additive)와, 50㎖/ℓ의 균염제(Levelling Agent)와, 51㎖/ℓ의 광택제(Brightner)를 포함하는 도금액을 25℃의 온도에서 90분 ~ 100분 동안 2.5A/d㎡ ~ 3.0A/d㎡의 전류 밀도로 전기 도금하여 30㎛ ~ 35㎛의 두께로 형성한다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법에서, 상기 외층 회로 형성 공정은, 1.4m/min ~ 1.5m/min의 속도로 이동하는 컨베이어에서 진동사이클이 100cpm ~ 140cpm이고 강모 브러쉬(Bristle Brush) #800으로 연마하고, 5%(VOL)의 95% 황산(H2SO4)과 초순수(DI water)를 포함하는 산수세(Acid Rinse)로 수세하고 물로 4단 린스 후, 95℃에서 에어 컷 건조(Air cut dry)를 수행하는 산수세 및 수세 공정(A1)과, 105℃ ~ 130℃(±5℃)의 롤러 온도와, 0.25MPa ~ 0.4MPa의 롤러 압력과, 0.6m/min ~ 1.2m/min의 롤러 속도를 갖는 롤러에 의해, 전해 동도금층(500)상에 50㎛ 두께의 포토레지스트를 밀착하는 밀착(Lamination) 공정(B1)과, 상기 포토레지스트에 소정 형상의 회로 패턴이 형성되도록 8㎾의 노광기에 의해 55mJ/㎠ ~ 90 mJ/㎠로 조사되는 광량을 상기 포토레지스트에 조사하는 노광(Exposure) 공정(C1)과, 27℃ ~ 33℃(±2℃)의 온도인 0.55% ~ 1.0%(VOL)의 탄산나트륨 현상액이 0.13MPa ~ 0.15MPa의 스프레이 압력으로 분사하여 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드를 제외한 영역의 포토레지스트를 제거하는 현상(Developing) 공정(D1)과, 48℃ ~ 58℃(±2℃)의 온도와, 1.15(±0.05)의 비중(20℃)을 갖는 160g/ℓ ~ 210g/ℓ의 구리 금속(copper metal) 에칭액이 2.4kgf/㎠(±1.0)의 압력으로 분사되어 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드를 제외한 영역의 상기 제 5 단계(S500)에 의해서 기형성된 제 2 동박(210)과, 제 3 동박(310)과, 무전해 동도금층(400)과, 전해 동도금층(500)을 제거시키는 식각(Etching) 공정(E1)과, 45℃ ~ 58℃(±2℃)의 온도인 2.0% ~ 4.3%(VOL)의 수산화나트륨 박리액이 1.02MPa ~ 3.0MPa의 스프레이 압력으로 분사되어 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드 상에 남아있는 포토레지스트를 제거하는 박리(Stripping) 공정(F1)을 각각 수행하여 소정의 외층 회로 패턴을 형성한다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법에서, 상기 회로 형성 공정 이후, 회로 및 회로 사이의 간격과, 홀랜드 부위에 제 1 JET 연마(JET Scrubbing) 및 제 1 초음파 세척(Ultrasonic cleaning) 공정을 각각 더 수행하되, 상기 제 1 JET 연마는 1.2m/min ~ 1.5m/min의 속도로 이동하는 컨베이어에서 1.2㎏f/㎠ ~ 1.8㎏f/㎠의 스프레이 압력으로 산화알루미늄(Al2O3(#420))을 분사하고, 4Zone 물린스로 세척하여 수행하며, 상기 제 1 초음파 세척 공정은 1,200Watt × 4㎑ × 4Zone에서 제 1 초음파 세척 공정을 수행하며, 2Zone 열수세(Hot rinse)하고, 4Zone 물린스로 세척한 후, 95℃에서 에어 컷 건조를 수행하여 건조한다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법에서, 상기 솔더 레지스트 잉크(600)로 인쇄하는 인쇄 공정은, 210±10poise의 주제와, 80±10poise의 경화제가 혼합하여 150±10poise의 잉크 점도를 갖고, 1.35 ~ 1.40의 비중을 갖는 솔더 레지스트 잉크(600)를 100 mesh의 인쇄 실크 스크린을 이용하여 90°각도로 전후로 2회씩 반복하여 인쇄공정을 진행하되, 80℃에서 15분 ~ 20분 동안 1차 조기경화(pre-curing)시키고, 뒤이어 80℃에서 22분 ~ 27분 동안 2차 조기경화를 수행 후에, 8㎾ 노광기를 이용하여 250mJ/㎠ ~ 350mJ/㎠의 광량으로 조사되는 노광과, 30℃ ~ 32℃(±2℃)의 온도인 1.0wt%의 탄산나트륨 현상액이 95초 ~ 150초 동안 2.5kgf/㎠ ~ 3.0kgf/㎠의 스프레이 압력으로 분사되는 현상을 수행한 후, 150℃에서 80분 ~ 90분 동안 후경화(post-curing)를 수행하여 건조시키는 조건으로 수행하여, 상기 방열 영역(900) 이외의 전해 동도금층(500) 부위 상부와, 상기 제 1 프리프레그층(200) 및 상기 제 2 프리프레그층(300) 부위의 상기 솔더 레지스트 잉크(600)의 두께는 30㎛이상으로 인쇄하고, 모서리(Edge) 부위의 상기 솔더 레지스트 잉크(600)의 두께는 25㎛이상으로 인쇄한다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법에서, 상기 제 7 단계(S700) 이후, 주제와 경화제의 무게비율을 100:8로 혼합하고 10분 이상 교반하여 250poise ~ 290poise의 잉크 점도를 갖고, 210 mesh의 인쇄 실크 스크린으로 20㎛ 마킹 인쇄 두께를 갖는 마킹 인쇄를 수행하며, 155℃의 온도로 20분 ~ 25분(±5분) 동안 건조한 후, 30분동안 홀딩 타임(Holding Time)을 수행한다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법에서, 상기 마킹 인쇄를 수행한 이후, 상기 솔더 레지스트 잉크(600)가 도포되지 않은 부위에, 제 2 JET 연마(JET Scrubbing) 및 제 2 초음파 세척(Ultrasonic cleaning) 공정을 각각 더 수행하되, 상기 제 2 JET 연마는 1.5m/min ~ 2.5m/min의 속도로 이동하는 컨베이어에서, 50㎖/ℓ의 95% 황산(H2SO4)과 초순수(DI water)를 포함하는 산수세(Acid Rinse)로 수세하고, 물로 4단 린스 후에 1.7㎏f/㎠ ~ 2.0㎏f/㎠의 압력으로 산화알루미늄(Al2O3(#420))을 분사하고 4Zone 물린스로 세척하여 수행하고, 상기 제 2 초음파 세척은 1,200Watt × 4㎑ × 4Zone에서 시수로 4단 린스 후에 초순수(3단 수세)로 세척하고, 95℃(±2℃)로 건조하여 수행한다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법에서, 상기 니켈 도금층(700) 및 상기 금 도금층(800)은, 50g/ℓ의 염화 니켈(Nickel Chloride)과, 100g/ℓ의 아미노트리메틸렌 포스폰산(aminotrimethylen phosphonic acid)과, 105g/ℓ의 황산 니켈(Nickel sulfate)과, 55g/ℓ의 아스코브산(Ascorbic acid)과, 55g/ℓ의 붕산(Boric acid)과, 0.15g/ℓ의 광택제를 포함하는 니켈 도금액을 54℃의 온도에서 0.30 A/d㎡ ~ 0.47 A/d㎡의 전류 밀도로 15분 ~ 20분 동안 전기 도금하여 5㎛ ~ 6㎛의 두께로 니켈 도금층(700)을 형성하고, 20g/ℓ의 칼륨 금 시안화물(Potassium gold cyanide)과, 120g/ℓ의 구연산칼륨(Tripotassium citrate monohydrate)과, 65g/ℓ의 구연산 무수물(Citric anhydride)과, 0.54g/ℓ의 헥사메틸렌테트라민(Hexamethylene tetramine)과, 0.54g/ℓ의 3-피리딘 카르복시산(3-pyridine carboxylic acid)을 포함하는 금(soft pure gold) 도금액을 53℃의 온도와 4.5pH에서 12A/d㎡ 전류 밀도로 11분 ~ 14분 동안 도금하여 0.4㎛ ~ 0.5㎛의 두께로 금 도금층(800)을 형성한다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법에서, 상기 제 8 단계(S800) 이후, 50㎖/ℓ의 95% 황산(H2SO4)을 포함하는 산수세(Acid Rinse)로 수세하고 물로 4단 린스 후, 초순수(Di Water)로 3단 린스(Rinse)를 수행한 후에 95℃에서 에어 컷 건조(Air cut dry)를 수행하는 산수세 및 수세 공정을 더 수행한다.
