KR20140047480A - 회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법 - Google Patents

회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법 Download PDF

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한영구
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김수한
문태진
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Abstract

본 발명은 회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법에 관한 것이다. 이러한 양면인쇄회로기판 형성방법은 절연층의 상면 및 하면을 관통하는 통홀을 형성하는 단계; 상기 절연층의 일면에 도전성 물질로 제1 회로패턴을 형성하되, 상기 도전성물질의 일부가 상기 통홀의 내주면에 결합되도록 패턴을 형성하는 제1 회로패턴 형성단계; 상기 일면에 대해 반대면인 상기 절연층의 타면에 도전성 물질로 제2 회로패턴을 형성하되, 상기 도전성 물질의 일부가 상기 통홀의 내주면에 결합되어 상기 제1 회로패턴과 연결되도록 패턴을 형성하는 제2 회로패턴 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법{Method for manufacturing PCB forming circuit pattern and connecting the circuit pattern through via-hole by printing method}
본 발명은 회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법에 관한 것으로, 특히 절연층의 상면 및 하면에 형성되는 회로패턴과 상기 상면 및 하면에 형성된 회로패턴을 통전시키는 통홀 내의 도통라인을 인쇄 방식에 의해 형성할 수 있도록 한 양면인쇄회로기판 형성방법에 관한 것이다.
도1은 종래 인쇄회로기판에서 회로패턴을 형성하고, 절연층의 상측 및 하측에 형성된 회로패턴을 통전시키는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도1을 참조하면, 종래 인쇄회로기판은 절연층의 양면에 도전층이 올려진 원자재(양면동박필름)가 먼저 준비된다. 절연층으로 폴리이미드필름이 사용되고, 도전층으로 구리막이 사용된 것을 도시한 것이다.
이어서, 전면 식각(Etching) 공정이 수행된다. 양면동박필름의 경우 동박 두께가 정해져 있고 통홀 도금을 수행하는 경우 약 10㎛ 이상의 두께가 형성되기 때문에 미세패턴을 형성하고자 하는 경우에 지나치게 두꺼워 식각을 통한 정밀 회로 구현이 어려운 관계로 통홀 가공 전에 전면 식각 공정을 수행하여 두께를 낮추는 공정을 진행한다.
이어서, 도전층과 절연층을 관통하여 통홀을 가공한다. 이어서 통홀이 형성된 도전층 및 절연층을 전도성 수용액에 노출하여 전도성막을 형성시켜 도금 전 공정을 수행한단(Shadow 공정).
이어서, 전도성막이 형성된 도전층 및 절연층에 무전해 동 도금막을 형성하여 전기동도금 전 공정을 수행하고, Pd(팔라듐) 촉매반응을 이용하여 통홀 내벽을 박막의 전도성 구리로 입히게 된다. 구리의 전기 분해 반응을 이용하여 통홀 내벽을 완전히 전도성 구리로 입히게 된다.
이어서, 감광성필름을 합지하고, 노광, 현상, 부식, 및 박리의 공정을 수행하여 원하는 패턴의 회로를 형성하여 최종 회로를 형성하게 된다.
