KR20180082282A

KR20180082282A - 인쇄회로기판

Info

Publication number: KR20180082282A
Application number: KR1020170038668A
Authority: KR
Inventors: 오융; 김상훈; 정광옥
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2017-01-09
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2018-07-18
Also published as: KR102426202B1

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것이다. 본 발명의 일 측면에에 따른 인쇄회로기판은 관통홀이 형성된 제1 절연층, 상기 제1 절연층 상에 형성되고 상기 제1 절연층 보다 강성이 낮은 제2 절연층, 상기 제1 절연층과 상기 제2 절연층에 형성되는 코일패턴; 및 상기 관통홀에 배치되는 자성코어;을 포함하되, 상기 자성코어는 제1 지지층 및 제1 지지층의 일면에 형성되는 제1 자성층을 포함한다.

Description

인쇄회로기판{PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것이다.

인덕터는 전자제품에 내장되어 노이즈를 제거하거나, LC 공진 회로 등을 이루는 전자부품 중에 하나로서, 전자 회로를 이루는 수동소자이다.

한편, 전가 기기의 소형, 박형화 경향에 따라, 전자 기기에 내장되는 회로기판의 전력 신호 전달 특성도 중요지고 있다.

이에 따라, 회로 기판의 전력 신호 전달 특성을 개선하기 위해 인쇄회로기판 내부에 인덕터를 내장하는 기술이 개발되고 있다.

회로기판에 인덕터 내장하는 기술에는 절연층에 코일패턴을 형성하고, 코일패턴을 비아로 연결하는 방식과 같이 회로기판의 도체패턴 형성기술을 이용하여 형성하는 방법이 있다.

한국공개특허 제2013-0140431호(2013.12.24.)

본 발명의 일 측면에 따른 인쇄회로기판은 코일패턴에 의해 권선되는 자성코어가 지지층 및 지지층의 일면 또는 양면에 자성층이 포함됨으로써 임피던스 특성을 개선될 수 있다.

도 1a은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1b은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판의 평면의 일부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6는 본 발명의 제6 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제7 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8a 내지 도 8m은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 9a 내지 도 9e는 일 실시예에 따른 자성코어의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 10a 내지 도 10c는 다른 실시예에 따른 자성코어의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 11a 내지 도 11o는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법및 변형예들을 나타낸 도면이다.
도 12a 내지 도 12o는 본 발명의 제3 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 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 인쇄회로기판의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

인쇄회로기판

제1 실시예

도 1a은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1b은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판의 평면의 일부를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)은 제1 절연층(10), 제2 절연층(20), 코일패턴(40), 자성코어(50)를 포함하고, 자성코어(50)는 제1 지지층(S1), 제1 자성층(M1) 및 제2 자성층(M2)을 포함한다.

제1 절연층(10)은 제2 절연층(20) 보다 강성이 높다. 즉, 제1 절연층(10)은 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)이 속한 분야에서 통상적으로 이용되는 코어절연층일 수 있고, 제2 절연층(20)은 코어절연층에 ABF(Ajinomoto Buildup Film) 등을 적층하여 형성되는 빌드업절연층일 수 있다.

제1 절연층(10)은 유리섬유 또는 글래스클로쓰가 절연수지에 함침된 프리프레그일 수 있다. 제2 절연층(20)은 절연수지로 구성되거나 절연수지에 실리카 등의 무기필러가 함유된 것일 수 있다.

관통홀(C)은 제1 절연층(10)을 관통한다. 관통홀(C)에는 자성코어(50)가 배치된다.

본 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)은 제1 절연층(10)에 관통홀(C)을 형성한 후 관통홀(C)에 자성코어(50)가 매립되도록 배치하여, 절연층 상에 자성코어가 배치된 종래 기술 보다 기판의 손상을 최소화 할 수 있다.

코일패턴이 자성코어 주변에 권선되는 종래의 박막 인덕터 구조는 자성박막이 형성된 절연층에서 자성박막의 일부가 에칭되어 형성되므로, 에칭되는 과정에서 절연층이 불산 또는 질산과 같은 강산약품에 의해 손상될 수 있다.

본 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)은, 기판 형성 공정과 별개의 공정을 거쳐 형성된 자성코어(50)를 자성코어자성코어제1 절연층(10)의 관통홀(C) 내에 배치한다. 즉, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)은 제1 절연층(10)에 자성코어(50)를 직접적으로 형성하는 것이 아니다.

따라서, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)은 절연층에 자성코어를 형성함에 따라 발생하는 상술한 문제점이 발생하지 않는다. 또한, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)은 자성코어 형성 시 필요한 스퍼터링 장비의 타겟 사이즈 등에 영향을 받지 않고, 자성코어가 내장된 인쇄회로기판을 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자성코어(50)는 제1 지지층(S1)과 제1 지지층(S1)의 일면 및 타면에 각각 형성되는 제1 자성층(M1) 및 제2 자성층(M2)을 포함할 수 있다.

