(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】2024-11-25
(54)【発明の名称】回路基板
(51)【国際特許分類】
H05K 1/02 20060101AFI20241118BHJP
H05K 3/46 20060101ALI20241118BHJP
【FI】
H05K1/02 C
H05K3/46 Q
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024535525
(86)(22)【出願日】2022-12-09
(85)【翻訳文提出日】2024-06-13
(86)【国際出願番号】 KR2022020028
(87)【国際公開番号】W WO2023113386
(87)【国際公開日】2023-06-22
(31)【優先権主張番号】10-2021-0177934
(32)【優先日】2021-12-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0177974
(32)【優先日】2021-12-13
(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
【氏名又は名称】小野 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100119253
【氏名又は名称】金山 賢教
(74)【代理人】
【識別番号】100129713
【氏名又は名称】重森 一輝
(74)【代理人】
【識別番号】100137213
【氏名又は名称】安藤 健司
(74)【代理人】
【識別番号】100183519
【氏名又は名称】櫻田 芳恵
(74)【代理人】
【識別番号】100196483
【氏名又は名称】川嵜 洋祐
(74)【代理人】
【識別番号】100160255
【氏名又は名称】市川 祐輔
(74)【代理人】
【識別番号】100219265
【氏名又は名称】鈴木 崇大
(74)【代理人】
【識別番号】100203208
【氏名又は名称】小笠原 洋平
(74)【代理人】
【識別番号】100216839
【氏名又は名称】大石 敏幸
(74)【代理人】
【識別番号】100228980
【氏名又は名称】副島 由加里
(74)【代理人】
【識別番号】100151448
【氏名又は名称】青木 孝博
(74)【代理人】
【識別番号】100146318
【氏名又は名称】岩瀬 吉和
(72)【発明者】
【氏名】イ,スミン
(72)【発明者】
【氏名】シン,ジョンベ
(72)【発明者】
【氏名】チョン,ジェフン
(72)【発明者】
【氏名】チョン,ジチュル
【テーマコード(参考)】
5E316
5E338
【Fターム(参考)】
5E316AA32
5E316AA43
5E316CC09
5E316CC10
5E316CC18
5E316CC32
5E316CC33
5E316CC38
5E316CC39
5E316DD24
5E316DD32
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5E316EE31
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5E338AA03
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5E338BB03
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5E338BB75
5E338CC09
5E338EE23
5E338EE24
5E338EE60
(57)【要約】
実施例に係る回路基板は、第1絶縁層と、前記第1絶縁層の上面に配置された第2絶縁層とを含み、前記第2絶縁層は、キャビティを含み、前記キャビティは、前記第2絶縁層の内側方向に向かって凸状の複数の凸部を含む平面形状を有する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1絶縁層と、
前記第1絶縁層の上面に配置された第2絶縁層と、を含み、
前記第2絶縁層は、キャビティを含み、
前記キャビティは、
前記第2絶縁層の内側方向に向かって凸状の複数の凸部を含む平面形状を有する、回路基板。
【請求項2】
前記第1絶縁層を貫通する第1貫通電極と、
前記第2絶縁層を貫通する第2貫通電極と、を含み、
前記キャビティの内壁の傾斜角は、
前記第2貫通電極の側面の傾斜角に対応する、請求項1に記載の回路基板。
【請求項3】
前記キャビティの内壁は、
前記キャビティの一側に位置する第1内壁と、
前記キャビティの他側に位置し、前記第1内壁と対向する第2内壁と、を含み、
前記第2貫通電極は、
前記第2貫通電極の一側の第1側面と、
前記第1側面と反対となる前記第2貫通電極の他側の第2側面と、を含み、
前記キャビティの前記第1内壁の傾斜角は、前記第2貫通電極の前記第1側面の傾斜角に対応し、
前記キャビティの前記第2内壁の傾斜角は、前記第2貫通電極の前記第2側面の傾斜角に対応する、請求項2に記載の回路基板。
【請求項4】
前記第1内壁の傾斜角は、前記キャビティの底面と前記第1内壁との間の内角であり、
前記第2内壁の傾斜角は、前記キャビティの底面と前記第2内壁との間の内角であり、
前記第2貫通部電極の前記第1側面の傾斜角は、前記第2貫通電極の下面と前記第1側面との間の内角であり、
前記第2貫通電極の前記第2側面の傾斜角は、前記第2貫通電極の下面と前記第2側面との間の内角であり、
前記第1内壁、前記第2内壁、前記第1側面、および前記第2側面のそれぞれの傾斜角は、91度~115度の範囲を満たす、請求項3に記載の回路基板。
【請求項5】
前記キャビティの内壁の少なくとも一部に配置された金属層をさらに含む、請求項1に記載の回路基板。
【請求項6】
前記第1絶縁層の上面と前記第2絶縁層の下面との間に配置された第1回路パターン層を含み、
前記第1回路パターン層は、
前記キャビティの底面と垂直に重なる前記第1絶縁層の第1領域に配置された第1パッドを含む、請求項1に記載の回路基板。
【請求項7】
前記第1回路パターン層は、
前記第1パッドと離隔し、前記キャビティの内壁と垂直に重なる第2パッドを含む、請求項6に記載の回路基板。
【請求項8】
前記第1パッドの厚さは、前記第2パッドの厚さよりも大きい、請求項7に記載の回路基板。
【請求項9】
前記第1回路パターン層は、
前記第1絶縁層の上面に配置された第1金属層と、
前記第1金属層上に配置された第2金属層と、を含み、
前記第1パッドは、前記第1および第2金属層を含み、
前記第2パッドは、前記第1金属層のみを含む、請求項7に記載の回路基板。
【請求項10】
前記第2絶縁層は、
前記第1絶縁層の上面に隣接する前記キャビティの内壁に形成され、前記第2絶縁層の内側方向に凹状の凹部を含み、
前記凹部の少なくとも一部は、
前記キャビティの内壁と垂直に重なる、請求項1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、回路基板およびこれを含む半導体パッケージに関する。
【背景技術】
【0002】
最近、無線データトラフィックの需要を満たすために、改善された5G(5世代)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。
【0003】
高いデータ伝送率を達成するために、5G通信システムは、超高周波(mmWave)帯域(sub6ギガ(6GHz)、28ギガ(28GHz)、38ギガ(38GHz)またはそれ以上の周波数)を使用する。このような高い周波数帯域は、波長の長さによってmmWaveと呼ばれる。
【0004】
超高周波帯域における電波の経路損失の緩和および電波の伝送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)、巨大配列多重入出力(massive MIMO)、アレイアンテナ(array antenna)などの集積化技術が開発されている。
【0005】
このような周波数帯域で波長の何百個のアクティブアンテナで構成できることを考慮すると、アンテナシステムが相対的に大きくなることがある。
【0006】
これは、アクティブアンテナシステムを構成する複数の基板、すなわちアンテナ基板、アンテナ給電基板、送受信機(transceiver)基板、そして基底帯域(baseband)基板が一つの小型装置(one compactunit)に集積されなければならないということを意味する。
【0007】
これにより、従来の5G通信システムに適用される回路基板は、複数の基板が集積化された構造を有し、これにより、相対的に厚い厚さを有していた。これにより、従来は、回路基板を構成する絶縁層の厚さを薄くすることにより、回路基板の全体的な厚さを減らした。
【0008】
しかし、前記絶縁層の厚さを薄くして回路基板を作製するには限界があり、さらに前記絶縁層の厚さが薄くなることにより、回路パターンが安定して保護されないという問題がある。
【0009】
これにより、最近では、レーザやサンドブラスト(sand blast)を用いて回路基板にキャビティを形成し、前記形成されたキャビティ内に素子を配置することにより、素子の全体的な厚さを減少させた。
【0010】
一般的なキャビティ形成工程は、レーザやサンドブラストを用いて回路基板を形成した後に、キャビティの内壁の残骸を除去するためのデスミア工程を必須に行うべきであった。前記デスミア工程とは、前記キャビティの内壁をエッチングにより除去する工程を意味する。
【0011】
しかし、上記のようにデスミア工程が行われる場合、前記キャビティの内壁の一部が除去されることにより、キャビティのサイズの拡張が行われ、これにより前記キャビティのサイズが目標サイズよりも大きくなるという問題がある。
【0012】
そして、前記キャビティのサイズが目標サイズよりも大きくなる場合、回路パターンを配置できない領域であるデッド領域が増加し、これにより回路集積度が減少するか、回路基板の水平方向の幅または垂直方向の厚さが増加するという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
実施例は、キャビティのサイズが拡張されることを防止できる回路基板およびこれを含む半導体パッケージを提供しようとする。
【0014】
また、実施例は、キャビティの内壁の傾斜角を改善できる回路基板およびこれを含む半導体パッケージを提供しようとする。
【0015】
また、実施例は、回路集積度を向上させることができる回路基板およびこれを含む半導体パッケージを提供しようとする。
【0016】
また、実施例では、動作特性が改善された回路基板およびこれを含む半導体パッケージを提供しようとする。
【0017】
実施例で解決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ず、言及していないまた他の技術的課題は、下記の記載から本発明が属する技術分野における通常の知識を有した者にとって明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0018】
実施例に係る回路基板は、第1絶縁層と、前記第1絶縁層の上面に配置された第2絶縁層とを含み、前記第2絶縁層は、キャビティを含み、前記キャビティは、前記第2絶縁層の内側方向に向かって凸状の複数の凸部を含む平面形状を有する。
【0019】
また、前記回路基板は、前記第1絶縁層を貫通する第1貫通電極と、前記第2絶縁層を貫通する第2貫通電極とを含み、前記キャビティの内壁の傾斜角は、前記第2貫通電極の側面の傾斜角に対応する。
【0020】
また、前記キャビティの内壁は、前記キャビティの一側に位置する第1内壁と、前記キャビティの他側に位置し、前記第1内壁と対向する第2内壁とを含み、前記第2貫通電極は、前記第2貫通電極の一側の第1側面と、前記第1側面と反対となる前記第2貫通電極の他側の第2側面とを含み、前記キャビティの前記第1内壁の傾斜角は、前記第2貫通電極の前記第1側面の傾斜角に対応し、前記キャビティの前記第2内壁の傾斜角は、前記第2貫通電極の前記第2側面の傾斜角に対応する。
【0021】
また、前記第1内壁の傾斜角は、前記キャビティの底面と前記第1内壁との間の内角であり、前記第2内壁の傾斜角は、前記キャビティの底面と前記第2内壁との間の内角であり、前記第2貫通部電極の前記第1側面の傾斜角は、前記第2貫通電極の下面と前記第1側面との間の内角であり、前記第2貫通電極の前記第2側面の傾斜角は、前記第2貫通電極の下面と前記第2側面との間の内角であり、前記第1内壁、前記第2内壁、前記第1側面、および前記第2側面のそれぞれの傾斜角は、91度~115度の範囲を満たす。
【0022】
また、前記回路基板は、前記キャビティの内壁の少なくとも一部に配置された金属層をさらに含む。
【0023】
また、前記回路基板は、前記第1絶縁層の上面と前記第2絶縁層の下面との間に配置された第1回路パターン層を含み、前記第1回路パターン層は、前記キャビティの底面と垂直に重なる前記第1絶縁層の第1領域に配置された第1パッドを含む。
【0024】
また、前記第1回路パターン層は、前記第1パッドと離隔し、前記キャビティの内壁と垂直に重なる第2パッドを含む。
【0025】
また、前記第1パッドの厚さは、前記第2パッドの厚さよりも大きい。
【0026】
また、前記第1回路パターン層は、前記第1絶縁層の上面に配置された第1金属層と、前記第1金属層上に配置された第2金属層とを含み、前記第1パッドは、前記第1および第2金属層を含み、前記第2パッドは、前記第1金属層のみを含む。
【0027】
また、前記第2絶縁層は、前記第1絶縁層の上面に隣接する前記キャビティの内壁に形成され、前記第2絶縁層の内側方向に凹状の凹部を含み、前記凹部の少なくとも一部は、前記キャビティの内壁と垂直に重なる。
【0028】
また、前記キャビティの前記凸部の曲率半径は、前記第2貫通電極の上面の曲率半径に対応する。
【0029】
また、前記回路基板は、前記第2絶縁層の上面に配置された第3絶縁層を含み、前記キャビティは、前記第2絶縁層に形成された第1パートと、前記第3絶縁層に形成され、前記第1パートと連結された第2パートを含む。
【0030】
また、前記キャビティの内壁は、前記キャビティの第1パートの第1部分と、前記キャビティの前記第2パートの第2部分と、前記第1部分の上端と前記第2部分の下端との間を連結し、前記第1部分と垂直に重なる前記第3絶縁層の下面の第3部分とを含む。
【0031】
また、前記キャビティの内壁は、鋸歯状の垂直断面形状を有する。
【0032】
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絶縁層の上面と前記第2絶縁層の下面との間に配置され、前記キャビティの底面と垂直に重なる第1パッドを含む第1回路パターン層と、前記第1回路パターン層の前記第1パッド上に配置された接続部と、前記接続部上に実装された素子とを含み、前記キャビティは、前記キャビティから離れる方向に凸状の複数の凸部を含む平面形状を有する。
【0033】
