KR102336911B1 - 캐패시터가 형성된 인쇄회로기판 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

인쇄회로기판에는 일정한 간격으로 이격된 제1 및 제2 패드들을 포함하는 캐패시터가 형성된다. 상기 캐패시터는 상기 제1 및 제2 패드들의 사이 간격이 미세 조정 가능하도록 상기 인쇄회로 기판의 상부로 노출된 구조를 갖는다.

Description

캐패시터가 형성된 인쇄회로기판 및 이를 제조하는 방법{PRINTED CIRCUIT BOARD FORMING A CAPACITOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 전기 에너지를 축전하거나 직류 전류는 차단하고 교류 전류는 통과시키는 기능을 수행하는 캐패시터가 형성된 인쇄회로기판 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 인쇄회로기판에는 사용자에 의해서 설계된 기능을 구현하기 위하여 로직 또는 메모리 역할을 하는 반도체 소자 외에, 이를 회로적으로 구동시키기 위한 캐패시터, 저항, 인덕터 또는 다이오드와 같은 수동 소자들이 다수 형성될 수 있다.

이에, 상기 수동 소자를 상기 인쇄회로기판에 형성하는 방법으로는 솔더를 통한 표면 실장 방식에 따라 상기 인쇄회로기판 상부에 직접 형성하거나, 임베디드(embeded) PCB 제조 방식에 따라 상기 인쇄회로기판의 내층에 삽입할 수 있다.

이중, 최근에는 인쇄회로기판의 상부에 상기 수동 소자가 차지하던 면적을 줄여 여기에 다수의 반도체 소자들을 실장할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 수동 소자들 간의 접속 길이를 짧게 하여 인덕턴스(inductance) 값을 줄여 전기적 성능을 향상시키고, 상기 표면 실장에 따라 발생되는 납땜 수의 감소를 통해 상기 인쇄회로기판의 안정성과 신뢰성을 확보할 수 있는 후자인 임베디드 PCB 제조 방식이 더 각광을 받고 있다. 또한, 상기 임베디드 PCB 제조 방식은 향후 제품 크기 축소, 개별 부품의 표면 실장을 위한 기술적 한계 등으로 인해 더욱 주목을 받고 있다.

하지만, 상기 임베디드 PCB 방식에 따라 상기 수동 소자를 상기 인쇄회로기판의 내부에 삽입시킬 경우에는 실질적으로 수리가 불가하므로, 정상적인 구동을 구현하기 위해서는 이 임베디드 PCB 방식에 따라 제조된 인쇄회로기판을 교체하거거나 폐기해야 하는 심각한 상황이 발생될 수 있다. 특히, 상기 수동 소자 중 상기 캐패시터의 경우는 그 특성 상 두 개 패드들의 사이 간격에 따라 정전 용량이 결정되므로, 미세 조정할 수 없다는 것은 더욱 큰 손해로 이어질 수 있다.

대한민국 특허공개 제10-2014-0136545호 (공개일; 2014.12.01, 임베디드 기판 및 그 제조 방법) 대한민국 특허공개 제10-2012-0032217호 (공개일; 2012.04.05, 임베디드 인쇄회로기판 및 그 제조 방법)

본 발명의 목적은 미세 조정이 가능한 캐피시터를 구현할 수 있는 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 인쇄회로기판을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 인쇄회로기판에는 일정한 간격으로 이격된 제1 및 제2 패드들을 포함하는 캐패시터가 형성된다. 상기 캐패시터는 상기 제1 및 제2 패드들의 사이 간격이 미세 조정 가능하도록 상부로 노출된 구조를 갖는다.

상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 인쇄회로기판을 제조하는 방법은 감광성 솔더 레지스트(photo imageable solder resist; PSR) 잉크를 기판 상에 인쇄하여 감광성 솔더 레지스트층을 형성하는 단계, 상기 인쇄한 감광성 솔더 레지스트층을 마스크를 통해 노광하는 단계, 상기 노광한 감광성 솔더 레지스트층을 현상하여 상기 기판 상에 일정한 간격으로 이격된 제1 및 제2 패턴들을 형성하는 단계 및 상기 제1 및 제2 패턴들을 따라 도금하여 제1 및 제2 패드들을 형성함으로써 상기 기판 상에 캐패시터를 형성하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 따른 상기 인쇄회로기판을 제조하는 방법은 상기 캐패시터를 형성하는 단계 이후에, 상기 캐패시터의 용량을 조절하기 위하여 상기 제1 및 제2 패드들의 사이 간격을 미세 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 제1 및 제2 패드들의 사이 간격을 미세 조정하는 단계에서는 상기 제1 및 제2 패드들의 서로 마주하는 부위를 일부 제거하면서 미세 조정할 수 있다.

