KR20140093442A

KR20140093442A - 다층 연성 인쇄회로기판 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20140093442A
Application number: KR1020130005800A
Authority: KR
Inventors: 유승명
Original assignee: 주식회사 디엠케이
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2014-07-28

Abstract

본 발명은 연성 인쇄회로기판을 각각에 층별로 제조한 후, 각 층의 연성 인쇄회로기판을 순차적으로 적층시키는 다층 연성 인쇄회로기판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 다층 연성 인쇄회로기판은, 다층 연성 인쇄회로기판의 제조방법에 있어서, 복수 이상의 연성회로기판용 베이스 필름을 각각 준비하는 단계; 연성회로기판용 베이스 필름의 상면에 도체 회로패턴을 각각 형성하여 연성 인쇄회로기판들을 제조하는 단계; 1층의 연성 인쇄회로기판의 상면에 순차적으로 적어도 하나 이상의 연성 인쇄회로기판을 적층시키되, OCA(Optical Clear Adhesive), OCR(Optical Clear Resin) 중 어느 하나의 점착제로 도포하여 적층시키는 단계; 연성 인쇄회로기판들의 층간에 점착제로 도포하여 형성한 점착층을 경화시키는 단계; 연성 인쇄회로기판들의 층간 접속을 위해 적어도 하나 이상의 비아홀을 형성하는 단계; 비아홀에 구리(Cu)를 전해질 도금하여 전도성을 부여하는 단계;를 포함하여 제조된다.
본 발명에 따른 다층 연성 인쇄회로기판 및 그의 제조방법에 의하면, 친환경적이고 단순화된 제조공정으로, 제조비용을 절감시킬 수 있고, 대형화 및 대량생산이 가능한 효과가 있다.

Description

다층 연성 인쇄회로기판 및 그의 제조방법{Multi-layered flexible printed circuit board and the manufacturing method thereof}

본 발명은 다층 연성 인쇄회로기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연성 인쇄회로기판을 각각에 층별로 제조한 후, 각 층의 연성 인쇄회로기판을 순차적으로 적층시키는 다층 연성 인쇄회로기판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)이란 전기 절연성 기판 표면 또는 표면과 그 내부에 전기 설계를 근거로 하여 도체 패턴을 도전성 재료로 형성하여 고착시킨 것이며, PCB는 최종 완제품 내부의 각종 부품들을 탑재하는 받침대 역할 및 부품들의 신호를 서로 연결시켜 주는 역할을 한다.

최근, 전자제품이 소형화 및 경량화가 이루어지게 되면서 연성 인쇄회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)이 널리 이용되고 있고, 또한 반도체 집적회로에 있어서 집적도의 급속한 발전으로 소형 부품을 탑재하는 표면실장 기술의 발전에 따라 고밀도 배선이 가능하고 배선의 오류가 없고 조립이 양호하며 신뢰성이 높은 다층 연성 인쇄회로기판의 수요는 계속 증대하고 있다.

연성 인쇄회로기판(FPCB)은 자유롭게 구부릴 수 있어 휴대용 전자기기, 디지털카메라, 휴대폰, PCA등 휴대편의성이 요구되는 제품에서 사용이 확산되고 있지만, 동박의 접착 강도가 낮고 연성 인쇄회로기판(FPCB)의 구조가 복잡해 가공공정이 길어져 제조비용이 많이 소요된다.

