KR100962371B1 - Printed circuit board and manufacturing method of the same - Google Patents

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Abstract

인쇄회로기판 및 그 제조방법이 개시된다. 표면에 회로패턴이 형성된 복수의 절연층 사이에 방열층이 선택적으로 개재되도록 복수의 절연층을 적층하여 회로기판을 형성하는 단계, 회로기판의 일면과 타면을 관통하는 관통홀을 천공하는 단계, 관통홀의 내벽에 Cu 다이렉트 도금(Copper Direct Plating)으로 시드층을 형성하는 단계, 시드층을 전극으로 전해도금을 수행하여 관통홀의 내벽에 도금층을 형성하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판 제조방법은, 회로기판 내부에 방열층을 선택적으로 삽입함으로써 높은 방열효과와 휨강성을 가질 수 있고, 방열층과 회로패턴 간의 신뢰성 있는 전기적 연결을 구현하여 방열효과를 증대함과 아울러 방열층을 전원층 또는 그라운드 층으로 이용할 수 있다.A printed circuit board and a method of manufacturing the same are disclosed. Forming a circuit board by laminating a plurality of insulating layers so that a heat dissipation layer is selectively interposed between the plurality of insulating layers having a circuit pattern formed on the surface thereof, perforating a through hole penetrating one surface and the other surface of the circuit board, and penetrating A printed circuit board manufacturing method comprising forming a seed layer on an inner wall of a hole by copper direct plating, and electroplating the seed layer with an electrode to form a plating layer on an inner wall of a through hole. By selectively inserting the heat dissipation layer inside, it can have high heat dissipation effect and flexural rigidity, and can realize the reliable electrical connection between the heat dissipation layer and the circuit pattern to increase the heat dissipation effect and use the heat dissipation layer as a power layer or ground layer. have.

방열층, 알루미늄, Cu 다이렉트 도금(Copper Direct Plating) Heat Dissipation Layer, Aluminum, Cu Direct Plating

Description

인쇄회로기판 및 그 제조방법{Printed circuit board and manufacturing method of the same}Printed circuit board and manufacturing method of the same

본 발명은 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a printed circuit board and a method of manufacturing the same.

최근 인쇄회로기판에 요구되는 사항은 전자산업 시장에서의 고속화, 고밀도화와 밀접하게 연관되어 있으며, 이 사항들을 만족시키기 위해서는 인쇄회로기판의 미세 회로화, 우수한 전기적 특성, 고신뢰성, 고속 신호 전달구조, 고기능화 등 많은 문제점들을 해결해야 한다. Recently, the requirements for printed circuit boards are closely related to high speed and high density in the electronics industry market. In order to satisfy these requirements, microcircuits of the printed circuit board, excellent electrical characteristics, high reliability, high speed signal transmission structure, Many problems must be solved, including high functionality.

특히. 고속화, 고전력 소비와 동시에 고밀도, 소형화되는 휴대폰, 서버, 네트워크 등의 장비에서 제품의 신뢰성향상과 오작동을 방지하기 위해 효율적인 방열은 매우 중요한 이슈가 되고 있다. 인쇄회로기판의 높은 발열온도는 세트의 오작동, 멈춤 등 오류의 중요한 원인이 된다.Especially. Efficient heat dissipation has become a very important issue in order to improve reliability and prevent malfunctions in equipment such as mobile phones, servers, and networks, which have high speed, high power consumption, and high density and miniaturization. The high heating temperature of the printed circuit board is an important cause of error such as malfunction or stoppage of the set.

인쇄회로기판의 온도를 낮추기 위해 지금까지 제품에 적용되는 기술은 고열이 발생하는 인쇄회로기판에 방열판(heat sink)를 설치하거나, 냉각팬(cooling fan)을 구동시켜 칩에서 발생하는 고열을 강제 배기하는 것이다. 이와 같은 방열방법은 구조가 복잡하고 많은 공간이 필요하여 전자기기의 부피가 증가되는 문제점이 있다.In order to lower the temperature of the printed circuit board, the technology applied to the products until now is to install a heat sink on the printed circuit board that generates high heat or to drive a cooling fan to forcibly exhaust the high temperature generated from the chip. It is. Such a heat dissipation method has a problem in that the volume of an electronic device is increased due to a complicated structure and a large amount of space.

본 발명은 회로기판 내부에 방열층을 선택적으로 삽입함으로써 방열효과와 휨강성을 높일 수 있는 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention provides a printed circuit board and a method for manufacturing the same, which can enhance the heat dissipation effect and bending rigidity by selectively inserting a heat dissipation layer into the circuit board.

또한, 방열층과 회로패턴 간의 신뢰성 있는 전기적 연결을 구현하여 방열효과를 증대함과 아울러 방열층을 전원층 또는 그라운드 층으로 이용할 수 있는 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.In addition, by providing a reliable electrical connection between the heat dissipation layer and the circuit pattern to increase the heat dissipation effect and to provide a printed circuit board and a method of manufacturing the heat dissipation layer can be used as a power layer or ground layer.

