KR100490973B1 - Metal mask and method of manufacture thereof, and method of manufacturing multi-layered printed circuit board using thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 메탈 마스크 및 그 제조 방법과 이를 이용하여 다층 인쇄회로기판을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 제판 사메기를 이용하여 제판 틀에 실크(Silk)를 부착하는 단계; 상기 제판 틀을 일정 시간 경화시켜 메탈 마스크 제판을 완성하는 단계; 알루미늄 포일에 드릴 공정을 실시하는 단계; 상기 알루미늄 포일의 접착면에 접착제를 바르는 단계; 상기 알루미늄 포일을 상기 메탈 마스크 제판에 접착한 후 경화시키는 단계; 상기 메탈 마스크 제판의 바깥쪽에 형성된 상기 알루미늄 포일의 접착면에 화공 약품을 칠하여 상기 경화 공정에 의해 경화된 접착제를 녹이는 단계; 상기 메탈 마스크 제판의 바깥쪽에 형성된 상기 알루미늄 포일의 접착면을 테이핑 처리하는 단계; 상기 메탈 마스크 제판의 안쪽에 부착된 상기 실크를 커팅하는 단계; 상기 메탈 마스크 제판의 인장력을 측정하는 단계; 상기 메탈 마스크 인쇄기에 상기 메탈 마스크 제판을 세팅하는 단계; 및 상기 메탈 마스크 제판을 이용하여 다층 인쇄회로기판에 플러깅 인쇄 공정을 실시하는 단계를 포함하여 구성함으로써, 잉크(Ink)의 고점도화, 패턴(Pattern)의 정밀화 등으로 인해 인쇄중 변형되는 치수 편차, 텐션(Tension)의 변화, 잉크의 흐름성등의 변수를 해결할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a metal mask and a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing a multilayer printed circuit board using the same, comprising: attaching silk to a plate making frame using a plate making machine; Curing the plate forming mold for a predetermined time to complete a metal mask plate making; Performing a drill process on the aluminum foil; Applying an adhesive to the adhesive side of the aluminum foil; Bonding the aluminum foil to the metal mask plate and curing the aluminum foil; Painting a chemical agent on an adhesive surface of the aluminum foil formed on an outer side of the metal mask plate to dissolve the adhesive cured by the curing process; Taping an adhesive surface of the aluminum foil formed on an outer side of the metal mask plate; Cutting the silk attached to the inside of the metal mask plate; Measuring a tensile force of the metal mask plate; Setting the metal mask plate making on the metal mask printer; And performing a plugging printing process on the multilayer printed circuit board by using the metal mask plate, thereby causing dimensional deviations deformed during printing due to high viscosity of the ink, precision of the pattern, and the like. There is an effect that can solve the variables such as changes in tension (tension), flow of the ink.
Description
본 발명은 메탈 마스크(Metal mask) 및 그 제조 방법과 이를 이용하여 다층 인쇄회로기판을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 특히 메탈 마스크 플러깅(Plugging) 인쇄면을 에어 포켓(Air pocket)의 발생없이 매우 양호하게 실시할 수 있는 메탈 마스크 및 그 제조 방법과 이를 이용하여 다층 인쇄회로기판을 제조하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal mask and a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing a multilayer printed circuit board using the same, and particularly, a metal mask plugging printed surface is very good without the occurrence of an air pocket. The present invention relates to a metal mask and a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing a multilayer printed circuit board using the same.
일반적으로, 인쇄회로기판(PCB)은 에폭시계의 절연기판상에 동박을 입힌 것으로, 단면 인쇄회로기판, 양면 인쇄회로기판 및 다층 인쇄회로기판 등으로 그 종류를 구분할 수 있다.In general, a printed circuit board (PCB) is a copper foil coated on an epoxy-based insulated substrate, and may be classified into a single-sided printed circuit board, a double-sided printed circuit board, a multilayer printed circuit board, and the like.
상기 단면 인쇄회로기판은 절연기판의 한쪽면에만 배선패턴의 동박이 입혀진 구조로 되어 있고, 상기 양면 인쇄회로기판은 절연기판의 양쪽면에 배선패턴의 동박이 입혀진 구조로 되어 있으며, 상기 다층 인쇄회로기판은 상기 단면 인쇄회로기판 또는 양면 인쇄회로기판이 다수개 적층된 구조로 되어 있다.The single-sided printed circuit board has a structure in which copper foil of a wiring pattern is coated on only one side of the insulated substrate, and the double-sided printed circuit board has a structure in which copper foil of a wiring pattern is coated on both sides of the insulated substrate. The substrate has a structure in which a plurality of single-sided printed circuit boards or double-sided printed circuit boards are stacked.
상기 다층 인쇄회로기판은 최근에 경박단소화되면서 핸드폰, PCS, IMT 2000, 노트북, 팜탑, 캠코더 등과 볼 그리드 어레이(ball grid array: BGA), 칩 스케일 패키징(chip scale packaging: CSP), 멀티 칩 모듈(multi chip module: MCM) 등과 같은 반금속용 패키지 기판에 많이 적용되고 있다.As the multilayer printed circuit board has recently been reduced in size and thinness, a ball grid array (BGA), chip scale packaging (CSP), and a multi-chip module such as a mobile phone, a PCS, an IMT 2000, a notebook, a palmtop, a camcorder, etc. It is widely applied to semi-metal package substrates such as multi chip module (MCM).
종래 인쇄회로기판(PCB)이나 FPCB(Flexible PCB), FCOF에 납땜을 하기 위해서는 기본적으로 스크린 프린트 머신을 이용하여 상기 인쇄회로기판이나 필름 위에 잉크(솔더 크림)을 도포하게 된다. 상기 잉크(Ink)는 반고체 상태의 합금으로 솔더 페이스트라고도 일컫는다.In order to solder a conventional printed circuit board (PCB), FPCB (Flexible PCB), and FCOF, a screen printing machine is used to basically apply ink (solder cream) onto the printed circuit board or film. The ink (Ink) is a semi-solid alloy, also referred to as solder paste.
먼저, 상기 잉크를 프린트하기 위한 기판이나 필름에 잉크 프린트 부위를 오려낸 실크 스크린 마스크를 제작한다.First, a silk screen mask cut out of an ink print portion on a substrate or film for printing the ink is produced.
상기 실크 스크린 마스크를 제작한 후 프린트할 기판 상에 부착하고 스퀴지(Squeegee)로 잉크를 도포한다. 상기 스퀴지는 판 모양의 고무주걱 또는 롤러로서, 페이스트 형태의 잉크를 얇게 도포하기 위한 수단으로 통상 메탈이나 우레탄 재질을 사용한다.After the silk screen mask is manufactured, it is attached onto a substrate to be printed and ink is applied with a squeegee. The squeegee is a plate-shaped rubber spatula or roller, and a metal or urethane material is generally used as a means for applying a thin paste ink.
상기 잉크를 도포하고 나면 잉크가 프린트 된 기판에 각종 전자부품(저항, 커패시터, 트랜지스터 등), SOIC(Small outline integrated circuit)류, LSI(Large Scale Integration) 등 표면에서 납땜할 수 있는 부품들을 기판 패드와 얼라인이 맞도록 장착한다.After applying the ink, substrate pads can be soldered on the surface on which the ink is printed, such as various electronic components (resistors, capacitors, transistors, etc.), small outline integrated circuits (SOIC), and large scale integration (LSI). Fit in line with.
상기 잉크가 도포되는 기판이나 필름에는 이미 패턴되어 장착되는 부품이 있는 경우가 많다. 즉 피치가 큰 칩등은 상기와 같은 잉크 도포과정을 통해 납땜을 하게 되나, 피치가 미세한 부품은 이방성 도전막(ACF)으로 열압착하는 방식을 채용하여 실장하므로 잉크가 도포되기 전에 이미 기판이나 필름에 형성되어 있다.In many cases, the substrate or film to which the ink is applied has a component that is already patterned and mounted. That is, a chip with a large pitch is soldered through the ink coating process as described above, but a part with a fine pitch is mounted by using a method of thermocompression bonding with an anisotropic conductive film (ACF). Formed.
