KR101522787B1 - A printed circuit board comprising embeded electronic component within - Google Patents
A printed circuit board comprising embeded electronic component within Download PDFInfo
- Publication number
- KR101522787B1 KR101522787B1 KR1020130142245A KR20130142245A KR101522787B1 KR 101522787 B1 KR101522787 B1 KR 101522787B1 KR 1020130142245 A KR1020130142245 A KR 1020130142245A KR 20130142245 A KR20130142245 A KR 20130142245A KR 101522787 B1 KR101522787 B1 KR 101522787B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electronic component
- insulating layer
- printed circuit
- circuit board
- core
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
- H05K1/182—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]
- H05K1/185—Components encapsulated in the insulating substrate of the printed circuit or incorporated in internal layers of a multilayer circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0313—Organic insulating material
- H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
- H05K1/0373—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
- H05K3/022—Processes for manufacturing precursors of printed circuits, i.e. copper-clad substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
- H05K3/4697—Manufacturing multilayer circuits having cavities, e.g. for mounting components
Abstract
Description
본 발명은 부품 내장 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]
휴대폰을 비롯한 IT 분야의 전자기기들이 경박단소화되면서 기판의 크기가 제한적이고, 전자기기들의 다기능이 요구되면서 기판의 제한된 면적에 더 많은 기능 구현을 위한 전자부품들의 실장이 필요하다.As electronic devices such as mobile phones are becoming thinner and thinner, the size of the substrate is limited, and the multifunctionality of electronic devices is required, and mounting of electronic components for implementing more functions in a limited area of the substrate is required.
그러나, 기판의 사이즈가 제한됨에 따라 전자부품의 실장 면적을 충분히 확보할 수 없기 때문에 IC, 반도체칩 등의 능동소자와 수동소자 등의 전자부품들이 기판 내에 삽입되는 기술이 요구되고 있다. 최근에는 능동소자와 수동소자를 동일층에 내장하거나 상호 적층되어 기판 내부에 내장되는 기술도 개발이 진행되고 있다.However, as the size of the substrate is limited, it is not possible to sufficiently secure the mounting area of the electronic component, so that a technique of inserting electronic components such as an active element such as an IC and a semiconductor chip and a passive element into the substrate is required. In recent years, a technique for embedding an active element and a passive element in the same layer, or stacking them and being embedded in a substrate has been developed.
통상적으로, 부품 내장 인쇄회로기판의 제조방법은 간략하게 기판의 코어에 캐비티를 형성하고, 캐비티 내에 각종 소자와 IC 및 반도체 칩 등의 전자부품을 삽입한다. 이 후에 캐비티 내부와 전자부품이 삽입된 코어 상에 프리프레그 등의 수지재를 도포하여 전자부품이 고정됨과 아울러 절연층을 형성하도록 하며, 절연층에 비아홀 또는 관통홀을 형성함과 아울러 도금에 의한 회로 형성에 의해서 전자부품이 기판 외부와 전기적으로 도통할 수 있도록 한다.Conventionally, a method of manufacturing a component-embedded printed circuit board includes a step of forming a cavity in a core of a substrate, and inserting various elements and an electronic component such as an IC and a semiconductor chip in the cavity. Thereafter, a resin material such as a prepreg is coated on the inside of the cavity and the core on which the electronic parts are inserted to fix the electronic parts and to form an insulating layer, a via hole or a through hole is formed in the insulating layer, So that the electronic component can be electrically connected to the outside of the substrate by the circuit formation.
이때, 상기 비아홀 또는 관통홀 내부와 그 상부에는 도금에 의한 회로 패턴이 형성되어 기판에 내장된 전자부품과 전기적 연결 수단으로 이용되며, 절연층을 기판의 상, 하면에 순차적으로 적층하여 전자부품이 내장된 다층의 인쇄회로기판이 제작될 수 있다.At this time, a circuit pattern formed by plating is formed in the via hole or the through hole and the upper part thereof, and used as an electrical connecting means with the electronic parts built in the substrate, and the insulating layer is sequentially laminated on the upper and lower surfaces of the substrate, A built-in multilayer printed circuit board can be manufactured.
이와 같은 종래의 부품 내장 인쇄회로기판은, 제조 공정의 진행시마다 솔더링과 리플로우 공정을 반복하면서 적층체에 고온으로 열이 가해지게 되고, 고온으로 가열할 때마다 기판의 휨이 발생할 수 있다. 이때, 기판에 내장된 전자부품은 그 외부에 접합된 절연층과 서로 다른 열팽창계수(CTE)를 가진 재질로 구성됨에 따라 가열 공정시마다 기판의 휨이 반복되면서 절연층과의 접합 계면에서 스트레스가 집중되고, 공정이 진행됨에 따라 열충격에 의해 접합 계면의 박리 또는 들뜸이 발생되는 문제점이 있다.
In such a conventional built-in printed circuit board, heat is applied to the laminate at a high temperature while the soldering and the reflow process are repeated each time the manufacturing process is progressed, and warping of the substrate may occur every time the laminate is heated to a high temperature. Since the electronic component embedded in the substrate is made of a material having a different coefficient of thermal expansion (CTE) from that of the insulating layer bonded to the outside of the substrate, the substrate is repeatedly warped during the heating process and stress is concentrated at the interface with the insulating layer As the process progresses, peeling or lifting of the bonded interface may occur due to thermal shock.
