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KR100905642B1 - Embedded Chip Printed Circuit Board and Method of Fabricating the same - Google Patents

Embedded Chip Printed Circuit Board and Method of Fabricating the same Download PDF

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Publication number
KR100905642B1
KR100905642B1 KR1020070130125A KR20070130125A KR100905642B1 KR 100905642 B1 KR100905642 B1 KR 100905642B1 KR 1020070130125 A KR1020070130125 A KR 1020070130125A KR 20070130125 A KR20070130125 A KR 20070130125A KR 100905642 B1 KR100905642 B1 KR 100905642B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
insulating layer
chip
core substrate
circuit pattern
printed circuit
Prior art date
Application number
KR1020070130125A
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Korean (ko)
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KR20090062709A (en
Inventor
박효빈
신영환
김병찬
배원철
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/04105Bonding areas formed on an encapsulation of the semiconductor or solid-state body, e.g. bonding areas on chip-scale packages

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

본 발명은 박형의 절연물질을 칩 패드 위에 적층 한 후 박형의 절연물질에 비아홀을 형성하여 구리 도금을 통해 칩 패드와 전기적으로 연결되는 회로패턴을 칩 패드의 크기보다 크게 박형의 절연물질 위에 형성하여 내장되는 칩의 패드 크기 및 간격에 제한받지 않고 칩을 인쇄회로기판 내부에 내장할 수 있는 칩 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention forms a via hole in the thin insulating material after laminating a thin insulating material on the chip pad to form a circuit pattern electrically connected to the chip pad through copper plating on the thin insulating material larger than the size of the chip pad. The present invention relates to a chip embedded printed circuit board capable of embedding a chip inside a printed circuit board without being limited to pad sizes and spacing of embedded chips and a method of manufacturing the same.

박형, 칩, 내장, 레진 필름, 인쇄회로기판 Thin, Chip, Embedded, Resin Film, Printed Circuit Board

Description

칩 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법{Embedded Chip Printed Circuit Board and Method of Fabricating the same}Embedded chip printed circuit board and its manufacturing method {Embedded Chip Printed Circuit Board and Method of Fabricating the same}

본 발명은 박형의 절연물질을 칩 패드 위에 적층 한 후 박형의 절연물질에 비아홀을 형성하여 구리 도금을 통해 칩 패드와 전기적으로 연결되는 회로패턴을 칩 패드의 크기보다 크게 박형의 절연물질 위에 형성하여 내장되는 칩의 패드 크기 및 간격에 제한받지 않고 칩을 인쇄회로기판 내부에 내장할 수 있는 칩 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention forms a via hole in the thin insulating material after laminating a thin insulating material on the chip pad to form a circuit pattern electrically connected to the chip pad through copper plating on the thin insulating material larger than the size of the chip pad. The present invention relates to a chip embedded printed circuit board capable of embedding a chip inside a printed circuit board without being limited to pad sizes and spacing of embedded chips and a method of manufacturing the same.

최근, 휴대 전화나 디지털 AV기기, IC카드 등의 전자기기가 고기능화됨에 따라 전자기기를 구성하는 인쇄회로기판의 고기능화 및 소형화 요구가 급증하고 있다.In recent years, as electronic devices such as mobile phones, digital AV devices, and IC cards become more functional, demands for higher functionality and miniaturization of printed circuit boards constituting electronic devices have increased rapidly.

이에 따라 인쇄회로기판에 반도체 소자가 내장될 공간이 더욱 줄어들게 되어 단위 체적당 반도체 소자의 실장 효율을 높이기 위해 반도체 소자를 인쇄회로기판의 표면이 아닌 인쇄회로기판 내부에 내장하는 칩 내장(Chip Embedded) 인쇄회로기판의 다양한 제조방법이 연구되고 있다.As a result, the space in which the semiconductor devices are embedded in the printed circuit board is further reduced, and chip embedded in which the semiconductor devices are embedded in the printed circuit board instead of the surface of the printed circuit board in order to increase the mounting efficiency of the semiconductor device per unit volume. Various methods of manufacturing printed circuit boards have been studied.

도 1a 내지 도 1g는 종래 기술에 따른 칩 내장형 인쇄회로기판의 제조방법을 나타내는 공정 흐름도이다.1A to 1G are flowcharts illustrating a method of manufacturing a chip embedded printed circuit board according to the related art.

먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이 제 1 절연층(102)의 양면에 내층 회로패턴(104a, 104b)이 형성된 코어 기판(100)을 준비한다.First, as shown in FIG. 1A, the core substrate 100 having the inner circuit patterns 104a and 104b formed on both surfaces of the first insulating layer 102 is prepared.

이러한, 코어 기판(100)에는 제 1 절연층(102)의 양면에 형성된 내층 회로패턴(104a, 104b)을 전기적으로 연결하기 위한 비아홀(106)이 형성되고, 코어 기판(100) 내부에 반도체 소자 즉, 칩(Chip)을 내장하기 위한 캐비티(Cavity)(108)가 형성된다.In the core substrate 100, via holes 106 are formed in the core substrate 100 to electrically connect the inner circuit patterns 104a and 104b formed on both surfaces of the first insulating layer 102. That is, a cavity 108 for embedding a chip is formed.

