KR20050049036A - 동축 라인이 내장된 인쇄 회로 기판 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인쇄 회로 기판 제조 방법에 관한 것으로, 특히 인쇄 회로 기판 내에 동축 라인(coaxial line)을 내장시키는 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 인쇄 회로 기판에 회로 스트립 라인 주변에 접지 연결된 금속선을 에워싸도록 함으로써, 인접 스트립 라인과의 크로스토크 및 신호 왜곡 현상을 현저히 경감시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

동축 라인이 내장된 인쇄 회로 기판 제조 방법{METHOD OF EMBEDDING A COAXIAL LINE IN PRINTED CIRCULT BOARD}
본 발명은 인쇄 회로 기판 제조 방법에 관한 것으로, 특히 인쇄 회로 기판 내에 신호선으로 사용되는 스트립 라인을 동축 라인(coaxial line)과 같이 접지선으로 차폐시켜 주변의 신호선과의 크로스토크(crosstalk) 또는 교란(interference)을 방지하도록 설계된 스트립 라인 제조 방법에 관한 것이다.
인쇄 회로 기판에서 동작하는 회로의 주파수가 증가하고, 회로의 집적도가 증가함에 따라서, 신호선 사이에의 간격도 좁아지고 그 결과 신호선 사이의 크로스토크 및 교란이 문제시되고 있다. 인쇄 회로 기판(PCB)에서 신호선(signal line)을 동축 라인과 같이 절연막을 사이로 하여 신호선 주위에 접지선으로 에워싸는 형태로 내장할 수 있다면 신호를 안정적으로 전달할 수 있음은 물론이고 잡음(noise) 또는 감쇄(attenuation), 인덕턴스(inductance) 등에 의한 교란(interference) 효과를 현저하게 낮출 수 있다. 즉, 신호선을 통해 전달되는 신호의 순수도(signal integrity)를 현저히 개선할 수 있게 되며, 외장 동축 케이블을 사용하는 경우보다 생산 제조 원가를 절감할 수 있으며, 불필요하게 동축 케이블 연결을 위한 커넥터(connector) 비용도 절감할 수 있다.
더욱이, 동축 케이블의 조인트에서 발생하는 잡음과 인덕턴스 성분을 현저히 감소시킬 수 있을 뿐 아니라 인쇄 회로 기판의 면적을 줄여서 원가 절감 및 최종 제품의 소형화를 도모할 수 있다.
이와 같은 목적에서, 종래 기술은 양측 상단과 하단의 동박 사이에 회로를 형성하여 스트립 라인(strip line)을 제작함으로써 신호선(signal line)을 제작하고 있다. 도1은 종래 기술에 따른 인쇄 회로 기판에 신호선을 제작한 인쇄 회로 기판의 단면을 나타낸 도면이다. 즉, 도1을 참조하면 종래 기술은 양측 동박(100, 101) 사이에 신호선(102, 103) 스트립 라인의 형태로 형성하는 기술을 이용하는데, 사용되는 주파수가 증가하고 데이터 량이 급증함에 따라 인접하는 신호선(102, 103) 사이에 크로스토크가 발생하고, 인덕턴스의 영향으로 신호 왜곡(signal distortion)에 의한 오작동 문제가 발생되고 있다.
따라서, 본 발명에 제1 목적은 인쇄 회로 기판에 내장하는 신호선들 사이에 크로스토크 또는 신호 왜곡 등을 방지할 수 있는 신호선 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 제2 목적은 상기 제1 목적에 부가하여, 신호선의 주위를 접지선으로 차폐함으로써 인접 신호선과의 교란을 방지하는 신호선 내장형 인쇄 회로 기판 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 절연층을 사이로 하여 상부면과 하부면에 동박을 각각 형성하고 있는 PCB 인쇄 회로용 적층판에 상기 절연층 내부로 스트립 라인 형태의 신호선을 내장하여 제조하는 방법에 있어서, (a) 절연층과 하부면에 하부 동박이 형성된 적층판의 절연층 상부면에 도전막을 도포하고 패턴 형성함으로써 스트립 라인 형태의 신호선을 형성하는 단계; (b) 상기 패턴 형성된 스트립 라인 및 상기 절연막 상부에 절연막을 적층하고 적층된 절연막 상부면에 상부 동박을 형성하는 단계; (c) 상기 상부 동박과 상기 하부 동박 사이의 절연층 내부에 형성된 신호선에 평행하고 그 주위를 에워싸도록 상기 상부 동박으로부터 상기 하부 동박에 이르기까지 비아를 형성하는 단계; 및 (d) 상기 비아에 도전체를 충전함으로써 상기 상부 동박, 상기 하부 동박 및 상기 비아에 충전된 도전체에 의해 상기 신호선이 에워싸지는 단계를 포함하는 인쇄 회로 기판 제조 방법을 제공한다.
이하에서는, 첨부도면 도2a 내지 도2c를 참조하여 본 발명에 따라 인쇄 회로 기판에 동축 라인을 내장하여 제조하는 방법을 상세히 설명한다.
도2a 내지 도2c는 본 발명에 따라 인쇄 회로 기판에 동축 라인을 내장하여 제조하는 방법을 나타낸 도면이다. 본 발명에 따른 동축 라인 내장 제조 방법은 종래의 스트립 라인처럼 인쇄 회로 기판 적층판의 내부 절연막 속에 신호선을 만들되, 그 신호선 회로 주변에 비아(via)를 형성하여 전기적으로 도통을 시키고 접지 처리를 함으로써 상기 신호선을 상부 및 하부의 동박과 비아로써 차폐시킴으로써 기존의 동축선(coaxial cable)과 같은 차폐 효과를 도모할 수 있다.
도2a를 참조하면 상측 동박(100)과 하측 동박(101) 사이에 신호선 회로(102)가 도시되어 있다. 이 때에, 상측 동박(100)과 하측 동박(101)은 접지선에 연결된다. 여기서, 적층판 절연막 내부에 신호선을 제작하는 방법은 종래의 방식을 사용할 수 있으며, 예를 들어서 레진이 도포된 동박(RCC) 또는 프리프레그(PREPREG)와 동박의 적층판의 동박부를 패턴 부식하여 신호선(102)를 형성한 후에, 패턴 형성된 동박 신호선(102) 위에 RCC 등을 재차 적층함으로써 도2a에 도시된 신호선을 제작할 수 있다.
도2b를 참조하면, 스트립 라인(102)을 에워 쌀 수 있도록 상측 동박(100)과 층간 절연체(105)를 식각하여 하층 동박(101)까지 비아를 형성할 수 있다. 즉, 층간 절연체(105)에 형성되어 있는 스트립 라인(102)과 평행하면서, 상기 스트립 라인(102)을 에워쌀 수 있도록 비아(106, 107)를 형성한다. 이 때에, 본 발명의 양호한 실시예로서, 상기 비아(106, 107)는 레이저 드릴링 또는 플라즈마 식각 방식을 이용하거나, 기계적으로 홈을 파는 방식이 적용될 수 있다.
이어서, 도2c에 도시한 대로 형성된 비아(106, 107)에 구리 페이스트(copper paste)로 충전하거나 도금방식을 이용하여 전기적으로 도통시킬 수 있다. 이상과 같이 스트립 라인(102)을 상측 동박(100)과 하층 동박(101) 및 양측의 비아(107, 108)에 충전된 도금 또는 금속 페이스트로 접시 차폐시킴으로써 동축 케이블과 동일한 효과를 기대할 수 있다.
전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 보다 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.
또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용되어질 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.
이상과 같이, 본 발명은 인쇄 회로 기판에 회로 스트립 라인 주변에 접지 연결된 금속선을 에워싸도록 함으로써, 인접 스트립 라인과의 크로스토크 및 신호 왜곡 현상을 현저히 경감시킬 수 있는 장점이 있다.
도1은 종래 기술에 따른 인쇄 회로 기판에 신호선을 제작한 인쇄 회로 기판의 단면을 나타낸 도면.
도2a 내지 도2c는 본 발명에 따라 인쇄 회로 기판에 동축 라인을 내장하여 제조하는 방법을 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 상측 동박
101 : 하측 동박
102, 103 : 신호선 (스트립 라인)
105 : 절연체
106, 107 : 비아

