【解決手段】キャビティ115が形成されるコア基板110と、上記キャビティに内蔵される電子素子120と、上記コア基板の一面に形成され、上記キャビティ内での上記電子素子の移動を制限するために上記電子素子を加圧する第1支持パターン部130と、上記コア基板の一面と対向する他面に形成され、上記電子素子を支持するように上記キャビティの内側に向けて延長して形成される第2支持パターン部140と、を含む電子素子内蔵基板100。
前記第1支持パターン部は、前記キャビティの互いに対向する内側面から前記キャビティの内部に向けてそれぞれ突出するように形成される少なくとも一対の第1支持体を含み、
前記電子素子は、前記一対の第1支持体の各端部と接触するように、前記一対の第1支持体の各端部の間に介在される請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電子素子内蔵基板。
電子素子が内蔵される位置に対応するコア基板の一面及び前記一面と対向する前記コア基板の他面に、第1支持パターン部及び第2支持パターン部をそれぞれ形成するステップと、
前記電子素子が内蔵される位置に対応する前記コア基板の一部を除去してキャビティを形成するステップと、
前記コア基板の一面から他面へ前記電子素子を前記キャビティに内蔵するステップと、
前記コア基板の少なくとも一つの面に絶縁層を積層するステップと、
を含む電子素子内蔵基板の製造方法。
前記第1支持パターン部は、前記キャビティの互いに対向する内側面から前記キャビティの内部に向けてそれぞれ突出するように形成される少なくとも一対の第1支持体を含み、
前記電子素子が、前記一対の第1支持体の各端部と接触するように、前記一対の第1支持体の各端部の間に介在される請求項10または請求項11に記載の電子素子内蔵基板の製造方法。
前記一対の第1支持体のそれぞれは、前記キャビティの内側面と前記電子素子の側面との間の離隔距離よりもさらに突出するように形成される請求項12に記載の電子素子内蔵基板の製造方法。
前記第2支持パターン部は、前記第1支持パターン部に対応する位置が開放されるように形成される請求項10から請求項14のいずれか1項に記載の電子素子内蔵基板の製造方法。
前記第2支持パターン部は、前記キャビティに内蔵される前記電子素子の下面と接触するように、前記キャビティの内側面と前記電子素子の側面との間の離隔距離よりもさらに延長して形成される請求項10から請求項15のいずれか1項に記載の電子素子内蔵基板の製造方法。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明に係る電子素子内蔵基板及びその製造方法の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明し、添付図面に基づいて説明するに当たって、同一または対応する構成要素には同一の図面番号を付し、これに対する重複説明は省略する。
【0009】
また、以下で使用される「第1」、「第2」などのような用語は、同一または対応する構成要素を区別するための識別記号に過ぎず、同一または対応する構成要素が第1、第2などの用語により限定されるものではない。
【0010】
また、「結合」とは、各構成要素の間に物理的に直接接触する場合のみを意味することではなく、他の構成が各構成要素の間に介在され、その他の構成に構成要素がそれぞれ接触している場合まで包括する概念として使用する。
【0011】
図1は、本発明の一実施形態に係る電子素子内蔵基板100の構造を示す断面図である。
【0012】
図1を参照すると、本発明の一実施形態に係る電子素子内蔵基板100は、コア基板110、電子素子120、第1支持パターン部130、及び第2支持パターン部140を含む。
【0013】
コア基板110は、絶縁樹脂層の一部が穿孔されて形成されるキャビティ115を含む。ここで、コア基板110は、補強基材と樹脂とで構成されることができる。また、コア基板110に形成されるキャビティ115の大きさは、電子素子120を内蔵するために、電子素子120の大きさに相応するか、または電子素子120の大きさよりも大きく形成されることができる。
【0014】
電子素子120は、外部と電気的に接続されており、予め設定された機能を行うことができる。本実施形態に係る電子素子内蔵基板100の電子素子120は、キャパシタ本体と端子とを含む積層セラミックキャパシタであることができる。但し、これに限定されず、様々な種類の電子素子が本実施形態に含まれ得る。
