KR20030082592A - Ｃａｃ 부품용 부식 방지 - Google Patents

Abstract

마무리된 인쇄회로기판에서 기능성 소자를 구성하는 1매의 구리 호일 쉬트; 폐기가능한 소자를 구성하는 알루미늄 기질 쉬트; 및 전술한 기질의 한 표면 위에 있는 보호 코팅층을 포함하며, 구리 쉬트 및 전술한 기질 알루미늄 쉬트 상의 코팅층은 본질적으로 오염되지 않고 그 계면에서 서로 맞대어져 있으며, 쉬트들의 오염되지 않은 표면들은 그들의 경계에서 서로 접합되어 실질적으로 오염되지 않은 중앙 대역을 쉬트들의 모서리 안쪽으로 그 계면에서는 접합되지 않게 경계짓도록 만들어진, 인쇄회로기판과 같은 물품의 제조에 사용하기 위한 부품.

Description

ＣＡＣ 부품용 부식 방지 { CORROSION PREVENTION FOR CAC COMPONENT }

US 특허 5,153,050호, 5,674,596호 및 5,942315호 (모두 Johnston에게 허여됨) 는 인쇄회로기판과 같은 물품의 제조에 사용되는 부품들을 개시하고 있다. 이 부품들은 적어도 1매의 구리 호일 쉬트로 구성되며, 인쇄회로기판으로 제조될 때, 기판의 기능성 소자, 즉 도전 경로를 구성한다. 이 부품의 다른 소자는 마무리된 인쇄회로기판의 폐기가능한 소자를 구성하는 알루미늄제 기질 쉬트이다. 구리 쉬트 및 알루미늄 쉬트 각각의 표면은 본질적으로 오염되지 않으며 그 계면에서 다른 표면과 맞대어진다.

유연성 접착제 밴드는 그 쉬트들의 무오염 표면들을 그들의 경계를 따라 함께 접합시키고, 실질적으로 오염되지 않은 중앙 대역을 그 쉬트들의 모서리 안쪽으로 그 계면에서는 접합되지 않게 경계짓는다. 알루미늄 기질은 구리 호일의 보강용이며 취급을 훨씬 용이하게 만든다.

그 부품은 마무리된 인쇄회로기판에서 두장 모두가 개별 기판들의 기능성 소자를 구성하는 2매의 구리호일 쉬트 및 폐기가능한 소자를 구성하는 단 1매의 알루미늄 쉬트로 만들어질 수도 있다. 구리 쉬트 각각의 안쪽 표면 및 알루미늄 쉬트의 양쪽 표면은 본질적으로 오염되지 아니하며 알루미늄의 반대 쪽에 있으며 그 계면들이 서로 서로 맞대어져 있다.

지금까지 기술된 유형의 부품들은 인쇄회로기판의 제조 시에 유리하게 적용되어 왔지만, 몇몇 적층 공정에서, 알루미늄과 구리 사이의 반응이 발생하여 구리에서 얼룩과 변색이 결과 된다. 구리의 얼룩의 원인은 갈바닉 부식의 결과일 수도 있거나 알루미늄의 산화 및 계속된 구리의 반응의 결과일 수도 있다고 가정된다. 어떤 경우라도, 어떤 적층물들에게는 이러한 구리의 얼룩은 결과된 적층물(들)을 쓸모없게 만든다.

본 발명은 적층 공정 동안 구리 호일의 얼룩 및 변색을 방지하기 위해 알루미늄 기질 쉬트 및 그 위에 피복물을 갖는 CAC형 부품을 제공한다.

본 발명은 일반적으로 인쇄회로기판에, 더욱 특별하게는 인쇄회로기판 및 다른 물품의 제조에 사용되는 부품들에 관한 것이다.

본 발명은 특정 부분들에서의 물리적 형태 및 부분들의 배열을 취할 수도 있는데, 이의 바람직한 구현예는 명세서에서 상세히 기술될 것이며 명세서의 일부분을 구성하는 첨부 도면에서 묘사될 것인데, 하기와 같다:

도 1은 본 발명의 특색을 구체화시킨 인쇄회로기판의 제조에서 사용하기 위한 부품의 한 구현예의 도식적인 확대 단면도이며;

도 2는 그의 또다른 구현예이며;

도 3은 어느 하나의 구현예에 따라 만들어진 부품의 도식적인 평면도이고; 및

도 4는 어느 하나의 구현예에 따라 만들어진 부품의 평면도이다.

