(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】P2024084696
(43)【公開日】2024-06-25
(54)【発明の名称】回路基板とその製造方法及びこれを含む電子部品パッケージ
(51)【国際特許分類】
H01L 23/12 20060101AFI20240618BHJP
H05K 1/02 20060101ALI20240618BHJP
H05K 1/14 20060101ALI20240618BHJP
【FI】
H01L23/12 F
H05K1/02 A
H05K1/14 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023191373
(22)【出願日】2023-11-09
(31)【優先権主張番号】10-2022-0173923
(32)【優先日】2022-12-13
(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】金 海 星
(72)【発明者】
【氏名】金 相 勳
(72)【発明者】
【氏名】高 永 國
【テーマコード(参考)】
5E338
5E344
【Fターム(参考)】
5E338AA16
5E338BB19
5E338EE60
5E344AA01
5E344AA22
5E344BB02
5E344BB06
5E344CC03
5E344DD03
5E344EE30
(57)【要約】 (修正有)
【課題】回路基板と電子部品との間に注入されるモールドが円滑に流れるようにする回路基板とその製造方法及びこれを含む電子部品パッケージを提供する。
【解決手段】回路基板100Aは、絶縁層ILと、絶縁層の第1面上に位置する接続層CTLと、絶縁層に埋め込まれて接続層上に位置する連結部CPを含む連結層CLと、絶縁層を貫通して連結層に連結されるビア層MVと、絶縁層の第1面に対向する第2面上に位置してビア層に連結される配線層MLと、を備える。連結部は、接続層上に位置する第1連結層部CLP1及び第1連結層部上に位置する第2連結層部CLP2を含み、絶縁層は、第1連結層部を埋め込み、第1連結層部を囲むように配置される第1部分IL1a、及び第2連結層部を埋め込む第2部分をIL1b含み、絶縁層は、第2部分を貫通するキャビティCVを有し、第1部分は、第2部分よりも小さい平面積を有する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁層と、
前記絶縁層の第1面上に位置する接続層と、
前記絶縁層に埋め込まれて前記接続層上に位置する連結部を含む連結層と、
前記絶縁層を貫通して前記連結層に連結されるビア層と、
前記絶縁層の第1面に対向する第2面上に位置して前記ビア層に連結される配線層と、を備え、
前記連結部は、前記接続層上に位置する第1連結層部及び前記第1連結層部上に位置する第2連結層部を含み、
前記絶縁層は、前記第1連結層部を埋め込んで前記第1連結層部を囲むように配置される第1部分及び前記第2連結層部を埋め込む第2部分を含み、
前記絶縁層は、前記第2部分を貫通するキャビティを有し、
前記第1部分は、前記第2部分よりも小さい平面積を有することを特徴とする回路基板。
【請求項2】
前記第2連結層部は、前記第1連結層部とは互いに異なる平面積を有することを特徴とする請求項1に記載の回路基板。
【請求項3】
前記連結層は、複数の前記連結部を含むことを特徴とする請求項1に記載の回路基板。
【請求項4】
前記第1部分は、それぞれ互いに離隔して独立に配置されることを特徴とする請求項3に記載の回路基板。
【請求項5】
前記接続層は、前記連結部に対応する接続パッドを含むことを特徴とする請求項1に記載の回路基板。
【請求項6】
前記接続パッドは、前記第1連結層部よりも大きい平面積を有することを特徴とする請求項5に記載の回路基板。
【請求項7】
前記絶縁層の第1面上に前記接続パッドを囲むように配置されるソルダレジストを含むソルダレジスト層を更に含むことを特徴とする請求項5に記載の回路基板。
【請求項8】
前記接続パッドは、円形又は四角形の平面形状を有することを特徴とする請求項7に記載の回路基板。
【請求項9】
前記ソルダレジストは、円形又は四角形のループ(loop)形状を有することを特徴とする請求項8に記載の回路基板。
【請求項10】
前記第2連結層部は、金属を含むことを特徴とする請求項1に記載の回路基板。
【請求項11】
第1回路基板と、
前記第1回路基板に連結される第2回路基板と、
前記第2回路基板の一面に実装された電子部品と、を備え、
前記第1回路基板は、
絶縁層と、
前記絶縁層の第1面上に位置する接続層と、
前記絶縁層に埋め込まれて前記接続層上に位置する連結部を含む連結層と、
前記絶縁層を貫通して前記連結層に連結されるビア層と、
前記絶縁層の第1面に対向する第2面上に位置して前記ビア層に連結される配線層と、を含み、
前記連結部は、前記接続層上に位置する第1連結層部及び前記第1連結層部上に位置する第2連結層部を含み、
前記絶縁層は、前記第1連結層部を埋め込んで前記第1連結層部を囲むように配置される第1部分及び前記第2連結層部を埋め込む第2部分を含み、
前記絶縁層は、前記第2部分を貫通するキャビティを有し、
前記第1部分は、前記第2部分よりも小さい平面積を有することを特徴とする電子部品パッケージ。
【請求項12】
