KR20130046313A

KR20130046313A - 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR20130046313A
Application number: KR1020110110829A
Authority: KR
Inventors: 정준영; 곽태형; 신동석; 윤종학; 최준호
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2013-05-07
Also published as: KR101283164B1

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판에 대한 것으로, 플렉서블 영역 및 상기 플렉서블 영역과 인접하여 리지드 영역을 포함하는 경연성 인쇄회로기판에 있어서, 연성의 베이스 기판, 상기 베이스 기판의 상부 또는 하부에 제1 회로패턴, 상기 리지드 영역의 상기 제1 회로패턴을 덮는 연성의 제1 절연층, 상기 제1 절연층 위에 형성되는 제2 회로패턴, 그리고 상기 리지드 영역의 상기 제2 회로패턴을 덮는 강성의 제2 절연층을 포함한다. 따라서, 연성 절연층을 다층으로 형성함으로써 노출되는 연성 영역의 화학적 물리적 오염으로부터 회로 패턴을 보호할 수 있다.

Description

인쇄회로기판 및 그의 제조 방법{The printed circuit board and the method for manufacturing the same}

본 발명은 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)은 전기 절연성 기판에 구리와 같은 전도성 재료로 회로라인 패턴을 인쇄하여 형성한 것으로, 전자부품을 탑재하기 직전의 기판(Board)을 말한다. 즉, 여러 종류의 많은 전자 소자를 평판 위에 밀집 탑재하기 위해, 각 부품의 장착 위치를 확정하고, 부품을 연결하는 회로 패턴을 평판 표면에 인쇄하여 고정한 회로 기판을 의미한다.

최근에는 전자제품의 소형화, 박형화, 고밀도화로 인하여 다층 인쇄회로기판, 특히 유연성이 있는 경연성 인쇄회로기판(RFPCB: Rigid Flexible Printed Circuit Board)이 인쇄회로기판이 개시되었다.

경연성 인쇄회로기판이란 유연성을 가지는 폴리에스테르(polyester) 또는 폴리 이미드(PI: Polyimide) 등의 연성 필름 위에 회로패턴이 형성된 플렉서블 영역과 연성 필름에 절연층이 적층되어 물리적인 경도가 증가된 리지드 영역을 포함한다.

도 1은 종래의 경연성 인쇄회로기판을 제시한 것이다.

도 1을 참고하면, 종래의 경연성 인쇄회로기판(10)은 연성코어기판(1)의 상하부에 형성된 회로 패턴(2) 및 상기 회로 패턴(2)을 덮는 커버레이(3)가 형성되며, 상기 커버레이(3) 위에 리지드한 절연층(4, 6)을 형성한 뒤 상기 절연층(4, 6) 위에 복수의 회로 패턴(5, 7)이 형성되어 있는 구조를 가진다.

그러나, 도 1의 종래의 경연성 인쇄회로기판(10)의 경우, 각각의 절연층 및 도전층의 복잡한 층간구조로 공정이 많아 비용의 문제가 있으며, 상기 노출되는 연성 영역이 단층으로 형성됨으로 연성 영역이 외부로부터의 물리적 화학적 오염에 취약한 단점이 있다.

실시예는 새로운 구조를 가지는 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법을 제공한다.

실시예는 플렉서블 영역 및 상기 플렉서블 영역과 인접하여 리지드 영역을 포함하는 경연성 인쇄회로기판에 있어서, 연성의 베이스 기판, 상기 베이스 기판의 상부 또는 하부에 제1 회로패턴, 상기 리지드 영역의 상기 제1 회로패턴을 덮는 연성의 제1 절연층, 상기 제1 절연층 위에 형성되는 제2 회로패턴, 그리고 상기 리지드 영역의 상기 제2 회로패턴을 덮는 강성의 제2 절연층을 포함한다.

한편, 실시예는 연성 기판 위에 제1 회로패턴을 형성하는 단계, 상기 제1 회로패턴 위에 연성의 제1 절연층 및 제1 동박층을 형성하는 단계, 상기 제1 동박층을 식각하여 제2 회로패턴을 형성하는 단계, 상기 제2 회로패턴의 리지드 영역 위에 강성의 제2 절연층을 형성하는 단계, 그리고 플렉시블 영역의 상기 제1 회로패턴을 노출하도록 상기 제1 절연층을 개방하는 단계를 포함하는 경연성 인쇄회로기판의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 연성 절연층을 다층으로 형성함으로써 노출되는 연성 영역의 화학적 물리적 오염으로부터 회로 패턴을 보호할 수 있다.

