KR101204233B1

KR101204233B1 - 전자부품 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101204233B1
Application number: KR1020100132715A
Authority: KR
Inventors: 정태성; 이두환; 이승은
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2012-11-26
Also published as: US20120160550A1; KR20120071111A; JP2012134437A

Abstract

본 발명의 인쇄회로기판은 제1 절연층, 상기 제1 절연층의 두께방향으로 형성된 개구부에 내장되며 금속범프가 형성된 전자부품, 상기 제1 절연층 일면에 형성되며, 상기 전자부품의 금속범프가 관통되도록 상기 전자부품이 안착되는 폴리머층, 상기 제1 절연층 타면에 형성되며 상기 전자부품을 매립시키는 제2 절연층, 상기 제2 절연층에 형성되는 제1 회로층 및 상기 폴리머층에 형성되며, 상기 폴리머층을 관통하는 상기 금속범프에 접속되도록 형성되는 제2 회로층을 포함한다. 본 발명에 따르면, 폴리머층에 조도를 형성하여 도금층과의 접착력을 강화함으로써, 이후에 형성되는 회로층의 전기적 연결의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Description

전자부품 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법{A PRINTED CIRCUIT BOARD COMPRISING EMBEDED ELECTRONIC COMPONENT WITHIN AND A METHOD FOR MANUFACTURING}

본 발명은 전자부품 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 회로기판은 저항, 축전기, 인덕터, 변압기, 필터, 기계적 스위치, 릴레이 등의 다양한 능동소자 및 수동소자를 포함하고 있다. 한편, 전자기기는 각각의 소자드링 본래의 기능을 잘 수행할 수 있도록 체계적으로 연결되어 있어 회로에 전원이 인가되면 전자기기를 구성하고 있는 여러가지 수동 소자들 또는 능동 소자들은 각각 그들의 기능을 수행하게 된다.

특히, 반도체 패키지에서 프로파일 감소와 다양한 기능을 요구하는 시장의 경향에 따라 인쇄회로기판 구현에 있어서도 다양한 기술이 요구된다. 최근에는 차세대 다기능성 및 소형 패키지 기술의 일환으로써 임베디드 PCB의 개발이 주목받고 있다. 임베디드 PCB(Embedded Printed Circuit Board, 이하 “임베디드 기판”이라 함) 는 기판 표면 위에 실장하여 전자회로를 구성하는 3가지 기본요소인 커패시터(C), 저항(R), 인덕터(L) 등의 수동소자를 PCB의 내층에 삽입시켜 PCB 내부 자체에서 그 역할을 수행할 수 있도록 한 기술로서, 기판 표면 상의 수동소자가 차지하던 면적을 줄일 수 있고, PCB 크기의 축소로 인한 제품의 효율성 증대와 원가 절감을 기대할 수 있으며, 능동소자와 수동소자 간의 접속 길이의 단축에 의한 인덕턴스 성분의 감소로 전기적 성능 향상을 가져올 수 있다. 또한, 납땜 접합 개소의 감소로 PCB 기판에 대한 실장 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 등 우수한 특성을 나타내고 있다.

아울러, 임베디드 인쇄회로기판은 이러한 다기능성/소형화의 요구에 부응하여, 인쇄회로기판의 내부에 소자를 실장한 것으로, 고기능화의 측면도 일정 정도 포함하고 있다. 이는 100MHz 이상의 고주파에서 배선거리를 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라, 경우에 따라서는 플립칩(Flip Chip)이나, BGA(Ball Grid Array)에서 사용되는 와이어 본딩(Wire Bonding) 혹은 솔더 볼(Solder ball)을 이용한 부품의 연결에서 오는 신뢰성의 문제를 개선할 수 있는 방편을 제공하기 때문이다. 또한, 솔더가 필요없는 공정이므로 환경문제에 있어서도 큰 기여를 할수 있다