자성코어(50)는 두께가 두꺼울수록 투자율이 향상되고, 자속이 강화되어 인쇄회로기판의 성능을 향상시킬 수 있다. 다만, 자성코어(50)를 일정 두께 이상 형성하는 것은 수지와의 접착력 문제 등을 이유로 용이하지 않다.

따라서, 본 실시예에 적용되는 자성코어(50)는 제1 지지층(S1)의 일면에는 제1 자성층(M1)을 형성하고, 제1 지지층(S1)의 타면에는 제2 자성층(M2)을 형성함으로써, 자성코어(50)에 포함되는 자성층의 두께를 보다 두껍게 형성할 수 있다.

구체적으로, 제1 지지층(S1)의 일면에 형성할 수 있는 제1 자성층(M1)의 두께를 최대한의 높이로 형성한 후 같은 방식으로 제1 지지층(S1)의 타면에 제2 자성층(M2)의 두께를 최대 높이로 형성하면, 제1 지지층(S1)의 양면에 자성층이 형성될 수 있다. 따라서, 자성코어(50)에 형성되는 자성층의 두께를 보다 두껍게 형성할 수 있다.

한편, 제1 지지층(S1)의 두께는 제1 자성층(M1)의 두께 및 제2 자성층(M2)의 두께, 제1 절연층(10)의 높이 등을 고려하여 달리 형성될 수 있다.

제1 지지층(S1)은 wafer 기판, CCL에서 Cu foil 에 에칭된 unclad 기판, 폴리이미드 기판, BT 레진 기판, 열경화성 폴리페닐렌에테르 기판, 유리 에폭시 기판, 폴리에스테르 기판 등이 사용될 수 있다.

제1 자성층(M1) 및 제2 자성층(M2)을 구성하는 물질은 Ni계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트, Ni-Zn-Cu계 페라이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 자성 재료로 이루어 질 수 있다.

본 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)은 제2 절연층(20)의 일면 및 타면에 형성되어 자성코어 주변을 권선하는 코일패턴(40)을 포함한다.

도 1a 및 1b를 참조하면, 코일패턴(40)은 제2 절연층(20)의 일면 및 타면에 복수로 이격되어 형성되는 제1 도체패턴(41) 및 제1 도체패턴(41)을 상호 연결하도록 제1 절연층(10) 및 제2 절연층(20)을 관통하는 코일비아(42)를 포함한다.

도 1b에 도시된 바와 같이 제1 도체패턴(41)은 제2 절연층(20)의 일면에 복수로 형성되고, 마찬가지로 제2 절연층(20)의 타면에 형성된 후 코일비아(42)에 의해 연결됨으로써, 자성코어(50)가 코일패턴(40)에 의해 권선된 형태를 구현할 수 있다.

따라서, 코일패턴(40)을 보다 미세하게 형성하여 제1 도체패턴(41)을 보다 많이 형성함으로써 투자율을 개선시킬 수 있다.

더 나아가, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)은 제1 도체패턴(41)을 보호하면서, 제1 도체패턴(41)과 전자 소자와의 전기적 연결이 가능하도록 개구부를 포함하는 솔더레지스트층(70)을 더 포함할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)에 삽입되는 자성코어(50)는 지지층(S1)의 일면에만 자성층(M1)이 형성될 수도 있어, 자성층이 양면 적층되는 예로 한정되는 것은 아니다.

제2 실시예

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄회로기판을 설명함에 있어, 제1 실시예와 중복되는 부분의 설명은 생락하기로 한다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(200)에 삽입된 자성코어(50)는 제1 자성층(M1), 제1 지지층(S1), 제2 자성층(M2), 제2 지지층(S2) 및 제3 자성층(M3)을 포함할 수 있다.

본 실시예에 적용되는 자성코어(50)는 인접하는 자성층(M1, M2, M3)사이에 지지층(S1, S2)이 형성된다. 즉, 제1 자성층(M1)과 제2 자성층(M2) 사이에 제1 지지층(S1)이 형성되고, 제2 자성층(M2)과 제3 자성층(M3) 사이에 제2 지지층(S2)이 형성된다.

자성코어(50)에 형성된 자성층의 수를 늘리면서 자성코어(50) 전체의 두께를 줄이기 위해 제1 지지층(S1) 및 제2 지지층(S2)은 박형의 접착 물질로 형성될 수 있다.

제1 자성층(M1), 제2 자성층(M2) 및 제3 자성층(M3)은 마그네틱 리본으로 형성될 수 있다.