본 발명의 일 측면에 따르면, 표면에 회로패턴이 형성된 복수의 절연층 사이에 방열층이 선택적으로 개재되도록 복수의 절연층을 적층하여 회로기판을 형성하는 단계, 회로기판의 일면과 타면을 관통하는 관통홀을 천공하는 단계, 관통홀의 내벽에 Cu 다이렉트 도금(Copper Direct Plating)으로 시드층을 형성하는 단계, 시드층을 전극으로 전해도금을 수행하여 관통홀의 내벽에 도금층을 형성하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판 제조방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, forming a circuit board by laminating a plurality of insulating layers so that the heat dissipation layer is selectively interposed between a plurality of insulating layers having a circuit pattern formed on the surface, penetrating one surface and the other surface of the circuit board Perforating the through hole, forming a seed layer by Cu direct plating on the inner wall of the through hole, and electroplating the seed layer with an electrode to form a plating layer on the inner wall of the through hole. A circuit board manufacturing method is provided.

관통홀을 천공하는 단계 이후에, 관통홀에 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.After the drilling of the through hole, the method may further include performing a plasma treatment on the through hole.

관통홀을 천공하는 단계는, CNC 드릴에 의해 수행될 수 있다.The step of drilling the through hole may be performed by a CNC drill.

방열층은 알루미늄(Al)을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.The heat dissipation layer may be made of a material including aluminum (Al).

도금층을 형성하는 단계 이후에, 회로기판의 표면에 외층 회로패턴을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.After the forming of the plating layer, the method may further include forming an outer circuit pattern on the surface of the circuit board.

방열층은 도금층과 전기적으로 연결될 수 있다.The heat dissipation layer may be electrically connected to the plating layer.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 표면에 회로패턴이 형성된 복수의 절연층이 적층되며, 복수의 절연층 사이에 방열층이 선택적으로 개재된 회로기판과, 회로기판의 일면과 타면을 관통하는 관통홀과, 관통홀의 내벽에 Cu 다이렉트 도금(Copper Direct Plating)으로 형성되는 시드층 및 시드층 위에 형성되는 도금층을 포함하는 인쇄회로기판이 제공된다.In addition, according to another aspect of the present invention, a plurality of insulating layers having a circuit pattern formed on the surface is stacked, and a circuit board having a heat dissipation layer selectively interposed between the plurality of insulating layers, and penetrates one surface and the other surface of the circuit board. A printed circuit board including a through hole, a seed layer formed of Cu direct plating on a inner wall of the through hole, and a plating layer formed on the seed layer are provided.

한편, 회로기판의 표면에 형성되는 외층 회로패턴을 더 포함할 수 있다.On the other hand, it may further include an outer layer circuit pattern formed on the surface of the circuit board.

방열층은 알루미늄(Al)을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.The heat dissipation layer may be made of a material including aluminum (Al).

방열층은 도금층과 전기적으로 연결될 수 있다.The heat dissipation layer may be electrically connected to the plating layer.

회로기판 내부에 방열층을 선택적으로 삽입함으로써 높은 방열효과와 휨강성을 가질 수 있고, 방열층과 회로패턴 간의 신뢰성 있는 전기적 연결을 구현하여 방열효과를 증대함과 아울러 방열층을 전원층 또는 그라운드 층으로 이용할 수 있다.By selectively inserting the heat dissipation layer inside the circuit board, it can have high heat dissipation effect and flexural rigidity, and realizes the reliable electrical connection between the heat dissipation layer and the circuit pattern to increase the heat dissipation effect, and the heat dissipation layer to the power layer or ground layer. It is available.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

이하, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 및 그 제조방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of a printed circuit board and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Duplicate description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조방법의 순서도이고, 도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조방법을 나타낸 흐 름도이다. 도 2 내지 도 6을 참조하면, 회로패턴(2), 절연층(3), 회로기판(4), 비아(5), 방열층(6), 관통홀(8), 시드층(10), 도금층(12), 외층 회로패턴(14)이 도시되어 있다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a printed circuit board according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 6 are flowcharts illustrating a method of manufacturing a printed circuit board according to an embodiment of the present invention. 2 to 6, the circuit pattern 2, the insulating layer 3, the circuit board 4, the vias 5, the heat dissipation layer 6, the through holes 8, the seed layer 10, The plating layer 12 and the outer circuit pattern 14 are shown.

본 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조방법은, 표면에 회로패턴(2)이 형성된 복수의 절연층(3) 사이에 방열층(6)이 선택적으로 개재되도록 복수의 절연층(3)을 적층하여 회로기판(4)을 형성하는 단계, 회로기판(4)의 일면과 타면을 관통하는 관통홀(8)을 천공하는 단계, 관통홀(8)의 내벽에 Cu 다이렉트 도금(Copper Direct Plating)으로 시드층(10)을 형성하는 단계 및 시드층(10)을 전극으로 전해도금을 수행하여 관통홀(8)의 내벽에 도금층(12)을 형성하는 단계를 포함하여, 회로기판(4) 내부에 방열층(6)을 선택적으로 삽입함으로써 높은 방열효과와 휨강성을 갖도록 할 수 있다. 또한, 방열층(6)과 회로패턴(2) 간의 신뢰성 있는 전기적 연결을 구현하여 방열효과를 증대함과 아울러 방열층(6)을 전원층 또는 그라운드 층으로 이용할 수 있다.In the method of manufacturing a printed circuit board according to the present embodiment, a plurality of insulating layers 3 are laminated so that the heat dissipation layer 6 is selectively interposed between the plurality of insulating layers 3 on which a circuit pattern 2 is formed. Forming a circuit board 4, drilling a through hole 8 penetrating one surface and the other surface of the circuit board 4, and seeding the inner wall of the through hole 8 with copper direct plating. Forming the plating layer 12 on the inner wall of the through hole 8 by forming the layer 10 and electroplating the seed layer 10 with the electrodes to dissipate heat inside the circuit board 4. By selectively inserting the layer 6, it is possible to have high heat dissipation effect and flexural rigidity. In addition, by implementing a reliable electrical connection between the heat dissipation layer 6 and the circuit pattern (2) to increase the heat dissipation effect, the heat dissipation layer 6 can be used as a power layer or ground layer.

