KR20120033808A - 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판은 패드와, 상기 패드 위에 실장되는 전자 소자와, 상기 패드와 전자 소자 사이에 형성되며, 상기 패드와 전자 소자를 전기적으로 연결하는 솔더를 포함하며, 상기 솔더는 상기 전자 소자의 측면으로 형성되며, 상기 전자 소자보다 낮은 높이를 가지는 솔더 필렛을 포함한다. 따라서, SMT 패드와 솔더를 이용하여 소자를 실장하는 방식에 있어서, 솔더에 의한 필렛 높이의 범위를 소자 높이 대비 70% 이하로 설정함으로써, 고분자 재료간의 열팽창계수 불일치로 인한 응력 발생을 최소화할 수 있다.

Description

인쇄회로기판 및 그의 제조 방법{The printed circuit board and the method for manufacturing the same}

본 발명은 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 경박 단소화 추세에 따라 인쇄회로기판은 점점 얇게 제작되고 있다.

상기 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)은 전기 절연성 기판에 구리와 같은 전도성 재료로 회로라인 패턴을 인쇄하여 형성한 것으로, 전자부품을 탑재하기 직전의 기판(Board)을 말한다. 즉, 여러 종류의 많은 전자 소자를 평판 위에 밀집 탑재하기 위해, 각 부품의 장착 위치를 확정하고, 부품을 연결하는 회로 패턴을 평판 표면에 인쇄하여 고정한 회로 기판을 의미한다.

또한, 최근에는 다층의 구조를 가지는 기판의 개발이 활발히 진행되고 있다. 다층의 구조를 가지는 기판은 그 내부에 능동소자, 수동 소자 등의 회로 소자 및 내부 회로 패턴이 매립되는 임베디드 회로 기판(embedded substrate)의 형식을 가진다.

한편, 상기와 같은 임베디드 회로 기판은 상기 임베디드 회로 기판을 구성하는 자재들(솔더 레지스트, 동박, 절연 부재 등)의 열팽창계수(CTE:Coefficient of Thermal Expantion)의 불일치로 인하여 휨 현상이 발생된다.

이에 따라, 상기 열팽창계수의 불일치로 인해 발생하는 인쇄회로기판의 휨 현상을 최소화할 수 있는 구조 개발이 요구된다.

실시 예는 새로운 구조의 인쇄회로기판 및 그 제조 방법을 제공한다.

실시 예는 인쇄회로기판의 휨 현상에 의해 발생하는 갈라짐(delamination) 및 깨짐(crack) 현상을 최소화할 수 있는 인쇄회로기판 및 그 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판은 패드와, 상기 패드 위에 실장되는 전자 소자와, 상기 패드와 전자 소자 사이에 형성되며, 상기 패드와 전자 소자를 전기적으로 연결하는 솔더를 포함하며, 상기 솔더는 상기 전자 소자의 측면으로 형성되며, 상기 전자 소자보다 낮은 높이를 가지는 솔더 필렛을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법은 절연 기판 위에 패드를 형성하는 단계와, 상기 형성된 패드 위에 솔더 크림을 도포하는 단계와, 상기 도포된 솔더 크림을 이용하여 상기 패드 위에 전자 소자를 실장하는 단계가 포함되며, 상기 도포되는 솔더 크림의 양은 상기 실장되는 전자 소자의 높이에 비례하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 실시 예에 의하면, SMT 패드와 솔더를 이용하여 소자를 실장하는 방식에 있어서, 솔더에 의한 필렛 높이의 범위를 소자 높이 대비 70% 이하로 설정함으로써, 고분자 재료간의 열팽창계수 불일치로 인한 응력 발생을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 2는 솔더 필렛의 높이에 의해 변화하는 패드의 휨 정도를 나타낸 도면이다.
도 3은 솔더 필렛의 높이를 정의한 도면이다.
도 4는 일반적인 MMO 정도에 따라 형성되는 솔더 필렛의 높이를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄회로기판을 제조하기 위한 방법을 나타내는 단면도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 단면도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 인쇄회로기판(100)은 패드(3), 상기 패드(3) 위에 형성되는 솔더 필렛(4), 상기 솔더 필렛(4) 위에 장착되는 전자 소자(5), 상기 전자 소자(5)를 매립하는 제 1 절연층(6), 상기 제 1 절연층(6)의 양면에 형성되는 제 1 회로패턴(8), 상기 제 1 절연층(6) 위에 형성되는 제 2 절연층(10), 상기 제 1 절연층(6) 아래에 형성되는 제 3 절연층(12), 상기 제 2 절연층(10) 및 제 3 절연층(12)에 형성되는 제 2 회로패턴(13) 및 상기 제 2 회로패턴(13)을 매립하는 솔더 레지스트(16)를 포함한다.

