JP7272527B2 - printed circuit board - Google Patents
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Description
本発明は、プリント回路基板(Printed circuit board)に関する。 The present invention relates to printed circuit boards.
近年コンピューター産業の発達により、高い性能を有しながらもより低いコストで生産できる集積回路(ダイ、die)に関する技術が発達されている。これにより、ダイが実装される様々なプリント回路基板に関する技術も開発されている。 In recent years, with the development of the computer industry, technology has been developed for integrated circuits (dies) that can be produced at a lower cost while having high performance. This has also led to the development of technology relating to various printed circuit boards on which the dies are mounted.
さらに、プリント回路基板に直接回路を実装するために、様々なインターポーザ基板が開発されて使用されている。しかし、主にシリコン基板を基盤にして形成されるインターポーザ基板は、価格が高くて、インターポーザを再びプリント回路基板に実装しなければならないという困難があった。 Additionally, various interposer substrates have been developed and used for mounting circuitry directly to printed circuit boards. However, the interposer substrate, which is mainly based on a silicon substrate, is expensive, and it is difficult to mount the interposer on the printed circuit board again.
本発明の一側面によれば、中心回路層及び中心回路層から両側方向にそれぞれ積層された一対の対向回路層を備えた第1回路層と、第1回路層の一面に積層された第2回路層と、を含み、第2回路層は、第1回路層よりも微細な回路パターンを備えたプリント回路基板が提供される。 According to one aspect of the present invention, a first circuit layer includes a central circuit layer and a pair of opposing circuit layers laminated in both directions from the central circuit layer, and a second circuit layer laminated on one surface of the first circuit layer. and a circuit layer, wherein the second circuit layer is provided with a printed circuit board having a finer circuit pattern than the first circuit layer.
本発明に係るプリント回路基板の実施例を添付図面を参照して詳細に説明し、添付図面を参照して説明するに当たって、同一または対応する構成要素には同一の図面符号を付し、これに対する重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of printed circuit boards in accordance with the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding components are identified by like reference numerals, Duplicate explanation is omitted.
また、以下に使用する「第1」、「第2」等のような用語は、同一または対応する構成要素を区別するための識別記号に過ぎず、同一または対応する構成要素が、第1、第2等の用語により限定されることはない。 In addition, terms such as "first", "second", etc. used below are merely identification symbols for distinguishing the same or corresponding components, and the same or corresponding components are the first, the It is not limited by terms such as second.
また、「結合」とは、各構成要素の間の関係において、各構成要素の間に物理的に直接接触して一体化されている場合のみを意味するものではなく、他の構成が各構成要素の間に介在され、該他の構成を介して構成要素が一体化されている場合まで包括する概念として使用する。 In addition, the term "coupled" does not mean only the case where each component is integrated by direct physical contact between each component in relation to each component, and other components are connected to each component It is interposed between elements and used as a concept encompassing the case where the constituent elements are integrated through the other configuration.
図1は、本発明の一実施例に係るプリント回路基板を示す断面図である。図2は、本発明の一実施例に係るプリント回路基板においての電子素子の配置を例示する図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a printed circuit board according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating the arrangement of electronic elements on a printed circuit board according to one embodiment of the present invention.
