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WO2018186654A1 - 인쇄회로기판 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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WO2018186654A1
WO2018186654A1 PCT/KR2018/003914 KR2018003914W WO2018186654A1 WO 2018186654 A1 WO2018186654 A1 WO 2018186654A1 KR 2018003914 W KR2018003914 W KR 2018003914W WO 2018186654 A1 WO2018186654 A1 WO 2018186654A1
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flexible
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cured
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Amosense Co Ltd
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    • H05K3/4623—Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards the circuit boards having internal via connections between two or more circuit layers before lamination, e.g. double-sided circuit boards

Definitions

  • the present invention relates to a printed circuit board and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a rigid flexible printed circuit board and a method of manufacturing the same, comprising a hard region in which an element is mounted or formed of a connector and a flexible region capable of refraction. will be.
  • the adoption of multilayer flexible printed circuit boards is rapidly expanding.
  • the multilayer flexible printed circuit board is more expensive and has a higher defect rate than the rigid printed circuit board because of the complicated manufacturing process and the large number of processes.
  • a rigid flexible printed circuit board (hereinafter, referred to as a rigid flexible printed circuit board) having a relatively simple manufacturing process and a low defect rate is adopted as compared with a multilayer flexible printed circuit board, and thus rapid growth is expected.
  • Rigid flexible printed circuit boards can aggregate multiple boards into one printed circuit board without using separate connectors or cables between boards mounted in electronic devices. It has the advantage of reducing the volume.
  • the conventional rigid flexible printed circuit board forms a via hole after prepreg and copper are bonded to a flexible FPCB, and a copper layer is formed inside the via hole through plating.
  • the copper layer is formed on the inner wall surface of the via hole by performing a plating process and an etching process after the via hole is formed, the manufacturing process is complicated.
  • the printed circuit board may be formed of a multilayer so that a circuit pattern may be formed on at least one of the plurality of base substrates.
  • an adhesive layer is formed on at least one surface of the base substrate for adhesion between the base substrates when the multilayer substrate is laminated. That is, conventionally, a plurality of base substrates having an adhesive layer (that is, a sealant) formed on at least one surface of the base film are laminated, and the plurality of base substrates are adhered by heating at a predetermined temperature (for example, the adhesive temperature of the adhesive layer).
  • a predetermined temperature for example, the adhesive temperature of the adhesive layer
  • the base film may be formed of a polypropylene (PP) material having a processing temperature of about 160 ° C.
  • the adhesive layer may be formed of a polyolefin polymer material having an adhesion temperature of about 140 ° C. to 150 ° C. .
  • the present invention has been proposed to solve the above problems, to minimize the manufacturing process by filling the conductive material in the via hole formed in the flexible substrate and the cured substrate to be laminated, and to minimize the manufacturing process of the base substrate when heating for a multilayer printed circuit board
  • An object of the present invention is to provide a printed circuit board and a method of manufacturing the same that can prevent thermal deformation.
  • a method of manufacturing a printed circuit board includes preparing a flexible substrate including a flexible region and a hard region, preparing a cured substrate, and curing the rigid region of the flexible substrate. Comprising the step of laminating the substrate, in the laminating step is filled with a conductive material in the via hole formed in the flexible substrate and the cured substrate and then laminated the flexible substrate and the cured substrate.
  • preparing the flexible substrate may include preparing a flexible base substrate, forming a first via hole in the flexible region of the flexible base substrate, a surface of the flexible base substrate and the first via hole. Plating the inner wall to form a plating layer, etching the plating layer to form an internal circuit pattern, and forming a protective layer covering the internal circuit pattern.
  • the cured substrate may be a prepreg formed of a sheet of epoxy resin including a glass fiber.
  • the laminating may include forming a second via hole in the hard region of the flexible substrate, filling a second via hole in the flexible substrate, and filling the second hardened substrate with the second via hole.
  • Forming via holes, filling a second via hole in the cured substrate with conductive material, laminating the cured substrate in the hard region of the flexible substrate, and forming an external circuit pattern on one surface of the cured substrate laminated to the flexible substrate It may include the step. At this time, in the step of stacking the cured substrate is laminated so that the second via hole of the cured substrate is disposed on the second via hole formed in the flexible substrate.
  • the laminating may include laminating a hardened substrate to a hard region of the flexible substrate, forming a second via hole in the flexible substrate and the hardened substrate, and conducting conductivity to the second via hole. Filling the material and forming an external circuit pattern on one surface of the cured substrate.
  • a printed circuit board includes a flexible region and a rigid region, a flexible substrate on which an internal circuit pattern is formed, and an external circuit pattern is formed on one surface of the flexible substrate. And a second via hole formed in the laminated cured substrate and the flexible substrate and the cured substrate, filled with a conductive material, and connected to the inner circuit pattern and the outer circuit pattern.
  • the flexible substrate may include a flexible base substrate, a first via hole formed through the flexible region of the flexible substrate, internal circuit patterns formed on both surfaces of the flexible base substrate, and inner wall surfaces of the first via holes, and a protective layer formed on the internal circuit pattern. It may include.
  • the flexible base substrate may be one flexible film selected from polyimide, polyethylene terephthalate, and polyester.
  • the cured substrate may be a prepreg formed of a sheet of epoxy resin including glass fibers.
  • the cured substrate may have an external circuit pattern formed on one surface of the cured substrate facing the surface in contact with the flexible substrate, and the external circuit pattern may be a material selected from copper and silver.
  • the second via hole may be filled with one conductive material selected from Ag-Pd alloy, Ag paste, nano paste, and Sn solder paste.
  • a printed circuit board and a method of manufacturing the same have an effect of preventing breakage when bending of the printed circuit board occurs due to different positions of the circuit boards to be connected.
  • a printed circuit board and a method of manufacturing the same have an effect of minimizing damage when the connector of the circuit board is fastened compared to the flexible printed circuit board.
  • the printed circuit board and the method of manufacturing the same may prevent the connection failure between the internal circuit pattern and the external circuit pattern by connecting the internal circuit pattern and the external circuit pattern through via holes filled with a conductive material.
  • a printed circuit board and a method of manufacturing the same may be applied to a conventional printed circuit board in which via holes are formed in a flexible substrate and a cured substrate, and then filled with a conductive material and laminated. In comparison, there is an effect to simplify the manufacturing process.
  • the conventional printed circuit board performs a plating process and an etching process after the via hole is formed to form a plating layer on the inner wall surface of the via hole, whereas the printed circuit board and the manufacturing method thereof perform the plating process and the etching process.
  • the manufacturing process can be simplified.
  • the adhesive layer when applied to a multilayer printed circuit board, the adhesive layer is formed on one surface of the base substrate, but the adhesive temperature of the adhesive layer is formed to be lower than the set temperature above the processing temperature of the base film, thereby attaching a plurality of base substrates.
  • the adhesive temperature of the adhesive layer is formed to be lower than the set temperature above the processing temperature of the base film, thereby attaching a plurality of base substrates.
  • the present invention by preventing the thermal deformation of the base substrate, it is possible to prevent the degradation of the alignment accuracy of the circuit patterns to minimize the failure rate of the multilayer printed circuit board.