상기 제 1 절연층(6)은 상기 인쇄회로기판(100)에 매립되어 있는 전자 소자(5)를 보호하는 절연층으로서, 열경화성 또는 열가소성 고분자 기판, 세라믹 기판, 유-무기 복합 소재 기판, 또는 유리 섬유 함침 기판일 수 있으며, 고분자 수지를 포함하는 경우, 에폭시계 절연 수지를 포함할 수 있으며, 이와 달리 폴리 이미드계 수지를 포함할 수도 있다.

보다 바람직하게, 상기 제 1 절연층(6)은 상하면에 금속층이 형성된 절연 기판일 수 있다. 즉, 상기 절연 기판은 절연층을 중심으로 양면에 동이 입혀진 양면 동입힘 적층판일 수 있다.

상기 제 1 절연층(6)는 인쇄회로기판(100)의 기초 부재로서의 기능을 제공하고, 상기 제 1 절연층(6)의 양면에는 도전성 물질, 예를 들어, 구리(copper)로 형성되는 박막 형태의 필름이 형성될 수 있다.

상기 제 1 절연층(6)의 위 및 아래에는 기저회로패턴으로서, 복수의 제1 회로 패턴(8)이 형성되어 있다.

제 1 회로 패턴(8)은 전기전도도가 높고, 저항이 낮은 물질로 형성되며, 얇은 구리층인 동박을 도전층으로 패터닝하여 형성될 수 있는데, 예를 들어 하부에 씨드층인 금속층 위에 도금함으로써 형성할 수도 있다.

한편, 상기 제 1 절연층(6)에는 외부의 소자를 도통하기 위한 비아홀(9)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 비아홀(9)의 측벽에는 제1 회로 패턴(8)이 추가로 형성될 수 있다.

또한, 상기 인쇄회로기판(100)에는 전자 소자(5)를 장착하기 위한 패드(3)가 형성되며, 상기 패드(3) 위에는 솔더 필렛(4)이 형성되어 있다.

상기 전자 소자(5)는 상기 형성된 솔더 필렛(4)에 의해 상기 패드(5) 위에 실장되며, 상기 전자 소자(5)가 실장됨에 따라 상기 솔더 필렛(4)은 상기 전자 소자(5)의 측면으로 확장되어 형성된다.

이때, 상기 전자 소자(5)는 수동 소자일 수 있으며, 예를 들어 저항(Resistor), 인덕터(Inductor) 또는 커패시터(Capacitor) 일 수 있다.

또한, 상기 패드(3)는 니켈, 구리, 은, 금, 은, 로듐, 팔라듐, 카드뮴 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 금속층을 도금하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 솔더 필렛(4)은 저융점 솔더, 고융점 솔더, 합금 입자로 구성된 솔더, 수지가 포함된 솔더 및 이들의 조합에 의해 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 솔더 크림이 상기 패드(3) 위에 도포되고, 상기 도포된 솔더 크림 위에 상기 전자 소자(5)가 안착됨으로써, 상기 전자 소자(5)의 측면 방향으로 증착되어 형성된다.

이때, 상기 전자 소자(5)의 측면 방향으로 증착된 상기 솔더 필렛(4)은 일정한 높이를 가지게 된다. 또한, 상기 솔더 필렛(4)의 높이는 상기 실장된 전자 소자(5)에 가해지는 스트레스에 영향을 준다.

즉, 상기 솔더 필렛(4)의 높이가 증가할수록 고분자 재료간의 열팽창 계수의 불일치에 따라 발생하는 응력이 증가하며, 이로 인해 상기 전자 소자(5)에 가해지는 스트레스도 증가하게 된다.