따라서, 본 발명의 일 목적은 인쇄회로기판 내에 매립된 전자부품과 그 상부에 복개되는 절연층과의 기계적 특성 및 신뢰성이 향상된 부품 내장 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a component-embedded printed circuit board with improved mechanical characteristics and reliability between an electronic component embedded in a printed circuit board and an insulating layer which is buried in an upper portion thereof.
본 발명의 상기 목적은, 캐비티가 형성된 코어; 상기 캐비티에 삽입된 전자부품; 상기 코어의 상, 하부에 적층되고, 유기물과 무기물에 각각 작용하는 작용기를 가지는 커플링제가 혼합되어 상기 전자부품의 외주면에 접합되는 절연층; 및 상기 절연층 상에 구비된 회로 패턴;을 포함하는 부품 내장 인쇄회로기판이 제공됨에 의해서 달성된다.The above object of the present invention can be achieved by a method of manufacturing a semiconductor device, An electronic component inserted into the cavity; An insulating layer which is laminated on the upper and lower portions of the core and which is joined to an outer circumferential surface of the electronic component by a coupling agent having a functional group acting on the organic material and the inorganic material respectively; And a circuit pattern provided on the insulating layer.
상기 전자부품은, 양측부에 구비된 외부전극들 및 상기 외부전극들 사이에 구비되는 본체를 포함하는 MLCC일 수 있다.The electronic component may be an MLCC including external electrodes provided on both sides and a body provided between the external electrodes.
상기 절연층에 혼합된 커플링제는, 적어도 두 개의 작용기로 구성되어 아래의 화학식으로 구성될 수 있다.The coupling agent mixed in the insulating layer may be composed of at least two functional groups and may be composed of the following formula.
화학식The
(XO)n-Ti-(OY)4-n (XO) n -Ti- (OY) 4-n
여기서, X는 알킬 그룹(alkyl group)이고, Y는 유기작용기(ograno-functional groups)이며, n은 1, 2, 3을 포함하는 자연수이다.Where X is an alkyl group, Y is an ograno-functional groups, and n is a natural number containing 1, 2, 3.
삭제delete
상기 절연층은, 무기 필러가 혼합된 열경화성 수지 조성물로 구성되고, 상기 열경화성 수지 조성물에 혼합된 상기 무기 필러 질량 대비 0.1 내지 3.0 질량%의 유기티탄산염(organotitanates)이 혼합된 프리프레그(PPG)로 구성될 수 있다.The insulating layer may be a prepreg (PPG) composed of a thermosetting resin composition in which an inorganic filler is mixed, and 0.1 to 3.0 mass% of organotitanates based on the mass of the inorganic filler mixed with the thermosetting resin composition Lt; / RTI >
상기 절연층 내부에는 상기 회로 패턴 및 상기 외부전극을 전기적으로 연결하는 비아를 더 포함하고, 상기 코어의 상, 하면에 쓰루홀을 통해 전기적으로 연결되는 소정 패턴의 회로층이 형성될 수 있다.The insulating layer may further include a via for electrically connecting the circuit pattern and the external electrode, and a circuit layer of a predetermined pattern electrically connected to the upper and lower surfaces of the core through the through hole may be formed.
상기 절연층은, 상기 캐비티 및 상기 전자부품 사이의 공간에 충진되어 상기 전자부품의 외주면 전체를 감싸도록 구성될 수 있다.
The insulating layer may be filled in a space between the cavity and the electronic component so as to surround the entire outer peripheral surface of the electronic component.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 부품 내장 인쇄회로기판은, 코어 내부에 내장되는 전자부품을 감싸는 절연층에 유기티탄산염(organotitanates)의 커플링제가 혼합됨으로써, 코어의 상, 하부로 적층되는 절연층과 전자부품 표면의 접합, 밀착 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있으며, 절연층과 전자부품의 결합 성능 향상에 의해서 절연층이 전자부품 상에서 박리, 들뜸을 방지함으로써, 기판 불량을 방지하고, 인쇄회로기판 제품의 수율을 향상시킬 수 있는 작용효과가 발휘될 수 있다.
As described above, in the component-embedded printed circuit board according to the present invention, the coupling agent of organic titanates is mixed with the insulating layer that encloses the electronic components built in the core, It is possible to improve the bonding and adhesion performance between the insulating layer and the surface of the electronic component. By improving the bonding performance between the insulating layer and the electronic component, the insulating layer prevents peeling and lifting on the electronic component, An effect of improving the yield of the printed circuit board product can be exhibited.
도 1은 본 발명에 따른 일실시예 부품 내장 인쇄회로기판의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 부품 내장 인쇄회로기판의 일실시예 제조 공정이 도시된 공정도.
도 3은 본 발명에 따른 부품 내장 인쇄회로기판에 적용되는 전자부품과 절연층(프리프레그)의 밀착력 평가 장치의 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 부품 내장 인쇄회로기판의 밴딩 평가 시험의 개략도.
