(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】P2024078365
(43)【公開日】2024-06-10
(54)【発明の名称】プリント回路基板
(51)【国際特許分類】
H05K 3/46 20060101AFI20240603BHJP
H01L 23/12 20060101ALI20240603BHJP
【FI】
H05K3/46 N
H05K3/46 B
H01L23/12 Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023023230
(22)【出願日】2023-02-17
(31)【優先権主張番号】10-2022-0163065
(32)【優先日】2022-11-29
(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】崔 載 雄
(72)【発明者】
【氏名】辛 在 浩
【テーマコード(参考)】
5E316
【Fターム(参考)】
5E316AA32
5E316AA38
5E316AA43
5E316BB02
5E316BB03
5E316BB04
5E316BB06
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5E316FF09
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5E316GG28
5E316HH06
5E316HH26
5E316JJ02
5E316JJ03
(57)【要約】
【課題】最外層だけでなく、内層の回路も埋め込みトレース構造で形成し、微細なライン/スペース及び微細なビアを実現することができるプリント回路基板を提供する。
【解決手段】本発明によるプリント回路基板は、複数の凹部をそれぞれ有する複数の絶縁層と、複数の絶縁層のそれぞれの複数の凹部を充填する複数の導体パターン層と、互いに独立して複数の凹部の内の一つと接続され、互いに独立して複数の絶縁層の内の少なくとも2つを貫通する第1ビア部及び第2ビア部と、第1及び第2ビア部をそれぞれ充填し、互いに独立して複数の導体パターン層の内の2つを電気的に接続する第1ビア導体及び第2ビア導体と、を有し、断面上において、第1ビア導体の平均幅は、第2ビア導体の平均幅よりも大きい。
【選択図】
図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の凹部をそれぞれ有する複数の絶縁層と、
前記複数の絶縁層のそれぞれの複数の凹部を充填する複数の導体パターン層と、
互いに独立して前記複数の凹部の内の一つと接続され、互いに独立して前記複数の絶縁層の内の少なくとも2つを貫通する第1ビア部及び第2ビア部と、
前記第1及び第2ビア部をそれぞれ充填し、互いに独立して前記複数の導体パターン層の内の2つを電気的に接続する第1ビア導体及び第2ビア導体と、を有し、
断面上において、前記第1ビア導体の平均幅は、前記第2ビア導体の平均幅よりも大きいことを特徴とするプリント回路基板。
【請求項2】
前記複数の導体パターン層の内の前記第1ビア導体と接続される2つは、前記第1ビア導体と接続されるパワーパターンをそれぞれ含み、
前記複数の導体パターン層の内の前記第2ビア導体と接続される2つは、前記第2ビア導体と接続される信号パターンをそれぞれ含む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】
前記複数の導体パターン層のそれぞれの上面は、前記複数の絶縁層のそれぞれの上面と実質的に同一平面上に位置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4】
前記複数の導体パターン層のそれぞれの下面は、角が丸みを帯びた形態であることを特徴とする請求項3に記載のプリント回路基板。
【請求項5】
前記複数の絶縁層の内の少なくとも一つは、互いに異なる深さの複数の凹部を含む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】
前記複数の導体パターン層のそれぞれは、前記複数の凹部のそれぞれの内壁を覆う第1金属層と、
前記第1金属層上に配置されて前記複数の凹部のそれぞれを充填する第2金属層と、を含む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金属層は、無電解めっき層及びスパッタリング層の内の少なくとも一つを含み、
前記第2金属層は、電解めっき層を含むことを特徴とする請求項6に記載のプリント回路基板。
【請求項8】
前記プリント回路基板は、ビルドアップ部を含むコアレス型の基板であり、
前記ビルドアップ部は、前記複数の絶縁層と、前記複数の導体パターン層と、前記第1及び第2ビア部と、前記第1及び第2ビア導体と、を含む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】
前記コアレス型の基板は、前記第1方向を基準として前記ビルドアップ部の上側及び下側にそれぞれ配置される第1及び第2レジスト層と、
前記第1方向を基準として前記第1レジスト層の上側にそれぞれ実装され、前記ビルドアップ部とそれぞれ電気的に接続される複数の半導体チップと、
前記第1方向を基準として前記第2レジスト層の下側に実装され、前記ビルドアップ部と電気的に接続される受動部品と、
前記第1方向を基準として前記第2レジスト層の下側に配置され、前記ビルドアップ部とそれぞれ電気的に接続される複数の接続部材と、をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載のプリント回路基板。
【請求項10】
前記プリント回路基板は、コア部と、前記第1方向を基準として前記コア部の上側及び下側にそれぞれ配置される第1ビルドアップ部及び第2ビルドアップ部を含むコア型の基板であり、
前記第1及び第2ビルドアップ部の内の少なくとも一つは、前記複数の絶縁層と、前記複数の導体パターン層と、前記第1及び第2ビア部と、前記第1及び第2ビア導体と、を含む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11】
前記コア型の基板は、前記第1方向を基準として前記第1ビルドアップ部上に配置される第3ビルドアップ部をさらに含み、
前記第3ビルドアップ部に含まれる導体パターン層は、前記第1及び第2ビルドアップ部のそれぞれに含まれる導体パターン層よりも配線密度が高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】
前記コア型の基板は、前記第1方向を基準として前記第3ビルドアップ部の上側に配置される第1レジスト層と、
前記第1方向を基準として前記第2ビルドアップ部の下側に配置される第2レジスト層と、
前記第1方向を基準として前記第1レジスト層の上側にそれぞれ実装され、前記第3ビルドアップ部を介して互いに電気的に接続される複数の半導体チップと、
前記第1方向を基準として前記第2レジスト層の下側に配置され、前記第2ビルドアップ部とそれぞれ電気的に接続される複数の接続部材と、をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載のプリント回路基板。
【請求項13】
複数の第1凹部と、複数の第2凹部と、複数の第3凹部と、をそれぞれ有し、第1方向に積層された第1絶縁層、第2絶縁層、及び第3絶縁層と、
前記複数の第1~第3凹部をそれぞれ充填する第1導体パターン層、第2導体パターン層、及び第3導体パターン層と、
前記複数の第3凹部の内の互いに異なる一つから前記第1導体パターン層の互いに異なる一部まで前記第2及び第3絶縁層をそれぞれ貫通する第1及び第2ビア部と、
