KR20190106215A

KR20190106215A - 입력측 1차코일과 출력측 2차코일 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판 제조방법

Info

Publication number: KR20190106215A
Application number: KR1020180027384A
Authority: KR
Inventors: 조현귀
Original assignee: 조현귀
Priority date: 2018-03-08
Filing date: 2018-03-08
Publication date: 2019-09-18
Also published as: KR102054742B1

Abstract

본 발명은 입력측 1차코일과 출력측 2차코일 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판 제조방법에 관한 것이다. 상기 제조방법은, 1,2차코일측 기판적층체를 포함하는 적층기판에, 제1,2,3관통공을 가공하는 1차드릴링단계와; 상기 제1,2,3관통공에 구리를 도금하는 구리도금단계와; 상기 제3관통공내의 구리도금층을 1차코일층으로부터 단절시키는 2차스텝드릴링단계와; 1차관통공 비아홀 과 2차스텝관통공의 내부에 레진을 충전하는 레진플러깅단계와; 상기 레진플러깅단계와 레진 경화를 마친 적층기판의 표면에 솔더레지스트층을 형성하는 솔더레지스트 형성 단계를 포함한다. 상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 2차측기판적층체의 인너비아홀을 미리 가공하지 않고, 1차코일측기판적층체와 2차코일측기판적층체의 적층 및 트리밍 완료 후, 1차코일측기판적층체의 비아홀 가공시 2차코일측 비아홀을 동시에 가공하고 1차코일측 비아홀과 2차 코일측 비아홀을 동시에 동도금하고 1차코일측 비아홀과 2차코일측 비아홀을 동시에 레진 충진하므로 그만큼 생산효율이 좋고 제작비용을 크게 절감할 수 있으며, 솔더레지스트층의 도포 전, 레진 플러깅단계를 통해 비아홀과 인너비아홀 내부에 레진을 충진 하므로, 도포된 솔더레지스트가 비아홀이나 인너비아홀로 유입하지 않아 솔더레지스트층의 두께가 균일하고 기공이나 균열의 발생이 없으므로 뛰어난 내전압특성을 구현할 수 있다.

Description

입력측 1차코일과 출력측 2차코일 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판 제조방법{Method for manufacturing Integral type Transfomer coil printed circuit board having Input side Primary coil and Output side Secondary coil}

본 발명은 1차측코일과 2차측코일이 하나의 인쇄회로기판 내에 적층성형 구성된 트랜스포머용 입력측 1차코일(primary coil)과 출력측 2차코일(secondary coil) 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 1차측코일과 2차측코일간 그리고 1,2차 코일과 페라이트 코어간 일정 내전압특성을 완벽히 보증하고 제조 비용이 저렴한 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 입력측 1차코일(primary coil)과 출력측 2차코일(secondary coil) 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판 제조방법에 관한 것이다.

기술의 발전에 따라 각종 전기 전자 부품의 슬림화가 진행되고 있으며, 트랜스포머(transformer, 변압기)도 이러한 추세에 맞추어 소형화, 경량화, 경박화, 대량화 되고 있다. 트랜스포머의 슬림화는, 회로가 형성된 박형의 단위 기판을 적층 성형하여 소자의 권선을 구현하는 방식으로 이루어진다.

참고로, 인쇄회로기판 코일 트랜스포머를 코일일체형과 코일분리형으로 구분할 수 있는데, 코일일체형은, 전력이 입력되는 1차측코일(Primary coil)과 전력이 출력되는 2차측코일(secondary coil)이 하나의 인쇄회로기판에 구현되는 방식이고, 코일분리형은, 1차측코일과 2차측코일의 인쇄회로기판이 별도로 제조된 후 추후 조립되는 방식이다.