그러나, 종래의 임베디드 인쇄회로기판 및 그 제조방법에서는 첫째, 전자부품(소자)과의 전기적 연결을 위한 비아를 사용함에 따른 가공비용 및 제조공정이 복잡해지는 문제, 둘째, 절연층에 도금층을 형성함에 있어서 절연층과 도금층의 밀착성(Peel Strength)이 약함에 따른 접착력의 감소로 도금층을 통해 형성되는 회로층의 전기적 연결 신뢰성이 떨어지는 문제, 셋째, 전자부품(소자)의 전기적 연결 구조를 통해서는 미세피치(fine pitch)의 회로구현이 어려운 문제, 넷째, 전자부품(소자)의 전기적 연결을 위한 RDL프로세스가 별도로 필요함에 따른 제조공정이 복잡해 지는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전자부품에 형성된 금속범프가 회로층에 직접연결됨으로써, 전기적 연결의 신뢰성을 향상시키고, 폴리머층을 사용함으로써 도금층에 관한 접착력을 확보함으로써 도금층을 통해 형성되는 회로층의 신뢰성을 향상시키기 위한 전자부품 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 바람직한 실시예는 인쇄회로기판에 내장된 전자부품의 전기적 연결을 위해 금속범프가 형성되며, 상기 금속범프는 인쇄회로기판의 회로층과 직접 접속되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 다른 실시예는 제1 절연층, 상기 제1 절연층의 두께방향으로 형성된 개구부에 내장되며 금속범프가 형성된 전자부품, 상기 제1 절연층 일면에 형성되며, 상기 전자부품의 금속범프가 관통되도록 상기 전자부품이 안착되는 폴리머층, 상기 제1 절연층 타면에 형성되며 상기 전자부품을 매립시키는 제2 절연층, 상기 제2 절연층에 형성되는 제1 회로층, 상기 폴리머층에 형성되며, 상기 폴리머층을 관통하는 상기 금속범프에 직접 전기적으로 접속되도록 형성되는 제2 회로층을 포함한다.

여기서, 상기 폴리머층은 상기 제2 회로층이 형성되는 면에 조도가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 폴리머층은 동박층에 폴리이미드(PI) 또는 ABF필름이 코팅된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 절연층은 완전경화된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 절연층은 반경화된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제1 실시예는 폴리머층을 준비하는 단계, 상기 폴리머층을 관통하는 금속범프가 형성된 전자부품을 상기 폴리머층 일면에 안착시키는 단계, 상기 폴리머층 일면에 개구부가 형성된 제1 절연층을 적층하는 단계, 상기 개구부를 포함한 제1 절연층 일면에 제2 절연층을 적층하는 단계, 상기 제2 절연층 및 상기 폴리머층에 제1 회로층 및 제2 회로층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 폴리머층에 형성되는 제2 회로층은 상기 폴리머층을 관통하는 상기 금속범프와 직접 전기적 연결이 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 절연층은 완전경화된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 절연층은 반경화된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 폴리머층을 준비하는 단계에서 상기 폴리머층은 캐리어부재가 접착되어 형성되고, 상기 개구부를 포함한 제1 절연층 일면에 제2 절연층을 적층하는 단계 이후에 상기 캐리어부재를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제조방법의 제2 실시예는 폴리머층을 준비하는 단계, 상기 폴리머층 일면에 개구부가 형성된 제1 절연층을 적층하는 단계, 상기 폴리머층 일면을 관통하는 금속범프가 형성된 전자부품을 상기 개구부에 안착시키는 단계, 상기 개구부를 포함한 제1 절연층 일면에 제2 절연층을 적층하는 단계, 상기 제2 절연층 및 상기 폴리머층에 제1 회로층 및 제2 회로층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 폴리머층에 형성되는 제2 회로층은 상기 폴리머층을 관통하는 상기 금속범프와 직접 전기적 연결이 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 절연층은 완전경화된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 절연층은 반경화된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 전자부품과의 전기적 연결을 위해 비아홀의 가공을 하지 않음으로써 가공비용의 절감 및 제조공정을 간소화 시키는 효과가 있다.