이후, 도 1b에 도시된 바와 같이 캐비티(108)가 형성된 코어 기판(100) 하부에 테입(Tape)(110)을 부착한 후 도 1c에 도시된 바와 같이 캐비티(108)에 반도체 소자인 칩(112)을 내장시킨다.Thereafter, as illustrated in FIG. 1B, a tape 110 is attached to a lower portion of the core substrate 100 on which the cavity 108 is formed, and then a chip, which is a semiconductor element, is formed in the cavity 108 as illustrated in FIG. 1C. 112).

이때, 칩(112)은 칩 패드(114)가 테입(110)이 부착되지 않은 곳을 향하도록 캐비티(108) 내부에 내장되고, 테입(110)에 의해 고정되게 된다.At this time, the chip 112 is embedded in the cavity 108 so that the chip pad 114 faces where the tape 110 is not attached, and is fixed by the tape 110.

이후, 도 1d에 도시된 바와 같이 칩 패드(114) 상부에 제 2 절연층(116)을 적층한다.Thereafter, as illustrated in FIG. 1D, a second insulating layer 116 is stacked on the chip pad 114.

이때, 제 2 절연층(116)으로는 ABF(Ajinomoto Build-up Film)나 프리프레그(PPG)가 사용된다.In this case, as the second insulating layer 116, Ajinomoto build-up film (ABF) or prepreg (PPG) is used.

제 2 절연층(116)을 적층 한 후에는 도 1e에 도시된 바와 같이 코어 기판(100) 하부에 부착된 테입(110)을 제거한다.After stacking the second insulating layer 116, the tape 110 attached to the lower portion of the core substrate 100 is removed as shown in FIG. 1E.

이후, 도 1f에 도시된 바와 같이 테입(110)이 제거된 코어 기판(100) 하부에 제 2 절연층(116)을 적층 한다.Thereafter, as illustrated in FIG. 1F, a second insulating layer 116 is stacked below the core substrate 100 from which the tape 110 is removed.

코어 기판(100) 하부에 제 2 절연층(116)을 적층 한 후에는 드릴링 가공 공정을 통해 코어 기판(100)의 양면에 형성된 내층 회로패턴(104a, 104b)이 노출되도록 제 2 절연층(116)에 비아홀을 가공하고, 비아홀을 형성한 후에는 무전해 동도금 및 전해 동도금 공정을 통해 비아홀 내벽, 노출된 내층 회로패턴 상부 및 제 2 절연층(116) 위에 동도금층을 형성한다.After the second insulating layer 116 is stacked below the core substrate 100, the second insulating layer 116 is exposed to expose the inner circuit patterns 104a and 104b formed on both surfaces of the core substrate 100 through a drilling process. After the via hole is formed and the via hole is formed, a copper plating layer is formed on the inner wall of the via hole, the exposed inner circuit pattern, and the second insulating layer 116 through an electroless copper plating and an electrolytic copper plating process.

이후, 동도금층 위에 드라이 필름을 도포한 후 회로패턴이 형성될 부분을 제외한 나머지 부분의 드라이 필름을 제거하고 에칭액으로 드라이 필름이 제거된 부분의 동도금층을 제거하여 도 1g에 도시된 바와 같이 외층 회로패턴(118a, 118b)을 형성한다.Thereafter, after the dry film is coated on the copper plating layer, the remaining dry film except for the portion where the circuit pattern is to be formed is removed, and the copper plating layer of the portion where the dry film is removed with the etching solution is removed, as shown in FIG. 1G. Patterns 118a and 118b are formed.

그러나, 이와 같은 종래 기술에 따른 칩 내장형 인쇄회로기판의 제조방법은 코어 기판에 가공된 캐비티에 IC 소자인 칩을 내장한 후 코어 기판 양면에 절연층을 일괄 적층하고, 코어 기판 양면에 적층 된 절연층에 비아홀을 형성한 후 칩 패드와 코어 기판에 형성된 내층 회로패턴을 전기적으로 연결하기 때문에 칩의 위치 변화나 작은 크기의 칩 패드로 인해 비아홀 가공 시 칩 패드를 벗어나게 되기 때문에 코어 기판 내부에 내장되는 칩 패드의 크기 및 간격이 제한받는 문제가 있다.However, in the conventional method of manufacturing a chip-embedded printed circuit board according to the related art, after a chip, which is an IC element, is embedded in a cavity processed in a core substrate, an insulation layer is collectively laminated on both sides of the core substrate, and the insulation is laminated on both sides of the core substrate. After the via holes are formed in the layer, the chip pads and the inner circuit patterns formed on the core substrate are electrically connected. There is a problem in that the size and spacing of the chip pads are limited.

따라서, 본 발명은 박형의 절연물질을 칩 패드 위에 적층 한 후 박형의 절연물질에 비아홀을 형성하여 구리 도금을 통해 칩 패드와 전기적으로 연결되는 회로패턴을 칩 패드의 크기보다 크게 박형의 절연물질 위에 형성하여 내장되는 칩의 패드 크기 및 간격에 제한받지 않는 칩 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention forms a via hole in the thin insulating material after stacking the thin insulating material on the chip pad to form a circuit pattern electrically connected to the chip pad through copper plating on the thin insulating material larger than the size of the chip pad. An object of the present invention is to provide a chip embedded printed circuit board and a method of manufacturing the same, which are not limited to pad sizes and spacing of chips formed and embedded therein.