또한, 상기 인쇄회로기판 코일 트랜스포머는, 코일인쇄회로기판과, 코일인쇄회로기판을 감싸는 코어로 구성된다. 상기 코일인쇄회로기판은, 코일이 형성되어 있는 다수의 단위 기판을 적층성형하고, 각 단위 기판에 형성된 코일을 비아홀을 통해 전기적 접속한 구성을 갖는다. 각 기판의 코일은 도금된 비아홀을 통해 상호 전기적 접속되어 일반적인 트랜스포머의 와이어 권선형 코일을 대체하는 전류의 경로를 이룬다. 상기 코일인쇄회로기판 적층 성형체의 적층 수는 트랜스포머의 용량에 따라 달라짐은 물론이다.

도 1에 종래의 입출력 코일일체형 코일인쇄회로기판(10)의 일 예를 도시하였다.

도 1을 참조하면, 종래의 트랜스포머용 코일일체형 인쇄회로기판(10)은, 다수의 단위기판(21)으로 적층 성형된 두 세트의 1차측 코일인쇄회로기판(20)과, 상기 1차측 코일인쇄회로기판(20)의 사이에 개재되는 2차측 코일인쇄회로기판(30)과, 솔더레지스트층(16) 및 마킹층(18)으로 구성됨을 알 수 있다.

상기 1차측 코일인쇄회로기판(20)을 구성하는 각 단위기판(21)은 절연층(21a)과 1차코일층(21b)으로 이루어지며, 각 1차코일층(21b)은 비아홀(11)을 통해 위아래로 상호 접속된다. 즉, 각 단위기판(21)의 1차코일층(21b)은 비아홀(11)을 통해 연결되어, 전체적으로 3차원적인 구조를 이루는 것이다. 상기 비아홀(11)은 그 내부에 구리도금층(12)이 형성되어 있는 구멍이다.

상기 1차코일층(21b)은 2차측 코일인쇄회로기판(30)의 2차코일층(31b)으로부터 일정 내전압을 유지할 수 있도록 이격되어야 하며, 내전압 유지를 위하여 일정두께 이상의 절연층(15)이 개재된다. 상기 절연층(15)의 두께는 최소 0.2mm이다.

상기 2차측 코일인쇄회로기판(30)은, 다수의 단위기판(31)으로 이루어지고, 각 단위기판(31)은 자체의 절연층(31a)과 2차코일층(31b)을 갖는다. 아울러, 2차측 코일인쇄회로기판(30)에 포함되는 2차코일층(31b)은 인너비아홀(13)을 통해 전기적으로 접속을 이룬다. 상기 인너비아홀(13)은 그 내주면에 구리도금층(14)이 형성되어 있는 구멍으로서, 상하 2차코일층(31b)을 전기적으로 연결한다.

상기한 구성을 갖는 종래 코일인쇄회로기판(10)의 제조 방법은, 두 세트의 1차측 코일인쇄회로기판(20)과 하나의 2차측 코일인쇄회로기판(30)을 따로 제작한 후, 포개어 적층 성형한 상태로 비아홀(11)과 단자핀홀(17)을 형성하고 솔더레지스트층(16)과 마킹층(18)을 형성하는 방식으로 이루어진다.

그런데 이러한 제조방식은, 제조공정이 번거로움은 물론 제조 시간이나 비용이 많이 소요된다는 문제를 갖는다. 그 이유는 2차측 코일인쇄회로기판(30)을 따로 제작하여야 하기 때문이다. 2차측 코일인쇄회로기판(30)에는 인너비아홀(13)이 형성되어야 하는데, 인너비아홀(13)은 도 1에 도시한 바와 같이, 코일인쇄회로기판(10)내에 매립되어야 하므로, 2차측 코일인쇄회로기판(30)의 제작시 별도로 형성할 수밖에 없었다. 즉, 2차측 코일인쇄회로기판(30)의 제조시, 적층 성형한 단위기판(31)을 관통하는 구멍을 개별로 드릴링하고 구멍 내부에 동도금을 개별로 실시하여야 하는데, 이는 추가적 제조비용의 상승을 초래한다.

다시 말하면, 2차측 코일인쇄회로기판(30)을 별도의 공정을 통해 따로 제조하고, 제조된 2차측 코일인쇄회로기판(30)을 1차측 코일인쇄회로기판(20)의 사이에 개재시킨 상태로 드릴링과 도금을 다시 해야 하는 것이다.