본 실시예에 따라 인쇄회로기판을 제조하는 방법을 살펴 보면, 먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 표면에 회로패턴(2)이 형성된 복수의 절연층(3) 사이에 방열층(6)을 선택적으로 개재하여 회로기판(4)을 형성한다(S100). 회로기판(4)을 형성하는 방법은 먼저, 방열층(6)에 절연층(3)을 적층하고, 절연층(3)에 회로패턴(2)을 형성한다. 그리고, 회로패턴(2)이 형성된 절연층(3)에 다시 절연층(3)의 적층과 회로패턴(2)을 형성과정을 반복하여 방열층(6)이 삽입된 다층의 회로기판(4)을 형성할 수 있다. 이때 회로패턴(2) 간의 전기적 도통을 위해 비아(5)(via)를 형성할 수 있음은 물론이다.Referring to the method of manufacturing a printed circuit board according to the present embodiment, first, as shown in FIG. 2, a heat dissipation layer 6 is formed between a plurality of insulating layers 3 having a circuit pattern 2 formed on a surface thereof. The circuit board 4 is formed to be selectively interposed (S100). In the method of forming the circuit board 4, first, the insulating layer 3 is laminated on the heat dissipation layer 6, and the circuit pattern 2 is formed on the insulating layer 3. The multilayer circuit board 4 having the heat dissipating layer 6 inserted therein is repeated by repeating the lamination of the insulating layer 3 and forming the circuit pattern 2 on the insulating layer 3 on which the circuit pattern 2 is formed. Can be formed. In this case, the via 5 may be formed for electrical connection between the circuit patterns 2.

본 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 회로패턴(2)의 형성된 복수의 절연층(3) 사이에 하나의 방열층(6)을 삽입하였으나, 인쇄회로기판의 방열성능을 고려하여 복수의 절연층(3) 사이에 하나 이상의 방열층(6)을 개재할 수 있다. 또한, 방열성능을 고려하여 복수의 절연층(3)의 층간 사이에 방열층(6)을 선택적으로 개재할 수 있다.In the present embodiment, as shown in FIG. 2, one heat dissipation layer 6 is inserted between the plurality of insulating layers 3 formed on the circuit pattern 2, but a plurality of heat dissipation performances are considered in consideration of the heat dissipation performance of the printed circuit board. One or more heat dissipation layers 6 may be interposed between the insulating layers 3. In addition, the heat dissipation layer 6 may be selectively interposed between the layers of the plurality of insulating layers 3 in consideration of the heat dissipation performance.

이와 같이, 복수의 절연층(3) 사이에 방열층(6)을 선택적으로 개재함으로써 전자기기 작동시 인쇄회로기판에서 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있으며, 인쇄회로기판의 휨강성을 높일 수 있다.As such, by selectively interposing the heat dissipation layer 6 between the plurality of insulating layers 3, heat generated from the printed circuit board during the operation of the electronic device can be effectively released, and the bending rigidity of the printed circuit board can be improved.

절연층(3)은 방열층(6)에 액상의 절연성 물질을 도포하거나, 필름 형태의 절연성 물질을 접합하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 액상 PI(polyimide) 레진(resin)를 도포하여 경화시키거나, 반경화 상태의 프리프레그(prepreg) 필름을 적층하여 구현할 수 있다. The insulating layer 3 may be formed by applying a liquid insulating material to the heat dissipating layer 6 or by bonding an insulating material in the form of a film. For example, a liquid polyimide (PI) resin may be applied and cured, or may be implemented by laminating a prepreg film in a semi-cured state.

방열층(6)은 열전도율이 좋은 금, 은, 구리, 알루미늄 등으로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 알루미늄(Al)을 방열층(6)의 재료로 사용하였다. 알루미늄은 금, 은, 구리 등에 비해 열전도율이 작으나, 그 차이가 크지 않고 가격이 저렴하다.The heat dissipation layer 6 may be made of gold, silver, copper, aluminum, or the like having good thermal conductivity. In this embodiment, aluminum (Al) was used as the material for the heat dissipation layer 6. Aluminum has a smaller thermal conductivity than gold, silver, copper and the like, but the difference is not large and the price is low.

이하에서는 알루미늄을 방열층(6)의 재료로서 사용하는 경우에 대해서 설명하기로 한다.Hereinafter, the case where aluminum is used as a material of the heat radiation layer 6 is demonstrated.

