KR20140000983A

KR20140000983A - Printed circuit board

Info

Publication number: KR20140000983A
Application number: KR1020120069063A
Authority: KR
Inventors: 김종립; 김한
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2014-01-06

Abstract

The present invention relates to a printed circuit board. More particularly, the printed circuit board according to one embodiment of the present invention includes a base substrate which includes a dummy area and a substrate area, and a warpage preventing unit which includes a step dummy pattern with a step structure in the dummy area.

Description

Printed circuit board

본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것이다.
The present invention relates to a printed circuit board.

전자제품, 특히 모바일 전자제품의 박형화, 소형화 요구로 인해, 패키징 업체에서는 패키징 밀도를 높이고 패키지의 두께를 낮추기 위해서 반도체 패키지 기판의 박판화를 추구하고 있는 추세이다.Due to the demand for thinning and miniaturization of electronic products, especially mobile electronics, packaging companies are seeking to reduce the thickness of semiconductor package substrates in order to increase the packaging density and reduce the thickness of the package.

이에, 특허문헌 1을 비롯한 다양한 구조의 반도체 패키지 기판은 점차 박판화되었으며, 기판 제조 시 발생하는 열 응력 및 흡습 등에 의하여 휨(Warpage)과 비틀림(Twist) 등의 변형이 더욱 커지게 되었다.Accordingly, semiconductor package substrates having various structures including Patent Document 1 are gradually thinned, and deformations such as warpage and twist are increased due to thermal stress and hygroscopicity generated during substrate manufacture.

또한, 패키징 시, 리플로우 온도조건이 상승함에 따라 기판에서 발생하는 휨 현상이 증가하여 심각한 수율 문제를 야기하고 있으며, 불량발생의 주요 원인으로 부상하게 되었다.
In addition, during packaging, as the reflow temperature condition increases, the warpage of the substrate increases, causing a serious yield problem, which is a major cause of defects.

US 2008-0216314 AUS 2008-0216314 A

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 스트립 기판 또는 판넬 기판의 더미영역에 단차를 갖는 단차 더미 패턴을 형성하여 기판의 강성을 향상시켜 휨을 개선하기 위한 인쇄회로기판을 제공하기 위한 것이다.
The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, one aspect of the present invention is to form a stepped dummy pattern having a step in the dummy region of the strip substrate or panel substrate to improve the rigidity of the substrate to improve bending To provide a circuit board.

본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판은, The printed circuit board according to the embodiment of the present invention,

더미영역과 기판영역을 포함하는 베이스 기판; 및A base substrate including a dummy region and a substrate region; And

상기 더미영역에 기판의 두께 방향을 기준으로 단차 구조를 갖는 단차 더미 패턴을 포함하는 휨 방지부;를 포함할 수 있다.
And a bending prevention part including a stepped dummy pattern having a stepped structure in the dummy area with respect to the thickness direction of the substrate.

본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 베이스 기판은,The base substrate of the printed circuit board according to the embodiment of the present invention,

절연층; 및Insulating layer; And

상기 절연층 상에 형성된 메탈층;을 포함할 수 있다.It may include; a metal layer formed on the insulating layer.

본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 휨 방지부는 메탈층에 적어도 하나 이상의 단차를 갖도록 형성될 수 있다.The warpage prevention portion of the printed circuit board according to the embodiment of the present invention may be formed to have at least one step in the metal layer.

본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 휨 방지부는,The bending prevention part of the printed circuit board according to the embodiment of the present invention,

다각형 또는 원형 형태로 형성된 베이스부; 및A base portion formed in a polygonal or circular shape; And

상기 베이스부에 다각형 또는 원형의 오목구조이거나, 다각형 또는 원형의 볼록구조로 형성된 단차부;를 포함할 수 있다.And a stepped portion formed in a concave structure of a polygon or a circle, or a convex structure of a polygon or a circle in the base portion.

상기 베이스부가 복수 개인 경우,When there are a plurality of base parts,

상기 복수 개의 베이스부를 연결하는 연결부;를 더 포함할 수 있다.It may further include a connecting portion for connecting the plurality of base parts.

본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 단차부는 적어도 하나 이상의 단차를 갖도록 형성될 수 있다.The stepped portion of the printed circuit board according to the embodiment of the present invention may be formed to have at least one step.

