KR20040068263A

KR20040068263A - 다층 인쇄 회로의 구성층을 납땜하는 방법 및 이에사용되는 기계

Info

Publication number: KR20040068263A
Application number: KR10-2004-7009432A
Authority: KR
Inventors: 라사로갈레고빅토르
Original assignee: 켐플레이트 마테리알즈 에스.엘.
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2002-05-27
Publication date: 2004-07-30
Also published as: DE60204056D1; ES2190757B1; JP2005513820A; CN100444708C; WO2003056888A1; DE60204056T2; ATE295065T1; JP4060799B2; CN1605230A; EP1460890A1; TW540282B; US7009157B2; ES2238572T3; KR100852374B1; AU2002304590A1; ES2190757A1; EP1460890B1; US20050023275A1

Abstract

본 발명은 다층 인쇄 회로의 구성층을 납땜하는 방법과 이를 위해 사용되는 기계에 관한 것이다.

본 발명의 방법은, 보류 영역 (11) 을 포함하는 주변 스트립 (9) 을 구비하며 회로이미지를 갖는 층 (2, 3, 4, 5) 으로 이루어진 유형의 회로에 이용될 수 있는데, 상기 회로이미지 층은 적층되고 절연층 (6, 7, 8) 에 의해 서로 분리되어 있다. 상기 방법은,

ⅰ) 각 보류 영역 (11) 에 하나 이상의 단락의 감김부 (14) 로 이루어진 히터회로 (13) 를 제공하는 단계,

ⅱ) 다층 인쇄 회로의 적층체를 형성하기 위해, 상기 회로이미지 층 (2, 3, 4, 5) 과 절연층 (6, 7, 8) 을 교대로 배열하는 단계,

ⅲ) 상기 층 (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) 의 위치를 서로에 대해 고정시켜, 보류 영역 (11) 이 보류 영역의 군(12) 을 형성하는 단계,

ⅳ) 보류 영역 (11) 의 군 (12) 에 유도 전극 (18) 을 제공하는 단계, 및

ⅴ) 가변 유도 자기장을 가하여 상기 군 (12) 의 각각을 납땜하는 단계를 포함한다.

Description

다층 인쇄 회로의 구성층을 납땜하는 방법 및 이에 사용되는 기계{METHOD OF SOLDERING THE CONSTITUENT LAYERS OF A MULTILAYER PRINTED CIRCUIT AND THE MACHINE USED FOR SAME}

각 회로이미지를 갖고 있으며 절연층에 의해 서로 분리되어 있는 다수의 층으로 이루어진 다층 인쇄 회로가 잘 알려져 있다. 개략적으로 말하자면, 회로이미지를 갖는 층을 얻은 후, 다수의 층의 회로 사이를 전기적으로 상호연결하고, 즉시 모든 층을 열간가압 ( hot pressing ) 으로 결합하도록, 다층 인쇄 회로의 제조시 상기 층을 절연층과 고정밀도로 교대로 포개어놓아야 한다. 가압 전에 다층 인쇄 회로의 층을 결합하는 여러 방법이 공지되어 있다. 한가지 방법은, 회로이미지를 갖는 각 층에서 동일한 상대 위치에 있는 보류 영역 ( reserve area ) 을 포개어, 포개진 보류 영역의 군을 규정한 후, 상기 보류 영역 군에 클린칭 ( clinching ) 작업을 실시하여 즉시 상기 층을 결합시키도록, 회로이미지가 없는 다수의 보류 영역을 포함하고 회로이미지를 갖는 각 층에 주변 스트립 ( perimentralstrip ) 을 형성하는 것을 필수적으로 포함하고 있다. 다른 한 방법은, 상기 보류 영역 군에서 실시하는 다층 인쇄 회로의 층의 동시 납땜으로 상기 층을 결합시킨다는 점에서 상기 방법과 본질적으로 다르다.

층을 결합시키기 위한 클린칭 방법의 경우, 다층 인쇄 회로의 층이 다수이기 때문에 회로이미지를 갖는 상이한 층의 상호연결에 필요한 기계적 정확성이 떨어지게 되고, 용접으로 층을 결합하는 방법의 경우, 다수의 층으로 인해 용접시간이 길어지고 그리고/또는 용접이 불가능해진다. 다층 인쇄 회로의 층을 결합하기 위한 클린칭 및 용접에 의한 방법의 주된 단점은, 결합가능한 층의 수가 적어서 회로이미지를 갖는 많은 수의 층, 예컨데 표면에 회로이미지를 갖는 8개 이상의 층으로 이루어진 회로의 제조가 제한된다는 것이다.

본 발명의 목적은 표면에 회로이미지를 갖고 있으며 절연층에 의해 서로 분리되어 있는 다수의 층으로 이루어진 다층 인쇄 회로의 구성층을 납땜하는 방법과 이를 실시하기 위한 기계이다.

