KR20170087758A

KR20170087758A - 인쇄회로기판

Info

Publication number: KR20170087758A
Application number: KR1020160007727A
Authority: KR
Inventors: 조현철
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2017-07-31
Also published as: JP2017130656A

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판은 유전체층, 상기 유전체층의 일면에 형성되는 제1 외층 회로패턴, 상기 유전체층의 타면에 형성되는 제1 절연층 및 상기 제1 절연층 내부에 형성되고, 상기 유전제층의 타면에 형성되는 제1 내층 회로패턴을 포함한다.

Description

인쇄회로기판{PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것이다.

전자 부품의 소형화, 초박형화에 대응하기 위해 인쇄회로기판은 전기 신호 전달을 하는 역할 뿐만 아니라, 특정 부품의 성능도 구현할 수 있도록 개발되고 있다.

일 예로 캐패시터 내장형 인쇄회로기판이 있다. 전자제품에 사용되는 수동소자인 캐패시터(capacitor)가 인쇄회로기판에 박판 형태로 내장됨으로써, 전자 부품의 소형화, 고기능화 요구에 대응할 수 있다.

캐패시터(capacitor)는 두 개의 전극 사이에 유전체가 형성되어, 충전과 방전 작용을 할 수 있는 부품으로, 인쇄회로기판에 내장되는 경우 박판 형태로 내장된다.

한편, 캐패시터의 정전 용량은 클수록 송전 효율은 높다.

캐패시터의 정전 용량(단위는 패럿 F)은 캐패시터에 사용되는 유전체의 종류, 전극의 넓이, 전극 사이의 간격에 의해 결정된다.

캐패시터의 정전 용량은 유전체의 유전율과 전극의 면적에 비례하고, 전극 사이의 거리에 반비례한다. 따라서, 캐패시터는 전극 사이의 간격이 좁을수록 높은 정전 용량 값을 얻을 수 있다.

한국공개특허 제2006-0016058 호 (2006.02.21)

본 발명의 일 측면에 따르면, 높은 정전 용량을 구현할 수 있는 캐패시터 내장형 인쇄회로기판을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일측면에 따른 인쇄회로기판은 높은 정전 용량을 구현하기 위해 절연층 상에 유전체층이 적층되고, 유전체층의 일면 또는 타면에 전극의 역할을 수행하는 회로패턴이 형성되되, 유전체층에 형성되는 회로패턴은 절연층에 매립되지 않고 노출되는 회로패턴을 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판의 일부분을 나타낸 부분 확대도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판의 다른 일부분을 나타낸 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 단면도이다.
도 7a 내지 7h는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, 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. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 인쇄회로기판 및 그 제조방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판(1000)을 나타낸 단면도이다. 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판(1000)의 일부분(A)을 나타낸 부분 확대도이다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판의 다른 일부분(B)을 나타낸 부분 확대도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판(1000)은 유전체층(100), 유전체층(100)의 일면에 형성되는 제1 외층 회로패턴(101), 유전체층(100)의 타면에 형성되는 제1 절연층(10) 및 제1 절연층(10) 내부에 형성되고, 유전제층(100)의 타면에 형성되는 제1 내층 회로패턴(1)을 포함한다.

도 1 을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유전체층(100)은 일면과 타면에 각각 제1 외층 회로패턴(101)과 제1 내층 회로패턴(1)이 형성될 수 있다.

일면과 타면에 형성된 제1 외층 회로패턴(101)과 제1 내층 회로패턴(1)은 각각 유전체층(100)에 대하여 상부 전극과 하부 전극을 구성하여 캐패시터(capacitor)를 구현할 수 있다.

캐패시터(capacitor)는 전기를 일정량 저장하여 공급전원을 안정하게 할 수 있으며, 커패시터가 충전할 수 있는 전하의 양을 정전 용량이라 한다.

정전 용량은 유전체의 유전율과 전극의 면적에 비례하고, 전극 사이의 거리에 반비례한다. 따라서, 캐패시터는 전극 사이의 간격이 좁을수록 높은 정전 용량 값을 얻을 수 있다.

캐패시터는 전극 사이의 간격은 유전체층(100)의 두께에 따라 결정되므로, 전체층(100)의 두께가 얇을수록 좁게 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유전체층(100)은 두께를 얇게 형성하기 위해 RCC(Resin coated copper) 형태의 자재가 이용될 수 있다.

RCC(Resin coated copper)는 일면에만 금속층이 형성된 자재로서, 양면에 금속층이 형성된 CCL 구조의 ECM(Embedded Capacitance Material)보다 유전체층이 얇게 되어 있다.

RCC(Resin coated copper)는 얇은 두께로 형성되어 높은 정전 용량을 가질 수 있지만, 제조 과정 중 파손될 가능성이 높아 RCC(Resin coated copper)를 이용하여 인쇄회로기판을 제조하는 것은 용이하지 않다.

RCC(Resin coated copper)를 이용하여 캐패시터가 내장된 인쇄회로기판을 제조하는 방법은 후술하기로 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체층(100)은 일면에 제1 외층 회로패턴(101)이 형성될 수 있다.

