KR20080055728A - Adhesive sheet for capacitor and method for manufacturing printed circuit board having embedded capacitor using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 캐패시터용 접착시트 및 이 시트를 이용하여 제조하는 캐패시터 내장형 프린트 배선판의 제조방법에 관한 것으로, 특히 가요성 케이블부를 가지는 다층 플렉시블 프린트 배선판에도 적용할 수 있는 캐패시터용 접착시트 및 그것을 이용한 프린트 배선판의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
근래, 소형 전자기기에 탑재되는 실장기판의 미세화와 고밀도화에 대한 요구가 높아지고 있다. 그 일환으로서, 휴대전화 등을 중심으로 CSP(칩 사이즈 패키지)나 칩저항, 칩 캐패시터 등의 배선판 표면에 대한 고밀도 실장 요구가 강해지고 있다.In recent years, the demand for miniaturization and high density of mounting boards mounted on small electronic devices has increased. As a part thereof, demands for high-density mounting on the surface of wiring boards such as CSPs (chip size packages), chip resistors, and chip capacitors, such as mobile phones, are increasing.
CSP와 같은 부품을 탑재하는 다층 프린트 배선판에서는, 디커플링 캐패시터 등 여러가지 목적으로 캐패시터가 설치되는데, 실장 비용, 부품 비용의 증가나 고밀도 실장에 대응하기 위하여, 소위 부품내장 배선판이 고안되고 있다.In a multilayer printed wiring board on which components such as a CSP are mounted, capacitors are provided for various purposes such as decoupling capacitors. In order to cope with an increase in mounting cost, component cost, and high density mounting, so-called component embedded wiring boards have been devised.
예를 들어, 표면 실장 부품의 개수를 줄이기 위하여, 캐패시터를 배선층의 층 사이에 설치하고 있다(일본특허공개 평10-93246호 공보 참조). 즉, 인접하는 박막 배선패턴의 사이에 유전물 필러를 포함하는 유기수지의 절연층을 설치하여, 캐패시터를 형성하고 있다. 이에 의해, 캐패시터를 표면 실장하는 수를 줄일 수 있기 때문에, 실장부품의 개수를 줄일 수 있다.For example, in order to reduce the number of surface mounting components, capacitors are provided between the layers of the wiring layer (see JP-A-10-93246). That is, a capacitor is formed by providing an insulating layer of an organic resin containing a dielectric filler between adjacent thin film wiring patterns. Thereby, since the number of surface mounting of a capacitor can be reduced, the number of mounting components can be reduced.
단, 이 일본특허공개 평10-93246호 공보에 기재된 방법은, 대용량이 요구되는 스위칭 노이즈의 저감 용도로는 적합하지 못하다(일본특허공개 2001-177004호 공보 참조). 일본특허공개 2001-177004호 공보에는, 전극이 되는 금속박을 요철(凹凸)형상으로 형성하여 전극면적을 넓힘으로써, 캐패시터의 용량을 증가시키는 방법에 대해서도 기재되어 있다.However, the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-93246 is not suitable for reducing switching noise requiring a large capacity (see Japanese Patent Laid-Open No. 2001-177004). Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-177004 also describes a method of increasing the capacitance of a capacitor by forming a metal foil serving as an electrode in an uneven shape to increase the electrode area.
하지만, 이 방법들에서는 다층 플렉시블 프린트 배선판으로의 적용에 관한 특단의 배려가 이루어지지 않고 있다.However, in these methods, no special consideration is given regarding the application to the multilayer flexible printed wiring board.
이에 관련하여, 베이스 절연재 위에 배선패턴과 함께 전극을 형성하고, 그 위에 인쇄나 전착 등의 방법으로 유전체를 형성하며, 또한 그 위에 대향하는 전극을 형성하는 방법이 제안되고 있다(일본특허공개 2001-15883호 공보 참조).In this regard, a method of forming an electrode together with a wiring pattern on a base insulating material, forming a dielectric on the base insulator by printing or electrodeposition, and forming an opposite electrode thereon has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-). 15883).
하지만, 이 방법에서는, 안정적으로 유전체의 막두께를 얇게 형성하기 어렵고, 공정이 번잡하다는 것이 결점이라고 할 수 있다. 또한, 다층 플렉시블 프린트 배선판의 내층 코어 기판에 사용하기 위해서는 기판의 평탄도가 요구되는데, 상술한 방법에서는 평탄성을 확보할 수 없기 때문에, 플렉시블 프린터 배선판에 대한 적용이 어렵다.However, in this method, it is difficult to stably form a thin film thickness of the dielectric, and it can be said that the process is complicated. Moreover, although the flatness of a board | substrate is calculated | required for use for the inner-layer core board | substrate of a multilayer flexible printed wiring board, since flatness cannot be ensured by the method mentioned above, application to a flexible printer wiring board is difficult.
더구나, 일본특허공개 평5-7063호 공보(일본특허 제3019541호 공보)에는, 유 전체 분말을 포함하는 절연수지층의 양면에 설치된 도체층이 에칭에 의해 패턴 형성할 수 있는 양면 동장적층판이 기재되어 있다. 이 방법을 이용함으로써, 유전율을 안정화시킬 수 있게 된다.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-7063 (Japanese Patent No. 3019541) describes a double-sided copper clad laminate in which conductor layers provided on both surfaces of an insulating resin layer containing dielectric powder can be patterned by etching. It is. By using this method, it is possible to stabilize the dielectric constant.
