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(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】2024-10-18
(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 3/46 20060101AFI20241010BHJP
H05K 1/02 20060101ALI20241010BHJP
【ＦＩ】
H05K3/46 Q
H05K1/02 C
H05K1/02 F
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024529271
(86)(22)【出願日】2022-11-16
(85)【翻訳文提出日】2024-05-15
(86)【国際出願番号】 KR2022018070
(87)【国際公開番号】W WO2023090843
(87)【国際公開日】2023-05-25
(31)【優先権主張番号】10-2021-0157852
(32)【優先日】2021-11-16
(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】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】100216839
【弁理士】
【氏名又は名称】大石 敏幸
(74)【代理人】
【識別番号】100228980
【弁理士】
【氏名又は名称】副島 由加里
(74)【代理人】
【識別番号】100151448
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 孝博
(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】シン，ジョンベ
(72)【発明者】
【氏名】イ，スミン
(72)【発明者】
【氏名】チョン，ジェフン
(72)【発明者】
【氏名】チュン，ジチュル
【テーマコード（参考）】
5E316
5E338
【Ｆターム（参考）】
5E316AA15
5E316AA32
5E316BB15
5E316CC04
5E316CC09
5E316CC10
5E316CC32
5E316CC33
5E316CC37
5E316CC39
5E316DD17
5E316DD23
5E316DD24
5E316EE09
5E316FF13
5E316FF14
5E316FF17
5E316GG15
5E316GG16
5E316GG17
5E316GG22
5E316HH16
5E316JJ12
5E316JJ25
5E338AA03
5E338AA16
5E338BB05
5E338BB14
5E338BB19
5E338BB75
5E338CC08
5E338CD05
5E338CD33
5E338EE02
5E338EE32
(57)【要約】
実施例に係る回路基板は、第１絶縁層と、前記第１絶縁層の一面に配置された第１回路パターン層と、前記第１絶縁層の一面に配置され、キャビティを含む第２絶縁層と、前記第１絶縁層を貫通する貫通ホールに配置される貫通電極と、を含み、前記第１回路パターン層は、前記キャビティの内壁と垂直に重なる部分を含む第１パターン部を含み、前記貫通電極は、前記第１パターン部と垂直に重なる第１貫通ホール内に配置される第１貫通電極を含む。
【選択図】図１a
【選択図】図１a
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１絶縁層と、前記第１絶縁層の一面に配置された第１回路パターン層と、
前記第１絶縁層の一面に配置され、キャビティを含む第２絶縁層と、
前記第１絶縁層を貫通する貫通ホールに配置される貫通電極と、を含み、
前記第１回路パターン層は、前記キャビティの内壁と垂直に重なる部分を含む第１パターン部を含み、
前記貫通電極は、前記第１パターン部と垂直に重なる第１貫通ホール内に配置される第１貫通電極を含む、回路基板。
【請求項2】
前記第１パターン部の上面は、前記キャビティの内壁の下端と直接連結される、請求項１に記載の回路基板。
【請求項3】
前記第１絶縁層の他面に配置された第２回路パターン層を含み、前記第２回路パターン層の少なくとも一部は、前記第１貫通電極と垂直に重なった、請求項１に記載の回路基板。
【請求項4】
前記第１パターン部は、前記キャビティの内壁と垂直に重なり、上面が前記第２絶縁層に接する第１部分と、前記第１部分から延長され、上面が前記第２絶縁層に接しない第２部分を含む、請求項１に記載の回路基板。
【請求項5】
前記第１パターン部の前記第１部分の厚さは、前記第１パターン部の前記第２部分の厚さより厚い、請求項４に記載の回路基板。
【請求項6】
前記第１回路パターン層は、前記第１絶縁層の上面のうち前記キャビティと垂直に重なる第１上面領域に配置される第２パターン部と、
前記第１絶縁層の上面のうち前記キャビティの垂直に重ならない第２上面領域に配置される第３パターン部と、を含み、
前記第１パターン部は、前記第１上面領域と前記第２上面領域の間の境界領域に配置される、請求項５に記載の回路基板。
【請求項7】
前記第１パターン部は、前記第１上面領域と前記第２上面領域の間の前記境界領域を取り囲んで配置される、請求項６に記載の回路基板。
【請求項8】
前記第１パターン部の前記第１部分の厚さは、前記第２パターン部及び前記第３パターン部の厚さより厚い、請求項６に記載の回路基板。
【請求項9】
前記第１パターン部の前記第２部分の厚さは、前記第２パターン部及び前記第３パターン部の厚さに対応する、請求項６に記載の回路基板。
【請求項10】
前記第１パターン部の第１部分及び第２部分は、それぞれ第１金属層及び第２金属層を含み、前記第１部分の第１金属層の厚さは、前記第２部分の第１金属層の厚さと同一であり、
前記第１部分の第２金属層の厚さは、前記第２部分の第２金属層の厚さより大きい、請求項６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】
回路基板は、多様な種類の素子を平板上に密集搭載させるために、各素子の装着位置を確定し、素子を連結する回路パターンを平板の表面に印刷して固定する構造で構成したり、回路基板の内部に素子が埋め込まれる形態の埋め込み(embedded)構造で構成される。
【0003】
最近は、電子部品の小型化及び多機能を実現するために、回路基板を高密度集積化が可能な多層構造として使用されている。
【0004】
一般的に、従来の埋め込み回路基板は、ドリルビット(drill bit)を利用して素子を内蔵するためのキャビティ(cavity)を形成したり、素子の安着のために離型フィルム等の副資材を使用したり、サンドブラスト(sand blast)を利用して素子を内蔵するためのキャビティを形成した。
【0005】
しかし、従来の回路基板に含まれたキャビティは、内壁の傾斜角がキャビティの底面を基準として１５０°以上に形成され、これにより前記キャビティ内に素子の実装空間を設けるためには、前記内壁の傾斜角を考慮することにより相対的にキャビティを形成するために必要な空間が大きくなる問題がある。これにより、従来の回路基板は、回路の集積度が減少し、キャビティ形成空間が大きくなることによる回路基板の全体体積が増加する問題がある。
【0006】
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)を使用する。
【0007】
そして、超高周波帯域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(beamforming)、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５G以上(６G、７G~etc.)の通信システムに適用される回路基板にはAPモジュールを構成する多様なチップが実装される。このとき、上記のような５G以上の通信システムは、前記実装されたチップの性能によって全体的な製品の性能が決定される。このとき、前記チップの性能は、前記回路基板の放熱性能と密接な関係がある。例えば、前記回路基板の放熱性能によって前記チップの性能が決定され、前記チップの性能によって最終製品の性能が決定される。
【0008】
これにより、上記のような素子が配置され得るキャビティを含むと共に、放熱性能が向上した回路基板が要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
実施例は、チップが実装され得るキャビティ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する。
【0010】
また、実施例は、キャビティの内壁の傾斜角が改善された回路基板及びこれを含む半導体パッケージを提供する。
【0011】
また、実施例は、放熱性能が向上した回路基板及び半導体パッケージを提供する。
【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、第１絶縁層と、前記第１絶縁層の一面に配置された第１回路パターン層と、前記第１絶縁層の一面に配置され、キャビティを含む第２絶縁層と、前記第１絶縁層を貫通する貫通ホールに配置される貫通電極と、を含み、前記第１回路パターン層は、前記キャビティの内壁と垂直に重なる部分を含む第１パターン部を含み、前記貫通電極は、前記第１パターン部と垂直に重なる第１貫通ホール内に配置される第１貫通電極を含む。
【0014】
また、前記第１パターン部の上面は、前記キャビティの内壁の下端と直接連結される。
【0015】
また、前記回路基板は、前記第１絶縁層の他面に配置された第２回路パターン層を含み、前記第２回路パターン層の少なくとも一部は、前記第１貫通電極と垂直に重なる。
【0016】
また、前記第１パターン部は、前記キャビティの内壁と垂直に重なり、上面が前記第２絶縁層に接する第１部分と、前記第１部分から延長され、上面が前記第２絶縁層に接しない第２部分を含む。
【0017】
また、前記第１パターン部の前記第１部分の厚さは、前記第１パターン部の前記第２部分の厚さより厚い。
【0018】
また、前記第１回路パターン層は、前記第１絶縁層の上面のうち前記キャビティと垂直に重なる第１上面領域に配置される第２パターン部と、前記第１絶縁層の上面のうち前記キャビティの垂直に重ならない第２上面領域に配置される第３パターン部と、を含み、前記第１パターン部は、前記第１上面領域と前記第２上面領域の間の境界領域に配置される。
【0019】
また、前記第１パターン部は、前記第１上面領域と前記第２上面領域の間の前記境界領域を取り囲んで配置される。
【0020】
また、前記第１パターン部の前記第１部分の厚さは、前記第２パターン部及び前記第３パターン部の厚さより厚い。
【0021】
また、前記第１パターン部の前記第２部分の厚さは、前記第２パターン部及び前記第３パターン部の厚さに対応する。
【0022】
また、前記第１パターン部の第１部分及び第２部分は、それぞれ第１金属層及び第２金属層を含み、前記第１部分の第１金属層の厚さは、前記第２部分の第１金属層の厚さと同一であり、前記第１部分の第２金属層の厚さは、前記第２部分の第２金属層の厚さより大きい。
【0023】
また、前記第１部分の第２金属層の厚さと前記第２部分の第２金属層の厚さの差は、前記第１部分の第１金属層または前記第２部分の第２金属層の厚さに対応する。
【0024】
また、前記貫通電極は、前記第２パターン部及び第３パターン部のうち少なくとも１つと垂直に重なる第２貫通ホール内に配置される第２貫通電極を含み、前記第１貫通電極は、前記第２パターン部、前記第３パターン部及び前記第２貫通電極と電気的に分離される。
【0025】
また、前記第１回路パターン層は、一端が前記第１パターン部と連結され、他端が前記第１絶縁層の上面の側端を向けて延長される第４パターン部を含み、前記第４パターン部は、前記第２及び第３パターン部と電気的に分離される。
【0026】
また、前記第１パターン部の前記第１部分は、前記第２絶縁層で覆われ、内側方向に凹んだ陥没部を含む。
【0027】
また、前記第１貫通電極は、前記第１パターン部と共通で連結され、互いに水平方向に離隔した複数の第１-１貫通電極を含む。
【0028】
また、前記回路基板は、前記第１絶縁層の下に配置された第３絶縁層と、前記第３絶縁層を貫通する貫通ホールに配置され、前記第１貫通電極と連結される第３貫通電極をさらに含む。
【0029】
また、前記キャビティの内壁は、前記第２絶縁層の上面に隣接し、第１傾斜角を有する第１内壁と、前記第１内壁から延長され、前記第１傾斜角と異なる第２傾斜角を有する第２内壁を含む。
【0030】
また、基準面に対する前記第１傾斜角は、前記基準面に対する前記第２傾斜角より小さく、前記基準面は、前記キャビティと垂直に重なる前記第１絶縁層の上面と平行な仮想の直線である。
【0031】
一方、実施例に係る半導体パッケージは、第１絶縁層と、前記第１絶縁層の上に配置された第１回路パターン層と、前記第１絶縁層の上に配置され、キャビティを含む第２絶縁層と、前記第１絶縁層を貫通する貫通ホールに配置される貫通電極と、を含み、前記第１回路パターン層は、前記キャビティの内壁と垂直に重なる部分を含む第１パターン部と、前記第１パターン部と離隔し、前記キャビティを介して上面が露出する第２パターン部を含み、前記第２パターン部の上に配置された接続部と、前記接続部の上に実装された電子素子を含み、前記貫通電極は、前記第１パターン部と連結された第１貫通電極と、前記第２パターン部と連結された第２貫通電極を含み、前記第１貫通電極は、前記電子素子、前記第２パターン部及び前記第２貫通電極と電気的に分離される。
【0032】
また、前記半導体パッケージは、前記キャビティ内に配置され、前記電子素子をモールディングするモールディング層を含む。
【発明の効果】
【0033】
実施例に係る回路基板は、放熱特性を向上させることができる。具体的に、実施例の回路基板は、第１絶縁層、第２絶縁層及び第１回路パターン層を含む。前記第２絶縁層は、キャビティを含む。また、前記第１回路パターン層は、前記キャビティと垂直に重なった第１絶縁層の第１上面領域に配置された第１-２パターン部と、前記キャビティと垂直に重ならない第２上面領域に配置される第１-３パターン部と、前記キャビティの境界領域と垂直に重なる第１及び第２上面領域の境界領域に配置された第１-１パターン部を含む。また、前記回路基板は、前記第１絶縁層を貫通する貫通ホールに配置された貫通電極を含む。前記貫通電極は、前記第１-１パターン部と連結される第１貫通電極と、前記第１-２パターン部または第１-３パターン部と連結される第２貫通電極を含む。このとき、前記第１貫通電極は、前記第２貫通電極と電気的に分離される。前記第１貫通電極はレーザーストッパーとして使用されたダミーパターンである前記第１-１パターン部と連結されて熱を伝達する放熱電極として機能する。前記第２貫通電極は、電気信号を伝達する信号電極として機能する。これにより、実施例では、前記レーザーストッパーである前記第１-１パターン部を利用して前記キャビティに実装されるチップから発生した熱を外部に放出することができ、これにより回路基板の放熱特性を向上させることができる。さらに実施例では、前記キャビティに配置されたチップの動作性能を向上させることができ、これにより製品信頼性を向上させることができる。
【0034】
また、実施例では、前記第１-１パターン部を回路基板の放熱のための放熱パターンとして使用する。例えば、半導体パッケージのパッケージ基板における前記キャビティ内にはチップが配置される。このとき、従来の半導体パッケージのパッケージ基板では、前記チップで発生した熱を放出する機能をするパターンが存在せず、これによる放熱特性が低下することにより前記チップの性能が低下する問題がある。また、従来の半導体パッケージのパッケージ基板には、前記チップの放熱のための放熱パターンを含むものの、別途の製造工程により前記放熱パターンを形成しており、これによる製造工程が複雑で製造コストが増加する問題点を有する。
【0035】
反面、実施例では、第２絶縁層にキャビティを形成するためのレーザー工程でストッパーとして使用された第１-１パターン部を放熱パターンとして利用する。これにより、実施例では、前記放熱パターンを作る別途の工程を省略することができ、これにより製造工程を簡素化すると共に、製造コストを節減することができる。
【0036】
一方、実施例における前記第１-１パターン部は、前記境界領域に配置される。前記第１-１パターン部は、前記第２絶縁層及び前記キャビティの内壁の少なくとも一部と垂直に重なる第１部分と、前記キャビティと垂直に重なる第２部分を含む。前記第１-１パターン部の第１部分は、前記キャビティの内壁の少なくとも一部と垂直に重なることができる。このとき、実施例における前記第１部分と前記第２部分は段差を有することができる。例えば、前記第１-１パターン部の前記第１部分の厚さは、前記第２部分の厚さより大きくてもよい。これは、前記第１-１パターン部の前記第１部分は、シード層のエッチング工程でエッチング液に露出されず、前記第２部分のみが前記エッチング液に露出されることにより部分的にエッチングが行われるからである。このとき、前記第１-１パターン部の前記第１部分は、回路基板に含まれた回路パターン層より大きい厚さを有することができる。このとき、実施例では、放熱パターンとして機能する前記第１-１パターン部の少なくとも一部分(例えば、前記第１部分)の厚さを他のパターンに比べて大きくすることができ、これにより放熱特性をより向上させることができる。さらに実施例では、前記第１-１パターン部の第１部分の厚さを他のパターン部の厚さより大きくするために、前記第１部分に対してのみ追加的なメッキ工程を行わない。具体的に、前記第１-１パターン部の第１部分は、他のパターン部と同じメッキ条件でメッキが行われ、最終的な構造で他のパターン部より大きい厚さを有することになる。これにより、実施例では、製造工程が複雑にならず、製品コストが上昇しない条件で前記第１-１パターン部の第１部分の厚さを増加させることができる。これにより、実施例ではユーザ満足度を向上させることができる。
