KR20230126018A

KR20230126018A - 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법 및 그에 의한 인쇄회로기판

Info

Publication number: KR20230126018A
Application number: KR1020220022997A
Authority: KR
Inventors: 박창섭; 김진수
Original assignee: (주)멀티텍
Priority date: 2022-02-22
Filing date: 2022-02-22
Publication date: 2023-08-29

Abstract

본 발명은 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법 및 그에 의한 인쇄회로기판에 관한 것으로서, 무전해 동도금(PTH)으로 양면 인쇄회로기판을 제조하는 제조방법에 있어서, 인쇄회로기판의 한쪽 면에 부착된 터미널 단자와 상기 인쇄회로기판이 서로 전기적으로 도통하도록 상기 터미널 단자와 인쇄회로기판을 관통하는 비아홀을 형성한 후, 상기 비아홀의 홀 내벽을 화학반응으로 도금처리하고 나서 인쇄회로기판과 함께 전기 동도금하는 부분동도금 공정을 포함한 것이며, 양면 연결구조를 갖는 PCB에서 비아홀을 통해 상기 PCB와 터미널 단자가 직접적으로 도통되므로 전기적인 저항의 편차가 현저히 줄어들어 PCB의 오류나 오작동이 거의 없는 효과가 있다.

Description

터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법 및 그에 의한 인쇄회로기판{Method for manufacturing a PCB using a peelable ink and a PCB by the same}

본 발명은 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법 및 그에 의한 인쇄회로기판에 관한 것으로서, 상세히는 한쪽 면에 터미널 단자가 연결되는 양면 연결 구조의 인쇄회로기판(PCB)을 제조함에 있어, 상기 인쇄회로기판과 터미널 단자 사이를 관통하여 형성된 비아홀의 홀 내벽을 화학처리하고 전기 동도금하는 부분동도금 공정에 의해 양면이 전기적으로 도통하도록 한 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법 및 그에 의한 인쇄회로기판에 관한 것이다.

터미널 단자가 연결되는 양면 PCB 이상에서는 PCB를 관통시켜 홀을 가공한 후, 한쪽 면에 부착된 터미널 단자와 PCB 사이를 전기적으로 도통시키기 위해 상기 PCB에 홀을 형성하고 화학적인 처리를 하는데, 이와 같이 PCB 외층의 상면과 하면을 전기적으로 도통할 수 있는 홀을 무전해동도금을 이용하여 도금을 한다. 이에 따라 무전해동도금을 plated through hole(도금된 도통홀: P.T.H)이라고 한다.

상기한 바와 같은 종래 무전해동도금(PTH)에서는 도 2에 도시한 바와 같이 PCB(10)에 홀(40)을 형성하여 화학적인 처리를 통해 상기 홀(40) 내벽의 도금을 하는 화학도금부(50) 이후에, 상기 PCB(10)의 한쪽 면에 납땜(20)으로 부착된 터미널 단자(30)가 상기 PCB(10)의 상면과 화학적으로 처리된 홀(40) 내벽의 화학도금부(50) 및 상기 납땜(20)을 거쳐 PCB(10)와 전기적으로 도통하도록 함으로써 터미널 단자(30)가 작동하도록 하고 있다.

그런데 이와 같이 종래에는 터미널 단자와 일정 거리 떨어져 있으면서 PCB를 관통시켜 화학적으로 처리된 홀과 납땜을 거쳐 상기 터미널 단자와 PCB 사이를 전기적으로 도통시키는 것으로 인해, 전기적인 저항의 편차가 커짐으로써 PCB의 작동에 오류가 있거나 오작동을 일으키는 문제가 종종 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 본딩에 의해 터미널 단자가 부착된 양면 연결 구조의 인쇄회로기판(PCB)에 상기 터미널 단자까지 관통하는 비아홀을 형성한 후, 상기 비아홀의 홀 내벽을 인쇄회로기판과 함께 부분적으로 도금하는 부분동도금 공정을 통해 상기 PCB와 터미널 단자를 직접으로 도통시켜 전기적인 저항의 편차를 현저히 줄이도록 한 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법을 제공함에 있다.

