KR20180072395A - Printed circuit board and package - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인쇄회로기판 및 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a printed circuit board and a package.
통상적으로 인쇄회로기판은 코어 기판 상에 복수의 빌드업층을 순차적으로 적층하여 생산된다. 이렇게 순차적으로 빌드업층을 적층하여 인쇄회로기판을 생산하는 것을 순차적층공법이라고 칭할 수 있다.Typically, a printed circuit board is produced by sequentially laminating a plurality of buildup layers on a core substrate. The production of the printed circuit board by sequentially stacking the build-up layers can be referred to as a sequential layer construction method.
순차적층공법에 의해 인쇄회로기판을 제조할 경우, 인쇄회로기판의 층 수가 늘어나면 적층공정 수도 증가한다. 이러한 적층공정은 기존에 이미 적층되어 있는 부분에도 열을 가하기 때문에, 불필요하고 예측 불가능한 변형을 일으킬 수 있다. 이러한 변형이 많을수록 층간 정합이 어렵게 된다.When a printed circuit board is manufactured by a sequential lamination method, the number of lamination steps increases as the number of printed circuit boards increases. Such a lamination process may cause unnecessary and unpredictable deformation because heat is applied to a portion already existing in the lamination process. The more such deformation, the more difficult the interlayer matching becomes.
이에 따라, 각각의 빌드업층을 단위기판으로 분리 생산한 후 복수의 단위기판을 일괄적으로 동시에 적층하여 인쇄회로기판을 생산하는 일괄적층공법이 개발되었다.Accordingly, a batch lamination method has been developed in which a plurality of unit substrates are collectively laminated at the same time after the respective buildup layers are separated and produced as a unit substrate to produce a printed circuit board.
본 발명의 실시예에 따르면, 표면처리층 형성 시 도체패턴의 손실을 감소시킬 수 있는 인쇄회로기판 및 패키지가 제공될 수 있다.According to the embodiment of the present invention, a printed circuit board and a package that can reduce the loss of the conductor pattern in forming the surface treatment layer can be provided.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패키지를 나타내는 도면.
도 3 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 순차적으로 나타내는 도면.1 shows a printed circuit board according to an embodiment of the invention.
Figure 2 shows a package according to an embodiment of the invention;
3 to 14 sequentially illustrate a method of manufacturing a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 그리고, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof. In the specification, "on" means to be located above or below the object portion, and does not necessarily mean that the object is located on the upper side with respect to the gravitational direction.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.In addition, the term " coupled " is used not only in the case of direct physical contact between the respective constituent elements in the contact relation between the constituent elements, but also means that other constituent elements are interposed between the constituent elements, Use them as a concept to cover each contact.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.The sizes and thicknesses of the respective components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, and thus the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.
이하, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 및 패키지의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, embodiments of a printed circuit board and a package according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or corresponding components throughout. A duplicate description will be omitted.
