KR20180029166A

KR20180029166A - 인쇄회로기판 제조 방법

Info

Publication number: KR20180029166A
Application number: KR1020160116696A
Authority: KR
Inventors: 오재환; 최상규
Original assignee: 주식회사 디에이피
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2016-09-09
Publication date: 2018-03-20

Abstract

다층 기판의 제조 시 필수 공정인 내층 코어(Core)의 본딩(Bonding) 작업을 함에 있어 코어의 밀림(Slip)이 발생하여 층간 정합이 맞지 않더라도 불량으로 이어지지 않는 개선된 인쇄회로기판 제조 방법이 개시된다.
본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조 방법은
양면 작업된 두 개의 내층 코어를 가지는 인쇄회로기판의 제조 방법에 있어서,
상기 내층 코어들의 일측 면에만 회로를 형성하는 1차 편면 처리 과정;
상기 1차 편면 처리 과정을 통하여 일측면에만 회로가 형성된 상기 두 개의 내층 코어들을 적층하는 적층 과정; 및
상기 적층 과정을 통하여 적층된 상기 두 개의 내층 코어들의 타측면에 회로를 형성하는 2차 편면 처리 과정;
을 포함한다.

Description

인쇄회로기판 제조 방법{Method for producing printed circuit board}

본 발명은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; 이하 PCB) 제조 공법에 관한 것으로서 다층 기판의 제조 시 필수 공정인 내층 코어(Core)의 본딩(Bonding) 작업을 함에 있어 코어의 밀림(Slip)이 발생하여 층간 정합이 맞지 않더라도 불량으로 이어지지 않는 개선된 인쇄회로기판 제조 방법에 관한 것이다.

다층 코어(Core)로 이루어진 PCB의 경우 코어의 신축 변화가 상이하거나, 코어의 밀림 현상이 발생하였을 때, PCB의 층간 정합이 맞지 않는 문제가 발생하게 되며, 이에 레이저 비아 홀(Laser VIA Hole)과 패드(pad)의 정합 또한 맞지 않아 층간 쇼트(Short) 불량이 발생하게 된다.

일반적으로 코어는 동박 층을 구성하게 되는 2장의 동박 편(Copper foil)과 1장의 프리프레그(Prepreg, 동박 층 사이의 절연 층을 형성하기 위한 것)를 사용하여 만들어진다.

구체적으로 코어는 프리프레그의 상면 및 저면에 동박 편을 접착시키고 핫 프레싱(hot pressing; 가열 압착)함에 의해 소정의 형상으로 성형 되게 된다.

한 번의 핫 프레싱 작업으로 다량의 코어를 만들기 위해 코어들 사이에 스테인리스 플레이트를 넣어 차례로 적층한 것을 핫 프레스하고 알맞은 크기로 절단하게 된다.

도 1은 종래의 인쇄회로기판 제조 방법을 보인다.

도 1을 참조하면, 먼저, 옥사이드(Oxide) 공정은 동박(Copper) 표면에 조도늘 형성한다. 이는 다층 기판 형성 시 제품과 원자재의 접착력을 강화하기 위한 것이다.

레이업(Lay up) 공정은 피피지 레이업(PPG Lay-up) 완료 제품에 동박(Copper Foil), RCC(Resin Coated Foil, Copper Foil에 Epoxy Resin이 코팅되어 있는 것) 등의 원자재를 핫 프레스(Hot Press) 할 수 있게 구성한다.

핫 프레스(Hot Press) 공정은 레이업(Lay-up) 제품을 원자재 및 두께 Type에 적합한 온도, 압력, 진공을 가해 일정 시간에 의하여 접착, 성형시키기 위한 것이다.

엑스레이 드릴(X-ray Drill) 공정은 제품의 스택 가이드(Stack guide) 및 레이저 포인트(laser point) 노광을 위한 기준과 방향 홀(Hole)을 가공하기 위한 것이다.

트리밍(Trimming) 공정은 핫 프레스(Hot Press) 이후 외곽으로 흘러나온 레진(Resin)과 동박(Copper)으로 형성된 스크랩(Scrap)을 제거하기 위한 것이다.

다층 Core로 이루어진 PCB의 경우 Core의 신축 변화가 상이하거나, Core의 밀림 현상이 발생하였을 때, PCB의 층간 정합이 맞지 않는 문제가 발생하게 되며, 이에 Laser VIA Hole과 Land의 정합 또한 맞지 않아 층간 Short 불량이 발생 된다.

