WO2022260462A1 - 회로 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지 - Google Patents

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배재만
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엘지이노텍 주식회사
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    • H01L23/3128—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation the substrate having spherical bumps for external connection

Definitions

  • the embodiment relates to a circuit board and a semiconductor package including the circuit board.
  • the line width of circuits is miniaturized.
  • the circuit line width of a package substrate or circuit board on which semiconductor chips are mounted is miniaturized to several micrometers or less.
  • an embedded trace substrate (hereinafter referred to as 'ETS') method in which copper foil is buried in an insulating layer and embedded is used in the related art.
  • the ETS method is advantageous in miniaturizing the circuit pitch because there is no circuit loss due to etching because the copper foil circuit is manufactured by embedding it in the insulating layer instead of forming it on the surface of the insulating layer.
  • the 5G communication system uses mmWave bands (sub 6 gigabytes (6GHz), 28 gigabytes 28GHz, 38 gigabytes 38GHz or higher frequencies) to achieve high data rates.
  • mmWave bands sub 6 gigabytes (6GHz), 28 gigabytes 28GHz, 38 gigabytes 38GHz or higher frequencies
  • antennas and AP modules are patterned or mounted on a circuit board, low loss of the circuit board is very important. This means that several substrates that make up an active antenna system, that is, an antenna substrate, an antenna feed substrate, a transceiver substrate, and a baseband substrate, must be integrated into one compact unit. .
  • Such a circuit board includes through electrodes.
  • the through-electrode performs various functions, such as signal transmission, heat dissipation, and shielding.
  • the conventional circuit board has various problems such as voids when the through electrode is formed on an insulating layer having a thickness of 300 ⁇ m or more.
  • the embodiment provides a circuit board including a through electrode having a new structure and a semiconductor package including the same.
  • the embodiment provides a circuit board including a through electrode including at least three lateral curved portions and a semiconductor package including the same.
  • embodiments provide a circuit board capable of increasing the area of a through hole and a through electrode in a central region and a semiconductor package including the same.
  • a circuit board includes an insulating layer including upper and lower surfaces; and a through-electrode penetrating upper and lower surfaces of the insulating layer, wherein the through-electrode is disposed adjacent to the lower surface of the insulating layer and has a first inclination such that a width decreases toward the upper surface of the insulating layer.
  • a width of a portion most adjacent to is smaller than a width of the third electrode part, and a width of a portion closest to the third electrode part among the second electrode parts is smaller than a width of the third electrode part.
  • the circuit board according to the embodiment includes an insulating layer including upper and lower surfaces and a through hole penetrating the upper and lower surfaces, the through hole being disposed adjacent to the lower surface of the insulating layer, and a first hole part having a first inclination such that the width decreases toward the upper surface of the insulating layer; a second hole part disposed on the first hole part and having a second slope such that a width thereof increases toward the upper surface; and a third hole part disposed between the first hole part and the second hole part and having a third inclination different from the first and second inclinations, wherein the third hole part is among the first hole parts.
  • a width of a portion closest to the third hole part is smaller than a width of the third hole part, and a width of a portion closest to the third hole part among the second hole parts is smaller than the width of the third hole part.
  • the circuit board penetrates the insulating layer and includes a through electrode corresponding to the through hole, wherein the through electrode includes a first electrode part corresponding to the first hole part and the second hole part. It includes a second electrode part corresponding to and a third electrode part corresponding to the third hole part.
  • the circuit board may include a first pad disposed on a lower surface of the insulating layer and connected to the first electrode part; and a second pad disposed on an upper surface of the insulating layer and connected to the second electrode part.
  • a width of a portion closest to the first pad among the first electrode parts is smaller than a width of the first pad, and a width of a portion closest to the second pad among the second electrode parts has a width of the second pad. less than the width
  • the width of the upper surface of the third electrode part satisfies a range between 95% and 105% of the width of the lower surface of the third electrode part.
  • the third slope is perpendicular to the upper or lower surface of the insulating layer.
  • first electrode part and the second electrode part have mutually symmetrical shapes with respect to the third electrode part.
  • first slope and the second slope are inclined in different directions.
  • the thickness of the insulating layer is 300 ⁇ m or more.
  • the insulating layer includes a first insulating part on which the first electrode part is disposed, a second insulating part on which the second electrode part is disposed, and a third insulating part on which the third electrode part is disposed.
  • first to third insulating parts include the same insulating material as each other.
  • the insulating material includes prepreg.
  • each of the first insulating part and the second insulating part has a range between 35% and 65% of the thickness of the third insulating part.
  • the first electrode part has a trapezoidal shape in which the width of the lower surface is greater than the width of the upper surface
  • the second electrode part has a trapezoidal shape in which the width of the lower surface is smaller than the width of the upper surface
  • the third electrode part is of the lower surface It has a rectangular shape in which the width and the width of the upper surface are equal.
  • a semiconductor package includes a circuit board including mounting pads; a connection part disposed on the mounting pad of the circuit board; a chip disposed on the connection portion; and a molding layer for molding the chip, wherein the circuit board includes: an insulating layer including upper and lower surfaces; and a through-electrode penetrating upper and lower surfaces of the insulating layer, wherein the through-electrode is disposed adjacent to the lower surface of the insulating layer and has a first inclination such that a width decreases toward the upper surface of the insulating layer.
  • first electrode part a first electrode part
  • second electrode part disposed on the first electrode part and having a second slope such that a width thereof increases toward an upper surface of the insulating layer
  • third electrode part disposed between the first electrode part and the second electrode part and having a third inclination different from the first and second inclinations, wherein the third electrode part is among the first electrode parts.
  • the width of the part closest to the third electrode part is smaller than the width of the third electrode part
  • the width of the part closest to the third electrode part among the second electrode parts is smaller than the width of the third electrode part
  • the chip has a width of and a first chip and a second chip disposed spaced apart from each other in a direction, wherein the first chip corresponds to a central processor (CPU) and the second chip corresponds to a graphic processor (GPU).
  • CPU central processor
  • GPU graphic processor
  • a circuit board includes an insulating layer including upper and lower surfaces; and a through-electrode penetrating upper and lower surfaces of the insulating layer, wherein the through-electrode is disposed adjacent to the lower surface of the insulating layer and has a first inclination such that a width decreases toward the upper surface of the insulating layer.
  • a circuit board includes an insulating layer including upper and lower surfaces and a through hole penetrating the upper and lower surfaces, the through hole being disposed adjacent to the lower surface of the insulating layer, a first hole part having a first inclination such that a width thereof decreases toward an upper surface of the insulating layer; a second hole part disposed on the first hole part and having a second slope such that a width thereof increases toward the upper surface; and a third hole part disposed between the first hole part and the second hole part and having a third inclination different from the first and second inclinations, wherein the third hole part has a width of the first hole part. and the width of the region having the smallest width among the second hole parts.
  • the circuit board penetrates the insulating layer and includes a through electrode corresponding to the through hole, wherein the through electrode includes a first electrode part corresponding to the first hole part and the second hole part. It includes a second electrode part corresponding to and a third electrode part corresponding to the third hole part.
  • the width of the upper and lower surfaces of the third electrode part is the same, the width of the lower surface of the third electrode part is equal to the width of the region having the smallest width in the first electrode part, and the third electrode part has the same width.
  • the width of the upper surface of the part is equal to the width of the small-width region of the second electrode part.
  • the insulating layer includes a first region in which the first electrode part is disposed, a second region in which the second electrode part is disposed, and a third region in which the third electrode part is disposed, and the The density of the glass fibers in the three regions is greater than the densities of the glass fibers in the first and second regions.
  • the insulating layer includes a first insulating part and a second insulating part on the first insulating part, wherein the first insulating part includes a 1-1 region adjacent to a lower surface of the insulating layer and the insulating layer.
  • a 1-2 region adjacent to a lower surface of the second insulating part includes a 2-1 region adjacent to a lower surface of the insulating layer and a 2-2 region adjacent to an upper surface of the insulating layer,
  • the first region of the insulating layer corresponds to the 1-1 region of the first insulating part
  • the second region of the insulating layer corresponds to the 2-1 region of the second insulating part
  • the third region of the insulating layer corresponds to the 1-2 region of the first insulating part and the 2-1 region of the second insulating part.
  • first pad disposed on the lower surface of the insulating layer and connected to the first electrode part; and a second pad disposed on an upper surface of the insulating layer and connected to the second electrode part.
  • a width of a portion closest to the first pad among the first electrode parts is smaller than a width of the first pad, and a width of a portion closest to the second pad among the second electrode parts has a width of the second pad. less than the width
  • the width of the upper surface of the third electrode part satisfies a range between 95% and 105% of the width of the lower surface of the third electrode part.
  • the third slope is perpendicular to the upper or lower surface of the insulating layer.
  • first electrode part and the second electrode part have mutually symmetrical shapes with respect to the third electrode part.
  • first slope and the second slope are inclined in different directions.
  • the insulating layer includes a prepreg containing resin and glass fibers.
  • the first electrode part has a trapezoidal shape in which the width of the lower surface is greater than the width of the upper surface
  • the second electrode part has a trapezoidal shape in which the width of the lower surface is smaller than the width of the upper surface
  • the third electrode part is of the lower surface It has a rectangular shape in which the width and the width of the upper surface are equal.
  • a semiconductor package includes a circuit board including mounting pads; a connection part disposed on the mounting pad of the circuit board; a chip disposed on the connection portion; and a molding layer for molding the chip, wherein the circuit board includes: an insulating layer including upper and lower surfaces; and a through-electrode penetrating upper and lower surfaces of the insulating layer, wherein the through-electrode is disposed adjacent to the lower surface of the insulating layer and has a first inclination such that a width decreases toward the upper surface of the insulating layer.
  • first electrode part a first electrode part
  • second electrode part disposed on the first electrode part and having a second slope such that a width thereof increases toward an upper surface of the insulating layer
  • third electrode part disposed between the first electrode part and the second electrode part and having a third inclination different from the first and second inclinations, wherein the third electrode part is among the first electrode parts.
  • the width of the portion closest to the third electrode part is equal to the width of the third electrode part, and the width of the portion closest to the third electrode part among the second electrode parts is equal to the width of the third electrode part.
  • the inclination is perpendicular to the upper or lower surface of the insulating layer, and the chip includes a first chip and a second chip disposed spaced apart from each other in the width direction, and the first chip corresponds to a central processor (CPU) , the second chip corresponds to a graphics processor (GPU).
  • CPU central processor
  • GPU graphics processor
  • the through electrode when the through electrode is formed on an insulating layer that is a core layer having a certain thickness or more (eg, 300 ⁇ m or more), the insulating layer is used as a plurality of insulating parts (eg, first to third insulating parts) , and thus form electrode parts (eg, first to third electrode parts) penetrating each of the insulating parts. Then, in the embodiment, the third electrode part constituting the through electrode is first formed through a post-plating process, and then the first electrode part and the second electrode part are formed under and above the third electrode part, respectively, to form the final form a through electrode.
  • the insulating layer that is a core layer having a certain thickness or more (eg, 300 ⁇ m or more)
  • the insulating layer is used as a plurality of insulating parts (eg, first to third insulating parts) , and thus form electrode parts (eg, first to third electrode parts) penetrating each of the insulating parts.
  • the first electrode part and the second electrode part are formed below and above the third electrode part, respectively. Accordingly, in the embodiment, when the through electrode is formed in the core layer having a certain thickness or more, it is possible to prevent the occurrence of an empty space not filled in the electrode part of the through electrode. Accordingly, in the embodiment, it is possible to prevent problems such as voids and dimples from occurring in the through electrode, thereby improving physical reliability and electrical reliability of the through electrode.
  • the third electrode part disposed in the center among the plurality of electrode parts constituting the through electrode is formed through a post-plating process, and thus the upper and lower surfaces have substantially the same width. Accordingly, in the embodiment, the area of the through electrode can be increased compared to the through electrode having an hourglass shape in the comparative example, and thus, the effect according to the function of the through electrode can be maximized. For example, when the through electrode functions as a signal shielding function, the signal shielding effect can be further improved. For example, when the through electrode functions to dissipate heat, heat dissipation characteristics may be further improved.
  • the through electrode in the embodiment may be formed to cover the glass fiber exposed through the through hole.
  • the exposed glass fiber functions to increase the roughness of the inner wall of the through hole, and thus, bonding force between the insulating layer and the through electrode may be improved during formation of the through electrode. Accordingly, in the embodiment, it is possible to solve a problem in which the through electrode is separated from the insulating layer due to warpage occurring in various use environments of the circuit board, thereby improving physical reliability and electrical reliability of the circuit board. can make it
  • 1A is a diagram for explaining problems of a circuit board according to a first comparative example.
  • 1B is a diagram for explaining problems of the circuit board according to the second comparative example.
  • FIGS. 2 and 3 are diagrams illustrating a circuit board according to the first embodiment.
  • 4A is a view for explaining the inclination of the side surfaces of the first electrode part and the second electrode part according to the embodiment.
  • 4B is a diagram for explaining the inclination of the side of the third electrode part according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a circuit board according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a circuit board according to a third embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a circuit board according to a fourth embodiment.
  • FIG. 8 is a view for explaining the insulating layer of FIG. 6 .
  • FIG. 9 is a view for explaining the through electrode formed in FIG. 6 or 7 .
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a semiconductor package according to an embodiment.
  • 11 to 24 are diagrams showing a manufacturing method of the circuit board shown in FIG. 2 in order of processes.
  • the technical idea of the present invention is not limited to some of the described embodiments, but may be implemented in a variety of different forms, and if it is within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the components among the embodiments can be selectively implemented. can be used by combining and substituting.
  • the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when described as "at least one (or more than one) of A and (and) B and C", A, B, and C are combined. may include one or more of all possible combinations. Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used to describe components of an embodiment of the present invention.
  • top (top) or bottom (bottom) is not only a case where two components are in direct contact with each other, but also one A case in which another component above is formed or disposed between two components is also included.
  • up (up) or down (down) it may include the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one component.
  • FIG. 1A is a diagram for explaining problems of the circuit board according to the first comparison example
  • FIG. 1B is a diagram for explaining problems with the circuit board according to the second comparison example.
  • the circuit board Prior to the description of the comparative example, high density circuit boards are required along with high functionality of electronic devices and high integration of semiconductor devices. Accordingly, the circuit board has a multilayer structure.
  • a product family to which such a multi-layered circuit board is applied includes a Flip Chip Ball Grid Array (FCBGA) or a Flip Chip Chip Scale Package (FCCSP).
  • a circuit board applied to the FCBGA or FCCSP includes a core layer.
  • the core layer has a thickness of 300 ⁇ m or more to implement multi-layer build-up
  • through electrodes are formed on the core layer to conduct circuit patterns of each layer. The through hole penetrating the lower surface may be formed by filling the through hole with a conductive material
  • the core layer as described above has a thickness of 300 ⁇ m or more, and accordingly, the process of forming the through hole and/or the through electrode of the comparative example The process has the following problems.
  • an insulating layer 10 to be used as a core layer is prepared.
  • the thickness (t) of the insulating layer 10 may be 300 ⁇ m or more.
  • a through hole may be formed by processing the insulating layer 10 with a laser.
  • the insulating layer 10 has a thickness t of 300 ⁇ m or more, it is difficult to process a through hole only on one side of the insulating layer 10 . Accordingly, in general, when a through hole is formed in an insulating layer 10 such as a core layer using a laser, a process of forming a through hole is performed on the upper and lower surfaces of the insulating layer 10, respectively.
  • a through hole is formed in the insulating layer 10 through laser processing
  • a first hole part of the through hole is formed on the upper surface of the insulating layer 10 to correspond to a target size that the through hole should have, , a process of forming a second hole part connected to the first hole part of the through hole on the lower surface of the insulating layer 10 is performed.
  • the first hole part and the second hole have sizes larger than the target size that the through hole should have in order to solve the non-penetration problem. forming a part.
  • the through hole has a larger width w1 than the target size. Accordingly, there is a problem in that it is difficult to match the size of the through hole and the through electrode formed by filling the through hole in Comparative Example 1 to a desired target size.
  • Comparative Example 1 As the size of the through hole increases, in the process of filling the inside of the through hole with a conductive material, voids (a phenomenon in which a part of the through hole is not filled) or dimples (through electrodes) It includes plating problems such as depressions on the top or bottom surface).
  • a through hole 20 is formed in the insulating layer 10 using a computer numerical control (CNC) drill instead of a laser.
  • CNC computer numerical control
  • the width of the upper and lower surfaces of the through hole 20 has the same width.
  • a through electrode is formed by filling the through hole 20 with a conductive material.
  • the through hole 20 has a columnar shape in which the upper and lower surfaces have the same width.
  • such a through hole 20 does not include a plating bridge unlike the through hole of FIG.
  • the second through-electrode 40 formed in the through-hole 20 includes a dimple portion 41 having upper and lower surfaces that are not flat but curved (eg, a curved surface concave toward the center).
  • the inside of the through hole 20 is filled by a hole plugging method.
  • the hole plugging method includes a plurality of plating processes and a hole plugging process, and thus the plating process becomes long.
  • the hole plugging process since hole plugging is performed using plate making, there is a problem in that a part of the inside of the through hole is unfilled.
  • the hole plugging process is a method of filling a part of the through hole with copper and filling the remaining part with a filler.
  • the filler is made of a material different from the prepreg constituting the insulating layer 10 and the copper. Accordingly, the circuit board using the hole plugging method has a structure vulnerable to distortion due to a difference in thermal expansion coefficient between the prepreg, the copper, and the filler, and thus cracks easily occur.
  • a through electrode having improved electrical and physical reliability can be formed inside the through hole formed in the core layer having a thickness of 300 ⁇ m or more.
  • a circuit board including a through electrode having a novel structure and a semiconductor package including the same are provided.
  • a semiconductor package having a structure in which a chip is mounted on a circuit board according to the embodiment may be included in an electronic device.
  • the electronic device includes a main board (not shown).
  • the main board may be physically and/or electrically connected to various components.
  • the main board may be connected to the semiconductor package of the embodiment.
  • Various chips may be mounted on the semiconductor package.
  • the semiconductor package includes memory chips such as volatile memory (eg, DRAM), non-volatile memory (eg, ROM), and flash memory, a central processor (eg, CPU), a graphic processor (eg, GPU), Application processor chips such as digital signal processors, cryptographic processors, microprocessors and microcontrollers, and logic chips such as analog-to-digital converters and application-specific ICs (ASICs) may be mounted.
  • volatile memory eg, DRAM
  • non-volatile memory eg, ROM
  • flash memory e.g, a central processor (eg, CPU), a graphic processor (eg, GPU),
  • Application processor chips such as digital signal processors, cryptographic processors, microprocessors and microcontrollers, and logic chips such as
  • a semiconductor package capable of mounting at least two chips of different types on one substrate is provided.
  • the electronic device includes a smart phone, a personal digital assistant, a digital video camera, a digital still camera, a network system, and a computer. ), a monitor, a tablet, a laptop, a netbook, a television, a video game, a smart watch, an automotive, and the like.
  • a smart phone a personal digital assistant, a digital video camera, a digital still camera, a network system, and a computer.
  • a monitor a tablet, a laptop, a netbook, a television, a video game, a smart watch, an automotive, and the like.
  • it is not limited thereto, and may be any other electronic device that processes data in addition to these.
  • FIG. 2 and 3 are diagrams illustrating a circuit board according to the first embodiment. Specifically, FIG. 2 is a view for explaining the overall structure of the core layer in the circuit board according to the embodiment, and FIG. 3 is a view for specifically explaining the structure of the through electrode included in the core layer of the first embodiment. .
  • the circuit board includes an insulating layer 110 , a through electrode 120 , a first pattern layer 130 , and a second pattern layer 140 .
  • the circuit board of the embodiment may have a multilayer structure.
  • the circuit board of the embodiment may include a plurality of insulating layers.
  • a core layer of a circuit board having a multilayer structure may be shown.
  • the penetration electrode 120 according to the embodiment may be formed to pass through the insulating layer 110, which is a core layer.
  • the insulating layer 110 may be a core layer.
  • the insulating layer 110 may include prepreg.
  • the insulating layer 110 may improve bending characteristics by increasing physical strength of the circuit board.
  • the prepreg constituting the insulating layer 110 of the embodiment has a structure in which an epoxy resin or the like is impregnated into a fiber layer in the form of a fabric sheet such as a glass fabric woven with glass yarn.
  • the prepreg constituting the insulating layer 110 of the embodiment may include a fiber layer in the form of a fabric sheet woven with carbon fiber yarn.
  • the insulating layer 110 may include a resin and reinforcing fibers disposed in the resin.
  • the resin may be an epoxy resin, but is not limited thereto.
  • the resin is not particularly limited to an epoxy resin, and for example, one or more epoxy groups may be included in the molecule, two or more epoxy groups may be included, and, alternatively, four or more epoxy groups may be included.
  • the resin constituting the insulating layer 110 may include a naphthalene group, and may be, for example, an aromatic amine type, but is not limited thereto.
  • the resin is bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, alkylphenol novolak type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, aralkyl type epoxy Resins, dicyclopentadiene type epoxy resins, naphthalene type epoxy resins, naphthol type epoxy resins, epoxy resins of condensates of phenols and aromatic aldehydes having a phenolic hydroxyl group, biphenyl aralkyl type epoxy resins, fluorene type epoxies resins, xanthene-type epoxy resins, triglycidyl isocyanurate, rubber-modified epoxy resins, and phosphorous-type epoxy resins; naphthalene-type epoxy resins, bisphenol A-type epoxy resins, and phenol novolac epoxy resins; , cresol novolak epoxy resins, rubber-modified epoxy resins, and phosphorus-based epoxy
  • the reinforcing fibers may be glass fibers, carbon fibers, aramid fibers (eg, aramid-based organic materials), nylon, silica-based inorganic materials, or titania-based inorganic materials.
  • the reinforcing fibers may be arranged to cross each other in a planar direction within the resin.
  • glass fibers carbon fibers, aramid fibers (eg, aramid-based organic materials), nylon, silica-based inorganic materials, or titania-based inorganic materials may be used.
  • aramid fibers eg, aramid-based organic materials
  • nylon e.g., silica-based inorganic materials
  • silica-based inorganic materials e.g., silica-based inorganic materials
  • titania-based inorganic materials may be used.
  • the insulating layer 110 of the embodiment may be divided into a plurality of parts.
  • the insulating layer 110 may include a first insulating part 111 , a second insulating part 112 , and a third insulating part 113 in a thickness direction.
  • the insulating layer 110 includes a first insulating part 111, a second insulating part 112, and a third insulating part 113, it may substantially constitute one insulating layer. have.
  • the insulating layer 110 includes a top surface (TS) and a bottom surface (BS). Also, a first pattern layer 130 and a second pattern layer 140 may be disposed on the lower surface BS and the upper surface TS of the insulating layer 110 , respectively.
  • the lower surface BS of the insulating layer 110 is any one of the lower surface of the first insulating part 111, the lower surface of the second insulating part 112, and the lower surface of the third insulating part 113.
  • the upper surface TS of the insulating layer 110 may include any one of the upper surface of the first insulating part 111, the upper surface of the second insulating part 112, and the upper surface of the third insulating part 113.
  • the lower surface BS of the insulating layer 110 may mean the lower surface of the first insulating part 111 .
  • the upper surface TS of the insulating layer 110 may mean the upper surface of the second insulating part 112 .
  • first insulating part 111, the second insulating part 112, and the third insulating part 113 substantially constitute one insulating layer 110 means that the first insulating part 111 This may mean that no pattern layer is formed on the lower surface and the other surface except for the upper surface of the second insulating part 112 .
  • pattern layers may not be formed on the upper surface of the first insulating part 111 , the lower surface of the second insulating part 112 , and the upper and lower surfaces of the third insulating part 113 .
  • a thickness T of the insulating layer 110 may be 300 ⁇ m or more.
  • a thickness T of the insulating layer 110 may be 350 ⁇ m or more.
  • a thickness T of the insulating layer 110 may be 400 ⁇ m or more. That is, the insulating layer 110 is a core layer, and thus may have a thickness of at least 300 ⁇ m or more in order to improve the bending characteristics of the circuit board in a packaging process while increasing the physical rigidity of the circuit board.
  • the thickness (T) of the insulating layer 110 is 300 ⁇ m or more as described above, it is configured by dividing it into three insulating parts.
  • the thickness T of the insulating layer 110 when the thickness (T) of the insulating layer 110 is 300 ⁇ m or more, in order to improve the physical reliability and electrical reliability of the through electrode 120 penetrating the insulating layer 110, the thickness T is 3 Divided into two parts.