인쇄회로기판 및 패키지Printed Circuit Boards and Packages
(인쇄회로기판)(Printed circuit board)
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타내는 도면이다.1 is a view illustrating a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(1000)은 절연부(20), 외층도체패턴층(110, 610), 제1 표면처리층(40), 시드층(30), 제2 표면처리층(50) 및 리세스부(R)를 포함하고, 내부도체패턴층(210, 310, 410, 510) 및 비아(60)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a printed
절연부(20)는, 복수의 절연층(120, 220, 320, 420, 520, 620)이 서로 적층되어 형성된다. 절연부(20)는 제1 내지 제6 도체패턴층(120, 210, 310, 410, 510, 610)을 서로 전기적으로 절연시킨다.The insulating
이하에서는 복수의 절연층(120, 220, 320, 420, 520, 620)을 설명함에 있어, 상호 간의 구별이 필요한 경우에는 도 1을 기준으로 상부에서 하부 방향을 따라 각각 제1 절연층(120), 제2 절연층(220), 제3 절연층(320), 제4 절연층(420), 제5 절연층(520) 및 제6 절연층(620)으로 지칭하기로 한다. 다만, 상호 간의 구별이 불필요한 경우에는 절연층(120, 220, 320, 420, 520, 620)으로 통칭하기로 한다.In the following description, a plurality of
또한, 복수의 도체패턴층(110, 210, 310, 410, 510, 610)을 설명함에 있어, 상호 간의 구별이 필요한 경우에는 도 1을 기준으로 상부에서 하부 방향을 따라 각각 제1 도체패턴층(110), 제2 도체패턴층(210), 제3 도체패턴층(310), 제4 도체패턴층(410), 제5 도체패턴층(510) 및 제6 도체패턴층(610)으로 지칭하기로 한다. 다만, 상호 간의 구별이 불필요한 경우에는 제1 내지 제6 도체패턴층(110, 210, 310, 410, 510, 610)으로 또는 도체패턴층(110, 210, 310, 410, 510, 610)으로 통칭하기로 한다.When a plurality of
한편, 절연층(120, 220, 320, 420, 520, 620) 및 도체패턴층(110, 210, 310, 410, 510, 610) 각각은 도 1에 도시된 6개가 아닌 다른 개수로 형성될 수도 있다. 예로써, 절연층(120, 220, 320, 420, 520, 620) 및 도체패턴층(110, 210, 310, 410, 510, 610) 각각은 4개의 층으로 형성될 수도 있다.Each of the
그리고, 복수의 도체패턴층(110, 210, 310, 410, 510, 610)은 필요에 따라 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(1000)의 최외층 도체패턴층에 해당하는 외층도체패턴층(110, 610)과 외층도체패턴층(110, 610) 사이에 형성되는 내층도체패턴층(210, 310, 410, 510)으로 구별하기로 한다. 도 1의 경우 외층도체패턴층은 제1 도체패턴층(110) 및 제6 도체패턴층(610)에 해당하고, 내부도체패턴층은 제2 내지 제5 도체패턴층(210, 310, 410, 510)에 해당한다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 별도의 도면부호가 병기되지 않는 한 외층도체패턴은 제1 도체패턴층(110)을 의미하는 것으로 사용한다.If necessary, the plurality of
절연층(120, 220, 320, 420, 520, 620) 각각은 도체패턴층(120, 210, 310, 410, 510, 610) 중 어느 하나와 함께 후술할 단위기판(100, 200, 300, 400, 500, 600)에 포함된다. 즉, 제1 절연층(120)은 제1 도체패턴층(110)과 함께 후술할 제1 단위기판(100)에 포함된다. 제1 내지 제6 단위기판(100, 200, 300, 400, 500, 600)은, 순차적층공법과 달리 서로 분리되어 별개로 형성된 후 일괄적으로 동시에 적층된다.Each of the
절연층(120, 220, 320, 420, 520, 620) 각각은 광경화성 수지를 포함하여 광에 반응하는 물질로 이루어진 감광성 절연층일 수 있다.Each of the
이하에서는 설명의 편의를 위해 절연층(120, 220, 320, 420, 520, 620) 중 제1 절연층(120)에 대해서만 설명하기로 한다. 또한, 제1 절연층(120)을 감광성 절연층으로 지칭하기로 한다. 다만, 이러한 설명이 제1 내지 제6 절연층(120, 220, 320, 420, 520, 620) 중 적어도 하나가 통상의 프리프레그(prepreg) 또는 ABF(Ajinomoto Build-up Film)와 같은 비감광성 절연물질로 형성되는 것을 배제하는 것은 아니다.Hereinafter, only the first
