KR20060005142A - 연성회로기판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

미세한 배선패턴으로 배선 폭을 줄여 층수를 줄일 수 있는 연성회로기판 및 그 제조방법을 제공하기 위하여,

절연성 필름에 박막의 도전부가 소정의 회로패턴으로 형성된 복수의 회로기판부재를 마련하는 준비공정;

상기 복수의 회로기판들을 접착제 등을 사용하여 적층된 상태로 접착하는 합지공정;

상기 합지된 회로기판의 도전부에 관통홀을 뚫는 관통홀 천공공정;

상기 관통홀에 금속물질층을 형성하여 회로기판의 도전부를 전기적으로 연결하는 공정;

을 포함하는 연성회로기판 제조방법을 제공한다.

연성회로기판,관통홀,도전부,도금층

Description

연성회로기판 및 그 제조방법{FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명에 의한 연성회로기판의 제조방법을 나타낸 공정도.

도 2는 도 1의 공정에 따라 연성회로기판이 제조되는 과정을 순차적으로 도시한 단면도.

도 3은 본 발명의 연성회로기판의 관통홀이 전도성물질로 충진된 상태를 나타내는 단면도.

본 발명은 연성회로기판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미세한 배선패턴으로 배선 폭을 줄여 층수를 줄일 수 있는 연성회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자기기가 복잡해짐에 따라 배선의 많은 부분이 전선에서 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)으로 대체되었으며, 이로 인하여 제품의 내부공간, 무게, 조립에 따른 노동력을 절감할 수 있고 전선에 비해 신뢰성이 높은 것으로 알려져 있다.

또한 근래에 생산되는 전자기기는 경박단소(輕薄短小)형으로 제작되면서 기존의 인쇄회로기판에서 연성회로기판(Flexible Plastic Circuit Board)으로 많이 대체 되었다. 특히, 휴대폰, 노트북, 캠코더, 액정디스플레이 등에는 이러한 연성회로기판이 더욱 많이 사용되고 있다.

이러한 연성회로기판은 우수한 굴곡성 및 유연성을 지니고 있어, 인쇄회로기판이 갖는 역할을 수행하면서 인접하지 않은 두 개의 회로나 부품을 자유롭게 연결할 수 있는 장점으로, 전자기기 뿐만 아니라 일반 산업기계 등에도 폭넓게 사용되고 있다.

연성회로기판은 단층 또는 2개 이상의 다층으로 구성될 수 있으며, 전자기기의 구조와 기능이 다양화됨에 따라 다층으로 이루어진 연성회로기판의 사용이 더욱 증가하고 있다.

다층구조로 이루어진 연성회로기판의 통상적인 제조방법은, 폴리이미드 필름(Polyimide Film) 혹은 폴리에스테르(Polyester)필름과 같은 절연성 필름에 박막의 Cu가 적층된 CCL(Copper Clad Laminate)필름원판을 준비한 후, 이 CCL필름원판의 Cu층을 노광, 현상, 에칭, 박리공정을 통하여 소정의 패턴으로 형성하여 전기적 신호를 전달하는 도전부가 형성되도록 제작한다.

그리고 상기 제작된 CCL필름과 가공되지 않은 다른 CCL필름원판을 접착제 등을 이용하여 접착한 후, 이들 CCL필름에 드릴 등을 이용하여 관통홀을 형성한 다음, 이 홀에 도금을 행하여 도전부들이 서로 전기적으로 연결되도록 한다.

그 다음, 상기 접착된 CCL필름 중에서 가공되지 않은 CCL필름원판의 Cu층을 상기와 동일하게 노광, 현상, 에칭, 박리공정을 행하여 소정의 패턴으로 도전부가 형성되도록 하면 다층 구조의 연성회로기판 제작이 완료된다.

