KR102026229B1 - 인쇄회로 기판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인쇄회로 기판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 인쇄회로 기판은 복수개의 캐비티(cavity)들이 형성되는 절연 기판; 상기 절연 기판의 각 캐비티들에 마운팅되는 소자들; 상기 절연 기판 상에 상기 소자 및 상기 캐비티들을 덮도록 형성된 절연층;을 포함하고, 상기 캐비티의 하면으로부터 상기 절연 기판의 하면까지의 거리와, 상기 소자의 상면으로부터 상기 절연층의 상면까지의 거리는 동일하게 구성된다.

Description

인쇄회로 기판 및 그 제조 방법{PRINTED CIRCUIT BOARD AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 인쇄회로 기판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 소자의 매립 시에 발생하는 불량의 발생 또는 품질 저하를 최소화한 인쇄회로 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
인쇄회로 기판(PCB; Printed Circuit Board)은 전기 절연성 기판에 전도성 재료로 인쇄회로 인쇄한 것으로, 여러 종류의 많은 전자 부품을 평판 위에 밀집 탑재시키기 위해, 각 부품의 장착 위치를 확정하고, 부품을 연결하는 회로 라인을 평판 표면에 인쇄하여 고정시킨 회로 기판을 뜻한다.
한편, 임베디드 PCB(Embedded PCB)는 저항(Resistor), 커패시터(Capacitor), 인덕터(Inductor)와 같은 수동부품(Passive Component)을 기판에 내장 (Embed)한 PCB으로서, 최근에는 IC칩과 같은 능동부품을 내장하는 기술도 개발되고 있으며, 이러한 의미에서 종류에 관계없이 전자부품을 내장한 PCB를 일컫는 용어로 사용되고 있다.
인쇄회로기판 기술에서 이러한 전자부품을 내장시키기 위해서는, 일반적으로 부품을 실장하는 방법, 캐비티(Cavity) 가공법, 칩의 전극과 PCB 회로 연결 방법 등이 매우 중요하다.
도 1 은 종래 기술에 따른 인쇄회로 기판의 단면도이다.
보다 상세하게 설명하면 도 1은 종래 기술에 따른 인쇄회로 기판에 두 개의 칩이 마운팅 된 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 두 개의 칩이 마운팅 된 인쇄회로 기판의 경우에는, 절연 기판(110)에 회로 패턴(120)을 인쇄하고, 절연 기판(110)에 캐비티(111, 112)를 형성한다.
각 캐비티(111, 112)에 칩(131, 132)을 마운팅 한 후, 칩(131, 132)이 마운팅 된 절연 기판(110)의 상부에 절연층(140)을 형성한다.
그러나, 종래 기술에 따르면 도 1에 도시된 바와 같이, 인쇄회로 기판에 매립되는 칩(131,132)의 높이가 서로 다른 경우에는, 칩(131,132)의 양면에 형성되는 절연층(140)의 두께가 서로 상이하여 인쇄회로 기판이 휘는 불량이 발생하였다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 소자의 양면에 형성되는 절연층의 두께를 동일하게 하여, 인쇄회로 기판에 다양한 크기의 소자를 매립하는 경우에도 인쇄회로 기판이 휘는 현상을 방지하고자 한다.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로 기판은, 복수개의 캐비티(cavity)들이 형성되는 절연 기판; 상기 절연 기판의 각 캐비티들에 마운팅되는 소자들; 상기 절연 기판 상에 상기 소자 및 상기 캐비티들을 덮도록 형성된 절연층;을 포함하고, 상기 캐비티의 하면으로부터 상기 절연 기판의 하면까지의 거리와, 상기 소자의 상면으로부터 상기 절연층의 상면까지의 거리는 동일하게 구성된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 소자는 상기 인쇄회로 기판의 상면과 하면으로부터 동일한 깊이에 매립된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 절연 기판에 형성되는 캐비티의 저면에는 접착 물질로 형성되는 접착 패턴;을 더 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 소자는 상기 접착 패턴에 의하여 상기 캐비티의 저면에 안착되어 접착된다.
