KR100970659B1 - Multilayer substrate for high reliability - Google Patents

Multilayer substrate for high reliability Download PDF

Info

Publication number
KR100970659B1
KR100970659B1 KR1020080026440A KR20080026440A KR100970659B1 KR 100970659 B1 KR100970659 B1 KR 100970659B1 KR 1020080026440 A KR1020080026440 A KR 1020080026440A KR 20080026440 A KR20080026440 A KR 20080026440A KR 100970659 B1 KR100970659 B1 KR 100970659B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
power supply
signal line
ceramic
supply layer
Prior art date
Application number
KR1020080026440A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20090100916A (en
Inventor
김상희
Original Assignee
주식회사 탑 엔지니어링
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 탑 엔지니어링 filed Critical 주식회사 탑 엔지니어링
Priority to KR1020080026440A priority Critical patent/KR100970659B1/en
Publication of KR20090100916A publication Critical patent/KR20090100916A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100970659B1 publication Critical patent/KR100970659B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4611Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
    • H05K3/4623Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards the circuit boards having internal via connections between two or more circuit layers before lamination, e.g. double-sided circuit boards
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0296Conductive pattern lay-out details not covered by sub groups H05K1/02 - H05K1/0295
    • H05K1/0298Multilayer circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass

Abstract

고 신뢰성이 요구되는 박막 다층 기판에 관한 것으로, 일정 두께를 갖는 다수의 세라믹층으로 이루어진 세라믹 적층체와 상기 다수의 세라믹층 사이에 각각 배치된 다수의 내부도체 패턴을 포함하며, 상기 다수의 내부도체 패턴은 제1의 신호선, 제2의 신호선, 제3의 신호선 층, 전원 공급층 및 디지털 전원 층을 포함하며, 상기 제2 및 제3의 신호선은 상기 전원 공급층과 디지털 전원 층 사이에 배치되는 구성을 마련한다.The present invention relates to a thin film multilayer substrate requiring high reliability, comprising: a ceramic laminate including a plurality of ceramic layers having a predetermined thickness and a plurality of inner conductor patterns disposed between the plurality of ceramic layers, respectively; The pattern includes a first signal line, a second signal line, a third signal line layer, a power supply layer, and a digital power supply layer, wherein the second and third signal lines are disposed between the power supply layer and the digital power supply layer. Prepare the composition.

상기와 같은 다층 기판을 이용하는 것에 의해, 외부적인 노이즈 및 신호 간섭에 의한 오동작을 방지하고, 방위산업 분야란 혹독한 환경에서도 제품 기능에 영향을 주지않고 고 신뢰성을 유지할 수 있다.By using the multilayer board as described above, malfunctions due to external noise and signal interference can be prevented, and the defense industry can maintain high reliability without affecting product functions even in harsh environments.

노이즈, 세라믹, 전원 공급층, 접지층 Noise, Ceramic, Power Supply Layer, Ground Layer

Description

고 신뢰성 다층 기판{Multilayer substrate for high reliability}Multilayer substrate for high reliability

본 발명은 고 신뢰성이 요구되는 박막 다층 기판에 관한 것으로, 특히 외부적인 노이즈(Noise) 및 신호 간섭에 의한 오동작을 방지하고, 방위산업 분야와 같은 혹독한 환경에서도 제품 기능에 영향을 주지 않도록 하기 위한 고 신뢰성 다층 기판에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film multilayer substrate requiring high reliability. In particular, the present invention is directed to preventing malfunctions caused by external noise and signal interference, and to preventing product functions in a harsh environment such as the defense industry. It relates to a reliable multilayer substrate.

또한, 본 발명은 저온 소성 세라믹(Low Temperature Co-fired Ceramic, 이하 ‘LTCC’라함) 다층 기판의 층간 접착력을 개선하기 위해서 특히, 접지(Analog Ground, Digital Ground) 및 전압 공급(3.3V Power, Low Voltage Power)층을 메쉬(Mesh) 구조로 설계하는 고 신뢰성 다층 기판에 관한 것이다.In addition, the present invention, in particular, in order to improve the interlayer adhesion of the Low Temperature Co-fired Ceramic (hereinafter referred to as 'LTCC') multilayer substrate, the ground (Analog Ground, Digital Ground) and voltage supply (3.3V Power, Low It relates to a high reliability multilayer substrate for designing a voltage power layer in a mesh structure.

일반적으로 LTCC 기판 제조 기술은 주로 글라스 세라믹(Glass-Ceramic) 재료를 기반으로 이루어진 다수의 그린시트(green sheet) 층에 전기전도도가 우수한 Ag, Cu 등을 스크린 프린팅 공정으로 주어진 회로의 내부 전극 및 수동 소자(R, L, C)를 구현하고, 각층을 적층한 후 세라믹과 금속을 동시 소성(대개 1000˚C 이하)하여 MCM (Multi-chip module) 및 다중칩 패키지(Multi-Chip Package)를 제조하는 것을 말한다.In general, LTCC substrate manufacturing technology uses a high-conductivity Ag, Cu, etc. in a large number of green sheet layers based on glass-ceramic materials, and the internal electrodes and passive circuits of a circuit given in a screen printing process. Implement the devices (R, L, C), stack each layer, and simultaneously fire the ceramic and metal (usually 1000˚C or less) to manufacture MCM (Multi-chip module) and Multi-Chip Package I say that.

