KR101487267B1 - Printed circuit board using conductive paste and method of manufacturing thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속 분말이 열에 의해 소성 결합되는 도전성 페이스트를 이용하여, 저항 변화율이 낮고, 열전도율이 높으며, 단선 또는 크랙 등의 불량을 감소시킬 수 있는 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판은, 적어도 1층 이상의 절연층과; 상기 절연층을 관통하는 관통공; 상기 절연층의 일면 및 타면에 적층되는 제1도전층 및 제2도전층; 상기 관통공에 채워지는 도전성 페이스트; 를 포함하되, 상기 도전성 페이스트는, 순수 금속 분말로 이루어진 금속분말체; 2가지 이상의 금속을 녹여 결합하여 이루어진 합금분말체; 를 포함하고, 상기 금속분말체와 상기 합금분말체는 열에 의해 상호 소성 결합되며, 상기 제1도전층과 상기 제2도전층을 연결시킨다.The present invention provides a printed circuit board using a conductive paste which is low in resistance change rate, high in thermal conductivity, and capable of reducing defects such as disconnection or crack, using a conductive paste in which metal powder is thermally bonded by heat, and a manufacturing method thereof .
A printed circuit board using the conductive paste of the present invention comprises at least one insulating layer; A through hole penetrating the insulating layer; A first conductive layer and a second conductive layer stacked on one surface and the other surface of the insulating layer; A conductive paste filled in the through hole; Wherein the conductive paste comprises: a metal powder composed of a pure metal powder; An alloy powder body formed by melting two or more metals; Wherein the metal powder and the alloy powder are fused together by heat to connect the first conductive layer and the second conductive layer.

Description

도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판 및 그 제조방법 {Printed circuit board using conductive paste and method of manufacturing thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a printed circuit board using conductive paste,

본 발명은 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 열에 의해 소성 결합되는 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a printed circuit board using a conductive paste and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a printed circuit board using a conductive paste which is fired by heat and a method of manufacturing the same.

최근에는 스마트폰 및 태블릿 PC등과 같이 다기능을 갖는 소형 및 박형의 전자제품들이 소비자들에게 선호되고 있다.In recent years, a variety of small and thin electronic products such as smart phones and tablet PCs have been preferred by consumers.

이로 인해, 이러한 전자제품에 사용되는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)도 좀더 박형으로 제작되도록 요구되고 있으며, 이로 인해 더 많은 수의 소자와 고밀도 및 다층의 패키지가 실장되고 있고, 이러한 추세는 향후에도 지속될 가능성이 높다.As a result, a printed circuit board used in such electronic products is also required to be made more thin, thereby mounting a larger number of devices and a high-density and multi-layer package. It is likely to continue.

기본적으로 인쇄회로기판은 인쇄회로원판에 전기 배선의 회로 설계에 따라 각종 전자 부품을 연결하거나 부품을 지지하는 역할을 수행해 왔다. Basically, a printed circuit board has been used to connect various electronic components to the printed circuit board according to the circuit design of the electric wiring, or to support the components.

그리고 기판의 층간 신호 및 전력을 보내는 방법으로 드릴 및 도금법이 가장 널리 사용되고 있다. And drilling and plating methods are widely used as a method of transmitting signals and power between layers of a substrate.

도 1은 이러한 드릴 및 도금법에 의해 인쇄회로기판을 제작하는 순서도이다.Fig. 1 is a flow chart for manufacturing a printed circuit board by such a drilling and plating method.

도 1에 도시된 바와 같이, 절연층(11)의 일면 및 타면에 각각 도전층(12), 구체적으로 동박판을 적층하고, 그 위에 레이저 등으로 관통공(111)(13)을 형성하며, 이 후 도금 공정을 수행하여 상기 관통공(111)(13) 및 상기 도전층(12)의 표면에 도금층(14)을 형성하게 된다.1, a conductive layer 12, specifically a thin copper foil, is laminated on one surface and the other surface of an insulating layer 11, through holes 111 and 13 are formed thereon with a laser or the like, Thereafter, a plating process is performed to form a plating layer 14 on the surfaces of the through holes 111 and 13 and the conductive layer 12.

그러나 이러한 종래의 도금법은 도금 폐수 등의 환경적인 문제는 물론이고, 많은 시간이 소요되며, 특히, 상기 도금층(14)의 두께로 인해 인쇄회로기판의 박형화를 어럽게 하는 문제점이 있었다.However, such a conventional plating method has a problem in that it takes a lot of time as well as environmental problems such as plating wastewater, and particularly, the thickness of the printed circuit board is made thin due to the thickness of the plating layer.

이를 해결하기 위해, 근래에는 인쇠회로기판의 전층 또는 부분적으로 도전성 페이스트를 충진하는 비아 필(Via fill)공법이 사용되고 있다.In order to solve this problem, in recent years, a via fill method has been used in which a conductive layer is partially or entirely filled with a conductive paste.

도 2는 종래기술에 따른 비아 필 공법에 의해 인쇄회로기판을 제작하는 순서도 이며, 도 3은 종래기술에 따른 비아 필 공법에 사용되는 열경화 타입 페이스트의 결합 상태를 나타낸 설명도이다.FIG. 2 is a flow chart for preparing a printed circuit board by a via fill method according to the prior art, and FIG. 3 is an explanatory view showing a bonding state of the thermosetting type paste used in the via fill method according to the prior art.

