KR101123714B1

KR101123714B1 - 다층기판

Info

Publication number: KR101123714B1
Application number: KR1020050073534A
Authority: KR
Inventors: 박재우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2005-08-11
Publication date: 2012-03-15
Also published as: KR20070019072A

Abstract

본 발명은, 다층기판에 관한 것으로서, 저주파영역과, 상기 저주파영역으로부터 판면방향을 따라 이격된 고주파영역을 갖는 신호전달층과; 상기 신호전달층의 양면에 적층되는 절연층과; 상기 고주파영역에 대응하여 상기 절연층의 표면에 적층되는 그라운드층을 갖는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 전자파가 비교적 간단하게 차단될 수 있는 다층기판이 제공된다.

Description

다층기판 { MULTI-LAYER SUBSTRATE }

도 1는 종래기술에 따른 측단면도,

도 2는 본 발명에 따른 사시단면도,

도 3a는 요부의 측단면도,

도 3b는 도 3a의 Ⅱ-Ⅱ부분의 평단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 다층기판 20 : 도체층

30 : 절연층 40 : 신호전달층

41 : 저주파영역 43 : 고주파영역

50 : 그라운드층 51 : 그라운드패드

60 : 비아홀 70 : 전자부품

본 발명은, 다층기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고주파영역에서 발생되는 전자파를 비교적 간단하게 차단할 수 있는 다층기판에 관한 것이다.

기판(Substrate)은 디지털 TV, 컴퓨터 등의 가전제품에서 첨단 통신기기까지 전자제품의 부품으로 광범위하게 사용된다. 기판은 소정의 기판본체위에 신호선을 형성하여 집적회로, 저항기 및 스위치 등의 전자부품 또는 신호선 사이를 결합하여 상호 전기적으로 연결되게 하거나 신호가 전달되도록 한다. 인쇄회로기판의 수에 따라 단면기판, 양면기판, 다층기판 등으로 분류되며 층수가 많을수록 부품의 실장력이 우수하다. 단면기판은 라디오 등의 회로가 복잡하지 않은 제품에 사용되며, 다층기판은 고성능컴퓨터 등에 사용된다. 특히 고주파신호를 전달하는 신호선을 갖는 기판에서는 고주파수로 인한 전자파가 발생되어 오동작 등의 문제가 일어날 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 여러 가지 방안을 마련하고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 4층으로 된 다층기판의 종래기술에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전원을 공급하는 전원층(101)과, 다른 도체층 등에 접지를 제공하는 그라운드층(103)과, 최외곽층에 각각 신호선(105a,105b)과, 전원층(101), 그라운드층(103) 및 신호선(105) 각각의 사이에 개재된 절연층(109)이 마련되어 있다. 여기서, 신호선(105a,105b)들 중 고주파신호를 전달하는 신호선(105a)이 포함된 경우에는 신호선(105a)에서 발생되는 전자파를 차단하기 위하여 별도의 도전성도료(107)가 도포된다. 이러한 구성을 갖는 종래기술에는 고주파신호를 전달하는 신호선(105a)에서 발생되는 전자파는 도전성도료(107) 및 그라운드층(103)에 의해 차단될 수 있다.

그런데 종래기술은 고주파신호를 전달하는 신호선에서 발생되는 전자파를 차단하기 위하여 전술한 바와 같이 도전성도료를 도포하는 공정이 필요하여 공정이 복잡하며 그에 따른 비용이 증가되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 전자파가 비교적 간단하게 차단될 수 있는 다층기판에 관한 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 다층기판에 있어서, 저주파영역과, 상기 저주파영역으로부터 판면방향을 따라 이격된 고주파영역을 갖는 신호전달층과; 상기 신호전달층의 양면에 적층되는 절연층과; 상기 고주파영역에 대응하여 상기 절연층의 표면에 적층되는 그라운드층을 갖는 것을 특징으로 하는 다층기판에 의하여 달성된다.

여기서, 상기 저주파영역은 전원을 공급하며, 상기 고주파영역은 고주파신호를 전달할 수 있다.

또한, 상기 그라운드층은 상기 고주파영역의 표면적보다 크게 마련될 수 있다.