前記連結層は、複数の前記連結部を含み、
前記第1部分は、それぞれ互いに離隔して独立に配置されることを特徴とする請求項11に記載の電子部品パッケージ。
【請求項13】
前記第1回路基板と第2回路基板との間に配置されて前記電子部品の少なくとも一部を覆う封止材を更に含み、
前記封止材は、前記キャビティの少なくとも一部を満たすことを特徴とする請求項11に記載の電子部品パッケージ。
【請求項14】
前記接続層は、前記連結部に対応する接続パッドを含むことを特徴とする請求項11に記載の電子部品パッケージ。
【請求項15】
前記接続パッドは、円形又は四角形の平面形状を有することを特徴とする請求項14に記載の電子部品パッケージ。
【請求項16】
第1連結層部及び第1犠牲層が形成される段階と、
前記第1連結層部の第1面上に第2連結層部が形成される段階と、
前記第1犠牲層上に前記第1犠牲層よりも小さい平面積を有するように第2犠牲層が形成される段階と、
前記第1連結層部、前記第2連結層部、前記第1犠牲層、及び前記第2犠牲層が埋め込まれるように絶縁層が形成される段階と、
前記第2連結層部に連結されるように前記絶縁層を貫通してビア層が形成される段階と、
前記第1連結層部の第1面に対向する第2面上に接続層が形成される段階と、
前記第1犠牲層及び前記第2犠牲層がエッチングされて除去される段階と、を有することを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項17】
前記第1連結層部が形成される段階は、互いに離隔して独立に配置されるように複数の第1連結層部が形成される段階を含み、
前記第2連結層部が形成される段階は、前記複数の第1連結層部の第1面上に複数の第2連結層部が形成される段階を含むことを特徴とする請求項16に記載の回路基板の製造方法。
【請求項18】
前記接続層が形成される段階は、前記第1連結層部に対応する接続パッドが形成される段階を含むことを特徴とする請求項16に記載の回路基板の製造方法。
【請求項19】
前記絶縁層の一面に前記接続パッドを囲むようにソルダレジストが形成されたソルダレジスト層が形成される段階を更に含むことを特徴とする請求項18に記載の回路基板の製造方法。
【請求項20】
前記接続パッドが形成される段階は、前記接続パッドが円形又は四角形の平面形状を有するように前記接続パッドが形成される段階を含むことを特徴とする請求項18に記載の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、回路基板とその製造方法及びこれを含む電子部品パッケージに関する。
【背景技術】
【0002】
回路基板は、絶縁材に銅のような導電性材料で回路パターンを形成したものであり、携帯電話をはじめとするIT分野の電子機器が小型化されることに伴い、回路基板にキャビティを形成し、キャビティ内にIC、能動素子、又は受動素子などの電子部品を実装する方法が提案された。
【0003】
電子部品が実装される回路基板のキャビティの深さにより、電子部品のうちの回路基板内に実装される部分の高さも変化する。
【0004】
回路基板のキャビティの深さが深いほど、電子部品の多くの部分がキャビティ内に実装可能であり、電子部品と回路基板とをパッケージングした製品の全体の厚さが減少する。
【0005】
しかし、回路基板のキャビティの深さが深いほど、キャビティ構造が電子部品と回路基板との間に注入されるモールドの流れを妨害することがあり、絶縁材の面積差により回路基板の反りが発生することもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、回路基板と電子部品との間に注入されるモールドが円滑に流れるようにする回路基板とその製造方法及びこれを含む電子部品パッケージを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
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回路基板は、絶縁層と、前記絶縁層の第1面上に位置する接続層と、前記絶縁層に埋め込まれて前記接続層上に位置する連結部を含む連結層と、前記絶縁層を貫通して前記連結層に連結されるビア層と、前記絶縁層の前記第1面に対向する第2面上に位置して前記ビア層に連結される配線層と、を備え、前記連結部は、前記接続層上に位置する第1連結層部及び前記第1連結層部上に位置する第2連結層部を含み、前記絶縁層は、前記第1連結層部を埋め込んで前記第1連結層部を囲むように配置される第1部分及び前記第2連結層部を埋め込む第2部分を含み、前記絶縁層は、前記第2部分を貫通するキャビティを有し、前記第1部分は、前記第2部分よりも小さい平面積を有する。
【0009】
前記第2連結層部は、前記第1連結層部とは互いに異なる平面積を有し得る。
前記連結層は、複数の前記連結部を含み得る。
前記第1部分は、それぞれ互いに離隔して独立に配置され得る。
前記接続層は、前記連結部に対応する接続パッドを含み得る。
前記接続パッドは、前記第1連結層部よりも大きい平面積を有し得る。
前記絶縁層の第1面上に前記接続パッドを囲むように配置されるソルダレジストを含むソルダレジスト層を更に含み得る。
前記接続パッドは、円形又は四角形の平面形状を有し得る。
前記ソルダレジストは、円形又は四角形のループ(loop)形状を有し得る。
前記第2連結層部は、金属を含み得る。
