KR100999539B1 - 전자소자 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

전자소자 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법이 개시된다. 일면에 형성된 오목한 홈의 내측에 전극이 형성되는 전자소자가 내장된 인쇄회로기판을 제조하는 방법으로서, (a) 제1 캐리어의 일면에 제1 시드층을 형성하는 단계; (b) 전해도금을 수행하여, 제1 시드층의 일면에 제1 도전성 돌기를 형성하는 단계; (c) 도전성 접착층을 개재하여, 제1 전자소자의 전극과 제1 도전성 돌기가 전기적으로 연결되도록, 제1 전자소자를 실장하는 단계; (d) 절연체의 일면에 제1 캐리어의 일면을 압착하는 단계; (e)상기 제1 캐리어를 제거하는 단계; 및 (e) 전해도금을 수행하여, 제1 시드층의 타면에 제1 회로패턴을 형성하는 단계를 포함하는 전자소자 내장형 인쇄회로기판 제조방법은, 전극이 외부로 돌출되지 않는 전자소자를 용이하고 신뢰성 있게 실장할 수 있으며, 공정을 단축시킬 수 있다.

전자소자, 인쇄회로기판, 접착층, 돌기, 캐리어

Description

전자소자 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법{printed circuit board having a electro device and manufacturing method thereof}

본 발명은 전자소자 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

급변하는 첨단 정보화 시대에 있어 작은 공간에 보다 많은 기능을 제공하기 위하여, 기판의 표면에 실장되던 각종 능동소자들이 기판에 내장되는 구조가 제시되고 있다. 이와 같이 능동소자들이 기판에 내장됨에 따라, 여분 표면적 확보에 따른 다양한 기능 구현 및 신호전달 라인의 최소화 등을 구현할 수 있게 되었다.

이와 같이, 능동소자를 기판에 내장하는 경우, 능동소자와 회로패턴 간의 전기적인 연결을 위해 기판에 비아를 형성할 필요가 있다.

비아를 형성하기 위해서는 레이저 등을 이용하여 기판에 홀을 가공한 다음, 홀의 내부에 도금층을 형성하는 방법을 이용하게 되는데, 이 때, 레이저 가공에 의해 전극이 손상되는 문제, 도금 공정에 장 시간이 소요되는 문제 등이 대두되고 있다.

본 발명은 레이저 가공을 수행하지 않고, 전극이 외부로 돌출되지 않는 전자소자를 용이하고 신뢰성 있게 실장할 수 있으며, 공정시간을 단축시킬 수 있는 전자소자 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 일면에 형성된 오목한 홈의 내측에 전극이 형성되는 전자소자가 내장된 인쇄회로기판을 제조하는 방법으로서, (a) 제1 캐리어의 일면에 제1 시드층을 형성하는 단계; (b) 전해도금을 수행하여, 제1 시드층의 일면에 제1 도전성 돌기를 형성하는 단계; (c) 도전성 접착층을 개재하여, 제1 전자소자의 전극과 제1 도전성 돌기가 전기적으로 연결되도록, 제1 전자소자를 실장하는 단계; (d) 절연체의 일면에 제1 캐리어의 일면을 압착하는 단계; (e) 제1 캐리어를 제거하는 단계; 및 (e) 전해도금을 수행하여, 제1 시드층의 타면에 제1 회로패턴을 형성하는 단계를 포함하는 전자소자 내장형 인쇄회로기판 제조방법이 제공된다.

이 때, 단계 (d) 및 단계 (e)는 절연체의 양면에 대해 수행될 수 있다.

또한, 제1 시드층의 일면에 비도전성 접착층을 형성하는 단계; 비도전성 접착층에, 전극이 제1 시드층과 대향하지 않도록 제2 전자소자를 부착하는 단계; 제2 캐리어의 일면에 제2 시드층을 형성하는 단계; 전해도금을 수행하여, 제2 시드층의 일면에, 제2 전자소자의 전극에 상응하는 제2 도전성 돌기를 형성하는 단계; 및 상 기 제2 캐리어를 상기 절연체의 타면에 압착한 후 제거하는 단계를 더 수행할 수 있으며, 이 때, 절연체에는 제2 전자소자에 상응하는 관통홀이 형성되고, 제2 전자소자의 전극과 제2 도전성 돌기 사이에는 도전성 접착층이 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 일면에 형성된 오목한 홈의 내측에 전극이 형성된 전자소자가 내장되는 인쇄회로기판으로서, 절연체; 절연체의 일면에 돌출되는 회로패턴; 회로패턴과 연결되며, 절연체에 매립되는 도전성 돌기; 및 절연체에 내장되는 전자소자를 포함하며, 전자소자의 전극은 도전성 접착층을 통해 도전성 돌기와 전기적으로 연결되는 전자소자 내장형 인쇄회로기판이 제공된다.

