KR100867442B1 - 프린트 배선기판의 도전성 페이스트와 랜드 사이의 접착력개선 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
구리 페이스트로 채워지는 관통-구멍이 제공된 구리박막랜드에 지금까지 구리 페이스트와 구리박막랜드 사이의 박리가 쉽게 발생하였던 관통-구멍 주위의 링형의 속빈 부분이 제공됨으로써, 종이-페놀 기판을 이용하는 구리 플레이티드-관통구멍 양측 프린트 배선기판이 얻어지며 구리박막랜드와 구리 페이스트 사이의 접착력이 증대된다.
Description
도 1은 플레이티드-관통구멍을 형성하기 전에 본 발명의 제 1실시예에 따른 프린트 배선기판을 개략적으로 나타내는 상부 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 프린트 배선기판의 화살표 Ⅱ-Ⅱ를 따라서 취한 단면도이다.
도 3은 플레이티드-관통구멍을 형성한 후 본 발명의 제 1실시예에 따른 프린트 배선기판을 개략적으로 나타내는 상부 평면도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 프린트 배선기판의 화살표 Ⅱ-Ⅱ를 따라서 취한 단면도이다.
도 5는 플레이티드-관통구멍을 형성하기 전에 본 발명의 제 2실시예에 따른 프린트 배선기판을 개략적으로 나타내는 상부 평면도이다.
도 6은 플레이티드-관통구멍을 형성하기 전에 본 발명의 제 3실시예에 따른 프린트 배선기판을 개략적으로 나타내는 상부 평면도이다.
도 7은 플레이티드-관통구멍을 형성하기 전에 본 발명의 제 4실시예에 따른 프린트 배선기판을 개략적으로 나타내는 상부 평면도이다.
도 8은 제 1실시예에 따른 프린트 배선기판의 제조단계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8 이후의 제조단계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9 이후의 제조단계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 도 10 이후의 제조단계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 도 12 이후의 제조단계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 종이-페놀 기판의 열팽창 및 수축특성의 일 예를 나타내는 다이어그램이다.
도 14는 유리-에폭시 기판의 열팽창 및 수축특성의 일 예를 나타내는 다이어그램이다.
도 15는 종래 기술에 따른 프린트 배선기판의 플레이티드-관통구멍의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 16은 종래 기술에 따른 프린트 배선기판의 플레이티드-관통구멍의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 17은 종래 기술에 따른 프린트 배선기판의 플레이티드-관통구멍의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명
1, 11,31. 구리박막랜드 2. 링형의 속빈 부분
3, 13, 23. 관통구멍 4. 종이-페놀 기판
5. 거친 표면 6, 65. 구리 페이스트
12. 슬릿 61. 구리박막
62. 에칭절연막 63. 회로패턴
64. 땜납 레지스트
본 발명은 종이기판 예를 들면 베이스로서 종이-페놀(paper-phenol)로 이루어지는 적층판의 양측에 구리박막(copper foil)과 같은 금속박막(metallic foil)을 접착시킴으로써 형성된 프린트 배선기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
지금까지, 다양한 전기장치에서 배선하는데 이용된 프린트 배선기판에는 장착밀도를 증대하기 위해서 양측에 제공된 플레이티드-관통구멍(plated-through hole)을 위한 구리박막랜드가 전기적으로 접속되는 것들이 포함된다.
플레이티드-관통구멍에 의해 접속하는 기술 중 하나로서, 플레이티드-관통구멍을 위한 미가공된 구멍이 도전성 페이스트(paste)로 채워짐으로서 프린트 배선기판의 양측에 제공된 구리박막랜드가 전기적으로 접속되는 기술이 있다. 다른 것 중에서, 도전성 페이스트로서 미세한 구리 분말과 열경화성 수지를 반죽하여 얻은 구리 페이스트를 이용하여 플레이티드-관통구멍이 형성된 프린트 배선기판은 예를 들면 구리 페이스트 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판으로 불린다.
상기 구리 페이스트 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판을 제조하는 경우에, 예를 들면, 플레이티드-관통구멍을 위한 구리박막랜드는 베이스기판의 양측에 제공되어 프린트 배선기판의 베이스가 되며, 이후에 플레이티드-관통구멍을 위한 미가공된 구멍은 구리박막랜드에 형성된다. 이후에, 미가공된 구멍은 구리 페이스트로 채워져 건조되고 경화되어 구리 페이스트 플레이티드-관통구멍이 얻어진다.
그러나, 상기 구리 페이스트 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판은 양측에 제공된 구리박막랜드의 표면이 평평하기 때문에 구리박막랜드와 구리 페이스트 사이의 접착력이 약해지는 문제가 있다.