하지만, 유기수지층을 두께 50㎛ 이하로 형성하면, 상술한 패턴형성시에 수지층의 형상을 유지하기 어렵고, 캐패시터의 대용량화에 유리한 박막화가 어렵다. 이 때문에, 부품내장형 다층 플렉시블 프린터 배선판에 적용할 수 있는 박형의 캐패시터가 요구되고 있다.However, when the organic resin layer is formed to have a thickness of 50 μm or less, it is difficult to maintain the shape of the resin layer at the time of pattern formation, and it is difficult to thin the film, which is advantageous for the large capacity of the capacitor. For this reason, there is a need for a thin capacitor that can be applied to a component-embedded multilayer flexible printer wiring board.
도 4는 일본특허공개 평5-7063호 공보에 기재된 캐패시터의 구조를 나타내는 단면도로서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 유전체 분말을 포함하는 절연수지층(21)의 양면에 전극이 되는 동박(22, 23)의 도체층이 접착재를 통하여 접착되어 있는 양면 동장적층판이다.FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of a capacitor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-7063. As shown in FIG. 4,
하지만, 절연수지층(21)은 두께가 약 0.3mm이기 때문에, 박형화가 요구되고 있는 다층 플렉시블 프린트 배선판에 내장하기에는 너무 두껍다. 한편, 절연수지층(21)을 50㎛ 이하의 두께로 하면, 에칭에 의한 패턴형성시에 유전체 분말을 포함하는 절연수지층(10)이 형상을 유지할 수 없어, 안정적으로 공정을 유동시키기 어렵다.However, since the
또한, 프린트 배선판으로서는 배선패턴 사이에 발생하는 크로스토크의 저감이나 공진주파수 대역의 향상 등의 고주파 특성을 확보하기 위하여, 배선간 절연수지층이 저유전율인 것이 바람직하다.In the printed wiring board, it is preferable that the insulating resin layer between the wirings has a low dielectric constant in order to ensure high frequency characteristics such as reduction of crosstalk generated between wiring patterns and improvement of resonance frequency band.
하지만, 절연수지층(21)에는 캐패시터 형성을 위한 유전체 분말이 포함되어 있어, 저유전율화가 어렵다는 문제도 있다.However, since the
상술한 바와 같이, 종래의 부품내장형 프린트 배선판용 캐패시터는, 프린트 배선판으로서의 층간에 배치된 배선간 절연성 및 고주파 특성에 문제가 있다.As described above, the conventional component-embedded printed wiring board capacitors have problems in inter-wire insulation and high frequency characteristics disposed between layers as printed wiring boards.
본 발명은 상술한 점을 고려하여 이루어진 것으로, 부품내장형 다층 플렉시블 프린트 배선판에 적용할 수 있는 박형의 캐패시터를 구성하기 위한 시트를 제공하는 것, 및 이것을 이용한 부품내장형 다층 플렉시블 프린트 배선판을 저가이면서 안정적으로 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above-described matters, and provides a sheet for constituting a thin capacitor that can be applied to a component-embedded multilayer flexible printed wiring board, and a component-embedded multilayer flexible printed wiring board using the same. It aims at providing the manufacturing method.
본 발명에서는 상기 목적을 달성하기 위하여, 다음의 각 발명을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides each of the following inventions.
제1 발명은,1st invention,
유전체층의 양면에 전극이 접착되어 이루어지는 캐패시터를, 프린트 배선판에 내장하여 구성하기 위한 캐패시터용 접착시트에 있어서,In the adhesive sheet for capacitors which comprises the capacitor which the electrode adheres to both surfaces of a dielectric layer, built in a printed wiring board, and comprises it,
유전율이 높고, 상기 유전체층에 상기 전극을 접착하기 위한 프레스시의 압력 및 온도에서는 실질적인 두께 변화 및 변형을 동반하는 유동이 발생하지 않는 재료에 의해 구성되며, 접착성의 양면을 가지는 유전체층과,A dielectric layer composed of a material having a high dielectric constant and which does not occur in a pressure and temperature at the time of pressing for adhering the electrode to the dielectric layer, with accompanying substantial thickness variation and deformation, and having an adhesive double side;
상기 프레스시에 상기 전극의 주위를 충전할 수 있는 유동성을 가지고, 상기 유전체층의 상기 양면에 배치된 접착수지층을 구비한 것을 특징으로 하는 캐패시터용 접착시트이다.The adhesive sheet for capacitors which has the fluidity which can fill the periphery of the said electrode at the time of press, and has the adhesive resin layer arrange | positioned at the said both sides of the said dielectric layer.
