KR20150092840A - 임베디드 인쇄회로기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 임베디드 인쇄회로기판에 관한 것으로 캐비티를 포함하는 절연 기판; 상기 캐비티에 배치되는 센서 소자; 상기 절연 기판 상에 배치되며, 상기 센서 소자를 노출하는 개구부를 포함하는 절연층; 및 상기 센서 소자를 노출하는 상기 개구부의 저면에 배치되는 패드부;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.
종래에는 절연 기판 내에 캐비티를 형성하고 캐비티 내에 소자를 실장하여 몰드형(mold type) 임베디드 인쇄회로기판을 구성하므로 소자가 외부로 노출되지 않는다.
그러나, 종래에는 상기 소자가 센서 소자인 경우에는 상기 센서 소자가 노출되는 개구부를 형성하기 위하여 제조된 센서 소자 상에 직접 레이저 드릴을 이용하는 경우, 상기 레이저 드릴에 의하여 인쇄회로기판 또는 소자가 손상되는 문제점이 발생하였으며, 금형을 이용해 개구부를 포함하는 몰드를 제조하는 경우에는 제조 비용이 상승하고 소형화가 어려우며 몰드 플래시(mold flash)가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 센서 소자 상의 패드부를 이용해 개구부를 형성함으로써 센서 소자의 감지부를 노출시키고자 한다.
또한, 본 발명은 상기 개구부의 형성시에 상기 센서 소자의 감지부에 잔존물 또는 오염물질이 남지 않도록 하고자 한다.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 임베디드 인쇄회로기판은 캐비티를 포함하는 절연 기판; 상기 캐비티에 배치되는 센서 소자; 상기 절연 기판 상에 배치되며, 상기 센서 소자를 노출하는 개구부를 포함하는 절연층; 및 상기 센서 소자를 노출하는 상기 개구부의 저면에 배치되는 패드부;를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 패드부는 상기 센서 소자의 감지부의 주변부 상에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 패드부는 상기 개구부의 저면에 대응되는 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 개구부는 상기 센서 소자 상에 원형으로 생성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 패드부는 상기 센서 소자 상에 환형 링(annular ring)의 형태일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 패드부는 금속 재료로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 패드부는 상기 센서 소자의 단자로부터 이격되어 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 패드부는 상기 센서 소자의 단자와 접속되는 금속 비아 또는 금속 회로와 동일한 재료로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 절연층은 상기 캐비티의 외부 영역의 상기 절연 기판과 상기 센서 소자 상에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 개구부는 상기 센서 소자의 감지면을 노출할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 센서 소자는 적외선 센서, 근조도 센서, 온도 센서, 습도 센서, 가스 센서, 이미지 센서, RGB 센서 및 제스처 센서 중에서 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 센서 소자 상의 패드부를 이용해 개구부를 형성함으로써 센서 소자의 감지부를 노출시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 상기 개구부의 형성시에 상기 센서 소자의 감지부에 잔존물 또는 오염물질이 남지 않도록 할 수 있다.
도 1 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 인쇄회로기판 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 인쇄회로기판의 센서 소자의 상면도이다.
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 1 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 인쇄회로기판 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 인쇄회로기판의 제조 방법을 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이 절연 기판(110)에 캐비티(cavity: 111)를 형성한다. 이때, 상기 절연 기판(110)에는 금속 비아(112)가 포함될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 캐비티(111)가 형성된 절연 기판(110)의 일면에 점착층(140)을 형성하고, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 절연 기판(110)의 캐비티(111) 내에 센서 소자(115)를 배치한다.
이때, 상시 센서 소자(115)는 적외선 센서, 근조도 센서, 온도 센서, 습도 센서, 가스 센서, 이미지 센서, RGB 센서 및 제스처 센서 중에서 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 센서 소자(115)는 감지부(116)와 단자(113)를 포함할 수 있으며, 상기 센서 소자(115)에는 패드부(130)가 형성될 수 있다.
이때, 상기 패드부(130)는 상기 센서 소자(115)와 결합된 형태로 구성되거나, 상기 센서 소자(115)에 별도로 추가하여 형성할 수 있다.