【0010】
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電子部品パッケージは、第1回路基板と、前記第1回路基板に連結される第2回路基板と、前記第2回路基板の一面に実装された電子部品と、を備え、前記第1回路基板は、絶縁層と、前記絶縁層の第1面上に位置する接続層と、前記絶縁層に埋め込まれて前記接続層上に位置する連結部を含む連結層と、前記絶縁層を貫通して前記連結層に連結されるビア層と、前記絶縁層の第1面に対向する第2面上に位置して前記ビア層に連結される配線層と、を含み、前記連結部は、前記接続層上に位置する第1連結層部及び前記第1連結層部上に位置する第2連結層部を含み、前記絶縁層は、前記第1連結層部を埋め込んで前記第1連結層部を囲むように配置される第1部分及び前記第2連結層部を埋め込む第2部分を含み、前記絶縁層は、前記第2部分を貫通するキャビティを有し、前記第1部分は、前記第2部分よりも小さい平面積を有する。
【0011】
前記連結層は、複数の前記連結部を含み、前記第1部分は、それぞれ互いに離隔して独立に配置され得る。
前記第1回路基板と第2回路基板との間に配置されて前記電子部品の少なくとも一部を覆う封止材を更に含み、前記封止材は、前記キャビティの少なくとも一部を満たし得る。
前記接続層は、前記連結部に対応する接続パッドを含み得る。
前記接続パッドは、円形又は四角形の平面形状を有し得る。
【0012】
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回路基板の製造方法は、第1連結層部及び第1犠牲層が形成される段階と、前記第1連結層部の第1面上に第2連結層部が形成される段階と、前記第1犠牲層上に前記第1犠牲層よりも小さい平面積を有するように第2犠牲層が形成される段階と、前記第1連結層部、前記第2連結層部、前記第1犠牲層、及び前記第2犠牲層が埋め込まれるように絶縁層が形成される段階と、前記第2連結層部に連結されるように前記絶縁層を貫通してビア層が形成される段階と、前記第1連結層部の第1面に対向する第2面上に接続層が形成される段階と、前記第1犠牲層及び前記第2犠牲層がエッチングされて除去される段階と、を有する。
【0013】
前記第1連結層部が形成される段階は、互いに離隔して独立に配置されるように複数の第1連結層部が形成される段階を含み、前記第2連結層部が形成される段階は、前記複数の第1連結層部の第1面上に複数の第2連結層部が形成される段階を含み得る。
前記接続層が形成される段階は、前記第1連結層部に対応する接続パッドが形成される段階を含み得る。
前記絶縁層の一面に前記接続パッドを囲むようにソルダレジストが形成されたソルダレジスト層が形成される段階を更に含み得る。
前記接続パッドが形成される段階は、前記接続パッドが円形又は四角形の平面形状を有するように前記接続パッドが形成される段階を含み得る。
【発明の効果】
【0014】
本発明によると、回路基板の反りを抑制することができ、回路基板と電子部品との間にモールドを注入する段階におけるフロー特性を向上させることができ、メッキ工程をより容易に行うことができる回路基板とその製造方法及びこれを含む電子部品パッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【
図2】
図1の回路基板の一面を概略的に示す平面図である。
【
図3】一実施形態による回路基板の製造方法を示す断面図である。
【
図4】
図3の回路基板の一面を概略的に示す平面図である。
【
図5】一実施形態による回路基板の製造方法を示す断面図である。
【
図6】
図5の回路基板の一面を概略的に示す平面図である。
【
図7】一実施形態による回路基板の製造方法を示す断面図である。
【
図8】一実施形態による回路基板の製造方法を示す断面図である。
【
図9】一実施形態による回路基板の製造方法を示す断面図である。
【
図10】一実施形態による回路基板の製造方法を示す断面図である。
【
図11】一実施形態による回路基板の製造方法を示す断面図である。
【
図12】一実施形態による電子部品パッケージを概略的に示す断面図である。
【
図13】他の実施形態による電子部品パッケージを概略的に示す断面図である。
【
図14】他の実施形態による回路基板の一面を概略的に示す平面図である。
【
図15】他の実施形態による回路基板の断面図である。
【
図16】他の実施形態による回路基板の一面を概略的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0017】
図面において、本発明を明確に説明するために説明上不要な部分は省略し、明細書全体に亘って同一又は類似の構成要素については同一の参照符号を付した。また、図面において、一部の構成要素は、誇張されるか、省略されるか、又は概略的に図示されており、各構成要素の大きさは実際の大きさを全面的に反映するものではない。
【0018】
図面は、本明細書に開示する実施形態を容易に理解することができるようにするためのものに過ぎず、図面により本明細書に開示する技術的思想は、制限されず、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物、又は代替物を含むものと理解しなければならない。
【0019】
