KR20230090619A

KR20230090619A - 인쇄회로기판

Info

Publication number: KR20230090619A
Application number: KR1020210179530A
Authority: KR
Inventors: 양우석; 박재한; 조정현
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2021-12-15
Filing date: 2021-12-15
Publication date: 2023-06-22
Also published as: US20230189452A1; US11997801B2; CN116264758A

Abstract

본 개시는, 제1 및 제2 캐비티를 포함하는 제1 코어부, 상기 제1 캐비티에 실장되며, 상기 제1 절연층의 제1 면 방향으로 배치되는 제1 패드를 포함하는 제1 전자부품, 상기 제2 캐비티에 실장되며, 상기 제1 절연층의 제1 면과 마주하는 제2방향과 면 방향으로 배치되는 제2 패드를 포함하는 제2 전자부품, 상기 제1 절연층의 제1 면 및 제2 면 각각과 상기 제1 캐비티 내에 배치되며, 상기 제1 전자부품을 덮는 제2 절연층, 상기 제1 절연층의 제1 면과 상기 제2 캐비티 내에 배치되어, 상기 제2 전자부품을 덮는 제3 절연층을 포함하는, 인쇄회로기판에 관한 것이다.

Description

인쇄회로기판{PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 개시는 인쇄회로기판에 관한 것이다.

최근 모바일 기기의 경량화, 소형화 추세에 대응하기 위하여, 이에 실장되는 인쇄회로기판에서 역시 경박단소화를 구현할 필요성이 점점 증가하고 있다.

한편, 모바일 기기들이 경박단소화 되면서 이에 대한 기술적 요구에 부응하여, 전자부품 간의 연결 경로 단축, 노이즈 개선 등의 측면에서 IC, 능동소자 또는 수동소자 등의 전자부품들이 기판 내에 삽입되는 기술이 요구되고 있으며, 최근에는 다양한 방식으로 기판 내에 부품이 내장되는 기술에 대한 연구가 지속되고 있다.

특히, 다양한 부품을 기판 내에 삽입하기 위하여 캐비티를 포함하는 기판 구조를 형성하고 있으며, 캐비티 형성을 위해 블라스트 공정 등을 이용한 기술이 수행되고 있다.

본 개시의 여러 목적 중 하나는 미세 회로 및/또는 미세 비아를 포함하는 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.

본 개시의 여러 목적 중 또 하나는 전자부품이 캐비티 내에 실장된 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.

본 개시에서 제안하는 일례에 따른 인쇄회로기판은, 일면에 캐비티를 포함하는 코어부; 상기 캐비티의 바닥면에 배치되며, 상기 코어부를 관통하는 제1 및 제2 관통홀; 상기 캐비티 내에 배치되는 전자부품; 및 상기 캐비티와 상기 제1 및 제2 관통홀 각각을 충진하는 절연재;를 포함하고, 상기 캐비티 측벽의 높이는, 상기 전자부품의 높이보다 높은, 인쇄회로기판 일 수 있다.

본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서 미세 회로 및/또는 미세 비아를 포함하는 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.

본 개시의 여러 효과 중 다른 일 효과로서 전자부품이 캐비티 내에 실장된 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.

도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 전자기기의 일례를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시에 따른 인쇄회로기판의 일례를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 11은 본 개시에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법의 일례를 개략적으로 나타낸 도면이다.

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

또한, 첨부된 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.

전자기기

도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.

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 전자기기의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.

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, 안테나 모듈(1121)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 안테나 모듈(1121)은 인쇄회로기판 상에 전자부품이 표면실장 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 본 개시에 따른 인쇄회로기판(10A)의 일례를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도면을 참고하면, 본 개시에 따른 인쇄회로기판(10A)은, 일면에 캐비티(C)를 포함하는 코어부(100), 캐비티(C) 바닥면에 배치되며, 코어부(100)을 관통하는 제1 및 제2 관통홀(210, 220), 캐비티(C) 내에 배치되는 전자부품(300) 및 캐비티(C)와 제1 및 제2 관통홀(210, 220) 각각을 충진하는 절연재(400)를 포함할 수 있다. 특히, 이때 캐비티(C) 측벽의 높이는 전자부품(300)의 높이보다 높을 수 있다. 즉, 전자부품(300)이 배치되는 캐비티(C) 두께가 전자부품(300)보다 두껍게 형성되어, 캐비티(C)를 충진하는 절연재(400)가 전자부품(300)의 상면과 양 측면 각각을 덮을 수 있다.

