KR20020060657A - 박막 연성 인쇄 회로기판 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박막 연성 인쇄 회로기판의 제조 방법에 관한 것으로, 고온으로 열을 가하는 경우에는 발포 셀(cell)이 분해되면서 제품과 점착성 물질(발포성 점착층)사이가 자동으로 분리되며, 상온에서는 점착력을 유지하고 있으므로 제품 수축에 큰 영향을 미치는 알칼리 약품(base) 및 온도 등에 대응하여 일정한 지지력을 유지시켜 수치 안정성을 유지시킬수 있는 발포성 점착제를 이용하여 단면, 단면 일체형으로 가교시켜 일반 단면 모델의 생산성을 2배 이상 향상시켜 제작하는 방법이다.

이에 따르면, 생산성 향상 뿐만 아니라 박막회로의 wet 라인 진행에 있어서도 별도의 보조 장비없이도 단독으로 제품을 진행시켜 캐리어(carrier)나 백업보드(back up board)의 도움없이도 양질의 회로형성이 가능하며, 이로인해 자동화가 가능한 가능하다.

Description

박막 연성 인쇄 회로기판 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF THIN FILM FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 박막 연성 인쇄 회로기판 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 발포성 점착제를 이용하여 단면 레이어와 , 단면 레이어를 일체형으로 가교시켜 일반 단면 모델의 생산성을 향상시키는 박막 연성 인쇄 회로기판의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 종래 연성 인쇄 회로기판의 제조 공정은 리지드 피씨비(RIGID PCB)에 비해 자동화하기 어려운 난제들이 많아 생산성 및 수율이 그다지 좋은 편이 되지 못하며, WELDING 등 REPAIR 공정시 연성 인쇄 회로 기판의 휘어점 등의 특성에 맞지 않으므로 1차적으로 발생되는 문제점이 최종적으로 불량으로서 나타나게되어지는 단점이 있다.

그러므로, 연성 인쇄 회로기판은 근본적인 문제점이 해결이 됨으로서 생산 라인의 제조에 불량요인이 없어야만 최종적으로 안정적인 양산품이 제작될 수 있으므로 제품 생산에 난해함을 가질 수 밖에 없었다.

또한, 박막 회로 제작은 얇은 동막 두께가 구김 및 라인 이동시, 통과시 발생하는 불량의 대부분을 인정하는 범위에서 진행시킬 수 밖에 없어 일부 대안으로서 캐리어(CARRIER)나 백업보드(BACK UP BOARD)라 불리우는 리지드(RIGID)한 에폭시(EPOXY)나 페놀(PHENOL)류의 기판위에 제품을 얹혀 놓고 고정시켜(단면 점착 테이프나 양면 점착제) 라인을 진행시켰다.

그렇지만 이러한 제조 공정은 많은 인력 및 시간의 낭비 및 불량요인을 안고갈 수 밖에 없었다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 생산성 향상 뿐만 아니라 박막회로의 wet 라인 진행에 있어서도 별도의 보조장비가 필요없이 단독으로 제품을 진행시켜 캐리어(carrier)나 백업보드(back up board)의 도움없이도 양질의 회로형성이 가능한 연성 인쇄 회로기판의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 연성 인쇄 회로기판 제작시 자동화가 가능한 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 품질 및 생산성 향상을 지닌 박막 연성 인쇄 회로기판을 제작하는데 있어 용이함을 지니고 일정한 지지력이 있는 경우, 편차가 최소화되는 연성 인쇄 회로기판의 특성으로 양질의 패턴(PATTERN)을 제작하는데 그 목적이 있다.

도 1a는 본 발명에 따른 발포성 잠착제를 이용하여 단면 레이어(LAYER)와 단면 레이어(LAYER)를 가교시의 단면을 도시한 도면이다.

도 1b는 본 발명에 따른 드라이 필름 공정을 도시한 도면이다.

