KR20210020673A

KR20210020673A - 인쇄회로기판

Info

Publication number: KR20210020673A
Application number: KR1020190100498A
Authority: KR
Inventors: 황준오
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2019-08-16
Filing date: 2019-08-16
Publication date: 2021-02-24
Also published as: US11134576B2; CN112399700A; US20210051806A1

Abstract

본 개시는 제1베이스 영역 및 플렉서블 영역을 갖는 인쇄회로기판이며, 고탄성 재료를 포함하는 제1절연층, 및 상기 제1절연층 상에 배치된 제1배선층을 포함하는 코어층; 상기 제1베이스 영역에서 상기 코어층 상에 배치되며, 저탄성 재료를 포함하는 제2절연층을 포함하며, 상기 제2절연층을 관통하는 제1관통부를 갖는 제1빌드업층; 및 상기 제1관통부 내에 배치되며, 상기 제1배선층에 연결된 제1전자부품; 을 포함하는 인쇄회로기판에 관한 것이다.

Description

인쇄회로기판{PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 개시는 인쇄회로기판에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 플렉서블(Flexible) 영역을 포함하는 인쇄회로기판에 관한 것이다.

최근 휴대폰, 테블릿 PC 등 휴대 가능한 전자기기의 소형화 및 박형화가 요구됨에 따라, 폴딩(Folding) 가능한 전자기기들이 등장하고 있다. 이러한 추세와 함께, 전자기기 내부에 포함되는 인쇄회로기판 역시 폴딩(Folding) 가능한 특성이 요구된다. 한편, 인쇄회로기판은 형상적인 측면에서 소형화 및 박형화가 요구되며, 기능적인 측면에서 높은 신뢰성 및 전기적 신호 경로 단축이 요구된다.

본 개시의 여러 목적 중 하나는 폴딩(Folding) 가능하며, 얇은 두께 및 짧은 신호 경로를 갖는 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.

본 개시를 통하여 제안하는 여러 해결 수단 중 하나는, 제1베이스 영역 및 플렉서블 영역을 갖는 인쇄회로기판이며, 고탄성 재료를 포함하는 제1절연층, 및 상기 제1절연층 상에 배치된 제1배선층을 포함하는 코어층; 상기 제1베이스 영역에서 상기 코어층 상에 배치되며, 저탄성 재료를 포함하는 제2절연층을 포함하며, 상기 제2절연층을 관통하는 제1관통부를 갖는 제1빌드업층; 및 상기 제1관통부 내에 배치되며, 상기 제1배선층에 연결된 제1전자부품; 을 포함하는 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.

본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서, 얇은 두께를 가지며, 폴딩(Folding) 가능한 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.

본 개시의 여러 효과 중 다른 효과로서, 짧은 신호 경로를 가지며, 폴딩(Folding) 가능한 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.

도 1은 일례에 따른 전자기기 시스템의 블록도의 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 일례에 따른 전자기기의 사시도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 일례에 따른 인쇄회로기판의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 다른 일례에 따른 인쇄회로기판의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 다른 일례에 따른 인쇄회로기판의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6은 다른 일례에 따른 인쇄회로기판의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7은 다른 일례에 따른 인쇄회로기판의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 8은 다른 일례에 따른 인쇄회로기판의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 9 내지 도 13은 일례에 따른 인쇄회로기판의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 축소될 수 있다.

전자기기

도 1은 일례에 따른 전자기기 시스템의 블록도의 예를 개략적으로 나타낸 것이다.

도면을 참조하면, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)를 수용한다. 메인보드(1010)에는 칩 관련부품(1020), 네트워크 관련부품(1030), 및 기타부품(1040) 등이 물리적 및/또는 전기적으로 연결되어 있다. 이들은 후술하는 다른 전자부품과도 결합되어 다양한 신호라인(1090)을 형성한다.

칩 관련부품(1020)으로는 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩; 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩; 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 등이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 형태의 칩 관련 전자부품이 포함될 수 있음은 물론이다. 또한, 이들 전자부품(1020)이 서로 조합될 수 있음은 물론이다. 칩 관련부품(1020)은 상술한 칩이나 전자부품을 포함하는 패키지 형태일 수도 있다.

네트워크 관련부품(1030)으로는, Wi-Fi(IEEE 802.11 패밀리 등), WiMAX(IEEE 802.16 패밀리 등), IEEE 802.20, LTE(long term evolution), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G 및 그 이후의 것으로 지정된 임의의 다른 무선 및 유선 프로토콜들이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다수의 무선 또는 유선 표준들이나 프로토콜들 중의 임의의 것이 포함될 수 있다. 또한, 네트워크 관련부품(1030)이 칩 관련 전자부품(1020)과 더불어 서로 조합될 수 있음은 물론이다.

기타부품(1040)으로는, 고주파 인덕터, 페라이트 인덕터, 파워 인덕터, 페라이트 비즈, LTCC(low Temperature Co-Firing Ceramics), EMI(Electro Magnetic Interference) filter, MLCC(Multi-Layer Ceramic Condenser) 등이 포함된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다양한 용도를 위하여 사용되는 칩 부품 형태의 수동소자 등이 포함될 수 있다. 또한, 기타부품(1040)이 칩 관련 전자부품(1020) 및/또는 네트워크 관련 전자부품(1030)과 서로 조합될 수도 있음은 물론이다.