제조 공정을 전체적으로 따져 볼 때, 2차측 코일인쇄회로기판(30)의 제작시 드릴링과 도금을 한 번하고, 1차측 코일인쇄회로기판(20)과 2차측 코일인쇄회로기판(30)이 결합한 상태로 드릴링과 도금을 또 한 번 하는 것이다. 드릴링과 도금이 두 번에 걸쳐 진행되는 것이다.

상기한 종래의 제작방식의 또 다른 문제는, 솔더레지스트층(16)을 형성할 때 발생한다. 솔더레지스트층(16)은, 유동성 솔더레지스트를 1차측 코일인쇄회로기판(20)의 외측 전면과 후면에 도포하여 형성되는 층인데, 비아홀(11)의 도체와 그 위에 안치 조립될 코어간에는 일정한 내전압을 위하여 일정 두께의 솔더레지스트로 비아홀(11)을 봉합해야 하는데, 도포된 솔더레지스트의 일부가 비아홀(11)의 내부로 흘러들어, 비아홀(11) 도체 모서리부분을 커버하는 솔더레지스트 일부분(A부분)의 두께가 다른 부분보다 얇게 되거나, 비아홀(11) 내부의 압력 상승에 따른 영향을 받아 미세하게 천공이나 균열이 발생 될 수 있는 것이다. 솔더레지스트층(16)이 제공하는 두께(tenting thickness)가 균일하지 않거나, 미세 구멍이나 균열이 포함된 코일 인쇄회로기판(10)은, 구조적으로 취약하고 내전압 성능이 매우 불량하여 폐기할 수밖에 없다.

국내등록특허공보 제10-1133397호 (평면형 트랜스포머 및 이의 제조방법) 국내공개특허공보 제10-2018-0007177호 (듀얼 코어 평면 트랜스포머)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 2차측 코일인쇄회로기판 적층 성형체의 인너비아홀 가공과 동도금 작업을 미리 하지 않고, 1차측 코일인쇄회로기판 적층성형체의 비아홀(11)의 천공작업과 동도금 작업을 동시에 진행하므로 그만큼 생산효율이 좋고 제작비용을 크게 절감할 수 있는 입력측 1차코일(primary coil)과 출력측 2차코일(secondary coil) 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판 제작방법을 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 도포된 솔더레지스트가 비아홀로 유입하지 않아 솔더레지스트층의 두께가 균일하고 기공이나 균열 발생이 없으므로 뛰어난 내전압특성을 구현할 수 있는 입력측 1차코일(primary coil)과 출력측 2차코일(secondary coil) 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판 제작방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일체형 트랜스포머용 코일인쇄회로기판 제조방법은, 다수의 1차코일층이 형성되어 있는 1차측 코일인쇄회로기판과, 다수의 2차코일층이 형성되어 있는 2차측 코일인쇄회로기판이 적층된 통합기판을 준비하는 적층기판준비단계와; 준비된 통합기판에, 1차측비아홀을 형성하기 위한 제1관통공과, 1,2차측 단자핀홀을 형성하기 위한 제2관통공 , 2차측 인너비아홀을 형성하기 위한 제3관통공을 가공하는 1차드릴링단계와; 상기 제1,2,3관통공의 내주면에 구리를 도금하는 구리도금단계와; 상기 제3관통공의 내경 일부를 확장 가공하여, 구리도금층의 일부를 제거함으로써, 제3관통공내의 구리도금층을 1차코일층으로부터 단절시키는 2차드릴링단계와; 상기 1,2차드릴링단계의 완료 후, 제1관통공과 제3관통공 내부에 레진을 충전하는 레진 플러깅단계와; 상기 레진플러깅단계가 완료된 통합기판의 표면에 솔더레지스트층을 형성하는 솔더레지스트 형성단계를 포함한다.

또한, 상기 2차드릴링단계를 통해, 제3관통공의 내부에는, 남아있는 구리도금층의 외경보다 0.1mm 이상 큰 내경의 스텝홀이 형성되고, 상기 스텝홀의 깊이는, 통합기판의 표면으로부터 최소한 0.2mm 이상일 수 있다.