前記第1及び第2ビア部をそれぞれ充填し、互いに異なる位置で前記第1導体パターン層と前記第3導体パターン層とを電気的に接続する第1及び第2ビア導体と、を有し、
前記第1方向を基準として互いに同一のレベル(level)において、前記第1方向と垂直な第2方向への前記第1ビア部の幅は、前記第2ビア部の幅よりも大きいことを特徴とするプリント回路基板。
【請求項14】
前記第1及び第3導体パターン層は、それぞれパワーパターンと信号パターンとを含み、
前記第1ビア導体は、前記第1及び第3導体パターン層のそれぞれのパワーパターンを電気的に接続し、
前記第2ビア導体は、前記第1及び第3導体パターン層のそれぞれの信号パターンを電気的に接続することを特徴とする請求項13に記載のプリント回路基板。
【請求項15】
前記複数の第3凹部の内の一つから前記第2導体パターン層の一部まで前記第3絶縁層を貫通する第3ビア部と、
前記複数の第2凹部の内の一つから前記第1導体パターン層の一部まで前記第2絶縁層を貫通する第4ビア部と、
前記第3ビア部を充填し、前記第2導体パターン層と前記第3導体パターン層とを電気的に接続する第3ビア導体と、
前記第4ビア部を充填し、前記第1導体パターン層と前記第2導体パターン層とを電気的に接続する第4ビア導体と、をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載のプリント回路基板。
【請求項16】
複数の第4凹部を有し、前記第1方向を基準として前記第1絶縁層の下側に積層される第4絶縁層と、
前記複数の第4凹部を充填する第4導体パターン層と、
前記複数の第1凹部の内の一つから前記第4導体パターン層の一部まで前記第1絶縁層を貫通する第5ビア部と、
前記第5ビア部を充填し、前記第1導体パターン層と前記第4導体パターン層とを電気的に接続する第5ビア導体と、をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載のプリント回路基板。
【請求項17】
複数の第5凹部を有し、前記第1方向を基準として前記第1絶縁層と前記第2絶縁層との間又は前記第2絶縁層と第3絶縁層との間に配置される第5絶縁層と、
前記複数の第5凹部を充填する第5導体パターン層と、をさらに含み、
前記第1及び第2ビア部は、それぞれ前記第5絶縁層をさらに貫通することを特徴とする請求項13に記載のプリント回路基板。
【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に関し、特に、微細なライン/スペース及び微細なビアを実現することができるプリント回路基板に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体の仕様の高スペック化に伴い、ダイのサイズが大きくなっており、ダイのサイズが大きくなる場合、コストも高くなるため、コスト削減のためにチップレットの使用量が増加した。
したがって、ダイとダイの相互接続のための技術が求められている。
【0003】
一方、ダイとダイの接続時には、ファインライン/スペースを有する回路が必要であり、かつ高周波における信号の損失を最小化するために回路の表面粗さが小さい必要がある。
このような項目をすべて改善できるパッケージ基板構造の開発が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は上記従来のプリント回路基板における課題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、最外層だけでなく、内層の回路も埋め込みトレース構造で形成し、微細なライン/スペース及び微細なビアを実現することができるプリント回路基板を提供することである。
【0006】
また、本発明の他の目的は、回路の表面粗さを小さくして高周波における信号の損失を最小化することができるプリント回路基板を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、回路パターンの厚さを多様に調整することができ、インピーダンス管理の観点から容易なプリント回路基板を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、ビアの深さと幅を多様に形成してデザイン自由度を改善することができるプリント回路基板を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、SI(Signal Integrity)及びPI(Power Integrity)の性能の改善が可能なプリント回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明を通じて提案する様々な解決手段のうち一つは、それぞれの絶縁層にレーザ加工等を用いて様々な深さと幅の凹部を形成し、かつ様々な深さと幅のビア部を形成し、めっきにより凹部とビア部を充填した後、平坦化工程を行って導体パターン層及びビアパターンを形成することである。
【0008】
上記目的を達成するためになされた本発明によるプリント回路基板は、複数の凹部をそれぞれ有する複数の絶縁層と、前記複数の絶縁層のそれぞれの複数の凹部を充填する複数の導体パターン層と、互いに独立して前記複数の凹部の内の一つと接続され、互いに独立して前記複数の絶縁層の内の少なくとも2つを貫通する第1ビア部及び第2ビア部と、前記第1及び第2ビア部をそれぞれ充填し、互いに独立して前記複数の導体パターン層の内の2つを電気的に接続する第1ビア導体及び第2ビア導体と、を有し、断面上において、前記第1ビア導体の平均幅は、前記第2ビア導体の平均幅よりも大きいことを特徴とする。
【0009】
また、上記目的を達成するためになされた本発明によるプリント回路基板は、複数の第1凹部と、複数の第2凹部と、複数の第3凹部と、をそれぞれ有し、第1方向に積層された第1絶縁層、第2絶縁層、及び第3絶縁層と、前記複数の第1~第3凹部をそれぞれ充填する第1導体パターン層、第2導体パターン層、及び第3導体パターン層と、前記複数の第3凹部の内の互いに異なる一つから前記第1導体パターン層の互いに異なる一部まで前記第2及び第3絶縁層をそれぞれ貫通する第1及び第2ビア部と、前記第1及び第2ビア部をそれぞれ充填し、互いに異なる位置で前記第1導体パターン層と前記第3導体パターン層とを電気的に接続する第1及び第2ビア導体と、を有し、前記第1方向を基準として互いに同一のレベル(level)において、前記第1方向と垂直な第2方向への前記第1ビア部の幅は、前記第2ビア部の幅よりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明に係るプリント回路基板によれば、最外層だけでなく、内層の回路も埋め込みトレース構造で形成して微細なライン/スペース及び微細なビアを実現することができるプリント回路基板を提供することができる。
【0011】
また、回路の表面粗さを小さくして高周波における信号の損失を最小化することができるプリント回路基板を提供することができる。
また、回路パターンの厚さを多様に調整することができ、インピーダンス管理の観点から容易なプリント回路基板を提供することができる。
また、ビアの深さと幅を多様に形成してデザイン自由度を改善することができるプリント回路基板を提供することができる。
また、SI(Signal Integrity)及びPI(Power Integrity)の性能の改善が可能なプリント回路基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】本発明の実施形態による電子機器システムの概略構成の例を示すブロック図である。
【
図2】本発明の実施形態による電子機器の一例を概略的に示す斜視図である。
【
図3】本発明の実施形態によるプリント回路基板の概略構成の一例を示す断面図である。
