KR20100138755A - Boring method for printed substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 프린트 배선기판(이하, 「프린트 기판」이라 한다)의 천공 가공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for drilling a printed wiring board (hereinafter referred to as a "printed substrate").
절연물을 사이에 끼워 표리(表裏) 양면에 배치된 도전층을 전기적으로 접속하는 경우, 표리의 도전층에 접속하는 홀(이하, 「접속홀」이라 함)을 천공하여, 접속홀의 내부에 도전성 도금을 실시함으로써, 표리의 도전층을 전기적으로 접속하고 있다. 전자 기기의 소형화, 고밀도 실장화에 따라, 접속홀의 홀 직경으로서는 0.15~0.08㎜가 채용되고 있다. 이러한 접속홀은 드릴 또는 레이저로 가공된다.In the case of electrically connecting the conductive layers disposed on both sides of the front and back with an insulator interposed therebetween, a hole (hereinafter referred to as a "connection hole") for connecting to the conductive layer of the front and back is drilled, and conductive plating is performed inside the connection hole. By performing this, the conductive layers on the front and back are electrically connected. With the miniaturization and high-density mounting of electronic devices, 0.15-0.08 mm is employ | adopted as the hole diameter of a connection hole. These connection holes are drilled or lasered.
도 6은, 드릴로 접속홀을 가공하는 경우의 워크의 설명도로서, (a)는 평면도, (b)는 측면도, (c)는 (b)의 A부 확대도이다.6: is explanatory drawing of the workpiece | work in the case of processing a connection hole with a drill, (a) is a top view, (b) is a side view, (c) is an enlarged view of the A part of (b).
도시한 프린트 기판(1)은, 절연층(1z)을 사이에 끼우고, 표면측에 도체층(1a)이, 이면측에 도체층(1b)이 배치되어 있다. 절연층(1z)은 수지(1j)와 유리 섬유(1g)로 구성되어 있다. 드릴에 의해 접속홀을 가공하는 경우, 가공 능률을 향상시키기 위하여, 복수 매의 프린트 기판(1)을 중첩하여 가공한다. 즉, 드릴로 가공하는 경우의 접속홀은 스루홀(관통홀; through hole)이다.In the illustrated
드릴로 스루홀을 가공하는 경우는, 프린트 기판(1)의 미리 정해진 위치에 홀(2)을 가공하고, 복수 매의 프린트 기판(1)을 중첩하여 스택핀(3; stack pin)을 삽입한다. 통상, 홀(2)은 단면이 원 형상이며, 중첩된 프린트 기판(1)이 어긋나는 것을 방지하기 위하여, 1매의 프린트 기판(1)에는 홀(2)이 2개 이상(도시한 경우는 2개) 설치되어 있다. 또한, 스택핀(3)의 외부 직경은 홀(2)의 직경보다 근소하게 크며, 스택핀(3)을 홀(2)에 걸림결합시키면, 복수 매의 프린트 기판(1)(도시한 경우 8매)을 하나의 워크(W)로서 취급할 수 있다. 통상, 스택핀(3)은 워크(W)를 가공 테이블에 위치 결정하기 위한 위치 결정 핀으로서의 기능도 가지고 있다(특허문헌 1).When the through-hole is processed by a drill, the
드릴로 스루홀을 가공하면, 홀 내벽의 면 조도를 2㎛ 이하로 할 수 있으므로, 도전성 도금 처리에 있어서 두께가 균일한 도금층을 형성할 수 있으며, 도체층(1a)과 도체층(1b)을 전기적으로 확실하게 접속할 수 있다.When the through-hole is processed with a drill, the surface roughness of the inner wall of the hole can be 2 µm or less, so that a plating layer having a uniform thickness can be formed in the conductive plating process, and the conductor layer 1a and the conductor layer 1b are Electrically reliable connection is possible.
도 7은, 레이저로 접속홀을 가공한 경우의 워크의 설명도로서, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 B부 확대도이다.FIG. 7: is explanatory drawing of the workpiece | work in the case where a connection hole was processed with the laser, (a) is a top view, (b) is the enlarged view of the B part of (a).