상기 사정을 고려하여, 본 출원인 등은 예를 들면 플레이티드-관통 구멍을 위한 구리박막랜드의 표면에 속빈 부분(hollow portion)을 형성함으로써 구리 페이스트와 구리박막랜드 사이의 접착력이 증대되는 프린트 배선기판을 제안하고 있다(일본특허 공개번호 10-206277).
일반적인 프린트 배선기판에 있어서, 예를 들면 종이-페놀 기판, 종이-에폭시 기판, 종이-합성 기판 등이 베이스기판으로서 이용될 수 있다. 그러나, 구리 페이스트 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판에 있어서, 종이-페놀 기판은 아래에 지적된 문제로 인해 이용될 수 없다.
예를 들면, 도 15에 나타낸 바와 같이 구리 페이스트 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판의 제조공정에 있어서, 플레이티드-관통구멍을 위한 구리박막랜드(101)는 베이스기판(100)의 양측에 제공되며, 플레이티드-관통구멍을 위한 미가공된 구멍(102)은 구리박막랜드(101)에 천공된다. 이후에, 미가공된 구멍(102)은 구리 페이스트(103)로 채워지고, 이후에 약 60 ∼ 100℃에서 건조되고 150 ∼ 160℃에서 열경화됨으로서 구리 페이스트 플레이티드-관통구멍이 형성된다.
그러나, 이러한 제조공정에 있어서 종이-페놀 기판이 베이스기판(100)로서 사용되면, 메탄올, 1-부탄올, 2-메틸-1-프로페놀, 포름알데이드, 톨루엔, 살리실알데이드 등과 같은 종이-페놀 기판의 베이스 재질 수지에 포함된 휘발성 성분 및 종이 재질에 포함된 수분이 건조단계와 열경화단계에서 출력 가스로서 발생된다.
출력 가스는 베이스기판(100)의 미가공된 구멍(102)을 채우는 구리 페이스트(103)에 있어서 도 15에 나타낸 버스트(burst)(블리스터:blister)(104) 또는 도 16에 나타내는 버블(bubbles)(105)이 발생되어 기판에 결함을 일으킨다.
상기 사정을 고려하여, 본 출원인 등은 구리 페이스트(103)에서 발생되는 버스트(104) 및 버블(105)을 방지하기 위해서 집중적으로 연구하여 예를 들어 가스 배출용 관통-구멍(through-hole)을 구리 페이스트(103)로 채움으로써 형성된 통과 구멍(via hole)의 주위에 제공된 프린트 배선기판을 제안하였다(일본특허 공개번호 11-177497).
최근에, 다양한 전기장치의 비용 감축에 수반하여, 구리 페이스트 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판의 비용 감축을 위한 요구가 증가되고 있다.
따라서, 구리 페이스트 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판에 있어서도, 가장 저렴하게 그리고 용이하게 이용할 수 있는 종이-페놀 베이스기판 재질로부터 베이스기판을 형성하는 것이 요구되고 있다.
상기 사정을 고려하여, 본 출원인 등은 종이-페놀 기판(100)을 이용함으로써 구리 페이스트 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판이 형성될 수 있는지 여부에 대해서 다시 연구를 하였다.
그 결과, 본 출원인 등은 앞서 제안한 발명(일본특허 공개번호 10-206277)에 의해 구리 페이스트 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판을 제조하는 경우에, 이후에 서술되는 이유로 인해 구리박막랜드(101)와 구리 페이스트(103) 사이에서 충분한 접착력이 아직 얻어지지 않는다는 것을 알게되었다.
도 17은 구리 페이스트 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판이 베이스기판으로서 종이-페놀 기판을 이용하여 형성되는 경우에 얻어진 구조의 예를 나타내는 도면이다.
도 17에 나타낸 구리 페이스트 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판은 종이-페놀 기판으로 형성된 베이스기판(100)과 베이스기판(100)의 양측에 제공된 구리박막랜드(101)를 포함한다. 이후에, 플레이티드-관통구멍을 위한 미가공된 구멍(102)이 구리박막랜드(101)에 천공되고, 미가공된 구멍(102)은 고무 페이스트(103)로 채워지고, 건조 및 경화되어 구리 페이스트 플레이티드-관통구멍을 제조한다.
상기 기술된 방법으로 구리 페이스트 플레이티드-관통구멍을 제조하는 경우에, 배선기판의 신뢰성의 평가로서 수분 흡수가 실행된 이후에 땜납 열 저항(solder heat resistance)에 대한 파괴 테스트에 의해 미가공된 구멍(102)의 근방에 형성된 구리박막랜드(101)와 구리 페이스트(103) 사이에서 박리(exfoliation)(106)가 발생된다.