【0037】
一方、実施例における第１-１パターン部の第２部分は、前記第１-２パターン部とともに前記キャビティを介して露出する部分である。これにより、前記キャビティには、前記第１-２パターン部と前記第１-１パターン部の第２部分が配置される。このとき、前記第１-２パターン部と前記第１-１パターン部の第２部分の厚さが互いに異なる場合、製品デザインを損ねる要因として作用し、ひいてはこれを不良として受け入れる問題が発生し得る。このとき、実施例における前記第１-１パターン部の第２部分の厚さは、前記第１-２パターン部の厚さに対応することができる。前記第１-１パターン部の第２部分の厚さは、前記第１-２パターン部の厚さと同一であってもよい。これにより、実施例では、製品デザインに影響を与えない条件で前記第１-１パターン部が部分的に段差を持たせることができ、これによる製品デザインの満足度を向上させることができる。
【0038】
さらに、前記第１-１パターン部は、前記キャビティから離れる方向に厚さが増加している。即ち、前記第１-１パターン部で、前記キャビティから遠く位置した第１部分が第２部分より厚い。これにより、実施例では、前記キャビティに配置されたチップを介して発生する熱がキャビティの外側方向に容易に伝達されるようにすることができ、これにより放熱特性をより向上させることができる。さらに実施例では、前記第１-１パターン部の第１部分が前記第２部分を含んだ他の回路パターン層の厚さより厚いことにより、熱伝達特性をより向上させることができ、これにより回路基板の信頼性を向上させることができる。
【0039】
また、実施例における前記第１-１パターン部の第２部分の幅は、前記第１部分の幅より大きい。例えば、前記第１-１パターン部の第２部分の平面面積は、前記第１部分の平面面積より大きくてもよい。例えば、前記第１-１パターン部の前記第２部分は、前記キャビティと垂直に重なる領域に配置された第１-２パターン部と隣接するように配置される。これにより、実施例では、前記第１-１パターン部の第２部分を介して、前記第１-２パターン部の上に実装されたチップから発生した熱を外部に容易に放出することができ、これによる回路基板の放熱特性をより向上させることができる。
【0040】
また、実施例における前記第１絶縁層には、前記第１-１パターン部と垂直方向に重なり、互いに水平方向に離隔した複数の第１貫通電極を含む。例えば、前記第１絶縁層には、前記第１-１パターン部と垂直方向に重なり、前記第１-１パターン部と共通で連結される複数の第１-１貫通電極を含む。
【0041】
これにより、実施例では、１つの前記第１-１パターン部と連結される複数の第１-１貫通電極を利用して、前記第１-１パターン部から伝達された熱を複数の経路に分岐させて放出することができ、これによる放熱特性をより向上させることができる。
【0042】
一方、実施例における回路基板には、前記第１-１パターン部と直接連結されるか、前記第１貫通電極と連結されたパターン部と連結されると共に、回路基板の外側方向に延長される延長パターン部を含む。前記第１貫通電極は、垂直方向に熱を伝達する第１熱伝達経路を提供する。また、前記延長パターン部は、水平方向に熱を伝達する第２熱伝達経路を提供する。具体的に、前記延長パターン部の端部は、前記回路基板の外側面に露出することができ、これにより前記回路基板の外側面に熱を放出することができる。これにより、実施例では、回路基板の放熱特性をより向上させることができる。
【0043】
一方、実施例では、前記放熱パターンとして使用される第１-１パターン部をレーザーストッパーとして使用して前記第２絶縁層にキャビティを形成する工程を行う。これにより、実施例では、前記レーザーストッパーを別途で形成する工程を追加で行わなくてもよく、これによる製造工程を簡素化すると共に、製品コストを節減することができる。
【0044】
また、実施例における回路基板のキャビティは、変曲部を中心に互いに異なる傾斜角を有する第１内壁及び第２内壁を含む。このとき、基準面に対する前記第１内壁の第１傾斜角は、前記基準面に対する前記第２内壁の第２傾斜角より小さい。そして、前記第１内壁は、キャビティの最外郭部分を形成する。これにより、実施例では、相対的に小さい傾斜角を有する第１内壁が前記キャビティの最外郭領域を形成することにより、キャビティが占める空間を画期的に減らすことができ、これにより回路基板のサイズを減らすことができる。
【0045】
また、実施例における半導体パッケージのパッケージ基板は、前記キャビティに実装されるチップのような電子素子と、前記キャビティをモールディングするモールディング層を含む。このとき、前記モールディング層は、前記キャビティの第１内壁及び前記第２内壁と接触する。このとき、実施例における前記第１内壁と前記第２内壁の傾斜角は、変曲部を中心に互いに異なる傾斜角を有する。これにより、実施例では、前記キャビティの内壁と前記モールディング層の間の接合面積を増加させることができ、これにより前記回路基板と前記モールディング層の間の接合力を向上させることができる。
【0046】
また、実施例では、回路パターン層の一部をマスクとして使用してキャビティを形成する工程を行う。このとき、前記レーザーを利用してキャビティを形成するためには、前記キャビティの下部領域で前記キャビティの深さを決定するようにする第１マスク(前記第１-１パターン部)と、前記キャビティの上部領域と隣接した位置で前記キャビティの上部領域を取り囲む第２マスクを含む。このとき、比較例では、別途のパターンを前記マスクとして利用して前記キャビティを形成する工程を行った。これと違うように、実施例では、前記回路パターン層の一部を利用して前記キャビティを加工するためのマスクとして活用する。これにより、実施例では、前記マスクを形成するための別途の工程を省略することができ、これによる前記マスクの形成及びこれを除去するための追加的な工程を省略することができる。
【0047】
一方、実施例における前記第１マスクの少なくとも一部は、前記第２マスクの少なくとも一部と垂直方向に重なる。このとき、比較例では、前記第１マスク及び前記第２マスクが垂直方向に重ならなかった。これにより比較例では、レーザー工程における加工偏差により前記第２マスクを外れた領域へのレーザー加工が行われ、これにより前記第１絶縁層の上面の一部がレーザーによって損傷する問題が発生し得る。これと違うように、実施例では、前記第１マスク及び前記第２マスクの少なくとも一部が垂直方向に互いに重なって配置された状態でキャビティを形成するためのレーザー加工工程を行う。これにより、実施例では、所望の領域のみにキャビティを正確に形成することができ、これによる製品信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【発明を実施するための形態】
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例を詳しく説明すると次のようである。
【0056】
図１a及び図１bは、実施例に係る回路基板を示した図面である。具体的に、図１aは、実施例に係る多層キャビティを有する回路基板を示した図面であり、図１bは、実施例に係る単層キャビティを有する回路基板を示した図面である。
【0057】
【0058】
【0059】
【0060】
実施例に係る回路基板１００は、第１絶縁層１１０、第２絶縁層１２０、第３絶縁層１３０、回路パターン層１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６、１４７、１４８、貫通電極V１、V２、V３、V４、V５、V６、V７、H１、及び保護層１５１、１５２を含む。前記貫通電極V１、V２、V３、V４、V５、V６、V７、H１は、機能によって第１貫通電極及び第２貫通電極に区分することができる。前記第１貫通電極は、以下で説明されるH１を意味することができる。前記第２貫通電極は、以下で説明されるV１、V２、V３、V４、V５、V６及びV７を意味することができる。前記第２貫通電極は、実施例の回路基板で、信号を伝達する機能をする信号配線を意味することができる。
【0061】
前記第１貫通電極は、前記第２貫通電極と電気的に連結されない。一例として、前記第１貫通電極は、ダミー電極ということができる。別の一例として、前記第１貫通電極は、放熱電極ということができる。具体的に、前記第１貫通電極は、信号伝達機能をせず、実施例の回路基板で発生する熱を伝達する熱伝達機能をすることができる。これに対しては、以下でより詳しく説明することにする。
【0062】
第１絶縁層１１０は、回路基板１００の内側に配置された絶縁層であってもよい。一例として、前記第１絶縁層１１０は、回路基板を構成する全体絶縁層のうち中央に配置された絶縁層を意味することができる。ただし、実施例はこれに限定されず、前記第１絶縁層１１０は、回路基板の中央ではなく上側または下側に片寄って配置された絶縁層であってもよい。
【0063】
図１aを参照すると、第１絶縁層１１０の上には、第２絶縁層１２０が配置される。一例として、前記第２絶縁層１２０は、複数の層で構成されてもよい。一例として、前記第２絶縁層１２０は３層構造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。前記第１絶縁層１１０の下には、第３絶縁層１３０が配置される。前記第３絶縁層１３０は、複数の層で構成されてもよい。一例として、前記第３絶縁層１３０は３層構造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。
【0064】
このとき、前記第１絶縁層１１０、第２絶縁層１２０及び第３絶縁層１３０は、キャビティ１６０を中心に区分することができる。例えば、前記第２絶縁層１２０は、キャビティ１６０を含む絶縁層を意味することができる。前記第１絶縁層１１０は、前記第２絶縁層１２０と隣接し、表面に前記キャビティ１６０と垂直に重なり、チップが実装される実装パッドが配置された絶縁層を意味することができる。そして、前記第３絶縁層１３０は、前記第１絶縁層１１０の下に配置された絶縁層を意味することができる。
【0065】
例えば、第２絶縁層１２０は、前記第１絶縁層１１０の上に配置された第２-１絶縁層１２１と、前記第２-１絶縁層１２１の上に配置された第２-２絶縁層１２２と、前記第２-２絶縁層１２２の上に配置された第２-３絶縁層１２３を含むことができる。
【0066】
このとき、図面上には、前記第２絶縁層１２０が３層構造を有するものと図示したが、これに限定されない。即ち、第２絶縁層１２０は２層構造を有することができ、これと違うように４層以上の構造にて構成されてもよい。
【0067】
また、第３絶縁層１３０は、前記第１絶縁層１１０の下に配置された第３-１絶縁層１３１と、前記第３-１絶縁層１３１の下に配置された第３-２絶縁層１３２と、前記第３-２絶縁層１３２の下に配置された第３-３絶縁層１３３を含むことができる。このとき、図面上には、前記第３絶縁層１３０が３層構造を有するものと図示したが、これに限定されない。例えば、第３絶縁層１３０は２層構造を有することができ、これと違うように４層以上の構造を有してもよい。
【0068】
また、図１aにおける回路基板１００は、絶縁層の層数を基準として７層構造を有するものと図示したが、これに限定されない。例えば、回路基板１００は、絶縁層の層数を基準として６層以下の層数を有してもよく、これと違うように８層以上の層数を有してもよい。
【0069】
一方、図１bを参照すると、第２絶縁層１２０及び第３絶縁層１３０のうち少なくとも１つは単層構造を有することができる。例えば、第２絶縁層１２０は１層構造を有することができる。例えば、第３絶縁層１３０は１層構造を有することができる。
【0070】
そして、実施例の回路基板の第２絶縁層１２０には、キャビティ１６０が形成される。前記第２絶縁層１２０は、前記第２絶縁層１２０を貫通して形成される。
【0071】
これにより、図１aの構造におけるキャビティ１６０は、複数の絶縁層を貫通することにより、複数のパートを含むことができる。また、図１bの構造におけるキャビティ１６０は、単一絶縁層を貫通することにより単一パートを含むことができる。
【0072】
即ち、図１a及び図１bの差は、キャビティ１６０が形成される第２絶縁層１２０の層数にある。即ち、図１a及び図１bの差は、キャビティ１６０が２層以上の層構造を有する第２絶縁層１２０に形成されるのか、それとも１層構造を有する第２絶縁層１２０に形成されるのかにある。
【0073】
前記第１絶縁層１１０、第２絶縁層１２０及び第３絶縁層１３０は、配線を変更することができる電気回路が編成されている基板として、表面に回路パターンを形成することができる絶縁材料で作られたプリント、配線板及び絶縁基板を全て含むことができる。
【0074】
例えば、第１絶縁層１１０は、リジド(rigid)またはフレキシブル(flexible)であってもよい。例えば、前記第１絶縁層１１０は、ガラスまたはプラスチックを含むことができる。詳しくは、前記第１絶縁層１１０は、ソーダライムガラス(soda lime glass)またはアルミノケイ酸ガラス等の化学強化/半強化ガラスを含むか、ポリイミド(Polyimide、PI)、ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate、PET)、プロピレングリコール(propylene glycol、PPG)、ポリカーボネート(PC)等の強化或は軟性プラスチックを含むか、サファイアを含むことができる。
【0075】
例えば、前記第１絶縁層１１０は、光等方性フィルムを含むことができる。一例として、前記第１絶縁層１１０は、COC(Cyclic Olefin Copolymer)、COP(Cyclic Olefin Polymer)、光等方ポリカーボネート(polycarbonate、PC)または光等方ポリメチルメタクリレート(PMMA)等を含むことができる。
【0076】
また、前記第１絶縁層１１０は、部分的に曲面を有しながら撓むことができる。即ち、第１絶縁層１１０は、部分的には平面を有し、部分的には曲面を有しながら撓むことができる。具体的に、前記第１絶縁層１１０の端部が曲面を有しながら撓むか、ランダムな曲率を含む表面を有しながら撓むか曲がることができる。
【0077】
また、前記第１絶縁層１１０は、柔軟な特性を有するフレキシブル(flexible)基板であってもよい。また、前記第１絶縁層１１０は、湾曲(curved)または折り曲げ(bended)基板であってもよい。
【0078】
一方、第２絶縁層１２０及び第３絶縁層１３０は、プリプレグまたはRCC(Resin coated copper)で構成されてもよい。
【0079】
一例として、前記第１絶縁層１１０はプリプレグを含むことができ、前記第２絶縁層１２０及び第３絶縁層１３０はRCCを含むことができる。別の一例として、前記第１絶縁層１１０、第２絶縁層１２０及び第３絶縁層１３０は全てプリプレグを含むことができる。さらに別の一例として、前記第２絶縁層１２０及び第３絶縁層１３０を構成する複数の層のうちいずれか１つはプリプレグを含み、少なくとも他の１つはRCCを含むことができる。
【0080】
好ましくは、前記第２絶縁層１２０及び第３絶縁層１３０はRCCを含むことができ、これにより絶縁層厚さを減らして回路基板のスリム化を可能とするとともに、誘電率改善を可能とする。
【0081】
即ち、比較例における回路基板を構成する絶縁層は、ガラス繊維を含むプリプレグ(PPG)のみで構成された。このとき、比較例における回路基板は、プリプレグを構成するガラス繊維によって絶縁層の厚さを減らすのに限界がある。例えば、前記プリプレグの厚さが減少する場合、前記プリプレグに含まれたガラス繊維が前記プリプレグの表面に配置された回路パターン層と電気的に接続し、これによるクラックのような物理的信頼性に問題が発生し得るからである。よって、プリプレグで構成された絶縁層の厚さを減少させる場合、これによる誘電体破壊及び回路パターンの損傷が発生し得た。これにより、比較例における回路基板は、プリプレグを構成するガラス繊維によって絶縁層厚さを減らすのに限界があり、これにより回路基板をスリム化するのに限界がある。
【0082】
また、比較例における回路基板は、ガラス繊維を含んだプリプレグのみで絶縁層で構成されるから、相対的に高い誘電率を有する。このとき、絶縁層の誘電率が高くなるほど高周波用の回路基板として使用し難い問題がある。即ち、比較例における回路基板は、ガラス繊維の誘電率が高い関係で、高周波数帯域で誘電率が破壊される現象が発生することになる。
【0083】