一方、他の実施例に係る回路基板は、第1絶縁層と、前記第1絶縁層の上面に配置され、キャビティを含む第2絶縁層と、前記第キャビティを含む前記第2絶縁層の内壁に配置される遮蔽層とを含み、前記キャビティの一側における前記遮蔽層の上面の幅は、前記キャビティの一側における前記遮蔽層の下面の幅よりも大きい。
【0034】
一方、他の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絶縁層の上面に配置され、キャビティを含む第2絶縁層と、前記第キャビティを含む前記第2絶縁層の内壁に配置される遮蔽層と、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り、前記第2絶縁層および前記遮蔽層と接しない第1領域上に配置された第1-1パッドを含む第1回路パターン層と、前記第1回路パターン層の前記第1-1パッド上に配置された接続部と、前記接続部上に実装された素子とを含み、前記遮蔽層は、前記キャビティを介して露出された側面を含み、前記遮蔽層の前記側面は、前記キャビティに向かって凸状の複数の凸部を含む平面形状を有し、前記キャビティの一側における前記遮蔽層の上面の幅は、前記キャビティの一側における前記遮蔽層の下面の幅よりも大きい。
【発明の効果】
【0035】
実施例の回路基板は、キャビティが形成された少なくとも一つの絶縁層を含む。前記キャビティは、ダミー電極が形成された状態でキャビティの一部を形成し、それにより前記キャビティの一部を介して露出された前記ダミー電極をエッチングにより除去することによって形成され得る。これにより、実施例では、比較例のようなデスミア工程が不要である。そして、実施例では、前記デスミア工程を行なわないことによってキャビティのサイズの拡張の問題を解決することができる。これにより、実施例では、目標サイズと実質的に同じサイズを有するキャビティの形成が可能であり、これによる回路集積度を向上させることができる。
【0036】
また、実施例では、前記キャビティのサイズの拡張を防止することができ、これにより前記キャビティの拡張によって生じるデッド領域を最小化することができる。これを通じて、実施例では、前記デッド領域を最小化することによって、回路基板の水平方向の幅および垂直方向の厚さを最小化することができる。これを通じて、実施例では、回路基板および半導体パッケージのスリム化が可能である。
【0037】
また、本実施例では、前記ダミー電極が形成された状態で前記ダミー電極のエッチングを通じて最終的なキャビティを形成する。これにより、前記キャビティが形成された絶縁層がガラス繊維を含む絶縁物質で構成された場合、前記キャビティを介して前記ガラス繊維が露出されるという問題を解決することができる。例えば、比較例では、前記キャビティを介してガラス繊維が露出されるという問題があり、前記ガラス繊維の露出によって前記キャビティ内に配置される素子の動作特性が低下することがある。これに対して、実施例では、前記ダミー電極が配置された状態でキャビティが形成されることにより、前記ガラス繊維が前記ダミー電極を貫通してキャビティ内に突出できず、これにより前記ダミー電極をエッチングにより除去した後にも、前記ガラス繊維が前記キャビティに突出しない構造を有することができる。これを通じて、実施例では、回路基板の製品信頼性をさらに向上させることができる。
【0038】
また、前記キャビティを含む絶縁層の内壁には、遮蔽層を備えられ得る。前記遮蔽層は、絶縁層を貫通する貫通電極よりも小さい幅を有する。さらに、前記遮蔽層の上面の幅は、下面の幅よりも大きい。これを通じて、実施例では、前記遮蔽層を用いて、前記キャビティが形成された領域とそれ以外の領域との間の信号干渉を最小限に抑えることができ、これによる動作特性を向上させることができる。
【0039】
さらに、実施例は、前記遮蔽層の上面の幅が下面の幅よりも大きいようにして、回路基板の外側に向かう方向に熱伝達経路を形成することができる。例えば、前記実施例のキャビティ内には、素子を配置することができ、前記素子から熱が発生することがある。このとき、実施例では、前記遮蔽層を用いて前記素子から発生した熱を回路基板の外側に伝達することができ、これを通じて回路基板の放熱特性を向上させることができる。
【0040】
また、実施例における遮蔽層の上面には、下面に向かって凹状の凹部が形成される。前記凹部は、前記キャビティを含む絶縁層の内壁の少なくとも一部を露出することができる。このとき、前記キャビティ内に素子が実装された状態で、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形成して半導体パッケージを製造することができる。このとき、前記モールディング層は、金属層との密着力よりも誘電層との密着力がさらに高い。これにより、実施例では、前記モールディング層の少なくとも一部が前記遮蔽層の凹部を充填しながら、前記キャビティを含む絶縁層の内壁の少なくとも一部と接触するようにする。これを通じて、実施例では、前記絶縁層と前記モールディング層との間の密着力を向上させることができる。
【0041】
また、実施例の第1回路パターン層は、第1絶縁層の上面のうち第1領域R1と垂直に重なる領域に配置された第1-1パッドおよび第2領域と垂直に重なる領域に配置された第1-2のパッドを含む。実施例は、前記キャビティを含む第2絶縁層の内壁のうち少なくとも一部には、遮蔽層が配置されないようにする。このとき、実施例は、前記遮蔽層が配置されていない領域に前記第1-1パッドと第1-2パッドとを直接連結するトレースを配置する。これにより、実施例では、前記第1-1パッドと前記第1-2パッドとの間の信号経路の長さを比較例に比べて減らすことができ、これを通じて信号経路が長くなることによって発生する信号損失を最小限に抑えることができる。また、実施例は、前記第1-1パッドと前記第1-2パッドとを直接連結するトレースを配置することによって回路基板の回路集積度を向上させることができ、これを通じて回路基板の全体的な体積を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【
図2】第1実施例に係る回路基板の一部構成を省略した平面図である。
【
図4】
図3の回路基板の一部構成の詳細層構造を示す図である。
【
図9】
図8の第6実施例に係る回路基板の一部構成を省略した平面図である。
【
図10】第7実施例に係る回路基板を示す図である。
【
図11】第8実施例に係る回路基板を示す図である。
【
図12】第9実施例に係る回路基板を示す図である。
【
図13】
図12の回路基板の一部構成の詳細層構造を示す図である。
【
図16】第10実施例に係る回路基板を示す図である。
【
図17】
図16の回路基板の一部構成を省略した平面図である。
【
図18】実施例に係る半導体パッケージを示す図である。
【
図19】
図3に示す回路基板の製造方法を工程順に示す図である。
【
図20】
図3に示す回路基板の製造方法を工程順に示す図である。
【
図21】
図3に示す回路基板の製造方法を工程順に示す図である。
【
図22】
図3に示す回路基板の製造方法を工程順に示す図である。
【
図23】
図3に示す回路基板の製造方法を工程順に示す図である。
【
図24】
図3に示す回路基板の製造方法を工程順に示す図である。
【
図25】
図3に示す回路基板の製造方法を工程順に示す図である。
【
図26】
図3に示す回路基板の製造方法を工程順に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0043】
以下、添付された図面を参照して、本明細書の望ましい実施例を詳しく説明する。
【0044】
但し、本発明の技術思想は、説明される一部実施例に限定されず、互いに異なる多様な形態で実現され得、本発明の技術思想の範囲内であれば、実施例間にその構成要素のうち一つ以上を選択的に結合、置換して使用することができる。
【0045】
また、本発明の実施例で使用される用語(技術および科学的用語を含む)は、明らかに特に定義され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とって一般的に理解され得る意味と解釈され得、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、関連技術の文脈上の意味を考慮して、その意味を解釈することができるであろう。
【0046】
また、本発明の実施例で使用される用語は、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。本明細書において、単数形は、文句で特に言及しない限り、複数形も含むことができ、「Aおよび(と)B、Cのうち少なくとも一つ(または一つ以上)」と記載される場合、A、B、Cで組み合わせできるすべての組み合わせのうち一つ以上を含むことができる。
【0047】
また、本発明の実施例の構成要素を説明するにあたって、第1、第2、A、B、(a)、(b)等の用語を使用することができる。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に過ぎず、その用語によって当該構成要素の本質や順番または手順などが確定されない。そして、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、その他の構成要素に直接的に連結、結合または連結される場合のみならず、その構成要素とその他の構成要素との間にあるまた他の構成要素によって「連結」、「結合」、または「接続」される場合も含むことができる。
【0048】
また、各構成要素の「上(うえ)または、下(した)」に形成または配置されるものと記載される場合、上(うえ)または下(した)は、二つの構成要素が互いに直接接触する場合のみならず、一つ以上のまた他の構成要素が二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(うえ)または下(した)」と表現される場合、一つの構成要素を基準に上側方向のみならず、下側方向の意味も含むことができる。
【0049】
-電子デバイス-
【0050】
実施例の説明に先立ち、実施例の回路基板にチップを実装し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れ得る。
【0051】
このとき、電子デバイスは、メインボード(図示せず)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得る。例えば、メインボードは、実施例のパッケージ基板と電気的に連結され得る。前記パッケージ基板には、多様なチップが実装され得る。主に、前記パッケージ基板には、揮発性メモリ(例えば、DRAM)、不揮発性メモリ(例えば、ROM)、フラッシュメモリなどのメモリチップと、セントラルプロセッサ(例えば、CPU)、グラフィックプロセッサ(例えば、GPU)、アンテナチップ、デジタル信号プロセッサ、暗号化プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラなどのアプリケーション前記プロセッサチップと、アナログ-デジタルコンバータ、ASIC(application-specific IC)などのロジックチップなどが実装され得る。
【0052】
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少しながら、一つの基板に互いに異なる種類の少なくとも2つのチップを実装できる半導体パッケージを提供する。
【0053】
このとき、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(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)、ビデオゲーム(video game)、スマートウォッチ(smart watch)、オートモーティブ(Automotive)などであり得る。但し、これに限定されず、これらに加えてデータを処理する任意の他の電子機器であり得ることは言うまでもない。
【0054】
以下では、実施例に係る回路基板およびこれを含むパッケージ基板について説明する。
【0055】
-回路基板-
【0056】
図1は、第1実施例に係る回路基板の断面図であり、
図2は、第1実施例に係る回路基板の一部構成を省略した平面図である。
【0057】
実施例に係る回路基板は、第1絶縁層111、第2絶縁層112、第1回路パターン層121、第2回路パターン層122、第3回路パターン層123、第1貫通電極131、第2貫通電極132、第1保護層141、および第2保護層142を含む。
【0058】
前記第1絶縁層111および第2絶縁層112のうち少なくとも一つは、リジッド(rigid)またはフレキシブル(flexible)であり得る。例えば、前記第1絶縁層111および第2絶縁層112のうち少なくとも一つはガラスまたはプラスチックを含むことができる。詳細には、前記第1絶縁層111および第2絶縁層112の少なくとも一つは、ソーダライムガラス(soda lime glass)またはアルミノシリケートガラスなどの化学強化/半強化ガラスを含むか、ポリイミドPI(Polyimide)、ポリエチレンテレフタレートPET(polyethylene terephthalate)、プロピレングリコールPPG(propylene glycol)、ポリカーボネート(PC)などの強化或は延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。
【0059】
また、前記第1絶縁層111および第2絶縁層112のうち少なくとも一つは、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111および第2絶縁層112の少なくとも一つは、COC(Cyclic Olefin Copolymer)、COP(Cyclic Olefin Polymer)、光等方性ポリカーボネートPC(polycarbonate)または光等方性ポリメチルメタクリレート(PMMA)などを含むことができる。
【0060】
また、前記第1絶縁層111および第2絶縁層112のうち少なくとも一つは 無機フィラーおよび絶縁樹脂を含む材料で形成され得る。例えば、前記第1絶縁層111および第2絶縁層112を構成する材料しして、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリイミドなどの熱可塑性樹脂とともにシリカ、アルミナなどの無機フィラーなどの補強材が含まれた樹脂、具体的にはABF(Ajinomoto Build-up Film)、FR-4、BT(Bismaleimide Triazine)、PID(Photo Imagable Dielectric resin)、BTなどが使用され得る。
【0061】
また、前記第1絶縁層111および第2絶縁層112のうち少なくとも一つは、部分的に曲面を有して曲がることがある。すなわち、前記第1絶縁層111および第2絶縁層112のうち少なくとも一つは、部分的には平面を有し、部分的には曲面を有して曲がることがある。詳細には、前記第1絶縁層111および第2絶縁層112のうち少なくとも一つは、終端が曲面を有して曲がるか、ランダムな曲率を含む表面を有して曲がるか折曲がることがある。
