KR20210059366A - 안테나 패키지 - Google Patents

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KR20210059366A
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organic insulating
antenna
insulating layer
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forming
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KR1020190146727A
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최병진
박동필
신승현
홍원빈
박준호
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동우 화인켐 주식회사
포항공과대학교 산학협력단
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Abstract

안테나 패키지는 기재, 기재에 결합하는 배선 패턴, 배선 패턴을 밀봉하면서 기재 상에 형성되는 제1 유기 절연막, 제1 유기 절연막 상에 형성되는 안테나 패턴, 제1 유기 절연막을 관통하여 배선 패턴과 안테나 패턴을 연결하는 도전 비아, 및 안테나 패턴을 밀봉하면서 제1 유기 절연막 상에 형성되는 제2 유기 절연막을 포함한다.

Description

안테나 패키지{Antenna Package}
본 발명은 안테나 패키지에 관한 것으로, 상세하게는 두께를 얇게 구성하여 유연성(Flexibility)을 개선한 안테나 패키지에 관한 것이다.
20GHz 이상의 초고주파, 즉 밀리미터파 대역의 주파수가 차세대 정보통신 서비스의 주된 주파수 자원으로 사용되고 있다. 밀리미터파 대역의 주파수는 광대역 특성을 이용하여 많은 양의 정보를 빠른 속도로 전송할 수 있다.
밀리미터파 대역에는 안테나와 IC 칩 사이의 전기적 연결 거리가 매우 중요하다. 즉, 안테나와 IC 칩 사이의 거리가 멀어지면 손실이 커지기 때문에, 밀리미터파 대역(특히 60GHz 대역)의 안테나는 IC 칩과 전기적으로 가깝게 연결하는 것이 바람직하다.
한국특허공개 제2014-0015607호(반도체 패키지 및 그 제조 방법)를 보면, 반도체 칩, 반도체 칩을 봉지하는 봉지부, 봉지부의 상부면에 형성되는 상부 기판과 봉지부의 하부면에 형성되는 하부 기판을 포함하는 기판부, 봉지부 또는 기판부에 형성되고 반도체 칩과 전기적으로 연결되는 안테나 부, 그리고 봉지부를 관통하여 형성되는 비아 접속부 등을 포함하고 있다.
그런데, 한국특허공개 제2014-0015607호는 안테나 부를 상부 기판의 외부면에 형성하고 있는데, 상부 기판을 보면, 그 두께가 두껍고, 나아가 상부 기판을 다층 기판으로 구성하고 있어서, 안테나 부와 반도체 칩(IC 칩) 사이의 연결 거리가 멀고, 그 연결 거리를 줄이는 데도 한계가 있다.
[선행기술문헌]
한국특허공개 제2014-0015607호(반도체 패키지 및 그 제조 방법)
본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로,
첫째, 안테나 형성 영역의 두께를 줄여 안테나와 IC 칩 사이의 연결 거리를 짧게 할 수 있고,
둘째, 이러한 안테나 형성 영역의 두께 감소를 통해, 안테나 패키지의 유연성을 높여 폴더블 장치 등의 적용에 용이할 수 있는, 안테나 패키지를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 안테나 패키지는 기재, 배선 패턴, 제1 유기 절연막, 안테나 패턴, 도전 비아, 제2 유기 절연막 등을 포함하여 구성할 수 있다.
기재는 IC 칩, 접속 패드 등을 포함할 수 있다.
배선 패턴은 기재 상에 형성되어 접속 패드 등과 결합할 수 있다.
제1 유기 절연막은 배선 패턴을 밀봉하면서 기재 상에 형성할 수 있다.
안테나 패턴은 제1 유기 절연막 상에 형성할 수 있다.
도전 비아는 제1 유기 절연막을 관통하여 배선 패턴과 안테나 패턴을 연결할 수 있다.
제2 유기 절연막은 안테나 패턴을 밀봉하면서 제1 유기 절연막 상에 형성할 수 있다.
본 발명의 안테나 패키지에서, 제1,2 유기 절연막은 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하는 감광성 수지 조성물의 경화층일 수 있다.
본 발명의 안테나 패키지에서, 제1,2 유기 절연막은 각각 0.1 내지 2.5㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 안테나 패키지에서, 도전 비아와 안테나 패턴은 동일한 전극일 수 있다.