  • the embodiment is not limited thereto, and even when the thickness (T) of the insulating layer 110 is less than 300 ⁇ m, it is divided into three parts, and accordingly, the first to second parts penetrating the three insulating parts, respectively.
  • a penetration electrode 120 including a third electrode part may be formed.
  • the insulating layer 110 is divided into a plurality of insulating parts, and the effect of forming the through electrode 120 on the plurality of insulating parts is that the insulating layer 110 has a thickness of 300 ⁇ m or more. is maximized in the case of having Accordingly, hereinafter, the insulating layer 110 will be described assuming that it has a thickness T of 300 ⁇ m or more.
  • the first insulating part 111 , the second insulating part 112 , and the third insulating part 113 constituting the insulating layer 110 may have different thicknesses.
  • the first insulating part 111 may have a smaller thickness than the third insulating part 113 .
  • the second insulating part 112 may have a smaller thickness than the third insulating part 113 .
  • thicknesses of the first insulating part 111 and the second insulating part 112 may correspond to each other.
  • the first insulating part 111 may have a first thickness T1 ranging from 75 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the first insulating part 111 may have a first thickness T1 ranging from 80 ⁇ m to 130 ⁇ m.
  • the first insulating part 111 may have a first thickness T1 ranging from 90 ⁇ m to 120 ⁇ m.
  • the thickness of the first insulating part 111 is less than 75 ⁇ m, it is meaningless to divide the insulating layer 110 into three insulating parts. In other words, when the thickness of the first insulating part 111 is less than 75 ⁇ m, problems in physical and electrical reliability of the through electrode 120 may not occur even if the through electrode 120 described below is not divided into a plurality of electrode parts.
  • the thickness of the first insulating part 111 is less than 75 ⁇ m, the thickness of the second insulating part 112 or the third insulating part 113 increases correspondingly, and accordingly, the second insulating part ( 112) or an electrical or physical reliability problem of the electrode part formed on the third insulating part 113 may occur.
  • the thickness of the first insulating part 111 exceeds 150 ⁇ m, there is a problem with the electrical or physical reliability of the first electrode part 121 of the through electrode 120 penetrating the first insulating part 111 (eg For example, generation of voids or dimples) may occur.
  • the first electrode part 121 penetrating the first insulating part 111 forms a void or a dimple. Including problems can arise.
  • the second insulating part 112 may have a second thickness T2 corresponding to the first insulating part 111 .
  • the second insulating part 112 may have a second thickness T2 ranging from 75 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the second insulating part 112 may have a second thickness T2 ranging from 80 ⁇ m to 130 ⁇ m.
  • the second insulating part 112 may have a second thickness T2 ranging from 90 ⁇ m to 120 ⁇ m.
  • the thickness of the second insulating part 112 when the thickness of the second insulating part 112 is less than 75 ⁇ m, the thickness of the first insulating part 111 or the third insulating part 113 increases correspondingly, and accordingly, the first insulating part ( 111) or an electrical or physical reliability problem (for example, occurrence of voids or dimples) of electrode parts formed on the third insulating part 111 may occur.
  • the thickness of the second insulating part 112 exceeds 150 ⁇ m, problems may occur in electrical or physical reliability of the second electrode part 122 of the through electrode 120 penetrating the second insulating part 112.
  • the second electrode part 122 penetrating the second insulating part 112 forms a void or a dimple. Including problems can arise.
  • the third insulating part 113 may have a third thickness T3 greater than the first thickness T1 of the first insulating part 111 or the second thickness T2 of the second insulating part 112 . have.
  • the third insulating part 113 may have a third thickness T3 ranging from 150 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the third insulating part 113 may have a third thickness T3 ranging from 165 ⁇ m to 280 ⁇ m.
  • the third insulating part 113 may have a third thickness T3 ranging from 180 ⁇ m to 250 ⁇ m.
  • the thickness of the third insulating part 113 is less than 150 ⁇ m, the thickness of the first insulating part 111 or the second insulating part 112 increases correspondingly, and accordingly, the first insulating part 111 Alternatively, a problem in which voids or dimples may occur in the first electrode part 121 or the second electrode part 122 penetrating the second insulating part 112 may occur. Also, when the thickness of the third insulating part 113 exceeds 300 ⁇ m, the number of steps in the process of forming the third electrode part 123 penetrating the third insulating part 113 may increase.
  • the third insulating part 113 exceeds 300 ⁇ m
  • the thickness of the third electrode part 123 also exceeds 300 ⁇ m correspondingly, and accordingly, the third electrode part exceeds 300 ⁇ m.
  • the third electrode part 123 is formed through a post plating process.
  • the thickness of the post corresponding to the third electrode part 123 that can be formed in one plating process is about 300 ⁇ m. Accordingly, when the thickness of the third electrode part 123 exceeds 300 ⁇ m, a plurality of post-plating processes must be performed, resulting in a complicated manufacturing process.
  • the first insulating part 111 , the second insulating part 112 , and the third insulating part 113 are determined by the thickness T of the insulating layer 110 . Accordingly, the thickness of each of the first insulating part 111 and the second insulating part 112 is within a range of 35% to 65% of the thickness of the third insulating part 113 . For example, the thickness of each of the first insulating part 111 and the second insulating part 112 is in a range of 38% to 62% of that of the third insulating part 113 .
  • the thickness of each of the first insulating part 111 and the second insulating part 112 is in a range of 40% to 58% of that of the third insulating part 113 . And, when the thickness of each of the first insulating part 111 and the second insulating part 112 is out of the range between 35% and 65% of the third insulating part 113, as described above, physical or Electrical reliability problems may arise.
  • the circuit board of the embodiment includes a penetration electrode 120 penetrating the insulating layer 110 .
  • the through electrode 120 includes a first electrode part 121 penetrating the first insulating part 111, a second electrode part 122 penetrating the second insulating part 112, and the A third electrode part 123 passing through the third insulating part 113 is included.
  • the first electrode part 121 is disposed adjacent to the lower surface BS of the insulating layer 110 and has a width gradually decreasing toward the upper surface TS of the insulating layer 110. 1 may have an incline.
  • the first inclination may refer to an inclination of a side surface of the first electrode part 121 with respect to the lower surface BS of the insulating layer 110 .
  • the first inclination may refer to an inclination of the side surface of the first electrode part 121 with respect to the upper surface TS of the insulating layer 110 .
  • the second electrode part 122 may be disposed on the first electrode part 121 .
  • the second electrode part 122 may be disposed adjacent to the upper surface TS of the insulating layer 110 .
  • the second electrode part 122 may have a second slope such that a width gradually increases toward the upper surface TS of the insulating layer 110 . That is, the second electrode part 122 may have a second inclination different from the first inclination of the first electrode part 121 .
  • the second inclination may refer to an inclination of a side surface of the second electrode part 122 with respect to a lower surface of the insulating layer 110 .
  • the second inclination may refer to an inclination of a side surface of the second electrode part 122 with respect to an upper surface of the insulating layer 110 .
  • the first slope of the side surface of the first electrode part 121 with respect to the lower surface BS of the insulating layer 110 is the second electrode part with respect to the lower surface BS of the insulating layer 110. It may be different from the second slope of the side of (122).
  • the first slope of the side surface of the first electrode part 121 with respect to the upper surface TS of the insulating layer 110 is the second electrode part 122 with respect to the upper surface TS of the insulating layer 110. ) may be different from the second slope of the side.
  • the third electrode part 123 may be disposed between the first electrode part 121 and the second electrode part 122 .
  • the third electrode part 123 may have a third inclination different from the first inclination of the first electrode part 121 and the second inclination of the second electrode part 122 .
  • the third inclination may refer to an inclination of a side surface of the third electrode part 123 with respect to the lower surface BS of the insulating layer 110 .
  • the third inclination may refer to an inclination of the side surface of the third electrode part 123 with respect to the top surface TS of the insulating layer 110 .
  • the third slope of the side surface of the third electrode part 123 with respect to the lower surface BS of the insulating layer 110 is the first electrode part with respect to the lower surface BS of the insulating layer 110. It may be different from the first slope of the side surface of (121) and the second slope of the side surface of the second electrode part 122 with respect to the lower surface (BS) of the insulating layer 110.
  • the third slope of the side surface of the third electrode part 123 with respect to the upper surface TS of the insulating layer 110 is the first electrode part 121 with respect to the upper surface TS of the insulating layer 110. ) may be different from the first slope of the side of the insulating layer 110 and the second slope of the side of the second electrode part 122 with respect to the upper surface TS of the insulating layer 110 .
  • the side surface of the through electrode 120 of the embodiment may include a plurality of curved portions.
  • the side of the through electrode 120 includes a first curved portion formed at a boundary between the first electrode part 121 and the third electrode part 123, and the second electrode part 122 and the second electrode part 122.
  • a second curved portion formed at the boundary of the third electrode part 123 may be included.
  • the first electrode part 121, the second electrode part 122, and the third insulating part 113 of the penetration electrode 120 as described above are formed while passing through each insulating part of the insulating layer 110. It can be.
  • the insulating layer 110 may include a through hole TH in which the through electrode 120 is disposed.
  • the first insulating part 111 of the insulating layer 110 may include the first hole part TH1 of the through hole TH in which the first electrode part 121 is disposed.
  • the first hole part TH1 may have a shape corresponding to the first electrode part 121 .
  • the first hole part TH1 may be disposed adjacent to the lower surface of the insulating layer 110 and gradually decrease in width toward the upper surface TS of the insulating layer 110 .
  • an inner wall of the first hole part TH1 may have an inclination corresponding to a first inclination of the first electrode part 121 .
  • the second insulating part 112 of the insulating layer 110 may include a second hole part TH2 of the through hole TH in which the second electrode part 122 is disposed.
  • the second hole part TH2 may have a shape corresponding to the second electrode part 122 .
  • the second hole part TH2 may be disposed adjacent to the upper surface of the insulating layer 110 and gradually increase in width toward the upper surface TS of the insulating layer 110 .
  • an inner wall of the second hole part TH2 may have an inclination corresponding to the second inclination of the second electrode part 122 .
  • the third insulating part 113 of the insulating layer 110 may include a third hole part TH3 of the through hole TH in which the third electrode part 123 is disposed.
  • the third hole part TH3 may have a shape corresponding to the third electrode part 123 .
  • the third hole part TH3 is disposed between the first hole part TH1 and the second hole part TH2, and the first hole part TH1 and the second hole part ( TH2) and may have a different slope.
  • an inner wall of the third hole part TH3 may have an inclination corresponding to a third inclination of the third electrode part 123 .
  • the first hole part TH1 and the second hole part TH2 are formed by the first insulating part 111 so that the first electrode part 121 and the second electrode part 122 are disposed. And it may be any one of a machining hole, a laser machining hole, and a chemical machining hole respectively formed in the second insulating part 112 .
  • the first electrode part 121 and the second electrode part 122 may be formed by filling the first hole part TH1 and the second hole part TH2 with a conductive material. For example, the insides of the first hole part TH1 and the second hole part TH2 may be filled through a plating process.
  • the first hole part TH1 and the second hole part TH2 may be formed by any one of mechanical processing, laser processing, and chemical processing.
  • mechanical processing methods such as milling, drilling, and routing may be used
  • laser processing a UV or CO 2 laser method may be used.
  • chemical processing the first insulating part 111 and the second insulating part 112 can be opened using a chemical containing aminosilane, ketones, and the like.
  • the laser processing is a cutting method that melts and evaporates a part of the material by concentrating optical energy on the surface to take a desired shape, and can easily process complex formations by computer programs, and other methods Even difficult composite materials can be machined.
  • the processing by the laser can cut a diameter of up to a minimum of 0.005 mm, and has the advantage of a wide range of processable thickness.
  • the laser processing drill it is preferable to use a YAG (Yttrium Aluminum Garnet) laser, a CO 2 laser, or an ultraviolet (UV) laser.
  • the YAG laser is a laser capable of processing both the copper foil layer and the insulating layer
  • the CO 2 laser is a laser capable of processing only the insulating layer.
  • the first electrode part 121 filled in the first hole part TH1 may have a trapezoidal shape in which the width W1 of the upper surface is smaller than the width W2 of the lower surface
  • the second hole part TH2 The second electrode part 122 filled in ) may have a trapezoidal shape in which the width W3 of the upper surface is greater than the width W4 of the lower surface.
  • the first electrode part 121 and the second electrode part 122 may have mutually symmetrical shapes around the third electrode part 123, but are not limited thereto.
  • the third hole part TH3 may be formed by the third electrode part 123 .
  • the third insulating part 113 in a state where the third electrode part 123 is formed, the third insulating part 113 is disposed surrounding it. Accordingly, the third insulating part 113 may have a third hole part TH3 corresponding to the third electrode part 123 .
  • the first hole part TH1 and the second hole part TH2 form the first electrode part 121 and the second electrode part 122, the first insulating part 111 and a portion in which the second insulating part 112 is opened.
  • the third hole part TH3 is formed as the third insulating part 113 surrounds and arranges the already completed third electrode part 123 .
  • the third electrode part 123 is formed by a post-plating process, and thus the width W5 of the lower surface and the width W6 of the upper surface may be substantially the same.
  • the width W6 of the upper surface of the third electrode part 123 may satisfy a range between 95% and 105% of the width W5 of the lower surface of the third electrode part 123 .
  • a width of a portion of the first electrode part 121 closest to the third electrode part 123 may be smaller than that of the third electrode part 123 .
  • the width W1 of the upper surface of the first electrode part 121 may be smaller than the width W5 or the width W6 of the upper surface of the third electrode part 123 .
  • a width of a portion of the second electrode part 122 closest to the third electrode part 123 may be smaller than that of the third electrode part 123 .
  • the width W4 of the lower surface of the second electrode part 122 may be smaller than the width W6 of the upper surface or the width W5 of the lower surface of the third electrode part 123 .
  • a width of a portion of the first hole part TH1 closest to the third hole part TH3 may be smaller than that of the third hole part TH3.
  • a width of a portion of the second hole part TH2 closest to the third hole part TH3 may be smaller than that of the third hole part TH3.
  • the first pattern layer 130 is disposed on the lower surface BS of the insulating layer 110 according to the embodiment, and the second pattern layer 140 is disposed on the upper surface TS of the insulating layer 110 .
  • the first pattern layer 130 and the second pattern layer 140 may include at least one pad connected to the through electrode 120 and a trace connected to the pad.
  • the first pattern layer 130 may include a first pad connected to the lower surface of the through electrode 120 (eg, the lower surface of the first electrode part 121).
  • the second pattern layer 140 may include a second pad connected to the top surface of the through electrode 120 (eg, the top surface of the second electrode part 122).
  • the first pad of the first pattern layer 130 may have a greater width than the first electrode part 121 .
  • the first pad of the first pattern layer 130 may have a greater width than the width W2 of the lower surface of the first electrode part 121 .
  • the first pad of the first pattern layer 130 covers the lower surface of the first electrode part 121 as a whole and is disposed so that the function of the first pad (for example, signal transmission , heat dissipation or shielding) reliability (eg, signal transfer characteristics, heat dissipation characteristics, shielding characteristics) can be improved.
  • the second pad of the second pattern layer 140 may have a greater width than the second electrode part 122 .
  • the second pad of the second pattern layer 140 may have a greater width than the width W3 of the upper surface of the second electrode part 122 .
  • the second pad of the second pattern layer 140 covers the upper surface of the second electrode part 122 as a whole and is disposed so that the function of the second pad (eg, signal transmission , heat dissipation or shielding) reliability (eg, signal transfer characteristics, heat dissipation characteristics, shielding characteristics) can be improved.
  • the first pattern layer 130 and the second pattern layer 140 are made of gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), titanium (Ti), tin (Sn), copper (Cu), and zinc ( It may be formed of at least one metal material selected from Zn).
  • first pattern layer 130 and the second pattern layer 140 are made of gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), titanium (Ti), tin (Sn), copper ( It may be formed of a paste or solder paste containing at least one metal material selected from Cu) and zinc (Zn).
  • the first pattern layer 130 and the second pattern layer 140 may be formed of copper (Cu), which has high electrical conductivity and is relatively inexpensive.
  • the first pattern layer 130 and the second pattern layer 140 are formed using an additive process, a subtractive process, a modified semi-additive process (MSAP) and SAP (Semi Additive Process) method, etc., and detailed description is omitted here.
  • MSAP modified semi-additive process
  • SAP Semi Additive Process
  • the through electrode 120 when the through electrode 120 is formed on the insulating layer 110, which is a core layer having a thickness of a certain thickness or more (eg, 300 ⁇ m or more), the insulating layer 110 is used as a plurality of insulating parts. (eg, first to third insulating parts), and thus form electrode parts (eg, first to third electrode parts) penetrating each of the insulating parts. Accordingly, in the embodiment, it is possible to prevent problems such as voids or dimples from occurring in the through electrode 120, thereby improving physical reliability and electrical reliability of the through electrode 120.
  • the insulating layer 110 which is a core layer having a thickness of a certain thickness or more (eg, 300 ⁇ m or more)
  • the insulating layer 110 is used as a plurality of insulating parts. (eg, first to third insulating parts), and thus form electrode parts (eg, first to third electrode parts) penetrating each of the insulating parts. Accordingly, in the embodiment, it is
  • the third electrode part 123 disposed in the center is formed through a post-plating process, so that the upper and lower surfaces have substantially the same width.
  • the area of the through electrode can be increased compared to the through electrode having an hourglass shape in the comparative example, and thus, the effect according to the function of the through electrode can be maximized.
  • the through electrode functions as a signal shielding function
  • the signal shielding effect can be further improved.
  • heat dissipation characteristics may be further improved.
  • the width of the first electrode part 121 and the second electrode part 123, not the third electrode part 123, may be increased, but the first electrode part 121 and the second electrode part 121 may have different widths.
  • the width of the electrode part 123 increases, the arrangement space of the first pattern layer 130 or the second pattern layer 140 decreases, and thus the density of circuit patterns may decrease, and accordingly, the circuit board The volume in the width direction or the length direction of may increase.
  • the width of the third electrode part 123 increases in the embodiment, the first pattern layer 130 or the second pattern layer 140 is not affected at all. This means that the third electrode part 123 is disposed at the center of the insulating layer 110, and there is no pattern layer spaced apart from the third electrode part 123 in the longitudinal direction or width direction (horizontal direction in the drawing). because it doesn't
  • first to third inclinations of the first electrode part 121 , the second electrode part 122 , and the third electrode part 123 will be described.
  • the first hole part TH1, the second hole part TH2, and the third hole part in which the first electrode part 121, the second electrode part 122, and the third electrode part 123 are disposed The inclination of each inner wall of (TH3) may correspond to the first to third inclinations of the first electrode part 121, the second electrode part 122, and the third electrode part 123, respectively.
  • FIG. 4A is a view for explaining the inclination of the side surfaces of the first electrode part and the second electrode part according to the embodiment
  • FIG. 4B is a view for explaining the inclination of the side surface of the third electrode part according to the embodiment.
  • the first to third slopes of the side surfaces of the first electrode part 121, the second electrode part 122, and the third electrode part 123 are relative to the top surface TS of the insulating layer 110. It may be an inclination, or alternatively it may be an inclination with respect to the lower surface (BS).
  • the side surface of the first electrode part 121 may have a first slope with respect to the top surface TS of the insulating layer 110 .
  • an interior angle ⁇ 1 between the top surface TS of the insulating layer 110 and the side surface of the first electrode part 121 having the first slope may be an acute angle.
  • the side surface of the second electrode part 122 may have a second inclination different from the first inclination with respect to the top surface TS of the insulating layer 110.
  • an interior angle ⁇ 2 between the top surface TS of the insulating layer 110 and the side surface of the second electrode part 122 having the second slope may be an obtuse angle.
  • the side surface of the first electrode part 121 may have a first slope with respect to the lower surface BS of the insulating layer 110 .
  • an interior angle ⁇ 3 between the lower surface BS of the insulating layer 110 and the side surface of the first electrode part 121 having the first slope may be an obtuse angle.
  • the side surface of the second electrode part 122 may have a second slope different from the first slope with respect to the lower surface BS of the insulating layer 110.
  • an interior angle ⁇ 4 between the lower surface BS of the insulating layer 110 and the side surface of the second electrode part 122 having the second slope may be an obtuse angle.
  • the third electrode part 123 has a third inclination different from the first inclination of the first electrode part 121 and the second inclination of the second electrode part 122. can have
  • the third inclination may refer to an inclination of the side surface of the third electrode part 123 with respect to the upper surface TS of the insulating layer 110, and differently to the lower surface BS of the insulating layer 110. It may mean the slope of the side of the third electrode part 123 for the
  • the side surface of the third electrode part 123 may have a third inclination different from the first and second inclinations with respect to the upper surface TS of the insulating layer 110 .
  • an interior angle ⁇ 5 between the top surface TS of the insulating layer 110 and the side surface of the third electrode part 123 having the third slope may be a right angle.
  • an interior angle ⁇ 6 between the lower surface BS of the insulating layer 110 and the side surface of the third electrode part 123 having the third inclination may be a right angle.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a circuit board according to a second embodiment.
  • the circuit board of FIG. 5 may refer to a circuit board including the circuit boards of FIGS. 2 and 3 as a core layer.
  • the circuit board may include the circuit boards of FIGS. 2 and 3 as a core layer.
  • the circuit board may have a three-layer structure based on the number of insulating layers.
  • the embodiment is not limited thereto, and the circuit board may have a two-layer structure, or may have four or more layers.
  • a circuit board having a multilayer structure may include the insulating layer 110 of FIG. 2 as the first insulating layer 110 serving as a core layer. Also, the first insulating layer 110 may include the first to third insulating parts 111 , 112 , and 113 as described above.
  • the circuit board may include a through electrode 120 penetrating the first insulating layer 110 .
  • the penetration electrode 120 may include a first electrode part 121 , a second electrode part 122 , and a third electrode part 123 penetrating each insulating part.
  • a first pattern layer 130 may be disposed on a lower surface of the first insulating layer 110
  • a second pattern layer 140 may be disposed on an upper surface of the first insulating layer 110 .
  • the circuit board may include a second insulating layer 150 disposed under the first insulating layer 110 .
  • the second insulating layer 150 may refer to a lowermost insulating layer disposed on the lowermost side of the multi-layered circuit board.
  • at least one insulating layer (not shown) and a pattern layer (not shown) are interposed between the first insulating layer 110 and the second insulating layer 150. This can be further placed.
  • the circuit board may include a second through electrode 155 penetrating the second insulating layer 150 and a third pattern layer 160 disposed on a lower surface of the second insulating layer 150 .
  • the circuit board may include a third insulating layer 170 disposed on the first insulating layer 110 .
  • the third insulating layer 170 may refer to an uppermost insulating layer disposed on the uppermost side of a multi-layered circuit board.
  • at least one insulating layer (not shown) and a pattern layer 160 may be formed between the first insulating layer 110 and the third insulating layer 170 . This can be further placed.
  • the circuit board may include a third through electrode 175 penetrating the third insulating layer 170 and a fourth pattern layer 180 disposed on the upper surface of the third insulating layer 170. .
  • the circuit board may include a first protective layer 190 and a second protective layer 195 .
  • the first protective layer 190 and the second protective layer 195 may be substantially referred to as insulating layers, but are referred to as protective layers for distinction from the insulating layer 110 .
  • the first protective layer 190 is disposed on the upper surface of the second insulating layer 150 and may include an opening (not shown) exposing a part of the lower surface of the third pattern layer 160 .
  • the second protective layer 195 is disposed on the upper surface of the third insulating layer 170 and may include an opening (not shown) exposing a portion of the upper surface of the fourth pattern layer 180.
  • the first protective layer 190 and the second protective layer 195 may be solder resists that protect the lower surface of the second insulating layer 150 and the upper surface of the third insulating layer 160, but are limited thereto it is not
  • FIG. 6 is a diagram showing a circuit board according to a third embodiment
  • FIG. 7 is a diagram showing a circuit board according to a fourth embodiment
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the insulating layer of FIG. 6
  • FIG. 9 is a view for explaining the through electrode formed in FIG. 6 or 7 .
  • the circuit board may include an insulating layer 1110 , a through electrode 1120 , a first pattern layer 1130 and a second pattern layer 1140 .
  • the insulating layer 1110 may be a core layer.
  • the core layer 1110 may have the same configuration as the insulating layer 1110, but is not limited thereto, and the insulating layer 1110 may further include other components in addition to the core layer 1110. .
  • the insulating layer 1110 may include prepreg.
  • the insulating layer 1110 of the embodiment may be divided into a plurality of regions.
  • the insulating layer 1110 may be divided into a first region 1111 , a second region 1112 , and a third region 1113 in the thickness direction.
  • the insulating layer 1110 may be divided into a plurality of parts in the thickness direction.
