KR20150087682A - 임베디드 인쇄회로기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 임베디드 인쇄회로기판은 절연 기판; 상기 절연 기판의 일면 측에 배치되는 제1 소자; 및 상기 절연 기판의 타면 측에 배치되는 제2 소자;를 포함한다.

Description

임베디드 인쇄회로기판{EMBEDDED PRINTED CIRCUIT SUBSTRATE}
본 발명의 실시예는 임베디드 인쇄회로기판에 관한 것이다.
최근에는 휴대 단말에 다양한 기능이 추가되고 있으며, 그에 따라 휴대 단말에 다양한 센서 소자가 추가되고 있다.
휴대 단말에 포함되는 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)에 센서 소자를 실장 시에는 상기 인쇄회로기판의 제한된 면적으로 인하여 새로운 센서 소자의 추가가 어려운 실정이다.
인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)은 전기 절연성 기판에 전도성 재료로 인쇄회로를 인쇄한 것으로, 여러 종류의 많은 소자를 평판 위에 밀집 탑재시키기 위해, 각 소자의 장착 위치를 확정하고, 소자를 연결하는 회로 라인을 평판 표면에 인쇄하여 고정하는 구조로 구성된다.
소자를 내부에 포함하는 임베디드 인쇄회로기판은 절연 기판 내에 캐비티를 형성하고 캐비티 내에 소자를 단층으로 실장하여 구성하였다.
그러나, 종래 기술에 따르면 소자가 캐비티 내에 단층으로 실장되므로 상기 소자와 연결되는 단자가 임베디드 인쇄회로기판의 일면으로만 형성되어, 소자가 배치된 상면에 굴곡(bulge)이 발생하고 상기 소자가 임베디드 인쇄회로기판 내에서 대칭구조를 이루지 못하여 뒤틀림(warpage) 현상이 발생하며, 고집적의 소형화된 설계가 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 종래의 소자의 두께의 1/2의 두께인 제1, 2 소자를 절연 기판 상에서 상호간에 대응되는 위치에 양면으로 배치하여, 보다 고집적의 소형화된 임베디드 인쇄회로기판을 제공하고, 동일한 두께의 제1, 2 소자를 인쇄회로기판 내에 대칭구조를 이루도록 배치하여 인쇄회로기판에 뒤틀림(warpage) 현상이 발생하거나 제1, 2 소자가 배치된 상면에 굴곡(bulge)이 발생하지 않도록 하고자 한다.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 임베디드 인쇄회로기판은 절연 기판; 상기 절연 기판의 일면 측에 배치되는 제1 소자; 및 상기 절연 기판의 타면 측에 배치되는 제2 소자;를 포함한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1, 2 소자의 두께의 합은 상기 절연 기판의 두께의 1/2 일 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 절연 기판은 상기 제1 소자가 배치되는 캐비티를 포함하는 제1 절연 기판; 및 상기 제2 소자가 배치되는 캐비티를 포함하는 제2 절연 기판;을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1, 2 절연 기판은 동일한 재료로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 절연 기판은 상기 제1, 2 절연 기판의 사이에 형성되는 접합층;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1, 2 절연 기판 및 상기 접합층은 동일한 재료로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1, 2 소자의 두께는 30 ㎛ 내지 120 ㎛ 일 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 절연 기판의 두께는 380 ㎛ 내지 400 ㎛ 일 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 절연 기판은 유리 섬유와 수지재를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 소자는 상기 절연 기판의 일면 측으로 배치된 단자가 상기 절연 기판의 일면 상의 도전부와 연결되고, 상기 제2 소자는 상기 절연 기판의 타면 측으로 배치된 단자가 상기 절연 기판의 타면 상의 도전부와 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 종래의 소자의 두께의 1/2의 두께인 제1, 2 소자를 절연 기판 상에서 상호간에 대응되는 위치에 양면으로 배치하여, 보다 고집적의 소형화된 임베디드 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 동일한 두께의 제1, 2 소자를 인쇄회로기판 내에 대칭구조를 이루도록 배치하여 인쇄회로기판에 뒤틀림(warpage) 현상이 발생하거나 제1, 2 소자가 배치된 상면에 굴곡(bulge)이 발생하지 않도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 2 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 인쇄회로기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 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 임베디드 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 인쇄회로기판의 구성을 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 인쇄회로기판은 절연 기판(110), 제1 소자(130) 및 제2 소자(150)를 포함한다.