본 발명의 안테나 패키지에서, 기재는 IC 칩을 포함할 수 있다.
본 발명의 안테나 패키지에서, 도전 비아는 테이퍼 형상으로 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 안테나 패키지의 제조 방법은, 기재에 배선 패턴을 형성하는 단계, 기재 상에 배선 패턴을 밀봉하는 제1 유기 절연막을 형성하는 단계, 포토리소그래피 공법으로 제1 유기 절연막에 배선 패턴을 개방하는 콘택홀을 형성하는 단계, 콘택홀에 도전 비아를 형성하는 단계, 제1 유기 절연막 상에 도전 비아와 접속하는 안테나 패턴을 형성하는 단계, 그리고 제1 유기 절연막 상에 안테나 패턴을 밀봉하는 제2 유기 절연막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 안테나 패키지의 제조 방법에서, 도전 비아의 형성 단계와 안테나 패턴의 형성 단계는 단일 공정으로 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 안테나 패키지의 제조 방법에서, 제1,2 유기 절연막의 형성 단계는 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하는 감광성 수지 조성물을 코팅하여 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 안테나 패키지의 제조 방법에서, 제1,2 유기 절연막의 형성 단계는 제1,2 유기 절연막을 각각 0.1 내지 2.5㎛의 두께로 형성할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 안테나 패키지에 의하면, 박막의 유기 절연막을 이용하여 포토리소그래피 공법으로 도전 비아, 안테나 패턴 등을 형성함으로써, 안테나 패턴과 IC 칩 사이의 연결 거리를 줄일 수 있고, 이를 통해 초고주파 통신에서의 신호 손실을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 안테나 패키지에 의하면, 안테나 형성 영역의 박막화를 통해 안테나 패키지의 전체 두께를 줄임으로써, 안테나 패키지의 유연성을 높일 수 있고, 그 결과 폴더블 장치에 적용하기가 용이할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 안테나 패키지의 단면도이다.
도 2a~2i는 본 발명에 따른 안테나 패키지를 제조하는 방법을 도시하는 단면도들이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 안테나 패키지의 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 안테나 패키지는 기재(110), 배선 패턴(140), 제1 유기 절연막(121), 안테나 패턴(130), 도전 비아(150), 제2 유기 절연막(123) 등을 포함하여 구성할 수 있다.
기재(110)는 유연성 기재를 사용할 수 있다. 기재(110)로는 PI(Polyimide), MPI(Modified Polyimide), LCP(Liquid Crystal Polymer), COP(Cyclo Olefin Polymer), TAC(Tri Acetate Cellulose), PET(Polyethylene Terephthalate), PC(Polycarbonate), PCT(Poly Cyclohexylenedimethylene Terephthalate) 등의 유연 기재를 사용할 수 있다.
기재(110)는 IC 칩(111), 접속 패드(113), 봉지부(115) 등을 포함할 수 있다.
IC 칩(111)은 안테나 패턴(130)과 전기적 접속을 통해 외부와 무선 통신을 수행할 수 있다.
접속 패드(113)는 배선 패턴(140)에 연결되어 IC 칩(111)과 안테나 패턴(130) 사이의 무선 신호, 전원 등을 전달할 수 있다. 접속 패드(113)는 패드 형태 외에 솔더 범프(Solder bump) 형태 등도 가능하다.
봉지부(115)는 내부에 IC 칩(111)을 내장하여 밀봉하는 것으로, 외부 충격으로부터 IC 칩(111)을 보호할 수 있다. 봉지부(115)는 몰딩(molding) 등의 방법으로 형성할 수 있으며, 이 경우 에폭시 몰드 컴파운드(EMC: Epoxy Mold Compound)를 봉지부(115)의 재질로 사용할 수 있다.
기재(110)는 도 1과 같이 IC 칩(111)을 내부에 내장하는 형태도 가능하지만, IC 칩(111), 접속 패드(113) 등을 표면에 결합한 형태로 구성할 수도 있다.
배선 패턴(140)은 기재(110), 유기 절연막(120) 상에 형성할 수 있다. 배선 패턴(140)은 접속 패드(113), 안테나 패턴(130) 등과 결합할 수 있고, 그 밖에 외부 전원, 외부 기기 등과도 결합하여 전원, 데이터 신호 등을 전달할 수 있다.