이처럼, 종래 인쇄회로기판은 절연층의 양면에 형성되는 회로패턴이 통홀을 통하여 통전 가능하도록 구현하는 과정은 복잡하여 생산성을 떨어뜨리고 불량률을 높이는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 절연층의 상면 및 하면에 회로패턴을 용이하게 형성하고, 상기 상면 및 하면에 형성된 회로패턴을 도통시키는 통홀 내의 도통 라인을 인쇄 방식으로 용이하게 형성하도록 한 회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일측면에 따른 회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법은, 절연층의 상면 및 하면을 관통하는 통홀을 형성하는 단계; 상기 절연층의 일면에 도전성 물질로 제1 회로패턴을 형성하되, 상기 도전성물질의 일부가 상기 통홀의 내주면에 결합되도록 패턴을 형성하는 제1 회로패턴 형성단계; 상기 일면에 대해 반대면인 상기 절연층의 타면에 도전성 물질로 제2 회로패턴을 형성하되, 상기 도전성 물질의 일부가 상기 통홀의 내주면에 결합되어 상기 제1 회로패턴과 연결되도록 패턴을 형성하는 제2 회로패턴 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1,2 회로패턴은 프린팅되어 패턴화되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1,2 회로패턴을 형성하는 상기 도전성물질의 일부는 자중에 의해 상기 통홀의 내주면으로 흘러내려 상기 통홀의 내주면에 결합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절연층의 상면에 상기 제1 회로패턴을 형성하고, 상기 제1 회로패턴을 형성하는 도전성물질의 일부는 자중에 의해 상기 통홀의 내주면으로 흘러내리며, 상기 제1 회로패턴이 경화된 후, 상기 상면이 하면이 되도록 상기 절연층을 뒤집은 상태에서 상기 제2 회로패턴을 형성하고, 상기 제2 회로패턴을 형성하는 도전성물질의 일부는 자중에 의해 상기 통홀의 내주면으로 흘러내려 상기 제1 회로패턴 형성시 상기 통홀의 내주면을 따라 흘러내린 도전성 물질과 서로 연결되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1,2 회로패턴 및 상기 제1,2 회로패턴이 상기 통홀 내에서 연결된 도통라인에 도전성 도금막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법은, 절연층의 일면에 도전성 물질로 제1 회로패턴을 형성하는 단계; 상기 절연층의 상면 및 하면을 관통하는 통홀을 형성하는 단계; 상기 일면에 대해 반대면인 상기 절연층의 타면에 도전성 물질로 제2 회로패턴을 형성하되, 상기 도전성 물질의 일부가 상기 통홀의 내주면에 결합되어 상기 제1 회로패턴과 연결되는 도전성 막이 형성되는 패턴을 형성하는 제2 회로패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1,2 회로패턴 및 상기 도전성 막에 도전성 도금막을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법은, 절연층의 상면 및 하면에 회로패턴을 용이하게 형성하고, 상기 상면과 하면에 각각 형성된 회로패턴을 통홀을 통해 통전시키기 위한 도통라인을 회로패턴과 동일하게 인쇄 방식으로 용이하게 형성하는 효과를 제공한다.
또한, 간소화된 공정에 의해 제조 시간을 단축하여 생산성을 향상시키고, 불량률을 낮춰 제품의 품질을 향상시키는 효과를 제공한다.
도1은 종래 인쇄회로기판의 회로패턴 형성방법 및 통홀 통전 과정을 개략적으로 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면인쇄회로기판의 형성 방법의 흐름을 개략적으로 도시한 도면,
도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 양면인쇄회로기판의 형성 방법의 흐름도를 개략적으로 도시한 도면,
도4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양면인쇄회로기판의 형성 방법의 흐름도를 개략적으로 도시한 도면,
도5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양면인쇄회로기판의 형성 방법의 흐름도를 개략적으로 도시한 도면,
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 형성 방법의 흐름을 개략적으로 도시한 도면이다.
도2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 동시에 형성하는 인쇄회로기판 형성방법은, 절연층(10)에 통홀(40)을 형성하는 단계, 제1 회로패턴(20)을 형성하는 단계, 및 제2 회로패턴(30)을 형성하는 단계를 포함한다.
본 실시예에 따르면, 절연층(10)의 상면 및 하면에 회로패턴을 형성하기에 앞서 먼저 통홀(40)을 형성한다. 상기 통홀(40)은 절연층(10)의 상면 및 하면을 관통하여 형성된다. 상기 절연층(10)으로는 폴리이미드 필름 등 공지된 것이 사용될 수 있다.
