KR100654085B1

KR100654085B1 - 다층 인쇄회로기판의 슬루프형 스루홀 제조공법

Info

Publication number: KR100654085B1
Application number: KR1020050072709A
Authority: KR
Inventors: 이남규
Original assignee: 주식회사 신화테크
Priority date: 2005-08-09
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2006-12-06

Abstract

본 발명은 슬루프 가공공정중 절단면에 생긴 버를 알카리성 동부식액을 사용하여 두꺼운 노출된 동박층의 버를 석택적으로 제거한 후에 얇고 제거가 용이한 니켈-금도금층의 버는 나일론브러시로 제거함으로서 버를 효과적으로 완벽하게 제거함과 동시에 디버링작업시간을 신속하게 진행실킬 수 있는 다층 인쇄회로기판의 슬루프형 스루홀 제조공법을 제시한다.

인쇄회로기판, 다층, 프리프레그, 버(burr), 니켈-금도금층, 에칭, 동부식액

Description

다층 인쇄회로기판의 슬루프형 스루홀 제조공법{process for the production of printedwiring board}

도 1은 종래의 인쇄회로기판의 제조공정도에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 것으로서, (a1)~ (a5)는 제1공정 내지 제5공정중의 인쇄회로기판의 일부 단면도 이고, (a6)은 제6공정의 인쇄회로기판의 일부 평면도 이며, (a7)은 제7공정으로서 제6공정에 나타낸 도면의 "A"부 확대 사시도 이다.

도 2는 본 발명의 제조공법에 의하여 완성된 다층 인쇄회로기판 제품의 사진이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1; 프리프레그 2; 스루홀 3; 구리도금층

3a; 동박층 4; 단자접속부 5; 절연층

6; 니켈-금도금층 10; 슬루프 20; 버

25; 로우터 26; 나일론브러시

본 발명은 다층 인쇄회로기판의 슬루프형 스루홀 제조공법에 관한 것으로, 더 상세하게는 양면 및 다층 인쇄회로기판상의 외곽부 스루홀(through hole)들을 슬루프형(sloop type)으로 천공할 때 발생된 버(burr)를 효과적으로 디버링(deburring)할 수 있도록 하는 다층 인쇄회로기판의 슬루프형 스루홀 제조공법에 관한 것이다.

현재 사용되고 있는 인쇄회로기판은 전자제품의 소형 및 경량화에 따라 보다 다층 고밀도화 하고 있으며, 통상적으로 다층 인쇄회로기판은 4층 이상의 기판이 적층된 것을 말하는 것으로서 제조시 많은 기술과 정밀한 기술들이 요구된다.

도 1은 종래의 다층 인쇄회로기판의 제조공정을 설명하기 위한 도면으로서, 다층 인쇄회로기판을 제조하기 위해서는 먼저 에폭시수지로 된 원판의 단면 또는 양면에 동입힘 적층판(copper clad laminate)을 제조하고 이들을 드릴링공정과 에칭공정 등을 거쳐서 소망하는 패턴으로 배선이 인쇄된 회로기판을 마련한다.

그리고 다층 인쇄회로기판을 제조하기 위한 제1공정에서는 상기 회로기판들 사이에 접합부재인 프리프레그(1;prepreg)등을 넣고 핫프레스(hot press)로 가열압착하여 하나로 적층된 다층 인쇄회로기판을 제작한다.

제2공정에서는 이와같이 제작된 다층 인쇄회로기판에 로우터(25;router) 등 드릴링머신을 이용하여 소정의 위치에 스루홀(2;through hole)을 천공한다. 이때 상기 스루홀(2)들은 배선패턴의 외곽부를 따라 일정간격으로 형성함으로써 추후에 설명될 제6공정에서 슬루프형으로 가공할 수 있다. 상기 스루홀(2)들의 직경은 0.25㎜, 피치(pitch)는 0.35㎜ 까지 형성하는 것이 가능하다.