마그네틱 리본은 수백 mm의 폭과 수십 um 크기의 자성 물질이다. 다만, 마그네틱 리본은 상기와 같은 크기로 제한되는 것은 아니다. 마그네틱 리본은 가공성을 고려하여 합금이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 높은 자기적 성질 및 높은 인성을 갖는 코발트 합금 마그네틱 리본이 이용될 수 있다.

자성코어(50)가 마그네틱 리본을 적층하여 형성됨으로써, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(200)은 내부에 복수의 층으로 형성된 자성코어(50)를 내장할 수 있다.

제3 실시예

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(300)은 제1 절연층(10)의 일면 또는 타면에 제2 도체패턴(61)이 형성될 수 있다.

또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 제1 절연층(10)의 일면에 형성되는 제2 도체패턴(61)과 제1 절연층(10)의 타면에 형성되는 제2 도체패턴(61)을 연결하는 비아가 더 형성될 수 있다.

제4 실시예

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(400)은 제2 절연층(20) 상에 제3 절연층(30)이 형성될 수 있으며, 제3 절연층(30) 에는 제3 도체패턴(62)이 형성될 수 있다.

제3 도체패턴(62)은 시그널 패턴, 파워 패턴 또는 그라운드 패턴일 수 있다.

본 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)은 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 인쇄회로기판(100, 200, 300)과 비교할 때 추가적으로 빌드업을 더 형성하고 다양한 기능을 구현하는 도체패턴이 형성될 수 있다.

도 4에는 제3 절연층(30) 및 제3 도체패턴(62)이 각각 하나인 것을 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하다. 즉, 제3 절연층(30) 및 제3 도체패턴(62)의 수는 도 4와 달리 2 이상으로 형성될 수 있다.

제5 및 제6 실시예

도 5은 본 발명의 제5 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(500)은 하부 절연층(13), 자성코어(M), 상부 절연층(14) 및 코일패턴(40)을 포함한다.

본 실시예에 따른 인쇄회로기판(500)은 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)과 비교하여 하부 절연층(13), 상부 절연층(14) 및 자성코어(50) 간의 결합관계가 상이한 바 이를 중심으로 설명한다.

하부 절연층(13) 및 상부 절연층(14)은 프리프레그 또는 빌드업필름 등을 이용해 형성될 수 있다. 즉, 하부 절연층(13) 및 상부 절연층(14)은 절연수지에 유리섬유 또는 무기필러 등이 함유된 것일 수 있다.

절연수지는 에폭시 수지 등의 열경화성 절연수지일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 절연수지는 광경화성 절연수지 또는 열가소성 절연수지일 수 있다.

자성코어(50)는 하부 절연층(13)에 매립되어 일면이 하부 절연층의 일면으로 노출된다.

상부 절연층(14)은 하부 절연층(13)의 일면 및 자성코어(50)의 일면을 커버하도록 상부 절연층 및 자성코어에 형성된다.

도 6은 본 발명의 제6 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.

여기서, 자성코어(50)는 제 1 지지층(S1) 및 제1 지지층(S1)의 일면에 적층되는 제1 자성층(M1)의 구조로 형성될 수 있다.

제7 실시예

도 7는 본 발명의 제7 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 7를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(700)은, 외부 절연층(15), 내부 절연층(16), 자성코어(M) 및 코일패턴(40)을 포함한다.

본 실시예에 따른 인쇄회로기판(700)을, 제1 실시예 내지 제5 실시예에 따른 인쇄회로기판과 비교하면, 절연층(15, 16) 및 코일패턴(40)이 상이한 바 이하에서는 이를 중심으로 설명한다.

외부 절연층(15)은 각각의 일면이 대향하여 서로 적층된다. 즉, 외부 절연층(15)은 내부 절연층(16)의 양면에 각각의 일면이 접촉되는 형태로 형성된다. 따라서, 외부 절연층(15) 각각의 일면은 서로 대향된다.

코일패턴(40)은, 자성코어(50)를 둘러싸도록 외부 절연층(15) 및 내부 절연층(16)에 형성된다.

여기서, 코일패턴(40)은, 외부 절연층(15)의 타면에 각각 형성되는 제1 도체패턴(41), 및 제1 도체패턴(41)을 서로 연결하도록 외부 절연층(15) 및 내부 절연층(16)을 관통하는 연결부(45)를 포함한다.

연결부(45)는, 각각 외부 절연층(15)을 관통하여 제1 도체패턴(41)에 연결되는 코일비아(42), 및 내부 절연층(16)을 관통하여 코일비아(42)를 서로 연결시키는 메탈범프(46)를 포함한다.

인쇄회로기판의 제조방법

이하에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

제1 실시예

도 8a 내지 도 8m은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 나타낸 도면이다.

도 8a를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 제1 절연층(10)을 준비하는 단계를 포함한다.