다른 목적은 상기한 바와 같은 비아홀을 통해 직접적으로 터미널 단자와 PCB를 전기적으로 도통시키는 제조방법에 의해 만들어진 인쇄회로기판(PCB)을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법은, 무전해 동도금(PTH)으로 양면 인쇄회로기판을 제조하는 제조방법에 있어서, 인쇄회로기판의 한쪽 면에 부착된 터미널 단자와 상기 인쇄회로기판이 서로 전기적으로 도통하도록 상기 터미널 단자와 인쇄회로기판을 관통하는 비아홀을 형성한 후, 상기 비아홀의 홀 내벽을 화학반응으로 도금처리하고 나서 인쇄회로기판과 함께 전기 동도금하는 부분동도금 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

또 상기 부분동도금 공정에서 인쇄회로기판의 전기 동도금은 상기 인쇄회로기판의 다른 쪽 상층 단면에 수행하는 것이 바람직하다.

또 상기 비아홀 내벽의 동도금은 20∼30㎛의 두께로 이루어지는 것이 바람직하다.

또 상기 인쇄회로기판(PCB)의 제조방법의 부분동도금 공정은, 상기 인쇄회로기판의 한쪽 면에 터미널 단자를 부착하는 단자부착단계; 상기 인쇄회로기판과 터미널 단자 사이를 관통하는 비아홀을 형성하는 홀형성단계; 상기 비아홀의 홀 내벽을 화학반응으로 도금하는 화학동단계; 상기 비아홀 부분에 부분적 도금을 하기 위해 드라이필름을 도포하는 필름도포단계; 상기 드라이필름이 오픈된 비아홀의 홀 내벽과 인쇄회로기판을 전기 동도금하는 동도금단계; 상기 드라이필름을 제거하는 필름제거단계; 및 인쇄회로기판의 다른 쪽 상층 단면에 외층회로를 형성하는 회로형성단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

또 상기 동도금단계에서의 인쇄회로기판의 전기 동도금은 상기 인쇄회로기판의 다른 쪽 상층 단면에 수행하는 것이 바람직하다.

또 상기 드라이필름 도포단계와 동도금단계 사이에 드라이필름이 도포된 기판을 노광하는 노광단계와, 상기 비아홀의 홀 내벽의 도금을 위해 그 부분의 드라이필름을 오픈해주는 현상단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또 상기 터미널 단자는 인쇄회로기판에 본딩에 의해 부착되는 것이 바람직하다.

또 상기 본딩은 접착제에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.

또 상기 터미널 단자는 인쇄회로기판에 핫프레스(Hot Press)에 의한 고온압착으로 부착되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법에 의해 만들어진 인쇄회로기판을 다른 특징으로 하고 있다.

본 발명의 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법 및 그에 의한 인쇄회로기판에 의하면, 양면 연결구조를 갖는 PCB에서 비아홀을 통해 상기 PCB와 터미널 단자가 직접적으로 도통되므로 전기적인 저항의 편차가 현저히 줄어들어 PCB의 오류나 오작동이 거의 없는 효과가 있다.

또 간단하게 터미널 단자를 본딩으로 PCB에 부착하고 비아홀을 형성한 후에 전기적으로 동도금하는 부분동도금 공정만 적용하면 되므로, 무전해동도금(PTH)의 공정이 종래보다 더욱 간편하고 단순해지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법에 따른 공정 순서도
도 2는 종래 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 종단면도

이하, 본 발명에 따른 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법 및 그에 의한 인쇄회로기판의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법에 따른 공정 순서도를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법은 다음과 같이 제조공정의 중간에 인쇄회로기판(PCB)와 터미널 단자를 전기적으로 도통시키기 위해 부분동도금 공정을 도입하는 것이 특징인데, 이에 대해 상기 부분동도금 공정을 본 발명의 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법에 따른 전체 제조공정과 함께 도 1을 참조하면서 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법에 있어 부분동도금 공정을 제외한 다른 공정은 일반적인 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 무전해동도금(PTH) 공정에 따른다.

