KR20100037952A

KR20100037952A - 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20100037952A
Application number: KR1020080097310A
Authority: KR
Inventors: 최명선; 김석순; 황지용
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2008-10-02
Filing date: 2008-10-02
Publication date: 2010-04-12
Also published as: KR101022869B1

Abstract

본 발명은 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이고, 보다 상세하게는 타공부 측면에 솔더 레지스트로 이루어진 코팅층을 갖는 인쇄회로기판, 및 외형 가공 공정에 앞서 솔더 레지스트 코팅층 형성공정을 수행하는 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다.

이물방지, 솔더 레지스트 코팅층, 타공부

Description

측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판 및 그 제조방법{A PRINTED CIRCUIT BOARD COMPRISING SIDE-COATING LAYERS AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

전자 산업의 발달에 따라 전자부품의 고기능화, 소형화에 대한 요구가 급증하고 있다. 이러한 추세에 대응하고자 인쇄회로기판 또한 회로 패턴의 고밀도화가 요구되고 있으며, 이에 다양한 미세 회로 패턴 구현 공법이 고안, 제시되어 적용되고 있다.

아울러, 소형의 고밀도 인쇄회로기판을 저비용으로 제조하고자 하는 시도가 계속되고 있으며, 특히, 저비용화를 이루기 위해서 제조된 인쇄회로기판의 불량률을 줄이는 것이 가장 중요한 해결과제로 인식되고 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판의 불량률을 줄이기 위해서 제조공정 및 조립공정을 비롯한 모든 공정에서 많은 시도가 이루어지고 있으나, 불량률의 가장 큰 요인인 인쇄회로기판을 구성하는 재료 의 가공 중 발생하는 이물에 의한 문제점이 여전히 미결 과제로 남아 있다.

통상적으로 인쇄회로기판은, 적층 → PSR → 도금 → 외형가공 → 검사의 과정을 거쳐 출하되게 된다. 이때, 외형가공 공정이 인쇄회로기판의 제조공정의 최종 단계에서 이루어지기 때문에, 인쇄회로기판에 사용되는 절연재의 측면이 외부로 노출되게되며, 절연재를 절단하는 외형가공 공정에서 절연재에서 발생한 이물이 인쇄회로기판 및 이에 실장되는 전자부품, 및 이미지센서 등의 부품을 오염시켜 불량을 야기하는 일이 빈번하게 발생하고 있다.

특히, 인쇄회로기판이 이미지센서가 탑재되는 이미지센서 모듈에 사용되는 경우에는 이러한 문제가 더욱 심각하다.

도 1은 종래 기술에 따라 제조된 이미지 센서 모듈용 인쇄회로기판의 이미지 센서 탑재부의 단면도이다.

이미지 센서 모듈용 인쇄회로기판은 이미지 센서(7)가 탑재되는 센서 탑재부(1)를 포함하는 구성이고, 도시된 바와 같이, 이러한 센서 탑재부(1)에 이미지 센서(3)가 부착 및 결합하게 된다. 이미지 센서는 추가 공정으로 형성될 와이어(9)에 의해 센서 탑재부(1)에 형성된 외부접속단자(3)와 전기적으로 연결된다.

이러한 이미지 센서 모듈용 인쇄회로기판은 통상적으로 외형 가공이 완료된 인쇄회로기판 유닛을 갖는 기판 어레이 상태에서, 센서 탑재부(1)에 이미지 센서(7)를 실장한 후 개별 유닛으로 분리하는 형식으로 제조하게 된다. 이때, 금형을 이용하여 기판 어레이에 인쇄회로기판 유닛의 외형을 타공하는 공정 등에서 인쇄회로기판을 구성하는 물질의 이물(5)이 발생하게 되는데, 이러한 이물(5)은 이미지 센서(7)의 부착 공정에서 이미지 센서(7)에 부착하게 되어 이미지 센서의 불량을 유발하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 극복하고 창출된 것으로서, 인쇄회로기판의 타공부 측면에서 발생한 이물이 다른 부분으로 이동하지 못하도록 구속는 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법 및 그 구조를 제안하고자 한다.

