KR20100102011A - 솔더 인쇄용 금속 마스크 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 솔더 인쇄용 금속 마스크 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 솔더 페이스트와 마스크 사이에 발생되는 전단응력의 발생을 줄여 솔더 페이스트의 빠짐성을 향상시키고, 내마모성을 향상시켜 마스크 표면의 마모를 획기적으로 감소시키고, 마스크의 수명을 연장시키기 위하여 금속 마스크의 홀 벽면 또는 인쇄회로기판과 접촉되는 금속 마스크의 접촉면에 비정질탄소막을 형성하는 발명에 관한 것이다.

Description

솔더 인쇄용 금속 마스크 및 이를 제조하는 방법{METAL MASK FOR SOLDER PRINTING AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
본 발명은 솔더 인쇄용 금속 마스크 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 스크린(screen) 인쇄방식에 의하여 솔더 페이스트를 인쇄회로기판 상에 형성할 경우 솔더 흡착 효율을 향상시키고, 마스크의 수명을 연장시킬 수 있는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 각종 전자제품이나 전자장비에 사용되는 회로기판은 여러 단계를 거치면서 완성되게 되는데, 특히 인쇄회로기판의 보드는 열에 약할 뿐만 아니라, 파손되기 쉬운 재질로 되어 있어서 그 처리공정에 각별한 주의를 요하게 된다. 따라서, 인쇄회로기판은 별도의 보드에 올려져서 가공처리가 이루어지며, 그 중에서 표면처리 공정은 SMD(Surface Mounting Device) 공정이라 호칭되기도 한다.
표면처리 공정은 보드상에 인쇄회로기판을 탑재시키고 로더를 이용하여 가공 장소로 옮기는 로딩 공정을 거치게 되고, 상기 로더로부터 옮겨진 인쇄회로기판을 고정시킨 후 인쇄회로기판 상에 솔더 페이스트(납 분말)를 도포하는 스크린 프린터 공정을 수행하고, 스크린 프린터 공정이 종료된 후 솔더 페이스트가 도포된 인쇄회로기판 상에 각종 칩을 실장하는 마운터 공정을 수행하고, 실장된 칩의 결착부위를 견고히 응고시키는 리플로우 공정을 수행하게 된다. 마지막으로 인쇄회로기판을 언로더로 이동시켜 인쇄회로기판 제조를 완성한다.
여기서, 스크린 프린터 공정에 사용되는 프린터 장치는 스퀴즈 블레이드 및 금속 마스크가 있다. 금속 마스크는 솔더가 형성될 영역과 대응되는 위치에 솔더 페이스트를 담을 수 있는 미세 홀을 포함하고 있고, 스퀴즈 블레이드는 금속 마스크 상부에서 좌우 또는 전후로 이동되면서 상기 미세 홀로 솔더 페이스트를 채워 넣는 장비이다.
상술한 솔더 인쇄용 금속 마스크에 있어서, 그 홀을 형성하는 방법은 레이저 가공법, 화학적 에칭법, 전주(electroforming)법이 있다. 레이저 가공법은 솔더 인쇄용 금속 마스크를 형성할 금속 플레이트를 레이저로 직접 뚫어서 미세한 홀을 가공하는 방식으로 레이저 가공성을 고려하여 스테인레스 스틸의 가공에 일반적으로 사용되며, 일부 인바(Invar)가 제한적으로 사용되고 있다. 그러나 이 방법은 가공면이 거칠고 정확한 치수로 가공하기 어려운 문제점이 있다.
다음으로, 화학적 에칭법은 인쇄 마스크 박판을 리소그래피(lithography) 레지스트 공정을 이용하여 표면에 원하는 패턴을 형성하고 에칭액으로 에칭하여 제조하는 방법이다. 제조 공법에서도 알 수 있듯이 에칭으로 제작된 홀의 벽면이 매끄럽지 못하고 각이 발생하여 솔더 페이스트를 인쇄한 후 마스크를 제거하면 솔더 페 이스트가 잘 빠지지 않는 단점이 있다.