【0015】
第1支持パターン部130は、コア基板110の一面に形成され、キャビティ115内での電子素子120の移動を制限するために、電子素子120を加圧する。すなわち、本実施形態に係る第1支持パターン部130は、電子素子120を加圧し、電子素子120をキャビティ115内に固定して配置させることができる。
【0016】
すなわち、キャビティ115は、電子素子120の大きさよりも大きく形成されることができ、この場合、電子素子120は、キャビティ115の内側面と電子素子120の外側面との間の離隔距離(d)に比例する変位を有してキャビティ115内で移動できるので、電子素子120をキャビティ115内に固定することは、電子素子内蔵基板100の製造において重要な課題である。
【0017】
本実施形態に係る電子素子内蔵基板100は、第1支持パターン部130を含み、
図1に示すように、第1支持パターン部130は、電子素子120の両側面を同時に加圧するように形成されることができ、電子素子120には、第1支持パターン部130により両側面から均一な加圧力が加えられるので、横方向への移動を制限することが可能である。
【0018】
一方、
図1には、第1支持パターン部130が電子素子120の両側面を加圧するように形成されているが、第1支持パターン部130は、電子素子120のある一側面のみを加圧するように形成されることもできる。この場合、第1支持パターン部130により加圧される電子素子120の一側面と対向する他側面はキャビティ115の内側面と接するように配置されて、横方向への移動を制限することができる。
【0019】
従来には電子素子をキャビティ内に固定するために別途の接着部材を使用し、工程が終わった後に別途の接着部材を除去する方法を用いたが、本実施形態に係る電子素子内蔵基板100は、電子素子120がキャビティ115内に固定して位置するように加圧する第1支持パターン部130を含むので、上記のような別途の接着部材が不要となる。
【0020】
本実施形態に係る電子素子内蔵基板100は、キャビティ115内での電子素子120の移動をより堅固に制限するために、電子素子120を支持する第2支持パターン部140を含む。第2支持パターン部140は、第1支持パターン部130が形成されるコア基板110の一面と対向するコア基板110の他面に形成される。
【0021】
より具体的に、本実施形態に係る第2支持パターン部140は、キャビティ115内に内蔵される電子素子120を支持するために、キャビティ115の内側に向けて延長して形成される。
図1に示すように、第2支持パターン部140は、第1支持パターン部130が形成される一面と対向する他面に形成され、キャビティ115の内側へ延長されて電子素子120を支持することができる。
【0022】
このとき、
図1に示すように、第2支持パターン部140は、電子素子120の下面と直接接触して電子素子120の下面を支持することができる。しかし、これに限定されず、第2支持パターン部140と電子素子120の下面との間には別途の支持部材が介在され、第2支持パターン部140が電子素子120の下面と間接的に接触することも可能である。
【0023】
上記のように、本実施形態に係る電子素子内蔵基板100の第2支持パターン部140は、電子素子120の下面を支持するので、電子素子120は、第2支持パターン部140のために縦方向への移動が制限され得る。このため、キャビティ115に内蔵される電子素子120をキャビティ115内でより堅固に支持することができる。
【0024】
図2は、
図1に示された電子素子内蔵基板100の第1支持パターン部130を示す図であり、
図3は、
図1に示された電子素子内蔵基板100の第2支持パターン部140を示す図である。
【0025】
図2には、第1支持パターン部130が形成されたコア基板110の一面が示されており、
図3には、第2支持パターン部140が形成されたコア基板110の他面が示されている。
【0026】
図1及び
図2を参照すると、本実施形態に係る電子素子内蔵基板100は、コア基板110の一面に形成される第1回路パターン部150をさらに含むことができる。第1回路パターン部150は、第1支持パターン部130が形成されるコア基板110の一面に形成される。
【0027】