본 발명의 실시 예에 따른 칩 내장형 인쇄회로기판은 제 1 절연층의 양면에 제 1 내층 회로패턴이 형성되고 상기 제 1 절연층 내부에 칩이 내장하기 위한 캐비티가 형성된 코어 기판; 상기 캐비티에 내장되고 외부와의 전기적 접속을 위한 칩 패드가 형성된 칩; 상기 코어 기판의 하부에 적층 되고 그 하부에 상기 제 1 내층 회로패턴과 전기적으로 연결되는 외층 회로패턴이 형성된 제 2 절연층; 상기 제 2 절연층 높이의 1/4 ~ 1/2 높이로 상기 코어 기판의 상부에 적층 되고 그 상부에 상 기 칩 패드와 전기적으로 연결되는 제 2 내층 회로패턴이 형성된 제 3 절연층; 및 상기 제 2 절연층 상부에 적층 되고 그 상부에 상기 제 1 내층 회로패턴 및 제 2 내층 회로패턴과 전기적으로 연결되는 외층 회로패턴이 형성된 제 4 절연층을 포함하는 것을 특징으로 한다.A chip embedded printed circuit board according to an embodiment of the present invention includes a core substrate having a first inner circuit pattern formed on both surfaces of a first insulating layer and a cavity for embedding a chip inside the first insulating layer; A chip embedded in the cavity and formed with a chip pad for electrical connection with the outside; A second insulating layer stacked below the core substrate and having an outer circuit pattern formed therein to be electrically connected to the first inner circuit pattern; A third insulating layer formed on the core substrate at a height of 1/4 to 1/2 of the height of the second insulating layer and having a second inner circuit pattern formed thereon electrically connected to the chip pads; And a fourth insulating layer stacked on the second insulating layer and having an outer circuit pattern formed thereon to be electrically connected to the first inner circuit pattern and the second inner circuit pattern.

본 발명의 실시 예에 따른 칩 내장형 인쇄회로기판에서 상기 제 1 절연층은 FR-4이고, 상기 제 2 절연층은 ABF 및 PPG 중 어느 하나이며, 제 3 절연층은 레진 필름으로 구성된다.In the chip embedded printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention, the first insulating layer is FR-4, the second insulating layer is any one of ABF and PPG, and the third insulating layer is made of a resin film.

본 발명의 실시 예에 따른 칩 내장형 인쇄회로기판에서 상기 제 4 절연층은 상기 제 2 절연층 및 제 3 절연층 중 어느 하나와 동일한 물질로 구성된다.In the chip embedded printed circuit board according to the exemplary embodiment of the present invention, the fourth insulating layer is formed of the same material as any one of the second insulating layer and the third insulating layer.

본 발명의 실시 예에 따른 칩 내장형 인쇄회로기판에서 상기 제 3 절연층은 상기 제 2 절연층 높이의 1/2 높이를 갖는다.In the chip embedded printed circuit board according to the exemplary embodiment of the present invention, the third insulating layer has a height of 1/2 of the height of the second insulating layer.

본 발명의 실시 예에 따른 칩 내장형 인쇄회로기판의 제조방법은 (a) 제 1 절연층의 양면에 내층 회로패턴이 형성된 코어 기판에 캐비티를 형성하는 단계; (b) 상기 코어 기판의 상부에 테입을 적층 하는 단계; (c) 칩에 형성된 칩 패드가 상기 테입에 부착되도록 상기 캐비티 내부에 칩을 내장하는 단계; (d) 상기 코어 기판 하부에 제 2 절연층을 적층 한 후 상기 테입을 제거하는 단계; (e) 상기 테입이 제거된 상기 코어 기판 상부에 상기 제 2 절연층의 1/4 ~ 1/2 높이를 갖는 제 3 절연층을 적층 하는 단계; (f) 상기 칩 패드와 연결되는 제 1 외층 회로패턴을 상기 제 3 절연층 상부에 형성하는 단계; 및 (g) 상기 제 3 절연층 상부에 제 4 절연층을 적층 한 후 상기 내층 회로패턴 및 제 1 외층 회로패턴과 연결되는 제 2 외층 회로패턴을 상기 제 4 절연층 상부에 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In accordance with another aspect of the present invention, a method of manufacturing a chip embedded printed circuit board may include: (a) forming a cavity in a core substrate on which inner circuit patterns are formed on both surfaces of a first insulating layer; (b) laminating tape on top of the core substrate; (c) embedding the chip inside the cavity such that a chip pad formed on the chip is attached to the tape; (d) removing the tape after laminating a second insulating layer under the core substrate; (e) stacking a third insulating layer having a height of 1/4 to 1/2 of the second insulating layer on the core substrate from which the tape is removed; (f) forming a first outer circuit pattern connected to the chip pad on the third insulating layer; And (g) stacking a fourth insulating layer on the third insulating layer and forming a second outer layer circuit pattern connected to the inner circuit pattern and the first outer layer circuit pattern on the fourth insulating layer. Characterized in that.

