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特表2024-527482回路基板及びこれを含む半導体パッケージ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-25
(54)【発明の名称】回路基板及びこれを含む半導体パッケージ
(51)【国際特許分類】
   H05K 1/11 20060101AFI20240718BHJP
   H01L 23/12 20060101ALI20240718BHJP
【FI】
H05K1/11 N
H01L23/12 Q
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023576142
(86)(22)【出願日】2022-06-10
(85)【翻訳文提出日】2023-12-11
(86)【国際出願番号】 KR2022008175
(87)【国際公開番号】W WO2022260462
(87)【国際公開日】2022-12-15
(31)【優先権主張番号】10-2021-0075601
(32)【優先日】2021-06-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0097002
(32)【優先日】2021-07-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517099982
【氏名又は名称】エルジー イノテック カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100114188
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100119253
【弁理士】
【氏名又は名称】金山 賢教
(74)【代理人】
【識別番号】100129713
【弁理士】
【氏名又は名称】重森 一輝
(74)【代理人】
【識別番号】100137213
【弁理士】
【氏名又は名称】安藤 健司
(74)【代理人】
【識別番号】100183519
【弁理士】
【氏名又は名称】櫻田 芳恵
(74)【代理人】
【識別番号】100196483
【弁理士】
【氏名又は名称】川嵜 洋祐
(74)【代理人】
【識別番号】100160749
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 陽一
(74)【代理人】
【識別番号】100160255
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 祐輔
(74)【代理人】
【識別番号】100219265
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 崇大
(74)【代理人】
【識別番号】100203208
【弁理士】
【氏名又は名称】小笠原 洋平
(74)【代理人】
【識別番号】100146318
【弁理士】
【氏名又は名称】岩瀬 吉和
(72)【発明者】
【氏名】ベ,ジェマン
【テーマコード(参考)】
5E317
【Fターム(参考)】
5E317AA24
5E317BB02
5E317BB12
5E317CC25
5E317CC31
5E317CD25
5E317GG17
(57)【要約】
実施例に係る回路基板は、上面及び下面を含む絶縁層と、前記絶縁層の上面と下面を貫通する貫通電極と、を含み、前記貫通電極は、前記絶縁層の下面に隣接するように配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が減少するように第1傾斜を有する第1電極パートと、前記第1電極パート上に配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が増加するように第2傾斜を有する第2電極パートと、前記第1電極パートと前記第2電極パートの間に配置され、前記第1及び第2傾斜と異なる第3傾斜を有する第3電極パートと、を含み、前記第1電極パートのうち前記第3電極パートと一番隣接した部分の幅は、前記第3電極パートの幅より小さいか同一であり、前記第2電極パートのうち前記第3電極パートと一番隣接した部分の幅は、前記第3電極パートの幅より小さいか同一である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上面及び下面を含む絶縁層と、
前記絶縁層の上面と下面を貫通する貫通電極と、を含み、
前記貫通電極は、
前記絶縁層の下面に隣接するように配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が減少するように第1傾斜を有する第1電極パートと、
前記第1電極パート上に配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が増加するように第2傾斜を有する第2電極パートと、
前記第1電極パートと前記第2電極パートの間に配置され、前記第1及び第2傾斜と異なる第3傾斜を有する第3電極パートと、を含み、
前記第1電極パートのうち前記第3電極パートと一番隣接した部分の幅は、前記第3電極パートの幅より小さいか同一であり、
前記第2電極パートのうち前記第3電極パートと一番隣接した部分の幅は、前記第3電極パートの幅より小さいか同一である、回路基板。
【請求項2】
上面と下面、及び前記上面と前記下面を貫通する貫通ホールを含む絶縁層を含み、
前記貫通ホールは、
前記絶縁層の下面に隣接するように配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が減少するように第1傾斜を有する第1ホールパートと、
前記第1ホールパート上に配置され、前記上面を向かうほど幅が増加するように第2傾斜を有する第2ホールパートと、
前記第1ホールパートと前記第2ホールパートの間に配置され、前記第1及び第2傾斜と異なる第3傾斜を有する第3ホールパートと、を含み、
前記第1ホールパートのうち前記第3ホールパートと一番隣接した部分の幅は、前記第3ホールパートの幅より小さいか同一であり、
前記第2ホールパートのうち前記第3ホールパートと一番隣接した部分の幅は、前記第3ホールパートの幅より小さいか同一である、回路基板。
【請求項3】
前記回路基板は、前記絶縁層を貫通し、前記貫通ホールに対応する貫通電極を含み、
前記貫通電極は、
前記第1ホールパートに対応する第1電極パートと、
前記第2ホールパートに対応する第2電極パートと、
前記第3ホールパートに対応する第3電極パートと、を含む、請求項2に記載の回路基板。
【請求項4】
前記絶縁層の下面に配置され、前記第1電極パートと連結される第1パッドと、
前記絶縁層の上面に配置され、前記第2電極パートと連結される第2パッドを含む、請求項1または3に記載の回路基板。
【請求項5】
前記第1電極パートのうち前記第1パッドと一番隣接した部分の幅は、前記第1パッドの幅より小さく、
前記第2電極パートのうち前記第2パッドと一番隣接した部分の幅は、前記第2パッドの幅より小さい、請求項4に記載の回路基板。
【請求項6】
前記第3電極パートの上面の幅は、前記第3電極パートの下面の幅の95%~105%の間の範囲を満足する、請求項1または3に記載の回路基板。
【請求項7】
前記第3傾斜は、前記絶縁層の前記上面または前記下面に対して垂直である、請求項1または3に記載の回路基板。
【請求項8】
前記第1電極パートと前記第2電極パートは、前記第3電極パートを中心に相互対称形状を有する、請求項1または3に記載の回路基板。
【請求項9】
前記第1傾斜及び前記第2傾斜は、互いに異なる方向に傾いた、請求項1または3に記載の回路基板。
【請求項10】
前記絶縁層の厚さは、300μm以上である、請求項1または3に記載の回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
実施例は、回路基板及びこれを含む半導体パッケージに関するものである。
【背景技術】
【0002】
電子部品の小型化、軽量化、集積化の加速に伴い回路の線幅が微細化している。特に、半導体チップのデザインのルールがナノメートルスケールに集積化することに伴い、半導体チップを実装するパッケージ基板または回路基板の回路線幅が数マイクロメートル以下に微細化している。
【0003】
回路基板の回路集積度を高めるために、即ち回路線幅を微細化するために多様な工法が提案されている。銅メッキの後パターンを形成するためにエッチングする段階における回路線幅の損失を防止するための目的で、SAP(semi-additive process)法とMSAP(modified semi-additive process)等が提案された。
【0004】
以後、より微細な回路パターンを具現するために、銅箔を絶縁層内に埋め込むETS(Embedded Trace Substrate(以下「ETS」という)法が当業界で用いられている。ETS法は、銅箔回路を絶縁層の表面に形成する代わりに、絶縁層内に埋め込む形式で製造するので、エッチングによる回路損失がなく、回路ピーチを微細化することに有利である。
【0005】
一方、最近、無線データトラフィック需要を充足するために、改善された5G(5th generation)通信システムまたはpre‐5G通信システムを開発するための努力がなされている。ここで、5G通信システムは、高いデータ伝送率を達成するために、超高周波(mmWave)帯域(sub 6GHz、28GHz、38GHzまたはそれ以上の周波数)を使う。
【0006】
そして、超高周波帯域における電波の経路損失緩和及び電波の伝達距離を増加させるために、5G通信システムでは、ビームフォーミング(beam forming)、massive MIMO(マッシブマイモ)、アレイアンテナ(array antenna)等の集積化技術が開発されている。このような周波数帯域で波長が数百個の活性アンテナで構成される点を考慮すると、アンテナシステムが相対的に大きくなる。
【0007】
このようなアンテナ及びAPモジュールは、回路基板にパターニングされるか実装されるので、回路基板の低損失が非常に重要である。これは、活性アンテナシステムを構成する多数の基板、即ち、アンテナ基板、アンテナ給電基板、送受信機(transceiver)基板、そして基底帯域(base band)基板が1つの小型装置(one compact unit)として集積されなければならないことを意味する。
【0008】
一方、このような回路基板には貫通電極を含んでいる。前記貫通電極は多様な機能をし、一例として信号伝達、放熱及び遮蔽機能等がすることができる。しかし、従来の回路基板は、300μm以上の厚さを有した絶縁層に貫通電極を形成する場合、ボイド(void)のような多様な問題を持っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
実施例は、新しい構造の貫通電極を含む回路基板及びこれを含む半導体パッケージを提供しようとする。
【0010】
また、実施例は、少なくとも3つの側面変曲部を含む貫通電極を含む回路基板及びこれを含む半導体パッケージを提供しようとする。
【0011】
また、実施例は貫通ホール及び貫通電極の中心領域における面積を増加させることができる回路基板及びこれを含む半導体パッケージを提供しようとする。
【0012】
提案される実施例で達成しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されるものでは、なく、言及されていないさらに他の技術的課題は、以下の記載から実施例が属する技術分野で通常の知識を有した者に明確に理解されるだろう。
【課題を解決するための手段】
【0013】
実施例に係る回路基板は、上面及び下面を含む絶縁層と、前記絶縁層の上面と下面を貫通する貫通電極と、を含み、前記貫通電極は、前記絶縁層の下面に隣接するように配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が減少するように第1傾斜を有する第1電極パートと、前記第1電極パート上に配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が増加するように第2傾斜を有する第2電極パートと、前記第1電極パートと前記第2電極パートの間に配置され、前記第1及び第2傾斜と異なる第3傾斜を有する第3電極パートと、を含み、前記第1電極パートのうち前記第3電極パートと一番隣接した部分の幅は、前記第3電極パートの幅より小さく、前記第2電極パートのうち前記第3電極パートと一番隣接した部分の幅は、前記第3電極パートの幅より小さい。
【0014】
また、実施例に係る回路基板は、上面と下面、及び前記上面と前記下面を貫通する貫通ホールを含む絶縁層を含み、前記貫通ホールは、前記絶縁層の下面に隣接するように配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が減少するように第1傾斜を有する第1ホールパートと、前記第1ホールパート上に配置され、前記上面を向かうほど幅が増加するように第2傾斜を有する第2ホールパートと、前記第1ホールパートと前記第2ホールパートの間に配置され、前記第1及び第2傾斜と異なる第3傾斜を有する第3ホールパートと、を含み、前記第1ホールパートのうち前記第3ホールパートと一番隣接した部分の幅は、前記第3ホールパートの幅より小さく、前記第2ホールパートのうち前記第3ホールパートと一番隣接した部分の幅は、前記第3ホールパートの幅より小さい。
【0015】
また、前記回路基板は、前記絶縁層を貫通し、前記貫通ホールに対応する貫通電極を含み、前記貫通電極は、前記第1ホールパートに対応する第1電極パートと、前記第2ホールパートに対応する第2電極パートと、前記第3ホールパートに対応する第3電極パートと、を含む。
【0016】
また、前記回路基板は、前記絶縁層の下面に配置され、前記第1電極パートと連結される第1パッドと、前記絶縁層の上面に配置され、前記第2電極パートと連結される第2パッドを含む。
【0017】
また、前記第1電極パートのうち前記第1パッドと一番隣接した部分の幅は、前記第1パッドの幅より小さく、前記第2電極パートのうち前記第2パッドと一番隣接した部分の幅は、前記第2パッドの幅より小さい。
【0018】
また、前記第3電極パートの上面の幅は、前記第3電極パートの下面の幅の95%~105%の間の範囲を満足する。
【0019】
また、前記第3傾斜は、前記絶縁層の前記上面または前記下面に対して垂直である。
【0020】
また、前記第1電極パートと前記第2電極パートは、前記第3電極パートを中心に相互対称形状を有する。
【0021】
また、前記第1傾斜及び前記第2傾斜は、互いに異なる方向に傾く。
【0022】
また、前記絶縁層の厚さは、300μm以上である。
【0023】
また、前記絶縁層は、前記第1電極パートが配置される第1絶縁パートと、前記第2電極パートが配置される第2絶縁パートと、前記第3電極パートが配置される第3絶縁パートを含む。
【0024】
また、前記第1~第3絶縁パートは、互いに同一絶縁物質を含む。
【0025】
また、前記絶縁物質はプリプレグを含む。
【0026】
また、前記第1絶縁パート及び前記第2絶縁パートのそれぞれの厚さは、前記第3絶縁パートの厚さの35%~65%の間の範囲を有する。
