KR20160067554A - 솔더 레지스트 필름 및 인쇄회로기판 - Google Patents

Abstract

솔더 레지스트 필름 및 인쇄회로기판이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 솔더 레지스트 필름은 수지로 형성되는 솔더 레지스트층, 및 솔더 레지스트층의 내부에 형성되고 수지보다 낮은 열팽창계수를 가지는 유리층을 포함한다.

Description

솔더 레지스트 필름 및 인쇄회로기판 {SOLDER RESIST FILM AND PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 솔더 레지스트 필름 및 인쇄회로기판에 관한 것이다.

경박 단소화 추세에 맞추어 인쇄회로기판 조립 및 제조 업체에서는 초정밀 실장 기술에 많은 관심을 가지고 있다. 특히, 인쇄회로기판이 점점 얇아짐에 따라 인쇄회로기판과 실장 소자 사이에 전기적 접합을 연결하는 솔더링 공정 등에서 기판의 휨 개선의 중요성이 갈수록 증대하고 있다.

기판의 휨 현상은 공정율 및 생산성에 많은 영향을 주고 있다. 게다가, 기판의 휨은 정도에 따라 솔더링 공정에서 솔더볼이 기판의 솔더볼 패드에 형성되지 않는 문제, 또는 소자 실장 시에 소자와 기판에 형성된 솔더볼이 접합되지 않는 문제가 발생하여 소자와 기판이 전기적으로 도통되지 않는 불량까지도 야기할 수 있는 매우 중요한 인자이다. 또한 기판의 휨 현상은 이송 시나 몰딩, 싱귤레이션 공정에서 동작 오류를 일으키기도 한다.

한국공개특허 제2008-0092996호 (2008. 10. 17. 공개)

본 발명의 실시예들은, 낮은 열팽창계수를 가지는 솔더 레지스트 필름을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 실시예들은, 낮은 열팽창계수를 가지는 솔더 레지스트를 이용함으로써 휨 현상이 개선된 인쇄회로기판을 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더 레지스트 필름을 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔더 레지스트 필름을 확대한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타내는 단면도.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, 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. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 솔더 레지스트 필름 및 인쇄회로기판의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더 레지스트 필름을 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더 레지스트 필름(10)은 솔더 레지스트층(100) 및 유리층(200)을 포함하고, 커버층(300)을 더 포함할 수 있다.

솔더 레지스트층(100)은 수지로 형성된다. 일반적으로 감광성 수지가 사용될 수 있으나, 비감광성 수지도 사용될 수 있다.

솔더 레지스트층(100)은 후술할 인쇄회로기판(1000, 2000)의 회로 패턴(420)을 커버하여 소자의 실장 시 이루어지는 납땜에 의해 원하지 않는 접속이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 솔더 레지스트층(100)은 회로 패턴(420)을 보호할 수 있고 회로 패턴(420) 간의 절연성을 부여할 수 있다.

유리층(200)은 솔더 레지스트층(100)의 내부에 형성되고, 수지보다 낮은 열팽창계수를 가진다. 즉, 유리층(200)은 솔더 레지스트층(100)의 내부에 형성되어 본 실시예에 따른 솔더 레지스트 필름(10)의 평균적인 열팽창계수를 낮출 수 있다.

유리층(200)은 유리를 포함하는 재질로 형성될 수 있는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 유리 섬유(glass fiber, 201)가 수지에 함침되어 형성될 수 있다.

유리층(200)에 존재하는 유리 섬유(201)의 함량은 설계 또는 공정 상의 필요에 따라 다양하게 변형되어 형성될 수 있다. 또한, 솔더 레지스트층(100)에서 유리층(200)이 형성되는 위치도 다양하게 변형될 수 있다.