제2 발명은,2nd invention,
유전체층의 양면에 전극이 접착되어 이루어지는 캐패시터를, 프린트 배선판에 내장하여 구성하는 캐패시터 내장형 프린트 배선판의 제조방법에 있어서,In the method for manufacturing a capacitor-embedded printed wiring board comprising a capacitor formed by attaching a capacitor formed by attaching electrodes to both surfaces of a dielectric layer to a printed wiring board,
유전율이 높고, 상기 유전체층에 상기 전극을 접착하기 위한 프레스에서의 소정의 압력 및 온도에서는 실질적인 두께 변화 및 변형을 일으키지 않는 재료에 의해 구성되며, 접착성의 양면을 가지는 유전체층과, 상기 전극의 주위를 충전하기 위한 접착수지층을 가지는 캐패시터용 접착시트를 준비하고,A dielectric layer having a high dielectric constant and which does not cause substantial thickness change and deformation at a predetermined pressure and temperature in a press for adhering the electrode to the dielectric layer, and has a dielectric layer having adhesive double sides and surrounding the electrode. To prepare an adhesive sheet for a capacitor having an adhesive resin layer for
박리제거 가능한 금속박 또는 가요성 수지필름 위에 상기 전극을 형성한 금속기재를 2장 준비하여,Two metal substrates having the electrode formed on the metal foil or the flexible resin film that can be peeled off can be prepared.
상기 금속기재의 상기 전극측의 면을 상기 캐패시터용 접착시트를 향하여 상기 전극이 대향하도록 겹치고,The surface of the electrode side of the metal substrate is overlapped so that the electrodes face each other toward the capacitor adhesive sheet,
승온 및 가압에 의해 대향한 상기 전극과 상기 유전체층을 접착하여 상기 전극이 상기 접착수지층에 매설된 상태에서 상기 유전체층의 표면에 대향전극을 형성하며,Bonding the opposite electrode and the dielectric layer by an elevated temperature and pressure to form a counter electrode on the surface of the dielectric layer with the electrode embedded in the adhesive resin layer;
상기 캐패시터의 형성후에 상기 금속박 또는 상기 가요성 수지필름을 박리제거하는 것을 특징으로 하는 캐패시터 내장형 프린트 배선판의 제조방법이다.After the capacitor is formed, the metal foil or the flexible resin film is peeled off to manufacture a capacitor-embedded printed wiring board.
제3 발명은,3rd invention,
유전체층의 양면에 전극이 접착되어 이루어지는 캐패시터를, 프린트 배선판에 내장하여 구성하는 캐패시터 내장형 프린트 배선판의 제조방법에 있어서,In the method for manufacturing a capacitor-embedded printed wiring board comprising a capacitor formed by attaching a capacitor formed by attaching electrodes to both surfaces of a dielectric layer to a printed wiring board,
유전율이 높고, 상기 유전체층에 상기 전극을 접착하기 위한 프레스에서의 소정의 압력 및 온도에서는 실질적인 두께 변화 및 변형을 일으키지 않는 재료에 의해 구성되며, 접착성의 양면을 가지는 유전체층과, 상기 전극의 주위를 충전하기 위한 접착수지층을 가지는 캐패시터용 접착시트를 준비하고,A dielectric layer having a high dielectric constant and which does not cause substantial thickness change and deformation at a predetermined pressure and temperature in a press for adhering the electrode to the dielectric layer, and has a dielectric layer having adhesive double sides and surrounding the electrode. To prepare an adhesive sheet for a capacitor having an adhesive resin layer for
금속박 위에 상기 전극을 형성한 금속기재를 2장 준비하여,Two metal substrates having the electrode formed on the metal foil were prepared,
상기 금속기재의 상기 전극측의 면을 상기 캐패시터용 접착시트를 향하여 상기 전극이 대향하도록 겹치고,The surface of the electrode side of the metal substrate is overlapped so that the electrodes face each other toward the capacitor adhesive sheet,
상기 프레스에 의해 대향한 상기 전극과 상기 유전체층을 접착하여 상기 전극을 상기 접착수지층에 매설하여 상기 유전체층의 표면에 대향전극을 형성하며,Bonding the electrode opposed to the dielectric layer by the press to embed the electrode in the adhesive resin layer to form an opposite electrode on the surface of the dielectric layer,
상기 캐패시터의 형성후에 상기 금속박을 배선패턴 가공하는 것을 특징으로 하는 캐패시터 내장형 프린트 배선판의 제조방법이다.After forming the capacitor, the metal foil is subjected to wiring pattern processing.
제4 발명은,4th invention,
유전체층의 양면에 전극이 접착되어 이루어지는 캐패시터를, 프린트 배선판에 내장하여 구성하는 캐패시터 내장형 프린트 배선판의 제조방법에 있어서,In the method for manufacturing a capacitor-embedded printed wiring board comprising a capacitor formed by attaching a capacitor formed by attaching electrodes to both surfaces of a dielectric layer to a printed wiring board,
유전율이 높고, 상기 유전체층에 상기 전극을 접착하기 위한 프레스에서의 소정의 압력 및 온도에서는 실질적인 두께 변화 및 변형을 일으키지 않는 재료에 의해 구성되며, 접착성의 양면을 가지는 유전체층과, 상기 전극의 주위를 충전하기 위한 접착수지층을 가지는 캐패시터용 접착시트를 준비하고,A dielectric layer having a high dielectric constant and which does not cause substantial thickness change and deformation at a predetermined pressure and temperature in a press for adhering the electrode to the dielectric layer, and has a dielectric layer having adhesive double sides and surrounding the electrode. To prepare an adhesive sheet for a capacitor having an adhesive resin layer for
가요성 수지필름의 한쪽 면에 상기 전극이 형성되고 다른쪽 면에 상기 금속박이 적층된 가요성 적층기재를 2장 준비하여,Prepare two sheets of the flexible laminated base material in which the electrode is formed on one side of the flexible resin film and the metal foil is laminated on the other side,
상기 가요성 적층기재의 전극측의 면을 상기 캐패시터용 접착시트를 향하여 상기 전극이 대향하도록 겹치고,The electrode side surface of the flexible laminated base material overlaps with the electrode facing toward the capacitor adhesive sheet,
상기 프레스에 의해 대향한 상기 전극과 상기 유전체층을 접착하여 상기 전극을 상기 접착수지층에 매설하여 상기 유전체층의 표면에 대향전극을 형성하며,Bonding the electrode opposed to the dielectric layer by the press to embed the electrode in the adhesive resin layer to form an opposite electrode on the surface of the dielectric layer,
상기 캐패시터의 형성후에 상기 금속박을 배선패턴 가공하는 것을 특징으로 하는 캐패시터 내장형 프린트 배선판의 제조방법이다.After forming the capacitor, the metal foil is subjected to wiring pattern processing.