감광성 절연층(120)은 빛에 의하여 경화도가 조절될 수 있다. 다만, 감광성 절연층(120)은 열경화성이기도 하며, 열에 의해서 경화도가 조절될 수 있다.The degree of curing of the
감광성 절연층(120)은 포토리소그래피(photolithography) 공정이 가능하므로, 프리프레그(prepreg)와 같은 비감광성 절연층에 홀을 가공하는 경우보다 미세홀 구현에 유리하고, 한 번의 포토리소그래피 공정만으로 복수의 홀을 동시에 형성할 수 있으므로 홀 형성 공정을 단순화할 수 있다. 또한, 감광성 절연층(120)은 포토리소그래피 공정으로 인해 홀 형상을 보다 용이하게 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 홀의 종단면 형상은 역사다리꼴, 정사다리꼴, 직사각형 등이 될 수 있다.Since the
감광성 절연층(120)은 포지티브 타입(positive type) 또는 네거티브 타입(negative type)일 수 있다. 포지티브 타입(positive type)의 감광성 절연층(120)의 경우, 노광된 부분의 광중합체 폴리머 결합이 끊어진다. 이후, 현상 공정을 수행하면, 빛을 받아 광중합체 폴리머 결합이 끊어진 부분이 제거된다. 네거티브 타입(negative type)의 감광성 절연층(120)의 경우, 노광된 부분이 광중합 반응을 일으켜 단일구조에서 사슬구조의 3차원 망상 구조가 되며, 현상 공정을 수행하면, 빛을 받지 않은 부분이 제거된다.The
감광성 절연층(120)은 광경화성 수지에 무기필러가 함유된 것일 수 있다. 무기필러는 감광성 절연층(120)의 강성을 향상시키고 열팽창계수를 감소시킨다. 무기필러로는 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 탄화규소(SiC), 황산바륨(BaSO4), 탈크, 진흙, 운모가루, 수산화알루미늄(AlOH3), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 탄산칼슘(CaCO3), 탄산마그네슘(MgCO3), 산화마그네슘(MgO), 질화붕소(BN), 붕산알루미늄(AlBO3), 티탄산바륨(BaTiO3) 및 지르콘산칼슘(CaZrO3)으로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나 이상이 사용될 수 있다.The
외층도체패턴층(110, 610)은 최외층의 절연층(120, 620)에 각각 형성된다. 즉, 제1 도체패턴층(110)은 제1 절연층(120)에 형성되고, 제6 도체패턴층(610)은 제6 절연층(620)에 형성된다. 외층도체패턴층(110, 610)은 통상의 인쇄회로기판의 도체패턴인 신호패턴, 파워패턴, 그라운드패턴 및 외부연결단자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The outer
외층도체패턴층(110)은 절연부(100)의 일면에 각각 매립된 제1 도체패턴(111) 및 제2 도체패턴(112)을 포함한다. 제1 도체패턴(111) 및 제2 도체패턴(112)은, 통상의 회로패턴과 달리 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(1000)의 외부연결단자에 해당한다. 구체적으로, 제1 도체패턴(111)은 반도체 다이(die, 도 2의 700)와 같은 능동소자와 연결되고, 제2 도체패턴(112)은 MLCC와 같은 수동소자 또는 메인보드와 같이 다른 기판과 연결될 수 있다.The outer
제1 도체패턴(111)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 다이(die, 도 2의 700)가 안착되는 안착패드(111-1) 및 다이(die, 도 2의 700)의 외부연결단자와 와이어(도 2의 W)를 통해 전기적으로 연결되는 본딩패드(111-2)를 포함한다. 또한, 제1 도체패턴(111)은 플립칩본딩을 위한 플립칩본딩패드(미도시)를 더 포함할 수 있다.1, the
제2 도체패턴(112)에는, SMT(Surface Mounting Technology)를 통해 MLCC와 같은 수동소자가 전기적으로 연결될 수 있다. 예로써, 제2 도체패턴은, MLCC의 외부전극과 결합됨으로써 MLCC와 전기적으로 연결될 수 있다.A passive element such as an MLCC may be electrically connected to the
제1 표면처리층(40)은 제1 도체패턴(111) 상에 형성되어 절연부(20)의 일면으로부터 돌출된다. 즉, 제1 표면처리층(40)은, 도 1을 기준으로 제1 절연층(120)의 상면으로부터 돌출되게 제1 도체패턴(111) 상에 형성된다.The first
제1 표면처리층(40)은, 제1 도체패턴(111)과 다이(die, 도 2의 700) 간의 신호전달 및 열전달이 용이하도록 제1 도체패턴(111) 상에 형성된다. 구체적으로, 안착패드(111-1) 상에 형성된 제1 표면처리층(40)은 다이(die, 도 2의 700)와 안착패드(111-1) 간의 열전달을 용이하게 하고, 본딩패드(111-2) 상에 형성된 제1 표면처리층(40)은 다이(die, 도 2의 700)와 본딩패드(111-2) 간의 신호전달을 용이하게 한다. 제1 표면처리층(40)은 전기전도도 및 열전도도가 우수한 물질을 포함할 수 있다. 예로써, 제1 표면처리층은 금(Au)을 포함할 수 있다.The first