제1 절연층(10)은 CCL 기판에서 Cu foil 이 에칭된 기판 또는 폴리이미드 기판, 폴리에스테르 기판, BT레진 기판, 유리 에폭시 기판, 열경화성 폴리레닐렌에테르 기판 등 절연성 재질로 형성된 층으로 그 재질을 제한하지 않는다.

도 8b를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 제1 절연층(10) 에 코일패턴(40)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

코일패턴(40)을 형성하는 단계는 코일비아(42)를 형성하는 단계, 제1 도체패턴(41)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 코일패턴(40)을 형성하는 단계는 SAP(Semi-Additive Process), MSAP (Modified Semi-Additive Process) 또는 서브트랙티브법(Subractive) 등 인쇄회로기판 분야에서 이용되는 통상적인 도체패턴 형성 방법이 이용될 수 있다.

도 8c를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 관통홀(C)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

관통홀(C)은 제1 절연층(10)을 관통하여 형성할 수 있다. 제1 절연층(10)은 제1 절연층(10) 상에 적층되는 다른 절연층 보다 강성이 높은 코어절연층이 바람직하다. 관통홀(C)을 형성하는 방식은 YAG 레이져, CO₂ 레이져 등 레이져 드릴링을 이용하는 방법과 CNC 드릴 등 기계 드릴링 공정을 이용하는 방법이 이용될 수 있어 형성방법이 제한되지 않는다.

도 8d를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 관통홀(C)이 형성된 제1 절연층(10)의 일면에 접착층(t)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

접착층(t)은 관통홀(C)에 자성코어(50)가 견고하게 부착되도록 접착성 테이프 또는 접착성 필름이 이용될 수 있다.

도 8e를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 관통홀(C) 내에 자성코어(50)를 배치하는 단계를 포함할 수 있다.

자성코어(50)는 접착층(t)에 의해 관통홀(C) 내에서 고정될 수 있다.

도 8f를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 제1 절연층(10)의 타면 상에 제2 절연층(20)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

제2 절연층(20)은 제1 절연층(10) 및 자성코어(50) 상에 형성되어 자성코어(50)와 코일패턴(40) 간에 전기적 절연을 가능하게 할 수 있다. 또한, 제2 절연층(20)은 제1 절연층(10)에 형성된 관통홀(C)과 자성코어(50) 사이에 형성된 공간에도 채워질 수 있다. 제2 절연층(20)이 관통홀(C)과 자성코어(50) 사이에 형성된 공간에 채워짐으로써, 자성코어(50)는 접착층(t)이 제거된 후에도 관통홀(C)에 고정될 수 있다.

한편, 도 8f에는 제2 절연층(20)이 될 절연필름의 일면에 동박이 형성된 RCC(Resin Coated Copper)를 이용해 제2 절연층(20)을 형성함을 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하다. 따라서, 절연필름만을 제1 절연층(10)에 적층한 경우 도 8f와 달리 제2 절연층(20) 상에는 동박 또는 금속박이 형성되지 않을 수 있다.

도 8g를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 접착층(t)을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

접착층(t)은 제거를 용이하게 하기 위해 박리가 용이한 접착성 테이프 또는 접착성 필름 등이 이용될 수 있다.

도 8h를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 제1 절연층(10)의 타면에 제2 절연층(20)을 적층하는 단계를 포함할 수 있다.

도 8i를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 제2 절연층(20)에 비아홀(VH')을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

비아홀(VH')은 YAG 레이져 및/또는 CO₂ 레이져 등의 레이져 드릴링으로 형성되거나 CNC 드릴 등 기계 드릴링으로 형성될 수 있다. 또는, 제2 절연층(20)이 감광성 절연층으로 형성되는 경우 비아홀(VH')은 포토리쏘그래피 공정으로 형성될 수 있다.

도 8j를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 시드층(43)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

시드층(43)은 무전해 동도금 공정으로 형성될 수 있다. 시드층(43)을 형성하기 전 제2 절연층(20)과의 접착력 향상을 위해 제2 절연층(20) 상에는 조도가 형성될 수도 있다.

도 8k 및 8l을 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 코일패턴(40)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

우선, 도 8k에 도시된 바와 같이, 패터닝된 드라이필름 등과 같은 감광성 필름(DF)을 제2 절연층(20)에 형성한다. 패터닝된 드라이필름(45)은 드라이필름을 제2 절연층(20)의 전면에 형성한 후 포토리쏘그래피 공정을 통해 형성될 수 있다. 여기서 패터닝된 드라이필름(45)은 제2 절연층(20) 중 코일패턴(40)이 형성될 부분을 노출시킨다.

다음으로, 8l에 도시된 바와 같이, 코일패턴(40)을 형성한 후 패터닝된 드라이필름(45)을 제거한다. 코일패턴(40)은 전해도금을 통해 형성될 수 있다. 이 경우, 상술한 패터닝된 드라이필름은 도금레지스트가 된다. 전해도금 시 상술한 시드층이 급전층으로 기능한다.