이러한 특징들에 의해 본 발명의 다음과 같은 효과를 나타낸다.These features provide the following effects of the present invention.
본 발명에 따른 캐패시터용 접착시트에 따르면, 유전율이 높고 유동성이 낮은 유전체층의 양면에, 유동성이 높은 접착수지층을 배치한 복층 구조이기 때문에, 단독으로는 물러 프린트 배선판의 공정유동이 어려운 유전재료를, 특별한 장치 등을 이용하지 않고도 유동시킬 수 있다. 그리고, 이 캐패시터용 접착시트를 이용하여 구성한 캐패시터는, 프레스시에 높은 정밀도로 두께 방향의 제어를 하지 않아도, 전극간 거리가 유전수지층의 두께로 규정된다. 이 때문에, 안정적인 정전용량이 얻어지는 것 외에도, 종래보다 전극간 거리를 좁힐 수 있어 캐패시터를 소형화할 수 있다.According to the adhesive sheet for capacitors according to the present invention, since the adhesive layer has a high fluidity on both sides of the dielectric layer having high dielectric constant and low fluidity, a dielectric material having difficulty in process flow of the printed wiring board alone is removed. It can be flowed without using special devices. In the capacitor constituted by using the adhesive sheet for capacitors, the distance between electrodes is defined by the thickness of the dielectric resin layer even when the thickness direction is not controlled with high accuracy at the time of pressing. For this reason, in addition to obtaining a stable capacitance, the distance between electrodes can be made smaller than before, and the capacitor can be miniaturized.
또한, 본 발명에 따른 캐패시터 내장형 프린트 배선판의 제조방법에 따르면, 캐패시터를 구성하는데 적합한 커패시터용 접착시트를 사용하기 때문에, 종래의 제조방법에서는 어려웠던, 프린트 배선판으로서의 층간에 배치된 배선간의 양호한 절연성 및 고주파 특성을 가지는 캐패시터 내장형 프린트 배선판을 저가이면서 안정적으로 제조할 수 있다.Moreover, according to the manufacturing method of the capacitor-embedded printed wiring board which concerns on this invention, since the adhesive sheet for capacitors suitable for a capacitor is used, the favorable insulation between the wiring arrange | positioned between layers as a printed wiring board which was difficult in the conventional manufacturing method is high, Capacitor-embedded printed wiring boards having characteristics can be manufactured at low cost and stably.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.
(실시예 1)(Example 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에서의 캐패시터용 접착시트의 제조방법을 나타내는 단면공정도이다. 먼저, 도 1의 (1)에 나타내는 바와 같이, 유전율이 높고 유동성이 낮은 유전체층(1)의 양면에 유동성이 높은 접착수지층(2, 3)을 가지는 베이스 재료를 준비한다. 여기서 유전체층(1)은, 유전율이 약 2000인 티탄산 바륨이 60~85 중량% 정도, 용제분 및 에폭시 수지가 15~40 중량% 정도 포함된 필름형상의 성형물이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional process drawing which shows the manufacturing method of the adhesive sheet for capacitors in Example 1 of this invention. First, as shown in FIG. 1 (1), the base material which has the
이 필름형상 성형물의 비유전율은 20~60 정도가 된다. 두께에 대해서는 핀홀 등의 막 결함을 일으키지 않는 범위에서 가능한 한 얇은 것이 바람직하고, 5~30㎛ 두께의 것이면 가요성을 가지기 때문에도 바람직하다. 단, 단독으로는 무르고 균열이 일어나기 쉽기 때문에, 그대로는 각종 공정 유동이나 기판의 절연수지로서의 기계적 특성이 충분하지 못하다.The dielectric constant of this film-shaped molded object is about 20-60. The thickness is preferably as thin as possible in a range that does not cause film defects such as pinholes, and is preferably 5 to 30 µm thick because of its flexibility. However, since they are soft and prone to cracking alone, the mechanical properties of the various process flows and the insulating resin of the substrate are not sufficient.
