KR20170133042A - 인쇄회로기판 및 그의 도금 방법 - Google Patents

Abstract

인쇄회로기판 및 그의 도금 방법에 관한 것으로, 절연성을 갖는 원판, 상기 원판의 상면과 하면에 각각 동박으로 형성되는 제1 및 제2 베이스 그리고 상기 제1 및 제2 베이스에 형성된 회로패턴을 전기적으로 연결하도록 상기 원판과 제1 및 제2 베이스에 형성되는 관통홀의 가공 부분에 인쇄 방식으로 형성되는 도금층을 포함하는 구성을 마련하여, 회로기판의 상면과 하면에 캐리어 필름을 부착한 상태에서 관통홀을 가공하고, 인쇄 방식으로 관통홀 가공 부분에 도금층을 형성할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

인쇄회로기판 및 그의 도금 방법{PRINTED CIRCUIT BOARD AND PLATING METHOD THEREOF}

본 발명은 인쇄회로기판 및 그의 도금 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인쇄회로기판의 관통홀 가공 부위에 동을 도금해서 인쇄회로기판의 상면과 하면을 전기적으로 도통시키는 연성회로기판 및 그의 도금 방법에 관한 것이다.

최근, 전자 산업 기술 분야에서 소형 칩과 그 부품을 직접 탑재하는 표면 실장 기술(Surface Mount Technology)의 발전에 의해, 전자 부품들의 두께가 얇아지고 크기가 축소됨에 따라, 보다 복잡하고 협소한 공간에서도 내장이 용이하도록 연성 인쇄회로기판(FPCB)이 개발되고 있다.

특히, 적층이 용이하고 사용도가 높은 양면 구조의 연성 인쇄회로기판의 경우, 카메라, 휴대폰 배터리, 프린터, 디스크 드라이브, 소형 계측기, LCD, PDP, 의료 기기 등의 기술적 발전으로 인하여 그 사용량이 급격히 증가하면서 그에 대한 기술 개발과 요구는 더욱 늘어가고 있다.

일반적으로 인쇄회로기판은 재질의 물리적 특성에 따라 경성 인쇄회로기판과 연성 인쇄회로기판으로 나누어지고, 이 2가지를 혼합한 경연성 인쇄회로기판의 3가지로 구분된다.

경성 인쇄회로기판은 형태가 고정된 인쇄회로기판이고, 연성 인쇄회로기판은 유연성이 있어 전자기기에서 휘거나 접힌 상태로 인쇄회로기판을 장착할 필요가 있는 경우에 사용된다.

특히, 적층이 용이하고 사용도가 높은 양면구조의 연성 인쇄회로기판의 제조방법은 일반적으로 경성 인쇄회로기판의 방식과 동일하여, 먼저 양면에 동박이 적층되어 있는 폴리이미드 기재의 동박적층판을 일정한 작업사이즈로 재단한다. 재단된 동박적층판을 몇 장 겹친 후, CNC 드릴을 사용하여 기계적 드릴작업을 통해 관통홀을 만든다. 그 다음 기존의 로봇방식으로 무전해 도금 및 전해도금 공정을 거쳐 관통홀에 도전성을 부여함으로써, 상하면을 전기적으로 연결한다. 최종적으로 드라이필름 라미네이팅, 노광, 현상 및 에칭 공정을 통하여 회로패턴을 형성한다.

하기의 특허문헌 1에는 인쇄회로기판을 동 도금하는 기술이 개시되어 있다.

한편, 양면 인쇄회로기판은 상면과 하면의 배선을 전기적으로 연결하기 위해, 기판에 관통홀을 가공한 후, 관통홀 가공 부위에 도금층을 형성하는 과정이 필요하다.

