KR100867889B1 - Method for forming embedded capacitor in flexible printed circuit board - Google Patents
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Abstract
연성 절연체를 부식시켜 캐퍼시터를 형성하는 방법이 개시된다. (a)상부 도전체와 하부 도전체에 제 1포토 레지스트막을 형성하는 단계;(b)상부 도전체에 형성된 제 1포토 레지스트막 중 불필요한 부위가 제거될 수 있게 노광 및 현상하여 필요한 패턴을 형성하는 단계;(c)불필요한 제 1포토 레지스트막이 제거되어 노출된 상부 도전체를 에칭하는 단계;(d)제 1포토 레지스트막을 박리시키는 단계;(e)상부 도전체가 제거되어 노출된 연성 유전체를 에칭하여 두께를 낮추는 단계;(f)인쇄회로기판을 무전해 또는 전해 동도금하여 도금층을 형성하는 단계;(g)도금층에 제 2포토 레지스트막을 형성하는 단계;(h)제 2포토 레지스트막 중 회로구성상 필요부분을 제외한 부위가 제거될 수 있게 노광 및 현상하여 필요한 패턴을 형성하는 단계;(i)불필요한 제 2포토 레지스트막이 제거되어 노출된 도금층과 상,하부 도전체를 에칭하는 단계;(j)제 2포토 레지스트막을 박리시키는 단계로 이루어진다. 이와 같은 구성에 의해서, 인쇄회로기판의 유전체 두께를 얇게 하여 고용량의 캐퍼시터를 구현하고, 인쇄회로기판을 박형화, 소형화 및 경량화시킬 수 있다.A method of forming a capacitor by corroding a flexible insulator is disclosed. (a) forming a first photoresist film on the upper conductor and the lower conductor; (b) exposing and developing an unnecessary portion of the first photoresist film formed on the upper conductor to form a necessary pattern; (C) etching the exposed upper conductor by removing the unnecessary first photoresist film; (d) peeling off the first photoresist film; (e) etching the exposed flexible dielectric by removing the upper conductor (F) forming a plating layer by electroless or electrolytic copper plating the printed circuit board; (g) forming a second photoresist film on the plating layer; (h) a circuit configuration of the second photoresist film. Exposing and developing a portion other than the necessary portion to form a necessary pattern; (i) removing the unnecessary second photoresist film to etch the exposed plating layer and the upper and lower conductors; (J) peeling off the second photoresist film. By such a configuration, the dielectric thickness of the printed circuit board can be made thin to realize a high capacity capacitor, and the printed circuit board can be made thinner, smaller and lighter.
인쇄회로기판, 캐퍼시터, 형성방법 Printed Circuit Board, Capacitor, Formation Method
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연성 인쇄회로기판의 내장형 캐퍼시터 형성방법을 나타낸 흐름도; 그리고1 is a flowchart illustrating a method of forming an embedded capacitor of a flexible printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention; And
도 2a 내지 도 2k는 본 발명에 따른 연성 인쇄회로기판의 내장형 캐퍼시터 형성방법을 나타낸 개략도이다.2A to 2K are schematic views illustrating a method of forming a built-in capacitor of a flexible printed circuit board according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
10 : 인쇄회로기판 12 : 연성 유전체10: printed circuit board 12: flexible dielectric
13 : 상부 도전체 14 : 하부 도전체13: upper conductor 14: lower conductor
20 : 제 1포토 레지스트막 30 : 도금층20: first photoresist film 30: plating layer
40 : 제 2포토 레지스트막 50 : 캐퍼시터40: second photoresist film 50: capacitor
S101 : 재단 단계 S102 : 제 1포토 레지스트막 형성단계S101: Cutting Step S102: Forming the First Photoresist Film
S103 : 노광 및 현상 단계 S104 : 에칭 단계S103: Exposure and Developing Step S104: Etching Step
S105 : 박리 단계 S106 : 연성 유전체 부식단계S105: Peeling Step S106: Soft Dielectric Corrosion Step
S107 : 도금층 형성 단계 S108 : 제 2포토 레지스트막 형성단계S107: plating layer forming step S108: second photoresist film forming step
S109 : 노광 및 현상 단계 S110 : 에칭 단계S109: Exposure and Developing Step S110: Etching Step
S111 : 박리 단계 S112 : 마무리S111: Peeling Step S112: Finishing
본 발명은 연성 인쇄회로기판의 내장형 캐퍼시터 형성방법에 관한 것으로, 상세하게는 연성 인쇄회로기판의 원재료인 유전체의 두께를 얇게 하여 고용량의 캐퍼시터를 구현하여 연성 인쇄회로기판을 박형화, 소형화 및 경량화시킬 수 있는 연성 인쇄회로기판의 내장형 캐퍼시터 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a built-in capacitor of a flexible printed circuit board, and more particularly, to reduce the thickness of the dielectric material, which is a raw material of the flexible printed circuit board, to realize a high capacity capacitor, thereby making the flexible printed circuit board thin, small, and light. The present invention relates to a method of forming a built-in capacitor of a flexible printed circuit board.