전자기기(1000)의 종류에 따라, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되거나 그렇지 않을 수도 있는 다른 전자부품을 포함할 수 있다. 다른 전자부품의 예를 들면, 카메라 모듈(1050), 안테나 모듈(1060), 디스플레이(1070), 배터리(1080) 등이 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 오디오 코덱, 비디오 코덱, 전력 증폭기, 나침반, 가속도계, 자이로스코프, 스피커, 대량 저장 장치(예컨대, 하드디스크 드라이브), CD(compact disk), DVD(digital versatile disk) 등일 수도 있다. 이 외에도 전자기기(1000)의 종류에 따라 다양한 용도를 위하여 사용되는 기타 전자부품 등이 포함될 수 있음은 물론이다.

전자기기(1000)는, 스마트폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 태블릿(tablet), 랩탑(laptop), 넷북(netbook), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch), 오토모티브(Automotive) 등일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들 외에도 데이터를 처리하는 임의의 다른 전자기기일 수 있음은 물론이다.

도 2는 일례에 따른 전자기기의 사시도를 개략적으로 나타낸 것이다.

도면을 참조하면, 전자기기는, 예를 들면, 스마트폰(1100)일 수 있다. 스마트폰(1100)의 내부에는 메인보드(1110)가 수용되어 있으며, 이러한 메인보드(1110)에는 다양한 전자부품(1120)들이 물리적 및/또는 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 카메라 모듈(1130) 및/또는 스피커(1140)와 같이 메인보드(1110)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되거나 그렇지 않을 수도 있는 다른 전자부품이 내부에 수용되어 있다. 전자부품(1120) 중 일부는 상술한 칩 관련부품일 수 있으며, 예를 들면, 반도체 패키지(1121)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 반도체 패키지(1121)는 다층 인쇄회로기판 형태의 패키지 기판 상에 반도체칩이나 수동부품과 같은 표면 실장 된 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 전자기기는 반드시 스마트폰(1100)에 한정되는 것은 아니며, 상술한 바와 같이 다른 전자기기일 수도 있음은 물론이다.

인쇄회로기판

도 3은 일례에 따른 인쇄회로기판(100A)의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 3을 참조하면, 일례에 따른 인쇄회로기판(100A)은 플렉서블 영역(F), 제1베이스 영역(R1), 및 제2베이스 영역(R2)을 갖는다. 또한, 제1베이스 영역(R1)에서 코어층(120) 상에 배치되며, 제1관통부(110H)를 갖는 제1빌드업층(110), 제2베이스 영역(R2)에서 코어층(120) 상에 배치되며, 제2관통부(210H)를 갖는 제2빌드업층(210), 제1관통부(110H) 내에 배치된 제1전자부품(130, 140), 제2관통부(210H) 내에 배치된 제2전자부품(230, 240), 제1전자부품(130, 140) 및 제2전자부품(230, 240) 상에 배치된 접속단자(150), 제1빌드업층(110) 및 2빌드업층(210) 상에 배치된 패시베이션층(160)을 포함한다.

한편, 폴딩(Foilding) 가능한 특성을 갖도록 플렉서블 영역을 포함하는 인쇄회로기판을 형성하기 위하여, 코어층의 양면으로 빌드업층이 형성된 기판을 구현하는 경우를 생각할 수 있다. 또한, 빌드업층 상에 전자부품을 표면 실장 방식(SMT, Surface Mounting Type)으로 실장하는 경우를 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우 코어층 양면으로 형성된 빌드업층 및 전자부품 자체의 두께로 인해 전자부품이 실장된 인쇄회로기판의 박형화에 한계가 있다. 또한, 전자부품으로부터 코어층에 형성된 배선층까지의 신호 경로 길이가 길어, 5G 등 대용량 및/또는 고속 신호 전송에 한계가 있다.

반면, 일례에 따른 인쇄회로기판과 같이, 코어층의 일면에만 빌드업층을 형성하는 경우, 코어층의 타면에는 빌드업층이 형성되지 않으므로 인쇄회로기판의 박형화가 가능하다. 또한, 빌드업층 상에 전자부품을 표면 실장 방식(SMT, Surface Mounting Type)으로 실장하는 것이 아니라, 관통부를 형성하고 관통부 내에 전자부품을 배치하므로, 전자부품 자체의 두께와 무관하게 전자부품이 실장된 인쇄회로기판의 두께를 유지할 수 있다. 뿐만 아니라, 전자부품을 코어층의 배선층 상에 전자부품을 직접 실장할 수 있어, 전기적 신호 경로 최소화가 가능하여, 5G 등 대용량 및/또는 고속 신호 전송에 유리한 효과를 갖는다.

이하, 일례에 따른 인쇄회로기판(100A)의 각 구성에 대하여 보다 자세히 설명한다.

인쇄회로기판(100A)은 플렉서블 영역(F), 제1베이스 영역(R1), 및 제2베이스 영역(R2)을 포함할 수 있다. 플렉서블 영역(F)은 제1베이스 영역(R1) 및 제2베이스 영역(R2)보다 상대적으로 굽힘성 및/또는 굴곡성이 강한 특성을 갖는다. 따라서, 제1베이스 영역(R1) 및 제2베이스 영역(R2)보다 상대적으로 잘 휘어질 수 있다. 즉, 플렉서블 영역(F), 제1베이스 영역(R1), 및 제2베이스 영역(R2)은 상대적인 굽힘성 및/또는 굴곡성을 기준으로 구별한다. 플렉서블 영역(F)은 인쇄회로기판(100A) 중앙부에 배치될 수 있으며, 제1베이스 영역(R1), 및 제2베이스 영역(R2)은 플렉서블 영역(F)의 양 측부에 배치될 수 있다. 즉, 플렉서블 영역(F)은 제1베이스 영역(R1) 및 제2베이스 영역(R2) 사이에 배치될 수 있다. 따라서, 인쇄회로기판(100A)은 플렉서블 영역(F)을 기준으로 벤딩(Bending) 또는 폴딩(Folding) 가능하며, 이 경우 제1베이스 영역(R1), 및 제2베이스 영역(R2)은 서로 마주보게 배치될 수 있다.