또한, 폴리머층에 조도를 형성하여 도금층과의 접착력을 강화함으로써, 이후에 형성되는 회로층의 전기적 연결의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 전자부품의 금속범프를 폴리머층을 관통하도록 형성하여, 회로층과의 직접적은 전기적 연결을 이룸으로써 미세피치(fine pitch)의 회로구현이 가능한 효과가 있다.

또한, 전자부품의 입출력단자역할을 하는 패드의 위치를 변경시키는 별도의 RDL(Redistributed Layer)공정을 필요로 하지 않는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 단면도를 나타내는 도면;
도 2 내지 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조공정을 나타내는 도면 및
도 9 내지 도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조공정을 나타내는 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 단면도를 나타내는 도면이다. 본 발명의 전자부품 내장형 인쇄회로기판은 인쇄회로기판에 내장된 전자부품(31)의 전기적 연결을 위해 전자부품(31)의 일단면에 금속범프(32)가 형성되고, 상기 금속범프(32)가 인쇄회로기판의 회로층과 직접 접속되도록 형성된 것을 특징으로 한다. 이와같은 금속범프(32)가 형성된 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 일실시예로는 제1 절연층(41), 상기 제1 절연층(41)의 두께방향으로 형성된 개구부에 내장되며 금속범프(32)가 형성된 전자부품(31), 상기 제1 절연층(41) 일면에 형성되며, 상기 전자부품(31)의 금속범프(32)가 관통되며, 상기 전자부품(31)이 안착되는 폴리머층(20), 상기 제1 절연층(41) 타면에 형성되며 상기 전자부품(31)을 매립시키는 제2 절연층(42), 상기 제2 절연층(42)에 형성되는 제1 회로층(51) 및 상기 폴리머층(20)에 형성되며, 상기 폴리머층(20)을 관통하는 상기 금속범프(32)에 직접 전기적으로 접속되도록 형성되는 제2 회로층(61)을 포함한다.

제1 절연층(41)은 절연기판과 같은 역할을 하는 것으로, 전자부품(31)의 실장을 위해 두께방향으로 개구부가 형성된다. 제1 절연층(41)은 유동성이 적은 절연자재를 사용하는 것이 바람직하므로 완전경화된 절연자재를 제1 절연층(41)으로 사용할 수 있다. 제1 절연층에 형성된 개구부는 전자부품(31)의 크기를 고려하여 가공하는 것이 타당하며, 전자부품(31)이 개구부에 실장되면 개구부에 유동성이 좋은 절연자재를 충진함으로써 전자부품(31)을 고정하는 것이 일반적이다. 여기서, 전자부품(31)은 능송소자를 페이스 업 또는 페이스 다운 방식으로 실장하는 경우를 포함하는 개념이다. 전자부품(31)에는 전기적 연결을 위한 금속범프(32)가 형성된다. 금속범프(32)는 구리(Cu)로 형성된 범프를 사용할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 전도성이 있는 금속물질이며 전자부품(31)에 형성될 수 있는 것이라면 다양한 금속재질로 금속범프(32)를 형성할 수 있을 것이다.

폴리머층(20)은 제1 절연층(41) 일면에 형성되며 전자부품(31)이 안착된다. 또한, 폴리머층(20)은 절연물질로 이루어진 것으로 이후에 제2 회로층(61)을 형성하는 과정에서 도금층과의 밀착력을 확보하기 위해 조도가 형성되는 것을 특징으로 한다. 폴리머층(20)에 전자부품(31)이 안착되는 경우에, 전자부품(31)에 형성된 금속범프(32)는 폴리머층(20)을 관통하도록 형성된다. 폴리머층(20)을 관통하는 금속범프(32)에 의해, 폴리머층(20)에 형성되는 제2 회로층(61)과 전자부품(31)이 직접 접속 가능하게 된다. 따라서, 종래보다 전자부품(31)에 의한 전기적 연결의 신뢰성이 향상된다. 폴리머층(20)은 동박층에 도금 접착력이 좋은 폴리이미드(PI) 또는 ABF필름이 코팅된 것을 특징으로 한다. 또한, 폴리머층(20)과 제2 금속층(60)과의 접착력(Peel Strength)이 확보됨에 따라 미세회로패턴을 형성할 수 있다. 미세회로 패턴을 형성하는 경우에도 전기적 연결의 신뢰성은 유지될 수 있어 인쇄회로기판의 작동성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

제2 절연층(42)은 제1 절연층(41)의 일면에 형성되는 것으로, 제1 절연층(41)의 개구부에 내장되는 전자부품(31)을 매립, 고정시키는 역할을 한다. 따라서, 제1 절연층(41)보다는 유동성이 있는 절연자재를 사용하며, 특히 반경화된 절연자재를 사용하는 것이 바람직할 것이다.