第1、第2などのように序数を含む用語は、多様な構成要素を説明することに使用されるが、構成要素は用語により限定されない。用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使用される。
【0020】
また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるという場合、これは他の部分の「直上」にある場合だけでなく、その中間に更に他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の「直上」にあるという場合には中間に更に他の部分がないことを意味する。また、基準となる部分の「上」にあるということは、基準となる部分の上又は下に位置することであり、必ずしも重力の反対方向に向かって「上」に位置することを意味するものではない。
【0021】
明細書全体において、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書上に記載する特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、一つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加可能性を予め排除しないものと理解しなければならない。従って、ある部分がある構成要素を「含む」という場合、これは特に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素を更に含み得ることを意味する。
【0022】
また、明細書全体において、「平面上」という場合、これは対象部分を上方から見た場合を意味し、「断面上」という場合、これは対象部分を垂直に切断した断面を側方から見た場合を意味する。
【0023】
また、明細書全体において、「連結される」という場合、これは二つ以上の構成要素が直接的に連結されることだけを意味するのではなく、二つ以上の構成要素が他の構成要素を通じて間接的に連結されること、物理的に連結されることだけでなく電気的に連結されること、又は位置や機能により異なる名称で称されるが一体であることを意味し得る。
【0024】
以下、図面を参照して多様な実施形態及び変形例を詳細に説明する。
【0025】
図1及び
図2を参照して、一実施形態による回路基板について説明する。
図1は、一実施形態による回路基板の断面図であり、
図2は、
図1の回路基板の一面を概略的に示す平面図である。
【0026】
図1を参照すると、本実施形態による回路基板100Aは、積層された複数の絶縁層IL、複数の絶縁層IL内に埋め込められた複数の配線層ML、複数の絶縁層IL内に位置する複数のビア層MV、複数の絶縁層ILの一部分内に埋め込められた連結層CL、複数の絶縁層ILの一部分に位置するキャビティCV、接続層CTL、及び複数のソルダレジスト層SLを含む。
【0027】
本実施形態による回路基板100Aは、後で電子部品に連結されるインターポーザ(Interposer)基板であるが、これに限定される必要はない。
【0028】
複数の絶縁層ILは、第1絶縁層IL1、及び第1絶縁層IL1上に位置する第2絶縁層IL2を含む。複数の絶縁層ILのそれぞれの材料としては絶縁物質を用い、絶縁物質はエポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂やポリイミドのような熱可塑性樹脂又はこれら樹脂にシリカなどの無機フィラー及びガラス繊維などの補強材が含まれたものを含む。例えば、複数の絶縁層ILのそれぞれの材料としては、プリプレグ(prepreg)が用いられるが、これに限定されるものではなく、ガラス繊維などの補強材を含まない材料、例えばABF(Ajinomoto-Build up Film)などを利用することもできる。必要に応じて、複数の絶縁層ILのそれぞれの材料としてPID(Photo Image-able Dielectric)のような感光性絶縁材料を利用することもできる。
【0029】
第1絶縁層IL1の第1面にはキャビティCVが位置する。キャビティCVはエッチング工程を通じて形成される。また、回路基板100Aがインターポーザ基板として後で電子部品の基板に連結される場合、キャビティCV内部に封止材400(
図12及び
図13参照)が配置される。
図1を参照すると、複数の絶縁層ILは、第1及び第2絶縁層(IL1、IL2)を含むように示されているが、これに限定されるものではなく、複数の絶縁層ILは、図示したものよりも多い層を含むこともあり、少ない層を含むこともある。
【0030】
複数の配線層MLは、第1絶縁層IL1の第1面に対向する第2面上に位置する第1配線層ML1、及び第2絶縁層の一面上に位置する第2配線層ML2を含む。第1配線層ML1は第2絶縁層に埋め込まれる。複数の配線層MLのそれぞれは回路基板の信号を伝達する。
【0031】
複数の配線層MLのそれぞれの材料としては、金属物質が用いられる。金属物質には、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、錫(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタニウム(Ti)、又はこれらの合金などが含まれる。複数の配線層MLのそれぞれは、グラウンドパターン、パワーパターン、信号パターンなどのような設計デザインにより多様に機能する。これらのパターンは、それぞれライン(line)、プレーン(plane)、又はパッド(pad)形態を有する。複数の配線層MLのうちの最外層に位置する配線層の場合、他の基板又は部品との連結のためのパッドとして機能する。例えば、回路基板の最外層に位置する第2配線層ML2は、他の基板又は部品との連結のためのパッドとして機能する。
