(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024019007
(43)【公開日】2024-02-08
(54)【発明の名称】プリント回路基板及びプリント回路基板の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 23/12 20060101AFI20240201BHJP
H01L 21/60 20060101ALI20240201BHJP
H05K 1/02 20060101ALI20240201BHJP
H05K 3/06 20060101ALI20240201BHJP
【FI】
H01L23/12 Q
H01L21/60 311Q
H05K1/02 J
H05K1/02 C
H05K3/06 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023109550
(22)【出願日】2023-07-03
(31)【優先権主張番号】10-2022-0093704
(32)【優先日】2022-07-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】594023722
【氏名又は名称】サムソン エレクトロ-メカニックス カンパニーリミテッド.
(74)【代理人】
【識別番号】110000051
【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】尹 權 洙
【テーマコード(参考)】
5E338
5E339
5F044
【Fターム(参考)】
5E338AA02
5E338AA03
5E338AA16
5E338AA18
5E338BB14
5E338BB25
5E338EE23
5E338EE60
5E339AB02
5E339AB06
5E339AB07
5E339AC01
5E339AC02
5E339AD03
5E339AD05
5E339BC02
5E339BC03
5E339BE11
5E339CE03
5E339CE12
5E339DD03
5E339EE10
5F044KK02
5F044KK10
5F044KK12
5F044QQ02
(57)【要約】
【課題】集積度及び信頼性が向上したプリント回路基板及びプリント回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明によるプリント回路基板は、絶縁層と、絶縁層の上面上に配置された第1ソルダーレジスト層と、絶縁層に配置され、第1ソルダーレジスト層の上面から突出した導電性ポストを提供する第1導電性パターンと、絶縁層に埋め込まれ、絶縁層の上面よりもさらに下位に位置する上面を有する第2導電性パターンを含む。
【選択図】
図1n
【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁層と、
前記絶縁層の上面上に配置された第1ソルダーレジスト層と、
前記絶縁層に配置され、前記第1ソルダーレジスト層の上面から突出した導電性ポストを提供する第1導電性パターンと、
前記絶縁層に埋め込まれ、前記絶縁層の上面よりもさらに下位に位置する上面を有する第2導電性パターンと、を含むことを特徴とするプリント回路基板。
【請求項2】
前記第1導電性パターンに連結された導電性ビアと、
前記導電性ビアに連結され、前記絶縁層の下側に配置された第3導電性パターンと、をさらに含み、
前記導電性ビアにおいて前記第1導電性パターンに連結された面の幅は、前記導電性ビアにおいて前記第3導電性パターンに連結された面の幅よりも狭いことを特徴とする請求項1に記載のプリント回路基板。
【請求項3】
前記絶縁層の下側に配置された第2ソルダーレジスト層をさらに含み、
前記第1ソルダーレジスト層の厚さは、前記第2ソルダーレジスト層の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項1に記載のプリント回路基板。
【請求項4】
前記第1ソルダーレジスト層は、前記導電性ポストが配置された開口部を含み、
前記導電性ポストの側面の一部分は、前記第1ソルダーレジスト層に接触することを特徴とする請求項1に記載のプリント回路基板。
【請求項5】
前記絶縁層は窪み部を含み、
前記第1ソルダーレジスト層の一部分と前記第2導電性パターンは、前記窪み部で互いに接触することを特徴とする請求項1に記載のプリント回路基板。
【請求項6】
前記第1及び第2導電性パターン間の間隔は、前記第1導電性パターンの幅よりも狭いことを特徴とする請求項1に記載のプリント回路基板。
【請求項7】
前記第1導電性パターンの幅は、前記第2導電性パターンの幅よりも広いことを特徴とする請求項1に記載のプリント回路基板。
【請求項8】
前記導電性ポストは、半導体チップにフリップチップ(flip-chip)構造で電気的に連結されるように構成されたことを特徴とする請求項1に記載のプリント回路基板。
【請求項9】
前記導電性ポストの上面の幅は、前記導電性ポストの下面の幅よりも狭いことを特徴とする請求項1に記載のプリント回路基板。
【請求項10】
絶縁層と、
前記絶縁層の上面上に配置された第1ソルダーレジスト層と、
前記絶縁層に埋め込まれた第1導電性パターンと、
前記第1導電性パターンの上面上に配置され、前記第1ソルダーレジスト層の上面から突出した導電性ポストと、を含み、
前記第1導電性パターンの上面の縁は、前記絶縁層の上面よりもさらに下位に位置することを特徴とするプリント回路基板。
【請求項11】
前記導電性ポストの下面の幅は、前記第1導電性パターンの上面の幅よりも狭いことを特徴とする請求項10に記載のプリント回路基板。
【請求項12】