図1を参照すると、本発明の一実施例に係るプリント回路基板は、中心回路層20及び一対の対向回路層30、40を備えた第1回路層10と、第2回路層50とを含み、第2回路層50は、第1回路層10よりも微細な回路パターンを備える。
Referring to FIG. 1, a printed circuit board according to one embodiment of the present invention includes a
第1回路層10は、プリント回路基板全体でのベース基板の役割をすることができる。第1回路層10は、プリント回路基板に搭載される電子素子5、6、6'の機能に必要とされる様々な回路を含み、一面に積層される第2回路層50を支持することができる。
The
第1回路層10は、コアレス構造、すなわち別途の補強層を中心に配置しない構造を有することができる。本実施例の第1回路層10は、コアレス構造を有しながらも反りを効果的に防止するために、中心部に対して対称構造を有することができる。具体的に、第1回路層10は、中心回路層20及び中心回路層20から両側方向にそれぞれ積層された一対の対向回路層30、40を有することができる。
The
図1を参照すると、中心回路層20は、下から上へ積層された構造を有することができる。ここで、中心回路層20の上に積層された対向回路層30は、また下から上へ積層された構造を有する一方、中心回路層20の下に積層された対向回路層40は、逆に上から下へ積層された構造を有することができる。すなわち、一対の対向回路層30、40は、中心回路層20を中にして互いに対向する構造である。一対の対向回路層30、40は、互いに反対の積層方向を有するので、積層により発生する反りが互いに反対方向に作用して相殺することができる。
Referring to FIG. 1, the
一対の対向回路層30、40は、中心回路層20を基準にして略対称する構造的特徴を有することができる。例えば、一対の対向回路層30、40は、同数の層を有したり、略同一の厚さや材質で形成されることができる。また、一対の対向回路層30、40は、中心回路層20を基準にして略対称形態の回路パターン35、45を内部に含むこともでき、一対の対向回路層30、40は、互いに類似の回路密度を有することができる。
The pair of
第2回路層50は、第1回路層10の一面に積層され、第1回路層10よりも微細な回路パターン55を有する。
The
第2回路層50は、微細な回路パターン55を備え、プリント回路基板に実装される複数の電子素子5、6、6'を互いに電気的に接続させる電子素子間のインターコネクション(die to die interconnection)を行うことができる。
The
電子素子5、6、6'は、集積回路として複数の電子素子5、6、6'を互いに接続させるために小さな空間に非常に密集した接続回路を必要とする。
The
第2回路層50は、高密度の微細な回路パターン55を備え、プリント回路基板に実装される複数の電子素子5、6、6'を互いに接続させることができる。
The
また、第2回路層50は、複数の電子素子5、6、6'の接続を広く分散する再配線回路パターンを含むことができる。例えば、電子素子5、6、6'に接続される接続パッド55a、55b(図3参照)をファンアウト(fan-out)させるファンアウト回路パターンを含むことができる。すなわち、第2回路層50の一面に稠密に形成された接続パッド55a、55bを高密度の微細な回路パターン55を介して第1回路層10に広く分散させることができる。ここで、接続パッド55a、55bは、各電子素子5、6、6'の規格に合わせて第2回路層50の外層に形成可能である。
Also, the
第2回路層50においての回路パターンの幅と回路間の間隔は、第1回路層10に形成される回路パターンの幅と回路間の間隔に比べて微細に形成される。例えば、第2回路層50は、半導体工程等により形成可能であり、第1回路層10は、SAP工程(Semi-Additive Process)、M-SAP工程(Modified Semi-Additive Process)またはテンティング(tenting)工程等の基板工程により形成可能である。または、第2回路層50を、基板工程中、相対的に精密なSAP工程により形成し、第1回路層10は、相対的に精密性の劣るM-SAP工程またはテンティング工程等により形成することが可能である。
The width of the circuit pattern and the spacing between the circuits on the
第2回路層50の絶縁材52は、感光性樹脂で構成されることができる。
The
感光性樹脂は、光を用いたパターニング工程により高解像度のパターンを形成することが可能である。よって、感光性樹脂を用いて第2回路層50に高密度の微細な回路パターン55を容易に形成することができる。ここで、第1回路層10の絶縁材22、32、42は、熱硬化性樹脂で構成されることが可能である。本実施例において第1回路層10には高密度の回路を形成しないため、強度が高くてコストが安価である熱硬化性樹脂を使用することができる。
A photosensitive resin can form a high-resolution pattern by a patterning process using light. Therefore, it is possible to easily form a high-density
上述したように、本発明の第2回路層50は、ウェハのような無機物支持層を含まない。
As noted above, the
第1回路層10と第2回路層50との有機絶縁層で一体化された有機プリント回路基板である。これにより、第2回路層50は、一般のビアを用いて第1回路層10と容易に電気的に接続されることができる。また、シリコンウェハのような支持層を含まない構造を有するため、第2回路層50の厚さを低減するとともに第1回路層10により短い電気的経路を実現することができる。
It is an organic printed circuit board in which the
第2回路層50の他面を介して第1回路層10と上下に直接的に電気的接続が可能であり、電気的特性が向上され、第2回路層50の設計自由度を高めることができる。
Direct electrical connection to the
一方、複数の電子素子5、6、6'の接続のために、第2回路層50においての一部接続パッド55bの間隔をより微細に設定することができる。
On the other hand, the intervals between the
図2を参照すると、プリント回路基板の外層である第2回路層50の一面に複数の電子素子5、6、6'が搭載され、複数の電子素子5、6、6'が隣接する部分には電子素子5、6、6'を接続させるインターコネクション領域Bを設定することができる。インターコネクション領域Bにおいては接続パッド55bの間隔をより微細に設定することができる。
Referring to FIG. 2, a plurality of
図3は、図1のA領域を拡大して、接続パッドピッチを説明するための図である。 FIG. 3 is an enlarged view of area A in FIG. 1 for explaining the connection pad pitch.