전주법은 유리 기판에 코어층으로 Cr을 형성한 후, 그 위에 리소그래피 공법을 이용하여 필름에 원하는 패턴을 형성한 후 Ni을 전해 도금하여 형성하는 방법이다. 이 방법은 치수가 정밀한 뿐만 아니라 개구부 벽면이 부드럽기 때문에 솔더 페이스트 토출 시 페이스트의 빠짐성이 우수하여 정밀 부품 인쇄용으로 사용범위가 점차 넓어지고 있다. 그러나, 이 방법은 제조 단가가 비싸고, 공정 단계가 복잡하여 그 사용이 제한되고 있다.
상술한 바와 같이 제조된 솔더 인쇄용 금속 마스크의 신뢰성 평가는 솔더 페이스트를 인쇄할 때, 인쇄 후 마스크를 제거한 후 마스크 제작 시 고려된 부피의 솔더 페이스트가 정확히 기판 상에 토출되어야 한다는 점이다. 그러나 점차 미세 배선을 형성하기 위하여 미세한 피치의 솔더 페이스트를 인쇄하기 위하여 인쇄 마스크의 홀도 작아지고 있어, 솔더 페이스트의 빠짐성이 문제가 되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크의 홀 부분을 나타낸 평면 사진이다.
도 1은 스테인레스 재질의 마스크를 솔더 인쇄면 쪽에서 바라본 형태를 나타낸 것으로, 사각형 형태의 홀을 중심으로 촬영한 것이다. 여기서, 사각형 형태의 선폭이나 길이를 조절하여, 라인 타입의 솔더 페이스트 패턴 또는 원형의 솔더 페이스트 패턴을 형성할 수 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 라인 타입의 홀을 가지는 솔더 인쇄용 금속 마스크를 이용할 경우 발생하는 납뿔 현상을 나타낸 평면사진이다.
도 2를 참조하면, 솔더 인쇄용 금속 마스크의 홀을 라인 타입으로 조절하여 형성한 솔더 페이스트 패턴을 나타낸 것으로, 라인 타입의 길이 방향에 대한 양 단부에서 솔더 페이스트의 빠짐성이 저하되어 납뿔 형태로 형성된 것을 볼 수 있다. 이는 패턴이 미세화 될수록 더욱 심하게 나타나고 있다.
도 3은 종래 기술에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크를 이용할 경우 발생하는 인쇄불량 상태를 나타내는 평면 사진이다.
도 3을 참조하면, BGA 타입, CSP 타입 및 QFP 타입 중 어느 하나의 인쇄회로 기판에 나타나는 솔더 페이스트 형태로서, 상기 도 1과 같은 일반 스테인레스 재질의 금속 마스크를 이용할 경우 솔더 페이스트 패턴이 불규칙하게 형성되는 것을 볼 수 있다.
도 4는 종래 기술에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크를 나타낸 평면 사진이다.
도 4는 스크린 프린터 공정을 수행한 후 솔더 인쇄면 상부에서 촬영한 것으로, 사각형 형태의 홀 내측에 솔더 페이스트가 잔류하는 것을 볼 수 있다. 잔류된 솔더 페이스트는 SMD 공정이 진행됨에 따라 계속해서 누적되므로, 50매 정도의 인쇄회로기판 제조 공정을 수행한 후 수동으로 금속 마스크를 세척해야 하는 불편함이 있다.
상술한 바와 같이, 전자제품의 발달에 따라서 인쇄회로기판이 미세화 되고 있으며, 그에 따른 BGA, CSP 및 QFP 등에 사용되는 솔더 패턴의 피치(Pitch)도 미세화 되고 있어 SMD 공정 마진을 확보하는 것이 더욱더 어려워지고 있다. 특히, 솔 더 인쇄용 금속 마스크의 홀 패턴이 미세화 됨에 따라서 솔더 페이스트 패턴 형성이 제대로 수행되지 않거나, 금속 마스크의 오염으로 인한 공정 시간 지연 문제가 발생될 수 있다.