これにより、実施例では、回路基板の複数の絶縁層のうち少なくとも１つの絶縁層がプリプレグに比べて低い誘電率を有するRCCで形成されるようにする。これにより、実施例では、回路基板のスリム化が可能であるとともに、高周波数帯域でも高い信号伝送特性を有した回路基板を提供することができる。
【0084】
前記第２絶縁層１２０及び第３絶縁層１３０は、それぞれ５μm～２０μmの厚さを有することができる。例えば、第２絶縁層１２０が複数の層構造を有する場合、前記第２絶縁層のそれぞれの層厚さは５μm～２０μmを有することができる。また、前記第３絶縁層１３０が複数の層構造を有する場合、前記複数の第３絶縁層のそれぞれの層厚さは５μm～２０μmを有することができる。
【0085】
これにより、実施例では、キャビティ１６０を含む第２絶縁層１２０をRCCで構成することにより、プリプレグで構成される比較例に比べて印刷回路基板の厚さを画期的に減少させることができる。これにより、実施例では、低誘電率材料で作られたRCCを利用して比較例に比べて回路基板の厚さを５μm以上減らすことができる。
【0086】
ただし、実施例の回路基板で、プリプレグの誘電率(Dk)である３.０レベルで１０%改善された２.７の低誘電率を有したRCCを利用して第２絶縁層１２０を構成しても、比較例に比べて厚さの減少率は１０%に過ぎない。よって、実施例では、電子素子のようなチップが実装されるチップ実装領域にキャビティ１６０を形成し、前記形成されたキャビティ１６０内に前記チップの実装が行われるようにする。
【0087】
このとき、第１絶縁層１１０、第２絶縁層１２０及び第３絶縁層１３０のうち少なくとも１つは、回路設計を根拠として回路部品を接続する電気配線を配線図形で表現し、絶縁物の上に電気導体を再現することができる。また、第１絶縁層１１０、第２絶縁層１２０及び第３絶縁層１３０のうち少なくとも１つは、電気部品を搭載し、これらを回路的に連結する配線を形成することができ、部品の電気的連結機能以外の部品を機械的に固定させることができる。
【0088】
前記第１絶縁層１１０、第２絶縁層１２０及び第３絶縁層１３０には、回路パターン層が配置されてもよい。
【0089】
例えば、第１絶縁層１１０の上面には、第１回路パターン層１４１が配置されてもよい。例えば、第１絶縁層１１０の下面には、第２回路パターン層１４２が配置される。
【0090】
また、前記第２絶縁層１２０の上には、回路パターン層が配置される。例えば、前記第２絶縁層１２０が複数の層構造を有した図１aの構造を有する場合、前記第２-１絶縁層１２１の上面に配置された第３-１回路パターン層１４３、第２-２絶縁層１２２の上面に配置された第３-２回路パターン層１４４及び前記第２-３絶縁層１２３の上面に配置された第３-３回路パターン層１４５を含んだ第３回路パターン層を含むことができる。また、前記第２絶縁層１２０が単一層構造を有した図１bの構造を有する場合、前記第２絶縁層１２０の上面に配置された第３回路パターン層１４３を含むことができる。
【0091】
また、前記第３絶縁層１３０の上には、回路パターン層が配置される。例えば、前記第３絶縁層１３０が複数の層構造を有した図１aの構造を有する場合、前記第３-１絶縁層１３１の下面に配置された第４-１回路パターン層１４６、前記第３-２絶縁層１３２の下面に配置された第４-２回路パターン層１４７及び前記第３-３絶縁層１３３の下面に配置された第４-３回路パターン層１４８を含んだ第４回路パターン層を含むことができる。また、前記第３絶縁層１３０が単一層構造を有する図１bの構造を有する場合、前記第３絶縁層１３０の下面に配置された第４回路パターン層１４６を含むことができる。
【0092】
そして、前記それぞれの回路パターン層は、それぞれの絶縁層の表面に互いに離隔して配置される複数のパターン部を含むことができる。
【0093】
前記回路パターン層１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６、１４７、１４８は、電気的信号を伝達する配線として、電気伝導性が高い金属物質からなることができる。
【0094】
これによりに、前記回路パターン層１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６、１４７、１４８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。また、前記回路パターン層１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６、１４７、１４８は、ボンディング力が優れる金(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、前記回路パターン層１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６、１４７、１４８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。
【0095】
前記回路パターン層１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６、１４７、１４８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)法等で可能であり、ここでは詳細な説明を省略する。
【0096】
前記第１回路パターン層１４１は、配置領域によって大きく３つのパターン部に区分することができる。前記配置領域は、前記第２絶縁層１２０に形成されるキャビティ１６０を基準に区分することができる。
【0097】
例えば、前記第１絶縁層１１０の上面は、大きく第１上面領域及び第２上面領域を含むことができる。
【0098】
前記第１上面領域は、前記第１絶縁層１１０の上面のうち前記キャビティ１６０と垂直に重なる領域を意味することができる。そして、前記第２上面領域は、前記第１絶縁層１１０の上面のうち前記キャビティ１６０と垂直に重ならないが、前記第２絶縁層１２０と垂直に重なる領域を意味することができる。例えば、前記第２上面領域は、前記第２絶縁層１２０で覆われる領域を意味することができる。
【0099】
また、前記第１絶縁層１１０は、前記第１上面領域と前記第２上面領域の間の境界領域を含むことができる。前記境界領域は、前記第１上面領域及び前記第２上面領域のそれぞれの少なくとも一部と重なることができる。具体的に、前記境界領域は、前記第１上面領域と前記第２上面領域の間の領域を意味することができる。これにより、前記第１上面領域の一部及び前記第２上面領域の一部は、前記境界領域に含まれることができる。
【0100】
例えば、前記境界領域は、前記第２上面領域の一部である第１境界領域と、前記第１上面領域の一部である第２境界領域を含むことができる。例えば、前記第１境界領域の少なくとも一部は、前記キャビティ１６０の内壁と垂直に重なることができる。
【0101】
前記第１回路パターン層１４１は、前記第１絶縁層１１０の第１上面領域に配置された第１-２パターン部１４１a、前記第２上面領域に配置された第１-３パターン部１４１c及び前記境界領域に配置された第１-１パターン部１４１bを含むことができる。
【0102】
前記第１-２パターン部１４１aは、前記キャビティ１６０と垂直に重なり、前記キャビティ１６０を介して上面が露出するパターンを意味することができる。例えば、前記第１-２パターン部１４１aは、前記キャビティ１６０に配置されるチップが実装されるためのチップ実装パッドということもできる。
【0103】
前記第１-３パターン部１４１cは、前記第２絶縁層１２０によって覆われるパターンを意味することができる。
【0104】
具体的に、前記第１-２パターン部１４１aは、前記第１-１パターン部１４１bと電気的に分離されるとともに、前記キャビティ１６０と垂直に重なる前記第１絶縁層１１０の第１上面領域に配置される。前記第１-２パターン部１４１aはチップが実装される実装パッドであり、これにより前記キャビティ１６０を介して露出する構造を有することができる。
【0105】
また、前記第１-３パターン部１４１cは、前記第１-１パターン部１４１bと物理的及び電気的に分離されるとともに、前記キャビティ１６０と垂直に重ならないが、前記第２絶縁層１２０と垂直に重なる前記第１絶縁層１１０の第２上面領域に配置される。例えば、前記第１-３パターン部１４１cは、前記第２絶縁層１２０で覆われることにより、前記第２絶縁層１２０内に埋め込まれる埋め込みパターンということもできる。一方、前記第１-３パターン部１４１cは、前記第１-１パターン部１４１bとは物理的及び電気的に分離されるとともに、前記第１-２パターン部１４１aとは物理的または電気的に連結される。例えば、前記第１-３パターン部１４１cは、前記第１-２パターン部１４１aと電気的に連結され、それにより前記第１-２パターン部１４１aの上に実装されたチップの出力信号または前記チップに入力される入力信号を伝達することができる。
【0106】
また、前記第１-１パターン部１４１bは、前記キャビティ１６０の境界領域に形成されるパターンを意味することができる。例えば、前記第１-１パターン部１４１bは、前記第２絶縁層１２０にキャビティ１６０を形成するためのレーザー工程でレーザーストッパーとして利用されたマスクパターンということもできる。
【0107】
前記第１-１パターン部１４１bは、前記第１-２パターン部１４１a及び前記第１-３パターン部１４１cと電気的に連結されなくてもよい。例えば、前記第１-１パターン部１４１bは、前記第１-２パターン部１４１a及び第１-３パターン部１４１cと電気的及び物理的に分離されてもよい。
【0108】
一方、前記第１-２パターン部１４１a及び第１-１パターン部１４１bの少なくとも一部分は、前記キャビティ１６０内に配置される。例えば、前記第１-２パターン部１４１a及び第１-１パターン部１４１bは、前記キャビティ１６０と垂直に重なり、水平方向にも重なることができる。
【0109】
このとき、前記第１-１パターン部１４１bは、前記境界領域に配置されることにより、少なくとも一部は、前記第２絶縁層１２０と垂直に重なり、残りの一部は、前記キャビティ１６０と垂直に重なることができる。
【0110】
例えば、前記キャビティ１６０にチップが実装される前の状態で、前記第１-１パターン部１４１bは、前記第２絶縁層１２０で覆われる第１部分１４１b１と、前記第１部分１４１b１から前記キャビティ１６０が形成された方向に延長され、前記キャビティ１６０を介して露出する第２部分１４１b２を含むことができる。
【0111】
このとき、前記第１-１パターン部１４１bは厚さが変わる領域を含むことができる。例えば、前記第１-１パターン部１４１bは上面の高さが変化する領域を含むことができる。例えば、前記第１-１パターン部１４１bは、前記キャビティ１６０を向く方向に厚さが薄くなる領域を含むことができる。例えば、前記第１-１パターン部１４１bは段差領域を含むことができる。
【0112】
具体的に、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１と前記第２部分１４１b２の厚さは互いに異なってもよい。例えば、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の上面と前記第２部分１４１b２の上面の高さは互いに異なってもよい。
【0113】
例えば、一般的な回路パターン層の製造工程は、シード層の上に電解メッキ層を形成してパターンを形成する第１工程と、前記シード層を除去する第２工程を含む。
【0114】
このとき、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１は、前記シード層を除去する第２工程で電解メッキ層のエッチングが行われない領域であってもよく、前記第２部分１４１b２は、前記シード層を除去する第２工程で電解メッキ層のエッチングが行われた領域を意味することができる。
【0115】
即ち、実施例では、前記第１絶縁層１１０の上面に配置されたシード層のうち前記キャビティ１６０と垂直に重なったシード層をマスクパターンとして使用するために、前記キャビティ１６０が形成された後に除去する工程を行う。このとき、前記第１-１パターン部１４１bの前記第２部分１４１b２は、前記キャビティ１６０と垂直に重なることにより、前記キャビティ１６０が形成された後に電解メッキ層のエッチングが行われることになる。反面、前記第１-１パターン部１４１bの前記第１部分１４１b１は、前記キャビティ１６０と垂直に重ならないが、前記第２絶縁層１２０で覆われるから、前記キャビティ１６０が形成された後に電解メッキ層のエッチングが行われなくなる。
【0116】
これにより、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１及び第２部分１４１b２は、前記シード層の厚さに対応する段差を有することができる。例えば、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の厚さは、前記第２部分１４１b２の厚さより大きくてもよい。例えば、前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２の厚さは、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の厚さより前記シード層の厚さだけ薄くてもよい。例えば、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の厚さは、前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２の厚さより前記シード層の厚さだけ厚くてもよい。
【0117】
このとき、前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２は、前記第１-２パターン部１４１aとともに前記キャビティ１６０を介して露出する部分である。これにより、前記キャビティ１６０には、前記第１-２パターン部１４１aと前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２が配置される。このとき、前記第１-２パターン部１４１aと前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２の厚さが互いに異なる場合、製品デザインを損ねる要因として作用し、ひいてはこれを不良として受け入れる問題が発生し得る。これにより、実施例における前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２の厚さは、前記第１-２パターン部１４１aの厚さに対応することができる。前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２の厚さは、前記第１-２パターン部１４１aの厚さと同一であってもよい。これにより、実施例では、製品デザインに影響を与えない範囲で、前記第１-１パターン部１４１bが部分的に段差を有するようにすることができる。
【0118】
さらに、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１は、前記キャビティ１６０を介して露出しないとともに、前記第１-２パターン部１４１a及び前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２より厚い厚さを有する。これにより、実施例では、製品デザインに影響を与えない範囲で、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の厚さを他の部分より厚くすることにより、回路基板の放熱特性を向上させることができる。
【0119】
好ましくは、実施例では、前記第１-１パターン部１４１bを回路基板の放熱のための放熱パターンとして使用する。例えば、半導体パッケージのパッケージ基板における前記キャビティ１６０内にはチップが配置される。このとき、従来の半導体パッケージのパッケージ基板では、前記チップで発生した熱を放出する機能をするパターンが存在せず、これによる放熱特性が低下することにより前記チップの性能が低下する問題がある。また、従来の半導体パッケージのパッケージ基板には、前記チップの放熱のための放熱パターンを含むものの、別途の製造工程により前記放熱パターンを形成しており、これによる製造工程が複雑で製造コストが増加する問題点を有する。
【0120】
反面、実施例では、第２絶縁層１２０にキャビティ１６０を形成するためのレーザー工程でストッパーとして使用された第１-１パターン部１４１bを放熱パターンとして利用する。これにより、実施例では、前記放熱パターンを作る別途の工程を省略することができ、これにより製造工程を簡素化すると共に、製造コストを節減することができる。
【0121】
また、前記第１-１パターン部１４１bは、前記キャビティ１６０から離れる方向に厚さが増加している。即ち、前記第１-１パターン部１４１bで、前記キャビティ１６０から遠く位置した第１部分１４１b１が第２部分１４１b２より厚い。これにより、実施例では、前記キャビティ１６０に配置されたチップを介して発生する熱がキャビティ１６０の外側方向に容易に伝達されるようにすることができ、これにより放熱特性をより向上させることができる。さらに実施例では、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１が前記第２部分１４１b２を含んだ他の回路パターン層の厚さより厚いことにより、熱伝達特性をより向上させることができ、これにより回路基板の信頼性を向上させることができる。