도 2에 도시된 바와 같이, 비아 필 공법은 절연층(21)에 관통공(111)(22)을 먼저 가공하고, 상기 관통공(111)(22)에 도전성 페이스트(23)를 충진한 후, 상기 절연층(21)의 일면 및 타면에 도전층(24), 즉 동박판을 적층하고, 가열 및 가압하여 상,타면에 배치된 상기 도전층(24)을 서로 연결되게 하는 것이다.As shown in FIG. 2, in the via fill method, the through holes 111 and 22 are first formed in the insulating layer 21, the conductive paste 23 is filled in the through holes 111 and 22, A conductive layer 24, that is, a copper foil, is laminated on one surface and the other surface of the insulating layer 21, and the conductive layer 24 disposed on the other surface is heated and pressed to connect the conductive layers 24 to each other.

이러한 종래의 비아 필 공법에 사용되는 도전성 페이스트는 열경화성 타입의 페이스트이며, 이러한 열경화성 타입의 페이스트는, 도 3에 도시된 바와 같이, 금속 분말이 서로 직접적으로 연결되는 것이 아닌, 경화제에 의해 응고되는 것이다.The conductive paste used in the conventional via fill method is a thermosetting type paste. As shown in FIG. 3, such a thermosetting type paste is solidified by a hardening agent, not directly connected to each other .

그러나 이러한 열경화성 타입의 페이스트를 이용한 종래의 비아 필 공법은, 금속 분말 사이의 결합력 및 간격이 약하여 신뢰성 테스트시 저항 변화율이 매우 높고, 열팽창으로 인하여 단선 및 크랙 등의 불량 발생율이 높으며, 열전도율 낮아 방열에 취약한 문제점이 있었다.
However, in the conventional via fill method using the thermosetting type paste, since the bonding force and spacing between the metal powders are weak, the rate of resistance change is very high in the reliability test, the defect occurrence rate such as disconnection and crack is high due to thermal expansion, There was a weak problem.

대한민국 공개특허 10-2005-0006262Korean Patent Publication No. 10-2005-0006262 대한민국 공개특허 10-2008-0112859Korean Patent Publication No. 10-2008-0112859

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 금속 분말이 열에 의해 소성 결합되는 도전성 페이스트를 이용하여, 저항 변화율이 낮고, 열전도율이 높으며, 단선 또는 크랙 등의 불량을 감소시킬 수 있는 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a conductive paste which is low in resistance change rate, high in thermal conductivity, and capable of reducing defects such as disconnection or cracks A printed circuit board and a method of manufacturing the same.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판은, 적어도 1층 이상의 절연층과; 상기 절연층을 관통하는 관통공; 상기 절연층의 일면 및 타면에 적층되는 제1도전층 및 제2도전층; 상기 관통공에 채워지는 도전성 페이스트; 를 포함하되, 상기 도전성 페이스트는, 순수 금속 분말로 이루어진 금속분말체; 2가지 이상의 금속을 녹여 결합하여 이루어진 합금분말체; 를 포함하고, 상기 금속분말체와 상기 합금분말체는 열에 의해 상호 소성 결합되며, 상기 제1도전층과 상기 제2도전층을 연결시킨다.In order to achieve the above object, a printed circuit board using the conductive paste of the present invention comprises at least one insulating layer; A through hole penetrating the insulating layer; A first conductive layer and a second conductive layer stacked on one surface and the other surface of the insulating layer; A conductive paste filled in the through hole; Wherein the conductive paste comprises: a metal powder composed of a pure metal powder; An alloy powder body formed by melting two or more metals; Wherein the metal powder and the alloy powder are fused together by heat to connect the first conductive layer and the second conductive layer.

상기 금속분말체는 구리, 은, 알루미늄, 니켈 중 어느 한 가지 이상으로 이루어진다.The metal powder body is made of at least one of copper, silver, aluminum, and nickel.

상기 합금분말체는 구리(Cu)와 주석(Tin)의 합금으로 이루어진다.The alloy powder body is made of an alloy of copper (Cu) and tin.

상기 도전성 페이스트의 총 100 중량대비 상기 금속분말체는 약 35~45중량%, 상기 합금분말체는 약 10~20중량% 비율이다.The metal powder is about 35 to 45 wt% and the alloy powder is about 10 to 20 wt% with respect to 100 wt% of the conductive paste.

상기 도전성 페이스트는 페놀계 단량체, 중합체 및 용제를 더 포함한다.The conductive paste further includes a phenolic monomer, a polymer, and a solvent.

상기 도전성 페이스트의 총 100 중량 대비 상기 페놀계 단량체는 약 13~19중량%, 상기 중합체는 15~25중량% 및 상기 용제는 5~15 중량%이다.
The phenolic monomer is about 13 to 19 wt%, the polymer is 15 to 25 wt%, and the solvent is 5 to 15 wt% based on 100 wt% of the conductive paste.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법은, 상기 절연층의 일면에 제1도전층을 적층하는 제1적층단계; 상기 절연층에 관통공을 가공하는 홀가공단계; 상기 관통공에 상기 도전성 페이스트를 주입하는 인쇄단계; 상기 절연층의 타면에 제2도전층을 적층하는 제2적층단계; 상기 제1도전층 및 상기 제2도전층을 가압 및 가열하는 결합단계; 를 포함하되, 상기 도전성 페이스트는, 순수 금속 분말로 이루어진 금속분말체; 2가지 이상의 금속을 녹여 결합하여 이루어진 합금분말체; 를 포함하고, 상기 결합단계에서 상기 금속분말체와 상기 합금분말체는 상호 소성 결합되며, 상기 제1도전층 및 상기 제2도전층을 연결 시킨다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a printed circuit board using a conductive paste, the method including: a first laminating step of laminating a first conductive layer on one surface of the insulating layer; A hole machining step of machining a through hole in the insulating layer; A printing step of injecting the conductive paste into the through hole; A second laminating step of laminating a second conductive layer on the other surface of the insulating layer; A bonding step of pressing and heating the first conductive layer and the second conductive layer; Wherein the conductive paste comprises: a metal powder composed of a pure metal powder; An alloy powder body formed by melting two or more metals; In the bonding step, the metal powder and the alloy powder are fused to each other to connect the first conductive layer and the second conductive layer.