예를 들어, 도 1은 종래기술에 따른 침지 방식을 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법을 보인 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 인쇄회로기판의 도금 방법은 일정한 온도로 유지되는 도금조(도면 미도시)에 폴리이미드와 같은 합성수지 재질의 재료로 제조된 원판(1)의 상하면에 각각 동박으로 제1 및 제2 베이스(2,3)가 형성된 인쇄회로기판을 침지시켜 인쇄회로기판에 형성되는 관통홀(4) 가공 부분을 동 도금해서 도금층(5)을 형성한다.

대한민국 특허 공개번호 제10-2002-0065711호(2002년 8월 14일 공개)

그러나 종래기술에 따른 침지 방식을 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법은 관통홀(4) 가공 부위와 함께, 동 도금이 불필요한 부분, 즉 제1 베이스(2)의 상면 및 제2 베이스(3)의 하면도 도금되면서 상부 및 하부 도금층(6,7)이 형성된다.

이로 인해, 종래기술에 따른 인쇄회로기판의 도금 방법은 도금 공정 이후에 도금이 불필요한 부분, 즉 제1 베이스(2)의 상면 및 제2 베이스(3)의 하면에 형성된 상부 및 하부 도금층(6,7)을 제거하는 공정을 수행해야 함에 따라, 작업성이 저하되고, 도금 공정에 사용되는 동의 양이 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 종래기술에 따른 인쇄회로기판의 도금 방법은 도금조 내에 인쇄회로기판을 침지한 후 외부로 인출하는 과정에서 도금액의 유동, 온도 및 도금조 내부의 온도 편차 등 다양한 조건에 따라, 도금층(5) 두께가 변화함에 따라 도금층(5)의 평탄도가 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인쇄 방식을 응용해서 관통홀 가공 부분에 도금층을 형성하는 연성회로기판 및 그의 도금 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 관통홀 가공 부분에 형성되는 도금층의 평탄도를 향상시킬 수 있는 연성회로기판 및 그의 도금 방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 도금 방법은 (a) 회로기판의 상면과 하면에 각각 캐리어 필름을 부착하는 단계, (b) 상기 캐리어 필름이 부착된 회로기판에 관통홀을 가공하는 단계, (c) 인쇄 방식으로 상기 관통홀 가공 부분을 도금하여 도금층을 형성하는 단계 및 (d) 상기 회로기판에서 각 캐리어 필름을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (a)단계에서 상기 회로기판은 절연성을 갖는 기판과 상기 기판의 상면과 하면에 동박으로 형성되는 제1 및 제2 베이스를 포함하고, 상기 캐리어 필름은 상기 제1 베이스의 상면과 상기 제2 베이스의 하면에 각각 부착되는 것을 특징으로 한다.

상기 (c)단계에서 인쇄 방식은 상기 회로기판의 상면에 부착된 캐리어 필름 상부에 도금액을 공급하고, 이동부재를 일측 방향으로 이동시켜 상기 관통홀의 가공 부분을 도금하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (c)단계에서 도금층은 상기 이동부재의 이동속도 및 압력에 의해 두께가 조절되는 것을 특징으로 한다.