레이저로 접속홀을 가공하는 경우는, 도체층(1a)으로부터 도체층(1b)의 표면에 이르는 블라인드 홀(5; blind hole)을 형성한다. 블라인드 홀을 가공하는 경우, 프린트 기판(1)을 1매씩 가공하게 되는데, 1개의 홀을 가공하는데 필요한 시간은 드릴로 가공하는 경우에 비해 10~100배이므로, 가공 속도가 문제가 되는 것은 아니다(특허문헌 2). 그러나, 도 7(b)에 나타낸 바와 같이, 블라인드 홀(5)의 홀 바닥부의 직경이 입구측의 홀의 직경보다 작아지는(축방향으로 테이퍼가 발생함) 경우가 많다.In the case where the connection hole is processed by a laser, a
또한, 도시한 프린트 기판(1)에는 프린트 기판(1)을 테이블에 위치 결정하기 위한 홀(2)이 형성되어 있으나, 레이저로 접속홀을 가공하는 경우, 홀(2)을 형성하지 않고, 다른 수단(예를 들어, 위치 결정 마크 등)에 의해 프린트 기판(1)을 테이블에 위치 결정하는 경우가 있다.In addition, although the
[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 소63-306847호[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 63-306847
[특허문헌 2] 일본국 공개특허공보 제2002-335063호[Patent Document 2] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-335063
도 8은 워크(W)에 스루홀을 가공한 경우의 단면도이다.8 is a cross-sectional view when the through-hole is machined into the workpiece W. FIG.
워크(W)를 드릴에 의해 가공한 경우, 스루홀(4)의 축선이 프린트 기판(1)의 표면에 수직한 직선(L, N)에 대하여 경사져(도시 생략), 동일한 도면에 나타낸 바와 같이, 도중에서 휘어지는 경우가 있다. 이러한 경우, 하층의 프린트 기판(1)에서는 스루홀(4)의 홀 위치 정밀도가 저하하여, 허용치를 만족하지 않는 경우가 발생한다. 따라서, 통상은 프린트 기판(1)의 중첩 매수를 감소하여 가공한다. 예를 들면, 도시한 경우, 스루홀(4)의 홀 위치 정밀도를 향상시키기 위해서는 프린트 기판(1)의 중첩 매수를 4매 이하로 하면 된다. 예를 들면, 유리 섬유가 포함된 수지층을 사이에 끼우고, 표면층과 이면층의 동박(銅箔)이 각각 18㎛이며, 판 두께가 0.1㎜인 프린트 기판에 직경이 0.1㎜인 스루홀(4)을 가공하는 경우, 최하층의 스루홀(4)의 홀 위치 정밀도가 ±30㎛로 얻어지면, 4매 중첩이 한도이다.When the workpiece W is processed by a drill, the axis of the through
도 9는, 레이저로 접속홀을 가공한 경우의 판 두께 방향의 단면도이다.9 is a cross-sectional view in the plate thickness direction when the connection hole is processed by a laser.
레이저로 접속홀을 가공한 경우, 1개의 홀을 가공하기 위해 필요한 시간은 드릴로 가공하는 경우에 비해 짧다. 그러나, 레이저의 에너지 강도를 유리 섬유(1g)를 절단할 수 있는 값으로 하면, 수지(1j)가 과잉으로 용해되어버려, 블라인드 홀(5) 내벽의 표면 조도가 커진다(유리 섬유(1g)가 블라인드 홀(5)의 내벽으로부터 비산한다). 이 때문에, 도전성 도금 처리에서 형성되는 도금층의 두께가 고르지 않아, 도체층(1a)과 도체층(1b)의 전기적인 접속의 신뢰성이 저하된다.When the connection hole is processed by a laser, the time required for processing one hole is shorter than when drilling. However, if the energy intensity of the laser is set to a value capable of cutting the
본 발명의 목적은, 상기 과제를 해결하여, 도전성 도금 처리에서 형성되는 도금층의 신뢰성이 높으며, 또한 가공 능률을 향상시킬 수 있는 프린트 기판의 천공 가공 방법을 제공하는데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for punching a printed circuit board, which solves the above-mentioned problems and which is capable of improving the reliability of the plating layer formed in the electroconductive plating treatment and improving the processing efficiency.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 프린트 기판에 레이저로 홀을 가공하고, 홀이 가공된 상기 프린트 기판을 복수 매 중첩하며, 상기 홀의 직경보다 큰 직경의 드릴을 이용하여 복수 매 중첩된 상기 프린트 기판의 상기 홀을 더 가공함으로써, 프린트 기판에 소망하는 직경의 홀을 가공하는 것을 특징으로 한다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, this invention processes the hole with a laser to a printed board, and superimposes the said several printed board by which the hole was processed, and the said multiple stacked using the drill of diameter larger than the diameter of the said hole It is characterized by processing a hole of a desired diameter in the printed circuit board by further processing the hole of the printed circuit board.