이에 본 발명에 따른 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법에 따른 공정 순서를 부분동도금 공정을 도시한 도 1을 참조하여 나열하면 다음과 같다.

먼저 터미널 단자(3)가 부착될 한쪽 면의 반대인 다른 쪽 상층 단면에 화학적 처리에 의해 도금부(8)를 갖는 FR4 또는 FCCL 소재의 기판이 준비되면 양면 연결 구조의 인쇄회로 기판의 일반적인 제조방법에 따른 가이드드릴 공정, 1차 단면노광 공정, 1차 단면부식 공정, 1차 외형 공정, 본딩가접 공정 및 터미널단자 가접 공정이 진행되어 인쇄회로기판(PCB)(1)이 만들어진다. 여기서 상기 가이드드릴 공정은 기판의 단면 회로 형성을 위해 드릴에 의해 작업을 하는 공정이고, 상기 1차 단면노광 공정은 기판에 단면 형성을 위한 노광작업을 하는 공정이며, 상기 1차 단면부식 공정은 기판에 단면 형성을 위한 부식작업을 하는 공정이고, 상기 1차 외형 공정은 터미널 단자의 외형 형성을 위해 부분 가공을 하는 1차 라우터 작업을 하는 공정이며, 상기 본딩 가접공정은 터미널 단자의 부착을 위해 PCB(1)의 한쪽 면에 본딩 부분을 가접 작업하는 공정이다.

이러한 본딩가접 공정 이후에 다양한 접착제 중의 하나를 사용하여 PCB(1)에 가접된 본딩(2)에 의해 터미널 단자(3)를 부착하는 부착공정으로서, 상기 터미널 단자(3)를 기판(1)에 완전히 부착하는 단자부착단계(A)에서 본 발명의 부분동도금 공정이 시작된다.

상기 단자부착단계(A)에서 터미널 단자(3)는 먼저 가접된 본딩(2)에 의해 PCB(1)에 가접되고, 이후 터미널 단자(3)와 PCB(1)의 완전 부착을 위해 고온 핫프레스(Hot Press) 작업을 한다.

다음은 비아홀(Via Hole)(4)의 형성을 위한 드릴 공정으로서, PCB(1) 단면과 터미널 단자(3)의 전기적인 연결을 위해 상기 PCB(1)와 터미널 단자(3)를 관통하는 비아홀(4)을 드릴(5)로 형성하는 홀형성단계(B)를 수행한다.

다음은 화학적 처리공정으로서, 터미널 단자(3)와 PCB(1)의 층간 전기도금을 위해 상기 PCB(1)와 터미널 단자(3) 사이를 관통하는 비아홀(4)의 홀 내벽을 전열물질(FR4 또는 PI)에 의해 화학적으로 도금처리하는 화학동단계(C)를 수행한다.

다음에 1차 라미네이팅/노광 공정 중의 하나로써, 비아홀(4) 부분의 부분적 도금을 위해 드라이 필름(6)을 PCB(1)의 한쪽 면을 도포하는 필름도포단계(D)를 수행한다.

다음에 무전해 전기 동도금(PTH) 공정으로써, 드라이필름(6)이 오픈된 부분을 통해 PCB(1)의 다른 쪽 상층 단면 및 비아홀(4)의 홀 내벽을 일정 두께로 동도금(7)을 하는 동도금 단계(E)를 수행한다. 이때 상기 동도금(7)의 두께는 20∼30㎛ 정도가 적당하다.

한편 상기 동도금 단계(E)를 수행하기 전의 필름도포단계(D) 이후에 하는 노광 공정과, 비아홀(4) 부분을 부분적으로 도금하기 위해 상기 비아홀(4)의 부분의 드라이 필름(6)을 오픈해주는 현상 공정은 종래의 PCB 제조공정과 다를 바 없이 수행한다.

이와 같이 다음에 드라이 필름(6)이 오픈된 부분을 통해 비아홀(4)의 홀 내벽을 일정 두께로 도금을 하는 동도금 작업을 수행함으로써 본 발명에 따른 부분동도금 공정은 일단 부분적으로 완료하게 된다.