본 발명의 실시 예에 따른 칩 내장형 인쇄회로기판의 제조방법에서 상기 (e) 단계는 상기 제 2 절연층 높이의 1/2 높이를 갖는 제 3 절연층이 상기 코어 기판 상부에 적층 된다.In the method of manufacturing a chip embedded printed circuit board according to an embodiment of the present disclosure, in the step (e), a third insulating layer having a height of 1/2 of the height of the second insulating layer is stacked on the core substrate.

본 발명은 박형의 절연물질을 칩 패드 위에 적층 한 후 박형의 절연물질에 비아홀을 형성하여 구리 도금을 통해 칩 패드와 전기적으로 연결되는 회로패턴을 칩 패드의 크기보다 크게 박형의 절연물질 위에 형성하므로 내장되는 칩의 패드 크기 및 간격에 제한받지 않고 칩을 인쇄회로기판 내부에 내장할 수 있다.The present invention forms a via hole in the thin insulating material after laminating a thin insulating material on the chip pad to form a circuit pattern electrically connected to the chip pad through copper plating on the thin insulating material larger than the size of the chip pad. The chip can be embedded inside a printed circuit board without being limited by the pad size and spacing of embedded chips.

또한, 본 발명은 박형의 절연물질 위에 칩 패드와 전기적으로 연결되고 칩 패드의 크기보다 큰 회로패턴을 형성한 후 외부 회로와 박형의 절연물질 위에 형성된 회로패턴을 전기적으로 연결하기 때문에 제한된 칩 패드 상의 홀 정합 위치에 대한 여분의 공간을 확보할 수 있게 되므로 칩 내장 공정의 수율을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention forms a circuit pattern that is electrically connected to the chip pad on the thin insulating material and is larger than the size of the chip pad, and then electrically connects the circuit pattern formed on the thin insulating material to the external circuit. The extra space for hole matching locations can be freed up to improve the yield of the on-chip process.

그리고, 본 발명은 박형 즉, 코어 기판에 적층 되는 제 2 절연층의 1/4 ~ 1/2의 높이를 갖는 제 3 절연층을 칩 패드 위에 적층 한 후 제 3 절연층에 비아홀을 형성하기 때문에 제 3 절연층에 형성되는 비아홀의 깊이가 낮게 되므로 비아홀의 크기를 줄일 수 있다.In the present invention, since the third insulating layer having a height of 1/4 to 1/2 of the second insulating layer laminated on the core substrate is laminated on the chip pad, the via hole is formed in the third insulating layer. Since the depth of the via hole formed in the third insulating layer is low, the size of the via hole can be reduced.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 칩 내장형 인쇄회로기판의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a chip embedded printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 칩 내장형 인쇄회로기판은 제 1 절연층(12)의 양면에 제 1 내층 회로패턴(14a, 14b)이 형성된 코어 기판(10), 코어 기판(10)에 형성된 캐비티에 내장된 칩(14), 코어 기판(10) 하부에 적층 된 제 2 절연층(22), 코어 기판(10) 상부에 적층 된 제 3 절연층(24), 제 3 절연층(24) 상부에 적층 된 제 4 절연층(28)을 포함한다.Referring to FIG. 2, a chip embedded printed circuit board according to an exemplary embodiment may include a core substrate 10 and a core substrate having first inner layer circuit patterns 14a and 14b formed on both surfaces of a first insulating layer 12. The chip 14 embedded in the cavity 10, the second insulating layer 22 stacked under the core substrate 10, the third insulating layer 24 stacked on the core substrate 10, and the third insulation And a fourth insulating layer 28 stacked on top of the layer 24.

코어 기판(10)은 제 1 절연층(12) 내부에 칩(14)이 내장될 수 있는 캐비티(15)가 형성되고, 제 1 절연층(12)의 양면에는 제 1 내층 회로패턴(14a, 14b)이 형성된다.In the core substrate 10, a cavity 15 in which the chip 14 is embedded may be formed in the first insulating layer 12, and the first inner layer circuit patterns 14a and 2 may be formed on both surfaces of the first insulating layer 12. 14b) is formed.

이러한, 코어 기판(10)의 제 1 절연층(12)으로는 FR-4가 사용된다.As the first insulating layer 12 of the core substrate 10, FR-4 is used.

칩(14)은 코어 기판(10)에 형성된 캐비티(15)에 내장되고, 칩 패드(16)를 통해 제 3 절연층(24) 상부에 형성된 제 2 내층 회로패턴(26)과 전기적으로 연결된다.The chip 14 is embedded in the cavity 15 formed in the core substrate 10, and is electrically connected to the second inner layer circuit pattern 26 formed on the third insulating layer 24 through the chip pad 16. .

제 2 절연층(22)은 코어 기판(10) 하부에 적층 되고, 그 하부에는 코어 기판(10)에 형성된 제 1 내층 회로패턴(14b)과 전기적으로 연결되는 외층 회로패턴(30b)이 형성된다.The second insulating layer 22 is stacked below the core substrate 10, and an outer layer circuit pattern 30b electrically connected to the first inner layer circuit pattern 14b formed on the core substrate 10 is formed below. .

