KR20110116743A

KR20110116743A - 박판 인쇄회로기판 보강재 제작방법

Info

Publication number: KR20110116743A
Application number: KR1020100036340A
Authority: KR
Inventors: 한상욱; 이성수; 김현배
Original assignee: 아페리오(주)
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2011-10-26

Abstract

본 발명은 초박판 인쇄회로기판에 강도를 부가하는 공법을 제공한다. 본 발명은 기판 코어의 둘레 외곽에 열 또는 자외선에 의해 경화되는 경화성 잉크를 도포하고 경화시켜 보강 빔을 형성하고, 이어서 솔더레지스트(solder resist)를 도포하고 금도금을 실시하도록 함으로써 기판에 강도를 보강하기 위한 고정 틀을 제공하는 것을 요지로 한다. 본 발명에 따른 경화성 잉크 보강 빔은 제판스크린을 사용하여 보강 빔이 형성될 영역을 정의하고 경화성 잉크를 도포함으로써 기판의 가장자리 둘레를 따라 선정된 폭과 두께의 잉크를 도포하고, 자외선 또는 열로 경화된 보강 빔을 형성한다. 본 발명에 따른 경화성 잉크 보강 빔은 기판의 스트립 단면 또는 양면에 형성할 수 있다.

Description

박판 인쇄회로기판 보강재 제작방법{METHOD FOR PROCESSING A RIGID BEAM FOR PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 기판의 두께가 매우 얇아 기판강도가 떨어지는 박판 인쇄회로기판, 특히 박판 패키지기판의 가장자리 프레임(frame)에 보강재를 제작하여 강도를 보강할 수 있는 보강재를 제작하는 방법에 관한 것이다.

전자제품이 크기가 소형화되면서 인쇄회로기판 또는 패키지기판도 박판화가 진행되고 있다. 그 결과 인쇄회로기판 제조사에서 가공처리하는 기판의 코어 두께가 0.04T (40 마이크로미터) 내외로 매우 박판화되고 있다.

현실적으로 인쇄회로기판 제조사의 생산라인에서는, 기판이 컨베이어에 의해 옮겨지면서 자동화설비에 의해 단계별로 수세, 도금, 식각, 수세 등의 공정이 반복되어 진행되는데, 0.04T 프로세스의 경우 기판의 코어 두께가 워낙 얇아 강도를 지니고 있지 않으므로, 리플로우 등과 같은 공정을 진행할 때에 컨베이어 시스템에서 끼어 들어가는 등 불량 사고가 빈번히 발생한다.

이와 같이, 박판 PCB가 컨베이어의 롤러 사이에 끼어들어 가는 것을 방지하기 위하여, 이건 특허발명의 출원인은 대한민국 특허공개 제10-2009-0122702호에서 기판의 가장자리에 금속 테두리가 만들어지도록 보강 빔을 형성하여 기판의 강도를 확보하는 기술을 제안한 바 있다.

이건 특허발명의 출원인이 대한민국 특허공개 제10-2009-0122702호에서 제안한 기술에서는, 니켈(Ni)도금을 사용하여 기판의 가장자리에 보강 빔을 형성함으로써 기판에 어느 정도의 힘을 받을 수 있는 견고한 틀을 확보하는 방안을 제안하고 있다.

그런데, 통상적으로 니켈도금은 금도금 이전에 처리되는 공정으로서, 대한민국 특허공개 제10-2009-0122702호가 제안하는 니켈과 같은 금속 빔을 형성하기 위해서는, 클리닝 → 수세 → 소프트에칭 → 수세 → 니켈 도금 → 금도금 등과 같이 6단계의 공정을 진행하여야 하는 공정의 복잡성과 이로 인한 제조단가 상승의 문제가 있다.

더욱이, 니켈 빔을 제작하기 위해서는 중앙의 회로부분을 보호하기 위하여 레지스트를 도포하여 마스크를 형성하게 되는데, 니켈도금 과정에서 니켈 성분의 침투력으로 인하여 마스크가 오픈(mask open) 되어 회로가 단락되어 불량이 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 제1 목적은 초박판 패키지기판을 컨베이어 롤러와 같은 자동화장치를 이용하여 가공할 때에, 롤러에 끼어 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있도록, 기판에 보강 틀을 제공할 수 있는 인쇄회로기판 강화 제조공법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제2 목적은 상기 제1 목적에 부가하여, 더미(dummy) 보강 빔을 기판 가장자리에 형성하되, 중앙의 실제 회로부위를 손상시키지 않는 인쇄회로기판 강화 제조공법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기판 코어의 둘레 외곽에 경화성 잉크를 도포하고 경화시켜 보강 빔을 형성하고, 이어서 솔더레지스트(solder resist)를 도포하고 금도금을 실시하도록 함으로써 기판에 강도를 보강하기 위한 고정 틀을 제공하는 것을 요지로 한다. 본 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서 경화성 잉크라 함은 열(heat) 또는 자외선(UV)에 노출되는 경우 경화되는 잉크를 지칭한다.

본 발명은 인쇄회로기판을 제조하는 방법에 있어서, (a) 동박회로가 형성된 기판의 가장자리 둘레를 따라 선정된 폭과 두께의 잉크를 도포하고 경화하여 경화성 잉크 보강 빔을 형성하는 단계; (b) 솔더 레지스트를 도포하고 금도금이 필요한 부분의 동박 표면이 노출되도록 솔더레지스트를 선택 제거하는 단계; 및 (c) 금도금을 실시하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 경화성 잉크 보강 빔은 제판스크린을 사용하여 보강 빔이 형성될 영역을 정의하고 경화성 잉크를 도포함으로써 기판의 가장자리 둘레를 따라 선정된 폭과 두께의 잉크를 도포하고, 자외선 또는 열로 경화된 보강 빔을 형성한다. 본 발명에 따른 경화성 잉크 보강 빔은 기판의 스트립 단면 또는 양면에 형성할 수 있다.