도 5는 부품 내장 인쇄회로기판의 밴딩 시험 결과 전자부품과 절연층이 박리되지 않은 정상의 제품과 전자부품과 절연층이 박리된 불량 제품의 비교 사진.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a cross-sectional view of a component-embedded printed circuit board according to an embodiment of the present invention; Fig.
2 is a process diagram showing a manufacturing process of an embodiment of a component-embedded printed circuit board according to the present invention.
3 is a schematic view of an apparatus for evaluating the adhesion between an electronic component and an insulating layer (prepreg) applied to a component-embedded printed circuit board according to the present invention.
4 is a schematic view of a bending evaluation test of a component-embedded printed circuit board according to the present invention;
Fig. 5 is a comparison photograph of a normal product in which the electronic component and the insulating layer are not peeled off, a defective product in which the electronic component and the insulating layer are peeled off as a result of the bending test of the component built-in printed circuit board.
본 발명에 따른 부품 내장 인쇄회로기판 및 그 제조방법의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
The matters relating to the operation and effect including the technical structure of the above-described object of the component built-in printed circuit board and the method for manufacturing the same according to the present invention will be clearly understood by the following detailed description of the preferred embodiment of the present invention with reference to the drawings .
부품 내장 인쇄회로기판Component printed circuit board
먼저, 도 1은 본 발명에 따른 부품 내장 인쇄회로기판의 단면도이다.1 is a sectional view of a component-embedded printed circuit board according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 부품 내장 인쇄회로기판(100)은 캐비티(111)가 형성된 코어(110)의 내부에 전자부품(200)이 내장되고, 코어(110)의 상, 하부에 절연층(120)이 적층되되, 상기 절연층(120)이 유기티탄산염(organotitanates)이 혼합된 열경화성 수지 조성물로 구성될 수 있다.The printed
상기 부품 내장 인쇄회로기판(100)은 코어(110)에 내장되는 전자부품(200)이 일개소에 내장된 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니고 단위 유닛의 인쇄회로기판마다 일정한 간격으로 내장되는 것이며, 내장 부품의 종류에 따라 하나 이상의 전자부품(200)이 내장될 수 있다.Although the component-embedded printed
부품 내장 인쇄회로기판(100)의 중앙부에 위치하는 코어(110)에 관통홀의 형태로 캐비티(111)가 형성될 수 있으며, 캐비티(111)는 레이져 가공 또는 CNC를 이용한 드릴링 가공을 통해 형성될 수 있다. 이때, 캐비티(111)는 내부에 삽입되는 전자부품(200)의 폭과 동일하거나 크게 형성됨이 바람직하다.The
또한, 상기 코어(110)는 상, 하면에 각각 회로층(112)이 소정의 패턴으로 형성될 수 있으며, 각 회로층(112)들은 코어(110)를 관통하는 비아 또는 쓰루홀(113)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. The
한편, 상기 코어(110)의 캐비티(111) 내부에는 전자부품(200)이 삽입되는 데, 전자부품(200)은 MLCC, LTCC 등의 수동소자 외에도 IC, 반도체 칩, CPU 등의 능동소자들이 이용될 수 있다. 이때, 전자부품의 높이는 코어의 높이와 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the
여기서, 상기 전자부품(200)은 도면에 도시된 바와 같은 형태의 MLCC를 예로 들어 설명하면, 내부전극이 형성된 본체(201)와, 본체(201)의 양측부에 양극과 음극의 외부전극(202)이 형성될 수 있으며, 양측의 외부전극(202)이 각각 외부 회로와 물리적, 전기적으로 연결될 수 있다.Here, the
상기 전자부품(200)이 내장된 코어(110)의 상, 하부에는 각각 절연층(120)이 적층될 수 있다. 절연층(120)은 절연 재질, 즉 프리프레그(PPG)와 같은 절연 수지재가 적층되고 경화되어 형성될 수 있다. 이때, 절연층(120)은 전자부품(200)의 상, 하부에서 압착되어 전자부품(200)의 외주면과 직접 접촉되고, 상기 절연층(120)이 전자부품(200)의 외주면과 접합되어 상호 결합될 수 있다.The
또한, 상기 절연층(120)은 실리카 등의 무기 필러를 포함하는 열경화성 수지 조성물로 구성될 수 있다. 이때, 절연층에는 유기티탄산염(organotitanates)이 첨가될 수 있는 데, 절연층(120)에 포함된 무기 필러의 질량 대비 0.1~3.0 질량%가 혼합될 수 있다. 상기 유기티탄산염(organotitanates)는 절연층(120)의 도포 전 프리프레그 제조시 무기 필러와 함께 교반을 통해 고르게 혼합될 수 있다.In addition, the
상기 organotitanates는 무기물과 유기물의 밀착력을 향상시키는 커플링제로서, 다양한 형태의 파우더와 절연층을 구성하는 수지와의 접착성 증진을 목적으로 사용될 수 있는 물질이다.The organotitanates are coupling agents for improving the adhesion between inorganic and organic materials and can be used for the purpose of improving adhesion between various types of powders and resins constituting the insulating layer.