상기 제1적층단계와 상기 홀가공단계 사이에 수행되며, 상기 절연층의 타면에 박리필름을 적층하는 필름부착단계; 상기 인쇄단계와 상기 제2적층단계 사이에 수행되며, 상기 박리필름을 상기 절연층에서 제거하는 필름제거단계; 를 더 포함한다.A film attaching step performed between the first laminating step and the hole processing step, wherein the peeling film is laminated on the other surface of the insulating layer; A film removing step performed between the printing step and the second laminating step, wherein the film removing step removes the peeling film from the insulating layer; .

상기 인쇄단계와 상기 제2적층단계 사이에 수행되며, 상기 관통공에 주입된 상기 도전성 페이스트를 가열하여 상기 도전성 페이스트에서 발생하는 미세 기포를 제거하는 건조단계; 를 더 포함한다.A drying step performed between the printing step and the second laminating step to remove fine bubbles generated in the conductive paste by heating the conductive paste injected into the through holes; .

상기 금속분말체는 구리, 은, 알루미늄, 니켈 중 어느 한 가지 이상으로 이루어진다.The metal powder body is made of at least one of copper, silver, aluminum, and nickel.

상기 합금분말체는 구리(Cu)와 주석(Tin)의 합금이다.The alloy powder is an alloy of copper (Cu) and tin.

상기 도전성 페이스트의 총 100 중량대비 상기 금속분말체는 약 35~45중량%, 상기 합금분말체는 약 10~20중량% 비율이다.The metal powder is about 35 to 45 wt% and the alloy powder is about 10 to 20 wt% with respect to 100 wt% of the conductive paste.

상기 도전성 페이스트는 페놀계 단량체, 중합체 및 용제를 더 포함한다.The conductive paste further includes a phenolic monomer, a polymer, and a solvent.

상기 도전성 페이스트의 총 100 중량 대비 상기 페놀계 단량체는 약 13~19중량%, 상기 중합체는 15~25중량% 및 상기 용제는 5~15 중량%이다.
The phenolic monomer is about 13 to 19 wt%, the polymer is 15 to 25 wt%, and the solvent is 5 to 15 wt% based on 100 wt% of the conductive paste.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판 및 그 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.The printed circuit board using the conductive paste of the present invention and its manufacturing method as described above have the following effects.

상기 도전성 페이스트(140)는 상기 금속분말체(141)와 상기 합금분말체(142)가 열에 의해 소성 결합됨으로써, 저항 변화율이 낮고, 열전도율이 높은 성능을 나타내며, 이로 인해 인쇄회로기판의 단선 또는 크랙 등의 불량을 감소시킬 수 있고, 제조단가를 낮출 수 있는 효과를 발생시킨다.The conductive paste 140 is thermally fused to the metal powder 141 and the alloy powder 142 so that the resistance change rate is low and the thermal conductivity is high. And the like, and it is possible to reduce the manufacturing cost.

상기 절연층(110)의 일면에 먼저 상기 제1도전층(120)을 적층한 후, 상기 건조단계(S50)를 통해 상기 도전성 페이스트(140)에서 발생하는 가스 및 기포를 제거함으로써, 별도의 진공 인쇄기 없이 작업이 가능하며, 이로 인해 제작 비용을 절감할 수 있는 효과를 발생시킨다.The first conductive layer 120 is first laminated on one side of the insulating layer 110 and the gas and bubbles generated in the conductive paste 140 are removed through the drying step S50, It is possible to work without a printing machine, thereby resulting in the effect of reducing manufacturing costs.

상기 도전성 페이스트(140)가 상기 절연층(110)의 타면에 돌출되게 형성됨으로써, 후술할 상기 제2적층단계(S70)에서 상기 제2도전층(130)을 상기 절연층(110)의 타면에 적층될 때, 상기 제2도전층(130)과 상기 도전성 페이스트(140)가 서로 밀착되어 결합력을 증가시키는 효과를 발생시킨다.
The conductive paste 140 is formed on the other surface of the insulating layer 110 so that the second conductive layer 130 is electrically connected to the other surface of the insulating layer 110 in the second stacking step S70 The second conductive layer 130 and the conductive paste 140 adhere to each other to increase the bonding force.