【0062】
前記第1絶縁層111と第2絶縁層112は、互いに同じ絶縁物質を含むことができ、これとは異なって互いに異なる絶縁物質を含むことができる。一例として、前記第1回路パターン層121は、プリプレグを含み、前記第2絶縁層112は、RCC(Resin Coated Copper)であり得る。
【0063】
前記第1絶縁層111および第2絶縁層112のそれぞれの厚さは、10μm~60μmの範囲を満たすことができる。例えば、前記第1絶縁層111および第2絶縁層112のそれぞれの厚さは、12μm~45μmの範囲を満たすことができる。例えば、前記第1絶縁層111および第2絶縁層112のそれぞれの厚さは、15μm~30μmの範囲を満たすことができる。
【0064】
ただし、図面には、前記第1絶縁層111と第2絶縁層112とが互いに同じ厚さを有するものとして示したが、これに限定されない。例えば、前記第1絶縁層111と第2絶縁層112とは、互いに異なる厚さを有することができる。
【0065】
例えば、前記第1絶縁層111は、10μm~60μmの範囲を満たすことができる。前記第2絶縁層112は、上記記載した10μm~60μmの範囲内で、前記第1絶縁層111の厚さよりも小さいまたは大きい厚さを有することができる。
【0066】
前記第1絶縁層111および第2絶縁層112のそれぞれの厚さは、厚さ方向に互いに隣接する回路層間の垂直距離を意味することができる。例えば、前記第1絶縁層111の厚さは、第1回路パターン層121の下面と第3回路パターン層123の上面と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絶縁層112の厚さは、前記第1回路パターン層121の上面と第2回路パターン層122の下面との間の垂直距離を意味することができる。
【0067】
前記第1絶縁層111および第2絶縁層112のそれぞれの厚さが10μm未満であると、これに対応するように厚さ方向に隣接する回路層間の距離が近くなり、これにより、相互間の信号干渉による動作特性が低下することがある。また、前記第1絶縁層111および第2絶縁層112の厚さが60μmを超えると、回路基板の全体的な厚さが増加することがある。また、前記第1絶縁層111および第2絶縁層112のそれぞれの厚さが60μmを超えると、これに対応して貫通電極の厚さも増加し、これによる信号伝送距離が増加して信号伝送損失が増加することがある。
【0068】
一方、前記第2絶縁層112は、キャビティ150を含むことができる。前記キャビティ150は、前記第2絶縁層112を貫通することができる。ただし、実施例はこれに限定されず、前記キャビティ150は、前記第2絶縁層112を非貫通して形成され得る。ただし、前記キャビティ150が前記第2絶縁層112を非貫通する場合、前記キャビティ150の底面150-1は、前記第1回路パターン層121の上面よりも低く位置することができる。すなわち、前記キャビティ150がストッパ層の形成されていない状態でレーザ加工条件を調節して形成される場合、前記キャビティ150の底面150-1は、前記第1絶縁層111の上面(または、第1回路パターン層の下面)と前記第1回路パターン層121の上面との間に位置することができる。例えば、前記ストッパ層がない状態で前記キャビティ150を非貫通構造に形成する場合、前記レーザ加工条件は、前記キャビティ150の底面150-1が前記第1絶縁層111の上面と前記第1回路パターン層121の上面との間に位置するように調節され得る。ただし、以下では、前記キャビティ150が前記第2絶縁層112を貫通して形成されるものとして説明する。
【0069】
前記キャビティ150が前記第2絶縁層112を貫通する場合、前記キャビティ150の底面150-1は、前記キャビティ150と垂直に重なる領域の第1絶縁層111の上面であり得る。
【0070】
前記キャビティ150の内壁は、一定の傾斜を有することができる。例えば、前記キャビティ150の内壁は、第1内壁150-2および第2内壁150-3を含むことができる。前記キャビティ150の第1内壁150-2は、前記キャビティ150の垂直断面における前記キャビティ150の一側の傾斜面を意味することができる。また、前記キャビティ150の第2内壁150-3は、前記キャビティ150の垂直断面における前記キャビティ150の一側と反対となる他側の傾斜面を意味することができる。例えば、前記キャビティ150の第1内壁150-2と前記第2内壁150-3とは、前記キャビティ150の垂直断面で互いに対向することができる。
【0071】
前記キャビティ150の第1内壁150-2は、前記第2絶縁層112の上面から前記第2絶縁層112の下面に向かうほど幅が減少するように第1方向に傾斜した傾斜を有することができる。
【0072】
また、前記キャビティ150の第2内壁150-3は、前記第2絶縁層112の上面から前記第2絶縁層112の下面に向かうほど幅が減少するように前記第1方向とは異なる第2方向に傾斜した傾斜を有することができる。前記キャビティ150の第1内壁150-2が傾斜した第1方向は、前記第2内壁150-3が傾斜した第2方向の対称方向を意味することができる。
【0073】
前記キャビティ150の第1内壁150-2の傾斜角は、90度に近くてもよい。前記キャビティ150の第1内壁150-2の傾斜角は、前記キャビティ150の底面150-1と前記キャビティ150の第1内壁150-2との間の内角を意味することができる。前記キャビティ150の第1内壁150-2の傾斜角は、91度~115度の範囲を満たすことができる。前記キャビティ150の第1内壁150-2の傾斜角は、93度~112度の範囲を満たすことができる。前記キャビティ150の第1内壁150-2の傾斜角は、95度~110度の範囲を満たすことができる。前記キャビティ150の第1内壁150-2の傾斜角が91度未満の場合、前記キャビティ150の加工条件に応じて前記第1内壁150-2の傾斜角が鋭角を有することがあり。これにより、前記キャビティ150内に素子を実装する過程で工程性が低下することがある。また、前記キャビティ150の第1内壁150-2の傾斜角が91度未満の場合、前記キャビティ150内に素子を実装する過程で前記素子の位置がずれるという問題が発生することがあり、これのよる素子の実装性が低下することがある。また、前記キャビティ150の第1内壁150-2の傾斜角が115度を超える場合、前記キャビティ150の上部幅(例えば、前記キャビティ150の厚さ方向への全体領域のうち前記第2絶縁層112の上面に隣接する領域)と、前記キャビティ150の下部幅(例えば、前記キャビティ150の厚さ方向の全体領域のうち前記第2絶縁層112の下面に隣接する領域)との差が大きくなることがある。前記キャビティ150の下部幅と上部幅との差が大きくなる場合、回路パターンが配置できないデッド領域の面積が増加し、これによる回路集積度が低下するか、回路基板の全体的な体積が大きくなることがある。
【0074】
一方、前記キャビティ150の第2内壁150-3の傾斜角は、90度に近くてもよい。前記キャビティ150の第2内壁150-3の傾斜角は、前記キャビティ150の底面150-1と前記第2内壁150-3との間の内角を意味することができる。前記キャビティ150の第1内壁150-2の傾斜角に対応することができる。ここで、傾斜角に対応するということは、前記第1内壁150-2の傾斜角と前記第2内壁150-3の傾斜角との差が10度以下、8度以下、5度以下、または2度以下であることを意味することができる。
【0075】
これにより、前記キャビティ150の第2内壁150-3の傾斜角は、91度~115度の範囲、93度~112度の範囲、または95度~110度の範囲を満たすことができる。
【0076】
このとき、前記キャビティ150の第1内壁150-2および第2内壁150-3が有する傾斜角は、後述する第2貫通電極132の側面の傾斜角に対応することができる。前記側面の傾斜角に対応するということは、前記第2貫通電極132の側面の傾斜角と前記キャビティ150の内壁の傾斜角との差が5度以下、3度以下、または2度以下であることを意味することができる。
【0077】
例えば、前記キャビティ150の内壁は、前記第2貫通電極132と同じ条件で形成されたダミー電極(後述)の側面に対応する傾斜角を有することができる。このとき、前記ダミー電極は、前記第2貫通電極132の製造時に、前記第2貫通電極132の工程条件と実質的に同じ条件で前記第2貫通電極132と共に形成される。これにより、キャビティ150の内壁の傾斜角は、前記第2貫通電極132の側面の傾斜角に対応することができる。
【0078】
前記キャビティ150の内壁の傾斜角およびその形状については、以下でより詳細に説明する。
【0079】
前記第1絶縁層111および第2絶縁層112の表面には、回路パターン層が配置され得る。
【0080】
例えば、第1絶縁層111の上面と第2絶縁層112の下面との間には、第1回路パターン層121が配置され得る。例えば、前記第1回路パターン層121は、前記第1絶縁層111の上面の上に配置され得る。
【0081】
また、前記第2絶縁層112の上面には、第2回路パターン層122が配置され得る。例えば、前記第2回路パターン層122は、前記第2絶縁層112の上面の上に配置され得る。
【0082】
また、前記第1絶縁層111の下面には、第3回路パターン層123が配置され得る。例えば、前記第3回路パターン層123は、前記第1絶縁層111の下面の下に配置され得る。
【0083】
前記第1回路パターン層121、第2回路パターン層122、および第3回路パターン層123は、電気信号を伝達する配線であって、電気導電性の高い金属物質で形成され得る。このために、前記第1回路パターン層121、第2回路パターン層122、および第3回路パターン層123は、金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)、チタン(Ti)、錫(Sn)、銅(Cu)及び亜鉛(Zn)のうちから選択される少なくとも一つの金属物質で形成され得る。また、前記第1回路パターン層121、第2回路パターン層122、および第3回路パターン層123は、ボンディング力に優れる金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)、チタン(Ti)、錫(Sn)、銅(Cu)、および亜鉛(Zn)のうちから選択される少なくとも一つの金属物質を含むペーストまたはソルダーペーストで形成され得る。好ましくは、前記第1回路パターン層121、第2回路パターン層122、および第3回路パターン層123は、電気導電性が高く、かつ価格が比較的安価な銅(Cu)で形成され得る。
【0084】
前記第1回路パターン層121、第2回路パターン層122、および第3回路パターン層123は、それぞれ5μm~50μmの範囲の厚さを有することができる。例えば、前記第1回路パターン層121、第2回路パターン層122、および第3回路パターン層123は、それぞれ10μm~40μmの範囲の厚さを有することができる。例えば、前記第1回路パターン層121、第2回路パターン層122、および第3回路パターン層123は、それぞれ15μm~30μmの範囲の厚さを有することができる。前記第1回路パターン層121、第2回路パターン層122、および第3回路パターン層123の厚さが5μm未満であると、回路パターンの抵抗が増加し、これによる信号伝送損失が増加することがある。前記第1回路パターン層121、第2回路パターン層122、および第3回路パターン層123の厚さが5μm未満であると、当該回路パターン層に伝達できる信号の許容電流が減少し、これによる信号伝送速度が減少するなどの通信性能に問題が発生することがある。また、前記第1回路パターン層121、第2回路パターン層122、および第3回路パターン層123の厚さが50μmを超えると、これによる当該回路パターンの線幅が増加し、これによる回路パターンの微細化が困難であり得る。また、前記第1回路パターン層121、第2回路パターン層122、および第3回路パターン層123の厚さが50μmを超えると、これに対応するように回路基板の厚さが増加することがある。
【0085】
前記第1回路パターン層121、第2回路パターン層122、および第3回路パターン層123は、通常の回路基板の製造工程であるアディティブ工法(Additive process)、サブトラクティブ工法(Subtractive Process)、MSAP(Modified Semi Additive Process)、およびSAP(Semi Additive Process)工法などで可能であり、ここでは、詳細な説明は省略する。そして、前記第1回路パターン層121、第2回路パターン層122、および第3回路パターン層123は、製造工法によって互いに異なる層構造を有することができる。一例として、前記第1回路パターン層121、第2回路パターン層122、および第3回路パターン層123は、それぞれがMSAP工法で製造されるこれによって3層構造を有することができる。他の例として、前記第1回路パターン層121、第2回路パターン層122、および第3回路パターン層123は、SAP工法で製造されることにより、2層構造を有することができる。これについては以下で説明する。
【0086】
一方、前記第1回路パターン層121、第2回路パターン層122、および第3回路パターン層123は、それぞれトレースおよびパッドを含む。
【0087】
前記トレースは、電気信号を伝達する長いライン形状の配線を意味する。そして、前記パッドは、チップなどの部品が実装される実装パッドであるか、外部ボードとの連結のためのコアパッドまたはBGAパッドであるか、貫通電極と連結されるパッドを意味することができる。
【0088】
特に、前記第1回路パターン層121は、パッド121Pを含むことができる。前記パッド121Pは、後に素子が実装される実装パッドを意味することができる。
【0089】
具体的には、前記第1絶縁層111の上面は、前記キャビティ150と垂直に重なって前記第2絶縁層112と接触しない第1領域R1を含む。また、前記第1絶縁層111の上面は、前記第2絶縁層112と接触する第2領域R2を含むことができる。前記第1絶縁層111の上面の第2領域R2は、前記キャビティ150の底面150-1と垂直に重ならない領域を意味することができる。ただし、前記第1絶縁層111の上面の第2領域R2において、前記第1領域R1に隣接する部分は、前記キャビティ150の第1内壁150-2および第2内壁150-3と垂直になり得る。
【0090】
前記パッド121Pは、前記第1回路パターン層121のうち前記第1絶縁層111の前記第1領域R1上に配置され得る。前記パッド121Pは、前記キャビティ150と垂直に重なり、これにより前記キャビティ150を介して上面が露出され得る。これにより、前記パッド121Pは、前記キャビティ150内に素子が実装される場合、前記素子と連結される実装パッドとして機能することができる。
【0091】
前記第1絶縁層111の下面には、第1保護層141が配置され得る。
【0092】
