(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】従来技術に従う印刷回路基板の断面図である。
【
図2】本発明の一実施形態に従う印刷回路基板の断面図である。
【
図3】
図2の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図4】
図2の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図5】
図2の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図6】
図2の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図7】
図2の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図8】
図2の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図9】
図2の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図10】
図2の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図11】
図2の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図12】
図2の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図13】
図2の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図14】
図2の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図15】
図2の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図16】
図2の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図17】
図2の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図18】本発明の他の実施形態に従う印刷回路基板の断面図である。
【
図19】
図18の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図20】
図18の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図21】
図18の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図22】
図18の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図23】
図18の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図24】
図18の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図25】
図18の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図26】
図18の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図27】
図18の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図28】
図18の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【
図29】
図18の印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付した図面を参考にして本発明の実施形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかしながら、本発明は多様な相異する形態に具現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。
【0014】
明細書の全体で、どの部分がどの構成要素を「含む」とする時、これは特別に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除外するものでなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
【0015】
そして、図面において、本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、幾つの層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して表しており、また、明細書の全体を通じて類似の部分に対しては類似の図面符号を付けた。
【0016】
層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとする時、これは他の部分の「真上に」ある場合だけでなく、その中間に更に他の部分がある場合も含む。反対に、どの部分が他の部分の「真上に」あるとする時には中間に他の部分がないことを意味する。
【0017】
本発明は、電子素子200を埋込実装するエンベデッド印刷回路基板において、電子素子200の実装を支持する基板を適用後、除去する時、信頼性を確保することができる印刷回路基板を提示する。
【0018】
以下、
図2乃至
図17を参考しつつ本発明の実施形態に従う印刷回路基板を説明する。
【0019】
図2は、本発明の実施形態に従う印刷回路基板の断面図である。
【0020】
図2を参考すると、本発明に従う印刷回路基板100は、第1絶縁層110、前記第1絶縁層110の上/下に形成される内部回路パターン121、前記第1絶縁層110の上下部に形成されている第2及び第3絶縁層160、165、第2及び第3絶縁層160、165の上に形成されている外部回路パターン175、及びカバーレイ180を含み、印刷回路基板100の内に埋め込まれている複数の電子素子200を含む。
【0021】
前記第1乃至第3絶縁層110、160、165は絶縁プレートを形成し、熱硬化性または熱可塑性高分子基板、セラミック基板、有−無機複合素材基板、またはガラス繊維含浸基板であることがあり、高分子樹脂を含む場合、エポキシ系絶縁樹脂を含むことができ、これとは異なり、ポリイミド系樹脂を含むこともできる。
【0022】
前記第1乃至第3絶縁層110、160、165は互いに異なる物質で形成されることができ、一例として、第1絶縁層110はガラス繊維を含む含浸基板であり、第2及び第3絶縁層160、165は樹脂だけで形成されている絶縁シートでありうる。
【0023】
前記第1絶縁層110は中心絶縁層であって、第2及び第3絶縁層160、165より厚いことがあり、前記第1絶縁層110の厚さは電子素子200の厚さより大きい。
【0024】
前記第1絶縁層110は電子素子200を実装するための開口部を含み、第1絶縁層110の上下部には内部回路パターン121及び前記上下部の内部回路パターン121を連結する伝導性ビアが形成できる。
【0025】
前記第1絶縁層110の上下部に形成されている第2及び第3絶縁層160、165の上部には外部回路パターン175が形成されており、前記外部回路パターン175のうちの一部は前記電子素子200の端子と連結されているパッド173でありうる。
【0026】
前記パッド173と前記電子素子200との間に第2及び第3絶縁層160、165を貫通するビア176が形成されている。
【0027】
前記ビア176は電子素子200の一面のみに形成することができ、上下部に全て形成することもできる。
【0028】
前記第1乃至第3絶縁層110、160、165により埋め込まれている電子素子200は受動素子でありえ、例えば抵抗(Resistor)、インダクタ(Inductor)またはキャパシタ(Capacitor)でありえる。前記電子素子200の両端には外部から電流または電圧の供給を受ける端子が形成されている。
【0029】
伝導性ビア176と連結されるパッド173は、第2及び第3絶縁層160、165の上面に拡張されていることがある。
【0030】
前記内部回路パターン121及び外部回路パターン175は銅を含む合金で形成されることができ、外部回路パターン175は少なくとも2つの層に形成できる。
【0031】
外部回路パターン175は、カバーレイ180により外部から保護される。
【0032】
前記カバーレイ180は、ドライフィルムや一般的なソルダーレジストで形成することができる。
【0033】
以上、回路パターン121、175が2つの層に形成されることと説明したが、これとは異なり、複数の層に形成されることもできる。
【0034】
以下、
図3乃至
図15を参考しつつ
図2の印刷回路基板100の製造方法を説明する。
【0035】
図3乃至
図17は、本発明の一実施形態に従う印刷回路基板を製造するための方法を示す断面図である。
【0036】
まず、キャリアボード101に離型フィルム(release film)125を形成する。
【0037】
前記離型フィルム125は、硬化後、ピールストレス(peal stress)が0に近いフィルムを意味する。
【0038】
前記キャリアボード101は一般的な支持基板であって、CCL(Cupper cladded Laminate)を用いることもできる。
【0039】
次に、
図4のように、前記離型フィルム125の電子素子200が実装される領域に接着ペースト130を塗布する。
【0040】
前記接着ペースト130は、前記電子素子200が実装される領域のうち、両端子の間の中央領域に塗布し、前記接着ペースト130の上に
図5の電子素子200を実装する。前記電子素子200は受動素子でありえ、例えば、抵抗、インダクタ、またはキャパシターでありうる。
【0041】
次に、
図6のように、前記電子素子200が挿入されるように開口部を有する第1絶縁層110を形成する。
【0042】
前記第1絶縁層110の内には前記電子素子200と整列しないようにビアが形成されており、前記ビアと連結され、前記第1絶縁層110の上下部に形成されている内部回路パターン121が形成できる。