반대로, 상기 솔더 필렛(4)의 높이가 감소할수록 고분자 재료간의 열팽창 계수의 불일치에 따라 발생하는 응력이 감소하며, 이로 인해 상기 전자 소자(5)에 가해지는 스트레스도 감소하게 된다.

이때, 상기 전자 소자(5)에 가해지는 스트레스는 상기 패드(3)의 휨 정도와 밀접한 관계가 있다. 즉, 상기 패드(3)의 휨 정도가 증가하면, 상기 전자 소자(5)에 가해지는 스트레스는 증가하며, 상기 휨 정도가 감소하면, 상기 전자 소자(5)에 가해지는 스트레스가 감소한다. 다시 말해서, 상기 솔더 필렛(4)의 높이가 증가할수록, 상기 패드(3)의 휨 정도도 증가하며, 이에 따라 상기 전자 소자(5)에 가해지는 스트레스는 증가하게 된다. 이와 반대로, 상기 솔더 필렛(4)의 높이가 감소할수록, 상기 패드(3)의 휨 정도도 감소하며, 이에 따라 상기 전자 소자(5)에 가해지는 스트레스는 감소하게 된다.

여기에서, 상기 솔더 필렛(4)의 높이는 상기 실장되는 전자 소자(5)의 높이에 따라 변경된다. 다시 말해서, 상기 실장되는 전자 소자(5)의 높이가 높으면, 그에 따라 상기 도포되는 솔더 크림의 양도 증가하게 되며, 이로 인해 상기 형성되는 솔더 필렛(4)의 높이도 증가하게 된다. 또한, 상기 실장되는 전자 소자(5)의 높이가 낮으면, 상기 도포되는 솔더 크림의 양도 감소하게 되며, 이로 인해 상기 형성되는 솔더 필렛(4)의 높이도 감소하게 된다.

일반적으로 상기 도포되는 솔더 크림의 양은 상기 실장되는 전자 소자(5)의 높이에 의해 결정되며, 상기 형성되는 솔더 필렛(4)의 높이는 상기 도포되는 솔더 크림의 양에 의해 결정된다.

이에 따라, 본 발명에 따른 실시 예에서는 상기 형성되는 솔더 필렛(4)의 높이가 상기 실장되는 전자 소자(5) 높이의 70% 이하로 형성되도록 한다. 예를 들어, 상기 전자 소자(5)의 높이가 300㎛이면, 상기 솔더 필렛(4)의 높이가 210㎛ 이하로 형성되도록 한다.

도 2는 솔더 필렛의 높이에 의해 변화하는 패드의 휨 정도를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 전자 소자(5) 높이의 70% 이하로 솔더 필렛(4)의 높이가 형성되는 경우, 패드(3)의 휨 정도가 급격히 감소하는 것을 확인할 수 있다.

즉, 전자 소자(5)의 높이가 300㎛일 경우, 상기 솔더 필렛(4)의 높이를 300㎛, 다시 말해서 상기 전자 소자 높이의 100%로 상기 솔더 필렛(4)의 높이를 형성하면, 0.45㎛의 패드 휨 정도가 발생한다.

또한, 전자 소자(5)의 높이가 300㎛일 경우, 상기 솔더 필렛(4)의 높이를 210㎛, 다시 말해서 상기 전자 소자 높이의 70%로 상기 솔더 필렛(4)의 높이를 형성하면, 0.35㎛의 패드 휨 정도가 발생한다.

또한, 전자 소자(5)의 높이가 300㎛일 경우, 상기 솔더 필렛(4)의 높이를 50㎛, 다시 말해서 상기 전자 소자 높이의 17% 정도로 상기 솔더 필렛(4)의 높이를 형성하면, 0.3㎛의 패드 휨 정도가 발생한다.

즉, 상기 실험에서 나타난 바와 같이, 상기 전자 소자 높이 대비 솔더 필렛(4)의 높이가 70~17%로 변화할 때 나타나는 패드의 휨 정도의 차이가 100%~70% 변화할 때 나타내는 패드의 휨 정도의 차이보다 하면, 확연히 작은 것을 알 수 있다.