前記第1保護層141は、前記第3回路パターン層123の下面と垂直に重なり、前記第3回路パターン層123の下面の少なくとも一部を露出する開口部(図示せず)を含むことができる。
【0093】
また、前記第2絶縁層112の上面には、第2保護層142が配置され得る。前記第2保護層142は、前記第1回路パターン層121の上面と垂直に重なり、前記第3回路パターン層123の上面の少なくとも一部を露出する開口部(図示せず)を含むことができる。
【0094】
前記第1保護層141および第2保護層142は、レジスト(resist)層であり得る。例えば、前記第1保護層141および第2保護層142は、有機高分子物質を含むソルダーレジスト層であり得る。一例として、前記第1保護層141および第2保護層142は、エポキシアクリレート系の樹脂を含むことができる。詳細には、前記第1保護層141および第2保護層142は、樹脂、硬化剤、光開始剤、顔料、溶媒、フィラー、添加剤、アクリル系のモノマーなど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141および第2保護層142は、フォトソルダーレジスト層、カバーレイ(cover-lay)、および高分子物質のうちいずれか一つであり得ることは言うまでもない。
【0095】
前記第1保護層141および第2保護層142の厚さは、1μm~20μmであり得る。前記第1保護層141および第2保護層142の厚さは、1μm~15μmであり得る。例えば、前記第1保護層141および第2保護層142の厚さは、5μm~20μmであり得る。前記第1保護層141および第2保護層142の厚さが20μmを超える場合には、回路基板の厚さが増加することがある。前記第1保護層141および第2保護層142の厚さが1μm未満の場合には、回路基板に含まれた回路パターン層が安定して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ことがある。
【0096】
一方、実施例の回路基板は貫通電極を含む。前記貫通電極は、互いに異なる層に配置された回路パターン層を電気的に連結することができる。
【0097】
例えば、前記第1絶縁層111には、第1貫通電極131が配置される。前記第1貫通電極131は、前記第1絶縁層111を貫通する。前記第1貫通電極131は、第1回路パターン層121と第3回路パターン層123との間を連結することができる。
【0098】
例えば、前記第2絶縁層112には、第2貫通電極132が配置される。前記第2貫通電極132は、前記第1回路パターン層121と前記第2回路パターン層122との間を連結することができる。
【0099】
一方、実施例における貫通電極は、複数の層構造を有することができる。例えば、貫通電極131、132は、2層構造を有することができる。例えば、貫通電極131、132は、3層構造を有することができる。具体的には、前記貫通電極131、132は、これと連結される回路パターン層の層構造に対応することができる。例えば、前記第1貫通電極131の層構造は、前記第1回路パターン層121の層構造に対応することができる。また、前記第2貫通電極132の層構造は、前記第2回路パターン層122の層構造に対応することができる。ここで、前記層構造に対応するということは、実質的にそれぞれの構成における層が互いに連結された一つの層で構成されることを意味することができる。例えば、前記第1回路パターン層121は、シード層および金属層を含み、前記第1貫通電極131は、前記第1回路パターン層121のシード層に対応するシード層と、前記第1回路パターン層121の金属層に対応する金属層とを含むことができる。
【0100】
以下では、前記第2絶縁層112に形成されるキャビティ150について具体的に説明する。
【0101】
実施例におけるキャビティ150の内壁は、比較例とは異なる傾斜角および表面粗さを有することができる。例えば、比較例では、キャビティが形成される領域をレーザ加工して一次キャビティ工程を行い、前記一次キャビティ工程を通じて形成されたキャビティの内壁をデスミア工程により除去する二次キャビティ工程を行う。これにより、比較例におけるキャビティの内壁の傾斜角および表面粗さは、前記デスミア工程の条件に応じて決定され得る。
【0102】
これとは異なり、本実施例におけるキャビティ150は、ダミー電極が形成された状態でキャビティ150を形成し、それにより前記キャビティ150を介して露出された前記ダミー電極をエッチングにより除去することによって最終的なキャビティ150が形成される。これにより、実施例では、比較例のようなデスミア工程が不要である。そして、実施例では、前記デスミア工程を行わないことによってキャビティサイズの拡張の問題を解決することができる。これを通じて、実施例では、目標サイズと実質的に同じサイズを有するキャビティ150の形成が可能であり、これによる回路集積度を向上させることができる。
【0103】
本願のキャビティ150を形成する工程について簡略に説明すれば、次の通りである。
【0104】
実施例では、第2絶縁層112に第2貫通電極132を形成するための貫通孔を加工する際に、前記第1絶縁層111の第1領域R1と第2領域R2との間の境界領域にダミー貫通孔を形成する。そして、実施例では、前記貫通孔を充填して前記第2貫通電極132を形成しながら、前記ダミー貫通孔を充填してダミー電極を形成する。これにより、前記ダミー電極が形成された状態の回路基板の平面は、前記キャビティ150が形成される前記第1領域R1の周囲を囲み、前記ダミー電極が配置された構造を有することができる。
【0105】
次に、実施例では、前記ダミー電極をマスクパターンとして、前記ダミー電極の内側領域をレーザ加工してキャビティ150を形成する工程を行うことができる。そして、前記キャビティ150の形成工程が行われることによって、前記キャビティ150を介して前記ダミー電極の側面が露出され得る。次に、実施例では、前記キャビティ150を介して露出されたダミー電極を全体的にエッチングにより除去することによって、最終的なキャビティ150を形成することができる。
【0106】
これにより、実施例における前記キャビティ150の内壁は、前記ダミー電極が形成された後に前記ダミー電極をエッチングして形成され得る。具体的には、前記キャビティ150の内壁は、前記ダミー貫通孔の内壁に対応することができる。例えば、前記キャビティ150の内壁は、前記ダミー貫通孔の内壁の傾斜角に対応する傾斜角を有することができる。
【0107】
また、前記キャビティ150の内壁は、前記ダミー電極の側面が有する表面粗さに対応する表面粗さを有することができる。このとき、本実施例では、前記ダミー電極が形成された状態で前記ダミー電極のエッチングにより最終的なキャビティ150を形成する。これにより、前記第2絶縁層112がガラス繊維を含む絶縁物質で構成された場合、前記キャビティ150を介してガラス繊維が露出されるという問題を解決することができる。例えば、比較例では、前記キャビティを介してガラス繊維が露出されるという問題があり、前記ガラス繊維の露出によって前記キャビティ内に配置される素子の動作特性が低下することがある。これに対し、本実施例では、前記ダミー電極が配置された状態で、前記ガラス繊維は、前記ダミー電極に向かって突出できず、これにより前記ダミー電極をエッチングにより除去した後にも、前記ガラス繊維が前記キャビティ150を介して突出しない構造を有することができる。これを通じて、実施例では、回路基板の製品信頼性をさらに向上させることができる。
【0108】
これにより、実施例における前記キャビティ150の内壁の傾斜角は、前記第2絶縁層112内に配置された第2貫通電極132の側面の傾斜角に対応することができる。このとき、前記キャビティ150の内壁の傾斜角が前記第2貫通電極132の側面の傾斜角に対応するということは、前記キャビティ150の内壁の傾斜角と前記第2貫通電極132の側面の傾斜角の差が5度以下、3度以下、または2度以下であることを意味することができる。
【0109】
例えば、前記第2貫通電極132は、垂直断面における第1側面132-1および第2側面132-2を含むことができる。
【0110】
前記第2貫通電極132の第1側面132-1の傾斜角は、90度に近くてもよい。前記第2貫通電極132の第1側面132-1の傾斜角は、前記第2貫通電極132の下面と前記第1側面132-1との間の内角を意味することができる。
【0111】
前記第2貫通電極132の第1側面132-1の傾斜角は、91度~115度の範囲を満たすことができる。前記第2貫通電極132の第1側面132-1の傾斜角は、93度~112度の範囲を満たすことができる。
【0112】
一方、前記第2貫通電極132の第2側面132-2の傾斜角は、前記第1側面132-1の傾斜角に対応することができる。前記第2貫通電極132の第2側面132-2の傾斜角は、前記第2貫通電極132の下面と前記第2側面132-2との間の内角を有することができる。このとき、前記第2貫通電極132の第2側面132-2の傾斜角が前記第1側面132-1の傾斜角に対応するということは、前記第1側面132-1の傾斜角と前記第2側面132-2の傾斜角との差が10度以下、8度以下、5度以下、または2度以下であることを意味することができる。
【0113】
一方、前記キャビティ150の第1内壁150-2の傾斜は、前記第2貫通電極132の第1側面132-1の傾斜に対応することができる、すなわち、前記キャビティ150の第1内壁150-2が傾斜した方向は、前記第2貫通電極132の第1側面132-1が傾斜した方向に対応することができる。
【0114】
そして、前記キャビティ150の第1内壁150-2の傾斜角は、前記第2貫通電極132の第1側面132-1の傾斜角に対応することができる。ここで、傾斜角に対応するということは、前記キャビティ150の第1内壁150-2の傾斜角と前記第2貫通電極132の第1側面132-1の傾斜角との差が5である。図以下、3度以下、または2度以下であることを意味することができる。
【0115】
すなわち、実施例におけるキャビティ150の第1内壁150-2は、前記第2貫通電極132の第1側面132-1に対応する傾斜を有するダミー電極の第1側面(図示せず)と直接接触した部分である。そして、前記ダミー電極が除去されることにより、前記キャビティ150の第1内壁150-2の傾斜角は、前記ダミー電極の第1側面の傾斜角と実質的に等しくてもよい。これにより、前記キャビティ150の第1内壁150-2の傾斜角は、前記第2貫通電極の第1側面132-1の傾斜角に対応することができる。
【0116】
一方、キャビティ150の第2内壁150-3の傾斜は、前記第2貫通電極132の第2側面132-2の傾斜に対応することができる。すなわち、前記キャビティ150の第2内壁150-3が傾斜した方向は、前記第2貫通電極132の第2側面132-2が傾斜した方向に対応することができる。
【0117】
前記キャビティ150の第2内壁150-3の傾斜角は、前記第2貫通電極132の第2側面132-2の傾斜角に対応することができる。ここで、傾斜角に対応するということは、前記キャビティ150の前記第2内壁150-3の傾斜角と前記第2貫通電極132の第2側面132-2の傾斜角との差が5度以下、3度以下、または2度以下であることを意味することができる。
【0118】
すなわち、実施例における前記キャビティ150の第2内壁150-3は、前記第2貫通電極132の第2側面132-2に対応する傾斜を有するダミー電極の第2側面(図示せず)と直接接触した部分である。そして、前記ダミー電極が除去されることにより、前記キャビティ150の第2内壁150-3の傾斜角は、前記ダミー電極の第2側面の傾斜角と実質的に等しくてもよい。これにより、前記キャビティ150の第2内壁150-3の傾斜角は、前記第2貫通電極の第2側面132-2の傾斜角に対応することができる。
【0119】
一方、前記ダミー電極は、前記第1領域R1と前記第2領域R2との間の境界領域を囲んで形成される。これにより、前記ダミー電極は、前記境界領域を囲む複数のダミー電極パートが互いに連結された構造を有することができる。
【0120】
これにより、
図2に示すように、前記キャビティ150の内壁の平面形状は、前記キャビティ150から離れる方向に凸状の複数の凸部を含むことができる。そして、前記複数の凸部は、前記境界領域を囲んで互いに連結された構造を有することができる。言い換えれば、前記キャビティ150の内壁には、前記キャビティ150から離れる方向に凸状の凸部または前記第2絶縁層112の内側方向に凹状の凹部を含むことができる。
【0121】
このとき、前記複数の凸部または凹部が有する形状は、前記第2貫通電極132の平面形状に対応することができる。例えば、前記複数の凸部または凹部の幅は、前記第2貫通電極132の幅に対応することができる。具体的には、前記複数の凸部または凹部は、一定の曲率半径を有することができる。このとき、前記曲率半径は、前記ダミー電極を形成する工程で使用したレーザのビーム幅に対応することができる。そして、前記ダミー電極を形成する工程において、前記第2貫通電極132も一緒に形成され、前記ダミー電極の形成に使用されたレーザのビーム幅は、前記第2貫通電極132の形成に使用されたレーザのビーム幅に対応することができる。
【0122】
これにより、前記キャビティ150の内壁の複数の凸部または凹部の曲率半径は、前記第2貫通電極132の上面または下面の曲率半径に対応することができる。
【0123】
このとき、前記キャビティ150の内壁の複数の凸部または凹部の曲率半径が前記第2貫通電極132の上面または下面の曲率半径に対応するということは、前記キャビティ150の内壁の複数の凸部または凹部の曲率半径と前記第2貫通電極132の上面または下面の穀類半径との差が、前記第2貫通電極132の上面または下面の曲率半径の10%以下、5%以下、または2%以下であることを意味することができる。
【0124】
上記のように、実施例では、第2絶縁層112に形成されたキャビティ150を含む。そして、前記キャビティ150は、ダミー電極が形成された状態で、前記キャビティ150を形成し、それにより前記キャビティ150を介して露出された前記ダミー電極をエッチングにより除去することによって最終的なキャビティ150が形成される。これにより、実施例では比較例のようなデスミア工程が不要である。そして、実施例では、前記デスミア工程を行わないことによってキャビティサイズの拡張の問題を解決することができる。これにより、実施例では、目標サイズと実質的に同じサイズを有するキャビティ150の形成が可能であり、これによる回路集積度を向上させることができる。
【0125】
また、本実施例では、前記ダミー電極が形成された状態で前記ダミー電極のエッチングにより最終的なキャビティ150を形成する。これにより、前記第2絶縁層112がガラス繊維を含む絶縁物質で構成された場合、前記キャビティ150を介して前記ガラス繊維が露出されるという問題を解決することができる。例えば、比較例では、前記キャビティを介してガラス繊維が露出されるという問題があり、前記ガラス繊維の露出によって前記キャビティ内に配置される素子の動作特性が低下することがある。これに対して、実施例では、前記ダミー電極が配置された状態でキャビティが形成されることにより、前記ガラス繊維は、前記ダミー電極を貫通してキャビティの内側に突出できず、これにより前記ダミー電極をエッチングにより除去した後にも前記ガラス繊維が前記キャビティ150を通って突出しない構造を有することができる。これにより、実施例では、回路基板の製品信頼性をさらに向上させることができる。