【
図4】
図3のプリント回路基板の導体パターン層及びビア導体の形成を説明するための概略的な工程断面図である。
【
図5】エッチングを用いて導体回路を形成する場合の導体回路の表面粗さと、本発明によって導体回路を形成する場合の導体回路の表面粗さとを比較するためのイメージ図である。
【
図6】本発明の他の実施形態によるプリント回路基板の概略構成の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
次に、本発明に係るプリント回路基板を実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
以下、添付の図面を参照して本発明について説明する。
図面における要素の形状及び大きさなどは、より明確な説明のために誇張又は縮小し得る。
【0014】
<電子機器>
図1は、本発明の実施形態による電子機器システムの概略構成の例を示すブロック図である。
図1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/又は電気的に接続されている。
これらは、後述する他の電子部品とも結合されて様々な信号ライン1090を形成する。
【0015】
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、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、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、これら以外にも、その他の異なる形態のチップ関連電子部品が含まれ得ることは言うまでもない。
また、これらのチップ関連部品1020を互いに組み合わせてもよいことは勿論である。
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の形態であってもよい。
【0016】
ネットワーク関連部品1030としては、Wi-Fi(IEEE 802.11ファミリなど)、WiMAX(IEEE 802.16ファミリなど)、IEEE 802.20、LTE(long term evolution)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPS、GPRS、CDMA、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、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、その他の異なる多数の無線又は有線標準やプロトコルの内の任意のものが含まれ得る。
また、ネットワーク関連部品1030をチップ関連部品1020と併せて互いに組み合わせてもよいことは言うまでもない。
【0017】
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)フィルタ、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、これら以外にも、その他の異なる様々な用途のために使用されるチップ部品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てもよいことは言うまでもない。
【0018】
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/又は電気的に接続されても又はされなくてもよい他の電子部品を含むことができる。
他の電子部品の例としては、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)などであってもよい。
これら以外にも、電子機器1000の種類に応じて様々な用途のために使用されるその他の電子部品などが含まれてもよいことは言うまでもない。
【0019】
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(monitor)、タブレット(tablet)、ラップトップ(laptop)、ネットブック(netbook)、テレビ(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)などであり得る。
但し、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、データを処理する任意の他の電子機器であってもよいことは言うまでもない。
【0020】
図2は、本発明の実施形態による電子機器の一例を概略的に示す斜視図である。
図2を参照すると、電子機器は、例えば、スマートフォン1100であり得る。
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/又は電気的に接続されている。
【0021】
また、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/又は電気的に接続されても又はされなくてもよい他の部品が内部に収容されている。
部品1120の内の一部は、上述したチップ関連部品であってもよく、例えば、部品パッケージ1121であってもよいが、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実装配置されたプリント回路基板の形態であってもよい。
あるいは、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ってもよい。
一方、電子機器は必ずしもスマートフォン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ってもよいことは言うまでもない。
【0022】
<プリント回路基板>
図3は、プリント回路基板の一例を概略的に示す断面図である。
図3を参照すると、本発明の実施形態によるプリント回路基板100は、複数の第1~第3凹部(h1、h2、h3)をそれぞれ有し、第1方向に積層された第1~第3絶縁層(111、112、113)、複数の第1~第3凹部(h1、h2、h3)をそれぞれ充填する第1~第3導体パターン層(121、122、123)、複数の第3凹部h3の内の互いに異なる一つから第1導体パターン層121の互いに異なる一部まで第2及び第3絶縁層(112、113)をそれぞれ貫通する第1及び第2ビア部(v1、v2)、並びに第1及び第2ビア部(v1、v2)をそれぞれ充填し、互いに異なる位置で第1及び第3導体パターン層(121、123)を電気的に接続する第1及び第2ビア導体(131、132)を含む。
このように、本発明の実施形態によるプリント回路基板100は、それぞれの絶縁層に凹部を形成した後、導体で充填して導体パターン層を形成する構造を有するため、最外層だけでなく、内層の回路も埋め込みトレース構造で形成して微細なライン/スペース及び微細なビアを実現することができる。
【0023】
一方、第1~第3導体パターン層(121、122、123)のそれぞれの上面は、第1~第3絶縁層(111、112、113)のそれぞれの上面と実質的に同一平面上に位置する。
また、第1~第3導体パターン層(121、122、123)のそれぞれの下面は、角が丸みを帯びた形態を有する。
このように、本発明の実施形態によるプリント回路基板100は、エッチングなしに導体パターン層を形成し、導体パターン層のそれぞれの表面が、表面粗さがほとんどないスムーズな形態を有することができ、スキン効果(Skin Effect)現象で信号経路が短くなり、高周波における信号の損失を最小化することができ、かつ、SI(Signal Integrity)特性の改善効果を有することができる。
【0024】