이때 코어부(100) 두께는 1.2mm 이상일 수 있으며, 이러한 코어부(100)에 전자부품(300)이 매립되는 구성으로부터, P/I 특성이 향상되고, 워피지 특성 또한 강화시킨 인쇄회로기판을 제조할 수 있다.

또한, 캐비티(C) 바닥면에 배치되며, 코어부(100)을 관통하는 제1 및 제2 관통홀(210, 220)은, 도 3과 같이 코어부(100) 일부를 관통하는 캐비티(C)와, 캐비티(C) 바닥면에 잔존하는 코어부(100)을 관통하는 관통홀을 의미할 수 있다. 이때 제1 및 제2 관통홀(210, 220)은 공지의 방법으로 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 코어부(100)은 제1 절연층(101), 제1 절연층(101) 양면에 배치된 제1 및 제2 금속층(110, 120), 제2 금속층(120) 일면에 배치된 제2 절연층(102) 및 제2 절연층 일면에 배치된 제3 금속층(130)을 포함할 수 있다. 즉, 코어부(100)은 3층의 금속층(110, 120, 130)과 2층의 절연층(101, 102)이 순차적으로 배치된 5층으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이때, 제2 및 제3 금속층(120, 130)과 제2 절연층(102)의 적어도 일부를 관통하는 캐비티(C)가 형성되고, 제1 절연층(101) 및 제1 금속층(110)을 관통하며, 직경이 25~250㎛인, 제1 및 제2 관통홀(210, 220)이 배치될 수 있다.

제1 및 제2 관통홀(210, 220) 내부에는 절연재(400)가 충진될 수 있으며, 특히 코어부(100)의 캐비티(C)를 충진하는 절연재(400)와 일체로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 절연재(400)는 코어부(100)의 캐비티(C)와 제1 및 제2 관통홀(210, 220) 각각에 일체로 형성될 수 있다.

또한 도면을 참조하면, 캐비티(C) 바닥면에 제1 및 제2 관통홀(210, 220)이 배치되는 구조만을 도시하였으나, 인쇄회로기판(10A)의 평면도 혹은 저면도에서 살펴보았을 때, 3개 이상의 관통홀이 캐비티(C) 바닥면에 배치되어 캐비티(C)를 충진하는 절연재(400)가 일부 흘러들어가는 기능을 할 수도 있다. 즉, 3개 이상의 관통홀이 캐비티(C) 바닥면에 배치될 수 있으며, 상기 3개 이상의 관통홀 각각의 내부에 절연재(400)가 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 개시에 따른 인쇄회로기판(10A)은, 코어부(100) 양면에 적어도 하나의 빌드업층(500)이 배치될 수 있다. 이때 빌드업층(500)은 빌드업 절연층과 회로층(500C) 각각을 적어도 하나 포함할 수 있다.

이때 회로층(500C)과 전자부품(300)은 관통비아(TV)를 통해 연결될 수 있다. 즉, 관통비아(TV)는 회로층(500C)과 전자부품(300)을 연결하며, 빌드업 절연층과 캐비티(C)를 충진하는 절연재(400) 각각의 적어도 일부를 관통할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 빌드업층(500)은 상층과 하층의 회로층을 연결하는 적어도 하나의 비아를 포함할 수 있으며, 빌드업층(500)의 비아는 상기 절연재(400)의 일부를 관통하는 관통비아(TV)보다 그 깊이가 얕을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 개시에 따른 인쇄회로기판(10A)의 코어부(100) 두께는 1.2mm 이상일 수 있다. 이는 코어부(100)의 제1 및 제2 절연층(101, 102)과 제1 내지 제3 금속층(110, 120, 130) 두께는 특별히 정의되지 않을 수 있으며, 5층 구성을 모두 포함하는 코어부(100)의 두께가 1.2mm 이상에 해당할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이때 캐비티(C) 측벽의 높이는 전자부품(300)의 높이보다 높을 수 있다. 즉, 전자부품(300)이 배치되는 캐비티(C) 두께가 전자부품(300)보다 두껍게 형성되어, 캐비티(C)를 충진하는 절연재(400)가 전자부품(300)의 상면과 양 측면 각각을 덮을 수 있다.