Claims (4)

  1. 절연층을 사이로 하여 상부면과 하부면에 동박을 각각 형성하고 있는 PCB 인쇄 회로용 적층판에 상기 절연층 내부로 스트립 라인 형태의 신호선을 내장하여 제조하는 방법에 있어서,
    (a) 절연층과 하부면에 하부 동박이 형성된 적층판의 절연층 상부면에 도전막을 도포하고 패턴 형성함으로써 스트립 라인 형태의 신호선을 형성하는 단계;
    (b) 상기 패턴 형성된 스트립 라인 및 상기 절연막 상부에 절연막을 적층하고 적층된 절연막 상부면에 상부 동박을 형성하는 단계
    (c) 상기 상부 동박과 상기 하부 동박 사이의 절연층 내부에 형성된 신호선에 평행하고 그 주위를 에워싸도록 상기 상부 동박으로부터 상기 하부 동박에 이르기까지 비아를 형성하는 단계; 및
    (d) 상기 비아에 도전체를 충전함으로써 상기 상부 동박, 상기 하부 동박 및 상기 비아에 충전된 도전체에 의해 상기 신호선이 에워싸지는 단계
    를 포함하는 인쇄 회로 기판 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단계 (c)의 비아를 형성하는 단계는 레이저 드릴링, 플라즈마 식각 방식의 비접촉식으로 형성됨을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 단계 (c)의 비아를 형성하는 단계는 기계적으로 홈을 형성하는 접촉식 방법을 포함하는 인쇄 회로 기판 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단계 (d)의 도전체를 충전하는 방법은 전기 도금 또는 금속 페이스트로 상기 비아를 전기적으로 도통시켜 접지하는 방법을 포함하는 인쇄 회로 기판 제조 방법.
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