内置电子部件的印刷电路板的制作方法

本发明涉及一种内置电子部件的印刷电路板。

背景技术

近来，因半导体封装技术的发达，将封装件用印刷电路板实现高密度化和小型化的必要性正在增大。

为了封装件的薄型化，提出了超薄板型印刷电路板、内置无源器件的印刷电路板、无芯印刷电路板等多样的形态的技术。

最近，在薄板型印刷电路板中加工用于内置无源器件的腔体(cavity)的技术正在逐渐拓展。

[现有技术文献]

[专利文献]

韩国公开专利公报第10-2011-0066044号(2011.06.16)

技术实现要素：

根据本发明的实施例，可将用于把电子部件内置于基板的收容槽更加精密地形成。

根据本发明的实施例，可提供一种用于制造薄型封装件的印刷电路板。

根据本发明的实施例的内置电子部件的印刷电路板，包括：第一绝缘层；收容槽，形成于所述第一绝缘层的一个表面；内部导体图案，埋设于所述第一绝缘层，所述内部导体图案的一个表面向所述第一绝缘层的一个表面暴露；电子部件，布置于所述收容槽；第二绝缘层，以覆盖所述电子部件和所述内部导体图案的方式形成于所述第一绝缘层上；外部导体图案，分别形成于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层；以及第一过孔，以使所述外部导体图案与所述内部导体图案相互连接的方式形成于所述第一绝缘层和/或所述第二绝缘层，且直径随着从与所述外部导体图案连接的一端趋向与所述内部导体图案连接的另一端而减小。

本发明可将用于把电子部件内置于基板的收容槽更加精密地形成。

附图说明

图1为表示根据本发明的一个实施例的内置电子部件的印刷电路板的图。

图2为表示根据本发明的另一实施例的内置电子部件的印刷电路板的图。

图3至图13为依序表示根据本发明的一个实施例的内置电子部件的印刷电路板的制造工序的图。

符号说明

110：第一绝缘层120：收容槽

210：第二绝缘层220：对应槽

310：内部导体图案320：虚设图案

410：外部导体图案500：电子部件

600：粘接层700：中间绝缘层

v1：第一过孔v2：第二过孔

vh1：第一通孔vh2：第二通孔

er：抗蚀剂图案c：载体

s：支撑部件cf：铜箔、金属箔

sr：阻焊剂1000、2000：内置电子部件的印刷电路板

具体实施方式

本发明中使用的术语仅仅用于描述特定的实施例，并非试图限定本发明。除非在文章脉络中另有明确的含义，否则单数型表述包括复数型含义。应当理解在本发明中，“包括”或“具有”等术语用于指代说明书中记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或者其组合的存在性，并非预先排除一个或者更多个其他特征或数字、步骤、操作、构成要素、部件或者其组合的可存在性或者可附加性。另外，在整个说明书中，“在……上”表示位于对象部分的上方或者下方，并非意指必须以重力方向为基准而位于上侧。

并且，所谓的结合，在各个构成要素之间的接触关系中不仅表示各个构成要素之间以物理方式直接地接触的情形，而且还使用为涵盖如下情形的含义：其他构成要素夹设于各个构成要素之间，从而构成要素分别接触于该其他构成要素。

附图中示出的各个构成要素的大小及厚度被任意表示以便于描述，本发明并非必须限定于图示情形。

以下，参照附图详细说明根据本发明的印刷电路板的实施例，在参照附图而描述的过程中，对相同或者对应的构成要素赋予相同的附图标记，并省略与之相关的重复性说明。

内置电子部件的印刷电路板

(一个实施例)

图1为表示根据本发明的一个实施例的内置电子部件的印刷电路板的图。

参照图1，根据本发明的一个实施例的内置电子部件的印刷电路板1000包括第一绝缘层110、收容槽120、内部导体图案310、电子部件500及第二绝缘层210，而且还可以包括粘接层600、外部导体图案410、第一过孔v1及第二过孔v2。