  • the base substrate for a multilayer printed circuit board forms an adhesive layer made of a thermoplastic resin having a composition ratio of polyethylene having a higher ratio than that of polypropylene, thereby forming an adhesive temperature that is approximately 40 ° C. or lower than a processing temperature of a polypropylene base film. It can work.
  • the base substrate for a multilayer printed circuit board forms an adhesive layer thicker than the thickness of the object to be bonded, thereby preventing the adhesion of the multilayer printed circuit board from being lowered and improving reliability.
  • FIG. 1 is a view for explaining a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 are views for explaining a printed circuit board manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 and 5 are views for explaining the flexible substrate manufacturing step of FIG. 2 and FIG.
  • FIGS. 6 and 7 are views for explaining the flexible substrate and the curing substrate laminating step of FIGS.
  • 8 to 10 are diagrams for explaining an embodiment applied for a multilayer printed circuit board.
  • a printed circuit board may be formed on one surface of the flexible substrate 100, the cured substrate 200 stacked on the hard region of the flexible substrate 100, and the cured substrate 200.
  • the external circuit pattern 300 is connected to the internal circuit pattern 130.
  • the flexible substrate 100 has internal circuit patterns 130 formed on both surfaces of the flexible base substrate 110.
  • the flexible substrate 100 is connected to the internal circuit patterns 130 formed on both surfaces of the flexible base substrate 110 through the first via hole 120.
  • the protective layer 140 is formed on the surfaces of the flexible substrate 100 and the internal circuit pattern 130.
  • the flexible base substrate 110 is formed of a resin material having ductility.
  • the flexible base substrate 110 may be a polyimide (PI) film, a polyethylene terephthalate (PET) film, a polyester film, or the like.
  • the first via hole 120 is formed through the flexible base substrate 110. That is, the first via hole 120 is formed through the flexible region of the flexible base substrate 110. In this case, the plating layer 130 is formed on the inner wall surface of the first via hole 120 to connect the internal circuit patterns 130 formed on both surfaces of the flexible base substrate 110.
  • the internal circuit pattern 130 is formed on both sides of the flexible base substrate 110.
  • the internal circuit pattern 130 includes a flexible base substrate 110 and a plating layer 130 formed on the inner wall surface of the first via hole 120.
  • the internal circuit pattern 130 (that is, the plating layer) may be formed by electroplating copper (Cu), silver (Ag), or the like on the flexible base substrate 110.
  • the protective layer 140 is formed of a synthetic resin coating layer using a coating solution of the same series as the flexible base substrate 110, so that the adhesion to the flexible base substrate 110 is excellent, and it is more firmly integrated with the flexible base substrate 110. desirable.
  • the protective layer 140 is an example of a polyimide coating layer or a polyamide-imide (PAI) coating layer.
  • the cured substrate 200 may be made into a semi-cured state by infiltrating the thermosetting resin into the glass fiber.
  • the hardening base material 200 may be a prepreg sheet in which the epoxy resin containing soft glass fiber is formed in the sheet form.
  • the cured substrate 200 is disposed in the rigid region of the flexible substrate 100.
  • the cured substrate 200 is disposed in the hard region of the flexible substrate 100 and is bonded to the flexible substrate 100 while being cured through a hot pressing process.
  • the external circuit pattern 300 is formed on one surface of the cured substrate 200. That is, the external circuit pattern 300 is formed on one surface of the cured substrate 200 opposite to the surface in contact with the flexible substrate 100. At this time, the external circuit pattern 300 is composed of a conductive film.
  • the conductive film may be a copper (Cu) film, a silver (Ag) film, or the like.
  • the external circuit pattern 300 may be formed by removing a portion of the metal layer through a masking process and an etching process after laminating the conductive film to the cured substrate 200.
  • a second via hole 400 filled with a conductive material is formed in the flexible substrate 100 and the cured substrate 200.
  • the conductive material may be an Ag-Pd alloy, Ag paste, nano paste, Sn solder paste, or the like.
  • the second via hole 400 connects the internal circuit pattern 130 formed on the flexible substrate 100 and the external circuit pattern 300 formed on one surface of the cured substrate 200. That is, the second via hole 400 is an internal circuit pattern 130 formed on both sides of the flexible base substrate 110 by a conductive material filled therein, and the cured substrate 200 laminated on one surface of the flexible substrate 100.
  • the external circuit pattern 300 formed on the substrate 100 and the external circuit pattern 300 formed on the cured substrate 200 stacked on the other surface of the flexible substrate 100 are electrically connected to each other.
  • the rigid PCB that is, partial regions at both ends of the flexible substrate 100
  • the rigid flexible eg, the flexible region
  • the other region ie, the flexible region.
  • Rigid Flex printed circuit board
  • a method of manufacturing a printed circuit board may include manufacturing a flexible substrate 100 (S100), preparing a cured substrate 200 (S200), a flexible substrate 100, and the like.
  • the protective layer 140 is formed on the flexible circuit board on which one or more via holes and the internal circuit patterns 130 are formed to manufacture the flexible substrate 100.
  • the flexible base substrate 110 preparing step (S120) is a flexible base substrate 110 that is a flexible substrate such as a polyimide (PI) film, a polyethylene terephthalate (PET) film, a polyester film, or the like. Prepare.
  • PI polyimide
  • PET polyethylene terephthalate
  • Forming the first via hole 120 forms one or more first via holes 120 in the flexible base substrate 110.
  • the first via hole 120 is formed only in the soft region among the soft region and the hard region of the flexible base substrate 110.
  • the first via hole 120 may be formed in the hard region as necessary.
  • the step (S140) of forming the first via hole 120 may be formed on both sides of the flexible base substrate 110 through punching or drilling on the flexible base substrate 110.
  • One or more first via holes 120 for connecting (ie, energizing) the circuit pattern 130 are formed.
  • the flexible region is a region where the cured substrate 200 is not laminated among the entire regions of the flexible base substrate 110.
  • the flexible region is a predetermined region extending in both end directions with respect to the center of the flexible base substrate 110.
  • the hard region is a region in which the cured substrate 200 is stacked among the entire regions of the flexible base substrate 110. In this case, the hard region is a partial region of both ends of the flexible base substrate 110.
  • the plating layer 130 is formed on the surface of the flexible base substrate 110 and the inner wall surface of the first via hole 120.
  • the plating layer 130 is formed on the flexible base substrate 110 by electroplating copper (Cu), silver (Ag), or the like.
  • the plating layer 130 is etched to form an internal circuit pattern 130 on the flexible base substrate 110. That is, in the forming of the plating layer 130 (S160), a portion of the plating layer 130 is removed through a masking process and an etching process to form an internal circuit pattern 130 having a predetermined shape.
  • Forming the protective layer 140 on the flexible base substrate 110 (S180) forms a protective layer 140 to cover and protect the internal circuit pattern 130 and the surface of the flexible base substrate 110.
  • the forming of the protective layer 140 on the flexible base substrate 110 (S180) is applied to the surface of the internal circuit pattern 130 and the flexible base substrate 110, the liquid coating liquid is cured by applying a protective layer ( 140).
  • the protective layer 140 is formed of a synthetic resin coating layer using a coating liquid of the same series as the flexible base substrate 110, and excellent adhesion to the flexible base substrate 110, more firmly integrated with the flexible base substrate 110. It is desirable to be.