이러한, 제 2 절연층(22)으로는 ABF나 프리프레그(PPG) 중 어느 하나가 사용된다.As the second insulating layer 22, either one of ABF and prepreg (PPG) is used.

제 3 절연층(24)은 코어 기판(10) 상부에 적층 되고, 그 상부에는 칩 패드(16)에 전기적으로 연결되는 제 2 내층 회로패턴(26)이 형성된다.The third insulating layer 24 is stacked on the core substrate 10, and a second inner layer circuit pattern 26 electrically connected to the chip pad 16 is formed thereon.

이때, 제 2 내층 회로패턴(26)은 칩 패드(16)보다 크게 형성된다.In this case, the second inner circuit pattern 26 is formed larger than the chip pad 16.

이러한, 제 3 절연층(24)으로는 레진 필름(Resin Film)이 사용되고, 제 2 절연층(22) 높이의 1/4 ~ 1/2, 바람직하게는 1/2 높이를 갖는다.A resin film is used as the third insulating layer 24 and has a height of 1/4 to 1/2, preferably 1/2 of the height of the second insulating layer 22.

제 4 절연층(28)은 제 3 절연층(24) 상부에 적층 되고, 그 상부에는 제 1 내층 회로패턴(14a) 및 제 2 내층 회로패턴(26)과 전기적으로 연결되는 외층 회로패턴(30a)이 형성된다.The fourth insulating layer 28 is stacked on top of the third insulating layer 24, and the outer circuit patterns 30a electrically connected to the first inner circuit patterns 14a and the second inner circuit patterns 26 are formed thereon. ) Is formed.

도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시 예에 따른 칩 내장형 인쇄회로기판의 제조방법을 나타내는 공정 흐름도이다.3A to 3F are flowcharts illustrating a method of manufacturing a chip embedded printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이 제 1 절연층(12)의 양면에 제 1 내층 회로패턴(14a, 14b)이 형성된 코어 기판(10)을 준비한다.First, as illustrated in FIG. 3A, a core substrate 10 having first inner circuit patterns 14a and 14b formed on both surfaces of the first insulating layer 12 is prepared.

이때, 코어 기판(10)에는 코어 기판(10) 양면에 형성된 제 1 내층 회로패턴(14a, 14b)을 전기적으로 연결하기 위한 비아홀(20)이 형성되고, 코어 기판(10) 내부에 칩(14)을 내장하기 위한 캐비티(15)가 형성된다.In this case, a via hole 20 for electrically connecting the first inner layer circuit patterns 14a and 14b formed on both surfaces of the core substrate 10 is formed in the core substrate 10, and the chip 14 is formed inside the core substrate 10. Cavity 15 for embedding () is formed.

이러한, 코어 기판(10)의 제 1 절연층(12)은 기초재료로 수지가 사용되고, 전기적인 특성을 뛰어나지만 기계적 강도가 불충분하고 온도에 의한 치수 변화(열팽창률)가 금속의 10배 정도로 큰 수지의 결점을 보완하기 위해 종이, 유리 섬유 및 유지부직포 등의 보강기재가 혼합된다.The first insulating layer 12 of the core substrate 10 is made of resin as a base material, and has excellent electrical characteristics, but insufficient mechanical strength, and the dimensional change (thermal expansion coefficient) due to temperature is about 10 times larger than that of metal. In order to compensate for the defects of the resin, reinforcing materials such as paper, glass fiber, and nonwoven fabric are mixed.

코어 기판(10)은 다음과 같은 방법에 의해 형성된다.The core substrate 10 is formed by the following method.

먼저, 제 1 절연층(12)의 양면에 동박이 개재된 동박 적층판을 드릴링으로 가공하여 동박 적층판을 관통하는 비아홀(20)을 형성한다.First, the copper foil laminated sheet in which copper foil is interposed on both surfaces of the 1st insulating layer 12 is processed by drilling, and the via hole 20 which penetrates a copper foil laminated sheet is formed.

이때, 드릴링 가공은 YAG(Yttrium Aluminum Granet)레이저나 CO2 레이저가 사용된다.At this time, YAG (Yttrium Aluminum Granet) laser or CO 2 laser is used for drilling.

비아홀(20)을 형성한 후에는 무전해 동도금 공정 및 전해 동도금 공정을 통해 비아홀 내벽 및 동박 위에 동도금층을 형성한다.After the via hole 20 is formed, a copper plating layer is formed on the inner wall of the via hole and the copper foil through an electroless copper plating process and an electrolytic copper plating process.

동도금층을 형성한 후에는 동도금층 위에 드라이 필름을 도포한 후 노광 및 현상 공정을 통해 내층 회로패턴이 형성될 부분을 제외한 나머지 부분의 드라이 필름을 제거한다.After the copper plating layer is formed, the dry film is coated on the copper plating layer, and then the dry film of the remaining portions except for the portion where the inner circuit pattern is to be formed is removed through an exposure and development process.

이후, 에칭액으로 드라이 필름이 제거되어 노출된 동도금층 및 동박을 제거하여 제 1 내층 회로패턴(14a, 14b)을 형성한다.Thereafter, the dry film is removed with an etchant to remove the exposed copper plating layer and copper foil to form the first inner layer circuit patterns 14a and 14b.

