KR20170087765A

KR20170087765A - 인쇄회로기판

Info

Publication number: KR20170087765A
Application number: KR1020160007752A
Authority: KR
Inventors: 권칠우; 진한나; 한기호; 장진혁; 이성욱
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2017-07-31
Also published as: KR102568249B1

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판은 절연층, 상기 절연층의 내부에 형성되고, 일면이 노출되는 제1 회로패턴, 상기 제1 회로패턴의 사이에 형성되어, 일면이 노출되는 제2 회로패턴, 상기 제1 회로패턴의 타면에 형성되어 상기 절연층에 일부가 매립되어 형성되는 금속 포스트 및 상기 제2 회로패턴의 상부에 상기 절연층의 일부가 두께 방향으로 함몰되어 형성되는 홈부를 포함한다.

Description

인쇄회로기판{PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것이다.

인쇄회로기판(PCB: PRINTED CIRCUIT BOARD}은 절연층에 전도성 재료를 이용하여 회로패턴이 형성된 기판을 말한다. 인쇄회로기판은 전자 부품이 배치될 수도 있으며, 전자 부품을 배치시키기 위해 다양한 구조로 형성될 수 있다.

인쇄회로기판은 절연층에 형성되는 회로패턴이 이루는 층 수에 따라 단층 인쇄회로기판, 다층 인쇄회로기판으로 구별될 수 있다.

한편, 단층 인쇄회로기판 또는 다층 인쇄회로기판은 고성능 및 박형화를 구현하기 위해 내부에 형성되는 회로패턴 등 기타 다양한 기능을 수행하는 구성이 추가되고 있다.

따라서, 회로패턴은 미세하게 형성되는 것이 요구되며, 회로 패턴과 연결되는 기타 구성은 회로 패턴과 안정적으로 전기적 신호를 송수신 할 수 있도록 연결되는 것이 요구된다.

한국공개특허 제2011-0045359 호(2011.05.04.)

본 발명의 일 측면에 따르면, 박형화, 고기능화를 구현할 수 있는 인쇄회로기판을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일측면에 따른 인쇄회로기판은 박형화를 구현하기 위해 절연층 내부에 형성되는 회로패턴, 금속포스트를 포함하고, 절연층이 선택적으로 제거되어 전자소자를 실장할 수 있는 홈부를 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인쇄회로기판을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 인쇄회로기판을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 인쇄회로기판을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6 내지 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.

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.

제1 실시예

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판(1000)을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판(1000)은 절연층(100), 제1 회로패턴(1), 제2 회로패턴(2), 금속 포스트(10), 홈부(50)를 포함한다.

절연층(100)은 폴열경화성 수지, 열가소성 수지일 수 있다. 예를 들어, 에폭시 수지, BT(Bismaleimide-Triazine)수지, 폴리이미드일 수 있다.

또한, 절연층(161)은 프리프레그일 수 있고, ABF(Ajinomoto build up film)와 같은 빌드업 필름일 수 있다.

제1 회로패턴(1)은 절연층(100)의 내부에 형성되고, 일면이 노출될 수 있다. 제1 회로패턴(1)은 캐리어기판(300) 상에 형성되고, 캐리어기판(300)이 제거됨으로써, 절연층(100)에 대하여 일면이 노출될 수 있다.

제2 회로패턴(2)은 제1 회로패턴(1)의 사이에 형성되어, 일면이 노출될 수 있다. 제2 회로패턴(2)은 절연층(100)에 대하여 타면이 노출될 수 있다.

홈부(50)는 제2 회로패턴의 상부에 절연층(50)이 두께 방향으로 함몰되어 형성될 수 있다. 홈부(50)는 후술할 전자소자가 배치될 수 있으며, 제2 회로패턴(2)의 일부가 노출되어 전자소자와 전기적으로 연결될 수 있다.

홈부(50)는 절연층(50)이 두께 방향으로 일부분이 함몰되도록 형성되어 A 부분과 같이 단층 구조를 형성할 수 있다.

금속 포스트(10)는 제1 회로패턴(1)의 타면에 형성되어 절연층(100)에 일부가 매립되어 형성될 수 있다.