図1及び図3を参照すると、電子素子5、6、6'に接続する接続パッド55a、55bのうち、インターコネクション領域Bに配置された接続パッド55b、すなわち電子素子5、6、6'の端領域に配置された接続パッド55bの一部は、電子素子の中心領域に配置された接続パッド55aよりも微細に形成されることができる。例えば、CPUと HBM(high bandwidth memory)との間のインターコネクションのためには、非常に多数の入力/出力(Input/Output)端子が必要となり、入力/出力端子は、各電子素子の周辺部である端領域に稠密に集中して配置される。第2回路層50は、異なる密集度を有する入力/出力端子6a、6bに対応するために、端領域の接続パッド55bのピッチP2を他の領域のピッチP1よりも小さく形成することができる。具体的に、端領域においての接続パッド55bのピッチP2は、約55μmまたはそれ以下であり、接続パッド55bに接続している回路の線幅及び線間隔はそれぞれ 3μm以下であることができる。このとき、中心領域の接続パッド55aのピッチP1は、約130μmであることができる。
1 and 3, among the
また、接続パッド55a、55bは、多数の入力/出力端子に合わせてフィン形状の金属ポスト形態に形成されることができる。フィン形状の金属ポストは、ソルダーの広がりによるショートの問題を防止するに有利である。
Also, the
第2回路層50は、微細な回路パターン55においての層間接続のためにスタックビア構造を有することができる。
The
図4は、本発明の一実施例に係るプリント回路基板においてのスタック(stack) ビア構造を説明するための図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating a stack via structure in a printed circuit board according to one embodiment of the present invention.
図4を参照すると、スタックビア55cは、小さいビアを一列に連続に形成して構成されるので、微細な接続パッド55a、55bの形成に対応可能である。小さいビアが形成されている空間であれば、多くの層を貫通するスタックビアも容易に形成することができる。
Referring to FIG. 4, the stack via 55c is formed by continuously forming small vias in a row, so that it is possible to form
一方、第1回路層10の他面には、ソルダーレジスト層60を積層することができる。
Meanwhile, a solder resist
第1回路層10において一面にのみ第2回路層50が形成される場合、非対称構造となり、反りが発生するおそれがある。ここで、第1回路層10の他面に、すなわち第2回路層50の反対側に第2回路層50に対応するソルダーレジスト層60を形成して反りを低減することができる。例えば、ソルダーレジスト層60は、第2回路層50に対応する熱膨脹係数または強度を有することができる。ソルダーレジスト層60の材質または厚さを調整して第2回路層50と類似の熱膨脹係数または強度を有するようにすることができる。しかし、第1回路層10の両面に第2回路層50が形成される場合は、ソルダーレジスト層60は、両面にすべて形成されるか、省略することが可能である。
If the
図5から図8は、本発明の一実施例に係るプリント回路基板の製造方法を例示する図である。 5 to 8 are diagrams illustrating a method of manufacturing a printed circuit board according to one embodiment of the present invention.
図5を参照すると、キャリア上に第1回路層10の中心回路層20を形成することができる。
Referring to FIG. 5, the
キャリアとしてデタッチ(Detach)コア基板を使用することができる。 A detach core substrate can be used as the carrier.
デタッチコア基板は、ガラスコア層1及び金属層2を含むことができる。また、シード層と分離(detachment)用接着層を含むこともできる。 A detached core substrate can include a glass core layer 1 and a metal layer 2 . It can also include a seed layer and a detachment adhesion layer.
ガラスコア層1は、ガラス材質が含まれた複合シート、ガラスシート等で形成されることができ、ガラスコア層1の表面に粗度を形成することができる。 The glass core layer 1 may be formed of a composite sheet containing a glass material, a glass sheet, or the like, and the surface of the glass core layer 1 may be roughened.
シード層は、ガラスコア層1に形成され、分離用接着層を媒介にした金属層2の接着力を高める役割をすることができる。分離用接着層は、金属層2をシード層上に接着させるためのものであって、コアが分離される分離境界層の役割をすることができる。金属層2は、分離用接着層を媒介にしてシード層上に付着されることができる。例えば、本発明の一つの例としてデタッチコア基板を用いて回路基板を製造する場合、工程中にガラスコア層1及びシード層を除去すると残る積層体に金属層2が残存することになる。このとき、積層体に残存する金属層2は、パターン加工されて回路パターンを形成するか、エッチングされて除去することができる。 The seed layer is formed on the glass core layer 1 and can serve to enhance the adhesion of the metal layer 2 through the separation adhesive layer. The separating adhesion layer is for adhering the metal layer 2 onto the seed layer, and can serve as a separating boundary layer where the cores are separated. A metal layer 2 can be deposited on the seed layer via a separating adhesive layer. For example, when manufacturing a circuit board using a detached core substrate as an example of the present invention, if the glass core layer 1 and the seed layer are removed during the process, the metal layer 2 will remain in the remaining laminate. At this time, the metal layer 2 remaining in the laminate can be patterned to form a circuit pattern or etched to be removed.