다시 말해서, 상기 실험 결과에 의해 상기 전자 소자(5)의 높이의 70% 이하로 상기 솔더 필렛(4)의 높이가 형성될 때부터 상기 패드(3)의 휨 정도가 급격히 감소함을 확인할 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 실시 예에서는 상기 전자 소자(5) 높이의 70% 이하로 상기 솔더 필렛(4)의 높이가 형성되도록 한다.

도 3은 솔더 필렛의 높이를 정의한 도면이다.

도 3을 참조하면, 일반적으로 솔더를 이용하여 전자 소자(5)를 실장하는 경우에는, 상기 전자 소자(5)의 측면 및 상면으로 확장되어 상기 솔더 필렛(4)이 형성된다.

이때, 상기 솔더 필렛(4)은 상기 패드(3)를 기준으로 일정 경사각(a)을 가지고 상기 전자 소자(5)의 측면에 형성되며, 상기 솔더 필렛(4)이 형성된 경사각(a)에 의하여 상기 솔더 필렛(4)의 높이가 결정된다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 전자 소자(5)와 패드(3) 사이에 형성된 솔더 필렛의 중간 지점인 Z를 시작지점으로 정하고, 상기 패드 위에 형성된 솔더 필렛의 끝 지점인 X 지점을 기준으로 상기 형성된 경사각에 의해 상기 전자 소자(5)와 만나는 지점인 Y를 끝 지점으로 정하며, 상기 시작지점과 끝 지점인 Z에서 Y까지의 높이가 상기 솔더 필렛(4)의 높이로 정의된다.

한편, 상기 솔더 필렛(4)의 높이는 상기 패드(3) 위에 도포되는 솔더 크림의 양에 의해 결정되며, 상기 솔더 크림의 양은 MMO(Metal Mask Opening Size) 정도에 의해 결정된다.

도 4는 일반적인 MMO(Metal Mask Opening Size) 정도에 따라 형성되는 솔더 필렛의 높이를 나타낸 도면이다.

도 4에 나타난 바와 같이, MMO(Metal Mask Opening Size) 정도가 증가하면, 상기 패드(3) 위에 도포되는 솔더 크림의 양도 증가하며, 이로 인해 상기 형성되는 솔더 필렛(4)의 높이도 증가하게 된다. 반대로 MMO(Metal Mask Opening Size) 정도가 감소하면, 상기 패드(3) 위에 도포되는 솔더 크림의 양도 감소하며, 이로 인해 상기 형성되는 솔더 필렛(4)의 높이도 감소하게 된다.

즉, 상기 솔더를 도포하는 방법에 대하여 간략히 설명하면, 먼저 솔더를 도포하고자 하는 부분 위에 메탈 마스크를 올린다. 이때, 상기 메탈 마스크는 솔더가 도포될 영역에 대응되는 개구부를 가진다. 그리고, 상기 메탈 마스크의 개구부에 솔더를 올리고, 이를 스퀴즈(squeeze)로 밀면, 상기 메탈 마스크의 개구부 사이로 솔더가 빠짐으로써, 상기 솔더를 도포하고자 하는 부분으로 솔더가 인쇄되게 된다.

이때, 상기 메탈 마스크의 개구부의 사이즈가 상기 설명한 MMO((Metal Mask Opening Size)이며, 상기 MMO(Metal Mask Opening Size)의 크기에 비례하여 상기 솔더 필렛(4)의 높이도 변화하게 된다.

즉, 상기 MMO(Metal Mask Opening Size)의 전체 오픈 정도를 100%라 가정했을 때 상기 MMO(Metal Mask Opening Size)의 오픈 정도가 80%이면, 83.67㎛의 솔더 필렛이 형성되고, MMO(Metal Mask Opening Size)의 오픈 정도가 60%이면, 60.32㎛의 솔더 필렛이 형성되며, MMO(Metal Mask Opening Size)의 오픈 정도가 45%이면, 56.44㎛의 솔더 필렛이 형성된다. 이에 따라, 전자 소자의 (5)의 높이에 따라 상기 MMO(Metal Mask Opening Size)의 오픈 정도를 조절하여, 전자 소자(5) 높이의 70% 이하로 솔더 필렛이 형성되도록 한다.

