KR20150030066A

KR20150030066A - 인쇄회로기판

Info

Publication number: KR20150030066A
Application number: KR20130109281A
Authority: KR
Inventors: 이상명; 유창우; 남상혁; 박재석
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2015-03-19

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것으로, 절연층; 및 상기 절연층의 일면 및 타면측에 각각 매립되는 제1 및 제2 외부 회로 패턴을 포함하여 구성된다.

Description

인쇄회로기판{PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명의 실시예는 인쇄회로기판에 관한 것이다.

반도체 기술의 발전과 함께 사용자의 요구에 따라 전자기기는 더욱 소형화/경량화하고 있으며, 이에 따라 동일 또는 이종의 반도체 칩들을 하나의 단위 패키지로 구현하는 멀티칩 패키징(Multi-Chip Packing) 기술이 사용되고 있다.

멀티칩 패키징은 각각의 반도체 칩을 패키지로 구현하는 것에 비해 패키지 크기나 무게 및 실장에 유리하고, 특히 소형화와 경량화가 요구되는 휴대용 통신 단말기 등에 많이 적용된다.

이러한 멀티칩 패키징 중에서 패키지 기판 위에 패키지 기판을 적층하는 스택(stack) 타입을 패키지 온 패키지(Package on Package)라 하며, 이와 같은 패키지 온 패키지의 구성을 위하여 2층 또는 3층의 다층구조를 가지는 인쇄회로기판이 사용되고 있다.

인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)은 전기 절연성 기판에 전도성 재료로 인쇄회로를 인쇄한 것으로, 여러 종류의 많은 전자 부품을 평판 위에 밀집 탑재시키기 위해, 각 부품의 장착 위치를 확정하고, 부품을 연결하는 회로 라인을 평판 표면에 인쇄하여 고정하는 구조로 구성된다.

그러나, 종래의 패키지 온 패키지의 인쇄회로기판은 회로패턴이 절연기판으로부터 돌출되는 구조로 인하여 슬림(slim)화가 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 인쇄회로기판의 회로 패턴을 절연층의 표면에 매립되는 형태로 구성하여, 인쇄회로기판의 두께를 최소화하고 회로패턴의 보호가 가능하도록 하고자 한다.

또한 본 발명은 인쇄회로기판의 강성도(stiffness)를 향상시키고, 소자의 본딩(bonding) 시에 뒤틀림(warpage)을 최소화하고자 한다.

전술한 문제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 인쇄회로기판은 절연층; 및 상기 절연층의 일면 및 타면측에 각각 매립되는 제1 및 제2 외부 회로 패턴을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 절연층은 홈을 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 외부 회로 패턴은 상기 홈에 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 외부 회로 패턴 중에서 적어도 어느 하나의 표면은 상기 절연층의 일 표면과 실질적으로 동일 평면에 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 절연층은 제1 절연층과 제2 절연층을 포함하고, 상기 제1 및 제2 외부 회로 패턴은 상기 제1 절연층 및 제2 절연층에 각각 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 절연층은 상기 제1 절연층과 제2 절연층의 사이에 형성되는 제3 절연층을 더 포함하고, 상기 제3 절연층의 일 표면과 실질적으로 동일 평면에 배치되는 제3 회로 패턴을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 절연층 내에 형성되어 상기 제1 및 제2 외부 회로 패턴을 연결하는 비아(via)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층 간의 연결부를 더 포함하고, 상기 비아는 상기 연결부를 관통할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 인쇄회로기판의 회로 패턴을 절연층의 표면에 매립되는 형태로 구성하여, 인쇄회로기판의 두께를 최소화하고 회로패턴의 보호가 가능하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 인쇄회로기판의 강성도(stiffness)를 향상시킬 수 있고, 소자의 본딩(bonding) 시에 뒤틀림(warpage)을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판을 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10 내지 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 실시예에 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 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판을 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 다른 인쇄회로기판은 절연층(110), 제1 외부 회로 패턴(130) 및 제2 외부 회로 패턴(135)을 포함하여 구성된다.

제1 외부 회로 패턴(130) 및 제2 외부 회로 패턴(135)은 상기 절연층(110)의 일면 및 타면 측에 각각 매립되어 형성된다.