또한, 본 개시에 따른 인쇄회로기판(10A)은, 코어부(100)를 관통하는 스루홀(600)을 더 포함할 수 있다. 스루홀(600)은 공지의 방법으로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 스루홀(600)은 레이저 드릴 혹은 CNC 드릴 공법으로 형성될 수 있으며, 내부는 도전성 재료와 폴리머로 충진될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 개시에 따른 인쇄회로기판(10A)의 빌드업층(500) 중 최외층 회로층에는 솔더 레지스트층이 더 배치될 수 있다. 이때 최외층 회로층은 접속 패드를 포함할 수 있으며, 접속 패드와 외부 전자부품 혹은 반도체 기판을 연결하기 위해 접속 패드와 연결되는 솔더를 더 배치할 수 있다.

본 개시에 따른 인쇄회로기판(10A) 코어부(100)의 제1 및 제2 절연층(101, 102)은, 공지의 절연재를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 보다 구체적으로, 제1 및 제2 절연층(101, 102)은 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) 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.

또한, 빌드업층(500)에 배치되는 적어도 하나의 빌드업 절연층 역시 공지의 절연재를 포함할 수 있다. 즉, 빌드업 절연층에도 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) 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.

또한, 코어부(100)의 캐비티(C)와 제1 및 제2 관통홀(210, 220)을 충진하는 절연재(400)는 수지 혹은 폴리머를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 잉크젯 충진 방식을 사용할 수 있는 절연재라면 공지의 절연재를 포함할 수 있다.

또한, 빌드업층(500)의 회로층(500C), 관통비아(TV) 및 비아 각각은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd) 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이때 관통비아(TV)는 빌드업층(500)의 회로층(500C)과 전자부품(300)을 연결할 수 있으며, 비아는, 빌드업층(500)의 빌드업 절연층의의 적어도 일부를 관통하는 비아에 해당할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 본 개시에 따른 인쇄회로기판(10A)의 회로층(500C), 관통비아(TV) 및 비아 각각은 무전해 도금층 및 전해 도금층을 포함할 수 있다. 상기 무전해 도금층은 상기 전해 도금층을 위한 시드층 역할을 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 특히, 스루홀(600) 내벽에 배치된 도전성 물질이 도금으로 형성되는 경우, 무전해 도금층과 전해 도금층 각각을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이때 회로층 및 비아를 충진하는 무전해 도금층과 전해 도금층 역시 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.

본 개시에 따른 인쇄회로기판(10A)의 최외층에 배치된 절연층 일면에 형성된 회로층의 적어도 일부에는 표면처리층을 포함할 수 있으며, 상기 표면처리층은 회로층 각각과 서로 다른 조성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로층 각각은 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 표면처리층은 니켈(Ni) 혹은 주석(Sn)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 본 개시에 따른 인쇄회로기판(10A)은, 최외층에 형성된 표면처리층을 포함하는 회로층의 적어도 일부를 덮는 솔더 레지스트층이 더 배치될 수 있다. 이때 솔더 레지스트층은 감광성 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 솔더레지스트는 열경화 및/또는 광경화 성질을 가질 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다.

인쇄회로기판 제조방법

도 4 내지 도 11은 본 개시에 따른 인쇄회로기판(10)의 제조 방법의 일례를 개략적으로 나타낸 도면이다.

우선 도 4와 같이, 스루홀(600)이 형성된 코어부(100)를 준비한다. 이때 스루홀(600)은 공지의 방법으로 형성할 수 있다. 보다 구체적으로, 레이저 드릴 혹은 CNC 드릴 공정으로 홀을 형성하고, 그 내벽을 무전해 도금층과 전해 도금층으로 도금한 뒤, 폴리머를 충진함으로써 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 코어부(100)는 3층의 금속층과 2층의 절연층을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 양면에 제1 및 제2 금속층(110, 120)이 배치된 제1 절연층(101)을 준비하고, 제2 금속층(120)의 일면에 제3 금속층(130)이 배치된 제2 절연층(102)을 적층할 수 있다. 이때 제1 절연층(101)은 양면에 동박을 포함하는 동박 적층판(CCL)에 해당할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 코어부(100)는 1.2mm의 두께 이상일 수 있다. 즉, 제1 및 제2 절연층(101, 102)과, 제1 내지 제3 금속층(110, 120, 130) 전체 두께를 합하였을 때 1.2mm의 두께에 해당할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이때 코어부(100)의 두께 측정 방법은 다음과 같다.