제1 회로층(51)은 제2 절연층(42)에 형성되는 것으로, 도면에 도시를 생략하였지만 제1 금속층(50)에 서브트랙티브 또는 에디티브방식에 의하여 제1 회로층(51)을 형성할 수 있음은 물론이다. 예를 들면, 서브트랙티브 방식에 의하면 제1 금속층(50)에 회로패턴을 위한 에칭 레지스트를 도포하는 단계, 에칭 레지스트를 도포한 제1 금속층(50)을 에칭하는 단계 및 에칭 레지스트를 제거하는 단계를 포함하여 제1 회로층(51)을 형성할 수 있다. 제1 금속층(50)을 형성하기 위해 시드층을 형성한 경우라면, 에칭 레지스트를 제거한 후, 노출된 시드층을 선택적으로 에칭하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제1 회로층(51)을 형성하는 방법은 반드시 여기에 한정되는 것은 아니며, 이 외에도 다양한 회로형성방법이 채용될 수 있음은 물론이다. 또한 빌드업절연층 및 빌드업회로층의 적층을 통한 다층인쇄회로기판의 형성시에 전기적 연결을 위한 비아를 포함한 회로층을 형성할 수 있음은 물론이다.

제2 회로층(61)은 폴리머층(20)에 형성되는 것으로, 폴리머층(20)에 제2 금속층(60)을 형성하여 회로패턴을 형성할 수 있다. 제2 회로층(61)의 형성방법은 제1 회로층(51)의 형성방법과 동일하므로 여기에서 자세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 제2 회로층(61)의 형성은 폴리머층(20)상에 형성되는 것으로, 폴리머층(20)에 조도가 형성됨으로써 제2 금속층(60)과의 밀착력이 확보됨에 따라 제2 회로층(61)과의 접착력 역시 확보될 수 있다. 제2 회로층(61)과 폴리머층(20)의 밀착력이 향상됨으로써 미세회로패턴의 형성으로도 전기적 연결의 신뢰성을 유지할 수 있다. 또한, 전자부품(31)의 입출력단자역할을 하는 패드의 위치를 변경시키는 별도의 RDL(Redistributed Layer)공정이 필요없는 이점이 있다. 또한 빌드업절연층 및 빌드업회로층의 적층을 통한 다층인쇄회로기판의 형성시에 전기적 연결을 위한 비아를 포함하는 회로층을 형성할 수 있음은 물론이다.

도 2 내지 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조공정을 나타내는 도면이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제조공정은 폴리머층(20)을 준비하는 단계, 상기 폴리머층(20)을 관통하는 금속범프(32)가 형성된 전자부품(31)을 상기 폴리머층(20) 일면에 안착시키는 단계, 상기 폴리머층(20) 일면에 개구부가 형성된 제1 절연층(41)을 적층하는 단계, 상기 개구부를 포함한 제1 절연층(41) 일면에 제2 절연층(42)을 적층하는 단계, 상기 제2 절연층(42) 및 상기 폴리머층(20)에 각각 제1 회로층(51) 및 제2 회로층(61)을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 폴리머층(20)에 형성되는 제2 회로층(61)은 상기 폴리머층을(20) 관통하는 상기 금속범프(32)와 직접 전기적 연결이 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 폴리머층(20)의 지지력을 보완하고, 금속층 도금시의 밀착력을 확보하기 위한 조도를 보호하기 위해 캐리어 부재가 폴리머층(20)에 더 형성될 수 있다. 즉, 상기 폴리머층(20)을 준비하는 단계에서 상기 폴리머층(20)은 캐리어부재(10)가 접착되어 형성되고, 상기 개구부를 포함한 제1 절연층(41) 일면에 제2 절연층(42)을 적층하는 단계 이후에 상기 캐리어부재를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이하의 실시예에서는 폴리머층(20)에 캐리어부재(10)를 부착하여 전자부품 내장형 인쇄회로기판을 제조하는 구체적인 실시예에 대해서 설명하기로 한다.