또한, 유기티탄산염(organotitanates)는 유기물과 결합할 수 있는 작용기(-OY)와 무기물과 결합하는 작용기(XO-)의 두 가지 작용기를 통해 아래의 화학식에 의해서 유기물과 무기물의 밀착력이 향상되도록 할 수 있다.In addition, organotitanates have two functional groups (-OY) capable of bonding with organic materials and a functional group (XO-) capable of bonding with inorganic materials to improve adhesion between organic and inorganic materials by the following formula .
여기서, X는 알킬 그룹(alkyl group)이고, Y는 유기작용기(ograno-functional groups)이며, n은 1, 2, 3을 포함하는 자연수이다.Where X is an alkyl group, Y is an ograno-functional groups, and n is a natural number containing 1, 2, 3.
한편, 알킬 그룹(alkyl group) 중에 대표적으로는 엔프로필(n-propyl), 이소프로필(iso-propyl), 엔부틸(n-butyl), 등이고, 유기작용기(ograno-functional groups)는 카르복시기(carboxyl), 에스테르(ester), 인산염(phosphato), 피로인산염(pyrophosphato), 술폰산염(sulfonato) 등 일 수 있으며, 이 외에도 극성 또는 비극성의 열가소성 고분자와, 열경화성 고분자와의 결합을 위한 다양한 종류의 작용기가 이용될 수 있다.On the other hand, among the alkyl groups, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, etc., and ograno-functional groups are carboxyl groups. Ester, phosphate, pyrophosphato, sulfonate and the like. In addition, various kinds of functional groups for bonding polar or non-polar thermoplastic polymers and thermosetting polymers may be used. Can be used.
이와 같이, 절연층(120)에 혼합된 유기티탄산염(organotitanates)의 작용기에 의한 커플링 역할로 인하여 전자부품(200)과 절연층(120)의 접합 계면에서 상호 밀착력이 강화됨으로써, 인쇄회로기판의 제작 공정시 절연층의 반복되는 휨과 열충격이 가해지더라도 절연층이 전자부품(200)의 표면에서 박리되는 현상이 방지되도록 할 수 있다.As a result of the coupling function by the functional groups of the organic titanates mixed in the
삭제delete
상기 절연층(120)에 혼합된 유기티탄산염(organotitanates)가 절연층 내의 무기 필러 질량 대비 0.1 질량% 미만이면 전자부품(200)과 절연층(120)의 접합 계면에서 충분한 접착 강도를 가질 수 없으며, 3.0 질량%를 초과하게 되면 전자부품(200)과 절연층(120)의 접합 계면에서 접합력 증가 효과가 저하될 수 있다. 이때, organotitanates가 3.0 질량% 이상이면 절연층 내에서 유기티탄산염(organotitanates)끼리 뭉치는 현상에 의해서 전자부품(200)과의 접착력이 낮아지게 되고, 본 실시예에 적용되는 전자부품(200)인 MLCC를 구성하는 세라믹 성분과 반응하여 생성되는 알콜 부산물의 제거가 어려울 수 있다.If the organic titanates mixed in the
상기 절연층(120)은 전자부품(200)을 포함하는 코어(110)의 상, 하부에 적층되어 압착시 전자부품(200)과 코어(110) 사이의 계면으로 일부 유입되어 전자부품(200)의 외주면에 절연층(120)이 모두 감싸도록 형성될 수 있다.The
상기 절연층(120)에는 다수의 비아(121)가 형성될 수 있다. 상기 비아(121)는 코어(110)에 구성된 캐비티(111)와 마찬가지로 레이져 가공 또는 CNC를 이용한 드릴링 가공에 의해서 형성될 수 있으며, 비아(121)를 가공한 후에 비아를 포함한 절연층(120)의 상면에 도금층을 형성하고, 도금층을 에칭하여 상기 전자부품(200)과 전기적으로 연결되는 회로 패턴(130)이 형성될 수 있다.A plurality of
이와 같이 구성된 부품 내장 인쇄회로기판(100)은 코어(110)의 내부에 내장된 전자부품(200)의 표면과 코어(110)의 상, 하부에 적층되는 절연층(120)과 접합 계면에서 절연층(120) 내에 혼합된 유기티탄산염(organotitanates)의 커플링 작용에 의해 접착 성능이 강화되도록 할 수 있다.
The component-embedded printed
부품 내장 인쇄회로기판의 제조방법의 Of the manufacturing method of the built-in printed circuit board 일실시예In one embodiment
상기와 같이 구성된 본 발명의 부품 내장 인쇄회로기판에 대한 제조방법을 아래 도시된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A manufacturing method of the component-embedded printed circuit board of the present invention having the above-described structure will be described with reference to the following drawings.
먼저, 도 2는 본 발명에 따른 부품 내장 인쇄회로기판의 일실시예 제조 공정이 도시된 공정도이다.2 is a process diagram showing a manufacturing process of an embodiment of a component-embedded printed circuit board according to the present invention.
먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이 절연 재질로 구성된 코어(110)에 관통홀 형태의 캐비티(111)를 형성한다. 캐비티(111)는 레이져 가공 또는 드릴링 가공에 의해 형성될 수 있으며, 캐비티(111)는 소정의 크기로 형성되되, 내부에 삽입되는 전자부품(200)의 폭과 동일하거나 크게 형성될 수 있다.First, as shown in FIG. 2A, a
부가적으로, 상기 코어(110)의 하면에 캐리어(C)가 부착될 수 있다. 캐리어(C)는 관통홀로 구성된 캐비티(111) 내에 전자부품의 삽입시 전자부품(200)의 위치를 고정할 수 있도록 한 부재로써, 전자부품(200)이 캐비티(111) 내에서 이탈되지 않도록 하며, 상면에 접착부재가 도포되어 전자부품(200)이 임시로 고정될 수 있도록 할 수 있다.In addition, the carrier C may be attached to the lower surface of the
다음, 도 2b에 도시된 바와 같이 코어(110)의 캐비티(111) 내에 전자부품(200)을 삽입하여 캐리어(C) 상에 위치되도록 한다. 상기 전자부품(200)은 코어(110)의 두께와 동일한 높이를 가진 전자부품(200)이 삽입되는 것이 바람직하며, 전자부품(200)의 높이가 더 높을 경우에는 높이를 동일하게 하기 위하여 코어(110)의 두께를 더 두껍게 구성할 필요가 있다.Next, the
상기 코어(110)의 캐비티(111) 내에 전자부품(200)이 삽입된 후에, 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 코어(110)의 상부와 하부에 각각 상부 절연층(120a)와 하부 절연층(120b)을 적층할 수 있다. 먼저, 코어(110)의 상부에 상부 절연층(120a)이 적층될 수 있는 데, 상부 절연층(120a)은 절연재의 적층에 의해서 형성되며 절연재의 가열과 압착에 의해서 경화될 수 있다. 이때, 절연재의 가열, 압착시 코어(110)의 캐비티(111)와 전자부품(200)의 사이 공간에 절연재의 일부가 유입되어 경화됨에 의해서 전자부품(200)의 고정이 이루어질 수 있다. 이와 별도로 상부 절연층(120a) 형성 전에 전자부품(200)과 캐비티(111)의 측벽 사이에는 별도의 접착제가 주입되어 전자부품(200)의 고정이 이루어지도록 할 수 있다.After the
그리고, 상기 상부 절연층(120a)의 적층이 완료되면 코어(110) 하면에 부착된 캐리어(C)를 제거한다. 이 후에 도 2d와 같이 코어(110)를 뒤집어 상부 절연층(120a)이 형성된 코어(110)의 반대면에 하부 절연층(120b)을 상부 절연층(120a)과 동일한 방식으로 적층하고, 가열과 압착에 의해서 경화시켜 도 3d와 같이 절연층(120a)(120b)의 형성을 완료한다.When the lamination of the upper insulating
한편, 상기의 상, 하부 절연층(120a, 120b)를 적층하기 전에, 상, 하부 절연층(120a, 120b)은 실리카 등의 무기 필러와 유기티탄산염(organoianates)를 일정량 혼합된 프리프레그(PPG) 재질로 구성될 수 있다.The upper and lower insulating
이를 위하여, 상기 상, 하부 절연층(120a, 120b)은 코어(110)에 적층하기 전에 열경화성 수지 조성물에 무기 필러와, 무기 필러 질량 대비 0.1 내지 3.0 질량%의 유기티탄산염(organoianates)를 혼합, 교반하여 프리프레그를 제조할 수 있다. 여기서, 상기 유기티탄산염(organoianates)가 혼합된 프리프레그는 유기물인 절연층과 무기물인 전자부품의 세라믹 재질에 작용기(-OY, -XO)가 각각 작용하여 유기물과 무기물의 밀착력이 향상시키는 커플링제로 작용할 수 있다.The upper and lower insulating
마지막으로, 도 2e와 같이 상, 하부 절연층(120b) 상에 비아홀(121)을 형성하고, 비아홀(121) 내부와 절연층(120a)(120b) 상에 도금층을 형성하며, 도금층의 에칭에 의한 회로 패턴(130)을 형성함에 의해서 부품 내장 인쇄회로기판의 제작을 완료한다.
Finally, as shown in FIG. 2E, a via
부품 내장 인쇄회로기판의 전자부품 접합력 평가Evaluating the bonding strength of electronic parts on printed circuit board
상기와 같은 제조공정을 통해 도 1과 같이 제작된 부품 내장 인쇄회로기판의 전자부품 접합 신뢰성을 표준 규격에 의해 실험하고, 그 결과를 살펴보면 아래와 같이 절연층에 유기티탄산염(organotitanates)를 포함하지 않고 인쇄회로기판을 제작한 경우보다 절연층에 유기티탄산염(organotitanates)을 포함하고 인쇄회로기판을 제작하였을 경우가 절연층과 전자부품의 밀착력이 강화되고 접합 신뢰성이 향상됨을 알 수 있다.
Through the above-described manufacturing process, the reliability of the electronic component bonding of the built-in printed circuit board fabricated as shown in FIG. 1 was tested according to a standard standard. As a result, it was found that organotitanates were not included in the insulating layer It can be seen that the adhesion between the insulating layer and the electronic component is enhanced and the bonding reliability is improved when the printed circuit board is formed by including organotitanates in the insulating layer rather than the printed circuit board.