도 1c는 본 발명에 따른 열압착 및 인쇄 공정을 도시한 도면이다.

도 1d는 본 발명에 따른 드라이 및 분리 공정을 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 스퀴징(SQUEEZING) 방법의 가교법을 도시한 도면이다.

도 3은 스퍼터링(SPUTTERING) 방법의 가교법을 도시한 도면이다.

도 4는 종래의 단면 회로 기판의 제조 공정 흐름도이다.

도 5a는 본 발명에 따른 양면화 기판의 제조 공정 흐름도이다.

도 5b는 도 5a의 회로 형성 과정을 도시한 도면이다.

도 5c는 도 5a의 후처리 공정을 도시한 도면이다.

도 5d는 도 5a의 보호 처리 공정을 도시한 도면이다.

도 5e는 도 5a의 실장 및 검사 출하 공정을 도시한 도면이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 동박 12 : 커버레이

14 : 폴리이미드16 : 접착제

18 : 발포성 점착제 20 : 스퀴즈

100 : 회로 형성 과정

200 : 후처리 공정

300 : 보호 처리 공정

400 : 실장 및 검사 출하단계

본 발명은 박막 연성 인쇄 회로기판 제조 방법에 관한 것으로서,

원자재가 투입면 회로를 형성하는 회로 형성 공정 및 보호 처리 공정에 있어서, 투입된 제1원자재의 일면에 발포성 점착제를 밀착하고, 그 발포성 점착제의 타면에 제2원자재를 밀착하는 단계와; 그 점착제를 결합한 제1,2원자재로 이루어진 기판에 드라이 필름 또는 액상 잉크를 밀착시키는 단계와; 드라이 필름 또는 액상 잉크를 밀착시킨 기판을 재단/노광/현상하는 단계와; 재단/노광/현상한 기판을 부식/박리/건조하는 단계;로 이루어진 회로 형성 공정과, 상기 회로 형성 공정을 거친 기판을 도금하는 단계와; 그 도금한 기판을 발포하는 단계와; 보강판을 접착한 후 절단 및 압착하는 단계;로 이루어진 보호 처리 공정으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 발포성 점착제는 SHEET 타입, 스퀴징(SQUEEZING), 스퍼터링(SPUTTERING) 중에 어느 한가지 방법으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 박막 연성 인쇄 회로기판 제조 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하에 상세히 기술되는 실시예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

도 1a는 본 발명에 따른 발포성 잠착제를 이용하여 단면 레이어(LAYER)와 단면 레이어(LAYER)를 가교시의 단면을 도시한 도면이고, 도 1b는 본 발명에 따른 드라이 필름 공정을 도시한 도면이고, 도 1c는 본 발명에 따른 열압착 및 인쇄 공정을 도시한 도면이고, 도 1d는 본 발명에 따른 드라이 및 분리 공정을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 스퀴징(SQUEEZING) 방법의 가교법을 도시한 도면이고, 도 3은 스퍼터링(SPUTTERING) 방법의 가교법을 도시한 도면이고, 도 4는 종래의 단면 회로 기판의 제조 공정 흐름도이고, 도 5a는 본 발명에 따른 양면화 기판의 제조 공정 흐름도이고, 도 5b는 도 5a의 회로 형성 과정을 도시한 도면이고, 도 5c는 도 5a의 후처리 공정을 도시한 도면이고, 도 5d는 도 5a의 보호 처리 공정을 도시한 도면이며, 도 5e는 도 5a의 실장 및 검사 출하 공정을 도시한 도면이다.

도3에 따른 종래의 양면 노출형 연성 인쇄 회로기판 제조 방법은 회로 형성 과정(100)과 후처리 공정(200)과 보호 처리 공정(300) 그리고 실장 및 검사 출하단계(400)로 크게 나눌 수 있다.

이하, 차례로 그 처리과정을 살펴본다.