예를 들어, 상기 전자 소자(5)의 높이가 100㎛일 경우, 상기 솔더 필렛의 높이는 70㎛ 이하로 형성되도록 한다. 이에 따라, 상기 MMO(Metal Mask Opening Size)의 오픈 정도를 70% 이하로 하여 솔더 크림을 도포하도록 한다. 이때, 상기 MMO(Metal Mask Opening Size)의 오픈 정도가 70%를 초과하면, 상기 형성되는 솔더 필렛의 높이가 70㎛를 초과하므로, 상기 전자 소자(5)의 높이에 따라 상기 솔더 필렛의 높이가 70㎛ 이하로 형성되도록 MMO(Metal Mask Opening Size)의 오픈 정도를 적절히 조정한다.

따라서, 본 발명에 따른 실시 예에서는 상기 전자 소자(5)의 높이에 따라 상기 MMO(Metal Mask Opening Size) 정도를 조절하여, 상기 전자 소자(5) 높이의 70% 이하로 상기 솔더 필렛(4)의 높이가 형성되도록 한다.

한편, 상기 제 1 절연층(6) 위에 상기 제1 회로 패턴(8)을 매립하며 제 2 절연층(10)이 형성되어 있다. 또한, 상기 제 1 절연층(6) 아래에 상기 제 1 회로 패턴(8)을 매립하며 제 3 절연층(12)이 형성되어 있다.

상기 제 2 절연층(10) 및 3 절연층(12)은 수지물에 고형 성분이 함침되어 있는 유리 섬유강화 수지물일 수 있으며, 수지물로 에폭시 수지 또는 폴리 이미드계 수지를 포함할 수도 있다.

상기 제 2 절연층(10) 및 3 절연층(12)은 상기 비아홀(9)의 내부 및 상기 제1 회로 패턴(8) 사이를 매립하며 형성됨으로써 제1 회로 패턴(8)과 이웃한 회로 패턴(8) 사이를 전기적으로 절연한다.

상기 제 2 절연층(10) 및 제 3 절연층(12)의 위/아래에는 제2 회로 패턴(13)이 형성되어 있다.

제2 회로 패턴(13)은 가장 바깥쪽에 형성되는 회로 패턴으로서, 솔더 레지스트(16)에 의해 외부로부터 보호된다.

상기 솔더 레지스트(16)는 커버 레이라 이름할 수도 있으며, 상기 솔더 레지스트(16)를 대체하여 드라이 필름이 사용될 수도 있을 것이다.

이때, 상기 제2 회로 패턴(13) 중 일부는 상기 제 2 절연층(10) 및 3 절연층(12) 내에 형성되는 비아(15)에 의해 제1 회로 패턴(8)과 전기적으로 도통될 수 있다.

상기 제1 회로 패턴(8), 제2 회로 패턴(13) 및 비아(15)는 알루미늄, 구리, 은, 백금, 니켈 또는 팔라듐 중 적어도 하나를 포함하는 합금으로 형성될 수 있으며, 씨드층 위에 도금을 수행함으로써 형성될 수 있다.

이상에서는 회로 패턴이 2개의 층으로 형성되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 복수의 층으로 형성되어 있을 수 있으며, 회로 패턴이 적어도 3개의 층으로 형성되는 경우, 제1 회로 패턴(8)은 제 1 절연층(6)과 가장 근접하여 형성되는 회로 패턴으로 정의하고, 제2 회로 패턴(13)은 인쇄회로기판의 가장 바깥쪽 회로 패턴으로 정의한다.

또한, 상기 인쇄회로기판(100)에 형성된 제 1 회로 패턴(8), 제 2 회로 패턴(13) 및 비아(15)의 형상이나 형성 위치는 본 발명의 일 실 시 예에 불과할 뿐, 이와 다른 형성이나 위치에 형성될 수 있음은 당업자에게 자명한 사항일 것이다.

상기와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판(100)은 패드(3) 위에실장되는 전자 소자(5) 높이의 70% 이하로 솔더 필렛(4)의 높이를 형성시킴으로써, 온도나 충격에 의해 상기 전자 소자(5)에 발생하는 스트레스를 효율적으로 흡수할 수 있다.

이하에서는 도 3 내지 도 12를 참고하여 도 1의 인쇄회로기판(100)의 제조 방법을 설명한다.

도 5 내지 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄회로기판을 제조하기 위한 방법을 나타내는 단면도이다.