【0032】
図1を参照すると、第1及び第2配線層(ML1、ML2)のみを図示しているが、これに限定されるのではなく、図示したものよりも多数の配線層を配置することもでき、より少ない層の配線層を配置することもできる。
【0033】
複数のビア層MVは、第1絶縁層IL1内に位置する第1ビア層MV1、及び第2絶縁層IL2内に位置する第2ビア層MV2を含む。
【0034】
第1ビア層MV1は第1絶縁層IL1を貫通して連結層CL及び第1配線層ML1に連結される。第1ビア層MV1は連結層CLと第1配線層ML1とを電気的に連結する。
【0035】
第2ビア層MV2は第2絶縁層IL2を貫通して第1配線層ML1及び第2配線層ML2に連結される。第2ビア層MV2は第1配線層ML1と第2配線層ML2とを電気的に連結する。
【0036】
複数のビア層MVのそれぞれの材料としては、金属物質が用いられる。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)、チタニウム(Ti)、又はこれらの合金などが含まれる。複数のビア層MVのそれぞれは、設計デザインにより信号用ビア、グラウンド用ビア、パワー用ビアなどを含む。複数のビア層MVのそれぞれのビアは、それぞれビアホールが金属物質で完全に充填されたものであるか、又は金属物質がビアホールの壁面に沿って形成されたものである。複数のビア層MVのそれぞれは、メッキ工程、例えばAP(Additive Process)、SAP(Semi AP)、MSAP(Modified SAP)、TT(Tenting)などの工程で形成される。複数のビア層MVのそれぞれは、無電解メッキ層であるシード層、及びこのようなシード層に基づいて形成される電解メッキ層を含む。複数のビア層MVのそれぞれのビアは、上面の幅が下面の幅よりも大きいテーパ形状を有する。
【0037】
図1を参照すると、第1及び第2ビア層(MV1、MV2)のみを図示しているが、これに限定されるものではなく、必要に応じてより多い層又はより少ない層のビア層を配置することができる。
【0038】
接続層CTLは第1絶縁層IL1の第1面上に位置する。接続層は連結部CPに対応する導電性の接続パッドCTPを含む。接続パッドCTPはメッキ工程を通じて形成される。
図2を参照すると、接続パッドCTPは、それぞれ円形の平面形状を有する。
【0039】
複数のソルダレジスト層SLのそれぞれは、不必要な短絡を防止するために接続パッドCTP又は複数の配線層MLの一部を覆うように複数の絶縁層ILの一部分上に配置される。複数のソルダレジスト層SLのそれぞれは、感光性樹脂材を含む。
【0040】
第1ソルダレジスト層SL1は第1絶縁層IL1の第1面上に位置する。第1ソルダレジスト層SL1は接続パッドCTPの一部を露出するように配置される。第1ソルダレジスト層SL1はソルダレジストSRを含む。ソルダレジストSRは第1絶縁層IL1の第1面上に接続パッドCTPを囲むように配置される。
図2を参照すると、ソルダレジストは接続パッドCTPを囲む円形のループ形状を有する。
【0041】
第2ソルダレジスト層SL2は第2絶縁層IL2上に位置する。第2ソルダレジスト層SL2は第2配線層ML2の一部を露出するように配置される。
【0042】
連結層CLは第1絶縁層IL1に埋め込まれる。連結層CLは接続層CTL上に位置する連結部CPを含む。連結部CPは、接続層CTL上に位置する第1連結層部CLP1、及び第1連結層部CLP1上に位置する第2連結層部CLP2を含む。第1連結層部CLP1と第2連結層部CLP2とは、互いに異なる平面積を有する。例えば、第1連結層部CLP1は第2連結層部CLP2よりも大きい平面積を有する。接続パッドCTPは、第1連結層部CLP1上に位置し、第1連結層部CLP1よりも大きい平面積を有する。第1連結層部CLP1及び第2連結層部CLP2は金属を含む。
【0043】
第1絶縁層IL1は、第1連結層部CLP1を埋め込む第1部分IL1a、及び第2連結層部CLP2を埋め込む第2部分IL1bを含む。キャビティCVは第1部分IL1a及び第2部分IL1bの一面に段差を有する溝形状で形成される。また、キャビティCVは直四角の平面形状である。第1部分IL1aは、第1連結層部CLP1を囲むように配置され、第2部分IL1b上に互いに離隔して独立に配置される。具体的に、第1部分IL1aはキャビティCVの周りに沿って第2部分IL1b上に互いに離隔して独立に配置される。また、第1部分IL1aは第2部分IL1bよりも小さい平面積を有する。
【0044】
図2を参照すると、連結層CLは複数の連結部CPを含み、複数の接続パッドCTPが複数の連結部CPのそれぞれに対応して配置される。また、ソルダレジストSRが第1絶縁層IL1の第1面上に複数の接続パッドCTPのそれぞれを囲むように配置される。複数の連結部CPはそれぞれ互いに離隔して独立に配置され、複数の第1連結層部CLP1をそれぞれ囲む第1部分IL1aもそれぞれ互いに離隔して独立に配置される。
【0045】
