KR20180075171A

KR20180075171A - Pcb 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조 및 pcb 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조방법

Info

Publication number: KR20180075171A
Application number: KR1020160179190A
Authority: KR
Inventors: 우가영; 손영수; 김병건
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2018-07-04

Abstract

본 발명은 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조 및 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 PCB 기판의 층간을 수직방향으로 비아 홀(via hole)을 형성하는 종래의 경우보다 PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 줌으로써, net 간의 연결거리가 종래의 경우보다 단축되고, PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 줌으로써, 외층 공간의 활용면적이 늘어나 PCB 기판의 사이즈를 축소시킬 수 있으며, PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 줌으로써, trace의 공간만큼 부품의 실장이 가능함은 물론 다른 net 배선이 가능하고, PCB 기판을 대각선으로 기울여 고정한 후 PCB 기판의 층간에 대하여 수직방향으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 줌으로써, PCB 기판만을 원하는 각도만큼 기울여 비아 홀(via hole)을 형성할 수 있어 제작의 다양성을 부여할 수 있는 효과가 있다.

Description

PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조 및 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조방법{Structure and method for diagonal via connected a layer spacing of PCB substrate}

본 발명은 PCB 기판의 층간을 수직방향으로 비아 홀(via hole)을 형성하는 종래의 경우보다 PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 줌으로써, net 간의 연결거리가 종래의 경우보다 단축되고, PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 줌으로써, 외층 공간의 활용면적이 늘어나 PCB 기판의 사이즈를 축소시킬 수 있으며, PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 줌으로써, trace의 공간만큼 부품의 실장이 가능함은 물론 다른 net 배선이 가능하고, PCB 기판을 대각선으로 기울여 고정한 후 PCB 기판의 층간에 대하여 수직방향으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 줌으로써, PCB 기판만을 원하는 각도만큼 기울여 비아 홀(via hole)을 형성할 수 있어 제작의 다양성을 부여할 수 있는 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조 및 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조방법에 관한 기술이다.

전자 산업의 급속한 발달과 함께 대부분의 전자기기들이 경박단소(輕薄短小)화 및 고기능화 되면서 이들 전자기기에 장착되는 인쇄회로기판(PCB) 역시 점점 고집적화 및 초박막화 되고 있으며, 이러한 추세에 따라 최근에는 마이크로 비아홀(micro-via hole)이나, 빌드 업(build-up) 기법 등의 신기술을 통해 기판의 회로설계 자유도를 증진시키려는 다양한 노력들이 진행되고 있다.

그리고 MLB(multi layer board) PCB의 경우는 도 1에 도시한 바와 같이, 전층을 통과하는 스루 비아홀(through via hole)(1)로만 이루어지지만, 빌드 업 PCB의 경우에는 더욱 세밀한 고밀도 배선이 요구되기 때문에 선택적인 층간 도통이 가능한 블라인드 비아홀(blind via hole)(3)이 각광받고 있다. 또한, 내층의 층간을 연결하는 버라이드 비아홀(buried via hole)(2)도 있다.

지금까지 PCB에 비아홀을 형성하는 방법은 기계적 드릴링 공법, 플라즈마 에칭 공법, 포토비아 공법 및 레이저 공법 등이 알려져 있으며, 이중에서 레이저 공법은 현재 PCB의 블라인드 비아홀을 형성하기 위하여 가장 널리 사용되는 방법으로서, 통상적으로 150㎛ 이하의 깊이 및 250㎛ 이하의 지름을 갖는 블라인드 비아홀의 가공에 적합하다.

종래에 레이저를 이용한 PCB 비아홀 가공방법을 간략하게 요약해 보면, 먼저 절연수지층에 동박(copper foil)을 라미네이팅하여 동박적층판(copper clad laminate)을 제조하는 단계와, 상기 동박적층판을 소정의 규격으로 재단하여 PCB용 코어보드(cord board)를 제조하는 단계와, 기계적 드릴(mechanical drill)을 이용하여 상기 코어 보드에 가이드홀(guide hole)을 천공하는 단계, 상기 코어보드에 산화막을 처리하는 단계, 그리고 레이저 드릴을 이용하여 비아홀을 형성하는 단계로 이루어진다.