본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판은, 복수의 단위 기판을 포함하는 스트립(Strip) 기판 또는 판넬(Panel) 기판일 수 있다.The printed circuit board according to the embodiment of the present invention may be a strip substrate or a panel substrate including a plurality of unit substrates.

본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 베이스 기판은 다층일 수 있다.
The base substrate of the printed circuit board according to the embodiment of the present invention may be a multilayer.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
Prior to that, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best explain its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명의 실시예에 의한 인쇄회로기판 및 그 제조방법은 기판의 더미영역에 단차 더미 패턴의 휨 방지부를 형성함에 따라, 기판의 강성을 향상시켜 기판의 휨을 개선할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.In the printed circuit board and the method of manufacturing the same according to the embodiment of the present invention, the bending prevention portion of the stepped dummy pattern may be formed in the dummy region of the substrate, thereby improving the rigidity of the substrate, thereby improving the warpage of the substrate.

또한, 본 발명의 실시예는 기판의 휨을 개선함에 따라, 인쇄회로기판의 생산성 향상을 기대할 수 있다는 것이다.In addition, the embodiment of the present invention can be expected to improve the productivity of the printed circuit board, as the bending of the substrate is improved.

또한, 본 발명의 실시예는 별도의 삽입자재 없이도 기판의 변형을 조절할 수 있으며, 기판 휨 발생으로 제작이 어려웠던 초박판 기판 제작도 가능하다는 것이다.
In addition, the embodiment of the present invention can control the deformation of the substrate without a separate insert material, it is also possible to manufacture the ultra-thin substrate was difficult to manufacture due to the substrate warpage.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 인쇄회로기판의 구성을 나타내는 평면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 더미영역을 상세하게 나타내는 평면도.
도 3a 내지 도 3m은 본 발명의 실시예에 의한 휨 방지부의 일 예를 나타내는 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 의한 휨 방지부의 다른 예를 나타내는 도면.1 is a plan view showing the configuration of a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view showing in detail the dummy region according to an embodiment of the present invention.
3A to 3M are views showing an example of the warp prevention part according to the embodiment of the present invention.
4A and 4B are views showing another example of the warp prevention part according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages, and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. In this specification, the terms first, second, etc. are used to distinguish one element from another, and the element is not limited by the terms.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

인쇄회로기판Printed circuit board

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 인쇄회로기판의 구성을 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 더미영역을 상세하게 나타내는 평면도이며, 도 3a 내지 도 3m은 본 발명의 실시예에 의한 휨 방지부의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 의한 휨 방지부의 다른 예를 나타내는 도면이다.
1 is a plan view showing a configuration of a printed circuit board according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing in detail a dummy region according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3A to 3M are embodiments of the present invention. 4A and 4B are views showing another example of the warpage prevention part according to the embodiment of the present invention.

도 1에서 도시하는 바와 같이, 인쇄회로기판은 더미영역(120)과 기판영역(110)을 포함하는 베이스 기판(100) 및 더미영역(120)에 기판의 두께 방향을 기준으로 단차 구조를 갖는 단차 더미 패턴을 포함하는 휨 방지부(130)를 포함할 수 있다.
As shown in FIG. 1, the printed circuit board has a stepped structure having a stepped structure in the base substrate 100 including the dummy region 120 and the substrate region 110 and the dummy region 120 based on the thickness direction of the substrate. It may include a bending prevention portion 130 including a dummy pattern.

이때, 기판영역(110)은 회로패턴을 포함하는 단위 기판이 형성되는 영역을 의미하는 것으로 정의하기로 한다.In this case, the substrate region 110 is defined as a region in which a unit substrate including a circuit pattern is formed.

만약, 인쇄회로기판이 스트립 기판 형태가 아닌 경우, 상기 기판영역(110)은 단위 기판이 아니더라도 신호 전달을 위한 회로패턴이 형성될 수 있다.
If the printed circuit board is not in the form of a strip substrate, even if the substrate region 110 is not a unit substrate, a circuit pattern for signal transmission may be formed.

또한, 베이스 기판(100)은 절연층 및 절연층 상에 형성된 메탈층을 포함할 수 있다. In addition, the base substrate 100 may include an insulating layer and a metal layer formed on the insulating layer.

또한, 휨 방지부(130)는 메탈층에 적어도 하나 이상의 단차를 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the warpage prevention unit 130 may be formed to have at least one or more steps in the metal layer.