이렇게 함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더 레지스트 필름(10)은 솔더 레지스트층(100)의 내부에 유리층(200)을 형성함으로써, 낮은 열팽창계수를 가질 수 있다. 즉, 솔더 레지스트층(100)을 구성하는 수지보다 낮은 열팽창계수를 가지는 유리를 솔더 레지스트층(100)이 포함하므로, 전체적으로 낮은 열팽창계수를 가질 수 있다.

커버층(300)은 솔더 레지스트층(100)을 커버하도록 솔더 레지스트층(100)의 적어도 일면에 결합될 수 있다. 커버층(300)은 라미네이션 시 제거되는 부분인데, 라미네이션 전까지 외부의 이물질 등으로부터 솔더 레지스트층(100)을 보호할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 솔더 레지스트 필름(10)에 요구되는 강성을 부여하기 위해 솔더 레지스트층(100)을 지지할 수 있다.

커버층(300)은, 투과율과 정전기 등에 있어 우수한 물성을 갖는 고분자 수지, 예를 들면 폴리에스테르(polyester) 재질 등으로 이루어질 수 있으며, 폴리에틸렌(polyethylene) 재질로도 이루어질 수 있다.

한편, 도 1 및 도 2에는 커버층(300)이 솔더 레지스트층(100)의 상면 및 하면 모두에 결합되어 있는 것을 도시하고 있으나, 이는 설계 또는 공정 상의 필요에 따라 상면 또는 하면에만 결합될 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔더 레지스트 필름을 확대한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔더 레지스트 필름(20)에서, 유리층(200)은 메쉬 형태의 유리 클로스(glass cloth, 202)가 수지에 함침되어 형성될 수 있다.

유리 클로스(202)는 유리 섬유(201)를 직조하여 형성한 것으로, 유리 섬유(201) 가닥을 이용하여 형성할 수 있다. 유리 클로스(202)의 형상 및 두께 등은 다양하게 변형되어 형성될 수 있다. 즉, 요구되는 솔더 레지스트의 열팽창계수를 고려하여 유리 클로스(202)를 다양하게 형성할 수 있다.

이렇게 함으로써, 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔더 레지스트 필름(20)은 유리 클로스(202)를 이용해 유리층(200)을 형성함으로써, 보다 낮은 열팽창계수를 가질 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔더 레지스트 필름(20)의 주요 구성은 상술한 특징을 제외하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더 레지스트 필름(10)의 주요 구성과 동일 또는 유사하므로 중복되는 내용에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타내는 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(1000)은 적층부(400), 솔더 레지스트층(100) 및 유리층(200)을 포함한다.

적층부(400)는 내부 절연층(410), 및 내부 절연층(410)의 적어도 일면에 형성되는 회로 패턴(420)을 포함할 수 있다.

내부 절연층(410)은 층간 절연 소재로 통상적으로 사용되는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 일 예로써, 프리프레그, FR-4, BT(BismaleimideTriazine), ABF(Ajnomoto Build-up Film) 등의 에폭시계 수지를 사용할 수 있다.

회로 패턴(420)은 내부 절연층(410)의 적어도 일면에 형성될 수 있다. 회로 패턴(420)은 전기 신호를 전달하기 위한 것으로 전도성 물질로 형성될 수 있다. 즉, 금, 은, 동, 니켈 등의 금속 또는 전도성 산화물을 이용하여 형성될 수 있다.

회로 패턴(420)은 내부 절연층(410)의 적어도 일면 상에 전도성 막을 형성한 후 전도성 막의 일부를 제거함으로써 형성할 수 있고, 내부 절연층(410)의 특정 위치에만 전도성 물질을 도금 등의 방식을 통해 형성시킴으로써 형성될 수 있다.

솔더 레지스트층(100)은 회로 패턴을 커버하도록 적층부(400)의 적어도 일면에 형성될 수 있다. 즉, 적층부(400)의 적어도 일면에 형성되어 회로 패턴(420)을 보호하고, 회로 패턴(420) 간의 원하지 않는 접속을 방지할 수 있다.

