KR20150014167A - 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슬림화된 두께를 유지하면서도 충분한 강성을 유지하여 워피지 발생을 최소화할 수 있는 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판으로서, 상 하부면에 패턴 형성홈이 구성되고, 관통비아홀이 형성된 유리 코어; 상기 패턴 형성홈과 관통비아홀에 충진된 도금층; 상기 유리 코어의 상 하면에 적층된 절연층; 그리고 상기 절연층에 도포된 솔더 레지스트층; 을 포함할 수 있다.

Description

유리 코어가 구비된 인쇄회로기판{PCB HAVING GLASS CORE}
본 발명은 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬림화된 두께를 유지하면서도 충분한 강성을 유지하여 워피지 발생을 최소화할 수 있는 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판에 관한 것이다.
최근 전자제품의 경량화, 소형화, 고속화, 다기능화, 고성능화 추세에 대응하기 위하여 고집적에 대한 요구가 증가하고 있다.
고집적을 위해서는 전자회로 기판의 두께가 얇아져야 하며 이를 위해서 전자회로 기판의 베이스가 되는 코어의 두께가 절대적으로 얇아져야 한다.
현재 인쇄회로기판을 제조하기 위한 공정은 동박이 부착된 코어층을 베이스로 하여 코어층에 회로패턴을 형성하고, 그 상부와 하부에 각각 레진으로 이루어진 레이어를 적층한다.
코어의 회로패턴은 마스크를 부착한 후 미리 설계된 패턴대로 에칭시켜 형성된다.
이때, 코어의 층간 연결 방식은 이산화탄소 드릴이나, 메카니컬 드릴을 이용하여 비아홀을 형성하고, 층간 도통을 위해 비아홀 내부에 도금층을 형성하여 전기적으로 층간 연결이 이루어지도록 하고 있다.
이와 같은 인쇄회로기판은 고집적화, 고성능화를 위해 배선의 피치가 얇아져야 하며, 이를 위해 기존의 코어 재료의 물성을 변화시켜 레진이 침전된 유리섬유를 사용하게 된다.
그러나, 종래 인쇄회로기판은 코어층의 두께가 얇아지게 될 경우 인쇄회로기판의 제조 시 많은 공정상의 문제점이 수반되며, 특히, 완성된 인쇄회로기판에 전자소자를 탑재하게 될 경우 전자소자와 기판 사이의 스트레스로 인해 워피지가 발생 되는 문제점이 있다.
인용문헌: 대한민국특허공개 제 2000-0036168호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 유리 코어의 사용으로 기판의 워피지를 방지할 수 있는 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 유리 코어의 사용으로 전체 두께의 감소는 물론, 전기적 안정성을 확보할 수 있는 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 효과적으로 달성하기 위해 본 발명은, 상 하부면에 패턴 형성홈이 구성되고, 관통비아홀이 형성된 유리 코어; 상기 패턴 형성홈과 관통비아홀에 충진된 도금층; 상기 유리 코어의 상 하면에 적층된 절연층; 그리고 상기 절연층에 도포된 솔더 레지스트층; 을 포함할 수 있다.
상기 패턴 형성홈은 각형으로 구성된 유리 코어가 구비될 수 있으며, 상기 패턴 형성홈은 원형 또는 타원형으로 구성될 수 있다.
이때, 상기 패턴 형성홈은 상부 내경 보다 중앙부위의 내경이 더 크게 형성될 수 있다.
또한 상기 관통비아홀은 모래시계형, 타원형, 역모래시계형 중 어느 하나의 형상으로 구성될 수 있다.
상기 패턴 형성홈은 가로폭이 세로폭보다 넓게 형성될 수 있으며, 불산용액이 아닌 다른 화학약품을 통해서라도 형성될 수 있음은 물론이다.
한편, 패턴 형성홈과 관통비아홀이 구비되며, 내부에 전기소자가 실장되도록 캐비티가 형성된 유리 코어; 상기 패턴 형성홈과 관통비아홀에 충진된 도금층; 상기 유리 코어의 상 하면에 적층된 절연층; 그리고 상기 절연층에 도포된 솔더 레지스트층; 을 포함할 수 있다.