첫째, 회로 형성 과정(100)은 ;

(101) 원자재를 투입하는 단계;

(103) 원자재에 드라이필름이나 액상 잉크를 밀착하는 단계;

(107) 드라이 필름 또는 액상 잉크를 밀착시킨 후 적당한 크기로 재단하고, 패턴을 형성하고, 그 원자재를 현상하는 재단/노광/현상하는 단계;

(108) 캐리어 또는 백업 보드를 원자재에 결합하는 단계;

(110) 캐리어 또는 백업 보드를 결합한 원자재를 부식/박리/건조한 후 보드를 제거하는 단계;로 이루어진다.

둘째, 후처리 공정(200)은 회로 형성 단계(100)를 거친 후 보호 처리 공정(300) 전의 공정으로써;

(202) 금형을 제작하는 단계;

(204) 펀치(PUNCH)하는 단계;

(206) 이형지를 제거하는 단계;

(208) 가접착하는 단계; 및

(209) 열압착(HOT PRESS)하는 단계;로 이루어진다.

셋째, 보호 처리 공정(300)은 회로 형성 단계(100) 및 후처리 공정(200)을 거친 후의 공정으로써;

(302) 백업 보드 또는 캐리어를 원자재에 결합하는 단계;

(304) 백업 보드 또는 캐리어를 결합한 원자재를 도금하는 단계;

(306) 도금한 원자재에 보강판을 접착하는 단계;

(308) 보강판을 접착한 후 압착하는 단계; 및

(310) 단계(306)로 부터 가접착하는 단계;

(312) 상기 가접착한 후 열압착하는 단계;로 이루어진다.

넷째, 실장 및 검사 출하단계(400)는 보호 처리 공정(300)을 거친 후의 공정으로써;

(402) 아이씨(IC) 등의 소자를 표면에 실장하는 단계;

(404) 표면실장 후의 외형을 가공하는 단계; 및

(406) 최종적으로 검사하고 출하하는 단계;로 이루어진다.

도4에 따라 본 발명의 양면 노출형 연성 인쇄 회로기판 제조 방법을 살펴보면 회로 형성 과정(100)과 후처리 공정(200)과 보호 처리 공정(300) 그리고 실장 및 검사 출하단계(400)로 크게 나누어짐은 기존 방법과 동일하며, 좀 더 세부적으로는 회로 형성 과정(100)과 보호 처리 공정(300)에서 차이가 있으므로, 이하에서는 회로 형성 과정(100)과 보호 처리 공정(300)을 살펴본다.

첫째, 회로 형성 과정(100)은 ;

(101) 원자재를 투입하는 단계;

(102) 발포성 점착제에 단면의 원자재를 양면에 밀착하는 단계;

(103) 드라이 필름 또는 액상 잉크를 밀착시키는 단계;

(107) 드라이 필름 또는 액상 잉크를 밀착시킨 원자재를 재단/노광/현상하는 단계; 및

(109) 재단/노광/현상한 원자재를 부식/박리/건조하는 단계;로 이루어진다.

둘째, 보호 처리 공정(300)은 회로 형성 단계(100) 및 후처리 공정(200)을 거친 후의 공정으로써;

(304) 원자재를 도금하는 단계;

(306) 도금한 원자재를 1차로 발포하는 단계;

(307) 보강판을 접착한 후 절단하는 단계;

(308) 절단한 원자재를 압착하는 단계;

(310) 단계(307)로 부터 가접착하는 단계; 및

(312) 상기 가접착한 원자재를 열압착하는 단계;로 이루어진다.

