KR20080068157A - 전자회로 기판의 연속패턴 도금방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나 또는 다수의 열을 가지는 프린트 배선판과 같은 전자부품을 도금할 때, 전자회로 패턴 이외에 전기 접점영역을 패터닝하고, 상기 전기 접점영역에 맞게 급전롤러의 급전전극을 단차 가공하여 단차 가공된 급전전극이 상기 전기 접점영역에 접촉하여 전기를 공급하도록 함으로써, 전자회로 패턴에 손상을 주는 일 없이 더미 영역(전기 접점 영역) 구간에서 접촉하여 전기를 공급하는 것이 가능하고, 또한 전기접점 영역의 패턴과 급전롤러의 급전전극에 R이 되게 형상을 가공함으로써 접촉 면적이 넓어지게 한다. 또한, 테이프 형태의 연속적인 프린트 배선 기판과 같은 기판에서는 스프라켓 홀을 가공하는 금형에 코이닝 펀치를 더 형성하여 전기 접점 영역을 단차 가공하고, 이에 대응하게 급전 전극을 단차 가공하여 급전시키도록 한다. 따라서 전도층 영역에 전류를 균일하게 공급하여 도금 두께 분포의 균일도를 높일 수 있고, 기재가 연속적으로 이동을 하면서도 우수한 위치 정도를 확보하는 것이 가능하게 한다

도금, 전자회로, 패턴, 세미어디티브. 급전, 급전롤러, 단차, 형상

Description

전자회로 기판의 연속패턴 도금방법{Plating method for continued pattern of electric circuit board}

도 1은 일반적인 전자회로 패턴의 에칭 공법 설명도.

도 2는 종래 기술에 의한 급전롤러를 이용한 도금방법 설명도.

도 3은 본 발명에 의한 급전롤러의 단차가공을 이용한 전자회로 기판의 연속패턴 도금방법을 보인 설명도

도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 의한 전자회로 기판의 연속패턴 도금방법 설명하는 공정도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 테이프 형태의 연속적인 프린트 배선기판의 도금 공정 설명도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 10, 100 : 기판 2, 20 : 전기 전도층

2a : 전자회로 패턴 2b : 전기 접점 패턴

3, 50, 50' : 급전롤러 3a, 51, 51' : 급전전극

30, 110 : 도금 레지스트 41 : 전자회로 패턴 영역

42 : 전기 접점부 영역 200 : 금형

201 : 홀 펀치 202 : 코이닝 펀치

본 발명은 전자회로 기판의 연속패턴 도금방법에 관한 것으로서, 특히 프린트 배선판과 같은 전자부품을 도금할 때, 급전 롤러를 형상 가공하여 패턴에 손상을 주는 일 없이 더미 영역(전기 접점 영역) 구간에서 접촉하여 전기를 공급하는 것이 가능하도록 한 전자회로 기판의 연속패턴 도금방법에 관한 것이다.

최근에 들어 전자기기들이 소형화, 고성은화, 고밀도 실장화 되고 있는데 이런 추세에서 프린트 배선판과 같은 전자회로 기판들의 배선들도 점점 더 고밀도화되는 것은 당연한 일이라 하겠다. 이렇게 회로 패턴의 미세화가 급격히 요구되고 있는 시점에서 기존의 에칭 공법으로는 더 이상의 회로 선폭의 미세화가 되는 것에 한계점에 다다르게 되었다. 보다 상세히 설명하면 에칭 공법은 도 1에 도시된 바와 같이, 미세 회로 패턴을 구현하기 위해 선폭을 줄임에 따라 본딩영역(Bonding Area)(W)이 급격히 작아지게 되는 구조적인 문제점이 있다.

이러한 한계점을 극복하기 위한 대안 기술로 세미어디티브 공법을 많은 업체들이 개발하고 있는데 이 공법은 통상 다음과 같은 순서로 진행된다.