제 1 내층 회로패턴(14a, 14b)을 형성한 후에는 드릴링 가공으로 반도체 소자인 칩이 실장 될 캐비티(15)를 형성한다.After the first inner layer circuit patterns 14a and 14b are formed, the cavity 15 in which the chip, which is a semiconductor element, is to be mounted is formed by drilling.

이때, 캐비티(15)는 코어 기판(10)을 관통하도록 형성된다.In this case, the cavity 15 is formed to penetrate the core substrate 10.

이에 따라, 도 3a에 도시된 코어 기판(10)이 형성되게 된다.As a result, the core substrate 10 shown in FIG. 3A is formed.

여기서는 제 1 절연층(12)의 양면에 동박이 개재된 동박 적층판으로 코어 기판(10)을 형성하는 방법을 설명하였으나 동박이 없는 상태의 제 1 절연층(12)에 비아홀(20)을 형성하여 코어 기판(10)을 형성할 수도 있다.Herein, the method of forming the core substrate 10 using the copper foil laminate having copper foil interposed on both surfaces of the first insulating layer 12 has been described, but the via hole 20 is formed in the first insulating layer 12 without the copper foil. The core substrate 10 may be formed.

코어 기판(10)을 형성한 후에는 코어 기판(10) 상부에 고정부재인 테입(18) 을 부착하고, 캐비티(15) 내부에 칩 패드(16)가 형성된 칩(14)을 내장한다.After the core substrate 10 is formed, the tape 18, which is a fixing member, is attached to the upper portion of the core substrate 10, and the chip 14 having the chip pad 16 formed therein is embedded in the cavity 15.

이때, 칩 패드(16)가 테입(18)에 부착되므로 캐비티(15) 내부에 내장된 칩(14)은 칩 패드(16)에 의해 고정되게 된다.At this time, since the chip pad 16 is attached to the tape 18, the chip 14 embedded in the cavity 15 is fixed by the chip pad 16.

이후, 도 3b에 도시된 바와 같이 테입(18)이 부착되어 있지 않은 코어 기판(10) 하부에 제 2 절연층(22)을 적층 한다.Thereafter, as shown in FIG. 3B, the second insulating layer 22 is stacked below the core substrate 10 to which the tape 18 is not attached.

이때, 제 2 절연층(22)으로는 ABF 및 프리프레그 중 어느 하나가 사용된다.At this time, any one of ABF and prepreg is used as the second insulating layer 22.

제 2 절연층(22)을 적층 한 후에는 도 3c에 도시된 바와 같이 코어 기판(10) 상부에 부착된 테입(18)을 제거한 후 테입(18)이 제거된 코어 기판(10) 상부에 박형의 절연물질인 제 3 절연층(24)을 적층 한다.After laminating the second insulating layer 22, as shown in FIG. 3C, the tape 18 attached to the upper portion of the core substrate 10 is removed, and the thin film is formed on the upper portion of the core substrate 10 from which the tape 18 is removed. The third insulating layer 24 is laminated.

이때, 제 3 절연층(24)의 높이는 제 2 절연층(22)의 1/4 ~ 1/2 높이 바람직하게는 1/2 높이를 갖는다.At this time, the height of the third insulating layer 24 has a 1/4 to 1/2 height, preferably 1/2 height of the second insulating layer 22.

이러한, 제 3 절연층(24)으로는 레진 필름(Resin Film)이 사용된다.As the third insulating layer 24, a resin film is used.

제 3 절연층(24)을 적층 한 후에는 도 3d에 도시된 바와 같이 드릴링으로 제 3 절연층(24)을 가공하여 칩 패드(16)가 노출되도록 비아홀을 형성한다.After stacking the third insulating layer 24, as illustrated in FIG. 3D, the third insulating layer 24 is processed by drilling to form via holes to expose the chip pads 16.

이후, 무전해 동도금 공정 및 전해 동도금 공정을 통해 비아홀 내벽 및 제 3 절연층(24) 상부에 동도금층을 형성한다.Thereafter, a copper plating layer is formed on the inner wall of the via hole and the upper portion of the third insulating layer 24 through an electroless copper plating process and an electrolytic copper plating process.

동도금층을 형성한 후에는 동도금층 위에 드라이 필름을 도포한 후 노광 및 현상 공정을 통해 제 2 내층 회로패턴(26)으로 형성될 부분을 제외한 나머지 부분의 드라이 필름을 제거한다.After the copper plating layer is formed, the dry film is coated on the copper plating layer, and then the dry film of the remaining portions except for the portion to be formed as the second inner layer circuit pattern 26 is removed through an exposure and development process.

이후, 에칭액으로 드라이 필름이 제거된 부분의 동도금층을 제거하여 제 2 내층 회로패턴(26)을 형성한다.Thereafter, the copper plating layer of the portion from which the dry film is removed is removed with an etchant to form the second inner layer circuit pattern 26.

제 2 내층 회로패턴(26)을 형성한 후에는 제 3 절연층(24) 상부에 제 4 절연층(28)을 적층한다.After the second inner circuit pattern 26 is formed, the fourth insulating layer 28 is stacked on the third insulating layer 24.