前記導電性ポストの上面の幅は、前記導電性ポストの下面の幅よりも狭いことを特徴とする請求項10に記載のプリント回路基板。
【請求項13】
上面が前記第1導電性パターンに連結された導電性ビアと、
前記導電性ビアに連結され、前記絶縁層の下側に配置された第3導電性パターンと、をさらに含み、
前記導電性ビアにおいて前記第1導電性パターンに連結された面の幅は、前記導電性ビアにおいて前記第3導電性パターンに連結された面の幅よりも狭いことを特徴とする請求項10に記載のプリント回路基板。
【請求項14】
前記絶縁層の下側に配置された第2ソルダーレジスト層をさらに含み、
前記第1ソルダーレジスト層の厚さは、前記第2ソルダーレジスト層の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項10に記載のプリント回路基板。
【請求項15】
前記第1ソルダーレジスト層は、前記導電性ポストが配置された開口部を含み、
前記導電性ポストの側面の一部分は、前記第1ソルダーレジスト層に接触することを特徴とする請求項10に記載のプリント回路基板。
【請求項16】
基礎絶縁層上の第1導電性層上に第1及び第2導電性パターンを形成する段階と、
前記第1及び第2導電性パターン上に絶縁層を形成する段階と、
前記基礎絶縁層を前記第1導電性層の少なくとも一部から分離する段階と、
前記第1導電性層の少なくとも一部の一部領域をエッチングして導電性ポストを形成する段階と、
前記絶縁層において、前記導電性ポストが形成された面上に第1ソルダーレジスト層を形成する段階と、
前記第1ソルダーレジスト層の厚さが薄くなるように、前記第1ソルダーレジスト層の一部をエッチングする段階と、を含むことを特徴とするプリント回路基板の製造方法。
【請求項17】
前記第1ソルダーレジスト層を形成する段階と前記第1ソルダーレジスト層の一部をエッチングする段階との間で、前記第1ソルダーレジスト層の上面は前記導電性ポストの上面よりも上位に位置し、
前記第1ソルダーレジスト層の一部をエッチングする段階の後に、前記第1ソルダーレジスト層の上面は、前記導電性ポストの上面よりも下位に位置することを特徴とする請求項16に記載のプリント回路基板の製造方法。
【請求項18】
前記第1ソルダーレジスト層を形成する段階は、前記絶縁層の上面及び下側に前記第1ソルダーレジスト層及び第2ソルダーレジスト層をそれぞれ形成することを含み、
前記第1ソルダーレジスト層の一部をエッチングする段階は、前記第1ソルダーレジスト層と前記第2ソルダーレジスト層との間の厚さの差がさらに大きくなるように、前記第1ソルダーレジスト層の一部をエッチングすることを含むことを特徴とする請求項16に記載のプリント回路基板の製造方法。
【請求項19】
前記第1導電性層の少なくとも一部の一部領域は、前記第2導電性パターンに上下方向に重なり、
前記第1ソルダーレジスト層を形成する段階は、前記第1ソルダーレジスト層が前記第2導電性パターンに接触するように前記第1ソルダーレジスト層を形成することを含むことを特徴とする請求項16に記載のプリント回路基板の製造方法。
【請求項20】
前記分離する段階と前記導電性ポストを形成する段階との間において、前記第1導電性層で前記第1導電性パターンに重なる領域にエッチング阻止パターンを形成する段階と、
前記導電性ポストを形成する段階と前記第1ソルダーレジスト層を形成する段階との間で、前記エッチング阻止パターンを除去する段階と、をさらに含み、
前記エッチング阻止パターンは、ニッケル(Ni)及びスズ(Sn)のうちの少なくとも一つを含有することを特徴とする請求項16に記載のプリント回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリント回路基板及びプリント回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
プリント回路基板が用いられる電子機器や電気機器の高性能化及び/または超集積化に伴い、プリント回路基板の各構成要素のサイズも徐々に小さくなっている。プリント回路基板それ自体やプリント回路基板の各構成要素の高集積化及び/または小型化に応じて、プリント回路基板の信頼性確保の難易度は高くなる。
【0003】
また、半導体チップ(例:プロセッサ、メモリ)の性能が徐々に高くなるにつれて、半導体チップの集積度も徐々に高くなっており、半導体チップの入出力端子間の間隔や入出力端子のそれぞれの大きさも徐々に小さくなっている。したがって、プリント回路基板が提供する電気的連結経路の集積度及び形成難易度も徐々に高くなっている。
【0004】
最近、プリント回路基板は、設置型電子機器(サーバを含む)や電気機器(車両を含む)のように、大規模な電気的連結経路が要求される装置に増々広く用いられている。このような装置に用いられるプリント回路基板は、大きな水平方向の面積を有するか、多くの導電性層数を有し、プリント回路基板が提供する電気的連結経路の信頼性確保の難易度も徐々に高くなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】韓国公開特許第10-2016-0140184号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、集積度及び信頼性が向上したプリント回路基板及びプリント回路基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるプリント回路基板は、絶縁層と、上記絶縁層の上面上に配置された第1ソルダーレジスト層と、上記絶縁層に配置され、上記第1ソルダーレジスト層の上面から突出した導電性ポストを提供する第1導電性パターンと、上記絶縁層に埋め込まれ、上記絶縁層の上面よりもさらに下位に位置する上面を有する第2導電性パターンと、を含むことができる。
