KR20160123525A

KR20160123525A - 인쇄회로기판

Info

Publication number: KR20160123525A
Application number: KR1020150053662A
Authority: KR
Inventors: 신승열; 박충식
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2015-04-16
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2016-10-26

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것으로, 절연층; 상기 절연층을 관통하며, 상기 절연층의 일면과 타면 상의 폭이 동일한 비아 홀(via hole); 및 상기 비아 홀을 채우는 금속 재료의 열 비아(thermal via);를 포함한다.

Description

인쇄회로기판{PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명의 실시예는 인쇄회로기판에 관한 것이다.

인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)은 전기 절연 기판에 전도성 재료로 인쇄회로를 인쇄한 기판이다.

인쇄회로기판은 여러 종류의 소자를 평판 위에 밀집 탑재시키기 위하여 각 소자의 장착 위치를 확정하고 소자를 연결하는 회로패턴을 평판 표면에 인쇄하여 고정하는 구조로 구성하거나, 인쇄회로기판의 내부에 소자가 매립되는 형태의 임베디드(embedded) 구조로 구성된다.

최근에는 전자 부품의 소형화 및 다기능을 실현하기 위하여, 인쇄회로기판을 고밀도 집적화가 가능한 다층의 구조로 사용되고 있으며, PA(Power Amplifier) 등의 소자가 내장되는 경우 소형화와 열 방출의 효율성을 위하여 코어리스(coreless) 구조의 인쇄회로기판이 사용되고 있다.

일반적으로 코어리스 구조의 인쇄회로기판은 열 방출을 용이하게 하이 휘하여 상층부터 하층까지 연결된 스택 비아(stack via) 구조로 형성된다.

그러나, 종래의 코어리스 구조의 인쇄회로기판은 비등방형의 스택 비아(stack via) 구조 또는 피라미드 형태의 비아 구조로 형성되어, 정밀도가 떨어져 소형화가 어려우며, 열 방출의 효율성이 떨어지는 단점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 상부와 하부의 폭이 동일한 구조의 열 비아(thermal via)를 통해 고방열이 가능한 코어리스(coreless) 구조의 인쇄회로기판을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 인쇄회로기판의 내층의 빌드 업(Build up)이 완료된 이후에 최외층에서 레이저 트리밍(Laser Trimming)을 통해 비아 홀(via hole)을 가공하므로 인쇄회로기판 내부에 캡쳐 패드(Capture Pad)가 없는 구조를 구현하여 디자인의 자유도를 높이고자 한다.

전술한 문제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 인쇄회로기판은 절연층; 상기 절연층을 관통하며, 상기 절연층의 일면과 타면 상의 폭이 동일한 비아 홀(via hole); 및 상기 비아 홀을 채우는 금속 재료의 열 비아(thermal via);를 포함한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 비아 홀은 상기 절연층 상에서의 폭이 균일하게 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 열 비아는 폭이 균일하게 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 열 비아는 상기 절연층의 표면으로부터 돌출되는 돌출부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 돌출부는 상기 절연층의 일면과 타면 상에 각각 돌출될 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 절연층은 복수개의 층으로 형성되고, 상기 복수개의 층은 각각 회로 패턴을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 비아 홀은 상기 복수개의 층 상에서의 폭이 균일하게 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 열 비아는 상기 복수개의 층 상에서 폭이 균일하게 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 절연층은 프리프레그(prepreg)로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 절연층의 표면에 형성되는 외부 회로 패턴;을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 상부와 하부의 폭이 동일한 구조의 열 비아(thermal via)를 통해 고방열이 가능한 코어리스(coreless) 구조의 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 인쇄회로기판의 내층의 빌드 업(Build up)이 완료된 이후에 최외층에서 레이저 트리밍(Laser Trimming)을 통해 비아 홀(via hole)을 가공하므로 인쇄회로기판 내부에 캡쳐 패드(Capture Pad)가 없는 구조를 구현하여 디자인의 자유도를 높일 수 있다.