상기 제1 외부 회로 패턴(130)과 제2 외부 회로 패턴(135)의 표면은 상기 절연층(110)의 표면(115, 116) 외부로 돌출되지 않을 수 있다. 즉, 제1 및 제2 외부 회로 패턴(130, 135)의 표면은 상기 절연층(110)의 표면(115, 116)과 실질적으로 동일 평면에 배치될 수 있다. 실질적으로 동일 평면이라는 뜻은 회로 패턴(130, 135)의 표면은 상기 절연층(110)의 표면이 완전히 동일한 경우뿐만 아니라, 제조 공정에 따라 일부 돌출되거나 만입된 경우를 포함한다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 절연층(110)은 상기 제1 외부 회로 패턴(130) 및 제2 외부 회로 패턴(135)이 매립되기 위한 홈(131, 135)을 더 포함할 수 있으며, 제1 외부 회로 패턴(130) 및 제2 외부 회로 패턴(135)은 상기 홈(131, 135)에 각각 매립되도록 구성될 수 있다.

한편, 제1 및 제2 외부 회로 패턴(130, 135)의 표면은 상기 절연층(110)의 표면(115, 116)으로부터 일부 만입되어 홈(131, 136) 내부에 형성될 수도 있다.

이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 절연층(110)은 제1 절연층(111)과 제2 절연층(112)을 포함하도록 구성될 수 있으며, 상기 제1 외부 회로 패턴(130)은 상기 제1 절연층(111)에 형성되고, 상기 제2 외부 회로 패턴(135)은 상기 제2 절연층(112)에 형성될 수 있다.

또한, 제1 절연층(111)과 제2 절연층(112) 간에는 연결부가 구성되며, 상기 제1 절연층(111)과 제2 절연층(112) 간의 연결부에는 상기 연결부를 관통하는 비아(120)가 형성된다.

즉, 제1 절연층(111)과 제2 절연층(112)의 연결부로서 비아 홀(via hole: 121)이 형성되고, 비아(via: 120)가 상기 비아 홀(121)에 형성되어, 상기 비아(120)가 상기 제1 및 제2 외부 회로 패턴(130, 135)를 연결하도록 구성될 수 있다.

한편, 상기 제1 절연층(111)은 빌드 업 필름(Build up film)으로 구성되고, 제2 절연층(112)은 절연 재료로 구성될 수 있으며, 상기 회로 패턴(130, 135)의 재료로는 금속 재료가 사용될 수 있다.

또한, 상기와 같이 형성된 절연층(110)과 회로 패턴(130, 135) 상에는 솔더레지스트 패턴(140)이 형성될 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판은 제1 외부 회로 패턴(130)이 절연층(110)의 일면에 매립되고, 제2 외부 회로 패턴(135)이 절연층(110)의 타면에 매립되어, 상기 제1 및 제2 외부 회로 패턴(130, 135)이 절연층(110)의 표면으로부터 돌출되지 않도록 구성된다.

이와 같이 인쇄회로기판의 제1 및 제2 외부 회로 패턴(130, 135)이 절연층(110)의 표면(115, 116)에 매립되는 형태로 구성되면, 인쇄회로기판의 두께를 최소화 하면서도 인쇄회로기판의 강성도(stiffness)를 향상시킬 수 있고 소자의 본딩(bonding) 시에 뒤틀림(warpage)을 최소화 할 수 있으며, 회로 패턴(130, 135)의 보호가 가능한 장점이 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판을 설명하기로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 다른 인쇄회로기판은 절연층(110), 제1 외부 회로 패턴(130), 제2 외부 회로 패턴(135) 및 제3 회로 패턴(133)을 포함하여 구성된다.

제1 외부 회로 패턴(130) 및 제2 외부 회로 패턴(135)은 상기 절연층(110)의 일면 및 타면 측에 각각 매립되어 형성되며, 절연층(110)은 제1 절연층(111), 제2 절연층(112) 및 제3 절연층(113)을 포함하도록 구성되어, 제2 회로 패턴(133)은 상기 제3 절연층(113) 내에 매립되어 형성될 수 있다.

상기 제1 외부 회로 패턴(130)과 제2 외부 회로 패턴(135)의 표면은 상기 절연층(110)의 표면(115, 116) 외부로 돌출되지 않을 수 있다. 즉, 제1 및 제2 외부 회로 패턴(130, 135)의 표면은 상기 절연층(110)의 표면은 실질적으로 동일 평면에 배치될 수 있다. 실질적으로 동일 평면이라는 뜻은 회로 패턴(130, 135)의 표면은 상기 절연층(110)의 표면이 완전히 동일한 경우뿐만 아니라, 제조 공정에 따라 일부 돌출되거나 만입된 경우를 포함한다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 절연층(110)은 상기 제1 외부 회로 패턴(130) 및 제2 외부 회로 패턴(135)이 매립되기 위한 홈(131, 135)을 더 포함할 수 있으며, 제1 외부 회로 패턴(130) 및 제2 외부 회로 패턴(135)은 상기 홈(131, 135)에 각각 매립되도록 구성될 수 있으며, 제3 회로 패턴(133)은 절연층(110)을 구성하는 하나의 층인 제3 절연층(113)에 형성되는 홈(134)에 매립되도록 구성될 수 있다.