첨부도면 도 4b, 도 5b, 도 6b, 도 7b, 도 8b 및 도 9b는 종래의 실크 스크린을 사용하여 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 사진도이다. 4B, 5B, 6B, 7B, 8B, and 9B are photographic views of a printed circuit board that is plugged and printed using a conventional silk screen.
도 4b는 종래의 실크 스크린에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 표면 확대사진도이고, 도 5b는 종래의 실크 스크린에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도이고, 도 6b는 종래 기술에 따른 실크 스크린의 확대사진도이고, 도 7b는 종래의 실크 스크린에 의해 벨트 샌드된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도이고, 도 8b는 종래의 실크 마스크에 의해 PSR 인쇄된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도이고, 도 9b는 종래의 실크 스크린에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도이다.4B is an enlarged view of the surface of a printed circuit board plugged and printed by a conventional silk screen, and FIG. 5B is an enlarged cross-sectional view of a printed circuit board that is plugged and printed by a conventional silk screen, and FIG. 7B is an enlarged cross-sectional view of a printed circuit board belt sanded by a conventional silk screen, and FIG. 8B is an enlarged cross-sectional view of a printed circuit board PSR printed by a conventional silk mask. 9B is an enlarged cross-sectional view of a printed circuit board plugged and printed by a conventional silk screen.
종래의 실크 스크린에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판은 상기 도 4b 및 도 5b의 사진과 같이, 플러깅 인쇄 이후 상단부에 발생된 에어 포켓(Air pocket)으로 인하여 캡 오픈(Cap open) 현상이 자주 발생하는 문제점이 있었다.As shown in the photographs of FIGS. 4B and 5B, a cap printed phenomenon occurs frequently due to an air pocket generated at an upper end after plugging printing, as shown in the photographs of FIGS. 4B and 5B. There was a problem.
또한, 종래의 실크 스크린에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판은 상기 도 6b의 사진과 같이 잉크가 유제 사이의 세밀한 실크(Silk)를 통해 흘러 인쇄되어야 함으로 인해 에어 포켓(Air pocket) 현상이 많이 발생되며, 잉크의 도막 높이도 한계가 있었다.In addition, a printed circuit board plugged by a conventional silk screen has a lot of air pockets due to ink flowing through fine silk between emulsions as shown in the photo of FIG. 6B. The coating film height of ink also had a limit.
또한, 종래의 실크 스크린에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판은 도 9b의 사진과 같이, 실크 스크린 인쇄면의 상부가 아래로 움푹 들어간 형상을 하고 있어서 플러깅 상태가 매우 불량한 문제점이 있었다.In addition, the conventional printed printed circuit board printed by the silk screen has a problem that the plugging state is very poor because the upper surface of the silk screen printed surface as shown in Fig. 9b is recessed downward.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 메탈 마스크 플러깅 인쇄면을 에어 포켓(Air pocket)의 발생없이 매우 양호하게 실시할 수 있는 메탈 마스크 및 그 제조 방법과 이를 이용하여 다층 인쇄회로기판을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems, a metal mask and a method for manufacturing the metal mask plugging printing surface can be carried out very well without the occurrence of an air pocket and a multilayer printed circuit board using the same. To provide a method for producing a.
또한, 본 발명의 다른 목적은 인쇄중 변형되는 치수 편차, 텐션(Tension)의 변화, 잉크의 흐름성등의 변수를 해결할 수 있는 메탈 마스크 및 그 제조 방법과 이를 이용하여 다층 인쇄회로기판을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to manufacture a metal mask and a method of manufacturing a multilayer printed circuit board using the same and a method for manufacturing a metal mask that can solve the parameters such as dimensional deviation, tension change, ink flowability, such as deformation during printing To provide a method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 메탈 마스크 제조 방법은,Metal mask manufacturing method according to the present invention for achieving the above object,
제판 사메기를 이용하여 제판 틀에 실크(Silk)를 부착하는 단계;Attaching silk to a plate making frame using a plate making machine;
상기 제판 틀을 일정 시간 경화시켜 메탈 마스크 제판을 완성하는 단계;Curing the plate forming mold for a predetermined time to complete a metal mask plate making;
알루미늄 포일에 드릴(drill) 공정을 실시하는 단계;Performing a drill process on the aluminum foil;
상기 알루미늄 포일의 접착면에 접착제를 바르는 단계;Applying an adhesive to the adhesive side of the aluminum foil;
상기 알루미늄 포일을 상기 메탈 마스크 제판에 접착한 후 경화시키는 단계;Bonding the aluminum foil to the metal mask plate and curing the aluminum foil;
상기 메탈 마스크 제판의 바깥쪽에 형성된 상기 알루미늄 포일의 접착면에 화공 약품을 칠하여 상기 경화 공정에 의해 경화된 접착제를 녹이는 단계;Painting a chemical agent on an adhesive surface of the aluminum foil formed on an outer side of the metal mask plate to dissolve the adhesive cured by the curing process;
상기 메탈 마스크 제판의 바깥쪽에 형성된 상기 알루미늄 포일의 접착면을 테이핑 처리하는 단계;Taping an adhesive surface of the aluminum foil formed on an outer side of the metal mask plate;
상기 메탈 마스크 제판의 안쪽에 부착된 상기 실크를 커팅하는 단계;Cutting the silk attached to the inside of the metal mask plate;
상기 메탈 마스크 제판의 인장력을 측정하는 단계;Measuring a tensile force of the metal mask plate;
상기 메탈 마스크 인쇄기에 상기 메탈 마스크 제판을 세팅하는 단계; 및Setting the metal mask plate making on the metal mask printer; And
상기 메탈 마스크 제판을 이용하여 다층 인쇄회로기판에 플러깅 인쇄 공정을 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And performing a plugging printing process on the multilayer printed circuit board by using the metal mask plate.
상기 메탈 마스크 제판의 인장력은 1.0∼1.2kgf/cm2 범위를 갖는 것을 특징으로 한다.The tensile force of the metal mask plate is characterized in that it has a range of 1.0 ~ 1.2kgf / cm 2 .
상기 메탈 마스크 제판을 이용하여 상기 다층 인쇄회로기판에 플러깅 인쇄시 사용되는 스퀴즈는 폴리우레탄 소재를 사용하며, 플러깅 인쇄시 스퀴즈의 각도는 45°를 갖는 것을 특징으로 한다.The squeeze used for plugging printing on the multilayer printed circuit board by using the metal mask plate is made of polyurethane, and the angle of squeeze during plugging printing is 45 °.
상기 제판 틀에 실크를 부착한 후 12시간 이상 경화시키는 것을 특징으로 한다.After attaching the silk to the plate making frame is characterized in that for curing for at least 12 hours.
상기 알루미늄 포일을 상기 메탈 마스크 제판에 접착한 후 12시간 이상 경화시키는 것을 특징으로 한다.The aluminum foil is bonded to the metal mask plate and then cured for at least 12 hours.
상기 화공 약품은 '톨루엔+엠이케이(MEK; 메틸에틸케톤(CHCOCH)과 방향족 탄화수소를 조합한 화공 약품)'인 것을 특징으로 한다.The chemical chemicals are 'toluene + MK (MEK; chemical chemicals combining methyl ethyl ketone (CHCOCH) and aromatic hydrocarbon)'.
