KR20100040068A - 단면기판의 양면구조에 의한 기판의 휨 및 열 방출 특성 개선방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED등에 들어가는 단면 인쇄회로기판의 양면 구조에 의한 기판의 휨 및 열 방출 특성 개선에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양면 CCL(Copper Clad Laminate)을 부식(Etching)하는 과정에서 단면기판의 반대쪽에 동박을 형성하는 방법에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 양면원판의 양쪽 면에 감광성 Dry film을 도포하는 단계, 양쪽 면에 노광용 마스크 film을 덮고 노광하는 단계, 노광되지 않은 면의 감광성 Dry film을 현상하는 단계, 현상된 양면 원판의 동박 부위를 에칭하는 단계, 상기 단계 후 박리제를 이용하여 감광성 Dry film을 제거하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.

단면기판, 양면원판, 감광성 Dry film, 현상, 에칭, 박리

Description

단면기판의 양면구조에 의한 기판의 휨 및 열 방출 특성 개선방법{The improvement method of bending and heat emission effect by the two-sided structure of single-size Board}

본 발명은 LED등의 전자 제품에 들어가는 단면 전자회로기판의 구조 및 회로 형성 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 양면원판을 이용하여 양면에 감광제를 코팅(Coating)하여 단면기판의 반대쪽에도 더미 회로(Dummy Pattern)를 형성하여 양면 구조로 형성하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 산업용/민생용 전자 기기에 이용되는 인쇄회로기판은 여러 종류의 부품을 탑재하기 위해 페놀수지 또는 에폭시 수지 등으로 된 평면위에 도체 회로를 형성시킨 것으로 전자 부품을 전기적으로 연결하여 전원 등을 공급하는 배선의 역할과 전자 부품을 기계적으로 고정시켜주는 역할을 동시에 하는 전자 부품 중의 하나이다.

초기의 전자 회로는 피복된 와이어를 납땜하여 부품을 연결하는 방식으로 제작되 었다. 이러한 방법은 선을 잘못 연결한다든지 수작업에 의존하여 양산성이 없는 등의 문제가 많아 전자 기기의 신뢰성 및 양산화를 지연시키는 원인이 되었다. 이것을 해결하고자 절연 기판 상에 일반적으로 구리라는 도전성 금속의 Foil을 붙이는 방식의 인쇄회로기판이 1936년 P.Eisler에 의해 고안되어 현재까지 대량으로 사용되어 지고 있다.

그 일례로서 도 1은 일반적인 단면기판의 형상을 나타내고 있다. 도 2는 이 단면기판을 만들기 위한 제조 과정을 나타낸 것으로 이 과정을 살펴보면 도 2의 <가>에서와 같이 Epoxy, 페놀 등의 수지가 주성분인 절연층②과 구리 박판으로 구성된 단면원판을 이용하여, 도 2의 <나>에서와 같이 도전층 회로가 될 부분에 에칭(Etching) 마스크 잉크③를 도포하고, 도 2의 <다>에서와 같이 에칭 마스크 잉크가 도포되지 않은 부분의 구리를 선택적으로 부식시키고, 도 2의 <라>에서와 같이 에칭 마스크 잉크를 제거하는 박리 과정을 거쳐 단면기판의 회로 패턴(Pattern)을 형성하게 된다.

그러나, 이와 같은 공정에 의해서 제조되는 단면기판 구조의 경우 기판의 평행도 및 방열 특성 등에 민감하지 않는 일반적인 전자/전기 제품에서는 문제가 되지 않지만, 단면기판이 점점 박판화 되고, 휨에 의해 특성변화를 받기도 하고, 열 방출에 대한 고려도 필요해짐에 따라서 현재 Process의 구조만으로는 한계점이 나타나고, 이로 인해서 "LED" 관련 기판의 경우는 휘도 품질 및 수명이 단축되는 등의 문제점이 발생될 수 있다.

