KR20140091978A

KR20140091978A - 경연성 인쇄회로기판의 제조 방법

Info

Publication number: KR20140091978A
Application number: KR1020130004089A
Authority: KR
Inventors: 조기우
Original assignee: 조기우
Priority date: 2013-01-14
Filing date: 2013-01-14
Publication date: 2014-07-23
Also published as: KR101569192B1

Abstract

본 발명은 경연성 인쇄회로기판의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명은 금속층 제거 단계에서 브릿지 영역에 적층된 금속층을 제거시켜 브릿지 영역의 두께가 감소됨에 따라, 모기판으로부터 단위기판을 분리하는 커팅 공정간 작업성이 향상되며, 기존에 비해 작업시간이 단축되는 효과가 있다.
아울러, 본 발명은 브릿지 영역에 에폭시 수지의 접착층이 형성되지 않음에 따라, 모기판으로부터 단위기판을 분리할 경우에 단위기판의 경계선 상에 접착층에 의한 에폭시 버가 전혀 발생하지 않으며, 단위기판의 세트 조립시 이물질에 의한 불량률을 감소시키는 장점이 있다.

Description

경연성 인쇄회로기판의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING RIGID-FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 경연성 연성인쇄회로기판의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 경연성 인쇄회로기판은 경성인 재질이 딱딱한 경성의 리지드(rigid) 기판과 쉽게 휘어지는 필름 형태인 연성의 플렉서블(flexible) 기판을 구조적으로 결합시킨 기판으로서, 별도의 커넥터 없이도 리지드부 및 플렉서블부의 연결이 가능한 기판이며, 대한민국 등록특허공보 제10-0571726호 및 제10-0651467호에는 이러한 경연성 인쇄회로기판의 제조 방법에 대해 제시된 바 있다.

종래에는 경연성 인쇄회로기판을 제조하기 위해 도1에 도시된 바와 같이, 연성인쇄회로기판인 모기판(1)에 복수의 단위기판을 구획하고, 모기판(1)의 양면에 리지드층을 형성하였다. 그 후, 에칭 공정을 통해 단위기판(2)의 플렉서블 영역(F)에 형성된 리지드층을 제거하여 전자부품을 실장하고, 부품 실장된 단위기판(2)은 모기판(1)으로부터 분리하여 제조 공정을 완료하게 된다.

그런데, 종래에는 부품 실장이 완료된 단위기판(2)을 모기판(1)으로부터 분리하기 위한 1차 공정으로 단위기판(2)의 경계선을 따라 라우터로 가공하여 슬롯(S)을 형성하고, 2차 공정으로 브릿지 영역(3, 4, 5, 6)을 절단하는 과정이 이루어졌다.

하지만, 브릿지 영역에 형성된 리지드층 내부의 에폭시 절연층으로 인해 브릿지 영역의 두께가 두꺼워짐에 따라, 종래의 제조 방법은 브릿지 영역을 절단할 경우에 절단 공정의 작업성이 저하되고 공정 시간이 불필요하게 연장된다는 문제점을 가지고 있었다.

아울러, 절단 공정간 단위기판의 경계선에 다량의 에폭시 버(epoxy burr)가 발생하므로 단위기판의 전체 세트 조립시 이물질에 의한 불량율이 증가할 우려가 존재했다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 경연성 인쇄회로기판의 제조 공정 시간을 단축하고 작업성을 향상시키는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 경연성 인쇄회로기판의 제조 방법은 리지드 영역과 플렉서블 영역을 포함하는 적어도 하나 이상의 단위기판으로 구획된 모기판을 준비하는 기판 준비 단계; 상기 단위기판을 제외한 상기 모기판의 나머지 영역 중 일부를 상기 단위기판 및 모기판을 연결하는 브릿지 영역으로 설정하는 영역 설정 단계; 상기 모기판의 일부 영역에 접착용 수지를 도포하여 접착층을 형성하는 접착층 형성 단계; 상기 모기판의 일면에 금속층을 적층하는 리지드층 형성 단계; 상기 모기판에 적층된 상기 금속층의 일부를 에칭하여 제거하는 금속층 제거 단계; 상기 모기판 및 단위기판 간의 경계선을 따라 천공하되, 상기 브릿지 영역을 제외한 상기 모기판의 나머지 영역에 슬롯을 형성하는 기판 가공 단계; 상기 단위기판의 일면에 전자부품을 실장하는 실장 단계; 및 상기 모기판으로부터 상기 단위기판이 분리되도록 상기 브릿지 영역을 커팅하는 커팅 단계; 를 포함하고, 상기 금속층 제거 단계에서는 상기 플렉서블 영역 및 브릿지 영역에 적층된 상기 금속층을 에칭하도록 마련될 수 있다.