본 발명에 의하면, 인쇄회로기판 자체에서의 열 발생율이 가장 높은 부위에 솔더 레지스트 잉크를 도포하지 않고 오픈(open)하여 인쇄회로기판 자체로써의 방열판 기능을 수행하도록 함으로써, 인쇄회로기판 자체의 온도 과열로 인한 손상을 방지하여 신뢰성 및 내구성을 향상시키는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 전체 흐름을 나타내는 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 1 단계를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 2 단계를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 3 단계를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 4 단계를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 5 단계를 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 6 단계를 나타내는 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 7 단계를 나타내는 단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 8 단계를 나타내는 단면도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 전체 흐름을 나타내는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법은, 양면에 제 1 동박(110)이 적층된 에폭시층(100)을 준비하는 제 1 단계(S100)와, 제 1 동박(110)에 내층 이미지 공정을 수행하여 소정의 내층 회로 및 홀랜드를 형성하는 제 2 단계(S200)와, 양면에 소정의 회로 패턴이 형성된 에폭시층(100)의 일면 상에, 일면에 제 2 동박(210)을 갖고 타면이 에폭시층(100) 및 소정의 회로 패턴에 접하도록 적층되는 제 1 프리프레그층(200)과, 에폭시층(100)의 타면 상에, 일면에 제 3 동박(310)을 갖고 타면이 에폭시층(100) 및 소정의 회로 패턴에 접하도록 적층되는 제 2 프리프레그층(300)을 각각 형성하는 제 3 단계(S300)와, 상면과 하면을 관통하는 관통홀(A)과, 부품홀(B)과, 제 1 기구홀(C)과, 제 2 기구홀(D)을 각각 형성하는 제 4 단계(S400)와, 상기 관통홀(A)과, 상기 부품홀(B)과, 상기 제 1 기구홀(C)과, 상기 제 2 기구홀(D)의 각각의 내벽 및 홀랜드를 포함하는 모든 영역에 무전해 동도금층(400)을 형성하고, 무전해 동도금층(400) 상에 전해 동도금층(500)을 형성하는 제 5 단계(S500)와, 제 2 동박(210)과, 제 3 동박(310)과, 무전해 동도금층(400)과, 전해 동도금층(500)에 외층 이미지 공정을 수행하여 소정의 외층 회로를 형성함과 아울러 제 2 기구홀(D)의 내벽에 형성된 전해 동도금층(500) 및 무전해 동도금층(400)과, 제 2 기구홀(D)의 홀랜드에 형성된 전해 동도금층(500), 무전해 동도금층(400), 제 2 동박(210) 그리고 제 3 동박(310)을 제거하여 방열 영역(900)을 형성하는 제 6 단계(S600)와, 관통홀(A)의 내벽 및 홀랜드와, 부품홀(B)의 내벽 및 홀랜드와, 제 1 기구홀(C)의 내벽 및 홀랜드와, 제 2 기구홀(D)의 내벽과, 외층 회로를 제외한 영역을 솔더 레지스트 잉크(600)로 인쇄하는 제 7 단계(S700)와, 솔더 레지스트 잉크(600)가 인쇄된 영역과, 제 2 기구홀(D)의 내벽을 제외한 영역에, 니켈 도금층(700) 및 금 도금층(800)을 순차적으로 형성하는 제 8 단계(S800)를 포함한다.
이에 대해, 도 2 내지 도 9를 참조하여 좀더 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 1 단계를 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 1 단계(S100)에서는, 양면에 제 1 동박(110)이 적층된 에폭시층(100)을 준비한다.
여기서, 에폭시층(100)은 1.0㎜의 두께로 형성하며, 그 상하면에는 2oz(70㎛) 두께 Cu가 적층되어 있는 FR-4 재질로, 이러한 에폭시층(100)은 열팽창계수가 CTE 50ppm/℃이며, 유리전이온도가 TG 170℃이고, 열분해 온도가 TD 350℃이다.
다음, 원자재로 사용되는 에폭시층(100)을 제단한다.
원자재의 재단은 2oz(70㎛)의 구리 동박을 재단 후 면취를 수행하고, 정면(Scrubbing) 공정을 수행한 이후에 내층 회로 구성을 실시하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 2 단계를 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 2 단계(S200)에서는, 제 1 동박(110)에 내층 이미지 공정을 수행하여 소정의 내층 회로를 형성한다.
이러한 소정의 내층 회로를 형성시, 50㎛ 두께의 포토레지스트를 사용하며, 내층(2oz; 70㎛)은 구리 동박으로, 이는 회로 및 내층 홀 랜드 등의 Cu 동박의 상하면의 축소의 증감을 고려하여 축소의 한계치를 20% 이내로 유지하기 위함이다.
여기서, 내층 이미지 공정은, 95℃ ~ 130℃의 롤러 온도와, 0.25 ~ 0.45Mpa의 롤러 압력과, 0.85 ~ 1.4m/min의 롤러 속도를 갖는 롤러에 의해, 제 1 동박(110) 상에 50㎛ 두께의 포토레지스트(Dry film)를 밀착하는 밀착(Lamination) 공정(A1)과, 포토레지스트에 회로 패턴이 형성되도록 8㎾의 노광기에 의해 55 ~ 90mJ/㎠로 조사되는 광량을 포토레지스트에 조사하는 노광(Exposure) 공정(B1)과, 25℃ ~ 31℃(±2℃)의 온도인 0.65% ~ 0.95%(VOL)의 탄산나트륨 현상액이 0.11Mpa ~ 0.15Mpa의 스프레이 압력으로 분사하여 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드를 제외한 영역의 포토레지스트를 제거하는 현상(Developing) 공정(C1)과, 48℃ ~ 55℃(±2℃)의 온도와, 1.15(±0.05)의 비중(20℃)을 갖는 160g/ℓ ~ 220g/ℓ의 구리 금속(copper metal) 에칭액이 2.5kgf/㎠(±1.0)의 압력으로 분사되어 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드를 제외한 영역의 제 1 동박(110)이 제거되는 식각(Etching) 공정(D1)과, 45℃ ~ 58℃(±2℃)의 온도인 2.0% ~ 4.5%(VOL)의 수산화나트륨 박리액을 1.05MPa ~ 3.50MPa의 스프레이 압력으로 분사하여 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드 상에 남아있는 포토레지스트를 제거하는 박리(Stripping) 공정(E1)을 각각 수행한다.