도 1a는 본 발명에 따른 발포성 잠착제를 이용하여 단면 레이어(LAYER)와 단면 레이어(LAYER)를 가교시의 단면을 도시한 도면으로서, 단면(SINGLE LAYER)의 제1원자재인 동박(10)의 일면(10a)에는 커버레이(12)를 결합하고, 동박(10)의 다른 일면(10b)과 폴리이미드(14)의 일면(14a)는 접착제(16)를 이용하여 부착하고, 그 폴리이미드(14)의 다른 일면(14b)에는 발포성 점착제(18)를 가교시키고, 그 발포성 점착제(18)의 반대면(18b)에 또 다른 폴리이미드(15)를 형성하고, 또 다른 제2원자재인 동박(11)을 접착제(를)이용하여 가교시켜 양면(DOUBLE SIDE)처럼 구성한다.이와같은 방법은 기존의 드라이필름(DRY FILM) 라미네이터(밀착기)를 이용하여 자동화가 가능하므로 기존의 양면(DOUBLE SIDE)처럼 일일이 시트(SHEET) 상태로 사람이 투입할 필요가 없게 된다.

발포성 점착제(18)는 고온으로 열을 가하는 경우에는 발포 셀(cell)이 분해되면서 제품과 점착성 물질(발포성 점착층)사이가 자동으로 분리되며, 상온에서는 점착력을 유지하고 있으므로 제품 수축에 큰 영향을 미치는 알칼리 약품(base) 및 온도 등에 대응하여 일정한 지지력을 유지시켜 수치 안정성을 유지시킬수 있는 것을 사용함이 바람직하다.

도1a 내지 도1d는 발포성 점착제를 이용하여 단면 레이어(LAYER)와 단면 레이어(LAYER) 끼리 가교시켰을 경우의 구조도 및 자동화 방법의 예를 나타내는 도면으로 별도의 새로운 장비나 설비, 공정이 추가되는 일 없이 기존의 설비를 이용 또는 응용하여 일체화가 가능함을 보여주는 것으로서, 단면 레이어(LAYER)의 폴리이미드(POLYIMIDE)나 폴리에스테르 베이스 필름(POLY-ESTER BASE FILM) 층 사이에 발포성 점착제(18)를 가교시켜 라인 통과시에도 캐리어(carrier) 등의 별도 구조물 또는 지지물 없이 자체를 이동시켜 제품 제작이 가능하다.

연성 인쇄 회로기판의 원자재(10, 11)인 동박은 거의 모두 롤(ROLL) 상태로 감겨진 상태에서 공급되는데, 본 발명에 이용되는 원자재(10, 11)도 마찬가지이다.

롤(ROLL) 상태의 원자재(10, 11) 사이에 발포성 점착제 롤(ROLL)(18)을 동일한 위치로 셋팅(SETTING)한 후 실리콘 롤러(SILICONE ROLLER)(30, 31) 및 실리콘롤러(SILICONE ROLLER)(32, 32) 사이를 통과시켜 단면 베이스(BASE)(10) + 발포성 점착제(18) + 단면 베이스(BASE)(11)의 롤(ROLL) 상태 원자재를 제작한다.

이후의 공정에 재단기를 셋팅(SETTING)해 놓으면 시트 타입(SHEET TYPE)의 제품 구성이 되며, 자외선 노광기(UV_EXPOSURE)(40, 41)를 릴(REEL)로 연결하여 WET 까지 진행하면 (ROLL TO ROLL) 또는 (REEL TO REEL)의 작업공정이 가능해진다.

기존의 캐리어(CARRIER)는 핫프레스(HOT PRESS) 공정 이후 캐리어(CARRIER)를 제거하고, 백업보드(BACK UP BOARD)는 에칭(ETCHING) 후 이를 제거하지만, 본 발명에 의해 제작되는 제품은 이후 인쇄 공정이 있는 경우, 인쇄 잉크 건조시 자연스럽게 발포가 이루어져 제품간 분리가 이루어져 별도의 분리 공정이 소요되지 않으며, 위와 같은 공정이 없는 경우는 열 건조기(IR DRYER)에 3 ~ 20분 내외로 80 ~ 250 ℃ 조건으로 간단하게 발포성 점착제를 분리하는 것이 가능해진다.