< 발명의 요약 >

본 발명에 따르면, 인쇄회로기판과 같은 물품들의 제조에 사용하기 위한 부품이 제공된다. 이 부품은, 마무리된 인쇄회로기판에서 기능성 소자를 구성하는 1매의 구리 호일 쉬트 및 폐기가능한 소자를 구성하는 알루미늄 기질 쉬트를 포함한다. 알루미늄은 그 표면에 코팅층을 갖는다. 구리 쉬트의 한쪽 표면 및 기질 알루미늄 쉬트 상의 코팅층은 본질적으로 오염되어 있지 않으며 그 계면이 서로 맞대어져 있다. 유연성 접착제는 쉬트들의 오염되지 않은 표면들을 그들의 경계를 따라 접합시키고, 실질적으로 오염되지 않은 중앙 대역을 그 쉬트들의 모서리 안쪽으로 그 계면에서는 접합되지 않게 경계짓는다.

본 발명의 목적은 구리 얼룩 및/또는 부식에 덜 민감한 구리/알루미늄/구리 부품을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은, 상술한 얼룩 및/또는 부식 문제를 해결하기 위하여 코팅된 알루미늄 기질을 갖는 상기 기술된 바의 구리/알루미늄/구리 부품을 제공하는 것이다.

본 발명의 그 이상의 목적은, 알루미늄 지지체 기질이 그로부터 분리될 때 알루미늄 위의 코팅이 바람직하게는 묻어나거나 오염되거나 남아 있지 않는, 상기 기술된 바의 구리/알루미늄/구리 부품을 제공하는 것이다.

이들 및 다른 목적들은 수반된 도면 및 첨부된 청구범위와 함께 취해지는 바람직한 구현예의 하기 설명으로부터 명백해질 것이다.

< 바람직한 구현예의 상세한 설명 >

본 발명을 제한함이 없이 본 발명의 바람직한 구현예를 오로지 묘사하기 위한 도면들을 이제 참고하면, 부품 (10) (또한 CAC으로 공지됨, 구리/알루미늄/구리의 두문자어)는 도 1에서 단면으로 보여진다. 부품 (10)은 보호층 (14)을 그 위에 도포시킨 표면 (12i)을 갖는 금속 기질 (12)을 포함한다. 표면 (12i)은 실질적으로 오염되지 않았다. 금속 기질 (12)은 약 0.010 내지 약 0.020 인치 사이의 두께를 갖는 시판등급 알루미늄으로 바람직하게 형성된다. 금속 기질 (12)은 최종 사용자에 따라 약 0.001 인치 내지 약 0.125 인치 사이의 두께를 갖는 알루미늄으로 만들어 질 수도 있다.

본 발명에 따르면, 알루미늄 기질 (12)의 오염되지 않은 표면 (12i)은 바람직하게는 보호층 (14)으로 코팅되어, 적층 공정 전 및 도중에, 구리 호일 (16) 및 알루미늄 기질 (12)의 표면 (12i) 사이의 반응을 방지한다. 알루미늄 표면 (12i)은 크롬, 구리, 니켈, 은, 금 또는 이들의 합금과 같은 금속 보호층 (14)으로 코팅될 수도 있다. 금속 보호층 (14)은 임의 회수의 여러 가지 증착 공정에 의해, 비제한적인 예를 들면, 아크 스프레잉과 같은 열증착 공정, 연소 화학적 증기 증착 공정, 전착 공정, 무전해 공정, 또는 스퍼터링 또는 화학 증기 증착과 같은 진공증착 공정에 의해 도포될 수 있다. 금속 보호층 (14)은 바람직하게는 상기 언급된 얼룩 문제를 방지하는데 필요한 최소 두께를 갖는다. 얼룩을 허용하지 않는 최소 두께는 약 20Å 으로 믿어진다. 따라서, 금속 보호층 (14)은 적어도 약 20Å 의 두께를 갖는다.

