KR20240043454A - 절단공정에 사용되는 백업보드 및 백업보드 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 전자제품에 장착되는 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)의 제조공정에서 기판에 비아홀을 천공하는 드릴공정이나 인쇄회로기판 절단공정에 사용되는 백업보드(Backup Board) 및 상기 백업보드의 제조장치에 관한 것이다. 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 인쇄회로기판 제조시 드릴공정에서 사용되는 백업보드를 구성하되, 2~4㎜정도의 두께로 된 MDF(중밀도 섬유판) 또는 HDF(고밀도 섬유판)과 같은 압축섬유판 상하면에 접착제를 도포한 다음 그 위에 20~70㎛정도 두께의 알미늄박판을 접합하여 제조하는 것이고, 상기 백업보드의 제조수단에서도 인쇄회로기판 제조를 위하여 규격화된 압축섬유판을 연속공급하여 압축섬유판 상하면에 접착제를 도포하고, 접착제가 도포된 압축섬유판 상하면에 알미늄박판을 공급하여 가압가열함으로서, 압축섬유판 상하면에 알미늄박판이 접합되게 하고, 상기한 상태에서 건조, 냉각, 절단하여 백업보드를 연속적으로 제조할 수 있게 한 것이다.

Description

절단공정에 사용되는 백업보드 및 백업보드 제조장치{Backup board and backup board manufacturing device used in cutting process}

본 발명은 각종 전자제품에 장착되는 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)의 제조공정에서 기판에 비아홀을 천공하는 드릴공정이나, 인쇄회로기판 절단공정에 사용되는 백업보드(Backup Board) 및 상기 백업보드의 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 인쇄회로기판은 전자부품을 탑재하여 전기적으로 접속시키는 역할을 하는 것으로서, 전기제품의 내부부품으로서 매우 중요하다. IT기술의 고기능화, 고정밀화가 요구됨에 따라 인쇄회로기판의 소형화, 고밀도화가 급속히 진행되고 있으며, 그 결과 인쇄회로기판의 배전폭과 간격은 좁아지기 때문에 인쇄회로기판에 천공되는 관통공은 소형화와 동시에 수가 증가되고, 구멍의 위치에 대해서도 고정밀화가 요구되고 있다. 통상적으로 인쇄회로기판에 뚫려지는 구멍은 0.3~0.4㎜정도의 작은 구멍이 뚫려지고 있으나, 최근에는 0.1~0.3㎜와 같은 미세구멍의 가공이 실용화되고 있으며, 차후에는 점차 구멍이 더욱 작아지고, 구멍의 밀도증가 및 고정밀화가 요구되고 있는 것이 현실이다. 따라서 인쇄회로기판에 요구하는 미세구멍을 드릴로 가공하는 작업은 주로 다음과 같이 이루어지게 된다. 즉 드릴링공정에서 바닥면에 백업보드를 깔고, 그 위에 다수의 인쇄회로기판 제조를 위한 소재를 다층으로 적층하고, 그 위에 엔드리보드를 최종적으로 적층한 다음 드릴로 비아홀을 천공하게 된다. 상기 드릴링공정에서 드릴로 천공되는 미세구멍을 원하는 위치에 정밀가공하기 위하여서는 바닥에 위치하는 백업보드의 고도한 평판도와, 상면에 위치하면서 드릴날에 충격을 완화시키고, 버(Burr)를 방지하며, 또한 드릴작업시 발생하는 열을 흡수하여 드릴비트의 내구성 및 구멍의 직전성을 좋게하는 엔트리보드의 기능이 매우 중요하다. 본 발명에서 제공하고자 하는 분야는 드릴공정에서 바닥에 위치하는 백업보드에 관한 것으로서, 백업보드의 종래 구성을 검토하여 보면 여러 형태의 제품들이 제공되고 있으나, 개략적으로 다음과 같이 분류될 수 있다. 즉 페놀수지가 함유된 페놀시트와 페놀수지층을 다층으로 적층한 다음 열프레스로 장시간 가열하여 대략 1.5~1.6㎜정도의 두께로 압축성형한 백업보드형태이거나, 얇은 종이에 멜라민수지를 함침시킨 멜라민시트를 우드층 상,하면에 각각 부착하여 약1.5~1.7㎜정도의 백업보드를 제공하거나, 1.4~1.6㎜정도의 우드층 혹은 압축종이층 상하에 75~110㎛정도의 알미늄박판을 접합하여 백업보드를 제공하는 것이다. 상기에서 백업보드에 수용성인 멜라민이 적용된 경우에는 습기에 취약하여 휨이 발생하게 되어 인쇄회로기판상에 드릴링작업시 천공되는 미세구멍이 정확한 위치에 천공되지 못하여 정밀도가 떨어지게 되고, 이러한 현상은 제품불량으로 이어지게 되는 단점이 있는 것이었고, 또한 1.4~1.6㎜정도의 우드층이나 압축종이층 상하에 75~110㎛정도의 알미늄박판을 접합시킨 백업보드의 경우 알미늄박판의 두께가 필요이상으로 두꺼워 생산원가를 상승시키게 될 뿐 아니라, 압축종이층의 경우 평판도가 떨어지게 되며, 우드층의 경우에도 1.4~1.6㎜정도의 두께로서는 역시 만족할만한 평판도를 유지시키기에는 조건이 불리한 등의 단점이 있는 것이었다. 그 이외에도 여러형태의 백업보드가 제공되고 있으나, 인쇄회로기판에 뚫려지는 구멍의 미세화와 함께 밀집성, 고도의 정밀성을 만족할만한 백업보드는 찾아보기 어려운 실정이다. 뿐만 아니라 상기 백업보드의 제조수단이 프레스로 가열가압하여 제조하는 단편적인 공정으로 이루어지기 때문에 제품의 양산이라는 측면에서 불합리적일 뿐 아니라 제조단가의 상승을 초래하게 되는 등의 단점이 있는 것이었다.