また、複数の第1凹部h1、複数の第2凹部h2、及び/又は複数の第3凹部h3は、それぞれ互いに異なる深さの複数の凹部を含む。
例えば、複数の第2凹部h2は、互いに異なる深さ(d1、d2)を有する導体パターン層122を含む。
凹部の深さは、凹部の断面上における幅が広くなるほど、大きくなるが、これに限定されるものではない。
このように、本発明の実施形態によるプリント回路基板100は、回路パターンの厚さを多様に調整することができ、インピーダンス管理の観点から容易であり、PI(Power Integrity)の改善効果を有することができる。
【0025】
一方、第1ビア導体131は、第1及び第3導体パターン層(121、123)のそれぞれのパワーパターンと電気的に接続され、第2ビア導体132は、第1及び第3導体パターン層(121、123)のそれぞれの信号パターンと電気的に接続される。
このとき、第1方向を基準として互いに同一のレベル(level)において、例えば、第1方向と垂直な第2方向への任意の仮想線を描いたとき、仮想の線と接する地点において、第1ビア導体131が充填される第1ビア部v1の幅は、第2ビア導体132が充填される第2ビア部v2の幅より大きい。
このように、本発明の実施形態によるプリント回路基板100は、ビアの深さと幅を多様に形成してデザイン自由度を改善することができる。
例えば、第1ビア導体131は、シームレスビア(Seamless Via)の形態を有すると同時に、広い幅を形成して放熱効果及びインダクタンスの観点からPI特性を向上させることができる。
また、第2ビア導体132は、シームレスビア(Seamless Via)の形態を有しながらも微細に形成してSI特性を向上させることができる。
【0026】
また、第1及び第2ビア部(v1、v2)は、互いに独立して形成される。
例えば、プリント回路基板100がより多層である場合において、第1及び第2ビア部(v1、v2)は、互いに独立してそれぞれの絶縁層の複数の凹部の内の一つと接続され、互いに独立して複数の絶縁層の内の少なくとも2つを貫通する。
すなわち、図に示す形態だけでなく、他の形態では第1及び第2ビア部(v1、v2)が独立して形成されてもよい。
例えば、第1ビア部v1は、3つの絶縁層を貫通するが、第2ビア部v2は、2つの絶縁層のみを貫通することができる。
【0027】
また、第1ビア部v1と第2ビア部v2の貫通開始位置が互いに異なる層であってもよい。
すなわち、第1及び第2ビア導体(131、132)は、互いに独立して複数の導体パターン層の内の2つを電気的に接続する。
この場合、第1及び第2ビア導体(131、132)は、断面上における平均幅が異なってもよく、例えば、第1ビア導体131の平均幅が、第2ビア導体132の平均幅より大きくてもよい。
平均幅は、断面上における任意の5地点での幅を計算した後、平均値を求めて導出する。
なお、複数の導体パターン層の内の第1ビア導体131と接続される2つは、第1ビア導体131と接続されるパワーパターンをそれぞれ含み、複数の導体パターン層の内の第2ビア導体132と接続される2つは、第2ビア導体132と接続される信号パターンをそれぞれ含む。
このように、本発明の実施形態によるプリント回路基板100は、より多層である場合でも、上述したデザイン自由度の改善効果などを有することができる。
【0028】
また、第1~第3導体パターン層(121、122、123)は、それぞれ複数の第1~第3凹部(h1、h2、h3)のそれぞれの内壁を覆う第1金属層M1と、第1金属層M1上に配置され、複数の第1~第3凹部(h1、h2、h3)をそれぞれ充填する第2金属層M2とを含む。
第1金属層M1は、シード層であり得、例えば、無電解めっき層及び/又はスパッタリング層である。
第2金属層M2は、めっき層であり得、例えば、電解めっき層である。
第1及び第2金属層(M1、M2)は、それぞれ銅(Cu)を含み、かつ互いに境界が区分される。
第1金属層M1は、第2金属層M2よりも薄い、実質的に一定の厚さで複数の第1~第3凹部(h1、h2、h3)のそれぞれの内壁を覆い、第2金属層M2は、複数の第1~第3凹部(h1、h2、h3)のそれぞれを実質的に完全に充填する。
第1及び第2ビア導体(131、132)も同様の形態で第1及び第2金属層(M1、M2)を含む。
このように、第1~第3導体パターン層(121、122、123)は、最外層だけでなく、内層の回路も埋め込みトレース構造で形成し、微細なライン/スペース及び微細なビアを実現することができる。
【0029】
一方、本発明の実施形態によるプリント回路基板100は、複数の第3凹部h3の内の一つから第2導体パターン層122の一部まで第3絶縁層113を貫通する第3ビア部v3、複数の第2凹部h2の内の一つから第1導体パターン層121の一部まで第2絶縁層112を貫通する第4ビア部v4、第3ビア部v3を充填し、第2導体パターン層122と第3導体パターン層123とを電気的に接続する第3ビア導体133、並びに第4ビア部v4を充填し、第1導体パターン層121と第2導体パターン層122とを電気的に接続する第4ビア導体134をさらに含む。
このように、シームレスビア以外にも、層間接続のための様々な形態のビアを適用することができる。
【0030】
また、本発明の実施形態によるプリント回路基板100は、複数の第4凹部h4を有し、第1方向を基準として第1絶縁層111の下側に積層された第4絶縁層114、複数の第4凹部h4を充填する第4導体パターン層124、複数の第1凹部h1から第4導体パターン層124の一部まで第1絶縁層を貫通する第5ビア部v5、並びに第5ビア部v5を充填し、第1導体パターン層121と第4導体パターン層124とを電気的に接続する第5ビア導体135をさらに含み得る。
第4絶縁層114と第4導体パターン層124は、基板の最外側の層であり得、第4絶縁層114の厚さは、第1~第3絶縁層(111、112、113)の厚さより薄くてもよいが、これに限定されるものではない。
複数の第4凹部h4及び第4導体パターン層124には、上述した複数の第1~第3凹部(h1、h2、h3)及び第1~第3導体パターン層(121、122、123)で説明した内容を実質的に同様に適用する。
【0031】
一方、本発明の実施形態によるプリント回路基板100は、図には示していないが、第1方向を基準として、第1絶縁層111と第2絶縁層112との間又は第2絶縁層112と第3絶縁層113との間には、複数の第5凹部を有する第5絶縁層がさらに配置され得る。
複数の第5凹部は、第5導体パターン層で充填される。
第1及び第2ビア部(v1、v2)は、第5絶縁層をさらに貫通する。
必要に応じて、第5絶縁層及び第5導体パターン層だけでなく、より多くの絶縁層及び導体パターン層が必要な位置にさらに配置されてもよいことは言うまでもない。
すなわち、より多層の基板で構成されてもよい。
複数の第5凹部及び第5導体パターン層などには、上述した複数の第1~第3凹部(h1、h2、h3)及び第1~第3導体パターン層(121、122、123)で説明した内容を実質的に同様に適用する。
【0032】
また、本発明の実施形態によるプリント回路基板100は、ビルドアップ部を含むコアレス型の基板であり得る。
ビルドアップ部は、上述した第1~第3絶縁層(111、112、113)、第1~第3導体パターン層(121、122、123)、第1及び第2ビア部(v1、v2)、第1及び第2ビア導体(131、132)、第3及び第4ビア部(v3、v4)、第3及び第4ビア導体(133、134)、第4絶縁層114、第4導体パターン層124、第5ビア部v5、第5ビア導体135、第5絶縁層、第5導体パターン層などを含み得る。
このように、本発明の実施形態によるプリント回路基板100は、全層又は層の大部分を埋め込みトレース構造で実現することができるため、コアレス型の基板に容易に適用することができる。
【0033】