  • this is only for dividing the insulating layer 1110 into a plurality of regions in the thickness direction, and is substantially a single insulating layer. can be configured.
  • the insulating layer 1110 may be divided into at least three regions in a thickness direction. Also, the densities of the glass fibers included in the three regions of the insulating layer 1110 may be different from each other.
  • the insulating layer 1110 includes a top surface (TS) and a bottom surface (BS). Also, a first pattern layer 1130 and a second pattern layer 1140 may be disposed on the lower surface BS and the upper surface TS of the insulating layer 1110, respectively.
  • the insulating layer 1110 includes a first region 1111 adjacent to the lower surface BS of the insulating layer 1110 and a second region 1112 adjacent to the upper surface TS of the insulating layer 1110. , It can be divided into a third area 1113 between the first area 1111 and the second area 1112.
  • a density of glass fibers in the first region 1111 may be different from a density of glass fibers in the third region 1113 .
  • the density of glass fibers in the second region 1112 may be different from the density of glass fibers in the third region 1113 .
  • the density of glass fibers in the third region 1113 of the insulating layer 1110 may be greater than the density of glass fibers in each of the first region 1111 and the second region 1112. have.
  • the thicknesses of the first region 1111, the second region 1112, and the third region 1113 may be different from each other. Accordingly, the weight % of the glass fibers in the first region 1111 of the insulating layer 1110 and the weight % of the glass fibers in the second region 1112, respectively, of the insulating layer 1110 It may be less than the weight percent of glass fibers in region 3 1113.
  • the first region 1111 of the insulating layer 1110 includes the first glass fiber 1111-1
  • the second region 1112 includes the second region 1112.
  • 2 glass fibers 1112-1 are included
  • the third region 1113 may include a third glass fiber 1113-1.
  • the weight % of the third glass fiber 1113-1 is greater than the weight % of the first glass fiber 1111-1 and the weight % of the second glass fiber 1112-1, respectively.
  • glass fibers may not be included in the first region 1111 and the second region 1112 of the insulating layer 1110, and the insulating layer 1110 Glass fibers may be concentrated or densely included in the third region 1113 of .
  • the insulating layer 1110 in the embodiment is divided into a first region 1111, a second region 1112, and a third region 1113 in the thickness direction, and in this case, the third region 1113 located in the center. ) may include dense regions in which glass fibers are concentrated.
  • the slope of the inner wall of the through hole in the insulating layer 1110 may be different from each other due to the difference in density of the glass fibers.
  • the density of glass fibers may be high in the third region 1113 so that the slope of the inner wall of the through hole formed in the third region 1113 is substantially vertical.
  • the embodiment is not limited thereto, and the through hole formed in the third region 1113 may have a rectangular cross section through a method other than the density of the glass fiber.
  • glass fibers when glass fibers are included in each of the first region 1111, the second region 1112, and the third region 1113 of the insulating layer 1110, the bending characteristics of the circuit board can be further improved. Accordingly, as shown in FIG. 6 , glass fibers may be partially included in the first region 1111 and the second region 1112 of the insulating layer 1110 .
  • the insulating layer 1110 as described above may be manufactured as shown in FIG. 8 .
  • an insulating layer 1110 as shown in FIG. 6 or 7 may be formed by stacking a plurality of insulating layers.
  • the first insulating part 1110a and the second insulating part 1110b of the insulating layer 1110 may be prepared.
  • the first insulating part 1110a is formed on the 1-1 region 1110a1 in which the glass fiber is disposed adjacent to the lower surface of the first insulating part 1110a and the upper surface of the first insulating part 1110a.
  • a first-second region 1110a2 adjacent to the glass fiber may be disposed.
  • the second insulating part 1110b includes a 2-1 region 1110b1 in which glass fibers are disposed adjacent to the lower surface of the second insulating part 1110b and an upper surface of the second insulating part 1110b.
  • a 2-2 area 1110b2 adjacent to which glass fibers are disposed may be included.
  • the insulating layer 1110 of FIG. 6 may be formed by thermal compression in a state in which the second insulating part 1110b is disposed on the first insulating part 1110a.
  • the insulating layer 1110 may include a first region 1111 corresponding to the 1-1 region 1110a1 of the first insulating part 1110a.
  • the insulating layer 1110 may include a second region 1112 corresponding to the 2-2 region 1110b2 of the second insulating part 1110b.
  • the insulating layer 1110 is a third region 1113 corresponding to the 1-2 region 1110a2 of the first insulating part 1110a and the 2-1 region 1110b1 of the second insulating part 1110b. ) may be included.
  • the third region 1113 of the insulating layer 1110 includes the first and second regions 1110a2 including glass fibers in the first insulating part 1110a and the glass fibers in the second insulating part 1110b. It may be composed of a 2-1 area (1110b1) including. Therefore, glass fibers may be densely formed in the third region 1113 of the insulating layer 1110 in the embodiment.
  • the insulating layer 1110 in the embodiment may include a third region 1113 that is a region in which glass fibers are concentrated.
  • the third region 1113 includes a first region 1111 adjacent to the lower surface BS of the insulating layer 1110 and a second region 1112 adjacent to the upper surface TS of the insulating layer 1110. It can be an in-between area or a central area.
  • the density of glass fibers in the third region 1113 is 1111) and/or at least twice the density of glass fibers in the second region 1112.
  • the density of glass fibers in the third region 1113 is at least the density of glass fibers in the first region 1111 and/or the density of glass fibers in the second region 1112. It can be 3 times or more.
  • the density of glass fibers in the third region 1113 is at least the density of glass fibers in the first region 1111 and/or the density of glass fibers in the second region 1112. It can be 5 times or more.
  • the insulating layer 1110 when the thickness of the insulating layer 1110 is 300 ⁇ m or more as described above, in order to improve the physical reliability and electrical reliability of the through electrode 1120 penetrating the insulating layer 1110, the insulating layer 1110 is removed in the thickness direction. It is divided into areas 1 to 3. And, in the embodiment, the glass fibers are concentrated in the third region 1113, which is the central region of the insulating layer 1110.
  • the embodiment is not limited thereto, and even when the thickness of the insulating layer 1110 is less than 300 ⁇ m, the insulating layer 1110 is divided into three regions, and accordingly, a glass fiber dense region is formed in the center. You may.
  • the effect of forming the through electrode 1120 on the insulating layer 1110 including the third region 1113 in which the glass fibers are dense is that the insulating layer 1110 has a thickness of 300 ⁇ m or more. is maximized in the case of Accordingly, hereinafter, the insulating layer 1110 will be described assuming that it has a thickness of 300 ⁇ m or more.
  • the first region 1111, the second region 1112, and the third region 1113 constituting the insulating layer 1110 may have different thicknesses.
  • the first region 1111 may have a greater thickness than the third region 1113 .
  • the first region 1111 and the second region 1112 may have thicknesses corresponding to each other.
  • embodiments are not limited thereto.
  • each of the first region 1111 and the second region 1112 of the insulating layer 1110 may have a thickness smaller than that of the third region 1113 .
  • the first region 1111 of the insulating layer 1110 may have a first thickness ranging from 75 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the first region 1111 may have a first thickness ranging from 80 ⁇ m to 130 ⁇ m.
  • the first region 1111 may have a first thickness ranging from 90 ⁇ m to 120 ⁇ m.
  • the thickness of the first region 1111 is less than 75 ⁇ m, the processability of through-holes in the third region 1113 is deteriorated, and accordingly, the through-hole processing time may increase.
  • the thickness of the first region 1111 exceeds 150 ⁇ m, the thickness of the third region 1113 decreases accordingly, and thus the area of the via hole or the through electrode increases due to the third region 1113 Increased effect may be insignificant.
  • the second region 1112 of the insulating layer 1110 may have a second thickness corresponding to the first region 1111 .
  • the second region 1112 may have a second thickness ranging from 75 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the second region 1112 may have a second thickness ranging from 80 ⁇ m to 130 ⁇ m.
  • the second region 1112 may have a second thickness ranging from 90 ⁇ m to 120 ⁇ m.
  • the thickness of the third region 1113 may be larger or smaller than the thickness of the first region 1111 and the thickness of the second region 1112 .
  • the thickness of the third region 1113 when the thickness of the third region 1113 is greater than the thickness of the first region 1111 and the thickness of the second region 1112, the area of the through hole and the through electrode can be maximized accordingly, Accordingly, hereinafter, the thickness of the third region 1113 will be described as greater than the thickness of the first region 1111 and the thickness of the second region 1112 .
  • the third region 1113 may have a third thickness T3 greater than the first thickness of the first region 1111 or the second thickness of the second region 1112 .
  • the third region 1113 may have a third thickness ranging from 150 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the third region 1113 may have a third thickness ranging from 165 ⁇ m to 280 ⁇ m.
  • the third region 1113 may have a third thickness ranging from 180 ⁇ m to 250 ⁇ m. If the thickness of the third region 1113 is less than 150 ⁇ m, the effect of increasing the area of the through hole or through electrode by the third region 1113 may be insignificant.
  • heat dissipation characteristics of the through electrode may be improved or defects such as voids or dimples in the through electrode may be solved.
  • the thickness of the third region 1113 is reduced, there may be no significant difference in the heat dissipation characteristic improvement or the effect of solving defects compared to the comparative example.
  • the thickness of the third region 1113 exceeds 300 ⁇ m, laser processability for forming a through hole in the third region 1113 may deteriorate, and accordingly, processability may become complicated.
  • each thickness of the first region 1111, the second region 1112, and the third region 1113 of the insulating layer 1110 may be determined by the total thickness of the core layer.
  • the thickness of each of the first region 1111 and the second region 1112 is set to have a range between 35% and 65% of the thickness of the third region 1113 .
  • the thickness of each of the first region 1111 and the second region 1112 is within a range of 38% to 62% of the thickness of the third region 1113 .
  • the thickness of each of the first region 1111 and the second region 1112 is within a range of 40% to 58% of the thickness of the third region 1113 .
  • the problems described above may occur. have.
  • the circuit board of the embodiment includes a penetration electrode 1120 penetrating the insulating layer 1110 .
  • the through electrode 1120 penetrates the first electrode part 1121 passing through the first region 1111 of the insulating layer 1110 and the second region 1112 of the insulating layer 1110. and a third electrode part 1123 penetrating the third region 1113 of the insulating layer 1110.
  • the first electrode part 1121 is disposed adjacent to the lower surface BS of the insulating layer 1110, and has a width gradually decreasing toward the upper surface TS of the insulating layer 1110. 1 may have an incline.
  • the first inclination may refer to an inclination of a side surface of the first electrode part 1121 with respect to the lower surface BS of the insulating layer 1110 .
  • the first inclination may refer to an inclination of the side surface of the first electrode part 1121 with respect to the upper surface TS of the insulating layer 1110 .
  • the second electrode part 1122 may be disposed on the first electrode part 1121 .
  • the second electrode part 1122 may be disposed adjacent to the upper surface TS of the insulating layer 1110 .
  • the second electrode part 1122 may have a second slope such that a width gradually increases toward the upper surface TS of the insulating layer 1110 . That is, the second electrode part 1122 may have a second inclination different from the first inclination of the first electrode part 1121 .
  • the second inclination may refer to an inclination of a side surface of the second electrode part 1122 with respect to a lower surface of the insulating layer 1110 .
  • the second inclination may refer to an inclination of a side surface of the second electrode part 1122 with respect to an upper surface of the insulating layer 1110 .
  • the first slope of the side surface of the first electrode part 1121 with respect to the lower surface BS of the insulating layer 1110 is the second electrode part with respect to the lower surface BS of the insulating layer 1110. It may be different from the second slope of the side of 1122.
  • the first slope of the side surface of the first electrode part 1121 with respect to the upper surface TS of the insulating layer 1110 is the second electrode part 1122 with respect to the upper surface TS of the insulating layer 1110.
  • an inclined direction of the first electrode part 1121 corresponding to the first inclination may be different from an inclined direction of the second electrode part 1122 corresponding to the second inclination.
  • the third electrode part 1123 may be disposed between the first electrode part 1121 and the second electrode part 1122 .
  • the third electrode part 1123 may have a third inclination different from the first inclination of the first electrode part 1121 and the second inclination of the second electrode part 1122 .
  • the third inclination may refer to an inclination of a side surface of the third electrode part 1123 with respect to the lower surface BS of the insulating layer 1110 .
  • the third inclination may refer to an inclination of the side surface of the third electrode part 1123 with respect to the top surface TS of the insulating layer 1110 .
  • the third slope of the side surface of the third electrode part 1123 with respect to the lower surface BS of the insulating layer 1110 is the first electrode part with respect to the lower surface BS of the insulating layer 1110. It may be different from the first slope of the side surface of 1121 and the second slope of the side surface of the second electrode part 1122 with respect to the lower surface BS of the insulating layer 1110 .
  • the third slope of the side surface of the third electrode part 1123 with respect to the upper surface TS of the insulating layer 1110 is the first electrode part 1121 with respect to the upper surface TS of the insulating layer 1110.
  • the third slope may be perpendicular to the lower surface BS or the upper surface TS of the insulating layer 1110 .
  • the third inclination may have a certain inclination with respect to the lower surface BS or the upper surface of the insulating layer 1110 .
  • the predetermined inclination is different from the first inclination and the second inclination, and the first inclination and the second inclination are different. It may be any one of the angles between.
  • the side surface of the through electrode 1120 of the embodiment may include a plurality of curved portions.
  • a side surface of the through electrode 1120 includes a first curved portion formed at a boundary between the first electrode part 1121 and the third electrode part 1123, and the second electrode part 1122 and the second electrode part 1122.
  • a second curved portion formed at a boundary of the third electrode part 1123 may be included.
  • the first electrode part 1121, the second electrode part 1122, and the third region 1113 of the through electrode 1120 as described above may be formed penetrating each region of the insulating layer 1110. have.
  • the insulating layer 1110 may include a through hole TH in which the through electrode 1120 is disposed.
  • the first region 1111 of the insulating layer 1110 may include the first hole part TH1 of the through hole TH in which the first electrode part 1121 is disposed.
  • the first hole part TH1 may have a shape corresponding to the first electrode part 1121 .
  • the first hole part TH1 may be disposed adjacent to the lower surface of the insulating layer 1110 and gradually decrease in width toward the upper surface TS of the insulating layer 1110 .
  • an inner wall of the first hole part TH1 may have an inclination corresponding to a first inclination of the first electrode part 1121 .
  • the second region 1112 of the insulating layer 1110 may include the second hole part TH2 of the through hole TH in which the second electrode part 1122 is disposed.
  • the second hole part TH2 may have a shape corresponding to the second electrode part 1122 .
  • the second hole part TH2 may be disposed adjacent to the upper surface of the insulating layer 1110 and gradually increase in width toward the upper surface TS of the insulating layer 1110 .
  • an inner wall of the second hole part TH2 may have an inclination corresponding to the second inclination of the second electrode part 1122 .
  • the third region 1113 of the insulating layer 1110 may include the third hole part TH3 of the through hole TH in which the third electrode part 1123 is disposed.
  • the third hole part TH3 may have a shape corresponding to the third electrode part 1123 .
  • the third hole part TH3 is disposed between the first hole part TH1 and the second hole part TH2, and the first hole part TH1 and the second hole part ( TH2) and may have a different slope.
  • an inner wall of the third hole part TH3 may have an inclination corresponding to a third inclination of the third electrode part 1123 .
  • the first electrode part 1121 filled in the first hole part TH1 may have a trapezoidal shape in which the upper surface width W1 is smaller than the lower surface width W2, and the second hole part TH2 is filled.
  • the second electrode part 1122 may have a trapezoidal shape in which the width W3 of the upper surface is greater than the width W4 of the lower surface.
  • the first electrode part 1121 and the second electrode part 1122 may have mutually symmetrical shapes around the third electrode part 1123, but are not limited thereto.
  • the third hole part TH3 is formed in the third region 1113 corresponding to the glass fiber dense region of the insulating layer 1110 .
  • the conventional core layer has a uniform density of glass fibers over the entire area, and thus the through hole formed in the core layer has an hourglass shape.
  • the third region 1113 of the insulating layer 1110 includes a dense region in which glass fibers are concentrated. Accordingly, in the embodiment, a rectangular through hole may be formed in the third region 1113 of the insulating layer 1110, and thus the overall shape of the through hole or through electrode has at least three slopes (an hourglass). including two slopes).
  • the third region 1113 includes a dense region of glass fibers, and is included in the third region 1113 in the process of forming the third hole part TH3. At least a portion of the glass fibers may be exposed into the third hole part TH3. Also, the third electrode part 1123 filling the third hole part TH3 may be formed to cover the glass fiber exposed into the third hole part TH3. At this time, the exposed glass fibers may function to increase the roughness of the inner wall of the through hole. Based on this, in the embodiment, bonding strength between the insulating layer 1110 and the through electrode 1120 may be improved.
  • the third hole part TH3 has one side connected to the first hole part TH1 and the other side connected to the second hole part TH2.
  • the third hole part TH3 is formed in the third region 1113 of the insulating layer 1110 in which glass fibers are concentrated, and thus the width of the upper surface thereof may be the same as the width of the lower surface thereof.
  • the width of the lower surface of the third hole part TH3 may be the same as the width W1 of the upper surface of the first hole part TH1. Also, in the embodiment, the width of the upper surface of the third hole part TH3 may be the same as the width W4 of the lower surface of the second hole part TH2.
  • the width of the upper surface of the third hole part TH3 may range from 95% to 105% of the width of the lower surface of the third hole part TH3.
  • the width of the lower surface of the third hole part TH3 may range from 95% to 105% of the width of the upper surface of the first hole part TH1.
  • the width of the upper surface of the third hole part TH3 may be in the range of 95% to 105% of the width of the lower surface of the second hole part TH2.
  • the width of the third hole part TH3 may be smaller than the width of the part having the largest width in the first hole part TH1. Also, the width of the third hole part TH3 may be the same as that of the smallest part of the first hole part TH1.
  • the width of the third hole part TH3 may be smaller than that of the part having the largest width in the second hole part TH2. Also, the width of the third hole part TH3 may be the same as that of the smallest part of the second hole part TH2.
  • the width of the lower surface of the first hole part TH1 may correspond to the width of the lower surface of the first electrode part 1121 .
  • the width of the upper surface of the first hole part TH1 may correspond to the width of the upper surface of the first electrode part 1121 .
  • the width of the upper surface of the second hole part TH2 may correspond to the width of the upper surface of the second electrode part 1122 .
  • the width of the lower surface of the second hole part TH2 may correspond to the width of the lower surface of the second electrode part 1122 .
  • the width of the upper surface of the third hole part TH3 may correspond to the width of the upper surface of the third electrode part 1123 .
  • the width of the lower surface of the third hole part TH3 may correspond to the width of the lower surface of the third electrode part 1123 .
  • the first pattern layer 1130 is disposed on the lower surface BS of the insulating layer 1110 according to the embodiment, and the second pattern layer 1140 is disposed on the upper surface TS of the insulating layer 1110.
  • the first pattern layer 1130 and the second pattern layer 1140 may include at least one pad connected to the through electrode 1120 and a trace connected to the pad.
  • the first pattern layer 1130 may include a first pad connected to the lower surface of the through electrode 1120 (eg, the lower surface of the first electrode part 1121).
  • the second pattern layer 1140 may include a second pad connected to the top surface of the through electrode 1120 (eg, the top surface of the second electrode part 1122).
  • the first pad of the first pattern layer 1130 may have a greater width than the first electrode part 1121 .
  • the first pad of the first pattern layer 1130 may have a greater width than the width W2 of the lower surface of the first electrode part 1121 .
  • the first pad of the first pattern layer 1130 covers the entire lower surface of the first electrode part 1121 and is disposed so that the function of the first pad (eg, signal transmission) , heat dissipation or shielding) reliability (eg, signal transfer characteristics, heat dissipation characteristics, shielding characteristics) can be improved.
  • the second pad of the second pattern layer 1140 may have a greater width than the second electrode part 1122 .
  • the second pad of the second pattern layer 1140 may have a width greater than the width W3 of the upper surface of the second electrode part 1122 .
  • the second pad of the second pattern layer 1140 covers the entire upper surface of the second electrode part 1122 and is disposed so that the function of the second pad (eg, signal transmission) , heat dissipation or shielding) reliability (eg, signal transfer characteristics, heat dissipation characteristics, shielding characteristics) can be improved.
  • the width of the first electrode part 1121 and the second electrode part 1123, not the third electrode part 1123, may be increased, but the first electrode part 1121 and the second electrode part 1121 may have different widths.
  • the width of the electrode part 1123 increases, the arrangement space of the first pattern layer 1130 or the second pattern layer 1140 decreases, and thus the density of circuit patterns may decrease, and accordingly, the circuit board The volume in the width direction or the length direction of may increase.
  • the width of the third electrode part 1123 increases in the embodiment, the first pattern layer 1130 or the second pattern layer 1140 is not affected at all. This is because the third electrode part 1123 is disposed at the center of the insulating layer 1110, and there is no pattern layer spaced apart from the third electrode part 1123 in the longitudinal direction or width direction (horizontal direction in the drawing). because it doesn't
  • circuit boards of the third and fourth embodiments may have a plurality of layer structures like the circuit board of the second embodiment shown in FIG. 5 .
  • the insulating layer, pattern layer, and through electrode disposed in the center of the circuit board of FIG. 5 may be implemented as the insulating layer, pattern layer, and through electrode of FIG. 6 or 7 .
  • the semiconductor package of the embodiment may include any one of the circuit boards of the first to fourth embodiments described above.
  • a semiconductor package including the circuit board of the second embodiment shown in FIG. 5 will be described.
  • the embodiment is not limited thereto, and may include circuit boards of the first embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment other than the second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a semiconductor package according to an embodiment.
  • a semiconductor package includes a connection portion for connecting the circuit board of FIG. 5 , at least one chip mounted on the circuit board, and a molding layer molding the chip to the chip or an external substrate.
  • the semiconductor package according to the embodiment may include the first connector 210 disposed on the fourth pattern layer 180, which is the outermost pattern layer.
  • the cross section of the first connection part 210 may include a circular shape or a semicircular shape.
  • the cross section of the first connector 210 may include a partially or entirely rounded shape.
  • a cross-sectional shape of the first connector 210 may be a flat surface on one side and a curved surface on the other side.
  • the first connector 210 may be a solder ball, but is not limited thereto.
  • the chip 220 disposed on the first connector 210 may be included.
  • the chip 220 may be a processor chip.
  • the chip 220 may be an application processor (AP) chip among a central processor (eg, CPU), a graphic processor (eg, GPU), a digital signal processor, a cryptographic processor, a microprocessor, and a microcontroller.
  • the terminal 225 of the chip 220 may be connected to the fourth pattern layer 180 through the first connector 210 .
  • the fourth pattern layer 180 may include a mounting pad on which the chip 220 is mounted.
  • the semiconductor package according to the embodiment may further include an additional chip.
  • an additional chip for example, in an embodiment, at least two chips of a central processor (eg, CPU), a graphic processor (eg, GPU), a digital signal processor, a cryptographic processor, a microprocessor, and a microcontroller are spaced apart on the circuit board. can be placed separately.
  • the chip 220 in the embodiment may include a central processor chip and a graphic processor chip, but is not limited thereto.
  • the plurality of chips may be spaced apart from each other at regular intervals on the circuit board.
  • the spacing between the plurality of chips may be 150 ⁇ m or less.
  • the spacing between the plurality of chips may be 120 ⁇ m or less.
  • the spacing between the plurality of chips may be 100 ⁇ m or less.
  • the distance between the plurality of chips may range from 60 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the distance between the plurality of chips may range from 70 ⁇ m to 120 ⁇ m.
  • the spacing between the plurality of chips may have a range of 80 ⁇ m to 110 ⁇ m. If the spacing between the plurality of chips is less than 60 ⁇ m, a problem may occur in operation reliability due to mutual interference between the plurality of chips.
  • the distance between the plurality of chips is greater than 150 ⁇ m, signal transmission loss may increase as the distance between the plurality of chips increases.
  • the spacing between the plurality of chips is greater than 150 ⁇ m, the volume of the semiconductor package may increase.
  • the semiconductor package may include a molding layer 230 .
  • the molding layer 230 may be disposed while covering the chip 220 .
  • the molding layer 230 may be EMC (Epoxy Mold Compound) formed to protect the mounted chip 220, but is not limited thereto.
  • the molding layer 230 may have a low dielectric constant in order to increase heat dissipation characteristics.
  • the dielectric constant (Dk) of the molding layer 230 may be 0.2 to 10.
  • the dielectric constant (Dk) of the molding layer 230 may be 0.5 to 8.