도 2는 코어간의 층간 정합 불량으로 발생할 수 있는 층간 편심을 보인다.

도 2에 있어서, 왼쪽은 정상 제품 즉, 코어간의 층간 정합이 맞은 제품을 도시하고 오른쪽은 불량 제품 즉, 코어간의 층간 정합이 맞지않아 레이저 비아 홀(Laser Via Hole) 층간 쇼트(short)가 발생한 제품을 보인다.

PCB 제조 공정은 양면 동시 작업 (코어의 층간 양면 작업)이 많기 때문에 내층 코어(Core)에서 회로 및 패드(PAD)를 형성한 제품에서의 코어의 신축 변화가 상이하거나, 본딩(Bonding) 작업 중 코어 밀림 현상이 발생하면, 도 2의 오른쪽에 도시된 바와 같이, 모두 불량으로 나타난다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 코어의 양면 동시 작업 (회로 및 PAD 형성)을 분리하여 추가적인 공정을 삽입한 개선된 PCB 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 다층 코어 인쇄회로기판의 최외곽 코어의 양면 동시 작업 (회로 및 PAD 형성)을 분리하여 추가적인 공정을 삽입한 개선된 PCB 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조 방법은

양면 작업된 두 개의 내층 코어를 가지는 인쇄회로기판의 제조 방법에 있어서,

상기 내층 코어들의 일측 면에만 회로를 형성하는 1차 편면 처리 과정;

상기 1차 편면 처리 과정을 통하여 일 측면에만 회로가 형성된 상기 두 개의 내층 코어들을 적층하는 적층 과정; 및

상기 적층 과정을 통하여 적층된 상기 두 개의 내층 코어들의 타 측면에 회로를 형성하는 2차 편면 처리 과정;

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 2차 편면 처리 과정을 통하여 양 측면에 회로가 형성된 두 개의 내층 코어들의 위아래에 프리프레그 및 동박을 적층하는 과정을 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 적층 과정은

1차 편면 처리된 두 개의 내층 코어들 사이에 양면처리가 된 내층 코어들을 배치하는 것이 바람직하다.

본 발명은 다층 PCB 제조에 있어 Bonding 작업 시 발생할 수 있는 불량을 Process의 변경을 통해서 해결하고자 함이며, 이는 현재 PCB 제조 난이도가 상승하고, 원자재가 박판화되면서 발생하는 신축의 문제를 해결할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 인쇄회로기판 제조 방법을 보인다.
도 2는 코어간의 층간 정합 불량으로 발생할 수 있는 층간 편심을 보인다.
도 3은 종래의 PCB 제조 방법과 본 발명에 따른 PCB 제조 방법을 비교하여 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 효과를 도식적으로 보인다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 종래의 PCB 제조 방법과 본 발명에 따른 PCB 제조 방법을 비교하여 도시한다.

도 3에 있어서, 왼쪽은 종래의 PCB 제조 방법을 보이는 것이고 오른쪽은 본 발명에 따른 PCB 제조 방법을 보인다.

본 발명의 실시예를 보임에 있어서, 적어도 양면 작업된 두 개의 내층 코어을 가지는 인쇄회로기판을 제조하는 예를 들어 설명하기로 한다.

먼저, 1차 편면 처리 과정(s302)에서는 내층 코어들(12, 14)의 일측면에 회로 및 패드를 형성한다. 즉, 각 내층 코어의 일측면에만 회로를 형성하고 타 측면은 그대로 남겨둔다.

가접 과정(s304)에서는 두 개의 내층 코어들(12, 14) 사이에 프리프레그(16)를 삽입하고 가접한다. 이때 회로가 형성된 면이 서로 마주보게 한다.

압착 과정(s306)에서는 고온 고압으로 두 개의 내층 코어들(12, 14)을 접합한다.

가접 과정(s304) 및 압착 과정(s306)은 본 발명에서 적층 과정에 해당한다.

2차 편면 처리 과정(s308)에서는 적층된 두 개의 내층 코어들(12, 14)의 타 측면에 회로를 형성한다.

레이업 과정(Lay-up process, s310)에서는 적층된 두 개의 내층 코어들(12, 14) 상부 및 하부에 프리프레그(PPG, 18) 및 동박(Copper Foil(C/F), 20)을 쌓는다.

추가 압착 과정(s312)에서는 고온 고압으로 내층 코어(12, 14), 프리프레그(18), 동박(20)을 접합한다.