그리고, 도 8m을 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 솔더레지스트(70)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 솔더레지스트(70)는 코일패턴(40)의 일부분을 노출시키는 개구부가 형성된다.

이러한 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 통해 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판이 제조될 수 있다.

자성코어 제조방법

이하에서는 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법에 적용되는 자성코어의 제조방법을 설명하기로 한다.

도 9a 내지 도 9e는 일 실시예에 따른 자성코어의 제조방법을 나타낸 도면이다.

도 9a를 참조하면, 일 실시예에 따른 자성코어(50)의 제조방법은 제1 지지층(S1)을 준비하는 단계를 포함할 수 있다.

도 9b를 참조하면, 일 실시예에 따른 자성코어(50)의 제조방법은 제1 지지층(S1)의 일면에 제1 자성층(M1)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

도 9c를 참조하면, 일 실시예에 따른 자성코어(50)의 제조방법은 제1 지지층(S1)의 타면에 제2 자성층(M2)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

도 9d 및 도 9e를 참조하면, 일 실시예에 따른 자성코어(50)의 제조방법은 제1 자성층(M1) 및 제2 자성층(M2)가 양면에 적층된 제1 지지층(S1)을 일정 크기로 절단하는 단계를 포함할 수 있다.

도 10a 내지 도 10c는 다른 실시예에 따른 자성코어의 제조방법을 나타낸 도면이다.

도 10a를 참조하면, 다른 실시예에 따른 자성코어의 제조방법은 제1 자성층(M1), 제1 지지층(S1), 제2 자성층(M2), 제2 지지층(S2) 및 제3 자성층(M3)을 준비하는 단계를 포함할 수 있다.

다음으로, 도 10b 및 도 10c를 참조하면, 다른 실시예에 따른 자성코어의 제조방법은 제1 자성층(M1), 제1 지지층(S1), 제2 자성층(M2), 제2 지지층(S2) 및 제3 자성층(M3)을 순차적으로 적층한 후, 적정 크기로 절단하는 단계를 포함할 수 있다.

다만, 상기의 자성층 및 지지층을 적층함에 있어, 반드시 순차적으로 적층되어야 하는 것은 아니다.

적정 크기로 절단하는 단계에서 적정 크기는 관통홀(C) 내에 삽입될 수 있는 있는 크기이며, 인쇄회로기판의 성능 등을 고려하여 결정될 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 자성코어는 지지층에 자성층이 형성된 후 필요한 크기로 절단되어 사용하므로, 에칭에 의해 자성층이 제거될 필요가 없다.

제2 실시예 및 변형예들

도 11a 내지 도 11o는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법및 변형예들을 나타낸 도면이다.

먼저, 도 11a에 도시된 바와 같이, 캐리어(90)를 준비한다.

캐리어(90)는 지지부(91)의 양면에 제1 금속박(92) 및 제2 금속박(93)이 각각 형성된 구조일 수 있다. 지지부(91)는 프리프레그일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 금속박(92) 및 제2 금속박(93)은 서로 동일한 재질로 형성될 수 있으나, 서로 상이한 재질로 형성될 수 있다. 예로써, 제1 금속박(92) 및 제2 금속박(93)은 모두 구리로 형성될 수 있다.

캐리어(90)의 양면에 동일한 공정을 수행하여 2개의 인쇄회로기판을 동시에 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

다음으로, 도 11b에 도시된 바와 같이, 제2 금속박(93) 상에 제1 도체패턴(41)을 형성한다.

본 실시예의 경우 제1 도체패턴(41)은 더미패턴(D)을 포함한다. 더미패턴(D)은 후속되는 공정을 통해 제거되어 더미패턴(D)이 있던 위치에 자성코어(50)가 배치되거나 형성될 수 있다.

제1 도체패턴(41)은 상술한 제2 금속박(93)을 급전층으로 하여 전해도금으로 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것에 불과하므로 제1 도체패턴(41)은 서브트랙티브법으로 형성될 수도 있다.

다음으로, 도 11c에 도시된 바와 같이, 하부 절연층(13)을 형성한다. 하부 절연층(13)은 RCC를 이용해 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 절연필름만으로 캐리어(90)에 하부 절연층(13)을 형성할 경우 도 11c와 달리 하부 절연층(13) 상에 금속박이 형성되지 않을 수 있다.

다음으로, 도 11d에 도시된 바와 같이, 하부 절연층(13)에 코일비아(42) 및 제1 도체패턴(41)을 형성한다. 코일비아 및 제1 도체패턴(41)은 하부 절연층(13)에 비아홀을 가공한 후 시드층 형성 및 전해도금을 통해 형성될 수 있다.