  • the dielectric constant (Dk) of the molding layer 230 may be 0.8 to 5. Accordingly, in the embodiment, the molding layer 230 has a low permittivity, so that heat dissipation characteristics for heat generated from the chip 220 can be improved.
  • the semiconductor package may include the second connector 240 disposed on the lowermost side of the circuit board.
  • the second connector 240 may be disposed on a lower surface of the third pattern layer 160 exposed through the first protective layer 190 .
  • circuit board shown in FIG. 2 a method of manufacturing the circuit board shown in FIG. 2 according to an embodiment will be described in the order of processes. However, based on the description below, the circuit boards of the second, third, and fourth embodiments may be manufactured.
  • 11 to 24 are diagrams showing a manufacturing method of the circuit board shown in FIG. 2 in order of processes.
  • a process of first forming a portion of the through electrode 120 of the circuit board may be performed.
  • a process of first forming the third electrode part 123 of the through electrode 120 may be performed.
  • a carrier insulating layer CB1 and a carrier board CB having a metal layer CB2 formed on at least one surface of the carrier insulating layer CB1 may be prepared.
  • the metal layer CB2 may be disposed on only one of the first and second surfaces of the carrier insulating layer CB1, or may be disposed on both sides of the carrier insulating layer CB1.
  • the metal layer CB2 is disposed on only one surface of the carrier insulating layer CB1, and thus the process of forming the third electrode part 123 of the through electrode 120 of the circuit board can be performed only on the one surface.
  • the metal layer CB2 may be disposed on both sides of the carrier insulating layer CB1, and accordingly, a plurality of third electrode parts 123 to be included in a plurality of circuit boards on both sides of the carrier board CB. ) can proceed with the formation process. In this case, two third electrode parts 123 to be included in two circuit boards can be simultaneously manufactured.
  • the metal layer CB2 may be formed by performing electroless plating on the carrier insulating layer CB1.
  • the carrier insulating layer CB1 and the metal layer CB2 may be CCL (Copper Clad Laminate).
  • a first mask M1 is formed on the metal layer CB2 . And, in the embodiment, the formed first mask M1 is exposed and developed to form an opening OR exposing a region where the third electrode part 123 is to be formed.
  • the insulating layer 110 of the embodiment may include a plurality of penetration electrodes spaced apart in the longitudinal direction or the width direction, and accordingly, a plurality of openings may be formed in one first mask M1 correspondingly thereto.
  • electroplating is performed using the metal layer CB2 as a seed layer to form a third electrode part 123 filling the opening OR of the first mask M1. do.
  • a process of removing the first mask M1 formed on the metal layer CB2 may be performed.
  • a process of forming the third insulating part 113 of the insulating layer 110 covering the third electrode part 123 on the metal layer CB2 may be performed.
  • the third insulating part 113 may have the same thickness as the third electrode part 123 .
  • the upper surface of the third insulating part 113 and the upper surface of the third electrode part 123 may be positioned on the same plane.
  • a polishing process is performed to remove the third insulating part 113 and the third electrode part 123.
  • a process of positioning the upper surface of the electrode part 123 on the same plane may be performed. Accordingly, in the embodiment, the thicknesses of the third insulating part 113 and the third electrode part 123 may be matched to the same thickness.
  • a process of laminating the second insulating part 112 on the third insulating part 113 may be performed.
  • a copper foil layer (not shown) may be formed on the surface of the second insulating part 112 .
  • the carrier board (CB) has a release film (not shown) between the carrier insulating layer (CB1) and the metal layer (CB2) for easy separation of the carrier insulating layer (CB1) and the metal layer (CB2). may further include.
  • a process of etching and removing the metal layer CB2 of the carrier board CB remaining on the lower surface of the third insulating part 113 may be performed. Accordingly, the lower surface of the third insulating part 113 and the lower surface of the third electrode part 123 may be exposed.
  • a process of laminating the first insulating part 111 on the lower surface of the third insulating part 113 may be performed.
  • the first insulating part 111 is processed to form the first hole part TH1 of the through hole TH penetrating the first insulating part 111.
  • process can proceed.
  • a process of forming the second hole part TH2 of the through hole TH penetrating the second insulating part 112 may be performed by processing the second insulating part 112 .
  • a first seed layer 121-1 is formed on the lower surface of the first insulating part 111 and the inner wall of the first hole part TH1, and the second insulating part ( 112) and a process of forming the second seed layer 122-1 on the inner wall of the second hole part TH2 may be performed.
  • a second mask M2 is formed on the lower surface of the first seed layer 121-1, and a third mask M2 is formed on the upper surface of the second seed layer 122-1.
  • a process of forming the mask M3 may be performed.
  • the second mask M2 exposes the area where the first pattern layer 130 is to be disposed and the area where the first electrode part 121 is to be disposed among the lower surfaces of the first seed layer 121-1. May contain openings.
  • the third mask M3 has an opening exposing a region where the second pattern layer 140 is to be disposed and a region where the second electrode part 122 is to be disposed among the upper surfaces of the second seed layer 122-1. can include
  • electrolytic plating is performed using the first seed layer 121-1 to form the first electrode part 121 and the first pattern layer 130. process can proceed. Also, in the embodiment, a process of forming the second electrode part 122 and the second pattern layer 140 may be performed by performing electrolytic plating using the second seed layer 122-1.
  • a process of removing the second mask M2 and the third mask M3 may be performed.
  • a process of removing the first seed layer 121-1 and the second seed layer 122-1 may be performed.
  • the first electrode part 121 and the second electrode part 122 in the embodiment may have a layer structure different from that of the third electrode part 123 .
  • the third electrode part 123 may include only the electrolytic plating layer as the seed layer is completely removed after the plating process is performed.
  • the first electrode part 121 and the second electrode part 122 may have a structure in which a portion of the seed layer remains, and thus may have a two-layer structure including a seed layer and an electrolytic plating layer.
  • the insulating layer when forming a through electrode on an insulating layer that is a core layer having a certain thickness or more (eg, 300 ⁇ m or more), the insulating layer is formed as a plurality of insulating parts (eg, first to third insulating parts). , and thus form electrode parts (eg, first to third electrode parts) penetrating each of the insulating parts. Then, in the embodiment, the third electrode part constituting the through electrode is first formed through a post-plating process, and then the first electrode part and the second electrode part are formed under and above the third electrode part, respectively, to form the final form a through electrode. Accordingly, in the embodiment, it is possible to prevent problems such as voids or dimples from occurring in the through electrode, thereby improving physical reliability and electrical reliability of the through electrode.
  • the third electrode part disposed in the center among the plurality of electrode parts constituting the through electrode is formed through a post-plating process, and thus the upper and lower surfaces have substantially the same width. Accordingly, in the embodiment, the area of the through electrode can be increased compared to the through electrode having an hourglass shape in the comparative example, and thus, the effect according to the function of the through electrode can be maximized. For example, when the through electrode functions as a signal shielding function, the signal shielding effect can be further improved. For example, when the through electrode functions to dissipate heat, heat dissipation characteristics may be further improved.
  • the through electrode in the embodiment may be formed to cover the glass fiber exposed through the through hole.
  • the exposed glass fiber functions to increase the roughness of the inner wall of the through hole, and thus, bonding force between the insulating layer and the through electrode may be improved during formation of the through electrode. Accordingly, in the embodiment, it is possible to solve a problem in which the through electrode is separated from the insulating layer due to warpage occurring in various use environments of the circuit board, thereby improving physical reliability and electrical reliability of the circuit board. can make it

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Abstract

실시 예에 따른 회로 기판은 상면 및 하면을 포함하는 절연층; 및 상기 절연층의 상면과 하면을 관통하는 관통 전극을 포함하고, 상기 관통 전극은, 상기 절연층의 하면에 인접하게 배치되고, 상기 절연층의 상면을 향할수록 폭이 감소하도록 제1 경사를 갖는 제1 전극 파트; 상기 제1 전극 파트 상에 배치되고, 상기 절연층의 상면을 향할수록 폭이 증가하도록 제2 경사를 갖는 제2 전극 파트; 및 상기 제1 전극 파트와 상기 제2 전극 파트 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 경사와 다른 제3 경사를 갖는 제3 전극 파트를 포함하고, 상기 제1 전극 파트 중 상기 제3 전극 파트와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3 전극 파트의 폭보다 작거나 같고, 상기 제2 전극 파트 중 상기 제3 전극 파트와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3 전극 파트의 폭보다 작거나 같다.

Description

회로 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지
실시 예는 회로 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지에 관한 것이다.
전자부품의 소형화, 경량화, 집적화가 가속되면서 회로의 선폭이 미세화하고 있다. 특히, 반도체 칩의 디자인룰이 나노미터 스케일로 집적화함에 따라, 반도체 칩을 실장하는 패키지기판 또는 회로기판의 회로 선폭이 수 마이크로미터 이하로 미세화하고 있다.
회로기판의 회로집적도를 증가시키기 위해서, 즉 회로 선폭을 미세화하기 위하여 다양한 공법들이 제안된 바 있다. 동도금 후 패턴을 형성하기 위해 식각하는 단계에서의 회로 선폭의 손실을 방지하기 위한 목적에서, 에스에이피(SAP; semi-additive process) 공법과 앰셉(MSAP; modified semi-additive process) 등이 제안되었다.
이후, 보다 미세한 회로패턴을 구현하기 위해서 동박을 절연층 속에 묻어서 매립하는 임베디드 트레이스(Embedded Trace Substrate; 이하 'ETS'라 칭함) 공법이 당업계에서 사용되고 있다. ETS 공법은 동박회로를 절연층 표면에 형성하는 대신에, 절연층 속에 매립형식으로 제조하기 때문에 식각으로 인한 회로손실이 없어서 회로 피치를 미세화하는데 유리하다.
한편, 최근 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 여기에서, 5G 통신 시스템은 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해 초고주파(mmWave) 대역(sub 6기가(6GHz), 28기가 28GHz, 38기가 38GHz 또는 그 이상 주파수)를 사용한다.
그리고, 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 어레이 안테나(array antenna) 등의 집척화 기술들이 개발되고 있다. 이러한 주파수 대역들에서 파장의 수백 개의 활성 안테나로 이루어질 수 있는 점을 고려하면, 안테나 시스템이 상대적으로 커진다.
이러한 안테나 및 AP 모듈은 회로기판에 패턴닝되거나 실장되기 때문에, 회로기판의 저손실이 매우 중요하다. 이는, 활성 안테나 시스템을 이루는 여러 개의 기판들 즉, 안테나 기판, 안테나 급전 기판, 송수신기(transceiver) 기판, 그리고 기저대역(baseband) 기판이 하나의 소형장치(one compact unit)로 집적되어야 한다는 것을 의미한다.
한편, 이와 같은 회로기판에는 관통 전극을 포함하고 있다. 상기 관통 전극은 다양한 기능을 하며, 일 예로 신호 전달, 방열 및 차폐 기능 등을 할 수 있다. 그러나, 종래의 회로기판은, 300㎛ 이상의 두께를 가진 절연층에 관통 전극을 형성하는 경우, 보이드(void)와 같은 다양한 문제를 가지고 있다.
실시 예는 새로운 구조의 관통 전극을 포함하는 회로 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지를 제공하도록 한다.
또한, 실시 예는 적어도 3개의 측면 변곡부를 포함하는 관통 전극을 포함하는 회로 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지를 제공하도록 한다.
또한, 실시 예는 관통 홀 및 관통 전극의 중심 영역에서의 면적을 증가시킬 수 있는 회로 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지를 제공하도록 한다.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 회로 기판은 상면 및 하면을 포함하는 절연층; 및 상기 절연층의 상면과 하면을 관통하는 관통 전극을 포함하고, 상기 관통 전극은, 상기 절연층의 하면에 인접하게 배치되고, 상기 절연층의 상면을 향할수록 폭이 감소하도록 제1 경사를 갖는 제1 전극 파트; 상기 제1 전극 파트 상에 배치되고, 상기 절연층의 상면을 향할수록 폭이 증가하도록 제2 경사를 갖는 제2 전극 파트; 및 상기 제1 전극 파트와 상기 제2 전극 파트 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 경사와 다른 제3 경사를 갖는 제3 전극 파트를 포함하고, 상기 제1 전극 파트 중 상기 제3 전극 파트와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3 전극 파트의 폭보다 작고, 상기 제2 전극 파트 중 상기 제3 전극 파트와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3 전극 파트의 폭보다 작다.
또한, 실시 예에 따른 회로 기판은 상면과 하면, 및 상기 상면과 상기 하면을 관통하는 관통 홀을 포함하는 절연층을 포함하고, 상기 관통 홀은, 상기 절연층의 하면에 인접하게 배치되고, 상기 절연층의 상면을 향할수록 폭이 감소하도록 제1 경사를 갖는 제1 홀 파트; 상기 제1 홀 파트 상에 배치되고, 상기 상면을 향할수록 폭이 증가하도록 제2 경사를 갖는 제2 홀 파트; 및 상기 제1 홀 파트와 상기 제2 홀 파트 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 경사와 다른 제3 경사를 갖는 제3 홀 파트를 포함하고, 상기 제1 홀 파트 중 상기 제3 홀 파트와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3홀 파트의 폭보다 작고, 상기 제2 홀 파트 중 상기 제3 홀 파트와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3홀 파트의 폭보다 작다.
또한, 상기 회로 기판은, 상기 절연층을 관통하며, 상기 관통 홀에 대응하는 관통 전극을 포함하고, 상기 관통 전극은, 상기 제1 홀 파트에 대응하는 제1 전극 파트와, 상기 제2 홀 파트에 대응하는 제2 전극 파트와, 상기 제3 홀 파트에 대응하는 제3 전극 파트를 포함한다.
또한, 상기 회로 기판은 상기 절연층의 하면에 배치되고, 상기 제1 전극 파트와 연결되는 제1 패드; 및 상기 절연층의 상면에 배치되고, 상기 제2 전극 파트와 연결되는 제2 패드를 포함한다.
또한, 상기 제1 전극 파트 중 상기 제1 패드와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제1 패드의 폭보다 작고, 상기 제2 전극 파트 중 상기 제2 패드와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제2 패드의 폭보다 작다.
또한, 상기 제3 전극 파트의 상면의 폭은, 상기 제3 전극 파트의 하면의 폭의 95% 내지 105% 사이의 범위를 만족한다.
또한, 상기 제3 경사는, 상기 절연층의 상기 상면 또는 상기 하면에 대해 수직이다.
또한, 상기 제1 전극 파트와 상기 제2 전극 파트는, 상기 제3 전극 파트를 중심으로 상호 대칭 형상을 가진다.
또한, 상기 제1 경사 및 상기 제2 경사는 서로 다른 방향으로 기울어진다.
또한, 상기 절연층의 두께는 300㎛ 이상이다.
또한, 상기 절연층은, 상기 제1 전극 파트가 배치되는 제1 절연 파트와, 상기 제2 전극 파트가 배치되는 제2 절연 파트와, 상기 제3 전극 파트가 배치되는 제3 절연 파트를 포함한다.
또한, 상기 제1 내지 제3 절연 파트는 서로 동일한 절연 물질을 포함한다.
또한, 상기 절연 물질은 프리프레그를 포함한다.
또한, 상기 제1 절연 파트 및 상기 제2 절연 파트 각각의 두께는, 상기 제3 절연 파트의 두께의 35% 내지 65% 사이의 범위를 가진다.
또한, 상기 제1 전극 파트는 하면의 폭이 상면의 폭보다 큰 사다리꼴 형상을 가지고, 상기 제2 전극 파트는 하면의 폭이 상면의 폭보다 작은 사다리꼴 형상을 가지며, 상기 제3 전극 파트는 하면의 폭과 상면의 폭이 동일한 직사각형 형상을 가진다.
한편, 실시 예에 따른 반도체 패키지는 실장 패드를 포함하는 회로 기판; 상기 회로 기판의 상기 실장 패드 상에 배치되는 접속부; 상기 접속부 상에 배치되는 칩; 및 상기 칩을 몰딩하는 몰딩층을 포함하고, 상기 회로 기판은, 상면 및 하면을 포함하는 절연층; 및 상기 절연층의 상면과 하면을 관통하는 관통 전극을 포함하고, 상기 관통 전극은, 상기 절연층의 하면에 인접하게 배치되고, 상기 절연층의 상면을 향할수록 폭이 감소하도록 제1 경사를 갖는 제1 전극 파트; 상기 제1 전극 파트 상에 배치되고, 상기 절연층의 상면을 향할수록 폭이 증가하도록 제2 경사를 갖는 제2 전극 파트; 및 상기 제1 전극 파트와 상기 제2 전극 파트 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 경사와 다른 제3 경사를 갖는 제3 전극 파트를 포함하고, 상기 제1 전극 파트 중 상기 제3 전극 파트와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3 전극 파트의 폭보다 작고, 상기 제2 전극 파트 중 상기 제3 전극 파트와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3 전극 파트의 폭보다 작으며, 상기 칩은 폭 방향으로 상호 이격되어 배치되는 제1 칩 및 제2 칩을 포함하고, 상기 제1 칩은 센트랄 프로세서(CPU)에 대응하고, 상기 제2 칩은 그래픽 프로세서(GPU)에 대응한다.
실시 예에 따른 회로 기판은 상면 및 하면을 포함하는 절연층; 및 상기 절연층의 상면과 하면을 관통하는 관통 전극을 포함하고, 상기 관통 전극은, 상기 절연층의 하면에 인접하게 배치되고, 상기 절연층의 상면을 향할수록 폭이 감소하도록 제1 경사를 갖는 제1 전극 파트; 상기 제1 전극 파트 상에 배치되고, 상기 절연층의 상면을 향할수록 폭이 증가하도록 제2 경사를 갖는 제2 전극 파트; 및 상기 제1 전극 파트와 상기 제2 전극 파트 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 경사와 다른 제3 경사를 갖는 제3 전극 파트를 포함하고, 상기 제3 전극 파트의 폭은 상기 제1 및 제2 전극 파트 중 폭이 가장 작은 영역의 폭과 동일하다.
한편, 다른 실시 예에 따른 회로 기판은 상면과 하면, 및 상기 상면과 상기 하면을 관통하는 관통 홀을 포함하는 절연층을 포함하고, 상기 관통 홀은, 상기 절연층의 하면에 인접하게 배치되고, 상기 절연층의 상면을 향할수록 폭이 감소하도록 제1 경사를 갖는 제1 홀 파트; 상기 제1 홀 파트 상에 배치되고, 상기 상면을 향할수록 폭이 증가하도록 제2 경사를 갖는 제2 홀 파트; 및 상기 제1 홀 파트와 상기 제2 홀 파트 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 경사와 다른 제3 경사를 갖는 제3 홀 파트를 포함하고, 상기 제3 홀 파트의 폭은 상기 제1 및 제2 홀 파트 중 폭이 가장 작은 영역의 폭과 동일하다.
또한, 상기 회로 기판은, 상기 절연층을 관통하며, 상기 관통 홀에 대응하는 관통 전극을 포함하고, 상기 관통 전극은, 상기 제1 홀 파트에 대응하는 제1 전극 파트와, 상기 제2 홀 파트에 대응하는 제2 전극 파트와, 상기 제3 홀 파트에 대응하는 제3 전극 파트를 포함한다.
또한, 상기 제3 전극 파트는, 상면 및 하면의 폭이 동일하고, 상기 제3 전극 파트의 하면의 폭은, 상기 제1 전극 파트에서 폭이 가장 작은 영역의 폭과 동일하고, 상기 제3 전극 파트의 상면의 폭은 상기 제2 전극 파트에서 폭이 작은 영역의 폭과 동일하다.
또한, 상기 절연층은, 상기 제1 전극 파트가 배치되는 제1 영역과, 상기 제2 전극 파트가 배치되는 제2 영역과, 상기 제3 전극 파트가 배치되는 제3 영역을 포함하고, 상기 제3 영역에서의 유리 섬유의 밀도는, 상기 제1 및 제2 영역에서의 유리 섬유의 밀도보다 크다.
또한, 상기 절연층은, 제1 절연 파트 및 상기 제1 절연 파트 위의 제2 절연 파트를 포함하고, 상기 제1 절연 파트는 상기 절연층의 하면에 인접한 제1-1 영역과, 상기 절연층의 하면에 인접한 제1-2 영역을 포함하고, 상기 제2 절연 파트는, 상기 절연층의 하면에 인접한 제2-1 영역과, 상기 절연층의 상면에 인접한 제2-2 영역을 포함하고, 상기 절연층의 상기 제1 영역은, 상기 제1 절연 파트의 제1-1 영역에 대응되고, 상기 절연층의 상기 제2 영역은 상기 제2 절연 파트의 제2-1 영역에 대응되며, 상기 절연층의 상기 제3 영역은, 상기 제1 절연 파트의 제1-2 영역 및 상기 제2 절연 파트의 제2-1 영역에 대응한다.
또한, 상기 절연층의 하면에 배치되고, 상기 제1 전극 파트와 연결되는 제1 패드; 및 상기 절연층의 상면에 배치되고, 상기 제2 전극 파트와 연결되는 제2 패드를 포함한다.
또한, 상기 제1 전극 파트 중 상기 제1 패드와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제1 패드의 폭보다 작고, 상기 제2 전극 파트 중 상기 제2 패드와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제2 패드의 폭보다 작다.
또한, 상기 제3 전극 파트의 상면의 폭은, 상기 제3 전극 파트의 하면의 폭의 95% 내지 105% 사이의 범위를 만족한다.
또한, 상기 제3 경사는, 상기 절연층의 상기 상면 또는 상기 하면에 대해 수직이다.
또한, 상기 제1 전극 파트와 상기 제2 전극 파트는, 상기 제3 전극 파트를 중심으로 상호 대칭 형상을 가진다.
또한, 상기 제1 경사 및 상기 제2 경사는 서로 다른 방향으로 기울어진다.
또한, 상기 절연층은 수지 및 유리 섬유를 포함하는 프리프레그를 포함한다.
또한, 상기 제1 전극 파트는 하면의 폭이 상면의 폭보다 큰 사다리꼴 형상을 가지고, 상기 제2 전극 파트는 하면의 폭이 상면의 폭보다 작은 사다리꼴 형상을 가지며, 상기 제3 전극 파트는 하면의 폭과 상면의 폭이 동일한 직사각형 형상을 가진다.
한편, 실시 예에 따른 반도체 패키지는 실장 패드를 포함하는 회로 기판; 상기 회로 기판의 상기 실장 패드 상에 배치되는 접속부; 상기 접속부 상에 배치되는 칩; 및 상기 칩을 몰딩하는 몰딩층을 포함하고, 상기 회로 기판은, 상면 및 하면을 포함하는 절연층; 및 상기 절연층의 상면과 하면을 관통하는 관통 전극을 포함하고, 상기 관통 전극은, 상기 절연층의 하면에 인접하게 배치되고, 상기 절연층의 상면을 향할수록 폭이 감소하도록 제1 경사를 갖는 제1 전극 파트; 상기 제1 전극 파트 상에 배치되고, 상기 절연층의 상면을 향할수록 폭이 증가하도록 제2 경사를 갖는 제2 전극 파트; 및 상기 제1 전극 파트와 상기 제2 전극 파트 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 경사와 다른 제3 경사를 갖는 제3 전극 파트를 포함하고, 상기 제1 전극 파트 중 상기 제3 전극 파트와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3 전극 파트의 폭과 동일하고, 상기 제2 전극 파트 중 상기 제3 전극 파트와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3 전극 파트의 폭과 동일하며, 상기 제3 경사는 상기 절연층의 상면 또는 하면에 대하여 직각이고, 상기 칩은 폭 방향으로 상호 이격되어 배치되는 제1 칩 및 제2 칩을 포함하고, 상기 제1 칩은 센트랄 프로세서(CPU)에 대응하고, 상기 제2 칩은 그래픽 프로세서(GPU)에 대응한다.