第一绝缘层110可由热可塑性绝缘树脂、热固性绝缘树脂和光固化性绝缘树脂中的任意一种形成。或者，第一绝缘层110可以是在上述的绝缘树脂中的任意一种中浸渍有玻璃纤维之类的补强材料而形成的层。或者，第一绝缘层110可以是在上述的绝缘树脂中的任意一种中分散有有机填料和/或无机填料而形成的层。

第一绝缘层110包括一个表面以及与所述一个表面对向的另一表面。第一绝缘层110的一个表面和另一表面可以是沿第一绝缘层110的厚度方向相互对向的第一绝缘层110的上表面和下表面。

收容槽120形成于第一绝缘层110的一个表面。收容槽120形成于第一绝缘层110的一个表面，从而以并不沿厚度方向贯穿第一绝缘层110的形态形成。收容槽120的底面以比起第一绝缘层110的一个表面而言更加靠近于第一绝缘层110的厚度方向中心的方式形成。可通过考虑后述的内部导体图案310的厚度及电子部件500的厚度等，变更收容槽120的深度。

不同于通常的情形，本实施例的收容槽120通过除去埋设于第一绝缘层110的一个表面的虚设图案320而形成。对于通过除去绝缘层的一部分而形成收容槽或腔体的普通方法而言，因绝缘层去除过程中产生的残留树脂(涂留)及用于除去残留树脂的工序(反涂留)，收容槽或腔体的内壁不均匀。然而，根据本实施例，却在形成收容槽120时不产生上述残留树脂，因此收容槽120的内侧面可更加均匀地形成。因此，可形成尺寸更加精确的收容槽120。

内部导体图案310埋设于第一绝缘层110，且所述内部导体图案310的一个表面向第一绝缘层110的一个表面暴露。即，内部导体图案310可按如下方式形成：厚度方向的全体部分埋设于第一绝缘层110，其一个表面比起第一绝缘层110的一个表面而言更加靠近第一绝缘层110的厚度方向中心。在此情况下，在第一绝缘层110中可按使内部导体图案310的一个表面暴露于第一绝缘层110的一个表面的方式形成有将内部导体图案310的一个表面作为底面的槽。或者，内部导体图案310可按如下方式形成：厚度方向的全体部分埋设于第一绝缘层110，其一个表面布置于与第一绝缘层110的一个表面相同的平面上。或者，内部导体图案310可按如下方式形成：厚度方向的一部分埋设于第一绝缘层110，厚度方向的另一部分从第一绝缘层110的一个表面突出。

内部导体图案310被埋设于第一绝缘层110的原因在于，通过一种被称为无芯(coreless)工艺的工艺方法形成内部导体图案310和第一绝缘层110。对于通过无芯工艺制造的印刷电路板而言，当与有芯(cored)印刷电路板相比时，不需要为了刚性而以比起层积(build-up)绝缘层的厚度更大的厚度形成的芯片。因此，对于本实施例而言，可提供一种相对而言薄型化的内置电子部件的印刷电路板。

内部导体图案310可由包含铜(cu)的材质形成，然而本实施例的范围并非局限于此。例如，内部导体图案310可由包括银(ag)、钯(pd)、铝(al)、镍(ni)、钛(ti)、金(au)及铂(pt)中的至少一种物质的材料形成。

内部导体图案310可包括信号图案、过孔图案、功率图案及接地图案中的至少一种图案。

电子部件500布置于收容槽120。电子部件500的厚度可具有大于收容槽120的深度的值。因此，电子部件500可布置于收容槽120，从而可以使厚度方向的一部分从第一绝缘层110的一个表面突出。

电子部件500可以是电容器、电感器及寄存器之类的无源器件，然而并非局限于此。在电子部件500为电容器的情况下，电子部件500可以是薄型电容器、薄膜电容器及多层陶瓷电容器(mlcc：multi-layeredceramiccapacitor)中的任意一种。

第二绝缘层210形成于电子部件500和第一绝缘层110上。对于本实施例而言，第二绝缘层210形成于第一绝缘层110和电子部件500上，从而覆盖从第一绝缘层110的一个表面突出的电子部件500，并与第一绝缘层110的一个表面接触。

