KR101809418B1 - 페라이트 코어 내장 집적회로 기판 - Google Patents

페라이트 코어 내장 집적회로 기판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 NFC 안테나 요구 값을 맞추기 위해 코일을 실장하여 인덕턴스 코일을 실장하지 않으면서 페라이트를 내장하여 NFC 안테나의 특성에 따른 요구 값을 실현할 수 있도록 한 페라이트 코어 내장 집적회로 기판에 관한 것으로, 절연제를 라우터 가공하여 페라이트를 인서트 하고, 페라이트의 상부에 회로를 구성하기 위한 동박이 형성되어 페라이트 코어층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 코일 부품의 실장없이 NFC 특성에 따른 값을 페라이트를 통해 구현할 수 있으므로 제품의 소형화를 할 수 있고, 솔더에 의한 접합이 없으므로 제품의 내구성 및 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

페라이트 코어 내장 집적회로 기판{Integrated circuit board with ferrite core}
본 발명은 페라이트 코어 내장 집적회로 기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 NFC 안테나의 특성에 따른 요구 값을 맞추기 위해 코일을 실장하여 인덕턴스 코일을 실장하지 않으면서 페라이트를 내장하여 NFC 안테나의 특성에 따른 요구 값을 실현할 수 있도록 한 페라이트 코어 내장 집적회로 기판에 관한 것이다.
전자기기의 고성능화 및 소형화의 요구에 부응하여 전자부품이 고밀도화 및 고성능화되고 있다. 따라서 전자부품의 고밀도 실장이 가능한 소형 집적회로 기판의 수요가 점점 증가하고 있다.
이러한 요구에 부응하여 서로 다른 층에 형성되는 배선 간 또는 전자부품과 배선 간을 비아 홀(via hole)에 의하여 전기적으로 접속하는 다층 회로기판의 개발이 진행되고 있다.
다층 회로기판은 전자부품 간을 접속하는 배선을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 고밀도 배선화를 실현할 수 있는 장점이 있다. 그리고 전자부품의 실장으로 집적회로 기판의 표면적을 넓힐 뿐만 아니라 전기적 특성도 우수한 장점이 있다.
특히 기판에 전자부품을 삽입하는 임베디드 집적회로 기판은 전자부품 등이 기판 표면에 실장되는 것이 아니라, 기판의 내부에 임베딩(embedding)되기 때문에 기판의 소형화, 고밀도화 및 고성능화 등이 가능하여 그 수요가 점차 증가하고 있는 추세이다.
종래의 인덕턴스 코일 제품은 PCB 위에 코일을 실장하여 NFC 특성에 따른 요구 값을 맞추었다. 그러나 PCB에 부품을 실장 시 안테나의 특성을 맞추는데 힘들어 불량률이 높은 문제점을 가지고 있다.
상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 선행기술로 한국 공개특허공보 제2016-125792호(2016.10.06. 공개) "코일 내장 집적회로 기판 및 그 제조 방법"은 적어도 부분적으로 가공된 공간이 형성된 코어 기판과; 상기 적어도 부분적으로 가공된 공간 내에 배치되는 코일과; 상기 코일 주변 공간 및 상기 적어도 부분적으로 가공된 공간 내 공극을 채우는 충진재 및 상기 코어 기판의 상, 하면에 형성되는 절연층을 포함한다.
상기와 같이 구성되는 선행기술은 코일 내장 집적회로 기판은 전력관리반도체(PMIC)용 기판의 내장형 파워 인덕터(Power Inductor) 등과 같이 실장해야 할 파워 인덕터의 수량이 많기 때문에 실장이 어려워 불량의 발생률이 높은 문제점이 있다.
또한, 부피가 커서 임베디드(embedded)의 필요성이 높은 곳에서 효율적으로 이용될 수 있으나, 전자부품의 고밀도 실장이 가능한 소형화에는 적합하지 않는 문제점이 있다.