제1 유기 절연막(121)은 배선 패턴(140)을 밀봉하면서 기재(110) 상에 형성할 수 있다.
제1 유기 절연막(121)은 포토리소그래피 공법을 적용할 수 있는 재질을 사용하는데, 예를들어 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하는 감광성 수지 조성물의 경화층일 수 있다.
알칼리 가용성 수지는 통상 광이나 열의 작용에 의한 반응성을 갖고, 패턴을 형성할 때의 현상 공정에서 알칼리 현상액에 대해 가용성을 부여하는 성분이다.
알칼리 가용성 수지는 10 내지 200 (KOH mg/g)의 산가를 갖는 것을 선정하여 사용할 수 있다. 산가는 중합체 1g을 중화하는 데 필요한 수산화칼륨의 양(mg)으로 측정되는 값으로, 용해성에 관여한다. 알칼리 가용성 수지의 산가가 위의 범위 미만이면 충분한 현상 속도를 확보하기 어려우며, 반대로 위의 범위를 초과하면 기재(110)과의 밀착성이 감소되어 패턴의 단락이 발생하기 쉬우며 전체 조성물의 저장 안정성이 저하되어 점도가 상승하는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 알칼리 가용성 수지는 바람직하기로 중량평균분자량이 3,000 내지 200,000 Da, 바람직하게는 5,000 내지 100,000 Da이 되도록 하고, 분자량분포도는 1.5 내지 6.0, 바람직하게는 1.8 내지 4.0의 범위를 갖도록 직접 중합하거나 구입하여 사용할 수 있다. 위 범위의 분자량 및 분자량분포도를 갖는 알칼리 가용성 수지를 사용하는 경우, 경도가 향상되고, 잔막율이 높을 뿐 아니라 현상액 중의 비노출부의 용해성이 탁월하고 해상도를 향상시킬 수 있다.
알칼리 가용성 수지는 카르복실기와 불포화 결합을 갖는 단량체, 및 이와 공중합이 가능한 불포화 결합을 갖는 단량체를 공중합하여 제조할 수 있다.
카르복실기와 불포화 결합을 갖는 단량체의 구체적인 예로는 아크릴산, 메타아크릴산, 크로톤산 등의 모노카르복실산류; 푸마르산, 메사콘산, 이타콘산 등의 디카르복실산류; 및 이들 디카르복실산의 무수물; ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트 등의 양 말단에 카르복실기와 수산기를 갖는 폴리머의 모노(메타)아크릴레이트류 등을 들 수 있다.
공중합이 가능한 단량체는 방향족 비닐 화합물, 불포화 카르복실산 에스테르 화합물, 불포화 카르복실산 아미노알킬에스테르 화합물, 불포화 카르복실산 글리시딜에스테르 화합물, 카르복실산 비닐에스테르 화합물, 불포화 에테르류 화합물, 시안화 비닐 화합물, 불포화 이미드류 화합물, 지방족 공액 디엔류 화합물, 분자쇄의 말단에 모노아크릴로일기 또는 모노메타크릴로일기를 갖는 거대 단량체, 벌키성 단량체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다.
알칼리 가용성 수지의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 감광성 수지 조성물의 고형분 전체 100 중량%에 대하여 2 내지 80 중량%, 바람직하게는 10 내지 70 중량%로 포함할 수 있다. 알칼리 가용성 수지의 함량이 위 범위에 속하는 경우 패턴층 형성이 용이하며, 현상 시에 노광부의 막 감소가 방지되어 비노광 부분의 누락성이 양호해질 수 있다.
광중합성 화합물은 제조 공정 중 가교 밀도를 증가시키며, 광경화 막의 기계적 특성을 강화시키는 역할을 할 수 있다.
광중합성 화합물은 광 및 후술하는 광중합 개시제의 작용으로 중합될 수 있는 화합물로서, 단관능 단량체, 2관능 단량체, 그 밖의 다관능 단량체 등이 있다.
단관능 단량체의 구체적 예로는, 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 등이 있다.
2관능 단량체의 구체적 예로는, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르, 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등이 있다.
다관능 단량체의 구체적 예로서는, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등이 있다.