一方、コアレス型の基板は、第1方向を基準としてビルドアップ部の上側及び下側にそれぞれ配置された第1及び第2レジスト層(141、142)と、複数の第1及び第2接続部材(161、162)を介して、第1方向を基準として第1レジスト層141の上側にそれぞれ実装され、ビルドアップ部とそれぞれ電気的に接続される第1及び第2半導体チップ(151、152)と、複数の第3接続部材163を介して、第1方向を基準として第2レジスト層142の下側に実装され、ビルドアップ部と電気的に接続される受動部品153と、第1方向を基準として第2レジスト層142の下側に配置され、ビルドアップ部とそれぞれ電気的に接続される複数の第4接続部材164をさらに含み得る。
このように、本発明の実施形態によるプリント回路基板100は、パッケージ基板であり得る。
【0034】
以下では、図面を参照して、本発明の実施形態によるプリント回路基板100の構成要素についてより詳細に説明する。
第1~第4絶縁層(111、112、113、114)は、それぞれ絶縁材料を含む。
絶縁材料としては、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂、ポリイミドのような熱可塑性樹脂、又はこのような樹脂と共に、無機フィラー、有機フィラー及び/又はガラス繊維(Glass Fiber、Glass Cloth、and/or Glass Fabric)を含む材料を含む。
絶縁材料は、感光性材料及び/又は非感光性材料であってもよい。
例えば、絶縁材料は、PPG(Prepreg)、ABF(Ajinomoto Build-up Film)、RCC(Resin Coated Copper)の絶縁材などであってもよく、必要に応じて、PID(Photo Imageable Dielectric)等であってもよいが、これらに限定されるものではない。
必要に応じては、絶縁材料として他の剛性に優れたその他の高分子素材が用いられてもよい。
【0035】
第1~第4導体パターン層(121、122、123、124)は、それぞれ金属物質を含む。
金属物質としては、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、又はこれらの合金などを使用することができる。
第1~第4導体パターン層(121、122、123、124)は、それぞれ無電解めっき層(又は化学銅)及び電解めっき層(又は電気銅)を含むことができるが、これらに限定されるものではない。
無電解めっき層として、化学銅の代わりにスパッタリング層が形成されてもよい。
第1~第4導体パターン層(121、122、123、124)は、それぞれ該当層の設計デザインに応じて様々な機能を行う。
例えば、グランドパターン、パワーパターン、信号パターンなどを含む。
ここで、信号パターンは、グランドパターン、パワーパターンなどを除く各種信号、例えば、データ信号などを含む。
これらのパターンは、それぞれ、ラインパターン、プレーンパターン及び/又はパッドパターンを含む。
【0036】
第1~第5ビア導体(131、132、133、134、135)は、それぞれ金属物質を含む。
金属物質としては、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、及び/又はこれらの合金などを含むことができる。
第1~第5ビア導体(131、132、133、134、135)は、それぞれ設計デザインに応じて様々な機能を行う。
例えば、グランドビア、パワービア、信号ビアなどを含む。
ここで、信号ビアは、グランド、パワーなどを除く各種信号、例えば、データ信号などの電気的接続のためのビアを含む。
第1~第5ビア導体(131、132、133、134、135)は、それぞれテーパ形状を有する。
例えば、第1~第5ビア導体(131、132、133、134、135)は、それぞれ断面上において下側の幅が上側の幅より狭いテーパ形状を有する。
第1~第5ビア導体(131、132、133、134、135)は、第1~第3導体パターン層(121、122、123)の内の少なくとも一つとそれぞれ同じめっき工程によって共に形成され、これらを一体化することができるが、これに限定されるものではない。
第1~第5ビア導体(131、132、133、134、135)は、無電解めっき層(又は化学銅)及び電解めっき層(又は電気銅)を含み得る。
無電解めっき層(又は化学銅)の代わりにスパッタリング層を含んでもよく、必要に応じては両方ともを含んでもよい。
【0037】
第1及び第2レジスト層(141、142)は、絶縁物質を含み、絶縁物質としては、液状型又はフィルム型の半田レジスト(Solder Resist)を使用することができる。
但し、これに限定されるものではなく、他の種類の材料が使用されてもよい。
第1レジスト層141は、ビルドアップ部の最上側に配置された導体パターン層の少なくとも一部、例えば、第3導体パターン層123の少なくとも一部をそれぞれ露出させる複数の第1開口を有する。
第2レジスト層142は、ビルドアップ部の最下側に配置された導体パターン層の少なくとも一部、例えば、第4導体パターン層124の少なくとも一部をそれぞれ露出させる複数の第2開口を有する。
【0038】
第1及び第2半導体チップ(151、152)は、それぞれ数百~数百万個以上の素子が一つのチップ内に集積化された集積回路(Integrated Circuit:)IC)ダイ(Die)を含む。
このとき、集積回路は、例えば、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)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、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、アプリケーションプロセッサ(例えば、AP)、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であってもよいが、これらに限定されるものではなく、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、HBM(High Bandwidth Memory)などのメモリチップ、又はPMIC(Power Management IC)のような他の種類であってもよいことは言うまでもない。
第1及び第2半導体チップ(151、152)は、互いに同じ種類のダイを含むか、又は互いに異なる種類のダイを含むことができる。
【0039】
第1及び第2半導体チップ(151、152)は、それぞれアクティブウエハに基づいて形成されたものであってもよく、この場合、それぞれの本体をなす母材としては、シリコン(Si)、ゲルマニウム(Ge)、ガリウムヒ素(GaAs)等が使用され得る。
本体には様々な回路が形成され得る。
それぞれの本体には接続パッドが形成されて、接続パッドは、アルミニウム(Al)、銅(Cu)などの導電性物質を含む。
第1及び第2半導体チップ(151、152)は、ベアダイ(bare die)であってもよく、この場合、接続パッド上には必要に応じて金属バンプが配置され得る。
第1及び第2半導体チップ(151、152)は、パッケージダイ(packaged die)であってもよく、この場合、接続パッド上にさらに再配線層が形成され、必要に応じて再配線層上に金属バンプが配置され得る。
【0040】
第1及び第2半導体チップ(151、152)は、それぞれ複数の第1及び第2接続部材(161、162)を介して第1レジスト層141上に実装される。
例えば、第1及び第2半導体チップ(151、152)は、それぞれ複数の第1及び第2接続部材(161、162)を介してビルドアップ部の最上側に配置された導体パターン層、例えば、第3導体パターン層123とそれぞれ電気的に接続される。