도 3에서 보이는 바와 같이 본 발명의 핵심은 내층 코어 회로 형성 공정에서 양면 동시 작업이 아닌, 한 면은 회로를 형성시키지 않고 남겨 두는 것이며, 적층 작업 이후에 다시 다른 한 면에 회로를 형성시키는 것을 특징으로 하는 것임을 알 수 있다.

3개 이상의 Core를 가지는 제품의 경우 최외곽에 들어가는 내층 코어 외에 중간에 들어가는 내층 코어들은 양면 모두 회로를 형성하여야 한다. 압착 (Press) 후 성형이 완료되었을 때는 회로를 형성하지 못하기 때문이다.

구체적으로 적층 과정에서 두 개의 편면처리된 내층 코어(12, 14) 사이에 양면처리된 내층 코어를 배치하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 효과를 도식적으로 보인다.

도 4의 위쪽은 종래의 인쇄회로기판 제조 방법을 보이고 아래쪽은 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조 방법을 보인다. 또한, 3개의 내층 코어를 가지는 경우 즉, 아래쪽 그림에서 최외곽의 내층 코어들(1 Core, 3Core)은 1차 및 2차 편면처리를 거지는 것이고 가운데의 내층 코어(2 Core)는 양면처리된 것을 보인다.

도 4를 통하여 알 수 있는 바와 같이 종래의 PCB 제조 방법에서는 코어간 정합 불량 발생시 회로, 패드의 수정이 불가하며 또한 층간 쇼트가 발생하지만, 본 발명에 따른 PCB 제조 방법에서는 코어간 정합 불량 발생시에도 회로, 패드의 수정이 가능하며 또한 층간 쇼트가 발생하지 않는 것을 알 수 있다.

종래의 인쇄회로기판 제조방법에서는 내층 코어(P3, P4, P5)의 양면에 회로가 형성이 되어 있으며, 압착 공정 진행 시 내층 코어간 정합 불량이 발생하였을 때는 내층 코어의 회로 및 패드(PAD, P2, P6)가 틀어져 있게 된다. 이때 층간 도통을 위한 가공된 LVH (Laser Via Hole, P2, P7)는 레이저(Laser) 가공 데이터의 좌표에 맞추어 정가공을 하게 되고, 이미 틀어져 있는 회로 및 패드(P6)의 경우는 정 가공된 레이저 비아 홀(P7)과 정합이 맞지 않아, LVH 가공 시 벗어나 가공이 되게 된다. 여기서, "정가공"은 올바르게 가공하는 것을 의미하는 것으로서, 레이저 드릴이 가공될 때, 하단의 패드에 벗어나지 않고 정중앙에 레이저 홀의 바닥이 안착된다는 의미이다.

벗어난 레이저 빔(Laser beam)은 내층 코어를 관통하게 되고 도금 공정 진행 시, 관통된 홀(Hole)에 도금이 되어 LVH(P7)과 회로 및 패드(P6)뿐 아니라, 내층 코어 (P5)의 반대면 동박(Copper) 부분까지 도통이 되어 층간 쇼트(Short) 불량이 발생하게 된다.

하지만, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조 방법에서는 내층 코어(P10, P12)의 정합이 맞지 않았다고 하더라도, 2차 편면 처리 과정을 통하여 회로 및 패드 (P9, P13)을 정합이 맞도록 형성을 할 수 있다. 이에 따라 LVH (P8, P14)가 가공이 되었을 때, 패드(P9, P13)와 정합이 잘 맞을 수 있게 된다.

12,14...내층 코어 14,16,18...프리프레그(PPG)
18...동박(C/F)

Claims

양면 작업된 두 개의 내층 코어를 가지는 인쇄회로기판의 제조 방법에 있어서,
상기 내층 코어들의 일측 면에만 회로를 형성하는 1차 편면 처리 과정;
상기 1차 편면 처리 과정을 통하여 일측면에만 회로가 형성된 상기 두 개의 내층 코어들을 적층하는 적층 과정; 및
상기 적층 과정을 통하여 적층된 상기 두 개의 내층 코어들의 타 측면에 회로를 형성하는 2차 편면 처리 과정;
을 포함하는 인쇄회로기판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 2차 편면 처리 과정을 통하여 양 측면에 회로가 형성된 두 개의 내층 코어들의 위아래에 프리프레그 및 동박을 적층하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 적층 과정은
1차 편면 처리된 상기 두 개의 내층 코어들 사이에 양면처리가 된 내층 코어들을 배치하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 방법.