광중합성 화합물의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 감광성 수지 조성물 중의 전체 고형분 100 중량%에 대하여 5 내지 45 중량%로 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 광중합성 화합물이 위의 함량 범위로 포함되는 경우, 내구성이 좋고, 현상성을 향상시킬 수 있다.
광중합 개시제는 광중합성 화합물을 중합시킬 수 있는 것이면 그 종류를 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다. 특히, 광중합 개시제는 중합특성, 개시효율, 흡수파장, 입수성, 가격 등의 관점에서 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 트리아진계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 옥심계 화합물 및 티오크산톤계 화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 광중합 개시제는 감광성 수지 조성물의 감도를 향상시키기 위해서, 광중합 개시 보조제를 더 포함할 수 있다. 감광성 수지 조성물은 광중합 개시 보조제를 함유함으로써, 감도가 더욱 높아져 생산성을 향상시킬 수 있다.
광중합 개시 보조제로는, 예를 들어 아민 화합물, 카르복실산 화합물 및 티올기를 가지는 유기 황 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 사용할 수 있다.
광중합 개시제는 알칼리 가용성 수지 및 광중합성 화합물의 합계량 100 중량부에 대해서 0.1 내지 40 중량부, 바람직하게는 1 내지 30 중량부로 포함할 수 있다. 광중합 개시제가 위의 범위 내로 포함되면, 감광성 수지 조성물이 고감도화되어 노광 시간이 단축되고, 그 결과 생산성이 향상될 수 있다.
또한, 광중합 개시 보조제를 더 사용하는 경우, 광중합 개시 보조제는 알칼리 가용성 수지 및 광중합성 화합물의 합계량 100 중량부에 대해서 0.1 내지 40 중량부, 바람직하게는 1 내지 30 중량부로 포함할 수 있다. 광중합 개시 보조제의 사용량이 위의 범위 내에 있으면 감광성 수지 조성물의 감도가 더 높아지고, 광경화 막의 생산성이 향상될 수 있다.
용제는 특별히 한정되지 않으며, 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 유기 용제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 에테르류, 방향족 탄화수소류, 케톤류, 알콜류, 에스테르류 또는 아미드류 등을 사용할 수 있다.
도포성, 건조성 면에서 위의 용제 중 비점이 100℃ 내지 200℃인 유기 용제가 바람직한데, 예를 들어, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸 등을 사용할 수 있다. 이들 용제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
용제는 감광성 수지 조성물 전체 100 중량%에 대하여 40 내지 95 중량%, 바람직하게는 45 내지 85 중량%의 양으로 포함할 수 있다. 용제의 함량이 위 범위를 만족하는 경우, 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음), 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때 도포성이 양호해지는 경향이 있어 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 제1 유기 절연막(121)의 재질로는 고분자 재질이 사용될 수 있다. 고분자 재질은 예를 들면 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리메타크릴레이트(polymethacrylate, 예를 들면 PMMA), 폴리이미드(polyimide), 폴리아미드(polyamide), 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol), 폴리아믹산(polyamic acid), 폴리올레핀(polyolefin, 예를 들면, PE, PP), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리노보넨(polynorbornene), 페닐말레이미드 공중합체(phenylmaleimide copolymer), 폴리아조벤젠(polyazobenzene), 폴리페닐렌프탈아미드(polyphenylenephthalamide), 폴리에스테르(polyester, 예를 들면, PET, PBT), 폴리아릴레이트(polyarylate), 신나메이트(cinnamate)계 고분자, 쿠마린(coumarin)계 고분자, 프탈리미딘(phthalimidine)계 고분자, 칼콘(chalcone)계 고분자 및 방향족 아세틸렌계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함한다.
아래의 표 1은 제1 유기 절연막(121)의 두께에 따른 굴곡성 테스트의 결과를 보여주고 있다. 굴곡성 테스트는 각각의 곡률 반경에서 100,000번 굴곡시켰을 때, 크랙(crack)의 발생 여부를 검사하였으며, 크랙이 발생하면 X(불량), 크랙이 발생하지 않으면 ○(정상)으로 표시하였다.