시드층(30)은 제1 도체패턴(111) 및 제1 표면처리층(40) 사이에 형성되고, 절연부(20)의 일면으로부터 돌출된다. 시드층(40)은 후술할 캐리어(도 3의 C)의 구리박(도 3의 CF)으로부터 형성될 수 있다.The
제1 표면처리층(40)은, 제1 도체패턴(111) 및/또는 시드층(30)을 형성하는 물질의 표준환원전위보다 높은 표준환원전위의 물질을 포함한다. 예로써, 제1 도체패턴(111) 및 시드층(30)이 구리(Cu)로 형성되는 경우, 제1 표면처리층(40)은 구리의 표준환원전위보다 높은 표준환원전위를 가지는 금(Au)을 포함할 수 있다.The first
제2 표면처리층(50)은 제2 도체패턴(112) 상에 형성되고, 유기물을 포함한다. 즉, 제2 표면처리층(50)은 통상의 OSP층일 수 있다.The second
제2 표면처리층(50)의 적어도 일부는 절연부(20)에 매립된다. 후술할 바와 같이, 제2 표면처리층(50) 형성 전 제2 도체패턴(112)은 소프트에칭된다. 따라서, 소프트에칭 후 제2 도체패턴(112)은 도 1의 절연부(20)의 상면으로부터 함몰된다. 소프트에칭 후 제2 표면처리층(50)이 제2 도체패턴(112)에 형성되는 결과, 제2 표면처리층(50)의 적어도 일부는 절연부(20)에 매립된다.At least a part of the second surface treatment layer (50) is embedded in the insulating portion (20). As will be described later, the
리세스부(R)는 제1 도체패턴(111) 및/또는 시드층(30)의 양측부에 형성된다. 리세스부(R)는, 제2 표면처리층(50) 형성을 위한 소프트에칭에 의해 형성된다. 즉, 소프트에칭 시 제1 도체패턴(111) 상에는 제1 도체패턴(111)의 표준환원전위보다 높은 표준환원전위를 가지는 물질로 형성된 제1 표면처리층(40)이 기 형성되어 있으므로, 소프트에칭 시 제1 도체패턴(40)의 과에칭(Galvanic corrosion)에 의해 리세스(R)가 형성된다.The recess portion R is formed on both sides of the
과에칭 현상은 제1 표면처리층(40)에 의해 커버되지 않는 제1 도체패턴(111) 및/또는 시드층(30)의 양측부에서 두드러진다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(1000)의 경우 제1 도체패턴(111)이 절연부(20)의 일면으로부터 매립된 형태로 형성되는 바 소프트에칭 시 에칭액에 노출되는 제1 도체패턴(111)의 면적이 최소화될 수 있다. 따라서, 제2 표면처리층(50) 형성을 위한 소프트에칭 시 발생하는 제1 도체패턴(111)의 과에칭 현상은 최소화될 수 있다.And the etching phenomenon are conspicuous on both sides of the
제1 도체패턴(111)에 형성된 리세스부(R)는, 절연부(20)의 일면으로부터 절연부(20)의 내부로 갈수록 단면적이 작아진다. 즉, 리세스부(R)의 크기는 절연부(20)의 일면으로부터 절연부(20)의 내부로 갈수록 작아진다.The recessed portion R formed in the
내부도체패턴층(210, 310, 410, 510)은 절연부(20)의 내부에 형성된다. 즉, 내부도체패턴층(210, 310, 410, 510) 각각은 제2 내지 제5 절연층(220, 320, 420, 520) 각각에 형성되어, 절연부(20)의 내부에 위치된다.The inner conductor pattern layers 210, 310, 410, and 510 are formed inside the
도체패턴층(110, 210, 310, 410, 510, 610) 각각은 전기적 특성이 우수한 구리(Cu), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 백금(Pt) 등으로 형성될 수 있다. 도체패턴층(110, 210, 310, 410, 510, 610)의 패턴 형상은 모두 동일할 수도 있지만, 설계 상의 필요에 따라 서로 다르게 형성될 수도 있다.Each of the conductor pattern layers 110, 210, 310, 410, 510, and 610 is formed of copper (Cu), silver (Ag), palladium (Pd), aluminum (Al), nickel (Ni) ), Gold (Au), platinum (Pt), or the like. The pattern shapes of the conductor pattern layers 110, 210, 310, 410, 510, and 610 may be all the same, but may be formed differently according to design needs.