이러한 인쇄회로기판 및 이를 제조하는 방법에 따르면, 상부에 노출되도록 일정한 간격으로 이격된 제1 및 제2 패드들을 포함하는 캐패시터를 형성한 인쇄회로기판을 제조함으로써, 상기 제1 및 제2 패드들 사이의 간격을 미세 조정하여 상기 캐패시터를 기설계된 정전 용량으로 간단하게 셋팅할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 및 제2 패드들을 포함하는 캐패시터의 정전 용량이 기설계된 정전 용량과 소정의 차이를 가질 경우 상기 제1 및 제2 패드들 사이의 간격을 미세 조정하여 상기 캐패시터의 정전 용량을 상기 기설계된 정전 용량으로 셋팅함으로써, 상기 캐패시터가 형성된 인쇄회로기판을 교체하거나 폐기할 필요성이 없어 이에 따른 제조비용 낭비를 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 인쇄회로기판을 제조하는 과정을 단계적으로 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

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 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)에는 일정한 간격으로 이격된 제1 및 제2 패드(210, 220)들을 포함하는 캐패시터(200)가 형성된다.

상기 캐패시터(200)는 일반적으로, 유전체를 사이로 두 개의 전극 패드들이 배치된 구조를 포함하여 상기 전극 패드들 간의 간격을 통해 정전 용량을 발생시키는 전자 부품으로써, 직류 전류는 차단하고 교류 전류는 통과시키는 특성을 갖는다.

이에, 본 발명에서의 캐패시터(200)는 상기 인쇄회로기판(100)에 형성된 두 개의 상기 제1 및 제2 패드(210, 220)들을 통해서 정전 용량을 발생시킬 수 있다. 이러한 캐패시터(200)는 그 기능을 안정적으로 수행하기 위하여 전기 회로에 따라 서로 다른 정전 용량을 갖도록 설계하는 것이 바람직하며, 이에 상기 정전 용량은 상기 제1 및 제2 패드(210, 220)들의 사이 간격(G)에 따라 조절될 수 있다.

상기 제1 및 제2 패드(210, 220)들은 상기 인쇄회로기판(100)의 상부로 노출된 구조로 형성된다. 이러면, 사용자는 상기 제1 및 제2 패드(210, 220)들을 육안으로 쉽게 확인할 수 있음에 따라, 상기 인쇄회로기판(100)에 형성된 캐패시터(200)의 정전 용량이 기설계된 정전 용량과 소정의 차이가 발생될 경우에는 상기 제1 및 제2 패드(210, 220)들 사이의 간격(G)을 미세 조정하여 상기 캐패시터(200)의 정전 용량을 상기 기설계된 정전 용량으로 간단하게 셋팅할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 및 제2 패드(210, 220)들을 포함하는 캐패시터(200)의 정전 용량이 기설계된 정전 용량과 소정의 차이를 가질 경우 상기 제1 및 제2 패드(210, 220)들 사이의 간격을 미세 조정하여 상기 캐패시터(200)의 정전 용량을 상기 기설계된 정전 용량으로 셋팅함으로써, 상기 캐패시터(200)가 형성된 인쇄회로기판(100)을 교체하거나 폐기할 필요성이 없어 이에 따른 제조비용 낭비를 미연에 방지할 수 있다.

이하, 도 2를 추가적으로 참조하여 상기 캐패시터(200)가 형성된 인쇄회로기판(100)을 제조하는 방법에 대하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 도 1에 도시된 인쇄회로기판을 제조하는 과정을 단계적으로 나타낸 순서도이다.

도 2를 추가적으로 참조하면, 상기 인쇄회로기판(100)에 상기 캐패시터(200)를 형성하기 위하여, 우선 감광성 솔더 레지스트(photo imageable solder resist; PSR) 잉크를 기판 상에 인쇄하여 감광성 솔더 레지스트층을 형성한다(S100).

