KR102377304B1 - 인쇄회로기판 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판은 절연기판, 그리고 상기 절연기판 상에 배치되는 복수의 금속전극을 포함하고, 상기 복수의 금속전극은 제1 전극 및 제2 전극을 포함하며, 상기 제1 전극은, 상기 절연기판의 상면과 평행한 제1 면, 상기 제1 면과 대향하는 제2 면, 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 배치되는 제1 측면, 그리고 상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면을 포함하고, 상기 제1 측면의 일부 및 상기 제2 측면의 일부는 상기 제1 전극의 외부를 향하여 상기 절연기판의 상면과 평행한 방향으로 돌출되며, 상기 제1 측면은 상기 제2 면과 인접한 영역에서보다 상기 제1 면과 인접한 영역에서 더 돌출되고, 상기 제2 측면은 상기 제1 면과 인접한 영역에서보다 상기 제2 면과 인접한 영역에서 더 돌출된다.

Description

인쇄회로기판 및 그의 제조방법{PRINTED CIRCUIT BOARD AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 인쇄회로기판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
인쇄회로기판은 발광소자, 전자부품, 자동차, 가전제품 등에 포함되며, 절연기판 및 절연기판 상에 배치되고 패터닝된 금속기판의 구조를 가진다.
도 1은 패터닝된 인쇄회로기판의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 절연기판(10)의 양면에 금속기판(20, 22)이 배치되며, 절연기판(10)의 상면에 배치된 금속기판(22)은 패터닝되어 있다. 일반적으로, 금속기판(20), 절연기판(10) 및 금속기판(22)을 차례로 적층한 후, 금속기판(22)의 상면에 에칭액을 분사하는 방법으로 금속기판(22)을 패터닝할 수 있다.
이때, 금속기판(22)의 표면으로부터 아래로 갈수록 닿는 에칭액의 양이 줄어들게 되므로, 금속기판(22)의 표면으로부터 아래로 갈수록 식각되는 양이 줄어들게 된다. 이와 같은 언더컷(undercut) 현상은 금속기판(22)의 두께가 두꺼워질수록 심해지는 경향이 있다.
한편, 냉장고, 에어컨 등의 가전제품 또는 자동차에 포함되는 인쇄회로기판에 주로 적용되는 금속기판의 두께는 300㎛ 이상일 수 있다. 300㎛ 이상의 두께를 가지는 금속기판을 도 1과 같은 방법으로 패터닝할 경우, 미세 패턴의 구현이 어려운 문제가 있다. 예를 들어, 300㎛ 이상의 두께를 가지는 금속기판을 에칭할 경우, 패턴의 폭이 300㎛를 초과하게 되며, 이에 따라 폭에 대한 두께의 비인 종횡비가 1 이상인 미세 패턴을 얻기 어려운 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종횡비가 큰 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판은 절연기판, 그리고 상기 절연기판 상에 배치되는 복수의 금속전극을 포함하고, 상기 복수의 금속전극은 제1 전극 및 제2 전극을 포함하며, 상기 제1 전극은, 상기 절연기판의 상면과 평행한 제1 면, 상기 제1 면과 대향하는 제2 면, 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 배치되는 제1 측면, 그리고 상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면을 포함하고, 상기 제1 측면의 일부 및 상기 제2 측면의 일부는 상기 제1 전극의 외부를 향하여 상기 절연기판의 상면과 평행한 방향으로 돌출되며, 상기 제1 측면은 상기 제2 면과 인접한 영역에서보다 상기 제1 면과 인접한 영역에서 더 돌출되고, 상기 제2 측면은 상기 제1 면과 인접한 영역에서보다 상기 제2 면과 인접한 영역에서 더 돌출된다.
상기 제1 측면이 상기 제1 면과 인접한 영역에서 돌출된 길이는 상기 제1 전극의 높이의 6 내지 8%이고, 상기 제2 측면이 상기 제2 면과 인접한 영역에서 돌출된 길이는 상기 제1 전극의 높이의 3 내지 5%일 수 있다.