내층 이미지 공정이 수행된 후, 신뢰성 검증을 위한 내층 AOI(신뢰성 검증) 테스트(TEST)를 실시한다.
이러한 내층 AOI 테스트를 수행한 후, 마이크로 에칭 공정을 수행한다.
이와 같은 마이크로 에칭 공정을 수행하는 목적은 내층 회로 및 홀랜드와, 에폭시면의 Cu 등의 잔유물을 제거하고, 회로의 상부면에 조도(거칠기)를 형성시킴으로써, 내층에서의 노이즈 유발을 방지하고, Oxide 공정과, 적층 공정에서의 밀착력을 증대시키기 위함이다. 이러한 마이크로 에칭 공정의 작업 조건은 다음과 같다.
마이크로 에칭 공정은, 1.3m/min ~ 2.5m/min의 속도로 이동하는 컨베이어에서, 90㎖/ℓ의 95% 황산(H2SO4)과, 63㎖/ℓ의 과산화수소(H2O2)와, 42㎖/ℓ의 부식 용액(Etchant Solution)과, 초순수(Di Water)가 포함되는 1.030 ~ 1.050의 비중(20℃), 3.00 이하의 pH, 30℃(±5℃) 온도의 마이크로 에칭액을 이용하여 0.5㎛ ~ 0.8㎛의 에칭률로 에칭하는 조건으로 수행된다.
마이크로 에칭 공정 이후, Oxide 공정을 수행한다.
이러한 Oxide 공정은 내층의 회로 형성 및 홀랜드 형성 후에 내층의 Cu 표면을 전체적으로 산화시킴으로써, 내층 회로 및 홀랜드의 표면과, 프리프레그(Prepreg) 및 동박(Copper Foil) 사이의 밀착력을 증대시키는 수단이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 3 단계를 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 3 단계(S300)에서는, 양면에 소정의 회로 패턴이 형성된 에폭시층(100)의 일면 상에, 일면에 제 2 동박(210)을 갖고 타면이 에폭시층(100) 및 소정의 회로 패턴에 접하도록 적층되는 제 1 프리프레그층(200)과, 에폭시층(100)의 타면 상에, 일면에 제 3 동박(310)을 갖고 타면이 에폭시층(100) 및 소정의 회로 패턴에 접하도록 적층되는 제 2 프리프레그층(300)을 각각 형성한다.
즉, 회로 및 홀랜드가 구성된 내층과 프리프레그 및 2oz(70㎛) 동박을 합침하는 적층 공정을 수행하여 두께가 1.6㎜가 되도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 4 단계를 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 4 단계(S400)에서는, 상면과 하면을 관통하는 관통홀(A)과, 부품홀(B)과, 제 1 기구홀(C)과, 제 2 기구홀(D)을 각각 형성한다.
즉, 드릴 공정을 수행한다. 여기서, 제 1 기구홀(C)은 내층 및 외층이 서로 전류가 흐르도록 도통되어 있고, 제 2 기구홀(D)은 내층 및 외층이 서로 전류가 흐르지 않는 홀이다. 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 특성상 철저한 신뢰성과 내구성이 요구된다. 내층과 외층이 모두 70㎛의 Cu 동박이기 때문에, 드릴 공정시 버(Burr)의 발생이 우려되므로 특별한 작업 조건이 필요하다.
드릴 가공 공정의 작업 조건으로는, 관통홀(A)과, 부품홀(B)과, 제 1 기구홀(C)과, 제 2 기구홀(D)을 각각 형성시, RPM이 200,000인 CNC(Computerlized Numeric Control) M/C 드릴 가공 공정으로 수행한다.
드릴 가공 공정 이후, 드릴 가공 공정 중 발생하는 버(burr)를 제거하기 위한 디버링(deburring) 공정을 더 수행한다.
이러한 디버링 공정의 목적은 드릴 가공시에 발생할 수 있는 버의 제거와 공정상의 취급부주의 또는 공정 이동간에 발생할 수 있는 스크래치(Scrutch)를 제거하기 위함이다.
디버링 공정의 작업 조건은 다음과 같다. 즉, 1.1m/min ~ 1.7m/min의 속도로 이동하는 컨베이어에서, 브러시 회전(Brush Revolution)이 1,800rpm ~ 2,000rpm이고, 진동 사이클(oscillation cycle)이 260cpm ~ 300cpm인 강모 브러시(bristle brush)로 연마하고, 린스를 50kgf/㎠(±5.0)인 고압수세압력으로 4단 수세 후, 95℃에서 에어 컷 건조(Air cut dry)를 수행하여 건조한다.
디버링 공정 이후, 동박(110)과 제 1 프리프레그층(200) 또는 동박(110)과 제 2 프리프레그층(300) 사이의 경계면에 드릴 가공시 드릴 비트에 의한 마찰열에 의해 발생하는 제 1 프리프레그층(200) 또는 제 2 프리프레그층(300)의 잔유물인 에폭시 수지(Epoxy Resin) 등의 부착물을 KMnO4로 제거하는 디스미어 공정을 수행한다.
이러한 디스미어 공정은 내층의 Cu층과 에폭시 수지(Prepreg)층 사이에 드릴 가공시의 회전 마찰열에 의해 발생할 수 있는 에폭시 수지의 부착 물질을 KMnO4의 화학 물질로 제거하는 공정이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 5 단계를 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 5 단계(S500)에서, 상기 관통홀(A)과, 상기 부품홀(B)과, 상기 제 1 기구홀(C)과, 상기 제 2 기구홀(D)의 각각의 내벽 및 홀랜드를 포함하는 모든 영역에 무전해 동도금층(400)을 형성하고, 무전해 동도금층(400) 상에 전해 동도금층(500)을 형성한다.
상술한 디스미어 공정 후에 관통홀(A)과, 부품홀(B)과, 제 1 기구홀(C)과, 제 2 기구홀(D) 등에 화학약품으로 드릴 가공된 비전도체의 홀을 전도체의 홀로 전환시키는 화학적 도금을 실시하기 위한 무전해 동도금과, 전해 동도금을 연속으로 수행한다.
이러한 무전해 동도금의 작업조건은 다음과 같다.
즉, 무전해 동도금층(400)은 88g/ℓ의 황산구리(copper sulfate)와, 162g/ℓ의 에틸렌디아민사아세트산(EDTA)과, 30㎎/ℓ의 포름알데히드(HCHO)와, 45g/ℓ의 수산화나트륨(NaOH)과, 0.13g/ℓ의 폴리에틸렌글리콜(PEG)과, 81㎎/ℓ의 비피리딜(Bipyridyl)을 포함하는 도금액으로 42℃(±2℃)의 온도에서 38분 동안 도금을 수행함으로써 1.8㎛ ~ 2.0㎛의 두께로 형성한다.