이 경우, 레이저로 홀을 가공하기에 앞서, 복수의 상기 프린트 기판을 중첩할 때에 상기 프린트 기판을 위치 결정하기 위한 복수의 기준 홀을 형성하여 두면 효과적이다.In this case, it is effective to form a plurality of reference holes for positioning the printed boards when the plurality of printed boards are overlapped before processing the holes with a laser.
또한, 레이저에 의해 홀을 가공한 상기 프린트 기판과, 홀이 가공되지 않은 상기 프린트 기판을, 레이저에 의해 홀을 가공한 상기 프린트 기판이 상측이 되도록 하여 교대로 중첩하여 가공할 수 있다.Moreover, the said printed circuit board which processed the hole by the laser, and the said printed circuit board which did not process the hole can be alternately overlapped and processed so that the said printed circuit board which processed the hole by a laser may become an upper side.
또한, 드릴로서는, 선단각(先端角)을 100도 이하로 한 드릴을 이용할 수 있다.As the drill, a drill having a tip angle of 100 degrees or less can be used.
홀 내벽의 면 조도를 작게 할 수 있으므로, 도전성 도금 처리에서 도금층의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 가공 공정이 증가하지만, 드릴 가공시에서의 프린트 기판의 중첩 매수를 종래의 2배 이상으로 할 수 있으므로, 천공 시간의 증가는 근소하다.Since the surface roughness of the hole inner wall can be made small, the reliability of the plating layer can be improved in the conductive plating process. Although the machining process increases, the number of overlaps of the printed circuit board at the time of drilling can be made twice or more conventionally, so that the increase in the drilling time is slight.
도 1은 본 발명의 가공 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 2는 접속홀을 가공하는 경우의 워크의 설명도이다.
도 3은 가공시에서의 워크 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 워크(W)의 제 1 변형예를 나타내는 워크(W)의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 워크(W)의 제 2 변형예를 나타내는 워크(W)의 단면도이다.
도 6은 드릴로 접속홀을 가공하는 경우의 워크의 설명도이다.
도 7은 레이저로 접속홀을 가공한 경우의 워크의 설명도이다.
도 8은 워크(W)에 스루홀을 가공한 경우의 단면도이다.
도 9는 레이저로 접속홀을 가공한 경우의 판 두께 방향의 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 워크(W)의 제 3 변형예를 나타내는 워크(W)의 단면도이다.1 is a flow chart showing a processing procedure of the present invention.
2 is an explanatory diagram of a work in the case of processing the connection hole.
3 is a cross-sectional view of the workpiece at the time of processing.
4 is a cross-sectional view of the work W showing the first modification of the work W according to the present invention.
5 is a cross-sectional view of the work W illustrating a second modification of the work W according to the present invention.
It is explanatory drawing of the workpiece | work in the case of processing a connection hole with a drill.
It is explanatory drawing of the workpiece | work in the case where a connection hole was processed with the laser.
8 is a cross-sectional view when the through-hole is machined into the workpiece W. FIG.
9 is a cross-sectional view in the plate thickness direction when the connecting hole is processed by a laser.
10 is a cross-sectional view of a work W showing a third modification of the work W according to the present invention.