한편, 상기 센서 소자(115)의 형성시에 상기 센서 소자(115)의 단자(113)와 동일한 재료를 이용하여 상기 패드부(130)를 동시에 형성하면 공정을 줄이고 제조 비용을 보다 절감할 수 있다.
상기 패드부(130)가 상기 센서 소자(115)의 감지부(116)의 주변부 상에 형성될 수 있으며, 상기 패드부(130)의 상면은 환형 링(annular ring)의 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 패드부(130)는 금속 재료로 형성될 수 있으며, 예를 들어 구리(Cu)를 포함하여 형성될 수 있다.
이후에는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 절연 기판(110)과 센서 소자(115)의 상부에 절연층(120)을 레이 업(lay up)하며, 상기 절연층(120)의 상기 센서 소자(115)측을 향하는 면에는 분리층(129)이 형성되어 있다.
상기 분리층(129)은 상기 센서 소자(115)의 감지부(116)를 노출하기 위한 개구부를 보다 용이하게 형성하기 위한 부재이다.
이때, 상기 절연 기판(110)과 상기 절연층(120)은 동일한 재료로 형성될 수 있으며, 예를 들어 상기 절연 기판(110)과 상기 절연층(120)은 유리 섬유와 수지재를 포함하는 재료로 형성될 수 있다.
이후, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 절연 기판(110)과 절연층(120)을 적층하고 점착층(140)을 제거하고, 도 6에 도시된 바와 같이 하부에 절연층(121)을 적층한다.
이때, 상기 절연층(120)의 내벽과 상기 센서 소자(115) 간의 캐비티(111)의 빈공간에는 상기 절연층(120)을 구성하는 부재가 유입되어 채워질 수 있다.
이후에는 도 7에 도시된 바와 같이 임베디드 인쇄회로기판의 양면의 절연층(120, 121)에 비아(114, 117)를 형성할 수 있으며, 상기 비아(114, 117)는 레이저를 이용한 가공을 통해 형성할 수 있다.
이때, 상기 비아(117)는 센서 소자(115)의 단자(113)를 노출하도록 형성될 수 있다.
이후, 상기 비아(114, 117)에 도금을 실시하여, 도 8에 도시된 바와 같이 센서 소자(115)의 단자(113)와 연결되는 금속 비아(118)와 도전 회로(119)가 형성될 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이 임베디드 인쇄회로기판의 양면에 보호층(150)을 형성하고 상기 도전 회로(119)의 상부에 표면 처리층(126)을 형성할 수 있다.
이후에는 도 10에 도시된 바와 같이 상기 센서 소자(115)의 패드부(130)가 노출되도록 절연층(120)에 홀(131)을 형성하며, 이때 상기 홀(131)은 레이저 가공을 통해 형성할 수 있다.
이후, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 홀(131)의 내측에 있는 절연층(120)을 제거하여 센서 소자(115)의 감지부(116)를 노출하는 개구부(125)를 형성하며, 이때 상기 센서 소자(115) 상에 형성된 분리층(129)과 패드부(130)에 의하여 상기 홀(131)의 내측의 절연층(120)은 용이하게 제거되어 잔존물이 남지 않는다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 인쇄회로기판의 센서 소자의 상면도이다.
이후부터는 도 11 및 도 12을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 인쇄회로기판의 구성을 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 인쇄회로기판은 도 11에 도시된 바와 절연 기판(110), 센서 소자(115), 절연층(120) 및 패드부(130)를 포함한다.
절연 기판(110)은 캐비티(111)를 포함하며, 상기 캐비티(111) 내에는 센서 소자(115)가 배치된다.
상기 절연 기판(110) 상에는 절연층(120)이 배치되며, 상기 절연층(120)은 센서 소자(115)를 노출하는 개구부(125)를 포함한다.
상기 절연층(120)은 상기 캐비티(125)의 외부 영역에 해당하는 상기 절연 기판(110)의 상부와, 상기 센서 소자(115) 상에 형성될 수 있다.