상기 접착제는 G-18 본드를 사용하는 것을 특징으로 한다.The adhesive is characterized by using a G-18 bond.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 메탈 마스크는 상기 메탈 마스크 제조 방법으로 제조된 메탈 마스크인 것을 특징으로 한다.Metal mask according to the present invention for achieving the above object is characterized in that the metal mask manufactured by the metal mask manufacturing method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 메탈 마스크를 이용하여 다층 인쇄회로기판을 제조하는 방법은 상기 메탈 마스크 제조 방법으로 제조된 메탈 마스크를 이용하여 다층 인쇄회로기판을 제조하는 것을 특징으로 한다.Method for manufacturing a multilayer printed circuit board using a metal mask according to the present invention for achieving the above object is characterized in that for producing a multilayer printed circuit board using a metal mask manufactured by the metal mask manufacturing method.
이하, 본 발명에 의한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 메탈 마스크 제조 방법을 설명하기 위한 제조 공정 순서도이고, 도 2a 내지 도 2l은 도 1의 제조 공정 사진도이다.1 is a manufacturing process flow chart for explaining the metal mask manufacturing method according to the present invention, Figures 2a to 2l is a manufacturing process photograph of FIG.
이하, 도 1에 도시된 상기 메탈 마스크 제조 방법을 상기 도 2a 내지 도 2l의 사진을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the metal mask manufacturing method illustrated in FIG. 1 will be described with reference to the photograph of FIGS. 2A to 2L.
먼저, 도 2a의 사진과 같이, 메탈 플레이트(Metal plate) 재료를 준비한다(단계 S10). 이 때, 메탈 플레이트의 재료는 알루미늄 포일(Al-foil)을 사용하며, 그 두께는 0.1mm 정도이다. First, as shown in the photo of Figure 2a, to prepare a metal plate (Metal plate) material (step S10). At this time, the material of the metal plate is aluminum foil (Al-foil), the thickness is about 0.1mm.
그 다음, 상기 메탈 플레이트를 일정 크기(540mm×610mm)로 절단한다(도시되지 않음).Next, the metal plate is cut into a predetermined size (540 mm × 610 mm) (not shown).
그 다음, 도 2b의 사진과 같이, 제판(스크린) 틀을 제작한다(단계 S12). 이 때, 제판 틀의 크기는 1000mm×1050mm이다. Then, as shown in the photo of Figure 2b, to produce a plate (screen) frame (step S12). At this time, the size of the plate making frame is 1000 mm x 1050 mm.
그 다음, 제판 틀 위에 본드(G-18)를 일정 횟수(3회)로 도포하여 바른다(도시되지 않음).Next, the bond G-18 is applied and applied a predetermined number of times (three times) on the plate-making frame (not shown).
그 다음, 도 2c의 사진과 같이, 제판 사메기에 상기 도 2d의 제판 틀을 올려놓고 사메기를 실시하여 제판 틀에 실크(Silk)를 부착한다(단계 S14). 이 때, 사메기의 조건은 종축이 '100', 횡축이 '60'이다. 그리고, 실크(Silk) 매쉬는 '100' 매쉬이다.Next, as shown in the photograph of FIG. 2C, the plate making frame of FIG. 2D is placed on the plate making machine, and the silk is attached to the plate making frame (step S14). In this case, the condition of Samegi is '100' on the vertical axis and '60' on the horizontal axis. The silk mash is a '100' mash.
그 다음, 도 2d의 사진과 같이, 실크가 부착된 상기 제판 틀을 12시간 이상 경화시켜 메탈 마스크 제판을 완성한다(단계 S16). Then, as shown in the photo of Fig. 2d, the metal mold-making plate is cured for 12 hours or more to complete the metal mask engraving (step S16).
그 다음, 도 2e 및 도 2f의 사진과 같이, 알루미늄 포일(Al-foil) 플러깅 데이터를 이용하여 알루미늄 포일(Al-foil)(1)에 드릴(drill) 공정을 실시한다(단계 S18). 이 때, 상기 드릴 공정시 드릴 공정을 원할하게 하기 위해 상기 도 2e의 단면도와 같이, 상기 알루미늄 포일(Al-foil)(1)의 상하부에 받침판(2a)(2b)을 붙인 후 드릴 작업을 한다. 여기서, 드릴 공정에 사용되는 드릴의 크기는 0.5 파이(Φ)이다. Then, as shown in the photographs of FIGS. 2E and 2F, a drill process is performed on the aluminum foil 1 using the Al-foil plugging data (step S18). At this time, in order to smooth the drill process during the drill process, as shown in the cross-sectional view of FIG. 2E, the support plates 2a and 2b are attached to upper and lower portions of the aluminum foil 1 and then drilled. . Here, the size of the drill used in the drill process is 0.5 pie (Φ).
상기 도 2f은 상기 드릴 공정에 의해 드릴(drill)된 알루미늄 포일(Al-foil)의 사진도이다.FIG. 2F is a photograph of an aluminum foil (Al-foil) drilled by the drill process.
그 다음, 도 2g의 사진과 같이, 상기 알루미늄 포일(Al-foil)을 상기 메탈 마스크 제판에 부착하기 위해 본드(G-18)를 이용하여 상기 알루미늄 포일(Al-foil)의 접착면에 3회 도포한다(단계 S20).Next, as shown in the photograph of FIG. 2G, three times to the adhesive surface of the aluminum foil (Al-foil) using a bond (G-18) to attach the aluminum foil (Al-foil) to the metal mask plate making. It applies (step S20).
그 다음, 도 2h의 사진과 같이, 상기 메탈 마스크 제판에 상기 알루미늄 포일(Al-foil)을 접착한 후 12시간 이상 경화한다(단계 S22). 이 때, 상기 메탈 마스크 제판은 상기 알루미늄 포일(Al-foil)의 크기보다 작다.Then, as shown in the photo of Figure 2h, after the aluminum foil (Al-foil) is adhered to the metal mask plate is cured (step S22). At this time, the metal mask plate is smaller than the size of the aluminum foil (Al-foil).
그 다음, 상기 메탈 마스크 제판의 바깥쪽에 형성된 상기 알루미늄 포일(Al-foil)의 접착면에 화공 약품을 칠하여 상기 경화 공정에 의해 경화된 본드(G18)를 녹인다. 이 때, 화공 약품으로는 '톨루엔+엠이케이(MEK)'를 사용한다. 여기서, 엠이케이(MEK)는 메틸에틸케톤(CHCOCH)과 방향족 탄화수소를 조합한 화공 약품이다. Then, a chemical agent is applied to the adhesive surface of the aluminum foil (Al-foil) formed on the outside of the metal mask platen to dissolve the hardened bond G18 by the curing process. In this case, 'toluene + MEK' is used as a chemical agent. Here, MEK is a chemical compound which combined methyl ethyl ketone (CHCOCH) and an aromatic hydrocarbon.
그 다음, 도 2i의 사진과 같이, 상기 메탈 마스크 제판의 바깥쪽에 형성된 상기 알루미늄 포일(Al-foil)의 접착면에 테이프를 사용하여 테이핑 처리한다(단계 S24). 그리고, 테이핑 처리가 안된 상기 메탈 마스크 제판의 안쪽에 형성된 상기 실크를 커팅한다(단계 S24). 이 때, 실크가 커팅된 부분이 상기 메탈 마스크 제판에 의해 인쇄되는 부분이다. 그리고, 커팅이 되지 않은 부분 즉, 테이핑 처리된 부분에 형성된 실크는 상기 메탈 마스크 제판을 당겨주는 역할을 한다. Then, as shown in the photograph of FIG. 2I, the tape is treated with a tape on the adhesive surface of the aluminum foil (Al-foil) formed on the outer side of the metal mask plate (step S24). Then, the silk formed on the inside of the metal mask plate that has not been taped is cut (step S24). At this time, the portion where the silk is cut is a portion printed by the metal mask plate making. In addition, the silk formed on the uncut portion, that is, the tapered portion, serves to pull the metal mask plate.