【0008】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の態様によるプリント回路基板は、絶縁層と、上記絶縁層の上面上に配置された第1ソルダーレジスト層と、上記絶縁層に埋め込まれた第1導電性パターンと、上記第1導電性パターンの上面上に配置され、上記第1ソルダーレジスト層の上面から突出した導電性ポストと、を含み、上記第1導電性パターンの上面の縁は、上記絶縁層の上面よりもさらに下位に位置することができる。
【0009】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるプリント回路基板の製造方法は、基礎絶縁層上の第1導電性層上に第1及び第2導電性パターンを形成する段階と、上記第1及び第2導電性パターン上に絶縁層を形成する段階と、上記基礎絶縁層を上記第1導電性層の少なくとも一部から分離する段階と、上記第1導電性層の少なくとも一部の一部領域をエッチングして導電性ポストを形成する段階と、上記絶縁層で上記導電性ポストが形成された面上に第1ソルダーレジスト層を形成する段階と、上記第1ソルダーレジスト層の厚さが薄くなるように上記第1ソルダーレジスト層の一部をエッチングする段階と、を含むことができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によるプリント回路基板及びプリント回路基板の製造方法は、提供する電気的連結経路の集積度及び/または信頼性を効率的に高めることができ、集積度が高くなるにつれて、不良(例:電気的ショート)発生率の増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1a】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によってプリント回路基板が製造される過程を示す側面図である。
【
図1b】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によってプリント回路基板が製造される過程を示す側面図である。
【
図1c】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によってプリント回路基板が製造される過程を示す側面図である。
【
図1d】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によってプリント回路基板が製造される過程を示す側面図である。
【
図1e】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によってプリント回路基板が製造される過程を示す側面図である。
【
図1f】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によってプリント回路基板が製造される過程を示す側面図である。
【
図1g】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によってプリント回路基板が製造される過程を示す側面図である。
【
図1h】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によってプリント回路基板が製造される過程を示す側面図である。
【
図1i】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によってプリント回路基板が製造される過程を示す側面図である。
【
図1j】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によってプリント回路基板が製造される過程を示す側面図である。
【
図1k】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によってプリント回路基板が製造される過程を示す側面図である。
【
図1l】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によってプリント回路基板が製造される過程を示す側面図である。
【
図1m】本発明の一実施形態によるプリント回路基板を示す側面図である。
【
図1n】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の導電性ポストが半導体チップにフリップチップ(flip-chip)構造で電気的に連結されることを示す側面図である。
【
図2a】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の導電性ポストと第1ソルダーレジスト層とが互いに離隔した構造を示す側面図である。
【
図2b】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の導電性ポストと第1ソルダーレジスト層とが互いに離隔した構造を示す側面図である。
【
図3a】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によって第2導電性パターンの厚さが調節された構造を示す側面図である。
【
図3b】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によって第2導電性パターンの厚さが調節された構造を示す側面図である。
【
図4a】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法において、エッチング阻止パターン無しに導電性ポストを形成することを示す側面図である。
【