第1回路パターン部150は、電気信号を伝送するために、コア基板110の一面に予め設定されたパターンで形成されることができる。このとき、第1回路パターン部150は、電気伝導度に優れた伝導性物質で形成することができる。
【0028】
本実施形態に係る第1支持パターン部130は、コア基板110の一面に形成された第1回路パターン部150から延長されて形成されることができる。このようにすると、電子素子120を固定するための第1支持パターン部130を別途に形成する必要がなく、第1回路パターン部150と第1支持パターン部130とを同時に形成することができるので、製造工程をより単純化することができる。
【0029】
また、第1支持パターン部130は、第1回路パターン部150と同様に、電気伝導度に優れた伝導性物質で形成することができ、第1支持パターン部130は、第1回路パターン部150と電気的に接続されることができる。
【0030】
図2を参照すると、上述したように、電子素子120は、本体122と端子124とを含むことができ、電子素子120の端子124は、電子素子120の表面上に形成されることができる。すなわち、電子素子120の端子124は、外部に露出するように形成されることができる。
【0031】
このとき、第1支持パターン部130は、電子素子120の端子124と電気的に接続することができる。この場合、電子素子120を外部電源と接続させるための別途の接続部材は不要となり、構造を単純化でき、費用を低減することができる。
【0032】
再び、
図1を参照すると、第1支持パターン部130は、電子素子120をキャビティ115内に固定するために電子素子120の両側面と接触した状態で電子素子120を加圧するので、第1支持パターン部130と接触する電子素子120の両側面に電子素子120の端子124が形成される場合、電気的接続をさらに堅固に保持することができる。
【0033】
図1及び
図3を参照すると、上述したように、本実施形態に係る電子素子内蔵基板100は、コア基板110の他面に形成される第2回路パターン部160をさらに含むことができる。第2回路パターン部160は、第1回路パターン部150と同様に、電気信号を伝送するためにコア基板110の他面に予め設定されたパターンで形成されることができ、電気伝導度に優れた伝導性物質で形成されることができる。
【0034】
このとき、第2支持パターン部140は、第2回路パターン部160から延長され形成されることができ、第2支持パターン部140を第2回路パターン部160と一体で形成すると、第2支持パターン部140を形成するための別途の工程が不要となり、製造工程が単純化されることができ、製品の生産性を向上させることができる。
【0035】
また、第2支持パターン部140は、電子素子120の下面と接触して電子素子120を支持することができるので、第2支持パターン部140と接触する電子素子120の一面に電子素子120の端子124が形成される場合、第2支持パターン部140は、電子素子120と電気的に接続することができる。
【0036】
すなわち、電子素子120の端子124は、第1支持パターン部130または第2支持パターン部140と選択的に接続され、外部電源の供給を受けることができる。例えば、電子素子120の端子124が、第1支持パターン部130及び第1回路パターン部150と電気的に接続される場合、外部電源の供給を受けるだけでなく、電気的な信号を第1回路パターン部150を介して外部へ伝送することもできる。
【0037】
図3を参照すると、第2支持パターン部140の一部領域には、開口145が形成される。すなわち、第2支持パターン部140は、第1支持パターン部130に対応する位置が開放されるように形成されることができる。本実施形態では、第1支持パターン部130が電子素子120の本体122の両側面を加圧するように形成されるので、第2支持パターン部140は、電子素子120の本体122の両側面が開放されるように形成される。
【0038】
このように、第1支持パターン部130に対応する第2支持パターン部140の領域が開放されることにより、キャビティ115内に絶縁樹脂を充填する場合、第1支持パターン部130または第2支持パターン部140のために充填されない空間を無くすことができ、より効果的に絶縁層を形成することができる。
【0039】
一方、