이 때, 전자소자는 복수 개이며, 복수 개의 전자소자 중 일부는 전극이 하면을 향하도록 배치되고, 나머지는 전극이 상면을 향하도록 배치될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 전극이 외부로 돌출되지 않는 전자소자를 용이하고 신뢰성 있게 실장할 수 있으며, 공정을 단축시킬 수 있다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것 으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 전자소자 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조방법에 대해 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자소자 내장형 인쇄회로기판 제조방법을 나타내는 순서도이고, 도 2 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자소자 내장형 인쇄회로기판 제조방법의 각 공정을 나타내는 도면이다. 도 2 내지 도 12를 참조하면, 캐리어(10), 시드층(20), 도금레지스트(12, 14), 도전성 돌기(22), 회로패턴(24), 도전성 접착층(30), 전자소자(40), 전극(42), 절연체(50)가 도시되어 있다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 캐리어(10)의 일면에 시드층(20)을 형성한다(S110). 캐리어(10)로는 금속 재질의 플레이트가 이용될 수도 있으며, 폴리머 재질의 필름이 이용될 수도 있다. 이러한 캐리어(10)에 시드층(20)을 형성하는 방법으로는 각종 무전해 도금 방법 등을 이용할 수 있다.

그리고 나서, 전해도금을 수행하여, 시드층(20)의 일면에 도전성 돌기(22)를 형성한다(S120). 이를 위해 도 3에 도시된 바와 같이 시드층(20)의 상면에 도금레지스트(12)를 형성한 다음, 도금을 수행한 후, 도금레지스트(12)를 제거하는 방법 을 이용할 수 있다. 이상의 과정을 통해 시드층(20)의 일면에 도전성 돌기(22)가 형성된 모습이 도 4에 도시되어 있다.

그 다음, 도전성 접착층(30)을 개재하여, 전자소자의 전극(42)과 도전성 돌기(22)가 전기적으로 연결되도록, 전자소자(40)를 실장한다(S130). 이를 위해, 도 5에 도시된 바와 같이 도전성 돌기(22)의 상면에 ACF 또는 ACP 등을 이용하여 도전성 접착층(30)을 형성한 다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 그 위에 다시 전자소자(40)를 안착시키는 방법을 이용할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 전자소자(40)의 홈에 전극(42)이 형성되는 구조의 경우, 도전성 돌기(22)의 일부가 전자소자(40)의 홈에 삽입될 수 있어, 도전성 접착층(30)을 매개로 한, 도전성 돌기(22)와 전극(42) 사이의 접속이 신뢰서 있게 구현될 수 있을 뿐만 아니라, 전자소자(40) 역시 도전성 돌기(22)에 의해 견고하게 지지될 수 있게 된다.

그리고 나서, 도 7에 도시된 바와 같이, 절연체(50)의 일면에 캐리어(10)의 일면을 압착한 후 제거한다(S140). 이 때, 제조공정의 효율적인 진행 및 제품의 휨 방지 등을 고려하여, 절연체(50)의 양면 모두에 캐리어(10)를 압착할 수 있다. 이를 위해, 도 2 내지 도 6에 도시된 공정을 반복하여 수행할 수 있음은 물론이다.

즉, 도전성 접착층(30)을 통하여 도전성 돌기(22)와 접속되는 전자소자(40)가 실장된 캐리어(10)를 두 개 형성한 다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 절연체(50)의 상하면에 각각 정렬한 후, 동시에 압착하는 것이다. 이러한 과정을 통해, 전자소자(40)는 절연체(50)에 매립된다.

그 다음, 전해도금을 수행하여, 시드층(20)의 타면에 회로패턴(24)을 형성한다(S150). 즉, 회로패턴(24)을 형성하기 위해 캐리어(10)에 형성되었던 시드층(20)을 다시 이용하는 것이다.

이를 위해, 도 10에 도시된 바와 같이, 시드층(20)의 타면에 패턴화 된 도금레지스트(14)를 형성한 다음, 전해도금을 수행한 후, 도금레지스트(14)를 제거하는 방법을 이용할 수 있다. 전해도금이 수행된 후, 도금레지스트(14)가 제거된 모습이 도 11에 도시되어 있다.

그리고 나서, 도 12에 도시된 바와 같이, 플래시 에칭을 통해 시드층(20)의 일부를 제거한다. 플래시 에칭을 통해, 시드층(20)의 노출된 부분을 제거함으로써, 시드층(20)을 바탕으로 하여 생성된 회로패턴(24)이 전기적으로 독립된 기능을 수행할 수 있게 된다.

