KR20080079391A - 능동 소자 내장형 인쇄회로기판 및 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 칩, 즉 능동소자 내장형 인쇄회로기판 제조에 관한 것으로, 특히 열 방산 특성을 개선한 구조 및 제조 공법에 관한 것이다. 본 발명은 메탈 기판 위에 반도체 칩을 실장 함으로써 열방산 특성이 개선된 패키지 기판을 구현할 수 있으며 회로와는 마이크로 비아로 연결되어 기판 회로의 밀도를 증대시킬 수 있다.
패키지, 인쇄회로기판, 열 방출, 내장형 기판.

Description

열방산 특성이 개선된 칩 내장형 인쇄회로기판 및 제조 방법{SEMICONDUCTOR CHIP EMBEDDED PRINTED CIRCUIT BOARD WITH IMPROVED HEAT DISSIPATION AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
도1은 본 발명의 양호한 실시예에 따라 제작된 능동소자 내장형 인쇄회로기판을 나타낸 도면.
도2a 내지 도2h는 본 발명의 제1 실시예에 따라 능동소자 내장형 기판을 제조하는 과정을 나타낸 도면.
도3a 내지 도3g는 본 발명의 제2 실시예에 따라 능동소자 내장형 기판을 제조하는 과정을 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 메탈기판
113 : 접착제
120 : 절연체
121 : 동박
122 : 비아홀
130 : 비아
137 : 솔더레지스트
140 : 동박 회로
150 : 솔더볼
200 : 반도체 칩
본 발명은 반도체 칩, 즉 능동소자 내장형 인쇄회로기판 제조에 관한 것으로, 특히 열 방산 특성을 개선한 구조 및 제조 공법에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대용 전자기기의 수요가 증가하면서 휴대용 전자기기를 구성하는 인쇄회로기판의 경량화, 소형화, 단박화가 요구되고 있다. 이를 위하여 능동소자(active device) 또는 수동 소자(passive device)를 기판에 내장하는 기술이 도입되고 있다. 이와 같이, 능동소자 또는 수동 소자를 기판에 내장하는 경우 기판의 소형화가 가능하고, 부품의 실장 밀도가 증대됨과 동시에 전자 회로의 고주파 특성이 개선되는 효과가 있다. 일반적으로 능동소자를 기판에 내장하는 기술은 기판에 캐비티(cavity)를 가공하고, 기판 내부에 능동소자를 고정한 후에 마이크로로 비아 가공 기술과 도금 기술을 이용하여 기판과 연결하는 기술이 보편적이다. 그런데, 종래 기술은 레진 섬유질 계열의 절연층에 캐비티를 형성하여 능동소자를 실장하므로 열전도 계수가 불량한 절연체를 통해 능동소자에서 발생하는 주울 열을 방산하는데 어려움이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 능동소자에서 발생하는 열을 효율적으로 방산할 수 있는 구조의 능동 조사 내장형 기판 및 제조 공법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 능동소자를 기판에 내장하는 방법에 있어서, (a) 메탈층 위에 능동소자를 고정할 위치에 접착제를 도포하고 그 위에 상기 능동소자를 고정하는 단계; (b) 상기 능동소자가 실장된 메탈층 위에 동박과 프리프레그 또는 레진 도포괸 동박(RCC)을 열압착하여 기판의 전면에 레진을 사이에 두고 동박을 라미네이션 형성하는 단계; (c) 상기 동박 전면에 드라이 필름을 도포하고 사진 식각 공정을 진행하여 선택적으로 동박을 식각하여 비아홀을 형성할 위치를 정의하는 단계; (d) 레이저 가공을 통해 노출된 레진 절연체를 식각함으로써 비아홀을 형성하는 단계; 및 (e) 동도금을 진행하고 사진 식각 공정을 진행하여 동박 회로와 비아를 형성하는 단계를 포함하는 능동소자 내장형 인쇄회로기판 제조 방법을 제공한다.
이하에서는, 첨부도면 도1 내지 도3을 참조하여 본 발명에 따른 능동소자 내장형 인쇄회로기판 구조 및 그 제조 공법의 양호한 실시예를 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 양호한 실시예에 따라 제작된 능동소자 내장형 인쇄회로기판을 나타낸 도면이다. 도1을 참조하면, 본 발명은 능동소자, 즉 반도체 칩(200)이 동작 시에 발생하는 높은 열이 소자 반대편의 메탈 기판(100)을 통해 외부로 방출하는 특성을 가지는 특징이 있다.
도2a 내지 도2h는 본 발명의 제1 실시예에 따라 능동소자 내장형 기판을 제조하는 과정을 나타낸 도면이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 공법은 높은 강도와 견고성(rigidity and stiffeness)를 지니는 메탈 기판(100) 위에 접착제(adhesive; 113)를 도포하고 칩(200)을 기판 위에 고정하는 것으로 시작된다.