아울러, 접착층 형성 단계에서 상기 리지드 영역에 접착용 수지를 도포할 수 있다.

또한, 접착층 형성 단계에서 상기 플렉서블 영역 및 브릿지 영역을 제외한 상기 모기판의 나머지 영역에 접착용 수지를 도포할 수 있다.

한편, 리지드층 형성 단계에서 상기 모기판의 양면에 도전층을 형성할 수 있다.

그리고, 경연성 인쇄회로기판의 제조 방법은 상기 도전층의 상면에 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist)층을 형성하는 잉크층 형성 단계; 를 더 포함할 수 있다.

더욱이, 기판 준비 단계에서 상기 모기판은 양면 연성인쇄회로기판일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 금속층 제거 단계에서 브릿지 영역에 적층된 금속층을 제거시켜 브릿지 영역의 두께가 감소됨에 따라, 모기판으로부터 단위기판을 분리하는 커팅 공정간 작업성이 향상되며, 기존에 비해 작업시간이 단축되는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 브릿지 영역에 에폭시 수지의 접착층이 형성되지 않음에 따라, 모기판으로부터 단위기판을 분리할 경우에 단위기판의 경계선 상에 접착층에 의한 에폭시 버가 전혀 발생하지 않으며, 단위기판의 세트 조립시 이물질에 의한 불량률을 감소시키는 장점이 있다.

도1은 종래의 경연성 인쇄회로기판의 제조 방법을 도시한 것이다.
도2는 본 발명에 따른 경연성 인쇄회로기판의 제조 방법을 도시한 것이다.
도3은 본 발명에 따른 경연성 인쇄회로기판의 측면도이다.
도4는 본 발명에 따른 경연성 인쇄회로기판의 제조 방법의 흐름도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.

본 발명에 따른 경연성 인쇄회로기판의 제조 방법에 대하여 설명하기 위해, 도2 내지 도4를 참조하여 설명하고, 편의상 순서를 붙여 설명한다.

1. 기판 준비 단계<S401>

본 단계에서는 리지드 영역(110, 210, 310, 410)과 플렉서블 영역(120, 220, 320, 420)을 포함하는 적어도 하나 이상의 단위기판(100, 200, 300, 400)으로 구획된 모기판(10)을 준비한다. 본 발명의 일실시예에서 모기판(10)은 기판의 양면에 회로패턴을 형성할 수 있는 양면 연성인쇄회로기판을 사용되고, 모기판(10)의 재질은 고분자 소재로 내마모성, 내열성, 자기윤활성, 전기절연성 등이 뛰어날 뿐만 아니라, 진공 상태에서의 플라즈마 특성이 우수하여 고온 고압 작업에 적합한 폴리이미드(polyimide)를 이용하는 것이 바람직하다.

도2에 도시된 바와 같이, 모기판(10)에 구획된 한 개의 단위기판(100, 200, 300, 400)은 경연성 인쇄회로기판의 제조에 있어서 기판의 설계단계에서 예정되는 임의의 영역으로서, 모기판(10)의 일면에 리지드층이 적층되도록 마련된 공간인 리지드 영역(110, 210, 310, 410)과 모기판(10)의 일면이 외부에 노출되도록 마련된 플렉서블 영역(120, 220, 320, 420)을 포함한다.

단위기판(100, 200, 300, 400) 상의 리지드 영역(110, 210, 310, 410) 및 플렉서블 영역(120, 220, 320, 420)의 구분은 추후의 리지드층 형성 단계에서 리지드 영역(110, 210, 310, 410)에 도전층(112) 및 잉크층(113)이 적층됨으로써 외관상 구분될 수 있으며, 도2에 도시된 것과 같이 모기판(10)의 일면이 외부에 노출된 영역을 플렉서블 영역(120, 220, 320, 420)으로 볼 수 있다.

한편, 본 단계에서는 모기판(10)의 일면 혹은 양면에 에칭 레지스트 패턴을 이용한 사진 식각 공정을 수행하여 단위기판(100, 200, 300, 400)의 플렉서블 영역(120, 220, 320, 420) 상에 회로패턴을 형성하는 내층 회로패턴 단계를 더 포함할 수 있다.