이러한 LTCC 기술은 세라믹과 금속의 동시 소성이 가능한 공정 특징에 따라서 모듈 내부에 수동소자(R, L, C)를 구현할 수 있는 장점을 갖고 있어 부품들 간의 복합화와 경박단소화를 가능케 한다. LTCC 기판은 이와 같은 내부수동소자(Embedded Passives)를 구현할 수 있는 특징으로 인하여 SOP(System-On-a-This LTCC technology has the advantage of implementing passive elements (R, L, C) inside the module according to the process characteristics that can simultaneously fire ceramics and metals, which enables complex and light and short components. LTCC boards are capable of implementing these embedded passives, which is why the system-on-a-

Package)를 구현할 수 있어 SMD(Surface Mounted Device) 부품에서 발생하는 기생효과(parasitic effect)를 최소화 시킬 수 있고, 표면 실장 시 납땜 부위에서 발생하는 전기적인 노이즈 신호의 감소에 의한 전기적 특성의 향상 및 납땜 수의Package can be implemented to minimize parasitic effects in SMD (Surface Mounted Device) components, and to improve electrical characteristics and reduce soldering by reducing electrical noise signals generated at soldered parts during surface mounting. shroud

감소에 의한 신뢰성 향상의 장점을 갖게 된다. It has the advantage of improving reliability by reducing.

또한 LTCC의 경우 Tf(Temperature Coefficient of Resonant Frequency)의 값을 열팽창 계수로 조절하여 최소화시킬 수 있어 유전체 공진기의 특성을 조절할 수 있는 특징도 갖고 있다. 이러한 LTCC 기판은 내부에 회로를 구현하고 이를 다수 개 적층하여 하나의 기판을 형성하는 것이므로, 외부와 접속할 수 있는 외부 단자들이 기판의 외부에 형성되어야 하며, 이러한 외부단자가 내부의 회로패턴과 전기적으로 연결되어야 한다.In the case of LTCC, the Tf (Temperature Coefficient of Resonant Frequency) value can be minimized by adjusting the coefficient of thermal expansion, so that the characteristics of the dielectric resonator can be controlled. Since the LTCC substrate implements a circuit therein and stacks a plurality of them to form a single substrate, external terminals that can be connected to the outside should be formed outside the substrate, and these external terminals are electrically connected to the internal circuit patterns. Should be connected.

즉, LTCC 기판에는 수동소자 영역이 형성되며, 수동소자 영역의 상/하부에는 수동소자(R, L, C)를 위한 인쇄 패턴이 각각 형성되고, 각 기판의 인쇄 패턴은 인접 기판과 비아 홀을 통해 전기적으로 연결됨으로써 수동소자 패턴이 내장된다. That is, the passive element region is formed on the LTCC substrate, and the printing patterns for the passive elements R, L, and C are formed on the upper and lower portions of the passive element region, respectively. By electrically connecting through the passive element pattern is embedded.

이와 같이, LTCC 기판은 일반적인 인쇄회로기판(PCB)에 비해 여러 층을 적층하면서도 층과 층을 연결하는 비아 크기나 비아 패드의 크기를 작게 만들 수 있고, 내부에 수동소자를 내장할 수 있다.As described above, the LTCC substrate can make the via size or via pad connecting the layers and the via pads smaller than the conventional printed circuit board (PCB), and have a passive element embedded therein.

그러나, LTCC 기판은 그 층수가 증가함에 따라 다층 기판의 층간 접착력이 저하한다는 문제점이 있었다. 또한 방위산업과 같은 분야에서는 혹독한 환경에 노출되므로, 제품 기능이 저하한다는 문제도 있었다. 즉, 방위산업 분야에 응용되는 제품의 소형화, 고신뢰성, 고집적화 및 고주파가 욕구되어 제품의 간섭 현상으로 인해 오동작을 일으킬 수 있는 환경이 많다. 특히 지상에서 발사되는 미사일이나 가혹한 환경에서 동작할 경우 주변 환경에 의한 간섭들이 많기 때문에 방위산업 분야의 제품들은 노이즈에 대한 간섭을 최소화시켜야만 제품의 신뢰성을 갖는다.However, the LTCC substrate has a problem that the interlayer adhesion of the multilayer substrate decreases as the number of layers increases. In addition, in areas such as the defense industry, there is a problem that the product function is degraded because of exposure to harsh environments. In other words, there is a lot of environments that can cause malfunction due to interference of the product due to the need for miniaturization, high reliability, high integration and high frequency of products applied in the defense industry. In particular, when operating in a missile launched from the ground or in a harsh environment, there is a lot of interference caused by the surrounding environment, so the products of the defense industry have to minimize the interference to noise to have the reliability of the product.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 고집적도 및 고 신뢰성을 갖는 다층 기판을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the problems as described above, to provide a multi-layered substrate having a high degree of integration and high reliability.