도 1은 종래 기술에 따른 드릴 및 도금법에 의한 인쇄회로기판 제조방법을 나타낸 순서도,
도 2는 종래 기술에 따른 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판 제조방법을 나타낸 순서도,
도 3은 종래 기술에 따른 도전성 페이스트의 입자간 결합 상태를 개략적으로 나타낸 구조도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 단면 구조도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도전선 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 단면 구조도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도전성 페이스트의 입자간 결합 상태를 개략적으로 나타낸 구조도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판과 종래기술에 따른 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 신뢰성 테스트 결과 비교 그래프,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법을 나타낸 순서도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법의 제1다층화단계를 나타낸 순서도,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법의 제2다층화단계를 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart showing a method of manufacturing a printed circuit board by a drill and a plating method according to the related art,
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a printed circuit board (PCB)
FIG. 3 is a schematic view showing the intergranular bonding state of the conductive paste according to the prior art,
4 is a sectional view of a printed circuit board using a conductive paste according to an embodiment of the present invention.
5 is a sectional view of a printed circuit board using a conductive line paste according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic view showing the intergranular bonding state of the conductive paste according to the embodiment of the present invention,
7 is a graph showing a comparison result of reliability test results of a printed circuit board using a conductive paste and a printed circuit board using a conductive paste according to an embodiment of the present invention,
8 is a flowchart showing a method of manufacturing a printed circuit board using conductive paste according to an embodiment of the present invention,
9 is a flowchart showing a first multilayering step of a method of manufacturing a printed circuit board using a conductive paste according to an embodiment of the present invention,
10 is a flowchart showing a second multilayering step of the method of manufacturing a printed circuit board using the conductive paste according to the embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 단면 구조도, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도전선 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 단면 구조도, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도전성 페이스트의 입자간 결합 상태를 개략적으로 나타낸 구조도, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판과 종래기술에 따른 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 신뢰성 테스트 결과 비교 그래프, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법을 나타낸 순서도, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법의 제1다층화단계를 나타낸 순서도, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법의 제2다층화단계를 나타낸 순서도이다.FIG. 4 is a sectional view of a printed circuit board using a conductive paste according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a sectional view of a printed circuit board using a conductive line paste according to another embodiment of the present invention, FIG. 7 is a cross-sectional view of a printed circuit board using a conductive paste according to an embodiment of the present invention and a printed circuit board using the conductive paste according to the related art. FIG. 8 is a flow chart showing a method of manufacturing a printed circuit board using a conductive paste according to an embodiment of the present invention, FIG. 9 is a view illustrating a method of manufacturing a printed circuit board using a conductive paste according to an embodiment of the present invention FIG. 10 is a flowchart showing a first multilayering step of a printed circuit using conductive paste according to an embodiment of the present invention. Of a flow chart showing a second step of the method for manufacturing multi-layered.

도 4 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도전성 페이스트 이용한 인쇄회로기판은 절연층(110), 관통공(111), 제1도전층(120), 제2도전층(130) 및 도전성 페이스트(140)로 이루어진다.4 to 10, a printed circuit board using conductive paste according to an embodiment of the present invention includes an insulating layer 110, a through hole 111, a first conductive layer 120, a second conductive layer 130) and a conductive paste (140).

상기 절연층(110)은 절연 재질로 이루어진 얇은 박판이며, 1층으로 이루어진다.The insulating layer 110 is a thin thin plate made of an insulating material and has a single layer.

물론, 상기 절연층(110)은, 도 5, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 후술할 제1다층화단계(SB10) 또는 제2다층화단계(SB10)를 통해 2층 이상의 다층으로 구성될 수도 있다.Of course, the insulating layer 110 may be composed of two or more layers through a first multilayering step SB10 or a second multilayering step SB10, which will be described later, as shown in FIGS. 5, 9 and 10 It is possible.

이러한 상기 절연층(110)에는 상기 관통공(111)이 상하 방향으로 관통 형성된다.The through hole 111 is formed in the insulating layer 110 in a vertical direction.

여기에서 상기 관통공(111)에 인쇄회로기판의 회로 구성에 따라 그 위치 및 수가 변경될 수 있다.The position and the number of the through holes 111 may be changed according to the circuit configuration of the printed circuit board.

상기 관통공(111)은 일반적으로 드릴에 의해서 가공되며, 경우에 따라 레이저로 가공될 수도 있다.The through-hole 111 is generally machined by a drill, and may be laser-processed as the case requires.

이러한 상기 관통공(111)에는 후술할 상기 도전성 페이스트(140)가 주입된다.The conductive paste 140 to be described later is injected into the through-hole 111.

상기 제1도전층(120)은 상기 절연층(110)의 일면에 적층되며, 구체적으로 동(Copper)재질의 박판으로 이루어진다.The first conductive layer 120 is laminated on one side of the insulating layer 110, and is made of a thin copper plate.

상기 제2도전층(130)은 상기 절연층(110)의 타면에 적층되며, 상기 제1도전층(120)과 마찬가지로 동(Copper)재질의 박판으로 이루어진다. The second conductive layer 130 is laminated on the other surface of the insulating layer 110 and is formed of a thin plate of a copper material like the first conductive layer 120.

이러한 상기 제1도전층(120) 및 상기 제2도전층(130)은, 후술할 상기 도전성 페이스트(140)에 의해 상호 소성 결합되며, 전기적으로 연결된다.The first conductive layer 120 and the second conductive layer 130 are fused together and electrically connected by the conductive paste 140 to be described later.

상기 도전성 페이스트(140)는 상기 관통공(111)에 채워지며, 초기에는 혼합물 상태였다가, 열에 의해 상호 소성 결합된다.The conductive paste 140 is filled in the through holes 111 and is initially in a mixture state, and is thermocompressively bonded to each other by heat.

좀더 구체적으로, 상기 도전성 페이스트(140)는 금속분말체(141), 합금분말체(142), 페놀계 단량체, 중합체, 용제 및 기타 첨가물로 이루어진다.More specifically, the conductive paste 140 is composed of a metal powder 141, an alloy powder 142, a phenol-based monomer, a polymer, a solvent, and other additives.

상기 금속분말체(141)는 순수 금속의 분말로 이루어지며, 본 발명의 실시예에서는 구리(Cu) 즉, 동(Copper) 재질의 분말로 구성된다.The metal powder 141 is made of powder of pure metal, and in the embodiment of the present invention is made of copper (Cu), that is, copper powder.

물론, 경우에 따라 상기 금속분말체(141)는 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 분말체 중 어느 한 가지 이상의 혼합물로 이루어질 수도 있으나, 구리(Cu)가 가격 대비 성능이 우수하므로 구리(Cu)를 사용하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.Of course, the metal powder 141 may be a mixture of at least one of silver (Ag), aluminum (Al), and nickel (Ni) powder. However, copper It is preferable to use copper (Cu).