【0043】
前記内部回路パターン121及び前記第1絶縁層110は、CCLの両面をパターニングして形成することができる。
【0044】
この際、前記第1絶縁層110の開口部は、前記電子素子200の幅と同一な幅を有するように形成することもできるが、整列誤差を考慮して前記電子素子200より大きな幅を有するように形成することもできる。
【0045】
前記第1絶縁層110は、熱硬化性または熱可塑性高分子基板、セラミック基板、有−無機複合素材基板、またはガラス繊維含浸基板でありえ、高分子樹脂を含む場合、エポキシ系絶縁樹脂を含むことができ、これとは異なり、ポリイミド系樹脂を含むこともできる。
【0046】
この際、前記第1絶縁層110の上に第2絶縁層160及び第1金属層161の積層構造を積層した後、
図7のように熱及び圧力を加える。
【0047】
次に、
図8のように、離型フィルム125を除去して、これに付着されているキャリアボード101を除去する。
【0048】
この際、前記接着ペースト130が離型フィルム125との接着力より電子素子200との接着力がより強いので、電子素子200の下部に残留することができるが、前記離型フィルム125が硬化後にピールストレスが0に近い値を有するので、前記離型フィルム125を除去しても内部回路パターン121が剥離できない。
【0049】
次に、
図9のように、前記接着ペースト130を除去する。
【0050】
前記接着ペースト130は、非伝導性高分子を含むので、化学処理することによって除去できる。
【0051】
次に、第1絶縁層110の下部に第3絶縁層165及び第2金属層166の積層構造を積層した後、
図10のように熱及び圧力を加えて第1乃至第3絶縁層110、160、165が硬化することによって、1つの絶縁プレートを形成し、前記絶縁プレートの内には電子素子200が埋め込まれた状態を維持する。
【0052】
次に、
図11のように、前記第1及び第2金属層161、166及び前記第2及び第3絶縁層160、165にビアホール163を形成する。
【0053】
前記ビアホール163を形成する工程は物理的なドリル工程により遂行することができ、これとは異なり、レーザーを使用して形成することができる。レーザーを使用してビアホール163を形成する場合、YAGレーザーまたはCO2レーザーを使用して第1及び第2金属層161、166、及び第2及び第3絶縁層160、165を各々開放することができる。
【0054】
この際、形成するビアホール163は前記電子素子200の端子の上部及び下部を開放するビアホール163を含み、図示してはいないが、外部及び内部回路パターン121、175を電気的に連結するためのビアホールを共に形成することができる。
【0055】
次に、
図12のようにメッキして前記ビアホール163を埋め込むビア176を形成し、前記第2及び第3絶縁層160、165の上を覆いながらメッキ層170が形成される。
【0056】
前記メッキは、前記第2及び第3絶縁層160、165の上に無電解メッキを遂行した後、前記無電解メッキをシードにして電解メッキを遂行して形成することができる。
【0057】
前記無電解メッキを円滑に遂行するように、前記メッキの前に前記第2及び第3絶縁層160、165のスミアを除去するためのデスミア工程を遂行することができる。
【0058】
次に、前記メッキ層170をエッチングして第2及び第3絶縁層160、165の上部に外部回路パターン175を形成する。
【0059】
この際、前記外部回路パターン175はビアホール163を埋め込んだビア176の上面に形成されるパッド173を含み、前記パッド173は第2及び第3絶縁層160、165の上に拡張された領域を含むことができる。
【0060】
最後に、前記回路パターン175を埋め込むカバーレイ180を付着した後、
図15のようにカバーレイ180の一部をエッチングしてパッド173を露出し、露出したパッド173の上にソルダーボール182を形成することによって、エンベデッド印刷回路基板100を完成する。
【0061】
一方、他の実施形態に、
図16に示すように、前記回路パターン175を埋め込むカバーレイ180を付着した後、前記カバーレイ180の一部をエッチングしてパッド173を露出し、前記露出したパッド173の上に銅バンプ184を形成することによって、エンベデッド印刷回路基板100を完成することもできる。
【0062】
また、他の実施形態に、
図17に示すように、前記回路パターン175を埋め込むカバーレイ180を付着した後、前記カバーレイ180の一部をエッチングしてパッド173を露出し、前記露出したパッド173の上に銅バンプ186a及びソルダー186bを含むバンプ186を形成することによって、エンベデッド印刷回路基板100を完成することもできる。
【0063】
即ち、前記パッド173の上にはソルダーボール182が形成されることができ、これとは異なり、銅バンプ184が形成されることができ、前記銅バンプの上にソルダーがさらに形成されることもできる。
【0064】