본 발명의 다른 목적은 다층 기판의 층간 접착력을 개선하고, 제조 공정 수율을 증진시키는 다층 기판을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a multi-layered substrate which improves the interlayer adhesion of the multi-layered substrate and improves the yield of the manufacturing process.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 고 신뢰성 다층 기판은 일정 두께를 갖는 다수의 세라믹층으로 이루어진 세라믹 적층체와 상기 다수의 세라믹층 사이에 각각 배치된 다수의 내부도체 패턴을 포함하며, 상기 다수의 내부도체 패턴은 제1의 신호선, 제2의 신호선, 제3의 신호선 층, 전원 공급층 및 디지털 전원 층을 포함하며, 상기 제2 및 제3의 신호선은 상기 전원 공급층과 디지털 전원 층 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a high reliability multilayer substrate according to the present invention includes a ceramic laminate including a plurality of ceramic layers having a predetermined thickness and a plurality of inner conductor patterns disposed between the plurality of ceramic layers, respectively, The inner conductor pattern of includes a first signal line, a second signal line, a third signal line layer, a power supply layer and a digital power layer, wherein the second and third signal lines are between the power supply layer and the digital power layer. Characterized in that arranged.

또 본 발명에 따른 다층기판에 있어서, 상기 세라믹 적층체의 양 주면에 형성된 와이어 본딩 층인 본딩 패드부와 외부 출력 층인 납땜 패드부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the multilayer board according to the present invention is characterized in that it further comprises a bonding pad portion, which is a wire bonding layer formed on both main surfaces of the ceramic laminate, and a solder pad portion, which is an external output layer.

또 본 발명에 따른 다층기판에 있어서, 상기 본딩 패드부의 하부에는 아날로그 접지 층이 형성되고, 상기 납땜 패드부의 상부에는 디지털 및 아날로그 접지 층이 형성된 것을 특징으로 한다.In the multilayer board according to the present invention, an analog ground layer is formed below the bonding pad portion, and a digital and analog ground layer is formed above the solder pad portion.

또 본 발명에 따른 다층기판에 있어서, 상기 제1의 신호선은 상기 아날로그 접지 층과 상기 전원 공급층 사이에 배치되고, 상기 제1의 신호선에는 노이즈에 영향을 받는 신호가 입력되는 것을 특징으로 한다.In the multilayer board according to the present invention, the first signal line is disposed between the analog ground layer and the power supply layer, and a signal affected by noise is input to the first signal line.

또 본 발명에 따른 다층기판에 있어서, 상기 아날로그 접지 층과 전원 공급 층은 바이패스 캐패시터 층을 형성하는 것을 특징으로 한다.In the multilayer board according to the present invention, the analog ground layer and the power supply layer form a bypass capacitor layer.

또 본 발명에 따른 다층기판에 있어서, 제2의 신호선 층은 외부 노이즈에 의한 입력 신호의 간섭을 최대한 방지하기 위해서 가장 자리가 아날로그 접지 층으로 에워싸는 구조인 것을 특징으로 한다.In the multilayer board according to the present invention, the second signal line layer is characterized in that the edge is surrounded by an analog ground layer in order to prevent interference of the input signal by external noise to the maximum.

또 본 발명에 따른 다층기판에 있어서, 상기 납땜 패드부는 BGA(Ball grid array) 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.In the multilayer board according to the present invention, the solder pad part may be formed in a ball grid array (BGA) form.

또 본 발명에 따른 다층기판에 있어서, 상기 다수의 세라믹층은 저온소결 세라믹으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In the multilayer substrate according to the present invention, the plurality of ceramic layers is characterized in that the low-temperature sintered ceramic.

또 본 발명에 따른 다층기판에 있어서, 상기 전원 공급층에는 3.3V의 전원이 공급되고, 상기 디지털 전원 층에는 1.8V의 전원이 공급되는 것을 특징으로 한다.In the multilayer board according to the present invention, the power supply layer is supplied with 3.3 V power, and the digital power layer is characterized in that the 1.8 V power is supplied.