특히, 베이스로서 종이-페놀 기판이 베이스기판(100)으로 사용되는 것과 같 이 종이기판을 가진 양측 구리판부착적층판(copper-clad laminates)을 유리-에폭시 기판이 베이스기판(100)으로 사용되는 경우와 같이 유리기판을 가진 양측 구리부착적층판과 비교할 때, 구리 페이스트(103)와 구리박막랜드(101) 사이의 접촉면에서 박리(exfoliation)(106)는 베이스로서 종이기판을 이용하는 양측 구리부착적층판의 경우에 더 쉽게 발생되는 것을 알았다.
구리 페이스트(103)와 구리박막랜드(10)사이의 경계면에서 발생된 박리(106)는 베이스로서 종이기판을 가진 양측 구리부착적층판과 베이스로서 유리기판을 가진 양측 구리부착적층판 사이의 열팽창과 수축특성차에 기인한다.
여기서, 종이-페놀 기판의 열팽창 및 수축특성을 도 13에 나타내며, 여기서 유리-에폭시 기판의 열팽창 및 수축특성은 도 14에 나타낸다.
도 13 및 도 14에 나타낸 열팽창 및 수축특성은 10℃/min의 비율로 실내온도에서 시료(specimen)가 가열되고 폭방향으로 열팽창의 계수가 열분석장치에서 측정되는 소위 TMA방법으로 측정된다.
도 13 및 도 14에 나타낸 열팽창 및 수축을 서로 비교하면, 도 13에 나타낸 종이-페놀 기판은 도 14에 나타낸 유리-에폭시 기판과 비교해서 가열 온도변화에 관련하여 폭방향으로 더 큰 변화 계수를 나타낸다.
이것은 유리-에폭시 기판이 폭방향으로 더 낮은 열팽창의 계수를 갖는 반면에 종이-페놀 기판은 폭방향으로 더 높은 열팽창의 계수와 베이스 재질의 더 많은 수분 흡수를 갖는다.
결과적으로, 베이스기판(100)으로서 종이-페놀 기판을 이용함으로써 천공한 구리 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판을 형성하는 경우에, 땜납 열저항시에 팽창 응력은 유리-에폭시 기판을 이용하는 경우와 비교할 때 더 커지며, 박리(106)가 구리박막랜드(101) 및 구리 페이스트(103) 사이에서 발생된다.
특히, 미가공된 구멍(102) 주변의 구리박막랜드(101)와 구리 페이스트(103) 사이에서 박리(106)가 쉽게 발생되는 것을 알았다.
따라서, 보다 저렴하게 그리고 용이하게 이용할 수 있는 기판재질을 기초로 한 종이-페놀을 이용함으로써 구리 페이스트 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판을 제조하기 위해서, 플레이티드-관통구멍을 위한 미가공된 구멍의 주변에서 발생되는 구리박막랜드와 구리 페이스트 사이의 박리를 방지함으로써 구리박막랜드와 구리 페이스트 사이의 접착력을 더 증대하는 것이 요구된다.
본 발명은 상기 사정을 고려하여 이루어진 것이다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 종이기판으로 이루어진 적층판의 양측에 금속박막을 접착함으로써 형성된 프린트 배선기판에 있어서, 종이기판의 양측에 제공되고 도전성 페이스트로 채워지는 관통-구멍이 제공되는 금속박막랜드는 최소한의 관통-구멍의 일부분과 접촉하는 소정 형태의 금속박막이 제거된 부분으로 각각 제공된다.
상기 기술된 본 발명의 프린트 배선기판에 따르면, 금속판이 제거된 부분은 지금까지 금속박막의 박리가 쉽게 발생되는 관통-구멍의 주변에 제공되기 때문에, 도전성 페이스트는 금속박막랜드에서 쉽게 박리되지 않으며, 금속박막랜드와 도전성 페이스트 사이의 접착력이 증대될 수 있다.
게다가, 본 발명의 다른 관점에 따르면, 종이기판으로 이루어지는 적층판의 양측에 금속박막을 접착함으로써 형성된 프린트 배선기판을 조제하는 방법에 있어서, 양측 금속박막 부착적층판의 양측에 금속박막랜드를 형성하는 단계와, 각각의 금속박막랜드에 소정 형태의 금속박막이 제거된 부분이 제공되는 단계와, 금속박막랜드에 관통-구멍을 형성하는 단계와, 도전성 페이스트로 관통-구멍을 채우고 그 채운 도전성 페이스트를 건조하고 경화하는 단계를 포함한다.
본 발명의 프린트 배선기판을 제조하는 방법에 따르면, 금속박막랜드를 형성하는 단계와, 금속박막랜드에 소정 형태의 금속박막이 제거된 부분을 제공하는 단계가 레지스트 패턴을 변경하는 것만으로 동시에 실행될 수 있고, 따라서 제조단계의 수를 증가시키지 않고 소정 형태의 금속박막이 제거된 부분을 금속박막랜드에 제공할 수 있다.