그 다음, 도 2j의 사진과 같이, 텐션 게이지(Tension gauge)를 이용하여 상기 메탈 마스크 제판의 인장력을 측정한다(단계 S26). 이 때, 상기 메탈 마스크 제판의 바람직한 인장력은 1.0∼1.2kgf/cm2 범위이다.Next, as shown in the photograph of FIG. 2J, the tensile force of the metal mask plate is measured using a tension gauge (step S26). At this time, the tensile strength of the metal mask plate is preferably 1.0 to 1.2kgf / cm 2 range.
그 다음, 도 2k의 사진과 같이, 메탈 마스크 인쇄기에 상기 메탈 마스크 제판을 세팅(Setting)한다(단계 S28). Then, as shown in the photo of Fig. 2K, the metal mask plate making is set in a metal mask printing machine (step S28).
그 다음, 도 2l의 사진과 같이, 상기 메탈 마스크 제판을 이용하여 다층 인쇄회로기판에 플러깅 인쇄 공정을 실시한다(단계 S30). 이 때, 인쇄 공정을 위해 상기 메탈 마스크 인쇄기에 설치된 스퀴즈는 내마모성이 우수한 폴리우레탄 소재를 사용하며, 플러깅 인쇄시 스퀴즈의 각도는 45°를 갖는 것이 바람직하다. Next, as shown in the photograph of FIG. 2L, a plugging printing process is performed on the multilayer printed circuit board using the metal mask plate (step S30). At this time, the squeeze installed in the metal mask printing machine for the printing process uses a polyurethane material excellent in wear resistance, it is preferable that the angle of the squeeze during plugging printing has a 45 °.
도 3a 내지 도 3z는 본 발명에 의한 메탈 마스크를 이용하여 다층 인쇄회로기판을 제조하는 방법을 설명하기 위한 제조 공정 단면도이다.3A to 3Z are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a multilayer printed circuit board using a metal mask according to the present invention.
상기 도 3a 내지 도 3z에 도시된 상기 다층 인쇄회로기판의 제조 공정은 먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 절연판(101a)의 상부 및 하부에 상부 동박(101b)과 하부 동박(101c)이 형성된 양면기판(101)에 기계드릴을 사용하여 상기 베리드 비아홀(Buried Via Hole)(102)을 형성한다.In the process of manufacturing the multilayer printed circuit board illustrated in FIGS. 3A to 3Z, first, as shown in FIG. 3A, upper and lower copper foils 101b and lower copper foils 101c are formed on upper and lower portions of the insulating plate 101a. The buried via hole 102 is formed by using a mechanical drill on the double-sided substrate 101.
그 다음, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 베리드 비아홀(102)이 형성된 상기 양면 기판(101)에 도금을 실시하여(적어도 1회 이상) 상기 베리드 비아홀(102)의 내주면과 상기 양면 기판(101)의 상부 및 하부에 제 1 금속층(103)을 형성한다. 이 때, 상기 제 1 금속층(103)은 금, 은, 구리(Copper), 전도성 수지, 구리가 도금된 금속 또는 수지를 포함하며, 주로 구리를 사용한다.Next, as shown in FIG. 3B, the double-sided substrate 101 on which the buried via hole 102 is formed is plated (at least one or more times) to form an inner circumferential surface of the buried via hole 102 and the double-sided substrate. The first metal layer 103 is formed on the upper portion and the lower portion of the 101. In this case, the first metal layer 103 includes gold, silver, copper, a conductive resin, a metal or resin plated with copper, and mainly copper.
그 다음, 도 3c에 도시된 바와 같이, 지그(JIG)(130)를 사용하여 상기 제 1 금속층(103)이 형성된 상기 베리드 비아홀(102)에 충진재(104)를 사용하여 플러깅(plugging)한다. 이 때, 충진재(104)는 은 페이스트, 구리 페이스트, 전도성 수지 중 하나를 사용한다.Next, as shown in FIG. 3C, the filling 104 is plugged into the buried via hole 102 in which the first metal layer 103 is formed using the jig 130. . At this time, the filler 104 uses one of silver paste, copper paste, and conductive resin.
그 다음, 도 3d에 도시된 바와 같이, 일정 온도(예를 들어, 150℃)와 일정 시간(예를 들어, 50분)으로 상기 충진재(104)를 경화시킨다.Next, as shown in FIG. 3D, the filler 104 is cured at a constant temperature (eg, 150 ° C.) and a predetermined time (eg, 50 minutes).
그 다음, 도 3e에 도시된 바와 같이, 상기 양면기판(101)의 상부 및 하부에 돌출된 상기 충진재(104)를 상기 제 1 금속층(103)이 노출되도록 화학적기계적연마(CMP; chemical mechanical polishing) 공정으로 평탄화(104a)한다.Next, as shown in FIG. 3E, chemical mechanical polishing (CMP) is performed such that the first metal layer 103 is exposed to the filler 104 protruding from the upper and lower portions of the double-sided substrate 101. The process is planarized 104a.
그 다음, 도 3f에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 금속층(103) 및 상기 충진재(104a)가 노출된 상기 양면기판(101)의 상부 및 하부에 제 1 포토레지스트(photoresist)층(105)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3F, a first photoresist layer 105 is disposed on and under the double-sided substrate 101 on which the first metal layer 103 and the filler 104a are exposed. Form.
그 다음, 도 3g에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 금속층(103)을 패터닝하기 위해 상기 제 1 포토레지스트층(105)을 패터닝(105a)한다. 이 때, 상기 제 1 포토레지스트층(105)은 네거티브 레지스트층이다.Next, as shown in FIG. 3G, the first photoresist layer 105 is patterned 105a to pattern the first metal layer 103. In this case, the first photoresist layer 105 is a negative resist layer.
그 다음, 도 3h에 도시된 바와 같이, 패터닝된 상기 제 1 포토레지스트층(105a) 위에 빛을 조사하여 상기 상부 동박(101b) 및 상기 하부 동박(101c)이 노출되도록 상기 제 1 금속층(103)을 식각하여 제 1 금속 패턴층(103a)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3H, the first metal layer 103 is irradiated with light on the patterned first photoresist layer 105a to expose the upper copper foil 101b and the lower copper foil 101c. Etch to form the first metal pattern layer 103a.
그 다음, 도 3i에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 포토레지스트층(105a)을 제거함으로써, 상기 양면기판(101) 위에 제 1 금속 패턴층(103a)을 형성한다.3I, the first metal pattern layer 103a is formed on the double-sided substrate 101 by removing the first photoresist layer 105a.
그 다음, 도 3j에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 금속 패턴층(103a)이 형성된 상기 양면기판(101)의 상부 및 하부에 제 1 절연수지층(106)을 형성하고, 상기 제 1 절연수지층(106) 위에 제 2 금속층(107)을 고온 고압에 의해 형성한다. 이 때, 상기 제 2 금속층(107)은 금, 은, 구리(Copper), 전도성 수지, 구리가 도금된 금속 또는 수지를 포함하며, 주로 구리를 사용한다. 상기 제 1 절연수지층(106) 및 상기 제 2 금속층(107)을 제 1 RCC(resin coated copper foil)층이라 한다.3J, first insulating resin layers 106 are formed on upper and lower portions of the double-sided substrate 101 on which the first metal pattern layer 103a is formed, and the first insulating resin is formed. The second metal layer 107 is formed on the ground layer 106 by high temperature and high pressure. In this case, the second metal layer 107 includes gold, silver, copper, a conductive resin, a metal or a copper plated copper, and mainly copper. The first insulating resin layer 106 and the second metal layer 107 are referred to as a first resin coated copper foil (RCC) layer.
그 다음, 도 3k에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 금속층(107)이 형성된 상기 양면기판(101)의 상부 및 하부에 제 2 포토레지스트(photoresist)층(108)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3K, a second photoresist layer 108 is formed on and under the double-sided substrate 101 on which the second metal layer 107 is formed.