전자부품과 절연층의 밀착력 평가Evaluation of adhesion between electronic parts and insulating layer
먼저, 본 발명에 따른 부품 내장 인쇄회로기판에 내장되는 전자부품(200)과 밀착되는 절연층(120)의 대표적인 재질로 사용되는 프리프레그(PPG)와 외주면에 MLCC(전자부품)을 접합시키고, 프리프레그를 경화시켜 절연층과 MLCC가 밀착 결합되도록 한 후에 JESD22-B117의 표준 규격을 따라 전단 응력을 가하여 평가하였다.First, a prepreg (PPG) used as a typical material of the insulating
이때, 절연층(120)을 구성하는 프리프레그(PPG)는 레진이나 에폭시 등의 열경화성 수지에 무기 필러가 혼합되고, 혼합된 무기 필러 질량 대비 0.1 내지 3.0 질량%의 유기티탄산염(organotitanates)이 균일하게 혼합된 조성을 가질 수 있다.At this time, the prepreg (PPG) constituting the insulating
이와 같은 규격에 의한 도 3과 같은 평가장치를 통해 MLCC가 유기티탄산염(organotitanates)가 혼합되지 않은 프리프레그 상에 접합된 상태에서의 전단강도(일측으로 전단 응력을 가하여 접합 부위가 분리되는 때의 힘)는 평균적으로 1293kgf이고, MLCC가 유기티탄산염(organotitanates)이 혼합된 프리프레그 상에 접합된 상태에서의 전단강도는 평균 1860kgf로 약 44% 향상되는 것으로 평가된다.When the MLCC is bonded to a prepreg not mixed with organotitanates through an evaluation device as shown in FIG. 3 according to this specification, the shear strength in a state where the shear stress is applied to one side and the bonding site is separated Strength) was 1293 kgf on average, and the shear strength in the state where MLCC was bonded to prepreg mixed with organotitanates was estimated to be about 4460%, which was 1860 kgf on average.
이때, 도 3은 JESD22-B117의 표준 규격에 따른 전단 응력을 평가하기 위한 평가 장치를 도시한 개략도이다.
3 is a schematic diagram showing an evaluation apparatus for evaluating shear stress according to the standard of JESD22-B117.
인쇄회로기판에 내장된 전자부품의 접합 신뢰성 평가Evaluation of bonding reliability of electronic parts embedded in printed circuit board
본 발명의 제조방법을 통해 제작된 부품 내장 인쇄회로기판에서 기판에 내장된 전자부품과 절연층의 접합 신뢰성 평가는 인쇄회로기판의 제작을 완료하고 도 4에 도시된 바와 같은 JESD22-B113 표준 규격의 밴딩 시험에 의해 평가하였다. 인쇄회로기판의 밴딩 평가는 상용의 밴딩 평가 시험기를 통해 네개의 포인트 지점에 압력을 가하고, 2㎜의 깊이로 가압하여 휨을 발생시키고 1㎐의 빈도로 초당 1회씩 20000회의 밴딩을 반복하고 그 결과를 평가하였다.The reliability evaluation of the bonding between the electronic component and the insulating layer built in the board in the component built-in printed circuit board manufactured through the manufacturing method of the present invention is completed by completing the manufacture of the printed circuit board and completing the JESD22-B113 standard specification And evaluated by a bending test. The evaluation of the bending of the printed circuit board was performed by applying a pressure to four points through a commercial bending evaluation tester, pressing it to a depth of 2 mm to generate bending, and repeating the bending of 20000 bands once per second at a frequency of 1 Hz. Respectively.
이와 같은 규격에 의한 평가 결과, 유기티탄산염(organotitanates)가 포함된 절연층(120)으로 구성된 인쇄회로기판과 유기티탄산염(organotitanates)이 포함되지 않은 절연층으로 구성된 인쇄회로기판에서 전자부품(200)과 절연층의 박리(Delamination) 유무를 초음파 현미경을 통해 확인하였다. 도 5는 부품 내장 인쇄회로기판의 밴딩 시험 결과 전자부품과 절연층이 박리되지 않은 정상의 제품과 전자부품과 절연층이 박리된 불량 제품의 비교 사진으로 전자부품이 절연층에서 박리된 경우 오른쪽의 사진과 같이 전자부품의 박리 위치가 검은색으로 확인되고, 이는 인쇄회로기판의 단면 분석을 통해 실제로 전자부품과 절연층 간의 박리가 발생되었음을 확인하였다.As a result of the evaluation according to this standard, it has been found that in a printed circuit board composed of a printed circuit board composed of an insulating
또한, 표 1에 기재한 바와 같이 절연층에 유기티탄산염(organotitanates)가 적용된 인쇄회로기판과 절연층에 유기티탄산염(organotitanates)가 포함되지 않은 인쇄회로기판의 의 밴딩 시험 결과를 살펴보면, 절연층에 유기티탄산염(organotitanates)가 포함되어 인쇄회로기판을 제작한 실시예가 절연층에 유기티탄산염(organotitanates)가 포함되지 않고 인쇄회로기판을 제작한 경우보다 접합 신뢰성이 크게 향상되는 데, 절연층 내에 유기티탄산염(organotianates)가 기혼합된 무기 필러 질양 대비 0.1 내지 3.0 질량%일 때 접합 신뢰성이 향상되는 것을 확인할 수 있다.
