KR20140132531A - Method of manufacturing printed circuit board which carbon for variable capacity is embedded - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인쇄회로기판 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저항값 및 직진성의 오차를 줄이고 내구성을 향상하여 초정밀 액츄에이터 인쇄회로기판에 적용할 수 있도록 인쇄회로에 카본 저항체를 매입하여 가변저항을 형성하는 가변저항 카본 인쇄회로기판 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a printed circuit board manufacturing method, and more particularly, to a method of manufacturing a printed circuit board by forming a variable resistor by embedding a carbon resistor in a printed circuit so as to reduce errors in resistance value and straightness and improve durability, To a method for manufacturing a variable resistance carbon printed circuit board.
인쇄회로기판(printed circuit board)이란 회로설계를 근거로 하여 부품을 접속하는 전기배선을 배선도형 형태로 절연체상의 동박(銅薄)에 형성하여 전기도체로 표현된 제품이다. A printed circuit board (PCB) is a product expressed by an electric conductor formed on a copper foil on an insulator in the form of a wiring diagram based on a circuit design.
일반적으로 인쇄회로기판의 제조방법은 도 1과 같은 공정을 거쳐서 제조된다. 먼저 기판을 준비하고 그 양측면 또는 일측면에 동박을 접착하여 원자재를 만든다. 상기 원자재는 동박 적층판 = C.C.L (Copper Clad Laminate) 라 하는데, 기판에 동박을 양면에 붙인 경우에 양면 동박 적층판이라 하고 그리고 어느 일측면에만 붙인 경우에는 단면 동박 적층판이라 한다. 그리고 이를 규격에 맞추어 재단한다. Generally, a method for manufacturing a printed circuit board is manufactured through a process as shown in FIG. First, the substrate is prepared and the copper foil is adhered to both sides or one side of the substrate to make the raw material. The raw material is called a copper clad laminate (C.C.L.), which is referred to as a double-sided copper-clad laminate when a copper foil is affixed to both sides of a substrate, and a single-side copper- clad laminate when affixed to only one side. Then, it is cut according to the standard.
다음에 홀(hole)을 드릴하고 기판전체에 동도금을 한다. 홀의 동도금은 양면의 회로 사이를 도통(道通)하게 하고 또한 부품을 탑재하면서 부품과 도통하게 하기 위하여 필요하다. Next, the hole is drilled and the entire substrate is copper plated. The copper plating of the holes is necessary to allow conduction between the circuitry on both sides and also to make the parts conductive and conductive to the parts.
그리고 회로를 형성하기 위하여 드라이 필름을 부착하고 회로가 형성되는 부분에 노광(露光)한다. 노광은 자외선을 조사하여 광경화를 일으키게 하는 공정이다. 노광을 하면 회로가 형성되는 부분의 드라이필름이 동도금에 강하게 달라붙는다. Then, a dry film is attached to form a circuit, and a portion where a circuit is formed is exposed. Exposure is a step of irradiating ultraviolet rays to cause photocuring. When exposed, the dry film at the part where the circuit is formed sticks strongly to the copper plating.
다음에 현상(現像)을 한다. 현상을 하면 자외선이 조사되지 않는 부분이 약품으로 제거된다. 계속하여 에칭(etching)하면 드라이필름이 부착되어 있지 않는 부분의 동박 및 동도금이 부식되어 제거되어 회로가 형성된다. Next, the present image is formed. When developing, the part not irradiated with ultraviolet rays is removed by the medicine. The copper foil and the copper plating on the portion to which the dry film is not attached are corroded and removed to form a circuit.
그리고 박리를 한다. 박리를 하면 부식 리지스트로 사용된 드라이 필름이 박리액에 의해서 제거된다. And peel off. When peeling off, the dry film used as the corrosion resist is removed by the peeling liquid.