그리고, 상기 그라운드층은 상기 그라운드층에 형성된 비아홀(via hole)과, 상기 비아홀이 전기적으로 연결가능하게 마련된 전도부를 가질 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일실시예인 다층기판에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 다층기판(10)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 다층기판(10)에 저주파영역(41)과, 저주파영역(41)으로부터 판면방향을 따라 이격된 고주파영역(43)을 갖는 신호전달층(40)과; 신호전달층(40)의 양면에 적층된 절연층(30)과; 절 연층(30)의 양면에 각각 적층되는 그라운드층(40)을 갖는다.

기판은 배선회로면의 수에 따라 단면기판, 양면기판, 다층기판 등으로 분류되며 층수가 많을수록 실장력이 우수하다. 본 발명에 따른 기판은 주로 다층기판에 적용이 되며, 이러한 다층기판(10)은 도체층(20)과 절연층(30)를 교대로 적층하여 제조된다. 다층기판(10)은 4층, 6층, 8층 등으로 마련될 수 있다.

도체층(20)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 전기적으로 연결될 수 있도록 형성되며 동박 등이 사용된다. 또한, 도체층(20)은 절연층(30)과 결합되어 적층된다. 또한, 도체층(20)에는 전기적으로 연결될 수 있도록 소정의 다양한 종류의 패턴이 형성된다. 즉, 도체층(20)에는 전원을 공급하게 하거나, 다른 신호선 등의 접지를 위하거나, 고주파신호를 전달하 등의 역할을 하는 다양한 패턴이 형성될 수 있다.

절연층(30)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전기적으로 연결되지 않는 재질로 마련되어 도체층(20)들 사이에 각각 개재된다. 또한, 절연층(30)은 도체층(20)과 적층되어 다층기판(10)을 지지하는 역할도 한다. 또한, 절연층(30)은 전기적으로 연결이 되지 않는 에폭시수지와 같은 재질로 되어 있으며 공지된 다양한 재질을 선택적으로 채용할 수 있음은 물론이다. 또한, 절연층(30)에는 그라운드층(50)을 전기적으로 연결하는 비아홀(via hole, 60)이 관통될 수 있다.

또한, 도체층(20)은 절연층(30)과 적층되어 동박 등에 소정의 패턴을 형성하기 위하여 자외선 등을 비추는 노광공정, 자외선 등의 빛을 받지 않은 부분을 벗겨내는 현상공정, 소정의 패턴이 형성되지 않는 부분을 제거하는 에칭공정, 기판을 세정하는 세정공정 등을 거칠 수 있다.

신호전달층(40)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 도체층(20)들 중 어느 하나에 마련되며 신호를 전달하는 저주파영역(41)과, 저주파영역(41)으로부터 판면방향을 따라 이격된 고주파영역(43)를 갖는다. 또한, 신호전달층(40)에는 그라운드층(50)을 전기적으로 연결하는 비아홀(60)이 관통될 수 있다. 또한, 신호전달층(40)의 상부 및 하부에는 절연층(30)이 적층되어 신호전달층(40)과 그라운드층(50)을 상호 이격되도록 한다.

저주파영역(41)은, 도2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 저주파신호를 전달하도록 형성되어 있다. 이러한 저주파영역(41)은 전자파를 발생시키지 않거나, 발생되더라도 다른 전자부품의 오동작 등의 장애를 일으키지 않을 정도로 비교적 적은 량의 전자파가 발생된다. 또한, 저주파영역(41)은 고주파영역(43)과 이격되어 배치된다.

고주파영역(43)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 고주파신호를 전달하기 위한 신호선이다. 이러한 고주파영역(43)에는 DVL(digital video line), R.G.B(red, green,blue) Line 과 같은 고주파신호를 전달하기 위한 신호선이 포함될 수 있다. 이러한 고주파영역(43)에서 발생되는 전자파는 다른 전자부품의 오동작 등의 장애를 일으킬 우려가 있으므로 차단할 필요가 있다. 이에, 후술하는 바와 같은 그라운드층(50)이 고주파영역(43)의 상부 및 하부에 마련된다.

이에, 신호전달층(40)에는 저주파영역(41)과 고주파영역(43)이 이격되게 형성되어 공간 활용이 될 수 있다.