유기 절연막 두께＼테스트 곡률 2R 3R 5R
3.5㎛ X X ○
3.0㎛ X X ○
2.8㎛ X X ○
2.7㎛ X ○ ○
2.6㎛ X ○ ○
2.5㎛ ○ ○ ○
2.4㎛ ○ ○ ○
2.3㎛ ○ ○ ○
2.2㎛ ○ ○ ○
위의 표 1에서 확인할 수 있듯이, 제1 유기 절연막(121)의 두께가 2.7㎛ 이하에서는 3R 곡률 테스트까지 통과하였고, 제1 유기 절연막(121)의 두께가 2.5㎛ 이하에서는 2R 곡률 테스트까지 통과하였다.
한편, 제1 유기 절연막(121)을 0.1㎛ 미만으로 형성하면, 배선 패턴(140), 제1 안테나 패턴(131) 등의 두께로 인하여, 배선 패턴(140), 안테나 패턴(130) 등을 밀봉하는데 어려움이 발생하였다.
위의 실험 결과와 제품 실 구현의 어려움을 고려할 때, 제1 유기 절연막(121)의 두께는 0.1 내지 2.7㎛의 범위로 구성하는 것이 바람직하고, 향후 2R 곡률 제품의 출시까지 고려하면 제1 유기 절연막(121)의 두께는 0.1 내지 2.5㎛로 구성하는 것이 바람직할 수 있다.
제1 안테나 패턴(131)은 제1 유기 절연막(121) 상에 형성할 수 있다. 제1 안테나 패턴(131)는 방사체로서 마이크로스트립 안테나(microstrip antenna), 패치 안테나, 다이폴(dipole), 모노폴(monopole), 루프 안테나(loop antenna) 등의
종류가 있으며, 형태는 선형, 다각형, 원형 등으로 다양할 수 있다.
도전 비아(150)는 제1 유기 절연막(121)을 관통하여 배선 패턴(140)과 제1 안테나 패턴(131), 상하로 이격 배치된 배선 패턴(140)과 배선 패턴(140)을 연결할 수 있다. 도전 비아(150)는 테이퍼 형상을 가질 수 있고, 테이퍼 형상은 정/역 테이퍼 형상이 모두 가능한데, 정 테이퍼 형상이 더 바람직할 수 있다. 테이퍼 형상은 도전 비아(150)와 연결되는 회로를 단락없이 안정적으로 접속할 수 있고, ESD(Electrostatic Discharge)에도 강한 회로를 구현할 수 있다. 테이퍼 각도는 5 내지 70°가 바람직하고, 더 바람직하게는 15 내지 50°로 구성할 수 있다.
제2 유기 절연막(123)은 제1 유기 절연막(121)에 형성되는 제1 안테나 패턴(131), 배선 패턴(140) 등을 밀봉하면서, 제1 유기 절연막(121) 상에 형성할 수 있다.
제2 유기 절연막(123)은, 제1 유기 절연막(121)과 동일하게, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하는 감광성 수지 조성물의 경화층으로 구성되거나 고분자 재질로 구성될 수 있다.
아래의 표 2은 제1 유기 절연막(121)과 제2 유기 절연막(123)의 두께를 동일하게 하고, 그 두께에 따른 굴곡성 테스트의 결과를 보여주고 있다. 굴곡성 테스트는 제1 유기 절연막(121)의 굴곡성 테스트와 동일하게, 각각의 곡률 반경에서 100,000번 굴곡시켰을 때, 크랙(crack)의 발생 여부를 검사하였으며, 크랙이 발생하면 X(불량), 크랙이 발생하지 않으면 ○(정상)으로 표시하였다.
각 유기 절연막 두께＼테스트 곡률 2R 3R 5R
3.5㎛ X X ○
3.0㎛ X X ○
2.8㎛ X X ○
2.7㎛ X X ○
2.6㎛ X X ○
2.5㎛ X ○ ○
2.4㎛ X ○ ○
2.3㎛ X ○ ○
2.2㎛ ○ ○ ○
위의 표 2에서 확인할 수 있듯이, 제1,2 유기 절연막(121,123)의 두께를 각각 2.5㎛ 이하로 하면 3R 곡률 테스트까지 통과하였고, 제1,2 유기 절연막(121,123)의 두께를 각각 2.2㎛ 이하로 하면 2R 곡률 테스트까지 통과하였다.