図4b】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法において、エッチング阻止パターン無しに導電性ポストを形成することを示す側面図である。
【
図4c】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法において、エッチング阻止パターン無しに導電性ポストを形成することを示す側面図である。
【
図5a】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によって絶縁層の層数が調節された構造を示す側面図である。
【
図5b】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によって絶縁層の層数が調節された構造を示す側面図である。
【
図6】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の第1導電性パターンの上面の縁が絶縁層の上面よりもさらに下位に位置する構造を示す側面図である。
【
図7】本発明の一実施形態によるプリント回路基板の第1及び第2導電性パターンを示す平面図である。
【
図8a】本発明の一実施形態によるプリント回路基板が配置される電子機器の構造を例示した図である。
【
図8b】本発明の一実施形態によるプリント回路基板が配置される電子機器のシステムを例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
後述する本発明に対する詳細な説明は、本発明が実施され得る特定の実施形態を例として示す図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施するのに十分であるように詳細に説明される。本発明の様々な実施形態は互いに異なるが、相互排他的である必要はない。例えば、ここに記載されている特定の形状、構造、及び特性は、一実施形態に関して本発明の思想及び技術範囲から逸脱することなく、他の実施形態で実現することができる。または、それぞれの開示された実施形態の内の個別の構成要素の位置または配置は、本発明の思想及び技術範囲から逸脱することなく変更され得ると理解されるべきである。したがって、後述する詳細な説明は、限定的な意味として取られる意図ではなく、本発明の技術範囲は、均等なすべての範囲に限定される。図面において類似した参照符号は、様々な側面にわたって同一または類似した機能を称する。
【0013】
以下では、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明を容易に実施することができるようにするために、本発明の実施形態に関して図面を参照して詳細に説明する。
【0014】
図1a及び
図1bを参照すると、本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法は、基礎絶縁層111上の第1導電性層131、132上に第1導電性パターン125及び第2導電性パターン127を形成する段階を含む。
【0015】
例えば、未完成プリント回路基板100a、100bの基礎絶縁層111と第1導電性層131、132との組み合わせ構造は、銅箔積層板(Copper Clad Laminate、CCL)であるため、第1導電性層131、132の少なくとも一部132は銅(Cu)を含有する。例えば、第1導電性層131、132の基礎絶縁層111に接触する部分131は接着層に置き換えることができるため、基礎絶縁層111と第1導電性層131、132の組み合わせ構造は、離型銅箔(DCF)工法によって製造される。
【0016】
例えば、第1及び第2導電性パターン125、127は、銅(Cu)めっき工程により形成されためっき層の一部分であり、めっき層上に保護パターンが形成された状態で露光及び現像によって形成される。
【0017】
図1c~
図1eを参照すると、本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法は、第1及び第2導電性パターン125、127上に絶縁層112を形成する段階を含む。
【0018】
例えば、未完成プリント回路基板100c、100d、100eの絶縁層112は、銅箔積層板(CCL)、ABF、プリプレグ(prepreg)、FR-4、BT(Bismaleimide Triazine)、感光性絶縁(Photo Imagable Dielectric:PID)樹脂であり、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリイミドなどの熱可塑性樹脂、PTFE(Polytetrafluoroethylene)、ガラス(glass)系列及びセラミック(ceramic)系列(例:LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic))の樹脂の群から選択された少なくとも一つである。
【0019】
例えば、絶縁層112の一部分はレーザーやドリルによって貫通され、導電性ビア123は絶縁層112の貫通空間を充填する。第3導電性パターン121は、絶縁層112の一面上に形成され、第1及び第2導電性パターン125、127が形成される方式と類似した方式で、保護パターン116が形成された状態で露光及び現像によって形成される。この後、保護パターン116はエッチングされる。
【0020】
例えば、第1及び第2導電性パターン125、127と導電性ビア123に含有される材料は、銅(Cu)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、金(Au)、白金(Pt)のうちの少なくとも一つである。例えば、第3導電性パターン121は、SAP(Semi-Additive Process)、MSAP(Modified Semi-Additive Process)、またはサブトラクティブ法(Subtractive)などで実現される。