【0027】
また、前記第1電極パートは、下面の幅が上面の幅より大きい台形形状を有し、前記第2電極パートは、下面の幅が上面の幅より小さい台形形状を有し、前記第3電極パートは、下面の幅と上面の幅が同一な長方形形状を有する。
【0028】
一方、実施例に係る半導体パッケージは、実装パッドを含む回路基板と、前記回路基板の前記実装パッド上に配置される接続部と、前記接続部上に配置されるチップと、前記チップをモールディングするモールディング層を含み、前記回路基板は、上面及び下面を含む絶縁層と、前記絶縁層の上面と下面を貫通する貫通電極と、を含み、前記貫通電極は、前記絶縁層の下面に隣接するように配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が減少するように第1傾斜を有する第1電極パートと、前記第1電極パート上に配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が増加するように第2傾斜を有する第2電極パートと、前記第1電極パートと前記第2電極パートの間に配置され、前記第1及び第2傾斜と異なる第3傾斜を有する第3電極パートと、を含み、前記第1電極パートのうち前記第3電極パートと一番隣接した部分の幅は、前記第3電極パートの幅より小さく、前記第2電極パートのうち前記第3電極パートと一番隣接した部分の幅は、前記第3電極パートの幅より小さく、前記チップは幅方向に相互離隔して配置される第1チップ及び第2チップを含み、前記第1チップはセントラルプロセッサ(CPU)に対応し、前記第2チップはグラフィックプロセッサ(GPU)に対応する。
【0029】
実施例に係る回路基板は、上面及び下面を含む絶縁層と、前記絶縁層の上面と下面を貫通する貫通電極と、を含み、前記貫通電極は、前記絶縁層の下面に隣接するように配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が減少するように第1傾斜を有する第1電極パートと、前記第1電極パート上に配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が増加するように第2傾斜を有する第2電極パートと、前記第1電極パートと前記第2電極パートの間に配置され、前記第1及び第2傾斜と異なる第3傾斜を有する第3電極パートと、を含み、前記第3電極パートの幅は、前記第1及び第2電極パートのうち幅が一番小さい領域の幅と同一である。
【0030】
一方、別の実施例に係る回路基板は、上面と下面、及び前記上面と前記下面を貫通する貫通ホールを含む絶縁層を含み、前記貫通ホールは、前記絶縁層の下面に隣接するように配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が減少するように第1傾斜を有する第1ホールパートと、前記第1ホールパート上に配置され、前記上面を向かうほど幅が増加するように第2傾斜を有する第2ホールパートと、前記第1ホールパートと前記第2ホールパートの間に配置され、前記第1及び第2傾斜と異なる第3傾斜を有する第3ホールパートと、を含み、前記第3ホールパートの幅は、前記第1及び第2ホールパートのうち幅が一番小さい領域の幅と同一である。
【0031】
また、前記回路基板は、前記絶縁層を貫通し、前記貫通ホールに対応する貫通電極を含み、前記貫通電極は、前記第1ホールパートに対応する第1電極パートと、前記第2ホールパートに対応する第2電極パートと、前記第3ホールパートに対応する第3電極パートと、を含む。
【0032】
また、前記第3電極パートは、上面及び下面の幅が同一であり、前記第3電極パートの下面の幅は、前記第1電極パートで幅が一番小さい領域の幅と同一であり、前記第3電極パートの上面の幅は、前記第2電極パートで幅が小さい領域の幅と同一である。
【0033】
また、前記絶縁層は、前記第1電極パートが配置される第1領域と、前記第2電極パートが配置される第2領域と、前記第3電極パートが配置される第3領域を含み、前記第3領域におけるガラス繊維の密度は、前記第1及び第2領域におけるガラス繊維の密度より大きい。
【0034】
また、前記絶縁層は、第1絶縁パート及び前記第1絶縁パート上の第2絶縁パートを含み、前記第1絶縁パートは、前記絶縁層の下面に隣接した第1-1領域と、前記絶縁層の下面に隣接した第1-2領域を含み、前記第2絶縁パートは、前記絶縁層の下面に隣接した第2-1領域と、前記絶縁層の上面に隣接した第2-2領域を含み、前記絶縁層の前記第1領域は、前記第1絶縁パートの第1-1領域に対応し、前記絶縁層の前記第2領域は、前記第2絶縁パートの第2-1領域に対応し、前記絶縁層の前記第3領域は、前記第1絶縁パートの第1-2領域及び前記第2絶縁パートの第2-1領域に対応する。
【0035】
また、前記絶縁層の下面に配置され、前記第1電極パートと連結される第1パッドと、前記絶縁層の上面に配置され、前記第2電極パートと連結される第2パッドを含む。
【0036】
また、前記第1電極パートのうち前記第1パッドと一番隣接した部分の幅は、前記第1パッドの幅より小さく、前記第2電極パートのうち前記第2パッドと一番隣接した部分の幅は、前記第2パッドの幅より小さい。
【0037】
また、前記第3電極パートの上面の幅は、前記第3電極パートの下面の幅の95%~105%の間の範囲を満足する。
【0038】
また、前記第3傾斜は、前記絶縁層の前記上面または前記下面に対して垂直である。
【0039】
また、前記第1電極パートと前記第2電極パートは、前記第3電極パートを中心に相互対称形状を有する。
【0040】
また、前記第1傾斜及び前記第2傾斜は、互いに異なる方向に傾く。
【0041】
また、前記絶縁層は、樹脂及びガラス繊維を含むプリプレグを含む。
【0042】
また、前記第1電極パートは、下面の幅が上面の幅より大きい台形形状を有し、前記第2電極パートは、下面の幅が上面の幅より小さい台形形状を有し、前記第3電極パートは、下面の幅と上面の幅が同一な長方形形状を有する。
【0043】
一方、実施例に係る半導体パッケージは、実装パッドを含む回路基板と、前記回路基板の前記実装パッド上に配置される接続部と、前記接続部上に配置されるチップと、前記チップをモールディングするモールディング層を含み、前記回路基板は、上面及び下面を含む絶縁層と、前記絶縁層の上面と下面を貫通する貫通電極と、を含み、前記貫通電極は、前記絶縁層の下面に隣接するように配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が減少するように第1傾斜を有する第1電極パートと、前記第1電極パート上に配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が増加するように第2傾斜を有する第2電極パートと、前記第1電極パートと前記第2電極パートの間に配置され、前記第1及び第2傾斜と異なる第3傾斜を有する第3電極パートと、を含み、前記第1電極パートのうち前記第3電極パートと一番隣接した部分の幅は、前記第3電極パートの幅と同一であり、前記第2電極パートのうち前記第3電極パートと一番隣接した部分の幅は、前記第3電極パートの幅と同一であり、前記第3傾斜は、前記絶縁層の上面または下面に対して直角であり、前記チップは幅方向に相互離隔して配置される第1チップ及び第2チップを含み、前記第1チップはセントラルプロセッサ(CPU)に対応し、前記第2チップはグラフィックプロセッサ(GPU)に対応する。
【発明の効果】
【0044】
実施例では、一定厚さ以上(例えば、300μm以上)のコア層である絶縁層に貫通電極を形成する場合、前記絶縁層を複数の絶縁パート(例えば、第1~第3絶縁パート)に区分し、それにより前記それぞれの絶縁パートを貫通する電極パート(例えば、第1~第3電極パート)を形成する。以後、実施例では、貫通電極を構成する第3電極パートをポストメッキ工程により先に形成した後、前記第3電極パートの下部及び上部にそれぞれ第1電極パート及び第2電極パートを形成して最終的な貫通電極を形成する。即ち、実施例では、貫通電極の中心部に対応する第3電極パートをポストメッキ方式を適用して先に生成した後に前記第3電極パートの下及び上にそれぞれ第1電極パート及び第2電極パートを形成する。これにより、実施例では、一定厚さ以上を有するコア層に貫通電極を形成する時、貫通電極の電極部に満たされない空いた空間が発生することを防止することができる。これにより、実施例では、前記貫通電極にボイドやディンプルのような問題が発生することを防止し、貫通電極の物理的信頼性及び電気的信頼性を向上させることができるようにする。
【0045】
また、実施例では、貫通電極を構成する複数の電極パートのうち中央に配置された第3電極パートはポストメッキ工程により形成され、これにより上面及び下面の幅が実質的に同一な形状を有する。これにより、実施例では、比較例における砂時計形状を有する貫通電極に比べて、貫通電極の面積を増加させることができ、これによる前記貫通電極の機能による効果を極大化することができる。例えば、前記貫通電極が信号遮蔽機能をする場合、前記信号遮蔽効果をさらに向上させることができる。例えば、前記貫通電極が放熱機能をする場合、放熱特性をさらに向上させることができる。
【0046】
また、実施例では、前記絶縁層の中央領域にガラス繊維の密集領域を含むことにより、前記貫通ホールの中央領域で前記ガラス繊維が一部露出することができる。そして、実施例における貫通電極は、前記貫通ホールを介して露出したガラス繊維を覆いながら形成される。この時、前記露出したガラス繊維は、前記貫通ホールの内壁の粗さを高める機能をし、これにより前記貫通電極の形成時に前記絶縁層と前記貫通電極の間の接合力を向上させることができる。これにより、実施例では、回路基板の多様な使用環境で発生する反り(warpage)によって前記貫通電極が前記絶縁層から分離される問題を解決することができ、これによる回路基板の物理的信頼性及び電気的信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0047】
図1a】第1比較例に係る回路基板の問題点を説明するための図面である。
図1b】第2比較例に係る回路基板の問題点を説明するための図面である。
図2】第1実施例に係る回路基板を示した図面である。
図3】第1実施例に係る回路基板を示した図面である。
図4a】実施例の第1電極パート及び第2電極パートの側面の傾斜を説明するための図面である。
図4b】実施例の第3電極パートの側面の傾斜を説明するための図面である。
図5】第2実施例に係る回路基板を示した図面である。
図6】第3実施例に係る回路基板を示した図面である。
図7】第4実施例に係る回路基板を示した図面である。
図8図6の絶縁層を説明するための図面である。
図9図6または図7に形成された貫通電極を説明するための図面である。
図10】実施例に係る半導体パッケージを示した図面である。
図11図2に図示された回路基板の製造方法を工程順に示した図面である。
図12図2に図示された回路基板の製造方法を工程順に示した図面である。
図13図2に図示された回路基板の製造方法を工程順に示した図面である。
図14図2に図示された回路基板の製造方法を工程順に示した図面である。
図15図2に図示された回路基板の製造方法を工程順に示した図面である。
図16図2に図示された回路基板の製造方法を工程順に示した図面である。
図17図2に図示された回路基板の製造方法を工程順に示した図面である。
図18図2に図示された回路基板の製造方法を工程順に示した図面である。
図19図2に図示された回路基板の製造方法を工程順に示した図面である。
図20図2に図示された回路基板の製造方法を工程順に示した図面である。
図21図2に図示された回路基板の製造方法を工程順に示した図面である。
図22図2に図示された回路基板の製造方法を工程順に示した図面である。
図23図2に図示された回路基板の製造方法を工程順に示した図面である。
図24図2に図示された回路基板の製造方法を工程順に示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【0048】
以下、添付された図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。
【0049】
ただし、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。なお、本発明の技術思想は、説明される一部実施例に限定されるものではなく、多様な形態に具現することができ、本発明の技術思想の範囲内であれば、実施例間の構成要素を選択的に結合または置き換えて用いることができる。
【0050】
また、本発明の実施例で用いられる用語(技術及び科学的用語を含む)は、明白に特定して記述されない限り、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に一般的に理解できる意味と解釈され、辞書に定義された用語のように一般的に使用される用語は、かかわる技術の文脈上の意味を考慮してその意味を解釈できるだろう。また、本発明の実施例で用いられる用語は、実施例を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。
【0051】
本明細書において、単数形は、記載上特に限定しない限り複数形も含むことができ、「A及びB、Cのうち少なくとも1つ(または1つ以上)」と記載される場合、A、B、Cで組合せることのできる全ての組合せのうち1つ以上を含むことができる。また、本発明の実施例の構成要素の説明において、第1、第2、A、B、(a)、(b)等の用語を用いることができる。
【0052】
このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語によって当該構成要素の本質または順序等が限定されるものではない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載された場合、その構成要素は他の構成要素に直接的に連結または接続される場合と、各構成要素の間にさらに他の構成要素が「連結」、「結合」または「接続」される場合を全て含む。
【0053】
また、各構成要素の「上または下」に形成または配置されると記載される場合、「上または下」は、2つの構成要素が直接接触する場合だけではなく、1つ以上のさらに他の構成要素が2つの構成要素の間に形成または配置される場合も含む。また「上または下」と表現される場合、1つの構成要素を基準として、上側方向だけではなく下側方向の意味も含むことができる。
【0054】
<比較例(従来技術の構造及びその問題点)>
図1aは、第1比較例に係る回路基板の問題点を説明するための図面であり、図1bは、第2比較例に係る回路基板の問題点を説明するための図面である。
【0055】
以下では、図1a~図1bを参照して、比較例に係る回路基板の問題点に対して説明することにする。
【0056】
比較例の説明の前に、回路基板は、電子機器の高機能化及び半導体デバイスの高集積化に伴って高密度化が要求されている。これにより、回路基板は多層構造を有する。
【0057】