그 다음, 도 3l에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 금속층(107)을 패터닝하기 위해 상기 제 2 포토레지스트층(108)을 패터닝(108a)한다. 이 때, 상기 제 2 포토레지스트층(108)은 네거티브 레지스트층이다. Next, as shown in FIG. 3L, the second photoresist layer 108 is patterned 108a to pattern the second metal layer 107. In this case, the second photoresist layer 108 is a negative resist layer.
그 다음, 도 3m에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 포토레지스트막(108a) 위에 빛을 조사하여 상기 제 1 절연수지층(106)이 노출되도록 상기 제 2 금속층(107)을 식각하여 제 2 금속 패턴층(107a)을 형성한 다음 상기 제 2 포토레지스트층(108a)을 제거한다.3M, the second metal layer 107 is etched so that the first insulating resin layer 106 is exposed by irradiating light onto the second photoresist film 108a to expose the second metal layer 107. After the pattern layer 107a is formed, the second photoresist layer 108a is removed.
그 다음, 도 3n에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 금속 패턴층(107a)이 형성된 상기 양면기판(1)의 상부 및 하부에 제 2 절연수지층(109)을 형성하고, 상기 제 2 절연수지층(109) 위에 제 3 금속층(110)을 고온 고압에 의해 형성한다. 이 때, 상기 제 3 금속층(110)은 금, 은, 구리(Copper), 전도성 수지, 구리가 도금된 금속 또는 수지를 포함하며, 주로 구리를 사용한다. 상기 제 2 절연수지층(109) 및 상기 제 3 금속층(110)을 제 2 RCC(resin coated copper foil)층이라 한다.3N, second insulating resin layers 109 are formed on upper and lower portions of the double-sided substrate 1 on which the second metal pattern layer 107a is formed, and the second insulating resin is formed. The third metal layer 110 is formed on the ground layer 109 by high temperature and high pressure. In this case, the third metal layer 110 includes gold, silver, copper, a conductive resin, a metal or a copper plated metal, and mainly copper. The second insulating resin layer 109 and the third metal layer 110 are referred to as a second resin coated copper foil (RCC) layer.
그 다음, 도 3o에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 금속층(110)이 형성된 상기 양면기판(101)의 상부 및 하부에 제 3 포토레지스트층(111)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3O, the third photoresist layer 111 is formed on and under the double-sided substrate 101 on which the third metal layer 110 is formed.
그 다음, 도 3p에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 금속층(110)을 패터닝하기 위해 상기 제 3 포토레지스트층(111)을 패터닝(111a)한다. 이 때, 상기 제 3 포토레지스트층(111)은 네거티브 레지스트층이다.Next, as shown in FIG. 3P, the third photoresist layer 111 is patterned 111a to pattern the third metal layer 110. In this case, the third photoresist layer 111 is a negative resist layer.
그 다음, 도 3q에 도시된 바와 같이, 패터닝된 상기 제 3 포토레지스트막(111a) 위에 빛을 조사하여 상기 제 2 절연수지층(109)이 노출되도록 상기 제 3 금속층(110)을 식각하여 제 3 금속 패턴층(110a)을 형성한다. 그 다음, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 제 3 포토레지스트층(111a)을 제거한다. 상기 제 3 금속 패턴층(110a)에 의해 노출된 상기 제 2 절연수지층(109)은 다음 공정에서 형성되는 레이저 비아홀(Laser Via Holl)을 형성하기 위한 레이저 포인트이다.Next, as shown in FIG. 3q, the third metal layer 110 is etched by irradiating light onto the patterned third photoresist layer 111a to expose the second insulating resin layer 109. Three metal pattern layers 110a are formed. Next, although not shown, the third photoresist layer 111a is removed. The second insulating resin layer 109 exposed by the third metal pattern layer 110a is a laser point for forming a laser via hole formed in a next process.
그 다음, 도 3r에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 금속 패턴층(110a)에 의해 노출된 상기 제 2 절연수지층(109)과 상기 제 2 금속 패턴층(107a)에 의해 노출된 상기 제 1 절연수지층(106)을 상기 제 1 금속 패턴층(103a)의 소정 부분이 노출되도록 레이저 드릴(Laser Drill)로 제거하여 싱글 빌드-업 레이저(Single Build-up Laser: SBL) 비아홀(Via Holl)(이하, '제 1 레이저 비아홀'이라 함)(113a)을 형성한다. 또한, 상기 제 3 금속 패턴층(110a)에 의해 노출된 상기 제 2 절연수지층(109)을 상기 제 2 금속 패턴층(107a)의 소정 부분이 노출되도록 레이저 드릴로 제거하여 멀티 빌드-업 레이저(Multi Build-up Laser: MBL) 비아홀(이하, '제 2 레이저 비아홀'이라 함)(113b)을 형성한다. 이 때, 상기 레이저 드릴은 고압의 이산화탄소(Co2) 가스를 이용한 레이저 빔을 조사하여 절연층을 제거하는 식각 장비이다.Next, as shown in FIG. 3R, the first insulating layer 109 and the second metal pattern layer 107a exposed by the third metal pattern layer 110a are exposed. A single build-up laser (SBL) via hole is removed by removing the insulating resin layer 106 with a laser drill to expose a predetermined portion of the first metal pattern layer 103a. (Hereinafter, referred to as 'first laser via hole') 113a is formed. In addition, the second insulating resin layer 109 exposed by the third metal pattern layer 110a is removed by a laser drill so that a predetermined portion of the second metal pattern layer 107a is exposed. (Multi Build-up Laser: MBL) Via holes (hereinafter referred to as 'second laser via holes') 113b are formed. In this case, the laser drill is an etching apparatus for removing the insulating layer by irradiating a laser beam using a high-pressure carbon dioxide (Co 2 ) gas.
그 다음, 도 3s에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 레이저 비아홀(113a)(113b)이 형성된 상기 양면기판(101)의 상부 및 하부에 패널 도금을 실시하여 제 4 금속층(114)을 일정 두께로 형성한다.Next, as shown in FIG. 3S, the fourth metal layer 114 is formed by performing panel plating on the upper and lower portions of the double-sided substrate 101 on which the first and second laser via holes 113a and 113b are formed. Form to a certain thickness.
그 다음, 도 3t에 도시된 바와 같이, 상기 제 4 금속층(114)이 형성된 상기 제 1 및 제 2 레이저 비아홀(113a)(113b) 내부가 완전 매립되도록 충진재(120)로 플러깅(Plugging)한다. 이 때, 충진재(120)는 금, 은, 구리(Copper), 전도성 수지, 구리가 도금된 금속 또는 수지, 구리가 함유된 전도성 페이스트(Paste) 잉크 중 어느 하나를 사용할 수 있다. Next, as shown in FIG. 3T, the first and second laser via holes 113a and 113b having the fourth metal layer 114 are plugged into the filler 120 so as to completely fill the inside of the first and second laser via holes 113a and 113b. In this case, the filler 120 may use any one of gold, silver, copper, a conductive resin, a metal plated with copper or a resin, and a conductive paste ink containing copper.
본 발명에서는 도 1에 의해 제조된 메탈 마스크를 이용하여 구리(Cu)가 30-40% 함량된 전도성 페이스트(Paste) 잉크를 사용하여 플러깅(Plugging)한다.In the present invention, the metal mask manufactured by FIG. 1 is plugged using a conductive paste ink containing 30-40% of copper (Cu).
상기 구리(Cu) 성분은 전도성 페이스트 잉크 성분과 구리(Cu) 비중(8.96)으로 인해 플러깅(plugging) 충진력을 향상시키는 역할을 한다.The copper (Cu) component serves to improve plugging filling force due to the conductive paste ink component and copper (Cu) specific gravity (8.96).
상기 전도성 페이스트(Paste) 잉크에서 중요한 역할을 하는 미세 구리(Cu) 성분의 함유량은 아래의 표와 같다.The content of the fine copper (Cu) component that plays an important role in the conductive paste ink is shown in the table below.