본 발명에 따른 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법은, (A) 외부접속단자를 포함하는 회로층을 갖는 인쇄회로기판의 외형을 가공하여 타공부를 형성하는 단계; (B) 상기 타공부의 측면을 포함하는 상기 인쇄회로기판의 외층 전체에 솔더 레지스트 코팅층을 형성하는 단계; 및 (C) 상기 외부접속단자가 노출되도록 상기 솔더 레지스트 코팅층에 개구부를 형성하여 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 솔더 레지스트 코팅층을 형성하는 단계 이후에, 상기 인쇄회로기판의 상면 및 하면 또는 이들 중 어느 한 면에 형성된 상기 솔더 레지스트 코팅층 상부에 솔더 레지스트층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 개구부를 형성하는 단계는, 상기 솔더 레지스트 코팅층 및 상기 솔더 레지스트층에 동시에 개구부를 형성하는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 솔더 레지스트 코팅층을 형성하는 단계는, 디핑(Dipping) 방식에 의해 이루어지는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 솔더 레지스트 코팅층을 형성 하는 단계는, 스프레이 코팅 방식에 의해 이루어지는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 개구부를 형성하는 단계는, 노광 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정으로 수행되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 솔더 레지스트층을 형성하는 단계는, 스퀴지(squeegee)를 이용한 스퀴징 방식으로 수행되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 개구부를 형성하는 단계 이후에, 상기 외부접속단자를 무전해 도금하여 외부접속패드를 형성하는 단계를 더 포함하는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 인쇄회로기판은 단면 인쇄회로기판, 양면 인쇄회로기판 또는 다층 인쇄회로기판 중 어느 하나인 것에 있다.

또한, 본 발명에 따른 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법은, 상기 (A) 외부접속단자를 포함하는 회로층을 갖는 인쇄회로기판의 외형을 가공하여 타공부를 형성하는 단계; (B) 상기 타공부의 측면에 솔더 레지스트 코팅층을 형성하는 단계; (C) 상기 인쇄회로기판의 상면 및 하면 또는 이들 중 어느 한 면에 솔더 레지스트층을 형성하는 단계; 및 (D) 상기 외부접속단자가 노출되도록 상기 솔더 레지스트층에 개구부를 형성하여 단계;에 있다.

본 발명에 따른 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판은, 최외층에 형성된 외부접속단자를 갖는 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판을 감싸도록 상기 인쇄회로기 판의 외층에 형성되되, 상기 외부접속단자를 노출하는 개구부를 갖는 솔더 레지스트로 이루어진 코팅층;을 포함하는 것에 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따른 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판은, 타공부 측면에 형성된 솔더 레지스트로 이루어진 코팅층을 포함하기 때문에 타공부의 측면에서 발생할 수 있는 이물이 외부로 유출되지 않으며, 특히, 인쇄회로기판에 이미지 센서 및 전자부품 등을 실장하는 공정에서 이물이 실장부품으로 흘러들어가 불량을 일으키는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 인쇄회로기판 제조방법에 따르면, 솔더 레지스트 코팅층과 솔더 레지스트층이 모두 감광성 물질로 구성되기 때문에 1회의 노광 및 현상공정으로 이들 구성을 패터닝할 수 있어 간소화된 공정으로 인쇄회로기판을 제조할 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명에 따른 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 첨부된 도면의 전체에 걸쳐, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면부호로 지칭되며, 중복되는 설명은 생략한다.

도 2 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법을 공정순서대로 도시하는 도면이다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 외부접속단자(130)를 포함하는 회로층을 갖는 인쇄회로기판(100)이 제공된다.