このような多層構造の回路基板が適用される製品群には、FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array)やFCCSP(Flip Chip Chip Scale Package)が含まれる。そして、FCBGAやFCCSPに適用される回路基板にはコア層が含まれる。そして、前記コア層は、多層ビルドアップを具現するために300μm以上の厚さを有している。また、前記コア層には、各層の回路パターンの導通のための貫通電極が形成される。前記貫通電極は、前記コア層の上面及び下面を貫通する貫通ホールを導電性物質で充填して形成することができる。しかし、上記のようなコア層は300μm以上の厚さを有し、これにより比較例の貫通ホールを形成する工程及び/または貫通電極を形成する工程では次のような問題点がある。
【0058】
図1aの(a)のように、第1比較例ではコア層として使用される絶縁層10を用意する。この時、前記絶縁層10の厚さtは、300μm以上を有することができる。
【0059】
そして、第1比較例では、前記絶縁層10をレーザーで加工して貫通ホールを形成することができる。この時、前記絶縁層10が300μm以上の厚さtを有することにより、前記絶縁層10の一側のみで貫通ホールの加工工程を行うことが困難である。これにより、一般的にレーザーを利用してコア層のような絶縁層10に貫通ホールを形成する場合、前記絶縁層10の上面及び下面でそれぞれ貫通ホールを形成する工程を行うことになる。
【0060】
例えば、レーザー加工により絶縁層10に貫通ホールを形成する場合、前記貫通ホールが持つべき目標サイズに対応するように、絶縁層10の上面で貫通ホールの第1ホールパートを形成し、前記絶縁層10の下面で前記貫通ホールの前記第1ホールパートと連結される第2ホールパートを形成する工程を行う。
【0061】
しかし、図1aの(b)のように、上記のように前記目標サイズに対応するように第1ホールパート11と第2ホールパート12を形成する場合、前記第1ホールパート11と第2ホールパート12が互いに連結されない未貫通問題が発生する。
【0062】
これにより、第1比較例では、図1aの(c)のように、前記未貫通問題を解決するために、前記貫通ホールが持つべき目標サイズより大きいサイズを有するように前記第1ホールパートと第2ホールパートを形成している。しかし、このような場合、前記貫通ホールは、前記目標サイズより大きい幅w1を有することになる。これにより、第1比較例における貫通ホール及びこれを充填して形成される貫通電極のサイズが目的とする目標サイズに合わせにくい問題がある。さらに、第1比較例では、前記貫通ホールのサイズが大きくなることにより、前記貫通ホール内部を導電性物質で充填する過程で、ボイド(void、貫通ホール内の一部が充填されない現象)やディンプル(dimple、貫通電極の上面または下面が窪む現象)のようなメッキ問題を含んでいる。
【0063】
また、図1bの(a)及び(b)のように、第2比較例ではレーザーではなくCNC(computer numerical control)ドリルを利用して前記絶縁層10に貫通ホール20を形成する。そして、CNCドリルを利用する場合、前記貫通ホール20は、上面及び下面の幅が同一幅を有することになる。そして、第2比較例では、前記貫通ホール20を導電性物質で充填して貫通電極を形成する。この時、第2比較例における、前記貫通ホール20は、上面及び下面の幅が同一の柱形状を有する。しかし、このような貫通ホール20は、砂時計形状を有する図1aの貫通ホールとは違ってメッキブリッジ(bridge)を含まないので、前記貫通ホール20内に均一に導電性物質を充填し難い問題がある。例えば、図1bの(c)のように、前記貫通ホール20内に形成された第1貫通電極30は、貫通ホール20の中心部よりも貫通ホールの外側で先にメッキが完了することにより、中心部にメッキが行われない空いた空間31が存在する問題がある。例えば、前記貫通ホール20内に形成された第2貫通電極40は、上面及び下面が平面ではない曲面(例えば、中心部方向にへこむ曲面)を有するディンプル部41を含む問題がある。これを解決するために、第2比較例では、前記貫通ホール20内部をホールプラギング方式で充填している。しかし、ホールプラギング方式は、複数回のメッキ工程とホールプラギング工程を含んでおり、これによるメッキ工程が長くなる問題がある。また、ホールプラギング工程は、製版を利用してホールプラギングを行うことで、貫通ホール内部の一部が充填されない問題がある。この時、ホールプラギング工程は、貫通ホールの一部を銅を利用して充填し、残りの一部を充填材を利用して充填する方式である。しかし、前記充填材は、前記絶縁層10を構成するプリプレグ及び前記銅とは異なる物質からなる。これにより、ホールプラギング方式を利用した回路基板は、前記プリプレグ、前記銅及び前記充填材の間の熱膨張係数の差により反りに弱い構造を有し、これにより容易にクラックが発生する問題がある。
【0064】
これにより、実施例では、300μm以上の厚さを有するコア層に形成された貫通ホール内部に電気的信頼性及び物理的信頼性が向上した貫通電極を形成できるようにする。例えば、実施例では、新しい構造を有する貫通電極を含んだ回路基板及びこれを含む半導体パッケージを提供しようとする。
【0065】
<電子デバイス>
実施例の説明の前に、実施例の回路基板にチップが実装された構造を有する半導体パッケージは、電子デバイスに含ませることができる。
【0066】
この時、電子デバイスは、メインボード(不図示)を含む。前記メインボードは、多様な部品と物理的及び/または電気的に連結される。例えば、メインボードは、実施例の半導体パッケージと連結される。前記半導体パッケージには多様なチップが実装される。大体、前記半導体パッケージには、揮発性メモリ(例えば、DRAM)、不揮発性メモリ(例えば、ROM)、フラッシュメモリ等のメモリチップと、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等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)等のロジックチップ等が実装される。
【0067】
そして、実施例では、前記電子デバイスのメインボードと連結される半導体パッケージの厚さを減らしながら、1つの基板に互いに異なる種類の少なくとも2つのチップを実装することができる半導体パッケージを提供する。
【0068】
この時、前記電子デバイスは、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(television)、テレビゲーム(video game)、スマートウォッチ(smart watch)、オートモーティブ(Automotive)等であってもよい。ただし、これ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もちろんである。
【0069】
<第1実施例の回路基板>
図2及び図3は、第1実施例に係る回路基板を示した図面である。具体的に、図2は、実施例に係る回路基板で、コア層の全体的な構造を説明するための図面であり、図3は、第1実施例のコア層に含まれた貫通電極の構造を具体的に説明するための図面である。
【0070】
図2及び図3を参照すると、回路基板は、絶縁層110、貫通電極120、第1パターン層130、第2パターン層140を含む。
【0071】
実施例の回路基板は多層構造を有することができる。例えば、実施例の回路基板は、複数の絶縁層を含むことができる。ただし、図2及び図3では、多層構造を有する回路基板におけるコア層を示したものである。そして、実施例の貫通電極120は、コア層である絶縁層110を貫通しながら形成される。
【0072】
絶縁層110は、コア層であってもよい。例えば、絶縁層110は、プリプレグを含むことができる。絶縁層110は、回路基板の物理的強度を増加させて反り特性を向上させることができる。
【0073】
実施例の絶縁層110を構成するプリプレグは、ガラス繊維糸(glass yarn)で織造されたガラス布(glass fabric)のような織物シート(fabric sheet)形態の繊維層にエポキシ樹脂等を含浸された構造を有することができる。ただし、実施例の絶縁層110を構成するプリプレグは炭素繊維糸で織造された織物シート形態の繊維層を含むことができる。
【0074】
具体的に、前記絶縁層110は、樹脂及び前記樹脂内に配置される強化繊維を含むことができる。前記樹脂は、エポキシ樹脂であってもよいが、これに限定されるものではない。前記樹脂は、エポキシ樹脂に特別に制限されず、例えば分子内にエポキシ基が1つ以上含まれてもよく、これと違うようにエポキシ基が2つ以上含まれてもよく、これと違うようにエポキシ基が4つ以上含まれてもよい。また、前記絶縁層110を構成する樹脂は、ナフタレン(naphthalene)基が含まれてもよく、例えば芳香族アミン型であってもよいが、これに限定されるものではない。例えば、前記樹脂はビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性ヒドロキシル基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ樹脂、ビフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、キサンテン型エポキシ樹脂、TGIC(triglycidyl isocyanurate)、ゴム変性型エポキシ樹脂及びリン(phosphorous)系エポキシ樹脂等を挙げることができ、ナフタレン系エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、ゴム変性型エポキシ樹脂、及びリン(phosphorous)系エポキシ樹脂を含むことができる。また、前記強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維(例えば、アラミド系の有機材料)、ナイロン(nylon)、シリカ(silica)系の無機材料またはチタニア(titania)系の無機材料を用いることができる。前記強化繊維は、前記樹脂内で、平面方向に互いに交差する形態で配列される。
【0075】
一方、前記ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維(例えば、アラミド系の有機材料)、ナイロン(nylon)、シリカ(silica)系の無機材料またはチタニア(titania)系の無機材料を用いることができる。
【0076】
実施例の絶縁層110は、複数のパートに区分することができる。例えば、絶縁層110は、厚さ方向に第1絶縁パート111、第2絶縁パート112及び第3絶縁パート113を含むことができる。ここで、前記絶縁層110は、第1絶縁パート111、第2絶縁パート112及び第3絶縁パート113を含んでいるものの、これは実質的に1つの絶縁層を構成することができる。
【0077】
例えば、絶縁層110は、上面TS(Top Surface)及び下面BS(Bottom Surface)を含む。そして、前記絶縁層110の下面BS及び上面TSにはそれぞれ第1パターン層130及び第2パターン層140が配置される。ここで、前記絶縁層110の下面BSは、前記第1絶縁パート111の下面、第2絶縁パート112の下面及び前記第3絶縁パート113の下面のうちいずれか1つを意味することができる。また、前記絶縁層110の上面TSは、前記第1絶縁パート111の上面、前記第2絶縁パート112の上面及び前記第3絶縁パート113の上面のうちいずれか1つを意味することができる。具体的に、前記絶縁層110の下面BSは、前記第1絶縁パート111の下面を意味することができる。そして、前記絶縁層110の上面TSは、前記第2絶縁パート112の上面を意味することができる。
【0078】
また、前記第1絶縁パート111、第2絶縁パート112及び第3絶縁パート113が実質的に1つの絶縁層110を構成するということは、前記第1絶縁パート111の下面及び前記第2絶縁パート112の上面を除いた他の表面にはパターン層が形成されていないことを意味することができる。例えば、前記第1絶縁パート111の上面、第2絶縁パート112の下面及び前記第3絶縁パート113の上面と下面にはパターン層が形成されなくてもよい。
【0079】
前記絶縁層110の厚さtは、300μm以上を有することができる。前記絶縁層110の厚さtは、350μm以上を有することができる。前記絶縁層110の厚さtは、400μm以上を有することができる。即ち、前記絶縁層110は、コア層であり、これにより回路基板の物理的剛性を増加させると共に、パッケージ工程で回路基板の反り特性を向上させるために、最小300μm以上の厚さを有することができる。そして、実施例では、上記のように絶縁層110の厚さtが300μm以上である場合に、これを3つの絶縁パートに分けて構成する。具体的に、実施例では、前記絶縁層110の厚さtが300μm以上である場合、これを貫通する貫通電極120の物理的信頼性及び電気的信頼性を向上させるために、前記絶縁層110を3つのパートに区分する。ただし、実施例はこれに限定されず、前記絶縁層110の厚さtが300μm未満である場合にも、これを3つのパートに区分し、それにより前記3つの絶縁パートをそれぞれ貫通する第1~第3電極パート(後述)を含む貫通電極120が形成されるようにすることができる。ただし、実施例で、絶縁層110が複数個の絶縁パートに区分され、前記複数の絶縁パートに貫通電極120を形成することにより表れる効果は、前記絶縁層110が300μm以上の厚さを有する場合に極大化する。これにより以下では、前記絶縁層110が300μm以上の厚さtを有すると仮定して説明することにする。
【0080】
前記絶縁層110を構成する第1絶縁パート111、第2絶縁パート112、及び第3絶縁パート113は、互いに異なる厚さを有することができる。例えば、第1絶縁パート111は、第3絶縁パート113より小さい厚さを有することができる。例えば、前記第2絶縁パート112は、前記第3絶縁パート113より小さい厚さを有することができる。そして、前記第1絶縁パート111及び第2絶縁パート112の厚さは、互いに対応することができる。
【0081】
前記第1絶縁パート111は、75μm~150μmの範囲の第1厚さT1を有することができる。例えば、前記第1絶縁パート111は、80μm~130μmの範囲の第1厚さT1を有することができる。例えば、前記第1絶縁パート111は、90μm~120μmの範囲の第1厚さT1を有することができる。前記第1絶縁パート111が75μm未満である場合、前記絶縁層110を3つの絶縁パートに分ける意味がなくなる。即ち、前記第1絶縁パート111が75μm未満である場合、以下で説明される貫通電極120を複数個の電極パートに分けなくても、貫通電極の物理的及び電気的信頼性に問題が発生しない。例えば、前記第1絶縁パート111が75μm未満であると、これに対応するように第2絶縁パート112または第3絶縁パート113の厚さが増加し、これにより前記第2絶縁パート112または第3絶縁パート113に形成される電極パートの電気的または物理的信頼性に問題が発生し得る。前記第1絶縁パート111の厚さが150μmを超過すると、前記第1絶縁パート111を貫通する貫通電極120の第1電極パート121の電気的または物理的信頼性に問題(例えば、ボイドまたはディンプル現象発生)が発生し得る。例えば、前記第1絶縁パート111の厚さが150μmを超過すると、前記第1絶縁パート111を貫通する第1電極パート121がボイド(void)またはディンプル(dimple)を含む問題が発生し得る。