유전재료로서는 상술한 티탄산 바륨 이외에도, 티탄산, 산화 알루미늄, 티탄산 스트론튬, 티탄산 칼슘, 티탄산 마그네슘 등의 분말을 포함하는 것을 적용할 수 있다. 수지분에 대해서는, 유전재료 분말을 분산할 수 있는 동시에, 가요성이 필요하고, 이후의 프레스 공정에서의 변형이 일어나기 어려운 재료로서는, 열경화성 접착재가 바람직하며, 상술한 에폭시 수지 이외에도 열경화 폴리이미드, 아크릴 수지 등 및 이들의 혼합물 등을 적용할 수 있다.As the dielectric material, those containing powders such as titanic acid, aluminum oxide, strontium titanate, calcium titanate and magnesium titanate can be used in addition to the barium titanate described above. As for the resin powder, as the material which can disperse the dielectric material powder and needs flexibility, and hardly deforms in a subsequent press step, a thermosetting adhesive is preferable, and in addition to the above-mentioned epoxy resin, a thermosetting polyimide, Acrylic resins, mixtures thereof, and the like can be applied.
접착수지층(2, 3)은, 이후의 공정에서의 전극부의 충전이 가능한 두께, 유동 성 및 가요성을 가질 필요가 있다. 이 때문에, 에폭시 수지, 열가소 및 열경화의 폴리이미드, 아크릴 수지, 액정 폴리머 등, 또한 이들의 혼합물 등을 적용할 수 있다. 유전체층(1)을 변형시키지 않고 전극부를 충전할 필요가 있기 때문에, 접착수지층(2, 3)은 유전체층(1)보다 연화온도가 낮을 필요도 있다.The
이 요건들을 만족시키기 위해서는, 유전체층(1)은 열경화성이고, 접착수지층(2, 3)은 열가소성인 것이 바람직하다. 전극부의 두께를 18㎛로 설정하였기 때문에, 접착수지층(2, 3)은 두께 20㎛의 열가소 수지인 액정 폴리머를 적용하였다.In order to satisfy these requirements, the
접착수지층(2, 3)의 두께는 전극부를 충전할 수 있는 두께인 동시에, 유전재료를 포함하는 유전체층(1)의 기계물성을 보충하는 역할도 있기 때문에, 10㎛를 밑돌면, 복층재료로서의 기계물성을 만족하지 못하는 경우도 있다. 그래서, 이러한 점들을 고려하여 두께를 설정할 필요가 있다.Since the thickness of the
이와 같은 복층구조로 함으로써, 유전율이 높고, 유동성이 낮은 유전체층의 양면에 유동성이 높은 접착수지층을 배치하기 때문에, 단독으로는 물러 프린트 배선판의 공정유동이 어려운 유전재료를, 특별한 장치 등을 사용하지 않고도 유동시킬 수 있다.Such a multilayer structure allows the adhesive resin layers having high dielectric constant and high fluidity to be disposed on both sides of the dielectric layer having low fluidity, so that a dielectric material, which is difficult to process flow of the printed wiring board alone, is not used. Can be flowed without
실제 유전체층(1, 2, 3)으로 이루어지는 3층재료의 제조에서는, 이형(離形, releasing) 가능한 금속, 수지 등의 캐리어 위에 접착성 수지(3)를 도공하고, 그 위에 유전재료를 포함하는 유전체층(1)을 도공하며, 또한 그 위에 접착성 수지(2)를 도공하는 방법 등을 채용할 수 있다.In the production of a three-layer material consisting of the actual
이어서, 도 1의 (2)에 나타내는 바와 같이, 박리가능한 금속박(4) 위에 전극 이 되는 금속박(5)을 가지는 기재를 준비하고, 포토패브리케이션 방법 등에 의해 전극부(5a)를 형성한다. 또한, 도시하지 않았지만, 대향하는 전극부(5b)를 금속박(4) 위에 형성한다. 금속박(4)은 선택에칭에 의해 제거할 수 있는 니켈박 등을 선택할 수 있다. 수지재료에서는, 접착수지층(2, 3)에 대한 이형성이 높은 테프론(일본등록상표)계의 수지에 스퍼터링, 증착 등 및 전해 도금으로 전극부를 형성한 것 등을 사용할 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 1 (2), the base material which has the
그 밖에, 접착수지층(2, 3)을 에폭시계 또는 아크릴계로 하고, 금속박(4) 대신에 폴리이미드 수지를 사용함으로써, 선택 수지 에칭에 의해 폴리이미드 수지를 제거할 수 있다. 여기서는, 전극부를 18㎛ 두께의 동(銅)으로 형성하고, 금속박(4)으로는 25㎛ 두께의 니켈박을 이용하는 것으로 한다.In addition, the polyimide resin can be removed by selective resin etching by using the
이어서, 도 1의 (3)에 나타내는 바와 같이, 금속박(4) 위에 전극(5a, 5b)이 형성된 기재를, 유전율이 높고 유동성이 낮은 유전체층(1)의 양면에 대향하도록 위치를 맞추어 겹치고, 유동성이 높은 접착수지층(2, 3)을 가지는 베이스 재료에 열 프레스에 의해 적층한다.Subsequently, as shown in FIG. 1 (3), the substrates on which the
먼저, 면 정밀도가 확보된 진공 평판 프레스를 이용하여, 접착수지층(2, 3)이 유동하고, 유전체층(1)이 접착성을 발현하는 고온영역으로 승온시켜 가온한다. 이 때, 상하 열반(熱盤)의 평행도를 유지하고, 기재 두께에 따라 높이를 제어하여, 전극(5a, 5b)과 유전체층(1)을 접착한다. 그 후, 상하 열반의 높이를 유지한 채로, 열가소 수지인 접착수지층(2, 3)이 경화하는 온도까지 냉각한다.First, the
이와 같은 프레스를 진공중에서 실시하면, 접착제(2, 3)는 유동성이 높기 때 문에 전극(5a, 5b) 주위를 충전할 수 있으며, 한편, 유전율이 높은 유전체층(1)이 유동성이 낮기 때문에, 이 양면에 전극(5a, 5b)이 빈틈없이 배치된다. 이에 의해, 전극간 거리가 유전체층(1)의 두께로 규정된다. 도시하지 않았지만, 대향하는 전극의 크기를, 적층시의 위치 어긋남을 고려하여 서로 다른 크기로 해 두면, 작은 면적의 전극으로 캐패시터의 정전용량을 규정할 수 있다.When such a press is carried out in a vacuum, the
캐패시터의 설계예로서, 아래의 수학식 1에 의해, 유전체층(1) 즉, 유전체층의 두께가 5㎛이고 100m2의 전극을 형성한 경우의 정전용량은, 약 0.005μF가 된다.As an example of the design of a capacitor, the capacitance of the
여기서, C는 정전용량(F), ε0은 진공의 유전율 8.85×1012(F/m), ε은 비유전율(여기서는 60으로 한다), s는 면적(m2), d는 두께(m)이다.Where C is the capacitance (F), ε 0 is the dielectric constant of vacuum 8.85 × 10 12 (F / m), ε is the relative dielectric constant (here, 60), s is area (m 2 ), and d is thickness (m )to be.