최근 들어 전자장치들의 고성능화를 위한 고집적의 수동소자들에 대한 요구가 증대되고 있다. 그러나, 연성 인쇄회로기판 상에 탑재되던 각종 수동소자는 전자장치를 소형화하는데 있어 큰 장애요인으로 작용되고 있는 것으로 인식되고 있다. 특히, 반도체 능동소자가 점차 내장화되고 그 입출력 단자수가 증가함에 따라 그 능동소자 주위에 보다 많은 수동소자를 위한 공간이 요구되고 있다.Recently, the demand for highly integrated passive devices for high performance of electronic devices has increased. However, it has been recognized that various passive elements mounted on flexible printed circuit boards act as a big obstacle in miniaturizing electronic devices. In particular, as semiconductor active devices are increasingly embedded and the number of input / output terminals thereof increases, space for more passive devices is required around the active devices.
대표적인 수동소자로는 캐퍼시터가 있다. 캐퍼시터는 운용주파수의 고주파화에 따라 인덕턴스를 감소시키기 위하여 입력단자와 최 근접거리에 배치되는 것이 유리하고, 대향 전극의 면적이 넓을수록, 전극 사이의 유전체의 비유전율이 높을수록, 유전체 두께가 얇을수록 더 큰 정전용량을 가진다.A typical passive element is a capacitor. The capacitor is advantageously disposed closest to the input terminal in order to reduce the inductance according to the higher frequency of the operating frequency, the larger the area of the opposite electrode, the higher the dielectric constant of the dielectric between the electrodes, the thinner the dielectric thickness. The higher the capacitance.
이러한 요구에 부응하여 캐퍼시터를 연성 인쇄회로기판의 내부에 내장하는 방안에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 내장형 캐퍼시터는 메모리카드, PC 메인보드 및 각종 RF모듈에 사용되는 인쇄회로기판에 내장된 형태로서, 제품의 크기를 획기적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 능동소자의 입력단자에 근접거리에 배치 할 수 있으므로 도선길이를 최소화하여 유도인덕턴스를 크게 저감시킬 수 있으며, 고주파 노이즈 제거에도 유리하다.In response to these demands, researches for embedding capacitors inside flexible printed circuit boards have been actively conducted. The built-in capacitor is embedded in a printed circuit board used for a memory card, a PC main board, and various RF modules, and can significantly reduce the size of the product. In addition, since it can be disposed in close proximity to the input terminal of the active element, the inductance can be greatly reduced by minimizing the lead length, and is also advantageous for removing high frequency noise.
한편, 연성 인쇄회로기판 내에 캐퍼시터를 형성하는 방법에는 크게 3가지 방법으로 분류될 수 있으며, 이하 상세히 설명한다.Meanwhile, a method of forming a capacitor in a flexible printed circuit board can be largely classified into three methods, which will be described in detail below.
첫번째로, 캐퍼시터를 연성 인쇄회로기판 내에 직접 내장하는 방법이 있다. 이 방법은 연성 인쇄회로기판상에 형성된 캐퍼시터 설치부에 캐퍼시터를 삽입하고, 캐퍼시터 삽입 후 남은 틈새를 절연체 또는 접착제로 메꿔서 증착시켜 캐퍼시터를 형성한다.First, there is a method of embedding a capacitor directly in a flexible printed circuit board. In this method, a capacitor is inserted into a capacitor mounting portion formed on a flexible printed circuit board, and the gap remaining after the capacitor insertion is filled with an insulator or adhesive to be deposited to form a capacitor.