【0021】
図1f及び
図1gを参照すると、本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法は、基礎絶縁層111を第1導電性層の少なくとも一部132から分離する段階を含む。
【0022】
例えば、未完成のプリント回路基板100f、100gにおいて、基礎絶縁層111の上部構造及び下部構造は、複数のプリント回路基板を製造するのに用いられる。基礎絶縁層111はコアであるため、複数のプリント回路基板のそれぞれは、コアレス(coreless)構造である。
【0023】
図1h~
図1kを参照すると、本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法は、第1導電性層の少なくとも一部132の一部領域をエッチングして導電性ポスト134を形成する段階を含む。
【0024】
例えば、本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法は、基礎絶縁層を分離する段階と導電性ポスト134を形成する段階との間で、第1導電性層132の第1導電性パターン125に重なる領域にエッチング阻止パターン133を形成する段階と、導電性ポスト134を形成する段階と第1ソルダーレジスト層を形成する段階との間で、エッチング阻止パターン133を除去する段階をさらに含む。例えば、エッチング阻止パターン133は、ニッケル(Ni)及びスズ(Sn)のうちの少なくとも一つを含む。
【0025】
例えば、未完成のプリント回路基板100hにおいて、保護パターン117は、第1導電性層132の一面上でエッチング阻止パターン133が形成されない領域に形成されるため、臨時開口部135を有する。未完成プリント回路基板100iは、臨時開口部135に配置されたエッチング阻止パターン133を含む。
【0026】
保護パターン117と第1導電性層132で、エッチング阻止パターン133に垂直に重ならない部分はエッチングされる。したがって、未完成プリント回路基板100jは、エッチング阻止パターン133に垂直に重なる導電性ポスト134を含む。導電性ポスト134を形成する段階は、第1導電性パターン125の上面に導電性ポスト134を形成することを含む。
【0027】
導電性ポスト134は第1導電性層132から形成されるため、導電性ポスト134の厚さT1の均一性は、第1導電性層132の厚さの均一性の影響を受ける。第1導電性層132は広くて単に平滑な上下面を有するため、第1導電性層132の厚さの均一性は高い。したがって、導電性ポスト134の厚さT1の均一性も高い。厚さT1の均一性が高くなるにつれて、導電性ポスト134の個数が複数である場合、複数の導電性ポスト134のうちの最も厚さが厚い導電性ポストと最も厚さが薄い導電性ポストとの間の厚さの差は小さくなる。
【0028】
換言すると、導電性ポスト134が形成される過程で設計と実際との間の差(工程ばらつき)は小さくなるため、導電性ポスト134と隣接した導電性構造(例:第2導電性パターン127)との間の電気的ショートが発生する可能性は減少する。
【0029】
第1導電性層132の一部領域が第2導電性パターン127に上下方向に重なるため、エッチング工程の方式や時間の調節に応じて第2導電性パターン127の一部分もエッチングされる。これによって、第2導電性パターン127の上面は、絶縁層112の上面よりもさらに下位に位置し、窪み部137を提供する。
【0030】
これにより、第1導電性層132に対応する金属材料が、第1導電性層132の一部領域のうち、導電性ポスト134と第2導電性パターン127との間に残存する可能性は減少するため、導電性ポスト134と第2導電性パターン127との間の意図しない連結可能性や電気的ショート可能性は減少する。
【0031】
未完成プリント回路基板100kは、エッチング阻止パターンが除去された構造を有する。例えば、導電性ポスト134の厚さT1は、窪み部137の厚さT2よりも厚い。
【0032】
図1lを参照すると、本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法は、絶縁層112において導電性ポスト134が形成された面上に第1ソルダーレジスト層141preを形成する段階を含む。
【0033】
例えば、第1ソルダーレジスト層141preを形成する段階は、第1ソルダーレジスト層141preが第2導電性パターン127に接触するように第1ソルダーレジスト層141preを形成することと、絶縁層112の下側に第2ソルダーレジスト層142をさらに形成することを含む。
【0034】
例えば、プリント回路基板100lは、導電性ポスト134の厚さT1よりも厚い厚さT3を有する第1ソルダーレジスト層141preを含む。第1ソルダーレジスト層141preを形成する段階と第1ソルダーレジスト層141preの一部をエッチングする段階との間で、第1ソルダーレジスト層141preの上面は導電性ポスト134の上面よりも上位に位置する。
【0035】
第1ソルダーレジスト層141preが比較的厚く形成されるため、第1ソルダーレジスト層141preと第2導電性パターン127との間の密着性は高くなる。したがって、第2導電性パターン127と導電性ポスト134との間の電気的ショートが発生する可能性は減少する。
【0036】