【0082】
前記第2絶縁パート112は、前記第1絶縁パート111に対応する第2厚さT2を有することができる。例えば、前記第2絶縁パート112は、75μm~150μmの範囲の第2厚さT2を有することができる。例えば、前記第2絶縁パート112は、80μm~130μmの範囲の第2厚さT2を有することができる。例えば、前記第2絶縁パート112は、90μm~120μmの範囲の第2厚さT2を有することができる。例えば、前記第2絶縁パート112が75μm未満であると、これに対応するように第1絶縁パート111または第3絶縁パート113の厚さが増加し、これにより前記第1絶縁パート111または第3絶縁パート111に形成される電極パートの電気的または物理的信頼性に問題(例えば、ボイドまたはディンプル現象発生)が発生し得る。前記第2絶縁パート112の厚さが150μmを超過すると、前記第2絶縁パート112を貫通する貫通電極120の第2電極パート122の電気的または物理的信頼性に問題が発生し得る。例えば、前記第2絶縁パート112の厚さが150μmを超過すると、前記第2絶縁パート112を貫通する第2電極パート122がボイド(void)またはディンプル(dimple)を含む問題が発生し得る。
【0083】
前記第3絶縁パート113は、前記第1絶縁パート111の第1厚さT1または第2絶縁パート112の第2厚さT2より大きい第3厚さT3を有することができる。例えば、前記第3絶縁パート113は、150μm~300μmの範囲の第3厚さT3を有することができる。例えば、第3絶縁パート113は、165μm~280μmの範囲の第3厚さT3を有することができる。例えば、第3絶縁パート113は、180μm~250μmの範囲の第3厚さT3を有することができる。前記第3絶縁パート113の厚さが150μm未満であると、これに対応するように第1絶縁パート111または第2絶縁パート112の厚さが増加し、これにより前記第1絶縁パート111または第2絶縁パート112を貫通する第1電極パート121または第2電極パート122にボイドまたはディンプルが含まれる問題が発生し得る。また、前記第3絶縁パート113が300μmを超過する場合、前記第3絶縁パート113を貫通する第3電極パート123を形成する工程における工程数が増加する。例えば、前記第3絶縁パート113が300μmを超過する場合、これに対応するように第3電極パート123の厚さも300μmを超過し、これにより300μmを超過する第3電極パート123を形成するためには、複数のメッキ工程を行わなければならない問題がある。具体的に、前記第3電極パート123は、ポスト(post)メッキ工程により形成される。この時、1回のメッキ工程で形成することができる前記第3電極パート123に対応するポストの厚さは、300μm程度である。これにより、前記第3電極パート123が300μmを超過する場合、複数回のポストメッキ工程を行わなければならず、これによる製造工程が複雑になる問題がある。
【0084】
一方、前記第1絶縁パート111、第2絶縁パート112及び第3絶縁パート113は、絶縁層110の厚さtによって決定される。これにより、前記第1絶縁パート111及び第2絶縁パート112のそれぞれの厚さは、前記第3絶縁パート113の厚さの35%~65%の間の範囲を有するようにする。例えば、前記第1絶縁パート111及び第2絶縁パート112のそれぞれの厚さは、第3絶縁パート113の38%~62%の範囲を有するようにする。例えば、前記第1絶縁パート111及び第2絶縁パート112のそれぞれの厚さは、第3絶縁パート113の40%~58%の範囲を有するようにする。そして、前記第1絶縁パート111及び第2絶縁パート112のそれぞれの厚さが前記第3絶縁パート113の35%~65%の間の範囲を外れる場合、上述したような物理的または電気的信頼性問題が発生し得る。
【0085】
実施例の回路基板は、前記絶縁層110を貫通する貫通電極120を含む。例えば、前記貫通電極120は、前記第1絶縁パート111を貫通する第1電極パート121、前記第2絶縁パート112を貫通する第2電極パート122及び前記第3絶縁パート113を貫通する第3電極パート123を含む。
【0086】
具体的に、前記第1電極パート121は、前記絶縁層110の下面BSに隣接するように配置され、前記絶縁層110の上面TSを向かうほど幅が漸減するように第1傾斜を有することができる。前記第1傾斜は、前記絶縁層110の下面BSに対する前記第1電極パート121の側面の傾斜を意味することができる。これと違うように、前記第1傾斜は、前記絶縁層110の上面TSに対する前記第1電極パート121の側面の傾斜を意味することができる。
【0087】
また、前記第2電極パート122は、前記第1電極パート121上に配置される。例えば、前記第2電極パート122は、前記絶縁層110の上面TSに隣接するように配置される。前記第2電極パート122は、前記絶縁層110の上面TSを向かうほど幅が漸増するように第2傾斜を有することができる。即ち、前記第2電極パート122は、前記第1電極パート121が有する第1傾斜とは異なる第2傾斜を有することができる。前記第2傾斜は、前記絶縁層110の下面に対する前記第2電極パート122の側面の傾斜を意味することができる。これと違うように、前記第2傾斜は、前記絶縁層110の上面に対する前記第2電極パート122の側面の傾斜を意味することができる。
【0088】
即ち、前記絶縁層110の下面BSに対する前記第1電極パート121の側面の第1傾斜は、前記絶縁層110の下面BSに対する前記第2電極パート122の側面の第2傾斜と異なってもよい。また、前記絶縁層110の上面TSに対する前記第1電極パート121の側面の第1傾斜は、前記絶縁層110の上面TSに対する前記第2電極パート122の側面の第2傾斜と異なってもよい。
【0089】
前記第3電極パート123は、前記第1電極パート121と前記第2電極パート122の間に配置することができる。前記第3電極パート123は、前記第1電極パート121が有する第1傾斜及び前記第2電極パート122が有する第2傾斜と異なる第3傾斜を有することができる。前記第3傾斜は、前記絶縁層110の下面BSに対する前記第3電極パート123の側面の傾斜を意味することができる。これと違うように、前記第3傾斜は、絶縁層110の上面TSに対する前記第3電極パート123の側面の傾斜を意味することができる。
【0090】
結論的に、前記絶縁層110の下面BSに対する前記第3電極パート123の側面の第3傾斜は、前記絶縁層110の下面BSに対する前記第1電極パート121の側面の第1傾斜及び前記絶縁層110の下面BSに対する前記第2電極パート122の側面に対する第2傾斜と異なってもよい。また、前記絶縁層110の上面TSに対する第3電極パート123の側面の第3傾斜は、前記絶縁層110の上面TSに対する前記第1電極パート121の側面の第1傾斜及び前記絶縁層110の上面TSに対する前記第2電極パート122の側面の第2傾斜と異なってもよい。
【0091】
これにより、実施例の貫通電極120の側面は、複数の変曲部を含むことができる。例えば、貫通電極120の側面は、前記第1電極パート121と前記第3電極パート123の境界部分に形成された第1変曲部と、前記第2電極パート122と前記第3電極パート123の境界部分に形成された第2変曲部を含むことができる。
【0092】
一方、上記のような貫通電極120の第1電極パート121、第2電極パート122及び第3絶縁パート113は、前記絶縁層110のそれぞれの絶縁パートを貫通しながら形成される。
【0093】
例えば、前記絶縁層110は、前記貫通電極120が配置される貫通ホールTHを含むことができる。
【0094】
具体的に、絶縁層110の第1絶縁パート111は、前記第1電極パート121が配置される前記貫通ホールTHの第1ホールパートTH1を含むことができる。そして、前記第1ホールパートTH1は、前記第1電極パート121に対応する形状を有することができる。例えば、前記第1ホールパートTH1は、前記絶縁層110の下面に隣接するように配置され、前記絶縁層110の上面TSを向かうほど幅が漸減することができる。例えば、前記第1ホールパートTH1の内壁は、前記第1電極パート121が有する第1傾斜に対応する傾斜を有することができる。
【0095】
また、絶縁層110の第2絶縁パート112は、前記第2電極パート122が配置される前記貫通ホールTHの第2ホールパートTH2を含むことができる。そして、前記第2ホールパートTH2は、前記第2電極パート122に対応する形状を有することができる。例えば、前記第2ホールパートTH2は、前記絶縁層110の上面に隣接するように配置され、前記絶縁層110の上面TSを向かうほど幅が漸増することができる。例えば、前記第2ホールパートTH2の内壁は、前記第2電極パート122が有する第2傾斜に対応する傾斜を有することができる。
【0096】
また、前記絶縁層110の第3絶縁パート113は、前記第3電極パート123が配置される前記貫通ホールTHの第3ホールパートTH3を含むことができる。そして、前記第3ホールパートTH3は、前記第3電極パート123に対応する形状を有することができる。例えば、前記第3ホールパートTH3は、前記第1ホールパートTH1及び前記第2ホールパートTH2の間に配置され、前記第1ホールパートTH1及び前記第2ホールパートTH2と異なる傾斜を有することができる。例えば、前記第3ホールパートTH3の内壁は、前記第3電極パート123が有する第3傾斜に対応する傾斜を有することができる。
【0097】
一方、前記第1ホールパートTH1及び前記第2ホールパートTH2は、前記第1電極パート121及び前記第2電極パート122が配置されるために、前記第1絶縁パート111及び前記第2絶縁パート112にそれぞれ形成された機械加工ホール、レーザー加工ホール及び化学加工ホールのうちいずれか1つであってもよい。そして、前記第1電極パート121及び第2電極パート122は、前記第1ホールパートTH1及び前記第2ホールパートTH2の内部を導電性物質で充填して形成される。一例として、前記第1ホールパートTH1及び前記第2ホールパートTH2の内部は、メッキ工程により充填されてもよい。即ち、前記第1ホールパートTH1及び前記第2ホールパートTH2は、機械、レーザー及び化学加工のうちいずれか1つの加工方式によって形成される。前記ビアホールが機械加工によって形成される場合には、ミーリング(Milling)、ドリル(Drill)及びルーティング(Routing)等の方式を用いることができ、レーザー加工によって形成される場合には、UVやCOレーザー方式を用いることができ、化学加工によって形成される場合には、アミノシラン、ケトン類等を含む薬品を利用して前記第1絶縁パート111及び第2絶縁パート112を開放することができる。
【0098】
一方、前記レーザーによる加工は、光学エネルギーを表面に集中させて材料の一部を溶かして蒸発させ、所望の形態を取る切断方法として、コンピュータープログラムによる複雑な形状も容易に加工することができ、他の方法では切断しにくい複合材料も加工することができる。また、前記レーザーによる加工は、切断直径が最小0.005mmまで可能であり、加工可能な厚さ範囲が広い長所がある。前記レーザー加工ドリルとして、YAG(Yttrium Aluminum Garnet)レーザーやCOレーザーや紫外線(UV)レーザーを利用することが好ましい。YAGレーザーは、銅箔層及び絶縁層の全てを加工することができるレーザーであり、COレーザーは、絶縁層のみを加工できるレーザーである。
【0099】
これにより、前記第1ホールパートTH1に充填された第1電極パート121は、上面の幅W1が下面の幅W2より小さい台形形状を有することができ、第2ホールパートTH2に充填された第2電極パート122は、上面の幅W3が下面の幅W4より大きい台形形状を有することができる。一例として、前記第1電極パート121及び前記第2電極パート122は、前記第3電極パート123を中心に相互対称形状を有することができるが、これに限定されるものではない。
【0100】
一方、前記第3ホールパートTH3は、前記第1ホールパートTH1及び前記第2ホールパートTH2とは違って、前記第3電極パート123によって形成されてもよい。例えば、実施例の回路基板は、前記第3電極パート123が形成された状態で、これを取り囲んで前記第3絶縁パート113が配置される。これにより、前記第3絶縁パート113は、前記第3電極パート123に対応する第3ホールパートTH3を有することができる。
【0101】
結論的に、前記第1ホールパートTH1及び前記第2ホールパートTH2は、前記第1電極パート121及び第2電極パート122を形成するために、前記第1絶縁パート111及び前記第2絶縁パート112を開放した部分である。そして、前記第3ホールパートTH3は、既に完成された第3電極パート123を前記第3絶縁パート113が取り囲んで配置されることによって形成される部分である。この時、前記第3電極パート123は、ポストメッキ工程によって形成され、これにより下面の幅W5と上面の幅W6が実質的に同一である。例えば、前記第3電極パート123の上面の幅W6は、前記第3電極パート123の下面の幅W5の95%~105%の間の範囲を満足することができる。
【0102】
一方、前記第1電極パート121のうち前記第3電極パート123と一番隣接した部分の幅は、前記第3電極パート123の幅より小さくてもよい。例えば、前記第1電極パート121の上面の幅W1は、前記第3電極パート123の下面の幅W5または上面の幅W6より小さくてもよい。
【0103】
また、前記第2電極パート122のうち前記第3電極パート123と一番隣接した部分の幅は、前記第3電極パート123の幅より小さくてもよい。例えば、前記第2電極パート122の下面の幅W4は、前記第3電極パート123の上面の幅W6または下面の幅W5より小さくてもよい。
【0104】
これに対応するように、前記第1ホールパートTH1のうち前記第3ホールパートTH3と一番隣接した部分の幅は、前記第3ホールパートTH3の幅より小さくてもよい。そして、前記第2ホールパートTH2のうち前記第3ホールパートTH3と一番隣接した部分の幅は、前記第3ホールパートTH3の幅より小さくてもよい。
【0105】
一方、実施例の絶縁層110の下面BSには、第1パターン層130が配置され、前記絶縁層110の上面TSには、第2パターン層140が配置される。前記第1パターン層130及び第2パターン層140は、貫通電極120と連結される少なくとも1つのパッドと、前記パッドと連結されるトレースを含むことができる。例えば、第1パターン層130は、前記貫通電極120の下面(例えば、第1電極パート121の下面)と連結される第1パッドを含むことができる。例えば、第2パターン層140は、前記貫通電極120の上面(例えば、第2電極パート122の上面)と連結される第2パッドを含むことができる。
【0106】