금속 포스트(10)의 일부분과 제1 회로패턴(1)의 일면은 절연층(100)의 타면과 일면에 노출될 수 있다.

금속 포스트(10)는 제2 회로패턴(2)의 주변에 형성된 제1 회로패턴(1) 상에 형성되므로, 금속 포스트(10)의 내측에 전자소자(70)가 배치될 수 있다.

금속 포스트(10)가 일정 높이로 형성됨에 따라 전자소자(70)가 배치된 상태에서 금속 포스트(10) 상에 또 다른 인쇄회로기판이 적층될 수도 있다.

한편, 제1 회로패턴(1)과 제2 회로패턴(2)이 절연층(100)에 매립된 상태에서 일면이 노출됨에 따라 하부에서 기타 전기적 연결이 가능한 구성과도 연결될 수도 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판(1000)은 단일의 절연층(100) 내부에 제1 회로패턴(1), 제2 회로패턴(2), 금속 포스트(10)가 매립된 형태로 되어 있어, 일반적으로 회로패턴이나 금속 포스트를 보호하기 위해 요구되는 솔더 레지스트층이 생략될 수 있다.

제2 실시예

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판(2000)을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

제2 실시예에 따른 인쇄회로기판(2000)은 인쇄회로기판(1000)에 있어서, 접속부(20)를 더 포함할 수 있다.

접속부(20)는 제2 회로패턴(2)의 타면에 형성되고, 절연층(100)에 대하여 일부분이 노출될 수 있다.

접속부(20)가 절연층(100)에 대하여 일부분이 노출되면, 접속부(20) 상에 형성되는 홈부(50)에 배치되는 전자소자(70)와 결합될 수 있다.

접속부(20)는 범프(bump), 범프 패드(bump pad), 구리 포스트(copper post), 솔더 볼(solder ball) 등 제2 회로패턴(2)과 전기적으로 연결될 수 있는 구성을 포함할 수 있다.

금속 포스트(10)의 높이는 접속부(20)의 높이보다 높게 형성될 수 있다.

금속 포스트(10)의 높이는 홈부(50)에 배치되는 전자소자(70)의 높이보다 높게 형성되고, 인쇄회로기판(2000) 상에 적층되는 인쇄회로기판에 전자소자(70)가 간섭받지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 금속 포스트(10)가 매립되는 절연층(100)의 높이는 인쇄회로기판(2000) 상에 적층되는 인쇄회로기판의 하중에 따라 달리 형성될 수 있다.

제3 실시예

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인쇄회로기판(3000)을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 3을 참조하면, 제3 실시예에 따른 인쇄회로기판(3000)은 절연층(100)은 금속 포스트(10)에 대하여 상호 다른 높이로 형성될 수 있다.

예를 들여, 절연층(100)은 금속 포스트(10)의 종단면을 기준으로 양측에 형성되는 높이(h1≠h2)가 각각 다르게 형성될 수 있다. 마찬가지로, 절연층(100)은 접속부(20)의 종단면을 기준으로 양측에 형성되는 높이는 상호 다른 높이로 형성될 수 있다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 인쇄회로기판(3000)은 절연층(100) 상에 복수의 단층 구조를 형성할 수도 있다.

제4 실시예

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 인쇄회로기판(4000)을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 4를 참조하면, 제4 실시예에 따른 인쇄회로기판(4000)은 복수로 형성되는 금속 포스트(10), 또는 복수로 형성되는 접속부(20)를 포함할 수 있다.

한편, 복수의 금속 포스트(10)는 상호 폭(Mw1≠Mw2, Mw3≠Mw4)은 상이할 수 있다.

마찬가지로, 복수의 접속부(20)는 상호 폭(Bw1≠Bw2, Bw3≠Bw4)은 상이할 수 있다.

제5 실시예

도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 인쇄회로기판(5000)을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 5를 참조하면, 제5 실시예에 따른 인쇄회로기판(5000)은 홈부(50) 내부에 배치되는 전자소자(70)를 더 포함할 수 있다.

홈부(50)의 깊이는 전자소자(70)의 두께에 따라 달리 형성될 수 있다.