또한 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 다층기판의 제조 방법은 일정 두께를 갖는 다수의 세라믹층으로 이루어진 세라믹 적층체와 상기 다수의 세라믹층 사이에 각각 배치된 다수의 내부도체 패턴을 구비한 다층기판의 제조 방법으로서, 상기 다수의 내부도체 패턴으로서, 아날로그 접지 층, 제1의 신호선 층, 전원 공급 층, 제2의 신호선 층, 제3의 신호선 층, 디지털 전원 층, 제4의 신호선 층, 디지털 접지 층의 순서로 적층하는 단계, 상기 세라믹 적층체의 양 주면에 본 딩 패드부와 납땜 패드부를 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, a method of manufacturing a multilayer board according to the present invention is a multilayer having a ceramic laminate composed of a plurality of ceramic layers having a predetermined thickness and a plurality of inner conductor patterns respectively disposed between the plurality of ceramic layers. A method of manufacturing a substrate, comprising: an analog ground layer, a first signal line layer, a power supply layer, a second signal line layer, a third signal line layer, a digital power supply layer, a fourth signal line layer, as the plurality of internal conductor patterns; Laminating in order of the digital ground layer, and providing bonding pad portions and solder pad portions on both main surfaces of the ceramic laminate.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다층 기판에 의하면, 외부적인 노이즈 및 신호 간섭에 의한 오동작을 방지하고, 방위산업 분야란 혹독한 환경에서도 제품 기능에 영향을 주지않고 고 신뢰성을 유지할 수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the multilayer board according to the present invention, it is possible to prevent malfunctions caused by external noise and signal interference, and to maintain high reliability without affecting product function even in the harsh environment of the defense industry. Lose.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.These and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 구성을 도면에 따라서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of this invention is demonstrated according to drawing.

또한, 본 발명의 설명에 있어서는 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.In addition, in description of this invention, the same code | symbol is attached | subjected to the same part and the repeated description is abbreviate | omitted.

도 1은 본 발명에 따른 세라믹 다층 기판의 단면도를 나타낸 것이다.1 is a cross-sectional view of a ceramic multilayer substrate according to the present invention.

본 발명의 세라믹 다층기판(100)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 복수의 세라믹층으로 이루어진 세라믹 적층체(10), 복수의 세라믹층 사이에 각각 배치된 내부도체 패턴(20) 및 세라믹 적층체(10)의 양 주면(도 1의 상하 양면)에 형성된 와이어 본딩 층인 본딩 패드부(29)와 외부 출력 층인 납땜 패드부(29')로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the ceramic multilayer substrate 100 of the present invention includes a ceramic laminate 10 made up of a plurality of ceramic layers, an inner conductor pattern 20 disposed between the ceramic layers, and a ceramic laminate ( A bonding pad portion 29, which is a wire bonding layer formed on both main surfaces (top and bottom surfaces of FIG. 1), and a solder pad portion 29 ', which is an outer output layer, are formed.

또, 본딩 패드부(29)에 형성된 표면전극(30)을 통해서 복수의 표면 실장 부 품(40)이 실장되어 있다. 표면실장 부품(40)으로서는 반도체소자, 갈륨비소 반도체소자 등의 능동소자나 콘덴서, 인덕터, 저항 등의 수동소자 등이 땜납이나 도전성 수지를 통해서, 혹은 Au, Al, Cu 등의 본딩 와이어(50)를 통해서 세라믹 적층체 상면의 표면전극(30)에 전기적으로 접속되어 있다. 표면 실장 부품(40)은 표면전극(30) 및 내부도체 패턴과 복수의 세라믹층에 각각 형성된 비아홀(70)을 통해서 서로 전기적으로 접속된다. 이 세라믹 다층기판(100)은 납땜 패드부(29')에 형성된 볼 본딩부(60)을 통해서 모기판(mother board) 등의 실장기판에 실장할 수 있다.In addition, a plurality of surface mounting parts 40 are mounted via the surface electrodes 30 formed in the bonding pad portion 29. As the surface mount component 40, active devices such as semiconductor devices and gallium arsenide semiconductor devices, passive devices such as capacitors, inductors, and resistors, etc., are bonded via solder or conductive resin, or bonding wires 50 such as Au, Al, and Cu. It is electrically connected to the surface electrode 30 of the upper surface of a ceramic laminated body through the said via. The surface mounting components 40 are electrically connected to each other through the surface electrodes 30 and the inner conductor patterns and via holes 70 formed in the plurality of ceramic layers, respectively. The ceramic multilayer substrate 100 may be mounted on a mounting substrate such as a mother board through the ball bonding portion 60 formed on the solder pad portion 29 '.

그리고, 세라믹 적층체(10)를 구성하는 세라믹층의 재료는 세라믹 재료이면 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 저온소결 세라믹(LTCC:Low Temperature Co-fired Ceramic) 재료가 바람직하다. 저온소결 세라믹 재료란 900℃이하의 온도에서 소결 가능하며, 비저항이 작은 은이나 동 등과 동시소성이 가능한 세라믹 재료이다. 저온소결 세라믹으로서는 구체적으로는, 알루미나나 포스터라이트(forsterite, Mg2SiO4) 등의 세라믹 분말에 붕규산계 유리를 혼합해서 이루어지는 유리 복합계 LTCC 재료, ZnO-MgO-Al2O3-SiO2계의 결정화 유리를 사용한 결정화 유리 LTCC 재료, BaO-Al2O3-SiO2계 세라믹 분말이나 Al2O3-CaO-SiO2-MgO-B2O3계 세라믹 분말 등을 사용한 비유리계 LTCC 재료 등을 들 수 있다.The material of the ceramic layer constituting the ceramic laminate 10 is not particularly limited as long as it is a ceramic material. For example, a low temperature sintered ceramic (LTCC) material is preferable. Low-temperature sintered ceramic material is a ceramic material that can be sintered at a temperature of 900 ° C. or lower and capable of co-firing with silver or copper having a small specific resistance. Specific examples of low-temperature sintered ceramics include glass composite LTCC materials and ZnO-MgO-Al 2 O 3 -SiO 2 based on a mixture of borosilicate glass and ceramic powder such as alumina or forsterite (Mg 2 SiO 4 ). Non-glass LTCC materials using crystallized glass LTCC materials, BaO-Al 2 O 3 -SiO 2 based ceramic powders or Al 2 O 3 -CaO-SiO 2 -MgO-B 2 O 3 based ceramic powders Etc. can be mentioned.