또한, 상기 금속분말체(141)는 상기 도전성 페이스트(140)의 총 100 중량대비 약 35~45중량%이며, 약 40 중량%로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.The metal powder 141 is about 35 to 45% by weight based on 100% by weight of the conductive paste 140, and most preferably about 40% by weight.

상기 합금분말체(142)는 2가지 이상의 금속을 녹여 결합하여 이루어진 합금의 분말체로 이루어진다.The alloy powder 142 is composed of an alloy powder obtained by melting two or more metals.

구체적으로, 상기 합금분말체(142)는 구리(Cu)와 주석(Tin)이 상호 용융 결합 된 합금의 분말, 즉 알갱이로 이루어진다.Specifically, the alloy powder body 142 is made of an alloy powder, that is, grains, in which copper (Cu) and tin are mutually melt-bonded.

이러한 상기 합금분말체(142)는 상기 도전성 페이스트(140)의 총 100 중량대비 약 10~20중량%이며, 약 15중량%로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.The alloy powder 142 is about 10 to 20% by weight based on 100% by weight of the conductive paste 140, and most preferably about 15% by weight.

상기 페놀계 단량체는 페놀(phenol) 성분으로 이루어진 저분자 화합물이며, 구체적으로 비스무트(Bismuth)로 이루어진다.The phenol-based monomer is a low-molecular compound made of a phenol component, and specifically made of bismuth.

이러한 상기 페놀계 단량체는 상기 도전성 페이스트(140)가 낮은 온도에서 소성 결합이 가능하도록 한다.The phenolic monomer enables the conductive paste 140 to be plastic-bonded at a low temperature.

또한, 상기 페놀계 단량체는 상기 도전성 페이스트(140)의 총 100 중량 대비 약 13~19중량%로 포함되며, 약 16%로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.In addition, the phenolic monomer is contained in an amount of about 13 to 19% by weight based on 100% by weight of the conductive paste 140, and most preferably about 16% by weight.

또한, 상기 도전성 페이스트(140)의 총 100 중량 대비 상기 중합체는 약 20중량%이고, 나머지 중량%는 상기 용제 및 상기 첨가물로 이루어진다.In addition, the polymer is about 20% by weight based on 100% by weight of the conductive paste 140, and the remaining weight% is composed of the solvent and the additive.

여기에서 상기 중합체, 상기 용제 및 상기 첨가물은 종래의 도전성 페이스트(140)에 포함되는 중합체, 용제 및 첨가물과 유사하므로 자세한 설명은 생략한다.Here, the polymer, the solvent and the additive are similar to the polymer, solvent, and additive included in the conventional conductive paste 140, and therefore, detailed description thereof will be omitted.

위 구성으로 이루어진 상기 도전성 페이스트(140)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 열을 가하게 되면 상호 소성 결합된다.As shown in FIG. 6, the conductive paste 140 having the above structure is fused together when heat is applied.

즉, 종래기술에 따른 도전성 페이스트와 같이 폴리머 중합체 등의 결합 수단에 의해 단순히 금속 분말간 접촉되는 간접적 연결이 아닌, 상기 금속분말체(141)와 상기 합금분말체(142)가 서로 소성 결합되어 직접적으로 연결되는 것이다.That is, the metal powder 141 and the alloy powder body 142 are fired and bonded directly to each other, not indirectly connected to each other simply by a bonding means such as a polymer such as a conductive paste according to the prior art .

다시 말해, 본 발명의 상기 도전성 페이스트(140)는, 상기 금속분말체(141)와 상기 합금분말체(142)를 가열하였을 때, 상호 입자간 결합이 일어나 응고하게 되는 것이다.In other words, when the metal powder 141 and the alloy powder 142 are heated, the conductive paste 140 of the present invention causes inter-particle bonding and solidification.

이로 인해, 본 발명의 실시예에 따른 상기 도전성 페이스트(140)는, 유리전이온도에 따른 열팽창계수의 변화량이 적고, 열전도율이 약 25W/mk 수준을 나타낸다.Accordingly, the conductive paste 140 according to the embodiment of the present invention has a small amount of change in the thermal expansion coefficient according to the glass transition temperature, and exhibits a thermal conductivity of about 25 W / mk.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 고온의 신뢰성 평가에서, 종래기술의 도전성 페이스트(140)의 경우 저항 변화율이 약 6000~2000%까지 상승하는 반면, 본 발명의 실시예에 따른 상기 도전성 페이스트(140)는 저항 변화율이 약 5%내외인 것으로 나타났다.7, in the reliability evaluation at a high temperature, the rate of change of resistance in the case of the conventional conductive paste 140 is increased to about 6000 to 2000%, while in the conductive paste (140) according to the embodiment of the present invention, 140) showed a resistance change rate of about 5%.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도전성 페이스트 이용한 인쇄회로기판은, 상기 금속분말체(141)와 상기 합금분말체(142)가 열에 의해 소성 결합됨으로써, 저항 변화율이 낮고, 열전도율이 높은 성능을 나타내며, 이로 인해 인쇄회로기판의 단선 또는 크랙 등의 불량을 감소시킬 수 있고, 제조단가를 낮출 수 있는 효과를 발생시킨다.
As described above, in the printed circuit board using conductive paste according to the embodiment of the present invention, since the metal powder 141 and the alloy powder 142 are thermally bonded by firing, the resistance change rate is low, Thus, defects such as disconnection or cracks of the printed circuit board can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

한편, 경우에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판은, 다층으로 이루어질 수 있으며, 특히, 도금법에 의해 형성된 1층의 인쇄회로기판과, 본 발명의 도전성 페이스트를 이용한 1층의 인쇄회로기판을 복합적으로 적층하여 구성될 수도 있다.
5, the printed circuit board using the conductive paste of the present invention may be formed in a multilayer structure. In particular, a printed circuit board formed by a plating method, a printed circuit board formed by a plating method, And a single-layer printed circuit board using a paste.