  • the protective layer 140 is an example of a polyimide coating layer or a polyamide-imide (PAI) coating layer.
  • Curing substrate 200 preparing step (S200) is prepared by the semi-curing substrate 200 in a semi-cured state by infiltrating the thermosetting resin into the glass fiber.
  • the hardening base material 200 may be a prepreg sheet in which the epoxy resin containing soft glass fiber is formed in the sheet form.
  • the cured substrate 200 is laminated on the flexible substrate 100.
  • the cured substrate 200 is laminated on the hard region of the flexible base substrate 110.
  • the stacking of the flexible substrate 100 and the cured substrate 200 forms a second via hole 400 filled with a conductive material in the flexible base substrate 110 and the cured substrate 200.
  • the second via hole 400 is connected to the internal circuit pattern 130 formed in the flexible substrate 100.
  • the second via hole 400 is formed (S320) and the second via hole 400 is filled.
  • the curing substrate 200 is stacked on the flexible substrate 100.
  • the second via hole 400 is formed in the flexible substrate 100.
  • the second via hole 400 is formed at a position biased at both ends of the flexible substrate 100.
  • the second via hole 400 is formed in the cured substrate 200.
  • forming the second via hole 400 (S320) may be performed at a position disposed on the second via hole 400 formed in the flexible substrate 100 when the cured substrate 200 is laminated on the flexible substrate 100.
  • the second via hole 400 is formed.
  • the forming of the second via hole 400 may be performed by punching or drilling the flexible substrate 100 and the hardened substrate 200, thereby forming an internal circuit of the flexible substrate 100.
  • One or more second via holes 400 for connecting (ie, energizing) the external circuit pattern 300 formed on one surface of the pattern 130 and the cured substrate 200 are formed.
  • a conductive material is filled in the second via hole 400 formed in the flexible substrate 100.
  • Ag-Pd alloy, Ag paste, Nano paste, Sn solder paste may be used as the conductive material to be filled in the second via hole 400.
  • the cured substrate 200 is laminated on the hard region of the flexible substrate 100.
  • the step of stacking the cured substrate 200 on the flexible substrate 100 may include a first hard region and a second hard region formed at both ends of one surface of the flexible substrate 100, and the flexible substrate 100.
  • the cured substrate 200 is laminated on the third hard region and the fourth hard region formed at both ends of the other surface.
  • the flexible substrate 100 is cured by heating and pressing the cured substrate 200 stacked on the flexible substrate 100 to cure the cured substrate 200. )).
  • FIG. 6 and 7 illustrate that the second via hole 400 is formed and filled in the flexible substrate 100 and the cured substrate 200, respectively, and then stacked, but the present invention is not limited thereto. After stacking the cured substrate 200, the second via hole 400 may be formed and filled.
  • the external circuit pattern 300 is formed on the cured substrate 200. That is, in the circuit pattern forming step S400, the conductive film is laminated on one surface of the cured substrate 200.
  • the conductive film may be a copper (Cu) film, silver (Ag) film and the like.
  • a metal layer may be formed by electroplating copper (Cu), silver (Ag), or the like on one surface of the cured substrate 200.
  • the external circuit pattern 300 is formed on the cured substrate 200 by etching the metal layer. That is, in the circuit pattern forming step S400, a part of the metal layer is removed through a masking process and an etching process to form an external circuit pattern 300 having a predetermined shape.
  • a rigid region is formed at both ends through the above-described process, and a rigid flex type printed circuit board is formed in which a flexible region is formed between the hard regions at both ends.
  • the flexible base substrate 110 is made of polypropylene. It may be a film.
  • the base substrate 100 which is a polypropylene film has a processing temperature (Melting Point) of about 160 °C.
  • the flexible base substrate 110 may be formed in various thicknesses according to the use of the multilayer printed circuit board, and the thickness D1 of the flexible base substrate 110 may be about 20 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • a flexible region and a hard region as in the previous embodiment may be included, and after the via hole is formed, the via hole may be filled with a conductive material.
  • the protective layer of the previous embodiment may be configured as an adhesive layer 141 for bonding with other printed circuit boards that are laminated, such adhesive layer 141 is able to adhere to the internal circuit pattern and the flexible base substrate 110 It is formed of a thermoplastic resin.
  • the adhesive layer 141 is formed of a thermoplastic resin that can bond the metal (for example, copper, silver, etc.) used as the circuit pattern and the polypropylene used as the flexible base substrate 110. do.
  • the adhesive layer 141 is formed in a liquid state and is formed on one surface of the flexible base substrate 110. That is, the adhesive layer 141 is formed by coating a liquid mixed with liquid polypropylene and liquid polyethylene to have a predetermined composition ratio on one surface of the flexible base substrate 110 and curing the liquid.
  • the adhesive layer 141 may be formed in a film shape and formed on one surface of the flexible base substrate 110. That is, the adhesive layer 141 is formed by attaching an adhesive film formed of a mixed material of polypropylene and polyethylene to one surface of the flexible base substrate 110. In this case, the adhesive layer 141 is formed by applying a predetermined temperature (for example, an adhesive temperature) in a state in which an adhesive film is laminated on one surface of the flexible base substrate 110.
  • a predetermined temperature for example, an adhesive temperature
  • the adhesive layer 141 is formed to have an adhesive temperature of approximately 90 ° C. or more and 120 ° C. or less.
  • the adhesive layer 141 has an adhesive temperature of less than about 90 ° C., the adhesive force for bonding the internal circuit pattern and the flexible base substrate 110 is lowered, thereby lowering the reliability of the multilayer printed circuit board.
  • the adhesive layer 141 has an adhesive temperature of more than about 120 ° C., thermal deformation of the flexible base substrate 110 occurs in the process of heating the plurality of base substrates, thereby increasing the defective rate of the multilayer printed circuit board.
  • the adhesive layer 141 is formed to have an adhesive temperature of about 90 ° C. or more and 120 ° C. or less, and the adhesive temperature of the adhesive layer 141 is formed to be about 40 ° C. or more lower than the processing temperature of the flexible base substrate 110.
  • the adhesive layer 141 minimizes the defective rate while preventing the reliability of the multilayer printed circuit board.
  • the optimum adhesion temperature for minimizing the defect rate while preventing the reliability of the multilayer printed circuit board is about 100 °C.
  • the adhesive layer 141 forms an adhesive temperature of approximately 90 ° C. or more and 120 ° C. or less, and is formed of a thermoplastic resin that can adhere to the internal circuit pattern and the flexible base substrate 110. To this end, the adhesive layer 141 is formed of a thermoplastic resin mixed with polypropylene and polyethylene (PE; polyethylene). At this time, the adhesive layer 141 is formed so that polyethylene has a higher ratio than polypropylene.
  • the thickness D2 of the adhesive layer 141 is formed to be equal to or less than the thickness D1 of the flexible base substrate 110. That is, when the thickness of the flexible base substrate 110 is greater than the thickness D1, the thickness of the multilayer printed circuit board is increased, so that the thickness D2 of the adhesive layer 141 is less than or equal to the thickness of the flexible base substrate 110.
  • the thickness D2 of the adhesive layer 141 is formed to be about 1/10 of the thickness D1 of the flexible base substrate 110. That is, since the thickness D1 of the flexible base substrate 110 is formed to be approximately 20 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less, the thickness D2 of the adhesive layer 141 is formed to be approximately 2 ⁇ m or more and 6 ⁇ m or less.