비아(60)는 내부도체패턴층(210, 310, 410, 510) 및 외부도체패턴층(110, 610)을 서로 연결한다. 또한, 비아(60)는 서로 인접한 내부도체패턴층(210, 310, 410, 510)을 서로 연결한다. 또한, 비아(60)는 도 1의 안착패드(111-1)의 하부에 형성된 것과 같이, 스택비아와 유사한 형태로 적층될 수 있다.The
비아(60)는 도 1의 안착패드(111-1)의 하부에 형성된 방열비아와 도 1의 본딩패드(111-2)등의 하부에 형성된 신호비아로 구별될 수 있다. 방열비아는, 안착패드(111-1)에 안착되는 다이(die, 도 2의 700)에서 발생한 열을 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(1000) 측으로 신속히 제거할 수 있다. 방열비아는 신속한 방열을 위해 통상의 신호비아보다 단면적이 크게 형성될 수 있다.The
비아(60)는 고융점금속층(61) 및 고융점금속층(61)의 용융점보다 낮은 용융점을 가지는 저융점금속층(62)을 포함한다.The via 60 includes a low melting
고융점금속층(61)은 전기적 특성이 우수하고 저융점금속층(62)의 용융점보다 높은 용융점을 가지는 구리(Cu), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 백금(Pt) 등으로 형성될 수 있다. 일 예로, 고융점금속층(61)과 도체패턴층(110, 210, 310, 410, 510, 610)은 모두 구리로 형성될 수 있는데, 이 경우 양자는 동종물질로 형성되므로 상호 간의 결합력이 향상된다. 또한, 양자를 서로 다른 물질로 형성하는 경우에 비하여, 공정을 단순화할 수 있고 생산비를 절감할 수 있다. 하지만, 상술한 예는 예시적인 것으로 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.The high melting
저융점금속층(62)은 고융점금속층(61)의 용융점보다 용융점이 낮다. 저융점금속층(62)은 솔더 재질로 이루어질 수 있다. 여기서 ‘솔더’란 땜납에 사용될 수 있는 금속재료를 의미하며, 납(Pb)을 포함하는 합금일 수도 있지만, 납을 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 솔더는, 주석(Sn), 은(Ag), 구리(Cu) 또는 이 중에서 선택된 금속들의 합금일 수 있다. 구체적으로 본 발명의 실시예에서 사용되는 솔더는 솔더 전체에 대한 주석(Sn)의 함량이 90% 이상인 주석, 은 및 구리를 성분으로 포함하는 합금일 수 있다.The melting point of the low melting point metal layer (62) is lower than the melting point of the high melting point metal layer (61). The low melting
저융점금속층(62)은 후술할 복수의 단위기판(100, 200, 300, 400, 500, 600)들을 일괄적층할 때 적어도 일부가 용융되어 복수의 단위기판(100, 200, 300, 400, 500, 600)들 간의 압력 불균일을 완화할 수 있다.The low melting
저융점금속층(62)은 일괄적층 시의 온도 및 압력으로 인해 적어도 일부가 용융되므로 고융점금속층(61) 또는 도체패턴층(110, 210, 310, 410, 510, 610)를 구성하는 물질과 용이하게 반응하여 금속간화합물층(Inter-Metallic Compound, IMC)을 형성한다. 금속간화합물층으로 인해 도체패턴층(110, 210, 310, 410, 510, 610) 간의 물리적 결합력이 향상된다.Since the low melting
(패키지)(package)
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패키지를 나타내는 도면이다.2 is a view of a package according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 패키지(2000)는, 인쇄회로기판(1000), 다이(700), 수동소자(800) 및 결합부재(900)를 포함한다.The
인쇄회로기판(1000)에 대해서는 상술하였으므로 자세한 설명을 생략한다.Since the printed
다이(die, 700)는 반도체 소자로서 반도체 공정을 통해 형성된 전자소자이다. 다이(die, 700)의 일면은 외부연결단자가 형성된 활성면(Active Surface)이고, 다이(die, 700)의 타면은 비활성면(Inactive Surface)일 수 있다. 본 실시예에서 다이(die, 700)의 타면이 안착패드(111-1)에 안착될 수 있다. 다이(die, 700)의 외부연결단자는 와이어(W)를 통해 인쇄회로기판(1000)의 본딩패드(111-2)와 결합될 수 있다.A