한국 공개특허공보 제2016-125792호(2016.10.06. 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, NFC 안테나 요구 값을 맞추기 위해 인덕턴스 코일을 실장하지 않으면서 페라이트를 내장하여 NFC 안테나의 특성에 따른 요구 값을 실현할 수 있도록 한 페라이트 코어 내장 집적회로 기판을 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 코일의 실장이 없이 NFC 특성을 맞출 수 있으므로 고밀도 실장이 가능한 페라이트 코어 내장 집적회로 기판을 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 솔더에 의한 접합이 없으므로 제품의 내구성 및 신뢰성을 높일 수 있는 페라이트 코어 내장 집적회로 기판을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 것으로,
절연제를 라우터 가공하여 페라이트를 인서트 하고, 페라이트의 상부에 회로를 구성하기 위한 동박이 형성되어 페라이트 코어층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 페라이트 코어 내장 집적회로 기판을 제공한다.
본 발명의 페라이트 코어층은, 코일을 사용하지 않고 NFC 특성에 따른 값을 구현할 수 있도록 페라이트와, 페라이트 양측에 절연제가 위치되게 구성되는 페라이트층과; 기구홀이 형성된 본딩시트를 페라이트층 상부와 하부에 설치되는 시트층과; 동박의 접합이 용이하도록 복수의 시트층의 일측에 각각 설치되는 PP층과; 회로를 구현할 수 있도록 복수의 PP층의 일측에 각각 형성되는 동박층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 페라이트 코어층의 절연제는, 페라이트와 시트층을 형성하기 위하여 창살 형태의 지그로 구성되어 페라이트가 삽입되게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 페라이트층에 시트층이 형성된 상태에서 기구홀을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 PP층과 동박층은, 동박을 접합하기 위해 프리플러그와 시트 타입의 동박을 레이업하여 핫프레스에 의해 적층되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 동박층은, 0.01mm에서 0.02mm 사이로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 페라이트 코어층은, 페라이트의 자성에 의해 복수의 페라이트 코어층이 서로 간섭되는 것을 방지할 수 있도록 복수의 페라이트 코어층의 사이에 형성되는 절연층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 절연층은, 복수의 페라이트 코어층 끼리 간섭을 일으키는 것을 방지하기 위하여 적어도 0.01mm 이상의 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 절연층은, 글라스 에폭시로 이루어지는 코어층과; 코어층의 상부와 하부에 각각 형성되는 제1동박층과; 제1동박층의 상부와 하부에 각각 형성되는 프리플러그층과; 프리플러그층의 상부와 하부에 각각 형성되는 제2동박층;을 포함하여 구성되어 복수의 페라이트 코어층에 의해 간섭의 발생을 방지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 코일 부품의 실장없이 NFC 특성에 따른 값을 페라이트를 통해 구현할 수 있으므로 제품의 소형화를 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 솔더에 의한 접합이 없으므로 제품의 내구성 및 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 페라이트 코어 내장 집적회로 기판의 구조를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 페라이트 코어층의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 도 2의 절연제를 지그로 형성한 상태를 나타낸 도면대용 사진.
도 4는 도 2의 지그 내측에 페라이트를 설치하고 시트를 부착하여 페라이트층과 시트층을 형성한 상태의 도면대용 사진.
도 5는 도 4의 페라이트층과 시트층에 기구홀이 가공된 상태를 나타낸 도면대용 사진.
도 6은 본 발명에 의한 페라이트 코어 내장 집적회로 기판에 회로가 구현된 상태를 나타낸 도면대용 사진.
이하, 본 발명에 의한 페라이트 코어 내장 집적회로 기판을 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 페라이트 코어 내장 집적회로 기판의 구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 페라이트 코어층의 구성을 나타낸 도면이며, 도 3은 도 2의 절연제를 지그로 형성한 상태를 나타낸 도면대용 사진이고, 도 4는 도 2의 지그 내측에 페라이트를 설치하고 시트를 부착하여 페라이트층과 시트층을 형성한 상태의 도면대용 사진이며, 도 5는 도 4의 페라이트층과 시트층에 기구홀이 가공된 상태를 나타낸 도면대용 사진이고, 도 6은 본 발명에 의한 페라이트 코어 내장 집적회로 기판에 회로가 구현된 상태를 나타낸 도면대용 사진이다.
도 1 내지 6을 참조하면, 본 발명에 의한 페라이트 코어 내장 집적회로 기판은 에폭시를 라우터 가공하여 페라이트(11)를 인서트 하고, 페라이트(11)의 상부에 회로를 구성하기 위한 동박이 형성되어 페라이트 코어층(10)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 페라이트 코어층(10)은 코일을 사용하지 않고 NFC 특성에 따른 값을 구현할 수 있도록 페라이트(11)와, 페라이트(11) 양측에 절연제가 위치되게 구성되는 페라이트층(12)과, 기구홀이 형성된 본딩시트를 페라이트층(12) 상부와 하부에 설치되는 시트층(13)과, 동박의 접합이 용이하도록 복수의 시트층(13)의 일측에 각각 설치되는 PP층(14)과, 회로를 구현할 수 있도록 복수의 PP층(14)의 일측에 각각 형성되는 동박층(15)을 포함한다.