  • the thickness D1 of the adhesive layer 141 is formed to be greater than or equal to the thickness D3 of the object 131 (that is, the internal circuit pattern of another flexible base substrate). That is, when the thickness of the metal to be adhered 131 is smaller than the thickness D3, the adhesive force is lowered. Therefore, the thickness D1 of the adhesive layer 141 is formed to be greater than or equal to the thickness D3 of the metal to be bonded 131.
  • first via hole 130 internal circuit pattern, plating layer
  • protective layer 200 cured substrate

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

연성 기판 및 경화 기재에 형성된 비아 홀에 전도성 물질을 충진한 후 적층하여 제조 공정을 최소화하도록 한 인쇄회로기판 및 이의 제조 방법을 제시한다. 제시된 인쇄회로기판의 제조 방법은 연성 영역 및 경성 영역을 포함하는 연성 기판을 준비하는 단계, 경화 기재를 준비하는 단계 및 연성 기판의 경성 영역에 경화 기재를 적층하는 단계를 포함하고, 적층 단계에서는 연성 기판 및 경화 기재에 형성된 비아 홀에 전도성 물질을 충진한 후 연성 기판 및 경화 기재를 적층한다.

Description

인쇄회로기판 및 이의 제조 방법
본 발명은 인쇄회로기판 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소자가 실장되거나 커넥터로 구성되는 경성 영역 및 굴절이 가능한 연성 영역을 포함하는 리지드 플렉서블 방식의 인쇄회로기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
전자기기의 소형, 박형화가 진행됨에 따라 전자기기에 실장되는 인쇄회로기판에도 박형화가 요구되고 있다. 이에, 다층 플렉서블 인쇄회로기판 채용이 급속히 확대되고 있고 있다. 하지만, 다층 플렉서블 인쇄회로기판은 리지드 인쇄회로기판에 비해 제조공정이 복잡하고 공정 수가 많기 때문에 비용이 많이 들고 불량률도 높다.
이에, 다층 플렉서블 인쇄회로기판에 비해 상대적으로 제조 공정이 단순하면서 불량률이 낮은 리지드 플렉서블 방식의 인쇄회로기판(이하, 리지드 플렉서블 인쇄회로기판)이 채용되어 급속한 성장이 예상되고 있다.
리지드 플렉서블 인쇄회로기판은 전자기기 내에 실장된 보드(회로기판) 간 별도의 커넥터(Connector)나 케이블을 사용하지 않고 다수 보드를 인쇄회로기판 하나로 결집시킬 수 있어, 전기 신호의 지연이나 왜곡이 적고 실장 부피를 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다.
하지만, 종래의 리지드 플렉서블 인쇄회로기판은 연성의 FPCB에 프리프레그(Prepreg) 및 구리를 접합한 후 비아 홀을 형성하고, 도금을 통해 비아 홀 내부에 구리층을 형성한다. 이때, 종래에는 비아 홀 형성 후 도금 공정 및 식각 공정을 수행하여 비아 홀 내벽면에 구리층을 형성하기 때문에 제조 공정이 복잡해지는 문제점이 있다.
한편 인쇄회로기판은 다층으로 구성되어 복수의 베이스 기재 중 적어도 하나에 회로패턴이 형성될 수 있다.
그리고, 베이스 기재는 다층 적층시 베이스 기재 간의 접착을 위해 적어도 일면에 접착층이 형성된다. 즉, 종래에는 베이스 필름의 적어도 일면에 접착층(즉, Sealant)이 형성된 베이스 기재를 복수개 적층하고, 소정 온도(예를 들면, 접착층의 접착 온도)로 가열하여 복수의 베이스 기재를 접착한다.
이때, 베이스 필름은 가공 온도(Melting Point)가 대략 160℃ 정도인 PP(Polypropylene) 재질로 형성될 수 있고, 접착층은 접착 온도가 대략 140℃ 내지 150℃ 정도인 폴리올레핀계 고분자 재질로 형성될 수 있다.
이에, 다층 인쇄회로기판의 제조를 위해 적층된 베이스 기재에 대략 140℃ 이상의 온도를 가열하는 경우, 베이스 필름에 열변형이 발생하는 문제점이 있다. 즉, 베이스 필름의 가공 온도(Melting Point)와 접착층의 접착 온도 간의 차이가 대략 20℃ 정도로 작기 때문에, 종래의 베이스 기재는 베이스 기재 접착을 위한 가열시 베이스 필름이 무른 상태로 적은 힘이 가해져도 형상이 변형되는 문제점이 있다.
이 경우, 베이스 기재들에 형성된 회로패턴들의 정렬 정확도가 저하되어 다층 인쇄회로기판의 불량률이 증가하는 문제점도 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 연성 기판 및 경화 기재에 형성된 비아 홀에 전도성 물질을 충진한 후 적층하여 제조 공정을 최소화하도록 하며, 다층 인쇄회로기판을 위해 가열시 베이스 기재의 열변형을 방지할 수 있는 인쇄회로기판 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법은 연성 영역 및 경성 영역을 포함하는 연성 기판을 준비하는 단계, 경화 기재를 준비하는 단계 및 연성 기판의 경성 영역에 경화 기재를 적층하는 단계를 포함하고, 적층 단계에서는 연성 기판 및 경화 기재에 형성된 비아 홀에 전도성 물질을 충진한 후 연성 기판 및 경화 기재를 적층한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 연성 기판을 준비하는 단계는 연성 베이스 기재를 준비하는 단계, 연성 베이스 기재의 연성 영역에 제1 비아 홀을 형성하는 단계, 연성 베이스 기재의 표면 및 제1 비아 홀의 내벽면을 도금하여 도금층을 형성하는 단계, 도금층을 에칭하여 내부 회로 패턴을 형성하는 단계 및 내부 회로 패턴을 커버하는 보호층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 상기 경화 기재는 글라스 파이버를 포함한 에폭시 수지를 시트 형태로 형성한 프리프레그일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 적층하는 단계는 연성 기판의 경성 영역에 제2 비아 홀을 형성하는 단계, 연성 기판의 제2 비아 홀에 전도성 물질을 충진하는 단계, 경화 기재에 제2 비아 홀을 형성하는 단계, 경화 기재의 제2 비아 홀에 전도성 물질을 충진하는 단계, 연성 기판의 경성 영역에 경화 기재를 적층하는 단계 및 연성 기판에 적층된 경화 기재의 일면에 외부 회로 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 경화 기재를 적층하는 단계에서는 연성 기판에 형성된 제2 비아 홀의 상부에 경화 기재의 제2 비아 홀이 배치되도록 적층한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 적층하는 단계는 연성 기판의 경성 영역에 경화 기재를 적층하는 단계, 연성 기판 및 경화 기재에 제2 비아 홀을 형성하는 단계, 제2 비아 홀에 전도성 물질을 충진하는 단계 및 경화 기재의 일면에 외부 회로 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판은 연성 영역 및 경성 영역을 포함하고, 내부 회로 패턴이 형성된 연성 기판, 일면에 외부 회로 패턴이 형성되고, 연성 기판의 경성 영역에 적층된 경화 기재 및 연성 기판 및 경화 기재에 형성되어 전도성 물질이 충전되고, 내부 회로 패턴 및 외부 회로 패턴에 연결된 제2 비아 홀을 포함한다.