In addition, as shown in Table 1, a printed circuit board to which organic titanates are applied to an insulating layer and a printed circuit board to which an organic titanate is not contained in an insulating layer, Bonding reliability is greatly improved compared to the case where a printed circuit board is manufactured by including organotitanates in a printed circuit board without organotitanates in the insulating layer, It can be confirmed that the bonding reliability is improved when the organic titanate (organotianates) is 0.1 to 3.0 mass% based on the inorganic mixed filler nitrogen.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. However, it should be understood that such substitutions, changes, and the like fall within the scope of the following claims.
110. 코어
111. 캐비티
112. 회로층
120.120a 절연층
121. 비아홀
130. 회로 패턴
200. 전자부품110. Core
111. Cavity
112. Circuit layer
120.120a Insulating layer
121. A via hole
130. Circuit pattern
200. Electronic parts
Claims (11)
상기 캐비티에 삽입된 전자부품;
상기 코어의 상, 하부에 적층되고, 유기물과 무기물에 각각 작용하는 작용기를 가지는 유기티탄산염의 커플링제와 무기 필러가 혼합되며, 상기 유기티탄산염이 무기 필러의 질량 대비 0.1 ~ 0.3 질량%가 혼합되어 상기 전자부품의 외주면에 접합되는 절연층; 및
상기 절연층 상에 구비된 회로 패턴;
을 포함하는 부품 내장 인쇄회로기판.
A core formed with a cavity;
An electronic component inserted into the cavity;
A coupling agent of an organic titanate having a functional group acting on an organic material and an inorganic material, respectively, and an inorganic filler are laminated on the top and bottom of the core, and 0.1 to 0.3 mass% of the organic titanate is mixed with the inorganic filler An insulating layer bonded to an outer circumferential surface of the electronic component; And
A circuit pattern provided on the insulating layer;
A printed circuit board with a built-in component.
상기 전자부품은, 양측부에 구비된 외부전극들 및 상기 외부전극들 사이에 구비되는 본체를 포함하는 MLCC인 부품 내장 인쇄회로기판.
The method according to claim 1,
Wherein the electronic component includes MLCCs including external electrodes provided on both sides and a main body provided between the external electrodes.
상기 절연층에 혼합된 커플링제는, 적어도 두 개의 작용기로 구성되어 아래의 화학식을 가지는 유기티탄산염인 부품 내장 인쇄회로기판.
화학식
여기서, X는 알킬 그룹(alkyl group)이고, Y는 유기작용기(ograno-functional groups)이며, n은 1, 2, 3을 포함하는 자연수이다.
The method according to claim 1,
Wherein the coupling agent mixed in the insulating layer is an organic titanate having at least two functional groups and having the following formula.
The
Where X is an alkyl group, Y is an ograno-functional groups, and n is a natural number containing 1, 2, 3.
상기 알킬 그룹(alkyl group)은 엔프로필(n-propyl), 이소프로필(iso-propyl), 엔부틸(n-butyl) 중 어느 하나인 부품 내장 인쇄회로기판.
The method of claim 3,
Wherein the alkyl group is any one of n-propyl, iso-propyl, and n-butyl.
상기 유기작용기(ograno-functional groups)는 카르복시기(carboxyl), 에스테르(ester), 인산염(phosphato), 피로인산염(pyrophosphato), 술폰산염(sulfonato) 중 어느 하나인 부품 내장 인쇄회로기판.
The method of claim 3,
Wherein the organic functional groups are any one of carboxyl, ester, phosphato, pyrophosphato, and sulfonato. 2. The printed circuit board of claim 1, wherein the organic functional groups are selected from the group consisting of carboxyl, ester, phosphato, pyrophosphato and sulfonato.
상기 절연층은, 무기 필러가 혼합된 열경화성 수지 조성물의 프리프레그(PPG)로 구성된 부품 내장 인쇄회로기판.
The method according to claim 1,
Wherein the insulating layer is made of a prepreg (PPG) of a thermosetting resin composition mixed with an inorganic filler.
상기 절연층 내부에는 상기 회로 패턴 및 상기 전자부품의 외부전극을 전기적으로 연결하는 비아를 더 포함하는 부품 내장 인쇄회로기판.
The method according to claim 1,
And a via for electrically connecting the circuit pattern and the external electrode of the electronic component to the inside of the insulating layer.
상기 절연층은, 상기 캐비티 및 상기 전자부품 사이의 공간에 충진되어 상기 전자부품의 외주면 전체를 감싸는 부품 내장 인쇄회로기판.
The method according to claim 1,
Wherein the insulating layer is filled in a space between the cavity and the electronic component to surround the entire outer peripheral surface of the electronic component.