상기 제1 회로패턴(20) 형성단계는, 상기 절연층(10)의 일면에 도전성 물질을 이용하여 회로를 패턴화하여 형성하는 단계이다. 상기 도전성물질로는 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al) 등 공지된 것이 사용될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 회로패턴(20)은 프린팅되어 패턴화된다. 상기 프린팅은, 플렉소(Flexo) 인쇄, 플랫 스크린 (Flat-screen) 인쇄, R2R(Roll to Roll) 인쇄, 로터리 스크린(Rotary screen) 인쇄 등 공지된 방식으로 수행될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 절연층(10)의 상면에 상기 제1 회로패턴(20)이 형성된다. 즉, 상기 제1 회로패턴(20)이 형성되는 상기 일면은 절연층(10)에 대하여 상면이 된다.
상기 제1 회로패턴(20)을 형성하는 단계에서 상기 도전성 물질의 일부가 상기 통홀(40)의 내주면에 결합된다. 본 실시예에 따르면, 상기 도전성 물질은 소정의 점도를 유지하는 페이스트로서 제1 회로패턴(20)이 프린팅되는 동안에 도전성 물질의 일부는 자중에 의해 통홀(40)의 내주면을 따라 흘러내려 통홀(40)의 내주면에 부착 결합된다.
도2에 도시된 바와 같이, 제1 회로패턴(20)의 일부는 통홀(40)의 내측으로 흘러들어갈 수 있을 정도로 패터닝되며, 자중에 의해 흘러내린 도전성 물질이 통홀(40)의 내주면에 부착되게 된다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 회로패턴(20)이 형성된 후에 열처리 공정이 수행된다. 상기 열처리 공정에 의해 제1 회로패턴(20) 및 상기 통홀(40) 내측으로 흘러들어간 도전성 물질은 경화되면서 수축된다.
상기 제2 회로패턴(30) 형성단계는, 상기 일면에 대해 반대면이 상기 절연층(10)의 타면에 도전성 물질을 이용하여 회로를 패턴화하여 형성하는 단계이다.
본 실시예에 따르면, 상기 제2 회로패턴(30)은 상기 제1 회로패턴(20)과 마찬가지로 프린팅 방식으로 패턴화된다. 상기 프린팅 방식으로는 상술한 공지된 방식이 사용될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제2 회로패턴(30) 형성단계는 상기 제1 회로패턴(20)이 열처리되어 경화된 후에 수행된다. 구체적으로, 제1 회로패턴(20)이 경화된 후에 절연층(10)의 상면이 하면이 되도록 절연층(10)을 뒤집는다.
따라서 상기 절연층(10)의 상면에 형성된 제1 회로패턴(20)은 절연층(10)이 뒤집어 지면서 절연층(10)의 하면으로 위치가 바뀌게 된다. 이러한 상태에서 상기 제2 회로패턴(30)을 형성한다. 즉, 상기 절연층(10)의 타면은 절연층(10)을 기준으로 상면이 된 상태에서 제2 회로패턴(30)이 프린팅 방식으로 패턴화된다.
상기 제2 회로패턴(30)을 형성하는 단계에서 상기 도전성 물질의 일부가 상기 통홀(40)의 내주면에 결합되고, 상기 제1 회로패턴(20)의 형성시 통홀(40)의 내주면에 결합된 도전성 물질과 서로 연결된다.
본 실시예에 따르면, 상기 도전성 물질의 일부는 상기 제1 회로패턴(20)의 형성시와 마찬가지로 자중에 의해 통홀(40)의 내주면을 따라 흘러내리고, 상기 제1 회로패턴(20)의 형성시 통홀(40)의 내주면을 따라 흘러내린 도전성 물질과 서로 연결된다.
본 실시예에 따르면, 상기 제2 회로패턴(30)을 형성한 후에 열처리 공정이 수행된다. 제1 회로패턴(20)의 형성 후에 열처리 공정에서와 같이, 제2 회로패턴(30)이 열처리되면 제2 회로패턴(30) 및 통홀(40) 내측으로 흘러들어간 도전성 물질이 경화되어 수축된다.