수동소자(800)는, 인덕터, 캐패시터 및 저항소자 중 어느 하나일 수 있다. 즉, 본 명세서에서는 수동소자가 MLCC임을 전제로 설명하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The
결합부재(900)는 제2 도체패턴(112)을 수동소자(800) 및/또는 메인보드와 같은 다른 기판에 전기적으로 결합시키는 부재이다. 결합부재(900)는 솔더를 이용하는 SMT 공정을 통해 형성될 수 있다. SMT 공정 시의 온도로 인해 상술한 제2 표면처리층(112)은 제거된다.The
한편, 도시하지는 않았으나, 본 실시예에 따른 패키지(2000)는 안착패드(111-1)와 다이(die, 700) 사이에 형성되어 다이(die, 700)를 고정하는 본딩층 또는 다이(die, 700)를 고정시키기 위해 다이(die, 700)를 커버하는 몰딩재를 더 포함할 수 있다.Although not shown, the
인쇄회로기판의 제조 방법Manufacturing method of printed circuit board
도 3 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법을 순차적으로 나타내는 도면이다.3 to 14 are views sequentially illustrating a method of manufacturing a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
구체적으로, 도 3 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법에 적용되는 단위기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 도면이고, 도 9 및 도 10은 도 3 내지 도 8를 통해 제조된 복수의 단위기판을 일괄적으로 적층하는 것을 나타내는 도면이고, 도 11 내지 도 14는 일괄적층 후 공정을 순차적으로 나타내는 도면이다.3 and 8 are views sequentially illustrating a process of manufacturing a unit substrate according to an embodiment of the present invention. FIGS. 9 and 10 are sectional views of FIGS. 3 to 8, 11 to 14 are views sequentially showing the post-batch lamination process. Fig.
(단위기판의 제조방법)(Manufacturing Method of Unit Substrate)
도 3 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조방법에 적용되는 단위기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 도면이다. 이하에서는, 도 3 내지 도 8을 참고하여 도 9에 도시된 제2 단위기판(200)의 제조공정을 예로써 설명한다.FIGS. 3 to 8 are views sequentially illustrating steps of manufacturing a unit substrate, which is applied to a method of manufacturing a printed circuit board according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a manufacturing process of the
우선, 도 3을 참고하면 지지부(SF)의 양면에 구리박(CF)이 형성된 캐리어(C)를 준비한다. 지지부(SF)는 요구되는 강성을 가지는 금속재, 무기재 또는 유기재 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 구리박(CF)은 지지부(SF)의 양면에 라미네이션 공정을 통해 형성될 수 있다. 또는, 구리박(CF)은 무전해 도금 및 전해 도금공정을 통해 지지부(SF)의 양면에 형성될 수도 있다.First, referring to FIG. 3, a carrier C having a copper foil CF formed on both sides of a support portion SF is prepared. The support portion SF may be formed of any one of metal materials, inorganic materials, and organic materials having required rigidity. The copper foil CF can be formed on both sides of the support portion SF through a lamination process. Alternatively, the copper foil CF may be formed on both sides of the support portion SF through an electroless plating and an electrolytic plating process.