또한, 연성 절연층을 다층으로 형성하여 경성 절연층을 다층으로 형성하는 경우보다 비용이 절감되며, 접착층과 커버레이가 일체화되어 있는 연성 절연층을 사용하여 공정 단계를 줄일 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 3 내지 도 11은 도 2의 인쇄회로기판을 제조하기 위한 방법을 나타내는 단면도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

본 발명은 경연성 인쇄회로기판에 있어서, 코어 절연층 이외에도 다층의 연성 절연층을 사용하는 경연성 인쇄회로기판을 제시한다.

이하에서는 도 2 내지 도 11을 참고하여 실시예에 따른 인쇄회로 기판을 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 경연성 인쇄회로기판의 단면도이다.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 경연성 인쇄회로기판(100)은 플렉서블 영역(A)과 리지드 영역(B)을 포함하며, 플렉서블 영역(A)은 굴곡부가 형성되는 연성 재료로 형성된 영역이며 리지드 영역(B)은 경성 재료로 형성된 영역을 의미한다.

플렉서블 영역(A)은 적어도 일면에 제1 회로패턴(125)이 형성된 적어도 하나의 연성의 절연층을 포함한다.

리지드 영역(B)은 플렉서블 영역(A)과 인접하여 형성되며, 적어도 하나의 연성의 절연층의 일부 영역의 상부 또는 하부에 형성되는 적어도 하나의 연성 절연층(133), 리지드 절연층(160) 및 회로패턴(140, 170)을 포함한다.

베이스 기판(110)의 적어도 한 면에 기저회로패턴(120)이 형성되어 있다.

상기 베이스 기판(110)은 플렉서블 수지로 형성되어 있으며, 폴리 이미드를 포함하는 절연층으로 형성될 수 있다.

상기 기저회로패턴(120)은 구리를 포함하는 합금으로 형성될 수 있으며, 플렉서블 영역(A)에 배치되는 제1 회로 패턴(125)을 포함하며, 상기 플렉서블 영역(A)에 배치되는 제1 회로 패턴(125)은 상기 플렉서블 영역(A)으로부터 이웃한 영역 사이에 연장되어 있다.

상기 기저회로패턴(120)의 상부 또는 하부에 제1 커버레이(131)가 형성되어 있다.

상기 제1 커버레이(131) 상에 접착층(135)이 형성되어 있다.

상기 접착층(135)은 플렉서블한 성질을 가질 수 있으며, 상부의 절연층(133)과 하부의 제1 커버레이(131)를 접착한다.

상기 접착층(135) 위에 연성 절연층(133)이 형성된다.

상기 연성 절연층(133)은 리지드 영역(B)에만 형성되며, 폴리 이미드 수지로 형성될 수 있다.

이와 같이 연성 절연층(133)이 베이스기판(110)의 상하부에 각각 형성됨으로 리지드 영역(B)에는 적어도 3층의 연성 절연층(110, 133)을 가지며, 플렉시블 영역에는 중심의 한 연성 절연층(110)만이 위치한다.

연성 절연층(133) 위에 제2 회로패턴(140)이 형성되어 있으며, 상기 제2 회로패턴(140)과 연성 절연층(133)은 일체로 형성될 수 있다.

상기 제2 회로패턴(140)을 덮으며 제2 커버레이(150)가 형성되어 있다.

상기 제2 커버레이(150)는 플렉서블 수지로 형성되어 있으며, 하면에 상기 제2 회로패턴(140)과의 접착을 위한 접착제가 도포되어 있는 폴리 이미드 수지로 형성될 수 있다.

상기 제2 커버레이(150)는 제2 회로패턴(140)의 전체를 덮으며 형성될 수 있다.

상기 제2 커버레이(150) 위의 리지드 영역(B)에 상기 제2 커버레이(150)를 덮으며 리지드 절연층(160)이 형성된다.

상기 리지드 절연층(160)은 플렉서블 영역(A)을 개방하는 개구부를 가지며,리지드 영역(B)에만 한정적으로 형성되어 있으며, 경화 시에 강성을 가지는 수지재, 바람직하게는 에폭시 수지를 포함한다.

상기 리지드 절연층(160) 위에는 제3 회로패턴(170)이 형성되어 있다.