아울러, 상기 레진 플러깅단계시 사용되는 레진은, 에폭시 레진(EPOXY RESIN), 비티레진(BISMALEIMIDE TRIAZINE RESIN), 폴리미드 레진(POLYMID RESIN), 아라미드 레진(ARAMID RESIN), 아크릴레진(ACRYLIC RESIN), 비스말레메이드-트리아진 레진, 폴리페닐렌에테르 레진, 폴리에틸렌 레진 중 어느 하나이다.

또한, 상기 2차드릴링단계와 레진플러깅단계의 사이에 행해지는 과정으로서, 2차관통공 내부의 불순물을 제거하는 불순물제거단계가 더 포함된다.

또한, 레진플러깅단계의 수행 후, 1,2차관통공 내부의 프러깅레진을 경화시키는 경화단계가 더 포함된다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판 제작방법은, 2차측 인쇄회로기판의 인너비아홀을 미리 가공하지 않고, 1차측 코일인쇄회로기판과 2차측 코일인쇄회로기판을 적층 및 트리밍 완료 후, 1차측 코일비아홀과 2차측 코일비아홀을 동시에 가공과 동도금을 하므로 그만큼 생산효율이 좋고 제작비용을 크게 절감할 수 있다.

또한, 솔더레지스트층의 도포 전, 플러깅단계를 통해 1차측 코일비아홀과 2차측 코일 인너비아홀 내부에 레진을 동시 충진 하므로, 도포된 솔더레지스트가 1차코일 비아홀이나 2차코일 인너비아홀로 유입되지 않아 솔더레지스트층의 두께가 균일하고 기공의 발생이 없으므로 뛰어난 내전압특성의 입력측 1차코일(primary coil)과 출력측 2차코일(secondary coil) 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판을 구현할 수 있다.

도 1은 종래 입력측 1차코일(primary coil)과 출력측 2차코일(secondary coil) 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판의 문제점을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력측 1차코일(primary coil)과 출력측 2차코일(secondary coil) 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판이 적용된 일체형 트랜스포머의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력측 1차코일과 출력측 2차코일 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판 제작방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력측 1차코일과 출력측 2차코일 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판의 제작방법을 도식적으로 나타내 보인 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

기본적으로, 후술할 본 발명의 입력측 1차코일과 출력측 2차코일 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판 제작방법은, 드릴링 되기 전의 1,2차측 코일인쇄회로기판을 적층 구성한 후, 비아홀과 인너비아홀을 형성하는 특징을 갖는다. 이러한 프로세스의 제작방식은 제작 단가 낮추며 생산속도를 상승시킴은 물론, 내전압특성을 크게 향상시킬 수 있는 방식이다.

본 실시예에 따른 인쇄회로기판 제작방법은, 크게, 적층기판준비단계와, 1차드릴링단계와, 구리도금단계와, 2차드릴링단계와, 불순물제거단계, 레진플러깅단계와, 경화단계, 솔러레지스트형성단계, 마킹단계, 외형가공 및 표면처리단계, 검사단계를 포함하여 구성된다. 각 단계별 특징은 도 3을 통해 자세히 다루기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력측 1차코일과 출력측 2차코일 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판(50)이 적용된 1,2차코일 일체형 트랜스포머(40)의 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 방법으로 제작된 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판(50)이 페라이트코어(60)에 감싸여 있음을 알 수 있다. 상기 페라이트코어(60)는 인쇄회로기판(50)과 함께 작용하는 것으로서 그 기능은 일반적인 페라이트코어와 같다.

또한, 상기 인쇄회로기판(50)의 일단부에는 네 개의 1차측단자핀홀(50a)이, 타측부에 두 개의 2차측단자핀홀(50b)이 배치되어 있다. 상기 1차측단자핀홀(50a)은 외부의 전원과 연결되어 전력을 인가받는 부분으로서 후술할 1차코일층(21b)과 접속되어 있다. 2차측단자핀홀(50b)은 변압된 전력을 외부로 출력하는 부분으로서, 내부의 2차코일층(31b)과 연결된다. 1차측단자핀홀(50a)과 2차측단자핀홀(50b)의 개수나 위치는 트랜스 종류에 따라 당연히 달라진다.