상기 코어의 상, 하면에 쓰루홀을 통해 전기적으로 연결되는 소정 패턴의 회로층이 형성된 부품 내장 인쇄회로기판.3. The method of claim 2,
Wherein a circuit layer of a predetermined pattern electrically connected to the upper and lower surfaces of the core through the through holes is formed.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130142245A KR101522787B1 (en) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | A printed circuit board comprising embeded electronic component within |
US14/092,188 US9386701B2 (en) | 2012-11-30 | 2013-11-27 | Electronic component embedded printed circuit board |
CN201410670966.6A CN104661432B (en) | 2013-11-21 | 2014-11-20 | Electronic component embedded printed circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130142245A KR101522787B1 (en) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | A printed circuit board comprising embeded electronic component within |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101522787B1 true KR101522787B1 (en) | 2015-05-26 |
Family
ID=53267169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130142245A KR101522787B1 (en) | 2012-11-30 | 2013-11-21 | A printed circuit board comprising embeded electronic component within |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101522787B1 (en) |
CN (1) | CN104661432B (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111182724B (en) * | 2020-01-19 | 2021-06-25 | 海东市旭格光电科技有限公司 | Flexible printed circuit board and manufacturing method thereof |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10509277A (en) * | 1994-10-05 | 1998-09-08 | ザ ウィタカー コーポレーション | Thermal control for additional printed circuits |
JP3251949B2 (en) * | 1990-06-08 | 2002-01-28 | ザ・ホワイテーカー・コーポレーション | Improved substrate material for printed wiring board and method of manufacturing the same |
JP3335707B2 (en) * | 1993-04-30 | 2002-10-21 | 日立化成工業株式会社 | Method for manufacturing multilayer substrate |
JP2013084692A (en) * | 2011-10-06 | 2013-05-09 | Ibiden Co Ltd | Wiring board and manufacturing method of the same |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6673434B2 (en) * | 1999-12-01 | 2004-01-06 | Honeywell International, Inc. | Thermal interface materials |
KR100910188B1 (en) * | 2001-07-19 | 2009-07-30 | 도레이 카부시키가이샤 | Circuit board, circuit board-use member and production method therefor and method of laminating flexible film |
CN102027058A (en) * | 2008-05-14 | 2011-04-20 | 汉高有限公司 | A curable composition and use thereof |
-
2013
- 2013-11-21 KR KR1020130142245A patent/KR101522787B1/en active IP Right Grant
-
2014
- 2014-11-20 CN CN201410670966.6A patent/CN104661432B/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3251949B2 (en) * | 1990-06-08 | 2002-01-28 | ザ・ホワイテーカー・コーポレーション | Improved substrate material for printed wiring board and method of manufacturing the same |
JP3335707B2 (en) * | 1993-04-30 | 2002-10-21 | 日立化成工業株式会社 | Method for manufacturing multilayer substrate |
JPH10509277A (en) * | 1994-10-05 | 1998-09-08 | ザ ウィタカー コーポレーション | Thermal control for additional printed circuits |
JP2013084692A (en) * | 2011-10-06 | 2013-05-09 | Ibiden Co Ltd | Wiring board and manufacturing method of the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104661432B (en) | 2018-02-02 |
CN104661432A (en) | 2015-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102380304B1 (en) | A printed circuit board comprising embeded electronic component within and a method for manufacturing | |
US8238109B2 (en) | Flex-rigid wiring board and electronic device | |
US9386701B2 (en) | Electronic component embedded printed circuit board | |
US8186042B2 (en) | Manufacturing method of a printed board assembly | |
KR101472672B1 (en) | A printed circuit board comprising embeded electronic component within and a method for manufacturing | |
KR102194721B1 (en) | Printed circuit board and manufacturing method thereof | |
KR101514518B1 (en) | A printed circuit board comprising embeded electronic component within and a method for manufacturing | |
WO2014162478A1 (en) | Component-embedded substrate and manufacturing method for same | |
KR101522780B1 (en) | A printed circuit board comprising embeded electronic component within and a method for manufacturing | |
US20140153204A1 (en) | Electronic component embedded printing circuit board and method for manufacturing the same | |
TW201618261A (en) | Printed circuit board with electronic component and method for manufacturing same | |
JP2004274035A (en) | Module having built-in electronic parts and method of manufacturing same | |
JP4432517B2 (en) | Composite multilayer board | |
KR20160004157A (en) | Chip embedded substrate and method of manufacturing the same | |
KR101522787B1 (en) | A printed circuit board comprising embeded electronic component within | |
JP2008270778A (en) | Method of manufacturing wiring board with built-in component | |
JP4511604B2 (en) | Wiring board with built-in electrical elements | |
TWI477214B (en) | Printed circuit board having buried component and method for manufacturing same | |
KR101147343B1 (en) | Integrated printed circuit board embedded with multiple component chip and manufacturing method thereof | |
JP2009289789A (en) | Printed wiring board with built-in component and its manufacturing method | |
JP2004072124A (en) | Wiring board with built-in electric element | |
KR101609268B1 (en) | Embedded board and method of manufacturing the same | |
KR20140050799A (en) | Method for manufacturing high-density embedded printed circuit board | |
KR101005491B1 (en) | Electronic components embedded pcb and method of manufacturing the same | |
JP2005136043A (en) | Wiring board and electric apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180403 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190401 Year of fee payment: 5 |