【0126】
以下では、実施例に係る回路基板の他の実施例について説明する。
【0127】
図3は、第2実施例に係る回路基板を示す図であり、
図4は、
図3の回路基板の一部構成の詳細層構造を示す図である。
【0128】
図3および
図4を参照すると、回路基板は、第1絶縁層211、第2絶縁層212、第1回路パターン層221、第2回路パターン層222、第3回路パターン層223、第1貫通電極231、第2貫通電極232、第1保護層241、および第2保護層242を含む。
【0129】
このとき、第2実施例の回路基板の全般的な構成は、
図1の回路基板の構造に対応し、これにより実質的に同じ構造を有する構成についてはその詳細な説明を省略する。
【0130】
実施例における第1回路パターン層221、第2回路パターン層222、第3回路パターン層223、第1貫通電極231、および第2貫通電極132のそれぞれは、複数の層構造を有することができる。
【0131】
例えば、前記第1回路パターン層221、第2回路パターン層222、第3回路パターン層223、第1貫通電極231、および第2貫通電極232は、それぞれ2層または3層構造を有することができる。好ましくは、前記第1回路パターン層221、第2回路パターン層222、第3回路パターン層223、第1貫通電極231、および第2貫通電極232のそれぞれは、第1金属層および第2金属層を含む。前記第1金属層は、シード層に対応することができる。また、前記第2金属層は、前記第1金属層をシード層として電解めっきを行って形成した電解めっき層であり得る。
【0132】
このとき、実施例における前記第1回路パターン層221は、前記第1絶縁層211の上面の第1領域R1上に配置される第1パッド221Pを含む。また、前記第1回路パターン層221は、前記第1絶縁層211の上面のうち前記キャビティ250の境界領域に配置された第2パッド221Sを含む。
【0133】
前記第2パッド221Sは、前記第1絶縁層211の上面において、前記第1領域R1と第2領域R2との間の領域に配置され得る。好ましくは、前記第2パッド221Sは、前記境界領域に配置され得る。このとき、前記境界領域は、前記第2領域R2の一部であり得る。すなわち、前記第1領域R1は、前記キャビティ250において前記キャビティ250の底面150-1と垂直に重なる領域を意味する。そして、前記境界領域は、前記キャビティ250の底面150-1と垂直に重ならない。これにより、前記境界領域は、前記第2領域R2のうち前記第1領域R1に隣接する領域を意味することができる。例えば、前記境界領域は、前記第2領域R2のうち前記キャビティ250の第1内壁150-2および第2内壁150-3と垂直に重なる領域を意味することができる。
【0134】
前記第2パッド221Sの上面は、前記第2絶縁層212で覆われ得る。前記第2パッド221Sの側面は、前記第2絶縁層212で覆われないことがある。好ましくは、前記第2パッド221Sの側面は、前記キャビティ250を介して露出され得る。
【0135】
前記第2パッド221Sは、実施例に係るキャビティ250を形成する際に使用されたストッパ層の一部であり得る。例えば、前記第2パッド221Sは、前記キャビティ250を形成するためのダミー電極を形成する際に使用されたレーザストッパ層の一部であり得る。
【0136】
すなわち、第2実施例では、ストッパ層を用いて前記キャビティ250の境界領域にダミー電極に対応するダミー貫通孔およびキャビティ250を形成する。このとき、前記ダミー貫通孔および前記キャビティ250を形成するレーザ加工条件に応じて、前記ダミー貫通孔または前記キャビティ250が前記第2絶縁層212を貫通しながら前記第1絶縁層211にも一部形成されるという信頼性の問題が発生することがある。これにより、本実施例では、前記ストッパ層を用いて前記ダミー貫通孔およびキャビティ250を形成することにより、前記ダミー貫通孔および前記キャビティ250が前記第2絶縁層212にのみ形成できるようにする。
【0137】
また、実施例では、前記ストッパ層を用いて前記第1領域R1に対応する前記第2絶縁層212を加工してキャビティ250を形成する。このとき、実施例のキャビティ250の底面150-1の幅は、前記ストッパ層が有する幅よりも小さくてもよい。このとき、前記ストッパ層の幅は、前記ダミー貫通孔を含む前記キャビティ250の下部幅よりも大きくてもよい。もし、前記ダミー貫通孔を含む前記キャビティ250の下部幅と同じように前記ストッパ層が配置された場合、レーザ工程における工程偏差によって、前記ストッパ層の縁部に隣接する第1絶縁層211の上面の一部がレーザで加工されるという問題が発生することがある。例えば、前記ダミー貫通孔を形成する工程では、前記ストッパ層の縁部に隣接する第1絶縁層211の上面の一部が加工されるという問題が発生することがある。これにより、実施例では、前記ダミー貫通孔を含む前記キャビティ250の下部幅よりも大きな幅を有するように前記ストッパ層を形成する。これにより、前記ストッパ層の一部は、前記キャビティ250を介して上面が露出されることがあり、残りの一部は、前記キャビティ250を介して上面が露出されないことがある。このとき、前記キャビティ250を介して上面が露出されるストッパ層は、ダミー電極のエッチング時に一緒に除去される。そして、前記キャビティ250を介して上面が露出されていないストッパ層は、前記エッチング工程時に除去されずに前記第1回路パターン層221の第2パッド221Sを構成することができる。
【0138】
このとき、前記第2パッド221Sは、前記第1パッド221Pとは異なる厚さを有することができる。例えば、前記第2パッド221Sは、前記第1パッド221Pとは異なる層構造を有することができる。
【0139】
具体的には、前記第1回路パターン層221は、第1金属層221-1および第2金属層221-2を含む。前記第1回路パターン層221の第1金属層221-1は、前記第1絶縁層211の上面に配置される。前記第1回路パターン層221の第1金属層221-1は、前記第1回路パターン層221の第2金属層221-2を電解めっきするためのシード層であり得る。このとき、前記第1回路パターン層221の第1金属層221-1は、前記第1絶縁層211の上面から延びて前記第1貫通電極231の一部を構成することができる。例えば、前記第1回路パターン層221の第1金属層221-1は、前記第1絶縁層211を貫通する貫通孔の内壁に配置され、これにより前記第1貫通電極231の第1金属層を構成することもできる。
【0140】
また、前記第1回路パターン層221の第2金属層221-2は、前記第1回路パターン層221の第1金属層221-1をシード層として電解めっきして形成された電解めっき層である。このとき、前記第1回路パターン層221の第2金属層221-2は、前記第1絶縁層211を貫通する貫通孔内にも配置され、これにより前記第1貫通電極231の第2金属層を構成することもできる。
【0141】
これにより、前記第1パッド221Pは、前記第1回路パターン層221の第1金属層221-1に対応する第1金属層221P-1と、前記第1回路パターン層221の第2金属層221-2に対応する第2金属層221-P2とを含むことができる。
【0142】
一方、前記第1回路パターン層221を形成する工程を見ると、前記第1金属層221-1が前記第1絶縁層211の上面に全体的に形成された状態で、前記第2金属層221-2を前記第1金属層221-1の上面に部分的に形成する。そして、前記第2金属層221-2が形成されると、前記第2金属層221-2と垂直に重ならない第1金属層221-1をエッチングにより除去する工程を行い、最終的な第1回路パターン層221を形成する。このとき、実施例では、前記第1金属層221-1を除去する工程において、前記キャビティ250が形成される領域、好ましくは前記ダミー貫通孔を含むキャビティ250が形成される領域に配置された第1金属層221-1を除去しない。そして、前記除去されていない第1金属層221-1は、ストッパ層を構成することができる。これにより、本実施例では、前記キャビティ250が最終的に形成された後に、前記キャビティ250を介して上面が露出されたストッパ層を除去する。そして、ストッパ層として使用された第1金属層221-1のうち前記キャビティ250を介して上面が露出されていない部分は除去されずに前記第2パッド221Sを構成することができる。
【0143】
これにより、第1パッド221Pは、第1金属層221P-1および第2金属層221P-2を含むことができ、前記第2パッド221Sは、第1金属層221-1のみを含むことができる。
【0144】
【0145】
図5を参照すると、回路基板は、第1絶縁層311、第2絶縁層312、第1回路パターン層321、第2回路パターン層322、第3回路パターン層323、第1貫通電極331、第2貫通電極332、第1保護層341、および第2保護層342を含む。
【0146】
このとき、第3実施例の回路基板の全般的な構成は、
図1および
図4の回路基板の構造に対応し、これにより実質的に同じ構造を有する構成についてはその詳細な説明を省略する。
【0147】
このとき、第2実施例における第1回路パターン層221は、第2パッド221Sを含む。
【0148】
これとは異なり、第3実施例の回路基板は、前記第2パッド221Sが形成された領域に対応するように凹部312Uを含むことができる。
【0149】
すなわち、第3実施例では、前記第2実施例の回路基板の構造において、ダミー電極をエッチングして除去する工程において、前記第2パッド221Sも一緒にエッチングを行い、これを通じて前記第2パッド221Sを除去することができる。例えば、第3実施例では、前記ダミー貫通孔を含むキャビティの形成工程で使用されたストッパ層が全て除去された構造を有することができる。
【0150】
これを通じて、前記第2絶縁層312には、凹部312Uが形成され得る。前記凹部312Uは、前記第2絶縁層312において、前記第1絶縁層311の上面に隣接するキャビティ350の内壁に形成され得る。例えば、前記キャビティ350の内壁のうち、前記第1絶縁層311の上面に隣接する部分には、前記凹部312Uが形成され得る。前記凹部312Uは、少なくとも一部が前記第1絶縁層311および前記第2絶縁層312と垂直に重なり得る。これにより、実施例では、前記凹部312Uと垂直に重なる領域において、前記第1絶縁層311の上面と前記第2絶縁層312の下面とは互いに離隔し得る。前記凹部312Uの深さは、
図4で説明した第1回路パターン層の第1金属層の厚さに対応することができる。
【0151】
これにより、実施例では、前記キャビティをモールディング層で充填する工程において、前記モールディング層が前記凹部312Uを充填するようにし、これにより、前記モールディング層と第1絶縁層311および第2絶縁層312との間の密着力を向上させることができる。
【0152】
【0153】
図6を参照すると、第4実施例の回路基板は、第1絶縁層311、第2絶縁層312、第3絶縁層313、第1回路パターン層321、第2回路パターン層322、第3回路パターン層323、第4回路パターン層324、第1貫通電極331、前記第2貫通電極332、第3貫通電極333、第1保護層341、および第2保護層342を含む。
【0154】
このとき、第4実施例の回路基板の全般的な構成は、
図1の回路基板の構造に対応し、これにより実質的に同じ構造を有する構成についてはその詳細な説明を省略する。
【0155】
図6を参照すると、回路基板は、絶縁層の層数を基準に3層構造を有することができる。
【0156】
例えば、回路基板は、第1絶縁層311、第2絶縁層312、および第3絶縁層313を含むことができる。すなわち、第4実施例の回路基板は、絶縁層の層数が3層構造を有し、これによりキャビティが少なくとも2つの絶縁層を貫通して形成される点で前の実施例と違いがある。
【0157】
これにより、回路基板の回路パターン層は、前記第3絶縁層313の上面に配置された第4回路パターン層324をさらに含む。また、回路基板の貫通電極は、第3絶縁層313を貫通する第3貫通電極333をさらに含む。
【0158】
このとき、キャビティは、前記第2絶縁層312および第3絶縁層313に形成され得る。例えば、前記キャビティは、前記第2絶縁層313に形成された第1パート351と、前記第3絶縁層313に形成された第2パート352とを含む。このとき、前記第2絶縁層312に形成されたキャビティの第1パート351は、前の実施例で説明したキャビティと実質的に同一であり、これによりこれについての説明は省略する。
【0159】
前記キャビティの第2パート352は、前記第3絶縁層313に形成され、これにより前記キャビティの第1パート351と連結され得る。例えば、前記キャビティの第2パート352は、前記キャビティの第1パート351と垂直に重なり得る。
【0160】
前記キャビティの第2パート352は、前記キャビティの第1パート351と同じ形状および同じ構造を有することができる。例えば、前記キャビティの第2パート352は、前記キャビティの第1パート351と同じ形状を有し、前記第1パート351の内壁の傾斜角に対応する傾斜角を有することができる。
【0161】
このとき、前記キャビティの第1パート351は、前記第2絶縁層312の上面に隣接する領域における幅が前記第2絶縁層312の下面に隣接する領域における幅よりも大きくてもよい。これに対応するように、前記キャビティの第2パート352は、前記第3絶縁層313の上面に隣接する領域における幅が前記第3絶縁層313の下面に隣接する領域における幅よりも大きくてもよい。
【0162】
また、前記キャビティの前記第2パート352のうち前記第3絶縁層313の下面に隣接する領域における幅は、前記キャビティの第1パート351のうち前記第2絶縁層312の上面に隣接する領域の幅よりも小さくてもよい。
【0163】
これにより、前記第1パート351および第2パート352を含むキャビティの内壁は、前記第1絶縁層211と第2パート352との間を連結する部分で傾斜角が変化する変曲部を含むことができる。
【0164】
例えば、前記第1パート351の内壁の最上端と前記第2パート352の内壁の最下端とは、互いに直接連結されないことがある。例えば、第3絶縁層313の下面の少なくとも一部は、前記第1パート351の内壁の最上端と前記第2パート352の内壁の最下端との間に配置され得る。これにより前記第1パート351の内壁の最上端と前記第2パート352の内壁の最下端とは、前記第3絶縁層313の下面を介して互いに連結され得る。例えば、前記キャビティの内壁は、垂直断面で鋸歯状を有することができる。
【0165】
【0166】
図7を参照すると、回路基板は、第1絶縁層411、第2絶縁層412、第1回路パターン層421、第2回路パターン層422、第3回路パターン層423、第1貫通電極431、第2貫通電極432、第1保護層441、および第2保護層442を含む。