제3공정에서는 천공된 스루홀(2)과 회로기판의 외층 표면에 다시 구리도금을 하여 15~30㎛의 구리도금층(3)을 형성한 후 배선패턴에 따라 에칭을 한다.

제4공정에서는 회로기판의 표면보호와 배선회로 사이의 쇼트를 방지하기 위하여 절연층(5)을 인쇄하게 된다. 이때 절연층(5)은 배선회로에 반도체 소자를 실장하기 위하여 동표면을 노출시켜야 하는 단자접속부(4)를 제외하고 회로기판의 외층 표면을 전체적으로 피복하게 된다.

제5공정에서는 상기 슬루프(10)홀 및 회로기판의 단자접속부(4)에 니켈-금도금을 실시한다. 이때 통상적으로 니켈-금도금층(6)의 두께는 3~5㎛정도 이다.

제6공정은 제2공정에서 실시한 스루홀(2)들을 따라 도면에서 점선으로 표시한 바와같이 슬루프(10)를 형성하는 공정이다. 상기 스루홀(2)들은 제2공정에서 회로기판상의 외곽부, 즉 일련의 배선패턴의 외곽부에 스루홀(2)들을 일정 간격으로 형성되어 있으므로 이들의 절반이 절개(切開)되도록 로우터(25)로 절개하여 슬루프(10)를 형성하게 된다. 이와같이 슬루프(10)를 형성하게 되면 스루홀(2)들은 반원형 요철로 형성된다. 이와같이 슬루프(10)를 로우터(25)로 절개하는 과정에서 회로기판의 절단면에 생긴 버(20;burr)가 생기게 된다.

제7공정은 디버링(deburring)하는 공정으로서, 종래에는 로우터(25)로 슬루 프(10)단면을 2회 이상 왕복하여 연마한 후에 나일론브러시(26)로 브러싱하여 버(20;burr)를 제거함으로서 다층 인쇄회로기판의 제조 및 슬루프형 스루홀(2) 제조를 위한 주요공정을 완료하였다.

이와같은 공정을 거쳐 형성된 반원형 요철로 된 스루홀(2)과 칩(chip)형 반도체가 표면 실장되는 단자접속부(4)는 상호 회로연결되어 있다. 이때의 스루홀(2)은 메인보드 등에 미리 납땜된 소켓에 착탈식으로 탑재하기 위한 것이며 다층 인쇄회로기판의 슬루프형 스루홀(2)을 제조하는 공법의 특징이다.

그러나, 종래의 제6공정에서 슬루프(10) 가공시 절단면에 생긴 버(20)가 드릴링 방향에 따라 스루홀(2)로 밀려들어가게 됨으로 제7공정에서 버(20)를 제거하기 위하여 로우터(25)로 수차례 연마하고 나일론브러시(26)로 브러싱하더라도 상대적으로 질기고 두꺼운 동박층(3a)의 버(20)가 잘 제거되지 않아서 최종 검사공정에서 육안검사시 많은 불량이 발생되고 있다.

또한, 제7공정에서 디버링을 위하여 로우터(25)를 통상 3회이상 왕복주행시켜야 함으로 디버링작업시간이 과다하게 소요되고 다층 인쇄회로기판의 연속제조공정 시간이 지연되는 폐단이 있었다.

본 발명은 슬루프 가공공정중 절단면에 생긴 버를 알카리성 동부식액을 사용하여 두꺼운 노출된 동박층의 버를 석택적으로 제거한 후에 얇고 제거가 용이한 니켈-금도금층의 버는 나일론브러시로 제거함으로서 버를 효과적으로 완벽하게 제거 함과 동시에 디버링 작업시간을 신속하게 진행실킬 수 있는 다층 인쇄회로기판의 슬루프형 스루홀 제조공법을 제시하고자 한다.