이하, 도 3 내지 도 12를 통해 본 실시예에 따른 입력측 1차코일과 출력측 2차코일 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판(50)의 제조방법을 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 1,2차 코일일체형 트랜스포머용 입력측 1차코일과 출력측 2차코일 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판 제조방법을 설명하기 위한 블록도이고, 도 4 내지 도 12는 상기 제조방법을 도식적으로 나타내 보인 도면이다. 상기한 도면부와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 입력측 1차코일과 출력측 2차코일 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판 제조방법은, 적층기판준비단계(103), 1차드릴링단계(105), 구리도금단계(107), 2차드릴링단계(109), 분순물제거단계(111), 레진플러깅단계(113), 경화단계(115), 솔더레지스트형성단계(117), 마킹단계(119), 외형가공 및 표면처리단계(111),검사단계(123)를 포함한다.

먼저, 상기 적층기판준비단계(103)는, 도 4 및 도 5에 도시한 통합기판(49)을 준비하는 과정이다. 상기 통합기판(49)은, 그 내부에 1차코일층(21b)과 2차코일층(31b)을 내장한 구조체로서, 인너비아홀은 형성되지 않은 상태이다. 인너비아홀은 후술할 1,2차드릴링단계(105,109)를 통해 형성된다.

상기 통합기판(49)의 세부 구조는 필요에 따라 다양하게 구현된다. 가령 적층된 단위기판의 층수나, 1차측 코일인쇄회로기판(20)과 2차측 코일인쇄회로기판(30)의 배치 순서 등은 제품의 모델마다 당연히 다른 것이다.

상기 1차측 코일인쇄회로기판(20)는 다수 매의 단위기판(21)으로 구성된다. 상기 단위기판(21)은 일정두께를 갖는 절연층(21a)과, 절연층(21a)에 형성된 1차코일층(21b)으로 이루어진다.

절연층(21a)은 절연성을 갖는 절연자재를 설계에 맞추어 재단한 층으로서, 절연자재로는, 에폭시 레진(EPOXY RESIN), 비티레진(BISMALEIMIDE TRIAZINE RESIN), 폴리미드 레진(POLYMID RESIN), 아라미드 레진(ARAMID RESIN), 아크릴레진(ACRYLIC RESIN), 비스말레메이드-트리아진 레진, 폴리페닐렌에테르 레진, 폴리에틸렌 레진 중 어느 하나일 수 있다. 후술할 2차측 코일인쇄회로기판(30)에 적용되는 절연층(31a)도 동일한 자재로 제작된다.

상기 1차코일층(21b)은 통상적인 인쇄회로기판 제조방법으로 제작된다. 이를테면, 노광, 현상, 에칭, 감광막박리, 검사 등의 일련의 과정을 통해 형성되는 것이다. 1차코일층(21b)의 회로패턴은 각 단위기판(21) 마다 다르며, 후술할 비아홀내의 구리도금층(도 12의 58)을 통해 상호 접속됨은 물론 도 2에 도시한 1차측단자핀홀(50a)와도 접속을 이룬다.

2차측 코일인쇄회로기판(30)도 단위기판(31)으로 구성된다. 단위기판의 적용 개수는 당연히 달라질 수 있다. 단위기판(31)은 절연층(31a)과 2차코일층(31b)으로 이루어진다. 절연층(31a)은 1차측 코일인쇄회로기판(20)에 사용되는 절연층(21a)과 동일한 재질을 갖는다. 아울러 2차코일층(31b)도 1차코일층(21b)과 마찬가지로 일반적인 인쇄회로기판 제조방법으로 제작된다. 2차코일층(31b)은 도 12에 도시한 것처럼 구리도금층(58)을 통해 상호 접속되며, 도 2의 2차측단자핀홀(50b)을 통해 외부 회로와 연결된다.