본 발명의 상기 이외의 목적, 특징 및 장점은 본 발명의 일부 바람직한 실시예를 통해서 나타낸 첨부된 도면과 관련하여 이후의 설명과 첨부된 청구항으로부터 더 명백해질 것이다.
이제는, 본 발명을 실행하는 방법을 이후에 기술한다.
본 실시예에 있어서, 예를 들면 종이기판에 페놀 수지를 주입함으로써 형성된 종이-페놀 기판이 프린트 배선기판으로 사용되는 경우의 일 예를 설명한다.
여기서 플레이티드-관통구멍에는 기판의 양측에 제공된 구리박막랜드와 같은 금속박막랜드의 전기접속 및 구성부품 리드를 삽입하는데 이용된 플레이티드-관통구멍 뿐만 아니라 금속박막랜드의 전기접속만으로 이용된 소위 통과 구멍(via hole)이 포함된다.
도 1은 플레이티드-관통구멍을 형성하기 전에 본 발명의 제 1실시예에 따른 프린트 배선기판의 구조를 개략적으로 나타내는 상부 평면도이다. 도 2는 도 1에 나타낸 프린트 배선기판의 화살표 Ⅱ-Ⅱ를 따라서 취한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 제 1실시예에 따른 프린트 배선기판은 종이-페놀 기판(4)의 양측에 제공된 플레이티드-관통구멍을 위한 구리박막랜드(1)를 포함한다.
종이-페놀 기판(4)의 표면은 거친 표면(5)이기 때문에, 종이-페놀 기판(4)과 구리박막랜드(1) 사이에는 증대된 접착력이 설계된다.
구리박막랜드(1)는 링형으로 형성되며, 플레이티드-관통구멍을 위한 관통-구멍(미가공된 구멍)(3)은 각각의 구리박막랜드(1)의 중심에 제공된다. 관통-구멍(3)의 주변에는, 링형의 속빈 부분(hollow portion)(2)이 관통구멍(3)과 접촉해서 제공된다.
링형의 속빈 부분(2)은 예를 들면 에칭에 의해 종이-페놀 기판(4)의 양측에서 제공된 구리박막랜드(1)를 제거함으로써 형성되며, 종이-페놀 기판(4)의 거친 표면(5)은 속빈 부분(2)의 바닥면에 노출된다.
도 3은 플레이티드-관통구멍을 형성한 후 본 발명의 제 1실시예에 따른 프린트 배선기판을 개략적으로 나타내는 상부 평면도이다. 도 4는 도 3에 나타낸 프린트 배선기판의 화살표 Ⅳ-Ⅳ를 따라서 취한 단면도이다.
도 3 및 도 4에 나타낸 프린트 배선기판은 도 1 및 도 2에 나타낸 관통-구멍(3)에 구리 페이스트(6)를 채우고, 이후에 건조 및 열경화하여 종이-페놀 기판(4)의 양측에 제공된 구리박막랜드(1)를 전기적으로 접속하는 플레이티드-관통구멍을 형성함으로써 얻어진다.
이 경우에, 관통-구멍(3)의 주위에 형성된 링형의 속빈 부분(2)을 채우는 구리 페이스트(6)는 링형의 속빈 부분(2)의 바닥면을 구성하는 종이-페놀 기판(4)의 거친 표면(5)에 접착되어 경화된다.
구리 페이스트(6)는 도전성 재질로서 구리 분말과 결합제(binder)로서 열경화성 수지를 반죽하여 준비된다.
이 경우에, 종이-페놀 기판(4)의 페놀수지 및 구리 페이스트(6)의 결합제 수지는 서로 접착하는 특성에 있어서 비교적 우수하다.
게다가, 링형의 속빈 부분(2)의 바닥면은 거친 표면(5)이기 때문에, 구리 페이스트(6)와 종이-페놀 기판(4) 사이의 접착력은 계류효과(anchoring effect)로 인해 더 단단하게 된다.
또한, 구리박막을 제거함으로써 형성된 링형의 속빈 부분(2)은 지금까지 구리박막랜드(1)와 구리 페이스트(6) 사이의 박리가 쉽게 발생되었던 관통구멍(3)의 주변에 제공되기 때문에, 구리 페이스트(6)와 구리박막랜드(1) 사이의 박리 가능성이 낮게 된다.
