KR100747020B1 - Resistence embedded PCB and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
저항체 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법이 개시된다. (a) 절연재 표면에 저항체를 실장하는 단계, (b) 절연재의 표면 및 저항체의 표면에 금속층을 적층하는 단계,(c) 절연재의 표면에 적층된 금속층의 일부를 제거하여 회로 패턴을 형성하고, 저항체의 표면에 적층된 금속층의 일부를 제거하여 전극 패드를 형성하는 단계를 포함하는 저항체 내장형 인쇄회로기판의 제조방법은 저항체의 모양을 최대한 정확하게 구현하여 저항값의 편차를 줄일 수 있고, 무전해 도금을 이용하여 공정의 편리성을 더하여 공정 정밀도를 향상시킬 수 있다.Disclosed are a resistor embedded printed circuit board and a method of manufacturing the same. (a) mounting a resistor on the surface of the insulating material, (b) laminating a metal layer on the surface of the insulating material and the surface of the resistor, (c) removing a portion of the metal layer laminated on the surface of the insulating material to form a circuit pattern, The method of manufacturing a resistor-embedded printed circuit board including removing a portion of a metal layer laminated on a surface of a resistor to form electrode pads may realize a shape of the resistor as accurately as possible to reduce the variation in resistance value, and to electroless plating. It is possible to improve the process precision by adding the convenience of the process using.
전극 패드, 저항체, 스크린 프린팅(Screen Printing), 저항성 물질 페이스트 Electrode Pads, Resistor, Screen Printing, Resistant Paste
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 저항체 내장형 인쇄회로기판 제조방법의 공정도.1 is a process diagram of a method for manufacturing a resistor-embedded printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 저항체 내장형 인쇄회로기판 제조방법의 순서도.Figure 2 is a flow chart of a resistor embedded printed circuit board manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 저항체 내장형 인쇄회로기판의 단면도.3 is a cross-sectional view of a resistor embedded printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: 저항체 2: 절연재1: resistor 2: insulation material
3a: 제1 금속층 3b: 제2 금속층3a: first metal layer 3b: second metal layer
3: 금속층 4: 회로 패턴3: metal layer 4: circuit pattern
6: 제거부 8: 전극 패드6: Remover 8: Electrode Pad
본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저항체 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a printed circuit board, and more particularly, to a resistor-embedded printed circuit board and a manufacturing method thereof.
전자기기에는 다수의 능동부품 및 수동부품들이 회로 패턴기판의 표면에 실장되어 있으며, 수동부품 중에서 특히 저항은 별개의 칩 저항의 형태로 능동부품들 간의 신호 전달을 원활히 하기 위하여 많은 수가 표면에 실장되어 있다. 그러나 별개의 칩 저항으로는 전자부품의 경박 단소화 추세에 부응하는데 한계가 있었고, 공간활용 측면에서도 문제가 있었다. In the electronic device, many active components and passive components are mounted on the surface of the circuit pattern board. Among the passive components, a large number of resistors are mounted on the surface in order to facilitate signal transmission between the active components in the form of separate chip resistors. have. However, there was a limit to meet the trend of thin and short of electronic components with separate chip resistors, and there was a problem in terms of space utilization.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 기판 안에 수동부품을 넣어서 모든 전자 시스템의 특성과 형태를 경박단소로 만들려는 시도가 계속 연구되어지고 있다. 소자 내장형 인쇄회로기판도 그 일환으로 전자 시스템의 고밀도 실장을 위하여 진행되어 진다. In order to solve this problem, attempts have been made to make the characteristics and shapes of all electronic systems light and small by embedding passive components in the substrate. Element-embedded printed circuit boards are also being developed for high-density mounting of electronic systems.
기판 안에 내장하려는 수동부품의 종류에는 저항, 인덕터, 커패시터가 있으며 내장하는 부품의 크기 및 형태를 보면 기존의 수동부품용, 얇은 수동부품, 인쇄나 스퍼터(Sputter)로 작성한 막 소자 등이 있다. 인쇄공정이나, 스퍼터, 플래이팅 등으로 막소자를 형성하는 기법은 일괄적으로 막소자를 형성할 수 있으므로 부품 실장 공정을 줄이고 비용을 줄이는 효과가 크다. The passive components to be embedded in the board include resistors, inductors, and capacitors, and the size and shape of the embedded components include conventional passive components, thin passive components, and film elements made by printing or sputtering. The method of forming the membrane elements by the printing process, sputtering, plating, etc. can form the membrane elements in a batch, thereby greatly reducing the component mounting process and reducing the cost.