따라서, 유기 절연막을 2개 층으로 적층할 때는, 제1 유기 절연막(121)과 제2 유기 절연막(123)의 두께를 각각 0.1 내지 2.5㎛의 범위로 구성하는 것이 바람직하고, 향후 2R 곡률 제품의 출시까지 고려하면 제1 유기 절연막(121)과 제2 유기 절연막(123)의 두께는 각각 0.1 내지 2.2㎛로 구성하는 것이 바람직할 수 있다.
도 1에서, 안테나 패턴(130)과 도전 비아(150)는 별도 공정을 통해 각각 형성할 수도 있으나, 동일 공정을 통해 동시에 형성함으로써 일체형 즉 동일한 전극으로 구성할 수도 있다.
도 1에서, 제2 유기 절연막(123) 상에는, 위에서 설명한 제1 안테나 패턴(131), 도전 비아(150), 제2 유기 절연막(123)의 결합 구조와 유사하게, 제2 안테나 패턴(133), 도전 비아(150), 제3 유기 절연막(125)을 형성하여, 2개 이상의 안테나 패턴을 갖도록 구성할 수 있고, 이러한 적층 구조를 통해 다채널 안테나 패키지를 구성할 수 있다.
도 2a~2i는 본 발명에 따른 안테나 패키지를 제조하는 방법을 도시하는 단면도들이다.
본 발명에 따른 안테나 패키지의 제조 방법은, 먼저 제1 단계에서, 도 2a에 도시한 바와 같이, 예를 들어 IC 칩(111)가 봉지부(115)에 밀봉되고 접속 패드(113)의 일부가 노출된 기재(110)를 준비할 수 있다.
제2 단계는, 도 2b에 도시한 바와 같이, 기재(110) 상에 배선 패턴(140)을 형성할 수 있다. 배선 패턴(140)은 접속 패드(113)와 연결되게 형성할 수 있다.
제3 단계는, 도 2c에 도시한 바와 같이, 기재(110) 상에 배선 패턴(140)을 밀봉하면서 제1 유기 절연막(121)을 형성할 수 있다. 제1 유기 절연막(121)은 감광성 수지 조성물을 코팅 등의 방법으로 도포 및 경화하여 형성할 수 있다. 도포 단계는 도포된 감광성 수지 조성물을 예비 건조하는 단계를 포함할 수 있는데, 이를 통해 용제 등의 휘발 성분을 제거하여 평활한 도막을 얻을 수 있다. 이때, 도막의 두께는 0.1 내지 2.5㎛ 일 수 있다. 경화는 UV 광원, 열원 등을 이용할 수 있다.
제4 단계는, 도 2d에 도시한 바와 같이, 감광성 수지 조성물의 일부 영역을 선택적으로 노광, 현상하여 도전 비아(150)를 형성할 제1 콘택홀(CH1)을 형성할 수 있다.
노광 단계는 패턴 마스크, 자외선 조사기 등을 이용할 수 있다.
현상 단계는 자외선이 조사되어 경화된 도막에 현상액인 알칼리 수용액을 접촉시켜 비노광 영역을 용해 제거함으로써 제1 콘택홀(CH1)을 형성할 수 있다. 현상 후, 필요에 따라 150 내지 230℃에서 10 내지 60분 정도의 후 건조를 수행할 수 있다.
제5 단계는, 도 2e에 도시한 바와 같이, 제1 콘택홀(CH1)과 제1 유기 절연막(121) 상면에 도전 물질을 증착시켜, 도전 비아(150), 제1 안테나 패턴(131), 배선 패턴(140) 등을 형성할 수 있다. 이 단계에서, 도전 비아(150), 제1 안테나 패턴(131) 및 제1 안테나 패턴(131)과 동일 레벨에 형성된 배선 패턴(140)을 동일 공정을 통해 동시에 형성할 수도 있고, 공정을 분리하여 도전 비아(150)를 먼저 형성한 후 제1 안테나 패턴(131) 또는 제1 안테나 패턴(131)과 동일 레벨에 형성된 배선 패턴(140)을 순차 형성할 수도 있다.