본 발명은 이러한 종래의 제반 단점을 시정하고자 인쇄회로기판 상에 비아홀 천공을 위한 드릴공정이나 인쇄회로기판 절단공정에서 바닥에 깔아 사용하는 백업보드를 제공하되, 백업보드의 주요기능인 평판도를 좋게 할뿐 아니라, 제조과정을 단편적이 아닌 연속적으로제조될 수 있게 하여 제품의 양산이 가능케 함으로서 제조비용을 절감케 하며, 특히 우드층의 두께를 적절히 선택조정하여 평판도유지에 문제가 없도록 하되, 지나치게 두꺼워짐으로 인한 폐단을 방지케 하고, 또한 우드층 상하면에 접합되는 알미늄 박판층 역시, 가능한 얇게 하여 소요되는 재료비를 절감케 하되, 알미늄박판의 기능을 수행하는데에 장애가 되지 않을 정도의 두께로 한정하여 사용토록 함으로서 평판도가 우수하고 제조단가가 저렴한 양질의 백업보드를 제공하고자 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 인쇄회로기판 제작시 사용되는 백업보드를 구성하되, 2~4㎜정도의 두께로 된 MDF(중밀도 섬유판) 또는 HDF(고밀도 섬유판)과 같은 압축섬유판 상하면에 접착제를 도포한 다음 그 위에 20~70㎛정도 두께의 알미늄박판을 접합하여 제조하는 것이고, 상기 백업보드의 제조수단에서도 인쇄회로기판 제조를 위하여 규격화된 압축섬유판을 연속공급하여 압축섬유판 상하면에 접착제를 도포하고, 접착제가 도포된 압축섬유판 상하면에 알미늄박판을 공급하여 가압가열함으로서, 압축섬유판 상하면에 알미늄박판이 접합되게 하고, 상기한 상태에서 건조, 냉각, 절단하여 백업보드를 연속적으로 제조할 수 있게 한 것이다.

본 발명은 인쇄회로기판 제작시 사용되는 백업보드를 구성하되, 2~4㎜정도 두께의 압축섬유판 상하면에 접착제를 도포하고, 그 위에 20~70㎛ 두께의 알미늄박판을 접합하여 백업보드를 제공하고, 상기 백업보드의 제조를 압축섬유판의 공급과, 상기 압축섬유판 상하면에 접착제를 도포하는 공정과, 그 위에 알미늄박판이 접합되게 하는 공정과, 가열, 건조, 냉각 및 절단공정이 연속적이고 지속적으로 이루어질 수 있게 함으로서, 백업보드의 기능을 충족시키면서 제품의 제작비용을 절감케 하여 양질의 백업보드제품을 제공할 수 있게 되는 등의 효과가 있는 것이다.