무전해 동도금층(400)의 도금두께를 1.8㎛ ~ 2.0㎛로 유지하는 이유는 홀 내부의 내부의 무전해 동도금 두께를 균일하게 유지하고, 마이크로 보이드(Micro void) 발생을 차단하며, 무전해 동도금 두께의 밀착력을 향상시키기 위함이다.
또한, 상술한 바와 같이, 무전해 동도금 공정 이후, 관통홀(A)과, 부품홀(B)과, 제 1 기구홀(C)과, 제 2 기구홀(D)과, 외층에 Cu 도금을 수행하는 전해 동도금을 수행한다. 본 발명에 따른 자동차용 히터 인쇄회로기판은 특히 신뢰성과 내구성이 절실히 요구되는 공정으로 홀 속 및 외층의 도금 두께가 매우 중요하다. 따라서, 홀 속 도금 두께는 30㎛ ~ 35㎛를 유지하고, 외층의 도금 두께도 30㎛ ~ 35㎛가 유지되어야 하며, 외층의 최소 도금 두께는 100㎛ ~ 105㎛를 유지해야 한다.
이러한 전해 동도금층(500)을 형성하는 작업 조건은 195g/ℓ의 반탑식 황산(Surfuric Acid)과, 85g/ℓ의 황산구리(Copper Sulfate)와, 22㎖/ℓ의 첨가제(additive)와, 50㎖/ℓ의 균염제(Levelling Agent)와, 51㎖/ℓ의 광택제(Brightner)를 포함하는 도금액을 25℃의 온도에서 90분 ~ 100분 동안 2.5A/d㎡ ~ 3.0A/d㎡의 전류 밀도로 전기 도금하여 30㎛ ~ 35㎛의 두께로 형성한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 6 단계를 나타내는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 6 단계(S600)에서, 제 2 동박(210)과, 제 3 동박(310)과, 무전해 동도금층(400)과, 전해 동도금층(500)에 외층 이미지 공정을 수행하여 소정의 외층 회로를 형성함과 아울러 제 2 기구홀(D)의 내벽에 형성된 전해 동도금층(500) 및 무전해 동도금층(400)과, 제 2 기구홀(D)의 홀랜드에 형성된 전해 동도금층(500), 무전해 동도금층(400), 제 2 동박(210) 그리고 제 3 동박(310)을 제거하여 방열 영역(900)을 형성한다.
본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 특징으로는 내층과 외층을 2oz(70㎛)의 Cu 동박을 사용하고, 외층의 경우는 Cu 동박의 두께가 100㎛ ~ 105㎛로 구성되어 있기 때문에, 포토레지스트를 50㎛의 재질로 사용한다. 50㎛의 포토레지스트를 사용하는 목적은 다음과 같다. 포토레지스트를 사용 후, 현상 또는 에칭 공정중에 포토레지스트의 텐팅(Tenting)의 파손시에 홀 속 내부로 에칭액이 침투하게 되면 홀 내부의 도금 두께의 저하 또는 오픈(단락)으로 인한 도통홀의 기능이 상실되어, 신뢰성과, 도통홀의 기능성을 상실하게 된다. 또한, 외층 회로의 폭과, 홀랜드의 상하면 축소의 폭이 최소 ±20% 이내로 한계치가 설정되어 있기 때문이다. 따라서, 50㎛ 두께의 포토레지스트를 사용하는 것은, 본 발명의 신뢰성과 내구성을 보장하기 위함이며, 본연의 성능을 영구적으로 구현하기 위함이다.
이러한 소정의 외층 회로를 형성하는 공정은 다음과 같다.
즉, 외층 회로 형성 공정은, 1.4m/min ~ 1.5m/min의 속도로 이동하는 컨베이어에서 진동사이클이 100cpm ~ 140cpm이고 강모 브러쉬(Bristle Brush) #800으로 연마하고, 5%(VOL)의 95% 황산(H2SO4)과 초순수(DI water)를 포함하는 산수세(Acid Rinse)로 수세하고 물로 4단 린스 후, 95℃에서 에어 컷 건조(Air cut dry)를 수행하는 산수세 및 수세 공정(A1)과, 105℃ ~ 130℃(±5℃)의 롤러 온도와, 0.25MPa ~ 0.4MPa의 롤러 압력과, 0.6m/min ~ 1.2m/min의 롤러 속도를 갖는 롤러에 의해, 전해 동도금층(500)상에 50㎛ 두께의 포토레지스트를 밀착하는 밀착(Lamination) 공정(B1)과, 포토레지스트에 소정 형상의 회로 패턴이 형성되도록 8㎾의 노광기에 의해 55mJ/㎠ ~ 90 mJ/㎠로 조사되는 광량을 포토레지스트에 조사하는 노광(Exposure) 공정(C1)과, 27℃ ~ 33℃(±2℃)의 온도인 0.55% ~ 1.0%(VOL)의 탄산나트륨 현상액이 0.13MPa ~ 0.15MPa의 스프레이 압력으로 분사하여 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드를 제외한 영역의 포토레지스트를 제거하는 현상(Developing) 공정(D1)과, 48℃ ~ 58℃(±2℃)의 온도와, 1.15±(0.05)의 비중(20℃)을 갖는 160g/ℓ ~ 210g/ℓ의 구리 금속(copper metal) 에칭액이 2.4kgf/㎠(±1.0)의 압력으로 분사되어 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드를 제외한 영역의 제 5 단계(S500)에 의해서 기형성된 제 2 동박(210)과, 제 3 동박(310)과, 무전해 동도금층(400)과, 전해 동도금층(500)을 제거시키는 식각(Etching) 공정(E1)과, 45℃ ~ 58℃(±2℃)의 온도인 2.0% ~ 4.3%(VOL)의 수산화나트륨 박리액이 1.02MPa ~ 3.0MPa의 스프레이 압력으로 분사되어 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드 상에 남아있는 포토레지스트를 제거하는 박리(Stripping) 공정(F1)을 각각 수행하여 소정의 외층 회로 패턴을 형성한다.
외층 회로를 형성한 이후, 신뢰성 보장을 위한 AOI(신뢰성 검사)를 통해 전기적인 신뢰성 검증을 한다. 또한, 관통홀(A)과, 부품홀(B)과, 제 1 기구홀(C)과, 제 2 기구홀(D)과, 홀랜드와, 회로의 폭 또는 간격 등에 대한 축소 등의 편차 정도나 결손 등의 신뢰성 검증을 수행한다. 특히, 회로의 오픈(open), 쇼트(short), 관통홀(A)과, 부품홀(B)의 홀랜드 등의 결손 등을 검증하여 회로의 오픈, 쇼트 등을 검출시 100% 불량 처리하여 폐기한다.
AOI(신뢰성 검사) 이후, 회로 및 회로 사이의 간격과, 홀랜드 부위에 제 1 JET 연마(JET Scrubbing) 및 제 1 초음파 세척(Ultrasonic cleaning) 공정을 각각 더 수행한다.
제 1 JET연마는 외층 회로 형성 이후에 회로 및 회로 사이와, 홀랜드 부위와, 관통홀(A)과 부품홀(B)의 홀랜드 등의 모든 부위에 Al2O3를 사용하여 Cu의 잔유물이나 포토레지스트의 잔유물 등을 제거하고, 회로의 표면과, 홀랜드의 표면에 조도(거칠기)를 인위적으로 형성시킴으로써, PSR 인쇄 공정시에 PSR 잉크의 밀착력을 높이는 것이 목적이다.