상기 제1 소자(130)의 두께(a1)와 상기 2 소자(150)의 두께(a2)의 합은 상기 절연 기판(100)의 두께(b)의 1/2로 형성될 수 있으며, 이때 상기 제1 소자(130)와 제2 소자(150)의 두께(a, b)는 각각 종래 기술에 따른 소자의 두께 보다 1/2의 두께로 구성될 수 있다.
그에 따라, 상기 제1 소자(130), 상기 제2 소자(150)와 상기 절연 기판(110)의 각각의 두께는 1: 1: 4의 비율로 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 절연 기판(110)의 두께는 380 ㎛ 내지 400 ㎛로 형성될 수 있으며, 상기 제1 소자(130)와 상기 제2 소자(150)는 30 ㎛ 내지 120 ㎛의 두께(a1, a2)로 구성될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따르면 하나의 절연 기판(110)의 일면 및 타면 측에 각각 제1 소자(130)와 제2 소자(150)를 배치하되, 상기 제1, 2 소자(130, 150)를 각각 종래 기술에 따른 소자의 두께 보다 1/2의 두께로 구성하고, 상기 제1, 2 소자(130, 150)를 절연 기판(110) 상에서 상호간에 대응되는 위치에 양면으로 배치함으로써, 종래기술이 인쇄회로기판의 한쪽 면 측에만 소자를 배치하는데 반하여, 보다 고집적의 소형화된 임베디드 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따르면 상기 제1 소자(130)의 두께(a1)와 상기 2 소자(150)의 두께(a2)가 동일하게 구성함으로써 인쇄회로기판이 대칭구조를 이루도록 하여, 인쇄회로기판에 뒤틀림(warpage) 현상이 발생하거나 상기 제1 소자(130) 또는 제2 소자(150)가 배치된 절연 기판(110)의 상면에 굴곡(bulge)이 발생하지 않도록 한다.
이후부터는 상기와 같이 구성된 임베디드 인쇄회로기판의 구성을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 임베디드 인쇄회로기판의 절연 기판(110)은 제1 절연 기판(121)과 제2 절연 기판(141)을 포함할 수 있다.
상기 제1 절연 기판(121)은 캐비티(125)를 포함하고, 상기 캐비티(125) 내에는 제1 소자(130)가 배치될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제2 절연 기판(141)은 캐비티(145)를 포함하고, 상기 캐비티(145) 내에는 제2 소자(150)가 배치될 수 있다.
이때, 상기 제1 소자(130)와 상기 제2 소자(150)는 상기 절연 기판(110) 상에서 상호 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
이때, 상기 제1 소자(130)와 상기 제2 소자(150)는 30 ㎛ 내지 120 ㎛의 두께(a1, a2)로 구성될 수 있으며, 이는 상기 제1, 2 소자(130, 150)의 두께(a1, a2)가 30 ㎛ 미만으로 구성되는 경우 파손이 발생할 수 있으며, 상기 제1, 2 소자(130, 150)의 두께(a1, a2)가 120 ㎛ 초과로 구성되는 경우에는 상기 제1, 2 소자(130, 150)가 배치되기 위한 캐비티(cavity: 125, 145)의 형성이 어려운 문제점이 발생하기 때문이다.
따라서, 본 발명의 일실시예에서와 같이 상기 제1, 2 소자(130, 150)의 두께(a1, a2)를 30 ㎛ 내지 120 ㎛의 두께(a1, a2)로 형성하면, 상기 제1, 2 소자(130, 150)가 파손되지 않도록 하고 상기 제1, 2 소자(130, 150)를 배치하기 위한 캐비티(125, 145)의 형성이 용이한 장점이 있다.
또한, 상기 제1 절연 기판(121)과 제2 절연 기판(141)의 사이에는 접합층(160)이 배치되어 상기 제1 절연 기판(121)과 제2 절연 기판(141)을 상호간에 접합할 수 있다.