결국, 제1 회로패턴(20)과 제2 회로패턴(30)을 통전시키기 위한 통홀(40) 내의 도통라인이 형성된다.
또한, 본 실시예에 따르면 도3에 도시된 바와 같이, 상기 제1,2 회로패턴(20,30) 및 상기 제1,2 회로패턴(20,30)이 상기 통홀(40) 내에서 연결된 도통라인에 도전성 도금막(50)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 도전성 도금막(50)은 무전해 또는 전해 동도금에 의해 형성되는 구리막일 수 있다. 상기 도전성 도금막(50)은 인가 및 소모되는 전류량을 고려하여 그 두께를 적절하게 조절하여 도금될 수 있다.
상기 도전성 도금막(50)에 의해 전기전도도가 높아지므로, 상기 제1,2 회로패턴(20,30)은 Seed Layer의 특성을 유지하는 정도로만 형성하는 것이 가능하며, 인가 및 소모되는 전류량이 많을 경우 상기 도전성 도금막(50)을 적합한 두께로 형성하여 제조하는 것이 바람직하다.
이처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 양면인쇄회로기판 형성방법은, 먼저 통홀(40)을 형성하고 상기 절연층(10)의 상면 및 하면에 회로패턴을 형성한다. 이때 회로패턴의 형성하는 도전성 물질이 통홀(40)의 내주면을 따라 흘러내려 도통라인을 형성하도록 한 것이다.
따라서, 회로패턴 및 회로패턴을 통전시키기 위한 통홀(40) 내의 도통라인을 용이하고 간소화된 공정을 통해 구현할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 회로패턴 및 통홀(40) 내의 도통라인을 동시에 형성하여 공정시간을 단축하여 생산성을 현저히 향상시키고, 종래 복잡한 공정에 의할 때 발생하는 불량률을 간소화된 공정에 의해 획기적으로 낮출 수 있으며, 제품의 품질을 향상시키는 효과를 제공한다.
한편, 도4 및 도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법을 도시한다.
도4를 참조하면, 본 실시예에 따른 회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법은, 절연층(10)의 일면에 도전성 물질로 제1 회로패턴(20)을 형성하는 단계와, 상기 절연층(10)의 상면 및 하면을 관통하는 통홀(40)을 형성하는 단계와, 상기 일면에 대해 반대면인 상기 절연층(10)의 타면에 도전성 물질로 제2 회로패턴(30)을 형성하되, 상기 도전성 물질의 일부가 상기 통홀(40)의 내주면에 결합되어 상기 제1 회로패턴(20)과 연결되는 도전성 막이 형성되는 패턴을 형성하는 제2 회로패턴(30)을 형성하는 단계를 포함한다.
본 실시예는 도2의 실시예와 달리, 절연층(10)의 일면에 제1 회로패턴(20)을 먼저 형성하고, 이어서 통홀(40)을 형성한다. 상기 제2 회로패턴(30)은 통홀(40)이 형성된 절연층(10)의 타면에 형성된다. 본 실시예에서, 제1,2 회로패턴(20,30)의 형성방법은 도2의 실시예와 마찬가지이므로, 그 구체적인 설명은 생략한다. 다만, 본 실시예에 있어서, 제1,2 회로패턴(20,30)을 연결하는 도전성 막은 제2 회로패턴(30)의 형성시 통홀(40) 내주면으로 흘러내려 형성된다.
도4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 있어서 제1 회로패턴(20)이 형성된 후에 열처리 공정이 수행된다. 이때 제1 회로패턴(20)은 경화되어 수축된다.
또한, 제2 회로패턴(30)을 형성한 후에 열처리 공정이 수행된다. 이때, 제2 회로패턴(30)의 형성시 통홀(40) 내주면으로 흘러들어간 도전성 물질은 경화되어 수축된다.