먼저, 도 5와 같이, 인쇄회로기판(100) 제조에 기초가 될 절연 기판(1)을 준비한다. 상기 절연 기판(1)은 캐리어이며, 전자 소자(5)의 장착을 위해 형성된다.

상기 절연 기판(1)는 열경화성 또는 열가소성 고분자 기판, 세라믹 기판, 유-무기 복합 소재 기판, 또는 유리 섬유 함침 기판일 수 있으며, 고분자 수지를 포함하는 경우, 에폭시계 절연 수지를 포함할 수 있으며, 이와 달리 폴리 이미드계 수지를 포함할 수도 있다.

이때, 상기 절연 기판(1)의 일면에는 제 1 금속층(2)이 형성된다. 상기 제 1 금속층(2)은 추후 제 1 회로 패턴(8)을 형성하기 위해 사용된다.

상기 제 1 금속층(2)은 상기 절연 기판(1)에 비전해 도금을 하여 형성할 수 있으며, 이와 달리 CCL(copper clad laminate)를 사용할 수 있다

상기 제 1 금속층(2)을 비전해 도금하여 형성하는 경우, 상기 절연 기판(1)의 상면에 조도를 부여하여 도금이 원활이 수행되도록 할 수 있다.

또한, 상기 절연 기판(1)과 제 1 금속층(2) 사이에 발포 수지(도시하지 않음)를 개재하여 상기 절연 기판(1) 위에 제 1 금속층(2)을 형성할 수도 있다. 이는 이후 공정에서 상기 발포 수지를 이용하여 상기 절연 기판(1)을 보다 용이하게 제거할 수 있도록 하기 위함이다.

다음으로, 도 6과 같이 상기 절연 기판(1) 위에 형성된 제 1 금속층(2)을 씨드층으로 전해 도금하여, 상기 제 1 금속층(2) 위에 패드(3)를 형성한다.

상기 패드(3)는 드라이 필름 적층, 노광, 현상, 도금 및 박리 순으로 공정을 진행하여 형성할 수 있다.

또한, 상기 패드(3)는 니켈, 구리, 은, 금, 로듐, 팔라듐, 카드뮴 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 금속 박막으로 형성될 수 있다.

다음으로, 도 7과 같이 상기 형성된 패드(3) 위에 전자 소자(5)를 실장한다.

이를 위해, 먼저 상기 패드(3) 상면으로 솔더 크림을 도포한다. 상기 솔더 크림은 저자 소자를 부착하기 위한 전도성 페이스트로, 솔더 페이스트일 수 있으며, 금속 파우더를 포함하여 전도성을 확보할 수 있다.

상기 솔더 크림 위에 전자 소자(5)가 안착됨으로써, 상기 전자 소자(5)의 측벽으로부터 연장되어 상기 전자 소자(5)를 감싸는 형태로 솔더 필렛(4)이 형성될 수 있다.

이때, 상기 솔더 필렛(4)의 높이는 상기 안착되는 전자 소자(5) 높이의 70% 이하로 형성되도록 한다.

즉, 상기 전자 소자(5) 높이의 70% 이하로 상기 솔더 필렛(4)의 높이가 형성되는 경우, 가장 이상적인 패드(3)의 휨 정도가 발생한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 실시 예에서는 상기 솔더 필렛(4)의 높이가 상기 전자 소자 높이의 70% 이하로 형성되도록 한다.

이를 위해, 상기 도포 공정에서는 상기 실장될 전자 소자(5)의 높이에 의거하여 상기 도포될 솔더 크림의 양을 결정한다. 또한, 상기 솔더 크림의 양은 MMO(Metal Mask Opening Size) 정도에 의해 결정되므로, 상기 MMO(Metal Mask Opening Size) 정도를 조절하여 상기 도포되는 솔더 크림의 양을 조절하고, 그에 따라 상기 전자 소자 높이의 70% 이하로 상기 솔더 필렛(4)이 형성되도록 한다.