상기 제1 측면이 상기 제1 면과 인접한 영역에서 돌출된 길이는 상기 제2 측면이 상기 제2 면과 인접한 영역에서 돌출된 길이의 120 내지 270%일 수 있다.
상기 제1 면과 상기 제1 측면이 만나는 지점에서 상기 제1 면과 상기 제1 측면 간의 각도 및 상기 제1면과 상기 제2 측면이 만나는 지점에서 상기 제1 면과 상기 제2 측면 간의 각도 중 적어도 하나는 60 내지 80°일 수 있다.
상기 제1 면의 길이, 상기 제2 면의 길이 및 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 중간 높이에서 상기 제1 면과 평행한 방향의 길이의 비는 1:0.95 내지 1.05:0.95 내지 1.05일 수 있다.
상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 중간 높이에서 상기 제1 면과 상기 제1 측면 간의 각도, 상기 제1 면과 상기 제2 측면 간의 각도, 상기 제2 면과 상기 제1 측면 간의 각도 및 상기 제2 면과 상기 제2 측면 간의 각도 중 적어도 하나는 95 내지 120°일 수 있다.
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되는 절연층을 더 포함할 수 있다.
상기 절연층의 종횡비는 1 이상일 수 있다.
상기 제2면의 높이는 상기 절연층의 상면의 높이보다 높을 수 있다.
상기 제2 면과 상기 제2 측면이 만나는 영역은 소정의 곡률을 가지는 라운드 형상일 수 있다.
상기 제2 면과 상기 제2 측면이 만나는 영역 및 상기 절연층은 단차없이 연결될 수 있다.
상기 복수의 금속 전극의 두께는 300㎛ 이상일 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 금속 기판을 마련하는 단계, 상기 금속 기판을 상기 금속 기판과 평행한 방향으로 이동하며, 상기 금속 기판의 양면에 동시에 에칭액을 분사하여 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 복수의 금속전극을 형성하는 단계, 상기 금속 기판에 형성된 상기 복수의 금속전극 사이를 절연성 수지로 채우는 단계, 상기 금속 기판의 상면 및 하면을 연마하는 단계, 그리고 상기 금속 기판의 상면 및 하면 중 적어도 한 면에 절연기판을 배치하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 두께가 300㎛ 이상인 금속 기판에 종횡비가 1 이상인 미세 패턴이 형성된 인쇄회로기판을 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 패터닝된 금속 기판의 구조가 안정적으로 지지되며, 터널링 문제를 제어하여 내전압이 높은 인쇄회로기판을 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판은 제작 방법이 간단하며, 다층으로도 구현이 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판은 방열 성능이 우수하며, 절연기판과 금속기판 사이의 접합 강도가 높다.
도 1은 패터닝된 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판의 상세 단면도이다.
도 4 내지 6은 도 3의 인쇄회로기판의 일부를 확대한 도면이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법이다.
도 8은 비교예 및 실시예에 따라 제조된 인쇄회로기판의 단면 사진이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 제조된 인쇄회로기판의 단면 사진이다.
도 11 내지 13은 도 10의 단면 사진의 일부를 확대한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 출원에서 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 출원에서, "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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판의 개략적인 단면도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판의 상세 단면도이며, 도 4 내지 6은 도 3의 인쇄회로기판의 일부를 확대한 도면이다.
도 2 내지 3을 참조하면, 인쇄회로기판(100)은 제1 금속기판(110), 제1 금속기판(110) 상에 배치된 절연기판(120), 그리고 절연기판(120) 상에 배치된 제2 금속기판(130)을 포함한다.
제1 금속기판(110) 및 제2 금속기판(130)은 두께가 300㎛ 이상이며, 구리(Cu), 니켈(Ni) 등을 포함할 수 있다.
절연기판(120)은 수지 및 무기충전재를 포함할 수 있다. 여기서, 무기충전재는 알루미나, 질화알루미늄 및 질화붕소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기충전재가 질화붕소를 포함하는 경우, 판상의 질화붕소가 뭉쳐진 질화붕소 응집체(agglomerate)의 형태로 포함될 수 있다.