실시 예에서는 일정 두께 이상(예를 들어, 300㎛ 이상)의 코어층인 절연층에 관통 전극을 형성하는 경우, 상기 절연층을 복수의 절연 파트(예를 들어, 제1 내지 제3 절연 파트)로 구분하고, 그에 따라 상기 각각의 절연 파트를 관통하는 전극 파트(예를 들어, 제1 내지 제3 전극 파트)를 형성한다. 이후, 실시 예에서는 관통 전극을 구성하는 제3 전극 파트를 포스트 도금 공정을 통해 우선 형성한 후, 상기 제3 전극 파트의 하부 및 상부에 각각 제1 전극 파트 및 제2 전극 파트를 형성하여 최종적인 관통 전극을 형성한다. 즉, 실시 예에서는 관통 전극의 중심부에 대응하는 제3 전극 파트를 포스트 도금 방식을 적용하여 먼저 생성한 후에 상기 제3 전극 파트의 아래 및 위에 각각 제1 전극 파트 및 제2 전극 파트를 형성한다. 이에 따라, 실시 예에서는 일정 두께 이상을 가지는 코어층에 관통 전극을 형성할 때, 관통 전극의 전극부에 채워지지 않은 빈 공간이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 관통 전극에 보이드나 딤플과 같은 문제가 발생하는 것을 방지하여, 관통 전극의 물리적 신뢰성 및 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 실시 예에서는 관통 전극을 구성하는 복수의 전극 파트 중 중앙에 배치된 제3 전극 파트는 포스트 도금 공정을 통해 형성되며, 이에 따라 상면 및 하면의 폭이 실질적으로 동일한 형상을 갖는다. 이에 따라, 실시 예에서는 비교 예에서의 모래시계 형상을 가지는 관통 전극 대비, 관통 전극의 면적을 증가시킬 수 있고, 이에 따른 상기 관통 전극의 기능에 따른 효과를 극대화할 수 있다. 예를 들어, 상기 관통 전극이 신호 차폐 기능을 하는 경우, 상기 신호 차폐 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 관통 전극이 방열 기능을 하는 경우, 방열 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
나아가, 실시 예에서는 상기 절연층의 중앙 영역에 유리 섬유의 밀집 영역을 포함함에 따라, 상기 관통 홀의 중앙 영역에서 상기 유리 섬유가 일부 노출될 수 있다. 그리고, 실시 예에서의 관통 전극은 상기 관통 홀을 통해 노출된 유리 섬유를 덮으며 형성될 수 있다. 이때, 상기 노출된 유리 섬유는 상기 관통 홀의 내벽의 조도를 높이는 기능을 하며, 이에 따라 상기 관통 전극의 형성 시에 상기 절연층과 상기 관통 전극 사이의 접합력을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 회로 기판의 다양한 사용환경에서 발생하는 워페이지(warpage)에 의해 상기 관통 전극이 상기 절연층으로부터 분리되는 문제를 해결할 수 있으며, 이에 따른 회로 기판의 물리적 신뢰성 및 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1a는 제1 비교 예에 따른 회로 기판의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 1b는 제2 비교 예에 따른 회로 기판의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 제1 실시 예에 따른 회로 기판을 나타낸 도면이다.
도 4a는 실시 예의 제1 전극 파트 및 제2 전극 파트의 측면의 경사를 설명하기 위한 도면이다.
도 4b는 실시 예의 제3 전극 파트의 측면의 경사를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 제2 실시 예에 따른 회로 기판을 나타낸 도면이다.
도 6은 제3 실시 예에 따른 회로 기판을 나타낸 도면이다.
도 7은 제4 실시 예에 따른 회로 기판을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6의 절연층을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 6 또는 도 7에 형성된 관통 전극을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 실시 예에 따른 반도체 패키지를 나타낸 도면이다.
도 11 내지 도 24는 도 2에 도시된 회로 기판의 제조 방법을 공정 순으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
-비교 예(종래 기술의 구조 및 이의 문제점)-
도 1a는 제1 비교 예에 따른 회로 기판의 문제점을 설명하기 위한 도면이고, 도 1b는 제2 비교 예에 따른 회로 기판의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는, 도 1a 내지 도 1b를 참조하여 비교 예에 따른 회로 기판의 문제점에 대해 설명하기로 한다.
비교 예의 설명에 앞서, 회로 기판은 전자기기의 고기능화 및 반도체 디바이스의 고집적화에 수반하여 고밀도화가 요구되고 있다. 이에 따라, 회로 기판은 다층 구조를 가진다.
이러한 다층 구조의 회로 기판이 적용되는 제품군에는 FCBGA(Flip Chip Ball Grid Array)이나 FCCSP((Flip Chip Chip Scale Package)가 포함된다. 그리고, FCBGA나 FCCSP에 적용되는 회로 기판에는 코어층이 포함된다. 그리고, 상기 코어층은 다층 빌드업 구현을 위해 300㎛ 이상의 두께를 가지고 있다. 또한, 상기 코어층에는 각층의 회로 패턴의 도통을 위한 관통 전극이 형성된다. 상기 관통 전극은 상기 코어층의 상면 및 하면을 관통하는 관통 홀을 전도성 물질로 충진하여 형성할 수 있다. 그러나, 상기와 같은 코어층은 300㎛ 이상의 두께를 가지며, 이에 따라 비교 예의 관통 홀을 형성하는 공정 및/또는 관통 전극을 형성하는 공정에서는 다음과 같은 문제점이 있다.
도 1a의 (a)에서와 같이, 제1 비교 예에서는 코어층으로 사용될 절연층(10)을 준비한다. 이때, 상기 절연층(10)의 두께(t)는 300㎛ 이상일 수 있다.
그리고, 제1 비교 예에서는 상기 절연층(10)을 레이저로 가공하여 관통 홀을 형성할 수 있다. 이때, 상기 절연층(10)이 300㎛ 이상의 두께(t)를 가짐에 따라, 상기 절연층(10)의 일측에서만 관통 홀의 가공 공정이 이루어지기 어렵다. 이에 따라, 일반적으로 레이저를 이용하여 코어층과 같은 절연층(10)에 관통 홀을 형성하는 경우, 상기 절연층(10)의 상면 및 하면에서 각각 관통 홀을 형성하는 공정을 진행하게 된다.
예를 들어, 레이저 가공을 통해 절연층(10)에 관통 홀을 형성하는 경우, 상기 관통 홀이 가져야 하는 목표 사이즈에 대응하게, 절연층(10)의 상면에서 관통 홀의 제1 홀 파트를 형성하고, 상기 절연층(10)의 하면에서 상기 관통 홀의 상기 제1 홀 파트와 연결되는 제2 홀 파트를 형성하는 공정을 진행한다.
그러나, 도 1a의 (b)에서와 같이, 상기와 같이 상기 목표 사이즈에 대응하게 제1 홀 파트(11)와 제2 홀 파트(12)를 형성하는 경우, 상기 제1 홀 파트(11)와 제2 홀 파트(12)가 서로 연결되지 않는 미관통 문제가 발생한다.
이에 따라, 제1 비교 예에서는 도 1a의 (c)에서와 같이, 상기 미관통 문제를 해결하기 위해, 상기 관통 홀이 가져야 하는 목표 사이즈보다 큰 사이즈를 가지도록 상기 제1 홀 파트와 제2 홀 파트를 형성하고 있다. 그러나, 이와 같은 경우, 상기 관통 홀은 상기 목표 사이즈보다 큰 폭(w1)을 가지게 된다. 이에 따라, 제1 비교 예에서의 관통 홀 및 이를 충진하여 형성되는 관통 전극의 사이즈를 원하는 목표 사이즈로 맞추기 어려운 문제가 있다. 나아가, 제1 비교 예에서는 상기 관통 홀의 사이즈가 커짐에 따라, 상기 관통 홀 내부를 도전성 물질로 충진하는 과정에서, 보이드(void, 관통 홀 내의 일부가 충진되지 현상)나 딤플(dimple, 관통 전극의 상면 또는 하면이 움푹 패이는 현상)과 같은 도금 문제를 포함하고 있다.
또한, 도 1b의 (a) 및 (b)에서와 같이, 제2 비교 예에서는 레이저가 아닌 CNC(computer numerical control) 드릴을 이용하여 상기 절연층(10)에 관통 홀(20)을 형성한다. 그리고, CNC 드릴을 이용하는 경우, 상기 관통 홀(20)은 상면 및 하면의 폭이 동일한 폭을 가지게 된다. 그리고, 제2 비교 예에서는 상기 관통 홀(20)을 전도성 물질로 충진하여 관통 전극을 형성한다. 이때, 제2 비교 예에서의, 상기 관통 홀(20)은 상면 및 하면의 폭이 동일한 기둥 형상을 가진다. 그러나, 이와 같은 관통 홀(20)은 모래시계 형상을 가지는 도 1a의 관통 홀과는 다르게 도금 브리지(bridge)를 포함하지 않음으로써, 상기 관통 홀(20) 내에 균일하게 전도성 물질을 충진하기 어려운 문제가 있다. 예를 들어, 도 1b의 (c)에서와 같이, 상기 관통 홀(20) 내에 형성된 제1 관통 전극(30)은 관통 홀(20)의 중심부보다 관통홀 외측에서 먼저 도금이 완료됨에 따라, 중심부에 도금이 이루어지지 않은 빈 공간(31)이 존재하는 문제가 있다. 예를 들어, 상기 관통 홀(20) 내에 형성된 제2 관통 전극(40)은 상면 및 하면이 평면이 아닌 곡면(예를 들어, 중심부 방향으로 오목한 곡면)을 가지는 딤플부(41)를 포함하는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해, 제2 비교 예에서는 상기 관통 홀(20) 내부를 홀 플러깅 방식으로 충진하고 있다. 그러나, 홀 플러깅 방식은 복수 회의 도금 공정과 홀 플러깅 공정을 포함하고 있으며, 이에 따른 도금 공정이 길어지는 문제가 있다. 또한, 홀 플러깅 공정은 제판을 이용하여 홀 플러깅을 진행함으로써, 관통 홀 내부의 일부가 미충진되는 문제가 있다. 이때, 홀 플러깅 공정은 관통 홀의 일부를 구리를 이용하여 충진하고, 나머지 일부를 충진재를 이용하여 충진하는 방식이다. 그러나, 상기 충진재는 상기 절연층(10)을 구성하는 프리프레그 및 상기 구리와는 다른 물질로 이루어진다. 이에 따라, 홀 플러깅 방식을 이용한 회로기판은, 상기 프리프레그, 상기 구리 및 상기 충진재 사이의 열팽창 계수의 차이로 인해 뒤틀림에 취약한 구조를 가지며, 이에 따라 쉽게 크랙이 발생하는 문제가 있다.
이에 따라, 실시 예에서는 300㎛ 이상의 두께를 가지는 코어층에 형성된 관통 홀 내부에 전기적 신뢰성 및 물리적 신뢰성이 향상된 관통 전극을 형성할 수 있도록 한다. 예를 들어, 실시 예에서는 새로운 구조를 가지는 관통 전극을 포함한 회로 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지를 제공하도록 한다.
-전자 디바이스-
실시 예의 설명에 앞서, 실시 예의 회로 기판에 칩을 실장된 구조를 가지는 반도체 패키지는 전자 디바이스에 포함될 수 있다.
이때, 전자 디바이스는 메인 보드(미도시)를 포함한다. 상기 메인 보드는 다양한 부품들과 물리적 및/또는 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 메인 보드는 실시 예의 반도체 패키지와 연결될 수 있다. 상기 반도체 패키지에는 다양한 칩이 실장될 수 있다. 크게, 상기 반도체 패키지에는, 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩과, 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩과, 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 등이 실장될 수 있다.
그리고, 실시 예에서는 상기 전자 디바이스의 메인 보드와 연결되는 반도체 패키지의 두께를 감소하면서, 하나의 기판에 서로 다른 종류의 적어도 2개의 칩을 실장할 수 있는 반도체 패키지를 제공한다.
이때, 상기 전자 디바이스는 스마트 폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 태블릿(tablet), 랩탑(laptop), 넷북(netbook), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch), 오토모티브(Automotive) 등일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들 외에도 데이터를 처리하는 임의의 다른 전자기기일 수 있음은 물론이다.
- 제1 실시 예의 회로 기판-
도 2 및 도 3은 제1 실시 예에 따른 회로 기판을 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 2는 실시 예에 따른 회로 기판에서, 코어층의 전체적인 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 제1 실시 예의 코어층에 포함된 관통 전극의 구조를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 회로 기판은 절연층(110), 관통 전극(120), 제1 패턴층(130), 제2 패턴층(140)을 포함한다.
실시 예의 회로 기판은 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 실시 예의 회로 기판은 복수의 절연층을 포함할 수 있다. 다만, 도 2 및 도 3에서는, 다층 구조를 가지는 회로 기판에서의 코어층을 나타낸 것일 수 있다. 그리고, 실시 예의 관통 전극(120)은 코어층인 절연층(110)을 관통하며 형성될 수 있다.
절연층(110)은 코어층일 수 있다. 예를 들어, 절연층(110)은 프리프레그를 포함할 수 있다. 절연층(110)은 회로 기판의 물리적 강도를 증가시켜 휨 특성을 향상시킬 수 있다.
실시 예의 절연층(110)을 구성하는 프리프레그는 유리 섬유 실(glass yarn)으로 직조된 글라스 패브릭(glass fabric)과 같은 직물 시트(fabric sheet) 형태의 섬유층에 에폭시 수지 등을 함침된 구조를 가질 수 있다. 다만, 실시 예의 절연층(110)을 구성하는 프리프레그는 탄소 섬유 실로 직조된 직물 시트 형태의 섬유층을 포함할 수 있을 것이다.
구체적으로, 상기 절연층(110)은 수지 및 상기 수지 내에 배치되는 강화 섬유를 포함할 수 있다. 상기 수지는 에폭시 수지일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 수지는 에폭시 수지에 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 분자 내에 에폭시기가 1개 이상 포함될 수 있고, 이와 다르게 에폭시계가 2개 이상 포함될 수 있으며, 이와 다르게 에폭시계가 4개 이상 포함될 수 있을 것이다. 또한, 상기 절연층(110)을 구성하는 수지는 나프탈렌(naphthalene)기가 포함될 수 있으며, 예를 들어, 방향족 아민형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 알킬페놀 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 아르알킬형 에폭시 수지, 디사이클로펜타디엔형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 나프톨형 에폭시 수지, 페놀류와 페놀성 히드록실기를 갖는 방향족 알데히드와의 축합물의 에폭시 수지, 비페닐아르알킬형 에폭시 수지, 플루오렌형 에폭시 수지, 크산텐형 에폭시 수지, 트리글리시딜이소시아누레이트, 고무 변성형 에폭시 수지 및 인(phosphorous)계 에폭시 수지 등을 들 수 있으며, 나프탈렌계 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 고무 변성형 에폭시 수지, 및 인(phosphorous)계 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 또한, 상기 강화 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유(예를 들어, 아라미드 계열의 유기 재료), 나일론(nylon), 실리카(silica) 계열의 무기 재료 또는 티타니아(titania) 계열의 무기 재료가 사용될 수 있다. 상기 강화 섬유는 상기 수지 내에서, 평면 방향으로 서로 교차하는 형태로 배열될 수 있다.
한편, 상기 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유(예를 들어, 아라미드 계열의 유기 재료), 나일론(nylon), 실리카(silica) 계열의 무기 재료 또는 티타니아(titania) 계열의 무기 재료가 사용될 수 있다.
실시 예의 절연층(110)은 복수의 파트로 구분될 수 있다. 예를 들어, 절연층(110)은 두께 방향으로 제1 절연 파트(111), 제2 절연 파트(112) 및 제3 절연 파트(113)를 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 절연층(110)은 제1 절연 파트(111), 제2 절연 파트(112) 및 제3 절연 파트(113)를 포함하기는 하나, 이는 실질적으로 하나의 절연층을 구성할 수 있다.
예를 들어, 절연층(110)은 상면(TS, Top Surface) 및 하면(BS, Bottom Surface)를 포함한다. 그리고, 상기 절연층(110)의 하면(BS) 및 상면(TS)에는 각각 제1 패턴층(130) 및 제2 패턴층(140)이 배치될 수 있다. 여기에서, 상기 절연층(110)의 하면(BS)은 상기 제1 절연 파트(111)의 하면, 제2 절연 파트(112)의 하면 및 상기 제3 절연 파트(113)의 하면 중 어느 하나를 의미할 수 있다. 또한, 상기 절연층(110)의 상면(TS)은 상기 제1 절연 파트(111)의 상면, 상기 제2 절연 파트(112)의 상면 및 상기 제3 절연 파트(113)의 상면 중 어느 하나를 의미할 수 있다. 구체적으로, 상기 절연층(110)의 하면(BS)은 상기 제1 절연 파트(111)의 하면을 의미할 수 있다. 그리고, 상기 절연층(110)의 상면(TS)은 상기 제2 절연 파트(112)의 상면을 의미할 수 있다.
또한, 상기 제1 절연 파트(111), 제2 절연 파트(112) 및 제3 절연 파트(113)가 실질적으로 하나의 절연층(110)을 구성한다는 것은, 상기 제1 절연 파트(111)의 하면 및 상기 제2 절연 파트(112)의 상면을 제외한 다른 표면에는 패턴층이 형성되어 있지 않음을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 절연 파트(111)의 상면, 제2 절연 파트(112)의 하면 및 상기 제3 절연 파트(113)의 상면과 하면에는 패턴층이 형성되지 않을 수 있다.
상기 절연층(110)의 두께(T)는 300㎛ 이상일 수 있다. 상기 절연층(110)의 두께(T)는 350㎛ 이상일 수 있다. 상기 절연층(110)의 두께(T)는 400㎛ 이상일 수 있다. 즉, 상기 절연층(110)은 코어층이며, 이에 따라 회로 기판의 물리적 강성을 증가시키면서, 패키지 공정에서 회로 기판의 휨 특성을 향상시키기 위해, 최소 300㎛ 이상의 두께를 가질 수 있다. 그리고, 실시 예에서는 상기와 같이 절연층(110)의 두께(T)가 300㎛ 이상일 경우에, 이를 3개의 절연 파트로 나누어 구성한다. 구체적으로, 실시 예에서는 상기 절연층(110)의 두께(T)가 300㎛ 이상일 경우, 이를 관통하는 관통 전극(120)의 물리적 신뢰성 및 전기적 신뢰성을 향상시키기 위해, 상기 절연층(110)을 3개의 파트로 구분한다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 상기 절연층(110)의 두께(T)가 300㎛ 미만일 경우에도, 이를 3개의 파트로 구분하고, 그에 따라 상기 3개의 절연 파트를 각각 관통하는 제1 내지 제3 전극 파트(추후 설명)를 포함하는 관통 전극(120)이 형성되도록 할 수 있다. 다만, 실시 예에서, 절연층(110)이 복수 개의 절연 파트로 구분되고, 상기 복수의 절연 파트에 관통 전극(120)을 형성함에 따라 나타나는 효과는, 상기 절연층(110)이 300㎛ 이상의 두께를 가지는 경우에 극대화된다. 이에 따라 이하에서는 상기 절연층(110)이 300 ㎛ 이상의 두께(T)를 가지는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.
상기 절연층(110)을 구성하는 제1 절연 파트(111), 제2 절연 파트(112), 및 제3 절연 파트(113)는 서로 다른 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 절연 파트(111)는 제3 절연 파트(113)보다 작은 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 절연 파트(112)는 상기 제3 절연 파트(113)보다 작은 두께를 가질 수 있다. 그리고, 상기 제1 절연 파트(111) 및 제2 절연 파트(112)의 두께는 서로 대응될 수 있다.
상기 제1 절연 파트(111)는 75㎛ 내지 150㎛ 범위의 제1 두께(T1)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 절연 파트(111)는 80㎛ 내지 130㎛ 범위의 제1 두께(T1)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 절연 파트(111)는 90㎛ 내지 120㎛의 범위의 제1 두께(T1)를 가질 수 있다. 상기 제1 절연 파트(111)가 75㎛ 미만인 경우, 상기 절연층(110)을 3개의 절연 파트로 나누는 의미가 없어진다. 다시 말해서, 상기 제1 절연 파트(111)가 75㎛ 미만인 경우, 이하에서 설명되는 관통 전극(120)을 복수 개의 전극 파트로 나누지 않아도, 관통 전극의 물리적 및 전기적 신뢰성에 문제가 발생하지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 절연 파트(111)가 75㎛ 미만이면, 이에 대응하게 제2 절연 파트(112) 또는 제3 절연 파트(113)의 두께가 증가하며, 이에 따라 상기 제2 절연 파트(112) 또는 제3 절연 파트(113)에 형성되는 전극 파트의 전기적 또는 물리적 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다. 상기 제1 절연 파트(111)의 두께가 150㎛를 초과하면, 상기 제1 절연 파트(111)를 관통하는 관통 전극(120)의 제1 전극 파트(121)의 전기적 또는 물리적 신뢰성에 문제(예를 들어, 보이드 또는 딤플 현상 발생)가 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 절연 파트(111)의 두께가 150㎛를 초과하면, 상기 제1 절연 파트(111)를 관통하는 제1 전극 파트(121)가 보이드(void) 또는 딤플(dimple)을 포함하는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제2 절연 파트(112)는 상기 제1 절연 파트(111)에 대응하는 제2 두께(T2)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 절연 파트(112)는 75㎛ 내지 150㎛ 범위의 제2 두께(T2)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 절연 파트(112)는 80㎛ 내지 130㎛ 범위의 제2 두께(T2)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 절연 파트(112)는 90㎛ 내지 120㎛의 범위의 제2 두께(T2)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 절연 파트(112)가 75㎛ 미만이면, 이에 대응하게 제1 절연 파트(111) 또는 제3 절연 파트(113)의 두께가 증가하며, 이에 따라 상기 제1 절연 파트(111) 또는 제3 절연 파트(111)에 형성되는 전극 파트의 전기적 또는 물리적 신뢰성에 문제(예를 들어, 보이드 또는 딤플 현상 발생)가 발생할 수 있다. 상기 제2 절연 파트(112)의 두께가 150㎛를 초과하면, 상기 제2 절연 파트(112)를 관통하는 관통 전극(120)의 제2 전극 파트(122)의 전기적 또는 물리적 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 절연 파트(112)의 두께가 150㎛를 초과하면, 상기 제2 절연 파트(112)를 관통하는 제2 전극 파트(122)가 보이드(void) 또는 딤플(dimple)을 포함하는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제3 절연 파트(113)는 상기 제1 절연 파트(111)의 제1 두께(T1) 또는 제2 절연 파트(112)의 제2 두께(T2)보다 큰 제3 두께(T3)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 절연 파트(113)는 150㎛ 내지 300㎛의 범위의 제3 두께(T3)를 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 절연 파트(113)는 165㎛ 내지 280㎛의 범위의 제3 두께(T3)를 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 절연 파트(113)는 180㎛ 내지 250㎛의 범위의 제3 두께(T3)를 가질 수 있다. 상기 제3 절연 파트(113)의 두께가 150㎛ 미만이면, 이에 대응하게 제1 절연 파트(111) 또는 제2 절연 파트(112)의 두께가 증가하고, 이에 따라 상기 제1 절연 파트(111) 또는 제2 절연 파트(112)를 관통하는 제1 전극 파트(121) 또는 제2 전극 파트(122)에 보이드 또는 딤플이 포함되는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 제3 절연 파트(113)가 300㎛를 초과하는 경우, 상기 제3 절연 파트(113)를 관통하는 제3 전극 파트(123)를 형성하는 공정에서의 공정 수가 증가할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 절연 파트(113)가 300㎛를 초과하는 경우, 이에 대응하게 제3 전극 파트(123)의 두께도 300㎛를 초과하고, 이에 따라 300㎛를 초과하는 제3 전극 파트(123)를 형성하기 위해서는 복수의 도금 공정을 진행해야만 하는 문제가 있다. 구체적으로, 상기 제3 전극 파트(123)는 포스트(post) 도금 공정을 통해 형성된다. 이때, 1회의 도금 공정으로 형성할 수 있는 상기 제3 전극 파트(123)에 대응하는 포스트의 두께는 300㎛ 정도이다. 이에 따라, 상기 제3 전극 파트(123)가 300㎛를 초과하는 경우, 복수 회의 포스트 도금 공정을 진행해야 하며, 이에 따른 제조 공정이 복잡해지는 문제가 있다.
한편, 상기 제1 절연 파트(111), 제2 절연 파트(112) 및 제3 절연 파트(113)는 절연층(110)의 두께(T)에 의해 결정된다. 이에 따라, 상기 제1 절연 파트(111) 및 제2 절연 파트(112)의 각각의 두께는 상기 제3 절연 파트(113)의 두께의 35% 내지 65% 사이의 범위를 가지도록 한다. 예를 들어, 상기 제1 절연 파트(111) 및 제2 절연 파트(112)의 각각의 두께는 제3 절연 파트(113)의 38% 내지 62%의 범위를 가지도록 한다. 예를 들어, 상기 제1 절연 파트(111) 및 제2 절연 파트(112)의 각각의 두께는 제3 절연 파트(113)의 40% 내지 58%의 범위를 가지도록 한다. 그리고, 상기 제1 절연 파트(111) 및 제2 절연 파트(112)의 각각의 두께가 상기 제3 절연 파트(113)의 35% 내지 65% 사이의 범위를 벗어나는 경우, 상기 설명한 바와 같은 물리적 또는 전기적 신뢰성 문제가 발생할 수 있다.