도 2에서는 리지드 절연층(160)과 회로패턴(170)을 하나씩 형성하는 것으로 도시하였으나, 다층의 리지드 절연층(160) 및 리지드 절연층(160) 사이에 회로패턴(170)이 형성될 수 있으며, 다층의 리지드 절연층(160)이 형성되는 경우, 제3 회로패턴(170)은 최외부의 절연층 위에 형성되는 회로패턴(170)으로 정의한다.

상기 기저회로패턴(120), 제2 및 제3 회로패턴(140, 170)은 동박을 패터닝하여 형성되는 구리를 포함하는 합금으로 형성될 수 있으며, 외부로 노출되는 패드 영역에는 표면처리될 수 있다.

도 2의 경연성 인쇄회로기판의 경우, 플렉시블 영역(A)에 노출되는 연성 절연층(110)뿐만 아니라 리지드 영역(B)에만 존재하는 연성 절연층(133)을 베이스 기판(110)의 상하부에 형성한다.

이하에서는 도 3 내지 도 11을 참고하여 도 2의 인쇄회로기판의 제조 방법을 설명한다.

먼저, 베이스 기재를 제공하는 방법은 연성의 베이스 기판(110)의 적어도 일면에 동박층(121)을 적층하고 동박층(121)을 식각하여 도 4의 기저회로패턴(120)을 형성할 수 있다.

이때, 상기 베이스 기판(110)과 상부 및/또는 하부 동박층(121)은 FCCL(Flexible cupper claded laminate)일 수 있으며, 상기 상부 또는 하부의 동박층(121)을 패터닝하여 기저회로패턴(120) 및 플렉서블 영역(A)에 형성되는 제1 회로패턴(125)을 형성한다.

다음으로, 도 5와 같이, 금속커버레이를 기저회로패턴(120) 위에 부착한다.

상기 금속커버레이는 다층 구조로 형성될 수 있으며, 제1 커버레이(131), 접착층(135), 절연층(133) 및 동박층(141)의 적층 구조를 가질 수 있다.

상기 금속커버레이는 40 내지 50μm의 두께를 가지며, 롤투롤(roll-to-roll) 공정을 통하여 한번에 적층할 수 있다.

상기 절연층(133)은 연성을 가지며 폴리 이미드 필름일 수 있다.

이때, 도 5의 적층 구조는 각각을 빌드업(build-up) 하여 형성할 수도 있다.

다음으로, 도 6과 같이 금속커버레이의 동박층(141)을 식각하여 제1 회로패턴(140)을 형성한다.

이때, 금속커버레이의 절연층(133)과 동박층(141)이 라미네이트되어 있는 상태에서 동박층(141)을 식각하므로 동박층(141) 하부의 절연층(133)이 제2 회로패턴(140) 사이로 밀려나오지 않는다.

다음으로 도 7과 같이 상기 제2 회로패턴(140)을 매립하는 제2 커버레이(150)를 형성한다.

상기 제2 커버레이(150)는 연성을 가지는 폴리 이미드 수지로 형성될 수 있다.

다음으로, 제2 커버레이(150) 위에 플렉서블 영역(A)을 개방하며 리지드 영역(B)에 리지드 절연층(160) 및 동박층(172)을 형성한다.

상기 리지드 절연층(160) 및 동박층(172)은 일반적으로 사용되는 CCL일 수 있으며, 상기 리지드 절연층(160)은 경화 후 강성을 가지는 에폭시 수지 등일 수 있다.

다음으로 리지드 절연층(160) 상의 동박층(172)을 패터닝함으로써 제3 회로패턴(170)이 형성된다.

이때, 도 9와 같이 상기 플렉서블 영역(A)을 개방하도록 레이저 커팅을 수행하여 제1 커버레이(131) 상부의 접착층(135)까지 제거한다.

상기 플렉서블 영역(A)과 상기 리지드 영역(B) 사이에 위치하는 제1 회로패턴(125)이 레이저 스타퍼(stopper)로서 기능하며, 상기 제1 커버레이(131) 위의 접착층(135)까지 제거함으로써 플렉서블 영역(A)에 베이스 기판(110)만이 존재한다.

이때, 상기 플렉서블 영역(A)은 캐비티의 형상을 가지나, 이러한 플렉서블 영역(A)을 도 9의 중앙선을 기준으로 절단하면, 도 10 및 도 11과 같이 2개의 경연성 인쇄회로기판(100)이 완성된다.