이때, 상기 절연 기판(110)과 상기 절연층(120)은 동일한 재료로 형성될 수 있으며, 예를 들어 상기 절연 기판(110)과 상기 절연층(120)은 유리 섬유와 수지재를 포함하는 재료로 형성될 수 있다.
한편, 상기 절연층(120)의 개구부(125)는 상기 센서 소자(115)의 감지부(116)를 노출할 수 있다.
상기 센서 소자(115)를 노출하는 개구부(125)의 저면에는 패드부(130)가 배치된다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 패드부(130)는 상기 센서 소자(115)의 감지부(116)의 주변부 상에 상기 개구부(125)의 저면에 대응되는 형태로 형성될 수 있다.
예를 들어, 개구부(125)는 센서 소자(115) 상에 원형으로 생성되며, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 개구부(125)를 통해 감지부(116)가 노출될 수 있으며, 상기 감지부(116)의 주변부 상에는 패드부(130)가 형성될 수 있다.
즉, 상기 패드부(130)는 상기 개구부(125)의 저면에 대응되도록 센서 소자(115) 상에 환형 링(annular ring)의 형태로 형성될 수 있다.
한편, 상기 패드부(130)는 센서 소자(115)의 단자(113)와 동일한 재료로 형성될 수 있으며, 예를 들어 구리(Cu)를 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 상기와 같이 구성된 임베디드 인쇄회로기판에는 센서 소자(115)의 단자(113)와 연결되는 금속 비아(118)와 도전 회로(119)를 더 포함할 수 있으며, 상기 임베디드 인쇄회로기판의 양면에 보호층(150)을 더 포함하고, 상기 도전 회로(119)의 상부에 표면 처리층(126)을 더 포함 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면 센서 소자 상의 패드부를 이용해 개구부를 형성함으로써 센서 소자의 감지부를 노출시킬 수 있으며, 상기 개구부의 형성시에 상기 센서 소자의 감지부에 잔존물 또는 오염물질이 남지 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
111: 캐비티
112: 금속 비아
113: 단자
114: 캐비티
115: 센서 소자
116: 감지부
117: 비아
118: 금속 비아
119: 도전 회로
120, 121: 절연층
125: 개구부
126: 표면 처리층
129: 분리층
130: 패드부
131: 홀
140: 점착층

Claims (11)

  1. 캐비티를 포함하는 절연 기판;
    상기 캐비티에 배치되는 센서 소자;
    상기 절연 기판 상에 배치되며, 상기 센서 소자를 노출하는 개구부를 포함하는 절연층; 및
    상기 센서 소자를 노출하는 상기 개구부의 저면에 배치되는 패드부;
    를 포함하는 임베디드 인쇄회로기판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 패드부는,
    상기 센서 소자의 감지부의 주변부 상에 형성되는 임베디드 인쇄회로기판.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 패드부는,
    상기 개구부의 저면에 대응되는 형태로 형성되는 임베디드 인쇄회로기판.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 개구부는,
    상기 센서 소자 상에 원형으로 생성되는 임베디드 인쇄회로기판.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 패드부는,
    상기 센서 소자 상에 환형 링(annular ring)의 형태인 임베디드 인쇄회로기판.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 패드부는,
    금속 재료로 형성되는 임베디드 인쇄회로기판.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 패드부는,
    상기 센서 소자의 단자로부터 이격되어 형성되는 임베디드 인쇄회로기판.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 패드부는,
    상기 센서 소자의 단자와 접속되는 금속 비아 또는 금속 회로와 동일한 재료로 형성되는 임베디드 인쇄회로기판.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연층은,
    상기 캐비티의 외부 영역의 상기 절연 기판과 상기 센서 소자 상에 형성되는 임베디드 인쇄회로기판.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 개구부는,
    상기 센서 소자의 감지면을 노출하는 임베디드 인쇄회로기판
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서 소자는,
    적외선 센서, 근조도 센서, 온도 센서, 습도 센서, 가스 센서, 이미지 센서, RGB 센서 및 제스처 센서 중에서 어느 하나인 임베디드 인쇄회로기판.
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