【0122】
また、実施例における前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２の幅は、前記第１部分１４１b１の幅より大きい。例えば、前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２の平面面積は、前記第１部分１４１b１の平面面積より大きくてもよい。例えば、前記第１-１パターン部１４１bの前記第２部分１４１b２は、前記キャビティ１６０と垂直に重なる領域に配置された第１-２パターン部１４１aと隣接するように配置される。これにより、実施例では、前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２を介して、前記第１-２パターン部１４１aの上に実装されたチップから発生した熱を外部に容易に放出することができ、これによる回路基板の放熱特性をより向上させることができる。
【0123】
前記第１回路パターン層１４１の各パターン部を含んだ実施例の回路基板の回路パターン層の層構造及びこれらの厚さ関係に対しては、以下でさらに説明することにする。
【0124】
一方、実施例における回路基板は、第１絶縁層１１０、第２絶縁層１２０及び第３絶縁層１３０をそれぞれ貫通する貫通ホール(不図示)に形成された貫通電極を含む。
【0125】
このとき、前記貫通電極は、機能によって第１貫通電極及び第２貫通電極に区分することができる。
【0126】
前記第１貫通電極及び第２貫通電極は互いに異なる層に配置された回路パターン層を互いに連結することができる。
【0127】
前記第１貫通電極は互いに異なる層に配置された回路パターン層を連結して、前記回路パターン層の間の熱伝達経路の機能をすることができる。
【0128】
前記第２貫通電極は互いに異なる層に配置された回路パターン層を互いに電気的に連結し、それによる電気的信号を伝達する機能をすることができる。
【0129】
例えば、前記第１貫通電極は熱を伝達する「放熱電極部」ということもでき、前記第２貫通電極は電気的信号を伝達する「信号電極部」ということができる。
【0130】
ただし、実施例はこれに限定されず、前記第１貫通電極は、前記第２貫通電極とは電気的及び物理的に分離されるとともに、前記熱伝達機能以外の他の機能(例えば、グラウンド機能)をすることもできる。
【0131】
第２貫通電極について先に説明することにする。
【0132】
第２貫通電極は、前記第１絶縁層１１０、第２絶縁層１２０及び第３絶縁層１３０をそれぞれ貫通する貫通ホール内に配置される。
【0133】
前記第２貫通電極は、前記第１絶縁層１１０に配置された第２-１貫通電極V１を含むことができる。前記第２-１貫通電極V１は、前記第１絶縁層１１０の上面に配置された第１回路パターン層１４１と前記第１絶縁層１１０の下面に配置された第２回路パターン層１４２の間を電気的に連結することができる。
【0134】
前記第２貫通電極は、前記第２絶縁層１２０に配置された第２-２貫通電極を含むことができる。例えば、図１aの構造の場合、前記第２-２貫通電極V２、V３、V４は、複数の第２絶縁層１２０にそれぞれ配置される。また、図１bの構造の場合、前記第２-２貫通電極V２は１つの第２絶縁層１２０に配置される。前記第２-２貫通電極V２、V３、V４は、前記第１回路パターン層１４１と第３回路パターン層１４３、１４４、１４５の間を電気的に連結することができる。
【0135】
前記第２貫通電極は、第３絶縁層１３０に配置された第２-３貫通電極を含むことができる。例えば、図１aの構造の場合、前記第２-３貫通電極V５、V６、V７は、複数の第３絶縁層１３０内にそれぞれ配置される。また、図１bの構造の場合、前記第２-３貫通電極V５は１つの第２絶縁層１２０に配置される。前記第２-３貫通電極V５、V６、V７は、前記第２回路パターン層１４２と第４回路パターン層１４６、１４７、１４８の間を電気的に連結することができる。
【0136】
一方、図１a及び図１bでは、１つの第２貫通電極が１つの絶縁層のみを貫通する貫通ホールに配置されるものと図示したが、これに限定されない。例えば、１つの第２貫通電極は、複数の絶縁層を共通で貫通する貫通ホール内に配置されてもよい。
【0137】
一方、前記第１絶縁層１１０、第２絶縁層１２０及び第３絶縁層１３０のうち少なくとも１つには、第１貫通電極H１が形成される。好ましくは、前記第１-１パターン部１４１bと垂直に重なり、前記第１-１パターン部１４１bと隣接した絶縁層には、第１貫通電極H１が形成される。好ましくは、前記第１絶縁層１１０には、前記第１絶縁層１１０を貫通する第１貫通電極H１が形成される。前記第１貫通電極H１は、前記信号電極部である第２貫通電極V１、V２、V３、V４、V５、V６、V７と物理的及び電気的に連結されない。ここで、前記物理的に連結されないという意味は、実施例の絶縁層を除いた回路パターン層や貫通電極のうち少なくとも１つを介して前記第１貫通電極H１及び前記第２貫通電極V１、V２、V３、V４、V５、V６、V７が互いに直接連結されないということを意味することができる。
【0138】
好ましくは、前記第１貫通電極H１は、前記第１絶縁層１１０に形成され、一面が前記第１回路パターン層１４１と連結され、他面が前記第２回路パターン層１４２と連結される。
【0139】
具体的に、前記第２回路パターン層１４２は、第２-１パターン部１４２a及び第２-２パターン部１４２bを含む。そして、前記第２回路パターン層１４２の第２-１パターン部１４２aは、前記第２貫通電極V１、V２、V３、V４、V５、V６、V７、第１-２パターン部１４１a及び第１-３パターン部１４１cと連結される信号配線を意味することができる。また、前記第２-２パターン部１４２bは、前記第２貫通電極V１、V２、V３、V４、V５、V６、V７、第１-２パターン部１４１a及び第１-３パターン部１４１cと電気的に連結されない放熱パターンまたはダミーパターンであってもよい。
【0140】
前記第１貫通電極H１の上面は、前記第１回路パターン層１４１の第１-１パターン部１４１bと連結される。前記第１貫通電極H１の下面は、前記第２回路パターン層１４２の第２-２パターン部１４２bと連結される。これにより、前記第１貫通電極H１は、前記キャビティ１６０から前記第１-１パターン部１４１bに伝達された熱を前記第２回路パターン層１４２の第２-２パターン部１４２bに伝達することができる。
【0141】
前記第１貫通電極H１は、前記第２貫通電極V１、V２、V３、V４、V５、V６、V７と別途の工程により形成されるのではなく、前記第２貫通電極V１、V２、V３、V４、V５、V６、V７と一緒に形成される。これにより、前記第１貫通電極H１は、前記第２貫通電極V１、V２、V３、V４、V５、V６、V７と同じ形状を有することができる。
【0142】
実施例では、前記第１回路パターン層１４１の第１-１パターン部１４１bと連結される第１貫通電極H１を含み、前記第１貫通電極H１を利用して前記キャビティ１６０に配置されたチップから発生する熱を回路基板の他の層に容易に伝達することができ、これにより回路基板の放熱特性を向上させることができる。また、実施例では、回路基板の放熱特性が向上することによりチップの動作特性を向上させることができ、さらに製品信頼性を向上させることができる。
【0143】
一方、前記第１貫通電極H１及び前記第２貫通電極V１、V２、V３、V４、V５、V６、V７は、前記複数の絶縁層のうち少なくとも１つの絶縁層を貫通する貫通ホール(不図示)の内部を伝導性物質で充填して形成することができる。
【0144】
前記貫通ホールは、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CO２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複数の絶縁層のうち少なくとも１つの絶縁層を開放することができる。
【0145】
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。
【0146】
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。
【0147】
前記レーザー加工ドリルとして、YAG(Yttrium Aluminum Garnet)レーザーやCO２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、CO２レーザーは、絶縁層のみを加工できるレーザーである。
【0148】
前記貫通ホールが形成されると、前記貫通ホールの内部を伝導性物質で充填して前記第１貫通電極H１及び前記第２貫通電極V１、V２、V３、V４、V５、V６、V７を形成することができる。前記第１貫通電極H１及び前記第２貫通電極V１、V２、V３、V４、V５、V６、V７を形成する金属物質は、銅(Cu)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)及びパラジウム(Pd)から選択されるいずれか１つの物質であってもよく、前記伝導性物質の充填は、無電解メッキ、電解メッキ、スクリーンプリント(Screen Printing)、スパッタリング(Sputtering)、蒸発法(Evaporation)、インクジェット法及びディスペンシングのうちいずれか１つまたはこれらを組合わせた方式を利用することができる。
【0149】
一方、回路基板は最外郭に配置された保護層１５１、１５２を含むことができる。
【0150】
例えば、複数の絶縁層のうち最上部に配置された第２絶縁層１２０の上面には、第１保護層１５１が配置される。例えば、第２絶縁層１２０のうち最上部に配置された第２-３絶縁層１２３の上面には、第１保護層１５１が配置される。
【0151】
また、複数の絶縁層のうち最下部に配置された第３絶縁層１３０の下面には、第２保護層１５２が配置される。例えば、複数の第３絶縁層１３０のうち最下部に配置された第３-３絶縁層１３３の下面には、第２保護層１５２が配置される。
【0152】
前記第１保護層１５１及び第２保護層１５２は、それぞれ開口部を有することができる。例えば、第１保護層１５１は最外郭に配置された第３回路パターン層のうち少なくとも１つと垂直に重なる開口部(不図示)を含むことができる。
【0153】
また、前記第２保護層１５２は最外郭に配置された第４回路パターン層のうち少なくとも１つと垂直に重なる開口部(不図示)を含むことができる。
【0154】
前記第１保護層１５１は、前記第２絶縁層１２０に形成されたキャビティ１６０と垂直に重なるオープン部(不図示)を含むことができる。前記第１保護層１５１のオープン部の幅は全体領域で変化しなくてもよい。これと違うように、前記第１保護層１５１のオープン部は幅が変化する少なくとも一領域を含むことができる。そして、前記オープン部の幅が変化する領域の少なくとも一部は、前記キャビティ１６０の少なくとも一領域の幅と同一であってもよい。例えば、前記第２絶縁層１２０の上面のうち前記キャビティ１６０と隣接した上面は、前記第１保護層１５１で覆われることができる。これにより実施例では、前記キャビティ１６０と隣接した第２絶縁層の上面の一部が前記第１保護層１５１で覆われないことにより発生するデッド領域を除去することができる。
【0155】
一方、前記第１保護層１５１及び第２保護層１５２は、絶縁性物質を含むことができる。第１保護層１５１及び第２保護層１５２は、回路パターンの表面を保護するために塗布された後加熱して硬化する多様な物質を含むことができる。前記第１保護層１５１及び第２保護層１５２は、レジスト(resist)層であってもよい。例えば、第１保護層１５１及び第２保護層１５２は、有機高分子物質を含むソルダーレジスト層であってもよい。一例として、前記第１保護層１５１及び第２保護層１５２はエポキシアクリレート系の樹脂を含むことができる。詳しくは、第１保護層１５１及び第２保護層１５２は、樹脂、硬化剤、光開始材、顔料、溶媒、フィラー、添加剤、アクリル系のモノマー等を含むことができる。ただし、実施例はこれに限定されず、前記第１保護層１５１及び第２保護層１５２は、フォトソルダーレジスト層、カバーレイ(cover-lay)及び高分子物質のうちいずれか１つであってもよいことはもちろんである。
【0156】
前記第１保護層１５１及び第２保護層１５２の厚さは、１μm～２０μmを有することができる。前記第１保護層１５１及び第２保護層１５２の厚さは、１μm～１５μmを有することができる。例えば、前記第１保護層１５１及び第２保護層１５２の厚さは、５μm～２０μmを有することができる。前記第１保護層１５１及び第２保護層１５２の厚さが２０μm超過である場合には、回路基板１００の厚さが増加する。前記第１保護層１５１及び第２保護層１５２の厚さが１μm未満である場合には、回路基板１００に含まれた回路パターン層が安定的に保護されないことによる電気的信頼性または物理的信頼性が低下する。
【0157】
以下では、前記第２絶縁層１２０に形成されるキャビティ１６０について具体的に説明することにする。
【0158】
前記第２絶縁層１２０には、キャビティ１６０が形成される。このとき、前記キャビティ１６０は、複数の層の第２絶縁層１２０を共通で貫通することができ、単層の第２絶縁層を貫通することができる。
【0159】
即ち、図１aの構造の回路基板で、キャビティ１６０は、第２-１絶縁層１２１、第２-２絶縁層１２２及び第２-３絶縁層１２３を貫通して形成される。また、図１bの構造の回路基板で、キャビティ１６０は１つの第２絶縁層１２０を貫通して形成される。
【0160】
図１aの構造によるキャビティ１６０についてまず説明することにする。
【0161】
キャビティ１６０は、前記第２-１絶縁層１２１、第２-２絶縁層１２２及び第２-３絶縁層１２３を貫通して配置される。これにより、実施例における回路基板には、キャビティ１６０と垂直に重なる領域における第１絶縁層１１０の第１上面領域は、前記第２絶縁層１２０で覆われなくてもよい。
【0162】
キャビティ１６０は、第２-１絶縁層１２１を貫通する第１パートと、第２-２絶縁層１２２を貫通する第２パートと、第２-３絶縁層１２３を貫通する第３パートを含むことができる。ここで、実施例における第２絶縁層１２２が３層構造を有することにより前記キャビティ１６０が第１～第３パートで構成されるものと図示したが、これに限定されない。例えば、第２絶縁層１２０が２層構造を有する場合、前記キャビティ１６０は、第１及び第２パートのみを含むことができる。例えば、前記第２絶縁層１２０が５層構造を有する場合、前記キャビティ１６０は５層構造の絶縁層をそれぞれ貫通する第１～第５パートを含むことができる。
【0163】
前記第２-１絶縁層１２１は、第１厚さT１を有することができる。このとき、前記第２-１絶縁層１２１は、第１回路パターン層１４１と垂直に重なる重畳領域と、前記第１回路パターン層１４１と垂直に重ならない非重畳領域を含むことができる。そして、前記第２-１絶縁層１２１の第１厚さT１は、前記重畳領域における厚さを意味することができる。例えば前記第２-１絶縁層１２１が有する第１厚さT１は隣接する回路パターン層の間の垂直距離を意味することができる。例えば、前記第２-１絶縁層１２１の第１厚さT１は、前記第１回路パターン層１４１の上面から第３-１回路パターン層１４３の下面の間の垂直距離を意味することができる。一方、前記第２-１絶縁層１２１で、前記第１回路パターン層１４１との非重畳領域における厚さは、前記第１厚さT１に前記第１回路パターン層１４１の厚さT３を合わせたものに対応することができる。
【0164】
前記第２-１絶縁層１２１の第１厚さT１は５μm～２０μmを有することができる。例えば、前記第２-１絶縁層１２１はRCCで構成され、これにより５μm～２０μmの厚さを有することができる。
【0165】
【0166】
前記キャビティ１６０の内壁S１、S２は特定表面粗さを有することができる。このとき、実施例では、前記キャビティ１６０の内壁S１、S２が特定表面粗さを有するように追加的な工程を行うのではなく、前記キャビティ１６０を形成するためのレーザー工程を行うことにより前記キャビティ１６０の内壁S１、S２が特定表面粗さを有することができる。
【0167】
前記キャビティ１６０の内壁S１、S２は互いに異なる傾斜を有する部分を含むことができる。例えば、前記キャビティ１６０の内壁は、前記第２絶縁層１２０の上面と隣接した第１内壁S１と、前記第１絶縁層１１０の上面または前記第２絶縁層１２０の下面と隣接した第２内壁S２を含むことができる。このとき、前記第１内壁S１が有する傾斜は、前記第２内壁S２が有する傾斜と異なってもよい。
【0168】
前記第１内壁S１及び第２内壁S２は、キャビティ１６０の形成工程に含まれるレーザー工程及びデスミア工程により形成され、これに対応する表面粗さを有することができる。
【0169】
一方、実施例では、ガウシアンビームを利用して前記キャビティ１６０を形成するようにする。このとき、前記キャビティ１６０の最外郭部分(前記内壁と隣接した部分)は、前記ガウシアンビームの中心点を利用して加工を行う。即ち、前記ガウシアンビームの中心点は一番大きい強度のレーザーが発生し、これにより前記最外郭部分におけるキャビティ１６０の内壁の傾斜角は比較例に比べて小さくなることができる。