다음에, 도 3에 도시된 바와 같이, 회로기판(4)의 일면과 타면을 관통하는 관통홀(8)을 천공하고(S200), 관통홀(8)에 플라즈마 처리를 한다(S300). 방열층(6)에 의해 분리된 회로기판(4)의 층간 전기적 연결을 구현하고 회로기판(4)에서 발생하는 열을 방열층(6)을 통해 외기로 방출하기 위해, 방열층(6)이 개재된 회로기판(4)의 일면과 타면을 관통하는 관통홀(8)을 천공하고, 관통홀(8)의 내벽에 도금층(12)을 형성하게 된다. Next, as shown in FIG. 3, the through hole 8 penetrating one surface and the other surface of the circuit board 4 is drilled (S200), and the through hole 8 is subjected to plasma treatment (S300). In order to realize the interlayer electrical connection of the circuit board 4 separated by the heat dissipation layer 6 and to discharge heat generated from the circuit board 4 to the outside through the heat dissipation layer 6, the heat dissipation layer 6 is provided. The through hole 8 penetrates one surface and the other surface of the interposed circuit board 4, and the plating layer 12 is formed on the inner wall of the through hole 8.

관통홀(8)은 CNC(computer numerical control) 드릴을 이용하여 천공할 수 있다. 드릴에 의해 관통홀(8)이 천공하는 경우 절연층(3)의 일부가 녹아 관통홀(8)의 내벽에 부착되는 경우가 있는데, 이를 스미어(smear)라 한다. 이러한 스미어는 관통홀(8)에 도금층(12)을 형성하는 경우 절연층(3)과 도금층(12)의 부착력을 저하시킬 우려가 있어 이를 제거해야 한다. 이와 같이 스미어를 제거하는 공정을 디스미어(desmear)라 한다. 스미어를 제거하기 위해 화학적 방법을 사용하는 경우를 습식 디스미어라 하며, 물리적 방법을 사용하는 경우를 건식 디스미어라 한다.The through hole 8 can be drilled using a computer numerical control (CNC) drill. When the through hole 8 is drilled by a drill, a part of the insulating layer 3 may be melted and attached to the inner wall of the through hole 8, which is called a smear. When the smear has a plating layer 12 formed in the through hole 8, the adhesion of the insulating layer 3 and the plating layer 12 may be lowered, and thus the smear should be removed. This process of removing the smear is called desmear. The use of chemical methods to remove smears is called wet desmear, and the use of physical methods is called dry desmear.

스미어를 습식 디스미어에 의해 제거하는 경우 화학액에 의해 관통홀(8)의 내벽에 노출된 방열층(6)의 일부가 녹아 절연층(3)의 안쪽으로 함입될 수 있으며, 이러한 방열층(6)의 함입에 의해 관통홀(8)의 내벽에 형성되는 도금층(12)과 방열층(6)이 서로 접촉하지 못하고, 이로 인해, 열의 이동이 차단되어 방열효과가 떨어지며 전기적 연결이 단절되는 문제점이 있다. When the smear is removed by the wet desmear, a part of the heat dissipation layer 6 exposed to the inner wall of the through hole 8 by the chemical liquid may be melted and incorporated into the insulating layer 3. 6) the plating layer 12 and the heat dissipation layer 6 formed on the inner wall of the through-hole 8 is not in contact with each other by this, the heat transfer is blocked, the heat dissipation effect is reduced and the electrical connection is disconnected There is this.

특히, 방열층(6)으로 알루미늄(Al)을 사용하는 경우, 알루미늄이 습식 디스미어에 사용되는 강알칼리성의 화학액과 반응하여 절연층(3)의 내측으로 과도하게 함입되는 문제점이 있다.In particular, when aluminum (Al) is used as the heat dissipation layer 6, there is a problem in that aluminum reacts excessively with the strongly alkaline chemical liquid used in the wet desmear to the inside of the insulating layer 3.

따라서, 본 실시예에서는 방열층(6)의 함입을 방지하기 위해 건식 디스미어를 적용한다. 즉, 관통홀(8)의 내벽에 플라즈마 처리를 수행하여 스미어를 제거함으로써 습식 디스미어에 따른 방열층(6)의 함입을 방지하는 것이다.Therefore, in this embodiment, a dry desmear is applied to prevent the intrusion of the heat dissipation layer 6. In other words, by removing the smear by performing a plasma treatment on the inner wall of the through-hole 8 to prevent the penetration of the heat dissipation layer 6 according to the wet desmear.

플라즈마 처리 방법은, 진공 챔버 내부에 아르곤(Ar), 수소(H2), 산소(O2) 등의 가스를 단독 또는 혼합하여 투입하면서 전기적 에너지를 가하면 가속된 전자의 충돌에 의하여 투입된 가스가 플라즈마 상태로 활성화되고, 이러한 플라즈마 상태에서 발생된 가스의 이온 또는 라디칼 등을 관통홀(8)의 내벽에 충돌시켜 관통홀(8) 내벽에 잔류하는 스미어를 제거한다.In the plasma processing method, when gas such as argon (Ar), hydrogen (H 2 ), oxygen (O 2 ) is added to the vacuum chamber alone or mixed, and electrical energy is applied, the gas injected by the collision of accelerated electrons is plasma. It is activated in the state, and the ions or radicals of the gas generated in the plasma state collide with the inner wall of the through hole 8 to remove smear remaining on the inner wall of the through hole 8.

한편, 설계상의 필요에 따라 레이저 드릴을 이용하여 관통홀(8)을 천공하는 것도 가능하다.In addition, it is also possible to drill the through-hole 8 using a laser drill as needed by a design.