前記第1パターン層130の前記第1パッドは、前記第1電極パート121より大きい幅を有することができる。例えば、前記第1パターン層130の第1パッドは、前記第1電極パート121の下面の幅W2より大きい幅を有することができる。これにより、実施例では、第1パターン層130の前記第1パッドが第1電極パート121の下面を全体的に覆いながら配置されるようにして、前記第1パッドが有する機能(例えば、信号伝達、放熱または遮蔽)の信頼性(例えば、信号伝達特性、放熱特性、遮蔽特性)を向上させることができるようにする。
【0107】
前記第2パターン層140の前記第2パッドは、前記第2電極パート122より大きい幅を有することができる。例えば、前記第2パターン層140の第2パッドは、前記第2電極パート122の上面の幅W3より大きい幅を有することができる。これにより、実施例では、第2パターン層140の前記第2パッドが第2電極パート122の上面を全体的に覆いながら配置されるようにして、前記第2パッドが有する機能(例えば、信号伝達、放熱または遮蔽)の信頼性(例えば、信号伝達特性、放熱特性、遮蔽特性)を向上させることができるようにする。
【0108】
前記第1パターン層130及び前記第2パターン層140は、金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)、チタン(Ti)、スズ(Sn)、銅(Cu)及び亜鉛(Zn)から選択される少なくとも1つの金属物質からなることができる。
【0109】
また、第1パターン層130及び前記第2パターン層140は、ボンディング力が直ぐに金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)、チタン(Ti)、スズ(Sn)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)から選択される少なくとも1つの金属物質を含むペーストまたはソルダーペーストからなることができる。好ましくは、前記第1パターン層130及び第2パターン層140は、電気伝導性が 高く、かつ比較的安価な銅(Cu)からなることができる。
【0110】
前記第1パターン層130及び第2パターン層140は、通常の回路基板の製造工程であるアディティブ法(Additive process)、サブトラクティブ法(Subtractive Process)、MSAP(Modified Semi Additive Process)及びSAP(Semi Additive Process)法等を用いて形成することができ、ここでは詳細な説明を省略する。
【0111】
上記のように、実施例では、一定厚さ以上(例えば、300μm以上)のコア層である絶縁層110に貫通電極120を形成する場合、前記絶縁層110を複数の絶縁パート(例えば、第1~第3絶縁パート)に区分し、それにより前記それぞれの絶縁パートを貫通する電極パート(例えば、第1~第3電極パート)を形成する。これにより、実施例では、前記貫通電極120にボイドやディンプルのような問題が発生することを防止し、貫通電極120の物理的信頼性及び電気的信頼性を向上させることができるようにする。また、実施例では、貫通電極120を構成する複数の電極パートのうち中央に配置された第3電極パート123は、ポストメッキ工程により形成され、これにより上面及び下面の幅が実質的に同一な形状を有する。これにより、実施例では、比較例における砂時計形状を有する貫通電極に比べて、貫通電極の面積を増加させることができ、これによる前記貫通電極の機能による効果を極大化することができる。例えば、前記貫通電極が信号遮蔽機能をする場合、前記信号遮蔽効果をさらに向上させることができる。例えば、前記貫通電極が放熱機能をする場合、放熱特性をさらに向上させることができる。
【0112】
また、実施例で、第3電極パート123ではなく、第1電極パート121及び第2電極パート123の幅を増加させることもできるが、前記第1電極パート121及び第2電極パート123の幅が増加する場合、第1パターン層130または第2パターン層140の配置空間が減少して、これによる回路パターンの密集度が減少し、これによる回路基板の幅方向または長さ方向への体積が増加する。反面、実施例における前記第3電極パート123の幅が増加しても、前記第1パターン層130や第2パターン層140に全く影響を与えない。これは、第3電極パート123は、絶縁層110の中央に配置されることで、前記第3電極パート123と長さ方向または幅方向(図面上で水平方向)に離隔するパターン層が存在しないからである。
【0113】
以下では、実施例に係る第1電極パート121、第2電極パート122及び第3電極パート123が有する第1~第3傾斜に対して説明することにする。この時、前記第1電極パート121、前記第2電極パート122及び第3電極パート123が配置される第1ホールパートTH1、第2ホールパートTH2及び第3ホールパートTH3のそれぞれの内壁の傾斜は、前記第1電極パート121、第2電極パート122及び第3電極パート123が有する第1~第3傾斜にそれぞれ対応することができる。
【0114】
図4aは、実施例の第1電極パート及び第2電極パートの側面の傾斜を説明するための図面であり、図4bは、実施例の第3電極パートの側面の傾斜を説明するための図面である。
【0115】
以下では、図4a及び図4bを参照して、第1電極パート121、第2電極パート122及び第3電極パート123のそれぞれの側面の傾斜に対して説明する。
【0116】
前記第1電極パート121、前記第2電極パート122及び前記第3電極パート123の側面の第1~第3傾斜は、前記絶縁層110の上面TSに対する傾斜であり、これと違うように下面BSに対する傾斜であってもよい。
【0117】
図4aの(a)のように、第1電極パート121の側面は、前記絶縁層110の上面TSに対して第1傾斜を有することができる。例えば、前記絶縁層110の上面TSと前記第1傾斜を有する第1電極パート121の側面の間の内角θ1は鋭角であってもよい。
【0118】
これと違うように、図4aの(b)のように、前記第2電極パート122の側面は、前記絶縁層110の上面TSに対して前記第1傾斜と異なる第2傾斜を有することができる。例えば、前記絶縁層110の上面TSと前記第2傾斜を有する第2電極パート122の側面の間の内角θ2は鈍角であってもよい。
【0119】
一方、図4aの(c)のように、第1電極パート121の側面は、前記絶縁層110の下面BSに対して第1傾斜を有することができる。例えば、前記絶縁層110の下面BSと前記第1傾斜を有する第1電極パート121の側面の間の内角θ3は鈍角であってもよい。
【0120】
これと違うように、図4aの(d)のように、前記第2電極パート122の側面は、前記絶縁層110の下面BSに対して前記第1傾斜と異なる第2傾斜を有することができる。例えば、前記絶縁層110の下面BSと前記第2傾斜を有する第2電極パート122の側面の間の内角θ4は鈍角であってもよい。
【0121】
一方、図4bに図示されたように、前記第3電極パート123は、前記第1電極パート121の第1傾斜及び前記第2電極パート122の第2傾斜とは異なる第3傾斜を有することができる。
【0122】
前記第3傾斜は、前記絶縁層110の上面TSに対する前記第3電極パート123の側面の傾斜を意味することができ、これと違うように前記絶縁層110の下面BSに対する前記第3電極パート123の側面の傾斜を意味することができる。
【0123】
具体的に、前記第3電極パート123の側面は、前記絶縁層110の上面TSに対して前記第1及び第2傾斜と異なる第3傾斜を有することができる。例えば、前記絶縁層110の上面TSと前記第3傾斜を有した第3電極パート123の側面の間の内角θ5は直角であってもよい。例えば、前記絶縁層110の下面BSと前記第3傾斜を有した第3電極パート123の側面の間の内角θ6は直角であってもよい。
【0124】
<第2実施例の回路基板>
図5は、第2実施例に係る回路基板を示した図面である。
【0125】
図5の回路基板は、図2及び図3の回路基板がコア層で含まれた回路基板を意味することができる。
【0126】
例えば、回路基板は、図2及び図3の回路基板をコア層として含むことができる。
【0127】
即ち、回路基板は、絶縁層の層数を基準として3層構造を有することができる。ただし、実施例はこれに限定されず、回路基板は2層構造を有することができ、これと違うように4層以上の層数を有することもできる。
【0128】
そして、多層構造を有する回路基板は、図2の絶縁層110をコア層である第1絶縁層110として含むことができる。そして、前記第1絶縁層110は、上記説明したように第1~第3絶縁パート111、112、113を含むことができる。
【0129】
また、回路基板は、前記第1絶縁層110を貫通する貫通電極120を含むことができる。そして、前記貫通電極120は、それぞれの絶縁パートを貫通する第1電極パート121、第2電極パート122及び第3電極パート123を含むことができる。
【0130】
また、前記第1絶縁層110の下面には、第1パターン層130が配置され、前記第1絶縁層110の上面には、第2パターン層140が配置される。
【0131】
また、回路基板は、前記第1絶縁層110下に配置される第2絶縁層150を含むことができる。この時、前記第2絶縁層150は多層構造の回路基板で、最下側に配置された最下側絶縁層を意味することができる。例えば、前記回路基板が4層以上の層数を有する場合、前記第1絶縁層110と第2絶縁層150の間には少なくとも1つの絶縁層(不図示)及びパターン層(不図示)がさらに配置されてもよい。
【0132】
また、回路基板は、前記第2絶縁層150を貫通する第2貫通電極155及び前記第2絶縁層150の下面に配置される第3パターン層160を含むことができる。
【0133】
また、前記回路基板は、前記第1絶縁層110上に配置される第3絶縁層170を含むことができる。前記第3絶縁層170は多層構造の回路基板で、最上側に配置された最上側絶縁層を意味することができる。例えば、前記回路基板が4層以上の層数を有する場合、前記第1絶縁層110と前記第3絶縁層170の間には少なくとも1つの絶縁層(不図示)及びパターン層160がさらに配置されてもよい。
【0134】
また、前記回路基板は、前記第3絶縁層170を貫通する第3貫通電極175及び前記第3絶縁層170の上面に配置される第4パターン層180を含むことができる。
【0135】
また、前記回路基板は、第1保護層190及び第2保護層195を含むことができる。前記第1保護層190及び第2保護層195は実質的に絶縁層というもできるが、前記絶縁層110との区分のために保護層と指称した。
【0136】
前記第1保護層190は、前記第2絶縁層150の上面に配置され、前記第3パターン層160の下面の一部を露出する開口部(不図示)を含むことができる。また、前記第2保護層195は、前記第3絶縁層170の上面に配置され、前記第4パターン層180の上面の一部を露出する開口部(不図示)を含むことができる。前記第1保護層190及び第2保護層195は、前記第2絶縁層150の下面及び前記第3絶縁層160の上面を保護するソルダーレジストであってもよいが、これに限定されるものではない。
【0137】
<第3及び第4実施例の回路基板>
図6は、第3実施例に係る回路基板を示した図面であり、図7は、第4実施例に係る回路基板を示した図面であり、図8は、図6の絶縁層を説明するための図面である。図9は、図6または図7に形成された貫通電極を説明するための図面である。
【0138】
図6図9を参照すると、回路基板は、絶縁層1110、貫通電極1120、第1パターン層1130及び第2パターン層1140を含むことができる。
【0139】
絶縁層1110はコア層であってもよい。本実施例では、コア層1110が絶縁層1110と同じ構成であってもよいと示しているが、これに限定せずに、絶縁層1110はコア層1110以外に他の構成をさらに含むことができる。
【0140】
例えば、絶縁層1110はプリプレグを含むことができる。
【0141】
実施例の絶縁層1110は、複数の領域に区分される。例えば、絶縁層1110は、厚さ方向に第1領域1111、第2領域1112及び第3領域1113に区分される。これのために、絶縁層1110は、厚さ方向に複数のパートに区分することができる。ただし、実施例で、前記絶縁層1110が複数のパートに区分される場合、これは、前記絶縁層1110を厚さ方向に複数の領域に区分するためのものに過ぎず、実質的には1層の絶縁層を構成することができる。
【0142】
例えば、絶縁層1110は、厚さ方向に最小3つの領域に区分される。そして、前記絶縁層1110の前記3つの領域に含まれるガラス繊維の密度は、互いに異なってもよい。
【0143】
例えば、絶縁層1110は、上面TS(Top Surface)及び下面BS(Bottom Surface)を含む。そして、前記絶縁層1110の下面BS及び上面TSにはそれぞれ第1パターン層1130及び第2パターン層1140が配置される。そして、前記絶縁層1110は、前記絶縁層1110の下面BSに隣接した第1領域1111と、前記絶縁層1110の上面TSに隣接した第2領域1112と、前記第1領域1111及び第2領域1112の間の第3領域1113に区分される。
【0144】
そして、前記第1領域1111におけるガラス繊維の密度は、前記第3領域1113におけるガラス繊維の密度と異なってもよい。また、前記第2領域1112におけるガラス繊維の密度は、第3領域1113におけるガラス繊維の密度と異なってもよい。例えば、前記絶縁層1110の第3領域1113におけるガラス繊維の密度は、前記第1領域1111及び前記第2領域1112のそれぞれにおけるガラス繊維の密度より大きくてもよい。
【0145】
この時、前記第1領域1111、第2領域1112及び第3領域1113のそれぞれの厚さは、互いに異なってもよい。これにより、前記絶縁層1110の第1領域1111におけるガラス繊維の重量%と、前記第2領域1112におけるガラス繊維の重量%のそれぞれは、前記絶縁層1110の第3領域1113におけるガラス繊維の重量%より小さくてもよい。
【0146】
例えば、実施例では、図6に図示されたように、絶縁層1110の第1領域1111には、第1ガラス繊維1111-1が含まれ、前記第2領域1112には、第2ガラス繊維1112-1が含まれ、前記第3領域1113には、第3ガラス繊維1113-1が含まれてもよい。そして、このような場合、前記第3ガラス繊維1113-1の重量%は、前記第1ガラス繊維1111-1の重量%及び前記第2ガラス繊維1112-1の重量%のそれぞれより大きくてもよい。
【0147】
これと違うように、実施例では、図7に図示されたように、前記絶縁層1110の第1領域1111及び第2領域1112にはガラス繊維が含まれなくてもよく、前記絶縁層1110の第3領域1113にガラス繊維が集中または密集して含まれてもよい。
【0148】
結論的に、実施例における絶縁層1110は、厚さ方向に第1領域1111、第2領域1112及び第3領域1113にそれぞれ区分され、この時中央に位置した第3領域1113にガラス繊維が集中した密集領域を含むことができる。
【0149】
これにより、実施例では、前記絶縁層1110に貫通ホールを形成する場合、前記ガラス繊維の密度の差により、前記絶縁層1110における貫通ホールの内壁の傾斜が互いに違うように表れる。例えば、実施例では、前記第3領域1113でガラス繊維の密度が高いようにして、前記第3領域1113に形成される貫通ホールの内壁の傾斜が実質的に垂直に近いようにすることができる。ただし、実施例はこれに限定されず、前記ガラス繊維の密度以外の他の方法をにより、前記第3領域1113に形成される貫通ホールの垂直断面が四角形を有するようにすることができる。