다층 인쇄회로기판상에 인쇄된 배선패턴의 외곽부에 스루홀들을 일정간격으로 형성하여 슬루프형으로 가공할 수 있게 한 후, 천공된 스루홀과 회로기판의 배선패턴에 따라 회로기판의 외층 표면에 15~30㎛의 구리 도금층을 형성하고, 동표면을 노출시켜야 하는 단자접속부를 제외하고 회로기판의 외층 표면에 절연층을 인쇄한 다음, 상기 슬루프홀 및 회로기판의 단자접속부에 3~5㎛정도의 니켈-금도금층을 순차적으로 형성하고, 배선패턴의 외곽부에 형성한 상기 스루홀들의 절반이 절개(切開)되어 반원형 요철이 되도록 스루홀들을 따라서 로우터로 절개하여 슬루프를 형성하며, 로우터로 드릴링 하는 작업중에 상기 슬루프 단면에 생긴 버를 제거하기 위한 디버링(deburring)공정을 포함하는 다층 인쇄회로기판의 슬루프형 스루홀 제조공법에 있어서, 상기 디버링공정은 먼저 니켈-금도금층을 부식방지층으로 활용하여 알카리성 동부식액으로 슬루프 단면에 노출되어 있는 동박층의 버를 부식시켜 제거한 후, 나일론브러시로 브러싱하여 슬루프 단면에 있는 니켈-금도금층의 버(burr)를 제거하는 것에 특징이 있다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

종래기술 설명에서 설명한 제6공정 까지는 본 발명의 공정과 동일하므로 구체적인 설명을 생략하기로 하며, 종래기술의 제7공정에 해당되는 디버링공정에서 큰 차이점이 있으므로 본 발명의 특징부인 디버링공정을 중점적으로 설명하기 로 한다.

본 발명의 제1공정에서 제6공정은 순서와 방법에서 종래와 같으며, 종래와 동일한 공정은 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

즉, 접합부재인 프리프레그(1;prepreg)등을 넣고 핫프레스(hot press)로 가열압착하여 하나로 적층된 다층 인쇄회로기판을 제작하는 제1공정과, 다층 인쇄회로기판상에 인쇄된 배선패턴의 외곽부에 스루홀(2)들을 일정간격으로 형성하여 슬루프형으로 가공할 수 있게 하는 제2공정과, 천공된 스루홀(2)과 회로기판의 배선패턴에 따라 회로기판의 외층 표면에 15~30㎛의 구리도금층(3)을 형성하는 제3공정과, 동표면을 노출시켜야 하는 단자접속부(4)를 제외하고 회로기판의 외층 표면에 절연층(5)을 인쇄하는 제4공정과, 상기 슬루프(10)홀 및 회로기판의 단자접속부(4)에 3~5㎛정도의 니켈-금도금층(6)을 순차적으로 형성하는 제5공정과, 배선패턴의 외곽부에 형성한 상기 스루홀(2)들의 절반이 절개(切開)되어 반원형 요철이 되도록 스루홀(2)들을 따라서 로우터(25)로 절개하여 슬루프(10)를 형성하는 제6공정이 종래와 같다.

본 발명의 제7공정은 로우터(25)로 드릴링 하는 작업중에 슬루프(10) 단면에 생긴 버(20)를 제거하기 위한 디버링(deburring)공정으로서, 먼저 니켈-금도금층(6)을 부식방지층으로 활용하여 알카리성 동부식액으로 슬루프(10) 단면에 노출되 어 있는 동박층(3a)의 버(20)를 부식시켜 제거한 후, 나일론브러시(26)로 브러싱하여 슬루프(10) 단면에 있는 니켈-금도금층(6)의 버(20;burr)를 제거하는 것이다.

