KR101237483B1

KR101237483B1 - 인쇄회로기판 제조 방법

Info

Publication number: KR101237483B1
Application number: KR1020120104582A
Authority: KR
Inventors: 김형수; 김형규; 조성균; 박상선
Original assignee: 주식회사 조양이에스; 김형수
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2012-09-20
Publication date: 2013-03-11

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 특히, 도전성 접착제를 전기회로가 형성되어 있는 베이스 보드에 도포한 후, 상기 도전성 접착제 상에 PSR잉크를 도포하며, 상기 PSR잉크의 현상에 의해 형성된 발광다이오드 홀을 통해 상기 전기회로와 상기 발광다이오드를 전기적으로 연결시킬 수 있는, 인쇄회로기판 제조 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조 방법은, 베이스 보드에 전기회로를 형성하는 단계; 상기 전기회로가 형성되어 있는 상기 베이스 보드에 도전성 접착제를 도포하는 단계; 및 상기 도전성 접착제 상에 PSR잉크를 도포한 후, 발광다이오드를 상기 전기회로와 연결시키는 단계를 포함한다.

Description

인쇄회로기판 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING A PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 인쇄회로기판 제조 방법에 관한 것으로서, 특히, 발광다이오드(LED)를 베이스 보드에 장착시켜 인쇄회로기판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

인쇄회로기판은, 베이스 보드에 구리 등을 이용하여 전기회로를 형성하고, 그 위에 발광다이오드(LED), 저항, 커패서터 등과 같은 각종 전자부품을 장착하는 공정에 의해 제조된다.

도 1은 종래의 인쇄회로기판 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.

종래의 인쇄회로기판 제조 방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 준비공정(11), DES 공정(12), 중간검사(13), PSR 공정(14), SMT 공정(15) 및 최종검사(16)로 구성된다.

여기서, 준비공정(11)은 베이스 보드(Base board)를 제작 및 설계하는 공정을 말하고, DES 공정(12)은 상기 베이스 보드에 드라이 필름(D/F)을 부착하고, 현상 및 에칭하여 전기회로를 형성하는 공정을 말하고, 중간 검사(13)는 DES 공정 후에 전기회로의 유효성을 점검하는 공정을 말하고, PSR 공정(14)은 PSR잉크를 인쇄하는 공정을 말하고, SMT 공정(15)은 발광다이오드(LED)와 같은 전자부품을 솔더링을 이용하여 상기 베이스 보드에 장착하는 공정을 말하며, 최종 검사(16)는 전자부품이 장착된 인쇄회로기판의 상태를 최종적으로 검사하는 공정을 말한다.

일반적으로, 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)을 제조하는 공정에서는, 인쇄회로기판의 표면에 형성된 전기회로를 보호하는 한편, 인쇄회로기판에 부품을 실장 하기 위해 실시되는 솔더링(soldering) 공정에서의 회로와 회로 사이의 땜납 걸침(soler bridge) 현상 등을 방지하기 위한 목적으로, PCB 제작 후 부품 실장 전에 PSR잉크(Photo imageable Solder Regist mask ink)를 인쇄회로기판의 표면에 인쇄하는 공정이 수행된다.

즉, PSR 공정(14)은, 전기회로가 형성된 인쇄회로기판에 대한 후처리 공정으로 이루어지는 SMT 공정(15)에서, 칩(Chip) 안착 부위의 인식성 향상을 목적으로 실시되는 공정으로서, LED 조명이나 Hard 인쇄회로기판의 제작시 중요한 역할을 하고 있다.

한편, SMT 공정(15)에서는 솔더(Solder)를 이용하여 발광다이오드(LED)를 베이스 보드에 장착시킨다. 이때, 솔더(Solder)의 용융점은, 무연솔더의 경우에서와 같이 230℃ 이상인 경우가 대부분이며, 이러한 고온은, 열 충격에 민감한 소재인 발광다이오드(LED)의 신뢰성에 큰 영향을 준다.

즉, 종래의 인쇄회로기판 제조 방법에서는, 발광다이오드를 베이스 보드에 장착시키기 위해 고온의 솔더(Solder)가 이용되고 있기 때문에, 발광다이오드(LED)가 손상되는 경우가 발생되고 있다.

한편, 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해서는, SMT 공정(15)의 온도를 낮추는 것이 필요하지만, 상기한 바와 같이, 솔더로 이용되는 물질들의 용융점이 높기 때문에, SMT 공정(15)의 온도를 낮추는 방법에는 한계가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도전성 접착제를 전기회로가 형성되어 있는 베이스 보드에 도포한 후, 상기 도전성 접착제 상에 PSR잉크를 도포하며, 상기 PSR잉크의 현상에 의해 형성된 발광다이오드 홀을 통해 상기 전기회로와 상기 발광다이오드를 전기적으로 연결시킬 수 있는, 인쇄회로기판 제조 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조 방법은, 베이스 보드에 전기회로를 형성하는 단계; 상기 전기회로가 형성되어 있는 상기 베이스 보드에 도전성 접착제를 도포하는 단계; 및 상기 도전성 접착제 상에 PSR잉크를 도포한 후, 발광다이오드를 상기 전기회로와 연결시키는 단계를 포함한다.