또한, 땜납 접합 부분이 줄어들기 때문에 접속 신뢰성 향상과 경량화, 환경 부하 경감이라는 효과도 있다. In addition, since the solder joint is reduced, there are also effects such as connection reliability improvement, weight reduction, and environmental load reduction.
그러나, 기존의 인쇄기법을 이용하여 저항체를 내장한 인쇄회로기판 기술은 이미 존재하고 있으나, 이는 회로 패턴 상면에 저항체를 인쇄에 의해 형성하는 방법을 이용하였다. 이때 전극과 절연기판 간에 단차에 의해 저항체의 퍼짐성에 의해 형성 모양이 불규칙하여 저항값의 편차가 큰 것을 볼 수 있다. However, although a printed circuit board technology in which resistors are built using existing printing techniques already exists, this method uses a method of forming a resistor on a circuit pattern upper surface by printing. At this time, the shape of the resistor is irregular due to the spreadability of the resistor due to the step between the electrode and the insulating substrate.
본 발명은 인쇄회로기판에 원하는 저항체의 모양을 최대한 정확하게 구현하여 저항값의 편차를 줄이는 인쇄회로기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.The present invention provides a printed circuit board and a method of manufacturing the same to reduce the variation of the resistance value by implementing the shape of the desired resistor on the printed circuit board as accurately as possible.
본 발명의 일측면에 따르면, (a) 절연재 표면에 저항체를 실장하는 단계, (b) 절연재의 표면 및 저항체의 표면에 금속층을 적층하는 단계,(c) 절연재의 표면에 적층된 금속층의 일부를 제거하여 회로 패턴을 형성하고, 저항체의 표면에 적층된 금속층의 일부를 제거하여 전극 패드를 형성하는 단계를 포함하는 저항체 내장형 인쇄회로기판의 제조방법이 제공된다.According to one aspect of the invention, (a) mounting a resistor on the surface of the insulating material, (b) laminating a metal layer on the surface of the insulating material and the surface of the resistor, (c) a portion of the metal layer laminated on the surface of the insulating material There is provided a method of manufacturing a resistor-embedded printed circuit board, the method including forming a circuit pattern by removing a portion of a metal layer stacked on a surface of the resistor and forming an electrode pad.
(a)단계는,Step (a) is
(a1) 저항체가 실장될 위치에 대응하여 일부분이 천공된 스크린을 상기 절연재의 표면에 적층하는 단계, (a2) 스크린의 표면에 저항성 페이스트를 프린트하는 단계, (a3) 저항성 페이스트를 경화시켜 저항체를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 스크린 프린트 방법에 의할 때 정확한 양의 저항체를 실장할 수 있다. (a1) stacking a partially perforated screen on the surface of the insulating material corresponding to the position where the resistor is to be mounted, (a2) printing a resistive paste on the surface of the screen, (a3) curing the resistive paste to form a resistor It may comprise the step of forming. This can be achieved by mounting the correct amount of resistor when screen printing is used.
(a)단계에는 상기 절연재의 일부를 천공하여 비아홀을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 (b)단계는 상기 비아홀의 내주면을 도금하는 단계를 더 포함할 수 있다. 비아홀은 절연재 상하의 회로 패턴을 연결하기 위한 필수적인 것이다. The method may further include forming a via hole by drilling a portion of the insulating material, and the step (b) may further include plating an inner circumferential surface of the via hole. Via holes are essential for connecting circuit patterns above and below the insulating material.
(c) 단계 이후에 저항체를 트리밍하는 단계를 더 포함할 수 있다. 트리밍 단계는 저항체의 양을 조절하는 단계이다. The method may further include trimming the resistor after step (c). The trimming step is a step of adjusting the amount of the resistor.
본 발명의 다른 측면은, 절연재와, 절연재의 표면에 실장되는 저항체와 저항체 상면에 적층되는 금속층으로서, 그 일부가 단락되는 전극 패드와, 절연재 표면에 적층되는 금속층으로서 전극 패드와 전기적으로 연결되는 회로 패턴을 포함하는 저항체 내장형 인쇄회로기판이 제공된다. Another aspect of the present invention is an insulating material, a resistor mounted on the surface of the insulating material and a metal layer laminated on the upper surface of the resistor, an electrode pad shorted a part thereof, and a circuit electrically connected to the electrode pad as a metal layer laminated on the insulating material surface. Provided is a resistor embedded printed circuit board including a pattern.
절연재의 일부를 천공하여 형성되되, 내주면은 상하 회로 패턴을 연결하도록 도금된 비아홀을 더 포함할 수 있다.Is formed by drilling a portion of the insulating material, the inner circumferential surface may further include a via hole plated to connect the upper and lower circuit patterns.