상기 적층기판준비단계(103)를 통해 통합기판(49)이 마련되었다면 1차드릴링단계(105)를 수행한다. 1차드릴링단계(105)는 통합기판(49)의 두께방향으로 천공된 관통구멍을 가공하는 과정이다. 즉, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1관통공(53)과 제2관통공(54a,54b)과 제3관통공(55)을 천공하는 것이다. 제1,2,3관통공의 위치나 개수는 1,2차코일층(21b,31b)의 형상에 따라 달라진다.

상기 제1관통공(53)은, 도 8에 도시한 바와 같이, 비아홀(57)을 형성하기 위한 구멍이고, 제2관통공(54a,54b)은 단자핀홀을 형성하기 위한 구멍이다. 또한, 제3관통공(55)은 인너비아홀(59)과 (2차 드릴링을 통한) 스텝홀(56)을 형성하기 위한 구멍이다. 상기 비아홀(57)은 1차코일층(21b)을 접속하는 역할을 하며, 인너비아홀(59)은 2차코일층(21b)을 접속하는 기능을 한다. 또한 스텝홀(56)은 2차드릴링단계(109)를 통해 형성되는 홈형태의 홀로서 그에 관한 설명은 후술된다.

상기 1차드릴링단계(105)를 통해 제1관통공(53)과 제2관통공(54) 제3관통공(55)이 형성되었다면 구리도금단계(107)를 이어간다. 구리도금단계(107)는 제1관통공(53)과 제2관통공(54)과 제3관통공(55) 내주면에 구리층을 도금하는 과정이다.

제1관통공(53)과 제2관통공(54a)에 형성된 구리도금층(도 7의 58)은 각 단위기판(21)의 1차코일층(21b)을 접속시킨다. 또한 제3관통공(55)과 다른 제2관통공(54b)에 형성된 도금층(57b)은 2차코일층(31b)을 접속시키는 역할을 한다. 이러한 내부 회로의 접속방식 자체는 일반적인 것이다.

상기 도금단계(107)를 통해 구리도금층(58)이 형성되었다면 2차드릴링단계(109)을 수행한다. 2차드릴링단계(109)는 구리도금층(58)이 형성되어 있는 제3관통공(55)의 구리도금 일부를 제거하는 과정이다. 즉, 1차드릴링단계(105)시 사용했던 드릴보다 직경이 최소 0.1mm 큰 드릴을 이용해, 제3관통공(55)의 내부 일부를 추가로 가공하여 스텝홀(도 8의 56)을 형성하는 것이다.

이러한 2차드릴링단계(109)에는 상면 스텝드릴링공정(109a)와 하면 스텝드릴링공정(109b)이 포함된다. 상면 스텝드릴링공정(109a)은, 가령, 수평으로 놓여진 통합기판(49)의 상면에서 하부로 연장된 스텝홀(56)을 형성하는 과정이고, 하면드릴링공정(109b)은 저면에서 상부로 연장된 스텝홀(56)을 형성하는 과정이다. 위아래 스텝홀(56)의 직경은 제3관통공(55) 구조에 따라 상호 동일하거나 다를 수 있다.

특히, 상기 스텝홀(56)의 내경(도 8의 D2)은 인너비아홀(59)의 내경(D1)보다 적어도 0.1mm 이상 크고, 깊이(A)는 통합기판(49) 표면으로부터 최소 0.2mm 이상이다. 상기 사이즈를 가지지 않는다면 국제안전규정에서 정한 내전압성능을 만족하지 못한다.

상기 스텝홀(56)을 형성함에 따라 스텝홀의 깊이만큼의 도금층(57b)이 완전히 제거됨은 물론이다. 상기 2차드릴링단계(109)를 마친 후 남아 있는 도금층(57b)은 1차코일층(21b)으로부터 단절되어 인너비아홀(IVH)(59)이 된다. 즉, 도 8에 도시한 바와 같이, 제3관통공(55) 내부에 남아 있는 도금층(57b)은 2차코일층(31b)만 접속시키는 것이다.