상기 페라이트 코어층(10)의 절연제는 페라이트(11)와 시트층(13)을 형성하기 위하여 창살 형태의 지그를 구성하여 페라이트(11)가 삽입되게 형성한다.
상기 페라이트층(12)에 시트층(13)이 형성된 상태에서 기구홀을 형성하여 프리플러그(PP)와 동박이 기구를 이용하여 적층 될 수 있도록 한다.
그리고 상기 PP층(14)과 동박층(15)은 동박을 접하기 위해 프리플러그(PP)와 시트 타입의 동박을 레이업하여 핫프레스에 의해 적층되게 형성한다.
또한, 상기 동박층(15)은 0.01mm에서 0.02mm 사이로 형성되어 회로가 구성될 수 있도록 한다.
상기 페라이트 코어층(10)은 페라이트(11)의 자성력에 의해 복수의 페라이트 코어층(10)이 서로 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 복수의 페라이트 코어층(10) 사이에 절연층(20)을 형성한다.
상기 절연층(20)은 글라스 에폭시로 이루어지는 코어층(21)과, 코어층(21)의 상부와 하부에 각각 형성되는 제1동박층(22)과, 제1동박층(22)의 상부와 하부에 각각 형성되는 프리플러그층(23)과, 프리플러그층(23)의 상부와 하부에 각각 형성되는 제2동박층(24)으로 구성된다.
상기와 같이 구성되는 절연층(20)은 핫프레스를 이용하여 접합이 이루어진다.
상기 절연층(20)은 상기의 복수의 페라이트 코어층(10)에 인베딩된 페라이트(11)에 의한 자성력에 의해 간섭이 일어나는 것을 방지하기 위하여 적어도 0.01mm 이상의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 페라이트 코어층(10)과 절연층(20)을 접합하기 위하여 페라이트 코어층(10)과 절연층(20) 사이에 프리플러그으로 이루어지는 접합층(25)을 형성한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 페라이트 코어 내장 집적회로 기판의 제작과정을 설명한다.
먼저, 페라이트 코어층(10)을 형성하기 위하여 절연제로 이루어지는 창살 형태의 지그를 구성하고, 지그의 내측에는 페라이트(11)를 삽입한다.
상기 페라이트(11)를 지그에 설치하기 전에 지그의 일측에 본딩시트를 부착한 상태에서 페라이트(11)를 설치하는 것이 바람직하다.
상기 지그의 내측에 페라이트(11)를 설치한 상태에서 본딩시트 사이에 페라이트(11)와 절연제가 위치되도록 지그에 본딩시트를 부착하여 페라이트 코어층(10)과 시트층(13)이 형성되도록 한다.
상기 페라이트 코어층(10)과 시트층(13)을 형성한 상태에서 홀 가공 장치(미도시)를 이용하여 기구홀을 형성하여 동박층(15)에 형성되는 회로와 절연층(20)의 다른 일측에 형성한 페라이트 코어층(10) 및 다른 실장되는 부품들과 연결될 수 있도록 한다.
상기와 같이 페라이트 코어층(10)을 형성한 상태에서 별도의 과정을 통해 절연층(20)을 형성한다.
상기 절연층(20)은 글라스에폭시를 이용하여 코어층(21)을 형성한 상태에서 코어층(21)의 상부와 하방향에 동박으로 이루어지는 제1동박층(22)을 각각 형성하고, 상기 제1동박층(22)의 상부와 하부에 프리플러그을 이용하여 프리플러그층(23)을 형성하며, 상기 프리플러그층(23)의 상부와 하부에는 다시 동박을 이용하여 제2동박층(24)을 각각 형성한 상태에서 핫프레스를 이용하여 각층이 접합한다.
상기 코어층(21)은 에폭시로 이루어져 동박층이 부착될 수 있도록 기판 역할을 하여 안정적으로 제1동박층(22)과 제2동박층(24)의 증착이 용이하도록 한다.