도2a 및 도2b를 참조하면, 메탈 기판(100) 위에 접착제(113)을 도포하고 칩(200)을 고정한 모습이 도시되어 있다. 이어서, 동박과 프리프레그(PREPREG), 또는 RCC(resin coated copper)와 같은 절연체(120) 위에 동박(121)을 배열하여 라미네이션이 진행된다. 도2c에는 열압착하여 라미네이션 된 기판의 도면이 도시되어 있다.
이어서, 도2d를 참조하면 동박(121) 위에 드라이 필름(도시하지 않음)을 도포하고 사진 식각 공정을 진행해서 동박을 선택적으로 식각한다. 도2e를 참조하면, 동박이 선택 식각된 기판에 대해 레이저 가공을 통해 비아홀(122)을 가공한다. 도2f를 참조하면, 동도금을 진행해서 동박 회로(140)와 비아홀 갭필(130)을 진행하고, PSR 솔더레지스트(137)를 도2g에서와 같이 도포하고 최종적으로 도2h의 솔더볼(150)을 형성한다.
도3a 내지 도3g는 본 발명의 제2 실시예에 따라 능동소자 내장형 기판을 제조하는 과정을 나타낸 도면이다. 도3a를 참조하면, 메탈 기판(100)에 소정의 위치에 접착제(113)를 도포하고그 위에 도3b에서와 같이 칩(200)을 고정한다. 이어서, 도3e에서와 같이, 절연체(120)를 열압착하여 형성한다.
여기서, 절연체(120)는 레진이 사용될 수 있다. 도3d를 참조하면, 레이저 가공을 통해서 원하는 부위에 비아홀(122)을 형성한다. 도3e를 참조하면, 동도금 을 진행하여 비아홀(122)에 동박으로 갭필링을 하고 사진 식각 공정을 진행해서 동박 회로(140)와 비아(130)를 형성한다. 최종적으로 도3f 및 도3g에서와 같이 솔더레지스트(137)와 솔더볼(150)을 형성한다.
여기서, 본 발명의 제2 실시예는 레진(120)을 열압착하는 반면에, 제1 실시예는 RCC를 사용하는 특징이 있다.
전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개선하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술 될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.
또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용될 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 진화, 치환 및 변경이 가능하다.
이상과 같이, 본 발명은 메탈 기판 위에 반도체 칩을 실장 함으로써 열방산 특성이 개선된 패키지 기판을 구현할 수 있으며 회로와는 마이크로 비아로 연결되 어 기판 회로의 밀도를 증대시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 능동소자를 기판에 내장하는 방법에 있어서,
    (a) 메탈층 위에 능동소자를 고정할 위치에 접착제를 도포하고 그 위에 상기 능동소자를 고정하는 단계;
    (b) 상기 능동소자가 실장된 메탈층 위에 동박과 프리프레그 또는 레진 도포괸 동박(RCC)을 열압착하여 기판의 전면에 레진을 사이에 두고 동박을 라미네션 형성하는 단계;
    (c) 상기 동박 전면에 드라이 필름을 도포하고 사진 식각 공정을 진행하여 선택적으로 동박을 식각하여 비아홀을 형성할 위치를 정의하는 단계;
    (d) 레이저 가공을 통해 노출된 레진 절연체를 식각함으로써 비아홀을 형성하는 단계; 및
    (e) 동도금을 진행하고 사진 식각 공정을 진행하여 동박 회로와 비아를 형성하는 단계
    를 포함하는 능동소자 내장형 인쇄회로기판 제조 방법.
  2. 능동소자를 기판에 내장하는 방법에 있어서,
    (a) 메탈층 위에 능동소자를 고정할 위치에 접착제를 도포하고 그 위에 상기 능동소자를 고정하는 단계;
    (b) 상기 능동소자가 실장된 메탈층에 절연체를 열압착하여 기판 전면에 라 미네이션 형성하는 단계;
    (c) 라미네이션된 기판의 절연체에 대해 레이저 가공을 통해 필요 부위를 식각함으로써 비아홀을 형성하는 단계; 및
    (d) 동도금을 진행하고 사진 식각 공정을 진행하여 동박 회로와 비아를 형성하는 단계
    를 포함하는 능동소자 내장형 인쇄회로기판 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 따라 제조한 능동소자 내장형 기판을 포함한 인쇄회로기판.
  4. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항의 제조 방법에 있어서, 후속하여 솔더레지스트를 전면 도포하고 이어서 상기 동박 회로의 동박 위에 솔더볼을 형성하는 단계를 포함하는 능동소자 내장형 인쇄회로기판 제조 방법.
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