第二绝缘层210可利用热可塑性绝缘树脂、热固性绝缘树脂及光固性绝缘树脂中的任意一种树脂构成。或者，第二绝缘层210可以是在上述的绝缘树脂中的任意一种中浸渍有玻璃纤维之类的补强材料而形成的层。或者，第二绝缘层210可以是在上述的绝缘树脂中的任意一种中分散有有机填料和/或无机填料而形成的层。

第二绝缘层210可填充收容槽120的内壁与电子部件500之间。收容槽120的横截面积与电子部件500的横截面积可互不一致，因此在收容槽120的内壁与电子部件500的侧面之间可形成空余空间。第二绝缘层210可通过填充上述空余空间而限制电子部件500的移动。对于电子部件500而言，下表面与作为收容槽120的底面的第一绝缘层110接触，上表面及侧面则与第二绝缘层210接触。

内部导体图案310的一个表面可比起第一绝缘层110的一个表面而言布置于更下方的部位。即，如图1所示，内部导体图案310可按如下方式形成：厚度方向的全部埋设于第一绝缘层110，且其一个表面比起第一绝缘层110的一个表面而言更靠近第一绝缘层110的厚度方向中心。由于内部导体图案310的一个表面向第一绝缘层110的一个表面暴露，使用在第一绝缘层110的一个表面形成有将内部导体图案310的一个表面作为底面的槽。在此情况下，第二绝缘层210填充上述槽，从而可接触于内部导体图案310的一个表面。

粘接层600可夹设于收容槽120的底面与电子部件500之间。粘接层600可限制布置于收容槽120的电子部件500的移动。粘接层600可包括环氧树脂，然而并非限定于此，其可以包括具备电绝缘特性和粘接特性的任意物质。

外部导体图案410可在第一绝缘层110和第二绝缘层210上分别形成。即，外部导体图案410可形成于第一绝缘层110的另一表面，并可形成于与接触于第一绝缘层110的一个表面的第二绝缘层210的一个表面对向的第二绝缘层210的另一表面。参照图1，外部导体图案410可在第一绝缘层110的下表面和第二绝缘层210的上表面分别形成。

外部导体图案410可利用包含铜(cu)的材质构成，然而本实施例的范围并非限定于此。例如，外部导体图案410可利用包括银(ag)、钯(pd)、铝(al)、镍(ni)、钛(ti)、金(au)及铂(pt)中的至少一种物质的材料构成。

外部导体图案410可包括连接焊盘、信号图案、过孔图案、功率图案及接地图案中的至少一种。

第一过孔v1以将外部导体图案410与内部导体图案310相互连接的方式形成于第一绝缘层110和/或第二绝缘层210。以图1为基准，图示于图1的上部的第一过孔v1贯穿第二绝缘层210，从而将内部导体图案310与第二绝缘层210的上表面所形成的外部导体图案410相互电连接。图1的下部图示的第一过孔v1贯穿第一绝缘层110，从而使内部导体图案310与第一绝缘层110的下表面所形成的外部导体图案410相互电连接。

对于第一过孔v1而言，随着从与外部导体图案410连接的一端趋向与内部导体图案310连接的另一端，其直径越来越小。即，随着趋向内部导体图案侧，第一过孔v1的直径减小。各个第一过孔v1的直径最小的部分乃是与内部导体图案接触的各个第一过孔v1的另一端。

第一过孔v1可由包含铜(cu)的材质形成，然而本实施例的范围并非限定于此。例如，第一过孔v1可利用包括银(ag)、钯(pd)、铝(al)、镍(ni)、钛(ti)、金(au)及铂(pt)中的至少一种物质的材料构成。

第二过孔v2以将外部导体图案410与电子部件500相互连接的方式形成于第一绝缘层110或第二绝缘层210。以图1为基准，图示于图1的上部的第二过孔v2贯穿第二绝缘层210而使形成于电子部件500的外部电极与第二绝缘层210的上表面的外部导体图案410相互电连接。图示于图1的下部的第二过孔v2贯穿第一绝缘层110，从而使电子部件500的外部电极与形成于第一绝缘层110的下表面的外部导体图案410相互电连接。