다음으로, 도 11e에 도시된 바와 같이, 캐리어(90)에서 하부 절연층(13)을 분리한다. 이 때 캐리어(90)의 제1 금속박(92)과 제2 금속박(93) 간의 계면에서 분리가 일어날 수 있다. 따라서, 하부 절연층(13)에는 제2 금속박(93)이 부착된 상태일 수 있다. 이 경우, 하부 절연층(13)에 부착된 제2 금속박(93)은 플래쉬 에칭 등에 의해 하부 절연층(13)에서 제거될 수 있다.

다음으로, 도 11f 및 도 11g에 도시된 바와 같이, 하부 절연층(13)의 양면에 레지스트(80)를 형성한다. 레지스트(80)은 드라이필름과 같은 감광성 필름을 하부 절연층(13)의 양면에 적층하여 형성될 수 있다. 레지스트(80)는 포토리쏘그래피 공정을 통해 하부 절연층(13)에 매립된 더미패턴(D)를 노출시키는 개구가 형성된다.

다음으로, 도 11h에 도시된 바와 같이, 더미패턴(D)을 제거한다. 더미패턴(D)이 구리로 형성된 경우 더미패턴(D)는 레지스트(80)의 개구를 통해 유입되는 구리에칭액에 의해 제거될 수 있다. 본 단계에서, 레지스트(80)은 에칭레지스트로 기능한다.

다음으로, 도 11i에 도시된 바와 같이, 자성코어(50)를 형성한다. 자성코어(50)는 스퍼터링 등의 박막공정을 통해 형성될 수 있다. 레지스트(80)로 인해 자성코어(50)는 하부 절연층(13) 중 더미패턴(D)이 제거된 위치에만 형성될 수 있다.

다음으로, 도 11j에 도시된 바와 같이, 레지스트(80)를 제거한다. 레지스트(80)는 박리액을 이용해 하부 절연층(13)으로부터 제거될 수 있다.

다음으로, 도 11k에 도시된 바와 같이, 하부 절연층(13)에 상부 절연층(14)을 형성한다. 상부 절연층(14) 형성 시 RCC를 이용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

다음으로, 도 11l 및 11m에 도시된 바와 같이, 상부 절연층(14)에 코일패턴(40)을 형성한 후 상부 절연층(14) 및 하부 절연층(13)에 솔더레지스트(70)를 형성한다.

이러한 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 통해 상술한 본 발명의 제5 실시예에 따른 인쇄회로기판이 제조될 수 있다.

도 11n 및 도 11o는 본 실시예의 변형예에 관한 것으로, 구체적으로 자성코어(50)의 다른 형태를 도시한 것으로 각각 도 11j에 대응된다.

제3 실시예

도 12a 내지 도 12o는 본 발명의 제3 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 나타낸 도면이다.

본 실시예의 경우, 상술한 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법과 달리 캐리어(90)의 양면에 서로 다른 단위기판을 형성한다. 또한, 본 실시예의 경우 상술한 제1 및 2 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법과 달리 순차적층 공법이 아닌 일괄적층 공법을 이용한다.

본 실시예의 경우, 캐리어를 이용해 제1 단위기판 전구체 및 제2 단위기판 전구체를 형성하는 단계; 제1 단위기판과 제2 단위기판을 형성하는 단계; 및 제1 단위기판과 제2 단위기판을 일괄적층하는 단계로 크게 구별될 수 있다.

제1 단위기판 전구체 및 제2 단위기판 전구체를 형성하는 단계

먼저, 도 12a에 도시된 바와 같이, 캐리어(90)를 준비한다.

다음으로, 도 12b에 도시된 바와 같이, 캐리어(90)의 상면에 제1 단위기판의 제1 도체패턴(41)과 캐리어(90)의 하면에 제2 단위기판의 제1 도체패턴(41)을 형성한다. 여기서, 캐리어(90)의 하면의 제1 도체패턴(41)은 더미패턴(D)을 포함한다.

다음으로, 도 12c에 도시된 바와 같이, 캐리어(90)의 양면에 외부 절연층(15)을 각각 형성한다. 외부 절연층(15)은 도 12c와 같이, RCC로 형성될 수 있다. 다만, 외부 절연층(15)을 절연필름만으로 형성하는 경우 도 12c와 달리 외부 절연층(15)의 상면에는 금속박이 형성되지 않을 수 있다.

다음으로, 도 12d에 도시된 바와 같이, 외부 절연층(15)에 제1 도체패턴 및 코일비아(42)를 형성한다.

다음으로, 도 12e에 도시된 바와 같이, 캐리어(90)로부터 상부의 외부 절연층(15)과 하부의 외부 절연층(15)을 분리한다. 상부의 외부 절연층(15)은 제1 단위기판의 전구체이고, 하부의 외부 절연층(15)은 제2 단위기판의 전구체이다.