인쇄회로기판(100; Printed Circuit Board; PCB)은 페놀수지 절연판 또는 에폭시 수지 절연판 등 절연재(110)에 형성된 배선 패턴을 통하여 실장된 부품들을 상호 전기적으로 연결하고 전원 등을 공급하는 동시에 부품들을 기계적으로 고정시켜주는 역할을 수행하는 것으로서, 인쇄회로기판(100)에는 절연기판의 한쪽 면에만 배선을 형성한 단면 PCB, 양쪽 면에 배선을 형성한 양면 PCB 및 다층으로 배선한 MLB(다층 인쇄회로기판(100);Multi Layered Board)가 있다. 도 2에는 절연재(110)의 양면에 회로패턴이 형성된 양면 인쇄회로기판(100)이 도시되었으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 실시예에서 사용되는 인쇄회로기판(100)은 단면 인쇄회로기판, 양면 인쇄회로기판 또는 다층 인쇄회로기판 중 어느 하나가 될 수 있다. 인쇄회로기판의 제조는 공지의 기술로 수행되므로 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.

다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(100)에 외형을 가공하여 타공부를 형성한다. 인쇄회로기판(100)의 회로층 형성 등의 적층공정이 완료되면 인쇄회로기판(100)의 최외곽선 및 인쇄회로기판(100)이 실장되는 전자제품의 하우징과 인쇄회로기판(100)이 결합할 수 있도록 인쇄회로기판(100)에 형성되는 결합공(150) 등을 가공하는 공정을 수행한다. 각각의 인쇄회로기판(100)은 표준 치수를 갖는 복수개의 인쇄회로기판(100)이 배열된 인쇄회로기판 패널 어레이로 제작되어 이로부터 각각의 인쇄회로기판(100)을 분리하는 방식으로 제조하는 것이 일반적이며, 패널 어레이에 각각의 인쇄회로기판(100)의 외곽선을 가공하거나, 인쇄회로기판(100)의 내부에 결합공(150) 등을 가공하는 경우가 본 공정에 해당될 수 있다. 외곽선을 가공하는 방식으로는 금형을 이용한 방식 또는 절삭머신를 이용한 방식이 사용될 수 있다.

인쇄회로기판(100)의 외곽선 및 결합공(150) 등을 가공하는 공정은 통상 타공 공정이라하고, 타공 공정에 의해 가공된 부분은 타공부라고 명명되며, 본 명세서에서는 인쇄회로기판(100)이 타공부와 접하는 면을 편의상 타공부의 측면이라고 명명하기로 한다. 타공 공정으로 인해 인쇄회로기판(100)의 타공부의 측면에는 인쇄회로기판(100)을 구성하는 에폭시 계열의 수지 등으로 이루어지는 절연재(110)가 노출되게 되는데 상술한 바와 같이 타공 공정시 노출된 절연재(110)에서 발생하는 이물은 인쇄회로기판(100)에 실장되는 전자부품 등을 오염시킬 우려가 있기 때문에, 타공부의 측면에서 발생한 이물이 이탈하지 못하도록 구속할 필요성이 있다.

다음, 도 4a에 도시된 바와 같이, 타공부의 측면을 포함하는 인쇄회로기 판(100)의 외층 전체에 솔더 레지스트 코팅층(300)을 형성한다. 본 공정에서 타공부의 측면을 솔더 레지스트 코팅층(300)으로 감싸기 때문에 이후 공정에서 타공부의 측면에서 발생한 이물이 인쇄회로기판(100) 및 이에 실장되는 전자부품을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.

솔더 레지스트 코팅층(300)을 형성하는 방식은, 예를 들면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(100)을 액상 솔더 레지스트(230)를 담고있는 코팅기(210)에 담그는 디핑(Dipping) 방식으로 이루어 질 수 있으며, 또는 도 4c에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(100)의 전면에 솔더 레지스트를 분사하는 스프레이(400; 스프레이 쿼터)를 사용하는 스프레이 코팅 방식으로 이루어질 수 있다. 스프레이 코팅 방식은 수직 분사 또는 수평 분사 방법이 모두 사용될 수 있으며, 스프레이 코팅 방식을 사용하는 경우에는 인쇄회로기판(100)의 타공부 측면만 선택적으로 솔더 레지스트 코팅층(300)을 형성할 수 있다. 이 때에는 후술하는 선택적인 공정인 솔더 레지스트층(500)의 형성 공정이 필수적으로 수행되어야 할 것이다.