수지는 에폭시 화합물 및 경화제를 포함할 수 있다. 이때, 에폭시 화합물 10 부피비에 대하여 경화제 1 내지 10 부피비로 포함될 수 있다. 이에 따라, 수지는 에폭시 수지와 혼용될 수 있다.
여기서, 에폭시 화합물은 결정성 에폭시 화합물, 비결정성 에폭시 화합물 및 실리콘 에폭시 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
결정성 에폭시 화합물은 메조겐(mesogen) 구조를 포함할 수 있다. 메조겐(mesogen)은 액정(liquid crystal)의 기본 단위이며, 강성(rigid) 구조를 포함한다.
그리고, 비결정성 에폭시 화합물은 분자 중 에폭시기를 2개 이상 가지는 통상의 비결정성 에폭시 화합물일 수 있으며, 예를 들면 비스페놀 A 또는 비스페놀 F로부터 유도되는 글리시딜에테르화물일 수 있다.
여기서, 경화제는 아민계 경화제, 페놀계 경화제, 산무수물계 경화제, 폴리메르캅탄계 경화제, 폴리아미노아미드계 경화제, 이소시아네이트계 경화제 및 블록 이소시아네이트계 경화제 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 2 종류 이상의 경화제를 혼합하여 사용할 수도 있다.
절연기판(120)은 수지 및 무기충전재를 포함하는 수지 조성물을 포함할 수 있다. 또는, 절연기판(120)은 무기충전재 상에 수지가 코팅된 입자를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 수지가 에폭시 수지를 포함하고, 무기충전재가 질화붕소 응집체를 포함하는 경우, 절연기판(120)은 질화붕소 응집체에 에폭시 수지가 코팅된 상태의 입자를 포함하거나, 표면에 아미노기가 형성된 질화붕소 응집체에 에폭시 수지가 더 코팅된 상태의 입자를 포함할 수 있다.
이때, 제2 금속기판(130)은 제1 전극(132) 및 제2 전극(134)을 포함하는 복수의 금속전극을 포함한다. 이때, 복수의 금속전극은 회로패턴을 형성할 수 있다. 이때, 제1 전극(132)은 절연기판(120)의 상면과 평행한 제1 면(300), 제1 면(300)과 대향하는 제2 면(302), 제1 면(300)과 제2 면(302) 사이에 배치되는 제1 측면(304) 및 제1 측면(304)과 대향하는 제2 측면(306)을 포함한다. 제1 전극(132)에 대한 설명은 제2 금속기판(130) 내 제2 전극(134)뿐만 아니라, 복수의 금속전극에 동일하게 적용될 수 있다. 여기에서, 제2 면(302)은 제1 전극(132)의 상면과 혼용될 수 있다.
제1 전극(132)과 제2 전극(134) 사이에는 절연층(140)이 더 배치된다. 절연층(140)은 SR(solder resist) 잉크 또는 PSR(photo solder resist) 잉크를 포함할 수 있다. 절연층(140)은 제1 전극(132) 및 제2 전극(134) 사이를 절연시킴으로써 터널링 문제를 제어하여 내전압을 높일 뿐만 아니라, 제1 전극(132) 및 제2 전극(134)의 구조를 안정적으로 지지할 수 있다. 표 1은 비교예 및 실시예에 따른 내전압 테스트 결과를 나타낸다. 실시예에서는 전극 사이를 SR 잉크로 충진하였으며, 비교예에서는 전극 사이를 SR 잉크로 충진하지 않고 총 6개의 샘플에 대하여 내전압 테스트를 수행하였다.
실험번호 샘플 1 샘플 2 샘플 3 샘플 4 샘플 5 샘플 6 평균(kV)
비교예 2.2 2.32 2.53 1.86 2.16 2.43 2.25
실시예 7.85 7.30 8.23 8.05 8.11 7.79 7.89
표 1을 참조하면, 비교예에 비하여 실시예에 따른 내전압이 현저히 높음을 알 수 있다.
제1 전극(132)과 마찬가지로, 절연층(140)도 절연기판(120)의 상면과 평행한 제1 면(142), 제1 면(142)과 대향하는 제2 면(144), 제1 면(142)과 제2 면(144) 사이에 배치되는 제1 측면(146) 및 제1 측면(146)과 대향하는 제2 측면(148)을 포함할 수 있다.