本実施形態による回路基板によると、回路基板に形成されたキャビティの深さが増加しても、絶縁材及びソルダレジストが、突出した接続パッドに隣接する領域にのみ形成されるため、回路基板の反りを抑制することができ、回路基板と電子部品との間にモールドを注入する段階におけるフロー特性を向上させることができる。
【0046】
以下、
図3~
図11を参照して、一実施形態による回路基板の製造方法について説明する。
図3、
図5、及び
図7~
図11は、一実施形態による回路基板の製造方法を示す断面図であり、
図4は、
図3の回路基板の一面を概略的に示す平面図であり、
図6は、
図5の回路基板の一面を概略的に示す平面図である。
【0047】
図3を参照すると、コア部CO、及びコア部COの両側に積層された薄膜金属層MSを含むキャリア基板CS上に第1銅箔層TC1及び第1連結層部CLP1が形成される。ここで、キャビティCVが形成される位置に配置される第1犠牲層SF1が共に形成される。第1犠牲層SF1は、第1連結層部CLP1と共に形成されるため、第1連結層部CLP1と同じ物質からなり、第1連結層部CLP1の厚さと同じ厚さを有する。
【0048】
図4を参照すると、複数の第1連結層部CLP1は第1銅箔層TC1上にそれぞれ互いに離隔して独立に配置されるように形成される。第1連結層部CLP1は円形の平面形状を有する。第1犠牲層SF1は第1銅箔層TC1上に第1連結層部CLP1から離隔して配置されるように形成される。第1犠牲層SF1は第1連結層部CLP1から離隔して第1連結層部CLP1を囲むように形成される。即ち、第1犠牲層SF1は第1連結層部CLP1から離隔してこれを囲みながら一体に形成される。
【0049】
図5を参照すると、第2連結層部CLP2が第1連結層部CLP1の第1面上に形成される。従って、第1連結層部CLP1及び第2連結層部CLP2を含む連結部CPが形成される。ここで、キャビティCVが形成される位置に配置される第2犠牲層SF2が共に形成される。第2犠牲層SF2は第1犠牲層SF1上に形成される。また、第2犠牲層SF2は第1犠牲層SF1よりも小さい平面積を有するように形成される。第2犠牲層SF2は、第2連結層部CLP2と共に形成されるため、第2連結層部CLP2と同じ物質からなり、第2連結層部CLP2の厚さと同じ厚さを有する。
【0050】
図6を参照すると、複数の第2連結層部CLP2は複数の第1連結層部CLP1の第1面上に形成される。複数の第2連結層部CLP2は第1連結層部CLP1上にそれぞれ互いに離隔して独立に位置する。従って、連結部CPが第1銅箔層TC1上にそれぞれ互いに離隔して独立に配置されるように形成される。第2連結層部CLP2は円形の平面形状を有する。第2犠牲層SF2は第1犠牲層SF1上に形成される。第2犠牲層SF2は複数の第1連結層部CLP1で囲まれた領域内に配置される平面形状を有するように形成される。従って複数の第2連結層部CLP2も第2犠牲層SF2を囲むように配置される。
【0051】
図7を参照すると、連結部CPを含む連結層CL並びに第1及び第2犠牲層(SF1、SF2)上に第1絶縁層IL1が形成される。第1及び第2連結層部(CLP1、CLP2並びに第1及び第2犠牲層(SF1、SF2)は第1絶縁層IL1に埋め込まれる。第1ビア層MV1は第2連結層部CLP2に連結されるように第1絶縁層IL1を貫通して形成される。第1絶縁層IL1上に第1配線層ML1が形成される。第2絶縁層IL2は第1絶縁層IL1上に第1配線層ML1を埋め込むように形成される。第2絶縁層IL2上に第2銅箔層TC2が形成される。次に、キャリア基板CSの両側から基板部SUBが剥離される。
【0052】
以下、キャリア基板CSから剥離された一つの基板部SUBについて説明する。
【0053】
図8に示したように、基板部SUBから第1及び第2銅箔層(TC1、TC2)が除去される。
【0054】
図9を参照すると、第2絶縁層IL2にビアを形成して第2ビア層MV2を形成し、第2絶縁層IL2上に第2配線層ML2を形成する。第2配線層ML2は第2ビア層MV2に形成されたビアを通じて第1配線層ML1に電気的に連結される。また、第1連結層部CLP1の第1面に対向する第2面上に接続層CTLが形成される。接続層CTLには第1連結層部CLP1に対応する接続パッドCTPが形成される。接続パッドCTPは円形形状を有するように形成される。また、接続パッドCTPは第1連結層部CLP1に対応する領域にメッキ工程を通じて形成される。従って、基板製造時にメッキ面積が増加してメッキ工程をより容易に行うことができる。
【0055】
図10を参照すると、第1絶縁層IL1の一面に第1ソルダレジスト層SL1が形成される。第1ソルダレジスト層SL1は接続層CTLの一部を露出する。第1ソルダレジスト層SL1には接続パッドCTPを囲むようにソルダレジストSRが形成される。ソルダレジストSRは接続パッドCTPの周縁を部分的に覆う。従って、接続パッドCTPは接続パッドCTPの平面積よりも露出した平面積がより小さく形成される。ソルダレジストSRは第1絶縁層IL1の第1部分IL1a上に第1部分IL1aの平面積よりも小さい平面積を有するように形成される。また、ソルダレジストSRは円形のループ(loop)形状を有するようにパターニングされる。第2ソルダレジスト層SL2は、第2絶縁層IL2上に形成されて、第2配線層ML2の一部を露出する。
【0056】