이때, 제 4 절연층(28)은 제 2 절연층(22) 및 제 3 절연층(24) 중 어느 하나와 동일한 물질이 사용된다.In this case, the same material as that of the second insulating layer 22 and the third insulating layer 24 may be used for the fourth insulating layer 28.

제 4 절연층(28)을 적층 한 후에는 제 2 절연층(22) 및 제 4 절연층(28)에 제 1 내층 회로패턴(14a, 14b) 및 제 2 내층 회로패턴(26)이 노출되도록 비아홀을 형성한다.After the fourth insulating layer 28 is laminated, the first inner circuit patterns 14a and 14b and the second inner circuit patterns 26 are exposed to the second insulating layer 22 and the fourth insulating layer 28. Form via holes.

이후, 무전해 동도금 공정 및 전해 동도금 공정을 통해 비아홀 내벽, 제 2 절연층(22) 및 제 4 절연층(28) 상부에 동도금층을 형성한다.Thereafter, a copper plating layer is formed on the inner wall of the via hole, the second insulating layer 22, and the fourth insulating layer 28 through an electroless copper plating process and an electrolytic copper plating process.

동도금층을 형성한 후에는 동도금층 위에 드라이 필름을 도포한 후 노광 및 현상 공정을 통해 외층 회로패턴이 형성될 부분을 제외한 나머지 부분의 드라이 필름을 제거한다.After the copper plating layer is formed, the dry film is applied on the copper plating layer, and then the dry film of the remaining portions except for the portion where the outer circuit pattern is to be formed is removed through an exposure and development process.

이후, 드라이 필름이 제거되어 노출된 동도금층을 에칭액으로 제거하여 도 2f에 도시된 바와 같이 외층 회로패턴(30a, 30b)을 형성한다.Thereafter, the dry film is removed to remove the exposed copper plating layer with an etchant to form the outer circuit patterns 30a and 30b as shown in FIG. 2F.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 칩 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법은 박형의 절연물질인 제 3 절연층을 칩 패드 위에 적층 한 후 제 3 절연층에 비아홀을 형성하여 구리 도금을 통해 칩 패드와 전기적으로 연결되는 제 2 내층 회로패턴을 칩 패드의 크기보다 크게 제 3 절연층 위에 형성하므로 내장되는 칩의 패드 크기 및 간격에 제한받지 않고 칩을 인쇄회로기판 내부에 내장할 수 있게 된다.As described above, the chip embedded printed circuit board and the method of manufacturing the same according to an exemplary embodiment of the present invention laminate a third insulating layer, which is a thin insulating material, on a chip pad, and then form a via hole in the third insulating layer to form a chip pad through copper plating. Since a second inner layer circuit pattern electrically connected to the second semiconductor layer is formed on the third insulating layer larger than the size of the chip pad, the chip may be embedded in the printed circuit board without being limited by the pad size and spacing of the embedded chip.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 칩 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법은 박형의 절연물질인 제 3 절연층 위에 칩 패드와 전기적으로 연결되고 칩 패드의 크기보다 큰 회로패턴을 형성한 후 외부 회로와 제 3 절연층 위에 형성된 회로패턴을 전기적으로 연결하기 때문에 제한된 칩 패드 상의 홀 정합 위치에 대한 여분의 공간을 확보할 수 있게 되므로 칩 내장 공정의 수율을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, the chip embedded printed circuit board and the method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention are formed on the third insulating layer, which is a thin insulating material, electrically connected to the chip pads, and after forming a circuit pattern larger than the size of the chip pads, an external circuit. By electrically connecting the circuit pattern formed on the third insulating layer with the spare space for the hole matching position on the limited chip pad can be secured, it is possible to improve the yield of the chip embedded process.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 칩 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법은 박형 즉, 코어 기판에 적층 되는 제 2 절연층의 1/4 ~ 1/2의 높이를 갖는 제 3 절연층을 칩 패드 위에 적층 한 후 제 3 절연층에 비아홀을 형성하기 때문에 제 3 절연층에 형성되는 비아홀의 깊이가 낮게 되므로 비아홀의 크기를 줄일 수 있게 된다.In addition, the chip embedded printed circuit board and the method of manufacturing the chip according to the embodiment of the present invention are thin, that is, a chip pad having a third insulating layer having a height of 1/4 to 1/2 of the second insulating layer laminated on the core substrate. Since the via hole is formed in the third insulating layer after the stacked layer, the depth of the via hole formed in the third insulating layer is reduced, thereby reducing the size of the via hole.

도 1a 내지 도 1g는 종래 기술에 따른 칩 내장형 인쇄회로기판의 제조 공정을 나타내는 도면이다.1A to 1G are views illustrating a manufacturing process of a chip embedded printed circuit board according to the prior art.