또한, 절연층(110)은 비아 홀(via hole: 121,123)을 포함하도록 구성되고, 비아(via: 120, 123)들이 상기 비아 홀(121, 123)들에 각각 형성되어, 상기 비아(120)들이 상기 제1 외부 회로 패턴(130), 제2 외부 회로 패턴(135) 및 제3 회로 패턴(133)을 연결하도록 구성될 수 있다.

한편, 상기 제1 절연층(111)은 빌드 업 필름(Build up film)으로 구성되고, 제2 절연층(112) 및 제3 절연층(113)은 절연 재료로 구성될 수 있으며, 상기 회로 패턴(130, 135)의 재료로는 금속 재료가 사용될 수 있다.

도 3 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면으로서, 보다 구체적으로는 도 1의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이 캐리어 기판(carrier board: 310)의 일면과 타면에 각각 금속 재료 패턴층(137)을 형성하며, 이때 상기 금속 재료 패턴층(137)은 CCL(Copper Clad Laminate)에 구리 재료의 동박이 부착되어 형성될 수 있으며, 표면에는 조도가 형성될 수 있다.

이후, 상기 금속 재료 패턴층(137) 상의 산화막이나 오염물질을 제거하기 위하여 전처리 공정을 진행한 후, 감광성 필름을 상기 금속 재료 패턴층(137) 상에 라미네이트(laminate)하고, 상기 감광성 필름의 회로 패턴 홈에 금속재료를 도금하여 회로 패턴(135)을 형성한 후, 박리액을 사용하여 상기 감광성 필름을 박리할 수 있다.

이후에는 도 4에 도시된 바와 같이 금속 재료 패턴층(137) 상에 절연층(110)을 형성하며, 이때 절연 재료인 프리프레그(prepreg)를 이용하여 제2 절연층(112)을 먼저 형성한 후에 그 상부에 빌드 업 필름(Build up film)으로 구성되는 제1 절연층(111)을 형성할 수 있다.

즉, 캐리어 기판(310)의 양면의 금속 재료 패턴층(137) 상에 각각 절연층(110)을 형성할 수 있다.

이후에는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 절연층(110)에 비아 홀(121) 및 홈(trench: 131)을 형성하고, 상기 형성된 비아 홀(121) 및 홈(131)의 표면에 조도(roughness)를 형성할 수 있다.

이때, 상기 비아 홀(121)과 홈(131)은 레이저 가공을 통해 형성할 수 있으며, 보다 상세하게는 프리프레그(prepreg)를 이용하여 형성된 제2 절연층(112)과 빌드 업 필름(Build up film)으로 형성된 제1 절연층(110)에 비아 홀(121)을 형성시에는 CO2 레이저 또는 UV-YAG 레이저를 사용할 수 있으며, 상기 빌드 업 필름으로 형성된 제1 절연층(111)에 홈(131)을 형성시에는 엑시머 레이저(Eximer laser) 또는 UV-YAG 레이저를 사용할 수 있다.

이후에는 비아 홀(121) 및 홈(131) 내에 금속 재료를 도금하여, 도 6에 도시된 바와 같이 비아(120)와 회로 패턴(130)을 형성한다. 이때, 상기 금속 재료의 도금을 위하여 비아 홀(121) 및 홈(131) 내에 시드층(seed layer)을 먼저 형성한 이후에 금속 재료를 도금할 수 있다.

이후에는 도 7에 도시된 바와 같이 캐리어 기판(130)을 분리하고, 인쇄회로기판의 양면의 도금층(138, 139)을 제거하여, 도 8에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판을 형성한다.

이후에는 도 9에 도시된 바와 같이 절연층(110)과 회로 패턴(130, 135) 상에 솔더레지스트 패턴(140)을 형성하고, 회로 패턴(130, 135)에 표면처리를 실행한 이후에 솔더(solder: 150)를 형성하여 인쇄회로기판을 제조할 수 있다.

도 10 내지 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면으로서, 보다 구체적으로는 도 2의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 10에 도시된 바와 같이 캐리어 기판(carrier board: 310)의 일면과 타면에 각각 금속 재료 패턴층(137)을 형성하며, 이때 상기 금속 재료 패턴층(137)은 CCL(Copper Clad Laminate)에 구리재료의 동박이 부착되어 형성될 수 있으며, 표면에는 조도가 형성될 수 있다.