【0150】
ただし、実施例では絶縁層1110の第1領域1111、第2領域1112及び第3領域1113にそれぞれガラス繊維が含まれる場合、回路基板の反り特性をさらに改善できることにより、図6に図示されたように、絶縁層1110の第1領域1111及び第2領域1112にもガラス繊維が一部含まれるようにする。
【0151】
一方、上記のような絶縁層1110は、図8に図示されたように製造される。
【0152】
例えば、実施例は、複数の絶縁層を積層して図6または図7のような絶縁層1110を形成することができる。これのために、実施例では絶縁層1110の第1絶縁パート1110a及び第2絶縁パート1110bを用意することができる。
【0153】
この時、前記第1絶縁パート1110aは、前記第1絶縁パート1110aの下面に隣接するようにガラス繊維が配置された第1-1領域1110a1と、前記第1絶縁パート1110aの上面に隣接するようにガラス繊維が配置された第1-2領域1110a2を含むことができる。
【0154】
また、前記第2絶縁パート1110bは、前記第2絶縁パート1110bの下面に隣接するようにガラス繊維が配置された第2-1領域1110b1と、前記第2絶縁パート1110bの上面に隣接するようにガラス繊維が配置された第2-2領域1110b2を含むことができる。
【0155】
そして、実施例では、前記第1絶縁パート1110a上に前記第2絶縁パート1110bを配置した状態で熱圧着を行い、図6の絶縁層1110を形成することができる。例えば、絶縁層1110は、前記第1絶縁パート1110aの第1-1領域1110a1に対応する第1領域1111を含むことができる。そして、前記絶縁層1110は、第2絶縁パート1110bの第2-2領域1110b2に対応する第2領域1112を含むことができる。そして、絶縁層1110は、前記第1絶縁パート1110aの第1-2領域1110a2と第2絶縁パート1110bの第2-1領域1110b1に対応する第3領域1113を含むことができる。
【0156】
これにより、絶縁層1110の第3領域1113は、前記第1絶縁パート1110aでガラス繊維が含まれた第1-2領域1110a2と、第2絶縁パート1110bでガラス繊維が含まれた第2-1領域1110b1に構成される。よって、実施例における絶縁層1110の第3領域1113にはガラス繊維が密集して形成される。例えば、実施例における絶縁層1110はガラス繊維が密集した領域である第3領域1113を含むことができる。そして、前記第3領域1113は、絶縁層1110の下面BSに隣接した第1領域1111と、前記絶縁層1110の上面TSに隣接した第2領域1112の間の領域または中央領域であってもよい。
【0157】
一方、前記絶縁層1110の第1領域1111及び第2領域1112にもガラス繊維が含まれる場合、前記第3領域1113におけるガラス繊維の密度は、前記第1領域1111におけるガラス繊維の密度及び/または前記第2領域1112におけるガラス繊維の密度の少なくとも2倍以上であってもよい。例えば、前記第3領域1113におけるガラス繊維の密度は、前記第1領域1111におけるガラス繊維の密度及び/または前記第2領域1112におけるガラス繊維の密度の少なくとも3倍以上であってもよい。例えば、前記第3領域1113におけるガラス繊維の密度は、前記第1領域1111におけるガラス繊維の密度及び/または前記第2領域1112におけるガラス繊維の密度の少なくとも5倍以上であってもよい。
【0158】
実施例では、上記のように絶縁層1110の厚さが300μm以上である場合に、これを貫通する貫通電極1120の物理的信頼性及び電気的信頼性を向上させるために、前記絶縁層1110を厚さ方向に第1~第3領域に区分する。そして、実施例では、前記絶縁層1110の中央領域である第3領域1113にガラス繊維が密集するようにする。
【0159】
ただし、実施例はこれに限定されず、前記絶縁層1110の厚さが300μm未満である場合にも、前記絶縁層1110を3つの領域に区分し、それにより中央にガラス繊維の密集領域を形成することもできる。ただし、実施例で、ガラス繊維が密集した第3領域1113を含む絶縁層1110に貫通電極1120を形成することにより表れる効果は、前記絶縁層1110が300μm以上の厚さを有する場合に極大化する。これにより以下では、前記絶縁層1110が300μm以上の厚さを有すると仮定して説明することにする。
【0160】
前記絶縁層1110を構成する第1領域1111、第2領域1112及び第3領域1113は、互いに異なる厚さを有することができる。例えば、前記第1領域1111は、第3領域1113より大きい厚さを有することができる。前記第1領域1111と前記第2領域1112は、互いに対応する厚さを有することができる。ただし、実施例はこれに限定されない。例えば、前記絶縁層1110の第1領域1111と第2領域1112のそれぞれは、前記第3領域1113より小さい厚さを有することができる。
【0161】
前記絶縁層1110の第1領域1111は、75μm~150μmの範囲の第1厚さを有することができる。例えば、前記第1領域1111は、80μm~130μmの範囲の第1厚さを有することができる。例えば、前記第1領域1111は、90μm~120μmの範囲の第1厚さを有することができる。前記第1領域1111の厚さが75μm未満である場合、前記第3領域1113における貫通ホールの加工性が低下し、これにより貫通ホールの加工時間が増加する。前記第1領域1111の厚さが150μmを超過すると、これによる第3領域1113の厚さが減少し、これにより前記第3領域1113によるビアホールの面積増加または貫通電極の面積増加効果が微小となる。
【0162】
前記絶縁層1110の第2領域1112は、前記第1領域1111に対応する第2厚さを有することができる。例えば、前記第2領域1112は、75μm~150μmの範囲の第2厚さを有することができる。例えば、前記第2領域1112は、80μm~130μmの範囲の第2厚さを有することができる。例えば、前記第2領域1112は、90μm~120μmの範囲の第2厚さを有することができる。
【0163】
一方、実施例で、前記第3領域1113の厚さは、前記第1領域1111の厚さ及び第2領域1112の厚さより大きくてもよく、小さくてもよい。ただし、前記第3領域1113の厚さが前記第1領域1111の厚さ及び第2領域1112の厚さより大きい場合、これによる貫通ホールの面積及び貫通電極の面積を極大化することができ、これにより以下では、前記第3領域1113の厚さが前記第1領域1111の厚さ及び第2領域1112の厚さより大きいとして説明することにする。
【0164】
前記第3領域1113は、前記第1領域1111の第1厚さまたは第2領域1112の第2厚さより大きい第3厚さT3を有することができる。例えば、前記第3領域1113は、150μm~300μmの範囲の第3厚さを有することができる。例えば、第3領域1113は、165μm~280μmの範囲の第3厚さを有することができる。例えば、第3領域1113は、180μm~250μmの範囲の第3厚さを有することができる。前記第3領域1113の厚さが150μm未満であると、前記第3領域1113による貫通ホールまたは貫通電極の面積の増加効果が微小となる。例えば、前記第3領域1113におけるビアホールの面積または貫通電極の面積が増加することにより、前記貫通電極による放熱特性の向上や、前記貫通電極におけるボイドやディンプルのような不良を解決することができる。ただし、前記第3領域1113の厚さが減少する場合、上記のような放熱特性向上や、不良解決に対する効果が比較例と大した差がなくなる。
【0165】
また、前記第3領域1113の厚さが300μmを超過する場合、前記第3領域1113で貫通ホールの形成のためのレーザー加工性が低下し、これにより工程性が複雑になる。
【0166】
一方、前記絶縁層1110の第1領域1111、第2領域1112及び第3領域1113のそれぞれの厚さは、コア層が持つべき全体厚さによって決定される。
【0167】
そして、前記第1領域1111及び第2領域1112のそれぞれの厚さは、前記第3領域1113の厚さの35%~65%の間の範囲を有するようにする。例えば、前記第1領域1111及び第2領域1112のそれぞれの厚さは、第3領域1113の厚さの38%~62%の範囲を有するようにする。例えば、前記第1領域1111及び第2領域1112のそれぞれの厚さは、第3領域1113の厚さの40%~58%の範囲を有するようにする。そして、前記第1領域1111及び第2領域1112のそれぞれの厚さが前記第3領域1113の35%~65%の間の範囲を外れる場合、以上で説明したような問題が発生し得る。
【0168】
実施例の回路基板は、前記絶縁層1110を貫通する貫通電極1120を含む。例えば、前記貫通電極1120は、前記絶縁層1110の第1領域1111を貫通する第1電極パート1121、前記絶縁層1110の第2領域1112を貫通する第2電極パート1122及び前記絶縁層1110の第3領域1113を貫通する第3電極パート1123を含む。
【0169】
具体的に、前記第1電極パート1121は、前記絶縁層1110の下面BSに隣接するように配置され、前記絶縁層1110の上面TSを向かうほど幅が漸減するように第1傾斜を有することができる。前記第1傾斜は、前記絶縁層1110の下面BSに対する前記第1電極パート1121の側面の傾斜を意味することができる。これと違うように、前記第1傾斜は、前記絶縁層1110の上面TSに対する前記第1電極パート1121の側面の傾斜を意味することができる。
【0170】
また、前記第2電極パート1122は、前記第1電極パート1121上に配置される。例えば、前記第2電極パート1122は、前記絶縁層1110の上面TSに隣接するように配置される。前記第2電極パート1122は、前記絶縁層1110の上面TSを向かうほど幅が漸増するように第2傾斜を有することができる。即ち、前記第2電極パート1122は、前記第1電極パート1121が有する第1傾斜とは異なる第2傾斜を有することができる。前記第2傾斜は、前記絶縁層1110の下面に対する前記第2電極パート1122の側面の傾斜を意味することができる。これと違うように、前記第2傾斜は、前記絶縁層1110の上面に対する前記第2電極パート1122の側面の傾斜を意味することができる。
【0171】
即ち、前記絶縁層1110の下面BSに対する前記第1電極パート1121の側面の第1傾斜は、前記絶縁層1110の下面BSに対する前記第2電極パート1122の側面の第2傾斜と異なってもよい。また、前記絶縁層1110の上面TSに対する前記第1電極パート1121の側面の第1傾斜は、前記絶縁層1110の上面TSに対する前記第2電極パート1122の側面の第2傾斜と異なってもよい。例えば、前記第1傾斜に対応する前記第1電極パート1121の傾いた方向は、前記第2傾斜に対応する前記第2電極パート1122の傾いた方向と異なってもよい。
【0172】
前記第3電極パート1123は、前記第1電極パート1121と前記第2電極パート1122の間に配置することができる。前記第3電極パート1123は、前記第1電極パート1121が有する第1傾斜及び前記第2電極パート1122が有する第2傾斜と異なる第3傾斜を有することができる。前記第3傾斜は、前記絶縁層1110の下面BSに対する前記第3電極パート1123の側面の傾斜を意味することができる。これと違うように、前記第3傾斜は、絶縁層1110の上面TSに対する前記第3電極パート1123の側面の傾斜を意味することができる。
【0173】
結論的に、前記絶縁層1110の下面BSに対する前記第3電極パート1123の側面の第3傾斜は、前記絶縁層1110の下面BSに対する前記第1電極パート1121の側面の第1傾斜及び前記絶縁層1110の下面BSに対する前記第2電極パート1122の側面に対する第2傾斜と異なってもよい。また、前記絶縁層1110の上面TSに対する第3電極パート1123の側面の第3傾斜は、前記絶縁層1110の上面TSに対する前記第1電極パート1121の側面の第1傾斜及び前記絶縁層1110の上面TSに対する前記第2電極パート1122の側面の第2傾斜と異なってもよい。この時、一実施例で、前記第3傾斜は、絶縁層1110の下面BSまたは上面TSに対して直角であってもよい。また、別の一実施例で、前記第3傾斜は、絶縁層1110の下面BSまたは上面に対して一定傾斜を有することができる。そして、前記第3傾斜が前記絶縁層1110の下面または上面に対して一定傾斜を有する場合、前記一定傾斜は、前記第1傾斜及び第2傾斜と異なり、かつ前記第1傾斜と第2傾斜のの間の角度のうちいずれか1つであってもよい。
【0174】
これにより、実施例の貫通電極1120の側面は、複数の変曲部を含むことができる。例えば、貫通電極1120の側面は、前記第1電極パート1121と前記第3電極パート1123の境界部分に形成された第1変曲部と、前記第2電極パート1122と前記第3電極パート1123の境界部分に形成された第2変曲部を含むことができる。
【0175】
一方、上記のような貫通電極1120の第1電極パート1121、第2電極パート1122及び第3領域1113は、前記絶縁層1110のそれぞれの領域を貫通しながら形成される。
【0176】
例えば、前記絶縁層1110は、前記貫通電極1120が配置される貫通ホールTHを含むことができる。
【0177】
具体的に、絶縁層1110の第1領域1111には、前記第1電極パート1121が配置される前記貫通ホールTHの第1ホールパートTH1を含むことができる。そして、前記第1ホールパートTH1は、前記第1電極パート1121に対応する形状を有することができる。例えば、前記第1ホールパートTH1は、前記絶縁層1110の下面に隣接するように配置され、前記絶縁層1110の上面TSを向かうほど幅が漸減することができる。例えば、前記第1ホールパートTH1の内壁は、前記第1電極パート1121が有する第1傾斜に対応する傾斜を有することができる。
【0178】
また、絶縁層1110の第2領域1112は、前記第2電極パート1122が配置される前記貫通ホールTHの第2ホールパートTH2を含むことができる。そして、前記第2ホールパートTH2は、前記第2電極パート1122に対応する形状を有することができる。例えば、前記第2ホールパートTH2は、前記絶縁層1110の上面に隣接するように配置され、前記絶縁層1110の上面TSを向かうほど幅が漸増することができる。例えば、前記第2ホールパートTH2の内壁は、前記第2電極パート1122が有する第2傾斜に対応する傾斜を有することができる。
【0179】
また、前記絶縁層1110の第3領域1113は、前記第3電極パート1123が配置される前記貫通ホールTHの第3ホールパートTH3を含むことができる。そして、前記第3ホールパートTH3は、前記第3電極パート1123に対応する形状を有することができる。例えば、前記第3ホールパートTH3は、前記第1ホールパートTH1及び前記第2ホールパートTH2の間に配置され、前記第1ホールパートTH1及び前記第2ホールパートTH2と異なる傾斜を有することができる。例えば、前記第3ホールパートTH3の内壁は、前記第3電極パート1123が有する第3傾斜に対応する傾斜を有することができる。