따라서, 제 1실시예의 프린트 배선기판에 따르면, 구리 페이스트(6)와 구리박막랜드(1) 사이의 접착력은 증대된다. 즉, 예를 들면 구리 페이스트(6)는 수분 흡수 이후에 땜납 열 저항에 대한 파괴 테스트에서 구리박막랜드(1)로부터 박리되지 않으며, 구리 페이스트(6)와 구리박막랜드(1) 사이의 접속 신뢰성이 크게 증대된다.
이것으로, 저렴한 종이-페놀 기판(4)을 이용하는 구리 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판이 실현될 수 있다.
도 5는 플레이티드-관통구멍이 형성되기 전에 본 발명의 제 2실시예에 따른 프린트 배선기판의 구조를 개략적으로 나타내는 상부 평면도이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 제 2실시예에 따른 프린트 배선기판에 있어서, 재차 구리박막랜드(11)는 링형으로 형성되며, 플레이티드-관통구멍을 위한 관통-구멍(13)이 구리박막랜드(11)의 중심에 제공된다.
게다가, 구리박막랜드(11)에는 예를 들면, 관통-구멍(13)과 접촉하는 위치로부터 방사형으로 형성된 8개의 그루브 부분(슬릿)(12)이 제공된다.
이들 슬릿(12)은 에칭에 의해 종이-페놀 기판(4)의 양측 상의 구리박막랜드(11)를 제거함으로써 형성된 구리박막이 제거된 부분이며, 종이-페놀 기판(4)의 거친 표면(5)은 상기 도 2에 나타낸 바와 같이 각각의 슬릿(12)의 바닥면에 노출된다.
도시하지 않았지만, 관통-구멍(13)은 구리 페이스트(6)로 채워지고, 이후 건조 및 열경화되어 종이-페놀 기판(4)의 양측에 제공된 구리박막랜드(11)를 전기적으로 접속하는 플레이티드-관통구멍을 형성한다.
이때, 관통-구멍(13)으로부터 방사형으로 형성된 슬릿(12)을 채우는 구리 페이스트(6)는 또한 슬릿(12)의 바닥면을 구성하는 종이-페놀 기판(4)의 거친 표면에 접착되어 경화된다.
또한, 이 경우에 종이-페놀 기판(4)의 페놀수지 및 구리 페이스트(6)의 결합제 수지는 서로 접착하는 특성에 있어서 비교적 우수하며, 슬릿(12)의 바닥면은 계류효과를 제공하는 거친 표면(5)이므로, 구리 페이스트(6)와 구리-페놀기판(4) 사이의 접착력은 더 단단하게 된다.
또한, 슬릿(12)은 구리박막랜드(11)와 구리 페이스트(6) 사이에 박리가 지금까지 쉽게 발생하였던 관통-구멍(13)과 접촉하여 형성되기 때문에, 구리 페이스트(6)와 구리박막랜드(11) 사이의 박리의 가능성은 없다.
그러므로, 상기 기술된 바와 같이 프린트 배선기판이 제조되면, 구리 페이스트(6)와 구리박막랜드(11) 사이의 접착력은 증대되며, 구리 페이스트(6)와 구리박막랜드(11) 사이의 박리가 없게 되므로, 구리 페이스트(6)와 구리박막랜드(11) 사이의 접속의 신뢰성은 증대될 수 있고, 저렴하게 종이-페놀 기판(4)을 이용할 수 있는 구리 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판을 실현할 수 있다.
도 6은 플레이티드-관통구멍이 형성되기 전에 본 발명의 제 3실시예에 따른 프린트 배선기판의 구조를 개략적으로 나타내는 상부 평면도이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 제 3실시예에 따른 프린트 배선기판에 있어서, 구리박막랜드(21)는 링형으로 또한 형성되며, 플레이티드-관통구멍을 위한 관통-구멍(23)은 구리박막랜드(21)의 중심에 제공되고, 예를 들면, 4개의 속빈 부 분(22)이 관통-구멍(23)과 접촉하여 제공된다.
이들 속빈 부분(22)은 에칭에 의해 종이-페놀 기판(4)의 양측 상에 제공된 구리박막랜드(21)를 제거함으로써 또한 형성되며, 종이-페놀 기판(4)의 거친 표면(5)은 도 2에 나타낸 방법과 같이 속빈 부분(22)의 바닥면에 노출된다.
게다가, 도시하지 않았지만, 관통-구멍(23)은 구리 페이스트(6)로 채워지며, 건조 및 열경화되어 종이-페놀 기판(4)의 양측 상에 제공된 구리박막랜드(21)에 전기적으로 접속하는 플레이티드-관통구멍을 형성한다.
이때, 관통-구멍(23)과 접촉하여 형성된 속빈 부분(22)을 채우는 구리 페이스트(6)는 속빈 부분(22)의 바닥면을 구성하는 종이-페놀 기판(4)의 거친 표면(5)에 또한 접착되어 경화된다.