두번째로, 연성 인쇄회로기판에 유전성 물질을 코팅 또는 스크린 인쇄를 통하여 캐패시터를 형성한다. 이와 같은 방법중, 스크린 인쇄방법은 연성 인쇄회로기판에 유전성 물질을 도포하고 건조시킨 후 전극을 형성하도록 금속 페이스트를 인쇄시켜 캐퍼시터를 형성하고, 코팅방법은 인쇄회로기판에 유전성 물질을 코팅한 후 동박을 적층시켜서 각각의 상부 전극 및 하부 전극을 형성하며, 이후에 패턴을 형성하여 캐퍼시터를 형성한다.Second, a capacitor is formed by coating or screen printing a dielectric material on the flexible printed circuit board. Among these methods, the screen printing method is to apply a dielectric material to the flexible printed circuit board and dry it, and then to print a metal paste to form an electrode to form a capacitor, the coating method is to coat the dielectric material on the printed circuit board, copper foil The upper electrode and the lower electrode are formed by laminating, and then a pattern is formed to form a capacitor.
세번째로, 연성 인쇄회로기판 내층에 캐퍼시터 특성을 갖는 강유전체인 탄탈바륨, 금속분말 또는 반도성 충진제를 적층하거나, 동장적층판(FR-4), Aramid, Polylmide 등과 같은 유전체를 적층하여 캐패시터를 형성하는 방법이다. 이 방법은 연성 인쇄회로기판의 내층에 전원전극 및 접지전극으로 이루어진 유전층을 적층하여 전원 분산형 디커플링 캐퍼시터를 형성한다.Third, a method of forming a capacitor by laminating tantalum barium, metal powder, or semiconducting filler, which is a ferroelectric having a capacitor characteristic, on a flexible printed circuit board, or by stacking a dielectric such as copper-clad laminate (FR-4), Aramid, and Polylmide. to be. This method forms a power distribution type decoupling capacitor by stacking a dielectric layer consisting of a power electrode and a ground electrode on an inner layer of a flexible printed circuit board.
그러나, 상기의 방법에 의해 캐패시터를 형성하는 경우, 첫번째는 비교적 두 께가 두꺼운 캐퍼시터를 인쇄회로기판에 설치하기 위해서는 연성 인쇄회로기판의 두께가 두꺼워지는 문제점이 있다.However, in the case of forming the capacitor by the above method, the first problem is that the thickness of the flexible printed circuit board becomes thick in order to install a relatively thick capacitor on the printed circuit board.
두번째는 연성 인쇄회로기판에 유전성물질을 코팅 또는 스크린 인쇄하는 방식은 인쇄정밀도, 유전체의 도포 두께에 한계가 있는 문제점이 있다.Secondly, coating or screen printing a dielectric material on a flexible printed circuit board has a problem in that the printing accuracy and the thickness of the dielectric are limited.
