KR20090022605A - 인쇄회로기판의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

인쇄회로기판의 제조방법이 제공된다. (a)기판의 표면 온도를 전도성 잉크의 녹는점 이하로 유지하는 단계, (b)잉크젯을 이용하여 상기 기판의 표면에 상기 전도성 잉크를 토출하여 패턴을 형성하는 단계, (c) 상기 기판에 발수표면처리하는 단계, 및 (d) 상기 패턴을 고온에서 소결하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법이 제공된다.
잉크, 잉크젯, 발수표면처리, 소결

Description

인쇄회로기판의 제조방법{Manufacturing method of PCB}
본 발명은 잉크젯을 이용한 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다.
공정의 간편성과 대량 생산 가능성, 환경 친화적이라는 장점 때문에 현재 전자부품의 회로 형성에 비접촉 방식으로 임의의 패턴을 쉽게 인쇄할 수 있는 잉크젯 방식을 적용하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 잉크젯 방식에 있어서 미세 패턴 구현을 위해서는 토출 잉크 액적의 사이즈 조절과 기판에서 잉크의 퍼짐성이 중요한 인자로 작용하게 된다. 그러나 잉크 액적을 줄이는 것은 매우 어렵다. 따라서, 종래 기술은 잉크의 퍼짐성을 조절하기 위한 것이 많다.
잉크의 퍼짐성은 액적 사이즈가 항상 같다고 가정할 때, 잉크의 표면장력과 기판의 표면 에너지 관계에 따라 결정된다. 예를 들어, 잉크의 표면장력이 기판의 표면 에너지보다 크다면 잉크의 퍼짐성은 적을 것이고, 잉크의 표면장력이 기판의 표면 에너지보다 작다면 잉크의 퍼짐성이 크게 된다. 따라서, 액적 사이즈 및 표면장력이 동일한 잉크라고 가정할 때, 기판의 표면 에너지를 낮춘다면 잉크의 퍼짐성을 작게할 수 있다.
본 발명은 회로패턴의 폭을 줄일 수 있는 인쇄회로기판의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, (a)기판의 표면 온도를 전도성 잉크의 녹는점 이하로 유지하는 단계, (b)잉크젯을 이용하여 상기 기판의 표면에 상기 전도성 잉크를 토출하여 패턴을 형성하는 단계, (c) 상기 기판에 발수표면처리하는 단계, 및 (d) 상기 패턴을 고온에서 소결하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법이 제공된다.
상기 (a)단계 전에, (a1)상기 기판의 표면에 상기 잉크와의 접착력을 증가시키기 위하여 표면처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 (a1)단계는 건식 플라즈마 처리로서 이루어질 수도 있고, 상기 (a1)단계는 습식 화학적 처리로서 이루어질 수 있다.
상기 (c)단계는, 플루오르 용액을 상기 기판의 표면에 분사하는 방법으로 이루어질 수 있다.
또는, 상기 (c)단계는, 가스를 이용하여 발수 플라즈마 처리를 하는 방법으로서 이루어질 수 있다. 이때, 상기 가스는 플루오르 알킬 실란 또는 플루오르 아크릴레이트 중에서 선택된 하나일 수 있다.
이상의 과제 해결 수단과 같이, 잉크의 녹는점 이하로 기판의 표면 온도를 유지한 후, 잉크 액적을 토출하고, 기판 표면을 발수처리함으로써 미세 패턴의 인쇄회로기판을 제조할 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 제조방법의 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 순서도이며, 도 2내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 공정도이다. 도 2내지 도 7을 참조하면, 기판(21), 패턴(22), 노즐(23), 잉크 액적(24), 분사액(25), 발수층(26)이 도시되어 있다.
S11은 기판의 표면에 잉크와의 접착력을 증가시키기 위하여 표면처리하는 단계이다. 도 2와 같이, 기판(21)은 평판형의 절연재로 이루어져 있다. 기판(21)의 표면은 잉크와의 접착력을 증가시키기 위해서는 잉크의 성질에 맞추어 친수성 물질로 표면처리를 하는 것이 좋다.
표면처리방법은 도 2와 같이 산소 또는 아르곤 가스를 이용한 플라즈마 방 법(건식 처리 방법)이 있을 수 있다. 또 다른 방법으로는 실란 커플링 용제(Silane Coupling Agent), 디스미어 에칭액(Desmear etching)을 이용한 화학적 습식 처리 방법이 있다.