상기와 같은 종래의 비아홀 가공방법에서는 가이드홀을 가공할 때 기계적 드릴링 과정에서 배출되는 버(burr) 또는 칩(chip)으로 인해서, 또한 산화막 처리과정에서 상기 가이드홀의 스케일(scale)에 편차가 발생함으로 인해서 비아홀 가공시 상기 가이드홀을 위치를 인식하는데 상당한 오차가 발생할 수 있고, 이러한 오차는 결국 PCB의 회로 불량을 유발하는 원인이 된다.

또한, 가이드홀은 회로 패턴이 적층되지 않은 영역, 즉 절연층만 적층된 영역에 드릴링하게 되는데, 가이드홀 주변의 레진이 드릴비트에 의해 밖으로 밀리거나 가공 영역이 손상을 입어서 홀의 경계가 정확하게 형성되지 못할 우려가 있고, 이로 인해서 역시 PCB 회로의 불량률이 높아지는 문제점이 있었다.

또한, 다른 한편의 종래의 경우, 도 2에 도시한 바와 같이, PCB 기판(10)의 층간을 수직방향으로 하여 비아(via)(20)를 형성하기 때문에 net 간의 연결거리가 길어지고, 외층 공간의 활용면적이 좁아지므로 PCB 기판의 사이즈가 커지는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 경우, 도 3에 도시한 바와 같이, PCB 기판(10)의 top layer와 inner layer 및 bottom layer을 살펴보면, PCB 기판(10)의 inner layer에 연결된 패턴(13)이 있고, PCB 기판(10)의 bottom layer에 별도의 비아 홀(via hole)(20)이 있음을 알 수 있다.

그러므로, PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 주므로 net 간의 연결거리가 종래의 경우보다 단축되고, 외층 공간의 활용면적이 늘어나 PCB 기판의 사이즈를 축소시킬 수 있으며, 또한, trace의 공간만큼 부품의 실장이 가능함은 물론 다른 net 배선이 가능한 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조 및 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조방법의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

한국공개특허 10-2013-0164282(2013.12.26.)

이에 본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 착상된 것으로서, PCB 기판의 층간을 수직방향으로 비아 홀(via hole)을 형성하는 종래의 경우보다 PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 줌으로써, net 간의 연결거리가 종래의 경우보다 단축되는 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조 및 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

다른 본 발명의 목적은 PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 줌으로써, 외층 공간의 활용면적이 늘어나 PCB 기판의 사이즈를 축소시킬 수 있는 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조 및 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조방법을 제공하는데 있다.

또 다른 본 발명의 목적은 PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 줌으로써, trace의 공간만큼 부품의 실장이 가능함은 물론 다른 net 배선이 가능한 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조 및 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조방법을 제공하는데 있다.

또 다른 본 발명의 목적은 PCB 기판을 대각선으로 기울여 고정한 후 PCB 기판의 층간에 대하여 수직방향으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 줌으로써, PCB 기판만을 원하는 각도만큼 기울여 비아 홀(via hole)을 형성할 수 있어 제작의 다양성을 부여할 수 있는 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조 및 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조는 PCB 기판의 수직방향에 대하여 일정한 기울기를 가지게 비아 홀(via hole)이 형성되는 것을 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조는 PCB 기판을 대각선으로 기울여 고정한 후 PCB 기판의 층간에 대하여 수직방향으로 비아 홀(via hole)을 형성하는 것을 포함함을 특징으로 한다.

상기 본 발명에 있어서, 상기 PCB 기판의 층간에는 복수개의 배선이 형성되며, 상기 복수개의 배선을 관통하여 비아 홀(via hole)이 형성되는 것을 포함함을 특징으로 한다.