상기 경연성 인쇄회로기판의 경우, 일단이 플렉서블 영역(A)을 가지며, 타단이 리지드 영역(B)을 가지며, 플렉서블 영역(A)이 외부와 연결되는 커넥터의 기능을 수행할 수 있다.

이와 같이 형성되는 경연성의 인쇄회로기판의 경우, 제2 회로패턴(140)이 형성될 때, 플렉서블 영역(A)을 덮는 연성의 절연층(133) 위에서 패터닝이 수행됨으로써, 연성의 절연층(133)이 제1 회로패턴(125)을 화학성분으로부터 보호할 수 있다.

또한, 리지드 영역(B)에 복수의 연성 절연층(133)이 형성됨으로 빌드업 공정이 아닌 롤투롤 공정을 이용하여 공정을 수행함으로써 공정이 단순화되고 비용이 절감될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

경연성 인쇄회로기판 100
베이스 기판 110
플렉서블 영역 A
리지드 영역 B

Claims

플렉서블 영역 및 상기 플렉서블 영역과 인접하여 리지드 영역을 포함하는 경연성 인쇄회로기판에 있어서,
연성의 베이스 기판,
상기 베이스 기판의 상부 또는 하부에 제1 회로패턴,
상기 리지드 영역의 상기 제1 회로패턴을 덮는 연성의 제1 절연층,
상기 제1 절연층 위에 형성되는 제2 회로패턴, 그리고
상기 리지드 영역의 상기 제2 회로패턴을 덮는 강성의 제2 절연층
을 포함하는
경연성 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 제1 회로패턴 위에,
커버레이,
상기 커버레이 위에 접착층, 그리고
상기 접착층 위에 상기 제1 절연층을 포함하는 경연성 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 제1 회로패턴은 상기 플렉서블 영역과 리지드 영역의 경계 영역에 형성되는 패턴을 포함하는 경연성 인쇄회로기판.
제3항에 있어서,
상기 베이스 기판 및 상기 제1 절연층은 폴리 이미드를 포함하는 수지재인 경연성 인쇄회로기판.
제4항에 있어서,
상기 제2 회로패턴을 덮는 커버레이를 더 포함하는 경연성 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 리지드 영역의 상기 강성의 제3 절연층 위에 제3 회로패턴이 형성되어 있는 경연성 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 제3 절연층은 에폭시수지를 포함하는 경연성 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 경연성 인쇄회로기판은 일단이 상기 리지드 영역이며, 타단이 상기 플렉시블 영역인 인쇄회로기판.
연성 기판 위에 제1 회로패턴을 형성하는 단계,
상기 제1 회로패턴 위에 연성의 제1 절연층 및 제1 동박층을 형성하는 단계,
상기 제1 동박층을 식각하여 제2 회로패턴을 형성하는 단계,
상기 제2 회로패턴의 리지드 영역 위에 강성의 제2 절연층을 형성하는 단계, 그리고
플렉시블 영역의 상기 제1 회로패턴을 노출하도록 상기 제1 절연층을 개방하는 단계
를 포함하는
경연성 인쇄회로기판의 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 제1 절연층을 형성하는 단계는,
상기 제1 회로패턴을 덮는 커버레이, 접착층, 상기 제1 절연층 및 제1 동박층을 롤투롤하여 형성하는 경연성 인쇄회로기판의 제조방법.
제10항에 있어서,
상기 제1 회로패턴을 형성하는 단계는,
상기 플렉서블 영역 및 상기 리지드 영역의 경계에 배치되는 패턴을 포함하도록 형성하는 경연성 인쇄회로기판의 제조방법.
제11항에 있어서,
상기 제1 절연층을 제거하는 단계는,
레이저를 이용하여 상기 접착층까지 제거하는 경연성 인쇄회로기판의 제조 방법.
제12항에 있어서,
상기 플렉서블 영역 및 상기 리지드 영역의 경계에 배치되는 패턴을 스타퍼로 레이저 절단하는 경연성 인쇄회로기판의 제조 방법.
제13항에 있어서,
상기 플렉서블 영역의 중앙 영역을 커팅하여 일단이 상기 플렉서블 영역이고,타단이 상기 리지드 영역을 가지는 경연성 인쇄회로기판의 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기 제2 절연층 위에 제3 회로패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 경연성 인쇄회로기판의 제조 방법.
제15항에 있어서,
상기 제2 회로패턴을 형성한 뒤,
상기 제2 회로패턴을 덮는 커버레이를 형성하는 단계를 더 포함하는 경연성 인쇄회로기판의 제조 방법.