다음에 회로 부위에 잉크를 인쇄하는 잉크 인쇄 공정을 거치는데, 잉크인쇄공정은 UV에 반응하는 광중합 개시제와 열에 반응하는 열 경화제의 혼합물인 감광성 잉크를 백망을 이용하여 회로기판 전체에 도포하는 인쇄공정, 필름을 이용하여 필름에 형성된 회로 부위에 UV를 조사하는 노광공정, 상기 UV를 받지 못한 부분의 잉크를 제거시켜 주는 현상공정으로 이루어진다. Next, an ink printing process is performed in which ink is printed on the circuit area. In the ink printing process, a photosensitive ink, which is a mixture of a photopolymerization initiator that reacts with UV and a heat-curing agent that reacts with heat, An exposure process of irradiating UV onto a circuit area formed on the film using a film, and a developing process of removing ink from the UV-unexposed area.
그리고 상기 인쇄 공정후 오픈되어 있는 동박부위를 공기중 산화 방지 및 솔더링(Soldering)으로 어셈블리하기 위하여 금 또는 납을 입히며(표면처리 공정), 계속해서 인쇄회로기판의 표면에 문자, 기호, 숫자, 심볼을 인쇄한다(마킹 공정).Then, a gold or lead is applied (surface treatment process) in order to assemble the copper foil portion opened after the printing process to prevent oxidation in the air and soldering, and then the surface of the printed circuit board is coated with letters, symbols, (Marking step).
다음에 가공완료된 제품의 회로와 동일한 위치로 배열된 도전 금속핀 등을 터치시킨 상태에서 각각의 핀에 전류를 통하여 각 제품의 회로 결손여부를 체크하고(BBT 공정), 고객이 요구하는 치수와 형태로 외형을 형성한다{라우터(router)공정}.Next, in the state that the conductive metal pin arranged in the same position as the finished circuit of the product is touched, each pin is checked for the circuit defect of each product by current (BBT process) (Router process).
인쇄회로기판은 사용될 전자제품에 맞게 설계되어 전류가 일정하게 전달하도록 기능에 맞는 저항부품을 실장하는 공정을 거쳐야만 완성된다. 그런데, 전자제품이 소형화되고 고속화, 경량화되어 감에 따라, 인쇄회로기판(PCB)에 부품을 탑재할 표면적이 줄어들고 있다. 이에 따라, 캐패시터 또는 저항체를 인쇄회로기판에 내장(embed)시키는 제조기술이 채용되고 있다. 즉, 수동 저항을 인쇄회로기판에 부품으로서 실장하는 대신에, 고속 동작용 인쇄회로기판에서는 직접 카본잉크를 실크 스크린 방식으로 인쇄하여 수동 저항을 내장하는 기술이 적용되고 있다. 그러나 종래에는 원하는 저항 값을 얻지 못하여 신뢰성에 문제가 발생하였다. Printed circuit boards are designed only for the electronic products to be used and are completed only after the process of mounting the resistive parts to the function so that the current is constantly transmitted. However, as electronic products have become smaller, faster, and lighter, the surface area on which components are mounted on a printed circuit board (PCB) is decreasing. Accordingly, a manufacturing technique for embedding a capacitor or a resistor in a printed circuit board has been employed. That is, instead of mounting the passive resistor as a component on a printed circuit board, a technique of directly embedding a passive resistor by printing carbon ink directly on a high-speed dynamic printed circuit board is applied. However, in the past, a desired resistance value could not be obtained, thereby causing a problem in reliability.
본 발명은 전술한 종래 기술을 감안하여 안출된 것으로서, 카본 저항 값이 오차 범위 내에서 원하는 저항 값을 얻을 수 있도록 카본 저항체의 길이뿐만 아니라 폭도 제조상에서 오차 발생이 신뢰성을 가지고 정의할 수 있는 새로운 가변저항 카본 인쇄회로기판 제조방법을 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described conventional techniques, and it is an object of the present invention to provide a novel variable resistance device capable of reliably defining the error in the manufacturing process of the carbon resistor as well as the length of the carbon resistor so as to obtain a desired resistance value within a tolerance range Resistance carbon printed circuit board.