이 크기이면, 기판에 탑재하는 QFP(Quad Flat Package: IC 패키지의 4변으로부터 리드핀을 끌어낸 표면실장부품) 등의 칩부품의 바로 아래에 내장하는 것이나, 다층기판의 내층이라면 CSP의 내층측으로 내장하는 것이 가능해지기 때문에, 고밀도화에 방해가 되지 않는다.In this size, it is embedded directly under a chip component such as a QFP (Quad Flat Package) mounted on a substrate, or a surface mount component with lead pins drawn from four sides of an IC package. Since it can be built in, it does not interfere with densification.
또한, 유전체의 두께, 면적을 변경함으로써, 기판 상의 정전용량값을 임의로 제어할 수 있다. 예를 들어, 휴대전화 등에 사용되는 고주파용 소형 캐패시터의 정전용량은 0.1~1pF 정도이기 때문에, 0402 칩(크기가 0.4mm 길이 ×0.2mm 폭 ×0.2 높이) 이하의 크기로 제조할 수 있다. 예를 들어, 유전체층(1) 즉, 유전체층의 두께가 5㎛, 전극의 직경이 φ50㎛의 크기로, 0.2pF의 정전용량을 얻을 수 있다. 따라서, 실장면적을 크게 줄일 수 있다.In addition, the capacitance value on the substrate can be arbitrarily controlled by changing the thickness and area of the dielectric. For example, since the capacitance of a small high frequency capacitor used in a cellular phone or the like is about 0.1 to 1 pF, it can be manufactured with a size of 0402 chip (size 0.4 mm long x 0.2 mm width x 0.2 height) or less. For example, the
그 후, 도 1의 (4)에 나타내는 바와 같이, 금속박(4)의 니켈박을 선택에칭에 의해 제거하여 캐패시터(6)를 얻는다. 이와 같은 구조로 함으로써, 무른 유전재료를 사용한 캐패시터에서도 캐패시터 이외의 수지부에 대하여 기기로의 조립시에 구부러지는 정도의 가요성을 부여할 수 있다.Thereafter, as shown in FIG. 1 (4), the nickel foil of the
도시하지 않았지만, 캐패시터(6)를 복수 적층함으로써, 기판 면적을 늘리지 않고, 정전용량을 더욱 증가시킬 수도 있다. 더구나, 접착수지층(2, 3)은 두께가 20㎛이기 때문에, 층간 절연성도 충분히 확보할 수 있으며, 유전재료를 전극으로 끼웠을 뿐인 종래의 구조보다 전기적 특성이 뛰어나게 된다.Although not shown, by stacking a plurality of capacitors 6, the capacitance can be further increased without increasing the substrate area. Moreover, since the
또한, 캐패시터의 전극 이외의 층 사이에 있는 배선패턴 사이의 고주파 특성을 확보하기 위해서는, 그 사이의 절연수지층이 저유전율인 것이 바람직한데, 접착수지층(2, 3)을 예를 들어, 액정 폴리머 등의 저유전율, 저유전정접의 재료로 구성함으로써 대응할 수 있다.In addition, in order to ensure high frequency characteristics between the wiring patterns between layers other than the electrode of the capacitor, it is preferable that the insulating resin layer therebetween has a low dielectric constant. It can respond by comprised with the material of low dielectric constants, such as a polymer, and low dielectric loss tangent.
더구나, 도시하지 않았지만, 캐패시터(6)에 대하여 무전해 도금, 스퍼터링, 증착 등의 방법에 의해 금속층을 형성하고, 이것을 시드층(seed layer)으로 하는 이른바 세미-어디티브 방법에 의해, 캐패시터를 내장하는 미세 프린트 배선판을 구성할 수 있다.In addition, although not shown, the capacitor 6 is formed by a method such as electroless plating, sputtering, vapor deposition, or the like, and the capacitor 6 is embedded by a so-called semi-additive method in which the seed layer is a seed layer. The fine printed wiring board can be configured.