도 2는 캐리어 부재(10)에 폴리머층(20)을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다. 폴리머층(20)에 바로 전자부품(31)을 안착시켜 전자부품 내장형 인쇄회로기판을 제조할 수 있고, 폴리머층(20)의 지지력을 보완하기 위해 캐리어 부재(10)를 이용하여 인쇄회로기판의 제조공정을 진행할 수 있음은 물론이다. 여기서, 캐리어 부재(10)는 이후에 인쇄회로기판의 제조공정 중에 분리 제거된다. 캐리어 부재(10)는 특별히 제한되지 않으며, 일반적인 캐리어 부재(10)를 이용하여 인쇄회로기판의 제조공정을 시작할 수 있다. 일반적으로 사용되는 캐리어 부재(10)는 동박적층판(CCL)을 중심에 두고 양면에 접착필름을 형성한 후, 각각에 금속층을 순차적으로 적층하여 형성할 수 있다.

도 3은 폴리머층(20)에 전자부품(31)을 안착시키는 단계를 나타내는 도면이다. 본 단계는 전자부품(31)에 형성된 금속범프(32)가 폴리머층(20)을 관통하도록 안착된다. 금속범프(32)가 폴리머층(20)을 관통함으로써, 이후에 폴리머층(20)상에 형성되는 제2 회로층(61)과의 전기적 연결을 용이하게 할 수 있다. 금속범프(32)는 전도성 금속으로 형성될 수 있으며, 예를 들어 구리(Cu)범프로 형성할 수 있으며, 이외에도 다양한 전도성 물질로 금속범프(32)를 형성할 수 있음은 물론이다. 여기서, 전자부품(31)은 능동소자로서 페이스오프 및 페이스다운 방식으로 실장되는 것을 모두 포함할 수 있다. 다만, 전자부품(31)의 금속범프(32)가 폴리머층(20)을 관통하여 회로층과 직접 연결되도록 형성되기 때문에 전자부품(31)에 형성된 금속범프(32)의 위치에 대응되도록 폴리머층(20)을 형성하는 것이 바람직할 것이다.

도 4는 폴리머층(20)에 전자부품(31)실장을 위한 개구부가 형성된 제1 절연층(41)을 적층한 후, 개구부를 포함한 제1 절연층(41)일며에 제2 절연층(42)을 적층하고, 제1 금속층(50)을 형성하는 단계를 나타내는 도면이며, 도 5는 도 4에 따라 형성된 인쇄회로기판의 단면도를 나타내는 도면이다. 도 4에서와 같이, 제1 절연층(41)은 전자부품(31) 두께에 대응되도록, 프리프레그 또는 언클래드(C스테이지상태의 프리프레그)를 재단하여 적층할 수 있다. 제1 절연층(41)을 적층한 후에는 전자부품(31)을 매립, 고정시키기 위헤 제2 절연층(42)을 적층한다. 제2 절연층(42)은 전자부품(31)이 내장된 개구부를 포함하여 적층되며, 제1 절연층(41)과 달리, 전자부품(31)을 매립시키기 위해 유동성이 좋은 절연자재를 사용할 수 있다. 반경화 상태의 프리프레그나 기타 절연물질을 사용할 수 있으며, 절연물질로서 유동성이 있어 전자부품(31)을 매립시킬 수 있는 물질이라면 다양한 물질로써 제1 절연층(41)을 형성할 수 있음은 물론이다. 제2 절연층(42)은 제1 절연층(41)보다 상대적으로 경화가 덜 진행된 것으로 사용할 수 있으며, 반경화의 절연자재를 사용할 수 있다. 제2 절연층(42)을 적층하여 전자부품(31)을 고정한 후, 제1 금속층(50)을 형성한다. 제1 금속층(50)은 도면에 구체적으로 도시되지 않았지만, 전기적 인입선 역할을 하는 시드층을 형성하여 형성될 수 있다. 제1 금속층(50)은 이후에 서브트랙티브 또는 에디티브 방식으로 제1 회로층(51)을 형성할 수 있다.