이후 일반적인 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법에 따라 드라이 필름(6)을 박리하여 제거하는 필름제거단계(F)와, PCB(1)의 다른 쪽 상층 단면에 제품의 회로를 형성하는 외층회로형성단계(G)의 수행에 의해 본 발명에 따른 부분동도금 공정을 전체적으로 완료하게 된다.

상기한 외층회로형성단계(G) 이후에도 일반적인 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법에 따라 2차 라미네이티/회로노광 공정, 노광이 완료된 제품을 회로 부분만 남기기 위해 도금된 동을 식각하는 2차 회로 부식공정, 회로 이상 유무를 광학장비를 이용하여 검사하는 AOI 공정, PCB의 외층 회로를 보호할 목적으로 커버레이(Cover Lay)를 이용하여 PCB를 도포하는 COV 가접공정, 커버레이(Cover Lay)를 PCB에 완전 밀착시키는 커버레이 핫프레스 공정, 회로 및 비아홀에 전기적으로 이상이 없는지 검사하는 BBT 공정, 제품 외형을 형성하기 위한 2차 외형 가공공정, SAM 패드 및 터미널 단자의 표면을 처리하는 Ni 도금공정, 마지막으로 외관을 검사하는 외관 검사공정이 차례로 이어진다.

이상과 같이 본 발명에 따른 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법 및 그에 의한 인쇄회로기판에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

1 : 인쇄회로기판(PCB) 2 : 본딩
3 : 터미널 단자 4 : 비아홀
5 : 드릴 6 : 드라이 필름
7 : 동도금 8 : 도금부

Claims

무전해 동도금(PTH)으로 양면 인쇄회로기판을 제조하는 제조방법에 있어서,
인쇄회로기판의 한쪽 면에 부착된 터미널 단자와 상기 인쇄회로기판이 서로 전기적으로 도통하도록 상기 터미널 단자와 인쇄회로기판을 관통하는 비아홀을 형성한 후, 상기 비아홀의 홀 내벽을 화학반응으로 도금처리하고 나서 인쇄회로기판과 함께 전기 동도금하는 부분동도금 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 부분동도금 공정에서 인쇄회로기판의 전기 동도금은 상기 인쇄회로기판의 다른 쪽 상층 단면에 수행하는 것을 특징으로 하는 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 비아홀 내벽의 동도금은 20∼30㎛의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 인쇄회로기판(PCB)의 제조방법의 부분동도금 공정은,
상기 인쇄회로기판의 한쪽 면에 터미널 단자를 부착하는 단자부착단계;
상기 인쇄회로기판과 터미널 단자 사이를 관통하는 비아홀을 형성하는 홀형성단계;
상기 비아홀의 홀 내벽을 화학반응으로 도금하는 화학동단계;
상기 비아홀 부분에 부분적 도금을 하기 위해 드라이필름을 도포하는 필름도포단계;
상기 드라이필름이 오픈된 비아홀의 홀 내벽과 인쇄회로기판을 전기 동도금하는 동도금단계;
상기 드라이필름을 제거하는 필름제거단계; 및
인쇄회로기판의 다른 쪽 상층 단면에 외층회로를 형성하는 회로형성단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 동도금단계에서의 인쇄회로기판의 전기 동도금은 상기 인쇄회로기판의 다른 쪽 상층 단면에 수행하는 것을 특징으로 하는 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 드라이필름 도포단계와 동도금단계 사이에 드라이필름이 도포된 기판을 노광하는 노광단계와, 상기 비아홀의 홀 내벽의 도금을 위해 그 부분의 드라이필름을 오픈해주는 현상단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 터미널 단자는 인쇄회로기판에 본딩에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 본딩은 접착제에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 터미널 단자는 인쇄회로기판에 핫프레스(Hot Press)에 의한 고온압착으로 부착되는 것을 특징으로 하는 터미널 단자와 양면 연결 구조를 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 만들어진 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.