상기 도금층은 상기 관통홀이 도통 홀인 경우, 상기 제1 및 제2 베이스에 형성된 회로패턴을 전기적으로 연결하도록 미리 설정된 기준두께 이상으로 형성되고, 상기 관통홀이 비아 홀인 경우, 상기 관통홀 내부에 도금액을 충진시켜 상기 관통홀 내부 공간 전체에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 인쇄회로기판은 절연성을 갖는 원판, 상기 원판의 상면과 하면에 각각 동박으로 형성되는 제1 및 제2 베이스 그리고 상기 제1 및 제2 베이스에 형성된 회로패턴을 전기적으로 연결하도록 상기 원판과 제1 및 제2 베이스에 형성되는 관통홀의 가공 부분에 인쇄 방식으로 형성되는 도금층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 및 그의 도금 방법에 의하면, 회로기판의 상면과 하면에 캐리어 필름을 부착한 상태에서 관통홀을 가공하고, 인쇄 방식으로 관통홀 가공 부분에 도금층을 형성할 수 있다는 효과가 얻어진다.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 관통홀 가공 부분에 도금층을 형성하는 과정에서 불필요하게 소모되는 도금액의 사용량을 최소화함으로써, 인쇄회로기판의 제조비용을 절감할 수 있다는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면, 도금층 형성 이후에 도금이 불필요한 부분에 형성된 도금층을 제거하는 공정을 제거함에 따라, 인쇄회로기판의 제조공정을 간단하게 하여 작업성을 향상시키고, 작업 시간을 단축할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 의하면, 도금층 형성시 이동부재의 이동속도 및 압력을 조절하여 도금층의 두께를 조절할 수 있고, 도금층의 평탄도를 개선할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 종래기술에 따른 인쇄회로기판의 도금 방법을 보인 예시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연성회로기판의 도금 방법을 단계별로 설명하는 공정도,
도 4 내지 도 6은 도 3에 도시된 도금 방법에 따른 작업 공정을 순차적으로 보인 예시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인쇄회로기판 및 그의 도금 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 실시 예에서는 양면 연성 인쇄회로기판의 형성된 관통홀에 도금층을 형성하고, 인쇄회로기판의 상부와 하부에 각각 형성된 제1 및 제2 베이스의 회로패턴을 연결하는 것으로 설명한다.

그러나 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 양면 연성 인쇄회로기판뿐만 아니라, 단면 연성 인쇄회로기판, 양면 및 단면 경성 인쇄회로기판이나 및 경연성 인쇄회로기판, 복수의 층으로 구성되는 다층 인쇄회로기판 등 다양한 특성의 인쇄회로기판에 적용될 수 있음에 유의하여야 한다.

그리고 본 실시 예에서 관통홀은 부품을 삽입하여 전기적으로 연결하는 도통홀과 부품이 삽입되지 않고 다른 층간을 접속하는 비아 홀을 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 단면도이다.

이하에서는 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인쇄회로기판(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, 절연성을 갖는 원판(21), 원판(21)의 상면과 하면에 각각 동박으로 형성되는 제1 및 제2 베이스(22,23) 그리고 제1 및 제2 베이스(22,23)에 형성된 회로패턴을 전기적으로 연결하도록 원판(21)과 제1 및 제2 베이스(22,23)(이하 '회로기판(20)'이라 함)에 형성되는 관통홀(24)의 가공 부분에 인쇄 방식으로 형성되는 도금층(30)을 포함한다.

원판(21)은 절연성을 갖는 기판으로 마련되고, 본 실시 예에서는 연성을 갖도록 폴리아미드와 같은 합성수지 재질의 재료를 이용해서 제조될 수 있다.

물론, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르이미드, 내열성 에폭시(Epoxy), 폴리아릴레이트, FR-4 등 다양한 합성수지 재질의 재료를 이용해서 제조된 다양한 특성의 인쇄회로기판에 적용될 수 있다.

제1 및 제2 베이스(22,23)는 원판(21)의 상면과 하면에 각각 동박을 이용해서 형성되고, 제1 및 제2 베이스(22,23)에는 제조하고자 하는 인쇄회로기판(10)에 대응되도록 회로패턴이 형성될 수 있다.

관통홀(24)은 제1 및 제2 베이스(22,23)에 형성된 회로패턴을 전기적으로 연결하는 부분으로, 원판(21)과 제1 및 제2 베이스(22,23)로 구성되는 회로기판(20)에 드릴링이나 프레싱과 같은 가공 공정에 의해 형성될 수 있다.

이러한 관통홀(24)의 가공 부분, 즉 관통홀(24)의 내벽에는 제1 및 제2 베이스(22,23)에 형성된 회로패턴을 연결하도록 도금층(30)이 미리 설정되는 두께로 형성된다.