실시 예의 회로 기판은 상기 절연층(110)을 관통하는 관통 전극(120)을 포함한다. 예를 들어, 상기 관통 전극(120)은 상기 제1 절연 파트(111)을 관통하는 제1 전극 파트(121), 상기 제2 절연 파트(112)를 관통하는 제2 전극 파트(122) 및 상기 제3 절연 파트(113)를 관통하는 제3 전극 파트(123)를 포함한다.
구체적으로, 상기 제1 전극 파트(121)는 상기 절연층(110)의 하면(BS)에 인접하게 배치되고, 상기 절연층(110)의 상면(TS)을 향할수록 폭이 점진적으로 감소하도록 제1 경사를 가질 수 있다. 상기 제1 경사는 상기 절연층(110)의 하면(BS)에 대한 상기 제1 전극 파트(121)의 측면의 경사를 의미할 수 있다. 이와 다르게, 상기 제1 경사는 상기 절연층(110)의 상면(TS)에 대한 상기 제1 전극 파트(121)의 측면의 경사를 의미할 수 있다.
또한, 상기 제2 전극 파트(122)는 상기 제1 전극 파트(121) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 전극 파트(122)는 상기 절연층(110)의 상면(TS)에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제2 전극 파트(122)는 상기 절연층(110)의 상면(TS)을 향할수록 폭이 점진적으로 증가하도록 제2 경사를 가질 수 있다. 즉, 상기 제2 전극 파트(122)는 상기 제1 전극 파트(121)가 가지는 제1 경사와는 다른 제2 경사를 가질 수 있다. 상기 제2 경사는 상기 절연층(110)의 하면에 대한 상기 제2 전극 파트(122)의 측면의 경사를 의미할 수 있다. 이와 다르게, 상기 제2 경사는 상기 절연층(110)의 상면에 대한 상기 제2 전극 파트(122)의 측면의 경사를 의미할 수 있다.
다시 말해서, 상기 절연층(110)의 하면(BS)에 대한 상기 제1 전극 파트(121)의 측면의 제1 경사는, 상기 절연층(110)의 하면(BS)에 대한 상기 제2 전극 파트(122)의 측면의 제2 경사와 다를 수 있다. 또한, 상기 절연층(110)의 상면(TS)에 대한 상기 제1 전극 파트(121)의 측면의 제1 경사는 상기 절연층(110)의 상면(TS)에 대한 상기 제2 전극 파트(122)의 측면의 제2 경사와 다를 수 있다.
상기 제3 전극 파트(123)는 상기 제1 전극 파트(121)와 상기 제2 전극 파트(122) 사이에 배치할 수 있다. 상기 제3 전극 파트(123)는 상기 제1 전극 파트(121)가 가지는 제1 경사 및 상기 제2 전극 파트(122)가 가지는 제2 경사와 다른 제3 경사를 가질 수 있다. 상기 제3 경사는 상기 절연층(110)의 하면(BS)에 대한 상기 제3 전극 파트(123)의 측면의 경사를 의미할 수 있다. 이와 다르게, 상기 제3 경사는 절연층(110)의 상면(TS)에 대한 상기 제3 전극 파트(123)의 측면의 경사를 의미할 수 있다.
결론적으로, 상기 절연층(110)의 하면(BS)에 대한 상기 제3 전극 파트(123)의 측면의 제3 경사는, 상기 절연층(110)의 하면(BS)에 대한 상기 제1 전극 파트(121)의 측면의 제1 경사 및 상기 절연층(110)의 하면(BS)에 대한 상기 제2 전극 파트(122)의 측면에 대한 제2 경사와 다를 수 있다. 또한, 상기 절연층(110)의 상면(TS)에 대한 제3 전극 파트(123)의 측면의 제3 경사는, 상기 절연층(110)의 상면(TS)에 대한 상기 제1 전극 파트(121)의 측면의 제1 경사 및 상기 절연층(110)의 상면(TS)에 대한 상기 제2 전극 파트(122)의 측면의 제2 경사와 다를 수 있다.
이에 따라, 실시 예의 관통 전극(120)의 측면은 복수의 변곡부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 관통 전극(120)의 측면은 상기 제1 전극 파트(121)와 상기 제3 전극 파트(123)의 경계 부분에 형성된 제1 변곡부와, 상기 제2 전극 파트(122)와 상기 제3 전극 파트(123)의 경계 부분에 형성된 제2 변곡부를 포함할 수 있다.
한편, 상기와 같은 관통 전극(120)의 제1 전극 파트(121), 제2 전극 파트(122) 및 제3 절연 파트(113)는 상기 절연층(110)의 각각의 절연 파트를 관통하며 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 절연층(110)은 상기 관통 전극(120)이 배치되는 관통 홀(TH)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 절연층(110)의 제1 절연 파트(111)는 상기 제1 전극 파트(121)가 배치되는 상기 관통 홀(TH)의 제1 홀 파트(TH1)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 홀 파트(TH1)는 상기 제1 전극 파트(121)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 홀 파트(TH1)는 상기 절연층(110)의 하면에 인접하게 배치되고, 상기 절연층(110)의 상면(TS)을 향할수록 폭이 점진적으로 감소할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 홀 파트(TH1)의 내벽은 상기 제1 전극 파트(121)가 가지는 제1 경사에 대응하는 경사를 가질 수 있다.
또한, 절연층(110)의 제2 절연 파트(112)는 상기 제2 전극 파트(122)가 배치되는 상기 관통 홀(TH)의 제2 홀 파트(TH2)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제2 홀 파트(TH2)는 상기 제2 전극 파트(122)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 홀 파트(TH2)는 상기 절연층(110)의 상면에 인접하게 배치되고, 상기 절연층(110)의 상면(TS)을 향할수록 폭이 점진적으로 증가할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 홀 파트(TH2)의 내벽은 상기 제2 전극 파트(122)가 가지는 제2 경사에 대응하는 경사를 가질 수 있다.
또한, 상기 절연층(110)의 제3 절연 파트(113)는 상기 제3 전극 파트(123)가 배치되는 상기 관통 홀(TH)의 제3 홀 파트(TH3)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제3 홀 파트(TH3)는 상기 제3 전극 파트(123)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 홀 파트(TH3)는 상기 제1 홀 파트(TH1) 및 상기 제2 홀 파트(TH2) 사이에 배치되고, 상기 제1 홀 파트(TH1) 및 상기 제2 홀 파트(TH2)와 다른 경사를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 홀 파트(TH3)의 내벽은 상기 제3 전극 파트(123)가 가지는 제3 경사에 대응하는 경사를 가질 수 있다.
한편, 상기 제1 홀 파트(TH1) 및 상기 제2 홀 파트(TH2)는 상기 제1 전극 파트(121) 및 상기 제2 전극 파트(122)가 배치되기 위해, 상기 제1 절연 파트(111) 및 상기 제2 절연 파트(112)에 각각 형성된 기계 가공 홀, 레이저 가공 홀 및 화학 가공 홀 중 어느 하나일 수 있다. 그리고, 상기 제1 전극 파트(121) 및 제2 전극 파트(122)는 상기 제1 홀 파트(TH1) 및 상기 제2 홀 파트(TH2)의 내부를 전도성 물질로 충진하여 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 제1 홀 파트(TH1) 및 상기 제2 홀 파트(TH2)의 내부는 도금 공정을 통해 충진될 수 있다. 즉, 상기 제1 홀 파트(TH1) 및 상기 제2 홀 파트(TH2)는 기계, 레이저 및 화학 가공 중 어느 하나의 가공 방식에 의해 형성될 수 있다. 상기 비아 홀이 기계 가공에 의해 형성되는 경우에는 밀링(Milling), 드릴(Drill) 및 라우팅(Routing) 등의 방식을 사용할 수 있고, 레이저 가공에 의해 형성되는 경우에는 UV나 CO2 레이저 방식을 사용할 수 있으며, 화학 가공에 의해 형성되는 경우에는 아미노실란, 케톤류 등을 포함하는 약품을 이용하여 상기 제1 절연 파트(111) 및 제2 절연 파트(112)를 개방할 수 있다.
한편, 상기 레이저에 의한 가공은 광학 에너지를 표면에 집중시켜 재료의 일부를 녹이고 증발시켜, 원하는 형태를 취하는 절단 방법으로, 컴퓨터 프로그램에 의한 복잡한 형성도 쉽게 가공할 수 있고, 다른 방법으로는 절단하기 어려운 복합 재료도 가공할 수 있다. 또한, 상기 레이저에 의한 가공은 절단 직경이 최소 0.005mm까지 가능하며, 가공 가능한 두께 범위로 넓은 장점이 있다. 상기 레이저 가공 드릴로, YAG(Yttrium Aluminum Garnet) 레이저나 CO2 레이저나 자외선(UV) 레이저를 이용하는 것이 바람직하다. YAG 레이저는 동박층 및 절연층 모두를 가공할 수 있는 레이저이고, CO2 레이저는 절연층만 가공할 수 있는 레이저이다.
이에 따라, 상기 제1 홀 파트(TH1)에 충진된 제1 전극 파트(121)는 상면의 폭(W1)이 하면의 폭(W2)보다 작은 사다리꼴 형상을 가질 수 있고, 제2 홀 파트(TH2)에 충진된 제2 전극 파트(122)는 상면의 폭(W3)이 하면의 폭(W4)보다 큰 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 상기 제1 전극 파트(121) 및 상기 제2 전극 파트(122)는 상기 제3 전극 파트(123)를 중심으로 상호 대칭 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 제3 홀 파트(TH3)는 상기 제1 홀 파트(TH1) 및 상기 제2 홀 파트(TH2)와는 다르게, 상기 제3 전극 파트(123)에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 실시 예의 회로 기판은 상기 제3 전극 파트(123)가 형성된 상태에서, 이를 감싸며 상기 제3 절연 파트(113)가 배치된다. 이에 따라, 상기 제3 절연 파트(113)는 상기 제3 전극 파트(123)에 대응하는 제3 홀 파트(TH3)를 가질 수 있다.
결론적으로, 상기 제1 홀 파트(TH1) 및 상기 제2 홀 파트(TH2)는 상기 제1 전극 파트(121) 및 제2 전극 파트(122)를 형성하기 위해, 상기 제1 절연 파트(111) 및 상기 제2 절연 파트(112)를 개방한 부분이다. 그리고, 상기 제3 홀 파트(TH3)는 이미 완성된 제3 전극 파트(123)를 상기 제3 절연 파트(113)가 감싸며 배치됨에 따라 형성되는 부분이다. 이때, 상기 제3 전극 파트(123)는 포스트 도금 공정에 의해 형성되며, 이에 따라 하면의 폭(W5)과 상면의 폭(W6)이 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 전극 파트(123)의 상면의 폭(W6)은 상기 제3 전극 파트(123)의 하면의 폭(W5)의 95% 내지 105% 사이의 범위를 만족할 수 있다.
한편, 상기 제1 전극 파트(121) 중 상기 제3 전극 파트(123)와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3 전극 파트(123)의 폭보다 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극 파트(121)의 상면의 폭(W1)은 상기 제3 전극 파트(123)의 하면의 폭(W5) 또는 상면의 폭(W6)보다 작을 수 있다.
또한, 상기 제2 전극 파트(122) 중 상기 제3 전극 파트(123)와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3 전극 파트(123)의 폭보다 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 전극 파트(122)의 하면의 폭(W4)은 상기 제3 전극 파트(123)의 상면의 폭(W6) 또는 하면의 폭(W5)보다 작을 수 있다.
이에 대응하게, 상기 제1 홀 파트(TH1) 중 상기 제3 홀 파트(TH3)와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3 홀 파트(TH3)의 폭보다 작을 수 있다. 그리고, 상기 제2 홀 파트(TH2) 중 상기 제3 홀 파트(TH3)와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3 홀 파트(TH3)의 폭보다 작을 수 있다.
한편, 실시 예의 절연층(110)의 하면(BS)에는 제1 패턴층(130)이 배치되고, 상기 절연층(110)의 상면(TS)에는 제2 패턴층(140)이 배치된다. 상기 제1 패턴층(130) 및 제2 패턴층(140)은 관통 전극(120)과 연결되는 적어도 하나의 패드와, 상기 패드와 연결되는 트레이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 패턴층(130)은 상기 관통 전극(120)의 하면(예를 들어, 제1 전극 파트(121)의 하면)과 연결되는 제1 패드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 패턴층(140)은 상기 관통 전극(120)의 상면(예를 들어, 제2 전극 파트(122)의 상면)과 연결되는 제2 패드를 포함할 수 있다.
상기 제1 패턴층(130)의 상기 제1 패드는 상기 제1 전극 파트(121)보다 큰 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴층(130)의 제1 패드는 상기 제1 전극 파트(121)의 하면의 폭(W2)보다 큰 폭을 가질 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 제1 패턴층(130)의 상기 제1 패드가 제1 전극 파트(121)의 하면을 전체적으로 덮으며 배치되도록 하여, 상기 제1 패드가 가지는 기능(예를 들어, 신호 전달, 방열 또는 차폐)의 신뢰성(예를 들어, 신호 전달 특성, 방열 특성, 차폐 특성)을 향상시킬 수 있도록 한다.
상기 제2 패턴층(140)의 상기 제2 패드는 상기 제2 전극 파트(122)보다 큰 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 패턴층(140)의 제2 패드는 상기 제2 전극 파트(122)의 상면의 폭(W3)보다 큰 폭을 가질 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 제2 패턴층(140)의 상기 제2 패드가 제2 전극 파트(122)의 상면을 전체적으로 덮으며 배치되도록 하여, 상기 제2 패드가 가지는 기능(예를 들어, 신호 전달, 방열 또는 차폐)의 신뢰성(예를 들어, 신호 전달 특성, 방열 특성, 차폐 특성)을 향상시킬 수 있도록 한다.
상기 제1 패턴층(130) 및 상기 제2 패턴층(140)은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 구리(Cu) 및 아연(Zn) 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속 물질로 형성될 수 있다.
또한, 제1 패턴층(130) 및 상기 제2 패턴층(140)은 본딩력이 우수한 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 구리(Cu), 아연(Zn) 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속 물질을 포함하는 페이스트 또는 솔더 페이스트로 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 제1 패턴층(130) 및 제2 패턴층(140)은 전기 전도성이 높으면서 가격이 비교적 저렴한 구리(Cu)로 형성될 수 있다.
상기 제1 패턴층(130) 및 제2 패턴층(140)은 통상적인 회로기판의 제조 공정인 어디티브 공법(Additive process), 서브트렉티브 공법(Subtractive Process), MSAP(Modified Semi Additive Process) 및 SAP(Semi Additive Process) 공법 등으로 가능하며 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같이, 실시 예에서는 일정 두께 이상(예를 들어, 300㎛ 이상)의 코어층인 절연층(110)에 관통 전극(120)을 형성하는 경우, 상기 절연층(110)을 복수의 절연 파트(예를 들어, 제1 내지 제3 절연 파트)로 구분하고, 그에 따라 상기 각각의 절연 파트를 관통하는 전극 파트(예를 들어, 제1 내지 제3 전극 파트)를 형성한다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 관통 전극(120)에 보이드나 딤플과 같은 문제가 발생하는 것을 방지하여, 관통 전극(120)의 물리적 신뢰성 및 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한다. 또한, 실시 예에서는 관통 전극(120)을 구성하는 복수의 전극 파트 중 중앙에 배치된 제3 전극 파트(123)는 포스트 도금 공정을 통해 형성되며, 이에 따라 상면 및 하면의 폭이 실질적으로 동일한 형상을 갖는다. 이에 따라, 실시 예에서는 비교 예에서의 모래시계 형상을 가지는 관통 전극 대비, 관통 전극의 면적을 증가시킬 수 있고, 이에 따른 상기 관통 전극의 기능에 따른 효과를 극대화할 수 있다. 예를 들어, 상기 관통 전극이 신호 차폐 기능을 하는 경우, 상기 신호 차폐 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 관통 전극이 방열 기능을 하는 경우, 방열 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에서, 제3 전극 파트(123)가 아닌, 제1 전극 파트(121) 및 제2 전극 파트(123)의 폭을 증가시킬 수도 있겠지만, 상기 제1 전극 파트(121) 및 제2 전극 파트(123)의 폭이 증가하는 경우, 제1 패턴층(130) 또는 제2 패턴층(140)의 배치 공간이 감소하고, 이에 따른 회로 패턴의 밀집도가 감소할 수 있고, 이에 따른 회로 기판의 폭 방향 또는 길이 방향으로의 부피가 증가할 수 있다. 이에 반하여, 실시 예에서의 상기 제3 전극 파트(123)의 폭이 증가하여도, 상기 제1 패턴층(130)이나 제2 패턴층(140)에 전혀 영향을 주지 않는다. 이는, 제3 전극 파트(123)는 절연층(110)의 중앙에 배치되는 것으로, 상기 제3 전극 파트(123)와 길이 방향 또는 폭 방향(도면 상에서 수평 방향)으로 이격되는 패턴층이 존재하지 않기 때문이다.
이하에서는, 실시 예에 따른 제1 전극 파트(121), 제2 전극 파트(122) 및 제3 전극 파트(123)가 가지는 제1 내지 제3 경사에 대해 설명하기로 한다. 이때, 상기 제1 전극 파트(121), 상기 제2 전극 파트(122) 및 제3 전극 파트(123)가 배치되는 제1 홀 파트(TH1), 제2 홀 파트(TH2) 및 제3 홀 파트(TH3)의 각각의 내벽의 경사는, 상기 제1 전극 파트(121), 제2 전극 파트(122) 및 제3 전극 파트(123)가 가지는 제1 내지 제3 경사에 각각 대응할 수 있을 것이다.
도 4a는 실시 예의 제1 전극 파트 및 제2 전극 파트의 측면의 경사를 설명하기 위한 도면이고, 도 4b는 실시 예의 제3 전극 파트의 측면의 경사를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 도 4a 및 도 4b를 참조하여, 제1 전극 파트(121), 제2 전극 파트(122) 및 제3 전극 파트(123)의 각각의 측면의 경사에 대해 설명한다.
상기 제1 전극 파트(121), 상기 제2 전극 파트(122) 및 상기 제3 전극 파트(123)의 측면의 제1 내지 제3 경사는, 상기 절연층(110)의 상면(TS)에 대한 경사일 수 있고, 이와 다르게 하면(BS)에 대한 경사일 수 있다.
도 4a의 (a)에서와 같이, 제1 전극 파트(121)의 측면은 상기 절연층(110)의 상면(TS)에 대해 제1 경사를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 절연층(110)의 상면(TS)과 상기 제1 경사를 가지는 제1 전극 파트(121)의 측면 사이의 내각(θ1)은 예각일 수 있다.
이와 다르게, 도 4a의 (b)에서와 같이, 상기 제2 전극 파트(122)의 측면은 상기 절연층(110)의 상면(TS)에 대해 상기 제1 경사와 다른 제2 경사를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 절연층(110)의 상면(TS)과 상기 제2 경사를 가지는 제2 전극 파트(122)의 측면 사이의 내각(θ2)은 둔각일 수 있다.
한편, 도 4a의 (c)에서와 같이, 제1 전극 파트(121)의 측면은 상기 절연층(110)의 하면(BS)에 대해 제1 경사를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 절연층(110)의 하면(BS)과 상기 제1 경사를 가지는 제1 전극 파트(121)의 측면 사이의 내각(θ3)은 둔각일 수 있다.
이와 다르게, 도 4a의 (d)에서와 같이, 상기 제2 전극 파트(122)의 측면은 상기 절연층(110)의 하면(BS)에 대해 상기 제1 경사와 다른 제2 경사를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 절연층(110)의 하면(BS)과 상기 제2 경사를 가지는 제2 전극 파트(122)의 측면 사이의 내각(θ4)은 둔각일 수 있다.
한편, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 제3 전극 파트(123)는 상기 제1 전극 파트(121)의 제1 경사 및 상기 제2 전극 파트(122)의 제2 경사와는 다른 제3 경사를 가질 수 있다.
상기 제3 경사는 상기 절연층(110)의 상면(TS)에 대한 상기 제3 전극 파트(123)의 측면의 경사를 의미할 수 있고, 이와 다르게 상기 절연층(110)의 하면(BS)에 대한 상기 제3 전극 파트(123)의 측면의 경사를 의미할 수 있다.
구체적으로, 상기 제3 전극 파트(123)의 측면은 상기 절연층(110)의 상면(TS)에 대해 상기 제1 및 제2 경사와 다른 제3 경사를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 절연층(110)의 상면(TS)과 상기 제3 경사를 가진 제3 전극 파트(123)의 측면 사이의 내각(θ5)은 직각일 수 있다. 예를 들어, 상기 절연층(110)의 하면(BS)과 상기 제3 경사를 가진 제3 전극 파트(123)의 측면 사이의 내각(θ6)은 직각일 수 있다.
- 제2 실시 예의 회로 기판 -
도 5는 제2 실시 예에 따른 회로 기판을 나타낸 도면이다.
도 5의 회로 기판은 도 2 및 도 3의 회로 기판이 코어층으로 포함된 회로 기판을 의미할 수 있다.
예를 들어, 회로 기판은 도 2 및 도 3의 회로 기판을 코어층으로 포함할 수 있다.
즉, 회로 기판은 절연층의 층수를 기준으로 3층 구조를 가질 수 있다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 회로 기판은 2층 구조를 가질 수 있고, 이와 다르게 4층 이상의 층 수를 가질 수도 있을 것이다.
그리고, 다층 구조를 가지는 회로 기판은 도 2의 절연층(110)을 코어층인 제1 절연층(110)으로 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 절연층(110)은 상기 설명한 바와 같이 제1 내지 제3 절연 파트(111, 112, 113)를 포함할 수 있다.
또한, 회로 기판은 상기 제1 절연층(110)을 관통하는 관통 전극(120)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 관통 전극(120)은 각각의 절연 파트를 관통하는 제1 전극 파트(121), 제2 전극 파트(122) 및 제3 전극 파트(123)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 절연층(110)의 하면에는 제1 패턴층(130)이 배치되고, 상기 제1 절연층(110)의 상면에는 제2 패턴층(140)이 배치될 수 있다.
또한, 회로 기판은 상기 제1 절연층(110) 아래에 배치되는 제2 절연층(150)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 절연층(150)은 다층 구조의 회로 기판에서, 최하측에 배치된 최하측 절연층을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 회로 기판이 4층 이상의 층수를 가지는 경우, 상기 제1 절연층(110)과 제2 절연층(150) 사이에는 적어도 하나의 절연층(미도시) 및 패턴층(미도시)이 추가로 배치될 수 있다.
또한, 회로 기판은 상기 제2 절연층(150)을 관통하는 제2 관통 전극(155) 및 상기 제2 절연층(150)의 하면에 배치되는 제3 패턴층(160)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 회로 기판은 상기 제1 절연층(110) 위에 배치되는 제3 절연층(170)을 포함할 수 있다. 상기 제3 절연층(170)은 다층 구조의 회로 기판에서, 최상측에 배치된 최상측 절연층을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 회로 기판이 4층 이상의 층수를 가지는 경우, 상기 제1 절연층(110)과 상기 제3 절연층(170) 사이에는 적어도 하나의 절연층(미도시) 및 패턴층(160)이 추가로 배치될 수 있다.
또한, 상기 회로 기판은 상기 제3 절연층(170)을 관통하는 제3 관통 전극(175) 및 상기 제3 절연층(170)의 상면에 배치되는 제4 패턴층(180)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 회로 기판은 제1 보호층(190) 및 제2 보호층(195)을 포함할 수 있다. 상기 제1 보호층(190) 및 제2 보호층(195)은 실질적으로 절연층이라고도 할 수 있지만, 상기 절연층(110)과의 구분을 위해 보호층으로 지칭하였다.
상기 제1 보호층(190)은 상기 제2 절연층(150)의 상면에 배치되며, 상기 제3 패턴층(160)의 하면의 일부를 노출하는 개구부(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 보호층(195)은 상기 제3 절연층(170)의 상면에 배치되며, 상기 제4 패턴층(180)의 상면의 일부를 노출하는 개구부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제1 보호층(190) 및 제2 보호층(195)은 상기 제2 절연층(150)의 하면 및 상기 제3 절연층(160)의 상면을 보호하는 솔더 레지스트일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다
- 제3 및 제4 실시 예의 회로 기판 -
도 6은 제3 실시 예에 따른 회로 기판을 나타낸 도면이고, 도 7은 제4 실시 예에 따른 회로 기판을 나타낸 도면이며, 도 8은 도 6의 절연층을 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 도 6 또는 도 7에 형성된 관통 전극을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 회로 기판은 절연층(1110), 관통 전극(1120), 제1 패턴층(1130) 및 제2 패턴층(1140)을 포함할 수 있다.