또한, 제 1 초음파 세척은 회로 및 회로 사이의 잔유물과, 홀랜드 부위와, 관통홀(A)과, 부품홀(B)과, 제 1 기구홀(C)과, 제 2 기구홀(D) 등의 홀랜드의 잔유물을 제거하고 조도를 형성시켜주며, 특히 에폭시 부위의 Cu 잔유물 잔존으로 인한 노이즈 생성 가능성을 원천적으로 차단시키는 것이 목적이다. 제 1 JET연마 및 제 1 초음파 세척의 공정을 수행시에는 Al2O3를 사용한다.
이러한 제 1 JET연마 및 제 1 초음파 세척의 공정 조건으로는 제 1 JET 연마는 1.2m/min ~ 1.5m/min의 속도로 이동하는 컨베이어에서 1.2㎏f/㎠ ~ 1.8㎏f/㎠의 스프레이 압력으로 산화알루미늄(Al2O3(#420))을 분사하고, 4Zone 물린스로 세척하여 수행하며, 제 1 초음파 세척 공정은 1,200Watt × 4㎑ × 4Zone에서 제 1 초음파 세척 공정을 수행하며, 2Zone 열수세(Hot rinse)하고, 4Zone 물린스로 세척한 후, 95℃에서 에어 컷 건조를 수행하여 건조한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 7 단계를 나타내는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 7 단계(S700)에서, 관통홀(A)의 내벽 및 홀랜드와, 부품홀(B)의 내벽 및 홀랜드와, 제 1 기구홀(C)의 내벽 및 홀랜드와, 제 2 기구홀(D)의 내벽과, 외층 회로를 제외한 영역을 솔더 레지스트 잉크(600)로 인쇄한다.
제 1 JET연마 및 제 1 초음파 세척 공정 후에, 인쇄 공정을 수행함에 있어, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 인쇄시, 모든 홀의 랜드, 즉 관통홀(A)과, 부품홀(B)의 랜드와, 제 1 기구홀(C) 및 제 2 기구홀(D)의 랜드, 특히 본 인쇄회로기판의 특성 중 발열이 가장 많은 방열 영역(900)에는 포토레지스트 잉크(PSR ink)를 도포시에 오픈(open)을 하고, 나머지 부위인 회로 및 회로 사이의 에폭시 면과, 회로(도시 생략) 등에는 솔더 마스크 포토레지스트 잉크(Solder Mask PSR ink)를 도포한다. 이러한 솔더 마스크 포토레지스트 잉크의 도포 목적은 부품홀(B)에 부품 삽입후 납땜하는 과정에서, 납땜 등에 의한 쇼트 방지 기능을 수행하기 위함이다. 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 특정 부위의 포토레지스트 잉크 도포 두께는 다음과 같이 수행한다.
에폭시 부위의 잉크 두께는 30㎛ 이상으로 하고, 모서리 부위의 잉크 두께는 25㎛ 이상으로 하며, 도면에 도시되어 있지 않은 회로 상부의 잉크 두께는 25㎛ 이상으로 하고, 방열 영역(900) 이외의 에폭시면의 잉크 두께는 30㎛ 이상으로 한다.
또한, 포토레지스트 인쇄시에는, 인쇄 실크스크린을 100 mesh로 90°각도로 전후로 2회씩 반복작업한다.
이러한 솔더 레지스트 잉크(600)로 인쇄하는 인쇄 공정의 공정 조건은 다음과 같다. 210±10poise의 주제와, 80±10poise의 경화제가 혼합하여 150±10poise의 잉크 점도를 갖고, 1.35 ~ 1.40의 비중을 갖는 솔더 레지스트 잉크(600)를 100 mesh의 인쇄 실크 스크린을 이용하여 90°각도로 전후로 2회씩 반복하여 인쇄공정을 진행하되, 80℃에서 15분 ~ 20분 동안 1차 조기경화(pre-curing)시키고, 뒤이어 80℃에서 22분 ~ 27분 동안 2차 조기경화를 수행 후에, 8㎾ 노광기를 이용하여 250mJ/㎠ ~ 350mJ/㎠의 광량으로 조사되는 노광과, 30℃ ~ 32℃(±2℃)의 온도인 1.0wt%의 탄산나트륨 현상액이 95초 ~ 150초 동안 2.5kgf/㎠ ~ 3.0kgf/㎠의 스프레이 압력으로 분사되는 현상을 수행한 후, 150℃에서 80분 ~ 90분 동안 후경화(post-curing)를 수행하여 건조시키는 조건으로 수행하여, 방열 영역(900) 이외의 전해 동도금층(500) 부위 상부와, 제 1 프리프레그층(200) 및 제 2 프리프레그층(300) 부위의 솔더 레지스트 잉크(600)의 두께는 30㎛이상으로 인쇄하고, 모서리(Edge) 부위의 솔더 레지스트 잉크(600)의 두께는 25㎛이상으로 인쇄한다.
인쇄 공정 이후, 마킹 인쇄를 수행한다.
마킹 인쇄는 문자 또는 기호, 주기, 표기 등 특별한 부품 식별 번호 등을 위한 마킹 문자를 인쇄하기 위함이며, 이러한 마킹 인쇄의 작업 조건은 다음과 같다.
즉, 주제와 경화제의 무게비율을 100:8로 혼합하고 10분 이상 교반하여 250poise ~ 290poise의 잉크 점도를 갖고, 210 mesh의 인쇄 실크 스크린으로 20㎛ 마킹 인쇄 두께를 갖는 마킹 인쇄를 수행하며, 155℃의 온도로 20분 ~ 25분(±5분) 동안 건조한 후, 30분동안 홀딩 타임(Holding Time)을 수행한다.
마킹 인쇄를 수행한 이후, 제 2 JET 연마 및 제 2 초음파 세척을 수행한다.
인쇄 공정 수행 및 마킹 공정 등을 진행 하면서 홀랜드와, 관통홀(A)과, 부품홀(B)과, 방열 효과를 위해 솔더 레지스트를 오픈(open)시킨 부위와, 마킹 공정에서 건조시에 산화된 부위 등에, 니켈 도금 및 금도금 공정 중 니켈 도금과 금도금 등의 밀착력에 장애 요인이 될 수 있는 잉크류의 잔유물 등을 제거하기 위해, Al2O3로 잔유물 등을 제거하는 동시에 니켈 도금과 금도금의 밀착력을 증대시키기 위한 산수세(Acid Rinse)를 병행하고, 제 2 JET 연마 및 제 2 초음파 세척 공정을 수행한다.
이러한 공정 조건으로, 제 2 JET 연마는 1.5m/min ~ 2.5m/min의 속도로 이동하는 컨베이어에서, 50㎖/ℓ의 95% 황산(H2SO4)과 초순수(DI water)를 포함하는 산수세(Acid Rinse)로 수세하고, 물로 4단 린스 후에 1.7㎏f/㎠ ~ 2.0㎏f/㎠의 압력으로 산화알루미늄(Al2O3(#420))을 분사하고 4Zone 물린스로 세척하여 수행한다. 제 2 초음파 세척은 1,200Watt × 4㎑ × 4Zone에서 시수로 4단 린스 후에 초순수(3단 수세)로 세척하고, 95℃(±2℃)로 건조하여 수행한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 8 단계를 나타내는 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법의 제 8 단계(S800)에서, 솔더 레지스트 잉크(600)가 인쇄된 영역과, 제 2 기구홀(D)의 내벽을 제외한 영역에, 니켈 도금층(700) 및 금 도금층(800)을 순차적으로 형성한다.