솔더 레지스트층(100)은 상술한 솔더 레지스트 필름(10, 20)을 적층부(400)에 라미네이션하여 형성될 수 있다. 즉, 솔더 레지스트 필름(10, 20)의 커버층(300)을 제거한 후 솔더 레지스트 필름(10, 20)을 적층부(400) 상에 정렬 가압하여 솔더 레지스트층(100)을 적층부(400)에 형성할 수 있다.

한편, 솔더 레지스트층(100)에 관한 자세한 내용은 상술하였으므로 중복되는 범위 내에서 설명을 생략한다.

유리층(200)은 솔더 레지스트층(100) 중 적어도 어느 하나의 내부에 형성되고, 수지보다 낮은 열팽창계수를 가질 수 있다. 즉, 유리층(200)은 솔더 레지스트층(100)의 내부에 형성되고 솔더 레지스트층(100)을 형성하는 수지보다 낮은 열팽창계수를 가지는 유리 성분을 포함할 수 있다. 자세한 내용은 상술하였으므로, 중복되는 범위 내에서 설명을 생략한다.

본 실시예에 따른 인쇄회로기판(1000)의 형성방법을 설명한다. 통상적인 솔더 레지스트는 고분자 수지로만 구성되는데, 내부 절연층(410) 및 회로 패턴(420)보다 높은 열팽창계수를 가질 수 있다. 또한, 적층부(400)의 상면 또는 하면에 형성되는 회로 패턴(420)의 재질 및 형성 면적에 따라 적층부(400)의 상부와 하부가 서로 다른 열팽창률을 가질 수 있다.

이 경우, 상부가 높은 열팽창률을 가지면 크라잉 타입(Crying type)의 휨이 발생하게 되고, 하부가 높은 열팽창률을 가지면 스마일 타입(Smile type)의 휨이 발생하게 된다. 크라잉 타입인 경우는 상부에 유리층(200)을 포함하는 솔더 레지스트층(100)을 형성하여 상부의 열팽창률을 감소시켜 휨 현상을 방지할 수 있다. 마찬가지로 스마일 타입인 경우에는 하부에 유리층(200)을 포함하는 솔더 레지스트층(100)을 형성하여 휨 현상을 개선할 수 있다.

한편, 도 4에는 단면 PCB의 경우를 설명하기 위해 내부 절연층(410)의 상면에만 회로 패턴(420) 및 솔더 레지스트층(100)이 형성되어 있는 것을 도시하고 있으나, 양면 PCB인 경우는 내부 절연층(410)의 하면에도 회로 패턴(420)이 형성될 수 있다. 이 경우, 하면의 회로 패턴(420)을 커버하기 위해 적층부(400)의 하면에 통상의 솔더 레지스트가 층을 이루어 형성될 수 있다.

이렇게 함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(1000)은 낮은 열팽창계수를 가지는 솔더 레지스트층(100)을 포함하므로, 휨 현상을 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타내는 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판(2000)은, 솔더 레지스트층(100)은 적층부의 상면에 형성되는 제1 솔더 레지스트층(110), 및 적층부의 하면에 형성되는 제2 솔더 레지스트층(120)을 포함하고, 유리층(200)은 제1 솔더 레지스트층(110)의 내부에 형성되는 제1 유리층(210), 및 제2 솔더 레지스트층(120)의 내부에 형성되는 제2 유리층(220)을 포함하고, 제1 유리층(210)과 제2 유리층(220)은 서로 다른 유리 함량을 가질 수 있다.

즉, 내부 절연층(410)의 상면 및 하면 모두에 회로 패턴(420)이 형성된 경우에 적층부(400)의 상부 및 하부는 서로 다른 열팽창률을 가질 수 있는데, 적층부(400)의 상면 및 하면에 모두 솔더 레지스트층(110, 120)을 형성시키되, 솔더 레지스트층(110, 120)의 내부에 형성되는 제1 유리층(210) 및 제2 유리층(220)의 유리 함량을 서로 달리하여 열팽창률을 제어할 수 있다.