본 발명은 솔더 페이스트 인쇄 후 인쇄 마스크를 제거할 때 발생되는 마스크 사이에 발생되는 전단응력의 발생을 줄여 솔더 페이스트의 빠짐성이 좋은 솔더 인쇄용 금속 마스크 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 DLC와 같은 비정질탄소막의 내마모성으로 인하여 금속 마스크 표면의 마모를 획기적으로 감소시키고, 마스크의 수명을 연장시킬 수 있는 경제적인 솔더 인쇄용 금속 마스크 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크는 인쇄회로기판에 솔더 페이스트를 인쇄하기 위한 홀을 포함하는 금속 플레이트 및 상기 홀의 벽면에 형성되며, 상기 금속 플레이트의 표면 마찰계수를 감소시키기 위한 비정질탄소막을 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크는 인쇄회로기판에 솔더 페이스트를 인쇄하기 위한 홀을 포함하는 금속 플레이트와, 상기 홀의 벽면에 형성되며, 상기 금속 플레이트의 표면 마찰계수를 감소시키기 위한 제 1 비정질탄소막 및 상기 인쇄회로기판과 접촉되는 상기 금속 플레이트의 접촉면에 형성되는 제 2 비정 질탄소막을 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크 제조 방법은 탄화수소 화합물을 포함하는 비정질탄소막의 원료물질을 기상화하는 단계와, 기상화된 상기 원료물질에 플라즈마 형성을 위한 첨가물질을 혼합하여 반응챔버 내부에 공급하는 단계와, 상기 반응챔버 내부에서 플라즈마를 발생시키고, 이를 이용하여 상기 원료물질에 포함되는 탄소 이온을 가속화시키는 단계 및 솔더 페이스트를 인쇄하기 위한 홀을 포함하는 금속 마스크를 마련하고, 상기 홀의 벽면에 가속화된 상기 탄소 이온을 충돌시켜 측면 비정질탄소막이 형성되도록 하는 단계를 포함한다.
본 발명은 상술한 바와 같이 솔더 인쇄용 금속 마스크 및 이를 제조하는 방법으로 솔더가 형성될 영역을 정의하는 홀의 벽면에 DLC와 같은 비정질탄소막을 형성함으로써, 금속 마스크의 표면 마찰계수를 감소시키고, 내마모성을 향상시켜 솔더 인쇄용 스크린 프린트 공정 효율을 향상시키고, 마스크의 수명을 연장시킬 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명은 인쇄회로기판 상에 솔더링(soldering)을 하기 위하여, 솔더 페이스트 패턴에 상응하는 미세 홀을 가지는 솔더 인쇄용 금속 마스크에 있어서, 상기 홀의 내면에 DLC와 같은 비정질탄소막을 형성한다. 여기서, 금속 마스크는 스테인레스 스틸 또는 니켈 합급을 사용할 수 있으며, 금속 마스크와 인쇄회로기판이 접촉되는 접촉면에도 비정질탄소막을 형성할 수 있다.
여기서, 비정질탄소막을 제조하는 공정으로는 먼저 탄화수소 화합물을 포함하는 비정질탄소막의 원료물질을 기상화하는 단계와, 기상화된 상기 원료물질에 플라즈마 형성을 위한 첨가물질을 혼합하여 반응챔버 내부에 공급하는 단계와, 상기 반응챔버 내부에서 플라즈마를 발생시키고, 이를 이용하여 상기 원료물질에 포함되는 탄소 이온을 가속화시키는 단계 및 솔더 페이스트를 인쇄하기 위한 홀을 포함하는 금속 마스크를 마련하고, 상기 홀의 벽면에 가속화된 상기 탄소 이온을 충돌시켜 측면 비정질탄소막이 형성되도록 하는 단계를 포함한다.