상기 패턴 형성홈은 각형으로 구성될 수 있으며, 상기 패턴 형성홈은 원형 또는 타원형으로 구성될 수 있다. 또한 상기 관통비아홀은 모래시계형, 타원형, 역모래시계형 중 어느 하나의 형상으로 구성될 수 있으며, 상기 패턴 형성홈은 상부 내경 보다 중앙부위의 내경이 더 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판은 유리 코어의 사용으로 기판의 워피지를 감소시켜 제품성 및 신뢰성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 우수한 평탄도를 제공할 수 있으면서도 유리 코어 내부에 패턴이 형성됨에 따라 전체 두께를 효과적으로 감소시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판을 보인 예시도.
도 3은 도 2의 패턴 부위를 부분 확대한 확대도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판에서 관통비아의 실시예를 보인 예시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판을 보인 예시도이고, 도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판을 보인 예시도이며, 도 3은 도 2의 패턴 부위를 부분 확대한 확대도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판에서 관통비아의 실시예를 보인 예시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판(100)은 패턴 형성홈(12) 및 관통비아홀(14)이 형성된 유리 코어(10)와 패턴 형성홈(12) 및 관통비아홀(14)에 형성된 도금층(20)과 유리 코어(10)의 상 하면에 적층되는 절연층(30)과 절연층(30)에 도포된 솔더 레지스트층(40)을 포함한다.
유리 코어(10)는 빌드 업 인쇄회로기판의 전체 구성 요소 중 두께 비율이 가장 높기 때문에 최소한의 두께인 50~150㎛ 내외에서 제조가능하다. 물론, 이러한 두께 범위로 한정되는 것은 아니나, 상기 범위는 내부에 전기소자(50)를 내장할 경우 최소한의 두께 범위를 나타낸다.
또한 유리 코어(10)의 표면에는 표면이 매끄럽기 때문에 레이어층이 빌드업될 수 있도록 표면 조도가 형성된다. 표면 조도는 도면에는 도시하지 않았지만 0.1~1㎛로 형성될 수 있으며 화학적 방법을 통하거나 샌드 브러시와 같은 물리적 타격 방법을 통해서도 형성이 가능하다.
이러한 유리 코어(10)의 양측면 즉 상부면과 하부면에는 패턴이 형성되기 위한 패턴 형성홈(12)이 구성될 수 있다.
패턴 형성홈(12)은 직사각형 형태로 구성될 수 있다. 따라서, 패턴 형성홈(12)은 가로길이가 세로길이보다 상대적으로 길게 형성된다. 또한 패턴 형성홈(12)의 가공 방법은 유리 코어(10)에 레이저를 통해 구성할 수도 있으나, 유리를 용융시키는데 주로 사용되는 불산과 같은 화학약품을 통해 에칭할 수 있다.
또한 패턴 형성홈(12)은 원형 또는 타원형으로도 구성될 수 있다. 즉, 불산과 같은 화학약품을 사용하여 패턴을 형성하게 될 경우에는 에칭량을 조절하여 오버 에칭하는 형태로 가공이 가능하다.
이렇게 패턴 형성홈(12)이 원형 또는 타원형으로 구성되면, 패턴 형성홈(12)이 각형으로 구성된 경우보다 용적률이 증가하게 됨으로써, 도금층(20)의 들뜸 현상을 최소화시킬 수 있게 된다.
다시 말해, 원형 또는 타원형으로 패턴 형성홈(12)이 구성되면, 상부 내경(a1)보다 중앙부위의 내경(a2)이 상대적으로 크기 때문에 동일한 내경으로 이루어진 각형의 용적률보다 큰 용적률을 가질 수 있게 된다.
이때, 패턴 형성홈(12)의 내부면에는 도금층(20)과 밀착력이 증대될 수 있도록 표면 조도가 형성될 수 있다.
또한 유리 코어(10)에는 관통비아홀(14)이 형성된다. 관통비아홀(14)은 모래시계형(14a), 타원형(14b), 역모래시계형(14c) 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
관통비아홀(14)을 형성할 때에는 에칭이나 레이저를 이용하여 가공될 수 있는데, 모래시계형(14a)은 레이저를 통해 형성 가능하고, 타원형(14b)과 역모래시계형(14c)은 화학약품을 통해 에칭으로 형성 가능하다.
이렇게 유리 코어(10)에 패턴 형성홈(12)과 관통비아홀(14)이 레이저와 에칭을 통해 형성되면, 전해도금 또는 무전해도금을 통해 도금층(20)을 형성하게 된다.