이하에서는 위 구성으로 이루어진 도전성 페이스트 이용한 인쇄회로기판의 제조방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a printed circuit board using the conductive paste having the above configuration will be described in detail.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도전성 페이스트 이용한 인쇄회로기판의 제조방법 제1적층단계(S10), 필름부착단계(S20), 홀가공단계(S30), 인쇄단계(S40), 건조단계(S50), 필름제거단계(S60), 제2적층단계(S70), 결합단계(S80), 회로가공단계(S90) 및 다층화단계(SB10,SB20)로 이루어진다.8, a method of manufacturing a printed circuit board using conductive paste according to an embodiment of the present invention includes a first laminating step (S10), a film attaching step (S20), a hole processing step (S30), a printing step (S40 , A drying step S50, a film removing step S60, a second laminating step S70, a combining step S80, a circuit processing step S90 and a multilayering step SB10 and SB20.

상기 제1적층단계(S10)에서는 절연 재질로 이루어진 상기 절연층(110)의 일면에 상기 제1도전층(120)을 적층한다. In the first laminating step S10, the first conductive layer 120 is laminated on one surface of the insulating layer 110 made of an insulating material.

여기에서, 상기 절연층(110)에는 후술할 상기 홀가공단계(S30) 수행시 상기 절연층(110) 및 상기 제1도전층(120)의 휨을 방지하기 위해 SUS재질의 판을 부착할 수도 있다.Here, the insulating layer 110 may be provided with a plate of SUS material to prevent warping of the insulating layer 110 and the first conductive layer 120 during the hole forming step S30, which will be described later .

상기 필름부착단계(S20)에서는, 상기 절연층(110)의 타면에 박리필름(150)을 적층한다.In the film attaching step S20, a peeling film 150 is laminated on the other surface of the insulating layer 110. [

상기 박리필름(150)은 후술할 상기 인쇄단계(S40)에서 상기 도전성 페이스트(140)를 상기 관통공(111)에 주입할 때, 상기 도전성 페이스트(140)가 상기 절연층(110)의 타면에 돌출되게 채워지도록 하기 위해 부착하는 것으로, 탈부착이 용이한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.When the conductive paste 140 is injected into the through hole 111 in the printing step S40 to be described later, the conductive paste 140 is applied to the other surface of the insulating layer 110 It is preferable that it is made of a material which is easily detachable and attachable.

상기 필름부착단계(S20) 이 후, 상기 홀가공단계(S30)에서는 상기 절연층(110)과 상기 박리필름(150)을 관통하는 상기 관통공(111)이 가공된다.After the film attaching step (S20), the through hole (111) passing through the insulating layer (110) and the peeling film (150) is processed in the hole processing step (S30).

상기 관통공(111)은 회로 구조에 따라 그 위치와 수가 변경될 수 있다.The position and number of the through holes 111 may be changed according to the circuit structure.

상기 인쇄단계(S40)에서는, 상기 관통공(111)에 상기 도전성 페이스트(140)를 주입한다.In the printing step (S40), the conductive paste (140) is injected into the through hole (111).

물론, 상기 관통공(111)에는 본 발명의 실시예에 따른 상기 도전성 페이스트(140)가 아닌 종래의 다른 도전성 페이스트를 주입할 수도 있다.Of course, other conductive pastes other than the conductive paste 140 according to an embodiment of the present invention may be injected into the through-holes 111.

상기 인쇄단계(S40)를 마찬 후, 상기 건조단계(S50)에서는, 상기 관통공(111)에 주입된 상기 도전성 페이스트(140)에 열을 가하여 상기 도전성 페이스트(140)를 1차적으로 소성 결합시킨다.Similarly to the printing step S40, in the drying step S50, the conductive paste 140 is first subjected to plastic bonding by applying heat to the conductive paste 140 injected into the through-hole 111 .

여기에서 소성 결합이란, 위에서 설명한 바와 같이, 상기 금속분말체(141)와 상기 합금분말체(142)의 상호 입자간 결합이 일어나 응고하게 되는 것이다.Here, as described above, firing bonding is a phenomenon in which inter-particle bonding of the metal powder 141 and the alloy powder 142 occurs and solidifies.

또한, 상기 건조단계(S50)에서 상기 소성 결합에 의해 발생하는 가스나, 상기 인쇄단계(S40)에서 상기 도전성 페이스트(140)와 함께 섞여 들어간 미세한 기포가 제거된다.In addition, the gas generated by the plastic bonding in the drying step (S50) and the fine bubbles mixed with the conductive paste (140) in the printing step (S40) are removed.

즉, 상기 제2도전층(130)이 적층되지 않은 상기 절연층(110)의 타면을 통해 가스나 기포가 제거될 수 있다.That is, the gas or bubbles may be removed through the other surface of the insulating layer 110 where the second conductive layer 130 is not laminated.

종래기술에 따른 도전성 페이스트 이용한 인쇄회로기판의 제조방법에서는, 관통공(111)에 도전성 페이스트(140)를 주입한 후 도전층을 절연층(110)의 양면에 동시에 적층하기 때문에 도전성 페이스트(140)에서 발생하는 기포나 가스를 배출하기 어렵고, 이러한 기포나 가스의 발생을 억제하기 위해 진공 인쇄기 등의 별도의 장비를 사용해야 하며, 이로 인해 진공 인쇄기를 추가로 구비해야 하는 비용적 부담이 큰 문제점이 있었다.Since the conductive paste 140 is injected into the through hole 111 and then the conductive layer is laminated on both sides of the insulating layer 110 at the same time in the conventional method of manufacturing a printed circuit board using the conductive paste, It is difficult to discharge air bubbles and gas generated in the air bubbles and gas. In order to suppress the generation of such bubbles and gas, it is necessary to use a separate equipment such as a vacuum printer and the like, .