본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로 기판의 제조 방법은, 절연 기판 상에 캐비티(cavity)들을 형성하고, 상기 캐비티들의 각각에 소자들을 마운팅하고, 상기 절연 기판 상에 상기 소자 및 상기 캐비티들을 덥도록 절연층을 형성하되, 상기 캐비티의 하면으로부터 상기 절연 기판의 하면까지의 거리와 상기 소자의 상면으로부터 상기 절연층의 상면까지의 거리는 동일하게 형성한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 절연 기판 상에 캐비티(cavity)들을 형성 시에는, 상기 절연 기판에 형성되는 캐비티의 저면에 접착 물질로 형성되는 접착 패턴을 형성하는 과정을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 캐비티들의 각각에 소자들을 마운팅 시에는, 상기 소자가 상기 접착 패턴에 의하여 상기 캐비티의 저면에 안착되어 접착된다.
본 발명에 따르면 소자의 양면에 형성되는 절연층의 두께를 동일하게 하여, 인쇄회로 기판에 다양한 크기의 소자를 매립하는 경우에도 인쇄회로 기판이 휘는 현상을 방지할 수 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 인쇄회로 기판의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로 기판을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로 기판을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로 기판을 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로 기판은 도 2의 a에 도시된 바와 같이, 절연 기판(210)이 구비되며, 도 2의 b에 도시된 바와 같이 절연 기판(210) 상에는 캐비티(211, 212, 213)가 형성된다.
상기 캐비티(211, 212, 213)는 소자(221, 222, 223)가 인입되어 마운팅(mounting)되는 공간이다. 상기 캐비티(211, 212, 213)의 형성시에는 기계적 드릴(mechanical drill)을 사용하여 형성할 수 있다.
상기 캐비티(211, 212, 213)는 인입될 소자(221, 222, 223)의 두께의 절반의 깊이로 형성된다. 이때, 상기 소자(221, 222, 223)의 두께라 함은 소자(221, 222, 223)가 인입되는 방향에 해당하는 소자(221, 222, 223)의 길이를 말한다.
즉, 각 캐비티(211, 212, 213)의 깊이는 상기 소자(221, 222, 223)가 인입되는 방향에 해당하는 소자(221, 222, 223)의 두께의 절반의 깊이로 형성된다.
한편, 상기 절연 기판(210)의 재료로는 PPG(prepreg) 절연체가 사용될 수 있다. PPG는 섬유 강화 복합재료용의 중간 기재로, 강화섬유에 매트릭스 수지를 예비 함침한 성형 재료이다. PPG를 적층하여 가열 및 가압하여 수지를 경화시켜 성형품이 형성된다. PPG로는 고분자 에폭시 수지 등의 열경화성 수지계를 사용할 수 있으며, 폴리에테르케톤 등의 열가소성 수지도 사용될 수 있다.
도 2의 c에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 형성된 절연 기판(210)의 캐비티(211, 212, 213)의 저면에는 각각 접착 패턴(215, 216, 217)이 형성된다.
상기 접착 패턴(215, 216, 217)은 접착 물질을 이용하여 형성되며, 이후에 마운팅 되는 소자(221, 222, 223)들의 접착을 위한 것으로서, 상기 접착 패턴(215, 216, 217)에 의해 소자(221, 222, 223)들이 안정적으로 안착되도록 하기 위한 것이다.
이후, 도 2의 d에 도시된 바와 같이, 상기 캐비티(211, 212, 213)에 소자(221, 222, 223)들을 마운팅한다.
이때, 소자(221, 222, 223)들은 상기 접착 패턴(215, 216, 217) 상에 각각 마운팅되어, 상기 접착 패턴(215, 216, 217)에 의해 캐비티(211, 212, 213)의 저면에 안착되어 접착된다.