제1 내층 회로패턴(1)은 유전체층(100)의 타면에 형성될 수 있으며, 제1 절연층(10) 내부에 형성될 수 있다.

유전체층(100)을 중심으로 형성된 제1 내층 회로패턴(1)과 제1 외층 회로패턴(101)은 상호 다른 형상으로 형성될 수 있다.

예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 내층 회로패턴(1)의 측면 기울기는 제1 외층 회로패턴(101)의 측면 기울기와 상호 다르게 형성될 수 있다.

유전체층(100)의 수평면에 대하여, 수직으로 형성된 선(L1)에 대하여, 제1 내층 회로패턴(1)의 기울기는 수직에 가까운 기울기를 형성하여, 제1 외층 회로패턴(101)의 기울기보다 크다.

제1 내층 회로패턴(1)과 제1 외층 회로패턴(101)의 기울기 차이는 제조 공정 상의 차이이며 이는 후술하기로 한다.

그 외에도 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판(1000)은 제1 절연층(10) 상에 제2 내층 회로패턴(2)이 더 형성될 수 있으며, 제1 절연층(10) 내부에 형성되어 제1 내층 회로패턴(1)과 전기적으로 연결되는 제1 비아(11) 를 더 포함할 수 있다.

제1 절연층(10) 상에 형성된 제2 내층 회로패턴(2)의 측면은 도 3에 도시된 바와 같이 제1 절연층(10)과 인접하는 부분에서 내측 방향으로 각이 형성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판(2000)을 나타낸 단면도이다.

도 4를 참조하면, 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판(2000)은 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판(1000)에 있어서, 제1 절연층(10) 상에 형성되는 최외곽 절연층(50), 최외곽 절연층(50) 내부에 형성되는 제2 외층 회로패턴(3), 최외곽 절연층(50) 상에 형성되는 제3 외층 회로패턴(7)을 더 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 인쇄회로기판(3000)을 나타낸 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 인쇄회로기판(3000)은 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판(2000)에 있어서, 제1 절연층(10)과 최외곽 절연층(50) 사이에 형성되는 제2 절연층(20), 제2 절연층 내부에 형성되는 제2 내층 회로패턴(2), 제2 절연층(20) 내부에 형성되어 제2 내층 회로패턴(2)과 전기적으로 연결되는 제2 비아(21)를 더 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 인쇄회로기판(4000)을 나타낸 단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 인쇄회로기판(4000)은 제3 실시예에 따른 인쇄회로기판(3000)에 있어서, 제2 절연층(20)과 최외곽 절연층(50) 사이에 형성되는 제3 절연층(30), 제3 절연층(30) 내부에 형성되는 제3 내층 회로패턴(3)을 더 포함할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판에 제조공정을 설명한다.

도 7a 내지 7h는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 7a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 캐리어기판(300)을 준비하는 단계를 포함할 수 있다.

캐리어기판(300)을 준비하는 단계에서 캐리어기판(300)은 절연물질로 이루어진 캐리어 코어(301)와 캐리어 코어(301) 양면에 적층된 금속층(302)을 포함할 수 있다.

캐리어기판(300)은 제거되며, 캐리어기판(300)이 제거되어 코어리스 인쇄회로기판을 구현할 수 있다.

도 7b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(2000)의 제조방법은 캐리어기판(300) 상에 제1 내층 회로패턴(1)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

제1 내층 회로패턴(1)을 형성하는 단계에서 제1 내층 회로패턴(1)을 형성하는 방법은 additive 공법, 또는 semi additive 공법에 의해 형성될 수 있다.

도 7c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(2000)의 제조방법은 제1 내층 회로패턴(1) 상에 제1 절연층(10)이 형성되는 단계를 포함할 수 있다.

도 7d를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 제1 절연층(10) 상에 제2 외층 회로패턴(5)이 형성되는 단계, 제1 절연층(10) 상에 최외곽 절연층(50)이 형성되는 단계, 최외곽 절연층(50) 상에 제3 외층 회로패턴(7)이 형성되는 단계를 포함할 수 있다.

마찬가지로, 제2 외층 회로패턴(5) 및 제3 외층 회로패턴(7)은 additive 공법, 또는 semi additive 공법으로 형성될 수 있다.

더 나아가, 제1 내층 회로패턴(1)과 제2 외층 회로패턴(5)을 전기적으로 연결하는 제1 비아(10)가 더 형성될 수도 있다.

도 7e를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 캐리어기판(300)을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

캐리어기판(300)을 제거하는 단계에서, 제1 내층 회로패턴(1)은 제1 절연층(10)에 매립된 상태에서 일면이 노출될 수 있다. 캐리어기판(300)이 제거되면서 절연층에 대하여 일면이 노출된 회로패턴은 측면이 수직에 가깝게 형성된다. 따라서, 제1 내층 회로패턴(1)은 그 외 절연층에 형성된 회로패턴과 측면 형상이 달리 형성될 수 있다.

도 7f를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 RCC(Resin coated copper)을 준비하는 단계를 포함할 수 있다.