상기 본 발명에 있어서, 상기 PCB 기판의 내부층(inner layer)에 연결된 패턴이 필요 없고, 비아 홀(via hole)이 하나만 존재하며, PCB 기판의 하부층(bottom layer)에 별도의 비아 홀(via hole)이 필요가 없는 것을 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조방법은 PCB 기판을 대각선으로 기울여 고정하는 단계(a)와; 드릴 비트를 이용하여 비아 홀(via hole)을 가공하는 단계(b)와; 도전성 페이스트를 비아 홀(via hole)에 삽입하는 단계(c); 을 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조 및 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조방법은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 본 발명은 PCB 기판의 층간을 수직방향으로 비아 홀(via hole)을 형성하는 종래의 경우보다 PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 줌으로써, net 간의 연결거리가 종래의 경우보다 단축된다.

둘째, 본 발명은 PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 줌으로써, 외층 공간의 활용면적이 늘어나 PCB 기판의 사이즈를 축소시킬 수 있다.

셋째, 본 발명은 PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 줌으로써, trace의 공간만큼 부품의 실장이 가능함은 물론 다른 net 배선이 가능하다.

넷째, 본 발명은 PCB 기판을 대각선으로 기울여 고정한 후 PCB 기판의 층간에 대하여 수직방향으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 줌으로써, PCB 기판만을 원하는 각도만큼 기울여 비아 홀(via hole)을 형성할 수 있어 제작의 다양성을 부여할 수 있다.

도 1은 종래의 PCB 기판의 층간을 수직방향으로 비아(via)의 종류인 스루 비아홀(through via hole), 블라인드 비아홀(blind via hole), 버라이드 비아홀(buried via hole)의 형태를 나타낸 도면.
도 2는 종래의 PCB 기판의 층간을 수직방향으로 비아 홀(via hole)을 형성한 형태를 나타낸 도면.
도 3은 종래의 PCB 기판의 top layer와 inner layer 및 bottom layer에서 패턴과 비아 홀(via hole)을 형성한 형태를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성한 형태를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 PCB 기판을 대각선으로 기울여 고정한 후 PCB 기판의 층간에 대하여 수직방향으로 비아 홀(via hole)을 형성한 형태를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 PCB 기판의 top layer와 inner layer 및 bottom layer에서 패턴과 비아 홀(via hole)을 형성한 형태를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조하는 흐름도.

이하 첨부된 도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시 예를 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명인 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조 및 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조방법을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성한 형태를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 PCB 기판을 대각선으로 기울여 고정한 후 PCB 기판의 층간에 대하여 수직방향으로 비아 홀(via hole)을 형성한 형태를 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 PCB 기판의 top layer와 inner layer 및 bottom layer에서 패턴과 비아 홀(via hole)을 형성한 형태를 나타낸 도면이다.

도 4 내지 도 5에 도시한 바와 같이, PCB(printed circuit board) 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조는 PCB 기판(10)의 수직방향에 대하여 일정한 기울기를 가지게 비아 홀(via hole)(20)이 형성되는 것을 포함하는 것이다.

또한, 다른 방법의 형태로서, PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조는 PCB 기판(10)을 대각선으로 기울여 고정한 후 PCB 기판(10)의 층간에 대하여 수직방향으로 비아 홀(via hole)(20)을 형성하는 것을 포함하는 것이다.

상기 PCB 기판(10)의 층간에는 복수개의 배선(11, 12)이 형성되며, 상기 복수개의 배선(11, 12)을 관통하여 비아 홀(via hole)(20)이 형성되는 것이다. 여기서, 상기 비아 홀(via hole)(20)은 드릴 비트를 이용하여 가공하는 것이며, 상기 PCB 기판(10)의 복수개의 배선(11, 12)의 개수는 PCB 기판(10)의 사이즈와 층의 개수에 따라 변동이 가능한 것이다.