제6 단계는, 도 2f에 도시한 바와 같이, 제1 유기 절연막(121) 상에 제1 안테나 패턴(131), 배선 패턴(140) 등을 밀봉하면서 제2 유기 절연막(123)을 형성할 수 있다. 제2 유기 절연막(123)은, 제1 유기 절연막(121)과 동일하게, 감광성 수지 조성물을 코팅 등의 방법으로 도포 및 경화하여 형성할 수 있으며, 두께는 0.1 내지 2.5㎛로 형성할 수 있다.
한편, 제2 유기 절연막(123) 상에 제2 안테나 패턴(133)을 추가로 형성하여 다층(다채널) 안테나 구조를 구성할 수 있는데, 이 경우에는 도 2g~2i에 도시한 바와 같이, 제2 유기 절연막(123)에 제2 콘택홀(CH2)을 형성하는 단계, 제2 안테나 패턴(133) 및 배선 패턴(140) 등을 형성하는 단계, 그리고 제2 안테나 패턴(133)을 밀봉하면서 제2 유기 절연막(123) 상에 제3 유기 절연막(125)을 형성하는 단계 등을 추가로 수행할 수 있다. 도 2g~2i의 단계는 위에서 설명한 도 2d~2f의 단계들과 동일하므로, 도 2g~2i의 단계에 대한 상세 설명은 도 2d~2f의 관련 설명으로 갈음한다.
이상, 본 발명을 실시예를 통해 설명하였는데, 이들은 본 발명을 예증하기 위한 것이다. 통상의 기술자라면 이러한 실시예들을 다른 형태로 변형하거나 수정할 수 있을 것이다. 그러나, 본 발명의 권리범위는 아래의 특허청구범위에 의해 정해지므로, 그러한 변형이나 수정이 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석될 수 있다.
110 : 기재 111 : IC 칩
113 : 접속 패드 115 : 봉지부
120 : 유기 절연막 121,123,125 : 제1~3 유기 절연막
130 : 안테나 패턴 131,133 : 제1,2 안테나 패턴
140 : 배선 패턴 150 : 도전 비아
CH1,CH2 : 콘택홀

Claims (10)

  1. 기재;
    상기 기재에 결합하는 배선 패턴;
    상기 배선 패턴을 밀봉하면서 상기 기재 상에 형성되는 제1 유기 절연막;
    상기 제1 유기 절연막 상에 형성되는 안테나 패턴;
    상기 제1 유기 절연막을 관통하여 상기 배선 패턴과 상기 안테나 패턴을 연결하는 도전 비아;
    상기 안테나 패턴을 밀봉하면서 상기 제1 유기 절연막 상에 형성되는 제2 유기 절연막을 포함하는, 안테나 패키지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1,2 유기 절연막은
    알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하는 감광성 수지 조성물의 경화층인, 안테나 패키지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1,2 유기 절연막은
    각각 0.1 내지 2.5㎛의 두께를 갖는, 안테나 패키지.
  4. 제3항에 있어서, 상기 도전 비아와 상기 안테나 패턴은
    동일한 전극인, 안테나 패키지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기재는
    IC 칩을 포함하는, 안테나 패키지.
  6. 제1항에 있어서, 상기 도전 비아는
    테이퍼 형상을 갖는, 안테나 패키지.
  7. 기재에 배선 패턴을 형성하는 단계;
    상기 기재 상에 상기 배선 패턴을 밀봉하는 제1 유기 절연막을 형성하는 단계;
    포토리소그래피 공법으로 상기 제1 유기 절연막에 상기 배선 패턴을 개방하는 콘택홀을 형성하는 단계;
    상기 콘택홀에 도전 비아를 형성하는 단계;
    상기 제1 유기 절연막 상에 상기 도전 비아와 접속하는 안테나 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 유기 절연막 상에 상기 안테나 패턴을 밀봉하는 제2 유기 절연막을 형성하는 단계를 포함하는, 안테나 패키지의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 도전 비아의 형성 단계와 상기 안테나 패턴의 형성 단계는
    단일 공정인, 안테나 패키지의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1,2 유기 절연막의 형성 단계는
    알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용제를 포함하는 감광성 수지 조성물을 코팅하여 경화시키는 단계를 포함하는, 안테나 패키지의 제조 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1,2 유기 절연막의 형성 단계는
    상기 제1,2 유기 절연막을 각각 0.1 내지 2.5㎛의 두께로 형성하는, 안테나 패키지의 제조 방법.
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