이때, 상기 제1 절연 기판(121), 제2 절연 기판(141) 및 접합층(160)은 동일한 재료로 구성될 수 있으며, 예를 들어 제1 절연 기판(121), 제2 절연 기판(141) 및 접합층(160)은 유리 섬유와 수지재를 포함하는 재료로 형성될 수 있다.
또 다른 실시예에서는 상기 제1 절연 기판(121)과 제2 절연 기판(141)이 별도의 부재 없이 상호간에 직접 접합되도록 구성될 수도 있으며, 이때도 마찬가지로 제1 절연 기판(121)과 제2 절연 기판(141)은 동일한 재료로 구성할 수 있으며, 예를 들어 유리 섬유와 수지재를 포함하는 재료로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 절연 기판(121)과 제2 절연 기판(141) 상에는 각각 절연층(122, 142)이 배치될 수 있으며, 상기 각 절연층(122, 142)에는 제1, 2 소자(130, 150)의 단자(131, 151)와 연결되는 금속 비아(132, 152)와 도전부(133, 153)가 각각 형성될 수 있고, 그 상부에 보호층(135, 155)을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 절연층(122, 142)은 상기 제1 절연 기판(121)과 제2 절연 기판(141), 그리고 접합층(160)과 동일한 재료로 형성될 수 있다.
그에 따라, 제1 소자(130)는 절연 기판(110)의 일면 측으로 배치된 단자(131)가 상기 절연 기판(110)의 일면 상의 도전부(133)와 연결되고, 제2 소자(150)는 절연 기판(110)의 타면 측으로 배치된 단자(151)가 상기 절연 기판(110)의 타면 상의 도전부(153)와 연결될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면 보다 얇은 두께의 제1, 2 소자(130, 150)를 절연 기판(110) 상에서 상호간에 대응되는 위치에 양면으로 배치하여, 보다 고집적의 소형화된 임베디드 인쇄회로기판을 제공할 수 있으며, 동일한 두께의 제1, 2 소자(130, 150)를 인쇄회로기판 내에 대칭구조를 이루도록 배치하여 인쇄회로기판에 뒤틀림(warpage) 현상이 발생하거나 제1, 2 소자(130, 150)가 배치된 상면에 굴곡(bulge)이 발생하지 않도록 할 수 있다.
도 2 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 인쇄회로기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 인쇄회로기판의 제조 방법을 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이 절연 기판(121)에 캐비티(125)를 형성하고, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 절연 기판(121)의 캐비티(125)에 제1 소자(130)를 배치한다.
이때, 상기 절연 기판(121)은 유리 섬유와 수지재를 포함하는 재료로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 소자(130)는 30 ㎛ 내지 120 ㎛의 두께(a1)로 구성될 수 있으며, 이와 같이 제1 소자(130)의 두께(a1)를 30 ㎛ 내지 120 ㎛로 구성하면, 상기 제1 소자(130)가 파손되지 않도록 할 수 있으며, 상기 제1 소자(130)를 배치하기 위한 캐비티(125)의 형성이 용이한 장점이 있다.
이후에는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 절연 기판(121) 및 제1 소자(130)의 상면에 절연층(122)을 형성하고, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 절연층(122)에 비아(via: 136)를 형성한다.
이후, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 비아(136)와 그 상부에 도금을 실시하여 제1 소자(130)의 단자(131)와 연결되는 금속 비아(132)와 도전부(133)를 형성하고, 도 7에 도시된 바와 같이 다시 상기 절연층(122) 상에 보호층(135)을 형성하여 상부 기판(200)을 형성한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 하부 기판(300)은 상기 상부 기판(200)의 제조 방법과 동일한 방법으로 형성할 수 있다.
이후에는 도 8에 도시된 바와 같이 상부 기판(200)과 하부 기판(300)을 상호간에 접합하여 임베디드 인쇄회로기판을 형성할 수 있다.
이때, 상부 기판(200)과 하부 기판(300)의 사이에는 접합층(160)을 더 포함할 수 있다.
상기 접합층(160)은 상부 기판(200)과 하부 기판(300)을 용이하게 접합하기 위한 부재로서, 상기 제1 절연 기판(121), 제2 절연 기판(141) 및 접합층(160)은 동일한 재료로 구성될 수 있다.