본 발명의 하나의 양상에 따르면, 보호층 (14)은, 비활성 실란과 같은 무기 물질로 형성되는데, US 특허 5,622,782호 및 5,614,324호에 개시된 바이고, 이의 내용은 여기에 참고로 혼입된다. 비활성 실란 물질은 디핑, 스프레잉, 플라즈마 증착 또는 블레이드 와이핑 공정에 의해 도포될 수도 있다. 비활성 실란 화합물은 상기 언급된 US 특허들에 개시되어 있다. 보호층 (14)을 형성하기 위한 바람직한 비활성 실란 화합물은 프로필트리메톡시실란 (PTMO)이다. 두께 약 2.5 ㎍/d㎡ (마이크로그램/평방 데시미터)를 갖는 프로필트리메톡시실란 (PTMO)의 보호층 (14)이 만족스런 결과를 제공하였다.

구리 호일 (16)은 코팅된 알루미늄 기질 (12)에 부착된다. 본 발명에 따라 사용되는 구리 호일은 두 가지 기법 중의 하나를 사용하여 만들어질 수 있다. 정련된(wrought) 또는 압연된(rolled) 구리 호일은 구리 또는 구리합금 스트립 또는 잉곳의 두께를 압연과 같은 공정에 의해 기계적으로 감소시킴으로써 제조된다. 전착 호일은 구리 원자를 회전 캐쏘드 드럼 상에 전기적으로 침착시킨 다음 침착된 호일을 캐쏘드로부터 박리시킴으로써 제조된다. 전착 구리 호일이 본 발명에 따라 유리하게 적용된다.

구리 호일은 전형적으로는 약 0.0002 인치 내지 약 0.02 인치 범위의 공칭두께를 갖는다. 구리 호일 두께는 때로는 중량 항목으로 표현되며 전형적으로 본 발명의 호일은 약 1/8 내지 약 14 온스/평방피트 (oz/ft²) 범위의 무게 또는 두께를 갖는다. 1/3, 1/2, 1 또는 2 oz/ft²의 무게를 갖는 구리 호일이 인쇄회로기판의 형성 시에 특히 유용하다.

전착 공정으로 제조된 구리 호일은 스무드하거나 광택있는 (드럼)면과 거칠거나 무광택인 (구리 침착 성장 앞)면을 가지며, 관습적으로 “베이스 호일 ”로 칭해진다. 베이스 구리 호일을 처리하여 그의 무광택 면에 마이크로노듈을 생성시키는 것이 공지되어 있다. 이와 같이 처리된 호일은 “처리된 구리 호일 ”로 칭해진다. 용어 “역처리된 구리호일 ”은 그의 광택면에 구리의 마이크로노듈을 생성시키도록 처리된 구리호일을 칭하는데 관습적으로 사용된다. “이중처리된 구리호일 ”은 호일의 양쪽 면에 마이크로노듈을 생성시키도록 처리된 구리호일이다. 전술한 유형의 모든 호일들이 본 발명에 따라 유리하게 적용될 수도 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 구리 호일 (16)은 1/2 온스 베이스 구리 호일이며, 이것은 호일 평방피트에 대해 구리 중량 1/2 온스(oz.) 임을 의미한다. 이것은 대략 0.0007 인치의 두께에 대응한다. 일반적으로 말하자면, 1/2 온스 구리 호일은 PC 기판용 현행 산업 표준이다. 상기 언급된 바처럼, 다른 유형들 및 중량들의 구리 호일 (16)을 사용할 수도 있으며 여전히 본 발명의 범주에 부합한다.

구리 호일 (16)은 바깥쪽 표면 (16o)을 가지며, 이것은 거칠게 되어 PC 기판제조 공정에서 접착될 프리프레그에 더욱 용이하게 접착될 수 있게 한다. 구리 호일 (16)의 안쪽 표면 (16i)은 깨끗하고 오염되지 않았으며 종종 “버진 (virgin) ”으로 칭해진다. 마무리된 인쇄회로기판에 있어서, 안쪽 표면 (16i)은 기능성 소자를 구성하며 에칭되어 원하는 회로 콘덕터 배열로 만들어진다. 안쪽 표면 (16i)과 맞대면하는 보호층 (14) 및 알루미늄 기질 (12)의 표면 (12i)도 또한 본질적으로 오염되지 않았다.