제1 단위기판과 제2 단위기판을 형성하는 단계

제1 단위기판의 제조방법을 설명한다.

먼저, 도 12f에 도시된 바와 같이, 도 12e의 상부에 위치한 제1 단위기판 전구체에 내부 절연층(16)을 형성한다. 구체적으로, 제1 단위기판의 외부 절연층(15)의 일면에 내부 절연층(16)을 형성한다.

내부 절연층(16)은 감광성 절연층일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

다음으로, 도 12 g에 도시된 바와 같이, 내부 절연층(16)에 메탈범프(46) 형성을 위한 개구를 형성한다. 개구는 레이저 드릴링 또는 기계식 드릴링으로 형성될 수 있다. 내부 절연층(16)이 감광성 절연층인 경우 개구는 내부 절연층(16)에 포토리쏘그래피 공정을 적용해 형성될 수 있다.

다음으로, 도 12 h에 도시된 바와 같이, 개구에 메탈범프(46) 및 접속층(47)을 형성한다. 메탈범프(46)는 전해도금으로 형성될 수 있다. 접속층(47)은 메탈범프(46)의 용융점보다 낮은 용윰점의 재질로 형성될 수 있다. 예로써, 메탈범프(46)가 구리로 형성된 경우 접속층(47)은 주석을 포함하는 솔더로 형성될 수 있다. 접속층은 전해도금 또는 페이스트 도포 방식으로 형성될 수 있다.

제2 단위기판의 제조방법을 설명한다.

먼저, 도 12i 및 도 12j에 도시된 바와 같이, 도 12e의 하부에 위치한 제2 단위기판 전구체의 양면에 레지스트(80)를 형성한다. 레지스트(80)은 드라이필름과 같은 감광성 필름을 외부 절연층(15)의 양면에 적층하여 형성될 수 있다. 레지스트(80)는 포토리쏘그래피 공정을 통해 외부 절연층(15)에 매립된 더미패턴(D)를 노출시키는 개구가 형성된다.

다음으로, 도 12k에 도시된 바와 같이, 더미패턴(D)을 제거한다. 더미패턴(D)이 구리로 형성된 경우 더미패턴(D)는 레지스트(80)의 개구를 통해 유입되는 구리에칭액에 의해 제거될 수 있다. 본 단계에서, 레지스트(80)은 에칭레지스트로 기능한다.

다음으로, 도 12l에 도시된 바와 같이, 자성코어(50)를 형성한다. 자성코어(50)는 스퍼터링 등의 박막공정을 통해 형성될 수 있다. 레지스트(80)로 인해 자성코어(50)는 외부 절연층(15) 중 더미패턴(D)이 제거된 위치에만 형성될 수 있다.

다음으로, 도 12m에 도시된 바와 같이, 레지스트(80)를 제거한다. 레지스트(80)는 박리액을 이용해 외부 절연층(15)으로부터 제거될 수 있다.

제1 단위기판과 제2 단위기판을 일괄적층하는 단계

도 12n에 도시된 바와 같이, 제1 단위기판과 제2 단위기판을 서로 정렬시킨다. 이 때, 제1 단위기판과 제2 단위기판은 각각에 형성된 기준홀 등을 이용해 정렬될 수 있다.

다음으로, 제1 단위기판과 제2 단위기판을 가압 및 가열한다. 이 때, 접속층(47)의 용융점보다 높은 온도에서 일괄적층이 수행될 수 있다.

이러한 본 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 통해 본 발명의 제7 실시예에 따른 인쇄회로기판이 제조될 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.

10: 제1 절연층
13: 하부 절연층
14: 상부 절연층
15: 외부 절연층
16: 내부 절연층
20: 제2 절연층
30: 제3 절연층
40: 코일패턴
41: 제1 도체패턴
42: 코일비아
43: 시드층
45: 연결부
46: 메탈범프
47: 접속층
50: 자성코어
61: 제2 도체패턴
62: 제3 도체패턴
70: 솔더레지스트
80: 레지스트
90: 캐리어
91: 지지부
92: 제1 금속박
93: 제2 금속박
C: 관통홀
t: 접착층
D: 더미패턴
DF: 드라이필름