한편, 상기 소자(221, 222, 223)들은 IC칩, 능동 소자 또는 수동 소자를 말한다.
도 2의 e에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 캐비티(211, 212, 213)에 마운팅된 소자(221, 222, 223)들의 상부에는 절연물질이 도포되며, 그에 따라 소자(221, 222, 223) 및 캐비티(211, 212, 213)의 상부에는 절연층(230)이 형성된다.
절연층(230)의 재료로는 PPG(prepreg) 절연체가 사용될 수 있다. PPG는 섬유 강화 복합재료용의 중간 기재로, 강화섬유에 매트릭스 수지를 예비 함침한 성형 재료이다. PPG를 적층하여 가열 및 가압하여 수지를 경화시켜 성형품이 형성된다. PPG로는 고분자 에폭시 수지 등의 열경화성 수지계를 사용할 수 있으며, 폴리에테르케톤 등의 열가소성 수지도 사용될 수 있다.
그에 따라, 상기 소자(221, 222, 223)는 상기 인쇄회로 기판의 상면과 하면으로부터 동일한 깊이에 매립된다.
즉, 캐비티(211)의 하면으로부터 상기 절연 기판(210)의 하면까지의 거리(d1)와, 제1 소자(221)의 상면으로부터 상기 절연층(230)의 상면까지의 거리(d2)는 동일하게 형성된다.
이와 마찬가지로 캐비티(212)의 하면으로부터 절연 기판(210)의 하면까지의 거리(d3)와, 제2 소자(222)의 상면으로부터 절연층(230)의 상면까지의 거리(d4)는 동일하며, 캐비티(213)의 하면으로부터 절연 기판(210)의 하면까지의 거리(d5)와, 제2 소자(222)의 상면으로부터 절연층(230)의 상면까지의 거리(d6)는 동일하게 형성된다.
이후부터는 도 2의 e를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로 기판의 구성을 설명하기로 한다.
도 2의 e에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로 기판은 절연 기판(210), 소자들(221, 222, 223), 접착 패턴(215, 216, 217) 및 절연층(230)을 포함하여 구성된다.
절연 기판(210)에는 복수개의 캐비티(211, 212, 213)들이 형성되어 있다.
상기 절연 기판(210)의 재료로는 PPG(prepreg) 절연체가 사용될 수 있다. PPG는 섬유 강화 복합재료용의 중간 기재로, 강화섬유에 매트릭스 수지를 예비 함침한 성형 재료이다. PPG를 적층하여 가열 및 가압하여 수지를 경화시켜 성형품이 형성된다. PPG로는 고분자 에폭시 수지 등의 열경화성 수지계를 사용할 수 있으며, 폴리에테르케톤 등의 열가소성 수지도 사용될 수 있다.
캐비티(211, 212, 213)들은 상기 인입될 소자(221, 222, 223)의 두께의 절반의 깊이로 형성되어 있다. 즉, 각 캐비티(211, 212, 213)의 두께는 상기 소자(221, 222, 223)가 인입되는 방향에 해당하는 소자(221, 222, 223)의 두께의 절반의 깊이로 형성되어 있다.
상기 캐비티(211, 212, 213)의 저면에는 접착 물질로 형성된 접착 패턴(215, 216, 217)이 형성되어 있다.
소자(221, 222, 223)들은 상기 캐비티(211, 212, 213) 상에 마운팅되며, 이때 소자(221, 222, 223)들은 상기 접착 패턴(215, 216, 217)에 접착되어 안착된다.
그에 따라, 본 발명의 따른 인쇄회로 기판은 소자(221, 222, 223)가 상기 인쇄회로 기판의 상면과 하면으로부터 동일한 깊이에 매립된다.
상기와 같이 매립된 소자(221, 222, 223) 및 캐비티(211, 212, 213)들의 상부에는 절연층이 형성된다.