알루미늄 기질 (12)의 바닥 표면 위에는 보호층 (14) 및 구리 호일 (16)의 두 번째 쉬트가 있으며, 또한 바깥쪽 산화된 표면 (16o) 및 “버진 ”또는 오염되지 않은 안쪽 표면 (16i)을 가지지만, 도 2에는 보여지지 않았다. 알루미늄 기질 (12)의 아래쪽 무광택 표면은, 그 위에 보호층 (14)을 가지며, 또한 그렇게 만들 수 있을 만큼 가능한한 깨끗하고 오염되어 있지 않다.

도 3은 본 발명의 또다른 구현예를 묘사한다. 도 3은 1매의 구리 호일 (16)이 알루미늄 기질 (12)의 단지 한쪽 면 위에 있는 것을 보여준다. 이러한 본 발명의 구현예는 기판 제조업자의 설계 및 완결된 기판의 요구조건에 따라 채용될 것이다. 오로지 단일층 구리 호일 (16)을 갖는다는 것을 제외하면, 그것은 도 1의 구현예와 동일하다. 구리 호일 (16)은 마무리된 인쇄회로기판의 기능성 소자를 구성할 것이며 알루미늄 기질 (12)은 폐기가능한 소자를 구성할 것이다.

다음으로 도 4를 언급하면, 적층된 부품 (10) 또는 CAC은 구리 호일 (16)의 표면 (16o)이 위쪽으로 향하도록 보여지며 한 쪽 구석에서 뒤로 박리된다.

도 4에서 보여지는 부품 (10)은 시판 등급 알루미늄으로 만들어진 알루미늄기질 (12)을 포함하는데, 이것은 두께가 약 0.010 내지 약 0.015 인치로 묘사된다. 알루미늄 기질 (12)에 겹쳐지는 것은 보호층 (14)이다. 보호층 (14) 위에 1매의 구리 호일 (16)이 있는데, 설명예에서 1/2 온스 구리, 즉 두께 대략 0.0007 인치이다. 박리된 구석은 구리 호일 (16) 둘다 및 보호층 (14)를 그위에 갖는 금속 기질 (12)의 안쪽 또는 “버진 ”표면을 노출시킨다.

보여진 구현예에 있어서, 유연성 접착체 밴드 (20)는 알루미늄 기질 (12)의 경계에서 또는 근처에서 부품 (10)의 테두리 둘레로 연장되어 구리 및 알루미늄의 오염되지 않은 표면 (16i) 및 (12i)를 그들의 경계에서 함께 접합시킨다. 물론, 알루미늄 기질 (12) 및 구리 호일(들) (16)의 테두리를 접착제 이외의 수단에 의해 접합시킬 수도 있다는 것이 당업계 기술자들에게 명백하며 본 발명에 따르면 여전히 유리하게 적용된다. 접촉 표면들은 “버진 ”이거나 적어도 물리적으로 그렇게 만들 수 있을 만큼 가능한한 깨끗하기 때문에, 접착제 (20)는 실질적으로 오염되지 않은 중앙 대역 CZ를 그 쉬트들의 모서리 안쪽에 만들어 낸다. 중앙 대역은 계면에서 접합되지 않는다.

유연성 접착제 밴드 (20)는 점선 (22) 및 부품 CAC의 모서리로 경계짓는 접착제 도포 대역에 위치한다. 그 대역은 최종 제품 요구조건 및 사용될 알루미늄 및 구리 쉬트들의 크기 둘다에 따라서 폭이 약 0.10 내지 1.0 인치일 수도 있다. 적층될 쉬트들의 크기에 따라 폭은 약 0.010인치 내지 0.5000 인치이고 두께는 대략 0.0005 내지 대략 0.005 인치일 수도 있지만, 폭은 대략 0.060 내지 대략 0.090인치인 접착제 밴드 또는 스트립이 만족스럽다고 밝혀졌다. 0.0005 내지 0.002 인치의 두께가 만족스럽다고 밝혀졌다. 도면에서, 중앙 대역 CZ은 접착제 도포 대역선 (22)의 안쪽에 간격을 갖는 경계선 (24)에 의해 경계짓는다.