第二过孔v2可由包含铜(cu)的材质形成，然而本实施例的范围并非限定于此。例如，第二过孔v2可利用包括银(ag)、钯(pd)、铝(al)、镍(ni)、钛(ti)、金(au)及铂(pt)中的至少一种物质的材料构成。

另外，图1中示出第二过孔v2的横截面积形成为越靠近电子部件500则越小的情形，然而这只是示例性的情形。即，根据用于形成第二过孔v2的通孔加工方法，第二过孔v2可不同于图1地形成为横截面积实质上相同的柱体形状。

此外，如图1所示的第二过孔v2的数量只是示例性的，本发明的范围并非限定于此。即，与图1不同地，第二过孔v2可在电子部件500的上部或下部中的任意一个部位成对形成。或者，对于第二过孔v2而言，连接到外部电极中的任意一个电极的过孔与连接到外部电极中的另一个电极的过孔可分别形成于电子部件500的上部和下部。或者，与图1不同地，在将半导体芯片利用为电子部件500的情况下，第二过孔v2也可以在电子部件500的上部或下部中的任意一个部位形成为2个以上的多个，以连接到半导体芯片的活性面。

并且，对于本实施例而言，以包含用于使外部导体图案410中的至少一部分暴露的开口并覆盖外部导体图案410的方式，还可以包括在外部导体图案410、第一绝缘层110及第二绝缘层210上形成的阻焊剂sr。

(另一实施例)

图2为表示根据本发明的另一实施例的内置电子部件的印刷电路板的图。

参照图2，根据本发明的另一实施例的内置电子部件的印刷电路板2000包括第一绝缘层110、收容槽120、内部导体图案310、电子部件500、中间绝缘层700、对应槽220及第二绝缘层210。

本实施例中应用的第一绝缘层110、收容槽120、内部导体图案310、电子部件500及第二绝缘层210已经在本发明的一实施例中详细阐述，故省略其详细说明，并只对与一实施例中描述的内容有所区别的部分进行说明。

对应槽220形成于与后述的中间绝缘层700接触的第二绝缘层210的一个表面。对应槽220与上述收容槽120一起提供用于在根据本实施例的电子部件所内置的印刷电路板内置电子部件500的空间。如上所述，比起收容槽120的深度而言，电子部件500的厚度可具有较大值，对应槽220用于收容从第一绝缘层110的一个表面突出的电子部件500的厚度方向的一部分。

对应槽220可通过与上述收容槽120的制造方法相同的方法形成。即，对应槽220可通过除去形成于第二绝缘层210的一个表面的虚设图案320而在第二绝缘层210的一个表面形成。

中间绝缘层700夹设于第一绝缘层110与第二绝缘层210之间。在上述本发明的一实施例中，第一绝缘层110与第二绝缘层210相互接触，但是对于本实施例而言，第一绝缘层110与第二绝缘层210并不相互接触，且在两者之间夹设有中间绝缘层700。即，中间绝缘层700的一个表面接触于第一绝缘层110的一个表面，与中间绝缘层700的一个表面对向的中间绝缘层700的另一表面接触于第二绝缘层210的一个表面。因此，第一绝缘层110与第二绝缘层210将中间绝缘层700作为媒介而相互结合。

中间绝缘层700可由热可塑性绝缘树脂、热固性绝缘树脂和光固化性绝缘树脂中的任意一种形成。或者，中间绝缘层700可以是在上述的绝缘树脂中的任意一种中浸渍有玻璃纤维之类的补强材料而形成的层。或者，中间绝缘层700可以是在上述的绝缘树脂中的任意一种中分散有有机填料和/或无机填料而形成的层。

中间绝缘层700填充收容槽120和对应槽220各自的内壁与电子部件500之间。因中间绝缘层700的存在，电子部件500在收容槽120和/或对应槽220内的移动得到限制。