다음으로, 상기 전도성 페이스트(Paste) 잉크의 점도 및 입자 크기(Particle Size)는 다음과 같다.Next, the viscosity and particle size of the conductive paste ink are as follows.
여기서, 상기 전도성 페이스트(Paste) 잉크의 구리 입자 크기는 20㎛ 이하(≤20㎛)인 것이 바람직하다.Herein, the copper particle size of the conductive paste ink is preferably 20 μm or less (≦ 20 μm).
그 다음, 상기 도 3t에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 레이저 비아홀(113a)(113b) 내부가 완전 매립되도록 충진재(120)로 플러깅시킨 다음, 일정 온도(예를 들어, 150℃)와 일정 시간(예를 들어, 20분 또는 30∼40분)으로 상기 충진재(120)를 경화시킨다. Next, as shown in FIG. 3T, the inside of the first and second laser via holes 113a and 113b is plugged into the filler 120 so as to be completely embedded, and then a predetermined temperature (eg, 150 ° C.) And the filler 120 is cured for a predetermined time (for example, 20 minutes or 30-40 minutes).
그 다음, 도 3u에 도시된 바와 같이, 상기 양면기판(101)의 상부 및 하부에 돌출된 상기 충진재(120)를 상기 제 4 금속층(114)이 노출되도록 세라믹 브러쉬로 센딩(sending)하여 평탄화한다(2회 연마 실시). 이 때, 상기 제 1 및 제 2 레이저 비아홀(113a)(113b) 내부에 충진된 상기 충진재(120a)를 레이저비아라 칭한다. Next, as shown in FIG. 3U, the filler 120 protruding from the upper and lower portions of the double-sided substrate 101 is flattened by bending with a ceramic brush to expose the fourth metal layer 114. (Polishing twice). In this case, the filler 120a filled in the first and second laser via holes 113a and 113b is called a laser via.
그 다음, 도 3v에 도시된 바와 같이, 상기 제 4 금속층(114) 및 상기 충진재(120a)가 노출된 상기 양면기판(101)의 상부 및 하부에 제 5 금속층(121)을 일정 두께(예를 들어, 10∼15㎛)로 형성한다. 이 때, 상기 제 5 금속층(121)은 금, 은, 구리(Copper), 전도성 수지, 구리가 도금된 금속 또는 수지, 구리 함유량이 30∼40%인 구리 패이스트(Paste) 중 어느 하나를 사용한다.Next, as shown in FIG. 3V, the fifth metal layer 121 is formed on the upper and lower portions of the double-sided substrate 101 on which the fourth metal layer 114 and the filler 120a are exposed to a predetermined thickness (eg, For example, 10 to 15 mu m). In this case, the fifth metal layer 121 may be formed of any one of gold, silver, copper, a conductive resin, a metal or resin plated with copper, and a copper paste having a copper content of 30 to 40%. do.
그 다음, 도 3w에 도시된 바와 같이, 상기 제 5 금속층(121) 위에 제 4 포토레지스트층(115)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3W, a fourth photoresist layer 115 is formed on the fifth metal layer 121.
그 다음, 도 3x에 도시된 바와 같이, 상기 제 4 포토레지스트층(115)을 패터닝(115a)한다. 상기 제 4 포토레지스트층(115)은 이후 공정에서 형성할 솔더 레지스트층(116)를 형성하기 위해 마스크(도시되지 않음)에 의해 패터닝된다. 이 때, 상기 제 4 포토레지스트층(115)은 네거티브 레지스트층이다.Next, as shown in FIG. 3x, the fourth photoresist layer 115 is patterned 115a. The fourth photoresist layer 115 is patterned by a mask (not shown) to form the solder resist layer 116 to be formed in a later process. In this case, the fourth photoresist layer 115 is a negative resist layer.
그 다음, 도 3y에 도시된 바와 같이, 상기 제 4 포토레지스트층(115a) 위에 빛을 조사하여 상기 제 2 절연수지층(109)이 노출되도록 상기 제 5 금속층(115), 상기 제 4 금속층(114), 상기 제 3 금속 패턴층(110a)을 차례로 식각한다.Next, as shown in FIG. 3y, the fifth metal layer 115 and the fourth metal layer (eg, the second insulating resin layer 109 are exposed by irradiating light onto the fourth photoresist layer 115a). 114, the third metal pattern layer 110a is sequentially etched.
그 다음, 도 3z에 도시된 바와 같이, 상기 제 4 포토레지스트층(115a)을 제거한 다음, 노출된 상기 제 2 절연수지층(109) 위에 스크린 인쇄에 의해 솔더 레지스트층(116)를 형성함으로써, 다층 인쇄회로기판의 제조 공정을 마친다. Next, as shown in FIG. 3z, by removing the fourth photoresist layer 115a and then forming a solder resist layer 116 on the exposed second insulating resin layer 109 by screen printing, Finishes the manufacturing process of multilayer printed circuit board.
도 4 내지 도 9는 본 발명에 의한 메탈 마스크 플러깅 테스트 결과를 종래와 비교하여 나타낸 확대사진도이다.4 to 9 is an enlarged photograph showing a metal mask plugging test result according to the present invention in comparison with the prior art.
먼저, 도 4a는 본 발명의 메탈 마스크에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 표면 확대사진도이고, 도 4b는 종래의 실크 스크린에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 표면 확대사진도이다.First, FIG. 4A is an enlarged view of the surface of a printed circuit board plugged and printed by a metal mask of the present invention, and FIG. 4B is an enlarged view of the surface of a printed circuit board plugged and printed by a conventional silk screen.
상기 도면에서도 알 수 있듯이, 상기 도 4a에 도시된 본 발명의 메탈 마스크에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판은 상단부에 에어 포켓(Air pocket)의 발생없이 플러깅 인쇄 상태가 양호한 반면에, 상기 도 4b에 도시된 종래의 실크 스크린에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판은 플러깅 인쇄 이후 상단부에 발생된 에어 포켓(Air pocket)으로 인하여 캡 오픈(Cap open) 현상이 자주 발생하였다.As can be seen from the above figure, the printed circuit board plugged and printed by the metal mask of the present invention shown in FIG. 4A has a good plugging printing state without the occurrence of an air pocket at the upper end thereof. The printed circuit board plugged by the conventional silk screen shown in the drawing has often caused a cap open phenomenon due to an air pocket generated at the upper end after plugging printing.
도 5a는 본 발명의 메탈 마스크에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도이고, 도 5b는 종래의 실크 스크린에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도이다.5A is an enlarged cross-sectional view of a printed circuit board plugged and printed by a metal mask of the present invention, and FIG. 5B is an enlarged cross-sectional view of a printed circuit board plugged and printed by a conventional silk screen.
상기 도 5a 및 도 5b의 사진에서 볼 수 있듯이, 상기 도 5a에 도시된 본 발명의 메탈 마스크에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판은 상단부에 에어 포켓(Air pocket)의 발생없이 플러깅 인쇄 상태가 양호한 반면에, 상기 도 5b에 도시된 종래의 실크 스크린에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판은 플러깅 인쇄 이후 상단부에 에어 포켓(Air pocket)이 발생되었음을 알 수 있다.As can be seen in the photographs of FIGS. 5A and 5B, the printed circuit board plugged and printed by the metal mask of the present invention shown in FIG. 5A has a good plugging printing state without the occurrence of an air pocket at the upper end. For example, the printed circuit board plugged by the conventional silk screen shown in FIG. 5B can be seen that an air pocket has been generated at the upper end after plugging printing.
