KR20180108166A - 기판 적층 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판용 적층 구조물을 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 베이스층의 일면 또는 양면에 차폐금속층을 적층한 후 에칭 공정을 통해 회로패턴이 형성되도록 한 것이며, 이에따라 별도의 차폐시트(또는 차폐필름)를 사용하지 않더라도 전자기 간섭(EMI) 및 주파수 간섭(RFI)과 같은 노이즈를 효과적으로 저감시키면서, 기판의 성능을 개선하고, 구조의 단순화를 통해 기판에 대한 제조 원가를 절감할 수 있는 것이다.

Description

기판용 적층 구조물{Laminate structure for board}

본 발명은 기판(PCB, FPCB)용 적층 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 베이스층의 일면 또는 양면에 전자기 간섭(EMI) 및 주파수 간섭(RFI)과 같은 노이즈를 저감시킬 수 있는 차폐금속층을 적층한 후 이를 에칭하여 회로패턴을 형성하게 되는 기판용 적층 구조물에 관한 것이다.

일반적으로, 전자부품 및 부품내장 기술의 발달과 더불어 회로 도체를 중첩하는 다층 인쇄회로기판이 계속적으로 개발되어 지고 있다.

최근에는 전자산업 기술분야에서 반도체 직접회로의 집적도의 급속한 발전 및 소형 칩부품을 직접 탑재하는 표면실장 기술이 발전하고 전자장비들이 소형화 됨에 따라 보다 복잡하고 협소한 공간에서도 내장이 용이하도록 하는 것을 필요로 하고 있으며, 이러한 요구에 부응하여 양면 노출형 및 다층 FPCB가 개발되고 있다.

특히, 적층이 용이하고 사용도가 높은 양면 노출구조의 FPCB의 경우에는 핸드폰 배터리, 프린터의 헤드, LCD, PDP 등이 기술적 발전으로 인하여 사용이 급격하게 증가하면서 그 요구는 더욱 늘어가고 있는 실정이다.

종래의 FPCB 적층 방법은 관통 홀(through hole) 또는 비아 홀(via hole)을 이용해서 층간을 연결하게 되는데, 관통 홀의 경우 각 층별로 연결되는 부위가 동일하므로 제품 설계시에 소자 패드의 위치와 연결 회로가 고정되어 설계상 많은 제약이 따르게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것이 공개특허공보 제10-2006-0128168호(공개일 2006.12.14, 이하 '선행기술 1' 이라함) 및 공개특허공보 제10-2014-0081460호(공개일 2014.07.01, 이하 '선행기술 2' 이라함)이다.

상기 선행기술1은 내측회로 형성공정을 통해 회로패턴이 형성되어진 내측의 동박적층판 외측에 또 다른 동박적층판을 접착필름을 이용하여 핫프레스 방식으로 적층 부착시키고, 상기 동박적층판의 외측면에 노출된 동박층의 회로패턴을 형성하는 외측회로 형성 공정을 수행하여 다층의 FPCB를 제작함에 있어서, 상기 내측회로 형성공정에서는 양면에 동박층이 형성된 양면 동박적층판을 사용하여 내측회로의 패턴 형성과정이 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 선행기술2는 양면에 임시 접착층을 제공하는 접착층 제공단계; 상기 임시 접착층 양면에 제1 코어층을 각각 적층하는 제1 적층단계; 상기 제1 코어층 상에 제1 절연층을 각각 적층하는 제2 적층단계; 상기 제1 절연층 상에 제2 절연층을 각각 적층하는 제3 적층단계; 상기 임시 접착층을 제거하여 상기 제1 절연층을 코어로 하는 두 개의 다층기판을 형성하는 단계로 이루어진다.

그러나, 상기와 같은 선행기술들은 베이스층의 양면에 동박을 적층하여 회로패턴층을 형성시, 상기 동박이 외부로 유입되는 전자기 간섭(EMI: Electromagnetic Interference)과 주파수 간섭(RFI; Radio Frequency Interference)과 같은 노이즈를 차폐시킬 수는 있지만, 전자기 간섭(EMI)과 주파수 간섭(RFI)과 같은 내부 노이즈를 저감시킬 수 없었으며, 이에따라 종래에는 노이즈를 저감시키기 위한 별도의 차폐시트(또는 차폐필름)를 적층시킬 수 밖에 없었으며, 이 경우 기판에 대한 제조 원가가 상승하고, 구조가 복잡해지는 단점을 가진다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 베이스층의 일면 또는 양면에 차폐금속층을 적층한 후 에칭 공정을 통해 회로패턴이 형성되도록 구성함으로써, 별도의 차폐시트(또는 차폐필름)를 사용하지 않더라도 전자기 간섭(EMI) 및 주파수 간섭(RFI)과 같은 노이즈를 효과적으로 저감시킬 수 있도록 하는 기판용 적층 구조물을 제공하는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 기판용 적층 구조물은, 베이스층; 상기 베이스층의 일면 또는 양면에 형성되는 회로패턴; 을 구성하고, 상기 회로패턴은 상기 베이스층의 일면 또는 양면에 적층되는 차폐금속층을 에칭하여 형성하는 것이다.

또한, 상기 베이스층의 양면에 상기 차폐금속층을 적층한 후 에칭하여 상기 회로패턴을 형성시, 상기 베이스층에는 비아홀을 형성하는 것이다.

또한, 상기 비아홀에는 상기 회로패턴을 전기적으로 연결하도록 도금처리되는 전기적 연결부를 형성하는 것이다.

또한, 상기 베이스층은 경화성 또는 가소성 필름으로서 폴리이미드(PI; Polyimide) 또는 FR4인 것이다.

또한, 상기 베이스층은 전자기 간섭(EMI)와 주파수 간섭(RFI)을 포함하는 노이즈를 저감시키는 차폐기능을 가지는 것으로, 투자율을 가지는 입자를 포함하는 메탈폴리머(Metal Polymer), 페라이트, 나노크리스탈, 아모펄스 중 어느 하나인 것이다.

또한, 상기 차폐금속층은 비정질 금속류로서, 규소강판(silicon steel plate), 아모펄스(ammo pulse), 나노크리스탈 중 어느 하나인 것이다.

또한, 상기 차폐금속층의 표면에는 차폐도료가 도포되는 차폐코팅층을 형성하는 것이다.

또한, 상기 차폐금속층의 표면에는 도금층을 형성하는 것이다.

또한, 상기 도금층은 회로패턴에 대한 저항값을 낮추기 위한 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 중 어느 하나가 도포되어 형성되는 것이다.

이와 같이, 본 발명은 베이스층의 일면 또는 양면에 차폐금속층을 적층한 후 에칭 공정을 통해 회로패턴을 형성하여, 별도의 차폐시트(또는 차폐필름)를 사용하지 않더라도 전자기 간섭(EMI) 및 주파수 간섭(RFI)과 같은 노이즈를 효과적으로 저감시키면서, 기판의 성능을 개선하고, 구조의 단순화를 통해 기판에 대한 제조 원가를 절감하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예로 기판용 적층 구조물에 대한 단면 개략도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예로 차폐금속층에 차폐코팅층을 형성시킨 기판용 적층 구조물의 단면 개략도.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예로 차폐금속층에 도금층을 형성시킨 기판용 적층 구조물의 단면 개략도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되거나 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.

명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예로 기판용 적층 구조물에 대한 단면 개략도를 도시한 것이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 적층 구조물(A)은 기판(PCB, FPCB)에 사용되도록 일면 또는 양면에 회로패턴을 형성하는 것으로, 상기 베이스층(10)의 양면에 상기 회로패턴을 형성시, 상기 베이스층(10)에는 차폐금속층(20 및/또는 20')을 적층시킨 상태에서 비아홀(11)과 전기적 연결부(30)를 구성하게 되는 것이다.

상기 베이스층(10)은 경화성 또는 가소성 필름으로서 폴리이미드(PI; Polyimide) 또는 FR4로 구성되는 것이지만, 다른 한편으로는 차폐시트로서 투자율을 가지는 입자를 포함하는 메탈폴리머(Metal Polymer), 페라이트, 나노크리스탈, 아모펄스 중 어느 하나로 구성될 수도 있는 것이다.

상기 차폐금속층(20 및/또는 20')은 상기 베이스층(10)의 일면 또는 양면에 적층되어 에칭 공정을 통해 회로패턴을 형성시키는 것이며, 이에따라 상기 적층 구조물(A)을 기판(PCB 또는 FPCB)에 사용시, 상기 차폐금속층(20 및/또는 20') 및/또는 상기 베이스층(10)의 차폐기능으로부터 선행기술들과 같이 동박을 사용하면서 별도의 차폐시트(또는 차폐필름)를 사용하지 않더라도 전자기 간섭(EMI) 및 주파수 간섭(RFI)과 같은 노이즈를 효과적으로 저감시킬 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 차폐금속층(20 및/또는 20')은 비정질 금속류로서, 규소강판(silicon steel plate), 아모펄스(ammo pulse), 나노크리스탈 중 어느 하나를 사용하는 것이다.

여기서, 상기 베이스층(10)의 일면 또는 양면에 적층되는 차폐금속층(20 및/또는 20')의 두께 변화에 따라 차폐기능은 변화될 수 있으며, 상기 차폐금속층(20 및/또는 20')의 두께를 두껍게 하면 그만큼 차폐 성능은 높아지고, 상기 차폐금속층(20 및/또는 20')의 두께를 얇게 하면 그만큼 차폐 성능은 낮아지는 것이다.

따라서, 상기 베이스층(10)을 차폐기능이 없는 폴리이미드(Polyimide sheet) 또는 FR4로 구성시, 상기 베이스층(10)의 일면 또는 양면에 두께가 두꺼운 차폐금속층(20 및/또는 20')을 적층한 후 이를 에칭하여 회로패턴을 형성하더라도, 상기 차폐금속층(20 및/또는 20')만으로도 원하는 차폐 성능을 얻을 수 있는 것이다.

반면, 상기 베이스층(10)을 차폐시트로서 투자율을 가지는 입자를 포함하는 메탈폴리머(Metal Polymer), 페라이트, 나노크리스탈, 아모펄스 중 어느 하나로 구성시,

상기 베이스층(10)의 일면 또는 양면에 두께가 얇은 차폐금속층(20 및/또는 20')을 적층한 후 이를 에칭하여 회로패턴을 형성하게 되면, 상기 베이스층(10)에 더하여, 상기 차폐금속층(20 및/또는 20')에 의해 차폐 성능을 더욱 높아지고, 이에따라 상기와 같은 적층 구조물(A)을 포함하는 기판(PCB 또는 FPCB)의 동작 성능을 더욱 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 적층 구조물(A)은, 우선 베이스층(10)의 일면 또는 양면에 차폐금속층(20 및/또는 20')을 적층하여둔다.

여기서, 상기 베이스층(10)의 일면 또는 양면에 상기 차폐금속층(20 및/또는 20')을 적층시, 그 적층에 따른 고정은 본딩시트 또는 라미네이션(lamination) 방식으로 이루어질 수 있는 것이다.

다음으로, 적층 구조를 이루는 상기 베이스층(10)과 상기 차폐금속층(20 및 20')에 드릴링 작업을 통해 하나 또는 복수의 비아홀(11)을 천공시킨 후, 상기 차폐금속층(20 및 20')을 에칭시켜, 상기 베이스층(10)의 양면에 차폐기능을 가지는 회로패턴을 형성시킨 상태에서, 천공된 상기 비아홀(11)에 도금(예; 동(copper)) 처리한 전기적 연결부(30)를 형성시킨다.

그러면, 상기 전기적 연결부(30)는 상기 베이스층(10)의 양면에 형성되는 상기 회로패턴과 연결되는 구조를 이루게 되면서, 상기 베이스층(10) 및/또는 차폐금속층(20,20')으로부터 전자기 간섭(EMI), 주파수 간섭(RFI)과 같은 노이즈를 저감시킬 수 있는 기판용 적층 구조물(A)이 완성될 수 있게 되는 것이다.

한편, 첨부된 도 2는 기판용 적층 구조물(A')에 대한 본 발명의 제 2 실시예로서, 이는 상기 차폐금속층(20 및/또는 20')의 표면에 차폐도료를 스크린 인쇄(screen printing) 방식으로 도포시켜 경화시킨 차폐코팅층(40)을 형성하여둔 것이다.

이에따라, 본 발명의 제 2 실시예에서는, 상기 베이스층(10) 및/또는 상기 차폐금속층(20 및/또는 20'), 그리고 이에 더하여 상기 차폐코팅층(40)을 통해 기판에서의 전자기 간섭(EMI) 및 주파수 간섭(RFI)과 같은 노이즈를 저감시키는 차폐 성능을 더욱 향상시키는 이점을 가질 수 있는 것이며, 이하 본 발명의 제 1 실시예에서와 동일부분에 대하여는 동일부호로 표시하여 그 중복되는 설명은 생략하였다.

한편, 첨부된 도 3은 기판용 적층 구조물(A")에 대한 본 발명의 제 3 실시예로, 이는 상기 차폐금속층(20 및/또는 20')의 표면에는 도금층(50)을 형성하여둔 것이고, 상기 도금층(50)은 회로패턴에 대한 저항값을 낮추기 위한 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 중 어느 하나가 도포되어 형성되는 것이다.

즉, 본 발명의 제 3 실시예는, 비정질 금속류인 상기 차폐금속층(20 및/또는 20')의 저항값은 상기 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au)보다는 현저하게 높기 때문에, 상기 차폐금속층(20 및/또는 20')의 표면에 상기 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 중 어느 하나를 도금한 도금층(50)을 형성한 것이고, 이는 비아홀(11)을 통해 상기 차폐금속층(20 및/또는 20')을 에칭하여 회로패턴을 형성하고, 상기 회로패턴을 전기적 연결부(30)를 통해 연결시킬 때, 상기 전기적 연결부(30)에 의해 연결되는 상기 회로패턴의 저항값을 낮출 수 있는 것이다. 이하 본 발명의 제 1 실시예에서와 동일부분에 대하여는 동일부호로 표시하여 그 중복되는 설명은 생략하였다.

이상에서 본 발명의 기판용 적층 구조물(A)에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10; 베이스층 11; 비아홀
20,20'; 차폐금속층 30; 전기적 연결부
40; 차폐코팅층 50; 도금층
A,A',A"; 적층 구조물

Claims (9)

1. 베이스층;
   상기 베이스층의 일면 또는 양면에 형성되는 회로패턴; 을 구성하고,
   상기 회로패턴은 상기 베이스층의 일면 또는 양면에 적층되는 차폐금속층을 에칭하여 형성하는 것을 특징으로 하는 기판용 적층 구조물.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 베이스층의 양면에 상기 차폐금속층을 적층한 후 에칭하여 상기 회로패턴을 형성시, 상기 베이스층에는 비아홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판용 적층 구조물.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 비아홀에는 상기 회로패턴을 전기적으로 연결하도록 도금처리되는 전기적 연결부를 형성하는 것을 특징으로 하는 기판용 적층 구조물.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 베이스층은 경화성 또는 가소성 필름으로서 폴리이미드(Polyimide) 또는 FR4인 것을 특징으로 하는 기판용 적층 구조물.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 베이스층은 전자기 간섭(EMI)와 주파수 간섭(RFI)을 포함하는 노이즈를 저감시키는 차폐기능을 가지는 것으로, 투자율을 가지는 입자를 포함하는 메탈폴리머(Metal Polymer), 페라이트, 나노크리스탈, 아모펄스 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기판용 적층 구조물.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 차폐금속층은 비정질 금속류로서, 규소강판(silicon steel plate), 아모펄스(ammo pulse), 나노크리스탈 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기판용 적층 구조물.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 차폐금속층의 표면에는 차폐도료가 도포되는 차폐코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판용 적층 구조물.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 차폐금속층의 표면에는 도금층을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판용 적층 구조물.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 도금층은 회로패턴에 대한 저항값을 낮추기 위한 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 중 어느 하나가 도포되어 형성되는 것을 특징으로 하는 기판용 적층 구조물.

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