상기 한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가변저항 카본 인쇄회로기판 제조방법은 기판에 동박 회로를 형성하는 단계, 상기 동박 회로가 형성된 기판에 감광 레지스트를 도포하고, 카본 저항체 길이와 너비를 정의하기 위한 한 쌍의 PSR층 개구부를 형성하여 상기 동박 회로 중 일부를 노출하는 단계 및 PSR층 개구부가 형성된 기판 위에 유제 개구부가 패턴 형성된 유제를 올려놓고 카본 잉크를 인쇄하는 단계, 그리고 인쇄된 카본을 열 경화하는 단계를 포함하며; PSR 층 개구부의 세로길이 W와 상기 유제 개구부의 세로길이 W' 사이에는 W < W'인 관계를 유지하여, 카본 저항체의 저항값은 W와 PSR 층 개구부의 인접하는 세로 단면 사이의 길이에 의해 결정되며; 상기 카본 저항체를 형성하는 카본 잉크는 카본과 미립자의 수지성분을 혼합하여 저항 값을 높인 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a variable resistance carbon printed circuit board, comprising: forming a copper foil circuit on a substrate; coating a photoresist on a substrate on which the copper foil circuit is formed; Forming a pair of PSR layer openings to expose a portion of the copper foil circuitry, and printing the carbon ink onto the substrate on which the PSR layer openings are formed with an emulsion with patterned emulsion openings printed thereon, ; The relationship W < W ' is maintained between the longitudinal length W of the PSR layer opening and the longitudinal length W ' of the emulsion opening, and the resistance value of the carbon resistor is determined by the length between W and the adjacent vertical section of the PSR layer opening ; The carbon ink forming the carbon resistor is characterized in that the resin component of the carbon and the fine particles is mixed to increase the resistance value.
본 발명의 가변저항 카본 인쇄회로기판 제조방법은 PSR 층 개구부의 세로길이 W와 유제 개구부의 세로길이 W' 사이에는 W < W'인 관계를 유지하므로 카본 저항체의 길이가 오차범위 내에서 형성되고 카본 저항체의 저항 값은 W와 PSR 층 개구부의 인접하는 세로 단면 사이의 길이에 의해 결정되고 상기 카본 저항체를 형성하는 카본 잉크는 카본과 미립자의 수지성분을 혼합하여 저항 값이 크므로 카본 저항체의 값이 오차범위에 오도록 하는 것이 가능하게 되며 그에 따라서 제품에 대한 신뢰성을 높이는 효과를 발휘한다.The method for manufacturing a variable resistance carbon printed circuit board of the present invention maintains a relationship of W <W 'between the longitudinal length W of the PSR layer opening and the longitudinal length W' of the emulsion opening, so that the length of the carbon resistor is formed within an error range, The resistance value of the resistor is determined by the length between W and the adjacent vertical cross section of the PSR layer opening and the carbon ink forming the carbon resistor is mixed with the resin component of the carbon and the fine particles so that the resistance value is large so that the value of the carbon resistor So that it is possible to bring the product into the error range and thereby to improve the reliability of the product.
도 1은 일반적인 인쇄회로기판의 제조방법을 나타내는 공정도,
도 2는 본 발명에 따른 가변저항 카본 인쇄회로기판의 제조방법을 나타내는 공정도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a process diagram showing a method of manufacturing a general printed circuit board,
2 is a process diagram showing a method of manufacturing a variable resistive carbon printed circuit board according to the present invention.
이하 본 발명을 첨부도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 가변저항 카본 인쇄회로기판 제조방법은 기판에 동박 회로를 형성하는 단계, 상기 동박 회로가 형성된 기판에 감광 레지스트를 도포하고, 카본 저항체 길이와 너비를 정의하기 위한 한 쌍의 PSR층 개구부를 형성하여 상기 동박 회로 중 일부를 노출하는 단계 및 PSR층 개구부가 형성된 기판 위에 유제 개구부가 패턴 형성된 유제를 올려놓고 카본 잉크를 인쇄하는 단계, 그리고 인쇄된 카본을 경화하는 단계를 포함한다. As shown in FIG. 2, the method for manufacturing a variable resistance carbon printed circuit board of the present invention includes the steps of forming a copper foil circuit on a substrate, applying a photoresist to a substrate on which the copper foil circuit is formed, Forming a pair of PSR layer openings to expose a portion of the copper foil circuit; and printing the carbon ink with the emulsion openings patterned with emulsion openings on the substrate on which the PSR layer openings are formed, and curing the printed carbon .