これにより、導電性ポスト134と第2導電性パターン127との間の間隔がさらにより狭くなるのに有利であり、導電性ポスト134と第2導電性パターン127のそれぞれのサイズがさらに小さくなるにも有利であるため、本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によって製造されたプリント回路基板は、提供する電気的連結経路の集積度及び/または信頼性を効率的に高めることができ、集積度が高くなるにつれて不良(例:電気的ショート)の発生率の増加を抑制することができる。
【0037】
図1mを参照すると、本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法は、第1ソルダーレジスト層141の厚さが薄くなるように第1ソルダーレジスト層141の一部をエッチングする段階を含む。
【0038】
例えば、第1ソルダーレジスト層141の一部をエッチングする段階は、第1ソルダーレジスト層141と第2ソルダーレジスト層142との間の厚さの差がより大きくなるように、第1ソルダーレジスト層141の一部をエッチングすることを含む。
【0039】
例えば、プリント回路基板100mは、導電性ポスト134の厚さT1よりもさらに薄い厚さT4を有する第1ソルダーレジスト層141を含む。第1ソルダーレジスト層141の一部をエッチングする段階の後に、第1ソルダーレジスト層141の上面は導電性ポスト134の上面より下位に位置する。
【0040】
図1nを参照すると、本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法は、フリップチップ(flip-chip)構造で半導体チップ200を導電性ポスト134上に実装する段階を含む。導電性ポスト134が第1ソルダーレジスト層141から突出するため、半導体チップ200は効率的に導電性ポスト134上に実装され、プリント回路基板100nは、提供する電気的連結経路の集積度及び/または信頼性を効率的に高めることができる。
【0041】
例えば、半導体チップ200の複数の入出力端子225は、複数の導電性ポスト134に1対1に対応するように配置され、はんだ175を介して導電性ポスト134に連結及び固着される。
【0042】
図1m及び
図1nを参照すると、本発明の一実施形態によるプリント回路基板100m、100nは、絶縁層112、第1ソルダーレジスト層141、第1導電性パターン125、及び第2導電性パターン127を含む。
【0043】
第1ソルダーレジスト層141は、絶縁層112の上面上に配置される。例えば、第1ソルダーレジスト層141は、絶縁層112とは異なる材料を含有する。第1ソルダーレジスト層141や第2ソルダーレジスト層142が含む材料の群は、絶縁層112の材料の群の中から公知のソルダーレジストとして用いられる材料から選択されるが、これに限定されない。例えば、第1ソルダーレジスト層141の厚さT4は、第2ソルダーレジスト層142の厚さよりもさらに薄い。
【0044】
第1導電性パターン125は、絶縁層112に配置され、第1ソルダーレジスト層141の上面から突出した導電性ポスト134を提供する。これにより、半導体チップ200は効率的に導電性ポスト134上に実装され、プリント回路基板100m、100nは、提供する電気的連結経路の集積度及び/または信頼性を効率的に高めることができる。
【0045】
設計に応じて、ENEPIG(Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold)構造やOSP(Organic Solder Passivation)構造などの表面処理構造は、導電性ポスト134の上面に形成されるが、これに限定されない。
【0046】
第2導電性パターン127は、絶縁層112に埋め込まれ、絶縁層112の上面よりもさらに下位に位置する上面を有する。これにより、導電性ポスト134と第2導電性パターン127との間に金属材料が残存する可能性は減少するため、導電性ポスト134と第2導電性パターン127との間の意図しない連結可能性や電気的ショート可能性は減少する。
【0047】
したがって、本発明の一実施形態によるプリント回路基板100m、100nは、導電性ポスト134と第2導電性パターン127との間の間隔がより狭くなるのに有利であり、導電性ポスト134と第2導電性パターン127のそれぞれのサイズがより小さくなるのにも有利であり、提供する電気的連結経路の集積度及び/または信頼性を効率的に高めることができる。
【0048】
例えば、絶縁層112は窪み部137を含み、第1ソルダーレジスト層141の一部分と第2導電性パターン127は、窪み部137で互いに接触する。これにより、第1ソルダーレジスト層141の一部分は第2導電性パターン127の上面をさらに安定化させるため、第2導電性パターン127と導電性ポスト134との間の電気的ショートが発生する可能性はさらに減少する。
【0049】
図2a及び
図2bを参照すると、本発明の一実施形態によるプリント回路基板100l-2、100m-2の第1ソルダーレジスト層141-2pre、141-2は、導電性ポスト134が配置される開口部を含み、導電性ポスト134の側面は、第1ソルダーレジスト層141-2pre、141-2から離隔する。例えば、本発明の一実施形態によるプリント回路基板100l-2、100m-2は、NSMD(non-solder mask defined)構造を有するか、NSMD構造を有することが有利である。
【0050】
図3a及び
図3bを参照すると、本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法は、プリント回路基板100j-3、100m-3に窪み部を形成する過程を省略する。例えば、プリント回路基板100j-3、100m-3の構造は、導電性ポスト134が基礎である第1導電性層をエッチングする工程のエッチング時間や方式を制御することによって形成される。
【0051】
図4a~