다음, 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 도금 방법을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연성회로기판의 도금 방법을 단계별로 설명하는 공정도이고, 도 4 내지 도 6은 도 3에 도시된 도금 방법에 따른 작업 공정을 순차적으로 보인 예시도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연성회로기판의 도금 방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 회로기판(20)의 상면과 하면, 즉 제1 베이스(22)의 상면과 제2 베이스(23)의 하면에 각각 캐리어 필름(25)을 부착하는 단계, 캐리어 필름(25)이 부착된 회로기판(20)에 관통홀(24)을 가공하는 단계, 인쇄 방식으로 관통홀(24) 가공 부분을 도금하여 도금층(30)을 형성하는 단계 및 회로기판(20)에서 각 캐리어 필름(25)을 제거하는 단계를 포함한다.

먼저, 도 3의 S10단계에서 작업자는 도 4에 도시된 원판(21)의 상면과 하면에 각각 동박을 이용해서 제1 및 제2 베이스(22,23)가 형성된 회로기판(20)의 상면과 하면에 각각 캐리어 필름(25)을 부착한다.

캐리어 필름(25)은 관통홀(24)을 제외하고 도금이 불필요한 부분에 도금되는 것을 방지하는 기능을 한다.

그리고 S12단계에서 작업자는 도 5에 도시된 바와 같이, 캐리어 필름(25)이 부착된 회로기판(20)에 전기적으로 연결하고자 하는 회로패턴에 따라 관통홀(24)을 가공한다.

이와 같이, 본 발명은 관통홀 가공 이전에 회로기판의 상면과 하면에 각각 캐리어 필름을 부착하고, 한 번의 드릴링이나 프레싱 등의 가공 작업으로 캐리어 필름과 회로기판에 관통홀을 동시에 가공할 수 있다.

S14단계에서 작업자는 회로기판(20)의 상면에서 도금액을 공급하여 인쇄 방식으로 관통홀(24)의 가공 부분, 즉 관통홀(24)의 내벽에 도금층(30)을 형성한다.

예를 들어, 상기 인쇄 방식은 작업대 상에 회로기판(20)을 배치한 상태에서 회로기판(20)의 상면에 도금액을 공급하고, 패널이나 바 형상의 이동부재를 일측단에서 타측단 방향으로 이동시켜 회로기판(20)에 형성된 전체 관통홀(24)의 가공 부분을 도금하는 방식이다.

한편, 본 발명은 회로기판의 상면에 관통홀에 대응되는 부분에 도금액이 통과할 수 있도록 통과홀이 형성되는 스크린을 배치한 상태에서 인쇄 방식으로 도금층을 형성할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 인쇄 방식을 이용해서 관통홀 가공 부분에 도금층을 형성할 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 관통홀 가공 부분에 도금층을 형성하는 과정에서 사용되는 도금액의 사용량을 최소화함에 따라, 인쇄회로기판의 제조비용을 절감할 수 있다.

그리고 본 발명은 이동부재를 이동시키는 속도, 압력을 조절함으로써, 도금층의 두께 조절이 가능하다.

예를 들어, 관통홀(24) 중에서 도통 홀(through hole)에 도금층(30)을 형성하는 경우, 도금층(30)은 미리 설정된 기준두께, 예컨대 약 7㎛ 내지 10㎛ 이상의 두께로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 기준두께는 제1 및 제2 베이스(22,23)에 대한 전기적인 연결 상태의 신뢰성을 확보할 수 있는 최소한의 두께로 설정될 수 있다.

그리고 관통홀(24) 중에서 비아 홀(via hole)에 도금층(30)을 형성하는 경우에는 상기 이동부재의 이동속도나 압력을 조절해서 상기 비아 홀 내부에 전체적으로 도금액을 충진시켜 도금층(30)을 형성할 수 있다.