세번째는 유전체를 연성 인쇄회로기판 내층에 적층하는 방식은 연성 인쇄회로기판의 원재료는 상대적으로 낮은 유전율을 가지고 있어 고용량의 캐퍼시터를 구현할 수 없는 문제점이 있다.Third, the method of stacking a dielectric on an inner layer of a flexible printed circuit board has a problem in that a raw material of the flexible printed circuit board has a relatively low dielectric constant and thus cannot realize a high capacity capacitor.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 연성 인쇄회로기판의 원재료인 유전체의 두께를 얇게 하여 고용량의 캐퍼시터를 구현하고, 인쇄회로기판을 박형화, 소형화 및 경량화시킬 수 있는 연성 인쇄회로기판의 내장형 캐퍼시터 형성방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the technical problem of the present invention is to reduce the thickness of the dielectric material, the raw material of the flexible printed circuit board to realize a high-capacitance capacitor, thin printed circuit board, The present invention provides a method of forming a built-in capacitor of a flexible printed circuit board that can be miniaturized and lightweight.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,
연성 유전체의 상,하부에 상부 도전체와 하부 도전체가 형성되어 이루어진 연성 인쇄회로기판의 내층에 캐퍼시터를 형성하는 방법에 있어서,In the method of forming a capacitor in the inner layer of the flexible printed circuit board formed by forming the upper conductor and the lower conductor on the upper and lower portions of the flexible dielectric,
상기 상부 도전체와 상기 하부 도전체에 제 1포토 레지스트막을 형성하는 단계;Forming a first photoresist film on the upper conductor and the lower conductor;
상기 상부 도전체에 형성된 상기 제 1포토 레지스트막 중 불필요한 부위가 제거될 수 있게 노광 및 현상하여 필요한 패턴을 형성하는 단계;Exposing and developing an unnecessary portion of the first photoresist film formed on the upper conductor to form a necessary pattern;
상기 불필요한 제 1포토 레지스트막이 제거되어 노출된 상기 상부 도전체를 에칭하는 단계;Etching the exposed upper conductor by removing the unnecessary first photoresist film;
상기 제 1포토 레지스트막을 박리시키는 단계;Peeling off the first photoresist film;
상기 상부 도전체가 제거되어 노출된 상기 연성 유전체를 에칭하여 두께를 낮추는 단계;Etching the flexible dielectric exposed by removing the upper conductor to reduce thickness;
상기 연성 인쇄회로기판을 무전해 동도금 및 전해 동도금하여 도금층을 형성하는 단계;Electroless copper plating and electrolytic copper plating the flexible printed circuit board to form a plating layer;
상기 도금층에 제 2포토 레지스트막을 형성하는 단계;Forming a second photoresist film on the plating layer;
상기 제 2포토 레지스트막 중 회로구성상 필요 부분을 제외한 부위가 제거될 수 있게 노광 및 현상하여 필요한 패턴을 형성하는 단계;Exposing and developing a portion of the second photoresist film except for a portion necessary for circuit construction to form a necessary pattern;
상기 불필요한 제 2포토 레지스트막이 제거되어 노출된 상기 도금층과 상기 상,하부 도전체를 에칭하는 단계; 및Etching the plating layer and the upper and lower conductors exposed by removing the unnecessary second photoresist film; And
상기 제 2포토 레지스트막을 박리시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 인쇄회로기판의 내장형 캐퍼시터 형성방법을 제공하려는 것이다.It is to provide a method of forming a built-in capacitor of a flexible printed circuit board comprising the step of peeling the second photoresist film.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention having the features as described above.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연성 인쇄회로기판의 내장형 캐퍼시터 형성방법을 나타낸 흐름도이고, 도 2a 내지 도 2k는 본 발명에 따른 연성 인쇄회로기판의 내장형 캐퍼시터 형성방법을 나타낸 개략도이다.1 is a flowchart illustrating a method of forming a built-in capacitor of a flexible printed circuit board according to a preferred embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2K are schematic views illustrating a method of forming a built-in capacitor of a flexible printed circuit board according to the present invention.
도 1 및 도 2a 내지 도 2k를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 내장형 캐퍼시터 형성방법은 다음과 같다.1 and 2A to 2K, a method of forming a built-in capacitor according to a preferred embodiment of the present invention is as follows.