이하, 본 발명에 따른 저항체 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of a resistor-embedded printed circuit board and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding configuration regardless of the reference numerals. Elements are given the same reference numerals and redundant description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 저항체 내장형 인쇄회로기판 제조방법의 공정도이며, 도 2는 순서도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 저항체(1), 절연재(2), 금속층(3), 회로 패턴(4), 제거부(6), 전극 패드(8), 비아홀(11)이 도시되어 있다. 1 is a process diagram of a method for manufacturing a resistor-embedded printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart. 1 and 2, a
도 2의 S11 단계는 절연재(2) 표면에 저항체(1)를 형성하는 단계로서, 도 1의 (a)에 해당한다. Step S11 of FIG. 2 is a step of forming the
저항체(1)는 절연재(2) 표면 위에 저항성 물질 페이스트를 스크린 프린트 하는 방법으로 형성할 수 있다.The
스크린 프린트를 하는 구체적인 방법을 살펴보면, (a1) 저항체(1)가 형성될 부분이 천공된 스크린을 절연재(2) 표면에 정렬시키는 단계, (a2) 저항성 페이스트를 프린트하는 단계, (a3) 저항성 페이스트를 경화시켜 저항체(1)를 형성하는 단계를 포함할 수도 있다. Looking at the specific method of screen printing, (a1) aligning the screen on which the portion on which the
일반적으로 저항체(1)의 양에 의해서 저항값이 결정된다. 따라서 정확한 저항값을 갖는 저항체(1)를 형성하기 위해서는 스크린 프린터를 이용하는 것이 바람직하다. 또한 정확한 양을 프린트 하기 위해서는 절연재(2) 표면에 단차가 없는 것이 바람직하다. 따라서 기존의 방식처럼 회로 패턴 형성후 단차가 발생한 상태에서 스크린 프린팅을 하는 것 보다 본 실시예는 보다 정밀한 저항성 페이스트의 양을 조절할 수 있게 된다.In general, the resistance value is determined by the amount of the
더욱이 본 실시예와 같은 방식은 저항성 페이스트가 카본 페이스트일 경우에는 에폭시를 포함하고 있으므로 절연재(2)와의 친수성과 흡착정도가 좋아서 인쇄 가 더욱더 용이하다.Furthermore, in the same manner as in the present embodiment, when the resistive paste is a carbon paste, epoxy is included, so that the printing is easier because the hydrophilicity and the degree of adsorption with the
일정한 저항값을 갖는 저항체(1)를 절연재(2) 표면 상에 실장하는 방법이라면 상기한 스크린 프린팅 방법이외에 당업자가 용이하게 실시할 수 있는 다른 방법을 사용하더라도 무방하다.As long as the
한편, S11 단계에는 도 1의 (b)와 같이 절연재(2)를 관통하는 비아홀(11)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있는데, 비아홀(11) 형성 단계는 저항체(1)를 형성하기 전 또는 후에 하더라도 무방하다. Meanwhile, the step S11 may further include forming a
도 2의 S12 단계는 절연재(2) 표면 및 저항체(1) 상에 금속층(3)을 적층하는 단계, S13은 절연재(2) 표면의 금속층(3)을 제거하여 회로 패턴(4)을 형성하고 저항체(1) 표면의 금속층(3)을 제거하여 전극 패드(8)를 형성하는 단계로서, 도 1의 (c), (d)에 해당한다. In step S12 of FIG. 2, the
본 실시예는 서브트렉티브(subtractive) 공법을 통하여 회로 패턴(4)를 형성하고, 저항체(1) 표면의 금속층(3)을 제거하는 단계이다.In this embodiment, the
서브트렉티브 공법은, 우선 무전해 도금으로 시드층을 형성하고, 전해 도금으로서 구리층을 형성한다. 이후 드라이 필름을 라미네이팅(Laminating)한 뒤 회로 패턴(4) 형성 및 전극 패드(8) 형성을 위한 노광, 현상, 에칭, 박리 공정을 수행한다. The subtractive method first forms a seed layer by electroless plating, and forms a copper layer as electrolytic plating. Thereafter, the dry film is laminated and then exposed, developed, etched, and peeled to form the
결과적으로 저항체(1) 상면의 금속층(3)이 제거되어 전극 패드(8)가 형성된 다. 전극 패드(8)는 저항체(1) 상면을 일부분 덮고 있는 형상이 된다. As a result, the
한편, 에디티브 공법에 의해서도 동일한 방법이 가능한데, 구체적인 실시 방법을 살펴보면, 우선 무전해 도금으로 시드층을 형성하고, 이후 드라이 필름을 부착하여 회로 패턴가 형성되는 이외의 부분을 노광하고 현상한 뒤, 전해 도금으로 회로 패턴(4) 및 전극 패드(8)를 형성한다. On the other hand, the same method is possible by the additive method, and when looking at the specific implementation method, first, a seed layer is formed by electroless plating, and then a dry film is attached to expose and develop a part other than a circuit pattern to be formed, and then The