도 1은 본 발명의 가공 순서를 나타내는 플로우 차트이다. 또한, 도 2는 접속홀을 가공하는 경우의 워크의 설명도로서, (a)는 평면도, (b)는 측면도, (c)는 (b)의 C부 확대도이다. 또한, 도 3은 워크 단면도로서, (a)는 가공시의 단면을, (b)는 가공 종료 후의 단면을 각각 나타내고 있다. 도한, 도 6 내지 도 8과 동일한 부분 또는 동일한 기능에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 중복 설명은 생략한다.1 is a flow chart showing a processing procedure of the present invention. 2 is explanatory drawing of the workpiece | work in case of working a connection hole, (a) is a top view, (b) is a side view, (c) is C enlarged view of (b). 3 is sectional drawing of a workpiece | work, (a) has shown the cross section at the time of a process, and (b) has shown the cross section after completion | finish of a process, respectively. In addition, the same part or the same function as FIGS. 6-8 is attached | subjected with the same code | symbol, and duplication description is abbreviate | omitted.
도 1을 참조하면서, 본 발명의 가공 순서를 설명한다.With reference to FIG. 1, the process sequence of this invention is demonstrated.
(1) 우선, 프린트 기판(1)의 미리 정해진 위치에 홀(2)을 가공한다(순서(S10)).(1) First, the
(2) 레이저 가공기에 의해, 도체층(1a)으로부터 도체층(1b)의 표면에 이르는 블라인드 홀(5)을 형성한다(순서(S20)).(2) The
이 경우, 블라인드 홀(5)의 직경은, 지정된 접속홀 직경보다 20~30㎛ 작은 직경으로 하는 것이 실용적이다. 또한, 프린트 기판(1)을 레이저 가공기의 테이블에 위치 결정할 때, 또는 가공시, 홀(2)을 기준으로 하여 가공할 수 있다.In this case, it is practical to make the diameter of the
(3) 도 2(a), (b)에 도시한 바와 같이, 복수 매의 프린트 기판(1)을 중첩하여 스택핀(3)을 삽입한다(순서(S30)).(3) As shown in Figs. 2 (a) and 2 (b), the
또한, 레이저 가공의 경우, 가공한 홀의 위치 결정 정밀도는 ±10㎛ 정도이므로, 도 2(c)에 도시한 바와 같이, 적층된 프린트 기판(1)의 블라인드 홀(5)의 축선은 적층 방향에 거의 일직선이 된다. 스택핀(3)에 의해 일체로 된 복수 매의 프린트 기판(1)이 드릴 가공시에서의 워크(W)이다.In the case of laser processing, since the positioning accuracy of the processed hole is about ± 10 μm, as shown in Fig. 2 (c), the axis line of the
(4) 공칭 직경(nominal diameter)이 지정된 접속홀 직경과 동일한 드릴에 의해, 워크(W)에 스루홀(4)을 가공한다(순서(S40)).(4) The through
그 결과, 도 3에 도시한 바와 같이, 드릴(6)은 프린트 기판(1)에 가공되어 있는 블라인드 홀(5)을 따라 삽입되므로, 최하층의 프린트 기판(1)을 가공한 시점에서도, 드릴(6)의 휘어짐은 거의 발생하지 않는다.As a result, as shown in FIG. 3, since the drill 6 is inserted along the
또한, 블라인드 홀(5)의 위치 어긋남 및 드릴(6) 축선의 위치 결정의 어긋남(±10㎛ 정도)에 의해, 스루홀(4)의 축선과 블라인드 홀(5)의 축선이 동축이 되지 않는 경우가 발생하는데, 스루홀(4)의 축선과 블라인드 홀(5)의 축선의 편차가 커져(예를 들면, 수평 방향의 단면이 오뚝이 형상이 된 경우), 블라인드 홀(5)의 내벽의 일부가 가공되지 않고 남은 경우에 있어서도, 면 조도가 작은 스루홀(4)의 내벽이 형성되어 있으므로, 도전성 도금 처리에 있어서 신뢰성이 높은 도금층을 형성할 수 있다.In addition, due to the positional shift of the
도 4는, 본 발명에 따른 워크(W)의 제 1 변형예를 나타내는 워크(W)의 단면도이다.4: is sectional drawing of the workpiece | work W which shows the 1st modified example of the workpiece | work W which concerns on this invention.