이하 본 발명에서 제공하고자 하는 백업보드의 구성 및 제조장치를 내용에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저 백업보드의 구성을 설명한다. 상기에서 사용되는 압축섬유판의 두께는 2~4㎜로 한정하는 것이 바람직하다. 이는 압축섬유판의 두께가 2㎜이하일 경우에는 두께가 얇아 평판도 유지에 장애의 요인이 될 수 있으며, 4㎜이상일 경우에는 평판도 유지에는 이상이 없으나 필요없는 소재의 낭비를 초래하기 때문에 바람직하지 않다. 또한 압축섬유판 상하에 접합되는 알미늄박판의 두께는 20~70㎛정도가 적합하며, 두께를 20~70㎛로 한정한 것은 압축섬유판 상하면에 부착되는 알미늄박판의 기능을 수행할 수 있는 최소한의 두께를 표시한 것이다. 다시 설명하는 압축섬유판 상하부에 접합되는 알미늄박판은 드릴작업시 드릴에서 발생하는 열을 분산시켜 연속적인 작업이 가능케 하면서, 드릴작업완료시 버(burr)의 발생을 방지하여 불량발생을 억제하는 기능을 하게 된다. 따라서 실험한 바에 의하면 알미늄박판의 두께가 20㎛이하일 경우에는 열분산기능이 떨어지게 될 뿐 아니라, 지나치게 얇아 취급이 곤란한 단점이 있는 것이었으며, 70㎛이상일 경우에는 취급의 용이성과 함께 열분 산기능이 증가하게 되는 장점은 있으나, 고가인 알미늄소재의 사용량이 증가하게 되므로 제조단가면에서 불리하기 때문에 알미늄박판의 두께는 20~70㎛정도가 바람직하다. 상기 백업보드의 제조장치는 다음과 같이 구성된다. 즉, 본 발명에서 제공하고자 하는 백업보드의 연속제조장치에 관한 것으로서, 일측에 한쌍의 공급롤러를 설치하여 규격화된 2~4㎜정도 두께의 압축섬유판이 연속적으로 공급되게 하고, 상기 공급롤러 전면 상하에 한쌍의 접착제 도포롤러와 압착롤러를 구성한다. 이때 하부에 위치한 접착제 도포롤러의 하부는 접착제 공급통에 충진된 접착제와 접하게 하고, 일측에 구성된 상하압착롤러는 서로 밀착형으로 구동되게 한다. 상부에 위치하는 접착제 도포롤러에는 정량펌프에 의해 항상 일정량의 접착제가 공급되는 접착제 공급노즐을 설치하여 일정량의 접착제가 접착제 도포롤러 상면에 공급되게 한다. 이때 과다하게 공급된 접착제는 한쌍의 압착롤러에 의해 압착되어 압축섬유판에는 항상 적량의 접착제만 도포되게 하고, 잔여량의 접착제는 압축섬유판 양측을 통하여 하단에 위치하는 접착제 공급통내로 회수된다. 한쌍의 압착롤러 전면 상하부에는 20~70㎛정도 두께의 알미늄박판이 권취된 권취롤을 설치하고, 상기 권취롤에 감긴 알미늄박판이 순차적으로 인출되면서 가이드롤러를 통하여 한쌍의 가열롤러쪽으로 공급되게 한다. 상기 가열롤러에서 접착제가 도포된 압축섬유판 상하에 공급되는 알미늄박판이 접합고정되며, 이때 가열롤러의 온도는 30~200℃까지 가열이 될 수 있으며 가열롤러를 지난 소재는 80~200℃를 유지하는 건조실과, 5~30℃를 유지하는 냉각실을 지나면서 건조와 냉각이 완료되고, 상기 소재는 커팅부에서 커팅되어 본 발명에서 제공하고자 하는 백업보드의 제조가 완료되는 것이다. 이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에서 제공하고자 하는 백업보드는 2~4㎜ 두께 정도의 압축섬유판 상하에 20~70㎛두께 정도의 알미늄박판을 접착제로 접합하여 백업보드를 제조사용케 함으로서, 백업보드 위에 다수의 인쇄회로기판과 엔트리보드을 위치시킨 다음 드릴작업을 할때 백업보드의 평판도가 양호하여 인쇄회로기판에 천공되는 드릴공, 즉 비아홀이 미세하고 밀집구성되어 있더라도, 원하는 정확한 위치에 드릴작업을 실시할 수 있게 된다. 특히 상기 백업보드 제조를 종래와 같이 단편적으로 제작하는 것이 아니라, 백업보드 제조장치를 연속적으로 제조되게 함으로서, 양산이 가능케 하여 제조단가를 저렴하게 할 수 있게 된다. 이상에서 백업보드 및 그 제조장치를 설명하면서, 사용용도를 드릴공정에 한하여 설명하였으나, 드릴공정에만 사용이 한정되는 것이 아니라, 인쇄회로기판의 절단공정에서 백업보드 용도로 사용할 수도 있다. 따라서 백업보드의 두께가 얇은 제품은 드릴작업용에 적합하고, 두꺼운 제품은 절단작업에 적합하다. 본 발명에서 제조된 백업보드의 사용완료후 수거된 백업보드는 각종 가구용이나 기타 상자나 함체, 표지등 다용도로 재활용할 수 있다.

Claims (1)

1. 인쇄회로기판 제작시 사용되는 통상의 백업보드를 구성함에 있어서, 두께 2~4㎜정도의 압축섬유판 상하에 접착제를 도포하고, 그 위에 20~70㎛정도의 알미늄박판을 일체형으로 접합구성되게 함을 특징으로 하는 인쇄회로기판 드릴링용 백업보드.