【0180】
前記第1ホールパートTH1に充填された第1電極パート1121は、上面の幅W1が下面の幅W2より小さい台形形状を有することができ、第2ホールパートTH2に充填された第2電極パート1122は、上面の幅W3が下面の幅W4より大きい台形形状を有することができる。一例として、前記第1電極パート1121及び前記第2電極パート1122は、前記第3電極パート1123を中心に相互対称形状を有することができるが、これに限定されるものではない。
【0181】
一方、前記第3ホールパートTH3は、前記絶縁層1110のガラス繊維密集領域に対応する、第3領域1113に形成される。
【0182】
この時、一般的なコア層に貫通ホールを形成する場合、コア層の上側及び下側でそれぞれ溝を形成する工程を経て、前記溝が連結されることにより貫通ホールが形成されるようにする。ここで、従来のコア層は、全体領域でガラス繊維の密度が均一であり、これにより前記コア層に形成される貫通ホールは砂時計形状を有する。これと違うように、実施例では、前記絶縁層1110の第3領域1113にガラス繊維が密集した密集領域を含むようにする。これにより、実施例では、前記絶縁層1110の第3領域1113で四角形状の貫通ホールが形成され、これにより貫通ホールまたは貫通電極の全体的な形状が少なくとも3つの傾斜(砂時計は2つの傾斜を含む)を含むことになる。
【0183】
一方、図6に図示されたように、前記第3領域1113にガラス繊維の密集領域を含み、前記第3ホールパートTH3を形成する過程で、前記第3領域1113に含まれたガラス繊維の少なくとも一部は、前記第3ホールパートTH3内で露出することができる。そして、前記第3ホールパートTH3を満たす第3電極パート1123は、前記第3ホールパートTH3内で露出したガラス繊維を覆いながら形成される。この時、前記露出したガラス繊維は、前記貫通ホールの内壁の粗さを高める機能をすることができる。これにより、実施例では、前記絶縁層1110と前記貫通電極1120の間の接合力を向上させることができる。
【0184】
一方、前記第3ホールパートTH3は、一側が前記第1ホールパートTH1と連結され、他側が前記第2ホールパートTH2と連結される。前記第3ホールパートTH3は、ガラス繊維が密集した前記絶縁層1110の第3領域1113に形成され、これによりこの上面の幅は、下面の幅と同一となることができる。
【0185】
また、実施例における前記第3ホールパートTH3の下面の幅は、前記第1ホールパートTH1の上面の幅W1と同一となることができる。また、実施例における前記第3ホールパートTH3の上面の幅は、前記第2ホールパートTH2の下面の幅W4と同一となることができる。
【0186】
例えば、前記第3ホールパートTH3の上面の幅は、前記第3ホールパートTH3の下面の幅の95%~105%の間の範囲を有することができる。
【0187】
これにより、実施例では、前記第3ホールパートTH3の下面の幅は、前記第1ホールパートTH1の上面の幅の95%~105%の間の範囲を有することができる。
【0188】
また、実施例における前記第3ホールパートTH3の上面の幅は、前記第2ホールパートTH2の下面の幅の95%~105%の間の範囲を有することができる。
【0189】
例えば、前記第3ホールパートTH3の幅は、前記第1ホールパートTH1で一番大きい幅を有する部分の幅より小さくてもよい。また、前記第3ホールパートTH3の幅は、前記第1ホールパートTH1で一番小さい幅を有する部分の幅と同一となることができる。
【0190】
例えば、前記第3ホールパートTH3の幅は、前記第2ホールパートTH2で一番大きい幅を有する部分の幅より小さくてもよい。また、前記第3ホールパートTH3の幅は、前記第2ホールパートTH2で一番小さい幅を有する部分の幅と同一となることができる。
【0191】
一方、前記第1ホールパートTH1の下面の幅は、第1電極パート1121の下面の幅に対応することができる。また、前記第1ホールパートTH1の上面の幅は、前記第1電極パート1121の上面の幅に対応することができる。
【0192】
また、前記第2ホールパートTH2の上面の幅は、第2電極パート1122の上面の幅に対応することができる。また、前記第2ホールパートTH2の下面の幅は、第2電極パート1122の下面の幅に対応することができる。
【0193】
また、前記第3ホールパートTH3の上面の幅は、前記第3電極パート1123の上面の幅に対応することができる。また、前記第3ホールパートTH3の下面の幅は、前記第3電極パート1123の下面の幅に対応することができる。
【0194】
一方、実施例の絶縁層1110の下面BSには、第1パターン層1130が配置され、前記絶縁層1110の上面TSには、第2パターン層1140が配置される。前記第1パターン層1130及び第2パターン層1140は、貫通電極1120と連結される少なくとも1つのパッドと、前記パッドと連結されるトレースを含むことができる。例えば、第1パターン層1130は、前記貫通電極1120の下面(例えば、第1電極パート1121の下面)と連結される第1パッドを含むことができる。例えば、第2パターン層1140は、前記貫通電極1120の上面(例えば、第2電極パート1122の上面)と連結される第2パッドを含むことができる。
【0195】
前記第1パターン層1130の前記第1パッドは、前記第1電極パート1121より大きい幅を有することができる。例えば、前記第1パターン層1130の第1パッドは、前記第1電極パート1121の下面の幅W2より大きい幅を有することができる。これにより、実施例では、第1パターン層1130の前記第1パッドが第1電極パート1121の下面を全体的に覆いながら配置されるようにして、前記第1パッドが有する機能(例えば、信号伝達、放熱または遮蔽)の信頼性(例えば、信号伝達特性、放熱特性、遮蔽特性)を向上させることができるようにする。
【0196】
前記第2パターン層1140の前記第2パッドは、前記第2電極パート1122より大きい幅を有することができる。例えば、前記第2パターン層1140の第2パッドは、前記第2電極パート1122の上面の幅W3より大きい幅を有することができる。これにより、実施例では、第2パターン層1140の前記第2パッドが第2電極パート1122の上面を全体的に覆いながら配置されるようにして、前記第2パッドが有する機能(例えば、信号伝達、放熱または遮蔽)の信頼性(例えば、信号伝達特性、放熱特性、遮蔽特性)を向上させることができるようにする。
【0197】
一方、実施例で、第3電極パート1123ではなく、第1電極パート1121及び第2電極パート1123の幅を増加させることもできるが、前記第1電極パート1121及び第2電極パート1123の幅が増加する場合、第1パターン層1130または第2パターン層1140の配置空間が減少して、これによる回路パターンの密集度が減少し、これによる回路基板の幅方向または長さ方向への体積が増加する。反面、実施例における前記第3電極パート1123の幅が増加しても、前記第1パターン層1130や第2パターン層1140に全く影響を与えない。これは、第3電極パート1123は、絶縁層1110の中央に配置されることで、前記第3電極パート1123と長さ方向または幅方向(図面上で水平方向)に離隔するパターン層が存在しないからである。
【0198】
一方、前記第3実施例及び第4実施例の回路基板は、図5に図示された第2実施例の回路基板のように複数の層構造を有することもできる。
【0199】
即ち、図5の回路基板の中央に配置された絶縁層、パターン層及び貫通電極は、図6または図7の絶縁層、パターン層及び貫通電極で具現することもできる。
【0200】
<半導体パッケージ>
実施例の半導体パッケージは、上記説明された第1~第4実施例の回路基板のうちいずれか1つの回路基板を含むことができる。以下では、図5に図示された第2実施例の回路基板を含む半導体パッケージに対して説明する。ただし、実施例はこれに限定されず、第2実施例以外にも第1実施例、第3実施例及び第4実施例の回路基板を含んでもよい。
【0201】
図10は、実施例に係る半導体パッケージを示した図面である。
【0202】
図10を参照すると、実施例の半導体パッケージは、図5の回路基板と、前記回路基板上に実装される少なくとも1つのチップと、前記チップをモールディングするモールディング層と前記チップや外部基板との連結のための接続部を含む。
【0203】
例えば、実施例の半導体パッケージは、最外側パターン層である第4パターン層180上に配置される第1接続部210を含むことができる。前記第1接続部210の断面は、円形形状または半円形状を含むことができる。例えば、前記第1接続部210の断面は、部分的にまたは全体的にラウンド状を含むことができる。前記第1接続部210の断面形状は、一側面で平面であり、他の一側面で曲面であってもよい。第1接続部210は、ソルダーボールであってもよいが、これに限定されるものではない。
【0204】
一方、実施例では、前記第1接続部210上に配置されるチップ220を含むことができる。前記チップ220はプロセッサチップであってもよい。例えば、前記チップ220は、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のうちのアプリケーションプロセッサ(AP)チップであってもよい。前記チップ220の端子225は、前記第1接続部210を介して前記第4パターン層180と連結される。例えば、前記第4パターン層180は、チップ220が実装される実装パッドを含むことができる。
【0205】
また、図面上には図示されていないが、実施例の半導体パッケージは追加チップをさらに含むことができる。例えば、実施例では、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のうち少なくとも2つのチップが前記回路基板上に一定間隔を置いてそれぞれ配置される。例えば、実施例におけるチップ220は、セントラルプロセッサチップ及びグラフィックプロセッサチップを含むことができるが、これに限定されるものではない。
【0206】
一方、前記複数のチップは、前記回路基板上で相互一定間隔離隔することができる。例えば、前記複数のチップの間の離隔間隔は、150μm以下であってもよい。例えば、前記複数のチップの間の離隔間隔は、120μm以下であってもよい。例えば、前記複数のチップの間の離隔間隔は、100μm以下であってもよい。
【0207】
好ましくは、前記複数のチップの間の離隔間隔は、60μm~150μmの間の範囲を有することができる。好ましくは、前記複数のチップの間の離隔間隔は、70μm~120μmの間の範囲を有することができる。好ましくは、前記複数のチップの間の離隔間隔は、80μm~110μmの間の範囲を有することができる。前記複数のチップの間の離隔間隔が60μmより小さいと、前記複数のチップの相互間の干渉により、動作信頼性に問題が発生し得る。前記複数のチップの間の離隔間隔が150μmより大きいと、前記複数のチップの間の距離が離れることにより、信号伝送損失が増加する。前記複数のチップの間の離隔間隔が150μmより大きいと、半導体パッケージの体積が大きくなる。
【0208】
前記半導体パッケージは、モールディング層230を含むことができる。前記モールディング層230は、前記チップ220を覆いながら配置される。例えば、前記モールディング層230は、前記実装されたチップ220を保護するために形成されるEMC(Epoxy Mold Compound)であってもよいが、これに限定されるものではない。
【0209】
この時、前記モールディング層230は、放熱特性を高めるために、低誘電率を有することができる。例えば、前記モールディング層230の誘電率Dkは、0.2~10を有することができる。例えば、前記モールディング層230の誘電率Dkは、0.5~8を有することができる。例えば、前記モールディング層230の誘電率Dkは、0.8~5を有することができる。これにより、実施例では、前記モールディング層230が低誘電率を有するようにして、前記チップ220で発生する熱に対する放熱特性を高めることができるようにする。
【0210】
一方、半導体パッケージは、前記回路基板の最下側に配置された第2接続部240を含むことができる。前記第2接続部240は、前記第1保護層190を介して露出した前記第3パターン層160の下面に配置される。
【0211】
<製造方法>
以下では、実施例に係る図2に図示された回路基板の製造方法を工程順に説明することにする。ただし、以下の説明に基づいて、第2実施例、第3実施例及び第4実施例の回路基板を製造することもできる。
【0212】
図11図24は、図2に図示された回路基板の製造方法を工程順に示した図面である。
【0213】
図11を参照すると、実施例では、回路基板の貫通電極120の一部を先に形成する工程を行うことができる。例えば、実施例では、貫通電極120の第3電極パート123を先に形成する工程を行うことができる。
【0214】
これのために、実施例では、キャリア絶縁層CB1及び前記キャリア絶縁層CB1の少なくとも一面に金属層CB2が形成されたキャリアボードCBを用意することができる。
【0215】
この時、前記金属層CB2は、前記キャリア絶縁層CB1の第1面及び第2面のうちいずれか1つの面のみに配置されてもよく、これと違うように両面全てに配置されてもよい。例えば、前記金属層CB2は、キャリア絶縁層CB1の一面のみに配置され、それにより前記一面のみで回路基板の貫通電極120の第3電極パート123を形成する工程を行うことができる。これと違うように、前記金属層CB2は、前記キャリア絶縁層CB1の両面全てに配置され、それにより前記キャリアボードCBの両面で複数の回路基板に含まれる複数の第3電極パート123を形成する工程を行うことができる。このような場合、一度に2つの回路基板に含まれる2つの第3電極パート123を同時に製造することができる。
【0216】
前記金属層CB2は、前記キャリア絶縁層CB1に無電解メッキをして形成されてもよい。これと違うように、前記キャリア絶縁層CB1及び金属層CB2はCCL(Copper Clad Laminate)であってもよい。
【0217】
次に、図12を参照すると、実施例では、前記金属層CB2上に第1マスクM1を形成する。そして、実施例では、前記形成された第1マスクM1を露光及び現像して、第3電極パート123が形成される領域を露出する開口部ORを形成する。この時、1つの第1マスクM1に1つの開口部ORしか含まれないものと図示したが、これに限定されない。例えば、実施例の絶縁層110には、長さ方向または幅方向に離隔する複数の貫通電極を含むことができ、これにより1つの第1マスクM1にはこれに対応するように複数の開口部が形成される。
【0218】
次に、図13を参照すると、実施例では、前記金属層CB2をシード層として電解メッキを行い、前記第1マスクM1の開口部ORを満たす第3電極パート123を形成する。
【0219】
次に、図14を参照すると、実施例では、前記金属層CB2上に形成された第1マスクM1を除去する工程を行うことができる。
【0220】