또한, 도 6에 도시한 바와 같이, PCB 기판(10)의 top layer와 inner layer 및 bottom layer을 살펴보면, PCB 기판(10)의 inner layer에 연결된 패턴이 필요 없고, 비아 홀(via hole)(20)이 하나만 존재하며, PCB 기판(10)의 bottom layer에 별도의 비아 홀(via hole)이 필요가 없는 것이다.

따라서, 본 발명은 PCB 기판의 층간을 수직방향으로 비아 홀(via hole)을 형성하는 종래의 경우보다 PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 주므로 net 간의 연결거리가 종래의 경우보다 단축되고, PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 주므로 외층 공간의 활용면적이 늘어나 PCB 기판의 사이즈를 축소시킬 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조하는 흐름도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명인 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조방법은 PCB 기판을 대각선으로 기울여 고정하는 단계(a)와; 드릴 비트를 이용하여 비아 홀(via hole)을 가공하는 단계(b)와; 도전성 페이스트를 비아 홀(via hole)에 삽입하는 단계(c); 을 구비한다.

도 7에 도시한 바와 같이, PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조하는 흐름을 단계별로 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

첫째로는, PCB 기판을 대각선으로 기울여 고정하는 단계(a)로서, PCB 기판을 대각선으로 기울여 고정하는 것이다. 여기서, PCB 기판을 대각선으로 기울이지 않고 둔 상태에서 비아 홀(via hole)을 비스듬하게 기울여 가공하는 것도 가능할 것이다.

둘째로는, 비아(via) 홀을 가공하는 단계(b)로서, 드릴 비트를 이용하여 비아 홀(via hole)을 가공하는 것이다.

셋째로는, 도전성 페이스트를 비아(via) 홀에 삽입하는 단계(c)로서, 도전성 페이스트를 비아 홀(via hole)에 삽입하는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명인 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조 및 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조방법은 PCB 기판의 층간에 대하여 대각선으로 비아 홀(via hole)을 형성하여 주므로 net 간의 연결거리가 종래의 경우보다 단축되고, 외층 공간의 활용면적이 늘어나 PCB 기판의 사이즈를 축소시킬 수 있으며, 또한, trace의 공간만큼 부품의 실장이 가능함은 물론 다른 net 배선이 가능한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

상술한 바와 같은 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 구조 및 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아의 제조방법은 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 전력저장 장치에 장착되는 전자제품 외에도 각종 가정용 및 산업용 전자제품 등에도 적용할 수 있으므로 그 적용대상이 광범위한 것이다.

10 : PCB 기판 11, 12 : 배선
20 : 비아 홀(via hole)

Claims

PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아(via)의 구조에 있어서,
PCB 기판의 수직방향에 대하여 일정한 기울기를 가지게 비아 홀(via hole)이 형성되는 것을 포함함을 특징으로 하는 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아(via)의 구조.
PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아(via)의 구조에 있어서,
PCB 기판을 대각선으로 기울여 고정한 후 PCB 기판의 층간에 대하여 수직방향으로 비아 홀(via hole)을 형성하는 것을 포함함을 특징으로 하는 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아(via)의 구조.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 PCB 기판의 층간에는 복수개의 배선이 형성되며, 상기 복수개의 배선을 관통하여 비아 홀(via hole)이 형성되는 것을 포함함을 특징으로 하는 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아(via)의 구조.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 PCB 기판의 내부층(inner layer)에 연결된 패턴이 필요 없고, 비아 홀(via hole)이 하나만 존재하며, PCB 기판의 하부층(bottom layer)에 별도의 비아 홀(via hole)이 필요가 없는 것을 포함함을 특징으로 하는 대각선 비아(via)의 구조.
PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아(via)의 제조방법에 있어서,
PCB 기판을 대각선으로 기울여 고정하는 단계와;
드릴 비트를 이용하여 비아 홀(via hole)을 가공하는 단계와;
도전성 페이스트를 비아 홀(via hole)에 삽입하는 단계; 을 포함함을 특징으로 하는 PCB 기판의 층간을 연결하는 대각선 비아(via)의 제조방법.