상기 감광성 솔더 레지스트 잉크는 낮은 노광 에너지에도 반응할 정도로 반응성이 크면서 탁월한 저항 특성을 가져 무전해 도금을 수행할 수 있는 특징을 갖는다. 이러한 감광성 솔더 레지스트 잉크는 상기 기판 상에 스크린 프린팅 방식을 통해 균일하게 인쇄되어 상기 감광성 솔더 레지스트층을 형성할 수 있다.

이어서, 상기 인쇄한 감광성 솔더 레지스트층을 마스크를 통해 노광한다(S200). 이때, 상기 감광성 솔더 레지스트 잉크는 광산발생제를 포함하여 포지티브 특성을 나타냄에 따라, 상기 마스크는 상기 제1 및 제2 패드(210, 220)들의 형태에 따라 개구된 것을 특징으로 할 수 있다.

이어서, 상기 노광한 감광성 솔더 레지스트층을 현상하여 상기 기판 상에 일정한 간격으로 이격된 제1 및 제2 패턴들을 형성한다(S300). 이때, 상기 제1 및 제2 패턴들은 상기의 노광 단계(S200)의 설명에 따라 상기 감광성 솔더 레지스트층으로부터 상기 마스크의 형태에 따라 일부 개구된 형상을 가질 수 있다.

이어서, 상기 제1 및 제2 패턴들을 따라 도금하여 상기 제1 및 제2 패드(210, 220)들을 형성함으로써 상기 캐패시터(200)가 형성된 상기 인쇄회로기판(100)을 완성한다(S400). 이때 상기 제1 및 제2 패드(210, 220)들이 일정한 높이를 갖도록 무전해 또는 전해 동도금을 수행할 수 있다.

이와 같은 일련 공정은 실질적으로 상기 감광성 솔더 레지스트 잉크를 이용하여 상기 인쇄회로기판(100)을 제조하는 방식으로써, 본 발명의 캐패시터(200)를 별도의 추가적인 공정 없이 상기 인쇄회로기판(100)을 제조하는 과정에서 같이 형성할 수 있음에 따라 제조 공정 측면에서 매우 효율적인 장점이 있다.

이렇게, 상기 캐패시터(200)를 형성하여 상기 인쇄회로기판(100)을 완성하면, 상기 형성된 캐패시터(200)의 정전 용량을 기설계된 정전 용량하고 비교한 후, 상기 비교한 결과 소정의 차이가 발생될 경우에는 상기 제1 및 제2 패드(210, 220)들의 사이 간격(G)을 미세 조정하여 상기 캐패시터(200)의 정전 용량을 상기 기설계된 정전 용량으로 셋팅할 수 있다. 구체적으로, 사용자는 상기에서와 같이 정전 용량에 소정의 차이가 있을 경우에는 상기 제1 및 제2 패드(210, 220)들의 서로 마주하는 부위를 에칭(etching) 또는 스크랩(scrape) 공정 등을 통해 간단하게 제거하여 상기 기설계된 정전 용량으로 셋팅할 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 인쇄회로기판 200 : 캐패시터
210 : 제1 패드 220 : 제2 패드

Claims (4)

1. 삭제
2. 감광성 솔더 레지스트(photo imageable solder resist; PSR) 잉크를 기판 상에 인쇄하여 감광성 솔더 레지스트층을 형성하는 단계;
   상기 인쇄한 감광성 솔더 레지스트층을 마스크를 통해 노광하는 단계;
   상기 노광한 감광성 솔더 레지스트층을 현상하여 상기 기판 상에 일정한 간격으로 이격되며 상기 마스크의 형상에 따라 일부 개구된 형상을 갖는 제1 및 제2 패턴들을 형성하는 단계; 및
   상기 제1 및 제2 패턴들을 따라 도금하여 상기 제1 및 제2 패턴들 내에 제1 및 제2 패드들을 형성함으로써 상기 기판 상에 캐패시터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판을 제조하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 캐패시터를 형성하는 단계 이후에,
   상기 캐패시터의 용량을 조절하기 위하여 상기 제1 및 제2 패드들의 사이 간격을 미세 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판을 제조하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2 패드들의 사이 간격을 미세 조정하는 단계에서는 상기 제1 및 제2 패드들의 서로 마주하는 부위를 일부 제거하면서 미세 조정하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판을 제조하는 방법.

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