도 1 내지 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.

도 1 내지 도 17을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법을 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이 금속 기판(110) 상에 필름층(114)을 형성하고, 도 2에 도시된 바와 같이 절연층(210)과 캐리어 보드(220)의 일면과 타면에 상기 금속 기판(110)을 각각 형성한다.

이때, 상기 금속 기판(110)은 구리(Cu) 재료로 형성될 수 있다.

이후, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 금속 기판(110)의 표면에 필름 패턴(260)을 형성하고, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 필름 패턴(260)을 이용하여 상기 금속 기판(110)을 패터닝하여 회로 패턴(111, 112)을 형성한다.

이후에는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 필름층(114) 상에 배치된 회로 패턴(112) 상에 필름층(113)을 형성한다.

이때, 상기 필름층(113)은 상기 필름층(114)에 대응되는 동일한 형태로 형성될 수 있다.

이후, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 절연층(210)과 회로 패턴(111, 112) 상에 절연층(215)과 금속층(116)을 형성하고, 도 7에 도시된 바와 같이 캐리어 보드(220)를 제거한다.

이후에는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 금속층(116) 상에 필름 패턴(218)을 형성하고, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 필름 패턴(218)을 이용해 상기 금속층(116)을 패터닝하여 회로 패턴(117)을 형성한다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 회로 패턴(117)이 형성된 절연층(210, 215) 상에 각각 절연층(230, 235), 회로 패턴(117) 및 금속층(118)을 순차적으로 형성하고, 도 11에 도시된 바와 같이 레이저(laser)를 이용하여 상기 필름층(112, 114) 상의 절연층(210, 215, 230, 235)을 제거한다.

따라서, 도 12에 도시된 바와 같이 회로 패턴(112)의 일면과 타면의 절연층(210, 215, 230, 235)이 모두 제거되어 비아 홀(via hole: 300)이 형성된다.

본 발명의 일실시예에 따르면 레이저를 이용하여 비아 홀(300)을 형성하므로, 상기 비아 홀(300)은 상기 절연층(200)을 관통하도록 형성되며 상기 절연층의 일면 상의 폭(d1)과 타면 상의 폭(d2)이 동일하게 형성된다.

보다 구체적으로 상기 비아 홀(300)은 상기 절연층(200) 상에서의 폭이 균일하게 형성될 수 있다.

이후, 도 13에 도시된 바와 같이 상기 비아 홀(300)을 통해 노출되는 절연층(200)의 표면에 도금을 통해 금속층(115)을 형성한다.

이후에는 도 14에 도시된 바와 같이 금속층(118) 상에 필름 패턴(250)을 형성하고, 도 15에 도시된 바와 같이 도금을 실시하여 도금부(122) 및 도금층(125, 128)을 형성한다.

이후, 도 16에 도시된 바와 같이 상기 도금층(128)의 표면을 덮는 필름 패턴(240)을 형성하고, 도 17에 도시된 바와 같이 상기 도금부(122)를 이용해 비아 홀(300) 내에 금속 재료를 도금하여 열 비아(thermal via: 310)를 형성한다.

이때, 상기 열 비아(310)는 상기 비아 홀(310)을 채워 형성되므로, 상기 비아 홀(310)과 동일하게, 절연층(200)을 관통하며 절연층(200)의 일면의 폭(d1)가 타면의 폭(d2)이 동일하게 형성된다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 절연층(200)의 복수개의 층(210, 215, 230, 235)으로 형성되고, 상기 비아 홀(300)과 열 비아(310)는 상기 복수개의 층(210, 215, 230, 235) 상에서 폭이 균일하게 형성된다.

또한, 상기 복수개의 층(210, 215, 230, 235)은 각각 회로 패턴(111, 117)을 포함할 수 있으며, 상기 복수개의 층(210, 215, 230, 235)은 프리프레그(prepreg)로 형성될 수 있다.