이와 같은 구조로 하면, 접착수지층(1, 2, 3)이 배선층 사이에 존재하기 때 문에, 유전재료 단독에 비하여 높은 절연특성을 확보할 수 있다. 또한, 캐패시터(6)를 내층 코어 기판으로 하고, 그 위에 동장적층판을 빌드업함으로써, 캐패시터 내장형 다층 프린트 배선판으로 할 수도 있다.With such a structure, since the
(실시예 2)(Example 2)
도 2는 본 발명의 실시예 2에서의 캐패시터의 제조방법을 나타내는 단면공정도이다. 먼저, 도 2의 (1)에 나타내는 바와 같이, 도 1의 (1)에 나타낸 것과 마찬가지로 유전율이 높고 유동성이 낮은 유전체층(1)의 양면에 유동성이 높은 접착수지층(2, 3)을 가지는 베이스 재료를 준비한다.Fig. 2 is a cross sectional view showing a method for manufacturing a capacitor in Example 2 of the present invention. First, as shown in FIG. 2 (1), as shown in FIG. 1 (1), a base having high flowability
이어서, 도 2의 (2)에 나타내는 바와 같이, 동박(4a)(예를 들어, 두께 18㎛)/니켈박(7)(예를 들어, 두께 2㎛)/동박(5)(예를 들어, 두께 18㎛)의 3층 구조를 가지는 금속기재를 준비하고, 포토패브리케이션 방법에서의 선택에칭에 의해 전극부(5a)를 형성한다.Next, as shown to (2) of FIG. 2,
한편, 도시하지 않았지만, 대향하는 전극부(5b)를 동박(4a) 위에 형성한다. 전극부 이외의 노출한 니켈박을 선택에칭에 의해 제거하고, 이후 공정에서의 동박과 접착재의 밀착강도를 높이기 위한 조화(粗化, roughening) 처리를 한다.In addition, although not shown in figure, the opposing
이어서, 도 2의 (3)에 나타내는 바와 같이, 동박(4a) 위에 전극(5a, 5b)이 형성된 한쌍의 기재를, 유전율이 높고 유동성이 낮은 유전체층(1)의 양면에 대향하도록 위치를 맞추고, 유동성이 높은 접착수지층(2, 3)을 가지는 베이스 재료에 열프레스에 의해 적층한다. 구체적인 공정은 실시예 1에서와 마찬가지이다.Subsequently, as shown in FIG. 2 (3), a pair of base materials on which the
이어서, 도 2의 (4)에 나타내는 바와 같이, 동박(4a)을 포토패브리케이션 방 법에 의한 선택에칭에 의해 배선패턴(4b)을 형성한다. 도시하는 바와 같이 유동성이 높은 접착수지층으로 무른 유전재료를 끼운 구조로 함으로써, 배선패턴의 형성공정중의 반송 등에 의한 기재의 손상이 없다. 이 때의 선택에칭으로서는 니켈에 대하여 동을 에칭하는 약액을 사용한다.Subsequently, as shown in Fig. 2 (4), the
이에 의해, 전극부(5a, 5b)에 손상을 주지 않고, 배선패턴(4b)을 형성할 수 있다. 필요에 따라 니켈박을 선택에칭에 의해 제거하고, 캐패시터를 내장한 양면 프린트 배선판(8)을 얻는다.Thereby, the
이와 같은 구조로 함으로써, 무른 유전재료를 이용한 캐패시터에서도, 캐패시터 이외의 수지부에 대하여, 기기로의 조립시에 구부러지는 정도의 가요성을 부여할 수 있다. 이 때문에, 케이블부를 가지는 가요성 프린트 배선판으로 할 수 있다. 더구나, 접착수지층(2, 3)은 두께 20㎛이기 때문에, 층간 절연성도 충분히 확보할 수 있어, 유전재료를 전극으로 끼웠을 뿐인 종래의 구조보다 전기적으로 뛰어나게 된다.With such a structure, even a capacitor using a soft dielectric material can be given flexibility to the resin parts other than the capacitor when it is assembled in the device. For this reason, it can be set as the flexible printed wiring board which has a cable part. In addition, since the
한편, 층간접속에 대해서는, 예를 들어, 도 2의 (3)의 적층후에 NC 드릴 등으로 원하는 부분에 도통용 구멍을 형성하고, 도전화 처리를 포함하는 쓰루홀의 도금 처리를 함으로써 이룰 수 있다. 그 밖에, 도 2의 (4)의 양면에 배선패턴을 형성한 후에, NC 드릴 등으로 원하는 부분에 도통용 구멍을 형성하고 부분 도금을 하여도 된다.On the other hand, the interlayer connection can be achieved by, for example, forming a through hole in a desired portion with an NC drill or the like after lamination of Fig. 2 (3), and performing a through hole plating process including a conduction treatment. In addition, after forming wiring patterns on both surfaces of Fig. 2 (4), a conductive hole may be formed in a desired portion with an NC drill or the like to be partially plated.