한편, 표면처리방법은 기판에 이온빔을 조사하여 표면을 거칠게 하는 방법이 있을 수 있다. 기판의 표면적이 증가하면 잉크와의 접착력이 좋아진다.
S12는 기판의 표면 온도를 전도성 잉크의 녹는점 이하로 유지하는 단계로서, 도 3은 이에 상응하는 단면도이다. 앞서 설명한 S11단계는 선택적인 단계이다. S11단계를 거치지 않더라도 충분히 기판(21)의 표면이 잉크와의 접착력이 좋으면 S11단계를 생략하고 S12단계가 진행될 수 있다.
기판의 표면 온도를 전도성 잉크의 녹는점 이하로 유지하는 이유는 도 4와 같이 후의 공정에서 잉크 액적(24)이 떨어질 경우, 잉크 액적(24)이 빠른 시간에 응고되어 기판(21) 표면에 퍼지지 않도록 하기 위함이다. 본 실시예의 잉크의 주요 솔벤트(main solvent)의 온도가 섭씨 5.5도이다. 따라서, 본 실시예의 기판(21)의 표면 온도는 섭씨 5.5도 이하가 되도록 유지하는 것이 좋다.
기판(21)의 냉각 방법은 냉풍을 기판(21)의 표면으로 불어 넣는 방법이 있고, 기판(21)의 하부에 냉각판을 설치하는 방법이 있다.
S13은 잉크젯을 이용하여 기판의 표면에 상기 전도성 잉크를 토출하여 패턴을 형성하는 단계로서, 도 4는 이에 상응하는 도면이다.
잉크젯을 이용한 인쇄회로기판의 제조방법에서, 잉크젯의 형태와 구조 등은 당업자가 충분히 알 수 있는 것이다. 잉크젯의 노즐(23)은 이미 프로그렘되어 있는 위치로 이동하면서 잉크 액적(24)을 기판(21)에 토출한다. 기판(21)의 표면은 이미 S12단계를 거치면서 잉크 액적(24)의 녹는점 이하를 유지하고 있다. 따라서, 떨어진 잉크 액적(24)은 순식간에 고형화된다. 결과적으로, 잉크는 기판(21)의 주변으로 퍼지지 않고, 형태를 유지한다. 이와 같은 인쇄공정을 거치면 , 도 4와 같이 폭이 좁은 패턴(22)을 형성할 수 있다. 한편, 기판(21)의 온도는 잉크 액적(24)이 떨어져 있는 순간에도 계속 잉크액적(24)의 녹는점 이하로 유지한다. 잉크에는 은이나 구리의 분말을 포함하는 전도성 물질이 포함되어 있다.
S14는 기판에 발수표면처리하는 단계로서, 도 5는 이에 상응하는 공정이다. 기판(21)에서 패턴(22)이 형성되지 않은 표면은 발수표면처리를 한다. 발수표면처리는 잉크와 성질을 달리하는 물질을 기판(21)의 표면에 도포하는 작업이다. 소수성의 물질을 패턴(22)이 형성되지 않은 기판(21)의 표면에 도포한다.
발수표면처리의 구제척인 방법으로는, 습식 처리와 건식 처리가 있다. 습식 처리는 도 5와 같이 저온으로 유지된 기판(21)의 표면에 플루오르 용액으로 이루어진 분사액(25)을 분사하여, 발수층(26)을 형성하는 방법으로 이루어진다. 플루오르 용액은 플루오르 알킬 실란 또는 플루오르 아크릴레이트 계열이 가능하다.
반면, 건식 처리는 저온으로 유지된 기판(21)의 표면에 발수 플라즈마 처리를 하는 방법으로 이루어질 수 있다. 플라즈마 처리 가스로는 플루오르 알킬 실란 또는 플루오르 아크릴레이트 계열의 가스를 사용할 수 있다.
본 단계를 진행하면, 패턴(22)이 형성되지 않은 기판(21)의 표면은 발수처리가 되어, 기판(21)의 온도가 잉크의 녹는점 이상으로 되더라도 패턴(22)이 퍼지지 않게 된다.
S15는 상기 패턴을 고온에서 소결하는 단계로서 도 6은 이에 상응한다. 패턴(22)에 포함된 액체 성분은 고온에서 증발시켜야 한다. 결과적으로 패턴(22)은 고형성분만이 남게 된다. 패턴(22)은 잉크로 이루어져 있으며,잉크는 또한 전도성 성분을 포함하고 있어, 전기 전도도가 우수하다.
한편, 고온에서 소결하는 도중에 잉크로 이루어진 패턴(22)이 녹더라도 발수표면처리를 기판(21)의 표면에 하였기 때문에 패턴(22)은 퍼지지 않는다. 본 단계에서 언급하는 "고온"은 소결처리를 할 수 있는 온도를 의미하며, 이는 잉크젯을 이용한 회로패턴을 형성하는 기술분야의 당업자가 충분히 예측할 수 있는 범위이다.
도 7은 도 6의 사시도로서, 기판(21)에 패턴(22)이 형성되어 있음을 볼 수 있다. 패턴(22)은 소결 공정을 진행하면서도 그 형태를 그대로 유지한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만, 해당기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 순서도.
도 2내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 공정도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
기판(21) 패턴(22)
노즐(23) 잉크 액적(24)
분사액(25) 발수층(26)