【0167】
このとき、第5実施例の回路基板の全般的な構造は、
図1および
図4の回路基板の構造に対応し、これにより実質的に同じ構造を有する構成についてはその詳細な説明を省略する。
【0168】
第5実施例の回路基板は、前記第2絶縁層412に形成されたキャビティ450の内壁に形成された金属層460をさらに含む。
【0169】
前記金属層460は、前記キャビティ450の内壁に形成され得る。前記金属層460は、前記キャビティ450の内壁に全体的に形成され得るが、これに限定されない。例えば、前記金属層460は、前記キャビティ450の内壁の一部に形成され得る。例えば、前記キャビティ450の内壁の少なくとも一部には、前記金属層460が配置されないことがある。
【0170】
前記金属層460は、前記キャビティ450を形成する工程において、前記キャビティ450の内壁に形成されたダミー電極の一部であり得る。
【0171】
例えば、実施例では、前記キャビティ450を形成するために、前記境界領域に対応するように前記ダミー電極を形成し、最終的に前記ダミー電極をエッチングにより除去してキャビティ450を形成している。このとき、前記ダミー電極をエッチングする過程で、前記ダミー電極の少なくとも一部は除去されないことがあり、これにより、前記キャビティ450の内壁には、前記ダミー電極の一部である金属層460が形成され得る。そして、前記金属層460は、前記第1パッド421Pとは連結されず、前記第2パッド421Sと連結され得る。これにより、本実施例では、前記キャビティ450内に配置された素子から熱が発生する場合、前記発生した熱は、前記第2パッド421Sおよび前記金属層460を介して前記キャビティ450の上側方向に伝達され得る。これにより、実施例では、前記金属層460を用いて半導体パッケージの放熱特性を向上させることができる。
【0172】
図8は、第6実施例に係る回路基板を示す図であり、
図9は、
図8の第6実施例に係る回路基板の一部構成を省略した平面図である。
【0173】
図8および
図9を参照すると、回路基板は、第1絶縁層511、第2絶縁層512、第1回路パターン層521、第2回路パターン層522、第3回路パターン層523、第1貫通電極531、第2貫通電極532、第1保護層541、および第2保護層542を含む。
【0174】
図8の第6実施例に係る回路基板は、前の実施例の回路基板と比較して、キャビティCの内壁の傾斜が異なり得る。
【0175】
また、第6実施例に係る回路基板は、キャビティCの内壁に配置された遮蔽層550をさらに含むことができる。前記遮蔽層550は、前記回路基板のキャビティCが形成された領域とこれを除いた領域との間を遮蔽することができる。前記遮蔽層550は、シールド層とも言える。
【0176】
このとき、第1絶縁層511の上面は、第1領域R1、第2領域R2、および第3領域R3を含むことができる。前記第3領域R3は、前記遮蔽層550と垂直に重なる領域を意味することができる。好ましくは、前記第1絶縁層511の上面の第3領域R3は、前記遮蔽層550の下面と垂直に重なる領域を意味することができる。
【0177】
前記キャビティCの内壁には、遮蔽層550が配置され得る。前記遮蔽層550は、前記キャビティCの内壁から前記キャビティCの深さ方向に延び得る。例えば、前記遮蔽層550は、前記第2絶縁層512の上面に隣接する前記キャビティCの内壁の上端と前記第2絶縁層512の下面に隣接する前記キャビティCの内壁の下端との間に配置され得る。
【0178】
前記遮蔽層550は、前記キャビティCが形成される領域に対応するように前記第2絶縁層512を貫通する貫通孔の内部を金属物質で充填して形成することができる。
【0179】
このとき、前記第1絶縁層511の上面の第3領域R3は、前記第1領域R1の周囲を囲んで配置される。これにより、前記遮蔽層550は、前記第1領域R1と垂直に重なるキャビティ領域の周囲を囲んで配置され得る。
【0180】
前記遮蔽層550は、上面における幅W5と下面における幅W4とが異なってもよい。好ましくは、前記遮蔽層550は、厚さ方向に全領域のうち幅が変化する領域を含むことができる。好ましくは、前記遮蔽層550は、上面の幅W5が下面の幅W4よりも大きくてもよい。例えば、前記キャビティCを介して露出された遮蔽層550の第2側面550S2は、前記第2絶縁層512の上面から下面に向かうほど前記遮蔽層550の幅が増加する傾斜を有することができる。前記遮蔽層550の第2側面550S2の傾斜角は90度よりも小さくてもよい。前記遮蔽層550の第2側面550S2は、前記キャビティCの一側に配置された遮蔽層550において前記キャビティCに隣接する側面または前記キャビティCを介して露出された側面を意味することができる。すなわち、前記遮蔽層550は、前記第2絶縁層512の内壁と接触する第1側面550S1および前記第1側面550S1と反対となり、前記キャビティCを介して露出された第2側面550S2を含むことができる。
【0181】
前記遮蔽層550の第2側面550S2の傾斜角は、前記キャビティCの底面(例えば、キャビティCおよび遮蔽層550と接触しない第1絶縁層511の上面)と前記遮蔽層550の第2側面550S2との間の内角を意味することができる。
【0182】
前記遮蔽層550の第2側面550S2の傾斜角は、75度~89度の範囲を満たすことができる。例えば、前記遮蔽層550の第2側面550S2の傾斜角は、78度~87度の範囲を満たすことができる。例えば、前記遮蔽層550の第2側面550S2の傾斜角は、80度~85度の範囲を満たすことができる。
【0183】
前記遮蔽層550の第2側面550S2の傾斜角が75度よりも小さいと、これにより形成されるキャビティCの上部幅と下部幅との差が大きくなり、これにより前記キャビティC内に素子を実装する過程で工程性が低下することがある。例えば、前記遮蔽層550の第2側面550S2の傾斜角が75度よりも小さいと、前記キャビティC内に素子を実装する過程で、前記遮蔽層550の上端部が前記素子と接触するという問題が発生することがあり、これにより素子の実装位置がずれるという問題が発生することがある。また、前記遮蔽層550の第2側面550S2の傾斜角が75度よりも小さいと、前記キャビティC内に所望のサイズの素子を実装するために、前記遮蔽層550を含むキャビティCの全体的なサイズが大きくなることがあり、これにより回路の集積度が低下することがある。例えば、前記遮蔽層550の第2側面550S2の傾斜角が75度よりも大きいと、回路基板内に回路パターン層が配置されないデッド領域が増加することがあり、これにより回路基板の水平方向の幅および垂直方向の厚さが増加することがある。
【0184】
また、前記遮蔽層550の第2側面550S2の傾斜角が89度よりも大きいと、前記遮蔽層550の機能が低下することがある。例えば、前記遮蔽層550は、信号干渉を防止しながら、前記キャビティC内に実装された素子から発生した熱を外部に放出する放熱機能を果たすことができる。このとき、前記遮蔽層550の第2側面550S2の傾斜角が90度よりも大きいと、前記遮蔽層550の下面の幅が上面の幅よりも大きいことを意味する。前記遮蔽層550の下面の幅が上面の幅よりも大きいと、前記遮蔽層550における熱伝達経路が幅の広い側に形成され、これにより回路基板の外部(例えば、遮蔽層550の上面に向かう方向)に熱を効率的に伝達できないという問題が発生することがある。例えば、前記遮蔽層550の第2側面550S2の傾斜角が90度よりも大きいと、前記遮蔽層550による放熱効果が不足することがある。
【0185】
一方、前記遮蔽層550の第2側面550S2は、キャビティCの内壁を構成することができる。例えば、第2絶縁層512におけるキャビティCの内壁は、前記遮蔽層550と接触する。これにより、実質的なキャビティCの内壁は、前記第2絶縁層512におけるキャビティCの内壁ではなく、前記遮蔽層550の第2側面550S2であり得る。
【0186】
一方、上記のような遮蔽層550は、第1回路パターン層521、第2回路パターン層522、第3回路パターン層523、第1貫通電極531、および第2貫通電極532と電気的に連結されない。このとき、前記第1回路パターン層521および第2回路パターン層522のうち少なくとも一つは、前記遮蔽層550に対応する前記第2絶縁層512を貫通する貫通孔を形成する過程でマスク(またはストッパー)として使用されたマスクパターンを含む。前記マスクパターンは、第1回路パターン層521、第2回路パターン層522、第3回路パターン層523、第1貫通電極531、および第2貫通電極532と電気的に連結されず、前記遮蔽層550と連結され得る。
【0187】
上記のように、遮蔽層550は、上面W5の幅が下面W6の幅よりも大きい。これにより、前記キャビティCは、上部幅W1と下部幅W2とが異なり得る。例えば、前記キャビティCの上部幅W1は、前記キャビティCの下部幅W2よりも小さくてもよい。これにより、前記キャビティCの垂直断面形状は、上部幅が下部幅よりも小さい台形状を有することができる。
【0188】
一方、前記遮蔽層550の幅は、前記遮蔽層550と水平に重なる第2貫通電極532の幅よりも小さくてもよい。
【0189】
前記遮蔽層550に対応する貫通孔は、マスクパターンが形成された状態で、ガウスビームの波長の一部を用いて形成される。前記第2貫通電極532に対応する貫通孔は、前記ガウスビームの波長を全体的に用いて形成される。
【0190】
例えば、前記ガウスビームの波長は、エネルギー中心点を基準にV字の放物線形状を有することができる。前記第2貫通電極532に対応する貫通孔は、前記V字の放物線形状のガウスビームの波長を全て用いて形成される。これに対して、前記遮蔽層550に対応する貫通孔は、前記V字の放物線形状のガウスビームの波長のうち一部を用いて形成される。例えば、前記V字の放物線形状のガウスビームの波長のうち一部は、前記マスクパターンとして提供され、残りの一部のみが前記遮蔽層550に対応する貫通孔を形成するために第2絶縁層512に提供される。これにより、実施例では、前記遮蔽層550の幅を減らすことができ、これにより前記遮蔽層550により発生するデッド領域の増加を最小限に抑えることができる。
【0191】
一方、前記遮蔽層550は、第1側面550S1の傾斜角は、前記第2側面550S2の傾斜角よりも大きくてもよい。前記遮蔽層550の第1側面550S1の傾斜角は、90度に近くてもよい。例えば、前記遮蔽層550の第1側面550S1の傾斜角は、前記キャビティCの底面(例えば、キャビティCを介して露出された第1絶縁層511の上面)と前記第1側面550S1との間の内角を意味することができる。
【0192】
前記遮蔽層550の第1側面550S1の傾斜角は、91度~115度の範囲を満たすことができる。前記遮蔽層550の第1側面550S1の傾斜角は、93度~112度の範囲を満たすことができる。前記遮蔽層550の第1側面550S1の傾斜角は、95度~110度の範囲を満たすことができる。
【0193】
前記遮蔽層550の第1側面550S1の傾斜角が91度よりも小さいと、前記遮蔽層550に対応する貫通孔を形成する過程における工程性が低下し、これにより前記遮蔽層550を形成するのにかかる時間が増加することがある。
【0194】
また、前記遮蔽層550の第1側面550S1の傾斜角が115度よりも大きいと、前記遮蔽層550の上面の幅と下面の幅との差が大きくなり、これにより、回路パターン層が配置できないデッド領域が増加することがある。
【0195】
一方、上述したように、前記遮蔽層550の幅は、前記第2貫通電極532の幅より小さくてもよい。
【0196】
具体的には、前記遮蔽層550の上面の幅W5は、前記第2貫通電極532の上面の幅W3よりも小さくてもよい。また、前記遮蔽層550の下面の幅W6は、前記第2貫通電極532の下面の幅W4よりも小さくてもよい。
【0197】
例えば、前記遮蔽層550の上面の幅W5は、前記第2貫通電極532の上面の幅W3の20%~75%の範囲を満たすことができる。例えば、前記遮蔽層550の上面の幅W5は、前記第2貫通電極532の上面の幅W3の25%~70%の範囲を満たすことができる。例えば、前記遮蔽層550の上面の幅W5は、前記第2貫通電極532の上面の幅W3の30%~65%の範囲を満たすことができる。
【0198】
前記遮蔽層550の上面の幅W5が前記第2貫通電極532の上面の幅W3の20%よりも小さいと、前記遮蔽層550に対応する貫通孔を形成す工程における工程性が低下し、これによる遮蔽層550を形成するのにかかる時間が増加することがある。また、前記遮蔽層550の上面の幅W5が前記第2貫通電極532の上面の幅W3の75%を超えると、前記キャビティC内で前記遮蔽層550が占める面積が増加し、これによるデッド領域の増加による回路集積度が低下するか、回路基板の体積が大きくなることがある。
【0199】
また、これに対応するように、前記遮蔽層550の下面の幅W6は、前記第2貫通電極532の下面の幅W4の20%~75%の範囲を満たすことができる。例えば、前記遮蔽層550の下面の幅W6は、前記第2貫通電極532の下面の幅W4の25%~70%の範囲を満たすことができる。例えば、前記遮蔽層550の下面の幅W6は、前記第2貫通電極532の下面の幅W4の30%~65%の範囲を満たすことができる。
【0200】
一方、上記のように、遮蔽層550は、前記第2絶縁層512において前記第3領域R2と垂直に重なる領域に形成された貫通孔の内部に金属物質を充填して形成され得る。このとき、前記遮蔽層550に対応する貫通孔は、前記第1絶縁層511の上面の第1領域R1の上部領域の周囲を囲む構造を有することができる。これにより、前記遮蔽層550に対応する貫通孔は、前記第1領域R1の上部領域の周囲を囲むように互いに連結された複数の孔パート(図示せず)を含む構造を有する。
【0201】
これにより、前記遮蔽層550の第2側面550S2(キャビティCを介して露出された側面)は、前記キャビティCに向かって凸状の複数の凸部を含む平面形状を有することができる。
【0202】
例えば、前記遮蔽層550の第2側面550S2は、厚さ方向に垂直な幅方向または長手方向(例えば、水平方向)に曲率を有し、前記キャビティCに向かって凸状の複数の凸部を含むことができる。前記複数の凸部は、互いに連結され得る。
【0203】
一方、
図9では、前記遮蔽層550の第1側面550S1の平面形状は、曲面ではなく平面であることと示したが、これに限定されない。例えば、前記遮蔽層550の第1側面550S1は、前記キャビティCから離れる方向または前記第2絶縁層512の内側方向に凸状の凸部を含むこともできる。ただし、実施例では、前記ガウスビームの波長の一部を用いて前記遮蔽層550に対応する貫通孔を形成し、これにより、前記第1側面550S1の凸部は、前記第2側面550S2の凸部とは異なるサイズを有することができる。例えば、前記第1側面550S1の凸部の水平長さは、前記第2側面550S2の凸部の水平長さよりも小さくもよい。これを別に表現すれば、前記第1側面550S1の凸部および前記第2側面550S2の凸部は、前記ガウスビームの波長の平面形状に対応する。このとき、実施例は、前記ガウスビームの一部を用いて前記遮蔽層550の貫通孔を形成する。これにより、前記第1側面550S1の凸部が有する曲率半径は、前記第2側面550S2の凸部が有する曲率半径よりも大きくてもよい。例えば、前記第1側面550S1の凸部は、前記第2側面550S2の凸部に比べて実質的に直線に近くてもよい。