상기 2차드릴링단계(109)가 완료된 후 불순물제거단계(111)를 수행한다. 불순물제거단계(111)는 스텝홀(56)의 내부를 고압으로 산세(酸洗)와 수세(水洗)한 후 건조하는 과정이다. 스텝홀(56) 내에 불순물이 남아 있어도 내전압 특성이 저하게 됨은 물론이다.

이어서 레진플러깅단계(113)를 수행한다. 레진플러깅단계(113)는 입력측 코일 비아홀(57)과 출력측 스텝홀(56) 내부에 절연재를 충진하는 과정이다. 상기 절연재는 절연용 레진계열이다. 사용할 수 있는 레진은, 에폭시 레진(EPOXY RESIN), 비티레진(BISMALEIMIDE TRIAZINE RESIN), 폴리미드 레진(POLYMID RESIN), 아라미드 레진(ARAMID RESIN), 아크릴레진(ACRYLIC RESIN), 비스말레메이드-트리아진 레진, 폴리페닐렌에테르 레진, 폴리에틸렌 레진 중 어느 하나일 수 있다. 상기 레진플러깅단계(113)는, 실크스크린방식이나 롤방식을 포함하는 다양한 방식으로 진행할 수 있다.

상기 레진(61)은, 도 10에 도시한 바와 같이, 입력측 코일 비아홀(57), 출력측 스텝홀(56)에 채워진 상태로 후속되는 경화단계(115)를 거치며 경화된다. 레진의 경화 방식은 레진특성과 종류에 따라 다르며, 가령, 자외선경화, 적외선경화, 열경화 방식을 적용할 수 있다.

특히, 상기 레진(61)에 있어서, 각 스텝홀(56)에 플러깅되어 있는 레진은, 1차코일층(21b)과 2차코일층(31b)와 페라이트코어(도 2의 60) 사이의 절연성(내전압)을 담보한다. 충진되어 있는 레진(61)에 의해, 1차코일층(21b) 그리고 2차코일층(31b)과 페라이트코어(60)가 완전히 절연되어 내전압 특성이 보증 되는 것이다.

상기 경화단계(115)를 마친 후의 프로세스는 통상의 방식을 따른다. 이를테면 통합기판(49)의 외측면에 외측회로패턴을 형성한 후, 솔더레지스트형성단계(117)를 통해 솔러레지스트층(도 11의 16)을 구현하고, 마킹단계(119)를 통해 마킹층(18)을 형성하는 것이다. 상기 솔더레지스트층(16)은 통상의 솔더마스킹 방식으로 형성된다. 또한 마킹단계(121)는 통상의 인쇄회로기판 마킹 작업방법과 동일하다.

아울러 상기 마킹단계(119)를 마친 후에는, 표면처리 및 외형가공단계(111)를 수행한다. 표면처리 및 외형가공단계(111)는 공지의 방법을 따를 수 있다.

또한, 외형가공은, 제작된 결과물을 레이저나 워터젯 등을 이용하여 일정크기와 모양으로 절삭 및 펀칭하는 과정이다.

상기 마킹단계(121)를 완료하였다면 검사단계(123)를 수행한다. 검사단계(123)는 완성된 제품, 즉 입력측 1차코일(primary coil)과 출력측 2차코일(secondary coil) 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판(도 12의 50)의 규격과 요구 품질을 일정기준과 방법에 근거하여 검사하는 과정이다.

상기한 모든 과정을 통해 도 12에 도시한 입력측 1차코일(primary coil)과 출력측 2차코일(secondary coil) 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판(50)이 완성된다.

도 12는 상기 제작방법을 통해 제조된 입력측 1차코일과 출력측 2차코일 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판(50)의 단면도이다.

도시한 바와 같이, 비아홀(57)과, 스텝홀(56)의 내부에 레진(61)이 충진되어, 1차측 코일 비아홀(57)이나 2차측 코일 인너비아홀(59)이 완전히 차단 밀봉됨으로써 1,2차 코일과 페라이트 코어와의 내전압 신뢰성 보증이 된다.

