KR20100029431A

KR20100029431A - 양면 인쇄회로기판 제조방법

Info

Publication number: KR20100029431A
Application number: KR1020080088221A
Authority: KR
Inventors: 조수환; 정재우
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2008-09-08
Publication date: 2010-03-17

Abstract

양면 인쇄회로기판 제조방법이 개시된다. 절연기판에 비아홀을 천공하는 단계; 잉크젯 방식을 이용하여 절연기판의 일면에 금속잉크를 토출함으로써, 절연기판의 일면에 제1 회로패턴 형성되고, 금속잉크가 비아홀의 내벽에 도포되도록 하는 단계; 잉크젯 방식을 이용하여 절연기판의 타면에 금속잉크를 토출함으로써, 절연기판의 타면에 제2 회로패턴 형성되고, 금속잉크가 비아홀의 내벽에 도포되도록 하는 단계; 및 금속잉크를 소결하는 단계를 포함하는 양면 인쇄회로기판 제조방법은, 잉크젯 방식을 이용하여 회로패턴과 함께 비아를 형성함으로써, 공정단축을 통한 회로기판 제조시간 및 비용을 절감할 수 있다.

인쇄회로기판, 잉크젯, 비아

Description

양면 인쇄회로기판 제조방법{Manufacturing method for printed circuit board}

본 발명은 양면 인쇄회로기판 제조방법에 관한 것이다.

현재 양산되고 있는 인쇄회로기판은 단면, 양면, 다층기판 등 여러 종류가 있다. 이러한 인쇄회로기판을 제조함에 있어서, 공정의 간편성과 대량 생산의 가능성, 환경 친화적이라는 장점 때문에 현재 전자부품의 회로 형성에 비접촉 방식으로 임의의　패턴을 쉽게 인쇄할 수 있는 잉크젯 방식을 적용하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 잉크젯 방식을 사용하면 기판제조공정을 대폭 줄일 수 있고, 시간 및 비용도 절약할 수 있다.

종래의 양면기판 제조법은 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 회로형성법과 기본적으로 동일하다. 양면 동박적층판에 드라이필름을 적층하고, 노광 및 에칭 공정을 거쳐 양면에 회로를 형성하고 양면의 회로를 전기적으로 연결시켜주기 위하여 비아홀을 가공한 후, 비아홀 내부에 도금 및 충진을 하여준다. 그 후 회로보호를 위해 솔더레지스트를 형성함으로써, 인쇄회로기판 제조공정을 마무리하게 된다.

이러한 종래기술에 따르면, 각종 패턴을 형성하기 위해 노광, 에칭 등 복잡하고 많은 공정을 거쳐 시간과 비용이 많이 소모되는 문제가 있으며, 특히, 비아 내부에 도금을 수행하기 위한 여러 공정이 필수적으로 수반되는 관계로 제조시간 단축에 한계를 가질 수 밖에 없으며, 그 결과 비용 절감의 측면에도 불리한 점이 있다.

본 발명은 잉크젯 방식을 이용하여, 간단하면서도 효율이 높은 양면 인쇄회로기판 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 절연기판에 비아홀을 천공하는 단계; 잉크젯 방식을 이용하여 절연기판의 일면에 금속잉크를 토출함으로써, 절연기판의 일면에 제1 회로패턴 형성되고, 금속잉크가 비아홀의 내벽에 도포되도록 하는 단계; 잉크젯 방식을 이용하여 절연기판의 타면에 금속잉크를 토출함으로써, 절연기판의 타면에 제2 회로패턴 형성되고, 금속잉크가 비아홀의 내벽에 도포되도록 하는 단계; 및 금속잉크를 소결하는 단계를 포함하는 양면 인쇄회로기판 제조방법을 제공할 수 있다.

절연기판의 타면에 금속잉크를 토출하는 단계 이전에, 절연기판의 일면 및 비아홀의 내벽에 도포된 금속잉크를 건조시키는 단계를 수행할 수도 있으며, 이 때, 소결하는 단계는, 절연기판의 일면에 도포된 금속잉크 및 절연기판의 타면에 도포된 금속잉크 모두에 대해 수행될 수 있다.

또한, 절연기판의 타면에 금속잉크를 토출하는 단계 이전에, 절연기판의 일면 및 비아홀의 내벽에 도포된 금속잉크를 소결하는 단계를 더 수행할 수도 있다.

한편, 절연기판의 타면에 금속잉크를 토출하는 단계는, 금속잉크가 비아홀 내부에 충전(充塡)되도록 수행될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 잉크젯 방식을 이용하여 회로패턴과 함께 비아를 형성함으로써, 공정단축을 통한 회로기판 제조시간 및 비용을 절감할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 양면 인쇄회로기판 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 인쇄회로기판 제조방법을 나타내는 순서도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 인쇄회로기판 제조방법의 각 공정을 나타내는 도면이다 .도 2 내지 도 5를 참조하면, 절연기판(10), 비아홀(12), 제1 회로패턴(14), 제2 회로패턴(16), 비아(18), 잉크젯헤드(20), 금속잉크(22)가 도시되어 있다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 절연기판(10)에 비아홀(12)을 천공한다(S110). 비아홀(12)이 천공되는 절연기판(10)으로는 B-stage의 BT 프리프레그(prepreg)를 열압착 경화시킨 C-stage의 BT 수지 재질을 이용할 수도 있으며, 연성을 갖는 폴리이미드(polyimide) 재질을 이용할 수도 있다. 이 밖에도, 인쇄회로기판에 사용될 수 있는 절연자재라면 어느 것이라도 절연기판(10)으로 이용될 수 있을 것이다.