그러나, 이와 같은 종래의 연성회로기판은 관통홀을 도금할 때, 관통홀 뿐만 아니라 관통홀 외측면의 Cu층에도 도금층이 형성되므로 연성회로기판의 전체적인 두께가 그만큼 두꺼워지는 단점이 발생하며, 그러한 이유로 도전부를 세밀한 피치로 형성할 수 없는 문제점이 있다.

즉, 종래의 연성회로기판의 제조는, 도전부가 소정의 패턴으로 형성된 CCL필름과, 가공되지 않은 다른 CCL필름을 접착한 다음, 이들 CCL필름에 관통홀을 천공하고 홀에 도금을 행하게되는데, 이러한 도금시 가공되지 않은 CCL필름의 Cu층에도 도금층이 형성되어 회로기판의 두께가 두꺼워지고, 또 상기와 같은 공정이 완료된 후 가공되지 않은 CCL필름에 회로패턴을 형성하게되므로 도전부를 세밀한 피치로 형성할 수 없게된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연성회로기판의 도전부의 회로패턴을 미리 형성한 상태에서 후처리 공정을 행하여, 도전부의 배선 폭을 줄여 회로기판의 층수를 줄일 수 있도록 이루어진 연성회로기판 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 절연성 필름에 박막의 도전부가 소정의 회로패턴으로 형성된 복수의 회로기판부재를 마련하는 준비공정;

상기 복수의 회로기판들을 접착제 등을 사용하여 적층된 상태로 접착하는 합지공정;

상기 합지된 회로기판의 도전부에 관통홀을 뚫는 관통홀 천공공정;

상기 관통홀에 금속물질층을 형성하여 회로기판의 도전부를 전기적으로 연결하는 공정;

을 포함하는 연성회로기판 제조방법을 제공한다.

또한 본 발명은, 절연성 필름에 박막의 도전부가 소정의 패턴으로 가공된 복수의 회로기판부재가 적층된 상태로 접착되고, 각층의 도전부가 서로 전기적으로 연결되도록 관통홀에 도금된 도금층을 포함하고,

상기 도금층은 관통홀의 외부로 연장되지 않고 내부에만 형성되는 연성회로기판을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 연성회로기판의 제조방법을 나타낸 공정도이고, 도 2는 도 1의 공정에 따라 연성회로기판이 제조되는 과정을 순차적으로 도시한 단면도로서, 본 발명의 연성회로기판 제조방법의 일실시예는, 먼저 준비 공정으로서 도 2a에서와 같이 복수의 연성회로기판(100)을 마련하는 회로기판 준비공정(S1)을 행한다.

상기 준비공정(S1)에서 마련된 연성회로기판(100)은 필름(2)의 일측면에 박막의 Cu가 적층된 CCL(Copper Clad Laminate)필름원판의 Cu층을 노광, 현상, 에칭, 박리공정을 통하여 소정의 회로패턴으로 형성하여 전기적 신호를 전달하는 도전부(4)로 형성하는 것으로 제작할 수 있으며, 이러한 연성회로기판의 제조는 통상적인 방법을 이용할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 준비공정(S1)을 통하여 연성회로기판(100)의 회로패턴을 미리 형성함으로써, 종래에 비하여 보다 세밀한 배선패턴으로 배선 폭을 줄여 연성회로기판(100)을 제조할 수 있으며, 이로 인하여 회로기판의 층수가 줄어들어 연성회로기판의 굴곡성 및 유연성도 향상된다.

상기 필름(2)은 유연하면서 절연성이 양호한 폴리이미드필름(Polyimide Film) 또는 폴리에스테르(Polyester)필름 등이 사용될 수 있다.

이렇게 준비공정(S1)을 통하여 복수의 연성회로기판(100)이 마련되면, 도 2b에서와 같이 이들 연성회로기판(100)을 접착제(6) 등을 이용하여 서로 접착하는 합지공정(S2)을 행한다.