기판에 동박 회로를 형성하는 단계는 도 1에서 설명한 기판준비공정에서 표면처리까지의 공정을 그대로 이용하므로 이에 대한 설명을 생략한다. The step of forming the copper foil circuit on the substrate uses the steps up to the surface treatment in the substrate preparation step described in Fig. 1 as it is, so the description thereof will be omitted.
다음에 저항 형성을 위하여 카본을 인쇄한다. 이를 위하여 우선 카본을 인쇄할 부분에 PSR층 개구부를 형성한다(PSR층 개구부 형성공정). PSR층 개구부의 세로길이 W와 유제 개구부의 세로길이 W' 사이에는 W < W'인 관계를 유지하도록 한다. 카본 저항체의 저항값은 W와 PSR 층 개구부의 인접하는 세로 단면 사이의 길이에 의해 결정된다. Next, carbon is printed for resistance formation. To this end, a PSR layer opening is formed in a portion to be printed with carbon (PSR layer opening forming step). W < W " between the longitudinal length W of the PSR layer opening and the longitudinal length W 'of the emulsion opening. The resistance value of the carbon resistor is determined by the length between W and the adjacent vertical section of the PSR layer opening.
동박 회로가 형성된 기판에 감광 레지스트를 도포하고 현상과정을 고쳐서 불필요한 잉크를 제거하여, 카본 저항체 길이와 너비를 정의하기 위한 한 쌍의 PSR층 개구부를 형성한다. 이와 같이 해서 상기 동박 회로 중 카본 저항체가 형성될 부분을 노출한다. A photoresist is coated on the substrate on which the copper foil circuit is formed and the developing process is modified to remove unnecessary ink to form a pair of PSR layer openings for defining the carbon resistor length and width. Thus, a portion of the copper foil circuit where the carbon resistor is to be formed is exposed.
그리고 상기 PSR층 개구부가 형성된 기판 위에 유제 개구부가 패턴 형성된 유제를 올려놓고 카본 잉크를 인쇄하고(카본잉크 인쇄), 상기 인쇄된 카본 잉크를 열경화한다(카본 열경화 공정). Then, an emulsion with an emulsion opening pattern is placed on the substrate on which the PSR layer opening is formed, and the carbon ink is printed (carbon ink printing), and the printed carbon ink is thermally cured (carbon thermal curing process).
상기 카본 저항체를 형성하는 카본 잉크는 카본과 미립자의 수지성분을 혼합하여 저항 값을 높였다. The carbon ink forming the carbon resistor has a resistance value increased by mixing resin components of carbon and fine particles.
이후에 인쇄회로기판의 표면에 문자, 기호, 숫자, 심볼을 인쇄하는 마킹 공정,가공 완료된 제품의 회로와 동일한 위치로 배열된 도전 금속핀 등을 터치시킨 상태에서 각각의 핀에 전류를 통하여 각 제품의 회로 결손여부를 체크하는 BBT 공정, 고객이 요구하는 치수와 형태로 외형을 형성하는 라우터공정은 종래와 동일하게 행해진다.Thereafter, a marking process for printing characters, symbols, numbers and symbols on the surface of the printed circuit board, a conductive metal pin arranged in the same position as the circuit of the finished product, A BBT process for checking whether a circuit is defective, and a router process for forming an external shape in dimensions and shapes required by a customer are performed in the same manner as in the conventional art.