또한, 캐패시터를 내장한 양면 프린트 배선판(8)을 코어 기판으로 하고, 빌드업층을 적층한 후에, NC 드릴 등으로 원하는 부분에 도통용 구멍을 형성하고, 도 전화 처리를 포함하는 쓰루홀의 도금 처리에 의해 할 수 있다. 이 때, 표면으로부터 전극 또는 내층회로에 비아홀 접속을 할 수도 있다.Further, after the double-sided printed wiring board 8 having the capacitor built therein is used as the core substrate, and the build-up layer is laminated, a conductive hole is formed in a desired portion with an NC drill or the like, and the through-hole plating process including the conduction treatment is performed. You can do it by At this time, via-hole connection may be made from the surface to the electrode or the inner layer circuit.
(실시예 3)(Example 3)
도 3은 본 발명의 실시예 3에서의 캐패시터의 제조방법을 나타내는 단면공정도이다. 먼저, 도 3의 (1)에 나타내는 바와 같이, 도 1의 (1)에 나타낸 유전율이 높고, 유동성이 낮은 유전체층(1)의 양면에 유동성이 높은 접착수지층(2, 3)을 가지는 베이스 재료를 준비한다.3 is a cross-sectional process diagram showing a method for manufacturing a capacitor in Example 3 of the present invention. First, as shown in FIG. 3 (1), the base material having the
이어서, 도 3의 (2)에 나타내는 바와 같이, 두께 25㎛인 폴리이미드 필름(9)의 양면에 동박(10, 11)을 가지는 소위 양면 동장적층판을 준비하고, 포토패브리케이션 방법에 의한 선택에칭에 의해 전극부(10a)를 형성한다. 한편, 도시하지 않았지만, 대향하는 전극부(10b)를 폴리이미드 필름(9) 위에 형성한다. 그리고, 이후 공정에서의 동박과 접착재의 밀착강도를 높이기 위한 조화 처리를 한다.Next, as shown to (2) of FIG. 3, what is called a double-sided copper clad laminated board which has copper foils 10 and 11 on both surfaces of the
이어서, 도 3의 (3)에 나타내는 바와 같이, 폴리이미드 필름(9) 위에 전극(10a, 10b)을 형성한 기재를, 유전율이 높고 유동성이 낮은 유전체층(1)의 양면에 대향하도록 위치를 맞추고, 유동성이 높은 접착수지층(2, 3)을 가지는 베이스 재료에 열 프레스에 의해 적층한다. 구체적인 공정은 실시예 1, 2에서와 같다.Subsequently, as shown in FIG. 3 (3), the substrate on which the
이어서, 도 3의 (4)에 나타내는 바와 같이, 동박(11)을 포토패브리케이션 방법에 의한 선택에칭에 의해 배선패턴(11a)을 형성한다. 한편, 층간접속에 대해서는, 예를 들어 도 3의 (3)의 적층후에 NC 드릴 등으로 원하는 부분에 도통용 구멍을 형성하고, 도전화 처리를 포함하는 쓰루홀 도금 처리를 함으로써 이룰 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 3 (4), the
그 후, 필요에 따라 기판 표면에 땜납 도금, 니켈 도금, 금 도금 등의 표면처리를 실시하고, 포토 솔더 레지스트층의 형성, 케이블의 외층측으로의 실드층을 은페이스트, 필름 등을 이용하여 형성하고, 외형 가공을 함으로써 외층에 케이블부(12)를 가지는 다층 프린트 배선기판(13)을 얻는다.Thereafter, if necessary, the surface of the substrate is subjected to surface treatment such as solder plating, nickel plating, or gold plating, and the photo solder resist layer is formed, and the shield layer toward the outer layer side of the cable is formed using silver paste, film, or the like. By performing the external processing, the multilayer printed
도 1은 본 발명의 실시예 1을 나타내는 개념적 단면구성도이다.1 is a conceptual cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예 2를 나타내는 개념적 단면구성도이다.2 is a conceptual cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예 3을 나타내는 개념적 단면구성도이다.3 is a conceptual cross-sectional view showing a third embodiment of the present invention.
도 4는 종래공법에 따른 캐패시터를 내장한 양면 프린트 배선판의 제조방법의 개념적 단면 구성도이다.Figure 4 is a schematic cross-sectional view of the manufacturing method of a double-sided printed wiring board containing a capacitor according to the prior art.
**부호의 설명**** Description of the sign **
1: 유전율이 높고, 유동성이 낮은 유전체층1: dielectric layer with high dielectric constant and low flowability
2, 3: 유동성이 높은 접착수지층2, 3: high fluidity adhesive resin layer
4: 제거가능한 금속박 또는 가요성 수지필름4: removable metal foil or flexible resin film
5: 전극부가 되는 금속박5: metal foil which becomes an electrode part
5a: 제1 전극부5a: first electrode portion
5b: 제2 전극부5b: second electrode portion
6: 본 발명에 따른 캐패시터6: capacitor according to the invention
7: 니켈박7: nickel foil
8: 본 발명에 따른 캐패시터를 내장한 양면 프린트 배선판8: double-sided printed wiring board containing a capacitor according to the present invention
9: 동박9: copper foil
10a: 제1 전극부10a: first electrode portion
10b: 제2 전극부10b: second electrode portion
11: 동박11: copper foil
12: 케이블부12: cable section
13: 본 발명에 따른 캐패시터를 내장한 케이블부를 가지는 다층 프린트 배선판13: Multilayer printed wiring board having a cable section incorporating a capacitor according to the present invention
21: 유전재료21: dielectric material
22, 23: 동박22, 23: copper foil
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