코어부(100)에 임의의 지점을 선택한 후, 해당 지점의 두께를 복수 회 측정한다. 이때 복수 회 측정한 두께의 산술 평균값이 전술한 코어부(100) 두께에 해당할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 코어부(100)에 복수의 임의의 지점을 선택한 후, 복수의 지점 각각의 두께를 측정한다. 복수의 지점 각각의 두께를 측정한 값의 산술 평균값이 전술한 코어부(100) 두께에 해당할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이후, 도 5와 같이 코어부(100)에 캐비티(C)를 형성한다. 이때 캐비티(C)를 형성하는 방법은 공지의 방법일 수 있다. 보다 구체적으로, 코어부(100) 일면에 마스크 기능을 하는 감광성 재료(DFR) 등을 배치하고, 레이저, CNC 드릴 혹은 블라스트 공법으로 캐비티(C)를 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이때 코어부(100)의 캐비티(C)는 제2 절연층(102)을 관통할 수 있으며, 제1 및 제2 절연층 사이의 제2 금속층(120)의 적어도 일부를 관통할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 캐비티(C)는 제1 절연층(101)의 일부를 관통하여, 캐비티 바닥면으로 제1 절연층(101)의 적어도 일부가 노출될 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다.

특히, 코어부(100)의 캐비티(C) 두께 혹은 높이는, 후술할 전자부품(300)의 두께 혹은 높이보다 높게 형성될 수 있다. 이로써 전자부품(300)이 캐비티(C) 내부에 완전히 매립되도록 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

코어부(100)의 제1 및 제2 절연층(101, 102)은 공지의 절연재를 포함할 수 있으며, 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) 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.

코어부(100)의 제1 내지 제3 금속층(110, 120, 130)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd) 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이때 관통비아(TV)는 빌드업층(500)의 회로층(500C)과 전자부품(300)을 연결할 수 있으며, 비아는, 빌드업층(500)의 빌드업 절연층의 적어도 일부를 관통하는 비아에 해당할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이후, 도 6과 같이, 마스크 기능의 감광성 재료(DFR) 등을 제거하고, 캐비티(C) 바닥면으로 제1 절연층(101)의 적어도 일부를 노출할 수 있다. 그 후 캐비티(C) 바닥면에 제1 절연층(101)을 관통하는 적어도 하나의 관통홀을 형성할 수 있다. 보다 구체적으로, 캐비티(C) 바닥면에 제1 절연층(101) 및 제1 금속층(110)을 관통하는 제1 및 제2 관통홀(210, 220)을 형성할 수 있다. 이때 제1 및 제2 관통홀(210, 220)은 후술할 절연재(400)가 캐비티(C) 전체를 충진하기 위한 구성일 수 있으며, 이때 절연재(400)의 적어도 일부는 제1 및 제2 관통홀(210, 220) 각각으로 흘러들어갈 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이때, 제1 및 제2 관통홀(210, 220)은 직경 혹은 횡단면적이 소정 수치 미만의 값을 가질 수 있다. 또한 제1 및 제2 관통홀(210, 220)은 공지의 방법으로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 레이저 드릴 및 CNC 드릴을 통해 제1 및 제2 관통홀(210, 220)이 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이후, 도 7과 같이, 캐비티(C) 바닥면에 전자부품(300)을 배치한다. 이때, 전자부품(300)은 제1 절연층(101) 일면에 배치될 수 있으며, 공지의 접착제를 이용할 수 있다. 예를 들어, 전자부품(300)은 DAF(Die Attach Film)을 이용하여 제1 절연층(101) 일면에 부착될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이후, 도 8과 같이, 코어부(100)의 캐비티(C)를 충진하는 절연재(400)를 배치할 수 있다. 이때, 절연재(400)는 잉크젯 방식으로 충진될 수 있으며, 이로써 전술한 제1 및 제2 관통홀(210, 220)에 상기 절연재(400)의 적어도 일부가 흘러들어갈 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

즉, 코어부(100)의 캐비티(C)와 제1 및 제2 관통홀(210, 220) 각각은 절연재(400)로 충진될 수 있으며, 이때 캐비티(C)와 제1 및 제2 관통홀(210, 220)을 충진하는 절연재(400)는 일체로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이때, 코어부(100)의 캐비티(C)와 제1 및 제2 관통홀(210, 220)을 충진하는 절연재(400)는 수지 혹은 폴리머를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 잉크젯 충진 방식을 사용할 수 있는 절연재라면 공지의 절연재를 포함할 수 있다.