예를 들어 제1 절연 기판(121), 제2 절연 기판(141) 및 접합층(160)은 유리 섬유와 수지재를 포함하는 재료로 형성될 수 있다.
또 다른 실시예에서는 상기 제1 절연 기판(121)과 제2 절연 기판(141)이 별도의 부재 없이 상호간에 직접 접합되도록 구성될 수도 있으며, 마찬가지로 제1 절연 기판(121)과 제2 절연 기판(141)은 동일한 재료로 구성될 수 있다.
따라서, 상기 절연층(122, 142)은 상기 제1 절연 기판(121)과 제2 절연 기판(141), 그리고 접합층(160)과 동일한 재료로 형성될 수 있다.
도 9는 상부 기판(200)과 하부 기판(300)이 접합된 임베디드 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1 소자(130)의 두께(a1)와 상기 2 소자(150)의 두께(a2)의 합은 상기 절연 기판(100)의 두께(b)의 1/2로 형성될 수 있으며, 그에 따라 상기 제1 소자(130), 상기 제2 소자(150)와 상기 절연 기판(110)의 각각의 두께는 1: 1: 4의 비율로 형성함으로써, 보다 얇은 두께의 제1, 2 소자(130, 150)를 절연 기판(110) 상에서 상호간에 대응되는 위치에 양면으로 배치하여, 보다 고집적의 소형화된 임베디드 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.
또한, 동일한 두께의 제1, 2 소자(130, 150)를 인쇄회로기판 내에 대칭구조를 이루도록 배치하여, 인쇄회로기판에 뒤틀림(warpage) 현상이 발생하거나 제1, 2 소자(130, 150)가 배치된 상면에 굴곡(bulge)이 발생하지 않도록 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: 절연 기판
121: 제1 절연 기판
122: 절연층
125: 캐비티
130: 제1 소자
132: 금속 비아
133: 도전부
135: 보호층
141: 제1 절연 기판
142: 절연층
145: 캐비티
150: 제2 소자
152: 금속 비아
153: 회로 단자
155: 보호층
160: 접합층

Claims (12)

  1. 절연 기판;
    상기 절연 기판의 일면 측에 배치되는 제1 소자; 및
    상기 절연 기판의 타면 측에 배치되는 제2 소자;
    를 포함하는 임베디드 인쇄회로기판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1, 2 소자의 두께의 합은,
    상기 절연 기판의 두께의 1/2인 임베디드 인쇄회로기판.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연 기판은,
    상기 제1 소자가 배치되는 캐비티를 포함하는 제1 절연 기판; 및
    상기 제2 소자가 배치되는 캐비티를 포함하는 제2 절연 기판;
    을 포함하는 임베디드 인쇄회로기판.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1, 2 소자는,
    상기 절연 기판 상에서 상호간에 대응되는 위치에 배치되는 인쇄회로기판.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1, 2 절연 기판은,
    동일한 재료로 형성되는 임베디드 인쇄회로기판.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 절연 기판은,
    상기 제1, 2 절연 기판의 사이에 형성되는 접합층;
    을 더 포함하는 임베디드 인쇄회로기판.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1, 2 절연 기판 및 상기 접합층은,
    동일한 재료로 형성되는 임베디드 인쇄회로기판.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 소자, 상기 제2 소자와 상기 절연 기판의 각각의 두께는,
    1: 1: 4의 비율인 임베디드 인쇄회로기판.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1, 2 소자의 두께는,
    30 ㎛ 내지 120 ㎛인 임베디드 인쇄회로기판.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연 기판의 두께는,
    380 ㎛ 내지 400 ㎛인 임베디드 인쇄회로기판.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연 기판은,
    유리 섬유와 수지재를 포함하는 임베디드 인쇄회로기판.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 소자는,
    상기 절연 기판의 일면 측으로 배치된 단자가 상기 절연 기판의 일면 상의 도전부와 연결되고,
    상기 제2 소자는,
    상기 절연 기판의 타면 측으로 배치된 단자가 상기 절연 기판의 타면 상의 도전부와 연결되는 인쇄회로기판.
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