또 도 1에 도시된 구조에 있어서는 세라믹 다층기판(100)의 세라믹 적층체(10)를 9개의 세라믹층으로 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 용도에 따라 세라믹층을 가감할 수 있다.  In the structure shown in FIG. 1, the ceramic laminate 10 of the ceramic multilayer substrate 100 is illustrated as nine ceramic layers, but is not limited thereto. The ceramic layer may be added or subtracted according to a use.

또한, 세라믹 적층체(10)의 각각의 세라믹층과 내부도체 패턴(20)의 두께를 예를 들어 90㎛로 하고, 본딩 패드부(29)와 납땜 패드부(29')의 두께를 30㎛로 하여 세라믹 다층기판(100)의 전체 두께를 870㎛로 형성할 수 있다. 그러나 이러한 두께도 상기 설명에 한정되는 것은 아니며, 세라믹 다층기판(100)의 용도에 따라 변경할 수 있음은 물론이다.In addition, the thickness of each ceramic layer and the inner conductor pattern 20 of the ceramic laminated body 10 is 90 micrometers, for example, and the thickness of the bonding pad part 29 and the soldering pad part 29 'is 30 micrometers. The total thickness of the ceramic multilayer substrate 100 can be formed to 870 탆. However, the thickness is not limited to the above description, and may be changed according to the use of the ceramic multilayer substrate 100.

또한 각각의 세라믹층 사이에 마련된 내부도체 패턴(20)은 도 1에 도시된 구조에 있어서 상부부터 순차적으로 아날로그 접지(Analog ground) 층(21), CLK 및 노이즈에 민감한 신호선인 제1의 신호선 층(22), 예를 들어 3.3V의 전원을 공급하는 전원 공급 층(23), 입력단인 제2의 신호선 층(24)과 제3의 신호선 층(25), 예를 들어 1.8V의 전원을 공급하는 디지털 전원 층(26), 출력 신호선인 제4의 신호선 층(27), 디지털 접지 층(28)으로 이루어진다. In addition, the internal conductor pattern 20 provided between each ceramic layer is the first signal line layer which is an analog ground layer 21, CLK and noise sensitive signal lines sequentially from the top in the structure shown in FIG. 22, for example, a power supply layer 23 for supplying 3.3V of power, a second signal line layer 24 and a third signal line layer 25 as input terminals, for example, 1.8V of power. And a digital power supply layer 26, a fourth signal line layer 27 as an output signal line, and a digital ground layer 28.

다음에 내부도체 패턴(20) 및 본딩 패드부(29)와 납땜 패드부(29')의 구조및 설계 방법에 대해 도 2 내지 도 11에 따라 설명한다.Next, a structure and a design method of the inner conductor pattern 20, the bonding pad portion 29, and the solder pad portion 29 'will be described with reference to Figs.

도 2는 와이어 본딩 층인 본딩 패드부를 나타내는 도면이고, 도 3은 아날로그 접지 층을 나타내는 도면이고, 도 4는 제1의 신호선 층을 나타내는 도면이고, 도 5는 전원 공급 층을 나타내는 도면이고, 도 6 및 도 7은 각각 제2의 신호선 층과 제3의 신호선 층을 나타내는 도면이고, 도 8은 디지털 전원 층을 나타내는 도면이고, 도 9는 제4의 신호선 층을 나타내는 도면이고, 도 10은 디지털 접지 층을 나타내는 도면이고, 도 11은 외부 출력 층인 납땜 패드부를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a view showing a bonding pad portion as a wire bonding layer, FIG. 3 is a view showing an analog ground layer, FIG. 4 is a view showing a first signal line layer, FIG. 5 is a view showing a power supply layer, and FIG. 6 And FIG. 7 shows a second signal line layer and a third signal line layer, respectively, FIG. 8 shows a digital power supply layer, FIG. 9 shows a fourth signal line layer, and FIG. 10 shows a digital ground. It is a figure which shows a layer, and FIG. 11 is a figure which shows the soldering pad part which is an external output layer.