도 1에서 도시하는 바와 같이, 휨 방지부(130)는 더미영역(120)에 전체적으로 형성되거나, 또는 특정 영역에만 형성될 수 있다.
As shown in FIG. 1, the warpage prevention part 130 may be formed entirely in the dummy region 120 or may be formed only in a specific region.

보다 상세히 설명하면, 도 3 및 도 4에서 도시하는 바와 같이, 휨 방지부(130)는 다각형 또는 원형 형태로 형성된 베이스부(131) 및 베이스부(131)에 다각형 또는 원형의 오목구조이거나, 다각형 또는 원형의 볼록구조로 형성된 단차부(133)를 포함할 수 있다.
In more detail, as shown in FIGS. 3 and 4, the bending prevention part 130 may be a polygonal or circular concave structure in the base part 131 and the base part 131 formed in a polygonal or circular shape, or a polygonal shape. Or it may include a stepped portion 133 formed in a circular convex structure.

또한, 휨 방지부(130)는 베이스부(131)가 복수 개인 경우, 도 2에서 도시하는 바와 같이, 복수 개의 베이스부(131)를 연결하는 연결부(135)를 포함할 수 있다.
In addition, the warpage prevention part 130 may include a connection part 135 connecting the plurality of base parts 131, as shown in FIG. 2 when there are a plurality of base parts 131.

또한, 도 3a 내지 도 3m 및 도 4a 내지 도 4b에서 도시하는 바와 같이, 단차부(133)는 적어도 하나 이상의 단차를 갖도록 형성될 수 있다.3A to 3M and 4A to 4B, the stepped portion 133 may be formed to have at least one or more steps.

예를 들어, 휨 방지부(130)는 사각형의 베이스부(131)에 사각형 오목부(도 3a, 3c), 사각형 볼록부(도 3b), 십자가형 오목부(도 3d) 또는 원형 오목부(도 3e) 형태의 단차부(133)가 형성될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.For example, the anti-bending portion 130 may include a rectangular recess (FIGS. 3A and 3C), a rectangular convex portion (FIG. 3B), a cross recess (FIG. 3D) or a circular recess (FIG. 3D) in the rectangular base portion 131. 3E) stepped portion 133 may be formed, but is not limited thereto.

또한, 휨 방지부(130)는 원형의 베이스부(131)에 원형 오목부(도 3f), 원형 볼록부(도 3g), 사각형 오목부(도 3h, 도 3j), 사각형 볼록부(도 3i, 도 3k), 십자가형 오목부(도 3l) 또는 십자가형 볼록부(도 3m) 형태의 단차부(133)가 형성될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.In addition, the bending prevention part 130 has a circular concave portion (FIG. 3F), a circular convex portion (FIG. 3G), a rectangular concave portion (FIG. 3H, FIG. 3J), and a rectangular convex portion (FIG. 3I) in the circular base portion 131. FIG. , FIG. 3K), a stepped portion 133 having a cross-shaped recess (FIG. 3L) or a cross-shaped convex portion (FIG. 3M) may be formed, but is not limited thereto.

한편, 휨 방지부(130)는 도 4a 및 도 4b와 같이 2 개 이상의 단차를 갖도록 형성되는 것도 가능하다.
Meanwhile, the warpage prevention part 130 may be formed to have two or more steps as shown in FIGS. 4A and 4B.

본 발명의 실시예에 의한 인쇄회로기판은 복수의 단위 기판을 포함하는 스트립(Strip) 기판 또는 판넬(Panel) 기판일 수 있다.The printed circuit board according to the embodiment of the present invention may be a strip substrate or a panel substrate including a plurality of unit substrates.

또한, 베이스 기판(100)은 다층일 수 있다.In addition, the base substrate 100 may be a multilayer.

만약, 베이스 기판(100)이 다층일 경우, 휨 방지부(130)는 다층이 모두 적층된 상태에서 한 번의 공정을 통해 형성되거나, 또는 각각의 층을 적층할 때마다 형성될 수 있다. If the base substrate 100 is a multilayer, the warpage prevention unit 130 may be formed through one process in a state where all of the multilayers are stacked, or may be formed each time the respective layers are stacked.

즉, 휨 방지부(130)는 다층의 베이스 기판(100)의 각층마다 별도로 형성된 구조도 가능하다는 것이다.
That is, the warpage prevention part 130 may have a structure formed separately for each layer of the multilayer base substrate 100.