한편, 상기 열 비아(310)는 상기 절연층(200)의 표면으로부터 돌출되는 돌출부(311)가 형성될 수 있으며, 이때, 상기 돌출부(311)는 상기 절연층(200)의 일면과 타면 상에 각각 돌출될 수 있다.

또한, 절연층(200)의 표면에는 외부 회로 패턴(128)이 형성될 수 있다.

이후부터는 도 17을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 구성을 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판은 도 17에 도시된 바와 같이, 절연층(200), 비아 홀(via hole: 300) 및 열 비아(thermal via: 310)를 포함하며, 회로 패턴(111, 117) 및 외부 회로 패턴(128)을 더 포함할 수 있다.

상기 절연층(200)은 프리프레그(prepreg)로 형성될 수 있으며, 상기 절연층(200)은 복수개의 층(210, 215, 230, 235)으로 형성될 수 있다.

비아 홀(via hole: 300)은 상기 절연층(200)을 관통하며, 상기 절연층의 일면 상의 폭(d1)과 타면 상의 폭(d2)이 동일하게 형성된다.

열 비아(thermal via: 310)는 상기 비아 홀을 채우는 금속 재료로 형성된다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 열 비아(thermal via: 310)는 상기 비아 홀(310)을 채워 형성되므로, 상기 비아 홀(310)과 동일하게, 절연층(200)을 관통하며 절연층(200)의 일면의 폭(d1)가 타면의 폭(d2)이 동일하게 형성된다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 절연층(200)은 복수개의 층(210, 215, 230, 235)으로 형성되고, 상기 비아 홀(300)과 열 비아(310)는 상기 복수개의 층(210, 215, 230, 235) 상에서 폭이 균일하게 형성될 수 있다.

이와 같이 열 비아(310)에 돌출부(311)가 형성되면, 열 비아(310)를 통하여 보다 효과적으로 인쇄회로기판에서 발생하는 열을 외부로 방출할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 상부와 하부의 폭이 동일한 구조의 열 비아(thermal via)를 통해 고방열이 가능한 코어리스(coreless) 구조의 인쇄회로기판을 구성할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

111, 117: 회로 패턴
128: 외부 회로 패턴
200: 절연층
210, 215, 230, 235: 복수개의 층
300: 비아 홀
310: 열 비아
311: 돌출부

Claims

절연층;
상기 절연층을 관통하며, 상기 절연층의 일면과 타면 상의 폭이 동일한 비아 홀(via hole); 및
상기 비아 홀을 채우는 금속 재료의 열 비아(thermal via);
를 포함하는 인쇄회로기판.
청구항 1에 있어서,
상기 비아 홀은,
상기 절연층 상에서의 폭이 균일한 인쇄회로기판.
청구항 2에 있어서,
상기 열 비아는,
폭이 균일한 인쇄회로기판.
청구항 1에 있어서,
상기 열 비아는,
상기 절연층의 표면으로부터 돌출되는 돌출부;
를 더 포함하는 인쇄회로기판.
청구항 4에 있어서,
상기 돌출부는,
상기 절연층의 일면과 타면 상에 각각 돌출되는 인쇄회로기판.
청구항 1에 있어서,
상기 절연층은,
복수개의 층으로 형성되고,
상기 복수개의 층은 각각 회로 패턴을 포함하는 인쇄회로기판.
청구항 6에 있어서,
상기 비아 홀은,
상기 복수개의 층 상에서의 폭이 균일한 인쇄회로기판.
청구항 7에 있어서,
상기 열 비아는,
상기 복수개의 층 상에서 폭이 균일한 인쇄회로기판.
청구항 1에 있어서,
상기 절연층은,
프리프레그(prepreg)로 형성되는 인쇄회로기판.
청구항 1에 있어서,
상기 절연층의 표면에 형성되는 외부 회로 패턴;
을 더 포함하는 인쇄회로기판.