PI 필름(Film)과 같은 전기 절연층에 구리와 같은 전기 전도층이 클래드 되어있는 원소재에, 포토레지스트(Photoresist)와 같은 재료를 코팅한 후, 노광, 현상 공정을 거쳐 도체 패턴을 형성하고, 이후 전해 도금(패턴 도금)을 하여 도체 회로층을 형성한 다음, 도금을 하기 위해 제공되었던 포토레지스트를 박리 제거하고, 전기 도금 시, 기판 전체에 전류가 인가될 수 있도록 PI 필름과 같은 전기절연층 위의 전기전도층을 에칭과 같은 방법으로 제거함으로써 배선을 형성하게 된다.

그런데, 상기 세미어디티브에서의 패턴 도금과 같은 전기 도금을 하기 위해 전기를 공급해주는 방식으로는 1) 도금 장치의 클램프 혹은 랙이 도금이 실시되는 동안 제품의 전도층과의 결합을 통한 접촉을 함으로써 전기를 공급해주는 방식 2) 도금 장치의 이송롤러나 제품 외곽의 가이드 롤러가 제품의 전도층과의 물리적인 결합이 없이 접촉을 함으로써 전기를 공급해주는 방식이 있다.

이 두 가지 전기 공급 방식 중에서 1) 도금 장치의 클램프 혹은 랙을 이용하여 전기를 공급해주는 방식의 경우는 클램프 혹은 랙이 도금이 실시되는 동안 제품의 전도층과의 접촉한 영역 부위의 도금 두께 편차가 상당히 심각하기 때문에 도금이 완료된 후에는 전기 접점 영역에서 상당한 부분을 스크랩(Scrap)으로 버려야만 하는 문제점이 있다. 제품의 크기가 크면 클수록 기판에서의 위치별 도금 두께 차이는 그만큼 커지게 되기 때문에 제품의 폭 등이 큰 제품에 대해서는 적용하기 어려운 것이다.

이 방식은 다소 강성을 가지고 있는 기판 재료에는 적용이 용이하나 플렉시블 기판과 같이 연성이 뛰어나고 두께가 얇은 제품에 적용 시에는 제품과 클램프 또는 랙의 물리적인 결합(접촉)으로 인해 제품에 물리적인 손상을 줄 수 있다.

도 2는 종래 급전롤러를 이용한 도금 공정 설명도이다.

도금 장치의 이송롤러 또는 제품 외곽의 가이드 롤러가 제품의 전도층과 접촉을 함으로써 전기를 공급해주는 방식의 경우는 접점 영역이 선접촉에 따른 전도 층과의 접점 면적이 작기 때문에 높은 전류를 인가하였을 경우에는 자칫 아주 좁은 면적에 국부적으로 높은 전류가 인가되게 되어 저항이 커짐과 동시에 전류의 불균일도가 더욱 커지게 되어 도금 품질에 이상이 생기는 문제점이 있다. 또한 롤러 접촉 방식은 소재폭이 크거나 두께가 두꺼운 소재를 패턴 도금하는 경우, 일부 자재의 무게로 인해 제품이 이송되는 도중에 기존 위치에서 이격이 발생될 것이 예상된다.

본 발명에서는 프린트 배선판 등의 패턴 도금 공정에서 급전 롤러를 이용하여 전기를 공급함에 있어, 복잡한 공정의 추가없이 롤러와 기판의 전도층과의 접촉면을 극대화할 수 있는 방법을 제공하여 전류의 국부적인 집중 현상을 최대한 억제함과 동시에 전류 분포를 고르게 하여 도금 두께 편차를 최소화할 수 있도록 한 전자회로 기판의 연속패턴 도금방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은, 전자회로의 패턴에 따라 급전롤러를 이용하여 전기를 공급하여 도금하는 방법에 있어서, 전기 접점을 위해 전자 회로 패턴과 패턴 사이에 급전롤러와 접촉하는 전기 접점 영역 패턴을 형성하고, 상기 전기 접점 영역 패턴에 맞추어서 급전롤러의 급전 전극을 단차가공하여 전자회로의 패턴의 손상 없이 더미 영역인 상기 전기 접점 영역에서 급전전극이 접촉하여 전기를 공급하여 도금하도록 이루어진다.