이때, 절연층(140)의 상면인 제2 면(144)은 제1 전극(132)의 상면인 제2 면(302)으로부터 제2 전극(134)의 상면까지 단차없이 오목하게 연결되는 형상일 수 있다. 즉, 절연기판(120)의 상면을 기준으로 제1 전극(132)의 제2 면(302)의 높이(H1)는 절연층(140)의 제2 면(144)의 높이(H2)보다 높을 수 있다. 그리고, 제1 전극(132)의 제2 측면(306)은 절연층(140)의 제1 측면(146)과 서로 밀접하게 접촉할 수 있다.
보다 상세하게, 도 3 내지 6을 참조하면, 제1 전극(132)의 제1 측면(304)의 일부 및 제2 측면(306)의 일부는 제1 전극(132)의 외부를 향하여 절연기판(120)의 상면과 평행한 방향으로 돌출된다. 이때, 제1 측면(304)의 돌출 영역과 제2 측면(306)의 돌출 영역은 서로 대칭하지 않을 수 있으며, 높이도 서로 상이할 수 있다. 즉, 제1 측면(304)은 제1 전극(132)의 제2 면(302)과 인접한 영역에서보다 제1 면(300)과 인접한 영역에서 더 돌출되고, 제2 측면(306)은 제1 전극(132)의 제1 면(300)과 인접한 영역에서보다 제1 면(300)과 인접한 영역에서 더 돌출될 수 있다. 이에 따라, 도시된 바와 같이, 제1 전극(132)의 단면도에서 제1 측면(304) 및 제2 측면(306)은 물결 형상으로 나타날 수 있다.
이때, 제1 전극(132)의 제1 측면(304)이 제1 면(300)과 인접한 영역에서 돌출된 길이(a)는 제1 전극(132)의 높이(H1)의 6 내지 8%, 바람직하게는 6.5 내지 7.5%이고, 제1 전극(132)의 제2 측면(306)이 제2 면(302)과 인접한 영역에서 돌출된 길이(b)는 제1 전극(132)의 높이(H1)의 3 내지 5%, 바람직하게는 3.5 내지 4.5%이며, 제1 측면(304)이 제1 면(300)과 인접한 영역에서 돌출된 길이(a)는 제2 측면(306)이 제2 면(302)과 인접한 영역에서 돌출된 길이(b)의 120 내지 270%, 바람직하게는 120 내지 200%, 더욱 바람직하게는 120 내지 180%일 수 있다. 돌출된 길이(a) 및 돌출된 길이(b)가 이러한 수치 범위를 만족할 경우, 이웃하는 전극에 전기적인 영향을 미치지 않으며, 신뢰성 있는 회로기판을 구현할 수 있다. 여기서, 제1 전극(132)의 제1 측면(304)이 제1 면(300)과 인접한 영역에서 돌출된 길이(a)는 제1 전극(132)의 제2 면(302) 및 제1 측면(304)이 절연층(140)의 상면과 만나는 선을 절연기판(120)의 상면에 투영한 후, 투영된 선으로부터 제1 측면(304)이 제1 면(300)과 인접한 영역에서 돌출된 지점까지의 길이로 정의될 수 있다. 그리고, 제1 전극(132)의 제2 측면(306)이 제1 면(300)과 인접한 영역에서 돌출된 길이(b)는 제1 전극(132)의 제2 면(302) 및 제2 측면(306)이 절연층(140)의 상면과 만나는 선을 절연기판(120)의 상면에 투영한 후, 투영된 선으로부터 제2 측면(304)이 제1 면(300)과 인접한 영역에서 돌출된 지점까지의 길이로 정의될 수 있다.