다음으로, 도 4를 참고하면 구리박(CF)에 선택적으로 제2 도체패턴층(210)을 형성한다. 제2 도체패턴층(210)은 구리박(CF)을 전해도금의 급전층으로 하는 MSAP(Modified Semi-Additive Process)법으로 형성될 수 있다. 제2 도체패턴층(210)은 구리박(CF) 상에 제2 도체패턴층(210)과 역패턴을 가지는 도금레지스트를 형성하고 전해도금을 수행하고, 전해도금 완료 후 도금레지스트를 제거함으로써 형성될 수 있다. 한편, 상술한 예에서는 통상의 회로패턴 형성공법 중 MSAP 법에 국한하여 설명하였으나, 주지의 Substractive 법, Full-Additive 법 또는 Semi-Additive 법 중 어느 하나를 이용하여 제2 도체패턴층(210)을 형성할 수도 있다.Next, referring to FIG. 4, a second
다음으로, 도 5를 참고하면 제2 도체패턴층(210) 상에 제2 절연층(220)을 형성한다. 제2 절연층(220)은 광경화성 수지를 포함할 수 있다. 제2 절연층(220)은 절연필름을 캐리어(C)에 라미네이션하여 형성될 수 있다. 즉, 제2 절연층(220)은 진공 라미네이터를 이용하여 제2 도체패턴층(210)에 라미네이션 될 수 있다. 또는, 제2 절연층(220)은 액상의 절연물질을 캐리어(C)에 도포한 후 경화시킴으로써 형성될 수 있다.Next, referring to FIG. 5, a second insulating
다음으로, 도 6을 참고하면, 제2 절연층(220)에 제2 도체패턴층(210) 중 일부를 선택적으로 노출시키는 비아홀(VH)을 형성한다. 비아홀(VH)은 포토리쏘그래피 공법으로 형성될 수 있다. 즉, 제2 절연층(220)이 감광성 절연층인 경우, 비아홀(VH)은 제2 절연층(220)을 선택적 노광 및 현상함으로써 형성될 수 있다. 또는, 비아홀(VH)은 레이저드릴링으로 형성될 수도 있다.Next, referring to FIG. 6, a via hole VH is formed in the second insulating
제2 절연층(220)은 선택적 노광 공정을 거치더라도 일괄적층 전까지 반경화 상태(B-stage)로 있게 된다. 예로써, 선택적 노광 공정을 거친 제2 절연층(220)은 완전경화 상태(C-stage) 대비 10~20% 경화도를 가질 수 있다. 한편, 필요에 따라, 제2 절연층(220)이 별도의 공정을 통하여 완전경화 상태(C-stage) 대비 50% 경화도를 가지도록 반경화시킬 수 있다. 별도의 반경화 공정은 비아홀(VH)을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정에 사용되는 UV광을 이용하여 이루어질 수 있다. 그러나 이 경우에도, 제2 절연층(220)은 일괄적층 전까지 완전 경화되지 않는다.The second
다음으로, 도 7 및 도 8을 참고하면 비아홀(VH)에 고융점금속층(61)과 저융점금속층(62)을 순차적으로 형성한다.Next, referring to FIGS. 7 and 8, a
고융점금속층(61)은 전해도금을 통해 형성된다. 전해도금의 경우 이방성 또는 등방성 도금을 모두 포함한다. 고융점금속층(61)은 구리전해도금을 통해 형성되어 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 고융점금속층(61)을 전해도금으로 형성함에 있어 제2 도체패턴층(210)은 급전층으로 기능할 수 있다.The