이와 같은 본 발명은, 급전롤러를 이용하여 도금하는 전자회로 기판의 연속 패턴 도금방법에 있어서,

베이스 필름위에 전기 전도층을 형성한 후, 도금 레지스트를 형성 후 전자회로 패터닝을 하는 노광 현상 과정에서 전자회로 패턴 영역과 함께 도금 시 전기를 급전하는 전기 접점부 영역을 형성하는 단계와;

상기 전기 접점부 영역의 패턴에 맞추어서 급전롤러를 단차 가공하여 급전롤러 전극을 가공하는 단계와;

상기 급전롤러 전극을 상기 전기 접점부에 접촉시켜 전기를 공급하면서 도금하는 단계를 포함하여 전자회로 기판의 연속패턴 도금방법이 이루어진다.

또한, 본 발명은, 상기 전자회로 패턴 영역의 폭보다 상기 전기 접점부 영역의 폭을 훨씬 더 크게 하고, 에칭량을 조절하여 상기 전기 접점부 영역의 전기전도층이 오목한 R이 생기도록 에칭하며, 상기 급전롤러 전극의 단부를 상기 전기 접점부 영역의 R에 대응되는 볼록한 R이 되도록 형상을 가공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 테이프 형태의 연속적인 프린트 배선판과 같은 기판 제작시, 기판에 제품이송을 위한 스프라켓 홀을 가공하는 공정에서, 상기 스프라켓 홀 가공시 금형을 이용하여 홀과 함께 이후 도금 공정에서 급전롤러가 접촉할 부분을 전기 접점영역으로 단차 가공하는 단계와;

상기 단차 가공된 기판의 전기 접점 영역에 대응해서 급전롤러의 전극을 단차 가공하는 단계와;

상기 기판의 상면에 도금 레지스트를 형성한 후 상기 단차 가공된 전기 접점 영역의 상부를 에칭하여 노출시킨후, 상기 급전롤러 전극을 상기 전기 접점 영역에 접촉시켜 전기를 공급하면서 도금하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명은 하나 또는 다수의 열을 가지는 프린트 배선판과 같은 전자부품을 도금할 때, 전기 도금을 하기 위해 전류를 공급해주는 급전 롤러를 제품에 접촉시킬 때 롤러에 형상 가공을 실시함으로써 패턴에 손상을 주는 일 없이 더미 영역(전기 접점 영역) 구간에서 접촉하여 전기를 공급하는 것이 가능하다. 더하여 전기 접점부의 선접촉에 따른 접점 영역이 극소하다는 문제를 해결하기 위해 다음과 같이 실시하였다.

도 3은 본 발명에 의한 급전롤러의 단차가공을 이용한 전자회로 기판의 연속패턴 도금방법을 설명도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(1)의 상면에 전기 전도층(2)이 형성되고, 전기 전도층(2)이 전자회로 패턴(2a)과 전기 접점부(2b)로 패터닝되어 구성되며, 이에 대응해서 상기 전기 접점부(2b)의 패턴에 따라 급전롤러(3)의 급전전극(3a)을 단차 가공하여 선접촉이 이루어지도록 구성하여 도금한다. 즉, 급전롤러(3)의 급전전극(3a)을 상기 기판(1)의 상면에 형성된 전자 회로 패턴(2a)과 패턴의 열과 열 사이를 지나는 전기접점부(2b)의 피치에 맞게 단차 가공하여 급전시키도록 한 것이다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 의한 전자회로 기판의 연속패턴 도금방법을 설명하기 위한 공정도이다.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 베이스 필름(10) 위에 전기 전도층(20)을 형성한 후, 도금 레지스트(30)를 형성하여 전자회로 패터닝을 하는 노광 현상 과정에서 전자회로 패턴 영역(41)과 함께 도금시 전기를 급전하는 전기 접점부 영 역(42)을 형성하는 단계를 수행한다. 이때 주목할 사실은 전기 접점 영역의 패턴폭을 전기회로 패턴폭보다 훨씬 더 크게 한다는 것이다. 이는 Aspect Ratio의 차이를 이용함으로써, 이후 도금 전처리 공정에서 도금을 해야하는 전기회로 패턴 영역의 표면 에칭량을 최소로 하고 상대적으로 급전 롤러가 접촉하게 되는 더미(Dummy) 구간은 에칭량을 많게 하고자 함이다.