또한, 이 경우에 종이-페놀 기판(4)의 페놀수지 및 구리 페이스트(6)의 결합제 수지는 서로 접착하는 특성에 있어서 비교적 우수하며, 속빈 부분(22)의 바닥면은 계류효과를 제공하는 거친 표면(5)이므로, 구리 페이스트(6)와 구리-페놀기판(4) 사이의 접착력은 더 단단하게 된다.
또한, 속빈 부분(22)은 지금까지 구리박막랜드(21)와 구리 페이스트(6) 사이에 박리가 쉽게 발생하였던 관통-구멍(13)과 접촉하여 형성되기 때문에, 구리 페이스트(6)와 구리박막랜드(21) 사이의 박리의 가능성은 없다.
그러므로, 이러한 방법으로 프린트 배선기판을 제조하는 경우에도, 구리 페이스트(6)와 구리박막랜드(21) 사이의 접착력은 증대되며, 구리 페이스트(6)는 구리박막랜드(11)에서 박리되지 않기 때문에, 구리 페이스트(6)와 구리박막랜드(21) 사이의 접속의 신뢰성은 증대될 수 있고, 저렴하게 종이-페놀 기판(4)을 이용할 수 있는 구리 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판을 실현할 수 있다.
도 7은 플레이티드-관통구멍을 형성하기 전에 본 발명의 제 4실시예에 따른 프린트 배선기판의 개략적인 구성을 나타내는 상부 평면도이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 제 4실시예에 따른 프린트 배선기판에 있어서, 구리박막랜드(31)는 링형으로 또한 형성되며, 플레이티드-관통구멍을 위한 관통-구멍(33)은 구리박막랜드(31)의 중심에 제공되고, 직사각형의 속빈 부분(32)이 관통-구멍(33)과 접촉하여 제공된다.
직사각형의 속빈 부분(32)은 에칭에 의해 종이-페놀 기판(4)의 양측 상에 제공된 구리박막랜드(31)를 제거함으로써 또한 형성되며, 종이-페놀 기판(4)의 거친 표면(5)은 상기 도 2에 나타낸 방법과 같이 속빈 부분(32)의 바닥면에 노출된다.
또한, 이 경우에 도시하지 않았지만, 관통-구멍(33)은 구리 페이스트(6)로 채워지며, 건조 및 열경화되어 종이-페놀 기판(4)의 양측 상에 제공된 구리박막랜드(31)에 전기적으로 접속하는 플레이티드-관통구멍을 형성한다.
이 때, 관통-구멍(33)의 주위에 제공된 속빈 부분(22)을 채우는 구리 페이스트(6)는 속빈 부분(32)의 바닥면을 구성하는 종이-페놀 기판(4)의 거친 표면(5)에 접착되어 경화된다.
그러므로, 이 경우에도 속빈 부분(32)의 바닥면을 구성을 거친 표면(5)과 구리 페이스트(6) 사이에는 계류효과가 얻어지기 때문에, 구리 페이스트(6)와 구리박막랜드(31) 사이의 접착력은 더 단단해 진다.
또한, 지금까지 구리박막랜드(31)의 박리가 발생하였던 관통-구멍(33)의 주위에 속빈 부분(32)이 형성되기 때문에, 구리박막랜드(31)에서 구리 페이스트(6)가 박리될 가능성이 없고, 구리 페이스트(6)와 구리박막랜드(31) 사이의 접속의 신뢰성이 증대될 수 있다.
이것으로, 저렴하게 종이-페놀 기판(4)을 이용하는 구리 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판이 실현될 수 있다.
다음에, 본 실시예에 따른 프린트 배선기판을 제조하는 방법의 일 예를 도 8 ∼도 12의 개략도를 참조해서 설명한다.
이 실시예에 있어서, 상기 기술된 제 1실시예에 따른 프린트 배선기판을 제조하는 제조단계를 일 예로서 기술한다.
우선, 이 실시예에 있어서, 도 8에 나타낸 바와 같이 종이-페놀 기판(4)의 양측에 접착된 구리박막(61)으로 이루어지는 양측 구리판부착적층판(copper-clad laminate)이 사용된다.
패턴 인쇄단계에 있어서, 에칭절연막(etching resist films)(양의 패턴)(62)이 도 9에 나타낸 바와 같이 양측 구리판부착적층판의 구리박막(61) 상에 형성된다.
여기에서, 에칭절연막(62)의 패턴에는 회로를 형성하는 회로패턴(63) 및 구리박막랜드(1)의 외부 주변을 형성하는 패턴뿐만 아니라 구리박막을 제거함으로써 링형의 속빈 부분(2)을 형성하는 패턴이 또한 포함된다.