본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 기능은 PTC(Positive Temperature Coeficient Heater)의 역할 기능이다. 즉, 고전압의 PTC 히터를 이용하는 인쇄회로기판 자체의 기능을 영구적으로 유지하기 위해서는, 신뢰성과 기능성이 지속적으로 유지되어야만 한다. 따라서, 니켈 도금과 금도금의 원재로의 순도가 무엇보다도 중요하므로, 원재료가 불순물이 없는 고순도의 원재료를 사용하여 신뢰성과 기능성의 보장이 영구적으로 보장되어야만, 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 기능이 보장된다. 따라서, 본 인쇄회로기판의 니켈도금과 금도금의 작업 조건은 다음과 같다.
니켈 도금층(700)은, 50g/ℓ의 염화 니켈(Nickel Chloride)과, 100g/ℓ의 아미노트리메틸렌 포스폰산(aminotrimethylen phosphonic acid)과, 105g/ℓ의 황산 니켈(Nickel sulfate)과, 55g/ℓ의 아스코브산(Ascorbic acid)과, 55g/ℓ의 붕산(Boric acid)과, 0.15g/ℓ의 광택제를 포함하는 니켈 도금액을 54℃의 온도에서 0.30 A/d㎡ ~ 0.47 A/d㎡의 전류 밀도로 15분 ~ 20분 동안 전기 도금하여 5㎛ ~ 6㎛의 두께로 형성한다.
또한, 금 도금층(800)은 20g/ℓ의 칼륨 금 시안화물(Potassium gold cyanide)과, 120g/ℓ의 구연산칼륨(Tripotassium citrate monohydrate)과, 65g/ℓ의 구연산 무수물(Citric anhydride)과, 0.54g/ℓ의 헥사메틸렌테트라민(Hexamethylene tetramine)과, 0.54g/ℓ의 3-피리딘 카르복시산(3-pyridine carboxylic acid)을 포함하는 금(soft pure gold) 도금액을 53℃의 온도와 4.5pH에서 12A/d㎡ 전류 밀도로 11분 ~ 14분 동안 도금하여 0.4㎛ ~ 0.5㎛의 두께로 형성한다.
니켈 도금층(700) 및 금 도금층(800)을 형성한 후, 외형 가공(CNC Router M/C)을 수행한다.
이러한 외형 가공은 스펙에 준한 외형 가공을 실시하고, 제품마다의 특성상 최대의 허용 공차는 ±0.5㎜로 수행한다.
다음, 산수세 및 수세 공정(Acid Rinse & Rinse)을 수행한다.
즉, 50㎖/ℓ의 95% 황산(H2SO4)을 포함하는 산수세(Acid Rinse)로 수세하고 물로 4단 린스 후, 초순수(Di Water)로 3단 린스(Rinse)를 수행한 후에 95℃에서 에어 컷 건조(Air cut dry)를 수행하도록 한다.
이후, 본 발명품에 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 전기적 신뢰성 검증용인 Auto bare board test를 진행하여 회로 및 회로 사이와, 홀 랜드와, 관통홀(A)과, 부품홀(B) 속의 단락 여부와, 관통홀(A)과, 부품홀(B) 사이의 오픈, 쇼트 상태 등을 검출하도록 하며 작업 조건은 다음과 같다.
테스트 전압(Test Voltage)은 250volt이고, 연속 저항(Continuity Resistance)은 50Ω이며, 절연 저항(Isolation Resistance)은 20MΩ이다.
다음으로, 본 발명에 따른 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 특성상 부품의 조립 완료후 특정한 규격의 사출물 또는 케이스에 장착됨으로써 휨이 발생할 경우, 사출물 또는 케이스에 장착의 어려움이 있으므로 다음과 같이 본래의 평탄도를 유지하기 위해 휨(Twist) 교정을 실시하며, 작업 조건은 다음과 같다.
박스 오븐기(Box oven)를 사용하되, 베이킹 온도(Baking temp)는 130℃이고, 시간(Time)은 2시간 이상으로 하며, 스텍(Stack)은 25pcs 단위(두께 = 1.6㎜ 기준)로 하고, 25pcs 상부에 교정물 중량은 150kg 물질 고정/㎡으로 한다.
이후, 각각의 스펙에 준한 외관 치수, 검사 및 외관상의 불량 유무 등을 육안 검사 및 치수 검증 후 포장 및 출하한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 에폭시층
110 : 동박
200 : 제 1 프리프레그층
210 : 제 2 동박
300 : 제 2 프리프레그층
310 : 제 3 동박
400 : 무전해 동도금층
500 : 전해 동도금층
600 : 솔더 레지스트 잉크
700 : 니켈 도금층
800 : 금 도금층
900 : 방열 영역
A : 관통홀
B : 부품홀
C : 제 1 기구홀
D : 제 2 기구홀

Claims (16)

  1. 양면에 제 1 동박(110)이 적층된 에폭시층(100)을 준비하는 제 1 단계(S100)와,
    상기 제 1 동박(110)에 내층 이미지 공정을 수행하여 소정의 내층 회로 및 홀랜드를 형성하는 제 2 단계(S200)와,
    양면에 소정의 회로 패턴이 형성된 상기 에폭시층(100)의 일면 상에, 일면에 제 2 동박(210)을 갖고 타면이 상기 에폭시층(100) 및 소정의 회로 패턴에 접하도록 적층되는 제 1 프리프레그층(200)과, 상기 에폭시층(100)의 타면 상에, 일면에 제 3 동박(310)을 갖고 타면이 상기 에폭시층(100) 및 소정의 회로 패턴에 접하도록 적층되는 제 2 프리프레그층(300)을 각각 형성하는 제 3 단계(S300)와,
    상면과 하면을 관통하는 관통홀(A)과, 부품홀(B)과, 제 1 기구홀(C)과, 제 2 기구홀(D)을 각각 형성하는 제 4 단계(S400)와,
    상기 관통홀(A)과, 상기 부품홀(B)과, 상기 제 1 기구홀(C)과, 상기 제 2 기구홀(D)의 각각의 내벽 및 홀랜드를 포함하는 모든 영역에 무전해 동도금층(400)을 형성하고, 상기 무전해 동도금층(400) 상에 전해 동도금층(500)을 형성하는 제 5 단계(S500)와,
    상기 제 2 동박(210)과, 상기 제 3 동박(310)과, 상기 무전해 동도금층(400)과, 상기 전해 동도금층(500)에 외층 이미지 공정을 수행하여 소정의 외층 회로를 형성함과 아울러 상기 제 2 기구홀(D)의 내벽에 형성된 전해 동도금층(500) 및 무전해 동도금층(400)과, 상기 제 2 기구홀(D)의 홀랜드에 형성된 전해 동도금층(500), 무전해 동도금층(400), 제 2 동박(210) 그리고 제 3 동박(310)을 제거하여 방열 영역(900)을 형성하는 제 6 단계(S600)와,
    상기 관통홀(A)의 내벽 및 홀랜드와, 상기 부품홀(B)의 내벽 및 홀랜드와, 상기 제 1 기구홀(C)의 내벽 및 홀랜드와, 상기 제 2 기구홀(D)의 내벽과, 상기 외층 회로를 제외한 영역을 솔더 레지스트 잉크(600)로 인쇄하는 제 7 단계(S700)와,
    상기 솔더 레지스트 잉크(600)가 인쇄된 영역과, 상기 제 2 기구홀(D)의 내벽을 제외한 영역에, 니켈 도금층(700) 및 금 도금층(800)을 순차적으로 형성하는 제 8 단계(S800)를 포함하며,