다음에는, 상기 솔더 페이스트가 인쇄되는 면과 접촉되는 상기 금속 마스크의 접촉면에도 가속화된 상기 탄소 이온을 충돌시켜 표면 비정질탄소막이 형성되도록 하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 원료물질은 선형(Linear type) 탄화수소 화합물 또는 고리형(Cyclic type) 탄화수소 화합물을 사용할 수 있다.
선형(Linear type) 탄화수소 화합물은 알칸 계열(CnH2n+2), 알켄(CnH2n) 계열, 알킨(CnH2n-2) 계열의 탄화수소 화합물을 사용할 수 있고, 고리형(Cyclic type) 탄화수소 화합물은 벤젠 계열, 사이클로헥산 계열의 탄화수소 화합물을 사용할 수 있다.
마지막으로, 첨가물질은 헬륨(He), 수소(H2), 산소(O2), 질소(N2), N2O, NO, 탄화수소 화합물(CxHy, 여기서, 1≤x≤9, 4≤y≤20), 질소를 포함하는 물질, 불소를 포함하는 물질 및 실리콘을 포함하는 물질 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
이하에서는, 본 발명의 상술한 목적에 근거하여 솔더 인쇄용 금속 마스크 및 그 제조 방법에 대하여 상세히 설명하는 것으로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들 및 도면을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아울러, 본 발명에서는 솔더 페이스트를 종래의 납 대신 주석 및 은의 합금으로 이루어진 전도성 분말도 사용할 수 있으나, 이하 설명에서는 ‘납’으로만 설명하는 것으로 한다. 따라서, 이하의 ‘납’은 ‘주석+은 전도성 분말’의 의미도 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크(200)를 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하면, 인쇄회로기판의 솔더 페이스트를 형성하기 위한 홀(120)을 포함하는 금속 플레이트(100)가 구비된다. 이때, 금속 플레이트(100)는 스테인레스 스틸 또는 니켈 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 그 두께는 100 ~ 150㎛가 되는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 금속 플레이트(100)의 두께가 100㎛ 미만일 경우 솔더 페이스트 패턴으로 잔류하는 납량이 부족하게 되고, 150㎛를 초과하는 경우 납량이 과도하게 형성되어 불량이 발생할 위험이 있다.
여기서, 납의 빠짐성을 향상시키는 방법으로 본 발명에서는 홀(120)의 내측 벽면에 비정질탄소막(130)을 형성하여 본 발명에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크(200)를 형성한다. 여기서, 비정질탄소막은 PLC(Polymer-Like-Carbon), GLC(Graphite-Like-Carbon) 및 DLC(Diamond-Like-Carbon) 중 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 사용하고, 그 두께는 0.5 ~ 5㎛로 형성하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.5 ~ 1㎛의 두께로 형성한다. 비정질탄소막(130)이 0.5㎛ 미만으로 형성되는 경우 표면 마찰계수 감소가 충분히 이루어지지 않을 수 있고, 5㎛ 초과하는 두께로 형성되는 경우 홀(120)의 크기 조절이 용이하지 못하고, 비정질탄소막(130) 제조도 어려워 진다.
상기와 같은 조건에 최적화된 비정질탄소막(130)을 형성하는 경우 비정질탄소막(130)의 표면 마찰계수는 금속 플레이트(100)의 표면 마찰계수 보다 10배 이상 더 감소될 수 있다.
따라서, 동일한 두께의 솔더 페이스트를 형성하는 경우 본 발명의 금속 마스 크(200)에 대한 빠짐성이 더 우수하므로, 종래보다 더 얇은 금속 플레이트를 사용할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크를 나타낸 단면도이다.
도 6을 참조하면, 금속 플레이트(300)의 상부에서 솔더 페이스트를 공급하는 것으로 할 때, 인쇄회로기판과 접촉되는 면에 홀(320) 내벽에 형성한 측벽 비정질탄소막(330)과 동일한 표면 비정질탄소막(340)을 더 형성한다.