Claims

관통홀이 형성된 제1 절연층;
상기 제1 절연층의 양면을 커버하고 상기 제1 절연층 보다 강성이 낮은 제2 절연층;
상기 관통홀에 배치되는 자성코어; 및
상기 자성코어 주변을 권선하도록 상기 제2 절연층의 일면 및 타면에 형성되는 코일패턴;
을 포함하되,
상기 자성코어는 제1 지지층 및 제1 지지층의 일면에 형성되는 제1 자성층을 포함하는, 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 코일패턴은,
상기 자성코어 주변을 1회 이상 권선하도록,
상기 제2 절연층의 일면 및 타면에 복수로 이격되어 형성되는 제1 도체패턴; 및
상기 제2 절연층의 일면에 형성된 제1 도체패턴과 상기 제2 절연층의 타면에 형성된 제1 도체패턴을 전기적으로 연결하도록 상기 제1 절연층 및 상기 제2 절연층을 관통하는 코일비아;를 포함하는, 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 자성코어는,
상기 제1 지지층의 타면에 적층되는 제2 자성층을 더 포함하는, 인쇄회로기판.
제3 항에 있어서,
상기 자성코어는,
상기 제2 자성층 상에 형성되는 제2 지지층 및 상기 제2 지지층 상에 형성되는 제3 자성층을 더 포함하는, 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 제1 자성층은 마그네틱 리본으로 형성되는, 인쇄회로기판.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 절연층의 일면 또는 타면에 형성되는 제2 도체패턴;
을 더 포함하는, 인쇄회로기판.
제6항에 있어서,
상기 제1 절연층을 관통하고, 상기 제1 절연층의 일면과 타면에 형성되는 상기 제2 도체패턴을 전기적으로 연결하는 비아;
를 더 포함하는, 인쇄회로기판.
제6항에 있어서,
상기 제2 절연층의 일면에 형성되는 제3 절연층;
을 더 포함하는, 인쇄회로기판.
제8항에 있어서,
상기 제3 절연층 상에 형성되는 제3 도체패턴;
을 더 포함하는 인쇄회로기판.
하부 절연층;
상기 하부 절연층에 매립되어 일면이 상기 하부 절연층의 일면으로 노출되는 자성코어;
상기 하부 절연층의 일면 및 상기 자성코어의 일면에 형성되는 상부 절연층; 및
상기 자성코어 주변을 권선하도록 상기 하부 절연층 및 상기 상부 절연층에 형성되는 코일패턴;
을 포함하는, 인쇄회로기판.
제10항에 있어서,
상기 코일패턴은,
상기 자성코어 주변을 1회 이상 권선하도록,
상기 상부 절연층의 일면 및 상기 하부 절연층의 타면에 복수로 이격되어 형성되는 제1 도체패턴; 및
상기 상부 절연층의 일면에 형성된 제1 도체패턴과 상기 하부 절연층의 타면에 형성된 제1 도체패턴을 전기적으로 연결하도록 상기 상부 절연층 및 상기 하부 절연층을 관통하는 코일비아;
를 포함하는, 인쇄회로기판.
제10 항에 있어서,
상기 자성코어는,
제 1 지지층 및 상기 제1 지지층의 일면에 적층되는 제1 자성층을 포함하는, 인쇄회로기판.
제10 항에 있어서,
상기 자성코어는,
상기 제1 자성층 상에 형성되는 제2 지지층 및 상기 제2 지지층 상에 형성되는 제3 자성층을 더 포함하는, 인쇄회로기판.
제10항에 있어서,
상기 하부 절연층 또는 상기 상부 절연층 상에 형성되는 제5 절연층; 및
상기 제5 절연층 상에 형성되는 제2 도체패턴;
을 더 포함하는, 인쇄회로기판.
제14 항에 있어서,
상기 제5 절연층 상에 형성되는 솔더레지스트층;
을 더 포함하는, 인쇄회로기판.
각각의 일면이 대향하여 서로 적층되는 외부 절연층;
상기 외부 절연층 사이에 형성되는 내부 절연층;
상기 내부 절연층과 상기 외부 절연층 사이에 형성되는 자성코어; 및
상기 자성코어를 둘러싸도록 상기 외부 절연층 및 상기 내부 절연층에 형성되는 코일패턴;
을 포함하되,
상기 자성코어는 상기 외부 절연층의 일면에 매립되어 일면이 상기 외부 절연층의 일면으로 노출되는, 인쇄회로기판.
제16항에 있어서,
상기 코일패턴은
상기 외부 절연층의 타면에 각각 형성되는 제1 도체패턴; 및
상기 제1 도체패턴을 서로 연결하도록 상기 외부 절연층 및 상기 내부 절연층을 관통하는 연결부를 포함하는, 인쇄회로기판.
제 17항에 있어서,
상기 연결부는,
각각 상기 외부 절연층을 관통하여 상기 제1 도체패턴에 연결되는 코일비아, 및
상기 내부 절연층을 관통하여 상기 연결비아를 서로 연결시키는 메탈범프를 포함하는, 인쇄회로기판.
제17항에 있어서,
상기 연결부는,
상기 메탈범프와 상기 연결비아 중 어느 하나 사이에 형성되고, 상기 메탈범프의 용융점보다 낮은 용융점을 가지는 재질로 형성되는 접속층을 더 포함하는, 인쇄회로기판.