図11を参照すると、第1ソルダレジスト層SL1上に第1マスク層MSK1が配置され、第2ソルダレジスト層SL2上に第2マスク層MSK2が配置される。キャビティCVが形成される領域を除外した部分は全て第1マスク層MSK1及び第2マスク層MSK2により隠される。
【0057】
第1マスク層MSK1及び第2マスク層MSK2をエッチングマスクとして、キャビティCVが形成される領域に位置する第1犠牲層SF1及び第2犠牲層SF2がエッチングされて除去される。従って、第1絶縁層IL1の一面に段差を有する溝形状のキャビティCVが形成される。その後、第1マスク層MSK1及び第2マスク層MSK2が除去され、
図1のような回路基板が形成される。
【0058】
以下、
図12及び
図13を参照して、一実施形態による電子部品パッケージについて説明する。
【0059】
図12は、一実施形態による電子部品パッケージを概略的に示す断面図である。
図13は、他の実施形態による電子部品パッケージを概略的に示す断面図である。
【0060】
図12を参照すると、本実施形態による電子部品パッケージ1000Aは、上述した一実施形態による回路基板100Aを含む。以下、第1回路基板100Aに関する説明は上述した一実施形態による回路基板100Aに関する説明が同一に適用される。
【0061】
本実施形態による電子部品パッケージ1000Aは、第1回路基板100A、第1回路基板100Aに連結された第2回路基板200、第2回路基板200の一面に実装された電子部品300、第1及び第2回路基板(100A、200)の間に配置されてキャビティCVを満たし、電子部品300の少なくとも一部を覆う封止材400、第1及び第2回路基板(100A、200)を電気的に連結する導電性部材510、第2回路基板200と電子部品300とを電気的に連結する電極700、及びアンダフィル600を含む。
【0062】
第2回路基板200は、電子部品300が実装される回路基板であり、絶縁層、配線層、ビア層、及びソルダレジスト層を含む。
【0063】
電子部品300は、素子数百~数百万個以上が一つのチップ内に集積化された集積回路(IC:Integrated Circuit)ダイである。例えば、電子部品300は、セントラルプロセッサー(例えば、CPU)、グラフィックプロセッサー(例えば、GPU)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、デジタルシグナルプロセッサー、暗号化プロセッサー、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラーなどのプロセッサーチップ、具体的にはアプリケーションプロセッサー(AP:Application Processor)であるが、これに限定されるものではなく、それ以外にもその他の揮発性メモリ(例えば、DRAM)、非揮発性メモリ(例えば、ROM)、フラッシュメモリなどのメモリや、アナログ-デジタルコンバータ、ASIC(application-specific IC)などのロジックなどである。必要に応じて、電子部品300は、チップ形態の受動部品、例えばMLCC(Multi-Layer Ceramic Capacitor)のようなチップ形態のキャパシタ、PI(Power Inductor)のようなチップ形態のインダクタなどである。電子部品300は、封止材400により覆われ、少なくとも一面が封止材400に物理的に接する。
【0064】
封止材400は、第1絶縁層IL1の一面上に配置されて第1絶縁層IL1の一面、第2回路基板200の一面、及び電子部品300の外面の少なくとも一部を覆う。また、封止材400は、キャビティCVの少なくとも一部を満たし、その結果、電子部品300の上面の少なくとも一部を覆う。例えば、封止材400は、電子部品300の上面、下面、及び側面のそれぞれの少なくとも一部に物理的に接触する。封止材400は、硬化前状態で流動性を有するため、電子部品300の外面及び第1絶縁層IL1の表面に沿って流れてキャビティCV内部を満たす。この場合、キャビティCVの深さが増加しても、第1絶縁層IL1の第1部分IL1a及び第1ソルダレジスト層SL1のように突出した接続パッドCTPに隣接する領域にのみ絶縁材及びソルダレジストが形成される。従って、回路基板の反りを抑制することができ、回路基板と電子部品との間にモールドを注入する段階におけるフロー特性を向上させることができる。
【0065】
封止材400の材料としては絶縁物質が用いられ、絶縁物質としては、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂やポリイミドのような熱可塑性樹脂が用いられる。また、これらの樹脂にシリカなどの無機フィラーが含まれるものを利用することもできる。例えば、封止材400の材料としては、ABF(Ajinomoto Build-up Film)を用いることができる。ABFは、RCC(Resin Coaed Copper)形態で提供されるが、これに限定されるものではない。必要に応じて、PIE(Photo Image-able Dielectric)などの感光性材料を利用することもできる。また封止材400は、公知のEMC(Epoxy Molding Compound)であるが、これに限定されるものではない。
【0066】