상기 도면에 도시한 바와 같이, 워크(W)로서, 블라인드 홀(5)을 가공한 프린트 기판(1)과 블라인드 홀(5)이 가공되어 있지 않은 프린트 기판(1)을, 블라인드 홀(5)을 가공한 프린트 기판(1)이 위가 되도록 하여 적층해도 된다. 이 경우, 블라인드 홀(5)의 가공 시간을 1/2로 할 수 있으므로, 가공 능률을 더 향상시킬 수 있다.As shown in the figure, as the work W, the printed
도 5는, 본 발명에 따른 워크(W)의 제 2 변형예를 나타내는 워크(W)의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a work W showing a second modification of the work W according to the present invention.
상기 도면에 도시한 바와 같이, 워크(W)로서, 블라인드 홀(5) 대신에 레이저에 의해 관통홀(5a)을 가공한 프린트 기판(1)을 적층하면, 적층 매수를 더 증가시킬 수 있어, 드릴에 의한 가공 능률을 향상시킬 수 있다.As shown in the figure, as the work W, when the printed
도 10은, 본 발명에 따른 워크(W)의 제 3 변형예를 나타내는 워크(W)의 단면도이다.FIG. 10: is sectional drawing of the workpiece | work W which shows the 3rd modified example of the workpiece | work W which concerns on this invention.
상기 도면에 도시한 바와 같이, 워크(W)로서, 코어로 이루어진 프린트 기판(11; 코어층)의 양측에, 한쪽이 절연층의 프린트 기판(12; 빌드업층(build-up layer))을 중첩한 적층 기판을 이용하여도 드릴에 의한 가공 능률을 향상시킬 수 있다.As shown in the figure, as the work W, one side of the printed substrate 11 (core layer) formed of a core overlaps the printed substrate 12 (build-up layer) of the insulating layer on one side. Even if one laminated substrate is used, machining efficiency with a drill can be improved.
또한, 드릴 가공시에서의 드릴의 선단각을, 예를 들면 110도 정도로 하면, 홀 위치 정밀도를 더 향상시킬 수 있다.In addition, when the tip angle of the drill at the time of drilling is set to about 110 degrees, for example, hole position accuracy can be further improved.
1 : 프린트 기판 4 : 스루홀(관통홀)
5 : 블라인드 홀 5a : 관통홀
W : 워크1 printed
5 blind hole 5a
W: Walk
Claims (4)
홀이 가공된 상기 프린트 기판을 복수 매 중첩하는 단계,
상기 홀의 직경보다 큰 직경의 드릴을 이용하여 복수 매 중첩된 상기 프린트 기판의 상기 홀을 더 가공함으로써, 프린트 기판에 소망하는 직경의 홀을 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 기판의 천공 가공 방법.Processing holes in the printed board with a laser,
Superimposing a plurality of holes on the printed substrate,
Drilling the holes of the desired diameter on the printed circuit board by further processing the holes of the plurality of overlapped printed boards using a drill having a diameter larger than the diameter of the holes. Way.
레이저로 홀을 가공하기에 앞서, 복수의 상기 프린트 기판을 중첩할 때에, 상기 프린트 기판을 위치 결정하기 위한 복수의 기준홀을 형성하여 두는 것을 특징으로 하는 프린트 기판의 천공 가공 방법.The method of claim 1,
A plurality of reference holes for positioning the printed boards are formed when the plurality of printed boards are overlapped before the holes are processed by a laser.
레이저에 의해 홀을 가공한 상기 프린트 기판과 홀이 가공되어 있지 않은 상기 프린트 기판을, 레이저에 의해 홀을 가공한 상기 프린트 기판이 상측이 되도록 하여 교대로 중첩하는 것을 특징으로 하는 프린트 기판의 천공 가공 방법.The method of claim 1,
Perforation processing of a printed circuit board which alternately overlaps the said printed circuit board which processed the hole by the laser, and the said printed circuit board which the hole was not processed, so that the said printed circuit board which processed the hole by a laser may become an upper side. Way.
상기 드릴의 선단각(先端角)을 110도 이하로 하는 것을 특징으로 하는 프린트 기판의 천공 가공 방법.The method of claim 1,
A perforation processing method for a printed circuit board, wherein a tip angle of the drill is set to 110 degrees or less.
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