종래기술의 문헌정보

〔문헌1〕 US ISBN 0-07-012754-9(Coombs, Clyde F). 1995 "인쇄회로 지침 서, 제 4판“

〔문헌2〕 반도체 패키지와 인쇄회로기판. 김경섭, 삼성북스, 2007. 08. 21

〔문헌3〕 인쇄회로기판 용어사전. 권희경〔편〕, 태양, 2002. 04. 10

본 발명은 양면원판으로 양면 구조의 단면기판을 제작함으로 해서, 단면 인쇄회로기판 공정상에 휨 등에 의한 생산성 저하와 불량발생 등을 예방함은 물론, LED 등 평행도와 열 방출 특성에 민감한 박판형 단면기판을 제작하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 단면기판을 제작하는 방법에 있어서, 양면원판의 양쪽 면에 형성하고자하는 회로 또는 더미 패턴 부분에 에칭 방지용 마스크 잉크를 도포하는 단계, 염소산나트륨, H2O2, Hcl 등의 에칭제를 이용하여 마스크 잉크가 개방된 부분의 양쪽면의 도체막을 부식시켜 제거하는 단계, 수산화나트륨(NaOH)등의 박리제를 이용한 회로 표면에 부착된 마스킹 잉크를 제거하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.

특히 단면기판의 반대면에는 일반적으로 더미 패턴이 설계가 되고, 이 패턴은 특히 패턴 설계에 있어서는 도 3 <가>의 절연체 부분②을 기준으로 (A)면의 도체부분 형상과 (B)면의 도체부분 형상을 유사하게 설정할수록 효과는 극대화된다.

본 발명은 단면기판이 상대적으로 박판이고, 평행도와 열 방출 효율이 요구되는 단면기판에 적용되면 제품(Set)의 원가절감, 신뢰성 향상, 부품의 수명연장 등에 기여가 되며, 인쇄회로기판을 제작하는 업체측면에서도 휨이 없고 견고하여 생산효율 향상과 더불어 품질 수율을 향상시킬 수 있다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 사진법에 의한 것으로 도 3의 <가>에서와 같이 절연부② 양쪽에 도전성 금속 Foil①이 부착된 양면원판을 이용하여, <나>에서와 같이 소프트 에칭(Soft Etching), 산처리, 수세, 건조 등의 전처리 프로세스를 거쳐 감광제③를 Coating하고, <다>에서와 같이 마스킹 필름④을 감광제③ 위에 덮고 패턴이 될 부분에 대해 자외선⑤으로 선택적으로 노광하고 <라>와 같이 탄산나트륨(Na2CO3) 으로 감광되지 않은 부분을 현상하고 <마>와 같이 현상되어 노출된 도전성 동박 부위를 에칭액을 이용하여 부식시키고 <바>와 같이 에칭 마스크 잉크③를 제거하는 박리 과정을 거쳐 양면구조의 단면기판을 제작하게 된다.

도 4는 스크린 법에 의한 것으로 도 4의 <가>에서와 같이 절연부② 양쪽에 도전석 금속 Foil(1)이 부착된 양면원판을 이용하여 <나>에서와 같이 소프트 에칭(Soft Etching), 산처리, 수세, 건조 등의 전처리 프로세스를 거쳐 에칭 마스크 잉크③를 패턴부위에 직접 도포하고, <다>와 같이 에칭 마스크 잉크③가 도포되지 않고 노출된 동박 부분을 에칭액을 이용하여 부식시키고, <라>에서와 같이 에칭 마스크 잉크③를 제거하는 박리과정을 거쳐 양면구조의 단면기판을 제작하게 된다.

도 1은 일반적인 단면 인쇄회로기판의 단면도.

도 2는 도 1의 일반적인 단면 인쇄회로기판의 제조 공정 과정을 나타낸 단면도.

도 3은 내지 도 4는 본 발명에 따른 양면 구조 단면 인쇄회로기판 형성 단면도.

Claims (1)

1. 인쇄회로기판 중에 단면기판을 제작함에 있어서,

   쓰루홀(Through Hole) 도금을 하지 않는 단면기판에서 양면 구조의 단면기판으로 설계하는 단계,

   양면원판 양쪽에 패턴 형성을 하고자 하는 특정 부분에 마스킹 잉크를 도포하는 단계,

   상기 마스킹 잉크가 도포되지 않고 노출된 양쪽의 동박 부분을 에칭액을 이용하여 부식시키는 단계,

   상기 단계 후에 양쪽면의 에칭 마스킹 잉크를 제거하고 세척하여 건조하는 것을 특징으로 하는 양면 구조의 단면기판 설계 및 제조 방법.

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