상기 알카리성 동부식액의 종류는 CuNH₄Cl 등이 있는데, 제6공정을 완료한 다층 인쇄회로기판을 알카리성 동부식액에 부식시키면 동이 노출된 부분만 부식된다. 즉, 제3공정에서는 회로기판의 동표면을 노출시켜야 하는 단자접속부(4)를 제외한 모든 외면에 절연층(5)을 형성하고 제4공정에서는 슬루프(10)홀 및 회로기판의 단자접속부(4)에 3~5㎛정도의 니켈-금도금층(6)을 형성하였으므로 알카리성 동부식액에 의하여 슬루프(10) 단면에 노출되어 있는 동박층(3a)의 버(20)만 제거된다. 이 동박층(3a)의 버(20)는 회로기판과의 부착력이 강하고 질기며 상대적으로 두꺼운 층이므로 나일론 브러시(26)로는 잘 제거되지 않지만 알카리 동부식액에 의하여 효과적으로 제거된다. 또한, 이 동박층(3a)의 버(20)가 스루홀(2)에 밀려들어가 있는 경우에도 알카리 동부식액으로 부식시키는데 지장이 없다.

이와같이 본 발명의 제7공정에서는 1차적으로 동박층(3a)의 버(20)를 화학적으로 부식시키고 2차적으로 얇고 제거가 용이한 니켈-금도금층(6)의 버(20)는 나일론브러시(26)로 물리적으로 제거하게 된다.

본 발명의 제7공정의 1단계와 2단계로 버(20)를 제거하는 작업은 다층 인쇄회로기판의 공정단계별 이송중에 자동적으로 연속작업을 할 수 있다. 도 2는 이와같은 공정을 통하여 완성된 다층 인쇄회로기판 제품의 사진이다.

상술한 바와같이, 본 발명은 슬루프(10) 가공공정중 절단면에 생긴 버(20)를 알카리성 동부식액을 사용하여 두꺼운 노출된 동박층(3a)의 버(20)를 석택적으로 제거한 후에 얇고 제거가 용이한 니켈-금도금층(6)의 버(20)는 나일론브러시(26)로 제거함으로 버(20)가 완벽하게 제거되어 제품의 불량률을 감소시키며 1단계와 2단계를 다층 인쇄회로기판의 공정단계별 이송중에 자동적으로 연속작업을 실시할 수 있으므로 전체적인 공정시간을 단축시킬 수 있다

Claims

다층 인쇄회로기판상에 인쇄된 배선패턴의 외곽부에 스루홀(2)들을 일정간격으로 형성하여 슬루프형으로 가공할 수 있게 한 후, 천공된 스루홀(2)과 회로기판의 배선패턴에 따라 회로기판의 외층 표면에 15~30㎛의 구리도금층(3)을 형성하고, 동표면을 노출시켜야 하는 단자접속부(4)를 제외하고 회로기판의 외층 표면에 절연층(5)을 인쇄한 다음, 상기 슬루프(10)홀 및 회로기판의 단자접속부(4)에 3~5㎛정도의 니켈-금도금층(6)을 순차적으로 형성하고, 배선패턴의 외곽부에 형성한 상기 스루홀(2)들의 절반이 절개(切開)되어 반원형 요철이 되도록 스루홀(2)들을 따라서 로우터(25)로 절개하여 슬루프(10)를 형성하며, 로우터(25)로 절개하는 작업중에 상기 슬루프(10) 단면에 생긴 버(20)를 제거하기 위한 디버링(deburring)공정을 포함하는 다층 인쇄회로기판의 슬루프형 스루홀(2) 제조공법에 있어서,

상기 디버링공정은 먼저 니켈-금도금층(6)을 부식방지층으로 활용하여 알카리성 동부식액으로 슬루프(10) 단면에 노출되어 있는 동박층(3a)의 버(20)를 부식시켜 제거한 후, 나일론브러시(26)로 브러싱하여 슬루프(10) 단면에 있는 니켈-금도금층(6)의 버(20;burr)를 제거하는 것을 특징으로 하는 다층 인쇄회로기판의 슬루프형 스루홀 제조공법.