다음에, 도 4에 도시된 바와 같이, 관통홀(8)의 내벽에 Cu 다이렉트 도금(Copper Direct Plating)으로 시드층(10)을 형성한다(S400). 회로기판(4)에 관통홀(8)을 천공하면 관통홀(8)의 내벽면에 방열층(6)의 일부가 노출된다. 관통홀(8)에 노출된 방열층(6)은 이후 공정에서 관통홀(8)의 내벽면에 형성되는 도금층(12)과 전기적으로 연결되어 회로패턴(2)에서 발생한 열을 방열층(6)을 통해 외기로 방출하게 된다. 또한, 방열층(6)과 도금층(12)이 전기적으로 연결됨으로써 방열층(6)을 통해 인쇄회로기판에 전원을 인가하거나 그라운드(ground)할 수 있다. Next, as shown in FIG. 4, the seed layer 10 is formed on the inner wall of the through hole 8 by copper direct plating (S400). When the through hole 8 is drilled in the circuit board 4, a part of the heat dissipation layer 6 is exposed on the inner wall surface of the through hole 8. The heat dissipation layer 6 exposed through the through hole 8 is electrically connected to the plating layer 12 formed on the inner wall surface of the through hole 8 in a subsequent process to dissipate heat generated in the circuit pattern 2. ) Through the outside air. In addition, since the heat dissipation layer 6 and the plating layer 12 are electrically connected, power may be applied to the printed circuit board or grounded through the heat dissipation layer 6.

이러한 시드층(10)은 관통홀(8)의 내벽에만 형성될 수도 있고, 회로기판(4)의 표면과 관통홀(8)의 내벽에 동시에 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 관통홀(8) 의 내벽과 회로기판(4)의 표면에 형성된 경우를 제시한다. 이 경우 후공정에서 시드층(10)을 전극으로 전해도금을 수행하여 관통홀(8)의 내벽과 회로기판94)의 표면에 도금층(12)이 형성되면, 시드층(10) 및 도금층(12)을 선택적으로 식각하여 회로기판(4)의 표면에 외층 회로패턴(14)을 형성할 수 있다.The seed layer 10 may be formed only on the inner wall of the through hole 8, or may be simultaneously formed on the surface of the circuit board 4 and the inner wall of the through hole 8. In this embodiment, a case is formed in the inner wall of the through hole 8 and the surface of the circuit board 4. In this case, when the plating layer 12 is formed on the inner wall of the through hole 8 and the surface of the circuit board 94 by electroplating the seed layer 10 as an electrode in a later step, the seed layer 10 and the plating layer 12 are formed. ) May be selectively etched to form the outer layer circuit pattern 14 on the surface of the circuit board 4.

Cu 다이렉트 도금법에서는, 관통홀(8)의 내벽에 대하여 카본(carbon) 처리하여 카본 이온막(미도시)을 전착한 후, 카본 이온막에 구리를 도금하게 된다. 카본 대신에 팔라듐(palladium), 카본 그라파이트(carbon graphite) 그 밖의 도전성 물질을 사용하는 것도 가능하다.In the Cu direct plating method, after carbon treatment of the inner wall of the through hole 8 to electrodeposit a carbon ion film (not shown), copper is plated on the carbon ion film. It is also possible to use palladium, carbon graphite and other conductive materials instead of carbon.

회로기판(4)에 관통홀(8)을 천공하면 관통홀(8)의 내벽면에 방열층(6)의 일부가 외기에 노출되는데, 노출된 방열층(6)은 약품에 의해 쉽게 부식되거나 산화가 이루어져, 방열층(6)과 도금층(12)과의 접합 강도가 저하될 수 있다. 따라서, 외기에 노출되는 방열층(6)의 부식 또는 산화 방지를 위해 Cu 다이렉트 도금에 의해 관통홀(8)의 내벽에 카본 이온막을 형성하고 그 위에 구리를 도금하는 것이다. When the through hole 8 is drilled in the circuit board 4, a part of the heat dissipation layer 6 is exposed to the outside air on the inner wall surface of the through hole 8, and the exposed heat dissipation layer 6 is easily corroded by chemicals. Oxidation is performed, and thus the bonding strength between the heat dissipation layer 6 and the plating layer 12 may decrease. Therefore, in order to prevent corrosion or oxidation of the heat radiation layer 6 exposed to the outside air, a carbon ion film is formed on the inner wall of the through hole 8 by Cu direct plating, and copper is plated thereon.

카본 처리는 관통홀(8)을 통해 외기에 노출된 알루미늄 재질의 방열층(6)의 표면에 카본 이온막을 형성하는 공정으로서, 이온화된 알루미늄 표면에 카본 나노 입자들이 달라 붙어 카본 이온막을 형성하게 된다. 이러한 카본 이온막은 알루미늄 재질의 방열층(6)과 도금층(12)의 접합강도를 증진하게 된다.The carbon treatment is a process of forming a carbon ion film on the surface of the heat dissipation layer 6 made of aluminum exposed to the outside air through the through hole 8, whereby carbon nanoparticles adhere to the ionized aluminum surface to form a carbon ion film. . The carbon ion membrane improves the bonding strength of the heat dissipation layer 6 and the plating layer 12 made of aluminum.

다음에, 도 5에 도시된 바와 같이, 시드층(10)을 전극으로 전해도금을 수행하여 관통홀(8)의 내벽에 도금층(12)을 형성한다(S500).Next, as shown in FIG. 5, the plating layer 12 is formed on the inner wall of the through hole 8 by electroplating the seed layer 10 with the electrodes (S500).