즉, 여기에서, 양측 구리판부착적층판에 구리박막랜드(1)를 형성하는 단계와 구리박막랜드(1)에 링형의 속빈 부분(2)을 형성하는 단계가 동시에 실행된다.
다음에, 구리박막(61)의 노출 부분은 에칭 되고, 그 에칭절연이 제거되어 링형의 속빈 부분(2)은 도 10에 나타낸 바와 같이 회로패턴(63) 및 구리박막랜드(1)와 함께 동시에 형성된다.
이어서, 플레이티드-관통구멍이 되는 관통-구멍(3)은 예를 들면 NC 멀티-스핀 드릴링 머신(drilling machine)을 이용함으로써 형성되므로 관통-구멍(3)과 접촉하는 링형의 속빈 부분(2)이 제공된 구리박막랜드(1)가 완성된다.
이후에, 구리박막랜드(1)와 구리 페이스트(6) 사이의 접착력을 증대하기 위해서, 구리박막랜드(1)의 표면은 거친 부분에 대해서 연마되고, 묽은 황산 등에 의해 산 세정(acid cleaning)된다.
다음에, 도 11에 나타낸 바와 같이, 땜납 레지스트(solder resist)(64)가 구리박막랜드(1) 이외의 다른 부분에 도포되어, 경화처리가 실행되며, 이후에 관통구멍(3)의 내부에는 구리 페이스트(65)로 채워지고 구리박막랜드(1)의 표면은 구리 페이스트(65)로 도포된다.
이러한 방법으로 구리 페이스트(65)를 구리박막랜드(1)의 표면에 도포 함으로써, 링형의 속빈 부분(2)의 내부는 구리 페이스트(65)로 또한 채워진다.
관통-구멍(3)과 링형의 속빈 부분(2)이 구리 페이스트(65)로 채워지고 구리박막랜드(1)의 표면이 구리 페이스트(65)로 도포된 후에, 약 60 ∼ 100℃에서의 건조단계와 약 150 ∼ 160℃에서의 열경화 단계가 실행됨으로써, 도 12에 나타낸 바와 같이 구리 페이스트(65)가 경화되고, 종이-페놀 기판(4)의 양측 상에 제공된 구리박막랜드(1)는 구리 페이스트(65)에 의해 전기적으로 접속되고, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같은 구리 플레이티드-관통구멍 프린트 배선기판이 제조된다.
따라서, 상기 기술된 바와 같이 프린트 배선기판을 제조방법에 따르면, 링형의 속빈 부분(2)을 구리박막랜드(1)에 제공하는 단계는 회로패턴(63) 및 구리박막랜드(1)를 형성하는 단계와 함께 동시에 실행 됨으로써, 이 처리는 단계를 추가하는 것 없이 단지 레지스트 패턴을 변경하는 것만으로 실현될 수 있다.
본 출원인 등은 상기 기술된 프린트 배선기판을 제조하는 방법으로 생산한 프린트 배선기판에 대해서 수분 흡수 후에 땜납 가열 저항과 같은 파괴 테스트를 실행하였다.
그 결과, 종이-페놀 기판(4)을 이용하는 경우조차도 종이페이스트(65)와 구리박막랜드(1) 사이에 박리가 발생하지 않는 것이 확인되었다.
게다가, 플레이티드-관통구멍의 최대 도전저항에 관해서, 종래 기술에 따라 얻은 것과 비교해서 안전한 저항 값이 얻어지는 것을 알았다.
본 실시예에서 기술된 구리박막이 제거된 부분의 형태는 단지 예이며, 본 발명에 따른 프린트 배선기판에서 구리박막이 제거된 부분은 이들 형태에 한정되지 않는다. 즉, 구리박막이 제거된 부분은 그 최소한의 부분이 도전성 페이스트로 채워지는 관통-구멍이 제공된 구리박막랜드에서 관통-구멍과 접촉하는 한 어떠한 형태도 가정할 수 있다.
본 실시예에서 베이스기판은 종이-페놀 기판이 되도록 기술되었지만, 이것은 단지 예이며, 그 동일한 효과는 베이스기판을 종이 베이스 재질 예를 들면, 종이 베이스 재질에 에폭시 수지를 스며들게 함으로써 생산된 종이-에폭시 기판, 유리재질 및 종이-에폭시 재질로 구성하는 종이-에폭시 합성재질로서 이용하는 프린트 배선기판으로 얻어질 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서 구리 페이스트가 도전성 페이스트의 일 예로서 기술되었지만, 본 발명에 있어서는 예를 들어 은 분말과 열경화성 수지 등을 반죽하여 준비한 은 페이스트가 도전성 페이스트로 사용될 수 있다.