次に、図15を参照すると、実施例では、前記金属層CB2上に前記第3電極パート123を覆う絶縁層110の第3絶縁パート113を形成する工程を行うことができる。この時、前記第3絶縁パート113は、前記第3電極パート123と同一厚さを有することができる。例えば、前記第3絶縁パート113の上面は、前記第3電極パート123の上面と同一平面上に位置することができる。これのために、実施例では、前記金属層CB2上に前記第3電極パート123の上面を覆う絶縁層を積層した後、研磨工程を行い、前記第3絶縁パート113と前記第3電極パート123の上面が同一平面上に位置するようにする工程を行うことができる。これにより、実施例では、前記第3絶縁パート113と前記第3電極パート123の厚さを同じ厚さに合わせることができる。
【0221】
次に、図16を参照すると、実施例では、前記第3絶縁パート113上に第2絶縁パート112を積層する工程を行うことができる。この時、前記第2絶縁パート112の積層平坦度を合わせるために、前記第2絶縁パート112の表面に銅箔層(不図示)が形成される。
【0222】
次に、図17を参照すると、実施例では、前記第3電極パート123の形成に使用したキャリア絶縁層CB1を分離する工程を行うことができる。この時、前記キャリアボードCBは、前記キャリア絶縁層CB1と前記金属層CB2の容易な分離のために、前記キャリア絶縁層CB1と前記金属層CB2の間に離型フィルム(不図示)をさらに含むことができる。
【0223】
次に、図18を参照すると、実施例では、前記第3絶縁パート113の下面に残っている前記キャリアボードCBの金属層CB2をエッチングして除去する工程を行うことができる。これにより、前記第3絶縁パート113の下面及び前記第3電極パート123の下面は露出することができる。
【0224】
次に、図19を参照すると、実施例では、前記第3絶縁パート113の下面に第1絶縁パート111を積層する工程を行うことができる。
【0225】
次に、図20を参照すると、実施例では、前記第1絶縁パート111を加工して、前記第1絶縁パート111を貫通する貫通ホールTHの第1ホールパートTH1を形成する工程を行うことができる。また、実施例では、前記第2絶縁パート112を加工して前記第2絶縁パート112を貫通する貫通ホールTHの第2ホールパートTH2を形成する工程を行うことができる。
【0226】
次に、図21を参照すると、前記第1絶縁パート111の下面及び前記第1ホールパートTH1の内壁に第1シード層121-1を形成し、前記第2絶縁パート112の上面及び前記第2ホールパートTH2の内壁に第2シード層122-1を形成する工程を行うことができる。
【0227】
次に、図22を参照すると、実施例では、前記第1シード層121-1の下面に第2マスクM2を形成し、前記第2シード層122-1の上面に第3マスクM3を形成する工程を行うことができる。この時、前記第2マスクM2は、前記第1シード層121-1の下面のうち第1パターン層130が配置される領域と、第1電極パート121が配置される領域を露出する開口部を含むことができる。また、前記第3マスクM3は、前記第2シード層122-1の上面のうち第2パターン層140が配置される領域と、第2電極パート122が配置される領域を露出する開口部を含むことができる。
【0228】
次に、図23を参照すると、実施例では、前記第1シード層121-1を利用して電解メッキを行い、前記第1電極パート121及び第1パターン層130を形成する工程を行うことができる。また、実施例では、第2シード層122-1を利用して電解メッキを行い、第2電極パート122及び第2パターン層140を形成する工程を行うことができる。
【0229】
次に、図24を参照すると、実施例では、第2マスクM2及び第3マスクM3を除去する工程を行うことができる。また、実施例では、前記第1シード層121-1及び第2シード層122-1を除去する工程を行うことができる。これにより、実施例における前記第1電極パート121及び第2電極パート122は、前記第3電極パート123と異なる層構造を有することができる。例えば、前記第3電極パート123は、メッキ工程が行われた後シード層が完全に除去されることにより、電解メッキ層のみを含むことができる。これと違うように、第1電極パート121及び第2電極パート122は、シード層の一部が残っている構造を有し、これによりシード層及び電解メッキ層を含む2層構造を有することができる。
【0230】
実施例では、一定厚さ以上(例えば、300μm以上)のコア層である絶縁層に貫通電極を形成する場合、前記絶縁層を複数の絶縁パート(例えば、第1~第3絶縁パート)に区分し、それにより前記それぞれの絶縁パートを貫通する電極パート(例えば、第1~第3電極パート)を形成する。以後、実施例では、貫通電極を構成する第3電極パートをポストメッキ工程により先に形成した後、前記第3電極パートの下部及び上部にそれぞれ第1電極パート及び第2電極パートを形成して最終的な貫通電極を形成する。これにより、実施例では、前記貫通電極にボイドやディンプルのような問題が発生することを防止し、貫通電極の物理的信頼性及び電気的信頼性を向上させることができるようにする。
【0231】
また、実施例では、貫通電極を構成する複数の電極パートのうち中央に配置された第3電極パートはポストメッキ工程により形成され、これにより上面及び下面の幅が実質的に同一な形状を有する。これにより、実施例では、比較例における砂時計形状を有する貫通電極に比べて、貫通電極の面積を増加させることができ、これによる前記貫通電極の機能による効果を極大化することができる。例えば、前記貫通電極が信号遮蔽機能をする場合、前記信号遮蔽効果をさらに向上させることができる。例えば、前記貫通電極が放熱機能をする場合、放熱特性をさらに向上させることができる。
【0232】
また、実施例では、前記絶縁層の中央領域にガラス繊維の密集領域を含むことにより、前記貫通ホールの中央領域で前記ガラス繊維が一部露出することができる。そして、実施例における貫通電極は、前記貫通ホールを介して露出したガラス繊維を覆いながら形成される。この時、前記露出したガラス繊維は、前記貫通ホールの内壁の粗さを高める機能をし、これにより前記貫通電極の形成時に前記絶縁層と前記貫通電極の間の接合力を向上させることができる。これにより、実施例では、回路基板の多様な使用環境で発生する反り(warpage)によって前記貫通電極が前記絶縁層から分離される問題を解決することができ、これによる回路基板の物理的信頼性及び電気的信頼性を向上させることができる。
【0233】
以上の実施例で説明された特徴、構造、効果等は、本発明の少なくとも1つの実施例に含まれ、必ず1つの実施例に限定されるものでは、ない。また、各実施例に例示された特徴、構造、効果等は、実施例が属する分野で通常の知識を有する者によって、別の実施例に対して組合せまたは変形して実施可能である。よって、そのような組合せと変形に係る内容は、本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。
【0234】
また、以上では、実施例を中心に説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものでは、なく、本発明が属する分野で通常の知識を有した者であれば、本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、以上で例示されていない多様な変形と応用が可能である。例えば、実施例に具体的に提示された各構成要素は、変形して実施することができる。そして、そのような変形と応用に係る差異点は、添付される請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。
図1a
図1b
図2
図3
図4a
図4b
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24
【手続補正書】
【提出日】2023-12-12
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上面及び下面を含む絶縁層と、
前記絶縁層の上面と下面を貫通する貫通電極と、を含み、
前記貫通電極は、
前記絶縁層の下面に隣接するように配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が減少するように第1傾斜を有する第1電極パートと、
前記第1電極パート上に配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が増加するように第2傾斜を有する第2電極パートと、
前記第1電極パートと前記第2電極パートの間に配置され、前記第1及び第2傾斜と異なる第3傾斜を有する第3電極パートと、を含み、
前記第1電極パートのうち前記第3電極パートと一番隣接した部分の幅は、前記第3電極パートの幅より小さいか同一であり、
前記第2電極パートのうち前記第3電極パートと一番隣接した部分の幅は、前記第3電極パートの幅より小さいか同一である、回路基板。
【請求項2】
前記絶縁層の下面に配置され、前記第1電極パートと連結される第1パッドと、
前記絶縁層の上面に配置され、前記第2電極パートと連結される第2パッドを含む、請求項1に記載の回路基板。
【請求項3】
前記第1電極パートのうち前記第1パッドと一番隣接した部分の幅は、前記第1パッドの幅より小さく、
前記第2電極パートのうち前記第2パッドと一番隣接した部分の幅は、前記第2パッドの幅より小さい、請求項2に記載の回路基板。
【請求項4】
前記第3電極パートの上面の幅は、前記第3電極パートの下面の幅の95%~105%の間の範囲を満足する、請求項1に記載の回路基板。
【請求項5】
前記第3傾斜は、前記絶縁層の前記上面または前記下面に対して垂直である、請求項1に記載の回路基板。
【請求項6】
前記第1電極パートと前記第2電極パートは、前記第3電極パートを中心に相互対称形状を有する、請求項1に記載の回路基板。
【請求項7】
前記第1傾斜及び前記第2傾斜は、互いに異なる方向に傾いた、請求項1に記載の回路基板。
【請求項8】
前記絶縁層の厚さは、300μm以上である、請求項1に記載の回路基板。
【請求項9】
前記絶縁層は、
前記第1電極パートが配置される第1絶縁パートと、
前記第2電極パートが配置される第2絶縁パートと、
前記第3電極パートが配置される第3絶縁パートと、を含む、請求項1に記載の回路基板。
【請求項10】
前記第1~第3絶縁パートは、互いに同一絶縁物質を含む、請求項9に記載の回路基板。
【請求項11】
前記絶縁物質は、プリプレグを含む、請求項10に記載の回路基板。
【請求項12】
前記第1絶縁パート及び前記第2絶縁パートのそれぞれの厚さは、前記第3絶縁パートの厚さの35%~65%の間の範囲を有する、請求項9に記載の回路基板。
【請求項13】
前記第1電極パートは、下面の幅が上面の幅より大きい台形形状を有し、
前記第2電極パートは、下面の幅が上面の幅より小さい台形形状を有し、
前記第3電極パートは、下面の幅と上面の幅が同一な長方形形状を有する、請求項1に記載の回路基板。
【請求項14】
上面及び下面を含む絶縁層と、
前記絶縁層の上面と下面を貫通する貫通電極と、を含み、
前記貫通電極は、
前記絶縁層の下面に隣接するように配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が漸減するように第1傾斜を有する第1電極パートと、
前記第1電極パート上に配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が漸増するように第2傾斜を有する第2電極パートと、
前記第1電極パートと前記第2電極パートの間に配置され、前記第1及び第2傾斜と異なる第3傾斜を有する第3電極パートと、を含み、
前記第3電極パートの幅は、前記第1及び第2電極パートのうち幅が一番小さい領域の幅と同一である、回路基板。
【請求項15】
前記第3電極パートは、上面及び下面の幅が同一であり、
前記第3電極パートの下面の幅は、前記第1電極パートで幅が一番小さい領域の幅と同一であり、
前記第3電極パートの上面の幅は、前記第2電極パートで幅が小さい領域の幅と同一である、請求項14に記載の回路基板。
【請求項16】
前記絶縁層は、
前記第1電極パートが配置される第1領域と、
前記第2電極パートが配置される第2領域と、
前記第3電極パートが配置される第3領域を含み、
前記第3領域におけるガラス繊維の密度は、前記第1及び第2領域におけるガラス繊維の密度より大きい、請求項14に記載の回路基板。
【請求項17】
前記絶縁層は、第1絶縁パート及び前記第1絶縁パート上の第2絶縁パートを含み、
前記第1絶縁パートは、前記絶縁層の下面に隣接した第1-1領域と、前記絶縁層の下面に隣接した第1-2領域を含み、
前記第2絶縁パートは、前記絶縁層の下面に隣接した第2-1領域と、前記絶縁層の上面に隣接した第2-2領域を含み、
前記絶縁層の前記第1領域は、前記第1絶縁パートの第1-1領域に対応し、
前記絶縁層の前記第2領域は、前記第2絶縁パートの第2-1領域に対応し、
前記絶縁層の前記第3領域は、前記第1絶縁パートの第1-2領域及び前記第2絶縁パートの第2-1領域に対応する、請求項16に記載の回路基板。
【請求項18】
前記絶縁層の下面に配置され、前記第1電極パートと連結される第1パッドと、
前記絶縁層の上面に配置され、前記第2電極パートと連結される第2パッドを含み、
前記第1電極パートのうち前記第1パッドと一番隣接した部分の幅は、前記第1パッドの幅より小さく、
前記第2電極パートのうち前記第2パッドと一番隣接した部分の幅は、前記第2パッドの幅より小さい、請求項14に記載の回路基板。
【請求項19】
前記第3電極パートの上面の幅は、前記第3電極パートの下面の幅の95%~105%の間の範囲を満足し、
前記第3傾斜は、前記絶縁層の前記上面または前記下面に対して垂直であり、
前記第1電極パートと前記第2電極パートは、前記第3電極パートを中心に相互対称形状を有し、
前記第1傾斜及び前記第2傾斜は、互いに異なる方向に傾いた、請求項14に記載の回路基板。
【請求項20】
実装パッドを含む回路基板と、
前記回路基板の前記実装パッド上に配置される接続部と、
前記接続部上に配置されるチップと、
前記チップをモールディングするモールディング層と、を含み、
前記回路基板は、
上面及び下面を含む絶縁層と、
前記絶縁層の上面と下面を貫通する貫通電極と、を含み、
前記貫通電極は、
前記絶縁層の下面に隣接するように配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が漸減するように第1傾斜を有する第1電極パートと、
前記第1電極パート上に配置され、前記絶縁層の上面を向かうほど幅が漸増するように第2傾斜を有する第2電極パートと、
前記第1電極パートと前記第2電極パートの間に配置され、前記第1及び第2傾斜と異なる第3傾斜を有する第3電極パートと、を含み、
前記第1電極パートのうち前記第3電極パートと一番隣接した部分の幅は、前記第3電極パートの幅と同一であり、
前記第2電極パートのうち前記第3電極パートと一番隣接した部分の幅は、前記第3電極パートの幅と同一であり、
前記第3傾斜は、前記絶縁層の上面または下面に対して直角であり、
前記チップは、幅方向に相互離隔して配置される第1チップ及び第2チップを含み、
前記第1チップは、セントラルプロセッサ(CPU)に対応し、
前記第2チップは、グラフィックプロセッサ(GPU)に対応する、半導体パッケージ。
【国際調査報告】