본 발명은 PSR 층 개구부의 세로길이 W와 유제 개구부의 세로길이 W' 사이에는 W < W'인 관계를 유지하므로 카본 저항체의 길이가 오차범위 내에서 형성되고 카본 저항체의 저항 값은 W와 PSR 층 개구부의 인접하는 세로 단면 사이의 길이에 의해 결정되고 상기 카본 저항체를 형성하는 카본 잉크는 카본과 미립자의 수지성분을 혼합하여 저항 값이 크므로 카본 저항체의 값이 오차범위에 오도록 하는 것이 가능하게 된다. 따라서 본 발명의 인쇄회로기판에 대한 신뢰성이 향상된다. The present invention maintains a relationship of W <W 'between the longitudinal length W of the PSR layer opening and the longitudinal length W' of the emulsion opening, so that the length of the carbon resistor is formed within an error range, The carbon ink which is determined by the length between the adjacent vertical cross-sections of the openings and which forms the carbon resistor is mixed with the resin component of carbon and the fine particles to have a large resistance value so that the value of the carbon resistor can be within the error range . Therefore, the reliability of the printed circuit board of the present invention is improved.
본 발명은 액츄에이터 인쇄회로기판과 같이 가변 저항이 필요로 하는 곳이 적절하게 사용할 수 있다. 액츄에이터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 전환시키는 장치로서 자동차 공조장치, 미러 등 전장부품에 적용된다. The present invention can be suitably used where a variable resistor is required such as an actuator printed circuit board. The actuator is a device that converts electrical energy into mechanical energy and is applied to electric parts such as automotive air conditioners and mirrors.
자동차의 고급화 지향이 강해지고 있는 오늘날 차 실내의 공조에 관해 보다 안락하고 쾌적한 공간을 만들기 위해 외적조건의 변화에 맞추어 시스템 자신이 공조능력을 자동 조절하는 기술의 고급화가 급속히 진행되고 있다.Nowadays, as automobiles are becoming more and more sophisticated, in order to create a more comfortable and comfortable space for air conditioning in the car interior, the quality of technology for automatically adjusting the air conditioning capability of the system itself is rapidly proceeding in accordance with changes in external conditions.
공조시스템은 1) 온도제어 2) 모드(공기의 흐름방향)제어 3) 흡입공기 순환제어의 기능을 가지고 있으며 현재 일반적으로 3종의 액츄에이터 인쇄회로기판이 사용되고 있다.The air conditioning system has functions of 1) temperature control 2) mode (air flow direction) control 3) intake air circulation control and currently three types of actuator printed circuit boards are generally used.
본 발명은 이러한 초정밀 액츄에이터 인쇄회로기판에 적용할 수 있으며. 저항값의 오차 ± 3%, 직진성 오차 ± 1.5%, 내구성 200만회 수준을 만족시킬 수 있다.The present invention is applicable to such a super-precise actuator printed circuit board. It is possible to satisfy the resistance value error of ± 3%, the linearity error of ± 1.5%, and the durability of 2 million cycles.
본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It should belong to the scope.
Claims (1)
PSR 층 개구부의 세로길이 W와 상기 유제 개구부의 세로길이 W' 사이에는 W < W'인 관계를 유지하여, 카본 저항체의 저항값은 W와 PSR 층 개구부의 인접하는 세로 단면 사이의 길이에 의해 결정되며;
상기 카본 저항체를 형성하는 카본 잉크는 탄소와 미립자의 수지성분을 혼합하여 저항 값을 높인 것을 특징으로 하는 가변저항 카본 인쇄회로기판 제조방법.Forming a pair of PSR layer openings for defining a length and a width of a carbon resistor to expose a part of the copper foil circuit; Printing a carbon ink on a substrate on which a PSR layer opening is formed by placing an emulsion on which an emulsion opening is patterned, and thermally curing the printed carbon;
The relationship W < W ' is maintained between the longitudinal length W of the PSR layer opening and the longitudinal length W ' of the emulsion opening, and the resistance value of the carbon resistor is determined by the length between W and the adjacent vertical section of the PSR layer opening ;
Wherein the carbon ink forming the carbon resistor has a resistance value increased by mixing carbon and particulate resin components.
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|---|---|---|---|---|
| US9786624B2 (en) | 2015-09-17 | 2017-10-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor package |
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| US9786624B2 (en) | 2015-09-17 | 2017-10-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor package |
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