図4cを参照すると、本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法は、プリント回路基板100h-4、100j-4、100k-4にエッチング阻止パターンを形成する過程を省略する。
【0052】
例えば、保護パターン117-2は第1導電性層132の上面上に形成され、保護パターン117-2は、エッチング阻止パターンの役割に代わる。換言すると、保護パターン117-2は、エッチング阻止パターンの材料を金属から感光性絶縁材料に置き換えた構造である。
【0053】
図5a及び
図5bを参照すると、本発明の一実施形態によるプリント回路基板の製造方法によるプリント回路基板100e-5、100m-5の絶縁層112及び第2導電性層125のそれぞれの層数は複数であり、互いに交互に積層される。
【0054】
図6を参照すると、本発明の一実施形態によるプリント回路基板100m-6は、絶縁層112と、絶縁層112の上面上に配置された第1ソルダーレジスト層141と、絶縁層に埋め込まれた第1導電性パターン125と、第1導電性パターン125の上面上に配置され、第1ソルダーレジスト層141の上面から突出した導電性ポスト134-6を含む。
【0055】
第1導電性パターン125の上面の縁は、絶縁層112の上面よりもさらに下位に位置する。導電性ポスト134-6は、第1導電性層132の一部分に基づいて形成され、複数の第1導電性パターン125間の厚さの差や形態の差は減少するため、導電性ポスト134-6と隣接導電性構造との間の電気的ショートの発生は抑制される。
【0056】
例えば、
図1iの第1導電性層132がエッチングされるとき、導電性ポスト134の側面も微細にエッチングされるため、第1導電性パターン125の上面の縁部分は、第2導電性パターン127の上部がエッチングされるときに一緒にエッチングされる。または、
図1jのエッチング阻止パターン133の水平方向のサイズは、第1導電性パターン125の水平方向のサイズよりもさらに小さいため、第1導電性パターン125の上面の縁部分は第2導電性パターン127の上部がエッチングされるときに一緒にエッチングされる。
【0057】
したがって、導電性ポスト134-6の下面の幅W3は、第1導電性パターン125の上面の幅(
図1nのW1)よりも狭いか、導電性ポスト134-6の上面の幅W4は、導電性ポスト134-6の下面の幅W3よりも狭いが、これに限定されない。
【0058】
例えば、導電性ポスト134-6の側面の一部分は、第1ソルダーレジスト層141に接触する。これにより、第1ソルダーレジスト層141の一部分は、第1導電性パターン125の上面の縁に密着して配置され、導電性ポスト134-6の構造的安定性は向上する。
【0059】
例えば、第1導電性パターン125は導電性ビア123の上面に連結され、第3導電性パターン121は導電性ビア123の下面に連結される。導電性ビア123において第1導電性パターン125に連結される面(例:上面)の幅は、導電性ビア123において第3導電性パターン121に連結される面(例:下面)の幅よりも狭い。例えば、導電性ビア123の幅の差は、絶縁層112の一部分(導電性ビアが形成される部分)が貫通される過程で形成される。第1導電性パターン125は、導電性ビア123及び第3導電性パターン121を介して電気的連結経路が提供されるため、第2導電性パターン127は設計によって省略される。
【0060】
図1n及び
図7を参照すると、第1及び第2導電性パターン125、127間の間隔D3は、第1導電性パターン125の幅W1よりも狭く、第1導電性パターン125の幅W1は、第2導電性パターン127の幅W2よりも広い。間隔D3と幅W2のそれぞれは短いため、本発明の一実施形態によるプリント回路基板100nの電気的連結経路の集積度は高い。
【0061】
第1導電性パターン125の個数が複数である場合、幅W1は、複数の第1導電性パターン125のそれぞれの幅W1-1、W1-2の平均として測定される。第2導電性パターン127の個数が複数である場合、幅W2は、複数の第2導電性パターン127のそれぞれの幅W2-1、W2-2の平均として測定される。第1及び第2導電性パターン125、127の少なくとも一つが複数である場合、間隔D3は、複数の間隔D3-1、D3-2、D3-3の平均として測定される。
【0062】
例えば、第1導電性パターン125はパッド(Pad)またはランド(land)であり、第2導電性パターン127は配線である。第2導電性パターン127の幅W2は、配線の延長方向の各地点で延長方向に垂直な方向への幅の測定値の平均である。第1導電性パターン125の幅W1は、第1導電性パターン125の中心を通る直線で測定され、直線で測定される長辺の方向に垂直な方向に測定される。間隔D3も幅W1、W2と同じ方向に測定され、平均化した値で測定される。
【0063】
図8aは、本発明の一実施形態によるプリント回路基板が配置される電子機器の構造を例示した図であり、
図8bは、本発明の一実施形態によるプリント回路基板が配置される電子機器のシステムを例示した図である。
【0064】
図8a及び
図8bを参照すると、電子機器1000はメインボード1010を収容する。メインボード1010には、チップ関連部品1020、ネットワーク関連部品1030、及びその他の部品1040などが物理的及び/または電気的に連結される。これらは、後述する他の電子部品とも組み合わせて様々な信号ライン1090を形成する。
【0065】