먼저 본딩 패드부(29)는 도 2에 도시된 바와 같은 구조를 갖는다. 도 2에 도 시된 바와 같은 와이어 본딩(Wire bonding) 층을 마련하는 경우, 도 1에 도시된 표면전극(30)을 생략할 수도 있다.First, the bonding pad portion 29 has a structure as shown in FIG. 2. When providing a wire bonding layer as illustrated in FIG. 2, the surface electrode 30 shown in FIG. 1 may be omitted.

다음에 표면 실장 부품(40)이 실장되는 부위는 도 3에 도시된 바와 같은 대지 접지가 되는 아날로그 접지(Analog ground) 층(21)을 배치한다.The site where the surface mount component 40 is to be mounted next arranges an analog ground layer 21, which becomes the earth ground as shown in FIG.

그리고 노이즈에 영향을 받는 CLK은 도 4에 도시된 바와 같은 제1의 신호선 층(22)에 배치하였다. 제1의 신호선 층(22) 아래층에는 도 5에 도시된 바와 같은 전원을 공급하는 전원 공급 층(23)을 배치함으로서, 아날로그 접지 층(21)과 전원 공급 층(23)의 바이패스 캐패시터(Bypass Capacitor) 층을 형성함으로서 노이즈가 상쇄될 수 있도록 한다. CLK, which is affected by noise, is disposed in the first signal line layer 22 as shown in FIG. A bypass capacitor Bypass of the analog ground layer 21 and the power supply layer 23 is disposed below the first signal line layer 22 by supplying a power supply layer 23 for supplying power as shown in FIG. 5. By forming a capacitor layer, noise can be canceled out.

도 6에 도시된 제2의 신호선 층(24)은 주로 외부 노이즈에 의해 입력 신호의 간섭을 최대한 방지하기 위해서 기판 가장 자리는 아날로그 접지 층으로 에워싸는 구조로 설계함으로 노이즈에 강한 층을 형성하였다. 즉 도 4, 6, 7, 9에서 알 수 있는 바와 같이, 층간의 평평도를 개선하기 위해 회로 패턴이 없는 곳에 다이아몬드 형태의 더미 패드를 마련한 구조를 사용하였다.The second signal line layer 24 shown in FIG. 6 is designed in such a way that the edge of the substrate is surrounded by an analog ground layer so as to prevent interference of the input signal mainly by external noise, thereby forming a layer resistant to noise. That is, as can be seen in Figures 4, 6, 7, 9, in order to improve the flatness between layers, a structure in which a dummy pad in the form of a diamond is provided where there is no circuit pattern is used.

제2의 신호선 층(24)과 도 7에 도시된 제3의 신호선 층(25)은 전원 공급이 되는 전원 공급 층(23)과 도 8에 도시된 디지털 전원 층(26)층 사이에 배치를 하였으며, 출력단은 도 9에 도시된 제4의 신호선 층(27)에 배치하고 바로 아래층에는 다시 도 10에 도시된 디지털 접지 층(28)을 배치하였다. The second signal line layer 24 and the third signal line layer 25 shown in FIG. 7 are arranged between the power supply layer 23 which is the power supply and the digital power layer 26 shown in FIG. The output terminal was disposed on the fourth signal line layer 27 shown in FIG. 9 and the digital ground layer 28 shown in FIG.

그리고 마지막 출력층은 고속스위칭에 대응하도록 선로를 짧게 형성하기 위해서 도 11에 도시된 바와 같이 BGA(Ball grid array) 형태로 설계함으로서 고속, 고 신뢰성에 적합한 기판을 설계하였다. And the final output layer was designed in the form of a ball grid array (BGA) as shown in Figure 11 in order to form a short line to correspond to the high-speed switching to design a substrate suitable for high speed, high reliability.

본 발명에 따른 또한 박막 다층 기판을 제조하는 방법은 다음과 같다,Also according to the invention a method of manufacturing a thin film multilayer substrate is as follows,

먼저 저온 소성 세라믹 다층기판(100)을 제조하기 위하여 일정 두께를 갖는 세라믹층을 마련한다.First, in order to manufacture the low temperature calcined ceramic multilayer substrate 100, a ceramic layer having a predetermined thickness is prepared.

이 세라믹층에 회로요소를 구현하도록 도 2 내지 도 11에 도시된 바와 같은 패턴을 형성한다. 이러한 패턴은 상하로 적층되는 다른 세라믹층의 패턴들과 함께 여러 회로요소를 구현하게 된다. 통상적으로 패턴은 추후에 형성되는 외부단자보다 작은 너비를 갖게 된다.A pattern as shown in Figs. 2 to 11 is formed to implement circuit elements in this ceramic layer. Such a pattern implements various circuit elements together with patterns of other ceramic layers stacked up and down. Typically, the pattern has a smaller width than the external terminal formed later.