표면 비정질탄소막(340)은 솔더 인쇄용 금속 마스크(400)의 내마모성을 향상시킴으로써, 마스크의 수명을 연장시킬 수 있도록 한다. 이때, 금속 플레이트(300)의 상부인 솔더 인쇄면에는 비정질탄소막을 형성하지 않는 것이 바람직하다. 그 이유는 스퀴즈 블레이드에 의해서 솔더 페이스트가 밀리면서 홀(320) 내부로 압축되면서 매립되어야 하는데, 솔더 인쇄면에도 비정질탄소막이 형성될 경우 표면 마찰계수가 지나치게 증가하여 스퀴즈 블레이드의 밀림 특성이 압축 특성보다 비정상적으로 증가하게 되고, 이로 인하여 솔더 페이스트의 매립이 정상적으로 수행되지 않을 수 있기 때문이다.
이하에서는 상술한 개략도를 구체화시킬 수 있는 사진 및 실험 자료들을 통하여 본 발명에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크의 우수성을 증명하는 것으로 한다.
도 7은 본 발명에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크의 홀 부분을 나타낸 평면사 진이다.
도 7은 상기 도 1과 대비되는 사진으로, 홀을 포함하는 인쇄회로기판과의 접촉면에 검정색의 비정질 탄소막이 형성된 것을 볼 수 있다. 본 발명에 따른 비정질탄소막은 홀의 내벽 및 인쇄회로기판과 접촉되는 전면에 형성되어 표면 마찰계수를 감소시키고, 마스크 수명 증가 효과를 낼 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 라인 타입의 홀을 가지는 솔더 인쇄용 금속 마스크를 이용할 경우의 인쇄상태를 나타낸 평면사진이다.
도 8은 상기 도 2와 대비되는 사진으로, 라인타입의 홀을 이용하여 형성한 솔더 페이스트 패턴을 나타낸 것이다. 홀 내의 빠짐성이 향상되어 라인타입의 양 단부에서도 납뿔과 같은 불량적인 형태가 나타나지 않는다.
도 9는 본 발명에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크를 이용할 경우의 인쇄상태를 나타내는 평면 사진이다.
도 9는 상기 도 3과 대비되는 사진으로, 빠짐성이 우수하여 솔더 페이스트 패턴이 정상적인 위치에, 안정적인 인쇄성이 확보된 것을 알 수 있다.
도 10은 본 발명에 솔더 인쇄용 금속 마스크를 나타낸 평면 사진이다.
도 10은 상기 도 4와 대비되는 사진으로, 금속 마스크의 홀 내벽에 잔류하는 솔더 페이스트가 종래에 비하여 현저하게 감소된 것을 볼 수 있다.
이와 같이, 잔류하는 솔더 페이스트가 적으면 마스크의 세척 주기가 길어지므로 생산성을 향상시킬 수 있다. 세척 공정 1회를 감소시킬 경우 전체 인쇄회로기판 제조 공정 시간 중 30%의 시간 감소 효과를 얻을 수 있다.
실시예1
마찰계수 2.0을 갖는 SUS304H-TA 재질의 솔더 인쇄용 마스크에 1㎛ 두께의 DLC막을 형성하였다. 이때, DLC막은 상기 도 6과 같은 형태로 솔더 인쇄면을 제외한 홀 내벽 및 인쇄회로기판과의 접촉면에 모두 형성하였으며, 원료물질로 부탄(C4H10)과 프로필렌(C3H6)을 사용하였고, 첨가물질로 헬륨(He) 가스를 사용하여 플라즈마를 발생시켜 DLC 막을 형성하였다.
실시예2
상기 실시예1과 동일하게 DLC막을 형성하되, 원료물질로 벤젠(C6H6) 및 트라이메틸벤젠(C9H12)을 사용하였고, 첨가물질로 헬륨(He) 가스를 사용하여 플라즈마를 발생시켜 DLC 막을 형성하였다.
실시예3
상기 실시예1과 동일하게 DLC막을 형성하되, 원료물질로 부탄(C4H10) 및 트라이메틸벤젠(C9H12)을 사용하였고, 첨가물질로 헬륨(He) 가스를 사용하여 플라즈마를 발생시켜 DLC 막을 형성하였다.