チップ関連部品1020としては、揮発性メモリ(例えば、DRAM)、不揮発性メモリ(例えば、ROM)、フラッシュメモリなどのメモリチップと、セントラルプロセッサ(例えば、CPU)、グラフィックプロセッサ(例えば、GPU)、デジタル信号プロセッサ、暗号化プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラなどのアプリケーションプロセッサチップと、アナログ-デジタルコンバータ、ASIC(application-specific IC)などのロジックチップなどが含まれるが、これらに限定されるものではなく、これ以外にもその他の形態のチップ関連の電子部品が含まれる。さらに、これらのチップ関連部品1020を互いに組み合わせることもできる。チップ関連部品1020は、上述したチップや電子部品を含むパッケージ形態である。
【0066】
ネットワーク関連部品1030としては、Wi-Fi(登録商標)(IEEE 802.11ファミリなど)、WiMAX(IEEE 802.16ファミリなど)、IEEE 802.20、LTE(登録商標)(long term evolution)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM(登録商標)、GPS、GPRS、CDMA(登録商標)、TDMA、DECT、Bluetooth(登録商標)、3G、4G、5G、及びそれ以降のものとして指定された任意の他の無線及び有線プロトコルが含まれるが、これらに限定されず、これ以外にもその他の多数の無線または有線標準やプロトコルのいずれかが含まれ得る。また、ネットワーク関連部品1030がチップ関連部品1020とともに互いに組み合わされる。
【0067】
その他の部品1040としては、高周波インダクタ、フェライトインダクタ、パワーインダクタ、フェライトビーズ、LTCC(low Temperature Co-Firing Ceramics)、EMI(Electro Magnetic Interference)filter、MLCC(Multi-Layer Ceramic Condenser)などが含まれる。但し、これらに限定されるものではなく、これ以外にもその他の様々な用途のために用いられるチップ部品の形態の受動素子などが含まれ得る。また、その他の部品1040をチップ関連部品1020及び/又はネットワーク関連部品1030と互いに組み合わせることもできる。
【0068】
電子機器1000の種類に応じて、電子機器1000は、メインボード1010に物理的及び/又は電気的に連結されるか、または連結されない他の電子部品を含むことができる。他の電子部品の例を挙げると、カメラモジュール1050、アンテナモジュール1060、ディスプレイ1070、バッテリー1080などがある。但し、これらに限定されるものではなく、オーディオコーデック、ビデオコーデック、電力増幅器、羅針盤、加速度計、ジャイロスコープ、スピーカー、大容量記憶装置(例えば、ハードディスクドライブ)、CD(compact disk)、DVD(digital versatile disk)なども挙げられる。これ以外にも、電子機器1000の種類に応じて様々な用途のために用いられるその他の電子部品などが含まれ得る。
【0069】
電子機器1000は、スマートフォン(smart phone)、個人用情報端末機(personal digital assistant)、デジタルビデオカメラ(digital video camera)、デジタルスチルカメラ(digital still camera)、ネットワークシステム(network system)、コンピュータ(computer)、モニター(monitor)、タブレット(tablet)、ラップトップ(laptop)、ネットブック(netbook)、テレビジョン(television)、ビデオゲーム(video game)、スマートウォッチ(smart watch)、オートモーティブ(Automotive)などである。但し、これらに限定されず、これ以外にもデータを処理する任意の他の電子機器であり得る。
【0070】
電子機器は例えば、スマートフォン1100である。スマートフォン1100の内部には、マザーボード1110が収容されており、このようなマザーボード1110には様々な部品1120が物理的及び/又は電気的に連結されている。さらに、カメラモジュール1130及び/又はスピーカー1140のように、マザーボード1110に物理的及び/又は電気的に連結されるか、または連結されない他の部品が内部に収容されている。部品1120の一部は、上述したチップ関連部品であり、例えば、部品パッケージ1121であり得るが、これに限定されるものではない。部品パッケージ1121は、能動部品及び/又は受動部品を含む電子部品が表面に実装配置されたプリント回路基板の形態である。または、部品パッケージ1121は、能動部品及び/又は受動部品が内蔵されたプリント回路基板の形態である。一方、電子機器は必ずスマートフォン1100に限定されるものではなく、上述したように他の電子機器であり得る。
【0071】
以上、本発明を具体的な構成要素等の特定の事項と限定した実施形態及び図面により説明したが、これは本発明のより全体的な理解を助けるために提供されたものであり、本発明が上記実施例に限定されるものではない。本発明が属する技術分野で従来の知識を有する者であれば、これらの基材から様々な修正及び変形を図ることができる。
【符号の説明】
【0072】
111 基礎絶縁層
112 絶縁層
117 保護パターン
121 第3導電性パターン
123 導電性ビア(via)
125 第1導電性パターン
127 第2導電性パターン
131 第1導電性層の上部
132 第1導電性層の下部
133 エッチング阻止パターン
134 導電性ポスト(post)
137 窪み部
141 第1ソルダーレジスト層
142 第2ソルダーレジスト層(solder resist layer)
175 はんだ(solder)
200 半導体チップ
225 入出力端子