본 실시예에서는 감광성 솔더 레지스트(Photo Solder Resist)를 사용하여 솔더 레지스트 코팅층(300)을 형성한다. 감광성 솔더 레지스트는 광의 조사 및 현상으로 패터닝이 가능한 소재이다.

다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 솔더 레지스트 코팅층(300)의 도포가 완료되면 솔더 레지스트 코팅층(300)을 가경화 시킨다.

다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(100)의 상면 및 하면 또는 이들 중 어느 한 면에 형성된 솔더 레지스트 코팅층(300) 상부에 솔더 레지스트 층(500)을 형성한다. 본 공정은 필수적인 것은 아니고, 솔더 레지스트 코팅층(300)이 얇거나 평탄도가 떨어지는 경우 수행하는 것이 바람직한 선택적인 단계이다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 솔더 레지스트층(500)은 일반적인 인쇄회로기판(100)의 제조공정에서 인쇄회로기판(100)의 최외층에 솔더 레지스트를 도포하는 방식과 유사하게 마스크(mask)와 스퀴지(squeegee)를 이용한 스퀴징 방식으로 수행되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 인쇄회로기판(100)의 타공부 상측에는 솔더 레지스트층(500)이 형성되지 않도록 패터닝된 마스크를 사용하여 솔더 레지스트층(500)을 형성하였으며, 솔더 레지스트층(500) 역시 감광성 솔더 레지스트로 구성된다.

한편, 솔더 레지스트층(500)의 용어는 솔더 레지스트 코팅층(300)과 형성하는 공정 단계가 구별되기 때문에 편의상 정의된 용어일 뿐 솔더 레지스트층(500) 역시 인쇄회로기판(100)의 최외층을 감싸는 솔더 레지스트 코팅층(300)의 일부로 작용함을 이해하여야 한다.

다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 솔더 레지스트층(500)을 가경화 시킨다.

다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 솔더 레지스트 코팅층(300) 및 솔더 레지스트층(500) 상부에 노광 마스크(700)를 배치한다. 노광 마스크(700)에는 인쇄회로기판(100)의 외부접속단자(130)를 노출하기 위해 솔더 레지스트 코팅층(300) 및 솔더 레지스트층(500)상부에 개구부를 형성하기위한 패턴(710)이 구비되어 있다. 상기 패턴(710)을 통해 노광 마스크(700)의 일측에 설치된 광원(미도시)에서 조사되는 광이 솔더 레지스트 코팅층(300) 및 솔더 레지스트층(500)으로 조사된다.

다음, 도 9에 도시된 바와 같이, 외부접속단자(130)가 노출되도록 상기 솔더 레지스트 코팅층(300) 및 솔더 레지스트층(500)에 동시에 개구부를 형성하는 단계이다. 상술한 바와 같이, 본 실시예에서 사용하는 솔더 레지스트 코팅층(300) 및 솔더 레지스트층(500)은 모두 감광성 소재로 구성되기 때문에 1회의 노광 및 현상 공정으로 솔더 레지스트 코팅층(300) 및 솔더 레지스트층(500)에 외부접속단자(130)를 노출하기 위한 개구부를 형성할 수 있다.

한편, 스프레이(400)를 이용하여 솔더 레지스트 코팅층(300)을 타공부의 측면에만 선택적으로 형성한 경우에는 솔더 레지스트층(500)에만 노광 및 현상 공정을 수행하면 된다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

다음, 도 10에 도시된 바와 같이, 외부접속단자(130)에 접속패드(900)를 형성한다. 접속패드(900)는 예를 들면, 니켈 및 금 등의 도전성 금속을 이용하여 무전해 도금법으로 형성할 수 있으며, 접속패드(900)를 형성하는 공정은 선택적인 것으로 생략될 수 있다.

