한국PCB&반도체패키징산업협회

세부제조공정

PCB 설계 (CAD/CAM)

CAD	원하는 기능을 가지는 시스템 구축을 위해 회로 도면 그리는 것
CAM	CAD data를 토대로 전체 제조 공장을 무인 자동화로 통제하는 제조 시스템

CAD Flow

CAM Flow

CCL (Copper Clad Laminate)

유리섬유에 에폭시 또는 페놀 수지가 함침된 Prepreg의 상하부에 동박을 넣고 Lamination한 것

* FCCL (Flexible Copper Clad Laminate)
유연성을 가진 폴리이미드 필름과 아크릴 접착제 상하부에 동박을 넣고 Lamination한 것

Working Panel 절단 및 기준홀 가공

CCL원판을 공정 설비에 맞게 적정한 치수로 절단

전처리 과정

동박 표면상에 조도(Roughness)를 형성하여 Dry Film과의 접착력을 증대시키기 위한 공정

조도형성 방법

기계적 연마
- Buff 연마 : 나일론 부직포에 실리콘, 알루미늄 미세입자로 형성된 Brush로 조도형성
- Jet 연마 : 산화 알루미늄 알갱이 노즐 통해 분사하여 조도형성

화학적 연마
- Soft Etching: 과산화수소(35%)와 황산(10%)을 2:8비율로
혼합하여 노즐로 분사하여 조도형성

D/F Lamination

조도가형성된기판에에칭시회로를보호하기위한Dry Film(Photo Resist)을 적층하는 공정

D/F 노광

CCL 표면에 적층된 Dry Film위에 Artwork Film을 올려놓고 UV(자외선)를 조사하여 회로 이미지를 형성하는 공정

노광기의 구조: Lamp에서 발산된 UV(자외선)가 거울을 통하여 집광 렌즈로 모이고 반사경을 통하여 다시 대상물로 조사되는 구조로 되어 있음

D/F 현상

노광에서 빛을 받지 않은 부분(미경화된 부분)을 현상액을 이용하여 제거하는 공정

현상액탄산나트륨(Na2CO3의 1%) 또는 탄산칼륨

에칭(Etching)

회로를 형성하기 위하여 D/F 현상 후 동박 위에 D/F가 남겨져 있지 않은 부분을 에칭액으로 제거하는 공정

에칭액염화제2동(CuCl2) 또는 염화철(FeCl3) 사용

D/F 박리

Etching 시보호막작용을한D/F를Alkali용액을 (NaOH 또는 KOH) 이용하여 제거하는 공정

박리액수산화나트륨(NaOH) 또는 수산화칼륨(KOH) 사용

AOI(자동 광학 검사)

회로 형성 후 기판에 빛(光)을 조사시켜 반사되는 밝기 값을 인식하여 회로의 결함을 검출하는 공정

구분	종류	특징
반사광에 의한 검사	반사광 방식	회로표면의 반사광을 통해 회로 인식
	형광 검출 방식	회로 이외 부분은 형광이 양성으로 검출
	Substrate Illumination	회로 부분은 빛이 투과되지 않음
알고리즘에 의한 검사	Design Rule Check	회로 화상과 검사조건 비교
	Reference Rule Check	양품기판을 기준으로 피검사 기판과 상호 비교
	CAD Reference Data	CAD Photo Data와 피검사 기판을 상호 비교

흑화처리(Black Oxidation)

내층에 형성되어 있는 회로 표면을 산화시킴으로써 Prepreg와접착될 때 밀착력을증대시키는공정

흑화 처리 과정

항목	Brown Oxide	Black Oxide
처리방식	동박 위에 CU2O 석출	동박 위에 CuO 석출
색	갈색 또는 적갈색	흑색
벗겨짐 강도	우수	보통
균일도	보통	우수
내산성	우수	보통
산화막두께	얇음(0.2mg/cm이하)	두꺼움(0.2mg/cm이상)

Lay-up & V-Press

Lay-up	회로가 형성된 내층 기판을 다층 기판을 만들기 위하여 CCL, Prepreg 및 동박을 쌓아올리는 공정
V-Press	쌓아 올려진 기판을 진공 프레스를 이용하여 가열/가압으로 접합시키는 공정

Lay up 방식

- Mass Lamination : 4층 기판 제조 시
- Rivet Lamination : 6~8층 기판 제조 시
- Pin Lamination : 고다층기판제조시

Drill (X-ray Drill & CNC Drill)

X-ray Drill	내층에 형성되어 있는 Target을 X-ray로 투시하여 위치 확인 후 Drilling하는 공정
CNC Drill	다층 PCB에서 내층과 외층 간의 전기적인 접속이 가능하도록 Drill Bit라는 절삭 공구를 사용하여 홀을 형성하는 과정 - Drill Bit가 고속으로 회전함과 동시에 기판이 장착된 Drill Table이 홀의 위치에 따라 X축, Y축 방향으로 이동하면서 홀을 가공함.