상기 도 5a에 도시된 본 발명의 메탈 마스크에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 잉크 도막 높이는 80㎛이고, 잉크 도막 폭은 480∼500㎛이고, 홀 크기(Hole size)는 0.5φ이다. 반면에, 상기 도 5b에 도시된 종래의 실크 스크린에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 잉크 도막 높이 50㎛이고, 잉크 도막 폭은 400∼520㎛이고, 홀 크기(Hole size)는 0.7φ이고, 스크린 매쉬는 #150이다.The ink coating film height of the printed circuit board plugged and printed by the metal mask of the present invention shown in FIG. 5A is 80 μm, the ink coating film width is 480 to 500 μm, and the hole size is 0.5φ. On the other hand, the ink coating film height of the printed circuit board plugged and printed by the conventional silk screen shown in Figure 5b is 50㎛, the ink coating film width is 400 ~ 520㎛, the hole size (Hole size) is 0.7φ, The screen mesh is # 150.
다음으로, 도 6a는 본 발명에 의한 메탈 마스크의 확대사진도이고, 도 6b는 종래 기술에 따른 실크 스크린의 확대사진도이다.6A is an enlarged photograph of a metal mask according to the present invention, and FIG. 6B is an enlarged photograph of a silk screen according to the prior art.
본 발명에 의한 메탈 마스크는 상기 도 6a에 도시된 바와 같이, 플러깅 홀 크기가 상기 도 6b에 도시된 종래의 실크 스크린 보다 적었지만, 잉크의 흐름성은 2배로 향상되었다. 그리고, 플러깅 잉크가 상부에 높게 도막되는 관계로 에어 포켓(Air pocket) 현상이 많이 없어졌다.The metal mask according to the present invention has a plugging hole size smaller than that of the conventional silk screen shown in FIG. 6B, as shown in FIG. 6A, but the flow of ink is improved by twice. In addition, since the plugging ink is coated on the upper portion, the air pocket phenomenon has been largely eliminated.
반면에, 종래의 실크 스크린은 상기 도 6b의 사진과 같이 잉크가 유제 사이의 세밀한 실크(Silk)를 통해 흘러 인쇄되어야 함으로 인해 에어 포켓(Air pocket) 현상이 많이 발생되며, 잉크의 도막 높이도 한계가 있었다.On the other hand, the conventional silk screen is a lot of air pockets (air pocket) occurs because the ink flows through the fine silk (Silk) between the emulsion as shown in the photo of Figure 6b, the ink film height is also limited There was.
도 7a는 본 발명의 메탈 마스크에 의해 벨트 샌드(Belt sand)된 인쇄회로기판의 표면 확대사진도이고, 도 7b는 종래의 실크 스크린에 의해 벨트 샌드(Belt sand)된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도이다.FIG. 7A is an enlarged view of the surface of a printed circuit board belt sanded by the metal mask of the present invention, and FIG. 7B is an enlarged view of the cross section of a printed circuit board that is belt sanded by a conventional silk screen. It is also.
상기 도 7a에 도시된 본 발명의 인쇄회로기판은 플러깅 인쇄 도막 두께가 높아도 상기 도 7b에 도시된 종래의 실크 벨트 샌딩(Silk belt sanding)과 동일하게 2회 샌딩을 실시하였다.The printed circuit board of the present invention shown in FIG. 7A is sanded twice in the same manner as the conventional silk belt sanding shown in FIG. 7B even when the plugging printed film thickness is high.
도 8a는 본 발명의 메탈 마스크에 의해 PSR 인쇄된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도이고, 도 8b는 종래의 실크 마스크에 의해 PSR 인쇄된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도이다. 그리고, 도 9a는 본 발명의 메탈 마스크에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도이고, 도 9b는 종래의 실크 스크린에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도이다.8A is an enlarged cross-sectional view of a printed circuit board PSR printed by a metal mask of the present invention, Figure 8b is an enlarged cross-sectional view of a printed circuit board PSR printed by a conventional silk mask. 9A is an enlarged cross-sectional view of a printed circuit board plugged and printed by a metal mask of the present invention, and FIG. 9B is an enlarged cross-sectional view of a printed circuit board plugged and printed by a conventional silk screen.
본 발명의 메탈 마스크를 이용하여 제조된 인쇄회로기판은 도 8a 및 도 9a의 사진과 같이, 메탈 마스크 인쇄면의 플러깅 상태가 대부분 양호한 반면에, 종래의 실크 스크린을 이용하여 제조된 인쇄회로기판은 도 8b 및 도 9b의 사진과 같이, 실크 스크린 인쇄면의 상부가 아래로 움푹 들어간 형상을 하고 있어서 플러깅 상태가 매우 불량함을 알 수 있다. In the printed circuit board manufactured using the metal mask of the present invention, as shown in the photographs of FIGS. 8A and 9A, the plugging state of the metal mask printing surface is mostly good, whereas the printed circuit board manufactured using the conventional silk screen is 8b and 9b, it can be seen that the plugging state is very poor because the upper portion of the silk screen printing surface has a recessed shape.
도 10a 및 도 10b는 본 발명에 의한 메탈 마스크와 함께 사용되는 스퀴즈(Squeegee)의 정면도 및 측면도이다.10A and 10B are front and side views of a squeegee used with the metal mask according to the present invention.
상기 도 10a 및 도 10b의 사진과 같이, 상기 스퀴즈(20)는 금속재(알루미늄 합금)로 된 홀더(Holder)(10)에 의해 고정되어 있다. 상기 스퀴즈(20)의 재질은 폴리우레탄을 사용하며, 인쇄시 스퀴즈 진동이 적고 잉크(Ink) 흡수성이 적으며, 인쇄시 스퀴즈(20)의 뒤틀러짐이 없다. 그리고, 스퀴즈 경도는 80°이고, 스퀴즈 각도는 45°이다.10A and 10B, the squeeze 20 is fixed by a holder 10 made of a metal material (aluminum alloy). The material of the squeeze 20 is a polyurethane, less squeeze vibration during printing, less ink (Ink) absorption, there is no distortion of the squeeze 20 during printing. The squeeze hardness is 80 ° and the squeeze angle is 45 °.
도 10c는 플러깅 인쇄시 스퀴즈의 인쇄 각도를 나타낸 개략도이다.10C is a schematic diagram showing the printing angle of the squeeze during plugging printing.
상기 도 10c에 도시된 바와 같이, 플러깅 인쇄시 상기 스퀴즈의 최적 각도는 40∼45°이다. 이 때, 제판 판높이 설정은 5∼8mm이고, 스퀴즈 인쇄 속도는 130∼140mm/sec이며, 스퀴즈 압력은 0.4Mpa이하이다.As shown in FIG. 10C, the optimum angle of the squeeze during plugging printing is 40 to 45 °. At this time, plate-making plate height setting is 5-8 mm, squeeze printing speed is 130-140 mm / sec, and squeeze pressure is 0.4 Mpa or less.
도 10d는 스퀴즈의 크기를 나타낸 개략도로서, 상기 스퀴즈의 크기는 길이(550mm)×폭(20mm)×높이(50mm)이다.10D is a schematic view showing the size of the squeeze, wherein the size of the squeeze is length (550 mm) x width (20 mm) x height (50 mm).