このように、前記電子素子200を埋め込むエンベデッド印刷回路基板100で電子素子200を実装時、電子素子200を支持する離型フィルム125の上に接着ペースト130を塗布して固定した後、離型フィルム125を除去することによって、従来の接着フィルムの接着物質が内部回路パターン121の間に残留せず、接着フィルムの接着力により内部回路パターン121の剥離が進行できないので、素子信頼性が確保される。
【0065】
以下、
図18乃至
図29を参考しつつ本発明の他の実施形態を説明する。
【0066】
図18は、本発明の他の実施形態に従う印刷回路基板の断面図である。
【0067】
図18を参考すると、本発明に従う印刷回路基板300は、第1絶縁層110、前記第1絶縁層110の上/下に形成される内部回路パターン121、前記第1絶縁層110の上下部に形成されている第2及び第3絶縁層160、165、第2及び第3絶縁層160、165の上に形成されている外部回路パターン175、及びカバーレイ180を含み、印刷回路基板300の内に埋め込まれている複数の電子素子400を含む。
【0068】
前記第1乃至第3絶縁層110、160、165は絶縁プレートを形成し、熱硬化性または熱可塑性高分子基板、セラミック基板、有−無機複合素材基板、またはガラス繊維含浸基板であることがあり、高分子樹脂を含む場合、エポキシ系絶縁樹脂を含むことができ、これとは異なり、ポリイミド系樹脂を含むこともできる。
【0069】
前記第1乃至第3絶縁層110、160、165は互いに異なる物質で形成されることができ、一例として、第1絶縁層110はガラス繊維を含む含浸基板であり、第2及び第3絶縁層160、165は樹脂だけで形成されている絶縁シートでありうる。
【0070】
前記第1絶縁層110は中心絶縁層であって、第2及び第3絶縁層160、165より厚いことがあり、前記第1絶縁層110の厚さは電子素子400の厚さより大きい。
【0071】
前記第1絶縁層110は電子素子400を実装するための開口部を含み、第1絶縁層110の上下部には内部回路パターン121及び前記上下部の内部回路パターン121を連結する伝導性ビアが形成できる。
【0072】
前記第1絶縁層110の上下部に形成されている第2及び第3絶縁層160、165の上部には外部回路パターン175が形成されており、前記外部回路パターン175のうちの一部は前記電子素子400の端子と連結されているパッド173でありうる。
【0073】
前記パッド173と前記電子素子400との間に第2及び第3絶縁層160、165を貫通するビア176が形成されている。
【0074】
前記ビア176は電子素子400の一面のみに形成することができ、上下部に全て形成することもできる。
【0075】
前記第1乃至第3絶縁層110、160、165により埋め込まれている電子素子400は能動素子でありえ、例えばトランジスタ、増幅器、ダイオード、または半導体チップなどでありうる。
【0076】
前記電子素子400の上面には素子パッド410が露出しており、前記素子パッド410が伝導性ビア176と連結されている。
【0077】
前記素子パッド410の数は能動素子の種類によって決定される。
【0078】
伝導性ビア176と連結されるパッド173は、第2及び第3絶縁層160、165の上面に拡張されうる。
【0079】
前記内部回路パターン121及び外部回路パターン175は銅を含む合金で形成されることができ、外部回路パターン175は少なくとも2つの層に形成できる。
【0080】
外部回路パターン175は、カバーレイ180により外部から保護される。
【0081】
前記カバーレイ180は、ドライフィルムや一般的なソルダーレジストで形成することができる。
【0082】
以上、回路パターン175が2つの層に形成されることと説明したが、これとは異なり、複数の層に形成されることもできる。
【0083】
以下、
図19乃至
図29を参考にしつつ
図18の印刷回路基板300の製造方法を説明する。
【0084】
まず、
図19のように、キャリアボード101に離型フィルム(release film)125を形成する。
【0085】
前記離型フィルム125は、硬化後、ピールストレス(peal stress)が0に近いフィルムを意味する。
【0086】
前記キャリアボード101は一般的な支持基板であって、CCL(Cupper cladded Laminate)を用いることもできる。
【0087】
次に、
図20のように、前記離型フィルム125の電子素子400が実装される領域に接着ペースト130を塗布する。
【0088】
前記接着ペースト130は前記電子素子400が実装される領域に塗布し、その以外に印刷回路基板が揺れないように所定領域にさらに形成することができる。
【0089】
前記接着ペースト130の上に
図21の電子素子400を実装する。前記電子素子400は能動素子でありえ、例えば、トランジスタ、増幅器、ダイオード、または半導体チップなどでありえる。
【0090】
次に、
図22のように、前記電子素子400が挿入されるように開口部を有する第1絶縁層110を形成する。
【0091】
前記第1絶縁層110の内には前記電子素子400と整列しないようにビアが形成されており、前記ビアと連結され、前記第1絶縁層110の上下部に形成されている内部回路パターン121が形成できる。