또한, 상기 프리플러그층(23)은 제1동박층(22)에 제2동박층(24)이 용이하게 접합이 이루어지도록 하는 접착제의 역할을 한다.
상기와 같이 복수의 페라이트 코어층(10)과 절연층(20)을 각각 형성한 상태에서 절연층(20)의 중심으로 상부와 하부에 페라이트 코어층(10)을 각각 위치시킨 상태에서 프리플러그으로 이루어지는 접합층(25)에 의해 접합이 이루어지도록 본 발명의 페라이트 코어 내장 집적회로 기판을 구성한다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 NFC 안테나 요구 값을 맞추기 위해 코일을 실장하여 인덕턴스 코일을 실장하지 않으면서 페라이트를 내장하여 NFC 안테나의 특성에 따른 요구 값을 실현할 수 있는 이점이 있다.
또한, 코일 부품의 실장없이 NFC 특성에 따른 값을 페라이트를 통해 구현할 수 있으므로 제품의 소형화를 할 수 있고, 솔더에 의한 접합이 없으므로 제품의 내구성 및 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될수 있다.
그러므로 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
10: 페라이트 코어층 11: 페라이트
12: 페라이트층 13: 시트층
14: PP층 15: 동박층
20: 절연층 21: 코어층
22: 제1동박층 23: 프리플러그층
24: 제2동박층 25: 접합층

Claims (9)

  1. 절연제를 라우터 가공하여 페라이트(11)를 인서트 하고, 페라이트(11)의 상부에 회로를 구성하기 위한 동박이 형성되어 페라이트 코어층(10)으로 이루어지고,
    상기 페라이트 코어층(10)은, 페라이트의 자성에 의해 복수의 페라이트 코어층이 서로 간섭되는 것을 방지할 수 있도록 복수의 페라이트 코어층(10)의 사이에 형성되는 절연층(20)을 포함하되,
    상기 절연층(20)은,
    글라스 에폭시로 이루어지는 코어층(21)과;
    코어층(21)의 상부와 하부에 각각 형성되는 제1동박층(22)과;
    제1동박층(22)의 상부와 하부에 각각 형성되는 프리플러그층(23)과;
    프리플러그층(23)의 상부와 하부에 각각 형성되는 제2동박층(24);을 포함하여 구성되어 복수의 페라이트 코어층(10)에 의해 간섭의 발생을 방지하는 것을 특징으로 하는 페라이트 코어 내장 집적회로 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 페라이트 코어층(10)은,
    코일을 사용하지 않고 NFC 특성에 따른 값을 구현할 수 있도록 페라이트(11)와, 페라이트(11) 양측에 절연제가 위치되게 구성되는 페라이트층(12)과;
    기구홀이 형성된 본딩시트를 페라이트층(12) 상부와 하부에 설치되는 시트층(13)과;
    동박의 접합이 용이하도록 복수의 시트층(13)의 일측에 각각 설치되는 PP층(14)과;
    회로를 구현할 수 있도록 복수의 PP층(14)의 일측에 각각 형성되는 동박층(15);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 페라이트 코어 내장 집적회로 기판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 페라이트 코어층(10)의 절연제는,
    페라이트(11)와 시트층(13)을 형성하기 위하여 창살 형태의 지그로 구성되어 페라이트(11)가 삽입되게 형성되는 것을 특징으로 하는 페라이트 코어 내장 집적회로 기판.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 페라이트층(12)에 시트층(13)이 형성된 상태에서 기구홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 페라이트 코어 내장 집적회로 기판.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 PP층(14)과 동박층(15)은,
    동박을 접합하기 위해 플리플러그와 시트 타입의 동박을 레이업 하여 핫프레스에 의해 적층되는 것을 특징으로 하는 페라이트 코어 내장 집적회로 기판.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 동박층(15)은,
    0.01mm에서 0.02mm 사이로 형성되는 것을 특징으로 하는 페라이트 코어 내장 집적회로 기판.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 절연층(20)은,
    복수의 페라이트 코어층(10) 끼리 간섭을 일으키는 것을 방지하기 위하여 적어도 0.01mm 이상의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 페라이트 코어 내장 집적회로 기판.
  9. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014161003A (ja) * 2012-08-09 2014-09-04 Murata Mfg Co Ltd アンテナ装置、無線通信装置およびアンテナ装置の製造方法

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