導電性部材510は第2回路基板200の開口の少なくとも一部に配置される。導電性部材510は第2回路基板200を外部と物理的及び/又は電気的に連結させる。例えば、導電性部材510は第2回路基板200の露出した配線層と接続層CTLの接続パッドCTPとを電気的に連結する。導電性部材510は、それぞれ錫(Sn)又は錫(Sn)を含む合金、例えばソルダなどで形成されるが、これに限定されるものではない。例えば、導電性部材510は、複数のボール(ball)が結合された柱形状であるが、これに限定されるものではなく、ランド(land)、ボール(ball)、ピン(pin)、柱形状の金属ポスト(Metal Post)などであり得る。
【0067】
アンダフィル600は、第2回路基板のキャビティCVに実装された電子部品300と第2回路基板200との間に充填される物質であり、キャビティCV内の電子部品300を固定する。特に、電極700が突出形成されて電子部品300の一面と第2回路基板200との間にギャップが発生する場合、そのギャップ内にアンダフィル600が充填される。アンダフィル600により電子部品300が固定される。
【0068】
図13を参照すると、他の実施形態による電子部品パッケージ1000Bは、
図12を参照する一実施形態による電子部品パッケージ1000Aと比較して導電性部材520の形状が異なる。
【0069】
導電性部材520は第2回路基板200の開口の少なくとも一部に配置される。導電性部材520は第2回路基板200を外部と物理的及び/又は電気的に連結させる。例えば、導電性部材520は第2回路基板200の露出した配線層と接続層CTLの接続パッドCTPとを電気的に連結する。導電性部材520は、それぞれ錫(Sn)又は錫(Sn)を含む合金、例えばソルダなどで形成されるが、これに限定されるものではない。例えば、導電性部材520は、CCB(Cu Core Ball)で形成されるが、これに限定されるものではなく、ランド(land)、ボール(ball)、ピン(pin)、又は柱形状の金属ポスト(Metal Post)などであり得る。
【0070】
図14~
図16は多様な実施形態による回路基板を説明するための図面である。
図14は、他の実施形態による回路基板の一面を概略的に示す平面図であり、
図15は、他の実施形態による回路基板の断面図であり、
図16は、他の実施形態による回路基板の一面を概略的に示す平面図である。
【0071】
図14を参照すると、本実施形態による回路基板100Bは、
図1及び
図2を参照して説明した一実施形態による回路基板と類似する。同一の構成要素に関する具体的な説明は省略する。
【0072】
図14を参照すると、本実施形態による回路基板100Bは、
図1に示した実施形態による回路基板とは異なり、接続パッドCTPが四角形の平面形状を有し、ソルダレジストSRが四角形のループ形状を有する。また、
図3~
図11を参照して説明した一実施形態による回路基板の製造方法とは異なり、接続パッドCTPは接続層CTLの第1連結層部CLP1に対応し、四角形の平面形状を有するように形成される。また、ソルダレジストSRは第1ソルダレジスト層SL1に接続パッドCTPを囲んで四角形ループ形状を有するように形成される。
【0073】
図15を参照すると、本実施形態による回路基板100Cは、
図1及び
図2を参照して説明した一実施形態による回路基板と類似する。同一の構成要素に関する具体的な説明は省略する。
【0074】
図15を参照すると、本実施形態による回路基板100Cは、
図1に示した実施形態による回路基板とは異なり、第1ソルダレジスト層SL1を含まない。従って、接続パッドCTPは第1絶縁層IL1の第1部分IL1aに一部重なって外部に露出する。
【0075】
図16を参照すると、本実施形態による回路基板100Dは、
図1及び
図2を参照して説明した一実施形態による回路基板と類似する。同一の構成要素に関する具体的な説明は省略する。
【0076】
図16を参照すると、本実施形態による回路基板100Dは、
図1に示した実施形態による回路基板とは異なり、第1ソルダレジスト層SL1を含まず、接続パッドCTPが四角形の平面形状を有する。従って、接続パッドCTPは第1絶縁層IL1の第1部分IL1aに一部重なって外部に露出する。
【0077】
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想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】
【0078】
100A、100B、100C、100D (第1)回路基板
200 第2回路基板
300 電子部品
400 封止材
510、520 第1、第2導電性部材
600 アンダフィル
700 電極
1000A、1000B 電子部品パッケージ
CL 連結層
CLP1、CLP2 第1、第2連結層部
CO コア部
CP 連結部
CS キャリア基板
CTL 接続層
CTP 接続パッド
CV キャビティ
IL 絶縁層
IL1、IL2 第1、第2絶縁層
IL1a、IL1b 第1、第2部分
ML 配線層
ML1、ML2 第1、第2配線層
MS 薄膜金属層
MSK1、MSK2 第1、第2マスク層
MV ビア層
MV1、MV2 第1、第2ビア層
SF1、SF2 第1、第2犠牲層
SL ソルダレジスト層
SL1、SL2 第1、第2ソルダレジスト層
SR ソルダレジスト
SUB 基板部
TC1、TC2 第1、第2銅箔層