図2を参照すると、本実施形態に係る電子素子内蔵基板100の第1支持パターン部130は、キャビティ115の対向する内側面からキャビティ115の内部に向けてそれぞれ突出するように形成される少なくとも一対の第1支持体132を含むことができる。このとき、電子素子120は、第1支持体132の各端部と接触するように、第1支持体132の各端部の間に介在されることができる。
【0040】
図2に示すように、第1支持パターン部130は、一対の第1支持体132を含むことができ、一対の第1支持体132は、互いに対向するように形成されることができる。第1支持体132は、キャビティ115の内側面から突出して電子素子120の側面と接触することができる。
【0041】
図2は、一対の第1支持体132が電子素子120の本体122と接触している状態を示しているが、これに限定されず、一対の第1支持体132は、電子素子120の端子124と接触するように、キャビティ115の他の内側面からそれぞれ突出するように形成されることも可能である。
【0042】
第1支持パターン部130が、互いに対向するように形成される一対の第1支持体132を含む場合、一対の第1支持体132は、キャビティ115内の電子素子120を両側面から互いに反対方向へそれぞれ加圧するので、電子素子120の位置をより堅固に固定することができる。
【0043】
また、
図1及び
図2に示されているように、本実施形態に係る一対の第1支持体132の端部は、第2支持パターン部140が形成されるコア基板110の他面に向けて湾曲するように形成されることができる。すなわち、第1支持体132の垂直断面は、曲がった形状に形成されることができる。
【0044】
第1支持体132の形状が湾曲するように形成されると、第1支持体132は、電子素子120に対して横方向への加圧力を加えることができ、同時に第1支持体132の上面と電子素子120の側面との間には縦方向への摩擦力が発生することができる。
【0045】
すなわち、第1支持体132は、電子素子120が内蔵される過程中に湾曲する形状に変形され、このような変形に抵抗する第1支持体132の弾性力により第1支持体132が電子素子120を横方向へ加圧することができる。
【0046】
また、第1支持体132は、湾曲するように形成されることにより、第1支持体132の上面が電子素子120の側面と接することができ、このとき、接触面積に比例する摩擦力が発生することができる。
【0047】
結果的に、第1支持体132は、電子素子120の横方向への移動を制限するように電子素子120を横方向へ加圧し、電子素子120の縦方向への移動を制限するように電子素子120に摩擦力を発生させることができる。また、電子素子120がキャビティ115内で縦方向へ移動することは、電子素子120の下面と接触し、電子素子120を支持する第2支持パターン部140によりさらに確実に制限されることができる。
【0048】
一方、
図1に示されているように、本実施形態に係る電子素子内蔵基板100は、絶縁層170、ビアホール180及び追加回路パターン部190を含むことができる。
【0049】
絶縁層170は、コア基板110の少なくとも一面に積層されることができる。ここで、絶縁層170は、キャビティ115に充填されて、電子素子120を保護することができる。絶縁層170は、キャビティ115内の電子素子120を囲んで電子素子120の位置を固定させることができる。このような絶縁層170は、プリプレグなどの絶縁物質で形成することができる。
【0050】
ビアホール180は、第1回路パターン部150と第2回路パターン部160とを電気的に接続させたり、第1回路パターン部150及び第2回路パターン部160を追加回路パターン部190と電気的に接続させることもできる。
【0051】
ここで、ビアホール180は、絶縁層170を貫通して互いに異なる層に存在する回路パターン部を接続させることができる。また、ビアホール180は、電子素子120と回路パターン部とを電気的に接続させることもできる。このとき、第1支持パターン部130及び第2支持パターン部140は、ビアホール180が形成される空間を除いた他の領域に形成されて、電子素子120を加圧したり、支持したりすることができる。
【0052】
追加回路パターン部190は、外部と電気的に接続され、第1回路パターン部150または第2回路パターン部160に電気信号を伝達することができる。このために、追加回路パターン部190は、絶縁層170上に形成することができる。
【0053】
図4は、本発明の他の実施形態に係る電子素子内蔵基板200の第1支持パターン部230を示す図であり、