또한, 절연층(230)의 재료로는 PPG(prepreg) 절연체가 사용될 수 있다. PPG는 섬유 강화 복합재료용의 중간 기재로, 강화섬유에 매트릭스 수지를 예비 함침한 성형 재료이다. PPG를 적층하여 가열 및 가압하여 수지를 경화시켜 성형품이 형성된다. PPG로는 고분자 에폭시 수지 등의 열경화성 수지계를 사용할 수 있으며, 폴리에테르케톤 등의 열가소성 수지도 사용될 수 있다.
즉, 도 2의 e에 도시된 바와 같이, 캐비티(211)의 하면으로부터 상기 절연 기판(210)의 하면까지의 거리(d1)와, 제1 소자(221)의 상면으로부터 상기 절연층(230)의 상면까지의 거리(d2)는 동일하게 형성되고, 캐비티(212)의 하면으로부터 절연 기판(210)의 하면까지의 거리(d3)와, 제2 소자(222)의 상면으로부터 절연층(230)의 상면까지의 거리(d4)는 동일하며, 캐비티(213)의 하면으로부터 절연 기판(210)의 하면까지의 거리(d5)와, 제2 소자(222)의 상면으로부터 절연층(230)의 상면까지의 거리(d6)는 동일하게 형성된다.
따라서, 본 발명에 따르면 소자(221, 222, 223)의 양면에 형성되는 절연층(230)과 절연 기판(210)의 두께를 동일하게 구성함으로써, 인쇄회로 기판에 다양한 크기의 소자를 매립하는 경우에도 인쇄회로 기판이 휘는 현상을 방지할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 즉, 본발명의 실시예들에서는 소자가 2개 또는 3개로 구성되는 인쇄회로 기판의 실시예를 들어 설명하였으나, 보다 많은 소자로 구성되는 인쇄회로 기판의 경우에는 소자의 개수에 상응하게 절연층이 추가되는 구성으로 다양한 실시예가 구성될 수 있음은 자명하다.
본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
210: 절연 기판
211, 212, 213: 캐비티
215, 216, 217: 접착 패턴
221, 222, 223: 소자
230: 절연층

Claims (7)

  1. 복수개의 캐비티(cavity)들이 형성되는 절연 기판;
    상기 절연 기판의 각 캐비티들에 마운팅되는 소자들;
    상기 절연 기판 상에 상기 소자 및 상기 캐비티들을 덮도록 형성된 절연층;을 포함하고,
    상기 소자들은,
    제1 두께를 가지는 제1 소자; 및
    상기 제1 두께보다 큰 제2 두께를 가지는 제2 소자를 포함하고,
    상기 복수개의 캐비티들은,
    상기 제1 소자가 인입되고, 제1 깊이를 가지는 제1 캐비티; 및
    상기 제2 소자가 인입되고, 상기 제1 깊이보다 큰 제2 깊이를 가지는 제2 캐비티를 포함하며,
    상기 제1 깊이는,
    상기 제1 두께의 1/2에 대응되고,
    상기 제2 깊이는,
    상기 제2 두께의 1/2에 대응되며,
    상기 제1 캐비티의 하면으로부터 상기 절연 기판의 하면까지의 거리와, 상기 제1 소자의 상면으로부터 상기 절연층의 상면까지의 거리는 동일하고,
    상기 제2 캐비티의 하면으로부터 상기 절연 기판의 하면까지의 거리와, 상기 제2 소자의 상면으로부터 상기 절연층의 상면까지의 거리는 동일하며,
    상기 제1 및 상기 제2 깊이 각각은,
    상기 절연기판의 두께보다 작은 인쇄회로 기판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 소자 각각은,
    상기 인쇄회로 기판의 상면과 하면으로부터 동일한 깊이에 매립되는 인쇄회로 기판.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연 기판에 형성되는 상기 제1 및 제2 캐비티의 저면에 각각 배치된 접착 물질의 접착 패턴;을 포함하는 인쇄회로 기판.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
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