이후 도금 공정이 실시되기 전의 표면 결함을 제거하기 위한 하프(Half) 에칭과 같은 전처리 공정에서 전술한 바와 같이 전자회로 패턴 영역(41)과 전기 접점 영역(42)은 각각 표면 에칭이 되게 되는데(도 4b), 이때 좀 더 바람직한 것은 에칭액을 분사하여 에칭면이 평면이 아닌 R이 생기게 하는 것이다.

이렇게 한 후 급전 롤러(50)의 급전 전극(51)가 돌출되게 단차가공하고, 아울러 급전 전극(51)의 끝단부에도 R 가공을 하게 되면 평면일 때보다 접점 면적이 늘어나게 되는 효과를 얻을 수 있다. 전기 접점에는 급전 롤러의 급전전극(51)이 접촉하여 전류를 공급하게 된다(도 4c).

이때 급전 롤러(50)의 급전 전극(51)의 두께는 도금 레지스트(30)의 두께와 미소 에칭량의 두께보다 다소 큰 것이 바람직하다. 미소 에칭량의 깊이가 깊을수록 전기 접점 영역(42)이 제품 이송의 가이드(Guide) 역할을 하게 되어 제품의 이송 시 발생되는 흔들림이 최소화된다.

또한 전기 접점 영역(42)의 패턴을 형성하기 위해 제공되었던 도금 레지스트 (30) 역시 급전 롤러(50)가 안정적인 위치 정도를 가지게 하는데 다소의 도움을 주는 효과도 얻을 수 있다.

이로써 본 발은 별도의 공정 추가 없이 급전 롤러와의 접점 면적을 증대시켜 전류 공급의 효율을 높임과 동시에 국부적인 전류 집중을 억제하여 제품 전체 영역에서 우수한 도금 두께 편차를 확보할 수 있고 제품이 이송 시 생길 수 있는 위치 흔들림 현상을 최소화할 수 있다.

한편 본 발명은, 상기와 같은 하나 또는 다수의 열을 가지는 프린트 배선 기판에 적용함과 아울러 테이프 형태의 연속적인 프린트 배선기판에도 적용할 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 테이프 형태의 연속적인 프린트 배선기판의 도금 공정 설명도이다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 테이프 형태의 연속적인 프린트 배선 기판(100)과 같은 기판 제작 시, 제품 이송을 위한 스프라켓 홀 가공 시, 상기 스프라켓 홀 가공금형(200)에 홀 펀치(201) 이외에 급전 접점 영역을 가공하기 위한 코이닝 펀치(Coining Punch)(202)를 더 형성하고, 상기 스프라켓 홀 가공시 금형을 이용하여 홀과 함께 이후 도금 공정에서 급전롤러가 접촉할 부분을 전기 접점영역으로 단차 가공하는 단계를 수행한다.(도 5a) 이때, 상기 금형(200)의 코이닝 펀치(202)는 기판(100)에 단차 가공만을 위한 것으로서, 기판(100)의 표면에 급전롤러 전극이 접촉되는 홈을 형성한다. 이와 대응해서, 급전롤러(50')의 급전전극(51')을 단차 가공한다.

이어서 상기 기판(100)의 상면에 도금 레지스트(110)를 형성한 후 상기 단차 가공된 전기 접점 영역의 상부를 에칭하여 노출시킨후, 상기 급전롤러 전극(51')을 상기 전기 접점 영역에 접촉시켜 전기를 공급하면서 도금하는 단계를 수행한다.(도5b)