상술한 바와 같이, 관통홀(8)에 의해 외기에 노출된 방열층(6)에 Cu 다이렉 트 도금으로 시드층(10)을 형성하고, 이를 전극으로 전해도금을 수행하여 관통홀(8)의 내벽에 도금층(12)을 형성함으로써 방열층(6)과 도금층(12)의 접합강도를 증진할 수 있다. 이를 통해 방열층(6)과 도금층(12)이 신뢰성 있는 전기적 연결이 구현되면, 전자기기의 작동에 의해 인쇄회로기판에 발생하는 열을 방열층(6)을 통해 효과적으로 방출할 수 있다. 또한, 방열층(6)과 도금층(12)이 전기적으로 연결됨으로써 방열층(6)을 통해 인쇄회로기판에 전원을 인가하거나 그라운드(ground)할 수 있어, 인쇄회로기판에 전원을 공급하는 전원층 또는 인쇄회로기판을 그라운드 하는 그라운드 층을 따로 형성할 필요가 없다. As described above, the seed layer 10 is formed in the heat dissipation layer 6 exposed to the outside air by the through holes 8 by Cu direct plating, and the electroplating process is performed on the through holes 8. By forming the plating layer 12 on the inner wall of the heat dissipation layer 6 and the bonding strength of the plating layer 12 can be improved. Through this, when the heat dissipation layer 6 and the plating layer 12 have a reliable electrical connection, heat generated on the printed circuit board by the operation of the electronic device can be effectively released through the heat dissipation layer 6. In addition, since the heat dissipation layer 6 and the plating layer 12 are electrically connected to each other, the power layer may supply or ground the printed circuit board through the heat dissipation layer 6 to supply power to the printed circuit board. Or there is no need to separately form a ground layer for grounding the printed circuit board.

다음에, 도 6에 도시된 바와 같이, 회로기판(4)의 표면에 외층 회로패턴(14)을 형성한다(S600). 회로기판(4)의 표면에 외층 회로패턴(14)이 형성되지 않은 경우, Cu 다이렉트 도금으로 관통홀(8)의 내벽에 시드층(10)을 형성하는 과정에서 회로기판(4)의 표면에도 시드층(10)이 형성되도록 하고, 시드층(10)을 전극으로 전해도금을 수행하여 관통홀(8)의 내벽과 회로기판(4)의 표면에 도금층(12)을 형성한 후, 회로기판(4)의 표면에 형성되는 시드층(10) 및 도금층(12)을 선택적으로 식각하여 외층 회로패턴(14)을 형성할 수 있다.Next, as shown in FIG. 6, an outer circuit pattern 14 is formed on the surface of the circuit board 4 (S600). When the outer layer circuit pattern 14 is not formed on the surface of the circuit board 4, the seed layer 10 is formed on the inner wall of the through hole 8 by Cu direct plating. After the seed layer 10 is formed, the plating layer 12 is formed on the inner wall of the through hole 8 and the surface of the circuit board 4 by electroplating the seed layer 10 with electrodes. The seed layer 10 and the plating layer 12 formed on the surface of (4) may be selectively etched to form the outer circuit pattern 14.

관통홀(8)의 내벽에만 시드층(10) 및 도금층(12)을 형성하는 경우에는, 애디티브 방법(additive process) 또는 서브트랙티브 법(subtractive process)을 이용하여 회로기판(4)의 표면에 외층 회로패턴(14)을 형성하는 것도 가능하다.When the seed layer 10 and the plating layer 12 are formed only on the inner wall of the through hole 8, the surface of the circuit board 4 using an additive process or a subtractive process. It is also possible to form the outer circuit pattern 14 on the substrate.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면도이다. 도 7를 참조하면, 회로패턴(2), 절연층(3), 회로기판(4), 방열층(6), 비아(5), 관통홀(8), 시드층(10), 도금층(12), 외층 회로패턴(14)이 도시되어 있다.7 is a cross-sectional view of a printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the circuit pattern 2, the insulating layer 3, the circuit board 4, the heat dissipation layer 6, the vias 5, the through holes 8, the seed layer 10, and the plating layer 12 ), The outer circuit pattern 14 is shown.

본 실시예의 인쇄회로기판은, 표면에 회로패턴(2)이 형성된 복수의 절연층(3) 이 적층되며, 복수의 절연층(3) 사이에 방열층(6)이 선택적으로 개재된 회로기판(4), 회로기판(4)의 일면과 타면을 관통하는 관통홀(8)과, 관통홀(8)의 내벽에 Cu 다이렉트 도금으로 형성되는 시드층(10) 및 관통홀(8)의 내벽에 형성되며 시드층(10) 상에 형성되는 도금층(12)을 구성요소로 하여, 회로기판(4) 내부에 방열층(6)을 선택적으로 삽입함으로써 높은 방열효과와 휨강성을 갖도록 할 수 있다. 또한, 방열층(6)과 회로패턴(2) 간의 신뢰성 있는 전기적 연결을 구현하여 방열효과를 증대함과 아울러 방열층(6)을 전원층 또는 그라운드 층으로 이용할 수 있다.In the printed circuit board of the present embodiment, a plurality of insulating layers 3 having a circuit pattern 2 formed thereon are stacked, and a circuit board having a heat dissipation layer 6 selectively interposed between the plurality of insulating layers 3 ( 4) the through hole 8 penetrating one side and the other side of the circuit board 4, and the inner wall of the seed layer 10 and the through hole 8 formed by Cu direct plating on the inner wall of the through hole 8; Forming and forming a plating layer 12 formed on the seed layer 10 as a component, by selectively inserting the heat dissipation layer 6 into the circuit board 4 can have a high heat dissipation effect and bending rigidity. In addition, by implementing a reliable electrical connection between the heat dissipation layer 6 and the circuit pattern (2) to increase the heat dissipation effect, the heat dissipation layer 6 can be used as a power layer or ground layer.

회로기판(4)은 회로패턴(2)이 형성된 복수의 절연층(3) 사이에 방열층(6)을 선택적으로 개재하여 형성될 수 있으며, 방열층(6)이 삽입된 인쇄회로기판은 열을 효과적으로 방출할 수 있으며, 인쇄회로기판의 휨강성을 높일 수 있다.The circuit board 4 may be formed by selectively interposing a heat dissipation layer 6 between the plurality of insulating layers 3 on which the circuit pattern 2 is formed, and the printed circuit board on which the heat dissipation layer 6 is inserted is heat. It can effectively release the and can increase the bending rigidity of the printed circuit board.

회로기판(4)을 형성하는 방법은 먼저, 방열층(6)에 절연층(3)을 적층하고, 절연층(3)에 회로패턴(2)을 형성한다. 그리고, 회로패턴(2)이 형성된 절연층(3)에 다시 절연층(3)의 적층과 회로패턴(2)을 형성과정을 반복하여 다층의 회로기판(4)을 형성할 수 있다. 이때 회로패턴(2) 간의 전기적 도통을 위해 비아(5)를 형성할 수 있음은 물론이다.In the method of forming the circuit board 4, first, the insulating layer 3 is laminated on the heat dissipation layer 6, and the circuit pattern 2 is formed on the insulating layer 3. In addition, the multilayer circuit board 4 may be formed by repeating the stacking of the insulating layers 3 and forming the circuit patterns 2 on the insulating layer 3 on which the circuit patterns 2 are formed. In this case, the via 5 may be formed for electrical conduction between the circuit patterns 2.

본 실시예에서는 도 7에 도시된 바와 같이, 회로패턴(2)의 형성된 복수의 절연층(3) 사이에 하나의 방열층(6)을 삽입하였으나, 인쇄회로기판의 방열성능을 고려하여 복수의 절연층(3) 사이에 하나 이상의 방열층(6)을 개재할 수 있다. 또한, 방열성능을 고려하여 복수의 절연층(3)의 층간 사이에 방열층(6)을 선택적으로 개재할 수 있다.In this embodiment, as shown in FIG. 7, one heat dissipation layer 6 is inserted between the plurality of insulating layers 3 formed on the circuit pattern 2, but a plurality of heat dissipation performances are considered in consideration of the heat dissipation performance of the printed circuit board. One or more heat dissipation layers 6 may be interposed between the insulating layers 3. In addition, the heat dissipation layer 6 may be selectively interposed between the layers of the plurality of insulating layers 3 in consideration of the heat dissipation performance.

방열층(6)은 열전도율이 좋은 금, 은, 구리, 알루미늄 등으로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 알루미늄(Al)을 방열층(6)의 재료로 사용하였다. 알루미늄은 금, 은, 구리 등에 비해 열전도율이 작으나, 그 차이가 크지 않고 가격이 저렴하다.The heat dissipation layer 6 may be made of gold, silver, copper, aluminum, or the like having good thermal conductivity. In this embodiment, aluminum (Al) was used as the material for the heat dissipation layer 6. Aluminum has a smaller thermal conductivity than gold, silver, copper and the like, but the difference is not large and the price is low.

관통홀(8)에는 도금층(12)이 형성되어 방열층(6)에 의해 분리된 회로기판(4)의 층간 전기적 연결을 구현하고, 회로기판(4)에서 발생하는 열을 방열층(6)을 통해 외기로 방출한다.In the through hole 8, a plating layer 12 is formed to implement electrical connection between layers of the circuit board 4 separated by the heat dissipation layer 6, and heat generated from the circuit board 4 is transferred to the heat dissipation layer 6. Release through the outside air.

Cu 다이렉트 도금으로 형성되는 시드층(10)은 관통홀(8)의 천공으로 외기에 노출된 방열층(6)과 도금층(12)과의 접합강도를 증진한다. The seed layer 10 formed of Cu direct plating promotes bonding strength between the heat dissipation layer 6 and the plating layer 12 exposed to the outside air by the perforation of the through hole 8.

도금층(12)은 방열층(6)과 전기적으로 연결되어 기기의 작동에 의해 인쇄회로기판에 발생하는 열이 방열층(6)을 통해 외기로 방출한다. 또한, 방열층(6)과 도금층(12)이 전기적으로 연결됨으로써 방열층(6)을 통해 인쇄회로기판에 전원을 인가하거나 그라운드(ground)할 수 있어, 인쇄회로기판에 전원을 공급하는 전원층 또는 인쇄회로기판을 그라운드 하는 그라운드 층을 따로 형성할 필요가 없다. The plating layer 12 is electrically connected to the heat dissipation layer 6 so that heat generated in the printed circuit board by the operation of the device is discharged to the outside through the heat dissipation layer 6. In addition, since the heat dissipation layer 6 and the plating layer 12 are electrically connected to each other, the power layer may supply or ground the printed circuit board through the heat dissipation layer 6 to supply power to the printed circuit board. Or there is no need to separately form a ground layer for grounding the printed circuit board.