이때, 제1 전극(132)의 제1 면(300)과 제1 측면(304)이 만나는 지점에서 제1 면(300)과 제1 측면(304) 간의 각도 및 제1 면(300)과 제2 측면(306)이 만나는 지점에서 제1 면(300)과 제2 측면(306) 간의 각도 중 적어도 하나는 예각, 바람직하게는 60 내지 80°일 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 절연기판(120)과 평행한 방향으로, 제1 면(300)의 길이(d1), 제2 면(302)의 길이(d2), 그리고 제1 면(300)과 제2 면(302) 사이의 중간 높이에서 제1 면(300)과 평행한 방향의 길이(d3)는 거의 유사할 수 있다. 바람직하게는, 절연기판(120)과 평행한 방향으로, 제1 면(300)의 길이(d1), 제2 면(302)의 길이(d2), 그리고 제1 면(300)과 제2 면(302) 사이의 중간 높이(H3)에서 제1 면(300)과 평행한 방향의 길이(d3)의 비는 1:0.95 내지 1.05:0.95 내지 1.05일 수 있다. 이에 따르면, 도 1에서 도시한 바와 달리, 금속기판(130)의 상면으로부터 절연기판(120)에 가까워질수록 전극 간 거리가 줄어들게 되는 문제를 방지할 수 있다. 이에 따라, 금속기판(130)의 두께가 300㎛ 이상으로 두꺼울 경우에도, 미세 패턴을 구현하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 전극(132)의 제1 면(300)과 제2 면(302) 사이의 중간 높이(H3)에서 제1 면(300)과 제1 측면(304) 간의 각도, 제1 면(300)과 제2 측면(306) 간의 각도, 제2 면(302)과 제1 측면(304) 간의 각도 및 제2 면(302)과 제2 측면(306) 간의 각도 중 적어도 하나는 둔각, 예를 들어 95 내지 120°일 수 있다. 특히, 제1 전극(132)의 제2 면(302)과 제2 측면(306)이 만나는 영역은 소정의 곡률을 가지는 라운드 형상일 수 있다. 여기서, 제1 전극(132 제1 면(300)과 제2 면(302) 사이의 중간 높이(H3)에서 제1 면(300)의)과 제1 측면(304) 간의 각도는 제1 전극(132)의 제1 면(300)의 접선 및 중간 높이(H3)에서 제1 측면(304)의 접선이 이루는 각도를 의미할 수 있다. 이와 마찬가지로, 제1 면(300)과 제2 측면(306) 간의 각도는 제1 면(300)의 접선 및 중간 높이(H3)에서 제2 측면(306)의 접선이 이루는 각도를 의미할 수 있으며, 제2 면(302)과 제1 측면(304) 간의 각도는 제2 면(302)의 접선과 중간 높이(H3)에서 제1 측면(304)의 접선이 이루는 각도를 의미할 수 있고, 제2 면(302)과 제2 측면(306) 간의 각도는 제2 면(302)의 접선과 중간 높이(H3)에서 제2 측면(306)의 접선이 이루는 각도를 의미할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법을 설명한다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법이다.
도 7(a)를 참조하면, 금속 기판(130)을 마련하며, 마련된 금속 기판(130)을 금속 기판(130)과 평행한 방향으로 이동시키며, 금속 기판(130)의 양면에 동시에 에칭액을 분사하여 복수의 금속전극을 형성한다. 여기서, 금속 기판(130)은 구리 및 니켈 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 두께는 300㎛ 이상일 수 있다. 이와 같이, 금속 기판(130)의 양면에 동시에 에칭액을 분사할 경우, 금속 기판(130)의 상면으로부터 하면으로 갈수록 패턴의 폭이 좁아지는 언더컷 문제를 방지할 수 있다. 이에 따라, 상면의 길이, 하면의 길이 및 상면과 하면 사이의 중간 높이에서 상면 또는 하면과 평행한 방향의 길이가 거의 유사한 금속 전극을 얻을 수 있으며, 금속 전극과 금속 전극 사이에 패터닝되는 공간의 종횡비(길이에 대한 높이의 비)가 1 이상인 미세 패턴을 구현하는 것이 가능하다. 이때, 금속 전극과 금속 전극 사이에 패터닝되는 공간의 종횡비는 1 내지 2, 바람직하게는 1.05 내지 1.8, 더욱 바람직하게는 1.1 내지 1.5일 수 있다.