인쇄회로기판의 제조방법

도 6 내지 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 캐리어기판(300)을 준비하는 단계를 포함할 수 있다.

캐리어기판(300)을 준비하는 단계에서 캐리어기판(300)은 캐리어 코어(301)를 중심으로 캐리어 금속(302), 캐리어 배리어(303)가 순차적으로 적층되는 기판일 수 있다.

도 7을 참조하면, 캐리어기판(300) 상에 제1 회로패턴(1), 제2 회로패턴(2)을 형성하는 단계가 수행될 수 있다.

캐리어기판(300) 상에 제1 회로패턴(1), 제2 회로패턴(2)을 형성하는 단계에서 제1 회로패턴(1) 또는 제2 회로패턴(2)은 캐리어기판(300)에 접하는 일면이 캐리어기판(300)이 제거된 후 절연층(100) 상에 노출될 수 있다.

제1 회로패턴(1) 또는 제2 회로패턴(2)은 캐리어기판(300) 상에 도금 공정이 수행되어 형성될 수 있다.

도금 공정은 전해, 무전해 도금 공정을 포함하여, 애디티브(additive), 세미-애디티브(Semi additive), MSAP(Modified Semi Additive Process) 등의 공법을 이용하여 형성될 수 있다.

세미-애디티브(Semi additive), MSAP(Modified Semi Additive Process) 공정이 이용되는 경우, 제1 회로패턴(1) 또는 제2 회로패턴(2) 전에 시드층(seed layer)가 형성될 수 있다.

도 8을 참조하면, 제2 회로패턴(2) 상에 접속부(20)을 형성하는 단계가 수행될 수 있다.

접속부(20)는 범프(bump) 또는 포스트(post)일 수 있으며, 인쇄회로기판에 실장되는 칩(chip)과 전기적으로 연결될수 있다.

제2 접속부(20)는 하부에 단자가 형성된 칩과 전기적으로 연결(flip chip 방식)될 수 있다.

제2 접속부(20)는 제2 회로패턴(2) 상에 형성되어 미세한 간격이 형성된 제2 회로패턴(2) 상에 형성될수 있다.

제2 접속부(20)는 제2 회로패턴(2)의 간격(pitch)에 따라 미세한 간격이 유지되도록 형성되는 것이 바람직하며, 도 8에 도시된 바와 같이 제2 접속부(20)는 일부분이 절연층(100)에 매립된 상태로 형성되어 상호 미세한 간격 유지가 용이하다.

도 9를 참조하면, 제1 회로패턴(1) 상에 금속 포스트(10)를 형성하는 단계가 수행될 수 있다.

도 10을 참조하면, 제1 회로패턴(1), 제2 회로패턴(2), 금속 포스트(10), 접속부(20)이 형성된 캐리어기판(300) 상에 절연층(100)을 형성하는 단계가 수행될 수 있다.

절연층(100)은 에칭될 수 있는 열 경화정 절연 물질을 이용할 수 있다.

도 11을 참조하면, 절연층(100) 상에 배리어층(200)을 형성하는 단계가 수행될 수 있다.

절연층(100) 상에 배리어층(200)이 형성되는 단계에서 배리어층(200)은 절연층(100)을 선택적으로 제거될 수 있도록 한다. 배리어층(200)이 부분적으로 제거됨으로써, 절연층(100) 또한 부분적으로 제거될 수 있다.

도 12를 참조하면, 배리어층(200)의 일부를 에칭하는 단계가 수행될 수 있다.

배리어층(200)의 일부를 에칭하는 단계는 제2 접속부(20) 상부에 드라이 필름을 도포하는 단계, 노광 공정을 수행하는 단계, 현상 공정을 수행하는 단계, 박리 공정을 수행하는 단계를 포함하여, 홈부(50)가 형성되는 부위의 배리어층(200)의 일부가 제거될 수 있다.

도 13을 참조하면, 절연층(100)의 일부를 제거하는 단계가 수행될 수 있다.

절연층(100)의 일부를 제거하는 단계에서 절연층(100)이 제거되는 높이는 접속부(20)가 노출되지 않도록 홈부(40)가 형성될 수 있다.