内置电子部件的印刷电路板的制造方法

图3至图13为依序表示根据本发明的一个实施例的印刷电路板的制造工序的图。

首先，参照图3，将内部导体图案310和虚设图案320形成于载体c。

载体c可包括：支撑部件s；第一金属箔cf1，形成于支撑部件s的两个表面；第二金属箔cf2，在上部和下部的第一金属箔cf1分别形成。载体c还可以包括夹设于第一金属箔cf1与第二金属箔cf2之间的离型层。对于本实施例而言，第一金属箔cf1和第二金属箔cf2均由铜(cu)形成，因此以下将第一金属箔cf1和第二金属箔cf2分别称为第一铜箔cf1和第二铜箔cf2。

内部导体图案310和虚设图案320分别形成于载体c的第二铜箔cf2。内部导体图案310和虚设图案320可按如下方式形成：在第二铜箔cf2中形成内部导体图案310形成区域及虚设图案320形成区域所对应的区域得到开放的抗镀覆剂(platingresist)图案，然后将第二铜箔cf2作为供电层而实施电解电镀，并将抗镀覆剂图案去除。

虚设图案320通过后述的工序而被除去，从而成为使收容槽120形成于第一绝缘层110的构成。因此，虚设图案320的厚度可通过考虑电子部件500的厚度及第一绝缘层110的厚度而得到多样的变更。即，与如图3所示的情形不同地，虚设图案320可形成为比内部导体图案310更厚或者更薄。

其次，参照图4，以覆盖内部导体图案310和虚设图案320的方式在载体c的两个表面形成第一绝缘层110。

第一绝缘层110可通过将半固化(b-stage)绝缘膜形成于金属箔的一个表面的附树脂铜箔(rcc：resincoatedcopper)层压到载体c的两个表面的方式形成。半固化绝缘膜可在层叠于载体c的两个表面之后，被加热、加压而实现完全(c-stage)固化。

另外，与利用rcc而形成第一绝缘层110的方法不同地，第一绝缘层110和第三金属箔cf3还可以分别形成于载体c。此外，图4中虽图示为第三金属箔cf3形成于第一绝缘层110，然而本发明的范围并非限定于此。

对于本实施例而言，第三金属箔cf3由铜(cu)形成，因此以下将第三金属箔cf3称为第三铜箔cf3。

然后，参照图5，从载体c中分离第一绝缘层110。

在上述载体c的第一铜箔cf1与第二铜箔cf2之间可形成离型层，或者在两者的界面处可形成低粗糙度面。于是，载体c与第一绝缘层110的分离将会在载体c的第一铜箔cf1与第二铜箔cf2之间发生。其结果，在从载体c分离的第一绝缘层110的一个表面上贴附有第一铜箔cf1。

贴附于第一绝缘层110的一个表面的第一铜箔cf1可通过铜蚀刻液而被去除，或者可通过物理研磨等方法予以去除。当利用铜蚀刻液除去第一铜箔cf1时，为了防止形成于第一绝缘层110的另一表面的第三铜箔cf3连同第一铜箔cf1一起被去除，在第三铜箔cf3可形成有抗蚀剂。形成于第三铜箔cf3的抗蚀剂可在第一铜箔cf1通过蚀刻而被去除之后从第三铜箔cf3中被剥离。

当内部导体图案310和虚设图案320包括铜(cu)时，如果利用铜蚀刻液去除第一铜箔cf1，则内部导体图案310和虚设图案320各自的一部分也被除去。因此，内部导体图案310和虚设图案320各自的一个表面可按如下方式布置：比起第一绝缘层110的一个表面而言，更加靠近于第一绝缘层110的厚度中心。即，在第一绝缘层110的一个表面可形成有槽，所述槽将内部导体图案310和虚设图案320各自的一个表面作为底面。

然后，参照图6和图7，将虚设图案320去除。

首先，如图5所示，在第一绝缘层110的一个表面和另一表面分别涂布干膜(dryfilm)等，并将干膜选择性曝光、显像，从而形成抗蚀剂图案er，所述抗蚀剂图案er仅在与虚设图案320对应的区域形成有开口部。