도 6은 캐리어 부재(10)를 제거하는 단계를 나타내는 도면이다. 최초 폴리머층(20)을 형성하여 인쇄회로기판의 제조공정을 진행시키기 위해 캐리어 부재(10)에 폴리머층(20)을 형성하였다. 캐리어 부재(10)를 제거한 후, 폴리머층(20) 상에 제2 회로층(61)을 형성하여 인쇄회로기판을 제작하기 위함이다. 캐리어부재(10)가 제거된 폴리머층(20)면에는 조도가 형성됨으로써, 제2 금속층(60)과의 접착력(Peeling Strength)를 향상시켜 미세패턴의 회로형성을 가능하게 한다. 폴리머층(20)은 동박층에 도금접착력이 좋은 폴리이미드(PI)또는 ABF필름을 코팅하여 사용할 수 있다. 따라서, 폴리머층(20)을 사용함으로써 미세회로패턴을 형성할 수 있고, 이와 함께 전기적 연결의 신뢰성도 유지될 수 있어 인쇄회로기판의 작동성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 7은 캐리어부재(10)가 제거된 폴리머층(20)상에 제2 금속층(60)을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다. 살펴보았듯이, 폴리머층(20)상에 조도가 형성됨으로써 제2 금속층(60)과의 밀착력을 향상시킬 수 있다. 제2 금속층(60)상에도 도면에 도시되지 않았지만, 전기적 인입선 역할을 하는 시드층을 형성하여 전해도금방식으로 형성할 수 있으며, 이외에도 다양한 방식으로 제2 금속층(60)을 형성할 수 있음은 물론이다.

도 8은 제1 회로층(51) 및 제2 회로층(61)을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다. 제1 회로층(51)은 제2 절연층(42)에 형성되는 것으로, 도면에 도시를 생략하였지만 제1 금속층(50)에 서브트랙티브 또는 에디티브방식에 의한 제1 회로층(51)을 형성할 수 있음은 물론이다. 제1 회로층(51) 및 제2 회로층(61)의 형성에 대한 상세한 설명은 앞에서 설명한 내용과 중복되므로 여기에서는 생략하기로 한다.

도 9 내지 도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제조공정을 나타내는 도면이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제조방법은 폴리머층을 준비하는 단계, 상기 폴리머층 일면에 개구부가 형성된 제1 절연층을 적층하는 단계, 상기 폴리머층 일면을 관통하는 금속범프가 형성된 전자부품을 상기 개구부에 안착시키는 단계, 상기 개구부를 포함한 제1 절연층 일면에 제2 절연층을 적층하는 단계, 상기 제2 절연층 및 상기 폴리머층에 제1 회로층 및 제2 회로층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 폴리머층에 형성되는 제2 회로층은 상기 폴리머층을 관통하는 상기 금속범프와 직접 전기적 연결이 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 폴리머층(20)의 지지력을 보완하고, 금속층 도금시의 밀착력을 확보하기 위한 조도를 보호하기 위해 캐리어 부재가 폴리머층(20)에 형성될 수 있다. 즉, 상기 폴리머층을 준비하는 단계에서 상기 폴리머층은 캐리어부재가 접착되어 형성되고, 상기 개구부를 포함한 제1 절연층 일면에 제2 절연층을 적층하는 단계 이후에 상기 캐리어부재를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이하에서는 본 발명의 제2 실시예에서 폴리머층(20)상에 캐리어부재(10)를 접착하여 인쇄회로기판을 제조하는 공정에 대해서 설명한다.

이하에서 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제조방법의 내용과 중복되는 부분의 설명은 생략하기로 한다.