최근 BGA(Ball Grid Array), TCP(Tape Carrier Package) 등의 CSP(Chip Size Package) 기술의 발달에 의해 이러한 칩을 실장할 수 있는 고밀도 인쇄회로기판에 대한 관심도 높아지고 있으며, 이러한 다층 인쇄회로기판을 제조하는 공정은 기존의 단면 혹은 양면 인쇄회로기판 제조공정과 유사한 공정을 거친다. 즉, 동박을 입히거나 도금을 통하여 도전층을 형성시킨 후, 원하지 않는 부분은 에칭(Etching)공정을 이용하여 제거하고 원하는 회로부분만이 남도록 하는 방법이다. 층수가 많지 않은 경우 양면 인쇄회로 기판을 적층하여 2층이나 4층의 인쇄회로기판을 제조하기도 한다. 하지만 점점 많은 층수의 인쇄회로기판에 대한 요구가 증가하면서 여러 가지 빌드업(Build-up) 공정들이 개발되었다. 이러한 공정들의 공통점은 기본적으로 코어(Core)를 기본으로 하여 코어의 상,하면에 각각 새로운 층을 적층하여 빌드업 다층 인쇄회로기판을 제조한다는 것이다. 이러한 빌드업 다층 인쇄회로기판의 제조공정은 도 1에 나타낸 바와 같이, 아웃터 레이어(Outer Layer)는 필름(Film) 출력→원자재 재단→적층(Stack)→드릴(Drill) 가공→무전해 도금→드라이필름(Dry film) 전처리→드라이필름 라미네이션(Dry film lamination)→노광→현상 공정으로 이루어지고, 이너 레이어(Inner Layer)는 필름(Film) 출력→원자재 재단→드라이필름(Dry film) 전처리→드라이필름 라미네이션(Dry film lamination)→노광→현상→에칭(Etching)→드라이필름 스트립(Dry film strip)→산화 공정으로 이루어지게 되는데, 상기한 빌드업 다층 인쇄회로기판의 제조공정은 코어를 사용하는 공정에서는 코어 상,하면의 전기적 연결이 필요할 경우, 제약이 따르게 된다. 또한, 인쇄회로기판 제조공정에서 채용되었던 에칭, 도금 등의 습식공정(Wet Process) 및 건식공정(Dry Process)은 공정에 필요한 여러 가지 가공액이나 가공가스 중 일부는 친환경적이지 않으며, 제조공정이 복잡하여 제조비용을 상승시킨다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0477378호(2005.03.09. 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 창안된 것으로, 다층 연성 인쇄회로기판의 제조공정을 단순화시켜 제조비용을 절감시킬 수 있고, 친환경적인 제조공정으로 대형화 및 대량생산이 가능한 다층 연성 인쇄회로기판 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다층 연성 인쇄회로기판은, 다층 연성 인쇄회로기판의 제조방법에 있어서, 복수 이상의 연성회로기판용 베이스 필름을 각각 준비하는 단계; 연성회로기판용 베이스 필름의 상면에 도체 회로패턴을 각각 형성하여 연성 인쇄회로기판들을 제조하는 단계; 1층의 연성 인쇄회로기판의 상면에 순차적으로 적어도 하나 이상의 연성 인쇄회로기판을 적층시키되, OCA(Optical Clear Adhesive), OCR(Optical Clear Resin) 중 어느 하나의 점착제로 도포하여 적층시키는 단계; 연성 인쇄회로기판들의 층간에 점착제로 도포하여 형성한 점착층을 경화시키는 단계; 연성 인쇄회로기판들의 층간 접속을 위해 적어도 하나 이상의 비아홀을 형성하는 단계; 비아홀에 구리(Cu)를 전해질 도금하여 전도성을 부여하는 단계;를 포함하여 제조된다.

상기 연성회로기판용 베이스 필름은 폴리에스테르(PET), 폴리이미드(PI) 중 어느 하나의 재질로 된 것을 특징으로 한다.

상기 도체 회로패턴은 스크린 프린팅법, 롤 프린팅법 중 어느 하나로 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 다층 연성 인쇄회로기판 및 그의 제조방법에 의하면, 다층 연성 인쇄회로기판의 친환경적이고 단순화된 제조공정으로, 제조비용을 절감시킬 수 있고, 대형화 및 대량생산이 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래의 빌드업 방식의 다층 인쇄회로기판 제조방법을 나타낸 공정 흐름도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 연성 인쇄회로기판의 제조방법을 나타낸 흐름도,
도 3은 본 발명에 의해 제조된 다층 연성 인쇄회로기판을 개략적으로 나타낸 단면도.

이하, 본 발명에 따른 다층 연성 인쇄회로기판 및 그의 제조방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세하게 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

또한, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있고, 각 도면에서 동일 또는 유사한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 연성 인쇄회로기판의 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 3은 본 발명에 의해 제조된 다층 연성 인쇄회로기판을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

본 발명의 실시 예들은 2층 이상의 연성 인쇄회로기판을 적층할 때 다층의 형태로 변형되어 구현될 수 있다.

본 발명에 따른 다층 연성 인쇄회로기판을 제조하는데 있어서, 도체 회로패턴(102)이 형성된 각 층의 연성 인쇄회로기판(119)(129)(139)들을 각각 제조한 후 층간에 점착제를 도포하여, 1층의 연성인쇄회로기판(119) 상면에 복수 이상의 연성 인쇄회로기판(129)(139)이 적층되어 회로의 밀집도를 높이도록 하는 다층 연성 인쇄회로기판(100)에 관한 것이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 연성 인쇄회로기판(100)은, 복수 이상의 연성회로기판용 베이스 필름(101)을 각각 준비하는 단계(S110); 연성회로기판용 베이스 필름(101)의 상면에 도체 회로패턴(102)을 각각 형성하여 연성 인쇄회로기판(119)(129)(139)들을 제조하는 단계(S120); 1층의 연성 인쇄회로기판(119)의 상면에 순차적으로 적어도 하나 이상의 연성 인쇄회로기판(129)(139)을 적층시키되, OCA(Optical Clear Adhesive), OCR(Optical Clear Resin) 중 어느 하나의 점착제로 도포하여 적층시키는 단계(S130); 연성 인쇄회로기판(119)(129)(139)들의 층간에 점착제로 도포하여 형성한 점착층(103)을 경화시키는 단계(S140); 연성 인쇄회로기판(119)(129)(139)들의 층간 접속을 위해 적어도 하나 이상의 비아홀(Via hole)(104)을 형성하는 단계(S150); 비아홀(104)에 구리(Cu)를 전해질 도금하여 전도성을 부여하는 단계(S160);를 포함하여 제조된다. 이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 연성회로기판용 베이스 필름(101)은 폴리에스테르(PET, polyester) 또는 폴리이미드(PI, Polyimide) 필름으로 이루어지고, 설계한 1층, 2층, 3층의 연성회로기판용 베이스 필름(101)을 준비한다(S110). 상기 폴리에스테르(PET, polyester) 또는 폴리이미드(PI, Polyimide) 필름은 절연성 필름으로 이루어지는 동시에 내열성, 굴곡성, 접착성이 높은 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 연성회로기판용 베이스 필름(101)의 상면에 친환경 전도성 잉크로 스크린 프린팅(Screen printing)법 또는 롤 프린팅(Roll printing)법을 이용하여 설계된 회로를 인쇄하여 도체 회로패턴(102)을 각각 형성함으로써 각 층에 즉, 1층, 2층, 3층에 위치하는 연성 인쇄회로기판(119)(129)(139)을 제조한다(S120).