본 발명은 기판의 가장자리 둘레에 경화성 잉크를 도포하여 보강 빔을 확보해서 기판 중앙의 회로부위보다 두껍게 두께를 유지함으로써 고정 틀을 형성하고, 그 결과 패키지 공정 시 컨베이어 이송 시에 기판이 말려 들어가거나 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.

더욱이, 본 발명은 기존의 니켈 또는 동과 같은 금속 도금 대신에 경화성 잉크를 사용하기 때문에, 금속도금을 위하여 6 단계에 걸친 도금공정을 생략할 수 있으며, 종래의 니켈 침투력으로 인하여 야기하던 마스크 오픈으로 인한 회로 단락문제를 해결함으로써 불량률을 감소시키고, 기판 휨 및 파손문제(warpage)를 해결하게 된다.

도1a 내지 도1d는 본 발명에 따라 인쇄회로기판을 제조하는 방법을 나타낸 도면.

이하에서는, 첨부도면 도1a 내지 도1d를 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 양면기판, 다층기판, 일면기판 등에 모두 적용가능하며, 패키지기판은 물론 일반인쇄회로기판에 적용가능하다. 본 발명은 동박회로를 형성한 기판에 대해, 기판의 가장자리 둘레에 경화성 잉크를 도포하고 경화를 진행하여 보강 빔을 형성하고, 보강 빔이 형성된 기판의 전면에 솔더레지스트를 도포하고 금도금이 필요한 부분의 동박을 노출한 후 금도금을 진행하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 경화성 보강 빔은 열 또는 자외선 노출에 의해 경화가 가능한 잉크가 사용될 수 있다.

도1a은 기판 코어(10)의 외층 양면에 동박회로(20)를 형성한 모습을 나타내고 있다. 일반적으로 당업계에서 사용하는 자재, 즉 CCL(copper clad laminate) 또는 프리프레그(PREPREG) 등의 양면에 동박을 적층한 후 회로 패턴 전사, 식각 등의 이미지 작업을 진행하여 동박회로를 형성한다. 여기서, 도1a에 도시한 코어(10)는 절연층 일층일 수도 있으나, 절연층과 동박회로를 다층으로 라미네이트 형성한 적층 구조(도시하지는 않았지만)일 수도 있다.

도1b는 본 발명에 따라 기판의 가장자리 둘레에 열경화성 또는 자외선 경화 잉크를 도포하여 경화시켜 경화성 잉크 보강 빔(30)을 형성한 모습을 나타낸 도면이다. 본 발명의 양호한 실시예로서, 기판의 두께가 10 ~ 150 ㎛ (마이크로미터)인 경우, 경화성 잉크 보강 빔(30)의 두께를 1 ~ 50 ㎛ (마이크로미터) 내외로 설정할 수 있다.

도1c를 참조하면, 본 발명은 기판 둘레에 의도적으로 형성한 경화성 잉크 보강 빔(30) 위에 솔더레지스트(40)를 도포하고 있다. 이어서, 솔더레지스트(40)에 대해 금도금이 필요한 부위만을 선택적으로 식각 제거하여 윈도우를 오픈하고 금도금을 실시한다. 도1d는 솔더레지스트(40)를 선택적으로 식각하고 경화한 후 금도금(50)을 수행한 도면이다. 이때에, 물론 당업계에서 사용하는 감광성 드라이필름(D/F)을 도포하고 사진, 현상, 식각 공정을 진행할 수 있다.

전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개선하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술 될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용될 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 진화, 치환 및 변경이 가능하다.

본 발명은 초박판 인쇄회로기판에 강도를 부가함으로써 패키지 공정 진행시에 제품구동력을 증가시키게 된다. 본 발명은 0.04T 수준의 초박판 패키지기판에 대해 솔더레지스트를 도포하고 금도금을 실시하는 공정을 자동화설비를 이용해서 제작하는 것을 가능하게 한다. 더욱이, 본 발명은 자동화설비의 비가동률을 개선하고 리드 타임을 단축할 수 있도록 함으로써, 인쇄회로기판 제조공장의 생산성과 신뢰성을 향상하도록 하는 효과가 있다.

10 : 코어
20 : 동박 회로
30 : 경화성 잉크 보강 빔
40 : 솔더레지스트
50 : 금도금

Claims

인쇄회로기판을 제조하는 방법에 있어서,
(a) 동박회로가 형성된 기판의 가장자리 둘레를 따라 선정된 폭과 두께의 잉크를 도포하고 경화하여 경화성 잉크 보강 빔을 형성하는 단계;
(b) 솔더 레지스트를 도포하고 금도금이 필요한 부분의 동박 표면이 노출되도록 솔더레지스트를 선택 제거하는 단계; 및
(c) 금도금을 실시하는 단계
를 포함하는 인쇄회로기판 제조방법.
제1항에 있어서, 단계 (a)의 경화성 잉크 보강 빔은 제판스크린을 사용하여 보강 빔이 형성될 영역을 정의하고 경화성 잉크를 도포함으로써 기판의 가장자리 둘레를 따라 선정된 폭과 두께의 잉크를 도포하고, 자외선 또는 열로 경화된 보강 빔을 형성하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 경화성 잉크 보강 빔은 기판의 스트립 단면 또는 양면에 형성하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따라 제작된 패키지기판.