図5は、本発明の他の実施形態に係る電子素子内蔵基板200の第2支持パターン部240を示す図である。
【0054】
図4及び
図5を参照すると、本実施形態に係る電子素子内蔵基板200は、電子素子220を支持する第1支持パターン部230と第2支持パターン部240とを含む。以下では、
図1、
図2及び
図3に基づいて説明した電子素子内蔵基板と重複する説明は省略する。
【0055】
本実施形態に係る第1支持パターン部230は、互いに交差するように形成される二対の第1支持体232、234を含む。
図4を参照すると、一対の第1支持体232は、電子素子220の本体222と接触し、他の一対の第1支持体234は、電子素子220の端子224と接触するように形成される。
【0056】
この中、一対の第1支持体232、234は、電子素子220と電気的に接続され、外部電源を供給する機能を果たすことができる。また、この中、一対の第1支持体またはすべての第1支持体は、コア基板210の一面に形成される第1回路パターン部から延長されて形成されることができる。
【0057】
図4に示すように、キャビティ215の互いに異なる内側面からそれぞれ第1支持体232、234が形成されて電子素子220を加圧する場合、前の実施形態に比べてより堅固な位置決定力または位置固定力を有することができる。
【0058】
一方、
図5を参照すると、本実施形態に係る第2支持パターン部240には、第1支持パターン部230の位置に対応する部分に開口245が形成されることができる。すなわち、第2支持パターン部240には、電子素子220の本体222及び端子224に対応する部分に開口245が形成されることができる。
【0059】
すなわち、本実施形態に係る第2支持パターン部240には、4つの第1支持体に対応する開口245がそれぞれ形成されることにより、キャビティ内の絶縁物質を効果的に充填することができる。
【0060】
図6は、本発明の一実施形態に係る電子素子内蔵基板の製造方法を示す図である。
【0061】
図7から
図11は、本発明の一実施形態に係る電子素子内蔵基板の製造方法の各工程を示す図である。
【0062】
図6を参照すると、本発明の一実施形態に係る電子素子内蔵基板の製造方法は、電子素子が内蔵される位置に対応するコア基板の一面及び一面と対向するコア基板の他面に、第1支持パターン部及び第2支持パターン部をそれぞれ形成するステップS100(
図7参照)と、電子素子が内蔵される位置に対応するコア基板の一部を除去してキャビティを形成するステップS200(
図8参照)と、コア基板の一面から他面へ電子素子をキャビティに内蔵するステップS300(
図9参照)と、コア基板の少なくとも1つの面に絶縁層を積層するステップS400(
図10参照)とを含む。
【0063】
キャビティに内蔵された電子素子を加圧または支持する第1支持パターン部及び第2支持パターン部を形成するステップS100では、コア基板110の一面に金属層を積層することができる。その後、
図7に示すように、電子素子が内蔵される位置に対応するコア基板110上に積層された金属層をパターニングして第1支持パターン部130及び第2支持パターン部140を形成することができる。
【0064】
このとき、電気信号を伝送するための第1回路パターン部150を形成することができ、第1支持パターン部130を第1回路パターン部150から延長して形成することができる。同様に、第2支持パターン部を形成するステップS100では、コア基板110の他面に第2回路パターン部160を形成し、第2支持パターン部140を第2回路パターン部160から延長して形成することができる。
【0065】
第1支持パターン部130、第1回路パターン部150、第2支持パターン部140及び第2回路パターン部160は、金属層の一部を選択的に除去する方法を用いるサブトラクティブ(subtractive)工法、絶縁基板に無電解メッキ法と電解メッキ法を用いて配線パターンを追加形成するアディティブ(additive)工法、絶縁層に導電性インクをインクジェット方式により形成する工法など様々な方法により形成することができる。また、金属層は、薄板状の導電性物質であることができる。
【0066】