우선, 연성 유전체(12)를 투입하여 연성 인쇄회로기판(이하, ‘인쇄회로기판’이라 칭함)을 작업크기에 맞게 재단한다(S101). 이때, 인쇄회로기판(10)은 연성 유전체(12)의 상면 및 저면에 상부 도전체(13)와 하부 도전체(14)가 형성된 상태이다(도 2a참조). 여기서 상부 도전체(13)와 하부 도전체(14)는 Cu이고, 이외에도 이와 다른 금속일 수 있다.First, the flexible dielectric 12 is introduced to cut a flexible printed circuit board (hereinafter, referred to as a “printed circuit board”) to a working size (S101). At this time, the printed
재단 단계(S101)를 거친 인쇄회로기판(10)의 상부 도전체(13)와 하부 도전체(14)에 제 1포토 레지스트막(20)을 형성한다(S102)(도 2b참조).A first
제 1포토 레지스트막 형성단계(S102)를 거치면, 상부 도전체(13)에 형성된 제 1포토 레지스트막(20) 중 불필요한 부위가 제거될 수 있게 노광 및 현상하여 필요한 패턴을 형성한다(S103)(도 2c참조).After the step of forming the first photoresist film (S102), an unnecessary pattern of the first
노광 및 현상 단계(S103)를 거쳐 불필요한 제 1포토 레지스트막(20)이 제거되면, 제 1포토 레지스트막(20)의 일부분이 제거되어 노출되어 있는 상부 도전체(13) 부위를 에칭하여 제거한다(S104)(도 2d 참조).When the unnecessary first
에칭 단계(S104)에 의해 노출되어 있는 상부 도전체(13)가 부식 제거되면, 제 1포토 레지스트막(20)을 전부 박리시킨다(S105)(도 2e 참조).When the
박리 단계(S105)에 의해 제 1포토 레지스트막(20)이 전부 박리되면, 노출되어 있는 연성 유전체(12) 부위를 에칭하여 두께를 낮추어 준다(S106)(도 2f).When all of the first
연성 유전체 부식단계(S106)에 의해 노출되어 있는 연성 유전체(12)가 부식되어 두께가 낮아지면, 인쇄회로기판(10)에 전기가 도통될 수 있게 무전해 동도금 및 전해 동도금 하여 도금층(30)을 형성한다(S107)(도 2g).When the
도금층 형성단계(S107)를 거치면, 도금층(30)에 제 2포토 레지스트막(40)을 형성한다(S108)(도 2h).After the plating layer forming step S107, the
제 2포토 레지스트막 형성단계(S108)를 거치면, 제 2포토 레지스트막(40) 중 회로구성상 필요 부분을 제외한 부위가 제거될 수 있게 노광 및 현상하여 필요한 패턴을 형성한다(S109)(도 2i참조).After passing through the second photoresist film forming step (S108), a portion of the
노광 및 현상 단계(S109)를 거쳐 불필요한 제 2포토 레지스트막(40)이 제거되면, 제 2포토 레지스트막(40)의 일부분이 제거되어 노출되어 있는 도금층(30)과 상부 도전체(13) 및 하부 도전체(14) 부위를 에칭하여 제거한다(S110)(도 2j 참조).When the unnecessary
에칭 단계(S110)에 의해 노출되어 있는 도금층(30)과 상부 도전체(13) 및 하부 도전체(14)가 부식 제거되면, 제 2포토 레지스트막(40)을 전부 박리시킨다(S111)(도 2k 참조). 이때, 박리 단계(S111)를 거치면 캐퍼시터(50)의 상부 도전판(51)과 하부 도전판(52)이 형성된다.When the
박리 단계(S111)에 의해 제 2포토 레지스트막(40)이 전부 박리되면, 인쇄회로기판(10)을 외층 가공 등에 의하여 마무리한다(S112).When the
한편, 본 발명에서는 연성 인쇄회로기판을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 경연성 인쇄회로기판에 적용 사용할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the flexible printed circuit board has been described as an example, but is not limited thereto. The flexible printed circuit board may be applied to the flexible printed circuit board.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명 연성 인쇄회로기판의 내장형 캐퍼시터 형성방법에 따르면, 연성 인쇄회로기판의 원재료인 유전체의 두께를 부식에 의해 얇게 하여 고용량의 캐퍼시터를 구현하고, 인쇄회로기판을 박형화, 소형화 및 경량화시킬 수 있는 효과가 있는 발명이다.As described in detail above, according to the method of forming a built-in capacitor of a flexible printed circuit board of the present invention, the dielectric material, which is a raw material of the flexible printed circuit board, is thinned by corrosion to realize a high capacity capacitor, and the printed circuit board is thinned and miniaturized. And invention which has the effect which can be reduced in weight.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예로서 한정되지 아니하며, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함을 용이하게 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments, those skilled in the art without departing from the gist of the invention described in the claims below It will be readily understood that various modifications are possible within.
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