또한, 금속 기판(130)을 금속 기판(130)과 평행한 방향으로 이동시키며, 금속 기판(130)의 양면에 동시에 에칭액을 분사할 경우, 노즐의 앞뒤로 오실레이션(oscillation)이 발생하게 되어 패턴의 중심이 한 쪽으로 치우치는 형상을 가지게 되어, 물결 형상으로 패터닝이 될 수 있으며, 금속 전극의 하면과 측면이 예각을 이루며 돌출되는 영역이 생길 수 있다.
다음으로, 도 7(b)를 참조하면, 금속 기판에 형성된 복수의 금속전극 사이를 절연성 수지로 채운다. 이를 위하여, 복수의 금속 전극으로 패터닝된 금속 기판에 젤 상태 또는 액체 상태의 SR 또는 PSR 잉크를 도포한다. SR 또는 PSR 잉크는 절연 성능을 가지므로, 패터닝된 복수의 금속 전극 사이에 배치되면 복수의 금속 전극을 절연시킬 수 있다. 또한, SR 또는 PSR 잉크는 열에 의하여 경화되므로, 패터닝된 복수의 금속 전극 사이를 안정적으로 지지할 수도 있다.
다음으로, 도 7(c)를 참조하면, 금속 기판의 상면 및 하면을 연마한다. 이에 따라, 패터닝된 복수의 금속 전극 사이에 채워지지 않고 금속 기판의 상면 및 하면에 남아 있는 SR 또는 PSR 잉크가 제거될 수 있으며, 절연층(140)이 형성될 수 있다. 이때, SR 또는 PSR 잉크의 강도는 금속 기판의 강도보다 약하므로, 금속 기판에 비하여 SR 또는 PSR 잉크가 더 많이 깎일 수 있다. 이에 따라, 절연층(140)의 상면은 하나의 금속 전극의 상면으로부터 이웃하는 다른 금속 전극의 상면까지 단차없이 오목하게 연결되는 형상을 가질 수 있다.
다음으로, 도 7(d)를 참조하면, 도 7(c)의 과정을 거친 금속 기판(130)의 상면 및 하면 중 적어도 한 면에 절연기판(120)을 배치하며, 도 7(d)와 도 7(e)를 참조하면, 금속 기판(110) 상에 배치된 절연기판(120)과 함께 열압착 및 경화시킨다. 여기서, 도시되지 않았으나, 금속 기판(110) 상에 배치된 절연 기판(120)도 도 7(a) 내지 도 7(c)를 거친 상태일 수도 있다.
이와 같은 방법으로 인쇄회로기판을 제조할 경우, 300㎛ 이상의 두께를 가지는 금속 기판에 대해서도 미세 패턴을 형성하는 것이 가능하다.
도 8(a)는 비교예에 따라 형성된 패턴의 단면 사진이고, 도 8(b), (c) 및 (d)는 실시예에 따라 패턴이 에칭되는 과정을 나타내는 단면 사진이다. 비교예에서는 두께가 900㎛인 구리 기판의 단면을 습식으로 에칭하였으며, 실시예에서는 두께가 900㎛인 구리 기판의 양면을 습식으로 에칭하였다.
도 8(a)를 참조하면, 비교예에 따를 경우 패턴의 폭이 약 978㎛로 형성되어 1 미만(약 0.92)의 종횡비가 얻어졌으나, 도 8(b), (c) 및 (d)를 참조하면, 실시예에 따를 경우 패턴의 폭이 약 633㎛로 형성되어 1 이상(약 1.42)의 종횡비가 얻어질 수 있음을 알 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판을 제조하는 방법은 다층 인쇄회로기판에도 적용될 수 있다.
도 9(a)를 참조하면, 도 7(a) 내지 도 7(d)의 과정을 거쳐 복수의 절연기판(120) 및 금속기판(130) 구조를 마련한다. 도 9(b)를 참조하면, 복수의 절연기판(120) 및 금속기판(130) 구조를 금속기판(110) 상에 적층한 후, 도 9(c)와 같이 절연기판(120)에 비아홀을 형성한다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판이 다층으로 얻어질 수도 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 제조된 인쇄회로기판의 단면 사진이며, 도 11 내지 13은 도 10의 단면 사진의 일부를 확대한 도면이다.