이때 연성회로기판(100)의 층이 서로 마주보는 상태 또는 동일한 방향을 향하도록 합지할 수 있으며, 합지공정(S2)이 완료되면 연성회로기판은 다층구조를 갖게 된다.

상기 공정이 완료되면 도 2c에 도시된 바와 같이 상측 회로기판(100)에 도전체로 이루어진 더미(Dummy)플레이트(D)를 올려놓는 더미 플레이트 안착공정(S3)을 행한다.

상기 더미 플레이트(D)는 박막으로 이루어진 구리판 또는 금속판으로 이루어질 수 있으며, 이러한 더미 플레이트(D)로 인하여 뒤에서 설명하는 바와 같이 도금 층이 관통홀 외측면으로 연장되는 것을 방지하므로 제작된 연성회로기판의 전체적인 두께를 줄일 수 있다.

상기와 같은 더미 플레이트 안착공정(S3)이 완료되면, 연성회로기판(100)의 도전부(4)들이 서로 전기적으로 연결될 수 있도록 하기 위하여, 도 2d에서와 같이 더미 플레이트(D) 및 연성회로기판(100)에 관통홀(8)을 뚫는 관통홀 천공공정(S4)을 행한다.

이러한 관통홀 천공공정(S4)시 후술하는 도전부 연결공정을 행할 수 있도록 도전부(4)에 전기를 흘려 줄 수 있는 전도체가 필요한데, 이 역할은 연성회로기판(100) 위에 위치한 더미플레이트(D)가 수행한다.

상기 관통홀(8)은 도전부(4)의 소정의 위치에 하나 또는 다수개가 형성되어 각각의 연성회로기판(100)이 도전부(4)에 의하여 소정의 배선회로패턴을 이루도록 구성된다.

이와 같이 연성회로기판(100)에 관통홀(8)이 천공되면, 도 2e에서와 같이 관통홀(8)의 내벽에 도금층(10)을 형성하는 도전부 연결공정(S5)을 행하게 되는데, 이러한 공정시 더미 플레이트(D)를 통하여 도전부(4)로 전기가 흐르면서 관통홀(8) 내주연부에는 소정의 두께로 도금층(10)이 형성된다.

이렇게 형성된 도금층(10)으로 인하여 연성회로기판(100) 각각의 도전부(4)는 서로 전기적으로 연결되어 소정의 배선패턴을 형성하게 되며, 이 상태에서 더미 플레이트(D)를 회로기판(100)에서 떼어내는 더미 플레이트 탈착공정(S6)을 행하면 도 2f에서와 같이 연성회로기판의 제조가 완료된다.

이러한 더미 플레이트 탈착공정(S6)을 행할 때, 더미 플레이트(D)의 관통홀 있던 도금층도 같이 제거되는데, 따라서 도금층(10)은 관통홀(8)의 외부로 연장되지 않고 연성회로기판(100) 내측에만 형성되므로, 그만큼 연성회로기판의 전체적인 두께를 얇게할 수 있다.

또 위에서 설명한 바와 같이 각각의 연성회로기판(100)의 도전부(4)의 회로패턴을 미리 형성한 상태에서 관통홀 천공공정(S4)과 도전부 연결공정(S5)을 행하므로 미세한 배선패턴을 구현할 수 있다.

상기 도금층(10)은 통상적으로 사용되는 전해도금이나 무전해도금을 행하는 것으로 형성할 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니고, 도 3에서와 같이 관통홀(8) 내부에 동(銅)과 같은 전도성물질(12)을 충진하는 방법으로 형성할 수도 있다.

전도성물질(12)의 충진은 관통홀(8)을 완전히 충진하거나, 홀 중앙이 뚫려 있도록 부분 충진으로 형성할 수 있다.

또한 다른 방법으로 상기 도금층(10)의 형성을, 금속재료에 전자빔을 쏴서 매우 작은 조각이 떨어져 나오도록 한 다음, 관통홀(8)의 도전부에 균일하게 달라붙도록 하는 스퍼터(Sputter) 증착을 이용하여 전도층을 형성하고, 그 위에 도금층을 형성하는 방법이 이용될 수도 있다.