제1빌드업층(110)은 제1절연층(111A), 제1절연층(11A) 상에 배치된 제1배선층(112A), 제1절연층(111A) 상에 배치되며 제1배선층(112A)의 적어도 일부를 덮는 제2절연층(111B), 제2절연층(111B) 상에 배치된 제2배선층(112B), 제2절연층(111B) 상에 배치되며 제2배선층(112B)의 적어도 일부를 덮는 제3절연층(111C), 제3절연층(111C) 상에 배치된 제3배선층(112C), 제3절연층(111C) 상에 배치되며 제3배선층(112C)의 적어도 일부를 덮는 제4절연층(111D), 제4절연층(111D) 상에 배치된 제4배선층(112D), 제1절연층(111A)을 관통하며 제1배선층(112A) 및 코어층(120)에 포함된 제2배선층(122B)을 전기적으로 연결하는 제1비아(113A), 제2절연층(111B)을 관통하며 제1배선층(112A) 및 제2배선층(112B)을 연결하는 제2비아(113B), 제3절연층(111C)을 관통하며 제2배선층(112B) 및 제3배선층(112C)을 연결하는 제3비아(113C), 제4절연층(111D)을 관통하며 제3배선층(112C) 및 제4배선층(112D)을 연결하는 제4비아(113D)를 포함한다.

그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 통상의 기술자가 설계 가능한 범위 내에서 얼마든지 변경 가능하다. 즉, 제1빌드업층(110) 포함된 절연층, 배선층, 및 비아의 수는 도면에 도시된 것보다 많을 수도 적을 수도 있다.

제2빌드업층(210)은 제1절연층(211A), 제1절연층(21A) 상에 배치된 제1배선층(212A), 제1절연층(211A) 상에 배치되며 제1배선층(212A)의 적어도 일부를 덮는 제2절연층(211B), 제2절연층(211B) 상에 배치된 제2배선층(212B), 제2절연층(211B) 상에 배치되며 제2배선층(212B)의 적어도 일부를 덮는 제3절연층(211C), 제3절연층(211C) 상에 배치된 제3배선층(212C), 제3절연층(211C) 상에 배치되며 제3배선층(212C)의 적어도 일부를 덮는 제4절연층(211D), 제4절연층(211D) 상에 배치된 제4배선층(212D), 제1절연층(211A)을 관통하며 제1배선층(212A) 및 코어층(120)에 포함된 제2배선층(222B)을 전기적으로 연결하는 제1비아(213A), 제2절연층(211B)을 관통하며 제1배선층(212A) 및 제2배선층(212B)를 연결하는 제2비아(213B), 제3절연층(211C)을 관통하며 제2배선층(212B) 및 제3배선층(212C)을 연결하는 제3비아(213C), 제4절연층(211D)을 관통하며 제3배선층(212C) 및 제4배선층(212D)을 연결하는 제4비아(213D)를 포함한다.

그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 통상의 기술자가 설계 가능한 범위 내에서 얼마든지 변경 가능하다. 즉, 제2빌드업층(210) 포함된 절연층, 배선층, 및 비아의 수는 도면에 도시된 것보다 많을 수도 적을 수도 있다.

제1관통부(110H) 및 제2관통부(210H)는 제1빌드업층(110) 및 제2빌드업층(210)의 일측부터 타측까지 수직으로 관통하며 형성될 수 있다. 따라서, 제1관통부(110H) 및 제2관통부(210H)는 코어층(120)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 예를 들면, 코어층(120) 상부 구성인 제1절연층(121A) 및 제1배선층(122A)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 따라서, 제1전자부품(130, 140) 및 제2전자부품(230, 240)을 코어층(120) 상에 직접 실장 가능하게 한다.

제1 내지 제4절연층(111A, 111B, 111C, 111D, 211A, 211B, 211C, 211D)의 재료는 특별히 한정되지는 않으며, 절연성을 갖는 물질이라면 어느 것이든 사용 가능하다. 또한, 제1 내지 제4절연층(111A, 111B, 111C, 111D, 211A, 211B, 211C, 211D)의 재료는 코어층(120)에 포함된 제1절연층(121A) 및 제2절연층(121B) 재료보다 가역 탄성의 한계가 작은 저탄성 재료를 포함할 수 있다. 즉, 저탄성 재료라는 표현은 코어층(120)에 포함된 제1절연층(121A) 및 제2절연층(121B) 재료의 가역 탄성이 제1빌드업층(110) 및 제2빌드업층(210)에 포함된 제1 내지 제4절연층(111A, 111B, 111C, 111D, 211A, 211B, 211C, 211D) 재료의 가역 탄성과 비교하여, 상대적으로 가역 탄성의 한계가 작은 재료인 것을 의미한다. 예를 들면, 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들 수지가 무기 필러와 함께 유리 섬유(Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 심재에 함침된 수지, 예를 들면, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 등이 사용될 수 있다. 필요에 따라서는, 감광성 절연(Photo Imagable Dielectric: PID) 수지를 사용할 수도 있다.