다음으로, 도 8과 같이 제 1 절연층(6)에 상기 전자 소자(5)를 매립한다. 예를 들어, 반경화 상태의 제 1 절연층(6)에 전자 소자(5)를 매립시키는 공정으로, 이후 경화 공정을 통해 반경화 상태의 제 1 절연층(6)을 경화시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 절연 기판(1) 위에 장착된 전자 소자(5)가 매립되도록 상기 제 1 금속층(2) 위에 제 1 절연층(6)을 적층함으로써 수행될 수 있다. 즉, 절연 기판(1) 상의 제 1 금속층(2) 위에 상기 장착된 전자 소자(5)를 커버하도록 제 1 절연층(6)을 적층하는 것이다.

상기 제 1 절연층(6) 위에는 제 2 금속층(7)이 형성되어 있다. 상기 제 2 금속층(7)은 상기 제 1 절연층(6)에 비전해 도금을 수행하여 형성할 수 있다.

다음으로, 도 9와 같이 절연 기판(1)을 제거한다. 즉, 제 1 금속층(2)이 형성된 상태에서 전술한 공정들이 수행되므로, 제 1 비아홀(9)을 형성하기 위해서는 상기 절연 기판(1)을 제거해야 한다.

이때, 상기 설명한 바와 같이 제 1 금속층(2)과 절연 기판(1) 사이에 발포 수지(도시하지 않음)를 개재함으로써, 상기 발포 수지를 이용하여 보다 용이하게 상기 절연 기판(1)을 제거할 수 있도록 한다.

다음으로, 도 10과 같이 상기 제 1 절연층(6) 위에 형성된 제 2 금속층(7)과 아래에 형성된 제 1 금속층(2)을 이용하여 제 1 회로 패턴(8)을 형성한다.

상기 제 1 회로 패턴(8)은 상기 제 1 금속층(2) 및 제 2 금속층(7)의 일부를 에칭하여 제거함으로써 이후 형성되는 제 1 비아홀(9)과 전기적으로 연결되도록 형성할 수 있다.

다음으로, 도 11과 같이 제 1 회로 패턴(8) 사이를 전기적으로 연결하는 제 1비아홀(9)을 형성한다.

상기 제 1 비아홀(9)을 형성하는 공정은 물리적인 드릴 공정으로 수행할 수 있으며, 이와 달리 레이저를 사용하여 형성할 수 있다. 레이저를 사용하여 제 1 비아홀(9)을 형성하는 경우, YAG 레이저 또는 CO₂ 레이저를 사용하여 제 1 회로 패턴(8) 및 제 1 절연층(6)을 각각 개방할 수 있다.

다음으로, 상기 형성된 제 1 비아홀(9)의 측벽에 도금층(8)(실질적으로 제 1회로패턴과 동일하여 동일 부호를 부여하였음)을 형성하여, 제 1 절연층(6) 위에 형성된 제 1 회로 패턴(8)과 아래에 형성된 제 1 회로 패턴(8) 사이를 전기적으로 연결한다.

상기 도금층(8)은 상기 제 1 비아홀(9)의 측벽에까지 확장되어 형성되며, 상기 전해 도금을 원활히 수행하도록 상기 도금 전에 상기 제 1 절연층(6)의 스미어를 제거하기 위한 디스미어 공정을 수행할 수 있다.

다음으로, 도 12와 같이 상기 제 1 회로 패턴(8)이 형성된 제 1 절연층(6) 위에 제 2 절연층(10)을 형성한다. 또한, 상기 제 1 절연층(6) 아래에 제 3 절연층(12)을 형성한다.

상기 제 2 절연층(10) 및 제 3 절연층(12)은 반경화된 수지를 상기 제1 회로 패턴(8)이 형성된 제 1 절연층(6)의 위/아래에 도포하고 경화함으로써 형성할 수 있다.

상기 제 2 절연층(10) 및 3 절연층(12)의 위/아래에는 제 3 금속층(9)및 제 4 금속층(11)이 더 형성된다.

상기 제 3 금속층(9) 및 제 4 금속층(11)은 비전해 도금하여 형성하거나 상기 제 2 절연층(10) 및 제 3 절연층(12)의 일면에 동박을 라미네이팅하여 형성할 수 있다.

다음으로, 도 13과 같이 상기 제 3 금속층(9) 및 제 4 금속층(11)의 일부를 에칭하여 제 2 회로 패턴(13)을 형성한다. 또한, 제 1 절연층(6), 제 2 절연층(10) 및 제 3 절연층(12)에 형성된 제 1 회로 패턴(8) 및 제 2 회로 패턴(13)을 전기적으로 연결하는 제 2 비아홀(14)을 형성한다.