Deburring/Desmear

Deburring	드릴 가공 시 Bit에 의해 밀려 올라 온 Drill Bur를 Buff (Brush) 등으로 제거하는 공정 - 공정 순서 : Buff 연마 – 수세 - 건조
Desmear	수지가 마찰에 의해 홀 벽에 달라 붙은 스미어를 과망 간산 약품으로 녹여 제거하는 공정 - 황산(H2SO4), 크롬산, 과망간산 등의 약품 사용

동도금(Copper Plating)공정

- 드릴을 통해 형성된 홀(PTH 또는 BVH)을 동도금을 통해 층간을 전기적으로 연결하는 공정
- 종류 : 무전해(화학적) 도금 및 전해(전기적) 도금
일반적으로 드릴 시 노출된 홀 내벽과 표면에 무전해 동도금 후 전해동도금을 통하여 회로의 두께를 형성

무전해 동도금 : 환원제인 포르말린을 Pd 촉매에 의해 화학적으로 환원시켜 구리이온 석출
전해 동도금 : Pd 촉매에 의한 환원반응으로 (-)극 구리 이온이 전자를 얻어 구리석출

외층 회로 형성 공정 ※ 내용은 내층 회로 형성 공정과 동일

S/R(Solder Resist) 인쇄/건조

S/R 인쇄	전처리가 완료된 기판 표면을 S/R잉크로 코팅하는 공정
S/R 건조	전S/R 내S l t 성분을 휘발시키고 80℃의 온도로 S/R을 건조시키는 공정

※ 방식에 따라 Screen Coating법 Roll Coating법, Curtain Coating법으로 분류

S/R 역할

- 기판 표면 회로의 보호(산화방지)
- 표면 회로간의 전기적 절연 안정성 유지(회로간 Short 발생 금지)
- 부품실장 외 부분에 Solder 부착 방지

S/R 노광 및 현상/경화

노광	S/R로 코팅된 기판 위에 Artwork Film을 올려 놓고 UV(자외선)를 조사
현상	UV에 노출되지 않은 미경화 부분을 현상액을 이용하여 제거시키는 공정
경화	S/R을 UV Cure(노광)와 Thermal Cure(열)를 통해 최종적으로 경화

표면처리

내마모성/내열성/내식성/전기 전도성 등의 기능 향상을 목적으로 부품이 실장 될 Pad 표면을 도금하는 공정

종류	특징
무전해 니켈/ 금도금	표면에 5um 니켈도금 후 0.03um 금도금
Immersion Tin	표면에 유기 금속 형성 후 주석도금
Immersion Silver	표면에 유기 금속 형성 후 Ag도금
OSP	표면에 유기물질 등과 치환시켜 피막 형성

외형가공(Router/금형)

최종 표면처리가 완료된 제품을 고객이 요구하는 사양에 맞게 Sheet/Piece형태로 가공하는 공정

비교항목	Router 가공법	금형 가공법
적용 제품	다품종 소량생산	소품종 대량생산
생산성	낮다	높다
외형 변경시 대용	쉽다	어렵다
가공 품질	단면이 깨끗하다	단면이 거칠다
기타	제품별 대용이 가능	별도금형 필요/고가

기타 가공

- Bevel : 부품 실장 후 Connector 삽입 위해 모서리 가공
- V-cut : Router가공이 완료된 제품에 V자 홈 형성

전기 검사

회로의 전기적 이상 유무를 검사하는 공정

종류	특징
Unversial 방식	격자 위에 Pin접촉 (고밀도가 가능하나 설비가격이 높음)
Dedicated 방식	Pin Fixture제작하여 대량생산에 적합 (Point 만개이상 불가)
도전고무 접촉방식	기판과 장비 사이 도전고무 사용 (미세 제품에는 사용 불가)
Flying Probe 방식	Fixture가 없으며, 미세 제품에 사용 (제작비는 저렴하나 검사시간이 김)
비접촉 방식	Pin자국이 없고 고밀도 회로 제품에 적합