접속부에 노출되지 않도록 절연층(100)이 홈부(40)를 형성하면, 남은 배리어층(200)이 에칭액에 의해 제거되는 동안 접속부(20)가 보호될 수 있다.

도 14를 참조하면, 남은 배리어층(200)이 모두 에칭되는 단계가 수행될 수 있다.

도 15를 참조하면, 금속 포스트(10)의 일부분이 노출되도록 절연층(100)의 일부를 추가적으로 제거하는 단계를 수행할 수 있다.

필요에 따라, 절연층(100)이 제거되는 높이는 달라질 수 있다.

도 16을 참조하면, 캐리어기판(300)에 있어서, 캐리어 금속(302)과 캐리어 배리어(303)이 분리되는 단계가 수행될 수 있다.

캐리어 금속(302)과 캐리어 배리어(303)의 사이가 분리되어 캐리어 코어(301)를 중심으로 2개의 인쇄회로기판이 형성될 수 있다.

도 17을 참조하면, 캐리어기판(300)의 구성요소 중 캐리어 배리어(303)가 제거되는 단계가 수행될 수 있다.

캐리어 배리어(303)는 니켈 재질로 형성될 수 있으며, 구리 재질의 캐리어 금속(302)이 에칭액에 의해 에칭되는 공정에서 에칭액으로부터 제1 회로패턴(1)과 제2 회로패턴(2)이 보호될 수 있다.

도 18을 참조하면, 캐리어기판(300) 상에 시드층이 형성되고 회로패턴이 형성된 경우 시드층을 제거하는 단계가 추가로 수행될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판 및 그 제조방법은 회로패턴인 절연층에 매립된 구조로 형성됨으로써, 회로패턴을 보호하기 위한 보호층(솔더 레지스트층)이 추가로 형성되지 않을 수 있다.

또한, 회로패턴 및 접속부가 절연층에 매립되어 미세한 패턴을 형성하기에 유리하다.

더 나아가, 회로패턴, 금속 포스트 및 범프의 일부가 단일의 절연층에 매립되어 인쇄회로기판의 박형화에 유리하다.

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 회로패턴
2: 제2 회로패턴
10: 금속 포스트
20: 접속부
70: 전자소자
100: 절연층
200: 배리어층
300: 캐리어 기판
301: 캐리어 코어
302: 캐리어 금속
303: 캐리어 배리어
1000, 2000, 3000, 4000, 5000 : 인쇄회로기판

Claims

절연층;
상기 절연층의 내부에 형성되고, 일면이 노출되는 제1 회로패턴;
상기 제1 회로패턴의 사이에 형성되어, 일면이 노출되는 제2 회로패턴;
상기 제1 회로패턴의 타면에 형성되어 상기 절연층에 일부가 매립되어 형성되는 금속 포스트; 및
상기 제2 회로패턴의 상부에 상기 절연층의 일부가 두께 방향으로 함몰되어 형성되는 홈부;를 포함하는 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 제2 회로패턴은,
상기 절연층에 대하여 타면이 노출되는, 인쇄회로기판.
제2항에 있어서,
상기 제2 회로패턴 타면에 형성되고, 상기 절연층에 대하여 일부분이 노출되는 접속부;를 더 포함하는 인쇄회로기판.
제3항에 있어서,
상기 금속 포스트의 높이는 상기 접속부의 높이보다 높게 형성된, 인쇄회로기판.
제3항에 있어서,
상기 금속 포스트의 폭은 상기 접속부의 폭보다 넓은, 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 금속 포스트는,
복수로 형성되고 복수의 상기 금속 포스트는 상호 폭이 상이한, 인쇄회로기판.
제3항에 있어서,
상기 접속부는,
복수로 형성되고 복수의 상기 접속부는 상호 폭이 상이한, 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 절연층의 높이는
금속 포스트의 일측면과 타측면에서 상호 상이하게 형성되는, 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 절연층의 높이는,
접속부의 일측면과 타측면에서 상호 상이하게 형성되는, 인쇄회로기판.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 홈부 내부에 배치되는 전자소자;를 더 포함하는 인쇄회로기판.