【0170】
即ち、キャビティ１６０の内壁は、上側から第１内壁S１及び第２内壁が互いに連結される形態を有することができる。前記キャビティ１６０の第２内壁S２は、前記第１回路パターン層１４１の第１-１パターン部１４１bと連結される。例えば、前記キャビティ１６０の第２内壁S２は、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１と第２部分１４１b２の間の境界領域で上側方向に連結される。例えば、前記キャビティ１６０の下端は、前記第１-１パターン部１４１bの上面と直接連結される。
【0171】
前記第１内壁S１は、第１傾斜角θ１を有することができる。また、前記第２内壁S２は、前記第１傾斜角θ１と異なる第２傾斜角θ２を有することができる。
【0172】
例えば、前記キャビティ１６０の第２内壁S２の第２傾斜角θ２は基準面BSに対し、前記第２内壁S２の一端E１及び他端E３を連結する仮想の直線の傾斜角を意味することができる。前記基準面BSは、一例として前記第１絶縁層１１０の上面であってもよいが、これに限定されない。
【0173】
また、キャビティ１６０の第１内壁S１は、第１傾斜角θ１を有することができる。例えば、キャビティ１６０の第１内壁S１が有する第１傾斜角θ１は、前記第２内壁S２が有する第２傾斜角θ２より小さくてもよい。前記第１内壁S１が有する第１傾斜角θ１は、前記第１内壁S１の一端E２及び他端E１を連結する仮想の直線の傾斜角を意味することができる。
【0174】
即ち、前記キャビティ１６０の内壁の第１内壁S１は、ガウシアンビームの中心点を利用して加工された部分であり、これにより前記第２内壁S２が有する第２傾斜角θ２よりは小さい第１傾斜角θ１を有することができる。
【0175】
前記キャビティ１６０の内壁の第２内壁S２が有する第２傾斜角θ２は、１３０度～１６０度の範囲を有することができる。また、前記キャビティ１６０の第１内壁S１が有する第１傾斜角θ１は、前記第２内壁S２の第２傾斜角θ２より小さい９２度～１３０度の範囲を有することができる。
【0176】
上記のように、実施例では、キャビティ１６０の最外郭部分を形成するとき、ガウシアンビームの中心点を利用して比較例に比べて小さい傾斜角を有するように形成することができ、これにより、前記キャビティ１６０が占める水平方向への全体的なサイズを減らすことができる。
【0177】
即ち、実施例におけるキャビティ１６０の内壁は、変曲部を含むことができる。例えば、実施例におけるキャビティ１６０の内壁は、変曲部E１を含むことができる。
【0178】
そして、実施例におけるキャビティ１６０は、変曲部E１を中心に第１傾斜角θ１を有する第１内壁S１と第２傾斜角を有する第２内壁S２が区分される。
【0179】
また、前記変曲部E１の高さは、前記第１回路パターン層１４１の上面より高く位置し、前記第２-１絶縁層１２１の上面よりは低く位置することができる。
【0180】
上記のように実施例では、キャビティ１６０を形成するとき、キャビティ１６０の最外郭部分の第１内壁S１は、第１傾斜角θ１を有するようにし、前記第１内壁S１と会う第２内壁S２は、第２傾斜角θ２を有するようにする。
【0181】
これは、第１回路パターン層１４１の一部である第１-１パターン部１４１bをレーザーストッパーとして使用するとともに、ガウシアンビームの中心点を利用して前記キャビティ１６０の最外郭部分を加工することにより具現することができる。これにより、実施例では、前記キャビティ１６０の最外郭部分の傾斜角を比較例に比べて減少させることによりキャビティを形成するために必要な空間を画期的に減少させることができる。
【0182】
これにより、実施例におけるキャビティ１６０は、前記第１内壁S１と垂直方向に重なる第１領域R１、前記第２内壁S２と垂直に重なる第２領域R２及び、これを除いた第３領域R３を含むことができる。
【0183】
一方、実施例で、前記第１回路パターン層１４１の第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１は、第２厚さT２を有することができる。また、実施例で前記第１回路パターン層１４１の第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１を除いた残りの回路パターン層(例えば、第１-２パターン部１４１a、第１-３パターン部１４１c及び第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２を含む残りの回路パターン層)は、第３厚さT３を有することができる。前記第２厚さT２は、前記第３厚さT３より大きくてもよい。
【0184】
例えば、実施例の回路基板がSAP工法で製造される場合、実施例の回路基板の回路パターン層は、第１金属層及び第２金属層を含むことができる。また、実施例の回路基板のMSAP工法で製造される場合、実施例の回路パターン層は、前記第１及び第２金属層以外に銅箔層をさらに含むことができる。以下では、実施例の回路パターン層がSAP工法で製造される場合について説明することにする。ただし、実施例はこれに限定されず、それぞれの回路パターン層は、以下で説明される第１及び第２金属層以外に、前記第１金属層と絶縁層の間の銅箔層をさらに含むことができる。
【0185】
第１回路パターン層１４１は、第１金属層及び第２金属層を含むことができる。例えば、前記第１回路パターン層１４１の第１-１パターン部１４１b、第１-２パターン部１４１a及び第１-３パターン部１４１cは、それぞれ第１金属層及び第２金属層を含むことができる。
【0186】
前記第１-１パターン部１４１bは、第１部分１４１b１及び第２部分１４１b２を含む。そして、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１は、第１金属層１４１b１-１及び第２金属層１４１b１-２を含むことができる。また、前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２は、第１金属層１４１b２-１及び第２金属層１４１b２-２を含むことができる。
【0187】
例えば、前記第１-２パターン部１４１aは、第１金属層１４１a-１及び第２金属層１４１a-２を含むことができる。前記第１-３パターン部１４１cは、第１金属層１４１c-１及び第２金属層１４１c-２を含むことができる。また、第２-１貫通電極V１もこれに対応するように第１金属層V１-１及び第２金属層V１-２を含むことができる。
【0188】
このとき、前記第１回路パターン層１４１のそれぞれのパターン部の第１金属層は、実質的に互いに対応する層であってもよい。また、前記第１回路パターン層１４１のそれぞれのパターン部の第２金属層は、実質的に互いに対応する層であってもよい。
【0189】
このとき、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１、前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２、前記第１-２パターン部１４１a及び前記第１-３パターン部１４１cのそれぞれの第１金属層１４１b１-１、１４１b２-１、１４１a-１、１４１c-１は互いに同一厚さを有することができる。例えば、前記第１金属層１４１b１-１、１４１b２-１、１４１a-１、１４１c-１は、前記第２金属層１４１b１-２、１４１b２-２、１４１a-２、１４１c-２を電解メッキで形成するためのシード層、一例として化学銅メッキ層または無電解メッキ層を意味することができる。前記第１金属層１４１b１-１、１４１b２-１、１４１a-１、１４１c-１は、メッキ方式によって厚さが違うようになる。前記第１金属層１４１b１-１、１４１b２-１、１４１a-１、１４１c-１は、化学銅メッキ層であってもよい。そして、前記化学銅メッキ層は、メッキ方式によってヘビー銅メッキ(Heavy Copper、２μm以上)、ミディアム銅メッキ(Medium Copper、１~２μm)、ライト銅メッキ(Light Copper、１μm以下)にそれぞれ区分することができる。例えば、前記第１金属層１４１b１-１、１４１b２-１、１４１a-１、１４１c-１は０.５μm～３.０μmの範囲の厚さを有することができる。例えば、前記第１金属層１４１b１-１、１４１b２-１、１４１a-１、１４１c-１は１.０μm～２.５μmの範囲の厚さを有することができる。例えば、前記第１金属層１４１b１-１、１４１b２-１、１４１a-１、１４１c-１は１.２μm～２.３μmの厚さを有することができる。
【0190】
前記第１回路パターン層１４１のそれぞれの第２金属層１４１b１-２、１４１b２-２、１４１a-２、１４１c-２は、前記第１金属層１４１b１-１、１４１b２-１、１４１a-１、１４１c-１をシード層として電解メッキを行って形成した電解メッキ層である。
【0191】
前記第２金属層１４１b１-２、１４１b２-２、１４１a-２、１４１c-２の厚さは５μm～１５μmの範囲を満足することができる。明確には、前記第２金属層１４１b１-２、１４１b２-２、１４１a-２、１４１c-２の厚さは、前記第１回路パターン層１４１が有するべき全体厚さを基準として決定される。例えば、前記第１回路パターン層１４１の厚さT３は５.５μm～１８μmの間の範囲を有することができる。例えば、前記第１回路パターン層１４１の厚さT３は６.５μm～１７μmの間の範囲を有することができる。例えば、前記第１回路パターン層１４１の厚さT３は１０μm～１６μmの間の範囲を有することができる。
【0192】
このとき、前記第２金属層１４１b１-２、１４１b２-２、１４１a-２、１４１c-２で、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の第２金属層１４１b１-２は、前記第１-２パターン部１４１aの第２金属層１４１a-２、第１-３パターン部１４１cの第２金属層１４１c-２、及び前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２の第２金属層１４１b２-２の厚さと異なってもよい。
【0193】
具体的に、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の第２金属層１４１b１-２は、前記第１-２パターン部１４１aの第２金属層１４１a-２、第１-３パターン部１４１cの第２金属層１４１c-２、及び前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２の第２金属層１４１b２-２の厚さより大きい厚さを有することができる。
【0194】
即ち、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の第２金属層１４１b１-２は、前記第１金属層１４１a-１、１４１c-１、１４１b１-１、１４１b２-１のエッチング工程でエッチング液に露出されないことによりエッチングが行われない部分であってもよい。これと違うように、前記第１-２パターン部１４１aの第２金属層１４１a-２、第１-３パターン部１４１cの第２金属層１４１c-２、及び前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２の第２金属層１４１b２-２は、前記第１金属層１４１a-１、１４１c-１、１４１b１-１、１４１b２-１のエッチング工程でエッチング液に少なくとも１回露出され、これによりエッチングが行われた部分である。
【0195】
前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の第２金属層１４１b１-２は、前記第１-２パターン部１４１aの第２金属層１４１a-２、第１-３パターン部１４１cの第２金属層１４１c-２、及び前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２の第２金属層１４１b２-２の厚さに比べて、前記第１金属層１４１b１-１、１４１b２-１、１４１a-１、１４１c-１のエッチング厚さだけ大きくてもよい。例えば、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の第２金属層１４１b１-２の厚さは、前記第１-２パターン部１４１aの第２金属層１４１a-２、第１-３パターン部１４１cの第２金属層１４１c-２、及び前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２の第２金属層１４１b２-２の厚さに比べて、前記第１金属層１４１b１-１、１４１b２-１、１４１a-１、１４１c-１の厚さだけ大きくてもよい。例えば、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の第２金属層１４１b１-２の厚さと前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２の第２金属層１４１b２-２の厚さの差は、前記第１金属層１４１b１-１、１４１b２-１、１４１a-１、１４１c-１の厚さに対応することができる。
【0196】
これにより、前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２、前記第１-２パターン部１４１a及び前記第１-３パターン部１４１cのそれぞれの厚さT３は５.５μm～１８μmの間の範囲を有することができる。例えば、前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２、前記第１-２パターン部１４１a及び前記第１-３パターン部１４１cのそれぞれの厚さT３は６.５μm～１７μmの間の範囲を有することができる。例えば、前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２、前記第１-２パターン部１４１a及び前記第１-３パターン部１４１cのそれぞれの厚さT３は１０μm～１６μmの間の範囲を有することができる。
【0197】
これと違うように、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の厚さT２は、前記厚さT３より大きくてもよい。例えば、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の厚さT２は、前記厚さT３より大きく、６.０μm～２１μmの範囲を満足することができる。例えば、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の厚さT２は、前記厚さT３より大きく、７.５μm～１９.５μmの範囲を満足することができる。例えば、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の厚さT２は、前記厚さT３より大きく、１１.２μm～１８.３μmの範囲を満足することができる。
【0198】
一方、前記第２回路パターン層１４２は、前記第１回路パターン層１４１に第１-２パターン部１４１aまたは第１-３パターン部１４１cに対応する層構造を有することができる。
【0199】
例えば、前記第２回路パターン層１４２の第２-１パターン部１４２aは、第１金属層１４２a-１及び第２金属層１４２a-２を含むことができる。また、前記第２回路パターン層１４２の第２-２パターン部１４２bも第１金属層１４２b-１及び第２金属層１４２b-２を含むことができる。そして、前記第２回路パターン層１４２の第２-１パターン部１４２a及び第２-２パターン部１４２bのそれぞれは、前記第１-２パターン部１４１a及び第１-３パターン部１４１cに対応する厚さT３を有することができる。
【0200】
また、前記第３回路パターン層のそれぞれも第１金属層及び第２金属層を含むことができる。
【0201】
例えば、第３-１回路パターン層１４３は、第１金属層１４３-１及び第２金属層１４３-２を含むことができる。第３-１回路パターン層１４３は、前記厚さT３を有することができる。
【0202】
例えば、第３-２回路パターン層１４４は、第１金属層１４４-１及び第２金属層１４４-２を含むことができる。第３-２回路パターン層１４４は、前記厚さT３を有することができる。
【0203】
例えば、第３-３回路パターン層１４５は、第１金属層１４５-１及び第２金属層１４５-２を含むことができる。第３-３回路パターン層１４５は、前記厚さT３を有することができる。
【0204】
一方、図２aに図示していないが、第４回路パターン層１４６、１４７、１４８もそれぞれ第１金属層及び第２金属層を含むことができ、前記厚さT３を有してもよい。
【0205】
一方、図３を参照すると、図２aでは、第１貫通電極H１及び第２貫通電極V１、V２、V３、V４、V５、V６、V７が単一層構造を有するものと図示したが、これは説明の便宜のためであり、実質的に前記回路パターン層の層構造に対応することができる。一例として、第１貫通電極H１を基準として説明することにする。
【0206】