여기서, 상기 연성 기판은 연성 베이스 기재, 연성 기판의 연성 영역을 관통하여 형성된 제1 비아 홀, 연성 베이스 기재의 양면 및 제1 비아 홀의 내벽면에 형성된 내부 회로 패턴 및 내부 회로 패턴에 형성된 보호층을 포함할 수 있다. 이때, 연성 베이스 기재는 폴리이미드, 폴리에틸렌 테레프타레이트 및 폴리에스테르 중 선택된 하나의 연성 필름일 수 있다.
상기 경화 기재는 글라스 파이버를 포함한 에폭시 수지를 시트 형태로 형성한 프리프레그일 수 있다.
또한, 상기 경화 기재는 연성 기판과 접촉된 면에 대향되는 일면에 외부 회로 패턴이 형성되고, 외부 회로 패턴은 구리 및 은 중 선택된 하나의 재질일 수 있다.
또한, 상기 제2 비아 홀은 Ag-Pd 합금, Ag 페이스트, 나노 페이스트, Sn 솔더 페이스트 중 선택된 하나의 전도성 물질이 충전될 수 있다.
본 발명에 의하면, 인쇄회로기판 및 이의 제조 방법은 연결 대상인 회로 기판들이 서로 다른 위치로 인해 인쇄회로기판의 굴곡이 발생하는 경우 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 인쇄회로기판 및 이의 제조 방법은 연성인쇄회로기판에 비해 회로 기판의 커넥터 체결시 파손을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 인쇄회로기판 및 이의 제조 방법은 전도성 물질로 충진된 비아 홀을 통해 내부 회로 패턴 및 외부 회로 패턴을 연결함으로써, 내부 회로 패턴 및 외부 회로 패턴의 접합 불량을 방지할 수 있다.
또한, 인쇄회로기판 및 이의 제조 방법은 연성 기판 및 경화 기재에 비아 홀을 형성한 후 전도성 물질로 충전하여 적층함으로써, 연성 기판에 경화 기재를 적층한 후 비아 홀을 형성하는 종래의 인쇄회로기판에 비해 제조 공정을 단순화할 수 있는 효과가 있다.
즉, 종래의 인쇄회로기판은 비아 홀 형성 후 도금 공정 및 식각 공정을 수행하여 비아 홀 내벽면에 도금층을 형성하는 데 비해, 본 발명의 인쇄회로기판 및 이의 제조 방법에서는 도금 공정 및 식각 공정을 수행하지 않기 때문에 제조 공정을 단순화할 수 있다.
그리고, 본 발명에 의하면, 다층 인쇄회로기판으로 적용되는 경우, 베이스 기재의 일면에 접착층을 형성하되, 접착층의 접착 온도가 베이스 필름의 가공 온도보다 설정 온도 이상 낮게 형성함으로써, 복수의 베이스 기재를 부착하는 과정에서 가열에 의한 베이스 기재의 열변형 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 베이스 기재의 열변형을 방지함으로써, 회로패턴들의 정렬 정확도 저하를 방지하여 다층 인쇄회로기판의 불량률을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 다층 인쇄회로기판용 베이스 기재는 폴리에틸렌의 비율이 폴리프로필렌의 비율보다 높은 조성비를 갖는 열가소성 수지로 접착층을 형성함으로써, 폴리프로필렌 재질의 베이스 필름의 가공 온도보다 대략 40℃ 이상 낮은 접착 온도를 형성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 다층 인쇄회로기판용 베이스 기재는 접착 대상의 두께보다 두꺼운 접착층을 형성함으로써, 다층 인쇄회로기판의 접착력 저하를 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판을 설명하기 위한 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4 및 도 5는 도 2 및 도 3의 연성 기판 제조 단계를 설명하기 위한 도면.
도 6 및 도 7은 도 2 및 도 3의 연성 기판 및 경화 기재 적층 단계를 설명하기 위한 도면.
도 8 내지 도 10은 다층 인쇄회로기판용으로 적용되는 실시예를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 다른 인쇄회로기판은 연성 기판(100), 연성 기판(100)의 경성 영역에 적층된 경화 기재(200), 경화 기재(200)의 일면에 형성되어 내부 회로 패턴(130)과 연결된 외부 회로 패턴(300)을 포함한다.
상기 연성 기판(100)은 연성 베이스 기재(110)의 양면에 내부 회로 패턴(130)이 형성된다. 연성 기판(100)은 제1 비아 홀(120)을 통해 연성 베이스 기재(110)의 양면에 형성된 내부 회로 패턴(130)이 연결된다. 이때, 연성 기판(100) 및 내부 회로 패턴(130)의 표면에는 보호층(140)이 형성된다.
연성 베이스 기재(110)는 연성을 갖는 수지 재질로 형성된다. 이때, 연성 베이스 기재(110)는 폴리이미드(PI; polyimide) 필름, 폴리에틸렌 테레프타레이트(PET; Polyethylene terephthalate) 필름, 폴리에스테르(polyester) 필름 등이 사용될 수 있다.
제1 비아 홀(120)은 연성 베이스 기재(110)를 관통하여 형성된다. 즉, 제1 비아 홀(120)은 연성 베이스 기재(110)의 연성 영역을 관통하여 형성된다. 이때, 제1 비아 홀(120)의 내벽면에는 도금층(130)이 형성되어 연성 베이스 기재(110)의 양면에 형성된 내부 회로 패턴(130)을 연결한다.
내부 회로 패턴(130)은 연성 베이스 기재(110)의 양면에 형성된다. 이때, 내부 회로 패턴(130)은 연성 베이스 기재(110) 및 제1 비아 홀(120)의 내벽면에 형성된 도금층(130)으로 구성된다. 여기서, 내부 회로 패턴(130; 즉, 도금층)은 연성 베이스 기재(110)에 구리(Cu), 은(Ag) 등을 전해도금하여 형성될 수 있다.
보호층(140)은 연성 베이스 기재(110)와 동일한 계열의 코팅액을 이용하여 합성수지 코팅층으로 형성되어 연성 베이스 기재(110)와의 부착력이 우수하고, 연성 베이스 기재(110)와 더 견고하게 일체화되는 것이 바람직하다. 이에, 연성 베이스 기재(110)가 폴리이미드 필름으로 구성된 경우, 보호층(140)은 폴리이미드 코팅층 또는 폴리아미드 이미드(PAI; Polyamide-imide) 코팅층인 것을 일례로 한다.
경화 기재(200)는 유리 섬유에 열경화성 수지를 침투시켜 반 경화상태로 만들 수 있다. 여기서, 경화 기재(200)는 연질의 글라스 파이버를 포함하는 에폭시 수지를 시트 형태로 형성한 프리프레그(prepreg) 시트인 것을 일례로 한다.
상기 경화 기재(200)는 연성 기판(100)의 경성 영역에 배치된다. 이때, 경화 기재(200)는 연성 기판(100)의 경성 영역에 배치되며, 핫 프레스 공정을 통해 경화되면서 연성 기판(100)에 접착된다.