然后，如图6所示，利用铜蚀刻液去除暴露于抗蚀剂图案er的开口部的虚设图案320，然后将抗蚀剂图案er从第一绝缘层110剥离。

此后，参照图8，在虚设图案320被除去而形成的第一绝缘层110的收容槽120的底面形成粘接层600。

粘接层600可通过将粘接膜层叠于收容槽120的底面，或者将液态的粘接物质涂布于收容槽120的底面而形成。

然后，参照图9，将电子部件500布置在收容槽120。电子部件500可借助于粘接层600而固定于第一绝缘层110。电子部件500的厚度可具有比收容槽120的深度更大的值，因此电子部件500的一部分从第一绝缘层110的一个表面突出。

此后，参照图10，在电子部件500和第一绝缘层110上形成第二绝缘层210。

第二绝缘层210可通过将半固化(b-stage)绝缘膜形成于金属箔的一个表面的rcc(附树脂铜箔；resincoatedcopper)层压在第一绝缘层110的一个表面而形成。半固化绝缘膜可在层叠于第一绝缘层110的一个表面之后被加热、加压而实现完全(c-stage)固化。

另外，与利用rcc形成第二绝缘层210的方法不同地，第二绝缘层210和第四金属箔cf4可分别形成于第一绝缘层110。此外，在图10中示出第四金属箔cf4形成于第二绝缘层210，然而本发明的范围并非限定于此。

对于本实施例而言，第四金属箔cf4利用铜(cu)形成，以下将第四金属箔cf4称为第四铜箔cf4。

然后，参照图11，在第一绝缘层110和第二绝缘层210中形成第一通孔vh1和第二通孔vh2，然后形成种子层sl。

首先，在第一绝缘层110和第二绝缘层210中形成第一通孔vh1和第二通孔vh2。第一通孔vh1和第二通孔vh2可通过机械钻孔(mechanicaldrilling)或激光钻孔(laserdrilling)而形成。在第一绝缘层110和第二绝缘层210包含光固化性绝缘树脂的情况下，第一通孔vh1和第二通孔vh2可经过光刻工序而形成于第一绝缘层110和第二绝缘层210。或者，第一通孔vh1和第二通孔vh2可通过如下方式形成：在将第三铜箔cf3和第四铜箔cf4中的一部分选择性去除之后蚀刻第一绝缘层110和第二绝缘层210。

然后，在形成有第一通孔vh1和第二通孔vh2的第一绝缘层110和第二绝缘层210的表面形成种子层sl。种子层sl可通过无电解铜镀覆而而形成，然而并非局限于此，也可以通过溅射或沉积等方法而形成。并且，种子层也可以包含并非是铜的其他导电性物质。

其后，参照图12，形成第一过孔v1、第二过孔v2及外部导体图案410。

第一过孔v1、第二过孔v2及外部导体图案410可通过如下方式形成：在第一绝缘层110的另一表面和第二绝缘层210的另一表面形成抗镀覆剂图案，所述抗镀覆剂图案仅在与外部导体图案410形成区域对应的区域形成有开口部，然后执行将种子层sl作为供电层的电解铜镀覆。抗镀覆剂图案在电解铜镀覆工序过后被剥离。而且，除电解金属镀层所形成的区域之外的区域所对应的第三铜箔cf3、第四铜箔cf4及种子层sl被去除。

其后，参照图13，在第一绝缘层110和第二绝缘层210中可形成阻焊剂sr。

阻焊剂sr可按薄膜形态层叠，或者可通过将液态的绝缘物质涂布在第一绝缘层110和第二绝缘层210，然后进行固化而形成。阻焊剂sr可包含光固化性物质，然而并非限定于此。

按照根据本发明的一个实施例的内置电子部件的印刷电路板的制造方法，可将收容槽120以精密的尺寸予以形成。并且，由于以无芯工艺方法制造基板，因此可实现基板的薄板化。

以上，已对本发明的一个实施例进行了说明，然而但凡是在该技术领域中具备基本知识的人员，即可在不脱离权利要求书中记载的本发明的思想的范围内通过构成要素的附加、变更或删除等而对本发明进行多样地修改及变更，而这些也应认为包含于本发明的权利范围内。