비교예1
상기 실시예1에서 DLC 막을 제외한 순수 SUS304H-TA 재질의 솔더 인쇄용 마스크를 이용하였다.
하기 [표 1]은 실시예1 내지 실시예3, 비교예1의 특성 값을 정리한 것이다.
항목 중 마찰계수 및 경도는 홀 내벽을 기준으로 한 특성을 조사한 것이다.
[표 1]
항 목 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1
마찰계수 0.025 0.1 0.15 2
경도(HV) 900 2000 3000 370
DLC 막 두께(㎛) 1 1 1 -
상기 [표 1]에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 비정질탄소막의 마찰계수는 0.025 ~ 0.15로 비교예1의 2값과 비교할 때 현저히 감소됨을 알 수 있다. 따라서, 빠짐 특성이 향상될 수 있는 것이다. 아울러, 본 발명에 따른 마스크 표면의 경도는 900 ~ 3000HV로 일반 스테인레스 스틸 마스크의 경도인 370HV 보다 현저하게 높게 나타나므로 내마모성이 향상되었음을 알 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크에 형성된 비정질탄소막의 표면 마찰계수 변화를 나타낸 그래프이다.
도 11은 상기 [표 1]에서 나타난 슬라이딩 거리(Sliding distance)에 따른 마찰계수(Friction Coefficient) 특성을 비교한 그래프로, 종래의 코팅이 안된 금속 마스크(‘코팅 x’로 표시) 또는 마찰계수가 비교적 우수하다고 알려진 탄화티타늄 (TiC)층 보다 본 발명에 따른 코팅층(‘a-C:H 또는 Si-a-C:H’ 로 표시)을 포함하는 마스크의 마찰계수가 최소 10배 이상 작게 나타나는 것을 확인할 수 있다.
그 다음으로, 상기 실시예들 및 비교예의 솔더 인쇄용 금속 마스크를 이용하여 실제 솔더링 공정을 수행하면서 생산 진행성을 조사하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다. 인쇄장비의 조건은 불량율을 최소화 할 수 있도록 오토(Auto) 세척 공정과 수동 세척 공정으로 나누어 진행하였다.
[표 2]
항 목 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1
Auto 세척 1회(5매) 1회(10매) 1회(15매) 1회(5매)
수동 세척 1회(40매) 1회(45매) 1회(50매) 1회(15매)
상기 [표 2]에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 실시예1 내지 실시예3의 경우 오토 세척 주기가 최소 1.5배 이상 더 길게 나타나고 있으므로, 원가 절감 효과를 얻을 수 있으며, 납 빠짐성 또한 매우 우수한 것으로 나타나므로 생산성 및 납 땜 품질 향상의 효율을 극대화 시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명 은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크의 홀 부분을 나타낸 평면 사진이다.
도 2는 종래 기술에 따른 라인 타입의 홀을 가지는 솔더 인쇄용 금속 마스크를 이용할 경우 발생하는 납뿔 현상을 나타낸 평면사진이다.
도 3은 종래 기술에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크를 이용할 경우 발생하는 인쇄불량 상태를 나타내는 평면 사진이다.
도 4는 종래 기술에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크를 나타낸 평면 사진이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크의 홀 부분을 나타낸 평면사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 라인 타입의 홀을 가지는 솔더 인쇄용 금속 마스크를 이용할 경우의 인쇄상태를 나타낸 평면사진이다.
도 9는 본 발명에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크를 이용할 경우의 인쇄상태를 나타내는 평면 사진이다.
도 10은 본 발명에 솔더 인쇄용 금속 마스크를 나타낸 평면 사진이다.
도 11은 본 발명에 따른 솔더 인쇄용 금속 마스크에 형성된 비정질탄소막의 표면 마찰계수 변화를 나타낸 그래프이다.