또한, 도5를 참조하면, 상기 제1,2 회로패턴(20,30) 및 상기 도전성 막에 도전성 도금막(50)을 형성할 수 있다. 도3의 실시예와 마찬가지로, 상기 도전성 도금막(50)은 무전해 또는 전해 동도금에 의해 형성되는 구리막일 수 있다. 상기 도전성 도금막(50)은 인가 및 소모되는 전류량을 고려하여 그 두께를 적절하게 조절하여 도금될 수 있다.
상기 도전성 도금막(50)에 의해 전기전도도가 높이지므로, 상기 제1,2 회로패턴(20,30)은 Seed Layer의 특성을 유지하는 정도로만 형성하는 것이 가능하며, 인가 및 소모되는 전류량이 많을 경우 상기 도전성 도금막(50)을 적합한 두께로 형성하여 제조하는 것이 바람직하다.
도4 및 도5의 실시예에 따른 양면인쇄회로기판의 형성방법의 작용 및 효과는 도2의 실시예와 유사한 바, 그 구체적인 설명은 생략한다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다.
10... 절연층
20... 제1 회로패턴
30... 제2 회로패턴
40... 통홀
50... 도전성 도금막

Claims (7)

  1. 절연층(10)의 상면 및 하면을 관통하는 통홀(40)을 형성하는 단계;
    상기 절연층(10)의 일면에 도전성 물질로 제1 회로패턴(20)을 형성하되, 상기 도전성물질의 일부가 상기 통홀(40)의 내주면에 결합되도록 패턴을 형성하는 제1 회로패턴(20) 형성단계;
    상기 일면에 대해 반대면인 상기 절연층(10)의 타면에 도전성 물질로 제2 회로패턴(30)을 형성하되, 상기 도전성 물질의 일부가 상기 통홀(40)의 내주면에 결합되어 상기 제1 회로패턴(20)과 연결되도록 패턴을 형성하는 제2 회로패턴(30) 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2 회로패턴(20,30)은 프린팅되어 패턴화되는 것을 특징으로 하는 회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1,2 회로패턴(20,30)을 형성하는 상기 도전성물질의 일부는 자중에 의해 상기 통홀(40)의 내주면으로 흘러내려 상기 통홀(40)의 내주면에 결합되는 것을 특징으로 하는 회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 절연층(10)의 상면에 상기 제1 회로패턴(20)을 형성하고, 상기 제1 회로패턴(20)을 형성하는 도전성물질의 일부는 자중에 의해 상기 통홀(40)의 내주면으로 흘러내리며,
    상기 제1 회로패턴(20)이 경화된 후, 상기 상면이 하면이 되도록 상기 절연층(10)을 뒤집은 상태에서 상기 제2 회로패턴(30)을 형성하고, 상기 제2 회로패턴(30)을 형성하는 도전성물질의 일부는 자중에 의해 상기 통홀(40)의 내주면으로 흘러내려 상기 제1 회로패턴(20) 형성시 상기 통홀(40)의 내주면을 따라 흘러내린 도전성 물질과 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2 회로패턴(20,30) 및 상기 제1,2 회로패턴(20,30)이 상기 통홀(40) 내에서 연결된 도통라인에 도전성 도금막(50)을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법.
  6. 절연층(10)의 일면에 도전성 물질로 제1 회로패턴(20)을 형성하는 단계;
    상기 절연층(10)의 상면 및 하면을 관통하는 통홀(40)을 형성하는 단계;
    상기 일면에 대해 반대면인 상기 절연층(10)의 타면에 도전성 물질로 제2 회로패턴(30)을 형성하되, 상기 도전성 물질의 일부가 상기 통홀(40)의 내주면에 결합되어 상기 제1 회로패턴(20)과 연결되는 도전성 막이 형성되는 패턴을 형성하는 제2 회로패턴(30)을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1,2 회로패턴(20,30) 및 상기 도전성 막에 도전성 도금막(50)을 형성하는 것을 특징으로 하는 회로패턴 및 통홀 내 도통라인을 인쇄하여 형성하는 양면인쇄회로기판 형성방법.
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