    상기 에폭시층(100)은 1.0㎜의 두께로 형성하는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에폭시층(100)은 그 상하면에 2oz(70㎛) 두께 Cu가 적층되어 있는 FR-4 재질이고, 열팽창계수가 CTE 50ppm/℃이며, 유리전이온도가 TG 170℃이고, 열분해 온도가 TD 350℃인 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 내층 이미지 공정은,
    95℃ ~ 130℃의 롤러 온도와, 0.25 ~ 0.45Mpa의 롤러 압력과, 0.85 ~ 1.4m/min의 롤러 속도를 갖는 롤러에 의해, 제 1 동박(110) 상에 50㎛ 두께의 포토레지스트(Dry film)를 밀착하는 밀착(Lamination) 공정(A1)과,
    상기 포토레지스트에 소정 형상의 회로 패턴이 형성되도록 8㎾의 노광기에 의해 55 ~ 90mJ/㎠로 조사되는 광량을 상기 포토레지스트에 조사하는 노광(Exposure) 공정(B1)과,
    25℃ ~ 31℃(±2℃)의 온도인 0.65% ~ 0.95%(VOL)의 탄산나트륨 현상액이 0.11Mpa ~ 0.15Mpa의 스프레이 압력으로 분사하여 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드를 제외한 영역의 상기 포토레지스트를 제거하는 현상(Developing) 공정(C1)과,
    48℃ ~ 55℃(±2℃)의 온도와, 1.15(±0.05)의 비중(20℃)을 갖는 160g/ℓ ~ 220g/ℓ의 구리 금속(copper metal) 에칭액이 2.5kgf/㎠(±1.0)의 압력으로 분사되어 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드를 제외한 영역의 상기 제 1 동박(110)이 제거되는 식각(Etching) 공정(D1)과,
    45℃ ~ 58℃(±2℃)의 온도인 2.0% ~ 4.5%(VOL)의 수산화나트륨 박리액을 1.05MPa ~ 3.50MPa의 스프레이 압력으로 분사하여 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드 상에 남아있는 포토레지스트를 제거하는 박리(Stripping) 공정(E1)을 각각 수행하는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 단계(S200) 이후, 마이크로 에칭 공정을 더 수행하되,
    상기 마이크로 에칭 공정은, 1.3m/min ~ 2.5m/min의 속도로 이동하는 컨베이어에서, 90㎖/ℓ의 95% 황산(H2SO4)과, 63㎖/ℓ의 과산화수소(H2O2)와, 42㎖/ℓ의 부식 용액(Etchant Solution)과, 초순수(Di Water)가 포함되는 1.030 ~ 1.050의 비중(20℃), 3.00 이하의 pH, 30℃(±5℃) 온도의 마이크로 에칭액을 이용하여 0.5㎛ ~ 0.8㎛의 에칭률로 에칭하는 조건으로 수행되는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통홀(A)과, 상기 부품홀(B)과, 상기 제 1 기구홀(C)과, 상기 제 2 기구홀(D)을 각각 형성시, RPM이 200,000인 CNC(Computerlized Numeric Control) M/C 드릴 가공 공정으로 수행하는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 드릴 가공 공정 중 발생하는 버(burr)를 제거하기 위한 디버링(deburring) 공정을 더 수행하되,
    상기 디버링 공정은 1.1m/min ~ 1.7m/min의 속도로 이동하는 컨베이어에서, 브러시 회전(Brush Revolution)이 1,800rpm ~ 2,000rpm이고, 진동 사이클(oscillation cycle)이 260cpm ~ 300cpm인 강모 브러시(bristle brush)로 연마하고, 린스를 50kgf/㎠(±5.0)인 고압수세압력으로 4단 수세 후, 95℃에서 에어 컷 건조(Air cut dry)를 수행하여 건조하는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 디버링 공정을 수행 후,
    상기 동박(110)과 상기 제 1 프리프레그층(200) 또는 상기 동박(110)과 상기 제 2 프리프레그층(300) 사이의 경계면에 드릴 가공시 드릴 비트에 의한 마찰열에 의해 발생하는 상기 제 1 프리프레그층(200) 또는 상기 제 2 프리프레그층(300)의 잔유물인 에폭시 수지(Epoxy Resin)의 부착물을 KMnO4로 제거하는 디스미어 공정을 수행하는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 무전해 동도금층(400)은 88g/ℓ의 황산구리(copper sulfate)와, 162g/ℓ의 에틸렌디아민사아세트산(EDTA)과, 30㎎/ℓ의 포름알데히드(HCHO)와, 45g/ℓ의 수산화나트륨(NaOH)과, 0.13g/ℓ의 폴리에틸렌글리콜(PEG)과, 81㎎/ℓ의 비피리딜(Bipyridyl)을 포함하는 도금액으로 42℃(±2℃)의 온도에서 38분 동안 도금을 수행함으로써 1.8㎛ ~ 2.0㎛의 두께로 형성하는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전해 동도금층(500)은 195g/ℓ의 반탑식 황산(Surfuric Acid)과, 85g/ℓ의 황산구리(Copper Sulfate)와, 22㎖/ℓ의 첨가제(additive)와, 50㎖/ℓ의 균염제(Levelling Agent)와, 51㎖/ℓ의 광택제(Brightner)를 포함하는 도금액을 25℃의 온도에서 90분 ~ 100분 동안 2.5A/d㎡ ~ 3.0A/d㎡의 전류 밀도로 전기 도금하여 30㎛ ~ 35㎛의 두께로 형성하는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 외층 회로 형성 공정은,
    1.4m/min ~ 1.5m/min의 속도로 이동하는 컨베이어에서 진동사이클이 100cpm ~ 140cpm이고 강모 브러시(bristle brush) #800으로 연마하고, 5%(VOL)의 95% 황산(H2SO4)과 초순수(DI water)를 포함하는 산수세(Acid Rinse)로 수세하고 물로 4단 린스 후, 95℃에서 에어 컷 건조(Air cut dry)를 수행하는 산수세 및 수세 공정(A1)과,
    105℃ ~ 130℃(±5℃)의 롤러 온도와, 0.25MPa ~ 0.4MPa의 롤러 압력과, 0.6m/min ~ 1.2m/min의 롤러 속도를 갖는 롤러에 의해, 전해 동도금층(500) 상에 50㎛ 두께의 포토레지스트를 밀착하는 밀착(Lamination) 공정(B1)과,
    상기 포토레지스트에 소정 형상의 회로 패턴이 형성되도록 8㎾의 노광기에 의해 55mJ/㎠ ~ 90 mJ/㎠로 조사되는 광량을 상기 포토레지스트에 조사하는 노광(Exposure) 공정(C1)과,