도 10 내지 13을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 방법으로 제조된 인쇄회로기판은 복수의 금속 전극(132, 134)으로 패터닝되고, 복수의 금속 전극 사이는 절연층(140)으로 채워짐을 알 수 있다. 그리고, 상면의 길이, 하면의 길이 및 상면과 하면 사이의 중간 높이에서 상면 또는 하면과 평행한 방향의 길이가 거의 유사한 금속 전극을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 그리고, 각 금속 전극의 측면은 외부를 향하여 돌출되며, 각 금속 전극의 측면과 바닥면이 만나는 지점에서 측면과 바닥면 간의 각도는 예각을 이루고, 각 금속 전극의 측면의 중간 높이에서 측면과 바닥면 간의 각도 또는 측면과 상면 간의 각도는 둔각을 이루는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 두께가 300㎛ 이상인 금속 기판에 종횡비가 1 이상인 미세 패턴이 형성된 인쇄회로기판을 얻을 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 제1 금속기판
120: 절연기판
130: 제2 금속기판
132: 제1 전극
134: 제2 전극
140: 절연층

Claims (13)

  1. 절연기판, 그리고
    상기 절연기판 상에 배치되는 복수의 금속전극을 포함하고,
    상기 복수의 금속전극은 제1 전극 및 제2 전극을 포함하며,
    상기 제1 전극은,
    상기 절연기판의 상면과 평행한 제1 면,
    상기 제1 면과 대향하는 제2 면,
    상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 배치되는 제1 측면, 그리고
    상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면을 포함하고,
    상기 제1 측면의 일부 및 상기 제2 측면의 일부는 상기 제1 전극의 외부를 향하여 상기 절연기판의 상면과 평행한 방향으로 돌출되며,
    상기 제1 측면은 상기 제2 면과 인접한 영역에서보다 상기 제1 면과 인접한 영역에서 더 돌출되고,
    상기 제2 측면은 상기 제1 면과 인접한 영역에서보다 상기 제2 면과 인접한 영역에서 더 돌출되며,
    상기 제1 측면이 상기 제1 면과 인접한 영역에서 돌출된 길이는 상기 제1 전극의 높이의 6 내지 8%이고,
    상기 제2 측면이 상기 제2 면과 인접한 영역에서 돌출된 길이는 상기 제1 전극의 높이의 3 내지 5%이고,
    상기 제1 면의 길이, 상기 제2 면의 길이 및 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 중간 높이에서 상기 제1 면과 평행한 방향의 길이의 비는 1:0.95 내지 1.05:0.95 내지 1.05인 인쇄회로기판.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 측면이 상기 제1 면과 인접한 영역에서 돌출된 길이는 상기 제2 측면이 상기 제2 면과 인접한 영역에서 돌출된 길이의 120 내지 270%인 인쇄회로기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 면과 상기 제1 측면이 만나는 지점에서 상기 제1 면과 상기 제1 측면 간의 각도 및 상기 제1 면과 상기 제2 측면이 만나는 지점에서 상기 제1 면과 상기 제2 측면 간의 각도 중 적어도 하나는 60 내지 80°인 인쇄회로기판.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 중간 높이에서 상기 제1 면과 상기 제1 측면 간의 각도, 상기 제1 면과 상기 제2 측면 간의 각도, 상기 제2 면과 상기 제1 측면 간의 각도 및 상기 제2 면과 상기 제2 측면 간의 각도 중 적어도 하나는 95 내지 120°인 인쇄회로기판.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되는 절연층을 더 포함하는 인쇄회로기판.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 절연층의 종횡비는 1 이상인 인쇄회로기판.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 면의 높이는 상기 절연층의 상면의 높이보다 높은 인쇄회로기판.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 면과 상기 제2 측면이 만나는 영역은 소정의 곡률을 가지는 라운드 형상인 인쇄회로기판.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 면과 상기 제2 측면이 만나는 영역 및 상기 절연층은 단차없이 연결되는 인쇄회로기판.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 금속전극의 두께는 300㎛ 이상인 인쇄회로기판.
  13. 삭제
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