상기와 같은 단계를 거친 각각의 세라믹층을 다수 개, 예를 들어 도 1에 도시된 구조에서는 9개를 적층한다. 즉 본 발명에 있어서는 순차적으로 위에서 부터 본딩 패드부(29), 아날로그 접지 층(21), 제1의 신호선 층(22), 전원 공급 층(23), 제2의 신호선 층(24), 제3의 신호선 층(25), 디지털 전원 층(26), 제4의 신호선 층(27), 디지털 접지 층(28), 납땜 패드부(29')를 적층한다.A plurality of ceramic layers having been subjected to the above steps are stacked, for example, nine in the structure shown in FIG. That is, in the present invention, the bonding pad portion 29, the analog ground layer 21, the first signal line layer 22, the power supply layer 23, the second signal line layer 24, and the third from the top are sequentially A signal line layer 25, a digital power supply layer 26, a fourth signal line layer 27, a digital ground layer 28, and a solder pad portion 29 '.

그 후 통상의 저온 소성 세라믹 다층 기판과 같이 소성하고, 표면실장 부품(40)을 탑재하는 것에 의해 도 1에 도시된 바와 같은 구조가 완성된다.After that, it is baked like a normal low-temperature calcined ceramic multilayer substrate and the surface mounted component 40 is mounted to complete the structure as shown in FIG.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although the invention made by this inventor was demonstrated concretely according to the said Example, this invention is not limited to the said Example and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.

본 발명은 방위산업 분야란 혹독한 환경에서 사용되는 박막 다층 기판에 이용된다.The present invention is used in thin film multilayer substrates used in harsh environments in the defense industry.

도 1은 본 발명에 따른 다층 기판 설계 단면도,1 is a cross-sectional view of a multi-layer substrate design according to the present invention,

도 2는 와이어 본딩 층인 본딩 패드부를 나타내는 도면, 2 is a view illustrating a bonding pad part that is a wire bonding layer;

도 3은 아날로그 접지 층을 나타내는 도면, 3 shows an analog ground layer,

도 4는 제1의 신호선 층을 나타내는 도면, 4 shows a first signal line layer,

도 5는 전원 공급 층을 나타내는 도면, 5 shows a power supply layer,

도 6 및 도 7은 각각 제2의 신호선 층과 제3의 신호선 층을 나타내는 도면, 6 and 7 are diagrams illustrating a second signal line layer and a third signal line layer, respectively;

도 8은 디지털 전원 층을 나타내는 도면, 8 shows a digital power layer,

도 9는 제4의 신호선 층을 나타내는 도면, 9 is a view showing a fourth signal line layer;

도 10은 디지털 접지 층을 나타내는 도면, 10 shows a digital ground layer,

도 11은 외부 출력 층인 납땜 패드부를 나타내는 도면.11 is a view showing a solder pad portion which is an outer output layer.

Claims (16)

일정 두께를 갖는 다수의 세라믹층으로 이루어진 세라믹 적층체와 A ceramic laminate comprising a plurality of ceramic layers having a predetermined thickness 상기 다수의 세라믹층 사이에 각각 배치된 다수의 내부도체 패턴을 포함하며,Comprising a plurality of inner conductor patterns respectively disposed between the plurality of ceramic layers, 상기 다수의 내부도체 패턴은 제1의 신호선, 제2의 신호선, 제3의 신호선 층, 전원 공급층 및 디지털 전원 층을 포함하며,The plurality of inner conductor patterns include a first signal line, a second signal line, a third signal line layer, a power supply layer, and a digital power supply layer. 상기 세라믹 적층체의 양 주면에 형성된 와이어 본딩 층인 본딩 패드부와 외부 출력 층인 납땜 패드부를 더 포함하되,Further comprising a bonding pad portion, which is a wire bonding layer formed on both main surfaces of the ceramic laminate, and a soldering pad portion, which is an external output layer, 상기 제2 및 제3의 신호선은 상기 전원 공급층과 디지털 전원 층 사이에 배치되고,The second and third signal lines are disposed between the power supply layer and the digital power supply layer, 상기 본딩 패드부의 하부에는 아날로그 접지 층이 형성되고,An analog ground layer is formed below the bonding pad portion. 상기 납땜 패드부의 상부에는 디지털 및 아날로그 접지 층이 형성되고,Digital and analog ground layers are formed on the solder pad part, 상기 제1의 신호선은 상기 아날로그 접지 층과 상기 전원 공급층 사이에 배치되고, The first signal line is disposed between the analog ground layer and the power supply layer, 상기 제1의 신호선에는 노이즈에 영향을 받는 신호가 입력되는 것을 특징으로 하는 다층기판.And a signal affected by noise is input to the first signal line. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 아날로그 접지 층과 전원 공급 층은 바이패스 캐패시터 층을 형성하는 것을 특징으로 하는 다층기판.And the analog ground layer and the power supply layer form a bypass capacitor layer. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 제2의 신호선 층은 외부 노이즈에 의한 입력 신호의 간섭을 최대한 방지하기 위해서 가장 자리가 아날로그 접지 층으로 에워싸는 구조를 가지며, 회로 패턴이 없는 곳에는 다이아몬드 형태의 더미 패드가 구비된 것을 특징으로 하는 다층기판.The second signal line layer has a structure in which the edge is surrounded by an analog ground layer in order to prevent interference of the input signal by external noise as much as possible, and where there is no circuit pattern, a dummy pad of diamond shape is provided. Board. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 납땜 패드부는 BGA(Ball grid array) 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 다층기판.The soldering pad unit is a multi-layer substrate, characterized in that the ball grid array (BGA) form. 제1항 또는 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 or 5 to 7, 상기 다수의 세라믹층은 저온소결 세라믹으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다층기판.The plurality of ceramic layers is a multi-layer substrate, characterized in that made of low-temperature sintered ceramic. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 전원 공급층에는 3.3V의 전원이 공급되고,3.3V power is supplied to the power supply layer, 상기 디지털 전원 층에는 1.8V의 전원이 공급되는 것을 특징으로 하는 다층기판.And a 1.8V power supply to the digital power supply layer. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전원 공급층 및 접지층은 메쉬 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 다층기판.The power supply layer and the ground layer is a multi-layer substrate, characterized in that made of a mesh structure.
KR1020080026440A 2008-03-21 2008-03-21 Multilayer substrate for high reliability KR100970659B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080026440A KR100970659B1 (en) 2008-03-21 2008-03-21 Multilayer substrate for high reliability

