[전자재료공학] 인쇄회로 기판의 신기술에 대해서

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2009.08.03 / 2019.12.24
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목차: 인쇄회로기판 기술의 전망
배선의 고밀도화
-세선화
-비아홀의 소형화
-다층화
Build-up 방식의 다층판
-Multii-wire 회로기판
-마이크로-선 배선기판
-PACTEL 프로세스
FPC(Flexible PCB)
COB(Chip On Board)
-구조
-접속법
-적용 사례
입체 형상의 인쇄회로기판
-사출성형 인쇄회로기판
-금속 베이스 인쇄회로기판
부품 내장 인쇄회로기판
-Post-wiring
-Pre-wiring
-Build-up 방식
참고 문헌

본문내용: 인쇄 회로기판의 고밀도화는 도체의 세선화, 비아 홀 직경의 소형화, 다층화, FPC화, SMT화에 의하여 촉진되고 있으며, 다층판, 플렉시블 회로기판의 사용 이후 더욱 증가하고 있다. 또한 Build-up 방식에 의한 새로운 다층판 제조 공정이 대두되고 있으며, 열전도성이 양호한 인쇄회로기판의 채용이 점차 증가하고 있다.

1. 인쇄회기판 기술의 전망
4층 이상의 다층판과 플렉시블 인쇄회로기판의 성장률이 주목된다. 이를 통해 인쇄회로 기판의 매래의 추이를 예측해볼 수 있는데, 수년간 전자기기의 소형화, 고밀도 실장화, 고성능화(고속화)에 따라 인쇄회로 기판 자체의 고정밀화(도체 패턴의 세선화, 비아 홀의 소형화, 랜드 사이즈의 소형화와 플렉시블화에 병행한 다층화 중 어느 한 가지 혹은 병용)가 급성장하고 있지만, 이런 경향은 증가 추세에 있다. 그러나 고집적화에 따른 고발열 문제에 따라 방열성이 우수한 기판의 요구가 대두되고 있다.

2. 배선의 고밀도화

(1)세선화
도체 패턴의 세선화는 5년에 0.05mm씩 진행되고 있다. 현재는 핀간 2선 통과가 일반적인 기술수준이며, 대형 컴퓨터 등에서는 핀간 3선~4선까지 이용되고 있다. 핀간 2선 통과가 3~4선 보다 단가가 낮기 때문에 세선화와 저 단가는 설계기준의 선정에 따라 고려해야한다.

(2)비아 홀의 소형화
배선(신호선 수)를 늘리는 것이 고밀도 배선을 실현하기 위한 첫단계이지만, 양면의 배선을 전기적으로 접속시키기 위해 설계하는 홀
스루홀의 개수가 많아지면, 배선 가능영역은 그만큼 줄어들게 된다. 즉 부품의 리드를 삽입하여 납땜하는 목적의 부품 홀은 부품의 리드 사이즈 +a의 홀 사이즈와 전기적 접속 또는 부품의 부착을 위하여 사용되는 도체 패턴의 일부분
랜드의 접속 강도를 확보하기 위한 적절한 랜드의 폭이 불가피하여, 홀의 개수가 많아질수록 랜드가 점유하는 총 면적은 무시할 수 없을 정도로 크게된다. 그러나 양면배선의 접속만을 목적으로 하는 비아 홀의 경우에는 홀 직경과 랜드의 폭을 최소로 설정하는 것으로 배선 가능영역의 보다 많은 확보가 가능하며, 결과적으로 배선의 고밀도화를 실현할 수 있게 된다.

랜드가 없는 홀

(3) 다층화
배선의 고밀도화를 실현하는 방법으로 다층화가 있다. 세선화, 비아 홀 직경의 소형화는 XY축방향의 고밀도 설계이고, 다층화는 Z축 방향의 고밀도 설계이다. 다층화는 고밀도화의 실현과 더불어 전기적 성능의 개선 효과가 있다.

(a)전원 임피던스를 낮추어 동시에 균일한 설계가 가능하며, 노이즈를 저하시켜 안정된 동작을 하게 한다.
(b)내층에 접지층을 설치하는 것으로 크로스 토크 층간의 간섭현상으로 누설전류가 생기는 현상을 말한다
를 감소시킨다.
(c)배선의 길이를 최단으로 설계함으로서 전송지연을 단축시킨다.

스루홀과 내층 비아홀 (8층 판)

참고문헌: [1]<반도체 패키지와 인쇄회로 기판>삼성북스, 김경섭, 유정희 2008.01
[2]<인쇄 회로 기판 개황 및 Flexible PCB>전자정보센터

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