도 1 은 납땜으로 고정되기 전에 포개져 있는 다층 인쇄 회로의 회로이미지를 갖는 구성층과 절연층을 나타내는 사시도이다.

도 2 는 납땜 준비 중인 다층 인쇄 회로의 사시도이다.

도 3 은 본 발명의 방법을 위한 기계의 개략적인 사시도이다.

다층 인쇄 회로의 구성층을 납땜하는 본 방법은, 회로이미지를 갖는 다수의 층과, 절연층으로 이루어진 다층 인쇄 회로에 적용가능하고, 상기 회로이미지를 갖는 층은, 다수의 보류 영역이 각 층에서 동일한 수와 배열로 배치된 주변 스트립을 구비하고 있다.

본 발명의 방법은 다음의 단계로 이루어져 있다.

ⅰ) 회로이미지를 갖는 각 층의 보류 영역에 편평하게 감긴 하나 이상의 단락의 감김부 ( turn in short-circuit ) 로 이루어진 히터회로를 제공하는 단계,

ⅱ) 회로이미지를 갖는 최상부층과 회로이미지를 갖는 최하부층이 존재하는 다층 인쇄 회로의 적층체를 형성하기 위해, 상기 회로이미지를 갖는 층이 포개어지도록 그리고 절연층에 의해 서로 분리되도록 상기 회로이미지를 갖는 층을 배열하는 단계,

ⅲ) 회로이미지를 갖는 층의 대응하는 보류 영역이 동일한 상대 위치를 차지하도록, 다층 인쇄 회로의 상기 층의 위치를 서로에 대해 고정시켜, 보류 영역의 군과 히터회로의 군을 형성하는 단계,

ⅳ) 히터회로를 갖는 보류 영역의 각 군에서, 유도 전극을 상기 회로이미지를 갖는 최상부층의 보류 영역 위에, 그리고 유도 전극을 상기 회로이미지를 갖는 최하부층의 보류 영역의 반대측 위에 위치시키는 단계, 및

ⅴ) 상기 단락의 감김부를 통해 순환할 때 다층 인쇄 회로의 상기 층의 납땜에 필요한 열을 발생시킬 수 있는 세기의 유도전류를, 상기 회로이미지를 갖는 각 층의 각 보류 영역에 있는 각 히터회로의 각 단락의 감김부에 발생시키는 가변 유도 자기장을 상기 두 유도 전극을 통해 가하여, 보류 영역의 각 군을 납땜하는 단계.

본 발명의 목적인 상기 방법을 실시하는 기계는 다음의 요소를 포함한다.

- 유도 코일을 포함하여 일반적으로 U 자형인 자기회로를 구비한 하나 이상의 유도 장치가 있고, 자기회로의 각 아암의 바깥쪽 각 지점에는 유도 전극이 설치되며, 두 전극은 회로 기판 홀더 ( circuit board holder ) 에 있는 다층 인쇄 회로에 수직으로 그리고 서로 동축으로 배치되어, 양 방향으로 변위될 수 있는 구조체,

- 다층 인쇄 회로의 층을 회로 기판 홀더에 고정하는 장치,

- 보류 영역의 군을 유도 장치의 한 쌍의 유도 전극 사이에 위치시키는 회로 기판 홀더용 운동 제어 장치, 및

- 보류 영역에 압력을 가하도록 유도 전극을 상기 보류 영역의 군과 접촉시키는 각 쌍의 유도 전극용 제어 장치.

본 명세서의 도면은 제한적이지 않은 실시예로서 본 발명의 목적인 다층 인쇄 회로의 구성층의 납땜 방법과 그 방법을 실시하기 위한 기계를 보여주고 있다.

도 1 과 도 2 에서, 각 사시도는 회로이미지를 갖고 있는 4개의 층 (2, 3, 4, 5) 과 3개의 절연층 (6, 7, 8) 으로 이루어진 다층 인쇄 회로 (1) 의 적층체를 구성하는 층을 보여주고 있는데, 모든 층은 동일한 치수의 직사각형이다. 본 발명의 방법을 실시하는 본 실시예에서, 다층 인쇄 회로의 적층체 내부에는 총 7개의 구성층 ( 회로이미지를 갖는 4개의 층과, 3개의 절연층 ) 이 있는데, 이 층의 수는 단지 예에 불과하고 다층 인쇄 회로를 구성할 수 있는 층의 수를 제한하는 것이 아니다.