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080026440A KR100970659B1 (en) 2008-03-21 2008-03-21 Multilayer substrate for high reliability

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090100916A KR20090100916A (en) 2009-09-24
KR100970659B1 true KR100970659B1 (en) 2010-07-15

Family

ID=41359033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080026440A KR100970659B1 (en) 2008-03-21 2008-03-21 Multilayer substrate for high reliability

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100970659B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102053828B1 (en) * 2012-12-12 2019-12-09 엘지이노텍 주식회사 Printed Circuit Board
KR102350739B1 (en) 2017-03-06 2022-01-13 삼성전자주식회사 Substrate including a plurality of signal lines and electronic device having the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10209328A (en) * 1997-01-27 1998-08-07 Sumitomo Kinzoku Electro Device:Kk Flip chip ceramic substrate
KR100382804B1 (en) 1999-08-13 2003-05-09 닛뽕덴끼 가부시끼가이샤 Multilayer print substrate
KR100661639B1 (en) 1999-12-16 2006-12-27 고등기술연구원연구조합 Low temperature cofired ceramic module package fuctioning as surface mounted device and method of producing the same
KR100790695B1 (en) 2006-05-19 2008-01-02 삼성전기주식회사 Method of manufacturing the ceramics board for electronic element package

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10209328A (en) * 1997-01-27 1998-08-07 Sumitomo Kinzoku Electro Device:Kk Flip chip ceramic substrate
KR100382804B1 (en) 1999-08-13 2003-05-09 닛뽕덴끼 가부시끼가이샤 Multilayer print substrate
KR100661639B1 (en) 1999-12-16 2006-12-27 고등기술연구원연구조합 Low temperature cofired ceramic module package fuctioning as surface mounted device and method of producing the same
KR100790695B1 (en) 2006-05-19 2008-01-02 삼성전기주식회사 Method of manufacturing the ceramics board for electronic element package

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090100916A (en) 2009-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100277400B1 (en) Board and Ceramic Package
JP4453702B2 (en) COMPOSITE ELECTRONIC COMPONENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
US8139368B2 (en) Component-containing module
US8720050B2 (en) Method for manufacturing multilayer substrate with built-in chip-type electronic component
US7239525B2 (en) Circuit board structure with embedded selectable passive components and method for fabricating the same
US7745734B2 (en) Ceramic multilayer substrate
US7649252B2 (en) Ceramic multilayer substrate
KR100447032B1 (en) Resistor-buried multilayer low-temperature-cofired-ceramic substrate with flat surface and fabrication method thereof
WO2006011508A1 (en) Hybrid electronic component and method for manufacturing the same
KR100970659B1 (en) Multilayer substrate for high reliability
JP2007311596A (en) Manufacturing method of circuit board having protruding electrode, and same circuit board having protruding electrode
JP2001320168A (en) Wiring board and its manufacturing method, and electronic device using it
JP5207854B2 (en) Component built-in ceramic substrate and manufacturing method thereof
US7820490B2 (en) Method for LTCC circuitry
US20090284941A1 (en) Semiconductor package, mounting circuit board, and mounting structure
JP3792472B2 (en) Multilayer wiring board
JP2000188475A (en) Manufacture of ceramic multilayer substrate
JPH06302714A (en) Semiconductor device
KR100673537B1 (en) A low temperature cofired ceramic on metal and method of producing the same
KR100764857B1 (en) Low temperature co-fired ceramic board
KR100528693B1 (en) Fabricating method for low-temperature co-firing ceramic multi-layer substrate
KR100828925B1 (en) Hybrid electronic component and method for manufacturing the same
JP2023047754A (en) wiring board
JP3754866B2 (en) Multilayer wiring board
JP2002100697A (en) Electronic component and electronic device provided with the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130528

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140530

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee