KR101208414B1 - 전자부품 실장용 인쇄회로기판 원자재와 그 제조방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판 제조방법 - Google Patents

전자부품 실장용 인쇄회로기판 원자재와 그 제조방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자부품 실장용 인쇄회로기판 원자재의 구조 및 제조공정을 개선하여 전자부품의 방열효과를 효과적으로 개선함과 동시에 플렉시블한 성질을 가지는 전자부품 실장용 인쇄회로기판 원자재와 그 제조방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판 제조방법에 관한 것으로, 절연층과, 상기 절연층 상에 위치하는 동박층을 포함하는 전자부품 실장용 인쇄회로기판의 원자재에 있어서, 상기 절연층은 플레시블한 재질로 이루어지고 전자부품이 실장되는 위치에 대응하는 부분이 관통되어 형성되며, 상기 절연층의 관통된 공간에는 열전도물질이 형성되는 인쇄회로기판 원자재를 제공한다.

Description

전자부품 실장용 인쇄회로기판 원자재와 그 제조방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판 제조방법{A raw material of Printed CircuitBoard and A manufacturing method therefore and A manufacturing method of Printed CircuitBoard}
본 발명은 전자부품 실장용 인쇄회로기판 원자재와 그 제조방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 전자부품 실장용 인쇄회로기판 원자재의 구조 및 제조공정을 개선하여 전자부품의 방열효과를 효과적으로 개선함과 동시에 플렉시블한 성질을 가지는 전자부품 실장용 인쇄회로기판 원자재와 그 제조방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board)은 반도체 칩을 전기적으로 연결하고, 각종 전자부품을 기판 위에 설치 가능할 수 있도록 하는 역할을 한다. 인쇄회로기판은 일반적으로 코어와 코어 표면의 도전성 회로로 구성된다.
도 1은, 종래의 LED가 실장된 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 동박층(122) 및 절연층(121)으로 이루어진 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판상에 일정한 간격을 갖고 실장되는 엘이디(150)와, 상기 엘이디(150)를 실장한 상기 인쇄회로기판의 배면에 형성되어 상기 엘이디(150)의 발광시 발생하는 열을 외부로 방열하는 알루미늄판(160)을 포함하여 구성된다.
상기와 같은 종래 기술에 의한 LED가 실장된 인쇄회로기판은 방열 특성이 우수한 알루미늄판(160)을 인쇄회로기판의 배면에 설치하여 엘이디(150)의 점등시 발생하는 열을 상기 알루미늄판(160)을 이용하여 외부로 방출하여 냉각시키고 있다.
그리고 상기 절연층(121)은, 제품이 리지드 인쇄회로기판 또는 플렉시블 인쇄회로기판 중 어느 것이냐에 따라 세라믹 또는 폴리이미드로 형성된다.
상기 절연층(121)이 세라믹으로 이루어지는 리지드 인쇄회로기판은 폴리이미드를 절연층으로 사용하는 플렉시블인쇄회로기판에 비하여 방열성은 높으나, 경질로서 유연성이 없으므로 평면(2차원적)구조 회로만 형성이 가능하다는 단점을 가지고, 상기 절연층이 폴리이미드로 형성된 플렉시블 인쇄회로기판은 유연하여 휨 특성을 가진다는 장점이 있으나 폴리이미드로 형성된 절연층을 통하여 방열작용이 이루어 지므로, 방열효과가 현저히 떨어진다는 문제점을 가진다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 휨 특성을 구비함과 동시에 방열성이 향상되며, 또한 그 제조공정이 단순하고 제조되는 인쇄회로기판의 두께가 얇게 형성하는 인쇄회로기판을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 전도성 물질로 형성된 판 형상의 제1원자재와, 플렉시블한 절연층 상에 전도층이 형성되어 이루어지는 제2원자재를 준비하는 원자재 준비단계와; 상기 제1원자재를 에칭하여 전자부품 실장 용 랜드가 형성된 제1가공원자재를 형성하는 단계와; 상기 제2원자재를 천공하여 상기 전자부품 실장용 랜드에 대응하는 관통공간이 형성된 제2가공원자재를 형성하는 단계와; 상기 제1가공원자재 상에 상기 제2가공원자재를 적층하는 단계와; 상기 제2가공원자재 상의 전도층에 노광, 현상, 부식 공정을 통해 회로패턴을 형성하고, 상기 부식 공정에서 상기 제1가공원자재의 하측면을 동시에 에칭하는 단계와; 상기 전자부품 실장용 랜드에 전자부품을 실장하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판 제조방법을 제공한다.
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상술한 본 발명에 따르면, 휨특성을 구비함과 동시에 방열성능이 향상된 전자부품 실장용 인쇄회로기판 원자재와 그 제조방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판 제조방법을 제공한다.
도 1은 종래기술에 따른 전자부품실장 용 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자부품 실장 용 인쇄회로기판 원자재 제조방법의 순서도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일실시예에 따른 전자부품 실장 용 인쇄회로기판 원자재 제조방법의 단계 별 사시도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일실시예에 따른 전자부품 실장 용 인쇄회로기판 원자재 제조방법의 단계 별 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자부품 실장 용 인쇄회로기판의 제조방법의 순서도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일실시예에 따른 전자부품 실장 용 인쇄회로기판의 제조방법의 회로형성단계, 전자부품 실장 단계 및 제1가공원자재의 하부 에칭 단계의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전자부품 실장 용 인쇄회로기판의 제조방법에 의하여 제조된 인쇄회로기판의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 실장 용 인쇄회로기판 원자재 제조방법에 대해 상세하게 살펴본다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자부품 실장 용 인쇄회로기판 원자재 제조방법의 순서도이고, 도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일실시예에 따른 전자부품 실장 용 인쇄회로기판 원자재 제조방법의 단계 별 사시도이며, 도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일실시예에 따른 전자부품 실장 용 인쇄회로기판 원자재 제조방법의 단계 별 단면도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2 내지 도 4d를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전자부품 실장 용 인쇄회로기판 원자재 제조방법은, 원자재 준비단계(S10), 제1가공 원자재 형성단계(S20), 제2가공원자재 형성단계(S30) 및 제1,2가공원자재 적층 단계(S40)로 이루어진다.
도 3a 및 도 4a를 참조하면, 상기 원자재 준비단계(S10)는, 판형상의 제1원자재(10) 및 플렉시블한 제2원자재(20)를 준비한다. 상기 제1원자재(10)는 전도성 재질인 구리재질로 형성되며, 상기 제2원자재(20)는 유연성을 가지는 폴리이미드 재질의 절연층(21) 및 상기 절연층(21) 상에 위치하는 전도층(22)으로 이루어진다. 본 실시예에서는 절연층(21)을 폴리이미드 재질로 형성하였으나, 유연성이 있으며 절연가능한 물질이라면 다른 물질로 상기 절연층(21)이 형성될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 실시예에서는 제1원자재(10) 및 제2원자재의 전도층을 구리재질로 형성하였으나, 은 또는 알루미늄 등의 전도성을 가진 물질이라면 다른 물질로 이루어질 수 있음을 물론이다.
다만, 상기 제1원자재(10) 및 제2원자재의 전도층이 동일한 재질로 형성되며, 방열효과가 향상된다는 장점을 가진다.
도 3b 및 도 4b를 참조하면, 상기 제1가공 원자재 형성단계(S20)는, 상기 제1원자재(10)를 부분 에칭하여 전자부품 실장용 랜드(31)가 형성된 제1가공 원자재(30)를 형성한다. 상기 제1가공 원자재(30)는 상기 제1원자재(10) 중 후술할 전자부품(50)이 실장될 부위를 제외한 나머지 부분을 에칭가공하여 전자부품 실장용 랜드(31)가 돌출되어 형성되도록 한다.
도 3c 및 도 4c를 참조하면, 상기 제2가공 원자재 형성단계(S30)는, 상기 전자부품 실장용 랜드(31)의 위치에 대응하여 상기 제2원자재를 천공하여 관통공간(41)이 형성된 제2가공 원자재(40)를 형성한다. 상기 관통공간(41)은 상기 제1가공 원자재(30)의 전자부품 실장용 랜드(31)가 삽입되는 공간으로, 상기 전자부품 실장용 랜드(31)와 동일한 형상으로 이루어진다. 본 실시예에서 상기 관통공간(41)은 장홈 형상으로 이루어지나, 상기 전자부품 실장용 랜드(31)와 동일한 형상이면, 상기 관통공간(41)은 사각형, 원형 등의 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 물론이다.
도 3d, 도 3e, 도 4d 및 도 4e를 참조하면, 상기 제1,2가공 원자재(30)(40)가 완성되면, 상기 제1가공 원자재(30) 상에 상기 제2가공 원자재(40)를 적층한다. 이 경우 상기 제1가공 원자재(30)의 전자부품 실장용 랜드(31)는 상기 제2가공 원자재(40)의 관통공간(41)에 삽입되어 위치하며, 상기 적층은 핫프레스와 같은 공정에 의하여 이루어진다.
상기 적층공정에 의하여 완성된 인쇄회로기판 원자재의 구조를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 원자재는, 절연층(21) 및 전도층(22)으로 이루어진다. 상기 절연층(21)은 플렉시블한 재질인 폴리이미드 재질로 이루어지며, 일부분에 관통공간(41)이 형성되며, 상기 전도층(22)은 구리 재질로 이루어진다.
그리고 상기 절연층(21)의 관통공간(41)에는 열전도물질이 형성된다. 본 실시예에서 상기 열전도물질은 구리이나, 열전도도가 좋은 물질이라면 어떠한 물질이 형성되어도 좋다.
이러한 인쇄회로기판의 원자재는, 상기 관통공간(41)에 형성된 열전도물질 상에 전자부품(50)이 실장된 경우 상기 전자부품에서 발열되는 열을 관통공간에 형성된 열전도물질을 통하여 열을 외부로 방출함으로써 방열효과가 향상되고, 또한 절연층(21)이 플렉시블한 재질로 형성되어 유연성 있는 인쇄회로기판의 제작이 가능하다는 장점을 가진다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 설명한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 원자재준비단계(S110), 제1가공원자재 형성단계(S120), 제2가공원자재 형성단계(S130), 제1,2가공원자재 적층단계(S140), 회로패턴형성 및 전자부품 실장단계(S150) 및 제1가공원자재의 하측면 에칭단계(S160)로 이루어진다.
상기 원자재준비단계(S110), 제1가공원자재 형성단계(S120), 제2가공원자재 형성단계(S130), 제1,2가공원자재 적층단계(S140)는 상술한 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판 원자재의 제조방법과 동일하므로, 이에 관한 설명은 생략하기로 한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 회로패턴형성단계(S150)는 제2가공원자재(40) 상의 전도층을 노광, 현상, 부식하여 회로패턴(42)을 형성한다. 이와 같이 회로패턴(42)이 형성되면, 제1가공원자재의 전자부품 실장 랜드에 전자부품(50)을 실장한다. 본 실시예에서는 전자부품으로서 LED가 실장되나, 이 이외의 다른 부품이 실장되는 것이 가능함은 물론이다.
도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 전자부품이 실장되면, 상기 제1가공원자재의 하측면을 에칭하여 제거한다(S160). 본 발명의 일실시예에서는, 상기 제1가공원자재의 하측면 중 상기 전자부품이 실장되는 부위에 대응한 부분을 돌출되게 남겼으나, 돌출되는 부분 없이 전체적으로 평평하게 가공하는 것도 가능하다.
그리고, 본 발명의 일실시예에서는, 상기 제1가공원자재의 하측면을 상기 전자부품 실장 후 별도의 공정을 통하여 에칭, 제거하였으나, 상기 회로패턴형성 단계의 에칭 공정에서 상기 제1가공원자재의 하측면을 동시에 에칭하는 것도 가능하다. 이 경우 제조공정을 단축함으로써 공정 효율성이 증가한다는 장점을 가진다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전자부품 실장 용 인쇄회로기판의 제조방법에 의하여 제조된 인쇄회로기판의 사시도이다. 도 7을 참조하면, 상기 인쇄회로기판은 플렉시블하면서도 방열효과가 향상된 특성을 가진다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 제1원자재 20 : 제2원자재
21 : 절연층 22 : 전도층
30 : 제1가공 원자재 31 : 전자부품 실장용 랜드
40 : 제2가공 원자재 41 : 관통 공간
50 : 전자부품

Claims (6)

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  6. 전도성 물질로 형성된 판 형상의 제1원자재와, 플렉시블한 절연층 상에 전도층이 형성되어 이루어지는 제2원자재를 준비하는 원자재 준비단계와;
    상기 제1원자재를 에칭하여 전자부품 실장 용 랜드가 형성된 제1가공원자재를 형성하는 단계와;
    상기 제2원자재를 천공하여 상기 전자부품 실장용 랜드에 대응하는 관통공간이 형성된 제2가공원자재를 형성하는 단계와;
    상기 제1가공원자재 상에 상기 제2가공원자재를 적층하는 단계와;
    상기 제2가공원자재 상의 전도층에 노광, 현상, 부식 공정을 통해 회로패턴을 형성하고, 상기 부식 공정에서 상기 제1가공원자재의 하측면을 동시에 에칭하는 단계와;
    상기 전자부품 실장용 랜드에 전자부품을 실장하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판 제조방법.
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