複数の第1及び第2接続部材(161、162)は、それぞれ低融点金属、例えば、錫(Sn)-アルミニウム(Al)-銅(Cu)等の半田などで形成され得るが、これは一例に過ぎず、材質が特にこれらに限定されるものではない。
【0041】
受動部品153は、チップ部品であり得、例えば、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)、MLCC(Multi-Layer Ceramic Capacitor)、LSC(Land Side Capacitor)などであり得るが、これらに限定されるものではない。
【0042】
受動部品153は、一つ以上の第3接続部材163を介して第2レジスト層142上に実装される。
例えば、受動部品153は、一つ以上の第3接続部材163を介してビルドアップ部の最下側に配置された導体パターン層、例えば、第4導体パターン層124と電気的に接続される。
一つ以上の第3接続部材163は、それぞれ低融点金属、例えば、錫(Sn)-アルミニウム(Al)-銅(Cu)などの半田などで形成され得るが、これは一例に過ぎず、材質が特にこれらに限定されるものではない。
【0043】
複数の第4接続部材164は、プリント回路基板100を電子機器のメインボードや他の基板などに接続させるための構成である。
複数の第4接続部材164は、それぞれビルドアップ部の最下側に配置された導体パターン層、例えば、第4導体パターン層124と電気的に接続される。
必要に応じて、複数の第4接続部材164は、公知の金属物質で形成されたアンダーバンプ金属を介してそれぞれ配置される。
複数の第4接続部材164は、導電性物質、例えば、半田(solder)などで形成されてもよいが、これは一例に過ぎず、材質が特にこれに限定されるものではない。
複数の第4接続部材164は、それぞれランド(land)、ボール(ball)、ピン(pin)などであり得る。
複数の第4接続部材164は、それぞれ多重層又は単一層で形成されてもよい。
多重層で形成される場合は、銅柱(pillar)及び半田を含むことができ、単一層で形成される場合には、錫-銀半田や銅を含むことができるが、これに限定されるものではない。
【0044】
図4は、
図3のプリント回路基板の導体パターン層及びビア導体の形成を説明するための概略的な工程断面図である。
図4(a)を参照すると、第1~第3絶縁層(111、112、113)と複数の第1及び第2凹部(h1、h2)と第1及び第2導体パターン層(121、122)とを含む積層体を準備する。
第1~第3絶縁層(111、112、113)は、絶縁材の積層工程によって形成し、複数の第1及び第2凹部(h1、h2)と第1及び第2導体パターン層(121、122)は、後述する工程を参照して形成する。
【0045】
図4(b)を参照すると、第3絶縁層113に、様々な幅と深さを有する複数の第3凹部h3を形成する。
複数の第3凹部h3は、レーザ加工、例えば、エキシマレーザ(Excimer Laser)加工によって所望の深さを生成して形成する。
あるいは、紫外線(UV)レーザ加工を用いることもできる。
【0046】
図4(c)を参照すると、複数の第3凹部h3の内の互いに異なる一つからそれぞれ第2及び第3絶縁層(112、113)を互いに異なる幅で貫通する第1及び第2ビア部(v1、v2)を形成する。
第1及び第2ビア部(v1、v2)も、レーザ加工、例えば、エキシマレーザ(Excimer Laser)加工によって所望の深さを生成して形成する。
あるいは、紫外線(UV)レーザ加工を用いることもできる。
【0047】
図4(d)を参照すると、めっき工程を用いて複数の第3凹部h3と第1及び第2ビア部(v1、v2)を金属層Mで充填する。
例えば、金属層Mは、無電解めっき及び/又はスパッタリングによりシード層を形成し、電解めっきによりシード層上にめっき層を形成する方法で形成する。
【0048】
図4(e)を参照すると、平坦化工程によって第3絶縁層113上のオーバめっきされた金属層Mを除去する。
平坦化工程としては、CMP(Chemical Mechanical Polishing)工程を用いることができるが、これに限定されるものではない。
平坦化工程の後には、第3導体パターン層123と第1及び第2ビア導体(131、132)が形成される。
【0049】
その他の説明は、上述した本発明の実施形態によるプリント回路基板100で説明したものと実質的に同じであるため、重複する説明は省略する。
一方、上述した本発明の実施形態によるプリント回路基板100の他の構成、例えば、複数の第4凹部h4、第4導体パターン層124、第3~第5ビア部(v3、v4、v5)、第3~第5ビア導体(133、134、135)などは、上述した
図4を参照して説明した工程と実質的に同じ工程により形成することができ、重複する説明は省略する。
【0050】
図5は、エッチングを用いて導体回路を形成する場合の導体回路の表面粗さと、本発明によって導体回路を形成する場合の導体回路の表面粗さとを比較するためのイメージ図である。
図5(a)を参照すると、エッチング工程を用いるSAP(Semi Additive Process)やMSAP(Modified SAP)等で形成された導体回路は、表面粗さが相当なものであるが、
図5(b)を参照すると、本発明によって形成される導体回路は、エッチング工程を用いないため、導体回路の表面粗さがほとんどないことが分かる。
したがって、信号の損失の観点から、より優れた効果を有することができ、高周波信号の伝送などに有利であり得る。
【0051】
図6は、本発明の他の実施形態によるプリント回路基板の概略構成の一例を示す断面図である。
図6を参照すると、本発明の他の実施形態によるプリント回路基板900は、コア部200と、第1方向を基準としてコア部200の上側及び下側にそれぞれ配置された第1及び第2ビルドアップ部(300、400)を含むコア型の基板である。
このとき、第1及び第2ビルドアップ部(300、400)は、上述した本発明の実施形態によるプリント回路基板100のビルドアップ部で説明した内容を実質的に同様に適用することができる。
【0052】
例えば、第1及び第2ビルドアップ部(300、400)は、それぞれの絶縁層に凹部を形成した後、導体で充填して導体パターン層を形成する構造を有する。
したがって、最外層だけでなく、内層の回路も埋め込みトレース構造で形成し、微細なライン/スペース及び微細なビアを実現することができる。
また、エッチングなしに導体パターン層を形成し、これによって、導体パターン層のそれぞれの表面が、表面粗さがほとんどないスムースな形態を有するため、スキン効果現象で信号経路が短くなり、高周波における信号の損失を最小化することができ、さらにSI特性の改善効果を有することができる。
また、回路パターンの厚さを多様に調整することができるため、インピーダンス管理の観点から容易であり、さらにPIの改善効果を有することができる。
また、ビアの深さと幅を多様に形成することができるため、デザイン自由度を改善することができ、さらにPI特性及びSI特性を向上させることができる。
また、シームレスビアの他にも、層間接続のために上述した様々な形態のビアを適用することができる。
また、図に示したものよりも多層で構成されてもよい。
【0053】
一方、コア型の基板は、第1ビルドアップ部300上に配置される第3ビルドアップ部500をさらに含む。
第3ビルドアップ部500も、上述した本発明の実施形態によるプリント回路基板100のビルドアップ部で説明した内容を実質的に同様に適用する。
また、第3ビルドアップ部500に含まれる導体パターン層の配線密度は、第1及び第2ビルドアップ部(300、400)のそれぞれに含まれる導体パターン層の配線密度より高い。