그라운드층(50)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 다른 신호선이나 전자 부품(70) 등의 접지를 위하여 마련되어 있다. 또한, 그라운드층(50)은 절연층(30) 및 신호전달층(40)을 관통하여 형성된 비아홀(60)을 가지며, 비아홀(60) 내부에는 그라운드층(50)이 상호 전기적으로 연결되도록 전도부(미도시)가 형성되어 있다. 또한, 그라운드층(50)은 고주파영역(43)의 상부 및 하부에 적층되어 고주파영역(43)에서 발생되는 전자파를 차단하는 역할도 한다. 또한, 그라운드층(50)들 중 어느 하나에는 다층기판(10)의 외곽에 형성되며 고주파영역(43)에 대응하여 표면적이 고주파영역(43)보다 크게 마련된 그라운드패드(51)가 형성된다. 또한, 그라운드패드(51)가 형성되지 않은 영역에 후술할 전자부품(70)이 실장될 수 있다.

이에, 신호전달층(40)의 고주파영역(43)는 그라운드층(50)에 의하여 덮여져 고주파영역(43)에서 발생되는 전자파가 차단될 수 있다.

비아홀(60)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 그라운드층(50)이 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 절연층(30) 및 신호전달층(40)을 관통하여 형성된다. 또한, 비아홀(60) 내부에는 도금을 하여 그라운드층(50)이 상호 전기적으로 연결되도록 전도부(미도시)가 마련되며, 관통된 홀 부분이 충진 될 수 있다.

전자부품(70)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 최외곽에 마련된 그라운드패드(51)가 형성된 층에 실장될 수 있으며 반도체 칩, 저항기 등과 같은 각종 소자를 포함한다. 또한, 전자부품(70)은 필요에 따라 전원을 공급하거나, 접지를 하기 위하여 다른 도체층(20)과 비어홀(미도시) 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있음은 물론이다.

본 발명에서는 주로 4층으로 적층된 실시예에 대하여서만 설명하였으나, 6 층, 8층 등의 다층기판(10)에서도 본 발명의 기술적 사상을 포함하는 경우에는 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.

이러한 구성에 의해, 본 발명에 따른 다층기판(10)의 형성과정을 도 3을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 절연층(30)에 얇은 동박을 부착한다. 그런 후, 동박에 소정의 패턴을 형성한다. 즉, 그라운드층(50), 저주파영역(41) 및 고주파영역(43)에는 각각 노광공정, 식각공정 등을 거쳐 소정의 패턴이 형성될 수 있다. 그리고, 그라운드패드(51)는 고주파영역(43)의 크기 및 위치를 고려하여 마련된다. 그런 후 그라운드층(50)이 형성된 절연층(30)을 하부에 두고 저주파영역(41) 및 고주파영역(43), 그라운드패드(51)가 형성된 절연층(30)을 순차적으로 적층하여 가압 등을 통해 다층기판(10)을 형성한다. 그런 후, 비아홀(60)을 관통시켜 비아홀(60) 내부를 도금 등을 통해 그라운드층(50)이 상호 전기적으로 연결되도록 한다. 또한, 최외곽에 솔더페이스트도포, 리플로우(reflow)과정 등을 거쳐 전자부품(70)이 실장될 수 있다. 이에, 종래기술과 같이 전자파를 차단하기 위하여 별도의 도전성재료를 도포할 필요 없이 고주파영역에서 발생되는 전자파는 그라운드층(50) 및 그라운드패드(51)에 의하여 간단하게 차단될 수 있다.

이에, 본 발명에 따르면, 고주파신호를 전달하는 신호선을 갖는 도체층(20)의 상부 및 하부에 그라운드층(50)을 마련하여 전자파를 비교적 간단하게 차단할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전자파가 비교적 간단하게 차단될 수 있는 다층기판이 제공된다.

Claims

다층기판에 있어서,

저주파영역과, 상기 저주파영역으로부터 판면방향을 따라 이격된 고주파영역을 갖는 신호전달층과;

상기 신호전달층의 양면에 적층되는 절연층과;

상기 고주파영역에 대응하여 상기 절연층의 표면에 적층되는 그라운드층을 가지며,

상기 저주파영역은 전원을 공급하고, 상기 고주파영역은 고주파신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 다층기판.
제1항에 있어서,

상기 그라운드층은 상기 고주파영역의 표면적보다 크게 마련된 것을 특징으로 하는 다층기판.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 그라운드층은

상기 그라운드층에 형성된 비아홀(via hole)과, 상기 비아홀이 전기적으로 연결가능하게 마련된 전도부를 갖는 것을 특징으로 하는 다층기판.
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