図6を参照すると、デタッチコア基板から中心回路層20を分離する。そして、中心回路層20を中にして一対の対向回路層30、40を互いに対向する構造となるように積層することができる。中心回路層20の上には、また下から上へ一つの対向回路層30を積層し、中心回路層20の下には、上から下へ他の一つの対向回路層40を積層することができる。
Referring to FIG. 6, the
このとき、半硬化状態の熱硬化性樹脂で構成されたプリプレグ(prepreg)を順次積層し、プリプレグの間に回路パターン25、35、45を形成して中心回路層20と対向回路層30、40とを形成することができる。
At this time, prepregs made of a thermosetting resin in a semi-cured state are sequentially laminated, and
図7を参照すると、第1回路層10の一面、すなわち、対向回路層30、40のうちの一つに第2回路層50を積層することができる。このとき、感光性樹脂を順次積層し、パターニング工程により感光性樹脂の間に微細な回路パターン55を形成することで、第2回路層50を形成することができる。
Referring to FIG. 7, a
図8を参照すると、高密度の微細な回路パターン55を備えた第2回路層50の一面に電子素子5、6を実装することができる。
Referring to FIG. 8, the
一方、図5から図8のプリント回路基板の製造方法は一つの例示に過ぎず、本発明のプリント回路基板の製造方法がこれに限定されることはない。 On the other hand, the printed circuit board manufacturing method of FIGS. 5 to 8 is merely an example, and the printed circuit board manufacturing method of the present invention is not limited thereto.
以上、本発明の一実施例について説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば特許請求の範囲に記載した本発明の思想から逸脱しない範囲内で、構成要素の付加、変更、削除または追加等により本発明を様々に修正及び変更することができ、これも本発明の権利範囲内に含まれるものといえよう。 An embodiment of the present invention has been described above. , deletions, additions, etc., can be modified and changed in various ways, and these are also included in the scope of rights of the present invention.
5、6、6' 電子素子
10 第1回路層
20 中心回路層
30、40 対向回路層
50 第2回路層
55a、55b 接続パッド
60 ソルダーレジスト層
5, 6, 6'
Claims (10)
前記第1回路層の一面に積層された第2回路層と、を含み、
前記中心回路層の一面及び他面のそれぞれに配置された最外層の回路層は一面が前記絶縁材の一面または他面に露出し、側面及び他面が前記絶縁材によって覆われ、
前記第1回路層はコアレス構造を有し、
前記一対の対向回路層のそれぞれは、前記中心回路層に向かって狭まるテーパ状の回路パターンを有し、
前記第2回路層は、前記第1回路層よりも微細な回路パターンを備えたプリント回路基板。 an insulating material, a central circuit layer including a circuit layer embedded in the insulating material, and an outermost circuit layer among the circuit layers laminated on one surface and the other surface of the central circuit layer and embedded in the insulating material, respectively a first circuit layer comprising a pair of opposing circuit layers in contact with;
a second circuit layer laminated on one surface of the first circuit layer;
outermost circuit layers disposed on one surface and the other surface of the central circuit layer are exposed on one surface or the other surface of the insulating material and covered with the insulating material on the side surface and the other surface;
the first circuit layer has a coreless structure;
each of the pair of opposing circuit layers has a tapered circuit pattern that narrows toward the central circuit layer;
The second circuit layer is a printed circuit board having a finer circuit pattern than the first circuit layer.
前記第2回路層に対応する熱膨脹係数または強度を有する請求項3に記載のプリント回路基板。 The solder resist layer is
4. The printed circuit board of claim 3, having a coefficient of thermal expansion or strength corresponding to the second circuit layer.
前記第2回路層の絶縁材は、感光性樹脂で構成される請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のプリント回路基板。 The insulating material of the first circuit layer is made of a thermosetting resin,
The printed circuit board according to any one of claims 1 to 4, wherein the insulating material of the second circuit layer is composed of a photosensitive resin.
前記第2回路層は、前記複数の電子素子に接続する複数の接続パッドをさらに含み、
前記電子素子の端領域に配置された前記接続パッドの少なくとも一部は、前記電子素子の中心領域の前記接続パッドよりも微細なピッチに形成される請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のプリント回路基板。 A plurality of electronic elements are mounted on the second circuit layer,
the second circuit layer further comprising a plurality of connection pads that connect to the plurality of electronic elements;
6. The connection pads arranged in the end regions of the electronic element are formed at a finer pitch than the connection pads in the central region of the electronic element. A printed circuit board as described in .
前記第2回路層は、前記電子素子と前記第1回路層とを接続させる再配線回路パターンを備えた請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のプリント回路基板。 An electronic element is mounted on the second circuit layer,
8. The printed circuit board according to claim 1, wherein the second circuit layer comprises a rewiring circuit pattern for connecting the electronic element and the first circuit layer.
前記接続パッドは、フィン形状の金属ポストを含む請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のプリント回路基板。 the second circuit layer further includes connection pads;
10. The printed circuit board of any one of claims 1 to 9, wherein the connection pads comprise fin-shaped metal posts.
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