例えば、第3ビルドアップ部500の導体パターン層は、相対的にファインピッチの高密度配線を含み、第1及び第2ビルドアップ部(300、400)のそれぞれの導体パターン層は、相対的に低密度の配線を含む。
例えば、第3ビルドアップ部500の導体パターン層は、第1及び第2ビルドアップ部(300、400)のそれぞれの導体パターン層よりも配線の厚さ、ライン/スペース、ピッチ等が相対的にさらに小さい。
また、導体パターン層間の層間絶縁距離も相対的にさらに薄くてもよい。
【0054】
また、コア型の基板は、第1方向を基準として第3ビルドアップ部500の上側に配置された第1レジスト層610と、第1方向を基準として第2ビルドアップ部400の下側に配置された第2レジスト層620と、複数の第1及び第2接続部材(711、721)を介して、第1方向を基準として第1レジスト層610の上側にそれぞれ実装され、第3ビルドアップ部500を介して互いに電気的に接続される第1及び第2半導体チップ(710、720)と、第1方向を基準として上記第2レジスト層620の下側に配置され、第2ビルドアップ部400とそれぞれ電気的に接続される複数の第3接続部材800とをさらに含む。
このように、本発明の他の実施形態によるプリント回路基板900もパッケージ基板であってもよい。
【0055】
以下では、図面を参照して本発明の他の実施形態によるプリント回路基板900の構成要素についてより詳細に説明する。
コア部200は、コア層211、コア層211の上面及び下面上にそれぞれ配置される第1及び第2配線層(221、222)、並びにコア層211を貫通し、第1及び第2配線層(221、222)を接続する貫通ビア231を含む。
【0056】
コア層211は、絶縁物質を含む。
絶縁物質としては、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂、ポリイミドのような熱可塑性樹脂、又はこれらの絶縁樹脂がシリカなどの無機フィラーと混合された材料、又は無機フィラーと共にガラス繊維(Glass Fiber、Glass Cloth、Glass Fabric)などの芯材に含浸された樹脂、例えば、CCL(Copper Clad Laminate)の絶縁材などが使用され得るが、これらに限定されるものではない。
コア層211は、第1~第3ビルドアップ部(300、400、500)を構成するそれぞれの絶縁層より厚さが厚いが、これに限定されるものではない。
【0057】
第1及び第2配線層(221、222)は、それぞれ金属物質を含む。
金属物質としては、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、又はこれらの合金などを使用することができる。
第1及び第2配線層(221、222)は、それぞれ無電解めっき層(又は化学銅)及び電解めっき層(又は電気銅)を含むが、これらに限定されるものではない。
無電解めっき層として、化学銅の代わりにスパッタリング層が形成されてもよい。
必要に応じては、銅箔をさらに含むことができる。
第1及び第2配線層(221、222)は、それぞれ該当層の設計デザインに応じて様々な機能を行う。
例えば、グランドパターン、パワーパターン、信号パターンなどを含む。
ここで、信号パターンは、グランドパターン、パワーパターンなどを除く各種信号、例えば、データ信号などを含む。
これらのパターンは、それぞれライン(line)パターン、プレーン(Plane)パターン、及び/又はパッド(Pad)パターンを含み得る。
【0058】
貫通ビア231は、貫通孔の壁面に形成された金属層と、金属層を充填するプラグとを含む。
金属層は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、又はこれらの合金などの金属物質を含むことができる。
プラグは、絶縁材質のインクを含む。
金属層は、無電解めっき層(又は化学銅)及び電解めっき層(又は電気銅)を含むが、これらに限定されるものではない。
無電解めっき層として、化学銅の代わりにスパッタリング層が形成されてもよい。
貫通ビア231は、設計デザインに応じて様々な機能を行う。
例えば、グランドビア、パワービア、信号ビアなどを含む。
ここで、信号ビアは、グランドビア、パワービアなどを除く各種信号、例えば、データ信号などを伝達するためのビアを含む。
【0059】
第1ビルドアップ部300は、複数の第(1-1)~第(1-4)凹部(H1、H2、H3、H4)をそれぞれ有し、第1方向に積層された第(1-1)~第(1-4)絶縁層(311、312、313、314)、第(1-1)~第(1-4)凹部(H1、H2、H3、H4)をそれぞれ充填する第(1-1)~第(1-4)導体パターン層(321、322、323、324)、複数の第(1-4)凹部H4の内の互いに異なる一つから第(1-1)導体パターン層321の互いに異なる部分まで第(1-2)~第(1-4)絶縁層(312、313、314)をそれぞれ貫通する第(1-1)及び第(1-2)ビア部(V1、V2)、並びに第(1-1)及び第(1-2)ビア部(V1、V2)をそれぞれ充填し、互いに異なる位置で第(1-1)及び第(1-4)導体パターン層(321、324)を電気的に接続する第(1-1)及び第(1-2)ビア導体(331、332)を含む。
【0060】
複数の第(1-1)~第(1-4)凹部(H1、H2、H3、H4)、第(1-1)~第(1-4)絶縁層(311、312、313、314)、第(1-1)~第(1-4)導体パターン層(321、322、323、324)、第(1-1)及び第(1-2)ビア部(V1、V2)、第(1-1)及び第(1-2)ビア導体(331、332)などに対する具体的な説明は、上述した本発明の実施形態によるプリント回路基板100の複数の第1~第3凹部(h1、h2、h3)、第1~第3絶縁層(111、112、113)、第1~第3導体パターン層(121、122、123)、第1及び第2ビア部(v1、v2)、第1及び第2ビア導体(131、132)などで説明した内容を実質的に同様に適用する。
【0061】
第2ビルドアップ部400は、複数の第(2-1)~第(2-4)凹部(I1、I2、I3、I4)をそれぞれ有し、第1方向に積層された第(2-1)~第(2-4)絶縁層(411、412、413、414)、第(2-1)~第(2-4)凹部(I1、I2、I3、I4)をそれぞれ充填する第(2-1)~第(2-4)導体パターン層(421、422、423、424)、複数の第(2-4)凹部I4の内の互いに異なる一つから第(2-1)導体パターン層421の互いに異なる部分まで第(2-2)~第(2-4)絶縁層(412、413、414)をそれぞれ貫通する第(2-1)及び第(2-2)ビア部(W1、W2)、並びに第(2-1)及び第(2-2)ビア部(W1、W2)をそれぞれ充填し、互いに異なる位置で第(2-1)及び第(2-4)導体パターン層(421、424)を電気的に接続する第(2-1)及び第(2-2)ビア導体(431、432)を含む。
【0062】
複数の第(2-1)~第(2-4)凹部(I1、I2、I3、I4)、第(2-1)~第(2-4)絶縁層(411、412、413、414)、第(2-1)~第(2-4)導体パターン層(421、422、423、424)、第(2-1)及び第(2-2)ビア部(W1、W2)、第(2-1)及び第(2-2)ビア導体(431、432)などに対する具体的な説明は、上述した本発明の実施形態によるプリント回路基板100の複数の第1~第3凹部(h1、h2、h3)、第1~第3絶縁層(111、112、113)、第1~第3導体パターン層(121、122、123)、第1及び第2ビア部(v1、v2)、第1及び第2ビア導体(131、132)等で説明した内容を実質的に同様に適用する。
【0063】