이 스퍼터링은 박막의 금속을 코팅할 때 사용되는 통상적인 방법이 이용될 수 있으며, 보통 수천 ??~수㎛ 까지의 박막을 입힐 수 있다.

상기한 실시예에서는 연성회로기판(100)이 동일한 층으로 합지되어 일측의 도전부에 더미 플레이트가 제공되지만, 연성회로기판의 층이 서로 마주보는 상태로 합지되어 도전부가 모두 회로기판의 외측으로 위치하는 경우에는 양측 도전부 외측 각각에 더미 플레이트가 제공된다.

이와 같이 제작된 연성회로기판은, 각각의 기판(100)에 소정의 패턴으로 형성된 도전부(4)는 도금층(10)이나 전도성물질(12)로 각각 연결되어, 회로기판(100)으로 전달되는 전기적신호를 상대부품에 전달하게 되어 임의의 구동을 하도록 하여준다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 연성회로기판은, 각각의 연성회로기판의 회로패턴을 구성하는 도전부를 미리 형성한 상태에서 관통홀 천공공정과 도전부 연결공정을 행하므로, 미세한 회로패턴의 구현이 가능하여 기판의 층수를 줄일 수 있고, 이에 따라 층수가 줄어들면서 회로기판의 굴곡성도 향상시킬 수 있다.

또한 더미 플레이트를 이용하여 회로패턴을 전기적으로 연결하는 도금층이 관통홀 외부로 연장되지 않고 내부에만 형성할 수 있으므로, 그만큼 회로기판의 두께를 줄일 수 있다.

Claims (6)

1. 절연성 필름에 박막의 도전부가 소정의 회로패턴으로 형성된 복수의 회로기판부재를 마련하는 준비공정;

   상기 복수의 회로기판들을 접착제 등을 사용하여 적층된 상태로 접착하는 합지공정;

   상기 합지된 회로기판의 도전부에 관통홀을 뚫는 관통홀 천공공정;

   상기 관통홀에 금속물질층을 형성하여 회로기판의 도전부를 전기적으로 연결하는 공정;

   을 포함하는 연성회로기판 제조방법.
2. 절연성 필름에 박막의 도전부가 소정의 회로패턴으로 형성된 복수의 회로기판부재를 마련하는 준비공정;

   상기 복수의 회로기판들을 접착제 등을 사용하여 적층된 상태로 접착하는 합지공정;

   상기 합지된 회로기판 중에서 외측으로 위치한 도전부에 도전체로 이루어진 더미 플레이트를 올려놓는 더미 플레이트 안착공정;

   상기 합지된 회로기판의 도전부 및 더미 플레이트에 관통홀을 뚫는 관통홀 천공공정;

   상기 관통홀에 금속물질층을 형성하여 회로기판의 도전부를 전기적으로 연결 하는 공정;

   상기 더미 플레이트를 회로기판에서 떼어내는 더미 플레이트 탈착공정;

   을 포함하는 연성회로기판 제조방법.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 도전부 연결공정은 도금공정이나 증착공정 또는 이들 모두를 이용한 공정 중에서 선택적으로 행하여지는 연성회로기판 제조방법.
4. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 도전부 연결공정은 관통홀 내부에 전도성물질을 충진하는 방법으로 행하는 연성회로기판 제조방법.
5. 절연성 필름에 박막의 도전부가 소정의 패턴으로 가공된 복수의 회로기판부재가 적층된 상태로 접착되고, 각층의 도전부가 서로 전기적으로 연결되도록 관통홀에 도금된 도금층을 포함하고,

   상기 도금층은 관통홀의 외부로 연장되지 않고 내부에만 형성되는 연성회로기판.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 관통홀 내부에는 전도성물질이 충진된 연성회로기판.

Images