이후, 상기 금속 재료 패턴층(137)의 산화막이나 오염물질을 제거하기 위하여 전처리 공정을 진행한 후, 감광성 필름을 상기 금속 재료 패턴층(137) 상에 라미네이트(laminate)하여, 상기 감광성 필름의 회로 패턴 홈에 금속재료를 도금하여 회로 패턴(135)을 형성하고, 박리액을 사용하여 상기 감광성 필름을 박리한다.

이후에는 도 11에 도시된 바와 같이, 금속 재료 패턴층(137)이 형성된 캐리어 기판(310)의 양면에 상에 절연 재료인 프리프레그를 이용하여 제2 절연층(112)을 형성하고, 상기 제2 절연층(112)에 비아 홀을 형성한 후 금속 도금을 통해 비아(122)를 형성한다.

이후에는 도 12에 도시된 바와 같이 제2 절연층(112)상에 절연 재료인 프리프레그(prepreg)를 이용하여 제3 절연층(113)을 먼저 형성한 후에, 그 상부에 빌드 업 필름(Build up film)으로 구성되는 제1 절연층(111)을 형성할 수 있다.

이후에는 상기 제1 절연층(111) 및 제3 절연층(113)에 비아 홀(121) 및 홈(trench: 131)을 형성하고, 상기 형성된 비아 홀(121) 및 홈(131)의 표면에 조도(roughness)를 형성하며, 이때 상기 비아 홀(121)과 홈(131)은 레이저 가공을 통해 형성할 수 있다.

이후에는 비아 홀(121) 및 홈(131) 내에 금속 재료를 도금하여, 도 13에 도시된 바와 같이 비아(120)와 회로 패턴(130)을 형성한다. 이때, 상기 금속 재료의 도금을 위하여 비아 홀(121) 및 홈(131) 내에 시드층(seed layer)을 먼저 형성한 이후에 금속 재료를 도금할 수 있다.

이후에는 도 14에 도시된 바와 같이 캐리어 기판(130)을 분리하고, 인쇄회로기판의 양면의 도금층(138, 139)을 제거하여, 도 15에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판을 형성한다.

이후에는 도 16에 도시된 바와 같이 제1 절연층(111)과 제1, 제2 외부 회로 패턴(130, 135) 상에 솔더레지스트 패턴(140)을 형성하고, 제1, 제2 외부 회로 패턴(130, 135)에 표면처리를 실행한 이후에 솔더(solder: 150)를 형성하여 인쇄회로기판을 제조할 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 인쇄회로기판의 외부 회로 패턴을 절연층의 표면에 매립되는 형태로 구성하여, 인쇄회로기판의 두께를 최소화하고 회로패턴의 보호가 가능할 뿐만 아니라, 인쇄회로기판의 강성도(stiffness)를 향상시킬 수 있고, 소자의 본딩(bonding) 시에 뒤틀림(warpage)을 최소화 할 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. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

110: 절연층
111: 제1 절연층
112: 제3 절연층
113: 제2 절연층
120, 122: 비아
121, 123: 비아 홀
130, 133, 135: 회로 패턴
131, 134, 136: 홈
140: 솔더레지스트 패턴

Claims

절연층; 및
상기 절연층의 일면 및 타면측에 각각 매립되는 제1 및 제2 외부 회로 패턴
을 포함하는 인쇄회로 기판.
청구항 1에 있어서,
상기 절연층은 홈을 더 포함하고,
상기 제1 및 제2 외부 회로 패턴은 상기 홈에 형성되는 인쇄회로 기판.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 및 제2 외부 회로 패턴 중에서 적어도 어느 하나의 표면은 상기 절연층의 일 표면과 실질적으로 동일 평면에 배치되는 인쇄회로 기판.
청구항 1에 있어서,
상기 절연층은,
제1 절연층과 제2 절연층을 포함하고,
상기 제1 및 제2 외부 회로 패턴은,
상기 제1 절연층 및 제2 절연층에 각각 형성되는 인쇄회로기판.
청구항 4에 있어서,
상기 절연층은,
상기 제1 절연층과 제2 절연층의 사이에 형성되는 제3 절연층을 더 포함하고,
상기 제3 절연층의 일 표면과 실질적으로 동일 평면에 배치되는 제3 회로 패턴을 더 포함하는 인쇄회로 기판.
청구항 4에 있어서,
상기 절연층 내에 형성되어 상기 제1 및 제2 외부 회로 패턴을 연결하는 비아(via)를 더 포함하는 인쇄회로 기판.
청구항 6에 있어서,
상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층 간의 연결부를 더 포함하고,
상기 비아는 상기 연결부를 관통하는 인쇄회로 기판.