第3ビルドアップ部500は、複数の第(3-1)凹部J1を有する第(3-1)絶縁層511、複数の第(3-1)凹部J1を充填する第(3-1)導体パターン層521、複数の第(3-1)凹部J1の内の一つから第1ビルドアップ部300の最上側の導体パターン層まで第(3-1)絶縁層511を貫通する第(3-1)ビア部X1、及び第(3-1)ビア部X1を充填し、第(3-1)導体パターン層521を第1ビルドアップ部300の最上側の導体パターン層と電気的に接続する第(3-1)ビア導体531を含む。
【0064】
複数の第(3-1)凹部J1、第(3-1)絶縁層511、第(3-1)導体パターン層521、第(3-1)ビア部X1、及び第(3-1)ビア導体531などに対する具体的な説明は、上述した本発明の実施形態によるプリント回路基板100の複数の第1~第3凹部(h1、h2、h3)、第1~第3絶縁層(111、112、113)、第1~第3導体パターン層(121、122、123)、第1及び第2ビア部(v1、v2)、第1及び第2ビア導体(131、132)などで説明した内容を実質的に同様に適用する。
【0065】
第1レジスト層610には、第3ビルドアップ部500の最上側に配置された導体パターン層の少なくとも一部、例えば、第(3-1)導体パターン層521の少なくとも一部とそれぞれ接続されるアンダーバンプ金属Pが形成される。
第2レジスト層620は、第2ビルドアップ部400の最下側に配置された導体パターン層の少なくとも一部、例えば、第(2-4)導体パターン層424の少なくとも一部をそれぞれ露出させる複数の開口を有する。
その他の内容は、上述した本発明の実施形態によるプリント回路基板100の第1及び第2レジスト層(141、142)で説明した内容を実質的に同様に適用する。
【0066】
第1及び第2半導体チップ(710、720)は、それぞれ複数の第1及び第2接続部材(711、712)を介してアンダーバンプ金属Pとそれぞれ電気的に接続される。
第1及び第2半導体チップ(710、720)は、それぞれロジックチップ及びメモリチップを含み得るが、これに限定されるものではない。
その他の内容は、上述した本発明の実施形態によるプリント回路基板100の第1及び第2半導体チップ(151、152)と複数の第1及び第2接続部材(161、162)で説明した内容を実質的に同様に適用する。
【0067】
複数の第3接続部材800は、それぞれ第2ビルドアップ部400の最下側に配置された導体パターン層、例えば、第(2-4)導体パターン層144とそれぞれ電気的に接続される。
その他の内容は、上述した本発明の実施形態によるプリント回路基板100の複数の第4接続部材164で説明した内容を実質的に同様に適用する。
【0068】
本発明において、厚さ、幅、ライン、スペース、ピッチ等は、プリント回路基板の研磨又は切断断面を基準として走査顕微鏡又は光学顕微鏡、例えば、Olympus社の光学顕微鏡(x1000)を用いて測定する。
これらの数値が一定でない場合には、任意の5地点で測定した値の平均値で比較する。
本発明において「実質的に」の意味は、工程誤差による微細な差異を含む意味である。
例えば、「実質的に厚さが同一である」とは、厚さが完全に同一である場合だけでなく、工程誤差などによってほぼ厚さが同一である場合を含み得る。
また、「実質的に完全に充填する」とは、ボイドなどによる微細な空間が存在する場合を含む。
さらに、「実質的に平たい」とは、微細な厚さの偏差を含む。
本発明において、「断面上において」の意味は、対象物を垂直に切断したときの断面形状、又は対象物をサイドビューで見たときの断面形状を意味する。
また、「平面上において」の意味は、対象物を水平に切断したときの形状、又は対象物をトップビュー又はボトムビューで見たときの平面形状である。
【0069】
本発明において「下側」、「下部」、「下面」などは、便宜上、図面の断面を基準として有機インターポーザを含む半導体パッケージの実装面に向かう方向を意味するものとして使用し、「上側」、「上部」、「上面」などは、その反対方向として使用した。
但し、これは説明の便宜上、方向を定義したものであって、特許請求の範囲の権利範囲がこのような方向に対する記載によって特に限定されるものではないことは勿論である。
本発明において「接続される」とは、直接接続されることだけでなく、接着剤層などを介して間接的に接続されることを含む概念である。
また、「電気的に接続される」とは、物理的に接続された場合と、接続されていない場合の両方を含む概念である。
さらに、「第1」、「第2」などの表現は、ある構成要素と他の構成要素とを区分するために使用されるものであり、当該構成要素の順序及び/又は重要度などを限定しない。
場合によっては、権利範囲を逸脱しない範囲内で、第1構成要素は第2構成要素と命名されてもよく、同様に第2構成要素は第1構成要素と命名されてもよい。
【0070】
本発明において使用された「一例」という表現は、互いに同じ実施形態を意味するものではなく、それぞれ互いに異なる固有の特徴を強調して説明するために提供されたものである。
しかし、上記提示された一例は、他の一例の特徴と結合して実現されることを排除しない。
例えば、特定の一例に説明されている事項が他の一例に説明されていなくても、他の一例においてその事項と反対又は矛盾する説明がない限り、他の一例に関する説明と理解することができる。
本発明において使用された用語は、単に一例を説明するために使用されたものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。
このとき、単数の表現は、文脈上明らかに異なる意味ではない限り、複数の表現を含む。
【0071】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【0072】
100、900 プリント回路基板
111、112、113、114 (第1~第4)絶縁層
121、122、123、124 (第1~第4)導体パターン層
131、132、133、134、135 (第1~第5)ビア導体
141、142 (第1、第2)レジスト層
151、152 (第1、第2)半導体チップ
153 受動部品
161、162、163、164 (第1~第4)接続部材
200 コア部
211 コア層
221、222 (第1、第2)配線層
231 貫通ビア
300、400、500 (第1~第3)ビルドアップ部
311、312、313、314、 (第(1-1)~第(1-4))絶縁層
321、322、323、324 (第(1-1)~第(1-4))導体パターン層
331、332 (第(1-1)、第(1-2))ビア導体
411、412、413、414、511 (第(2-1)~第(2-4))絶縁層
421、422、423、424 (第(2-1)~第(2-4))導体パターン層
431、432 (第(2-1)、第(2-2))ビア導体
511 第(3-1)絶縁層
521 第(3-1)導体パターン層
531 第(3-1)ビア導体
610、620 (第1、第2)レジスト層
710、720 (第1、第2)半導体チップ
711、721、800 (第1~第3)接続部材
h1、h2、h3、h4 (第1~第4)凹部
H1、H2、H3、H4 (第(1-1)~第(1-4))凹部
I1、I2、I3、I4 (第(2-1)~第(2-4))凹部
J1 第(3-1)凹部
v1、v2、v3、v4、v5 (第1~第5)ビア部
V1、V2 (第(1-1)、第(1-2))ビア部
W1、W2 (第(2-1)、第(2-2))ビア部
X1 第(3-1)ビア部
1000 電子機器
1010 メインボード
1020 チップ関連部品
1030 ネットワーク関連部品
1040 その他の部品
1050、1130 カメラモジュール
1060 アンテナモジュール
1070 ディスプレイ
1080 バッテリ
1090 信号ライン
1100 スマートフォン
1110 マザーボード
1120 部品
1121 部品パッケージ
1140 スピーカー