본 실시예에 따른 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법에 의하면, 타공부 측면에 형성된 솔더 레지스트 코팅층(300)을 포함하여 타공부의 측면으로부터 발생하는 이물에 의한 불량의 발생을 본질적으로 방지할 수 있는 인쇄회로기판(100)을 제조할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 솔더 레지스트 코팅층(300)과 솔더 레지스트층(500)이 모두 감광성 솔더 레지스트 물질로 구성되기 때문에 1회의 노광 및 현상공정으 로 이들 구성을 패터닝할 수 있는 장점을 갖는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 구성을 도 10을 참조하여 서술하며, 상술한 것과 중복되는 서술은 생략한다.

본 실시예에 따른 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판은 최외층에 형성된 외부접속단자(130), 및 인쇄회로기판(100)을 감싸도록 상기 인쇄회로기판(100)의 외층에 형성되되, 외부접속단자(130)를 노출하는 개구부를 갖는 솔더 레지스트로 이루어진 코팅층(300, 500)을 포함하는 구성이다.

본 실시예에 따른 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판은, 타공부 측면에 형성된 솔더 레지스트로 이루어진 코팅층(300, 500)을 포함하기 때문에 타공부의 측면에서 발생할 수 있는 이물이 외부로 유출되지 않으며, 특히, 인쇄회로기판(100)에 이미지 센서 또는 타 전자부품 등을 실장하는 공정에서 이물이 실장부품으로 흘러들어가 불량을 일으키는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

한편 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 2 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법을 공정순서대로 도시한 도면이다.

< 도면의 주요 부호에 대한 설명 >

100 인쇄회로기판 110 절연재

130 외부접속단자 300 솔더 레지스트 코팅층

400 스프레이 500 솔더 레지스트층

700 노광 마스크 900 접속패드

Claims

(A) 외부접속단자를 포함하는 회로층을 갖는 인쇄회로기판의 외형을 가공하여 타공부를 형성하는 단계;

(B) 상기 타공부의 측면을 포함하는 상기 인쇄회로기판의 외층 전체에 솔더 레지스트 코팅층을 형성하는 단계; 및

(C) 상기 외부접속단자가 노출되도록 상기 솔더 레지스트 코팅층에 개구부를 형성하여 단계;

를 포함하는 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 솔더 레지스트 코팅층을 형성하는 단계 이후에,

상기 인쇄회로기판의 상면 및 하면 또는 이들 중 어느 한 면에 형성된 상기 솔더 레지스트 코팅층 상부에 솔더 레지스트층을 형성하는 단계를 더 포함하고,

상기 개구부를 형성하는 단계는,

상기 솔더 레지스트 코팅층 및 상기 솔더 레지스트층에 동시에 개구부를 형성하는 것을 특징으로 하는 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 솔더 레지스트 코팅층을 형성하는 단계는, 디핑(Dipping) 방식에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 솔더 레지스트 코팅층을 형성하는 단계는, 스프레이 코팅 방식에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 개구부를 형성하는 단계는,

노광 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정으로 수행되는 것을 특징으로 하는 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 개구부를 형성하는 단계 이후에,

상기 외부접속단자를 무전해 도금하여 외부접속패드를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 인쇄회로기판은 단면 인쇄회로기판, 양면 인쇄회로기판 또는 다층 인쇄회로기판 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
제2항에 있어서,

상기 솔더 레지스트층을 형성하는 단계는,

스퀴지(squeegee)를 이용한 스퀴징 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
(A) 외부접속단자를 포함하는 회로층을 갖는 인쇄회로기판의 외형을 가공하여 타공부를 형성하는 단계;

(B) 상기 타공부의 측면에 솔더 레지스트 코팅층을 형성하는 단계;

(C) 상기 인쇄회로기판의 상면 및 하면 또는 이들 중 어느 한 면에 솔더 레지스트층을 형성하는 단계; 및

(D) 상기 외부접속단자가 노출되도록 상기 솔더 레지스트층에 개구부를 형성하여 단계;

를 포함하는 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
최외층에 형성된 외부접속단자를 갖는 인쇄회로기판; 및

상기 인쇄회로기판을 감싸도록 상기 인쇄회로기판의 외층에 형성되되, 상기 외부접속단자를 노출하는 개구부를 갖는 솔더 레지스트로 이루어진 코팅층;

을 포함하는 측면 코팅층을 갖는 인쇄회로기판.