그러나 본 발명의 실시예에 따른 도전성 페이스트 이용한 인쇄회로기판의 제조방법에서는, 상기 절연층(110)의 일면에 먼저 상기 제1도전층(120)을 적층한 후, 상기 건조단계(S50)를 통해 상기 도전성 페이스트(140)에서 발생하는 가스 및 기포를 제거함으로써, 별도의 진공 인쇄기 없이 작업이 가능하며, 이로 인해 제작 비용을 절감할 수 있는 효과를 발생시킨다.However, in the method of manufacturing a printed circuit board using conductive paste according to the embodiment of the present invention, the first conductive layer 120 is first laminated on one side of the insulating layer 110, and then the drying step S50 By removing the gas and bubbles generated in the conductive paste 140, it is possible to work without using a separate vacuum printer, thereby reducing manufacturing costs.

한편, 상기 건조단계(S50)를 마친 후, 상기 필름제거단계(S60)를 수행한다.On the other hand, after the drying step (S50), the film removing step (S60) is performed.

상기 필름제거단계(S60)에서는 상기 박리필름(150)을 상기 절연층(110)에서 분리 및 제거하며, 이 작업으로 인해 상기 절연층(110)의 타면에는 상기 박리필름(150) 두께만큼 상기 도전성 페이스트(140)가 돌출되게 형성된다.In the film removing step S60, the peeling film 150 is separated and removed from the insulating layer 110, and the conductive layer 150 is formed on the other surface of the insulating layer 110, A paste 140 is formed to protrude.

이와 같이 상기 도전성 페이스트(140)가 상기 절연층(110)의 타면에 돌출되게 형성됨으로써, 후술할 상기 제2적층단계(S70)에서 상기 제2도전층(130)을 상기 절연층(110)의 타면에 적층될 때, 상기 제2도전층(130)과 상기 도전성 페이스트(140)가 서로 밀착되어 결합력을 증가시키는 효과를 발생시킨다.The conductive paste 140 is formed on the other surface of the insulating layer 110 so that the second conductive layer 130 is electrically connected to the insulating layer 110 in the second stacking step S70 The second conductive layer 130 and the conductive paste 140 adhere to each other to increase the bonding force.

상기 제2적층단계(S70)에서 상기 절연층(110)의 타면에 상기 제2도전층(130)을 적층시킨 후, 상기 결합단계(S80)에서는 상기 제1도전층(120)과 상기 제2도전층(130)을 프레스기로 상호 가압 및 가열시킨다.The second conductive layer 130 is stacked on the other surface of the insulating layer 110 in the second laminating step S70 and then the first conductive layer 120 and the second conductive layer 130 are stacked in the combining step S80. The conductive layer 130 is pressed and heated with each other by a press machine.

이 단계를 통해, 상기 제1도전층(120)과 상기 제2도전층(130)은 상기 도전성 페이스트(140)와 결합되며, 상기 도전성 페이스트(140)를 통해 상호 전기적으로 연결된다.The first conductive layer 120 and the second conductive layer 130 are coupled to the conductive paste 140 and are electrically connected to each other through the conductive paste 140.

상기 결합단계(S80)를 마친 후, 상기 제1도전층(120)과 상기 제2도전층(130)에 회로 패턴을 가공하는 회로가공단계(S90)를 수행한다.After the combining step S80 is completed, a circuit processing step S90 is performed to process circuit patterns on the first conductive layer 120 and the second conductive layer 130. [

상기 회로가공단계(S90)는 종래의 인쇄회로기판 제작방법과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.The circuit processing step (S90) is the same as the conventional method of manufacturing a printed circuit board, and thus a detailed description thereof will be omitted.

한편, 상기 다층화단계는, 인쇄회로기판을 3층 이상의 다층으로 제작하고자 할 때 수행되는 단계로써, 구체적으로 제1다층화단계(SB10) 및 제2다층화단계(SB20)로 이루어진다.Meanwhile, the multilayering step is performed when a plurality of printed circuit boards are to be formed in three or more layers, specifically, a first multilayering step (SB10) and a second multilayering step (SB20).

상기 제1다층화단계(SB10)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 회로가공단계(S90)까지 완성된 기재에 상기 인쇄단계(S40)까지 완성된 다른 기재를 상면 및 하면에 1층씩 순차적으로 적층하는 단계에다.As shown in FIG. 9, the first multilayering step SB10 is a step in which the other substrates completed up to the printing step S40 are sequentially formed on the upper and lower surfaces of the base material completed by the circuit processing step S90, Laminating step.

즉, 상기 제1다층화단계(SB10)에서는, 상기 절연층(110)의 일면과 타면에 각각 다른 기재를 1층씩 적층한 후 프레스로 가열 가압하여 순차적으로 적층하는 방법이다.That is, in the first multilayering step SB10, one substrate and one substrate are laminated on one surface and the other surface of the insulating layer 110, respectively, and then heated and pressed by a press to sequentially laminate the substrates.

상기 제2다층화단계(SB20)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 1층 또는 2층으로 이루어진 다수개의 기재를 모두 한번에 적층시킨 후 프레스로 가열 및 가압하여 한번에 결합시키는 방법이다.In the second multilayering step SB20, as shown in FIG. 10, a plurality of substrates composed of one layer or two layers are laminated all at once and then heated and pressed by a press to bond them together at a time.