아울러, 상기 1차측 코일 비아홀(57)이나 2차측 코일 인너비아홀(59) 레진충진으로 빈공간이 없으므로, 통합기판(49)의 외부에 도포되는 솔더레지스트층(16)은 마킹층(18)과 더불어 일정한 두께를 이룬다. 도 1에 도시한 바와 같이, 종전의 제품은 솔더레지스트층의 일부가 비아홀의 내부로 유입하므로 그 두께가 불균일하고 천공 균열 등으로 인하여 내전압특성이 불량하였으나, 본 발명의 제조방법으로 제작된 제품은 솔더레지스트층의 두께가 균일하며 미세 기포도 없어 내전압 성능이 좋다. 더욱이 2차코일층(31b)은 플러깅된 레진(61)에 의해 아예 매립되므로 페라이트코어(60)와의 절연성이 보장된다. 따라서 뛰어난 내전압 성능을 갖는 것이다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:코일인쇄회로기판 11:비아홀 12:구리도금층
13:인너비아홀 15:절연층 16:솔더레지스트층
17:단자핀홀 18:마킹층 20:1차측 코일인쇄회로기판
21:단위기판 21a:절연층 21b:1차코일층
30:2차측 코일인쇄회로기판 31:단위기판 31a:절연층
31b:2차코일층 40:일체형트랜스포머 49:통합기판
50:일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판 50a:1차측단자핀홀
50b:2차측단자핀홀 53:제1관통공 54a,54b:제2관통공
55:제3관통공 56:스텝홀 57:비아홀
58:구리도금층 59:인너비아홀 61:레진

Claims

다수의 1차코일층이 형성되어 있는 1차측 코일인쇄회로기판과, 다수의 2차코일층이 형성되어 있는 2차측 코일인쇄회로기판이 적층된 통합기판을 준비하는 적층기판준비단계와;
준비된 통합기판에, 1차측비아홀을 형성하기 위한 제1관통공과, 1,2차측 단자핀홀을 형성하기 위한 제2관통공 , 2차측 인너비아홀을 형성하기 위한 제3관통공을 가공하는 1차드릴링단계와;
상기 제1,2,3관통공의 내주면에 구리를 도금하는 구리도금단계와;
상기 제3관통공의 내경 일부를 확장 가공하여, 구리도금층의 일부를 제거함으로써, 제3관통공내의 구리도금층을 1차코일층으로부터 단절시키는 2차드릴링단계와;
상기 1,2차드릴링단계의 완료 후, 제1관통공과 제3관통공 내부에 레진을 충전하는 레진 플러깅단계와;
상기 레진플러깅단계가 완료된 통합기판의 표면에 솔더레지스트층을 형성하는 솔더레지스트 형성단계를 포함하는 입력측 1차코일과 출력측 2차코일 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 2차드릴링단계를 통해, 제3관통공의 내부에는, 남아있는 구리도금층의 외경보다 0.1mm 이상 큰 내경의 스텝홀이 형성되고,
상기 스텝홀의 깊이는, 통합기판의 표면으로부터 최소한 0.2mm 이상인 입력측 1차코일과 출력측 2차코일 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 레진 플러깅단계시 사용되는 레진은, 에폭시 레진(EPOXY RESIN), 비티레진(BISMALEIMIDE TRIAZINE RESIN), 폴리미드 레진(POLYMID RESIN), 아라미드 레진(ARAMID RESIN), 아크릴레진(ACRYLIC RESIN), 비스말레메이드-트리아진 레진, 폴리페닐렌에테르 레진, 폴리에틸렌 레진 중 어느 하나인 입력측 1차코일과 출력측 2차코일 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 2차드릴링단계와 레진플러깅단계의 사이에 행해지는 과정으로서, 2차관통공 내부의 불순물을 제거하는 불순물제거단계가 더 포함되는 입력측 1차코일과 출력측 2차코일 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판 제조방법.
제1항에 있어서,
레진플러깅단계의 수행 후, 1,2차관통공 내부의 프러깅레진을 경화시키는 경화단계가 더 포함되는 입력측 1차코일과 출력측 2차코일 일체형 트랜스포머 코일 인쇄회로기판 제조방법.