상기 외부 회로 패턴(300)은 경화 기재(200)의 일면에 형성된다. 즉, 외부 회로 패턴(300)은 연성 기판(100)과 접촉된 면에 대향되는 경화 기재(200)의 일면에 형성된다. 이때, 외부 회로 패턴(300)은 전도성 필름으로 구성된다. 여기서, 전도성 필름은 구리(Cu) 필름, 은(Ag) 필름 등일 수 있다.
외부 회로 패턴(300)은 전도성 필름을 경화 기재(200)에 접합(lamination)한 후 마스킹 공정 및 에칭 공정을 통해 금속층의 일부를 제거하여 형성될 수 있다.
연성 기판(100) 및 경화 기재(200)에는 내부에 전도성 물질이 충전된 제2 비아 홀(400)이 형성된다. 여기서, 전도성 물질은 Ag-Pd 합금, Ag 페이스트, 나노 페이스트(Nano Paste), Sn 솔더 페이스트(Sn Solder Paste) 등이 사용될 수 있다.
제2 비아 홀(400)은 연성 기판(100)에 형성된 내부 회로 패턴(130)과 경화 기재(200)의 일면에 형성된 외부 회로 패턴(300)을 연결한다. 즉, 제2 비아 홀(400)은 내부에 충전된 전도성 물질에 의해 연성 베이스 기재(110)의 양면에 형성된 내부 회로 패턴(130), 연성 기판(100)의 일면에 적층된 경화 기재(200)에 형성된 외부 회로 패턴(300) 및 연성 기판(100)의 타면에 적층된 경화 기재(200)에 형성된 외부 회로 패턴(300)을 전기적으로 연결한다.
이때, 인쇄회로기판은 경성 영역(즉, 연성 기판(100)의 양단 일부 영역)이 경화 기재(200)의 의해 경화되고, 이외의 영역(즉, 연성 영역)에서 연성 상태를 유지한 리지드 플렉서블(Rigid Flex) 방식의 인쇄회로기판이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판 제조 방법은 연성 기판(100) 제조 단계(S100), 경화 기재(200) 준비 단계(S200), 연성 기판(100) 및 경화 기재(200) 적층 단계(S300), 외부 회로 패턴(300) 형성 단계(S400)를 포함한다.
연성 기판(100) 제조 단계(S100)에서는 하나 이상의 비아 홀 및 내부 회로 패턴(130)이 형성된 연성의 회로기판에 보호층(140)을 형성하여 연성 기판(100)을 제조한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 연성 기판(100) 제조 단계(S100)는 연성 베이스 기재(110) 준비 단계(S120), 연성 베이스 기재(110)에 제1 비아 홀(120)을 형성하는 단계(S140), 연성 베이스 기재(110)에 도금층(130)을 형성하는 단계(S160), 연성 베이스 기재(110)에 보호층(140)을 형성하는 단계(S180)를 포함한다.
연성 베이스 기재(110) 준비 단계(S120)는 폴리이미드(PI; polyimide) 필름, 폴리에틸렌 테레프타레이트(PET; Polyethylene terephthalate) 필름, 폴리에스테르(polyester) 필름 등과 같은 연성 기재인 연성 베이스 기재(110)를 준비한다.
제1 비아 홀(120)을 형성하는 단계(S140)는 연성 베이스 기재(110)에 하나 이상의 제1 비아 홀(120)을 형성한다. 이때, 제1 비아 홀(120)을 형성하는 단계(S140)는 연성 베이스 기재(110)의 연성 영역 및 경성 영역 중에서 연성 영역에만 제1 비아 홀(120)을 형성한다. 제1 비아 홀(120)을 형성하는 단계(S140)는 필요에 따라 경성 영역에도 제1 비아 홀(120)을 형성할 수도 있다. 여기서, 제1 비아 홀(120)을 형성하는 단계(S140)는 연성 베이스 기재(110)에 펀칭(Punching) 또는 드릴(Drill) 가공을 통해, 연성 베이스 기재(110)의 양면에 각각 형성되는 내부 회로 패턴(130)을 연결(즉, 통전)하기 위한 하나 이상의 제1 비아 홀(120)을 형성한다.
연성 영역은 연성 베이스 기재(110)의 전체 영역 중 경화 기재(200)가 적층되지 않는 영역이다. 이때, 연성 영역은 연성 베이스 기재(110)의 중앙을 중심으로 양단부 방향으로 연장된 소정 영역이다. 경성 영역은 연성 베이스 기재(110)의 전체 영역 중 경화 기재(200)가 적층되는 영역이다. 이때, 경성 영역은 연성 베이스 기재(110)의 양측 단부의 일부 영역이다.
도금층(130)을 형성하는 단계(S160)는 연성 베이스 기재(110)의 표면 및 제1 비아 홀(120)의 내벽면에 도금층(130)을 형성한다. 이때, 도금층(130)을 형성하는 단계(S160)는 구리(Cu), 은(Ag) 등을 전해도금하여 연성 베이스 기재(110) 상에 도금층(130)을 형성한다.
도금층(130)을 형성하는 단계(S160)는 도금층(130)을 에칭하여 연성 베이스 기재(110)상에 내부 회로 패턴(130)을 형성한다. 즉, 도금층(130)을 형성하는 단계(S160)는 마스킹 공정 및 에칭 공정을 통해 도금층(130)의 일부를 제거하여 소정 형상의 내부 회로 패턴(130)을 형성한다.
연성 베이스 기재(110)에 보호층(140)을 형성하는 단계(S180)는 내부 회로 패턴(130) 및 연성 베이스 기재(110)의 표면을 커버하여 보호하는 보호층(140)을 형성한다. 이때, 연성 베이스 기재(110)에 보호층(140)을 형성하는 단계(S180)는 액상의 코팅액을 내부 회로 패턴(130) 및 연성 베이스 기재(110)의 표면에 도포한 후 경화시켜 보호층(140)을 형성한다.
이때, 보호층(140)은 연성 베이스 기재(110)와 동일한 계열의 코팅액을 이용하여 합성수지 코팅층으로 형성되어 연성 베이스 기재(110)와의 부착력이 우수하고, 연성 베이스 기재(110)와 더 견고하게 일체화되는 것이 바람직하다. 일례로, 연성 베이스 기재(110)가 폴리이미드 필름으로 구성된 경우, 보호층(140)은 폴리이미드 코팅층 또는 폴리아미드 이미드(PAI; Polyamide-imide) 코팅층인 것을 일례로 한다.
경화 기재(200) 준비 단계(S200)는 유리 섬유에 열경화성 수지를 침투시켜 반 경화상태인 경화 기재(200)로 준비한다. 여기서, 경화 기재(200)는 연질의 글라스 파이버를 포함하는 에폭시 수지를 시트 형태로 형성한 프리프레그(prepreg) 시트인 것을 일례로 한다.
연성 기판(100) 및 경화 기재(200) 적층 단계(S300)는 연성 기판(100)에 경화 기재(200)를 적층한다. 이때, 연성 기판(100) 및 경화 기재(200) 적층 단계(S300)는 연성 베이스 기재(110)의 경성 영역에 경화 기재(200)를 적층한다.