【0204】
図10は、第7実施例に係る回路基板を示す図である。
【0205】
図10を参照すると、回路基板は、第1絶縁層511、第2絶縁層512、第1回路パターン層521、第2回路パターン層522、第3回路パターン層523、第1貫通電極531、第2貫通電極532、遮蔽層550A、第1保護層541、および第2保護層542を含む。
【0206】
このとき、第2実施例の回路基板の全体的な構造は、
図1の回路基板の構造と実質的に同じであり、これにより実質的に同じ構造についてはその詳細な説明を省略する。
【0207】
前記遮蔽層550Aは、少なくとも一つの凹部550Uを含む。例えば、前記遮蔽層550Aの上面には、前記遮蔽層550Aの下面に向かって凹状の凹部550Uが形成され得る。
【0208】
前記凹部550Uは、マスクパターンのエッチング工程において、前記遮蔽層550Aの上面の一部も一緒に除去することによって形成され得る。前記遮蔽層550Aに凹部550Uが形成されることにより、前記第2絶縁層512の内壁のうち少なくとも一部は、前記遮蔽層550Aと接触しないことがある。例えば、前記第2絶縁層512の内壁のうち少なくとも一部は、前記凹部550Uと水平に重なり得る。
【0209】
このとき、前記キャビティC内に素子が実装された状態で、前記キャビティCをモールディングするモールディング層を形成して半導体パッケージを製造することができる。このとき、前記モールディング層は、金属層との密着力よりも誘電層との密着力がさらに高い。
【0210】
これにより、実施例では、前記モールディング層の少なくとも一部が前記遮蔽層550Aの凹部550Uを充填しながら、前記第2絶縁層512の内壁の少なくとも一部と接触するようにする。これを通じて、実施例では、前記第2絶縁層512と前記モールディング層との密着力を向上させることができる。
【0211】
図11は、第8実施例に係る回路基板を示す図である。
【0212】
図11を参照すると、回路基板は、第1絶縁層611、第2絶縁層612、第1回路パターン層621、第2回路パターン層622、第3回路パターン層623、第1貫通電極631、第2貫通電極632、遮蔽層650、第1保護層641、および第2保護層642を含む。
【0213】
このとき、第8実施例の回路基板の全体的な構造は、
図8の回路基板の構造に対応し、これにより実質的に同じ構造を有する構成についてはその詳細な説明を省略する。
【0214】
前記第1回路パターン層621は、前記第1絶縁層611の上面の第1領域R1上に配置される第1パッド621Pを含む。
【0215】
また、前記第1回路パターン層621は、前記第1絶縁層611の上面のうち前記キャビティCの境界領域に配置された第2パッド621Sを含む。前記第2パッド621Sは、前記第1絶縁層611の上面で前記第1領域R1と第2領域R2との間の領域に配置され得る。
【0216】
好ましくは、前記第2パッド621Sは、前記第1絶縁層611の上面のうち前記遮蔽層650と垂直に重なる第3領域R3上に配置され得る。また、前記第2パッド621Sは、前記第3領域R3のみならず、前記第2領域R2にも一部配置され得る。例えば、前記第2パッド621Sの幅は、前記遮蔽層650の下面の幅よりも大きくてもよい。これにより、前記第2パッド621Sの上面は、前記遮蔽層650と接触する部分と、前記第2絶縁層612と接触する部分とを含むことができる。
【0217】
すなわち、前記第2パッド621Sの上面は、前記第2絶縁層612および遮蔽層650と接触することがある。前記第2パッド621Sの側面は、前記第2絶縁層612および遮蔽層650と接触しないことがある。例えば、前記第2パッド621Sの側面は、キャビティCを介して露出され得る。前記第2パッド621Sは、
図4および
図5に示す第2パッド221Sに対応することができる。したがって、その詳細な説明は省略する。
【0218】
図12は、第9実施例に係る回路基板を示す図であり、
図13は、
図12の回路基板の一部構成の詳細層構造を示す図であり、
図14は、
図12の第3パッドの第1変形例を示す図であり、
図15は、
図12の第3パッドの第2変形例を示す図である。
【0219】
図12および
図13を参照すると、回路基板は、第1絶縁層711、第2絶縁層712、第1回路パターン層721、第2回路パターン層722、第3回路パターン層723、第1貫通電極731、第2貫通電極732、遮蔽層750、第1保護層741、および第2保護層742を含む。第9実施例の回路基板の説明において、前の実施例と実質的に同じ部分の説明は省略する。
【0220】
第2回路パターン層722は、複数の層構造を有することができる。前記第2回路パターン層722は、前記第3領域R3と垂直に重なる第3絶縁層712の上面に配置された第3パッド722Maを含むことができる。
【0221】
このとき、前記第3パッド722Maは、前記第2絶縁層712の上面のうち前記第3領域R3と垂直に重なる領域、例えば、前記遮蔽層750と垂直に重なる領域に配置され得る。ただし、これに限定されず、
図12および
図13に示すように、前記第3パッド722Maの少なくとも一部は、前記第2絶縁層712の上面のうち前記キャビティCに隣接しながら、前記第2領域R2と垂直に重なる領域にも配置され得る。
【0222】
一実施例における前記第3パッド722Maは、前記第2絶縁層712の上面に配置される第1部分と、前記第1部分からキャビティCに向かって延び、前記遮蔽層750の上面に配置される第2部分とを含むことができる。
【0223】
このとき、前記遮蔽層750の上面のうち少なくとも一部は、前記第3パッド722Maと接触することがあり、残りの一部は、前記遮蔽層750と接触しないことがある。例えば、前記遮蔽層750の上面の少なくとも一部は露出され得る。
【0224】
前記第3パッド722Maは、実施例に係る前記遮蔽層750に対応する貫通孔およびキャビティCの形成時に使用されたマスク層の一部であり得る。例えば、前記第3パッド722Maは、遮蔽層750の貫通孔が形成される位置に対応するように形成されたマスクパターンであり得る。
【0225】
そして、第1実施例のように、前記第3パッド722Maは、キャビティCが形成された後にエッチングにより除去され得、これとは異なり、除去されずに前記第2絶縁層712の上面に残っていることがある。
【0226】
このとき、前記第2回路パターン層121は、前記第3パッド722Maおよび前記第3パッド722Maと水平に離隔する第4パッド(図示せず)を含む。例えば、前記第4パッドは、信号パッドであり、前記第2貫通電極332と連結されるパッドまたはトレースを意味することができる。
【0227】
このとき、前記第3パッド722Maは、前記第4パッドとは異なる厚さを有することができる。例えば、前記第3パッド722Maは、前記第4パッドとは異なる層構造を有することができる。
【0228】
具体的には、前記第2回路パターン層722は、第1金属層722-1および第2金属層722-2を含む。前記第2回路パターン層722の第1金属層722-1は、前記第2絶縁層712の上面に配置される。前記第2回路パターン層722の第1金属層722-1は、前記第2回路パターン層722の第2金属層722-2を電解めっきするためのシード層であり得る。このとき、前記第2回路パターン層722の第1金属層722-1は、前記第2絶縁層712の上面から延びて前記第2貫通電極332の一部を構成することができる。例えば、前記第2回路パターン層722の第1金属層722-1は、前記第2絶縁層712を貫通する貫通孔の内壁に配置され、これにより前記第2貫通電極332の第1金属層を構成することもできる。
【0229】
また、前記第2回路パターン層722の第2金属層722-2は、前記第2回路パターン層722の第1金属層722-1をシード層として電解めっきして形成された電解めっき層である。このとき、前記第2回路パターン層722の第2金属層722-2は、前記第2絶縁層712を貫通する貫通孔内にも配置され、これにより前記第2貫通電極332の第2金属層を構成することもできる。
【0230】
これにより、前記第2回路パターン層121の第4パッドは、第1金属層722-1および第2金属層722-2を含むことができる。
【0231】
一方、前記第2回路パターン層722を形成する工程を見ると、前記第1金属層722-1は、前記第2絶縁層712の上面に全体的に形成された状態で、前記第2金属層722-2を前記第1金属層722-1の上面に部分的に形成する。そして、前記第2金属層722-2が形成されると、前記第2金属層722-2と垂直に重ならない第1金属層722-1をエッチングにより除去する工程を行い、最終的な第2回路パターン層722を形成する。このとき、実施例では、前記第1金属層722-1を除去する工程において、前記第1金属層722-1のうち前記、遮蔽層750aの貫通孔が形成される領域に隣接して配置された部分を削除しない。前記除去されていない第1金属層722-1は、前記遮蔽層750aの貫通孔を形成する工程において、マスクとして用いられ得る。
【0232】
これにより、前記第3パッド722Maは、前記第2回路パターン層722の第1金属層722-1のみを含む構造を有し、前記キャビティCに隣接する前記第2絶縁層712の上面に部分的に配置され得る。
【0233】
このとき、前記遮蔽層750aの貫通孔を形成する工程における工程条件に応じて、前記貫通孔は、前記マスクパターンとして使用された第3パッド722Maの垂直に重ならない領域にのみ選択的に形成され得、これとは異なり、
図12に示すように、少なくとも一部が前記第3パッド722Maと垂直に重なって形成され得る。これにより、
図12に示すように、前記第3パッド722Maの上面の少なくとも一部は、前記第3パッド722Maで覆われ得る。
【0234】
また、
図14に示すように、遮蔽層750bの貫通孔を形成する工程において、前記貫通孔が第3パッド722Mbと垂直に重ならない第2絶縁層712に選択的に形成され得る。
【0235】
これにより、前記第3パッド722Mbは、前記遮蔽層750bの上面とは接触せず、前記遮蔽層750bの上面に隣接する前記第2絶縁層712の上面にのみ選択的に形成され得る。
【0236】
このとき、前記遮蔽層750bの上面は、前記第2絶縁層712の上面よりも高くなくてもよい。例えば、前記遮蔽層750bの上面は、前記第2絶縁層712の上面と同一平面上に形成されるか、前記第2絶縁層712の上面よりも低く位置することもできる。
【0237】
また、
図15に示すように、遮蔽層750cの貫通孔を形成する工程において、前記貫通孔が第3パッド722Mcと垂直に重ならない第2絶縁層712に選択的に形成され得る。
【0238】
これにより、前記第3パッド722Mcは、前記遮蔽層750cの上面とは接触せず、前記遮蔽層750cの上面に隣接する前記第2絶縁層712の上面にのみ選択的に形成され得る。
【0239】
このとき、前記遮蔽層750cの上面は、前記第2絶縁層712の上面よりも高く位置することができる。例えば、前記貫通孔を充填する充填工程において、前記遮蔽層750cの上面が前記第2絶縁層712の上面よりも高く配置するようにすることができる。例えば、前記遮蔽層750cの上面は、前記第3パッド722Mcの上面に対応する高さを有することができる。これにより、前記遮蔽層750cの側面の少なくとも一部は、前記第3パッド722Mcの側面と直接接触することがある。
【0240】
図16は、第10実施例に係る回路基板を示す図であり、
図17は、
図16の回路基板の一部構成を省略した平面図である。
【0241】
図16および
図17を参照すると、回路基板は、第1絶縁層811、第2絶縁層812、第1回路パターン層821、第2回路パターン層822、第3回路パターン層823、第1貫通電極831、第2貫通電極832、遮蔽層850、第1保護層841、および第2保護層842を含む。
【0242】
第10実施例の回路基板は、前の実施例の回路基板と比較して、遮蔽層850および第1回路パターン層821の構造が相異なり得る。
【0243】
遮蔽層850は、前記キャビティCを含む第2絶縁層812の内壁のうち少なくとも一部の内壁には形成されないことがある。
【0244】
例えば、
図16に示すように、前記キャビティCの平面形状が四角形状を有する場合、前記遮蔽層850は、前記キャビティCを含む第2絶縁層812の4つの内壁面のうち少なくとも一つの内壁面には配置されないことがある。
【0245】
これにより、実施例では、前記遮蔽層850が配置されていない第2絶縁層812の内壁と垂直に重なる領域に第1回路パターン層821の一部を配置することができる。
【0246】
例えば、実施例における第1回路パターン層821は、前記第1絶縁層811の上面のうち前記第1領域R1と垂直に重なる領域に配置された第1-1パッド821P1と、前記第2領域R2と垂直に重なる領域に配置された第1-2パッド821P2とを含む。このとき、前記第2絶縁層812の内壁の少なくとも一部には、前記遮蔽層850が配置されない。これにより、前記遮蔽層850が配置される第2絶縁層812の内壁と垂直に重なる第1絶縁層811の上面に前記第1-1パッド821P1および第1-2パッド821P2を直接連結するトレース821Tを配置することができる。
【0247】
これにより、前記トレース821Tは、前記第1-1パッド821P1に直接連結されながら、前記キャビティCを介して上面が露出される第1部分と、前記第1-2パッド821P2と直接連結されながら上面が前記第2絶縁層812で覆われる第2部分とを含む。そして、前記トレース821Tの前記第1部分と第2部分との間の少なくとも一部は、前記キャビティCを含む第2絶縁層812の内壁と垂直に重なり得る。
【0248】
図18は、実施例に係る半導体パッケージを示す図である。
【0249】
図18を参照すると、実施例における半導体パッケージは、
図1に示すキャビティ150内に実装された素子920を含む。
【0250】
ただし、実施例の半導体パッケージは、
図1以外の
図3~
図17のいずれか一つに示す回路基板を含むことができる。
【0251】
すなわち、上述した回路基板は、チップなどの素子920を実装するためのパッケージ基板として用いられ得る。
【0252】
上述したように、回路基板は前記キャビティ150を含み、前記キャビティ150には、第1回路パターン層121の第1パッド121Pが配置され得る。
【0253】
前記第1パッド121P上には、接続部910が配置され得る。
【0254】
このとき、前記接続部910の平面形状は、円形状であり得る。前記接続部910は、前記第1パッド121P上に配置されて、前記素子920を固定しながら、前記素子920と前記第1パッド121Pとの間を電気的に連結する機能を果たすことができる。このために、前記接続部910は、導電性物質を含むことができる。例えば、前記接続部910は、ソルダーボールであり得るが、これに限定されない。