본 발명은 도전성 접착제를 전기회로가 형성되어 있는 베이스 보드에 도포한 후, 상기 도전성 접착제 상에 PSR잉크를 도포하며, 상기 PSR잉크의 현상에 의해 형성된 발광다이오드 홀을 통해 상기 전기회로와 상기 발광다이오드를 전기적으로 연결시킴으로써, 솔더를 이용한 종래의 SMT 공정보다 낮은 온도에서 발광다이오드를 전기회로와 연결시킬 수 있다. 따라서, 고온에 취약한 발광다이오드의 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 인쇄회로기판 제조 방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조 방법을 나타낸 일실시예 흐름도.
도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조 방법에 의해 인쇄회로기판을 제조하는 상태를 나타낸 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조 방법을 나타낸 일실시예 흐름도이다.

본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조 방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, 준비공정(711), DES 공정(712), 중간검사(713), PSR 공정(714) 및 최종검사(716)로 구성된다.

상기 준비공정(711)은 베이스 보드(Base board)를 제작 및 설계하는 공정을 말한다.

상기 DES 공정(712)은 드라이 필름(D/F)을 상기 베이스 보드에 부착한 다음, 마스크를 이용하여 상기 드라이 필름(D/F)을 현상한 후, 에칭하여 베이스 보드 상에 전기회로를 형성하는 공정을 말한다.

상기 중간검사(713)는 상기 DES 공정(712)을 거친 상기 베이스 보드의 상태를 검사하는 공정으로서, 특히, 상기 전기회로의 유효성을 검증하는 공정을 말한다.

상기 PSR 공정(714)은 도전성 접착제를 상기 베이스 보드에 도포하고, 상기 도전성 접착제 상에 PSR잉크를 인쇄하며, 상기 PSR잉크에 대한 노광, 현상, 마킹인쇄를 거친 다음, 발광다이오드를 상기 베이스 보드에 배치시킨 후에, 상기 발광다이오드가 배치된 상기 베이스 기판을 최종적으로 건조시켜 상기 발광다이오드와 상기 전기회로가 전기적으로 연결되도록 하는 공정을 말한다. 즉, 본 발명에서는 상기 PSR 공정(714)에서, 상기 PSR잉크 인쇄 공정 및 발광다이오드 장착 공정이 이루어진다.

상기 최종검사(716)는 상기 발광다이오드가 장착된 인쇄회로기판의 상태를 최종적으로 검사하여, 제품의 유휴성을 검증하는 공정을 말한다.

도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조 방법에 의해 인쇄회로기판을 제조하는 상태를 나타낸 예시도로서, 도 2 내지 도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조 방법이 상세히 설명된다.

먼저, 도 3을 참조하면, 상기 준비공정(711)에 의해 제작 및 설계된 베이스 보드(100)가 준비된다.

다음, 도 4를 참조하면, 상기 DES 공정(712)에 의해 전기회로(200)가 상기 베이스 보드(100) 상에 형성된다. 상기 베이스 보드(100)에 전기회로(200)를 형성하는 상기 DES 공정(712)은 현재 일반적으로 이용되고 있는 기술이 적용될 수 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.

상기 DES 공정(712) 이후에는 상기 중간검사(713)가 수행된다. 상기 중간검사(713) 역시, 현재 이루어지고 있는 방법이 그대로 적용될 수 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.

다음, 도 5를 참조하면, 상기 PSR 공정(714)의 첫 번째 공정에 의해, 상기 전기회로(200)가 형성되어 있는 상기 베이스 보드(100)의 전면에 도전성 접착제(300)가 도포된다.

다음, 도 6을 참조하면, 상기 PSR 공정(714)의 두 번째 공정에 의해, 상기 도전성 접착제(300) 전면에 PSR잉크(400)가 도포된다.

다음, 도 7을 참조하면, 상기 PSR 공정(714)의 세 번째 공정에 의해, 상기 발광다이오드가 상기 베이스 보드(100) 상에서 배치될 위치와 대응되는 패턴이 형성되어 있는 마스크를 상기 PSR잉크(400) 상단에 배치시킨 상태에서, 상기 PSR잉크(400)를 노광시킨 후 현상시켜, 상기 발광다이오드가 놓여질 발광다이오드 홀(410)을 형성한다.