또한, 본 실시예는 일 예로서 양측 프린트 배선기판을 취함으로써 기술하였지만, 양측 프린트 배선기판에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 다층 프린트 배선기판의 내부 층 사이에서 전기접속을 위한 패턴에 적용될 수 있다.
게다가, 제 1실시예에 따른 프린트 배선기판을 생산하는 경우가 본 실시예에 따른 프린트 배선기판을 생산하는 방법에서 일 예로서 취해지고 있지만, 상기 기술된 제 2 ∼ 제 4실시예에 따른 프린트 배선기판과 다른 실시예에 따른 프린트 배선기판은 도 8 ∼ 도 12에 나타낸 생산 단계에 의해 자연적으로 생산될 수 있다.
상기 기술된 바와 같이, 본 발명에 따른 프린트 배선기판에 있어서, 도전성 페이스트로 채워지는 관통-구멍이 제공된 구리박막랜드에 관통-구멍의 최소의 부분과 접촉해서 소정 형태의 구리박막이 제거된 부분이 제공됨으로써, 도전성 페이스트와 구리박막이 제거된 부분 사이의 접착력은 증대된다.
특히, 본 발명에 있어서, 구리박막이 제거된 부분의 바닥면은 거친 표면이며, 이것이 계류효과를 제공함으로써 도전성 페이스트와 구리박막랜드 사이의 접착 력은 더 단단해지게 된다.
게다가, 지금까지 구리박막랜드의 박리가 쉽게 발생하였던 관통-구멍의 주변에 구리박막이 제거된 부분이 제공됨으로써, 도전성 페이스트 및 구리박막랜드 사이의 박리 가능성이 적게된다.
그러므로, 본 발명의 프린트 배선기판에 따르면, 도전성 페이스트와 구리박막랜드 사이의 박리는 발생되지 않으며, 도전성 페이스트와 구리박막랜드 사이의 접속의 신뢰성이 크게 증대됨으로써, 베이스기판으로서 저렴한 종이 베이스 재질을 이용하는 구리 플레이티드-통과구멍 프린트 배선기판이 실현될 수 있다.
게다가, 본 발명의 프린트 배선기판을 제조하는 방법에 따르면, 구리박막이 제거된 부분을 형성하는 단계는 일반적인 회로기판과 구리박막랜드의 외부 주변을 형성하는 단계와 동시에 실행됨으로써, 그 처리는 비용 상승 없이 레지스트 패턴을 변경하는 것만으로 실현될 수 있다.
Claims (10)
- 2개의 표면에 금속박막으로 적층된 종이기판을 포함하는 판으로 형성된 프린트 배선기판에 있어서,상기 종이기판은 종이-페놀 재질인 것으로, 이 종이기판 양측에 제공되며 도전성 페이스트로 채워지는 관통-구멍으로 제공된 금속박막랜드에 상기 관통-구멍의 최소의 부분과 접촉해서 금속박막이 제거된 부분이 거친 표면으로 각각 제공되는 것으로, 상기 금속박막이 제거된 부분은 상기 한 쌍의 금속박막랜드와 상기 도전성 페이스트 사이의 접착력을 향상하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선기판.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,상기 금속박막이 제거된 부분이 상기 관통-구멍의 주위에 링형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 프린트 배선기판.
- 제 1항에 있어서,상기 금속박막이 제거된 부분은 상기 관통-구멍에서 방사형으로 형성된 그루브 부분인 것을 특징으로 하는 프린트 배선기판.
- 제 1항에 있어서,상기 금속박막이 제거된 부분은 상기 관통-구멍 주위에 직사각형의 형태로 형성되는 것을 특징으로하는 프린트 배선기판.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,상기 종이기판은 종이-에폭시 재질인 것을 특징으로 하는 프린트 배선기판.
- 제 1항에 있어서,상기 종이기판은 유리재질 및 종이-에폭시 재질로 이루어지는 종이-에폭시 합성재질인 것을 특징으로 하는 프린트 배선기판.
- 제 1항에 있어서,상기 도전성 페이스트는 구리 페이스트인 것을 특징으로 하는 프린트 배선기판.
- 2개의 표면에 금속박막으로 적층된 종이기판을 포함하는 판으로 형성된 프린트 배선기판을 제조하는 방법에 있어서,상기 양측 금속박막 부착적층판에 금속박막을 형성하는 단계와,금속박막이 제거된 부분으로 거친 표면을 각각의 상기 금속박막랜드에 제공하는 단계와,상기 금속박막랜드에 상기 관통-구멍을 형성하는 단계와,상기 관통-구멍에 도전성 페이스트을 채우고 상기 도전성 페이스트를 건조하고 경화하는 단계로 이루어지며, 상기 종이기판은 종이-페놀 재질인 것을 특징으로 하는 프린트 배선기판을 제조하는 방법.
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