Claims (7)

  1. (a)기판의 표면 온도를 전도성 잉크의 녹는점 이하로 유지하는 단계;
    (b)잉크젯을 이용하여 상기 기판의 표면에 상기 전도성 잉크를 토출하여 패턴을 형성하는 단계;
    (c) 상기 기판에 발수표면처리하는 단계; 및
    (d) 상기 패턴을 고온에서 소결하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a)단계 전에,
    (a1)상기 기판의 표면에 상기 잉크와의 접착력을 증가시키기 위하여 표면처리하는 단계를 더 포함하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (a1)단계는 건식 플라즈마 처리로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 (a1)단계는 습식 화학적 처리로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    플루오르 용액을 상기 기판의 표면에 분사하는 방법으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    가스를 이용하여 발수 플라즈마 처리를 하는 방법으로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가스는 플루오르 알킬 실란 또는 플루오르 아크릴레이트 중에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107004637A (zh) * 2014-12-19 2017-08-01 出光兴产株式会社 导体组合物油墨、层叠布线构件、半导体元件和电子设备以及层叠布线构件的制造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0149969B1 (ko) * 1995-07-21 1999-05-15 이대원 인쇄회로기판의 제조방법
JP4277976B2 (ja) 2002-12-17 2009-06-10 株式会社アルバック メッキ用シードパターン及び導電膜パターンの形成方法
KR100726048B1 (ko) * 2003-04-16 2007-06-08 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 토출용액, 토출용액을 이용한 패턴 제조방법과 전자디바이스 제조방법, 및 전자 디바이스

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107004637A (zh) * 2014-12-19 2017-08-01 出光兴产株式会社 导体组合物油墨、层叠布线构件、半导体元件和电子设备以及层叠布线构件的制造方法
US10026624B2 (en) 2014-12-19 2018-07-17 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Conductor composition ink, laminated wiring member, semiconductor element and electronic device, and method for producing laminated wiring member

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