다음, 도 8을 참조하면, 상기 PSR 공정(714)의 네 번째 공정에 의해, 상기 발광다이오드(500)를 상기 발광다이오드 홀(410)에 위치시킨다.

마지막으로, 도 9를 참조하면, 상기 PSR 공정(714)의 다섯 번째 공정에 의해, 상기 발광다이오드(500)를 상기 전기회로(200)에 접촉시킨 후, 상기 구성들이 실장되어 있는 상기 베이스 보드(100)를 건조시킨다.

상기 발광다이오드(500)가 상기 도전성 접착제(300)에 의해 상기 전기회로(200)에 접촉된 상태에서, 상기 도전성 접착제(300)와 상기 PSR잉크(400)가 건조됨에 따라 인쇄회로기판이 제조된다.

상기 PSR 공정(714)이 종료되면, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조 방법의 최종 공정인 최종검사(716)가 이루어져, 인쇄회로기판의 제조가 완료된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조 방법 중, 상기 PSR 공정(714)에서는, 도전성 접착제(300)가 상기 베이스 보드(100)에 도포된 후에, 상기 도전성 접착제(300) 상에 상기 PSR잉크(400)가 인쇄된다.

종래에는, 베이스 보드(Base Board)에 PSR잉크 인쇄시, PSR잉크와 베이스 보드와의 접착력 강화를 위하여, 1차 건조 과정을 필요로 한다. 그러나, 본 발명에서는 도전성 접착제(300) 위에 PSR잉크(400)가 인쇄되므로, PSR잉크(400)와 베이스 보드(100)와의 접착력 강화를 위한 건조 공정 등의 추가 공정이 요구되지 않는다.

따라서, 본 발명에서는, 종래의 PSR 공정(14)에서 요구되었던, 1차 건조 과정이 생략될 수 있다.

즉, 본 발명에서는, PSR잉크(400)가 도전성 접착제(300) 상에 도포된 후에, 바로 노광, 현상 및 마킹인쇄가 진행된다. 또한, 본 발명에서는, 최종 건조 이전에, 종래의 SMT 공정(15)에서 수행되었던 공정인, 발광다이오드(500)를 상기 베이스 보드(100)에 배치하는 공정을 수행한 후, 최종적으로 상기 도전성 접착제(300)와 상기 PSR잉크(400)에 대한 건조 공정이 수행된다.

이때, 상기 최종 건조는 상기 도전성 접착제(300)가 경화되는 조건인, 130℃에서 4분 내지 6분(min) 정도의 기간 동안 실시된다.

상기 최종 건조와 동시에, 상기 베이스 보드(100) 상에 배치(Array)된 상기 발광다이오드(500)가 상기 전기회로(200)와 전기적으로 접촉된 상태에서 상기 베이스 보드(100)에 장착되므로, 종래의 기술에서 발광다이오드를 베이스 보드에 장착시키기 위해 수행되었던 솔더링 공정이 생략될 수 있다.

즉, 상기한 바와 같은 본 발명의 핵심은, 상기 PSR잉크(400)를 상기 베이스 보드(100)에 도포하는 공정 전에, 상기 도전성 접착제(300)를 상기 베이스 보드(100) 상에 먼저 도포하는 것으로서, 본 발명은 상기 PSR잉크(400)와 상기 베이스 보드(Base Board)(100)와의 접착력 강화를 위한 공정 및 SMT 솔더링 공정을 생략할 수 있다는 특징을 가지고 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 베이스 보드 200 : 전기회로
300 : 도전성 접착제 400 : PSR잉크
410 : 발광다이오드 홀 500 : 발광다이오드

Claims

베이스 보드에 전기회로를 형성하는 단계;
상기 전기회로가 형성되어 있는 상기 베이스 보드에 도전성 접착제를 도포하는 단계;
상기 도전성 접착제 상에 PSR잉크를 도포하는 단계;
상기 PSR잉크에 발광다이오드 홀을 형성하는 단계;
상기 발광다이오드 홀을 통해, 상기 발광다이오드를 상기 전기회로와 접촉시키는 단계; 및
상기 발광다이오드와 상기 전기회로가 전기적으로 연결된 상태에서, 상기 도전성 접착제와 상기 PSR잉크를 건조시키는 단계를 포함하는 인쇄회로기판 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 발광다이오드 홀은,
상기 발광다이오드가 상기 베이스 보드 상에 배치될 위치와 대응되는 패턴이 형성되어 있는 마스크를, 상기 PSR잉크 상단에 배치시킨 상태에서, 상기 PSR잉크를 노광시킨 후 현상시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 PSR잉크를 건조시키는 단계는,
상기 도전성 접착제가 경화되는 조건인, 130℃에서 4분 내지 6분 정도의 기간 동안 실시되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 방법.