도 2는 본 발명의 실시 예에 다른 칩 내장형 인쇄회로기판을 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a chip embedded printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시 예에 따른 칩 내장형 인쇄회로기판의 제조 공정을 나타내는 도면이다. 3A to 3F are views illustrating a manufacturing process of a chip embedded printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10, 100 : 코어 기판 12, 22, 24, 28, 102, 116 : 절연층10, 100: core substrate 12, 22, 24, 28, 102, 116: insulating layer

14a, 14b, 26, 30a, 30b, 104a, 104b, 118a, 118b : 회로패턴14a, 14b, 26, 30a, 30b, 104a, 104b, 118a, 118b: circuit pattern

14, 112 : 칩 15, 108 : 캐비티14, 112: chip 15, 108: cavity

16, 114 : 칩 패드 18, 110 : 테입16, 114: chip pads 18, 110: tape

20, 108 : 비아홀20, 108: Via Hole

Claims (6)

제 1 절연층의 양면에 제 1 내층 회로패턴이 형성되고 상기 제 1 절연층 내부에 칩이 내장하기 위한 캐비티가 형성된 코어 기판;A core substrate having first inner circuit patterns formed on both surfaces of the first insulating layer, and a cavity for embedding a chip in the first insulating layer; 상기 캐비티에 내장되고 외부와의 전기적 접속을 위한 칩 패드가 형성된 칩;A chip embedded in the cavity and formed with a chip pad for electrical connection with the outside; 상기 코어 기판의 하부에 적층 되고 그 하부에 상기 제 1 내층 회로패턴과 전기적으로 연결되는 외층 회로패턴이 형성된 제 2 절연층;A second insulating layer stacked below the core substrate and having an outer circuit pattern formed therein to be electrically connected to the first inner circuit pattern; 상기 제 2 절연층 높이의 1/4 ~ 1/2 높이로 상기 코어 기판의 상부에 적층 되고 그 상부에 상기 칩 패드와 전기적으로 연결되는 제 2 내층 회로패턴이 형성된 제 3 절연층; 및A third insulating layer stacked on the core substrate at a height of 1/4 to 1/2 of the height of the second insulating layer and having a second inner circuit pattern formed thereon to be electrically connected to the chip pads; And 상기 제 2 절연층 상부에 적층 되고 그 상부에 상기 제 1 내층 회로패턴 및 제 2 내층 회로패턴과 전기적으로 연결되는 외층 회로패턴이 형성된 제 4 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 내장형 인쇄회로기판.And a fourth insulating layer stacked on the second insulating layer and having an outer circuit pattern formed thereon and electrically connected to the first inner circuit pattern and the second inner circuit pattern. . 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 절연층은 FR-4이고, 상기 제 2 절연층은 ABF 및 PPG 중 어느 하나이며, 제 3 절연층은 레진 필름인 것을 특징으로 하는 칩 내장형 인쇄회로기판.Wherein the first insulating layer is FR-4, the second insulating layer is any one of ABF and PPG, and the third insulating layer is a resin film. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 4 절연층은 상기 제 2 절연층 및 제 3 절연층 중 어느 하나와 동일 한 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 칩 내장형 인쇄회로기판.The fourth insulating layer is a chip embedded printed circuit board, characterized in that made of the same material as any one of the second insulating layer and the third insulating layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 3 절연층은 상기 제 2 절연층 높이의 1/2 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 칩 내장형 인쇄회로기판.And the third insulating layer has a height 1/2 of the height of the second insulating layer. (a) 제 1 절연층의 양면에 내층 회로패턴이 형성된 코어 기판에 캐비티를 형성하는 단계;(a) forming a cavity in a core substrate having inner circuit patterns formed on both surfaces of the first insulating layer; (b) 상기 코어 기판의 상부에 테입을 적층 하는 단계;(b) laminating tape on top of the core substrate; (c) 칩에 형성된 칩 패드가 상기 테입에 부착되도록 상기 캐비티 내부에 칩을 내장하는 단계;(c) embedding the chip inside the cavity such that a chip pad formed on the chip is attached to the tape; (d) 상기 코어 기판 하부에 제 2 절연층을 적층 한 후 상기 테입을 제거하는 단계;(d) removing the tape after laminating a second insulating layer under the core substrate; (e) 상기 테입이 제거된 상기 코어 기판 상부에 상기 제 2 절연층의 1/4 ~ 1/2 높이를 갖는 제 3 절연층을 적층 하는 단계;(e) stacking a third insulating layer having a height of 1/4 to 1/2 of the second insulating layer on the core substrate from which the tape is removed; (f) 상기 칩 패드와 연결되는 제 1 외층 회로패턴을 상기 제 3 절연층 상부에 형성하는 단계; 및(f) forming a first outer circuit pattern connected to the chip pad on the third insulating layer; And (g) 상기 제 3 절연층 상부에 제 4 절연층을 적층 한 후 상기 내층 회로패턴 및 제 1 외층 회로패턴과 연결되는 제 2 외층 회로패턴을 상기 제 4 절연층 상부에 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 내장형 인쇄회로기판의 제조방 법.(g) stacking a fourth insulating layer on the third insulating layer and forming a second outer layer circuit pattern connected to the inner circuit pattern and the first outer layer circuit pattern on the fourth insulating layer. Method of manufacturing a chip embedded printed circuit board, characterized in that. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 (e) 단계는 상기 제 2 절연층 높이의 1/2 높이를 갖는 제 3 절연층이 상기 코어 기판 상부에 적층 되는 것을 특징으로 하는 칩 내장형 인쇄회로기판의 제조방법.In the step (e), a third insulating layer having a height of 1/2 of the height of the second insulating layer is laminated on the core substrate.
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