図３を参照すると、第１貫通電極H１は、前記第１回路パターン層１４１の第１金属層１４１a-１、１４１c-１、１４１b１-１、１４１b２-１に対応する第１金属層H１-１を含むことができる。前記第１貫通電極H１の第１金属層H１-１は、前記第１絶縁層１１０を貫通する貫通ホールの内壁に形成される。また、前記第１貫通電極H１は、前記第１回路パターン層１４１の第２金属層１４１a-２、１４１c-２、１４１b１-２、１４１b２-２に対応する第２金属層H１-２を含むことができる。前記第１貫通電極H１の第２金属層H１-２は、前記第１金属層H１-１の上に形成されて前記貫通ホールの内部を埋めることができる。
【0207】
【0208】
このとき、図１b及び図２bは、実質的に、図１a及び図２aに比べて、第２絶縁層１２０及び第３絶縁層１３０の層数及びこれによる回路基板の層数に差があり、基本的な構造的特徴は同一であってもよい。例えば、図１b及び図２bに図示されたキャビティ１６０の形状及び第１-１パターン部１４１bの段差構造は、図１a及び図２aで説明した特徴と実質的に同一であってもよく、これによりこれに対する詳細な説明は省略することにする。
【0209】
一方、実施例におけるキャビティ１６０の内壁の第１内壁S１及び第２内壁S２は、キャビティ加工時に行われるレーザービームの移動ピッチによってこれらの割合(例えば、水平方向への長さ)が互いに違うようになり、前記レーザービームの移動ピッチを調節することにより第１内壁S１と第２内壁S２の長さ割合を１:９～９:１に調節可能である。
【0210】
図４は、実施例に係る第１-１パターン部の形状をより具体的に示した図面である。
【0211】
図４を参照すると、第１-１パターン部１４１bは、第１部分１４１b１及び第２部分１４１b２を含む。
【0212】
前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１は、第１側面１４１b１S１、上面１４１b１T及び第２側面１４１b１S２を含むことができる。
【0213】
前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の第１側面１４１b１S１は、キャビティ１６０と垂直に重ならず、これにより第２絶縁層１２０で覆われる部分を意味する。このとき、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の第１側面１４１b１S１は外側にふくらんだ曲面を含むことができる。このとき、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の第１側面１４１b１S１の下端部１４１b１E１には内側方向に凹んだ陥没部が形成される。即ち、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１、明確には、第１部分の第２金属層は、シード層のエッチング工程でエッチング液に露出されず、前記シード層がエッチング時に前記第１部分１４１b１の第１金属層１４１b１-１の一部が一緒に除去される。これにより、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の第１側面１４１b１S１の下端部１４１b１E１には陥没部が形成され、前記陥没部は、第２絶縁層１２０で満たされる。これにより実施例では、前記陥没部に前記第２絶縁層１２０が満たされるようにすることで、前記第２絶縁層１２０と前記第１-１パターン部１４１bの間の接合力を向上させることができ、これによる回路基板の電気的信頼性及び物理的信頼性を向上させることができる。
【0214】
一方、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の上面１４１b１T及び第２側面１４１b１S１は、一定傾斜を有するか屈曲を有することができる。例えば、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の上面１４１b１T及び第２側面１４１b１S２の少なくとも一部は曲面を含むことができる。これにより、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１は位置によって厚さが違うようになる。そして、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１の厚さT２は、前記第１部分１４１b１の全体領域の厚さの平均値であってもよく、これと違うように前記第１部分１４１b１の全体領域のうち一番大きい厚さを有する領域の厚さを意味することができる。
【0215】
また、前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２は上面１４１b２T及び側面１４１b２Sを含むことができる。そして、前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２の上面１４１b２T及び側面１４１b２Sは、それぞれ屈曲を有するか、曲面を有する領域を含むことができる。これにより、前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２の厚さT３は、前記第２部分１４１b２の全体領域の厚さの平均値を意味することができ、これと違うように前記第２部分１４１b２の全体領域のうち一番大きい厚さを有する領域の厚さを意味することができる。一方、前記第１-１パターン部１４１bの側面１４１b２Sの下端部１４１b２E２にも、内側方向に陥没した陥没部が形成される。
【0216】
以下では、実施例に係る第１貫通電極H１について追加説明することにする。
【0217】
図５は、一実施例に係る第１絶縁層１１０の上面に対する平面図である。
【0218】
前記第１絶縁層１１０の上面には、第１回路パターン層１４１が配置される。
【0219】
このとき、前記第１回路パターン層１４１は、キャビティ１６０と垂直に重なった第１上面領域における第１-２パターン部１４１aを含む。前記第１-２パターン部１４１aは、前記キャビティの内壁とは垂直に重ならない。即ち、前記第１-２パターン部１４１aは、前記第１-１パターン部１４１bと水平に離隔し、前記境界領域の内側に配置される。
【0220】
また、前記第１回路パターン層１４１は、キャビティ１６０及び前記キャビティ１６０の内壁と垂直に重ならないが、第２絶縁層１２０と垂直に重なった第２上面領域における第１-３パターン部１４１cを含む。また、前記第１回路パターン層１４１は、前記第１上面領域と前記第２上面領域の間の境界領域に形成された第１-１パターン部１４１bを含むことができる。
【0221】
このとき、前記第１-１パターン部１４１bは、前記境界領域を取り囲んで形成される四角形状の閉ループ形状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、前記第１-１パターン部１４１bは円形状、三角形状及び多角形状等の形状を有することができ、少なくとも一側に開放された開ループ形状を有してもよい。
【0222】
一方、前記第１絶縁層１１０には、前記第１-１パターン部１４１bは、前記第１-１パターン部１４１bと垂直に重なる第１貫通電極H１が配置される。このとき、前記第１貫通電極H１は、水平方向に互いに離隔して複数個形成されてもよい。例えば、図５に図示されたように、前記第１貫通電極H１は１０個であってもよいが、これに限定されるものではない。これにより、実施例では、前記第１-１パターン部１４１bに伝達された熱を互いに離隔した複数の第１貫通電極H１に分岐して伝達することができ、これにより熱伝達特性をより向上させることができる。
【0223】
一方、前記第１貫通電極H１は少なくとも一部が前記キャビティ１６０と垂直に重なり、少なくとも残りの一部が前記キャビティ１６０と垂直に重ならず、前記第２絶縁層１２０と垂直に重なる構造を有することができる。
【0224】
図６は、第２実施例に係る回路基板を示した図面である。
【0225】
図６を参照すると、第２実施例に係る回路基板は、図１bに図示された回路基板と実質的に同一であり、第１貫通電極の構造において異なる。これにより、以前と重複する説明は省略し、以前の実施例と差がある部分に対してのみ説明することにする。
【0226】
以前の実施例における第１貫通電極H１は、前記第１絶縁層１１０のみに形成された。例えば、前記第１絶縁層１１０に形成される第１貫通電極は、第１-１貫通電極ということができる。
【0227】
これと違うように、第２実施例における第１貫通電極は、複数の絶縁層に形成され、これにより互いに連結される。
【0228】
具体的に、以前の実施例における第１貫通電極は、前記第１-１パターン部１４１bと連結され、前記第１絶縁層１１０のみに形成される構造を有した。
【0229】
これと違うように、第２実施例における第１貫通電極は、複数の絶縁層に形成される。
【0230】
例えば、前記第１貫通電極は、前記第１絶縁層１１０に形成され、前記第１回路パターン層１４１の第１-１パターン部１４１bと連結される第１-１貫通電極H１を含むことができる。このとき、前記第１-１貫通電極H１は、図５に図示されたように、互いに水平方向に離隔して複数個形成されてもよい。
【0231】
一方、前記第１貫通電極は、第３絶縁層１３０に形成される第１-２貫通電極H５を含むことができる。前記第１-２貫通電極H５は、前記第３絶縁層１３０に形成され、これにより前記第１-１貫通電極H１と連結される。
【0232】
例えば、前記第１-２貫通電極H５の上面は、前記第２回路パターン層１４２のうち前記第１-１貫通電極H１と連結された第２-２パターン部１４２bと連結される。
【0233】
一方、実施例における第３回路パターン層１４６は、第３-１パターン部１４６a及び第３-２パターン部１４６bを含むことができる。前記第３-１パターン部１４６aは、前記第２-３貫通電極V５と連結される信号配線を意味することができる。前記第３-２パターン部１４６bは、前記第２回路パターン層１４２の第２-２パターン部１４２bに対応するように、前記第２-２貫通電極H５と連結され、これにより熱を外部に伝達する放熱パッドとして機能することができる。
【0234】
例えば、前記第１-２貫通電極H５の下面は、前記第３回路パターン層１４６の第３-２パターン部１４６bと連結される。このとき、前記第３回路パターン層１４６の第３-２パターン部１４６bは、回路基板で、最下側に配置された回路パターン層を意味することができる。
【0235】
そして、実施例における第２保護層１５２は、前記第３-２パターン部１４６bと垂直に重なる少なくとも１つの開口部(不図示)を含むことができる。
【0236】
これにより、実施例では、前記第３-２パターン部１４６bを介して前記キャビティ１６０で発生した熱を回路基板の外側に放出することができる。
【0237】
具体的に、前記キャビティ１６０で発生した熱(具体的に、前記キャビティ内に実装されたチップで発生した熱)は、前記第１回路パターン層１４１の第１-１パターン部１４１bに伝達される。
【0238】
そして、前記第１-１パターン部１４１bに伝達された熱は、前記第１-１貫通電極H１、前記第２-２パターン部１４２b、前記第１-２貫通電極H５及び前記第３-２パターン部１４６bを経て回路基板の外側(明確には、回路基板の最下側)に放出される。
【0239】
これにより、実施例では上記のように複数の絶縁層にそれぞれ第１貫通電極を配置することにより、前記第１貫通電極を利用して、前記キャビティ１６０に実装されたチップで発生した熱を回路基板の最外側に容易に放出することができ、これにより回路基板の全体的な放熱特性を向上させることができる。
【0240】
図７は、実施例に係る第１貫通電極の変形例を示した図面である。
【0241】
図７を参照すると、第１貫通電極H１の少なくとも一部は、前記第３絶縁層１３０の上面と接触することができる。
【0242】
即ち、以前の実施例における第１貫通電極は、前記第２回路パターン層１４２の第２-２パターン部１４２bの上面とのみ接触した。これは、前記第２回路パターン層１４２の第２-２パターン部１４２bと前記第１貫通電極が垂直方向に整列される構造を有するからである。
【0243】
ただし、前記第１貫通電極は、第２貫通電極とは異なる機能をする。即ち、前記第１貫通電極は、信号伝達のための電極ではなく、熱伝達のための放熱電極である。これにより、前記第１貫通電極は、前記第２回路パターン層１４２の第２-２パターン部１４２bと整列されず、非整列される構造を有することができる。
【0244】
例えば、第１貫通電極H１aは、前記第１絶縁層１１０を貫通する。このとき、前記第１貫通電極H１aの下面の少なくとも一部は、前記第２回路パターン層１４２の上面より低く位置することができる。
【0245】
例えば、前記第１貫通電極H１aの下面は段差を有することができる。即ち、前記第１貫通電極H１aの下面は、前記第２回路パターン層１４２の第２-２パターン部１４２bと接触する第１下面領域と、前記第１下面領域より低く位置し、前記第２-２パターン部１４２bの側面を覆いながら下側方向に延長される第２下面領域を含むことができる。これにより、実施例では許容された空間内で、前記第２-２パターン部１４２bのサイズに関係なく前記第１貫通電極H１aのサイズを大きくすることができ、これにより放熱特性をより向上させることができる。
【0246】
図８は、別の実施例に係る回路基板の第１回路パターン層を示した図面である。
【0247】
図８は、第２絶縁層１２０が除去された状態における第１絶縁層１１０の上部領域を上側から見た平面図である。
【0248】
図８を参照すると、別の実施例における回路基板は、上記で説明された第１貫通電極を含まなくてもよい。
【0249】
例えば、前記回路基板は、第１貫通電極を介して前記キャビティ１６０で発生した熱を垂直方向に放出するのではなく、前記第１-１パターン部１４１bが配置された層で前記キャビティ１６０で発生した熱を水平方向に放出することができる。
【0250】
このために、前記第１回路パターン層１４２は、第１-４パターン部１４１d及び第１-５パターン部１４１eを含むことができる。前記第１-４パターン部１４１d及び第１-５パターン部１４１eは延長パターン部ということもできる。
【0251】
前記第１-４パターン部１４１d及び第１-５パターン部１４１eは、前記第１絶縁層１１０の第２上面領域に配置される。
【0252】
ただし、前記第１-４パターン部１４１d及び第１-５パターン部１４１eは、前記第１-３パターン部１４１cと電気的に分離(例えば、絶縁)される。
【0253】
即ち、前記第１-４パターン部１４１d及び第１-５パターン部１４１eは、前記第１絶縁層１１０の第２上面領域のうち前記第１-３パターン部１４１cが配置された領域を回避して配置される。
【0254】
前記第１-４パターン部１４１d及び第１-５パターン部１４１eのそれぞれの一端は、前記第１-１パターン部１４１bの一側面と直接接触することができる。例えば、前記第１-４パターン部１４１d及び第１-５パターン部１４１eは、前記第１-１パターン部１４１bで水平方向に延長される延長パターン部であってもよい。
【0255】
このとき、実施例では、第１-４パターン部１４１d及び第１-５パターン部１４１eのうちいずれか１つのみを含むことができるが、放熱特性を向上させるために、前記第１-４パターン部１４１d及び第１-５パターン部１４１eが全て含まれてもよい。
【0256】
前記第１-４パターン部１４１dの一端は、前記第１-１パターン部１４１bの第１側面と連結される。そして、前記第１-４パターン部１４１dは、前記回路基板の外側面を向けて延長される。これにより、前記第１-４パターン部１４１dの他端は、前記回路基板の第１外側面、明確に前記第１絶縁層１１０の第１外側面１１０S１に露出することができる。前記第１-４パターン部１４１dは、前記第１-１パターン部１４１bから伝達される熱を前記第１外側面１１０S１に放出する第１熱伝達経路の機能をすることができる。
【0257】
一方、前記第１-５パターン部１４１eの一端は、前記第１-１パターン部１４１bの前記第１側面と異なる第２側面に連結される。そして、前記第１-５パターン部１４１eの他端は、前記回路基板の外側面を向けて延長される。これにより、前記第１-５パターン部１４１eの他端は、前記回路基板の第２外側面、明確に前記第１絶縁層１１０の第２外側面１１０S２に露出することができる。このとき、前記第１-４パターン部１４１dが延長される前記第１絶縁層１１０の第１外側面１１０S１と、前記第１-５パターン部１４１eが延長される前記第１絶縁層１１０の第２外側面１１０S２は、前記第１絶縁層１１０の複数の外側面のうち互いに異なる外側面であってもよい。好ましくは、前記第１外側面１１０S１と前記第２外側面１１０S２は互いに反対となる面であってもよい。前記第１-５パターン部１４１eは、前記第１-１パターン部１４１bから伝達される熱を前記第２外側面１１０S２に放出する第２熱伝達経路の機能をすることができる。
【0258】
上記のように、実施例では、前記第１-４パターン部１４１d及び第１-５パターン部１４１eのうち少なくとも１つを利用して、垂直方向への熱伝達経路ではなく、水平方向への熱伝達経路を介して前記キャビティ１６０で発生した熱を外部に放出することができる。
【0259】
図９は、実施例に係る回路基板の変形例を示した図面である。
【0260】
図９を参照すると、実施例における回路基板は、前記第１貫通電極だけではなく、前記第１-４パターン部１４１d及び第１-５パターン部１４１eを全て含むことができる。
【0261】