2. 영역 설정 단계<S402>

본 단계에서는 단위기판(100, 200, 300, 400)을 제외한 모기판(10)의 나머지 영역 중 일부를 단위기판(100, 200, 300, 400) 및 모기판(10)을 연결하는 브릿지 영역(140, 150, 160, 170)으로 설정하는 과정이 진행된다.

즉, 도2를 참조하여 설명하면, 모기판(10)에는 다수개의 단위기판(100, 200, 300, 400)이 배열되어 있고, 각 단위기판(100, 200, 300, 400)은 적어도 하나의 브릿지 영역(140, 150, 160, 170)에 의해 모기판(10)과 연결되어 어레이(array)를 이루게 된다.

한편, 본 발명에서 브릿지 영역(140, 150, 160, 170)은 모기판(10)과 각 단위기판(100, 200, 300, 400)을 연결하는 위치라면 어느 위치에 형성해도 무방하고, 브릿지 영역(140, 150, 160, 170)의 개수의 조절도 가능하다.

3. 접착층 형성 단계<S403>

본 단계에서는 모기판(10)의 일면 혹은 양면의 일부 영역에 접착용 수지를 도포하여 접착층(111)을 형성하는 과정이 이루어진다. 본 발명의 일 실시예로서, 리지드 영역(110, 210, 310, 410)에만 에폭시 수지를 도포하여 접착층(111)을 형성하거나, 또 다른 실시예로 플렉서블 영역(120, 220, 320, 420) 및 브릿지 영역(140, 150, 160, 170)을 제외한 모기판(10)의 나머지 영역에 에폭시 수지를 도포하여 접착층(111)을 형성하는 것이 가능하다.

4. 리지드층 형성 단계<S404>

본 단계에서는 모기판(10)의 일면 혹은 양면에 금속층을 적층하는 과정이 진행된다. 즉, 단위기판(100, 200, 300, 400)의 리지드 영역(110, 210, 310, 410)이 형성될 부분에 기계적 강도를 부여하기 위해 본 단계에서는 도전성 금속을 모기판(10)의 양면에 서로 대향하도록 적층시킨다. 일 실시예에서 모기판(10)의 양면에 적층되는 도전층(112)으로는 베이스 동판을 사용하는 것이 바람직하다.

이때, 도전층(112)은 소정의 온도와 압력에 의해 단계 S403에서 리지드 영역(110, 210, 310, 410)에 형성된 접착층(111)과 압착되어 경화 접합이 이루어진다.

5. 금속층 제거 단계<S405>

본 단계에서는 모기판(10)의 일면 혹은 양면에 적층된 금속층의 일부를 에칭하여 제거하는 과정이 진행된다. 즉, 본 단계에서는 각 단위기판(100, 200, 300, 400)에 포함된 플렉서블 영역(120, 220, 320, 420) 및 브릿지 영역(140, 150, 160, 170)에 적층되어 있던 도전층(112)이 제거됨으로써, 플렉서블 영역(120, 220, 320, 420) 및 브릿지 영역(140, 150, 160, 170)에 해당하는 모기판(10)의 일면이 외부로 노출된다.

아울러, 본 단계에서는 모기판(10)의 일면 혹은 양면에 존재하는 리지드 영역(110, 210, 310, 410)에 적층된 도금층을 선택적 식각을 통해 외층 회로패턴을 형성하는 외층 회로패턴 단계를 더 포함할 수 있으며, 외층 회로패턴 단계 전에 드라이 필름을 플렉서블 영역(120, 220, 320, 420)에 도포하여 플렉서블 영역(120, 220, 320, 420)에 형성된 내층 회로패턴을 보호하는 것이 바람직하다.

6. 잉크층 형성 단계<S406>

본 단계에서는 단계 S404에서 적층된 도전층(112)의 상면에 포토 솔더 레지스트(PSR; Photo Solder Resist)층을 형성한다. 여기서, 포토 솔더 레지스트층은 감광성 레지스트 물질로 이루어지며, 감광성 레지스트 물질은 PSR 잉크인 것이 바람직하다.

즉, 본 단계에서는 도전층(112)에 형성된 외층 회로패턴을 외부 환경으로부터 보호하기 위한 PSR 잉크를 도전층(112)의 상면에 도포하는 과정이 이루어진다.