【0255】
前記接続部910上には、電子素子920が実装され得る。
【0256】
このとき、前記電子素子920は、回路基板のキャビティ150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得る。
【0257】
このとき、前記素子920は、端子925を含むことができる。前記素子920の端子925は、前記接続部910を介して前記第1パッド121Pと電気的に連結され得る。また、前記キャビティ150内には、モールディング層930が配置され得る。前記モールディング層930は、前記キャビティ150内に前記素子920をモールディングして配置され得る。前記モールディング層930は、前記素子920を保護しながら前記キャビティ150内に異物が浸透することを防止することができる。
【0258】
以下では、添付の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。
【0259】
【0260】
本明細書の回路基板の製造方法の説明に先立って、回路基板は、絶縁層を基準に3層以上の層数を有することができる。また、前記回路基板は、コア層を含むことができる。ただし、以下では説明の便宜のために、前記回路基板がコアレス基板でありながら、2層の絶縁層を含むものとして説明する。また、前記回路基板は、キャビティを含み、前記キャビティは、少なくとも一つの絶縁層を開放して形成され得る。このとき、前記キャビティは、2つ以上の絶縁層を開放して形成され得るが、以下では1層の絶縁層のみを開放して形成されることについて説明する。
【0261】
また、実施例の回路基板は、ETS(Embedded Trace Substrate)構造を有することもできる。
【0262】
図19を参照すると、実施例では、第1絶縁層211を準備する。
【0263】
実施例では、前記第1絶縁層211に第1貫通電極231、第1回路パターン層221、および第3回路パターン層223をそれぞれ形成する工程を行うことができる。例えば、実施例では、前記第1絶縁層211を貫通する貫通孔(図示せず)を形成する。そして、実施例では、前記第1絶縁層211の上面、下面、および前記貫通孔の内壁にそれぞれシード層である第1金属層を形成する工程を行うことができる。次に、実施例では、前記第1金属層上に電解めっきを行い、前記第2金属層を形成することができる。そして、前記第1金属層および第2金属層は、それぞれ第1回路パターン層221、第3回路パターン層223、および第1貫通電極231を構成することができる。
【0264】
次に、実施例では、前記第2金属層を電解めっきするためにシード層として使用された第1金属層の一部を除去する工程を行うことができる。このとき、前記第1金属層は、前記第2金属層と垂直に重なる領域と垂直に重ならない領域とを含む。そして、一般的な前記第1金属層のエッチング工程では、前記第2金属層と垂直に重ならない領域は、全体的に除去される。これとは異なり、実施例では、
図20に示すように、前記第1金属層のうちキャビティ250が形成される領域に対応する部分は、除去されない。そして、前記除去されない第1金属層は、キャビティを形成するために行われるレーザ工程におけるストッパ層として使用され得る。
【0265】
次に、
図21を参照すると、実施例では、前記第1絶縁層211上に第2絶縁層212を形成する。
【0266】
そして、実施例では、前記第2絶縁層212に貫通孔を形成する。
【0267】
このとき、前記貫通孔は、機能に応じて複数に区分され得る。例えば、前記貫通孔は、第2貫通電極232が形成される領域に対応するように形成される第1貫通孔VH1を含む。また、前記貫通孔は、前記キャビティ250が形成される領域の境界領域に形成される第2貫通孔VH2を含む。ここで、前記第2貫通孔VH2は、前記回路基板の構造で説明したダミー貫通孔を意味することができる。このとき、前記第1貫通孔VH1は、前記第1回路パターン層221の少なくとも一部と垂直に重なり、これにより前記第1回路パターン層221のうち第2貫通電極232と連結されるパッドの上面を露出することができる。また、前記第2貫通孔VH2は、前記第1金属層のうちストッパ層として使用するために除去していないストッパ層221Sの上面を露出して形成され得る。
【0268】
次に、
図22を参照すると、実施例では、前記第1貫通孔VH1および第2貫通孔VH2を充填する第2貫通電極232およびダミー電極CVを形成する。また、実施例では、前記第2絶縁層212の上面に第2回路パターン層222を形成する工程を行う。このとき、前記ダミー電極CV上には、第2回路パターン層222が配置されないことがある。ただし、実施例はこれに限定されず、前記ダミー電極CV上にも前記第2回路パターン層222の一部が配置され得る。
【0269】
次に、
図23を参照すると、実施例では、前記ダミー電極CVをマスクとして使用して、前記ダミー電極CVの内側領域の第2絶縁層212を加工してキャビティ250の一部を形成する工程を行うことができる。
【0270】
次に、
図24および
図25を参照すると、実施例では、前記ダミー電極CVおよび前記ストッパ層221Sをエッチングにより除去する工程を行うことができる。このとき、図面上には、前記ダミー電極CVおよび前記ストッパ層221Sのエッチング工程にそれぞれ別の工程で行われることのように示したが、これに限定されない。例えば、実施例では、前記ダミー電極CVをエッチングにより除去しながら、前記ダミー電極CVと一緒に前記ストッパ層221Sを除去する工程を行うことができる。また、前記ダミー電極CVのエッチング時に、前記ダミー電極CVの一部は、除去されず、キャビティ250の内壁に金属層460として残ることもある。
【0271】
また、前記ストッパ層221Sは、前記キャビティ250を介して上面が露出される部分と、前記キャビティ250を介して上面が露出されない領域とを含む。そして、前記ストッパ層221Sのうち前記キャビティ250を介して上面が露出される領域は、前記エッチング工程で除去される。これとは異なり、前記ストッパ層221Sのうち前記キャビティ250を介して上面が露出されない領域は、除去されず、第2パッドとして残ることがある。これとは異なり、前記ストッパ層221Sは、全体的に除去され、これにより前記第2絶縁層212の内壁から内側方向に凹む凹部312Uを形成することもできる。
【0272】
次に、
図26を参照すると、実施例では、前記第1絶縁層211の下面に第1保護層241を形成し、前記第2絶縁層212の上面に第2保護層242を形成する工程を行うことができる。
【0273】
一方、上述した発明の特徴を有する回路基板がスマートフォン、サーバ用コンピュータ、TVなどのIT装置や家電製品に用いられる場合、信号伝送または電力供給などの機能を安定的に果たすことができる。例えば、本発明の特徴を有する回路基板が半導体パッケージ機能を果たす場合、半導体チップを外部の湿気や汚染物質から安全に保護する機能を果たすことができ、漏れ電流あるいは端子間の電気的な短絡問題や、あるいは半導体チップに供給する端子の電気的な開放の問題を解決することができる。また、信号伝送の機能を担う場合、ノイズ問題を解決することができる。これを通じて、上述した発明の特徴を有する回路基板は、IT装置や家電製品の安定した機能を維持できるようにすることにより、全体製品と本発明が適用された回路基板とは、互いに機能的一体性または技術的連動性を成すことができる。
【0274】
上述した発明の特徴を有する回路基板を車両等の輸送装置に用いる場合、輸送装置に伝送される信号の歪みの問題を解決することができ、あるいは輸送装置を制御する半導体チップを外部から安全に保護し、漏洩する。電流や端子間の電気的な短絡の問題や、半導体チップに供給する端子の電気的な開放の問題を解決し、輸送装置の安定性をさらに向上させることができる。したがって、輸送装置と本発明が適用された回路基板とは、互いに機能的一体性または技術的連動性を実現することができる。
【0275】
上述した発明の特徴を有する回路基板を車両などの輸送装置に用いられる場合、輸送装置に伝送される信号の歪みの問題を解決することができ、または輸送装置を制御する半導体チップを外部から安全に保護し、漏洩電流あるいは端子間の電気的な短絡の問題や、または半導体チップに供給する端子の電気的な開放の問題を解決して、輸送装置の安定性をさらに改善することができる。したがって、輸送装置と本発明が適用された回路基板とは、互いに機能的一体性または技術的連動性を成すことができる。
【0276】
以上、実施例に説明された特徴、構造、効果などは、少なくとも一つの実施例に含まれ、必ず一つの実施例にのみ限定されるものではない。さらに、各実施例に例示された特徴、構造、効果などは、実施例が属する分野で通常の知識を有する者によって、他の実施例に対しても組合せまたは変形して実施可能である。したがって、このような組合せと変形に関連した内容は、実施例の範囲に含まれると解釈されるべきである。
【0277】
以上、実施例を中心に説明したが、これは単なる例示に過ぎず、実施例を限定するものではなく、実施例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様々な変形と応用が可能であることが理解できるであろう。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は、変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に関連した差異点は、添付された請求範囲で設定する実施例の範囲に含まれると解釈されるべきである。
【手続補正書】
【提出日】2024-06-14
【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
上に配置され
、キャビティを含む第2絶縁層と、を含み、
前記キャビティの内壁は、前記キャビティの内側から前記キャビティの外側に向かう水平方向に沿って凸状の複数の凸部を含み、
前記キャビティの底面は、前記キャビティの外側に向かって突出する突出面を含む、回路基板。
【請求項2】
前記第1絶縁層を貫通する第1貫通電極と、
前記第2絶縁層を貫通する第2貫通電極と、を含み、
前記キャビティの内壁の傾斜角は、
前記第2貫通電極の側面の傾斜角に対応する、請求項1に記載の回路基板。
【請求項3】
前記キャビティの内壁は、
前記キャビティの一側に位置する第1内壁と、
前記キャビティの他側に位置し、前記第1内壁と対向する第2内壁と、を含み、
前記第2貫通電極は、
前記第2貫通電極の一側の第1側面と、
前記第1側面と反対となる前記第2貫通電極の他側の第2側面と、を含み、
前記キャビティの前記第1内壁の傾斜角は、前記第2貫通電極の前記第1側面の傾斜角に対応し、
前記キャビティの前記第2内壁の傾斜角は、前記第2貫通電極の前記第2側面の傾斜角に対応する、請求項2に記載の回路基板。
【請求項4】
前記第1内壁の傾斜角は、前記キャビティの底面と前記第1内壁との間の内角であり、
前記第2内壁の傾斜角は、前記キャビティの底面と前記第2内壁との間の内角であり、
前記第2貫通電極の前記第1側面の傾斜角は、前記第2貫通電極の下面と前記第1側面との間の内角であり、
前記第2貫通電極の前記第2側面の傾斜角は、前記第2貫通電極の下面と前記第2側面との間の内角であり、
前記第1内壁、前記第2内壁、前記第1側面、および前記第2側面のそれぞれの傾斜角は、91度~115度の範囲を満たす、請求項3に記載の回路基板。
【請求項5】
前記キャビティの内壁の少なくとも一部に配置された金属層をさらに含む、請求項1に記載の回路基板。
【請求項6】
前記第1絶縁層の上面と前記第2絶縁層の下面との間に配置された第1回路パターン層を含み、
前記第1回路パターン層は、
前記キャビティの底面と垂直に重なる前記第1絶縁層の第1領域に配置された第1パッドを含む、請求項1に記載の回路基板。
【請求項7】
前記第1回路パターン層は、
前記第1パッドと離隔し、前記キャビティの内壁と垂直に重なる第2パッドを含む、請求項6に記載の回路基板。
【請求項8】
前記第1パッドの厚さは、前記第2パッドの厚さよりも大きい、請求項7に記載の回路基板。
【請求項9】
前記第1回路パターン層は、
前記第1絶縁層の上面に配置された第1金属層と、
前記第1金属層上に配置された第2金属層と、を含み、
前記第1パッドは、前記第1および第2金属層を含み、
前記第2パッドは、前記第1金属層のみを含む、請求項7に記載の回路基板。
【請求項10】
前記第2絶縁層は、
前記第1絶縁層の上面に隣接する前記キャビティの内壁に形成され、前記第2絶縁層の内側方向に凹状の凹部を含み、
前記凹部の少なくとも一部は、
前記キャビティの内壁と垂直に重なる、請求項1に記載の回路基板。
【請求項11】
前記金属層は、
前記第1絶縁層と前記第2絶縁層との間に配置され、前記キャビティを介して少なくとも一部が露出された下部金属層および前記第2絶縁層上に配置され、前記キャビティを介して少なくとも一部が露出された上部金属層のうち少なくとも一つを含む、請求項5に記載の回路基板。
【請求項12】
前記キャビティの前記凸部の曲率半径は、前記第2貫通電極の上面の曲率半径に対応する、請求項2に記載の回路基板。
【請求項13】
前記第2絶縁層の上に配置された第3絶縁層をさらに含み、
前記キャビティは、前記第2絶縁層に形成された第1パートと、前記第3絶縁層に形成され、前記第1パートと連結された第2パートと、を含む、請求項1に記載の回路基板。
【請求項14】
前記キャビティの内壁は、前記第2絶縁層に備えられた第1内壁と、前記第3絶縁層に備えられた第2内壁と、を含み、
前記第1内壁と前記第2内壁は、段差を有する、請求項13に記載の回路基板。
【請求項15】
前記第3絶縁層に最も隣接する領域における前記キャビティの前記第1パートの水平方向の幅は、
前記第2絶縁層に最も隣接する領域における前記キャビティの前記第2パートの水平方向の幅よりも大きい、請求項14に記載の回路基板。
【請求項16】
前記第1回路パターン層は、
垂直方向に沿って前記キャビティと重ならない第3パッドと、
前記垂直方向に沿って前記キャビティと重なる第1部および前記垂直方向に沿って前記キャビティと重ならない第2部を含み、前記第1パッドと前記第3パッドとの間を連結する連結パターン層と、をさらに含む、請求項7に記載の回路基板。
【請求項17】
前記第1キャビティ内に配置された電子素子をさらに含み、
前記電子素子は、水平方向に沿って前記凸部と重なる、請求項1に記載の回路基板。
【請求項18】
前記第1キャビティ内に配置され、前記電子素子を埋め込む埋め込み絶縁層をさらに含み、
前記埋め込み絶縁層は、前記凸部に対応する凹部を備える、請求項17に記載の回路基板。
【請求項19】
前記第2絶縁層上に配置された保護層をさらに含み、
前記保護層は、垂直方向に沿って前記キャビティと重なる貫通孔を含む、請求項1に記載の回路基板。
【請求項20】
前記複数の凸部は、前記キャビティの底面の周方向に沿って互いに連結される、請求項1に記載の回路基板。
【国際調査報告】