상기 1층 연성 인쇄회로기판(119)의 상면에 2층 연성 인쇄회로기판(129)을 적층하기 전에, 상기 1층 연성 인쇄회로기판(119)의 상면에 OCA(Optical Clear Adhesive) 또는 OCR(Optical Clear Resin) 점착제를 도포하여 점착층(103)을 형성한 후 2층 연성 인쇄회로기판(129)을 적층시켜 층간 접착을 이루고, 상기 점착층(103)을 경화시킨다.

이후, 상기 3층 연성 인쇄회로기판(139)를 적층하기 전에, 상기 1층의 연성 인쇄회로기판(119)과 층간 접착을 이룬 상기 2층 연성 인쇄회로기판(129)의 상면에 OCA 또는 OCR 점착제를 도포하여 점착층(103)을 형성한 후 3층 연성 인쇄회로기판(139)을 적층시켜 층간 접착을 이루고, 상기 점착층(103)을 경화시킨다.

상기와 같이 각 층의 연성 인쇄회로기판(119)(129(139)은 1층의 연성 인쇄회로기판(119)의 상면에 순차적으로 2층, 3층의 연성 인쇄회로기판(129)(139)을 적층시키되, OCA(Optical Clear Adhesive), OCR(Optical Clear Resin) 중 어느 하나의 점착제로 도포하여 적층시킨 후(S130) 상기 연성 인쇄회로기판(119)(129(139)들의 층간에 점착제를 도포하여 형성한 점착층(103)을 경화시키게 된다(S140).

상기와 같이 복수 이상의 상기 연성 인쇄회로기판(119)(129)(139)을 적층한 후 드릴 또는 레이저를 이용한 펀칭(Punching) 작업으로 적어도 하나 이상의 비아홀(Via hole)(104)을 관통 형성하며(S150), 상기 연성 인쇄회로기판(119)(129)(139)들의 층간 접속을 위해 비아홀(104)에 구리(Cu)를 전해질 도금하여 전도성을 부여한다(S160).

다음으로, 3층 연성 인쇄회로기판(139)의 상면에 형성된 도체 회로패턴(102)을 보호하기 위하여 보호필름인 커버레이(Coveray)(108)를 3층 연성 인쇄회로기판(139)의 상면에 부착함으로써(S170) 다층 연성 인쇄회로기판(100)의 제조가 완료된다. 이때, 상기 커버레이(108)는 절연성의 재질로 이루어지는 동시에 내굴곡성이 높은 재질로 이루어진다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 다층 연성 인쇄회로기판 101 : 연성회로기판용 베이스 필름
102 : 도체 회로패턴 103 : 점착층
104 : 비아홀 108 : 커버레이
119, 129, 139 : 연성 인쇄회로기판

Claims

다층 연성 인쇄회로기판의 제조방법에 있어서,
복수 이상의 연성회로기판용 베이스 필름을 각각 준비하는 단계;
연성회로기판용 베이스 필름의 상면에 도체 회로패턴을 각각 형성하여 연성 인쇄회로기판들을 제조하는 단계;
1층의 연성 인쇄회로기판의 상면에 순차적으로 적어도 하나 이상의 연성 인쇄회로기판을 적층시키되, OCA(Optical Clear Adhesive), OCR(Optical Clear Resin) 중 어느 하나의 점착제로 도포하여 적층시키는 단계;
연성 인쇄회로기판들의 층간에 점착제로 도포하여 형성한 점착층을 경화시키는 단계;
연성 인쇄회로기판들의 층간 접속을 위해 적어도 하나 이상의 비아홀을 형성하는 단계;
비아홀에 구리(Cu)를 전해질 도금하여 전도성을 부여하는 단계;
를 포함하는 다층 연성 인쇄회로기판의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 연성회로기판용 베이스 필름은 폴리에스테르(PET), 폴리이미드(PI) 중 어느 하나의 재질로 된 것을 특징으로 하는 다층 연성 인쇄회로기판의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 도체 회로패턴은 스크린 프린팅법, 롤 프린팅법 중 어느 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 다층 연성 인쇄회로기판의 제조방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된 다층 연성 인쇄회로기판.