절연층(1110)은 코어층일 수 있다. 본 실시 예에서는 코어층(1110)이 절연층(1110)과 같은 구성일 수 있음을 나타내지만, 이에 한정하지 않고, 절연층(1110)은 코어층(1110) 외에 다른 구성을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 절연층(1110)은 프리프레그를 포함할 수 있다.
실시 예의 절연층(1110)은 복수의 영역으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 절연층(1110)은 두께 방향으로 제1 영역(1111), 제2 영역(1112) 및 제3 영역(1113)으로 구분될 수 있다. 이를 위해, 절연층(1110)은 두께 방향으로 복수의 파트로 구분될 수 있다. 다만, 실시 예에서, 상기 절연층(1110)에 복수의 파트로 구분되는 경우, 이는 상기 절연층(1110)을 두께 방향으로 복수의 영역으로 구분하기 위한 것일 뿐, 실질적으로는 1층의 절연층을 구성할 수 있다.
예를 들어, 절연층(1110)은 두께 방향으로 최소 3개의 영역으로 구분될 수 있다. 그리고, 상기 절연층(1110)의 상기 3개의 영역에 포함되는 유리 섬유의 밀도는 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 절연층(1110)은 상면(TS, Top Surface) 및 하면(BS, Bottom Surface)를 포함한다. 그리고, 상기 절연층(1110)의 하면(BS) 및 상면(TS)에는 각각 제1 패턴층(1130) 및 제2 패턴층(1140)이 배치될 수 있다. 그리고, 상기 절연층(1110)은 상기 절연층(1110)의 하면(BS)에 인접한 제1 영역(1111)과, 상기 절연층(1110)의 상면(TS)에 인접한 제2 영역(1112)과, 상기 제1 영역(1111) 및 제2 영역(1112) 사이의 제3 영역(1113)으로 구분될 수 있다.
그리고, 상기 제1 영역(1111)에서의 유리 섬유의 밀도는 상기 제3 영역(1113)에서의 유리 섬유의 밀도와 다를 수 있다. 또한, 상기 제2 영역(1112)에서의 유리 섬유의 밀도는 제3 영역(1113)에서의 유리 섬유의 밀도와 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 절연층(1110)의 제3 영역(1113)에서의 유리 섬유의 밀도는, 상기 제1 영역(1111) 및 상기 제2 영역(1112) 각각에서의 유리 섬유의 밀도보다 클 수 있다.
이때, 상기 제1 영역(1111), 제2 영역(1112) 및 제3 영역(1113)의 각각의 두께는 서로 다를 수 있다. 이에 따라, 상기 절연층(1110)의 제1 영역(1111)에서의 유리 섬유의 중량%와, 상기 제2 영역(1112)에서의 유리 섬유의 중량% 각각은, 상기 절연층(1110)의 제3 영역(1113)에서의 유리 섬유의 중량%보다 작을 수 있다.
예를 들어, 실시 예에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 절연층(1110)의 제1 영역(1111)에는 제1 유리 섬유(1111-1)가 포함되고, 상기 제2 영역(1112)에는 제2 유리 섬유(1112-1)가 포함되며, 상기 제3 영역(1113)에는 제3 유리 섬유(1113-1)가 포함될 수 있다. 그리고, 이와 같은 경우, 상기 제3 유리 섬유(1113-1)의 중량%는 상기 제1 유리 섬유(1111-1)의 중량% 및 상기 제2 유리 섬유(1112-1)의 중량% 각각보다 클 수 있다.
이와 다르게, 실시 예에서는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 절연층(1110)의 제1 영역(1111) 및 제2 영역(1112)에는 유리 섬유가 포함되지 않을 수 있고, 상기 절연층(1110)의 제3 영역(1113)에 유리 섬유가 집중 또는 밀집되어 포함될 수 있다.
결론적으로, 실시 예에서의 절연층(1110)은 두께 방향으로 제1 영역(1111), 제2 영역(1112) 및 제3 영역(1113)으로 각각 구분되며, 이때 중앙에 위치한 제3 영역(1113)에 유리 섬유가 집중된 밀집 영역을 포함할 수 있다.
이에 따라, 실시 예에서는 상기 절연층(1110)에 관통 홀을 형성하는 경우, 상기 유리 섬유의 밀도의 차이에 의해, 상기 절연층(1110)에서의 관통 홀의 내벽의 경사가 서로 다르게 나타날 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서는 상기 제3 영역(1113)에서 유리 섬유의 밀도가 높도록 하여, 상기 제3 영역(1113)에 형성되는 관통 홀의 내벽의 경사가 실질적으로 수직에 가깝도록 할 수 있다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 상기 유리 섬유의 밀도 이외의 다른 방법을 통해, 상기 제3 영역(1113)에 형성되는 관통 홀의 수직 단면이 사각형을 가지도록 할 수 있다.
다만, 실시 예에서는 절연층(1110)의 제1 영역(1111), 제2 영역(1112) 및 제3 영역(1113)에 각각 유리 섬유가 포함되는 경우, 회로 기판의 휨 특성을 더욱 개선할 수 있음에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 절연층(1110)의 제1 영역(1111) 및 제2 영역(1112)에도 유리 섬유가 일부 포함될 수 있도록 한다.
한편, 상기와 같은 절연층(1110)은 도 8에 도시된 바와 같이 제조될 수 있다.
예를 들어, 실시 예는 복수의 절연층을 적층하여 도 6 또는 도 7에서와 같은 절연층(1110)을 형성할 수 있다. 이를 위해, 실시 예에서는 절연층(1110)의 제1 절연 파트(1110a) 및 제2 절연 파트(1110b)를 준비할 수 있다.
이때, 상기 제1 절연 파트(1110a)은 상기 제1 절연 파트(1110a)의 하면에 인접하게 유리 섬유가 배치된 제1-1 영역(1110a1)과, 상기 제1 절연 파트(1110a)의 상면에 인접하게 유리 섬유가 배치된 제1-2 영역(1110a2)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 절연 파트(1110b)은 상기 제2 절연 파트(1110b)의 하면에 인접하게 유리 섬유가 배치된 제2-1 영역(1110b1)과, 상기 제2 절연 파트(1110b)의 상면에 인접하게 유리 섬유가 배치된 제2-2 영역(1110b2)을 포함할 수 있다.
그리고, 실시 예에서는 상기 제1 절연 파트(1110a) 위에 상기 제2 절연 파트(1110b)를 배치한 상태에서 열 압착을 진행하여, 도 6의 절연층(1110)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 절연층(1110)은 상기 제1 절연 파트(1110a)의 제1-1 영역(1110a1)에 대응하는 제1 영역(1111)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 절연층(1110)은 제2 절연 파트(1110b)의 제2-2 영역(1110b2)에 대응하는 제2 영역(1112)을 포함할 수 있다. 그리고, 절연층(1110)은 상기 제1 절연 파트(1110a)의 제1-2 영역(1110a2)과 제2 절연 파트(1110b)의 제2-1 영역(1110b1)에 대응하는 제3 영역(1113)을 포함할 수 있다.
이에 따라, 절연층(1110)의 제3 영역(1113)은 상기 제1 절연 파트(1110a)에서 유리 섬유가 포함된 제1-2 영역(1110a2)과, 제2 절연 파트(1110b)에서 유리 섬유가 포함된 제2-1 영역(1110b1)으로 구성될 수 있다. 따라서, 실시 예에서의 절연층(1110)의 제3 영역(1113)에는 유리 섬유가 밀집되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서의 절연층(1110)은 유리 섬유가 밀집된 영역인 제3 영역(1113)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제3 영역(1113)은 절연층(1110)의 하면(BS)에 인접한 제1 영역(1111)과, 상기 절연층(1110)의 상면(TS)에 인접한 제2 영역(1112)의 사이 영역 또는 중앙 영역일 수 있다.
한편, 상기 절연층(1110)의 제1 영역(1111) 및 제2 영역(1112)에도 유리 섬유가 포함되는 경우, 상기 제3 영역(1113)에서의 유리 섬유의 밀도는, 상기 제1 영역(1111)에서의 유리 섬유의 밀도 및/또는 상기 제2 영역(1112)에서의 유리 섬유의 밀도의 적어도 2배 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 영역(1113)에서의 유리 섬유의 밀도는, 상기 제1 영역(1111)에서의 유리 섬유의 밀도 및/또는 상기 제2 영역(1112)에서의 유리 섬유의 밀도의 적어도 3배 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 영역(1113)에서의 유리 섬유의 밀도는, 상기 제1 영역(1111)에서의 유리 섬유의 밀도 및/또는 상기 제2 영역(1112)에서의 유리 섬유의 밀도의 적어도 5배 이상일 수 있다.
실시 예에서는 상기와 같이 절연층(1110)의 두께가 300㎛ 이상일 경우에, 이를 관통하는 관통 전극(1120)의 물리적 신뢰성 및 전기적 신뢰성을 향상시키기 위해, 상기 절연층(1110)을 두께 방향으로 제1 내지 제3 영역으로 구분한다. 그리고, 실시 예에서는 상기 절연층(1110)의 중앙 영역인 제3 영역(1113)에 유리 섬유가 밀집되도록 한다.
다만, 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 상기 절연층(1110)의 두께가 300㎛ 미만일 경우에도, 상기 절연층(1110)을 3개의 영역으로 구분하고, 그에 따라 중앙에 유리 섬유의 밀집 영역을 형성할 수도 있다. 다만, 실시 예에서, 유리 섬유가 밀집된 제3 영역(1113)을 포함하는 절연층(1110)에 관통 전극(1120)을 형성함에 따라 나타나는 효과는, 상기 절연층(1110)이 300㎛ 이상의 두께를 가지는 경우에 극대화된다. 이에 따라 이하에서는 상기 절연층(1110)이 300㎛ 이상의 두께를 가지는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.
상기 절연층(1110)을 구성하는 제1 영역(1111), 제2 영역(1112) 및 제3 영역(1113)은 서로 다른 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 영역(1111)은 제3 영역(1113)보다 큰 두께를 가질 수 있다. 상기 제1 영역(1111)과 상기 제2 영역(1112)은 서로 대응하는 두께를 가질 수 있다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 절연층(1110)의 제1 영역(1111)과 제2 영역(1112) 각각은 상기 제3 영역(1113)보다 작은 두께를 가질 수 있다.
상기 절연층(1110)의 제1 영역(1111)은 75㎛ 내지 150㎛ 범위의 제1 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 영역(1111)은 80㎛ 내지 130㎛ 범위의 제1 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 영역(1111)은 90㎛ 내지 120㎛의 범위의 제1 두께를 가질 수 있다. 상기 제1 영역(1111)의 두께가 75㎛ 미만인 경우, 상기 제3 영역(1113)에서의 관통 홀 가공성이 저하되고, 이에 따라 관통 홀의 가공 시간이 증가할 수 있다. 상기 제1 영역(1111)의 두께가 150㎛를 초과하면, 이에 따른 제3 영역(1113)의 두께가 감소하고, 이에 따라 상기 제3 영역(1113)에 의한 비아 홀의 면적 증가 또는 관통 전극의 면적 증가 효과가 미비할 수 있다.
상기 절연층(1110)의 제2 영역(1112)은 상기 제1 영역(1111)에 대응하는 제2 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 영역(1112)은 75㎛ 내지 150㎛ 범위의 제2 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 영역(1112)은 80㎛ 내지 130㎛ 범위의 제2 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 영역(1112)은 90㎛ 내지 120㎛의 범위의 제2 두께를 가질 수 있다.
한편, 실시 예에서, 상기 제3 영역(1113)의 두께는 상기 제1 영역(1111)의 두께 및 제2 영역(1112)의 두께보다 클 수도 있고, 작을 수 도 있다. 다만, 상기 제3 영역(1113)의 두께가 상기 제1 영역(1111)의 두께 및 제2 영역(1112)의 두께보다 큰 경우, 이에 따른 관통 홀의 면적 및 관통 전극의 면적을 극대화할 수 있으며, 이에 따라 이하에서는 상기 제3 영역(1113)의 두께가 상기 제1 영역(1111)의 두께 및 제2 영역(1112)의 두께보다 큰 것으로 하여 설명하기로 한다.
상기 제3 영역(1113)은 상기 제1 영역(1111)의 제1 두께 또는 제2 영역(1112)의 제2 두께보다 큰 제3 두께(T3)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 영역(1113)은 150㎛ 내지 300㎛의 범위의 제3 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 영역(1113)은165㎛ 내지 280㎛의 범위의 제3 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 영역(1113)은 180㎛ 내지 250㎛의 범위의 제3 두께를 가질 수 있다. 상기 제3 영역(1113)의 두께가 150㎛ 미만이면, 상기 제3 영역(1113)에 의한 관통 홀 또는 관통 전극의 면적의 증가 효과가 미비할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 영역(1113)에서의 비아 홀의 면적 또는 관통 전극의 면적이 증가됨에 따라, 상기 관통 전극에 의한 방열 특성의 향상이나, 상기 관통 전극에서의 보이드나 딤플과 같은 불량을 해결할 수 있다. 다만, 상기 제3 영역(1113)의 두께가 감소하는 경우, 상기와 같은 방열 특성 향상이나, 불량 해결에 대한 효과가 비교 예 대비 큰 차이가 없을 수 있다.
또한, 상기 제3 영역(1113)의 두께가 300㎛를 초과하는 경우, 상기 제3 영역(1113)에서 관통 홀의 형성을 위한 레이저 가공성이 저하되고, 이에 따라 공정성이 복잡해질 수 있다.
한편, 상기 절연층(1110)의 제1 영역(1111), 제2 영역(1112) 및 제3 영역(1113)의 각각의 두께는 코어층이 가져야하는 전체 두께에 의해 결정될 수 있다.
그리고, 상기 제1 영역(1111) 및 제2 영역(1112)의 각각의 두께는 상기 제3 영역(1113)의 두께의 35% 내지 65% 사이의 범위를 가지도록 한다. 예를 들어, 상기 제1 영역(1111) 및 제2 영역(1112)의 각각의 두께는 제3 영역(1113)의 두께의 38% 내지 62%의 범위를 가지도록 한다. 예를 들어, 상기 제1 영역(1111) 및 제2 영역(1112)의 각각의 두께는 제3 영역(1113)의 두께의 40% 내지 58%의 범위를 가지도록 한다. 그리고, 상기 제1 영역(1111) 및 제2 영역(1112)의 각각의 두께가 상기 제3 영역(1113)의 35% 내지 65% 사이의 범위를 벗어나는 경우, 이상에서 설명한 바와 같은 문제가 발생할 수 있다.
실시 예의 회로 기판은 상기 절연층(1110)을 관통하는 관통 전극(1120)을 포함한다. 예를 들어, 상기 관통 전극(1120)은 상기 절연층(1110)의 제1 영역(1111)을 관통하는 제1 전극 파트(1121), 상기 절연층(1110)의 제2 영역(1112)을 관통하는 제2 전극 파트(1122) 및 상기 절연층(1110)의 제3 영역(1113)을 관통하는 제3 전극 파트(1123)를 포함한다.
구체적으로, 상기 제1 전극 파트(1121)는 상기 절연층(1110)의 하면(BS)에 인접하게 배치되고, 상기 절연층(1110)의 상면(TS)을 향할수록 폭이 점진적으로 감소하도록 제1 경사를 가질 수 있다. 상기 제1 경사는 상기 절연층(1110)의 하면(BS)에 대한 상기 제1 전극 파트(1121)의 측면의 경사를 의미할 수 있다. 이와 다르게, 상기 제1 경사는 상기 절연층(1110)의 상면(TS)에 대한 상기 제1 전극 파트(1121)의 측면의 경사를 의미할 수 있다.
또한, 상기 제2 전극 파트(1122)는 상기 제1 전극 파트(1121) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 전극 파트(1122)는 상기 절연층(1110)의 상면(TS)에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제2 전극 파트(1122)는 상기 절연층(1110)의 상면(TS)을 향할수록 폭이 점진적으로 증가하도록 제2 경사를 가질 수 있다. 즉, 상기 제2 전극 파트(1122)는 상기 제1 전극 파트(1121)가 가지는 제1 경사와는 다른 제2 경사를 가질 수 있다. 상기 제2 경사는 상기 절연층(1110)의 하면에 대한 상기 제2 전극 파트(1122)의 측면의 경사를 의미할 수 있다. 이와 다르게, 상기 제2 경사는 상기 절연층(1110)의 상면에 대한 상기 제2 전극 파트(1122)의 측면의 경사를 의미할 수 있다.
다시 말해서, 상기 절연층(1110)의 하면(BS)에 대한 상기 제1 전극 파트(1121)의 측면의 제1 경사는, 상기 절연층(1110)의 하면(BS)에 대한 상기 제2 전극 파트(1122)의 측면의 제2 경사와 다를 수 있다. 또한, 상기 절연층(1110)의 상면(TS)에 대한 상기 제1 전극 파트(1121)의 측면의 제1 경사는 상기 절연층(1110)의 상면(TS)에 대한 상기 제2 전극 파트(1122)의 측면의 제2 경사와 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 경사에 대응하는 상기 제1 전극 파트(1121)의 기울어진 방향은, 상기 제2 경사에 대응하는 상기 제2 전극 파트(1122)의 기울어진 방향과 다를 수 있다.
상기 제3 전극 파트(1123)는 상기 제1 전극 파트(1121)와 상기 제2 전극 파트(1122) 사이에 배치할 수 있다. 상기 제3 전극 파트(1123)는 상기 제1 전극 파트(1121)가 가지는 제1 경사 및 상기 제2 전극 파트(1122)가 가지는 제2 경사와 다른 제3 경사를 가질 수 있다. 상기 제3 경사는 상기 절연층(1110)의 하면(BS)에 대한 상기 제3 전극 파트(1123)의 측면의 경사를 의미할 수 있다. 이와 다르게, 상기 제3 경사는 절연층(1110)의 상면(TS)에 대한 상기 제3 전극 파트(1123)의 측면의 경사를 의미할 수 있다.
결론적으로, 상기 절연층(1110)의 하면(BS)에 대한 상기 제3 전극 파트(1123)의 측면의 제3 경사는, 상기 절연층(1110)의 하면(BS)에 대한 상기 제1 전극 파트(1121)의 측면의 제1 경사 및 상기 절연층(1110)의 하면(BS)에 대한 상기 제2 전극 파트(1122)의 측면에 대한 제2 경사와 다를 수 있다. 또한, 상기 절연층(1110)의 상면(TS)에 대한 제3 전극 파트(1123)의 측면의 제3 경사는, 상기 절연층(1110)의 상면(TS)에 대한 상기 제1 전극 파트(1121)의 측면의 제1 경사 및 상기 절연층(1110)의 상면(TS)에 대한 상기 제2 전극 파트(1122)의 측면의 제2 경사와 다를 수 있다. 이때, 일 실시 예에서, 상기 제3 경사는 절연층(1110)의 하면(BS) 또는 상면(TS)에 대해 직각일 수 있다. 또한, 다른 일 실시 예에서, 상기 제3 경사는 절연층(1110)의 하면(BS) 또는 상면에 대해 일정 경사를 가질 수 있다. 그리고, 상기 제3 경사가 상기 절연층(1110)의 하면 또는 상면에 대해 일정 경사를 가지는 경우, 상기 일정 경사는, 상기 제1 경사 및 제2 경사와 다르면서, 상기 제1 경사와 제2 경사 사이의 각도 중 어느 하나일 수 있다.
이에 따라, 실시 예의 관통 전극(1120)의 측면은 복수의 변곡부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 관통 전극(1120)의 측면은 상기 제1 전극 파트(1121)와 상기 제3 전극 파트(1123)의 경계 부분에 형성된 제1 변곡부와, 상기 제2 전극 파트(1122)와 상기 제3 전극 파트(1123)의 경계 부분에 형성된 제2 변곡부를 포함할 수 있다.
한편, 상기와 같은 관통 전극(1120)의 제1 전극 파트(1121), 제2 전극 파트(1122) 및 제3 영역(1113)는 상기 절연층(1110)의 각각의 영역을 관통하며 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 절연층(1110)은 상기 관통 전극(1120)이 배치되는 관통 홀(TH)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 절연층(1110)의 제1 영역(1111)에는 상기 제1 전극 파트(1121)가 배치되는 상기 관통 홀(TH)의 제1 홀 파트(TH1)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 홀 파트(TH1)는 상기 제1 전극 파트(1121)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 홀 파트(TH1)는 상기 절연층(1110)의 하면에 인접하게 배치되고, 상기 절연층(1110)의 상면(TS)을 향할수록 폭이 점진적으로 감소할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 홀 파트(TH1)의 내벽은 상기 제1 전극 파트(1121)가 가지는 제1 경사에 대응하는 경사를 가질 수 있다.
또한, 절연층(1110)의 제2 영역(1112)은 상기 제2 전극 파트(1122)가 배치되는 상기 관통 홀(TH)의 제2 홀 파트(TH2)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제2 홀 파트(TH2)는 상기 제2 전극 파트(1122)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 홀 파트(TH2)는 상기 절연층(1110)의 상면에 인접하게 배치되고, 상기 절연층(1110)의 상면(TS)을 향할수록 폭이 점진적으로 증가할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 홀 파트(TH2)의 내벽은 상기 제2 전극 파트(1122)가 가지는 제2 경사에 대응하는 경사를 가질 수 있다.
또한, 상기 절연층(1110)의 제3 영역(1113)은 상기 제3 전극 파트(1123)가 배치되는 상기 관통 홀(TH)의 제3 홀 파트(TH3)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제3 홀 파트(TH3)는 상기 제3 전극 파트(1123)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 홀 파트(TH3)는 상기 제1 홀 파트(TH1) 및 상기 제2 홀 파트(TH2) 사이에 배치되고, 상기 제1 홀 파트(TH1) 및 상기 제2 홀 파트(TH2)와 다른 경사를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 홀 파트(TH3)의 내벽은 상기 제3 전극 파트(1123)가 가지는 제3 경사에 대응하는 경사를 가질 수 있다.
상기 제1 홀 파트(TH1)에 충진된 제1 전극 파트(1121)는 상면의 폭(W1)이 하면의 폭(W2)보다 작은 사다리꼴 형상을 가질 수 있고, 제2 홀 파트(TH2)에 충진된 제2 전극 파트(1122)는 상면의 폭(W3)이 하면의 폭(W4)보다 큰 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 상기 제1 전극 파트(1121) 및 상기 제2 전극 파트(1122)는 상기 제3 전극 파트(1123)를 중심으로 상호 대칭 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 제3 홀 파트(TH3)는 상기 절연층(1110)의 유리 섬유 밀집 영역에 대응하는, 제3 영역(1113)에 형성된다.
이때, 일반적인 코어층에 관통 홀을 형성하는 경우, 코어층의 상측 및 하측에서 각각 홈을 형성하는 공정을 거치고, 상기 홈이 연결됨에 따라 관통 홀이 형성되도록 한다. 여기에서, 종래의 코어층은 전체 영역에서 유리 섬유의 밀도가 균일하고, 이에 따라 상기 코어층에 형성되는 관통 홀은 모래시계 형상을 가진다. 이와 다르게, 실시 예에서는 상기 절연층(1110)의 제3 영역(1113)에 유리 섬유가 밀집된 밀집 영역을 포함하도록 한다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 절연층(1110)의 제3 영역(1113)에서 사각 형상의 관통 홀이 형성될 수 있고, 이에 따라 관통 홀 또는 관통 전극의 전체적인 형상이 적어도 3개의 경사(모래시계는 2개의 경사를 포함)를 포함하게 된다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제3 영역(1113)에 유리 섬유의 밀집 영역을 포함하고, 상기 제3 홀 파트(TH3)를 형성하는 과정에서, 상기 제3 영역(1113)에 포함된 유리 섬유의 적어도 일부는 상기 제3 홀 파트(TH3) 내로 노출될 수 있다. 그리고, 상기 제3 홀 파트(TH3)를 채우는 제3 전극 파트(1123)는 상기 제3 홀 파트(TH3) 내로 노출된 유리 섬유를 덮으며 형성될 수 있다. 이때, 상기 노출된 유리 섬유는 상기 관통 홀의 내벽의 조도를 높이는 기능을 할 수 있다. 이를 토대로, 실시 예에서는 상기 절연층(1110)과 상기 관통 전극(1120) 사이의 접합력을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 제3 홀 파트(TH3)는 일측이 상기 제1 홀 파트(TH1)와 연결되고, 타측이 상기 제2 홀 파트(TH2)와 연결된다. 상기 제3 홀 파트(TH3)은 유리 섬유가 밀집된 상기 절연층(1110)의 제3 영역(1113)에 형성되며, 이에 따라 이의 상면의 폭은 하면의 폭과 동일할 수 있다.