회로기판(4)의 표면에 외층 회로패턴(14)이 형성되지 않은 경우, Cu 다이렉트 도금으로 관통홀(8)의 내벽에 시드층(10)을 형성하는 과정에서 회로기판(4)의 표면에도 시드층(10)이 형성되도록 하고, 시드층(10)을 전극으로 전해도금을 수행하여 관통홀(8)의 내벽과 회로기판(4)의 표면에 도금층(12)을 형성한 후, 회로기 판(4)의 표면에 형성되는 시드층(10) 및 도금층(12)을 선택적으로 식각하여 외층 회로패턴(14)을 형성할 수 있다.When the outer layer circuit pattern 14 is not formed on the surface of the circuit board 4, the seed layer 10 is formed on the inner wall of the through hole 8 by Cu direct plating. After the seed layer 10 is formed, the plating layer 12 is formed on the inner wall of the through hole 8 and the surface of the circuit board 4 by electroplating the seed layer 10 with electrodes. The seed layer 10 and the plating layer 12 formed on the surface of the plate 4 may be selectively etched to form the outer circuit pattern 14.

관통홀(8)의 내벽에만 시드층(10) 및 도금층(12)을 형성하는 경우에는, 애디티브 방법(additive process) 또는 서브트랙티브 법(subtractive process)을 이용하여 회로기판(4)의 표면에 외층 회로패턴(14)을 형성하는 것도 가능하다. When the seed layer 10 and the plating layer 12 are formed only on the inner wall of the through hole 8, the surface of the circuit board 4 using an additive process or a subtractive process. It is also possible to form the outer circuit pattern 14 on the substrate.

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.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조방법의 순서도.1 is a flow chart of a printed circuit board manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조방법을 나타낸 흐름도.2 to 6 are flowcharts illustrating a method of manufacturing a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면도.7 is a cross-sectional view of a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

2 : 회로패턴 4 : 회로기판2: circuit pattern 4: circuit board

6 : 방열층 8 : 관통홀6: heat dissipation layer 8: through hole

10 : 시드층 12 : 도금층10: seed layer 12: plating layer

14 : 외층 회로패턴14: outer circuit pattern

Claims (10)

표면에 회로패턴이 형성된 복수의 절연층 사이에 알루미늄(Al)을 포함하는 재질로 이루어지는 방열층이 선택적으로 개재되도록 상기 복수의 절연층을 적층하여 회로기판을 형성하는 단계;Forming a circuit board by stacking the plurality of insulating layers such that a heat dissipation layer made of a material including aluminum (Al) is selectively interposed between the plurality of insulating layers on which a circuit pattern is formed; 상기 회로기판의 일면과 타면을 관통하는 관통홀을 천공하는 단계;Drilling a through hole penetrating one surface and the other surface of the circuit board; 상기 관통홀의 내벽에 Cu 다이렉트 도금(Copper Direct Plating)으로 시드층을 형성하는 단계;Forming a seed layer on an inner wall of the through hole by copper direct plating; 상기 시드층을 전극으로 전해도금을 수행하여 상기 관통홀의 내벽에 도금층을 형성하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판 제조방법.And forming a plating layer on an inner wall of the through hole by electroplating the seed layer using an electrode. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 관통홀을 천공하는 단계 이후에,After the step of drilling the through hole, 상기 관통홀에 플라즈마 상태의 가스를 충돌시켜 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함하는 인쇄회로기판 제조방법.And bombarding the gas in a plasma state with the through hole. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 관통홀을 천공하는 단계는,Perforating the through hole, CNC 드릴에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조방법.Printed circuit board manufacturing method characterized in that carried out by a CNC drill. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도금층을 형성하는 단계 이후에,After forming the plating layer, 상기 회로기판의 표면에 외층 회로패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조방법. The method of claim 1, further comprising forming an outer circuit pattern on the surface of the circuit board. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 방열층은 상기 도금층과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조방법.The heat dissipation layer is a printed circuit board manufacturing method, characterized in that electrically connected with the plating layer. 표면에 회로패턴이 형성된 복수의 절연층이 적층되며, 상기 복수의 절연층 사이에 알루미늄(Al)을 포함하는 재질로 이루어지는 방열층이 선택적으로 개재된 회로기판과;A circuit board on which a plurality of insulating layers having circuit patterns formed on the surface thereof are stacked, and a heat dissipation layer made of a material including aluminum (Al) is selectively interposed between the plurality of insulating layers; 상기 회로기판의 일면과 타면을 관통하는 관통홀과;A through hole penetrating one side and the other side of the circuit board; 상기 관통홀의 내벽에 Cu 다이렉트 도금으로 형성되는 시드층; 및A seed layer formed by Cu direct plating on an inner wall of the through hole; And 상기 시드층 위에 형성되는 도금층을 포함하는 인쇄회로기판.Printed circuit board comprising a plating layer formed on the seed layer. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 회로기판의 표면에 형성되는 외층 회로패턴을 더 포함하는 인쇄회로기판.The printed circuit board further comprises an outer circuit pattern formed on the surface of the circuit board. 삭제delete 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 방열층은 상기 도금층과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.The heat dissipation layer is a printed circuit board, characterized in that electrically connected with the plating layer.
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