일 예로써, 적층부(400)의 하부가 상부보다 높은 열팽창률을 가지는 경우, 적층부(400)의 상면 및 하면 각각에 제1 솔더 레지스트층(110)과 제2 솔더 레지스트층(120)을 형성한다. 이 때, 제2 유리층(220)은 제1 유리층(210)보다 유리 함량이 높아 상대적으로 제2 솔더 레지스트층(120)의 열팽창률이 낮다. 따라서, 적층부(400) 및 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(2000)의 휨 현상을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판(2000)의 주요 구성은 상술한 특징을 제외하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(1000)의 주요 구성과 동일 또는 유사하므로 중복되는 내용에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

그리고, 도 4 및 도 5에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔더 레지스트 필름(20)을 이용하여 인쇄회로기판(1000, 2000)을 형성한 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더 레지스트 필름(10)을 이용하여 인쇄회로기판(1000, 2000)을 형성할 수도 있다.

또한, 도 4 및 도 5에는 내부 절연층(410)이 1개인 경우를 도시하고 있으나, 내부 절연층(410)이 2 이상이고 회로 패턴(420)이 층을 이루어 3층 이상으로 형성되어 인접하는 회로 패턴층 사이에 내부 절연층(410)이 개재되어 있을 수도 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10, 20: 솔더 레지스트 필름
100: 솔더 레지스트층
110: 제1 솔더 레지스트층
120: 제2 솔더 레지스트층
200: 유리층
201: 유리 섬유(glass fiber)
202: 유리 클로스(glass cloth)
210: 제1 유리층
220: 제2 유리층
300: 커버층
400: 적층부
410: 내부 절연층
420: 회로 패턴
1000, 2000: 인쇄회로기판

Claims (8)

1. 수지로 형성되는 솔더 레지스트층; 및
   상기 솔더 레지스트층의 내부에 형성되고, 상기 수지보다 낮은 열팽창계수를 가지는 유리층;
   을 포함하는 솔더 레지스트 필름.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 유리층은 유리 섬유(glass fiber)가 상기 수지에 함침되어 형성되는, 솔더 레지스트 필름.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 유리층은 메쉬 형태의 유리 클로스(glass cloth)가 상기 수지에 함침되어 형성되는, 솔더 레지스트 필름.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 솔더 레지스트층을 커버하도록 상기 솔더 레지스트층의 적어도 일면에 결합하는 커버층을 더 포함하는 솔더 레지스트 필름.
   
5. 내부 절연층, 및 상기 내부 절연층의 적어도 일면에 형성되는 회로 패턴을 포함하는 적층부;
   수지로 형성되고, 상기 회로 패턴을 커버하도록 상기 적층부의 적어도 일면에 형성되는 솔더 레지스트층; 및
   상기 솔더 레지스트층 중 적어도 어느 하나의 내부에 형성되고, 상기 수지보다 낮은 열팽창계수를 가지는 유리층;
   을 포함하는 인쇄회로기판.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 유리층은 유리 섬유가 상기 수지에 함침되어 형성되는, 인쇄회로기판.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 유리층은 메쉬 형태의 유리 클로스(glass cloth)가 상기 수지에 함침되어 형성되는, 인쇄회로기판.
   
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 솔더 레지스트층은
   상기 적층부의 상면에 형성되는 제1 솔더 레지스트층, 및 상기 적층부의 하면에 형성되는 제2 솔더 레지스트층을 포함하고,
   상기 유리층은
   상기 제1 솔더 레지스트층의 내부에 형성되는 제1 유리층, 및 상기 제2 솔더 레지스트층의 내부에 형성되는 제2 유리층을 포함하고,
   상기 제1 유리층과 상기 제2 유리층은 서로 다른 유리 함량을 가지는, 인쇄회로기판.
   

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