【0092】
前記内部回路パターン121及び前記第1絶縁層110は、CCLの両面をパターニングして形成することができる。
【0093】
この際、前記第1絶縁層110の開口部は前記電子素子400の幅と同一な幅を有するように形成されることもできるが、整列誤差を考慮して前記電子素子400より大幅を有するように形成されることもできる。
【0094】
前記第1絶縁層110は、熱硬化性または熱可塑性高分子基板、セラミック基板、有−無機複合素材基板、またはガラス繊維含浸基板でありえ、高分子樹脂を含む場合、エポキシ系絶縁樹脂を含むことができ、これとは異なり、ポリイミド系樹脂を含むこともできる。
【0095】
この際、前記第1絶縁層110の上に第2絶縁層160及び第1金属層161の積層構造を積層した後、
図23のように熱及び圧力を加える。
【0096】
次に、
図24のように、離型フィルム125を除去して、これに付着されているキャリアボード101を除去する。
【0097】
この際、前記接着ペースト130が離型フィルム125との接着力より電子素子400との接着力がより強いので、電子素子400の下部に残留することがあるが、前記離型フィルム125が硬化後にピールストレスが0に近い値を有するので、前記離型フィルム125を除去しても内部回路パターン121が剥離されない。
【0098】
次に、
図25のように前記接着ペースト130を除去する。
【0099】
前記接着ペースト130は非伝導性高分子を含むので、化学処理することによって除去できる。
【0100】
次に、第1絶縁層110の下部に第3絶縁層165及び第2金属層166の積層構造を積層した後、
図26のように熱及び圧力を加えて第1乃至第3絶縁層110、160、165が硬化することによって、1つの絶縁プレートを形成し、前記絶縁プレートの内には電子素子400が埋め込まれた状態を維持する。
【0101】
次に、
図27のように、前記第1及び第2金属層161、166、及び前記第2及び第3絶縁層160、165にビアホール163を形成する。
【0102】
前記ビアホール163を形成する工程は物理的なドリル工程により遂行することができ、これとは異なり、レーザーを使用して形成することができる。レーザーを使用してビアホール163を形成する場合、YAGレーザーまたはCO2レーザーを使用して第1及び第2金属層161、166、及び第2及び第3絶縁層160、165を各々開放することができる。
【0103】
この際、形成するビアホール163は前記電子素子400の素子パッド410を開放するビアホール163を含み、図示してはいないが、外部及び内部回路パターン121、175を電気的に連結するためのビアホールを共に形成することができる。
【0104】
次に、
図28のようにメッキして前記ビアホール163を埋め込むビア176を形成し、前記第2及び第3絶縁層160、165の上を覆いながらメッキ層170が形成される。
【0105】
前記メッキは、前記第2及び第3絶縁層160、165の上に無電解メッキを遂行した後、前記無電解メッキをシードにして電解メッキを遂行して形成することができる。
【0106】
前記無電解メッキを円滑に遂行できるように、前記メッキの前に前記第2及び第3絶縁層160、165のスミアを除去するためのデスミア工程を遂行することができる。
【0107】
次に、前記メッキ層170をエッチングして第2及び第3絶縁層160、165の上部に
図29の外部回路パターン175を形成する。
【0108】
この際、前記外部回路パターン175はビアホール163を埋め込んだビア176の上面に形成されるパッド173を含み、前記パッド173は第2及び第3絶縁層160、165の上に拡張された領域を含むことができる。
【0109】
最後に、前記回路パターン175を埋め込むカバーレイを付着した後、カバーレイの一部をエッチングしてパッド173を露出し、露出したパッド173の上にソルダーボールを形成することによって、エンベデッド印刷回路基板300を完成することができる。
【0110】
このように、前記電子素子400を埋め込むエンベデッド印刷回路基板300で電子素子400を実装時、電子素子400を支持する離型フィルム125の上に接着ペースト130を塗布して固定した後、離型フィルム125を除去することによって、従来の接着フィルムの接着物質が内部回路パターン121の間に残留せず、接着フィルムの接着力により内部回路パターン121の剥離が進行できないので、素子信頼性が確保される。
【0111】
以上、本発明を好ましい実施形態をもとに説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものでなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、以上に例示されていない多様な変形及び応用が可能であることが分かる。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができる。そして、このような変形及び応用にかかわる差異点は添付した特許請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。