이와 같이, 테이프 형태의 연속적인 프린트 배선 기판과 같은 기판 제작시에는, 스프라켓 홀을 가공하는 금형에 전기 접점 영역을 단차 가공하기 위한 코이닝 펀치를 형성하여 스프라켓 홀 형성시에 기판(100)에 전기 접점 영역을 단차 가공한다. 그리고, 상기 단차 가공된 전기접점 영역에 대응해서 급전 롤러의 급전전극이 돌출되게 단차 가공하여 도금 공정을 수행하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 프린트 배선판과 같은 전자부품을 도금할 때, 급전 롤러를 형상 가공하여 패턴에 손상을 주는 일 없이 더미 영역(전기 접점 영역) 구간에서 접촉하여 전기를 공급하는 것이 가능한 효과가 있다. 또한 본 발명은 전기접점 영역의 패턴과 급전롤러의 급전전극에 R이 되게 형상을 가공함으로써 접촉 면적이 넓어지는 효과가 있다. 또한, 테이프 형태의 연속적인 프린트 배선 기판과 같은 기판에서는 스프라켓 홀을 가공 시 단차가공하고, 급전롤러를 단차가공하여 급전시키도록 한다. 따라서, 본 발명은 프린트 배선판 등의 세미어디티브법으로의 제조에서의 구리 배선 형성에 있어서, 패턴 도금을 할 때 전체 전도층 영역에 전류를 균일하게 공급하여 도금 두께 분포의 균일도를 높일 수 있고, 기재가 연속적으로 이동을 하면서도 우수한 위치 정도를 확보하는 것이 가능한 효과가 있다. 프린트 배선판 등의 제조 공정에 있어 패턴 도금 공정에 적용이 가능하며, 특히 테이프(Tape) 형태의 기판인 플렉시블 기판의 세미어디티브 공법의 패턴 도금 공정인 연속 도금 공정에서도 손쉽게 적용할 수 있다.

Claims (4)

1. 전자회로의 패턴에 따라 급전롤러를 이용하여 전기를 공급하여 도금하는 방법에 있어서,

   전기 접점을 위해 전자 회로 패턴과 패턴 사이에 급전롤러와 접촉하는 전기 접점 영역 패턴을 형성하고, 상기 전기 접점 영역 패턴에 맞추어서 급전롤러의 급전 전극을 단차 가공하여, 상기 전기 접점 영역에서 급전전극이 접촉하여 전기를 공급하여 도금하는 것을 특징으로 하는 전자회로 기판의 연속패턴 도금방법.
2. 급전롤러를 이용하여 도금하는 전자회로 기판의 연속패턴 도금방법에 있어서,

   베이스 필름 위에 전기 전도층을 형성한 후, 도금 레지스트를 형성하여 전자회로 패터닝을 하는 노광 현상 과정에서 전자회로 패턴 영역과 함께 도금시 전기를 급전하는 전기 접점부 영역을 형성하는 단계와;

   상기 전기 접점부 영역의 패턴에 맞추어서 급전롤러의 급전전극을 단차 가공하는 단계와;

   상기 급전롤러 전극을 상기 전기 접점부에 접촉시켜 전기를 공급하면서 도금하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자회로 기판의 연속패턴 도금방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 전자회로 패턴 영역의 폭보다 상기 전기 접점부 영역의 폭을 훨씬 더 크게 하고, 에칭량을 조절하여 상기 전기 접점부 영역의 전기전도층이 오목한 R이 생기도록 에칭하며, 상기 급전롤러 전극의 단부를 상기 전기 접점부 영역의 R에 대응되는 볼록한 R이 되도록 형상을 가공하는 것을 특징으로 하는 전자회로 기판의 연속패턴 도금방법.
4. 테이프 형태의 연속적인 프린트 배선판과 같은 기판 제작시, 기판에 제품이송을 위한 스프라켓 홀을 가공하는 공정에서, 상기 스프라켓 홀 가공시 금형을 이용하여 홀과 함께 이후 도금 공정에서 급전롤러가 접촉할 부분을 전기 접점영역으로 단차 가공하는 단계와;

   상기 단차 가공된 기판의 전기 접점 영역에 대응해서 급전롤러의 전극을 단차 가공하는 단계와;

   상기 기판의 상면에 도금 레지스트를 형성한 후 상기 단차 가공된 전기 접점 영역의 상부를 에칭하여 노출시킨후, 상기 급전롤러 전극을 상기 전기 접점 영역에 접촉시켜 전기를 공급하면서 도금하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자회로 기판의 연속패턴 도금방법.

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