도 9는 캐리어 부재(10)에 폴리머층(20)을 형성하는 단계를 나타내는 도면이며, 도 10은 전자부품(31) 실장을 위한 개구부가 형성된 제1 절연층(41)을 적층하는 단계를 나타내는 도면이다. 폴리머층(20)에 바로 전자부품(31)을 안착시켜 전자부품 내장형 인쇄회로기판을 제조할 수 있고, 폴리머층(20)의 지지력을 보완하기 위해 캐리어 부재(10)를 이용하여 인쇄회로기판의 제조공정을 진행할 수 있음은 물론이다. 여기서, 캐리어 부재(10)는 이후에 인쇄회로기판의 제조공정 중에 분리 제거된다. 상기의 제1 실시예에서는 폴리머층(20)에 전자부품(31)을 안착시킨 후 제1 절연층(41)을 전자부품(31)을 제외하도록 개구부를 형성하여 적층하였지만, 본 실시예에서는 전자부품(31)실장을 위한 개구부가 형성된 제1 절연층(41)을 먼저 적층하게 된다. 따라서, 제1 절연층(41)은 전자부품(31)의 실장을 위한 개구부가 형성되고, 전자부품(31)의 두께에 대응되도록 적층될 수 있다.

도 11은 제1 절연층(41)에 형성된 개구부에 금속범프(32)가 형성된 전자부품(31)을 내장하는 단계를 나타내는 도면이다. 금속범프(32)가 폴리머층(20)을 관통하도록 전자부품(31)이 폴리머층(20)에 안착되는 것이 바람직하다. 전자부품(31)의 금속범프(32)가 폴리머층(20)을 관통하도록 형성함으로써, 이후 공정에서 폴리머층(20)에 형성되는 제2 회로층(61)과 전자부품(31)의 직접적인 전기적 연결을 이룰 수 있다. 전자부품(31)의 금속범프(32)와 제2 회로층(61)과의 전기적 연결이 직접적으로 이루어짐에 따른 미세피치(fine pitch)의 회로구현이 가능한 이점이 있다.

도 12는 폴리머층(20)에 개구부가 형성된 제1 절연층(41)을 적층한 후, 개구부의 전자부품(31)을 매립하여 고정시키고, 제1 절연층(41)상에 적층되도록 제2 절연층(42)이 적층되며, 제2 절연층(42)상에 제1 금속층(50)을 형성하는 단계를 나타내는 도면이며, 도 13은 도 12에 따른 인쇄회로기판의 단면도를 나타내는 도면이다. 각각에 대한 상세한 설명은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제조공정의 도 4 및 도 5의 설명과 중복되므로 여기에서는 생략하기로 한다.

도 14는 캐리어 부재(10)를 제거하는 단계를 나타내는 도면이다. 최초 폴리머층(20)을 형성하여 인쇄회로기판의 제조공정을 진행시키기 위해 캐리어 부재(10)에 폴리머층(20)을 형성하였다. 캐리어 부재(10)를 제거한 후, 폴리머층(20) 상에 제2 회로층(61)을 형성하여 인쇄회로기판을 제작하기 위함이다. 각각에 대한 상세한 설명은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제조공정의 도 6의 설명과 중복되므로 여기에서는 생략하기로 한다.

도 15는 캐리어부재(10)가 제거된 폴리머층(20)상에 제2 금속층(60)을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다. 살펴보았듯이, 폴리머층(20)상에 조도가 형성됨으로써 제2 금속층(60)과의 밀착력을 향상시킬 수 있다. 제2 금속층(60)도 도면에 도시되지 않았지만, 전기적 인입선 역할을 하는 시드층을 형성하여 전해도금방식으로 형성될 수 있으며, 이외에도 다양한 방식으로 제2 금속층(60)을 형성할 수 있음은 물론이다.