RCC((111)을 준비하는 단계에서 RCC는 유전체층(100)과 유전체층(100)의 일면에 동박층(110)이 일체로 형성된 자재이다.

RCC(111)는 유전체층의 일면에만 동박층이 형성되어, 동박층이 유전체층의 양면에 형성된 구조(ECM)보다 유전체층의 두께를 보다 박막으로 형성시키기 유리하다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 RCC(111)에 있어서, 유전체층(100)은 1μm 내지 8μm 범위에서 형성될 수 있으며, 필요에 따라 1μm 이하로 형성될 수 있다.

도 7g를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은RCC(Resin coated copper)가 캐리어기판(300)이 제거된 제1 절연층(10)의 일면에 적층되는 단계를 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조공정은 제1 절연층(10) 상에 최외곽 절연층(50)의 적층 완료된 상태에서 최종적으로 RCC가 적층되므로 박판의 RCC가 적층되는 공정 중 파손되는 것을 최소화할 수 있다.

또한, RCC의 파손을 최소화하기 위해 RCC를 중심으로 일면과 타면에 절연층이 동시에 순차적으로 적층되지 않고 각각 교번적으로 적층되는 제조방법보다 제조공정 시간을 단축할 수 있다.

한편, RCC가 제1 절연층(10) 상에 적층되어, 제1 절연층(10) 상에는 유전체층(100) 과 동박층(110)이 형성될 수 있다.

도 7h를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은

동박층(110)을 에칭하여 제1 외층 회로패턴(101)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

제1 외층 회로패턴(101)은 동박층(110)이 에칭되어 형성되므로(substractive 공법), 제1 내층 회로패턴(1) 공법이 상이하며, 공법의 차이로 인하여 그 형상 또한 상이하다.

도 7a 내지 도 7h에서는 4-layer 회로패턴이 형성된 인쇄회로기판 만을 도시하였으나, 제1 절연층(10)과 최외각 절연층(50) 사이에 절연층을 추가 적층하여 4-layer 인쇄회로기판을 구현할 수 있다.

또한, 제1 외층 회로패턴(101), 제2 외층 회로패턴(5), 제3 외층 회로패턴(7), 제1 내층 회로패턴(1)은 각각 상이한 제조 공정에 의해 형성되어, 그 형상이 상호 상이할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 박판의 RCC가 캐리어 기판 상 절연층의 적층이 완료된 후에 적층될 수 있어, 제조 공정 중 손상을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 캐리어 기판에 적층되는 회로패턴과 절연층의 수를 필요에 따라 제어함으로써, 기판 설계를 보다 용이하게 할 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 캐리어 기판의 양면에 각각 인쇄회로기판이 형성될 수 있어, 인쇄회로기판의 수율을 높일 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

1: 제1 내층 회로패턴
2: 제2 내층 회로패턴
3: 제3 내층 회로패턴
5: 제2 외층 회로패턴
7: 제3 외층 회로패턴
10: 제1 절연층
20: 제2 절연층
30: 제3 절연층
50: 최외곽 절연층
11: 제1 비아
21: 제2 비아
101: 제1 외층 회로패턴
1000: 인쇄회로기판

Claims

유전체층;
상기 유전체층의 일면에 형성되는 제1 외층 회로패턴;
상기 유전체층의 타면에 형성되는 제1 절연층; 및
상기 제1 절연층 내부에 형성되고, 상기 유전제층의 타면에 형성되는 제1 내층 회로패턴;을 포함하는, 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 제1 내층 회로패턴의 측면 기울기는
상기 제1 외층 회로패턴의 측면 기울기보다 크게 형성되는, 인쇄회로기판.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 절연층 내부에 형성되어 제1 내층 회로패턴과 전기적으로 연결되는 제1 비아;를 더 포함하는 인쇄회로기판.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 절연층 상에 형성되는 최외곽 절연층;을 더 포함하는 인쇄회로기판.
제4항에 있어서,
상기 최외곽 절연층 내부에 형성되는 제2 외층 회로패턴;을 더 포함하는, 인쇄회로기판.
제4항에 있어서,
상기 최외곽 절연층 상에 형성되는 제3 외층 회로패턴;을 더 포함하는, 인쇄회로기판.
제4항에 있어서,
상기 제1 절연층과 상기 최외곽 절연층 사이에 형성되는 제2 절연층;를 더 포함하는, 인쇄회로기판.
제7항에 있어서,
상기 제2 절연층 내부에 형성되는 제2 내층 회로패턴;을 더 포함하는, 인쇄회로기판.
제8항에 있어서,
상기 제2 절연층 내부에 형성되어 제2 내층 회로패턴과 전기적으로 연결되는 제2 비아;를 더 포함하는, 인쇄회로기판.
제7항에 있어서,
상기 제2 절연층과 상기 최외곽 절연층 사이에 형성되는 제3 절연층;을 더 포함하는, 인쇄회로기판.
제10항에 있어서,
상기 제3 절연층 내부에 형성되는 제3 내층 회로패턴;을 더 포함하는, 인쇄회로기판.