한편, 도 7 내지 도 12에는 절연체(50)에 두 개의 전자소자(40)가 내장되는 모습이 도시되어 있으나, 절연체(50)에 실장되는 전자소자(40)의 수는 설계 상의 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

이상의 공정을 통해 제조된 전자소자 내장형 인쇄회로기판이 도 12에 도시되어 있다. 본 실시예에 따른 전자소자 내장형 인쇄회로기판은, 절연체(50)에 매립되는 도전성 돌기(22)가, 도전성 접착층(30)을 통해, 절연체(50)에 내장된 전자소자(40)의 전극(42)과 전기적으로 연결되는 구조를 갖는다. 또한, 절연체(50)의 표면에는 돌출된 형상의 회로패턴(24)이 형성되어, 전자소자(40)와 접속되는 도전성 돌기(22)와 연결된다.

다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자소자 내장형 인쇄회로기판 제조방법에 대해 도 13 내지 도 21을 참조하여 설명하도록 한다. 도 13 내지 도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자소자 내장형 인쇄회로기판 제조방법의 각 공정을 나타내는 도면으로서, 도 13 내지 도 21을 참조하면, 캐리어(10), 시드층(20, 20'), 도금레지스트(12, 14), 도전성 돌기(22, 22'), 회로패턴(24), 도전성 접착층(30), 비도전성 접착층(35), 전자소자(40, 40'), 전극(42, 42'), 절연체(50), 관통홀(52)이 도시되어 있다.

본 실시예에 따른 전자소자 내장형 인쇄회로기판 제조방법은, 전술한 실시예와 비교하여, 둘 이상의 전자소자를 실장하는 경우, 도전성 돌기와 전자소자의 전극을 접속하는 방법에 그 차이가 있다. 이하에서는 이러한 차이점을 중심으로 본 실시예에 대해 설명하도록 하겠으며, 전술한 실시예와 동일하거나 대응되는 내용에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

우선, 도 2 내지 도 3에 도시된 방법을 이용하여, 도 13에 도시된 바와 같이, 캐리어(10)의 일면에 형성된 시드층(20) 상에 도전성 돌기(22)를 형성한다. 그리고 나서, 도 14에 도시된 바와 같이, 절연체(50)의 일면 중, 도전성 돌기(22)가 형성되지 않은 영역에, NCF 또는 NCP 등을 이용하여 비도전성 접착층(35)을 형성한다. 이와 함께, 도전성 돌기(22)의 상면에는 ACF 또는 ACP 등을 이용하여 도전성 접착층(30)을 형성한다.

그 다음, 도 15에 도시된 바와 같이, 비도전성 접착층(35)에, 전극(42')이 절연체(50)와 대향하지 않도록 전자소자(40')를 부착한다. 즉, 전극(42')이 형성되지 않은 전자소자의 일면을 비도전성 접착층(35)에 부착시키는 것이다. 이와 함께, 도전성 접착층(30)이 형성된 도전성 돌기(22)의 상부에는, 전극(42)이 도전성 접착층(30)을 향하도록 전자소자(40)를 안착시킨다.

그 다음으로, 도 16a에 도시된 바와 같이, 시드층(20')과 도전성 돌기(22')가 형성된 별도의 캐리어(10')를 준비하고, 전자소자(40')와 대향하는 도전성 돌기(22') 상에 ACF 또는 ACP 등을 이용하여 도전성 접착층(30')을 형성한 다음, 전자소자(40')에 상응하는 관통홀(52)이 형성된 절연체(50)를 개재하여, 이들을 서로 압착한다(도 17).

이 때, 도 16b에 도시된 바와 같이, 전자소자(40')의 전극(42') 상에 도전성 접착층(30')을 먼저 형성한 후, 압착하는 방법을 이용할 수도 있다.

이 후, 도 18에 도시된 바와 같이 각각의 캐리어들(10, 10')을 제거한 다음, 시드층(20, 20') 상에 회로패턴(24)을 형성한다. 즉, 회로패턴(24)을 형성하기 위해 캐리어(10, 10')에 형성했던 시드층(20, 20')을 다시 이용하는 것이다.

이를 위해, 도 19에 도시된 바와 같이, 시드층(20, 20')의 반대 면에 패턴화 된 도금레지스트(14)를 형성한 다음, 전해도금을 수행한 후, 도금레지스트(14)를 제거하는 방법을 이용할 수 있다. 전해도금이 수행된 후, 도금레지스트(14)가 제거된 모습이 도 20에 도시되어 있다.