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 메탈 마스크 및 그 제조 방법과 이를 이용하여 다층 인쇄회로기판을 제조하는 방법에 의하면, 제판 사메기를 이용하여 제판 틀에 실크(Silk)를 부착하는 단계; 상기 제판 틀을 일정 시간 경화시켜 메탈 마스크 제판을 완성하는 단계; 알루미늄 포일에 드릴 공정을 실시하는 단계; 상기 알루미늄 포일의 접착면에 접착제를 바르는 단계; 상기 알루미늄 포일을 상기 메탈 마스크 제판에 접착한 후 경화시키는 단계; 상기 메탈 마스크 제판의 바깥쪽에 형성된 상기 알루미늄 포일의 접착면에 화공 약품을 칠하여 상기 경화 공정에 의해 경화된 접착제를 녹이는 단계; 상기 메탈 마스크 제판의 바깥쪽에 형성된 상기 알루미늄 포일의 접착면을 테이핑 처리하는 단계; 상기 메탈 마스크 제판의 안쪽에 부착된 상기 실크를 커팅하는 단계; 상기 메탈 마스크 제판의 인장력을 측정하는 단계; 상기 메탈 마스크 인쇄기에 상기 메탈 마스크 제판을 세팅하는 단계; 및 상기 메탈 마스크 제판을 이용하여 다층 인쇄회로기판에 플러깅 인쇄 공정을 실시하는 단계를 포함하여 구성함으로써, 잉크(Ink)의 고점도화, 패턴(Pattern)의 정밀화 등으로 인해 인쇄중 변형되는 치수 편차, 텐션(Tension)의 변화, 잉크의 흐름성등의 변수를 해결할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the metal mask according to the present invention and a method of manufacturing the same and a method of manufacturing a multilayer printed circuit board using the same, attaching silk to a plate making frame using a plate making machine; Curing the plate forming mold for a predetermined time to complete a metal mask plate making; Performing a drill process on the aluminum foil; Applying an adhesive to the adhesive side of the aluminum foil; Bonding the aluminum foil to the metal mask plate and curing the aluminum foil; Painting a chemical agent on an adhesive surface of the aluminum foil formed on an outer side of the metal mask plate to dissolve the adhesive cured by the curing process; Taping an adhesive surface of the aluminum foil formed on an outer side of the metal mask plate; Cutting the silk attached to the inside of the metal mask plate; Measuring a tensile force of the metal mask plate; Setting the metal mask plate making on the metal mask printer; And performing a plugging printing process on the multilayer printed circuit board by using the metal mask plate, thereby causing dimensional deviations deformed during printing due to high viscosity of the ink, precision of the pattern, and the like. There is an effect that can solve the variables such as changes in tension (tension), flow of the ink.
또한, 종래의 실크 스크린을 사용하여 플러깅 인쇄할 때 에어 포켓(Air pocket)으로 인하여 캡 오픈(Cap open) 현상이 자주 발생하는 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can solve the problem that the cap open phenomenon frequently occurs due to the air pocket when plugging printing using a conventional silk screen.
또한, 본 발명에 의한 메탈 마스크는 플러깅 홀 크기(Plugging Hole size)가 종래의 실크 스크린 보다 적었지만, 잉크의 흐름성은 2배로 향상되었다. 그리고, 플러깅 잉크가 상부에 높게 도막되는 관계로 에어 포켓(Air pocket)이 발생되는 현상을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, the metal mask according to the present invention has a smaller plugging hole size (Plugging Hole size) than a conventional silk screen, but the flow of ink is improved by 2 times. In addition, since the plugging ink is coated high on the top, there is an effect of reducing the phenomenon in which an air pocket is generated.
따라서, 본 발명의 메탈 마스크를 이용하여 제조된 인쇄회로기판은 에어 포켓(Air pocket)의 발생없이 메탈 마스크 인쇄면의 플러깅 상태를 매우 양호하게 실시할 수 있는 효과가 있다. Therefore, the printed circuit board manufactured by using the metal mask of the present invention has an effect that the plugging state of the metal mask printing surface can be performed very well without the occurrence of an air pocket.
도 1은 본 발명에 의한 메탈 마스크 제조 방법을 설명하기 위한 제조 공정 순서도1 is a manufacturing process flow chart for explaining the metal mask manufacturing method according to the present invention
도 2a 내지 도 2l은 도 1의 제조 공정 사진도2A to 2L are photographs of the manufacturing process of FIG. 1.
도 3a 내지 도 3z는 본 발명에 의한 메탈 마스크를 이용하여 다층 인쇄회로기판을 제조하는 방법을 설명하기 위한 제조 공정 단면도3A to 3Z are cross-sectional views of a manufacturing process illustrating a method of manufacturing a multilayer printed circuit board using a metal mask according to the present invention.
도 4 내지 도 9는 본 발명에 의한 메탈 마스크 플러깅 테스트 결과를 종래와 비교하여 나타낸 확대사진도로서,4 to 9 is an enlarged photograph showing a metal mask plugging test result according to the present invention in comparison with the prior art,
도 4a는 본 발명의 메탈 마스크에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 표면 확대사진도, 4A is an enlarged view of the surface of a printed circuit board plugged and printed by the metal mask of the present invention;
도 4b는 종래의 실크 스크린에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 표면 확대사진도, Figure 4b is an enlarged view of the surface of the printed circuit board printed by the conventional silk screen plugging;
도 5a는 본 발명의 메탈 마스크에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도, 5A is a cross-sectional enlarged view of a printed circuit board plugged and printed by a metal mask of the present invention;
도 5b는 종래의 실크 스크린에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도, 5B is an enlarged cross-sectional view of a printed circuit board plugged and printed by a conventional silk screen;
도 6a는 본 발명에 의한 메탈 마스크의 확대사진도, 6A is an enlarged photograph of a metal mask according to the present invention;
도 6b는 종래 기술에 따른 실크 스크린의 확대사진도, 6b is an enlarged photograph of a silk screen according to the prior art,
도 7a는 본 발명의 메탈 마스크에 의해 벨트 샌드된 인쇄회로기판의 표면 확대사진도, 7A is an enlarged view of the surface of a printed circuit board belt sanded by the metal mask of the present invention;
도 7b는 종래의 실크 스크린에 의해 벨트 샌드된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도, 7B is an enlarged cross-sectional view of a printed circuit board belt sanded by a conventional silk screen;
도 8a는 본 발명의 메탈 마스크에 의해 PSR 인쇄된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도 8A is an enlarged cross-sectional view of a printed circuit board PSR printed by a metal mask of the present invention;
도 8b는 종래의 실크 마스크에 의해 PSR 인쇄된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도 Figure 8b is an enlarged cross-sectional view of a printed circuit board PSR printed by a conventional silk mask
도 9a는 본 발명의 메탈 마스크에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도, 9A is an enlarged cross-sectional view of a printed circuit board plugged and printed by a metal mask of the present invention;
도 9b는 종래의 실크 스크린에 의해 플러깅 인쇄된 인쇄회로기판의 단면 확대사진도이다. 9B is an enlarged cross-sectional view of a printed circuit board plugged and printed by a conventional silk screen.
도 10a 및 도 10b는 본 발명에 의한 메탈 마스크와 함께 사용되는 스퀴즈의 정면도 및 측면도10A and 10B are front and side views of a squeeze used with a metal mask according to the present invention.
도 10c는 플러깅 인쇄시 스퀴즈의 인쇄 각도를 나타낸 개략도10C is a schematic view showing the printing angle of the squeeze during plugging printing
도 10d는 스퀴즈의 크기를 나타낸 개략도 10D is a schematic diagram showing the size of the squeeze
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
101 : 양면 기판 101a : 절연판101: double-sided substrate 101a: insulating plate
101b : 상부 동박 101c : 하부 동박101b: upper copper foil 101c: lower copper foil
102 : 베리드 비아홀 103, 103a : 제 1 금속층102: buried via hole 103, 103a: first metal layer
104 : 충진재 104: filling material
105, 105a : 제 1 포토레지스트층 106 : 제 1 절연수지층105, 105a: first photoresist layer 106: first insulating resin layer
107, 107a : 제 2 금속층 107, 107a: second metal layer
108, 108a : 제 2 포토레지스트층108, 108a: second photoresist layer
109, 109a : 제 2 절연수지층 110, 110a : 제 3 금속층109, 109a: second insulating resin layer 110, 110a: third metal layer
111, 111a : 제 3 포토레지스트층111, 111a: third photoresist layer
113a : 제 1 레이저 비아홀 113b : 제 2 레이저 비아홀113a: first laser via hole 113b: second laser via hole
114 : 제 4 금속층 114: fourth metal layer
115, 115a : 제 4 포토레지스트층 116 : 솔더 레지스트층115, 115a: fourth photoresist layer 116: solder resist layer
120, 120a : 충진재 121, 121a : 제 5 금속층120, 120a: Filler 121, 121a: Fifth metal layer
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