도 16은 제1 회로층(51) 및 제2 회로층(61)을 형성하는 단계를 나타내는 도면이다. 제1 회로층(51)은 제2 절연층(42)에 형성되는 것으로, 도면에 도시를 생략하였지만 제1 금속층(50)에 서브트랙티브 또는 에디티브방식에 의해 비아를 포함하는 회로층을 형성할 수 있음은 물론이다. 제1 회로층(51) 및 제2 회로층(61)의 형성에 대한 상세한 설명은 앞에서 설명한 내용과 중복되므로 여기에서는 생략하기로 한다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 전자부품 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10: 캐리어부재 20: 폴리머층
31: 전자부품 32: 금속범프
41: 제1 절연층 42: 제2 절연층
50: 제1 금속층 51: 제1 회로층
60: 제2 금속층 61: 제2 회로층

Claims

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폴리머층을 준비하는 단계;
외부와의 전기적 연결을 위한 금속범프를 갖는 전자부품을 준비하는 단계;
상기 금속범프가 상기 폴리머층을 두께방향으로 관통하도록 상기 전자부품을 상기 폴리머층 일면에 안착시키는 단계;
상기 폴리머층 일면에 상기 전자부품과 대응되는 개구부가 형성된 제1 절연층을 적층하는 단계;
상기 개구부를 포함한 제1 절연층 일면에 제2 절연층을 적층하는 단계;
상기 제2 절연층 및 상기 폴리머층 타면에 각각 제1 회로층 및 제2 회로층을 형성하는 단계
를 포함하며,
상기 제2 회로층은 상기 폴리머층을 관통하는 상기 금속범프와 접하도록 형성되고,
상기 폴리머층을 준비하는 단계에서, 상기 폴리머층은 캐리어부재가 접착되어 형성되고, 상기 개구부를 포함한 제1 절연층 일면에 제2 절연층을 적층하는 단계 이후에 상기 캐리어부재를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제조방법.
청구항 7에 있어서,
상기 폴리머층은 상기 제2 회로층이 형성되는 면에 조도가 형성되는 것을 특징으로 하는 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제조방법.
청구항 7에 있어서,
상기 폴리머층은 동박층에 폴리이미드(PI) 또는 ABF필름이 코팅된 것을 특징으로 하는 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제조방법.
청구항 7에 있어서,
상기 제1 절연층은 완전 경화된 상태인 것을 특징으로 하는 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제조방법.
청구항 7에 있어서,
상기 제2절연층을 적층하는 단계에서,
상기 제2 절연층은 반경화된 상태인 것을 특징으로 하는 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제조방법.
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폴리머층을 준비하는 단계;
외부와의 전기적 연결을 위한 금속범프를 갖는 전자부품을 준비하는 단계;
상기 폴리머층 일면에 상기 전자부품과 대응되는 개구부가 형성된 제1 절연층을 적층하는 단계;
상기 금속범프가 상기 폴리머층을 두께방향으로 관통하도록 상기 전자부품을 상기 개구부에 삽입하는 단계;
상기 개구부를 포함한 제1 절연층 일면에 제2 절연층을 적층하는 단계;
상기 제2 절연층 및 상기 폴리머층 타면에 제1 회로층 및 제2 회로층을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 제2 회로층은 상기 폴리머층을 관통하는 상기 금속범프와 접하도록 형성되고,
상기 폴리머층을 준비하는 단계에서 상기 폴리머층은 캐리어부재가 접착되어 형성되고, 상기 개구부를 포함한 제1 절연층 일면에 제2 절연층을 적층하는 단계 이후에 상기 캐리어부재를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제조방법.
청구항 13에 있어서,
상기 폴리머층은 상기 제2 회로층이 형성되는 면에 조도가 형성되는 것을 특징으로 하는 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제조방법.
청구항 13에 있어서,
상기 폴리머층은 동박층에 폴리이미드(PI) 또는 ABF필름이 코팅된 것을 특징으로 하는 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제조방법.
청구항 13에 있어서,
상기 제1 절연층은 완전 경화된 상태인 것을 특징으로 하는 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제조방법.
청구항 13에 있어서,
상기 제2 절연층을 적층하는 단계에서,
상기 제2 절연층은 반경화된 상태인 것을 특징으로 하는 전자부품 내장형 인쇄회로기판의 제조방법.
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