7. 기판 가공 단계<S407>

본 단계에서는 모기판(10) 및 각 단위기판(100, 200, 300, 400) 간의 경계선을 따라 천공하되, 브릿지 영역(140, 150, 160, 170)을 제외한 모기판(10)의 나머지 영역에 슬롯(S)을 형성하는 과정이 진행된다. 즉, 본 단계에서는 모기판(10)으로부터 단위기판(100, 200, 300, 400)이 쉽게 분리되도록 각 단위기판(100, 200, 300, 400)의 경계선을 둘러싸며 복수개의 빈 공간을 가지는 영역인 슬롯(S)을 형성한다.

이러한 슬롯(S)은 브릿지 영역(140, 150, 160, 170)을 사이에 두고 2개 이상의 빈 공간으로 이루어지며, 라우터 공정에 의해 형성된다. 각 슬롯(S)의 위치는 본 기판 가공 단계 전에 사용자에 의해 설정되는 것이 바람직하다.

8. 실장 단계<S408>

본 단계에서는 표면 실장 기술(SMT; surface mount technology)을 이용하여 각 단위기판(100, 200, 300, 400)의 리지드 영역(110, 210, 310, 410) 또는 플렉서블 영역(120, 220, 320, 420)에 전자부품을 실장하는 과정이 진행된다.

9. 커팅 단계<S409>

본 단계에서는 부품실장이 완료된 단위기판(100, 200, 300, 400)이 모기판(10)으로부터 분리될 수 있도록 단위기판(100, 200, 300, 400)과 연결된 브릿지 영역(140, 150, 160, 170)을 라우터로 커팅하는 공정이 진행된다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

1 : 종래의 모기판
2 : 단위기판
3, 4, 5, 6 : 브릿지 영역
R : 리지드 영역
F : 플렉서블 영역
S : 슬롯
B : 에폭시 버
10 : 모기판
100, 200, 300, 400 : 단위기판
110, 210, 310, 410 : 리지드 영역
111 : 접착층
112 : 도전층
113 : 잉크층
120, 220, 320, 420 : 플렉서블 영역
140, 150, 160, 170 : 브릿지 영역
S : 슬롯

Claims

리지드 영역과 플렉서블 영역을 포함하는 적어도 하나 이상의 단위기판으로 구획된 모기판을 준비하는 기판 준비 단계;
상기 단위기판을 제외한 상기 모기판의 나머지 영역 중 일부를 상기 단위기판 및 모기판을 연결하는 브릿지 영역으로 설정하는 영역 설정 단계;
상기 모기판의 일부 영역에 접착용 수지를 도포하여 접착층을 형성하는 접착층 형성 단계;
상기 모기판의 일면에 금속층을 적층하는 리지드층 형성 단계;
상기 모기판에 적층된 상기 금속층의 일부를 에칭하여 제거하는 금속층 제거 단계;
상기 모기판 및 단위기판 간의 경계선을 따라 천공하되, 상기 브릿지 영역을 제외한 상기 모기판의 나머지 영역에 슬롯을 형성하는 기판 가공 단계;
상기 단위기판의 일면에 전자부품을 실장하는 실장 단계; 및
상기 모기판으로부터 상기 단위기판이 분리되도록 상기 브릿지 영역을 커팅하는 커팅 단계; 를 포함하고,
상기 금속층 제거 단계에서는 상기 플렉서블 영역 및 브릿지 영역에 적층된 상기 금속층을 에칭하는 것을 특징으로 하는
경연성 인쇄회로기판의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 접착층 형성 단계에서 상기 리지드 영역에 접착용 수지를 도포하는 것을 특징으로 하는
경연성 인쇄회로기판의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 접착층 형성 단계에서 상기 플렉서블 영역 및 브릿지 영역을 제외한 상기 모기판의 나머지 영역에 접착용 수지를 도포하는 것을 특징으로 하는
경연성 인쇄회로기판의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 리지드층 형성 단계에서 상기 모기판의 양면에 도전층을 형성하는 것을 특징으로 하는
경연성 인쇄회로기판의 제조 방법.
제4항에 있어서,
상기 경연성 인쇄회로기판의 제조 방법은
상기 도전층의 상면에 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist)층을 형성하는 잉크층 형성 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
경연성 인쇄회로기판의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 기판 준비 단계에서 상기 모기판은 양면 연성인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는
경연성 인쇄회로기판의 제조 방법.