이와 같이, 상기 제2다층화단계(SB20)에서는, 다수개의 기재를 모두 한번에 적층시켜 결합시킴으로써, 작업시간을 단축할 수 있는 효과를 발생시킨다.
As described above, in the second multilayering step (SB20), by laminating a plurality of substrates all at once and bonding them together, an operation time can be shortened.

위 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 도전성 페이스트 이용한 인쇄회로기판의 제조방법은, 상기 절연층(110)의 일면에 제1도전층(120)을 먼저 적층한 후, 상기 관통공(111)에 상기 도전성 페이스트(140)를 주입하고, 이 후 상기 제2도전층(130)을 적층하여 결합시킴으로써, 진공 인쇄기 및 전용 레이저 설비 없이 상기 제1도전층(120)과 상기 제2도전층(130)을 결합시킬 수 있어, 제작비용을 감소시키는 효과를 발생시킨다.The method of manufacturing a printed circuit board using conductive paste according to an embodiment of the present invention includes depositing a first conductive layer 120 on one side of the insulating layer 110, The first conductive layer 120 and the second conductive layer 130 can be formed without a vacuum printer and a dedicated laser facility by injecting the conductive paste 140 into the first conductive layer 130 and then stacking and bonding the second conductive layer 130. [ ) Can be combined with each other, thereby reducing the production cost.

본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이하의 부속 청구 범위의 사상 및 영역을 이탈하지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 여러 형태로 변형 실시될 수 있으며, 따라서 이와 같은 변형은 본 발명의 영역 내에 있는 것으로 해석해야 할 것이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims something to do.

110 : 절연층, 111 : 관통공,
120 : 제1도전층, 130 : 제2도전층,
140 : 도전성 페이스트, 141 : 금속분말체,
142 : 합금분말체, 150 : 박리필름,110: insulating layer, 111: through hole,
120: first conductive layer, 130: second conductive layer,
140: conductive paste, 141: metal powder,
142: Powder of alloy, 150: Peeling film,

Claims (14)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 절연층의 일면에 제1도전층을 적층하는 제1적층단계;
상기 절연층의 타면에 박리필름을 적층하는 필름부착단계;
상기 절연층에 관통공을 가공하는 홀가공단계;
상기 관통공에 도전성 페이스트를 주입하는 인쇄단계;
상기 박리필름을 상기 절연층에서 제거하는 필름제거단계;
상기 절연층의 타면에 제2도전층을 적층하는 제2적층단계;
상기 제1도전층 및 상기 제2도전층을 가압 및 가열하는 결합단계; 를 포함하되,
상기 도전성 페이스트는,
순수 금속 분말로 이루어진 금속분말체;
2가지 이상의 금속을 녹여 결합하여 이루어진 합금분말체; 를 포함하고,
상기 결합단계에서 상기 금속분말체와 상기 합금분말체는 상호 입자간 결합되도록 소성 결합되며, 상기 제1도전층 및 상기 제2도전층을 연결시키는 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법.
A first laminating step of laminating a first conductive layer on one surface of the insulating layer;
A film adhering step of laminating a release film on the other surface of the insulating layer;
A hole machining step of machining a through hole in the insulating layer;
A printing step of injecting a conductive paste into the through hole;
A film removing step of removing the peeling film from the insulating layer;
A second laminating step of laminating a second conductive layer on the other surface of the insulating layer;
A bonding step of pressing and heating the first conductive layer and the second conductive layer; , ≪ / RTI &
In the conductive paste,
A metal powder made of pure metal powder;
An alloy powder body formed by melting two or more metals; Lt; / RTI >
Wherein in the bonding step, the metal powder and the alloy powder are fired so as to be inter-particle bonded, and the first conductive layer and the second conductive layer are connected to each other. Way.
삭제delete 제 7 항에 있어서,
상기 인쇄단계와 상기 제2적층단계 사이에 수행되며, 상기 관통공에 주입된 상기 도전성 페이스트를 가열하여 상기 도전성 페이스트에서 발생하는 미세 기포를 제거하는 건조단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법.
8. The method of claim 7,
A drying step performed between the printing step and the second laminating step to remove fine bubbles generated in the conductive paste by heating the conductive paste injected into the through holes; Further comprising the step of forming a conductive paste on the printed circuit board.
제 7 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 금속분말체는 구리, 은, 알루미늄, 니켈 중 어느 한 가지 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법.
10. The method according to claim 7 or 9,
Wherein the metal powder body is made of at least one of copper, silver, aluminum, and nickel.
제 7 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 합금분말체는 구리(Cu)와 주석(Tin)의 합금인 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법.
10. The method according to claim 7 or 9,
Wherein the alloy powder is an alloy of copper (Cu) and tin (Ti).
제 7 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 도전성 페이스트의 총 100 중량대비 상기 금속분말체는 35~45중량%, 상기 합금분말체는 10~20중량% 비율인 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법.
10. The method according to claim 7 or 9,
Wherein the metal powder is 35 to 45 wt% and the alloy powder is 10 to 20 wt% with respect to 100 wt% of the total amount of the conductive paste.
제 7 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 도전성 페이스트는 페놀계 단량체, 중합체 및 용제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법.
10. The method according to claim 7 or 9,
Wherein the conductive paste further comprises a phenol-based monomer, a polymer, and a solvent.
제 13 항에 있어서,
상기 도전성 페이스트의 총 100 중량 대비 상기 페놀계 단량체는 13~19중량%, 상기 중합체는 15~25중량% 및 상기 용제는 5~15 중량%인 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법.14. The method of claim 13,
Wherein the amount of the phenolic monomer is 13 to 19 wt%, the amount of the polymer is 15 to 25 wt%, and the amount of the solvent is 5 to 15 wt% based on 100 wt% of the conductive paste. Way.
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