また、第1支持パターン部及び第2支持パターン部を形成するステップS100において、第1支持パターン部130は、キャビティの互いに対向する内側面からキャビティの内部に向けてそれぞれ突出するように形成される少なくとも一対の第1支持体を含むように加工することができ、このとき、電子素子は、第1支持体の各端部と接触するように、第1支持体の各端部の間に介在されてキャビティに内蔵されることができる。
【0067】
また、第1支持パターン部を形成するステップS100において、第1支持パターン部130に含まれる第1支持体は、キャビティの内側面と電子素子の側面との間の離隔距離よりもさらに突出するように形成されることができる。このように第1支持体が形成されると、電子素子がキャビティに内蔵される時、第1支持体を押しながら挿入され、第1支持体は、電子素子が押す力により湾曲するように形成され、電子素子の側面を加圧することができる。
【0068】
第2支持パターン部を形成するステップS100において、第2支持パターン部140は、第1支持パターン部130に対応する位置が開放されるように形成されることができる。第1支持パターン部130に対応する第2支持パターン部140の領域に開口が形成されることにより、キャビティ内に絶縁層を効果的に充填することができる。
【0069】
また、第2支持パターン部140は、キャビティに内蔵される電子素子の下面と接触するように、キャビティの内側面と電子素子の側面との間の離隔距離よりもさらに延長されて形成されることができる。すなわち、第2支持パターン部140は、キャビティの内側から、電子素子の下面と接触するように延長される。
【0070】
図8を参照すると、キャビティを形成するステップS200では、電子素子が内蔵される位置に対応するコア基板110に、レーザードリル工程を用いてキャビティ115を形成することができる。これにより、コア基板110の第1支持パターン部130及び第2支持パターン部140がキャビティ115の内部に向けて突出するように形成されることができる。
【0071】
図9を参照すると、電子素子をキャビティに内蔵するステップS300では、コア基板110の一面から他面へ電子素子120をキャビティ115に挿入することができる。電子素子120は、キャビティ115に挿入されながら第1支持パターン部130と接触し、その後、第2支持パターン部140と接触するように、コア基板110の一面から他面に向けて挿入されることができる。
【0072】
このように電子素子120をキャビティ115に挿入する場合、電子素子120の下面は、第2支持パターン部140と接触して安定的に支持されることができ、第1支持パターン部130は、電子素子120の上部側面を加圧するように配置されることができる。
【0073】
図10に示すように、絶縁層170を積層するステップS400では、コア基板110の少なくとも一つの面に絶縁層170を積層することができ、コア基板110に形成されたキャビティ115に絶縁層170を充填することができる。このとき、キャビティ115を絶縁層170で充填することにより、キャビティ115内に内蔵された電子素子120を絶縁物質で囲み、電子素子120を固定することができる。
【0074】
また
図11に示すように、本実施形態に係る電子素子内蔵基板の製造方法は、ビアホールを形成するステップS500及び追加回路パターン部を形成するステップS600をさらに含むことができる。
【0075】
ビアホールを形成するステップS500では、第1支持パターン部130、第2支持パターン部140、または電子素子120に接続するビアホール180を、絶縁層170を貫通して形成することができる。
【0076】
また、絶縁層170上に金属層を積層した後に、金属層をパターニングしてビアホール180に接続する追加回路パターン部190を形成することができる。
【0077】
本発明の一実施形態に係る電子素子内蔵基板の製造方法は、電子素子の位置を固定する第1支持パターン部と第2支持パターン部とを形成するステップを含むので、接着テープにより電子素子を固定する工程を省略でき、結果的に全体の工程管理がより容易となり、製品の生産性を向上させることができる。
【0078】
以上のように、本発明の一実施形態について説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば特許請求範囲に記載した本発明の思想から逸脱しない範囲内で、構成要素の付加、変更、削除または追加することなどにより本発明を多様に修正及び変更することができ、これも本発明の権利範囲内に含まれるものといえよう。