이후 박리하여 드라이 필름을 제거하고, 시드층은 에칭 공정으로 제거함으로써 회로 패턴(4) 및 전극 패드(8)가 완성된다.Thereafter, the film is peeled off to remove the dry film, and the seed layer is removed by an etching process to complete the
한편, 비아홀(11)은 상기 서브트렉티브 공정과 에디티브 공정을 통해서 내부가 도금된다.On the other hand, the
단층 기판을 제조하기 위한 것이라면, 도 2의 (d)에서 비아홀(11)을 충진한 뒤, 솔더 레지스트를 도포하고 표면처리 공정이 이루어지지만, 다층 기판을 제조하기 위해서는 다시 적층공정이 진행된다.If the single layer substrate is to be manufactured, the
이러한 저항체 내장형 인쇄회로기판 제조 방법은 코어 기판 상면에서 이루어질 수도 있지만, 다층의 적층 공정에서도 당연히 실시 가능하다.Such a resistor-embedded printed circuit board manufacturing method may be made on the upper surface of the core substrate, but may be naturally implemented in a multilayer lamination process.
도 2의 S13단계 이후에는 트리밍 공정이 선택적으로 진행될 수 있다. 트리밍 공정은 저항체(1)의 저항값을 조정하는 공정으로서, 공정 진행 중 발생한 미세한 저항값의 오차를 보정하는 공정이다. 이는 트리밍 장비를 이용하여 저항체(1) 일부 를 제거함으로써 가능하다.After step S13 of FIG. 2, a trimming process may be selectively performed. The trimming step is a step of adjusting the resistance value of the
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 저항체 내장형 인쇄회로기판의 단면도이다. 도3을 참조하면 저항체(1), 절연재(2), 회로 패턴(4), 제거부(6), 전극 패드(8), 비아홀(11)이 도시되어 있다.3 is a cross-sectional view of a resistor embedded printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, a
절연재(2) 상면과 밀착되어 저항체(1)가 실장되어 있고, 저항체(1) 상면에 전극 패드(8)가 형성되어 있으며, 저항체(1)를 중심으로 전극 패드(8)는 단락된 형태이다. 따라서 전류는 저항체(1)를 지나 전극 패드(8) 사이를 흐르게 된다. 한편 전극 패드(8)는 회로 패턴(4)와 연결된 상태이다.The
저항체(1) 상면은 제거부(6)가 형성되어 있다. 이는 트리밍 공정을 통하여 형성된 부분이다. 정밀한 프린트 작업이 이루어 졌다 하더라도, 저항값의 오차는 발생하게 된다. 따라서, 이러한 오차를 보정하기 위하여 트리밍 공정이 진행된다.The removing
본 발명의 특징은 전극 패드(8)가 저항체(1) 상면에 형성된 것이다. 이는 저항체(1) 상면에 도금을 통하여 전극 패드(8)를 형성한 결과이다. 저항체(1)는 일반적으로 저항성 페이스트를 경화시켜서 형성된 것이다. The feature of the present invention is that the
한편, 절연재(2)에는 비아홀(11)이 형성될 수 있으며, 비아홀(11)은 통상의 공정으로 형성된 것이다. Meanwhile, the via
본 발명의 기술 사상이 상술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상 술한 실시예는 그 설명을 위한 것이지 그 제한을 위한 것이 아니며, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail with reference to the above-described embodiments, the above-described embodiments are for the purpose of description and not of limitation, and a person of ordinary skill in the art will appreciate It will be understood that various embodiments are possible within the scope.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 인쇄회로기판 상에 저항체를 형성함에 있어서 저항체의 모양을 최대한 정확하게 구현하여 저항값의 편차를 줄일 수 있고, 무전해 도금을 이용하여 공정의 편리성을 더하여 공정정밀도를 향상시킬 수 있다.According to the present invention having such a configuration, in forming the resistor on the printed circuit board, the shape of the resistor can be realized as accurately as possible to reduce the variation of the resistance value, and the process can be added by the convenience of the process using electroless plating. The precision can be improved.
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2006
- 2006-01-26 KR KR1020060008108A patent/KR100747020B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
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