Claims (14)

  1. 인쇄회로기판에 솔더 페이스트를 인쇄하기 위한 홀을 포함하는 금속 플레이트; 및
    상기 홀의 벽면에 형성되며, 상기 금속 플레이트의 표면 마찰계수를 감소시키기 위한 비정질탄소막을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 인쇄용 금속 마스크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비정질탄소막은 PLC(Polymer-Like-Carbon), GLC(Graphite-Like-Carbon) 및 DLC(Diamond-Like-Carbon) 중 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 솔더 인쇄용 금속 마스크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비정질탄소막의 두께는 0.5 ~ 5㎛인 것을 특징으로 하는 솔더 인쇄용 금속 마스크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 비정질탄소막의 표면 마찰계수는 상기 금속 플레이트의 표면 마찰계수 보다 10배 이상 더 적은 것을 특징으로 하는 솔더 인쇄용 금속 마스크.
  5. 인쇄회로기판에 솔더 페이스트를 인쇄하기 위한 홀을 포함하는 금속 플레이트;
    상기 홀의 벽면에 형성되며, 상기 금속 플레이트의 표면 마찰계수를 감소시키기 위한 제 1 비정질탄소막; 및
    상기 인쇄회로기판과 접촉되는 상기 금속 플레이트의 접촉면에 형성되는 제 2 비정질탄소막을 포함하는 솔더 인쇄용 금속 마스크.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 비정질탄소막은 PLC(Polymer-Like-Carbon), GLC(Graphite-Like-Carbon) 및 DLC(Diamond-Like-Carbon) 중 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 솔더 인쇄용 금속 마스크.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 비정질탄소막의 두께는 각각 0.5 ~ 5㎛인 것을 특징으로 하는 솔더 인쇄용 금속 마스크.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 비정질탄소막의 표면 마찰계수는 상기 금속 플레이트의 표면 마찰계수 보다 10배 이상 더 적은 것을 특징으로 하는 솔더 인쇄용 금속 마스크.
  9. (a) 탄화수소 화합물을 포함하는 비정질탄소막의 원료물질을 기상화하는 단계;
    (b) 기상화된 상기 원료물질에 플라즈마 형성을 위한 첨가물질을 혼합하여 반응챔버 내부에 공급하는 단계;
    (c) 상기 반응챔버 내부에서 플라즈마를 발생시키고, 이를 이용하여 상기 원료물질에 포함되는 탄소 이온을 가속화시키는 단계; 및
    (d) 솔더 페이스트를 인쇄하기 위한 홀을 포함하는 금속 마스크를 마련하고, 상기 홀의 벽면에 가속화된 상기 탄소 이온을 충돌시켜 측면 비정질탄소막이 형성되도록 하는 단계를 포함하는 솔더 인쇄용 금속 마스크 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    (e) 상기 솔더 페이스트가 인쇄되는 면과 접촉되는 상기 금속 마스크의 접촉면에도 가속화된 상기 탄소 이온을 충돌시켜 표면 비정질탄소막이 형성되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 인쇄용 금속 마스크 제조 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 원료물질은 선형(Linear type) 탄화수소 화합물 또는 고리형(Cyclic type) 탄화수소 화합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 솔더 인쇄용 금속 마스크 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 선형(Linear type) 탄화수소 화합물은 알칸 계열(CnH2n+2), 알켄(CnH2n) 계열, 알킨(CnH2n-2) 계열의 탄화수소 화합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 솔더 인쇄용 금속 마스크 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 고리형(Cyclic type) 탄화수소 화합물은 벤젠 계열, 사이클로헥산 계열의 탄화수소 화합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 솔더 인쇄용 금속 마스크 제조 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 첨가물질은 헬륨(He), 수소(H2), 산소(O2), 질소(N2), N2O, NO, 탄화수소 화합물(CxHy, 여기서, 1≤x≤9, 4≤y≤20), 질소를 포함하는 물질, 불소를 포함하는 물질 및 실리콘을 포함하는 물질 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 솔더 인쇄용 금속 마스크 제조 방법.
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