또한, 이와같은 방식은 폴리이미드(POLYIMIDE)나 피이티(PET) 자체가 열과 알칼리(BASE)약품에 약한 것을 지지하여 보정해 주므로 치수 안정성(DIMENSIONAL STABILITY)를 향상시켜 제품공차를 줄여줄 수 있어 연성 인쇄 회로기판의 최대 난제인 수축 및 팽창을 개선시킬 수 있는 방법이다.

도2 내지 도3은 편면위에 발포성 점착제를 도 1과 같은 시트 타입(SHEET TYPE)의 레이어(LAYER) 층으로 결합하는 방법 이외에 스퀴징(SQUEEZING)이나 스프레이(SPRAY) 또는 스퍼터링(SPUTTERING) 방식을 도시한 것이다.

도 2에 따르면, 인쇄 방식으로 스퀴즈(SQUEEZE)(20)를 이용하여 잉크를 망사아래로 내리듯이 필요한 부분만 마스크(MASK)에서 열어주어 도포시키는 방법을 도시하고 있으며, 도 3에 따르면, 스프레이(SPRAY)(22)나 스퍼터링(SPUTTERING)방식을 이용하여 분사시키거나 뿌려주는 방식으로 발포성 점착제의 점성을 이용한 방법을 도시하고 있다.

즉, 도 1은 단면(SINGLE LAYER)의 원자재에 발포성 점착제를 가교시키고 그 반대면에 다시 원자재를 양면(DOUBLE SIDE)처럼 구성하여 공정을 진행시키는 방법을 도시한 것인데, 기존의 드라이필름(DRY FILM) 라미네이터(밀착기)를 이용하여 자동화가 가능하므로 기존의 양면(DOUBLE SIDE)처럼 일일이 시트(SHEET) 상태로 사람이 투입할 필요성이 없다.

아울러, 도 2는 굳이 시트 타입(SHEET TYPE)의 제품이 필요하거나 발포성 점착제를 LIQUID(액상) PHASE로 보관하고 있는 경우 원자재의 고분자 층에 직접 가교시켜 양산화가 가능하다.

이상과 같이 본발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 일실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 생산성 향상 뿐만 아니라 박막회로의 wet 라인 진행에 있어서도 별도의 보조 장비없이도 단독으로 제품을 진행시켜 캐리어(carrier)나 백업보드(back up board)의 도움없이도 양질의 회로형성이 가능하다.

아울러, 상기와 같이 캐리어(carrier)나 백업보드(back up board)의 도움없이도 회로형성이 가능하여 제조공정상의 자동화가 가능하다.

그리고, 기존 단면 박막을 양면화하여 불량률을 크게 줄이고 안정적인 제품을 2배의 생산성을 가지고 대량 생산할 수 있다.

Claims (2)

1. 원자재가 투입면 회로를 형성하는 회로 형성 공정 및 보호 처리 공정에 있어서,

   투입된 제1원자재의 일면에 발포성 점착제를 밀착하고, 그 발포성 점착제의 타면에 제2원자재를 밀착하는 단계와; 그 점착제를 결합한 제1,2원자재로 이루어진 기판에 드라이 필름 또는 액상 잉크를 밀착시키는 단계와; 드라이 필름 또는 액상 잉크를 밀착시킨 기판을 재단/노광/현상하는 단계와; 재단/노광/현상한 기판을 부식/박리/건조하는 단계;로 이루어진 회로 형성 공정과,

   상기 회로 형성 공정을 거친 기판을 도금하는 단계와; 그 도금한 기판을 발포하는 단계와; 보강판을 접착한 후 절단 및 압착하는 단계;로 이루어진 보호 처리 공정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 박막 연성 인쇄 회로기판 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 발포성 점착제는 SHEET 타입, 스퀴징(SQUEEZING), 스퍼터링(SPUTTERING) 중에 어느 한가지 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 연성 인쇄 회로기판 제조 방법.