상기 도면에서는, 회로이미지를 갖는 층 ( 2 ∼ 5 ) 과 절연층 ( 6 ∼ 8 )은 회로이미지를 갖는 상기 층은 교대로 겹쳐지며, 회로이미지를 포함하는 층의 대면하는 회로 이미지는 절연층에 의해 항상 분리되고, 최종 적층체에서 최상부층과 최하부층은 회로이미지를 포함하는 층, 즉 최상부 회로이미지 층 (2) 과 최하부 회로이미지 층 (5) 이다.

도 2 에서는, 최상부 회로이미지 층 (2) ( 단순화를 위해 상기 최상부층 상의 회로의 도시는 생략함 ) 은 회로이미지를 갖지 않는 주변 스트립 (9) 으로 구성되며, 이 주변 스트립은 각각의 길이방향 가장자리 (10) 에 규칙적으로 배열된 3개의 보류 영역 (11) 을 포함한다. 이미 언급한 것처럼, 회로이미지를 갖는 잔여 층 (3, 4, 5) 은, 도 1 에서 볼 수 있는 것처럼, 회로이미지를 갖는 층 (2) 과 동일한 위치에 동일한 수의 보류 영역을 갖고 있다.

본 발명에 따른 방법의 제 1 단계에서는, 회로이미지를 갖는 각 층 (2, 3, 4, 5) 의 각 보류 영역 (11) 에는 도 2 의 A 에서 확대되어 도시된 히터회로 (13) 가 있다. 본 방법을 실시하는 본 실시예에서 히터회로 (13) 는, 히터회로 (13) 의 이론적인 길이방향 주축에 대해 대칭 관계를 유지하는 2개의 단락의 감김부 (14) 로 구성되어 있는데, 이러한 단락의 감김부 (14) 라는 특별한 배열은 단지 비제한적인 예로서 주어진 것이고, 실제에 있어 히터회로를 구성하는 단락의 감김부의 수와 감김부의 상대적인 위치는 특히 회로 층의 재료 및 두께, 층의 수, 납땜 시간 등을 고려하여 각 용도의 특정 요구에 따라 다양하게 변할 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 제 2 단계에서는, 회로이미지를 갖는 층 (2, 3, 4, 5) 과 절연층 (6, 7, 8) 을 위에서 언급한 것처럼 교대로 포개어, 도 2 에 도시된것과 같이 회로이미지를 갖는 최상부층 (2) 과 회로이미지를 갖는 최하부층 (5) 을 만든다.

본 발명에 따른 방법의 제 3 단계 ( 도시 안 됨 ) 에서는, 다층 인쇄 회로 (1) 의 층 ( 2 ∼ 8 ) 의 위치를 고정하고, 이로써 보류 영역의 군 (12) 이 포개어지고, 결과적으로 각 보류 영역에 있는 히터회로 (13) 도 포개어진다.

본 발명에 따른 방법의 제 4 및 제 5 단계에서는, 이하에서 설명하는 기계를 이용하여, 히터회로 (13) 에 가변 유도 자기장을 걸어주어 보류 영역의 군을 납땜한다.

도 3 은 본 발명의 방법을 위해 사용되는 기계를 개략적으로 보여준다. 단순화를 위해, 회로 기판 홀더는 다층 인쇄 회로의 적층체를 위한 부착 장치와 회로 기판 홀더의 운동 제어 장치와 같이 잘 알려져 있으므로 설명을 생략한다.

본 발명의 방법에 사용되는 기계의 실시예에서, 도 3 은 단일 유도 장치 (15) 를 보여주는데, 기계 내의 구성 유도 장치 (15) 의 수와 회로 기판 홀더에 대한 구성 유도 장치의 배열은 각 용도의 특정 제조 요건에 의존한다. 예를 들면, 회로 기판 홀더의 운동 제어 장치를 통해 작동 제어를 받으며, 다층 인쇄 회로 (1) 의 각 측면에 하나씩 서로 마주보는 2개의 유도 장치 (15) 가 있을 수 있다.

유도 장치 (15) 는, 유도 코일 (17) 을 포함하여 일반적으로 U 자형인 자기회로 (16) 와, 자기회로 (16) 의 아암의 바깥쪽 지점에 장착되는 2개의 전극으로 구성된다. 상부 전극 (18) 과 하부 전극 (19) 은 서로 동축으로 ( coaxially ) 배치되고, 다층 인쇄 회로 (1) 에 수직이다. 전극 (18, 19) 이 양 방향으로 변위될 수 있으며, 유도 코일 (17) 은 교류공급원에서 교류를 공급받는다.