연성 기판(100) 및 경화 기재(200) 적층 단계(S300)는 연성 베이스 기재(110) 및 경화 기재(200)에 내부가 전도성 물질로 충전된 제2 비아 홀(400)을 형성한다. 이때, 제2 비아 홀(400)은 연성 기판(100)에 형성된 내부 회로 패턴(130)에 연결된다.
이를 위해, 도 6 및 도 7을 참조하면, 연성 기판(100) 및 경화 기재(200) 적층 단계(S300)는 제2 비아 홀(400) 형성 단계(S320), 제2 비아 홀(400) 충진 단계(S340), 연성 기판(100)에 경화 기재(200)를 적층하는 단계(S360)를 포함한다.
제2 비아 홀(400) 형성 단계(S320)는 연성 기판(100)에 제2 비아 홀(400)을 형성한다. 이때, 제2 비아 홀(400) 형성 단계(S320)는 연성 기판(100)의 양단부에 치우쳐진 위치에 제2 비아 홀(400)을 형성한다.
제2 비아 홀(400) 형성 단계(S320)는 경화 기재(200)에 제2 비아 홀(400)을 형성한다. 이때, 제2 비아 홀(400) 형성 단계(S320)는 경화 기재(200)를 연성 기판(100)에 적층시 연성 기판(100)에 형성된 제2 비아 홀(400)의 상부에 배치되는 위치에 제2 비아 홀(400)을 형성한다.
여기서, 제2 비아 홀(400)을 형성하는 단계(S320)는 연성 기판(100) 및 경화 기재(200)에 펀칭(Punching) 또는 드릴(Drill) 가공을 통해, 연성 기판(100)의 내부 회로 패턴(130)과 경화 기재(200)의 일면에 형성되는 외부 회로 패턴(300)을 연결(즉, 통전)하기 위한 하나 이상의 제2 비아 홀(400)을 형성한다.
제2 비아 홀(400) 충전 단계(S340)는 연성 기판(100)에 형성된 제2 비아 홀(400)에 전도성 물질을 충전한다. 이때, 제2 비아 홀(400)에 충전되는 전도성 물질은 Ag-Pd 합금, Ag 페이스트, 나노 페이스트(Nano Paste), Sn 솔더 페이스트(Sn Solder Paste) 등이 사용될 수 있다.
연성 기판(100)에 경화 기재(200)를 적층하는 단계(S360)는 연성 기판(100)의 경성 영역에 경화 기재(200)를 적층한다. 일례로, 연성 기판(100)에 경화 기재(200)를 적층하는 단계(S360)는 연성 기판(100)의 일면 양단에 각각 형성된 제1 경성 영역 및 제2 경성 영역과, 연성 기판(100)의 타면 양단에 각각 형성된 제3 경성 영역 및 제4 경성 영역에 경화 기재(200)를 적층한다. 여기서, 연성 기판(100)에 경화 기재(200)를 적층하는 단계(S360)는 연성 기판(100)에 적층된 경화 기재(200)를 가열 가압하여 경화 기재(200)를 경화시키면서 연성 기판(100)에 접착시킨다.
여기서, 도 6 및 도 7에서는 연성 기판(100) 및 경화 기재(200)에 각각 제2 비아 홀(400)을 형성 및 충전한 후 적층하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 연성 기판(100)에 경화 기재(200)를 적층한 후에 제2 비아 홀(400)을 형성 및 충전할 수도 있다.
회로 패턴 형성 단계(S400)는 경화 기재(200)상에 외부 회로 패턴(300)을 형성한다. 즉, 회로 패턴 형성 단계(S400)는 경화 기재(200)의 일면에 전도성 필름을 접합(lamination)한다. 이때, 전도성 필름은 구리(Cu) 필름, 은(Ag) 필름 등이 사용될 수 있다. 여기서, 회로 패턴 형성 단계(S400)는 경화 기재(200)의 일면에 구리(Cu), 은(Ag) 등을 전해도금하여 금속층을 형성할 수도 있다.
회로 패턴 형성 단계(S400)는 금속층을 에칭하여 경화 기재(200)상에 외부 회로 패턴(300)을 형성한다. 즉, 회로 패턴 형성 단계(S400)는 마스킹 공정 및 에칭 공정을 통해 금속층의 일부를 제거하여 소정 형상의 외부 회로 패턴(300)을 형성한다.
본 발명의 인쇄회로기판 제조 방법은 상술한 과정을 통해 양단에 경성 영역이 형성되고, 양단의 경성 영역 사이에 연성 영역이 형성된 리지드 플렉서블(Rigid Flex) 방식의 인쇄회로기판을 제조할 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 리지드 플렉서블 인쇄회로기판이 다층 인쇄회로기판의 하나의 층을 구성하는 경우, 연성 베이스 기재(110)는 폴리프로필렌(Polypropylene) 필름일 수 있다. 이때, 폴리프로필렌 필름인 베이스 기재(100)는 대략 160℃ 정도의 가공 온도(Melting Point)를 갖는다.
연성 베이스 기재(110)는 다층 인쇄회로기판의 용도에 따라 다양한 두께로 형성될 수 있고, 연성 베이스 기재(110)의 두께(D1)는 대략 20㎛ 이상 60㎛ 이하일 수 있다.
그리고, 앞선 실시예와 같은 연성 영역 및 경성 영역을 포함하고, 비아홀 형성 후 비아 홀에 전도성 물질 충전이 이루어질 수 있다.
나아가, 앞선 실시예의 보호층은 적층되는 다른 인쇄회로기판과의 접착을 위한 접착층(141)으로서 구성될 수 있으며, 그러한 접착층(141)은 내부 회로 패턴과 연성 베이스 기재(110)에 접착할 수 있는 열가소성 수지로 형성된다. 이때, 접착층(141)은 회로패턴으로 사용되는 금속(예를 들면, 구리(Copper), 은(Ag) 등)과 연성 베이스 기재(110)로 사용되는 폴리프로필렌과 접착할 수 있는 열가소성 수지로 형성된다.
접착층(141)은 액상으로 형성되어 연성 베이스 기재(110)의 일면에 형성된다. 즉, 접착층(141)은 액상 폴리프로필렌과 액상 폴리에틸렌을 소정 조성비를 갖도록 혼합한 액상을 연성 베이스 기재(110)의 일면에 코팅한 후 경화시켜 형성된다.
접착층(141)은 필름상으로 형성되어 연성 베이스 기재(110)의 일면에 형성될 수 있다. 즉, 접착층(141)은 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 혼합 재질로 형성된 접착 필름을 연성 베이스 기재(110)의 일면에 부착하여 형성된다. 이때, 접착층(141)은 연성 베이스 기재(110)의 일면에 접착 필름을 적층한 상태에서 소정 온도(예를 들면, 접착 온도)를 가하여 형성된다.
접착층(141)은 대략 90℃ 이상 120℃ 이하의 접착 온도를 갖도록 형성된다.
즉, 접착층(141)이 대략 90℃ 미만의 접착 온도를 갖는 경우, 내부 회로패턴과 연성 베이스 기재(110)를 접착하는 접착력이 저하되어 다층 인쇄회로기판의 신뢰성이 저하된다.
또한, 접착층(141)이 대략 120℃ 초과의 접착 온도를 갖는 경우, 복수의 베이스 기재를 가열하는 과정에서 연성 베이스 기재(110)의 열변형이 발생하여 다층 인쇄회로기판의 불량률이 증가한다.