따라서, 유연성 접착제 (20)의 밴드 (26)는 제조 공정 전 및 도중에 구리 및 알루미늄 층들을 프리프레그 먼지나 공기, 지문, 지방 얼룩 등에 있는 입자들로부터 유래될 수 있는 다른 오염물질들의 침입에 대해 밀봉한다.

CAC 부품의 배열이 알루미늄 기질 (12)의 한쪽 측면 위에 놓여 있는 단지 1매의 구리 호일 (16)과 관련하여 기술된 반면에, 본 발명은 도 1 및 도 2의 둘다에 보여진 구현예들에 동등하게 적용가능하다. 즉, 구리 호일 (16)은 알루미늄 기질 (12)의 마주보는 면 둘다에 확립될 수도 있다. 마무리된 제품에서, 2매의 구리 호일 (16)은 별개의 PC 기판들의 기능성 소자들을 구성할 것이며 단하나의 알루미늄 기질은 폐기가능한 소자를 구성한다.

도 1 배열에 있어서, 구리 호일들 (16) 각각의 한쪽 표면 및 알루미늄 기질 (12)의 양쪽 표면은 본질적으로 “버진 ”이며 무오염이다. 구리 호일 (16)의 오염되지 않은 표면 (16i)은 알루미늄 기질 (12)의 오염되지 않은 표면 (12i)과 마주보며, 따라서 실질적으로 오염되지 않은 두개의 중앙 대역을 알루미늄 기질 (12)의 마주보는 면 위에 있는 시트들의 모서리 안쪽으로 경계짓는다. 알루미늄 기질 (12)을 배리어 또는 보호층 (14)으로 코팅함으로써, 어떠한 유형의 구리 호일 (16)이라도 적층 공정 전 또는 도중에 구리 호일 (16)에 얼룩을 주는 알루미늄 기질 (12)에 대한 걱정없이 거기에 접착될 수도 있다.

상술한 설명은 본 발명의 특정한 구현예이다. 이러한 구현예는 단지 설명을목적으로 기술된 것이며 다수의 변형 및 변법들이 본 발명의 정신과 범주에 벗어남이 없이 당업계 기술자들에 의해 실시될 수도 있다는 것은 명백하다. 이러한 모든 변형 및 변법들은 그들이 청구범위에 청구된 본 발명의 범주 또는 이의 등가물 내에 있는 한 본 발명에 포함되는 것으로 이해된다.

Claims (24)

1. 인쇄회로기판과 같은 물품의 제조에 사용하기 위한 부품에 있어서, 하기를 포함하는 부품:

   마무리된 인쇄회로기판에서 기능성 소자를 구성하는 1매의 구리 호일 쉬트;

   폐기가능한 소자를 구성하는 알루미늄 기질 쉬트; 및

   전술한 기질의 한 표면 위에 있는 보호 코팅층,

   여기서, 구리 쉬트 및 전술한 기질 알루미늄 쉬트 상의 코팅층은 본질적으로 오염되지 않고 그 계면이 서로 맞대어져 있으며, 쉬트들의 오염되지 않은 표면들은 그들의 경계에서 서로 접합되어 있어서 실질적으로 오염되지 않은 중앙 대역을 쉬트들의 모서리 안쪽으로 그 계면에서는 접합되지 않게 경계짓고 있음.
2. 제 1 항에 있어서, 전술한 코팅층은 크롬, 구리, 니켈, 은, 금 또는 이들의 합금으로 구성된 군에서 선택되는 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부품.
3. 제 2 항에 있어서, 전술한 금속은 두께가 20Å 이상인 것을 특징으로 하는 부품.
4. 제 1 항에 있어서, 전술한 기질은 접착제에 의해 전술한 구리 호일과 접합된 것을 특징으로 하는 부품.
5. 제 1 항에 있어서, 전술한 코팅층은 비활성 실란으로 형성되는 것을 특징으로 하는 부품.
6. 제 5 항에 있어서, 전술한 비활성 실란은 프로필트리메톡시실란인 것을 특징으로 하는 부품.
7. 제 6 항에 있어서, 전술한 구리 호일 쉬트는 압연 구리 호일인 것을 특징으로 하는 부품.
8. 제 6 항에 있어서, 전술한 구리 호일 쉬트는 전착 구리 호일인 것을 특징으로 하는 부품.
9. 제 8 항에 있어서, 전술한 구리 호일은 베이스 구리 호일, 처리된 구리 호일, 역처리된 구리 호일 및 이중 처리된 구리 호일로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 부품.
10. 인쇄회로기판과 같은 물품의 제조에 사용하기 위한 부품에 있어서, 하기를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품:

    적어도 한쪽 면 위에 코팅을 갖는 알루미늄 쉬트, 전술한 알루미늄 쉬트는폐기가능한 소자를 구성하며 전술한 한쪽 면은 실질적으로 오염되지 않은 표면을 가짐; 및

    실질적으로 오염되지 않은 표면을 갖는 구리 쉬트, 전술한 구리 쉬트는 서로 대면하는 실질적으로 오염되지 않은 전술한 표면들을 갖는 전술한 알루미늄 쉬트에 인접하여 배치되며, 전술한 구리 쉬트는 전술한 구리 쉬트의 모서리를 따라 전술한 코팅된 알루미늄 쉬트와 접촉하도록 유지됨.
11. 제 10 항에 있어서, 전술한 코팅층은 크롬, 구리, 니켈, 은, 금 또는 이들의 합금으로 구성된 군에서 선택되는 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품.
12. 제 11 항에 있어서, 전술한 금속은 두께가 20Å 이상인 것을 특징으로 하는 부품.
13. 제 10 항에 있어서, 전술한 기질은 접착제에 의해 전술한 구리 호일과 접합된 것을 특징으로 하는 부품.
14. 제 10 항에 있어서, 전술한 코팅층은 비활성 실란으로 형성되는 것을 특징으로 하는 부품.
15. 제 14 항에 있어서, 전술한 비활성 실란은 프로필트리메톡시실란인 것을 특징으로 하는 부품.
16. 제 14 항에 있어서, 전술한 구리 호일 쉬트는 압연 구리 호일인 것을 특징으로 하는 부품.
17. 제 14 항에 있어서, 전술한 구리 호일 쉬트는 전착 구리 호일인 것을 특징으로 하는 부품.
18. 제 17 항에 있어서, 전술한 구리 호일은 베이스 구리 호일, 처리된 구리 호일, 역처리된 구리 호일 및 이중 처리된 구리 호일로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 부품.
19. 인쇄회로기판과 같은 물품의 제조에 사용하기 위한 부품에 있어서, 부품은 본질적으로 오염되지 않은 알루미늄 쉬트 표면과 대면하는 본질적으로 오염되지 않은 구리 호일 쉬트 표면을 가지며, 전술한 쉬트들의 표면들은 실질적으로 오염되지 않은 중앙 대역을 경계짓는 면적에서 서로 서로와 부착하지 않고 접촉하고 있으며, 하기를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품:

    전술한 오염되지 않은 중앙 대역에서 전술한 구리의 얼룩을 방지하기 위한 전술한 알루미늄 쉬트의 표면상에 있는 실란 코팅.
20. 제 19 항에 있어서, 전술한 비활성 실란은 프로필트리메톡시실란인 것을 특징으로 하는 부품.
21. 제 20 항에 있어서, 전술한 알루미늄 쉬트 및 전술한 구리 쉬트는 그들의 경계에서 서로 접합하여 실질적으로 오염되지 않은 중앙 대역을 전술한 쉬트들의 모서리 안쪽으로 경계짓는 것을 특징으로 하는 부품.
22. 제 21 항에 있어서, 전술한 쉬트들은 유연성 접착제에 의해 접합된 것을 특징으로 하는 부품.
23. 실란으로 코팅된 실질적으로 오염되지 않은 표면을 갖는, 인쇄회로기판 제조에서 사용하기 위한 알루미늄 세퍼레이터 쉬트.
24. 제 26 항에 있어서, 전술한 실란은 프로필트리메톡시실란인 것을 특징으로 하는 알루미늄 세퍼레이터.