도 9는 코어부(100)의 캐비티(C)와 제1 및 제2 관통홀(210, 220)로부터 흘러나온 절연재(400)를 가공하는 것을 도시한 도면이다. 잉크젯 충진 방식으로 절연재(400)를 배치하였을 경우, 캐비티(C)와 제1 및 제2 관통홀(210, 220) 각각으로부터 절연재(400)가 돌출될 수 있다. 이러한 돌출부를 평탄화하기위해 절삭 가공을 수행할 수 있다. 이때 코어부(100)와 절연재(400) 각각의 양면이 코플래너하게 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이후, 도 10과 같이 평탄화된 코어부(100) 양면에 빌드업층(500)을 형성할 수 있다. 빌드업층(500)은 적어도 하나의 회로층(500C), 절연층 및 비아 각각을 포함할 수 있다. 이때, 빌드업층(500)의 회로층(500C)와 전자부품(300)을 연결하기 위해, 캐비티(C) 내의 절연재(400)의 적어도 일부를 관통하는 관통비아(TV)가 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

마지막으로, 도 11과 같이 빌드업층(500)의 최외층 절연층 및 회로층에 솔더 레지스트층과 솔더를 형성할 수 있다. 이때 솔더 레지스트층은 감광성 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 솔더레지스트는 열경화 및/또는 광경화 성질을 가질 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다.

특히, 최외층에 배치된 절연층 일면에 형성된 회로층의 적어도 일부에는 표면처리층을 포함할 수 있으며, 상기 표면처리층은 회로층 각각과 서로 다른 조성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로층 각각은 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 표면처리층은 니켈(Ni) 혹은 주석(Sn)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 개시에 따른 인쇄회로기판(10)은, 일면에 캐비티(C)를 포함하는 코어부(100), 캐비티(C) 바닥면에 배치되며, 코어부(100)을 관통하는 제1 및 제2 관통홀(210, 220), 캐비티(C) 내에 배치되는 전자부품(300) 및 캐비티(C)와 제1 및 제2 관통홀(210, 220) 각각을 충진하는 절연재(400)를 포함할 수 있다. 특히, 이때 캐비티(C) 측벽의 높이는 전자부품(300)의 높이보다 높을 수 있다. 즉, 전자부품(300)이 배치되는 캐비티(C) 두께가 전자부품(300)보다 두껍게 형성되어, 캐비티(C)를 충진하는 절연재(400)가 전자부품(300)의 상면과 양 측면 각각을 덮을 수 있다.

코어부(100)에 전자부품(300)이 매립되는 구성으로부터, P/I 특성이 향상되고, 워피지 특성 또한 강화시킨 인쇄회로기판을 제조할 수 있다.

그 외 다른 구성요소에 관한 설명은 전술한 내용과 실질적으로 동일하게 적용이 가능한 바, 자세한 설명은 생략한다.

본 명세서에서 어느 구성요소 상에 배치되었다는 표현은, 방향을 설정하려는 의도가 아니다. 따라서, 어느 구성요소 상에 배치되었다는 표현은 어느 구성요소의 상측 상에 배치된 것을 의미할 수도 있고, 하측 상에 배치된 것을 의미할 수도 있다.

본 명세서에서 상면, 하면, 상측, 하측, 최상측, 최하측 등의 용어는 설명의 편의를 위해 도면을 기준으로 설정한 방향이다. 따라서, 설정 방향에 따라 상면, 하면, 상측, 하측, 최상측, 최하측 등은 다른 용어로 설명될 수 있다.

본 명세서에서 연결된다는 의미는 직접 연결된 것뿐만 아니라, 간접적으로 연결된 것을 포함하는 개념이다. 또한, 전기적으로 연결된다는 의미는 물리적으로 연결된 경우와 연결되지 않은 경우를 모두 포함하는 개념이다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 표현은 한 구성요소와 다른 구성요소를 구분 짓기 위해 사용되는 것으로, 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 설명에 따라서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수도 있다.