即ち、実施例では、前記第１貫通電極を利用して垂直方向への経路で前記キャビティ１６０で発生した熱を外部に放出することができ、これとともに前記第１-４パターン部１４１d及び第１-５パターン部１４１eを利用して水平方向への経路で前記キャビティ１６０で発生した熱を外部に放出することができる。
【0262】
このように実施例では、垂直方向への熱経路だけではなく、水平方向への熱経路を提供することにより、回路基板の放熱特性をより向上させることができ、これによる製品信頼性をより向上させることができる。
【0263】
一方、図面上には、水平方向への熱伝達経路を提供する第１-４パターン部１４１d及び第１-５パターン部１４１eが前記第１絶縁層１１０の上面のみに配置されるものと図示したが、これに限定されない。
【0264】
例えば、第２回路パターン層１４２及び第３回路パターン層のうち少なくとも１つは、水平方向への熱伝達経路で熱を放出する少なくとも１つのパターン部を含むことができる。
【0265】
例えば、図１bを参照して説明すると、前記第１-１パターン部１４１bは、第１貫通電極H１と連結される。
【0266】
そして、前記第１貫通電極H１は、前記第２回路パターン層１４２の第２-２パターン部１４２bと連結される。
【0267】
このとき、前記第２回路パターン層１４２は、前記第１-４パターン部１４１d及び前記第１-５パターン部１４１eのうち少なくとも１つのパターン部に対応する第２-３パターン部(不図示)を含むことができる。
【0268】
例えば、第２回路パターン層１４２は一端が前記第２-２パターン部１４１cと連結され、他端が前記第３絶縁層１３０の上面の外側方向に延長される第２-３パターン部(不図示)を含むことができる。
【0269】
そして、上記のような構造における熱伝達経路を見ると、前記キャビティ１６０で発生した熱は、前記第１-１パターン部１４１b、第１貫通電極H１及び前記第２-２パターン部１４２bを経由する垂直方向に伝達される。そして、前記第２-２パターン部１４２bに伝達された熱は、前記第２-３パターン部(不図示)を介して水平方向に伝達され、これにより前記第３絶縁層１３０の上面の外側面に放出される。
【0270】
以下では、実施例に係る回路基板をパッケージ基板として使用する半導体パッケージについて説明することにする。
【0271】
図１０は、第１実施例に係る半導体パッケージを示した図面である。
【0272】
図１０を参照すると、実施例における半導体パッケージ２００は、図１aに図示した回路基板１００をパッケージ基板として使用することができる。前記半導体パッケージ２００は、前記回路基板１００のキャビティ１６０内に実装された電子素子１８０を含む。ただし、実施例はこれに限定されず、以上で説明した多様な実施例の回路基板のうち他の１つの回路基板のキャビティに電子素子が実装されることによりパッケージ基板を構成することもできる。
【0273】
即ち、以上で説明した回路基板は、チップのような電子素子１８０を実装するためのパッケージ基板として利用することができる。
【0274】
以上で説明したように、回路基板は、キャビティ１６０を含み、前記キャビティ１６０には、第１回路パターン層１４１の少なくとも一部が配置される。即ち、前記キャビティ１６０には、前記第１回路パターン層１４１の第１-２パターン部１４１aと、前記第１-１パターン部１４１bの第２部分１４１b２が配置される。
【0275】
前記第１-２パターン部１４１aの上には接続部１７０が配置される。
【0276】
このとき、前記接続部１７０の平面形状は四角形であってもよい。前記接続部１７０は、前記第１-２パターン部１４１aの上に配置され、前記電子素子１８０を固定し、前記電子素子１８０と前記第１-２パターン部１４１aの間を電気的に連結する機能をすることができる。このために、前記接続部１７０は伝導性物質を含むことができる。例えば、前記接続部１７０はソルダーボールであってもよいが、これに限定されない。
【0277】
前記接続部１７０は、ソルダーに異種成分の物質が含有されてもよい。前記ソルダーは、SnCu、SnPb、SnAgCuのうち少なくともいずれか１つで構成されてもよい。そして、前記異種成分の物質は、Al、Sb、Bi、Cu、Ni、In、Pb、Ag、Sn、Zn、Ga、Cd及びFeのうちいずれか１つを含むことができる。
【0278】
前記接続部１７０の上には電子素子１８０が実装される。
【0279】
このとき、前記電子素子１８０は、回路基板１００のキャビティ１６０内に配置される電子部品であってもよく、これは能動素子と受動素子とに区分される。そして、前記能動素子は、非線形部分を積極的に利用した素子であり、受動素子は、線形及び非線形特性が両方とも存在しても非線形特性は利用しない素子を意味する。そして、前記受動素子には、トランジスタ、IC半導体チップ等が含まれ、前記受動素子には、コンデンサー、抵抗及びインダクター等を含むことができる。前記受動素子は、能動素子である半導体チップの信号処理速度を高めたり、フィルタリング機能等をするために、通常のプリント回路基板に実装される。
【0280】
このとき、前記電子素子１８０の上面は、前記回路基板の最外側より高く位置することができる。例えば、前記電子素子１８０の上面は、前記回路基板の最外側に配置された第１保護層１５１の上面より高く位置することができる。ただし、実施例はこれに限定されず、前記キャビティ１６０に実装される電子素子の種類によって、前記電子素子の上面は、前記回路基板の最外側面と同一平面上に位置することができ、これより低く位置することもできる。
【0281】
図１１は、第２実施例に係る半導体パッケージを示した図面である。
【0282】
図１１を参照すると、実施例における半導体パッケージ２００Aは、回路基板１００及び前記回路基板１００のキャビティ１６０内に実装された電子素子１８０Aを含む。
【0283】
また、半導体パッケージ２００Aは、前記キャビティ１６０内に配置され、前記電子素子１８０Aを覆うモールディング層１９０をさらに含む。
【0284】
前記モールディング層１９０は選択的に前記キャビティ１６０内に配置され、前記キャビティ１６０内に実装された電子素子１８０Aを保護することができる。
【0285】
前記モールディング層１９０は、モールディング用樹脂で構成されてもよく、例えば、EMC(Epoxy molding compound)であってもよい。ただし、実施例はこれに限定されず、前記モールディング層１９０はEMC以外にも多様な他のモールディング用樹脂で構成されてもよい。
【0286】
実施例におけるモールディング層１９０は、前記キャビティ１６０の第１内壁S１及び第２内壁S２と接触する。このとき、前記キャビティ１６０の第１内壁S１及び第２内壁S２は、単一傾斜角ではなく、変曲部E１を基準として互いに異なる傾斜角を有することができる。上記のようなキャビティ１６０の構造は、前記モールディング層１９０との接触する表面面積を増加させることができ、これにより前記モールディング層１９０と回路基板１００の間の接合力を向上させることができる。
【0287】
以下では、添付された図面を参照して実施例に係る回路基板の製造方法について説明することにする。
【0288】
【0289】
実施例の回路基板の製造工程の説明の前に、実施例の回路基板は、図１a及び図１bのうちいずれか１つの層構造を有することができる。ただし、実施例の回路基板における第２絶縁層１２０の層数及び第３絶縁層１３０の層数は選択的に変更することができる。例えば、第２絶縁層１２０の層数は単層であってもよく、これと違うように２層以上の層構造を有することができる。また、前記第３絶縁層１３０の層数は単層であってもよく、これと違うように２層以上の層構造を有することができる。
【0290】
以下では、説明の便宜のために、前記第２絶縁層１２０及び第３絶縁層１３０がそれぞれ単層で構成されるものについて説明することにする。ただし、実施例はこれに限定されず、以下で説明される回路基板の製造工程のうち少なくとも１つの段階を複数回行うことにより、前記第２絶縁層１２０及び前記第３絶縁層１３０のうち少なくとも１つの絶縁層を複数の層で形成することができる。
【0291】
一方、以下では、回路基板がコアレス基板であるものについて説明することにする。これにより、実施例の回路基板の製造方法は、キャリアボードを利用して製造される。ただし、実施例はこれに限定されない。例えば、実施例の回路基板はコア層を含むコア基板であってもよく、これにより前記製造工程におけるキャリアボードは省略されてもよい。また、前記回路基板のコア基板である場合、前記第１絶縁層１１０の下面に配置される第２回路パターン層１４２の位置は、前記第１絶縁層１１０の下部領域に埋め込まれる構造ではなく、前記第１絶縁層１１０の下面の下に突出する構造を有することになる。
【0292】
図１２aを参照すると、実施例では、回路基板の製造のための基礎部材を用意する。例えば、実施例ではコアレス基板の製造のためにキャリアボードを用意する。例えば、実施例では、キャリア絶縁層CB１及びキャリア金属層CB２を含むキャリアボードを用意する。このとき、前記キャリア絶縁層CB１及び前記キャリア金属層CB２の積層構造はCCL(Copper Clad Laminate)であってもよいが、これに限定されない。例えば、前記キャリア金属層CB２は、前記キャリア絶縁層CB１の上に無電解メッキを行って形成された無電解メッキ層であってもよい。
【0293】
次に、図１２bを参照すると、実施例では、前記キャリア金属層CB２の上面に第１ドライフィルムM１を形成する。前記第１ドライフィルムM１は、前記キャリア金属層CB２の上に第２回路パターン層１４２を形成するためのマスクとして利用される。このために、前記第１ドライフィルムM１は少なくとも１つの開口を含むことができる。前記開口は、前記キャリア金属層CB２の上面のうち第２回路パターン層１４２が形成される領域と垂直に重なることができる。そして、実施例では、前記キャリア金属層CB２をシード層として電解メッキを行って、前記第１ドライフィルムM１の開口を満たす第２回路パターン層１４２を形成する工程を行うことができる。
【0294】
このとき、実施例では、以後前記キャリア金属層と回路基板の間の容易な分離または前記第２回路パターン層１４２のスリム化のために、別途のシード層を使用することができる。例えば、実施例では、前記キャリア金属層CB２の上に無電解メッキを行って前記第２回路パターン層１４２の第１金属層１４２-１を形成する工程を行うことができる。そして、前記第１ドライフィルムM１は、前記第１金属層１４２-１の上に開口を有して形成される。また、前記第２回路パターン層１４２は、前記第１金属層１４２-１をシード層として電解メッキを行って形成された第２金属層１４２-２を含む。これにより、前記第２回路パターン層１４２は、第１金属層１４２-１及び第２金属層１４２-２を含む２層構造を有することができる。このとき、前記第２回路パターン層１４２は、第２-１パターン部１４２a及び第２-２パターン部１４２bを含むことができる。
【0295】
次に、図１２cを参照すると、実施例では、前記キャリア金属層CB２の上に前記第１絶縁層１１０を積層する工程を行うことができる。
【0296】
次に、図１２dを参照すると、実施例では、前記第１絶縁層１１０を加工して前記第１絶縁層１１０を貫通する貫通ホールを形成する工程を行うことができる。このとき、前記貫通ホールは、第１貫通ホールTH１及び第２貫通ホールVH１を含むことができる。例えば、前記第２貫通ホールVH１は、前記第２回路パターン層１４２のうち第２-１パターン部１４２aと垂直に重なることができる。また、前記第１貫通ホールTH１は、前記第２回路パターン層１４２のうち第２-２パターン部１４２bと垂直に重なることができる。
【0297】
次に、図１２eを参照すると、実施例ではメッキ工程を行って、前記第１貫通ホールTH１を満たす第１貫通電極H１及び前記第２貫通ホールVH１を満たす第２-１貫通電極V１及び前記第１絶縁層１１０の上面に配置される第１回路パターン層１４２を形成する工程を行うことができる。
【0298】
このとき、前記第１回路パターン層１４１は、第１金属層１４１-１及び第２金属層１４１-２を含む。一方、図面上で前記第１貫通電極H１及び第２-１貫通電極V１は１層構造を有するものと図示したが、第１貫通電極H１及び第２-１貫通電極V１は、前記第１回路パターン層１４１の層構造に対応する第１金属層及び第２金属層で構成されてもよい。また、図面上で、前記第１回路パターン層１４１の第１金属層１４１-１と前記第１貫通電極H１または第２-１貫通電極V１の第１金属層と区分される構造を有するものと図示したが、これは各構成を区分するためのもであり、実質的にこれらは互いに同じ層であってもよい。これに対応するように、前記第１回路パターン層１４２の第２金属層１４１-２と第１貫通電極H１または第２-１貫通電極V１の第２金属層も互いに同一層で構成されてもよい。
【0299】
一方、図１２に図示されたように、メッキ工程後の前記第１回路パターン層１４１は、第２厚さT２を有することができる。これは、前記第２金属層１４１-２のシード層として使用された前記第１金属層１４１-１のエッチング工程が行われる前であるからである。
【0300】
このとき、一般的な回路基板の製造工程で、前記第１回路パターン層１４１の第１金属層１４１-１及び第２金属層１４１-２が形成された後に、前記第２金属層１４１-２と垂直に重ならない第１金属層１４１-１をエッチングで除去する工程を行うことになる。
【0301】
ここで、実施例では、前記第２金属層１４１-２と垂直に重ならない第１金属層１４１-１を全部除去せず、少なくとも一部を残しておくようにする。そして、前記除去されず残るようになる第１金属層は、以後キャビティ１６０を形成するレーザー工程で第１マスク(例えば、レーザーストッパー)として機能する。
【0302】
具体的に、前記第１回路パターン層１４１の第１金属層１４１-１は、前記第２金属層１４１-２と垂直に重なる第１-１部分P１-１を含むことができる。また、前記第１-１部分P１-１における前記第１金属層１４１-１は、第１回路パターン層１４１の一部を構成することができる。
【0303】
また、前記第１金属層１４１-１は、キャビティ領域と垂直に重ならない領域で、前記第２金属層１４１-２と垂直に重ならない第１-２部分P１-２を含むことができる。
【0304】
また、前記第１金属層１４１-１は、キャビティ領域と垂直に重なった領域に配置された第１-３部分P１-３を含むことができる。
【0305】
このとき、比較例では、前記第１金属層１４１-１の第１-２部分P１-２及び前記第１-３部分P１-３をエッチングで全部除去する。
【0306】
これと違うように、実施例では、前記第１-２部分P１-２における前記第１金属層１４１-１のみをエッチングで除去し、前記第１-３部分P１-３における前記第１金属層１４１-１は除去しない。そして、前記第１-３部分P１-３で除去されずに残った第１金属層１４１-１は、以後キャビティを形成するレーザー工程でレーザーストッパーに対応する第１マスクとして機能することができる。
【0307】
一方、図１２fを参照すると、実施例では、前記第１-３部分P１-３における前記第１金属層１４１-１を除去しないが、前記第１-２部分P１-２における前記第１金属層１４１-１のみを選択的に除去するために、前記第１-３部分P１-３の上に第１保護フィルムPL１を形成する工程を行うことができる。このとき、前記第１保護フィルムPL１は、前記第１-３部分P１-３の上で、前記第１金属層１４１-１が単独で配置された領域だけではなく、第１-２パターン部１４１a及び第１-１パターン部１４１bの第２金属層１４１-２の上にも形成される。
【0308】
次に、図１２gを参照すると、前記第１保護フィルムPL１が配置された状態で、第１金属層１４１-１を除去するエッチング工程を行う。これにより、前記第１-２部分P１-２に配置された第１金属層１４１-１は除去される。このとき、前記エッチング工程で、前記第１-１部分P１-１における第２金属層１４１-２の一部も除去される。例えば、前記第１-１部分P１-１における前記第２金属層１４１-２は、前記第１金属層１４１-１の厚さに対応する厚さだけエッチングが行われる。これにより、実施例では、前記エッチング工程で、第１回路パターン層１４１の第１-３パターン部１４１cを形成することができる。そして、前記第１-３パターン部１４１cは、前記エッチング工程によって、前記第２厚さT２から第３厚さT３へと薄くなることができる。
【0309】
次に、図１２hを参照すると、実施例では、前記第１絶縁層１１０の上に第２絶縁層１２０を配置する。また、実施例では、前記第１絶縁層１１０の下に第３絶縁層１３０を配置する。
【0310】
そして、実施例では、前記第２絶縁層１２０に第２貫通電極の第２-２貫通電極V２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絶縁層１２０の上面に第３回路パターン層１４３を形成する工程を行うことができる。このとき、前記第３回路パターン層１４３は、前記第１回路パターン層１４１に対応するように、第１金属層１４３-１及び第２金属層１４３-２を含むことができる。
【0311】