도금층(30)이 형성되면, S16단계에서 작업자는 회로기판(20)의 상면과 하면에 부착된 캐리어 필름(25)을 제거하고, 도금 공정을 종료한다.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 회로기판의 상면과 하면에 캐리어 필름을 부착한 상태에서 관통홀을 가공하고, 인쇄 방식으로 관통홀 가공 부분에 도금층을 형성할 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 관통홀 가공 부분에 도금층을 형성하는 과정에서 불필요하게 소모되는 도금액의 사용량을 최소화함으로써, 인쇄회로기판의 제조비용을 절감할 수 있다.

그리고 본 발명은 도금층 형성 이후에 도금이 불필요한 부분에 형성된 도금층을 제거하는 공정을 제거함에 따라, 인쇄회로기판의 제조공정을 간단하게 하여 작업성을 향상시키고, 작업 시간을 단축할 수 있다.

또한, 본 발명은 도금층 형성시 이동부재의 이동속도 및 압력을 조절하여 도금층의 두께를 조절할 수 있고, 도금층의 평탄도를 개선할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

상기의 실시 예에서는 양면 연성 인쇄회로기판의 형성된 관통홀에 도금층을 형성하는 것을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 양면 연성 인쇄회로기판뿐만 아니라, 단면 연성 인쇄회로기판, 양면 및 단면 경성 인쇄회로기판, 경연성 인쇄회로기판, 복수의 층으로 구성되는 다층 인쇄회로기판 등 다양한 특성의 인쇄회로기판에 적용 가능하도록 변경될 수 있다.

본 발명은 회로기판의 상면과 하면에 캐리어 필름을 부착한 상태에서 관통홀을 가공하고, 인쇄 방식으로 관통홀 가공 부분에 도금층을 형성하는 기술에 적용된다.

10: 인쇄회로기판
20: 회로기판
21: 원판
22,23: 제1, 제2 베이스
24: 관통홀
25: 캐리어 필름
30: 도금층

Claims (6)

1. (a) 회로기판의 상면과 하면에 각각 캐리어 필름을 부착하는 단계,
   (b) 상기 캐리어 필름이 부착된 회로기판에 관통홀을 가공하는 단계,
   (c) 인쇄 방식으로 상기 관통홀 가공 부분을 도금하여 도금층을 형성하는 단계 및
   (d) 상기 회로기판에서 각 캐리어 필름을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 도금 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 (a)단계에서 상기 회로기판은 절연성을 갖는 기판과 상기 기판의 상면과 하면에 동박으로 형성되는 제1 및 제2 베이스를 포함하고,
   상기 캐리어 필름은 상기 제1 베이스의 상면과 상기 제2 베이스의 하면에 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 도금 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 (c)단계에서 인쇄 방식은 상기 회로기판의 상면에 부착된 캐리어 필름 상부에 도금액을 공급하고, 이동부재를 일측 방향으로 이동시켜 상기 관통홀의 가공 부분을 도금하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 도금 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 (c)단계에서 도금층은 상기 이동부재의 이동속도 및 압력에 의해 두께가 조절되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 도금 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 도금층은 상기 관통홀이 도통 홀인 경우, 상기 제1 및 제2 베이스에 형성된 회로패턴을 전기적으로 연결하도록 미리 설정된 기준두께 이상으로 형성되고,
   상기 관통홀이 비아 홀인 경우, 상기 관통홀 내부에 도금액을 충진시켜 상기 관통홀 내부 공간 전체에 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 도금 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 인쇄회로기판의 도금 방법에 의해 도금층이 형성되는 인쇄회로기판에 있어서,
   절연성을 갖는 원판,
   상기 원판의 상면과 하면에 각각 동박으로 형성되는 제1 및 제2 베이스 그리고
   상기 제1 및 제2 베이스에 형성된 회로패턴을 전기적으로 연결하도록 상기 원판과 제1 및 제2 베이스에 형성되는 관통홀의 가공 부분에 인쇄 방식으로 형성되는 도금층을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.

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