    27℃ ~ 33℃(±2℃)의 온도인 0.55% ~ 1.0%(VOL)의 탄산나트륨 현상액이 0.13MPa ~ 0.15MPa의 스프레이 압력으로 분사하여 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드를 제외한 영역의 포토레지스트를 제거하는 현상(Developing) 공정(D1)과,
    48℃ ~ 58℃(±2℃)의 온도와, 1.15(±0.05)의 비중(20℃)을 갖는 160g/ℓ ~ 210g/ℓ의 구리 금속(copper metal) 에칭액이 2.4kgf/㎠(±1.0)의 압력으로 분사되어 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드를 제외한 영역의 상기 제 5 단계(S500)에 의해서 기형성된 제 2 동박(210)과, 제 3 동박(310)과, 무전해 동도금층(400)과, 전해 동도금층(500)을 제거시키는 식각(Etching) 공정(E1)과,
    45℃ ~ 58℃(±2℃)의 온도인 2.0% ~ 4.3%(VOL)의 수산화나트륨 박리액이 1.02MPa ~ 3.0MPa의 스프레이 압력으로 분사되어 소정 형상의 회로 패턴 및 홀랜드 상에 남아있는 포토레지스트를 제거하는 박리(Stripping) 공정(F1)을 각각 수행하여 소정의 외층 회로 패턴을 형성하는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 회로 형성 공정 이후, 회로 및 회로 사이의 간격과, 홀랜드 부위에 제 1 JET 연마(JET Scrubbing) 및 제 1 초음파 세척(Ultrasonic cleaning) 공정을 각각 더 수행하되,
    상기 제 1 JET 연마는 1.2m/min ~ 1.5m/min의 속도로 이동하는 컨베이어에서 1.2㎏f/㎠ ~ 1.8㎏f/㎠의 스프레이 압력으로 산화알루미늄(Al2O3(#420))을 분사하고, 4Zone 물린스로 세척하여 수행하며,
    상기 제 1 초음파 세척 공정은 1,200Watt × 4㎑ × 4Zone에서 제 1 초음파 세척 공정을 수행하며, 2Zone 열수세(Hot rinse)하고, 4Zone 물린스로 세척한 후, 95℃에서 에어 컷 건조를 수행하여 건조하는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 솔더 레지스트 잉크(600)로 인쇄하는 인쇄 공정은,
    210±10poise의 주제와, 80±10poise의 경화제가 혼합하여 150±10poise의 잉크 점도를 갖고, 1.35 ~ 1.40의 비중을 갖는 솔더 레지스트 잉크(600)를 100 mesh의 인쇄 실크 스크린을 이용하여 90°각도로 전후로 2회씩 반복하여 인쇄공정을 진행하되, 80℃에서 15분 ~ 20분 동안 1차 조기경화(pre-curing)시키고, 뒤이어 80℃에서 22분 ~ 27분 동안 2차 조기경화를 수행 후에, 8㎾ 노광기를 이용하여 250mJ/㎠ ~ 350mJ/㎠의 광량으로 조사되는 노광과, 30℃ ~ 32℃(±2℃)의 온도인 1.0wt%의 탄산나트륨 현상액이 95초 ~ 150초 동안 2.5kgf/㎠ ~ 3.0kgf/㎠의 스프레이 압력으로 분사되는 현상을 수행한 후, 150℃에서 80분 ~ 90분 동안 후경화(post-curing)를 수행하여 건조시키는 조건으로 수행하여, 상기 방열 영역(900) 이외의 상기 전해 동도금층(500) 부위 상부와, 상기 제 1 프리프레그층(200) 및 상기 제 2 프리프레그층(300) 부위의 상기 솔더 레지스트 잉크(600)의 두께는 30㎛이상으로 인쇄하고, 모서리(Edge) 부위의 상기 솔더 레지스트 잉크(600)의 두께는 25㎛이상으로 인쇄하는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 7 단계(S700) 이후,
    주제와 경화제의 무게비율을 100:8로 혼합하고 10분 이상 교반하여 250poise ~ 290poise의 잉크 점도를 갖고, 210 mesh의 인쇄 실크 스크린으로 20㎛ 마킹 인쇄 두께를 갖는 마킹 인쇄를 수행하며, 155℃의 온도로 20분 ~ 25분(±5분) 동안 건조한 후, 30분동안 홀딩 타임(Holding Time)을 수행하는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 마킹 인쇄를 수행한 이후, 상기 솔더 레지스트 잉크(600)가 도포되지 않은 부위에, 제 2 JET 연마(JET Scrubbing) 및 제 2 초음파 세척(Ultrasonic cleaning) 공정을 각각 더 수행하되,
    상기 제 2 JET 연마는 1.5m/min ~ 2.5m/min의 속도로 이동하는 컨베이어에서, 50㎖/ℓ의 95% 황산(H2SO4)과 초순수(DI water)를 포함하는 산수세(Acid Rinse)로 수세하고, 물로 4단 린스 후에 1.7㎏f/㎠ ~ 2.0㎏f/㎠의 압력으로 산화알루미늄(Al2O3(#420))을 분사하고 4Zone 물린스로 세척하여 수행하고,
    상기 제 2 초음파 세척은 1,200Watt × 4㎑ × 4Zone에서 시수로 4단 린스 후에 초순수(3단 수세)로 세척하고, 95℃(±2℃)로 건조하여 수행하는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 니켈 도금층(800) 및 상기 금 도금층(900)은,
    50g/ℓ의 염화 니켈(Nickel Chloride)과, 100g/ℓ의 아미노트리메틸렌 포스폰산(aminotrimethylen phosphonic acid)과, 105g/ℓ의 황산 니켈(Nickel sulfate)과, 55g/ℓ의 아스코브산(Ascorbic acid)과, 55g/ℓ의 붕산(Boric acid)과, 0.15g/ℓ의 광택제를 포함하는 니켈 도금액을 54℃의 온도에서 0.30 A/d㎡ ~ 0.47 A/d㎡의 전류 밀도로 15분 ~ 20분 동안 전기 도금하여 5㎛ ~ 6㎛의 두께로 니켈 도금층(800)을 형성하고,
    20g/ℓ의 칼륨 금 시안화물(Potassium gold cyanide)과, 120g/ℓ의 구연산칼륨(Tripotassium citrate monohydrate)과, 65g/ℓ의 구연산 무수물(Citric anhydride)과, 0.54g/ℓ의 헥사메틸렌테트라민(Hexamethylene tetramine)과, 0.54g/ℓ의 3-피리딘 카르복시산(3-pyridine carboxylic acid)을 포함하는 금(soft pure gold) 도금액을 53℃의 온도와 4.5pH에서 12A/d㎡ 전류 밀도로 11분 ~ 14분 동안 도금하여 0.4㎛ ~ 0.5㎛의 두께로 금 도금층(900)을 형성하는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 8 단계(S800) 이후,
    50㎖/ℓ의 95% 황산(H2SO4)을 포함하는 산수세(Acid Rinse)로 수세하고 물로 4단 린스 후, 초순수(Di Water)로 3단 린스(Rinse)를 수행한 후에 95℃에서 에어 컷 건조(Air cut dry)를 수행하는 산수세 및 수세 공정을 더 수행하는 전기자동차용 히터 인쇄회로기판의 제조 방법.
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