이하에서 본 발명에 따른 방법을 위한 기계의 작동을 설명한다. 회로 기판 홀더의 제어 장치를 통해, 전극 (18, 19) 이 보류 영역의 군 (12) 과 수직이 되도록, 유도 장치 (15) 에 대해 다층 인쇄 회로 (1) 가 위치한다. 이러한 조건에서, 전극이 어느 정도의 압력을 가할 수 있도록 전극 운동 제어 장치 ( 도시 안 됨 ) 는 보류 영역을 향하게 하면서 상부 전극 (18) 을 회로이미지를 갖는 층 (2) 의 위에, 그리고 하부 전극 (19) 을 회로이미지를 갖는 층 (5) 의 위에 위치시킨다. 그리고 나서, 유도 코일 (17) 에 교류를 공급하면, 전극 (18, 19) 은 가변 유도 자기장을 발생시키며, 회로이미지를 갖는 각 층 (2, 3, 4, 5) 의 각 보류 영역 (11) 에 있는 각 히터회로 (13) 의 단락의 감김부 (14) 에는 상기 자기장에 의한 유도 전류가 흐르게 되고, 이 전류는 단락의 감김부 (14) 를 통해 순환하면 다층 인쇄 회로 (1) 의 층에 납땜 열이 발생할 수 있는 세기를 갖는다.

Claims

회로이미지를 갖는 다수의 층 (2, 3, 4, 5) 과, 절연층 (6, 7, 8) 으로 이루어진 다층 인쇄 회로의 구성층을 납땜하는 방법으로서, 상기 회로이미지를 갖는 층 (2, 3, 4, 5) 은, 다수의 보류 영역 (11) 이 각 층에서 동일한 수와 배열로 배치된 주변 스트립 (9) 을 구비하고 있는 다층 인쇄 회로의 구성층을 납땜하는 방법에 있어서,

ⅰ) 회로이미지를 갖는 각 층(2, 3, 4, 5)의 보류 영역 (11) 에 편평하게 감긴 하나 이상의 단락의 감김부 (14) 로 이루어진 히터회로 (13) 를 제공하는 단계,

ⅱ) 회로이미지를 갖는 최상부층 (2) 과 회로이미지를 갖는 최하부층 (5) 이 존재하는 다층 인쇄 회로의 적층체를 형성하기 위해, 상기 회로이미지를 갖는 층이 포개어지도록 그리고 절연층 (6, 7, 8) 에 의해 서로 분리되도록 상기 회로이미지를 갖는 층 (2, 3, 4, 5) 을 배열하는 단계,

ⅲ) 회로이미지를 갖는 층 (2, 3, 4, 5) 의 대응하는 보류 영역 (11) 이 동일한 상대 위치를 차지하도록, 다층 인쇄 회로 (1) 의 상기 층 (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) 의 위치를 서로에 대해 고정시켜, 보류 영역 (11) 의 군 (12) 과 히터회로 (13) 의 군을 형성하는 단계,

ⅳ) 보류 영역 (11) 의 각 군 (12) 에서, 유도 전극 (18) 을 상기 회로이미지를 갖는 최상부층 (2) 의 보류 영역 (11) 위에, 그리고 유도 전극 (19) 을 상기 회로이미지를 갖는 최하부층 (5) 의 보류 영역 (11) 의 반대측 위에 위치시키는 단계, 및

ⅴ) 상기 단락의 감김부를 통해 순환할 때 다층 인쇄 회로 (1) 의 상기 층 (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) 의 납땜에 필요한 열을 발생시킬 수 있는 세기의 유도전류를, 상기 회로이미지를 갖는 각 층 (2, 3, 4, 5) 의 각 보류 영역 (11) 에 있는 각 히터회로 (13) 의 각 단락의 감김부 (14) 에 발생시키는 가변 유도 자기장을 상기 두 유도 전극 (18, 19) 을 통해 가하여, 보류 영역 (11) 의 각 군 (12) 을 납땜하는 단계를 포함하는 다층 인쇄 회로의 구성층을 납땜하는 방법.
- 유도 코일 (17) 을 포함하여 일반적으로 U 자형인 자기회로 (16) 를 구비한 하나 이상의 유도 장치 (15) 가 있고, 자기회로의 각 아암의 바깥쪽 각 지점에는 유도 전극 (18, 19) 이 설치되며, 두 전극 (18, 19) 은 회로 기판 홀더에 있는 다층 인쇄 회로 (1) 에 수직으로 그리고 서로 동축으로 배치되어, 양 방향으로 변위될 수 있는 구조체,

- 다층 인쇄 회로 (1) 의 층 (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) 을 회로 기판 홀더에 고정하는 장치,

- 보류 영역 (11) 의 군 (12) 을 유도 장치 (15) 의 한 쌍의 유도 전극 (18, 19) 사이에 위치시키는 회로 기판 홀더용 운동 제어 장치, 및

- 보류 영역에 압력을 가하도록 유도 전극을 상기 보류 영역 (11) 의 군 (12) 과 접촉시키는 각 쌍의 유도 전극 (18, 19) 용 제어 장치를 포함하는, 제 1 항의 방법을 실시하기 위한 기계.