이러한 절연기판(10)에 비아홀(12)을 천공한다. 비아홀(12)은 층간 접속을 위한 구현하기 위해 형성되는 것으로서, 기계적인 드릴링 공정이나 레이저를 이용한 드릴링 공정 등을 통해 형성될 수 있다.

이 후, 잉크젯 방식을 이용하여 절연기판(10)의 일면에 금속잉크(22)를 토출함으로써, 절연기판(10)의 일면에 제1 회로패턴(14) 형성되고, 금속잉크(22)가 비아홀(12)의 내벽에 도포되도록 한다(S120). 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 잉크젯헤드(20)를 이용하여 은(Ag), 구리(Cu) 등과 같은 금속나노잉크를 토출함으로써 절연기판(10)의 일면에 제1 회로패턴(14)을 형성하고, 이 때 금속잉크(22)의 일부가 비아홀(12)에 흘러 들어가 비아홀(12)의 내벽에도 금속잉크(22)가 도포되도록 하는 것이다.

도 3에는 절연기판(10)이 고정된 상태에서 잉크젯헤드(20)가 이동하는 경우를 제시하였으나, 이와 반대로, 잉크젯헤드(20)가 고정되고 절연기판(10)이 이동함으로써 인쇄가 수행될 수도 있음은 물론이다.

이렇게 금속잉크(22)를 도포한 다음, 도포된 금속잉크(22)를 건조한다(S125). 절연기판(10)의 반대 쪽 면에 인쇄를 진행하기에 앞서, 인쇄된 패턴이 유지될 수 있도록 하기 위한 것이다. 건조 공정을 수행함과 아울러, 소결 공정을 마저 수행하여 인쇄된 금속잉크(22)가 전기전도성을 갖도록 할 수도 있으며, 건조 공정만 수행한 후, 소결 공정은 추후에 수행할 수도 있다.

이 후, 절연기판(10)을 뒤집은 다음(S130), 도 4에 도시된 바와 같이, 잉크젯 방식을 이용하여 절연기판(10)의 타면에 금속잉크(22)를 토출함으로써, 절연기판(10)의 타면에 제2 회로패턴(16) 형성되고, 금속잉크(22)가 비아홀(12)의 내벽에 도포되도록 한다(S140).

즉, S120 공정과 마찬가지로, 잉크젯헤드(20)를 이용하여 은(Ag), 구리(Cu) 등과 같은 금속나노잉크를 토출함으로써 절연기판(10)의 반대쪽 면에 제2 회로패턴(16)을 형성하고, 이 때 금속잉크(22)의 일부가 비아홀(12)에 흘러 들어가, 비아홀(12)의 내벽에도 금속잉크(22)가 도포되도록 하는 것이다.

이렇게 금속잉크(22)를 도포하게 되면, 비아홀(12)의 내벽에 도포된 금속잉크(22)가 S120 공정을 통해 비아홀(12)의 내벽에 도포된 금속잉크(22)와 서로 연결될 수 있게 되어, 층간 접속을 구현하는 비아(도 5의 18)를 형성할 수 있게 된다.

그리고 나서, 금속잉크(22)를 소결한다(S150). 이러한 소결 공정을 통해, 인쇄된 금속잉크(22)가 전기전도성을 가질 수 있게 되어, 회로패턴 등으로서의 기능을 수행할 수 있게 된다.

은(Ag)을 이용한 금속잉크(22)로 회로패턴을 형성한 경우 150 ~ 200℃의 온도에서 30분간 소결하는 방법을 이용할 수 있으며, 구리(Cu)를 이용한 금속잉크(22)로 회로패턴을 형성한 경우 포름산(formic acid) 분위기에서 150 ~ 250℃의 온도에서 1시간 ~ 2시간가량 소결하는 방법을 이용할 수도 있다.

한편, 절연기판(10)의 일면에 대한 인쇄 후 건조 공정만 수행하고 소결 공정을 별도로 수행하지 않은 채, 양면에 대한 소결 공정을 동시에 수행함으로써, 공정을 간소화하는 방법을 이용할 수도 있음은 전술한 바와 같다.

이상에서 설명한 공정을 통해 제조된 양면 인쇄회로기판이 도 5에 도시되어 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 인쇄회로기판 제조방법을 나타내는 순서도.

도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 인쇄회로기판 제조방법의 각 공정을 나타내는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 절연기판

12: 비아홀

14: 제1 회로패턴

16: 제2 회로패턴

18: 비아

20: 잉크젯헤드

22: 금속잉크

Claims

절연기판에 비아홀을 천공하는 단계;

잉크젯 방식을 이용하여 상기 절연기판의 일면에 금속잉크를 토출함으로써, 상기 절연기판의 일면에 제1 회로패턴 형성되고, 상기 금속잉크가 상기 비아홀의 내벽에 도포되도록 하는 단계;

잉크젯 방식을 이용하여 상기 절연기판의 타면에 금속잉크를 토출함으로써, 상기 절연기판의 타면에 제2 회로패턴 형성되고, 상기 금속잉크가 상기 비아홀의 내벽에 도포되도록 하는 단계; 및

상기 금속잉크를 소결하는 단계를 포함하는 양면 인쇄회로기판 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 절연기판의 타면에 금속잉크를 토출하는 단계 이전에,

상기 절연기판의 일면 및 상기 비아홀의 내벽에 도포된 금속잉크를 건조시키는 단계를 더 포함하며,

상기 소결하는 단계는,

상기 절연기판의 일면에 도포된 금속잉크 및 상기 절연기판의 타면에 도포된 금속잉크 모두에 대해 수행되는 것을 특징으로 하는 양면 인쇄회로기판 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 절연기판의 타면에 금속잉크를 토출하는 단계 이전에,

상기 절연기판의 일면 및 상기 비아홀의 내벽에 도포된 금속잉크를 소결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 인쇄회로기판 제조방법.