인쇄회로기판에서 휨은 크게 물리적인 하중(Mechanical Load)과 열 하중(Thermal Load)에 의해 발생한다.In printed circuit boards, warpage is largely caused by mechanical load and thermal load.

이때, 물리적인 하중은 작업자에 의해 기판이 이동 중이거나, 라우팅 또는 절단 중 등에 의해 발생한다. 또한, 열 하중은 기판 공정 중, 칩 실장(Chip Mounting) 중 또는 신뢰성 시험(Reliability Test) 중에 발생한다.At this time, the physical load is generated by the operator moving the substrate, routing or cutting. Thermal loads also occur during substrate processing, chip mounting, or during Reliability Tests.

일반적으로 기판 공정 중에는 적층(Stacking) 공정, 베이킹(Baking) 공정 또는 범프(Bump) 리플로우(Reflow) 공정 등이 열공정에 해당된다.In general, the substrate process includes a stacking process, a baking process, or a bump reflow process.

이러한 열이 가해지는 환경에서 여러 개의 이종 재질로 만들어진 인쇄회로기판은 재질 간의 열팽창계수(CTE, Coefficient of Thermal Expansion) 차이와 절연재의 경화수축(Cure Shrinkage) 등에 의해 휨이 발생한다.In such a heat applied environment, a printed circuit board made of a plurality of dissimilar materials causes warpage due to a difference in coefficient of thermal expansion (CTE) between materials and curing shrinkage of an insulating material.

설계 관점에서 이러한 CTE 불균형은 기판의 각 회로패턴층의 구리 잔존율의 불균형 및 솔더 레지스트 잉크의 도포 면적차로 인하여 발생하게 된다.From the design point of view, such CTE imbalance occurs due to the imbalance of the copper residual ratio of each circuit pattern layer of the substrate and the application area difference of the solder resist ink.

일반적으로 인쇄회로기판의 디자인 작업 시 전기 신호적인 관점(Signal integrity, power integrity 등)에서 회로 설계가 이루어지기에 이러한 구조적인 관점에서의 설계 반영은 미비한 실정이다.In general, when designing a printed circuit board, a circuit design is made from an electrical signal point of view (signal integrity, power integrity, etc.), so the design reflection from such a structural point of view is insufficient.

그러나, 본 발명의 실시예에 의한 인쇄회로기판은 더미 영역의 일부 또는 전부에 단차 더미 패턴 구조의 휨 방지부를 형성하기 때문에, 별도의 부재를 추가로 형성하지 않아도 기판의 강성을 증가시켜 휨을 감소시킬 수 있는 것이다.
However, since the printed circuit board according to the embodiment of the present invention forms the warp prevention portion of the stepped dummy pattern structure in part or all of the dummy area, it is possible to reduce the warpage by increasing the rigidity of the substrate without additionally forming a separate member. It can be.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It is obvious that the modification or improvement is possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 베이스 기판
110 : 기판영역
120 : 더미영역
130 : 휨 방지부
131 : 베이스부
133 : 단차부
135 : 연결부100: base substrate
110: substrate area
120: dummy area
130: bending prevention part
131: Base portion
133: stepped portion
135 connection

Claims

A base substrate including a dummy region and a substrate region; And
A bending prevention part including a stepped dummy pattern having a stepped structure in the dummy area based on a thickness direction of the substrate;
And a printed circuit board.

The method according to claim 1,
The base substrate includes:
Insulating layer; And
A metal layer formed on the insulating layer;
And a printed circuit board (PCB).

The method according to claim 2,
The bending prevention unit is a printed circuit board, characterized in that formed on the metal layer to have at least one step.

The method according to claim 1,
The bending prevention part,
A base portion formed in a polygonal or circular shape; And
A stepped portion formed in a concave structure of a polygon or a circle or a convex structure of a polygon or a circle in the base portion;
Printed circuit board comprising a.

The method of claim 4,
The bending prevention part,
When there are a plurality of base parts,
A connection part connecting the plurality of base parts;
Printed circuit board further comprising a.

The method of claim 4,
The stepped portion is a printed circuit board, characterized in that formed to have at least one step.

The method according to claim 1,
The printed circuit board is a printed circuit board, characterized in that a strip substrate or a panel substrate including a plurality of unit substrates.

The method according to claim 1,
The base substrate is a printed circuit board, characterized in that the multilayer.