제1 내지 제4배선층(112A, 112B, 112C, 112D, 212A, 212B, 212C, 212D)은 필요에 따라 코어층(120)의 제1배선층(122A) 및 제2배선층(122B)과 전기적으로 연결될 수 있다. 뿐만 아니라, 필요에 따라 제1전자부품(130, 140) 및 제2전자부품(230, 240)과도 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 내지 제4배선층(112A, 112B, 112C, 112D, 212A, 212B, 212C, 212D)의 형성 재료는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질이 사용될 수 있다. 제1 내지 제4배선층(112A, 112B, 112C, 112D, 212A, 212B, 212C, 212D)은 설계 디자인에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 그라운드(GrouND: GND) 패턴, 파워(PoWeR: PWR) 패턴, 신호(Signal: S) 패턴 등을 포함할 수 있다. 여기서, 신호(S) 패턴은 그라운드(GND) 패턴, 파워(PWR) 패턴 등을 제외한 각종 신호, 예를 들면 데이터 신호 등을 포함한다. 또한, 비아 패드, 접속단자 패드 등을 포함한다.

제1 내지 제4비아(113A, 113B, 113C, 113D, 213A, 213B, 213C, 213D) 각각의 형성 재료는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질이 사용될 수 있다. 제1 내지 제4비아(113A, 113B, 113C, 113D, 213A, 213B, 213C, 213D) 각각은 도전성 물질로 완전히 충전된 것일 수 있으며, 또는 도전성 물질이 비아의 벽을 따라 형성된 것일 수도 있다. 또한, 제1 내지 제4비아(113A, 113B, 113C, 113D, 213A, 213B, 213C, 213D) 각각의 형상은 테이퍼 형상, 원통 형상 등 당해 기술분야에 공지된 모든 형상이 적용될 수 있다.

코어층(120)은 제1절연층(121A), 제1절연층(121A) 상에 배치된 제1배선층(122A), 제1절연층(121A) 상에 배치되며, 제1배선층(122A)의 적어도 일부를 덮는 접착제층(124), 접착제층(124)에 형성된 개구부(125), 접착제층(124) 및 개구부(125) 상에 배치된 제2절연층(121B), 및 제2절연층(121B) 상에 배치된 제2배선층(122B), 접착제층(124) 및 제2절연층(122B)을 관통하며 제1배선층(122A) 및 제2배선층(122B)을 전기적으로 연결하는 비아(123)를 포함한다.

다만, 코어층(120) 구성은 이에 한정되는 것은 아니며, 통상의 기술자가 설계 가능한 범위 내에서 얼마든지 변경이 가능하다. 즉, 코어층(120)에 포함된 절연층, 배선층, 접착제층, 개구부, 및 비아의 수는 도면에 도시된 것보다 많을 수도 적을 수도 있다.

제1절연층(121A) 및 제2절연층(121B)의 재료는 특별히 한정되지는 않으나, 반복적인 커빙(Curving), 벤딩(Bending), 폴딩(Folding) 등의 변형 과정을 견딜 수 있는 유연한 특성을 갖는 절연물질을 사용할 수 있다. 또한, 제1빌드업층(110) 및 제2빌드업층(210)에 포함된 제1 내지 제4절연층(111A, 111B, 111C, 111D, 211A, 211B, 211C, 211D) 재료보다, 가역 탄성의 한계가 큰 고탄성 재료를 포함할 수 있다. 즉, 고탄성 재료라는 표현은 코어층(120)에 포함된 제1절연층(121A) 및 제2절연층(121B) 재료의 가역 탄성이 제1빌드업층(110) 및 제2빌드업층(210)에 포함된 제1 내지 제4절연층(111A, 111B, 111C, 111D, 211A, 211B, 211C, 211D) 재료의 가역 탄성과 비교하여, 상대적으로 가역 탄성의 한계가 큰 재료인 것을 의미한다. 예를 들면, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate(PEN), polycarbonate(PC), polyethersulphone (PES), polyarylate(PAR), polycylic olefin(PCO), polyimide (PI) 등이 사용될 수 있다. 제1절연층(121A) 및 제2절연층(121B)은 서로 동일한 물질을 포함할 수도 있으나, 서로 상이한 물질을 포함할 수도 있다.

제1배선층(122A) 및 제2배선층(122B)은 필요에 따라 제1전자부품(130, 140) 및 제2전자부품(230, 240)과 전기적으로 연결될 수 있다. 뿐만 아니라, 필요에 따라 제1빌드업층(110)의 제1 내지 제4절연층(112A, 112B, 112C, 112D) 및 제2빌드업층(210)의 제1 내지 제4절연층(212A, 212B, 212C, 212D)과도 전기적으로 연결될 수 있다.

제1배선층(122A) 및 제2배선층(122B)의 형성 재료는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질이 사용될 수 있다. 제1배선층(122A) 및 제2배선층(122B)은 설계 디자인에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 그라운드(GrouND: GND) 패턴, 파워(PoWeR: PWR) 패턴, 신호(Signal: S) 패턴 등을 포함할 수 있다. 여기서, 신호(S) 패턴은 그라운드(GND) 패턴, 파워(PWR) 패턴 등을 제외한 각종 신호, 예를 들면 데이터 신호 등을 포함한다. 또한, 비아 패드, 접속단자 패드 등을 포함한다.

비아(123)는 제1배선층(122A) 및 제2배선층(122B)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 비아(123)의 형성 재료는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질이 사용될 수 있다. 비아(123)는 도전성 물질로 완전히 충전된 것일 수 있으며, 또는 도전성 물질이 비아의 벽을 따라 형성된 것일 수도 있다. 또한, 비아(123) 형상은 테이퍼 형상, 원통 형상 등 당해 기술분야에 공지된 모든 형상이 적용될 수 있다.

접착제층(124)은 제1절연층(121A) 및 제2절연층(121B) 사이에 개재되어 제1절연층(121A) 및 제2절연층(121B)을 서로 접합하는 역할을 수행한다. 접착제층(124)의 재료는 특별히 한정되지는 않으며, 접착성을 갖는 물질이라면 어느 것이든 사용 가능하다. 예를 들면, 상용 본딩 시트(bonding sheet)를 사용할 수 있다.

개구부(125)는 플렉서블 영역(R)의 접착제층(124) 부분에 형성될 수 있다. 따라서, 접착제층(124)과 접하는 제1절연층(121A) 및 제2절연층(121B)의 일면의 적어도 일부는 개구부(125)를 통해 오픈(open)되어 노출될 수 있다. 이와 같이, 접착제층(124)에 개구부(125)를 형성함으로써, 인쇄회로기판(100A)의 플렉서블 영역(R) 굴곡성을 더욱 향상시킬 수 있다. 한편, 개구부(125)는 다른 물질로 채워지지 않을 수도 있고, 굴곡성 재료인 탄성 중합체로 채워질 수도 있다. 예를 들면, 스티렌계, PVC계, 올레핀계, 폴리에스터계, 폴리아미드계, 우레탄계 탄성 중합체 등을 사용할 수 있다.

제1전자부품(130, 140) 및 제2전자부품(230, 240)은 제1관통부(110H) 및 제2관통부(210H)에 배치되며, 접속단자(150)를 통해 코어층(120) 상에 실장될 수 있다. 보다 구체적으로, 접속단자(150)를 통해 코어층(120)에 포함된 제2배선층(122)과 연결될 수 있다. 제1전자부품(130, 140) 및 제2전자부품(230, 240)은 각각 복수의 전자부품일 수 있으며, 복수의 전자부품이 제1관통부(110H) 또는 제2관통부(210H)에 서로 이격되어 배치된 구조를 가질 수 있다. 제1전자부품(130, 140) 및 제2전자부품(230, 240)은 각각 적층 세라믹 커패시터(MLCC: Multi Layer Ceramic Capacitor) 또는 파워 인덕터(PI: Power Inductor) 등의 수동부품일 수 있으며, 집적회로(IC: Integrated Circuit) 다이(Die) 일 수도 있다. 제1전자부품(130) 및 제2전자부품(230)이 집적회로(IC: Integrated Circuit) 다이(Die)인 경우, 제1전자부품(130) 및 제2전자부품(230)은 전극 패드(130P, 230P)를 포함하며, 전극 패드(130P, 230P)가 접속단자(150)와 연결될 수 있다.

접속단자(150)는 제1전자부품(130, 140) 및 제2전자부품(230, 240)을 코어층(120)의 배선층(122A, 122B)과 물리적 및/또는 전기적으로 연결시키기 위한 구성이다. 접속단자(150)은 도전성 물질, 예를 들면, 솔더(solder) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 접속단자(150)는 랜드(land), 볼(ball), 핀(pin) 등일 수 있다. 접속단자(150)는 다중층 또는 단일층으로 형성될 수 있다.

패시베이션층(160)은 제1빌드업층(110) 및 제2빌드업층(120)을 외부의 물리적 화학적 손상 등으로부터 보호하기 위한 부가적인 구성이다. 패시베이션층(160)은 제1빌드업층(110)의 재배선층(112D) 및 제2빌드업층(210)의 재배선층(212D) 각각의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 패시베이션층(160)의 재료는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 감광성 절연 수지와 같은 감광성 절연물질 또는 솔더 레지스트(Solder Resist)를 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

도 4는 다른 일례에 따른 인쇄회로기판(100B)의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 4를 참조하면, 다른 일례에 따른 인쇄회로기판(100B)은 상술한 일례에 따른 인쇄회로기판(110A)에 있어서, 제1전자부품(130, 140) 및 제1빌드업층(110) 각각의 적어도 일부를 덮으며, 제1관통부(110H)의 적어도 일부를 채우는 제1봉합재(170), 및 제2전자부품(230, 240) 및 제2빌드업층(210) 각각의 적어도 일부를 덮으며, 제2관통부(210H)의 적어도 일부를 채우는 제2봉합재(270)를 더 포함한다.

즉, 인쇄회로기판(100B) 및 인쇄회로기판(100B)에 실장된 제1전자부품(130, 140) 제2전자부품(230, 240)을 제1봉합재(170) 및 제2봉합재(270)로 봉합하여 패키지(Package) 구현이 가능하다.

제1봉합재(170) 및 제2봉합재(270)는 절연물질을 포함하며, 구체적으로는 비감광성 절연재료, 보다 구체적으로는 무기필러 및 절연수지를 포함하는 비감광성 절연재료, 예컨대 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들에 무기필러와 같은 보강재가 포함된 수지, 구체적으로 ABF나, EMC와 같은 비감광성 절연물질을 사용할 수 있다. 필요에 따라 열경화성 수지나 열가소성 수지와 같은 절연수지가 무기필러 및/또는 유리섬유 등의 심재에 함침된 재료를 사용할 수도 있다. 이를 통하여, 보이드와 언듈레이션 문제를 개선할 수 있고, 워피지 제어도 보다 용이할 수 있다. 필요에 따라서는, PIE(Photo Image-able Encapsulant)를 사용할 수도 있다.

그 외에 다른 내용은 일례에 따른 인쇄회로기판(100A)에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바, 자세한 설명은 생략한다.

도 5는 다른 일례에 따른 인쇄회로기판(100C)의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 5를 참조하면, 다른 일례에 따른 인쇄회로기판(100C)는 상술한 일례에 따른 인쇄회로기판(110A)에 있어서, 제2빌드업층(210)이 배선층을 포함하지 않는다. 즉, 제2전자부품(230, 240)의 전기적 연결을 위해 필요한 배선층의 수가 적은 경우, 코어층(110)의 배선층을 활용할 수 있으며, 제2빌드업층(210)에는 배선층을 형성하지 않을 수 있음을 나타낸다. 다만, 이는 제1빌드업층(110) 및 제2빌드업층(210)에 포함된 배선층의 수가 상이할 수 있음을 나타내기 위한 일례일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제한되지 않는 예로, 도면에 도시된 바와 같이 제1빌드업층(110)이 제1 내지 제4 배선층(112A, 112B, 112C, 112C)을 포함하는 경우, 제2빌드업층(210)은 제1 내지 제4 배선층(212A, 212B, 212C, 212C) 중 하나 이상 내지 셋 이하의 배선층을 포함할 수 있다.

도 6은 다른 일례에 따른 인쇄회로기판(100D)의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 6을 참조하면, 다른 일례에 따른 인쇄회로기판(100D)은 상술한 일례에 따른 인쇄회로기판(110A)에 있어서, 코어층(120)의 일부를 관통하는 제3관통부(120H)를 더 포함한다. 제3관통부(120H)는 제2관통부(210H)로부터 연장되어, 제2절연층(121B) 및 접착제층(124)을 관통하도록 형성될 수 있다. 따라서, 코어층(120)의 제1절연층(121A) 및 제1배선층(122A)이 제2관통부(210H) 및 제3관통부(120H)를 통해 노출될 수 있으며, 제2전자부품(230, 240)은 코어층(120)의 제1절연층(121A) 및 제1배선층(122A) 상에 배치될 수 있다.

이와 같이, 제3관통부(120H)가 제2관통부(210H)로부터 연장되어 형성되는 경우, 관통부의 깊이가 깊어지므로, 제2전자부품(230, 240)의 두께가 두꺼운 경우라도 제2전자부품(230, 240)의 실장 후 인쇄회로기판(100D)의 두께 유지가 가능하다. 뿐만 아니라, 코어층(120)의 제1배선층(122A) 상에 전자부품을 직접 실장할 수 있어, 제2전자부품(230, 240)의 전기적 신호 경로 최소화가 가능하다. 따라서, 5G 등 대용량 및/또는 고속 신호 전송 시 더욱 유리한 성능을 가질 수 있다.

도 7은 다른 일례에 따른 인쇄회로기판(100E)의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 7을 참조하면, 다른 일례에 따른 인쇄회로기판(100E)은 상술한 일례에 따른 인쇄회로기판(110D)에 있어서, 제1전자부품(130, 140) 및 제1빌드업층(110) 각각의 적어도 일부를 덮으며, 제1관통부(110H)의 적어도 일부를 채우는 제1봉합재(170), 및 제2전자부품(230, 240) 및 제2빌드업층(210) 각각의 적어도 일부를 덮으며, 제2관통부(210H) 및 제3관통부(120H) 각각의 적어도 일부를 채우는 제2봉합재(270)를 더 포함한다.

그 외에 다른 내용은 일례에 따른 인쇄회로기판(100A) 및 다른 일례에 따른 인쇄회로기판(100D)에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바, 자세한 설명은 생략한다.

도 8은 다른 일례에 따른 인쇄회로기판(100F)의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 8을 참조하면, 다른 일례에 따른 인쇄회로기판(100F)는 상술한 일례에 따른 인쇄회로기판(110D)에 있어서, 제2빌드업층(210)이 배선층을 포함하지 않는다. 즉, 제2전자부품(230, 240)의 전기적 연결을 위해 필요한 배선층의 수가 적은 경우, 코어층(110)의 배선층을 활용할 수 있으며, 제2빌드업층(210)에는 배선층을 형성하지 않을 수 있음을 나타낸다. 다만, 이는 제1빌드업층(110) 및 제2빌드업층(210)에 포함된 배선층의 수가 상이할 수 있음을 나타내기 위한 일례일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제한되지 않는 예로, 도면에 도시된 바와 같이 제1빌드업층(110)이 제1 내지 제4 배선층(112A, 112B, 112C, 112C)을 포함하는 경우, 제2빌드업층(210)은 제1 내지 제4 배선층(212A, 212B, 212C, 212C) 중 하나 이상 내지 셋 이하의 배선층을 포함할 수 있다.

도 9 내지 도 13은 일례에 따른 인쇄회로기판(100A)의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 것이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 먼저 절연층(310) 양면에 금속박(320)이 부착된 금속박 적층판(300)을 준비한다. 금속박 적층판(300)은 절연층(310)이 프리프레그, 금속박(320)이 구리 동박으로 형성된 동박 적층판(CCL: Copper Clad Laminate)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 그 후 상기 금속박 적층판(300) 양면에 점착부재(400)를 이용하여 제1절연층(121A) 및 제1배선층(122A)을 적층하고, 제1배선층(122A)을 패터닝한다.

다음으로, 접착성층(124), 제2절연층(121B) 및 제2배선층(122B)을 적층하고, 제2배선층(122B)을 패터닝한다. 이 때, 필요에 따라 제2절연층(121B)을 관통하며, 제1배선층(122A) 및 제2배선층(122B)을 연결하는 비아(123)를 형성할 수 있다. 한편, 접착성층(124)은 코어층(120)의 플렉서블 부분에 대응되는 위치에는 배치되지 않은 상태로 적층되며, 따라서 개구부(125) 형성이 가능하다. 또는, 개구부(125)에 탄성 중합체를 배치하여 적층할 수도 있다.

도면 상으로는 제1절연층(121A) 및 제1배선층(122A), 제2절연층(121B) 및 제2배선층(122B)이 각각 서로 부착된 상태에서 적층하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1절연층(121A) 및 제1배선층(122A), 제2절연층(121B) 및 제2배선층(122B)이 각각 서로 부착되지 않은 상태, 즉 서로 이격된 상태로 적층할 수도 있다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 다음으로 제1절연층(111A, 211A) 및 제1배선층(112A, 212A)을 적층하고, 제1배선층(112A, 212A)을 패터닝한다. 이 때, 필요에 따라 제1절연층(111A, 211A)을 관통하며, 제1배선층(112A, 212A) 및 코어층(120)의 제2배선층(122B)을 연결하는 제1비아(113A, 213A)를 형성할 수 있다.

그 후 제1절연층(111A, 211A) 및 제1배선층(112A, 212A) 상에 제2절연층(111B, 211B), 제2배선층(112B, 212B), 및 제2비아(113B, 213B)를 형성한다. 이들의 형성 방법은 전술한 제1절연층(111A, 211A), 제1배선층(112A, 212A), 및 제1비아(113A, 213A) 형성 방법과 동일하다. 다음으로, 제2절연층(111B, 211B) 및 제2배선층(112B, 212B) 상에 제3절연층(111C, 211C), 제3배선층(112C, 212C), 및 제3비아(113C, 213C)를 형성한다. 이들의 형성 방법도 전술한 제1절연층(111A, 211A), 제1배선층(112A, 212A), 및 제1비아(113A, 213A) 형성 방법과 동일하다. 다음으로, 제3절연층(111C, 211C) 및 제3배선층(112C, 212C) 상에 제4절연층(111D, 211D), 제4배선층(112D, 212D), 및 제4비아(113D, 213D)를 형성한다. 이들의 형성 방법도 전술한 제1절연층(111A, 211A), 제1배선층(112A, 212A), 및 제1비아(113A, 213A) 형성 방법과 동일하다.

도 13을 참조하면, 제4절연층(111D, 211D) 및 제4배선층(112D, 212D) 상에 패시베이션층(160)을 형성한다. 패시베이션층(160)은 전구체를 라미네이션 한 후 경화시키는 방법, 패시베이션층(160) 형성 물질을 도포한 후 경화시키는 방법 등을 통하여 형성할 수 있다. 패시베이션층(160)에는 제4배선층(112D, 212D) 중 적어도 일부가 노출되도록 개구부(미도시)를 형성할 수도 있다. 그 후, 점착부재(400)로부터 제1절연층(121A)을 박리하고, 제1빌드업층(110) 및 제2빌드업층(210)에 각각 제1관통부(110H) 및 제2관통부(210H)을 형성한다. 제1관통부(110H) 및 제2관통부(210H)는 기계적 드릴 및/또는 레이저 드릴로 형성할 수 있으며, 이 경우 과망간산염법 등의 디스미어 처리를 수행해서 제1관통부(110H) 및 제2관통부(210H) 내의 수지 스미어를 제거하는 것이 바람직하다. 제1관통부(110H) 및 제2관통부(210H) 형성은 또한 연마용 입자를 이용하는 샌드 블라스트법, 플라스마를 이용한 드라이 에칭법 등에 의하여 수행될 수도 있다. 마지막으로, 접속단자(150)를 이용하여 제1전자부품(130, 140) 및 제2전자부품(230, 240)을 각각 제1관통부(110H) 및 제2관통부(210H)에 배치한다. 따라서, 제1전자부품(130, 140) 및 제2전자부품(230, 240)은 접속단자(150)를 통하여 코어층(120)의 제2배선층(122B)와 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 도면에 따르면, 절연층(310) 양면에 금속박(320)이 부착된 금속박 적층판(300) 양면에 대칭적으로 인쇄회로기판을 형성하는 공정을 예를 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 금속박 적층판(300) 일면에만 절연층 및 배선층을 적층하여 인쇄회로기판을 형성하는 공정을 거칠 수도 있다. 다만, 전술한 바와 같이 금속박 적층판(300) 양면에 대칭적으로 인쇄회로기판을 형성하는 경우, 2개의 동일한 인쇄회로기판 생산이 가능하여 생산성이 우수하다는 장점이 있다.

또한, 일례에 따른 인쇄회로기판(100A)의 제조 공정은 통상의 기술자가 실시 가능한 범위 내에서 변경이 가능하다. 예를 들면, 각 구성의 제조 순서 및/또는 제조 방법을 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

본 개시에서 연결된다는 의미는 직접 연결된 것뿐만 아니라, 접착제 층 등을 통하여 간접적으로 연결된 것을 포함하는 개념이다. 또한, 전기적으로 연결된다는 의미는 물리적으로 연결된 경우와 연결되지 않은 경우를 모두 포함하는 개념이다. 또한, 제1, 제2 등의 표현은 한 구성요소와 다른 구성요소를 구분 짓기 위해 사용되는 것으로, 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 경우에 따라서는 권리범위를 벗어나지 않으면서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수도 있다.

본 개시에서 사용된 일례라는 표현은 서로 동일한 실시예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공된 것이다. 그러나, 상기 제시된 일례들은 다른 일례의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 일례에서 설명된 사항이 다른 일례에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 일례에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 일례에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.

본 개시에서 사용된 용어는 단지 일례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이때, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

Claims

제1베이스 영역 및 플렉서블 영역을 갖는 인쇄회로기판이며,
고탄성 재료를 포함하는 제1절연층, 및 상기 제1절연층 상에 배치된 제1배선층을 포함하는 코어층;
상기 제1베이스 영역에서 상기 코어층 상에 배치되며, 저탄성 재료를 포함하는 제2절연층을 포함하며, 상기 제2절연층을 관통하는 제1관통부를 갖는 제1빌드업층; 및
상기 제1관통부 내에 배치되며, 상기 제1배선층에 연결된 제1전자부품; 을 포함하는,
인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 코어층은 상기 제1절연층의 상기 제1배선층이 배치된 측의 반대측 상에 배치되며 고탄성 재료를 포함하는 제3절연층, 상기 제1 및 제3절연층 사이에 배치된 접착제층, 및 상기 제3절연층 상에 배치되며 상기 접착제층에 매립된 제2배선층을 더 포함하는,
인쇄회로기판.
제2항에 있어서,
상기 접착제층은 상기 플렉서블 영역에서 상기 제1절연층 및 상기 제3절연층의 적어도 일부를 노출시키는 개구부를 갖는,
인쇄회로기판.
제3항에 있어서,
상기 개구부의 적어도 일부는 탄성 중합체로 채워진,
인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 제1전자부품 및 상기 제1빌드업층 각각의 적어도 일부를 덮으며, 상기 제1관통부의 적어도 일부를 채우는 제1봉합재;
를 더 포함하는 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 인쇄회로기판은 제2베이스 영역을 더 가지며,
상기 인쇄회로기판은 상기 제2베이스 영역에서 상기 코어층 상에 배치되며, 저탄성 재료를 포함하는 제4절연층을 포함하는 제2빌드업층; 을 더 포함하는,
인쇄회로기판.
제6항에 있어서,
상기 제2빌드업층은 상기 제4절연층을 관통하는 제2관통부를 가지며,
상기 제2관통부에는 제2전자부품이 배치되어 상기 제1배선층과 연결된,
인쇄회로기판.
제6항에 있어서,
상기 코어층은 상기 제1절연층의 상기 제1배선층이 배치된 측의 반대측 상에 배치되며 고탄성 재료를 포함하는 제3절연층, 상기 제1 및 제3절연층 사이에 배치된 접착제층, 및 상기 제3절연층 상에 배치되며 상기 접착제층에 매립된 제2배선층을 더 포함하는,
인쇄회로기판.
제8항에 있어서,
상기 제2빌드업층은 상기 제4절연층을 관통하는 제2관통부를 가지며,
상기 코어층은 상기 제2베이스 영역에서 상기 제1절연층 및 상기 접착체층을 관통하며 상기 제2관통부로부터 연장된 제3관통부를 가지며,
상기 제2관통부 및 제3관통부에는 제2전자부품이 배치되어 상기 제2배선층과 연결된,
인쇄회로기판.
제6항에 있어서,
상기 플렉서블 영역은 상기 제1베이스 영역 및 상기 제2베이스 영역 사이에 배치된,
인쇄회로기판.
제6항에 있어서,
상기 제1빌드업층 및 상기 제2빌드업층 중 적어도 어느 하나는 하나 이상의 배선층을 포함하며,
상기 제1빌드업층에 포함된 상기 배선층 및 상기 제2빌드업층에 포함된 상기 배선층의 개수가 서로 상이한,
인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 제1빌드업층 상에 배치된 패시베이션층; 을 더 포함하는,
인쇄회로기판.
베이스 영역 및 플렉서블 영역을 갖는 인쇄회로기판이며,
제1면 및 상기 제1면의 반대측인 제2면을 갖는 코어층;
상기 베이스 영역에서 상기 코어층의 제1면 상에 배치되며, 관통부를 갖는 빌드업층; 및
상기 관통부 내에 배치된 전자부품; 을 포함하며,
상기 빌드업층 및 상기 전자부품은 상기 코어층의 제1면 상에만 배치된,
인쇄회로기판.
제13항에 있어서,
상기 코어층은 제1절연층, 상기 제1절연층 상에 배치된 제1배선층, 상기 제1절연층 상에 배치되며, 상기 제1배선층의 적어도 일부를 덮는 접착제층, 상기 접착제층 상에 배치된 제2절연층, 및 상기 제2절연층 상에 배치된 제2배선층을 포함하며,
상기 전자부품은 상기 제2배선층에 연결된,
인쇄회로기판.
제13항에 있어서,
상기 빌드업층은 한층 이상의 제3절연층 및 상기 한층 이상의 제3절연층 상에 각각 배치된 한층 이상의 제3배선층을 포함하며,
상기 관통부는 상기 한층 이상의 제3절연층을 관통하는,
인쇄회로기판.