이에, 접착층(141)은 대략 90℃ 이상 120℃ 이하의 접착 온도를 갖도록 형성되어, 접착층(141)의 접착 온도가 연성 베이스 기재(110)의 가공 온도보다 대략 40℃ 이상 낮은 온도로 형성된다.
이를 통해, 접착층(141)은 다층 인쇄회로기판의 신뢰성 저하를 방지하면서 불량률을 최소화한다. 여기서, 다층 인쇄회로기판의 신뢰성 저하를 방지하면서 불량률을 최소화는 최적의 접착 온도는 대략 100℃ 정도이다.
접착층(141)은 접착 온도를 대략 90℃ 이상 120℃ 이하의 접착 온도를 형성하며, 내부 회로 패턴과 연성 베이스 기재(110)에 접착할 수 있는 열가소성 수지로 형성된다. 이를 위해, 접착층(141)은 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌(PE; polyethylene)을 혼합한 열가소성 수지로 형성된다. 이때, 접착층(141)은 폴리에틸렌이 폴리프로필렌보다 높은 비율을 갖도록 형성된다.
접착층(141)의 두께(D2)는 연성 베이스 기재(110)의 두께(D1) 이하로 형성된다. 즉, 연성 베이스 기재(110)의 두께(D1)보다 두껍게 형성되는 경우 다층 인쇄회로기판의 두께가 증가하므로, 접착층(141)의 두께(D2)는 연성 베이스 기재(110) 두께 이하로 형성된다.
이때, 접착층(141)의 두께(D2)는 연성 베이스 기재(110) 두께(D1)의 1/10 정도로 형성되는 것을 일례로 한다. 즉, 연성 베이스 기재(110)의 두께(D1)가 대략 20㎛ 이상 60㎛ 이하로 형성되므로, 접착층(141)의 두께(D2)는 대략 2㎛ 이상 6㎛ 이하로 형성된다.
도 10을 참조하면, 접착층(141)의 두께(D1)는 접착 대상(131; 즉, 다른 연성 베이스 기재의 내부 회로 패턴)의 두께(D3) 이상으로 형성된다. 즉, 접착 대상(131) 금속의 두께(D3)보다 얇게 형성되는 경우 접착력이 저하되므로, 접착층(141)의 두께(D1)는 접착 대상(131) 금속의 두께(D3) 이상으로 형성된다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
* 부호의 설명
100: 연성 기판 110: 연성 베이스 기재
120: 제1 비아 홀 130: 내부 회로 패턴, 도금층
140: 보호층 200: 경화 기재
300: 외부 회로 패턴 400: 제2 비아 홀

Claims (18)

  1. 연성 영역 및 경성 영역을 포함하는 연성 기판을 준비하는 단계;
    경화 기재를 준비하는 단계; 및
    상기 연성 기판의 경성 영역에 상기 경화 기재를 적층하는 단계;를 포함하고,
    상기 적층 단계에서는 상기 연성 기판 및 상기 경화 기재에 형성된 비아 홀에 전도성 물질을 충전한 후 상기 연성 기판 및 상기 경화 기재를 적층하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연성 기판을 준비하는 단계는,
    연성 베이스 기재를 준비하는 단계;
    상기 연성 베이스 기재의 연성 영역에 제1 비아 홀을 형성하는 단계;
    상기 연성 베이스 기재의 표면 및 상기 제1 비아 홀의 내벽면을 도금하여 도금층을 형성하는 단계;
    상기 도금층을 에칭하여 내부 회로 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 내부 회로 패턴을 커버하는 보호층을 형성하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 경화 기재는 글라스 파이버를 포함한 에폭시 수지를 시트 형태로 형성한 프리프레그인 인쇄회로기판의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 적층하는 단계는,
    상기 연성 기판의 경성 영역에 제2 비아 홀을 형성하는 단계;
    상기 연성 기판의 제2 비아 홀에 전도성 물질을 충전하는 단계;
    상기 경화 기재에 제2 비아 홀을 형성하는 단계;
    상기 경화 기재의 제2 비아 홀에 전도성 물질을 충전하는 단계;
    상기 연성 기판의 경성 영역에 상기 경화 기재를 적층하는 단계; 및
    상기 연성 기판에 적층된 상기 경화 기재의 일면에 외부 회로 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 경화 기재를 적층하는 단계에서는 상기 연성 기판에 형성된 제2 비아 홀의 상부에 상기 경화 기재의 제2 비아 홀이 배치되도록 적층하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적층하는 단계는,
    상기 연성 기판의 경성 영역에 상기 경화 기재를 적층하는 단계;
    상기 연성 기판 및 경화 기재에 제2 비아 홀을 형성하는 단계;
    상기 제2 비아 홀에 전도성 물질을 충전하는 단계; 및
    상기 경화 기재의 일면에 외부 회로 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
  7. 연성 영역 및 경성 영역을 포함하고, 내부 회로 패턴이 형성된 연성 기판;
    일면에 외부 회로 패턴이 형성되고, 상기 연성 기판의 경성 영역에 적층된 경화 기재; 및
    상기 연성 기판 및 상기 경화 기재에 형성되어 전도성 물질이 충전되고, 상기 내부 회로 패턴 및 상기 외부 회로 패턴에 연결된 제2 비아 홀을 포함하는 인쇄회로기판.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연성 기판은,
    연성 베이스 기재;
    상기 연성 기판의 연성 영역을 관통하여 형성된 제1 비아 홀;
    상기 연성 베이스 기재의 양면 및 상기 제1 비아 홀의 내벽면에 형성된 내부 회로 패턴; 및
    상기 내부 회로 패턴에 형성된 보호층을 포함하는 인쇄회로기판.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연성 베이스 기재는 폴리이미드, 폴리에틸렌 테레프타레이트 및 폴리에스테르 중 선택된 하나의 연성 필름인 인쇄회로기판.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 경화 기재는 글라스 파이버를 포함한 에폭시 수지를 시트 형태로 형성한 프리프레그인 인쇄회로기판.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 경화 기재는 상기 연성 기판과 접촉된 면에 대향되는 일면에 외부 회로 패턴이 형성되고,
    상기 외부 회로 패턴은 구리 및 은 중 선택된 하나의 재질인 인쇄회로기판.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제2 비아 홀은 Ag-Pd 합금, Ag 페이스트, 나노 페이스트, Sn 솔더 페이스트 중 선택된 하나의 전도성 물질이 충전된 인쇄회로기판.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 연성 기판은,
    연성 베이스 기재; 및
    상기 연성 베이스 기재의 일면에 형성된 접착층을 포함하고,
    상기 접착층의 접착 온도는 상기 베이스 필름의 가공 온도보다 낮게 설정된 인쇄회로기판.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 접착층은 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌을 포함하는 열가소성 수지인 인쇄회로기판.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 폴리에틸렌의 비율이 상기 폴리프로필렌의 비율보다 높은 조성비를 갖는 열가소성 수지인 인쇄회로기판.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 접착층의 두께는 접착 대상의 두께보다 두껍게 형성된 인쇄회로기판.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 연성 베이스 기재의 두께 이하의 두께로 형성된 인쇄회로기판.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 연성 베이스 기재의 두께의 1/10인 두께로 형성된 인쇄회로기판.
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