본 명세서에서 사용된 일례 라는 표현은 서로 동일한 실시 예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 사용된 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 명세서에서 사용된 용어는 일례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이때, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에 따른 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판 제조 방법은 이에 한정되지 않으며, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변형시킬 수 있다.

10, 10A : 인쇄회로기판
100 : 절연층
101 : 제1 절연층 102 : 제2 절연층
110 : 제1 금속층 120 : 제2 금속층
130 : 제3 금속층
C : 제1 절연층의 캐비티
210 : 제1 관통홀 220 : 제2 관통홀
300 : 전자부품
400 : 절연재
500 : 빌드업층 500C : 빌드업층의 회로층
TV : 관통비아 600 : 스루홀
1000 : 전자기기 1010 : 메인보드
1020 : 칩 관련 부품 1030 : 네트워크 관련 부품
1040 : 기타부품 1050 : 카메라 모듈
1060 : 안테나 모듈 1070 : 디스플레이
1080 : 배터리 1090 : 신호라인
1100 : 스마트폰 1110 : 스마트폰 내부 메인보드
1120 : 스마트폰 내부 전자부품
1121 : 스마트폰 내부 안테나 모듈
1130 : 스마트폰 내부 카메라 모듈
1140 : 스마트폰 내부 스피커

Claims

캐비티를 포함하는 코어부;
상기 캐비티의 바닥면과 연결되며, 상기 코어부의 적어도 일부를 관통하는 제1 및 제2 관통홀;
상기 캐비티 내에 배치되는 전자부품; 및
상기 캐비티와 상기 제1 및 제2 관통홀 각각을 충진하는 절연재;
를 포함하고,
상기 캐비티의 깊이는, 상기 전자부품의 두께보다 깊은,
인쇄회로기판.
제1 항에 있어서,
상기 절연재는, 상기 캐비티와 상기 제1 및 제2 관통홀 각각에 일체로 형성되는,
인쇄회로기판.
제1 항에 있어서,
상기 코어부 양면에 배치되는 적어도 하나의 빌드업층;
을 더 포함하는,
인쇄회로기판.
제3 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 빌드업층은 회로층을 포함하고,
상기 회로층과 상기 전자부품을 연결하는 관통비아;
를 더 포함하는,
인쇄회로기판.
제4 항에 있어서,
상기 관통비아는 상기 절연재의 적어도 일부를 관통하는,
인쇄회로기판.
제1 항에 있어서,
상기 코어부의 두께는 1.2mm 이상인,
인쇄회로기판.
제1 항에 있어서,
상기 코어부는,
제1 절연층, 상기 제1 절연층 양면에 배치된 제1 및 제2 금속층, 상기 제2 금속층 일면에 배치된 제2 절연층 및 상기 제2 절연층 일면에 배치된 제3 금속층을 포함하는,
인쇄회로기판.
제1 항에 있어서,
상기 코어부를 관통하는 스루홀;
을 더 포함하는,
인쇄회로기판.
스루홀이 형성된 코어부를 준비하는 단계;
상기 코어부 일면에 캐비티를 형성하는 단계;
상기 캐비티 바닥면에 상기 코어부의 적어도 일부를 관통하는 복수의 관통홀을 형성하는 단계;
상기 캐비티 바닥면에 전자부품을 배치하는 단계; 및
상기 캐비티 및 복수의 관통홀 각각을 절연재로 충진하는 단계;
를 포함하고,
상기 캐비티 측벽의 높이는, 상기 전자부품의 높이보다 높게 형성되는,
인쇄회로기판 제조방법.
제9 항에 있어서,
상기 절연재의 적어도 일부는 상기 코어부로부터 돌출되는,
인쇄회로기판 제조방법.
제10 항에 있어서,
상기 코어부로부터 돌출된 절연재를 가공하는 단계; 및
상기 코어부의 양면에 빌드업 층을 배치하는 단계;
를 더 포함하는,
인쇄회로기판 제조방법.
제11 항에 있어서,
상기 코어부로부터 돌출된 절연재를 가공하는 단계는,
상기 코어부 및 절연재 각각의 양면이 코플래너 하도록 가공하는 단계를 포함하는,
인쇄회로기판 제조방법.
제9 항에 있어서,
상기 캐비티 및 복수의 관통홀 각각을 절연재로 충진하는 단계는,
잉크젯 충진 방식을 이용하는,
인쇄회로기판 제조방법.