また、実施例では、前記第３絶縁層１３０に第２貫通電極の第２-３貫通電極V５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３絶縁層１３０の下面に第４回路パターン層１４６を形成する工程を行うことができる。このとき、前記第４回路パターン層１４６は、第１金属層１４６-１及び第２金属層１４６-２を含むことができる。
【0312】
このとき、前記第３回路パターン層１４３の上部領域は、複数の部分に区分することができる。例えば、前記第３回路パターン層１４３の上部領域は、キャビティ領域ではない第２-１部分P２-１と、キャビティ領域に対応する第２-２部分P２-２を含む。このとき、前記第２-２部分P２-２における前記第１金属層１４３-１はレーザーが通過しなければならないので、エッチングで除去されなければならない。これと違うように、前記第２-１部分P２-１における前記第１金属層１４３-１は、キャビティ領域と垂直に重ならないので除去されない。そして、実施例では、前記第２-１部分P２-１における前記第１金属層１４３-１を除去せずに残しておくことにより、キャビティを形成するレーザー工程で第２マスクとして利用できるようにする。このとき、実施例では、前記第２-１部分P２-１で、キャビティ領域を取り囲む隣接領域における第１金属層１４３-１のみを残して、残りは除去することができる。しかし、このようにエッチングが行われる場合、以後前記第２ストッパーをエッチングするエッチング工程で、前記第３回路パターン層１４３の第２金属層１４３-２が追加エッチングされる問題が発生し、これにより他の回路パターン層との厚さ偏差が発生し得る。これにより、実施例では、前記第２-１部分P２-１における第１金属層１４３-１を全部除去せずに残しておくようにする。
【0313】
一方、前記第３回路パターン層１４３の第１金属層１４３-１及び第４回路パターン層１４６の第１金属層１４６-１のエッチングが行われる前には、前記第３回路パターン層１４３及び前記第４回路パターン層１４６は、それぞれ第２厚さを有することができる。
【0314】
次に、図１２iを参照すると、実施例では、前記第３回路パターン層１４３の第２-１部分P２-１の上に第２保護フィルムPL２を配置した状態で、前記第３回路パターン層１４３の第１金属層１４３-１及び第４回路パターン層１４６の第１金属層１４６-１を除去するエッチング工程を行うことができる。
【0315】
これにより、前記第４回路パターン層１４６の厚さは、前記エッチング工程によって第２厚さT２から第３厚さT３へと薄くなることができる。これと違うように、前記第３回路パターン層１４３の第２金属層１４３-２は、第２保護フィルムPL２によって覆われた状態で前記エッチング工程が行われることにより、前記第２厚さT２をそのまま維持することができる。
【0316】
一方、前記キャビティ領域と隣接した領域には、前記第３回路パターン層１４３の第１金属層１４３-１が配置された構造を有する。このとき、前記第３回路パターン層１４３の第１金属層１４３-１は、以後のレーザー工程におけるビームのサイズの半径より大きくてもよい。即ち、実施例では、ガウシアンレーザー工程でビームの中央部分に対応するようにキャビティ加工工程を行うことができる。これにより、前記キャビティ領域と隣接した領域は、ガウシアンビームのセンターが位置することができる。このとき、実施例では、前記第２-１部分P２-１における第１金属層１４３-１が全部除去されない状態で前記キャビティ工程のためのレーザー工程が行われることにより、前記ガウシアンビームのセンターを利用してキャビティを加工する工程においても、前記第２絶縁層１２０の表面に損傷が生じるを防止することができる。
【0317】
一方、実施例における前記第１-３部分P１-３と前記第２-１部分P２-１は、垂直方向に少なくとも一部が互いに重なることができる。
【0318】
例えば、前記第１-３部分P１-３で除去されていない第１回路パターン層１４１と、前記第２-１部分P２-１で除去されていない第３回路パターン層１４３は、垂直方向に重なる重畳領域ORを含むことができる。
【0319】
このとき、比較例ではレーザー工程時に、マスクを利用するしても、前記第１-３部分P１-３と前記第２-１部分P２-１が垂直方向に互いに重ならない。このとき、レーザー工程における工程正確度が高いと、上記のようなマスクの配置構造でも信頼性の高いキャビティ形成が可能である。しかし、回路基板の製造工程では、多様な環境による工程偏差が発生し、これにより上記のような比較例におけるマスク構造で、信頼性問題が発生し得る。例えば、工程偏差により、レーザービームのずれが発生する場合、前記レーザービームの前記第２絶縁層の下部領域のうち前記第１金属層１４１-１の第１-２部分P１-２を外れた領域まで加工してしまう。そして、このような場合、前記第２絶縁層だけではなく、前記外れた領域だけの第１絶縁層の加工が追加行われる。そして、前記第１絶縁層が加工される場合、信頼性問題が発生し得る。
【0320】
これにより、実施例では、上記のように第１マスクと第２マスクが垂直方向に互いにオーバーラップする重畳領域ORを含むようにする。これにより、レーザー工程の偏差が発生しても、前記重畳領域ORによって第１絶縁層が追加加工される状況を防止することができ、これによる信頼性問題を解決することができる。
【0321】
次に、図１２jを参照すると、実施例では、第２絶縁層１２０のキャビティ領域上にキャビティ１６０を形成する工程を行うことができる。このとき、前記キャビティ１６０は、単一層で構成される第２絶縁層１２０に形成され、これと違うように複数の層で構成される第２絶縁層１２０内に形成することができる。
【0322】
このとき、前記キャビティ１６０は、ガウシアンビームを利用したレーザー工程によって形成することができる。
【0323】
このとき、実施例では、ガウシアンビーム２００の中心線CPを利用して前記キャビティ１６０の最外郭領域を形成するようにする。このとき、図１２jを参照すると、前記ガウシアンビーム２００の中心線を基準として右側のビームは、前記キャビティ領域内に位置するが、右側のビームは、キャビティ領域を外れた領域に位置する。
【0324】
【0325】
図９を参照すると、実施例では、第２マスク１４３-１aとして利用される第３回路パターン層１４３の一部を中心に、ガウシアンビームの中心線のビームを利用して前記キャビティ１６０の最外郭領域に対する加工が行われるようにする。そして、実施例では、ガウシアンビームを一定距離移動させながら、前記キャビティ１６０の全体領域に対する加工を行う。
【0326】
このとき、実施例では、第１ガウシアンビームの中心線を利用してキャビティの最外郭領域に対する加工を行う。そして、前記第１ガウシアンビームを利用したキャビティ加工が完了すると、前記第１ガウシアンビームから一定距離離隔した位置に第２ガウシアンビームを提供する。このとき、前記第１ガウシアンビームと前記第２ガウシアンビームは一定距離離隔することにより、実施例におけるキャビティ１６０は、最外郭領域における第１傾斜角θ１を有する第１内壁S１と、前記第１内壁S１から延長され、第２傾斜角θ２を有する第２内壁S２を含むことができる。
【0327】
一方、図１２lを参照すると、比較例ではレーザービームの外郭部分がキャビティの最外郭部分に位置するようにしてキャビティ加工工程を行う。これにより、比較例におけるキャビティの最外郭部分の内壁は１６０度以上の傾斜角を有することになる。一方、実施例におけるキャビティの最外郭部分の内壁は９２度～１３０度範囲の第２傾斜角を有することになる。
【0328】
例えば、比較例における工程は６００μmの大きさの領域にキャビティを加工した場合、前記キャビティの内壁の傾斜角によって６００μmより小さい５００μmのキャビティが形成される。これは、キャビティの下部領域が実質的に素子が実装されるキャビティとして使用されるが、１００μm程度の空間が前記内壁が有する傾斜角によって使用されないからである。
【0329】
反面、実施例では６００μmの大きさの領域にキャビティを加工した場合、前記キャビティの内壁の傾斜角の改善により、比較例に比べて大きい５５０μmのキャビティが形成される。これにより実施例では、キャビティ形成に必要な空間を減らすことができ、これによる回路集積度を高めることができる。
【0330】
図１２mを参照すると、上記のようなガウシアンビームを利用して、前記第２絶縁層１２０にキャビティ１６０Aを形成する。前記キャビティ１６０Aはレーザー工程のみによって形成されたキャビティを意味することができる。
【0331】
そして、図１２nを参照すると、実施例ではデスミア工程を行うことができる。前記デスミア工程は、キャビティ形成工程の一段階である。即ち、実施例では、レーザー加工によりキャビティを形成し、以後デスミア工程により最終的なキャビティ１６０を形成するようにする。
【0332】
前記デスミア工程は、前記レーザー加工によって形成されたキャビティ形状をそのまま維持しながら、前記キャビティの全体的な幅を増加させることができる。即ち、前記デスミア工程は、前記レーザー工程によって形成されたキャビティの内壁に含まれた異物等を除去して、前記キャビティの全体的な幅を増加させることができる。前記デスミア工程が行われることにより、前記キャビティ１６０は、前記第３回路パターン層１４３の第１金属層１４３-１の少なくとも一部と垂直方向に重なることができる。
【0333】
次に、実施例ではレーザー工程におけるストッパーとして活用された金属層を除去する工程を行うことができる。
【0334】
例えば、実施例では、前記第３回路パターン層１４３の第１金属層１４３-１のうち第２金属層１４３-２と垂直に重ならない領域をエッチングで除去する工程を行うことができる。これにより、前記第３回路パターン層１４３は、第２厚さT２から第３厚さT３へと変更される。
【0335】
また、実施例では、前記第１回路パターン層１４１の第１金属層１４１-１のうちキャビティと垂直に重なり、前記第１回路パターン層１４１の第２金属層１４１-２と垂直に重ならない領域を除去するエッチング工程を行うことができる。これにより、前記第１回路パターン層１４１の第１-１パターン部１４１b及び第１-２パターン部１４１aが形成される。このとき、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１は、キャビティと垂直に重ならず第２絶縁層１２０で覆われ、第２部分１４１b２は、キャビティと垂直に重なる。これにより、前記エッチング工程で、前記第１-１パターン部１４１bの第１部分１４１b１はエッチングが行われず、前記第２部分１４１b２はエッチングが行われる。これにより、前記第１-１パターン部１４１bは段差構造を有することができる。
【0336】
次に、実施例では、図１２oに図示されたように、前記第２絶縁層１２０の上に第１保護層１５１を形成し、前記第３絶縁層１３０の下に第２保護層１５２を形成する工程を行うことができる。
【0337】
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。
【0338】
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2a】
【図2b】
【図2c】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12a】
【図12b】
【図12c】
【図12d】
【図12e】
【図12f】
【図12g】
【図12h】
【図12i】
【図12j】
【図12k】
【図12l】
【図12m】
【図12n】
【図12o】
【手続補正書】
【提出日】2024-05-17
【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】
第１絶縁層と、前記第１絶縁層の上に配置され、上面及び下面を貫通するキャビティを含む第２絶縁層と、
前記第２絶縁層内に埋め込まれた上部回路層と、
前記キャビティ内に配置された電子素子と、を含み、
前記第２絶縁層は、前記キャビティを形成する内壁を含み、
前記内壁は、前記第１絶縁層の上面に対し第１傾斜角を有する第１内壁と、前記第１内壁上に配置され、前記第１絶縁層の上面に対し前記第１傾斜角と異なる第２傾斜角を有する第２内壁と、前記第１内壁と前記第２内壁が接触された接触部を含み、
前記上部回路層は、前記キャビティの前記第１内壁と水平方向に沿って重なった第１貫通電極と、前記第１貫通電極上に配置され、前記第１内壁と前記水平方向に沿って重ならず、前記第２内壁と前記水平方向に沿って重なった上部回路パターン層を含み、
前記電子素子は、前記第１貫通電極、前記上部回路パターン層、及び前記接触部と前記水平方向に沿って重なった、回路基板。
【請求項2】
前記第２絶縁層の上に配置された保護絶縁層をさらに含む、請求項１に記載の回路基板。
【請求項3】
前記第１絶縁層内に埋め込まれた下部回路層をさらに含み、前記下部回路層は、前記第１絶縁層の少なくとも一部領域を貫通する第２貫通電極と、前記第２貫通電極と連結された下部回路パターン層を含み、
前記上部回路パターン層の垂直方向の厚さは、前記下部回路パターン層の前記垂直方向の厚さと同一である、請求項２に記載の回路基板。
【請求項4】
前記上部回路層は、前記第１貫通電極上に配置された上部貫通電極をさらに含み、前記上部貫通電極は、前記第１内壁と前記水平方向に沿って重ならず、前記第２内壁と前記水平方向に沿って重なった、請求項３に記載の回路基板。
【請求項5】
前記電子素子は、前記第１内壁、及び前記第２内壁と前記水平方向に沿って離隔した、請求項４に記載の回路基板。
【請求項6】
前記接触部は、前記第１内壁と前記第２内壁が直接接触する傾斜角が変わる部分である、請求項５に記載の回路基板。
【請求項7】
前記第１貫通電極は、前記接触部よりも前記第１絶縁層に隣接するように配置された、請求項６に記載の回路基板。
【請求項8】
前記第１傾斜角は、１３０度～１６０度の範囲を有し、前記第２傾斜角は、９２度～１３０度の範囲を有する、請求項６に記載の回路基板。
【請求項9】
前記保護絶縁層は、貫通ホールを含み、前記保護絶縁層の貫通ホールは、前記キャビティと垂直方向に沿って重なった、請求項２に記載の回路基板。
【請求項10】
前記第１内壁は、前記キャビティの底面と前記第１傾斜角の間に位置し、前記第１傾斜角と異なる第３傾斜角をさらに含む、請求項１に記載の回路基板。
【請求項11】
前記電子素子の前記垂直方向の厚さは、前記第１貫通電極の前記垂直方向の厚さより大きい、請求項３に記載の回路基板。
【請求項12】
前記上部貫通電極と前記第１貫通電極は、前記第１絶縁層に向かうほど幅が漸減する、請求項４に記載の回路基板。
【請求項13】
前記第１絶縁層と前記第２絶縁層の間に配置され、前記キャビティの内壁と垂直方向に沿って重なった回路パターンを含み、前記回路パターンの上面は、段差を有する、請求項３に記載の回路基板。
【請求項14】
前記回路パターンの前記段差は、前記キャビティの底面の周り方向に沿って備えられた、請求項１３に記載の回路基板。
【請求項15】
前記第３傾斜角は、前記第２傾斜角と異なる、請求項１０に記載の回路基板。
【請求項16】
ベース絶縁層と、前記ベース絶縁層の上に配置され、キャビティを含んだ上部絶縁層と、
前記上部絶縁層内に埋め込まれた上部回路層と、
前記上部絶縁層のキャビティ内に配置された電子素子と、
前記上部絶縁層の上に配置された保護絶縁層と、を含み、
前記上部絶縁層は、前記上部絶縁層の上面及び下面を貫通して備えられた前記キャビティを形成する内壁を含み、
前記内壁は、前記ベース絶縁層の上面に対し第１傾斜角を有する第１内壁と、前記第１内壁上に配置され、前記ベース絶縁層に対し前記第１傾斜角より小さい第２傾斜角を有する第２内壁と、前記キャビティの底面と前記第１内壁の間に位置し、前記第１傾斜角及び前記第２傾斜角と異なる第３傾斜角を有する第３内壁と、前記第１内壁と前記第２内壁が接触された第１接触部と、前記第１内壁と前記第３内壁が接触された第２接触部とを含み、
前記上部回路層は、前記キャビティの第１内壁と水平方向に沿って重なった貫通電極と、前記貫通電極上に配置され、前記第１内壁と前記水平方向に沿って重ならず、前記第２内壁と前記水平方向に沿って重なった上部回路パターン層を含み、
前記電子素子は、前記貫通電極、前記上部回路パターン層、前記第１内壁、前記第２内壁、及び前記第１接触部と前記水平方向に沿って重なった、回路基板。
【請求項17】
前記第１接触部は、前記第１内壁と前記第２内壁が直接接触された傾斜角が変わる部分であり、前記第２接触部は、前記第１内壁と前記第３内壁が直接接触された傾斜角が変わる部分であり、
前記電子素子の垂直方向の厚さは、前記貫通電極の前記垂直方向の厚さより大きい、請求項１６に記載の回路基板。
【請求項18】
前記第１傾斜角は、１３０度～１６０度の範囲を有し、前記第２傾斜角は、９２度～１３０度の範囲を有する、請求項１６に記載の回路基板。
【請求項19】
前記ベース絶縁層内に埋め込まれた回路層をさらに含み、前記回路層は、前記ベース絶縁層の少なくとも一部領域を貫通するベース貫通電極と、前記ベース貫通電極と連結されたベース回路パターン層を含み、
前記上部回路パターン層の垂直方向の厚さは、前記ベース回路パターン層の前記垂直方向の厚さと同一である、請求項１７に記載の回路基板。
【請求項20】
前記上部回路層は、前記貫通電極上に配置された上部貫通電極をさらに含み、前記上部貫通電極は、前記第１内壁と前記水平方向に沿って重ならず、前記第２内壁と前記水平方向に沿って重なった、請求項１９に記載の回路基板。
【国際調査報告】