나아가, 실시 예에서의 상기 제3 홀 파트(TH3)의 하면의 폭은 상기 제1 홀 파트(TH1)의 상면의 폭(W1)과 동일할 수 있다. 또한, 실시 예에서의 상기 제3 홀 파트(TH3)의 상면의 폭은 상기 제2 홀 파트(TH2)의 하면의 폭(W4)과 동일할 수 있다.
예를 들어, 상기 제3 홀 파트(TH3)의 상면의 폭은 상기 제3 홀 파트(TH3)의 하면의 폭의 95% 내지 105% 사이의 범위를 가질 수 있다.
이에 따라, 실시 예에서는 상기 제3 홀 파트(TH3)의 하면의 폭은 상기 제1 홀 파트(TH1)의 상면의 폭의 95% 내지 105% 사이의 범위를 가질 수 있다.
또한, 실시 예에서의 상기 제3 홀 파트(TH3)의 상면의 폭은 상기 제2 홀 파트(TH2)의 하면의 폭의 95% 내지 105% 사이의 범위를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제3 홀 파트(TH3)의 폭은, 상기 제1 홀 파트(TH1)에서 가장 큰 폭을 가지는 부분의 폭보다 작을 수 있다. 또한, 상기 제3 홀 파트(TH3)의 폭은 상기 제1 홀 파트(TH1)에서 가장 작은 폭을 가지는 부분의 폭과 동일할 수 있다.
예를 들어, 상기 제3 홀 파트(TH3)의 폭은, 상기 제2 홀 파트(TH2)에서 가장 큰 폭을 가지는 부분의 폭보다 작을 수 있다. 또한, 상기 제3 홀 파트(TH3)의 폭은 상기 제2 홀 파트(TH2)에서 가장 작은 폭을 가지는 부분의 폭과 동일할 수 있다.
한편, 상기 제1 홀 파트(TH1)의 하면의 폭은 제1 전극 파트(1121)의 하면의 폭에 대응될 수 있다. 또한, 상기 제1 홀 파트(TH1)의 상면의 폭은 상기 제1 전극 파트(1121)의 상면의 폭에 대응될 수 있다.
또한, 상기 제2 홀 파트(TH2)의 상면의 폭은 제2 전극 파트(1122)의 상면의 폭에 대응될 수 있다. 또한, 상기 제2 홀 파트(TH2)의 하면의 폭은 제2 전극 파트(1122)의 하면의 폭에 대응될 수 있다.
또한, 상기 제3 홀 파트(TH3)의 상면의 폭은 상기 제3 전극 파트(1123)의 상면의 폭에 대응될 수 있다. 또한, 상기 제3 홀 파트(TH3)의 하면의 폭은 상기 제3 전극 파트(1123)의 하면의 폭에 대응될 수 있다.
한편, 실시 예의 절연층(1110)의 하면(BS)에는 제1 패턴층(1130)이 배치되고, 상기 절연층(1110)의 상면(TS)에는 제2 패턴층(1140)이 배치된다. 상기 제1 패턴층(1130) 및 제2 패턴층(1140)은 관통 전극(1120)과 연결되는 적어도 하나의 패드와, 상기 패드와 연결되는 트레이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 패턴층(1130)은 상기 관통 전극(1120)의 하면(예를 들어, 제1 전극 파트(1121)의 하면)과 연결되는 제1 패드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 패턴층(1140)은 상기 관통 전극(1120)의 상면(예를 들어, 제2 전극 파트(1122)의 상면)과 연결되는 제2 패드를 포함할 수 있다.
상기 제1 패턴층(1130)의 상기 제1 패드는 상기 제1 전극 파트(1121)보다 큰 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 패턴층(1130)의 제1 패드는 상기 제1 전극 파트(1121)의 하면의 폭(W2)보다 큰 폭을 가질 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 제1 패턴층(1130)의 상기 제1 패드가 제1 전극 파트(1121)의 하면을 전체적으로 덮으며 배치되도록 하여, 상기 제1 패드가 가지는 기능(예를 들어, 신호 전달, 방열 또는 차폐)의 신뢰성(예를 들어, 신호 전달 특성, 방열 특성, 차폐 특성)을 향상시킬 수 있도록 한다.
상기 제2 패턴층(1140)의 상기 제2 패드는 상기 제2 전극 파트(1122)보다 큰 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 패턴층(1140)의 제2 패드는 상기 제2 전극 파트(1122)의 상면의 폭(W3)보다 큰 폭을 가질 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 제2 패턴층(1140)의 상기 제2 패드가 제2 전극 파트(1122)의 상면을 전체적으로 덮으며 배치되도록 하여, 상기 제2 패드가 가지는 기능(예를 들어, 신호 전달, 방열 또는 차폐)의 신뢰성(예를 들어, 신호 전달 특성, 방열 특성, 차폐 특성)을 향상시킬 수 있도록 한다.
한편, 실시 예에서, 제3 전극 파트(1123)가 아닌, 제1 전극 파트(1121) 및 제2 전극 파트(1123)의 폭을 증가시킬 수도 있겠지만, 상기 제1 전극 파트(1121) 및 제2 전극 파트(1123)의 폭이 증가하는 경우, 제1 패턴층(1130) 또는 제2 패턴층(1140)의 배치 공간이 감소하고, 이에 따른 회로 패턴의 밀집도가 감소할 수 있고, 이에 따른 회로 기판의 폭 방향 또는 길이 방향으로의 부피가 증가할 수 있다. 이에 반하여, 실시 예에서의 상기 제3 전극 파트(1123)의 폭이 증가하여도, 상기 제1 패턴층(1130)이나 제2 패턴층(1140)에 전혀 영향을 주지 않는다. 이는, 제3 전극 파트(1123)는 절연층(1110)의 중앙에 배치되는 것으로, 상기 제3 전극 파트(1123)와 길이 방향 또는 폭 방향(도면상에서 수평 방향)으로 이격되는 패턴층이 존재하지 않기 때문이다.
한편, 상기 제3 실시 예 및 제4 실시 예의 회로 기판은 도 5에 도시된 제2 실시 예의 회로 기판과 같이 복수의 층 구조를 가질 수도 있을 것이다.
즉, 도 5의 회로 기판의 중앙에 배치된 절연층, 패턴층 및 관통 전극은 도 6 또는 도 7의 절연층, 패턴층 및 관통 전극으로 구현될 수 있을 것이다.
- 반도체 패키지 -
실시 예의 반도체 패키지는 상기 설명된 제1 내지 제4 실시 예의 회로 기판 중 어느 하나의 회로 기판을 포함할 수 있다. 이하에서는 도 5에 도시된 제2 실시 예의 회로 기판을 포함하는 반도체 패키지에 대해 설명한다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 제2 실시 예 이외에도 제1 실시 예, 제3 실시 예 및 제4 실시 예의 회로 기판을 포함할 수도 있을 것이다.
도 10은 실시 예에 따른 반도체 패키지를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 실시 예의 반도체 패키지는 도 5의 회로 기판과, 상기 회로 기판 상에 실장되는 적어도 하나의 칩과, 상기 칩을 몰딩하는 몰딩층과 상기 칩이나 외부 기판과의 연결을 위한 접속부를 포함한다.
예를 들어, 실시 예의 반도체 패키지는 최외측 패턴층인 제4 패턴층(180) 상에 배치되는 제1 접속부(210)를 포함할 수 있다. 상기 제1 접속부(210)의 단면은 원형 형상 또는 반원 형상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 접속부(210)의 단면은 부분적으로 또는 전체적으로 라운드진 형상을 포함할 수 있다. 상기 제1 접속부(210)의 단면 형상은 일측면에서 평면이고, 다른 일측면에서 곡면일 수 있다. 제1 접속부(210)는 솔더볼일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 실시 예에서는 상기 제1 접속부(210) 상에 배치되는 칩(220)을 포함할 수 있다. 상기 칩(220)은 프로세서 칩일 수 있다. 예를 들어, 상기 칩(220)은 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 중 어플리케이션 프로세서(AP) 칩일 수 있다. 상기 칩(220)의 단자(225)는 상기 제1 접속부(210)를 통해 상기 제4 패턴층(180)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제4 패턴층(180)은 칩(220)이 실장되는 실장 패드를 포함할 수 있다.
또한, 도면 상에는 도시되지 않았지만, 실시 예의 반도체 패키지는 추가 칩을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서는 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 중 적어도 2개의 칩이 상기 회로 기판 상에 일정 간격을 두고 각각 배치될 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서의 칩(220)은 센트랄 프로세서 칩 및 그래픽 프로세서 칩을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 복수의 칩은 상기 회로 기판 상에서 상호 일정 간격 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 칩 사이의 이격 간격은 150㎛ 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 칩 사이의 이격 간격은 120㎛ 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 칩 사이의 이격 간격은 100㎛ 이하일 수 있다.
바람직하게, 상기 복수의 칩 사이의 이격 간격은 60㎛ 내지 150㎛ 사이의 범위를 가질 수 있다. 바람직하게, 상기 복수의 칩 사이의 이격 간격은 70㎛ 내지 120㎛ 사이의 범위를 가질 수 있다. 바람직하게, 상기 복수의 칩 사이의 이격 간격은 80㎛ 내지 110㎛ 사이의 범위를 가질 수 있다. 상기 복수의 칩 사이의 이격 간격이 60㎛보다 작으면, 상기 복수의 칩의 상호 간의 간섭에 의해, 동작 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다. 상기 복수의 칩 사이의 이격 간격이 150㎛보다 크면, 상기 복수의 칩 사이의 거리가 멀어짐에 따라, 신호 전송 손실이 증가할 수 있다. 상기 복수의 칩 사이의 이격 간격이 150㎛보다 크면, 반도체 패키지의 부피가 커질 수 있다.
상기 반도체 패키지는 몰딩층(230)을 포함할 수 있다. 상기 몰딩층(230)은 상기 칩(220)을 덮으며 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 몰딩층(230)은 상기 실장된 칩(220)을 보호하기 위해 형성되는 EMC(Epoxy Mold Compound)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 상기 몰딩층(230)은 방열 특성을 높이기 위해, 저유전율을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 몰딩층(230)의 유전율(Dk)은 0.2 내지 10일 수 있다. 예를 들어, 상기 몰딩층(230)의 유전율(Dk)은 0.5 내지 8일 수 있다. 예를 들어, 상기 몰딩층(230)의 유전율(Dk)은 0.8 내지 5일 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 몰딩층(230)이 저유전율을 가지도록 하여, 상기 칩(220)에서 발생하는 열에 대한 방열 특성을 높일 수 있도록 한다.
한편, 반도체 패키지는 상기 회로 기판의 최하측에 배치된 제2 접속부(240)를 포함할 수 있다. 상기 제2 접속부(240)는 상기 제1 보호층(190)을 통해 노출된 상기 제3 패턴층(160)의 하면에 배치될 수 있다.
-제조 방법-
이하에서는 실시 예에 따른 도 2에 도시된 회로 기판의 제조 방법을 공정 순으로 설명하기로 한다. 다만, 이하의 설명에 기초하여, 제2 실시 예, 제3 실시 예 및 제4 실시 예의 회로 기판을 제조할 수도 있을 것이다.
도 11 내지 도 24는 도 2에 도시된 회로 기판의 제조 방법을 공정 순으로 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 실시 예에서는 회로 기판의 관통 전극(120)의 일부를 먼저 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서는 관통 전극(120)의 제3 전극 파트(123)를 우선 형성하는 공정을 진행할 수 있다.
이를 위해, 실시 예에서는 캐리어 절연층(CB1) 및 상기 캐리어 절연층(CB1)의 적어도 일면에 금속층(CB2)이 형성된 캐리어 보드(CB)를 준비할 수 있다.
이때, 상기 금속층(CB2)은 상기 캐리어 절연층(CB1)의 제1면 및 제2면 중 어느 하나의 면에만 배치될 수 있고, 이와 다르게 양면에 모두 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 금속층(CB2)은 캐리어 절연층(CB1)의 일면에만 배치되고, 그에 따라 상기 일면에서만 회로 기판의 관통 전극(120)의 제3 전극 파트(123)를 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 이와 다르게, 상기 금속층(CB2)은 상기 캐리어 절연층(CB1)의 양면에 모두 배치될 수 있고, 그에 따라 상기 캐리어 보드(CB)의 양면에서 복수의 회로 기판에 포함될 복수의 제3 전극 파트(123)를 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 이와 같은 경우, 한번에 2개의 회로 기판에 포함될 2개의 제3 전극 파트(123)를 동시에 제조할 수 있다.
상기 금속층(CB2)은 상기 캐리어 절연층(CB1)에 무전해 도금을 하여 형성될 수 있다. 이와 다르게, 상기 캐리어 절연층(CB1) 및 금속층(CB2)은 CCL(Copper Clad Laminate)일 수 있다.
다음으로, 도 12를 참조하면, 실시 예에서는 상기 금속층(CB2) 상에 제1 마스크(M1)를 형성한다. 그리고, 실시 예에서는 상기 형성된 제1 마스크(M1)를 노광 및 현상하여, 제3 전극 파트(123)가 형성될 영역을 노출하는 개구부(OR)를 형성한다. 이때, 하나의 제1 마스크(M1)에 1개의 개구부(OR)만이 포함되는 것으로 도시하였으나, 한정되지 않는다. 예를 들어, 실시 예의 절연층(110)에는 길이 방향 또는 폭 방향으로 이격되는 복수의 관통 전극을 포함할 수 있고, 이에 따라 하나의 제1 마스크(M1)에는 이에 대응하게 복수의 개구부가 형성될 수 있다.
다음으로, 도 13을 참조하면, 실시 예에서는 상기 금속층(CB2)을 시드층으로 전해 도금을 진행하여, 상기 제1 마스크(M1)의 개구부(OR)를 채우는 제3 전극 파트(123)를 형성한다.
다음으로, 도 14를 참조하면, 실시 예에서는 상기 금속층(CB2) 상에 형성된 제1 마스크(M1)를 제거하는 공정을 진행할 수 있다.
다음으로, 도 15를 참조하면, 실시 예에서는 상기 금속층(CB2) 상에 상기 제3 전극 파트(123)를 덮는 절연층(110)의 제3 절연 파트(113)를 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 이때, 상기 제3 절연 파트(113)는 상기 제3 전극 파트(123)와 동일한 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 절연 파트(113)의 상면은 상기 제3 전극 파트(123)의 상면과 동일 평면 상에 위치할 수 있다. 이를 위해, 실시 예에서는 상기 금속층(CB2) 상에 상기 제3 전극 파트(123)의 상면을 덮는 절연층을 적층한 후, 연마 공정을 진행하여, 상기 제3 절연 파트(113)와 상기 제3 전극 파트(123)의 상면이 동일 평면 상에 위치하도록 하는 공정을 진행할 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 제3 절연 파트(113)와 상기 제3 전극 파트(123)의 두께를 동일 두께로 맞출 수 있다.
다음으로, 도 16을 참조하면, 실시 예에서는 상기 제3 절연 파트(113) 상에 제2 절연 파트(112)를 적층하는 공정을 진행할 수 있다. 이때, 상기 제2 절연 파트(112)의 적층 평탄도를 맞추기 위해, 상기 제2 절연 파트(112)의 표면에 동박층(미도시)이 형성될 수 있다.
다음으로, 도 17을 참조하면, 실시 예에서는 상기 제3 전극 파트(123)를 형성하는데 사용한 캐리어 절연층(CB1)을 분리하는 공정을 진행할 수 있다. 이때, 상기 캐리어 보드(CB)는 상기 캐리어 절연층(CB1)와 상기 금속층(CB2)의 용이한 분리를 위해, 상기 캐리어 절연층(CB1)과 상기 금속층(CB2) 사이에 이형 필름(미도시)을 더 포함할 수 있다.
다음으로, 도 18을 참조하면, 실시 예에서는 상기 제3 절연 파트(113)의 하면에 남아있는 상기 캐리어 보드(CB)의 금속층(CB2)을 에칭하여 제거하는 공정을 진행할 수 있다. 이에 따라, 상기 제3 절연 파트(113)의 하면 및 상기 제3 전극 파트(123)의 하면은 노출될 수 있다.
다음으로 도 19를 참조하면, 실시 예에서는 상기 제3 절연 파트(113)의 하면에 제1 절연 파트(111)를 적층하는 공정을 진행할 수 있다.
다음으로, 도 20을 참조하면, 실시 예에서는 상기 제1 절연 파트(111)를 가공하여, 상기 제1 절연 파트(111)를 관통하는 관통 홀(TH)의 제1 홀 파트(TH1)를 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 또한, 실시 예에서는 상기 제2 절연 파트(112)를 가공하여 상기 제2 절연 파트(112)를 관통하는 관통 홀(TH)의 제2 홀 파트(TH2)를 형성하는 공정을 진행할 수 있다.
다음으로, 도 21을 참조하면, 상기 제1 절연 파트(111)의 하면 및 상기 제1 홀 파트(TH1)의 내벽에 제1 시드층(121-1)을 형성하고, 상기 제2 절연 파트(112)의 상면 및 상기 제2 홀 파트(TH2)의 내벽에 제2 시드층(122-1)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다.
다음으로, 도 22를 참조하면, 실시 예에서는 상기 제1 시드층(121-1)의 하면에 제2 마스크(M2)를 형성하고, 상기 제2 시드층(122-1)의 상면에 제3 마스크(M3)를 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 이때, 상기 제2 마스크(M2)는 상기 제1 시드층(121-1)의 하면 중 제1 패턴층(130)이 배치될 영역과, 제1 전극 파트(121)가 배치될 영역을 노출하는 개구부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제3 마스크(M3)는 상기 제2 시드층(122-1)의 상면 중 제2 패턴층(140)이 배치될 영역과 제2 전극 파트(122)가 배치될 영역을 노출하는 개구부를 포함할 수 있다.
다음으로, 도 23을 참조하면, 실시 예에서는 상기 제1 시드층(121-1)을 이용하여 전해 도금을 진행하여, 상기 제1 전극 파트(121) 및 제1 패턴층(130)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 또한, 실시 예에서는 제2 시드층(122-1)을 이용하여 전해 도금을 진행하여 제2 전극 파트(122) 및 제2 패턴층(140)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다.
다음으로, 도 24를 참조하면, 실시 예에서는 제2 마스크(M2) 및 제3 마스크(M3)를 제거하는 공정을 진행할 수 있다. 또한, 실시 예에서는 상기 제1 시드층(121-1) 및 제2 시드층(122-1)을 제거하는 공정을 진행할 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서의 상기 제1 전극 파트(121) 및 제2 전극 파트(122)는 상기 제3 전극 파트(123)와 다른 층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 전극 파트(123)은 도금 공정이 진행된 후 시드층이 완전히 제거됨에 따라, 전해 도금층만을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 제1 전극 파트(121) 및 제2 전극 파트(122)는 시드층의 일부가 남아 있는 구조를 가지며, 이에 따라 시드층 및 전해 도금층을 포함하는 2층 구조를 가질 수 있다.
실시 예에서는 일정 두께 이상(예를 들어, 300㎛ 이상)의 코어층인 절연층에 관통 전극을 형성하는 경우, 상기 절연층을 복수의 절연 파트(예를 들어, 제1 내지 제3 절연 파트)로 구분하고, 그에 따라 상기 각각의 절연 파트를 관통하는 전극 파트(예를 들어, 제1 내지 제3 전극 파트)를 형성한다. 이후, 실시 예에서는 관통 전극을 구성하는 제3 전극 파트를 포스트 도금 공정을 통해 우선 형성한 후, 상기 제3 전극 파트의 하부 및 상부에 각각 제1 전극 파트 및 제2 전극 파트를 형성하여 최종적인 관통 전극을 형성한다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 관통 전극에 보이드나 딤플과 같은 문제가 발생하는 것을 방지하여, 관통 전극의 물리적 신뢰성 및 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 실시 예에서는 관통 전극을 구성하는 복수의 전극 파트 중 중앙에 배치된 제3 전극 파트는 포스트 도금 공정을 통해 형성되며, 이에 따라 상면 및 하면의 폭이 실질적으로 동일한 형상을 갖는다. 이에 따라, 실시 예에서는 비교 예에서의 모래시계 형상을 가지는 관통 전극 대비, 관통 전극의 면적을 증가시킬 수 있고, 이에 따른 상기 관통 전극의 기능에 따른 효과를 극대화할 수 있다. 예를 들어, 상기 관통 전극이 신호 차폐 기능을 하는 경우, 상기 신호 차폐 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 관통 전극이 방열 기능을 하는 경우, 방열 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
나아가, 실시 예에서는 상기 절연층의 중앙 영역에 유리 섬유의 밀집 영역을 포함함에 따라, 상기 관통 홀의 중앙 영역에서 상기 유리 섬유가 일부 노출될 수 있다. 그리고, 실시 예에서의 관통 전극은 상기 관통 홀을 통해 노출된 유리 섬유를 덮으며 형성될 수 있다. 이때, 상기 노출된 유리 섬유는 상기 관통 홀의 내벽의 조도를 높이는 기능을 하며, 이에 따라 상기 관통 전극의 형성 시에 상기 절연층과 상기 관통 전극 사이의 접합력을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 회로 기판의 다양한 사용환경에서 발생하는 워페이지(warpage)에 의해 상기 관통 전극이 상기 절연층으로부터 분리되는 문제를 해결할 수 있으며, 이에 따른 회로 기판의 물리적 신뢰성 및 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 상면 및 하면을 포함하는 절연층; 및
    상기 절연층의 상면과 하면을 관통하는 관통 전극을 포함하고,
    상기 관통 전극은,
    상기 절연층의 하면에 인접하게 배치되고, 상기 절연층의 상면을 향할수록 폭이 감소하도록 제1 경사를 갖는 제1 전극 파트;
    상기 제1 전극 파트 상에 배치되고, 상기 절연층의 상면을 향할수록 폭이 증가하도록 제2 경사를 갖는 제2 전극 파트; 및
    상기 제1 전극 파트와 상기 제2 전극 파트 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 경사와 다른 제3 경사를 갖는 제3 전극 파트를 포함하고,
    상기 제1 전극 파트 중 상기 제3 전극 파트와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3 전극 파트의 폭보다 작거나 같고,
    상기 제2 전극 파트 중 상기 제3 전극 파트와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3 전극 파트의 폭보다 작거나 같은,
    회로 기판.
  2. 상면과 하면, 및 상기 상면과 상기 하면을 관통하는 관통 홀을 포함하는 절연층을 포함하고,
    상기 관통 홀은,
    상기 절연층의 하면에 인접하게 배치되고, 상기 절연층의 상면을 향할수록 폭이 감소하도록 제1 경사를 갖는 제1 홀 파트;
    상기 제1 홀 파트 상에 배치되고, 상기 상면을 향할수록 폭이 증가하도록 제2 경사를 갖는 제2 홀 파트; 및
    상기 제1 홀 파트와 상기 제2 홀 파트 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 경사와 다른 제3 경사를 갖는 제3 홀 파트를 포함하고,
    상기 제1 홀 파트 중 상기 제3 홀 파트와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3홀 파트의 폭보다 작거나 같고,
    상기 제2 홀 파트 중 상기 제3 홀 파트와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제3홀 파트의 폭보다 작거나 같은,
    회로 기판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회로 기판은,
    상기 절연층을 관통하며, 상기 관통 홀에 대응하는 관통 전극을 포함하고,
    상기 관통 전극은,
    상기 제1 홀 파트에 대응하는 제1 전극 파트와,
    상기 제2 홀 파트에 대응하는 제2 전극 파트와,
    상기 제3 홀 파트에 대응하는 제3 전극 파트를 포함하는,
    회로 기판.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 절연층의 하면에 배치되고, 상기 제1 전극 파트와 연결되는 제1 패드; 및
    상기 절연층의 상면에 배치되고, 상기 제2 전극 파트와 연결되는 제2 패드를 포함하는,
    회로 기판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 전극 파트 중 상기 제1 패드와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제1 패드의 폭보다 작고,
    상기 제2 전극 파트 중 상기 제2 패드와 가장 인접한 부분의 폭은 상기 제2 패드의 폭보다 작은,
    회로 기판.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제3 전극 파트의 상면의 폭은,
    상기 제3 전극 파트의 하면의 폭의 95% 내지 105% 사이의 범위를 만족하는,
    회로 기판.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제3 경사는,
    상기 절연층의 상기 상면 또는 상기 하면에 대해 수직인,
    회로 기판.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 전극 파트와 상기 제2 전극 파트는,
    상기 제3 전극 파트를 중심으로 상호 대칭 형상을 가지는,
    회로 기판.
  9. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 경사 및 상기 제2 경사는 서로 다른 방향으로 기울어진,
    회로 기판.
  10. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 절연층의 두께는 300㎛ 이상인,
    회로 기판.
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