도금층(20)은 도전성이 우수한 구리 또는 금과 같은 소재가 사용될 수 있으며, 유리 코어(10)의 표면과 동일 또는 그 이하의 높이를 유지하도록 구성된다.
이처럼 도금층(20)이 유리 코어(10)에 구성되면, 유리 코어(10)의 양측면으로 다수의 레이어로 구성된 절연층(30)이 적층된다.
또한 절연층(30)의 최상부 및 최하부면에는 솔더 레지스트층(40)이 구성된다.
한편, 유리 코어(10)에는 전기소자(50)를 내장 시 전기 소자(50)를 내부에 수용하기 위한 캐비티(16)가 형성될 수 있다.
캐비티(16)는 전기소자(50)가 충분히 내장될 수 있는 크기로 구성되며, 레이저를 통해 수직으로 관통 형성될 수 있다.
캐비티(16)는 유리 코어(10) 내부에 내장되는 전기소자(50)의 수량에 대응하도록 관통 형성될 수 있으며, 두 개 또는 세 개가 하나의 캐비티(16)에 동시에 수용되도록 캐비티(16)를 형성할 수도 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판은 유리 코어의 패턴 형성홈(12)과 관통비아홀(14)이 구성된 후 도금공정을 통해 도금층(20)이 형성되면 캐비티(16) 내부로 전자소자(50)가 내장된다.
전자소자(50)가 내장된 유리 코어(10)는 다수의 레이어를 적층 시 절연층(30)의 레진 일부가 전기소자(50)와 캐비티(16) 사이로 유입되어 전자소자(50)의 유동을 방지하게 된다.
이후, 다수의 레이어가 차례로 적층된 후에는 최상면과 최하면에 솔더 레지스트층(40)이 형성된다.
이처럼 다수의 레이어가 빌드업된 유리 코어(10)는 다수의 레이어 적층에 따른 워피지 발생 및 캐비티 형성에 따른 워피지 발생 등을 유리 코어(10)를 통해 최소화시킬 수 있게 된다.
또한, 유리 코어(10)에 패턴 형성 시 화학약품을 이용해 패턴 형성홈(12)을 신속히 형성할 수 있으며, 도금층(20)이 패턴 형성홈(12)에 구성된 후에도 충분한 용적률로 안정된 상태의 도금층(20)을 구성할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 따른 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판에 대해 설명하였으나 본 발명은 이에 한정하지 아니하며 당업자라면 그 응용과 변형이 가능함은 물론이다.
10: 유리 코어
12: 패턴 형성홈
14: 관통비아홀
14a: 모래시계형
14b: 타원형
14c: 역모래시계형
16: 캐비티
20: 도금층
30: 절연층
40: 솔더 레지스트층
50: 전기소자
100: 인쇄회로기판

Claims (11)

  1. 상 하부면에 패턴 형성홈과 관통비아홀이 형성된 유리 코어;
    상기 패턴 형성홈과 관통비아홀에 충진된 도금층;
    상기 유리 코어의 상 하면에 적층된 절연층; 그리고
    상기 절연층에 도포된 솔더 레지스트층; 을 포함하는 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴 형성홈은 각형으로 구성된 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴 형성홈은 원형 또는 타원형으로 구성된 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴 형성홈은 상부 내경(a1) 보다 중앙부위의 내경(a2)이 더 크게 형성된 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 관통비아홀은 모래시계형, 타원형, 역모래시계형 중 어느 하나의 형상으로 구성된 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴 형성홈은 가로폭이 세로폭보다 넓게 형성된 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판.
  7. 패턴 형성홈과 관통비아홀이 구비되며, 내부에 전기소자가 실장되도록 캐비티가 형성된 유리 코어;
    상기 패턴 형성홈과 관통비아홀에 충진된 도금층;
    상기 유리 코어의 상 하면에 적층된 절연층; 그리고
    상기 절연층에 도포된 솔더 레지스트층; 을 포함하는 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 패턴 형성홈은 각형으로 구성된 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 패턴 형성홈은 원형 또는 타원형으로 구성된 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 관통비아홀은 모래시계형, 타원형, 역모래시계형 중 어느 하나의 형상으로 구성된 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 패턴 형성홈은 상부 내경 보다 중앙부위의 내경이 더 크게 형성된 유리 코어가 구비된 인쇄회로기판.
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