그리고 나서, 도 21에 도시된 바와 같이, 플래시 에칭을 통해 시드층(20, 20')의 일부를 제거한다. 플래시 에칭을 통해, 시드층(20, 20')의 노출된 부분을 제거함으로써, 시드층(20, 20')을 바탕으로 하여 생성된 회로패턴(24)이 전기적으로 독립된 기능을 수행할 수 있게 된다.

이상의 공정을 통해 제조된 전자소자 내장형 인쇄회로기판이 도 21에 도시되어 있다. 본 실시예에 따른 전자소자 내장형 인쇄회로기판은, 전술한 실시예의 경우와 같이, 전자소자 중 일부(40')는 전극(42')이 상면을 향하도록 배치되고, 나머지(40)는 전극(42)이 하면을 향하도록 배치되는 구조를 갖게 된다. 이러한 구조를 통해, 기판의 양측면을 모두 효율적으로 활용할 수 있게 되는 장점을 발휘할 수 있게 된다.

또한, 절연체(50)에 매립되는 도전성 돌기(22, 22')가, 도전성 접착층(30, 30')을 통해, 절연체(50)에 내장된 전자소자(40, 40')의 전극(42, 42')과 전기적으로 연결되는 구조를 갖는다. 이 때, 절연체(50)의 표면에는 돌출된 형상의 회로패턴(24)이 형성되어, 전자소자(40, 40')와 접속되는 도전성 돌기(22, 22')와 연결된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자소자 내장형 인쇄회로기판 제조방법을 나타내는 순서도.

도 2 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자소자 내장형 인쇄회로기판 제조방법의 각 공정을 나타내는 도면.

도 13 내지 도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자소자 내장형 인쇄회로기판 제조방법의 각 공정을 나타내는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10, 10': 캐리어 20, 20': 시드층

12, 14: 도금레지스트 22, 22': 도전성 돌기

24: 회로패턴 30, 30': 도전성 접착층

35: 비도전성 접착층 40, 40': 전자소자

42, 42': 전극 50: 절연체

52: 관통홀

Claims (5)

1. 일면에 형성된 오목한 홈의 내측에 전극이 형성되는 전자소자가 내장된 인쇄회로기판을 제조하는 방법으로서,

   (a) 제1 캐리어의 일면에 제1 시드층을 형성하는 단계;

   (b) 전해도금을 수행하여, 상기 제1 시드층의 일면에 제1 도전성 돌기를 형성하는 단계;

   (c) 도전성 접착층을 개재하여, 제1 전자소자의 전극과 상기 제1 도전성 돌기가 전기적으로 연결되도록, 상기 제1 전자소자를 실장하는 단계;

   (d) 절연체의 일면에 상기 제1 캐리어의 일면을 압착하는 단계;

   (e) 상기 제1 캐리어를 제거하는 단계; 및

   (f) 전해도금을 수행하여, 상기 제1 시드층의 타면에 제1 회로패턴을 형성하는 단계를 포함하는 전자소자 내장형 인쇄회로기판 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 단계 (d) 및 상기 단계 (e)는 상기 절연체의 양면에 대해 수행되는 것을 특징으로 하는 전자소자 내장형 인쇄회로기판 제조방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1 시드층의 상기 일면에 비도전성 접착층을 형성하는 단계;

   상기 비도전성 접착층에, 전극이 상기 제1 시드층과 대향하지 않도록 제2 전자소자를 부착하는 단계;

   제2 캐리어의 일면에 제2 시드층을 형성하는 단계;

   전해도금을 수행하여, 상기 제2 시드층의 일면에, 상기 제2 전자소자의 전극에 상응하는 제2 도전성 돌기를 형성하는 단계; 및

   상기 절연체의 타면에 상기 제2 캐리어의 일면을 압착하는 단계를 더 포함하며,

   상기 절연체에는 상기 제2 전자소자에 상응하는 관통홀이 형성되고,

   상기 제2 전자소자의 전극과 상기 제2 도전성 돌기 사이에는 도전성 접착층이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자소자 내장형 인쇄회로기판 제조방법.
4. 절연체;

   상기 절연체의 일면에 돌출되는 회로패턴;

   상기 회로패턴과 연결되며, 상기 절연체에 매립되는 도전성 돌기; 및

   상기 절연체에 내장되며, 일면에 형성된 오목한 홈의 내측에 전극이 형성되는 전자소자를 포함하며,

   상기 전자소자의 전극은 도전성 접착층을 통해 상기 도전성 돌기와 전기적으로 연결되는 전자소자 내장형 인쇄회로기판.
5. 제4항에 있어서,

   상기 전자소자는 복수 개이며,

   상기 복수 개의 전자소자 중 일부는 전극이 하면을 향하도록 배치되고,

   나머지는 전극이 상면을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전자소자 내장형 인쇄회로기판.

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