상기 제 2 비아홀(14)을 상기 제 1 비아홀(9)과 마찬가지로 물리적인 드릴 공정으로 수행할 수 있으며, 이와 달리 레이저를 사용하여 형성할 수 있다.

다음으로, 도 14와 같이 제 2 절연층(10) 및 제 3 절연층(12)에 상기 제 1 회로 패턴(8) 중 일부를 노출하는 비아(15)를 형성한다.

이때, 상기 비아(15)의 형성은 상기 제 2 회로 패턴(13)과 상기 제 2 절연층(10) 또는 제 3 절연층)(12)을 관통하는 비아홀(도시하지 않음)을 형성하고, 상기 비아홀을 매립하도록 도금함으로서 형성될 수 있으며, 상기 비아홀을 매립하는 금속 페이스트를 도포함으로써 형성할 수도 있다.

이때, 상기 비아(15) 위에 패드부(도시하지 않음)를 함께 형성할 수 있다.

마지막으로, 상기 제 2 회로 패턴(13)을 매립하는(패드가 형성된 경우에는 패드를 노출시킴), 솔더 레지스트(16)를 부착함으로써 임베디드 인쇄회로기판(100)을 완성한다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

인쇄회로기판 100
패드 3
솔더 필렛 4
전자 소자 5
제 1 절연층 6
제1 회로 패턴 8
제 2 절연층 10
제 3 절연층 12
제 2 회로 패턴 13

Claims (12)

1. 패드;
   상기 패드 위에 실장되는 전자 소자; 및
   상기 패드와 전자 소자 사이에 형성되며, 상기 패드와 전자 소자를 전기적으로 연결하는 솔더를 포함하며,
   상기 솔더는 상기 전자 소자의 측면으로 형성되며, 상기 전자 소자보다 낮은 높이를 가지는 솔더 필렛을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 솔더 필렛의 높이는 상기 전자 소자의 측벽에 증착된 솔더 필렛의 경사각에 의해 결정되는 인쇄회로기판.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 솔더 필렛의 높이는 상기 전자 소자 높이의 70% 이하로 형성되는 인쇄회로기판.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 솔더 필렛은 저융점 솔더, 고융점 솔더, 합금 입자로 구성된 솔더, 수지가 포함된 솔더 및 이들의 조합에 의해 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 솔더에 의해 형성되는 인쇄회로기판.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 패드는 니켈, 구리, 은, 금, 로듐, 팔라듐, 카드뮴 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 금속 박막으로 형성되는 인쇄회로기판.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 전자 소자는 수동 소자인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
7. 절연 기판 위에 패드를 형성하는 단계;
   상기 형성된 패드 위에 솔더 크림을 도포하는 단계; 및
   상기 도포된 솔더 크림을 이용하여 상기 패드 위에 전자 소자를 실장하는 단계가 포함되며,
   상기 도포되는 솔더 크림의 양은 상기 실장되는 전자 소자의 높이에 비례하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 솔더 크림을 도포하는 단계는
   저융점 솔더, 고융점 솔더, 합금 입자로 구성된 솔더, 수지가 포함된 솔더 및 이들의 조합에 의해 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 솔더 크림을 도포하는 단계인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
9. 제 7항에 있어서,
   상기 전자 소자가 실장하는 단계는,
   상기 전자 소자 실장 압력에 의해 상기 도포된 솔더 크림이 상기 전자 소자의 측면에 솔더 필렛을 형성하는 단계를 더 포함하며,
   상기 솔더 필렛의 높이는 상기 전자 소자 높이의 70%이하인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
10. 제 7항에 있어서,
    상기 절연 기판 위에 패드를 형성하는 단계는
    상기 절연 기판 위에 니켈, 구리, 은, 금, 은, 로듐, 팔라듐, 카드뮴 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 금속층으로 형성되는 단계인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
11. 제 7항에 있어서,
    상기 실장되는 전자 소자는 수동 소자인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 제조 방법.
12. 제 7항에 있어서,
    상기 실장된 전자 소자를 절연층에 매립하는 단계가 더 포함되는 인쇄회로기판의 제조 방법.

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