저융점금속층(62)은 솔더와 같은 저융점금속을 선택적으로 도금하거나 솔더 페이스트와 같은 저융점금속 페이스트를 선택적으로 도포한 후에 저융점금속 페이스트를 건조함으로써 형성될 수 있다. 솔더 또는 솔더 페이스트는 주석, 은, 구리 또는 여기서 선택된 금속들의 합금을 주성분으로 할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 솔더 페이스트에는 플럭스(flux)가 포함되지 않을 수 있다. 솔더 페이스트는 상대적으로 높은 온도(ex. 800℃)에서 굳는 소결형과 상대적으로 낮은 온도(ex. 200℃)에서 굳는 경화형이 있다. 본 실시예에 사용되는 솔더 페이스트는 솔더 페이스트의 경화 시 제2 절연층(220)의 완전경화를 방지하도록 상대적으로 낮은 온도에서 굳는 경화형일 수 있다.The low melting
저융점금속 페이스트는 비교적 높은 점성을 가지는 것일 수 있으며, 고융점금속층(61) 상에 형성된 후 그 형상을 유지할 수 있다. 또한, 저융점금속 페이스트는 저융점금속 입자를 가지며, 이러한 입자에 의하여 저융점금속 페이스트가 굳어서 형성된 저융점금속층(62)의 표면은 울퉁불퉁할 수 있다.The low melting point metal paste may have a relatively high viscosity and may maintain its shape after being formed on the high melting
다음으로, 지지부(SF)와 구리박(CF)을 분리함으로써 제2 단위기판(200)을 캐리어(C)로부터 분리한다. 이 때, 도시하지는 않았으나, 저융점금속층(20) 및 제2 절연층(220) 상에는 커버필름이 형성될 수 있다. 커버필름은 일괄적층 전까지 저융점금속층(20) 및 제2 절연층(220)을 보호하는 구성으로, 일괄적층 공정 직전 제2 단위기판(200)으로부터 분리된다.Next, the
이상에서는 제2 단위기판(200)을 기준으로 설명하였으나, 제1 단위기판(100) 및 제3 내지 제6 단위기판(300, 400, 500, 600)도 동일한 공정을 통해 제조될 수 있다.The
또한, 이상의 설명 및 도 3 내지 도 8에서는 캐리어(C)의 일면에만 단위기판을 형성하기 위한 공정이 적용되는 것으로 설명 및 도시하였으나, 캐리어의 타면에도 동일한 단위기판을 형성하기 위한 공정 또는 다른 단위기판을 형성하기 위한 공정이 적용될 수 있다.In the above description and FIGS. 3 to 8, the process for forming a unit substrate on only one side of the carrier C has been described and shown. However, a process for forming the same unit substrate on the other side of the carrier, May be applied.
(단위기판을 일괄적층하는 단계)(Step of collectively laminating unit substrates)
도 9 및 도 10은 도 3 내지 도 8를 통해 제조된 복수의 단위기판을 일괄적으로 적층하는 것을 나타내는 도면이다.Figs. 9 and 10 are views showing the lamination of a plurality of unit substrates manufactured through Figs. 3 to 8 collectively.
도 9를 참조하면, 복수의 단위기판(100, 200, 300, 400, 500, 600)을 상하로 배치한다. 이 때, 복수의 단위기판(100, 200, 300, 400, 500, 600) 각각에 형성된 정렬 마크를 통해 복수의 단위기판(100, 200, 300, 400, 500, 600)을 서로 정렬한다. 제1 및 제6 단위기판(100, 600)을 제외한 제2 내지 제5 단위기판(200, 300, 400, 500) 각각은 구리박(CF)이 제거된 후 정렬된다. 제1 및 제6 단위기판(100, 600)에 잔존한 구리박(CF)은 후술할 제1 표면처리층(40)을 도금 형성함에 있어 급전층이 된다.Referring to FIG. 9, a plurality of
도 10을 참고하면, 정렬된 복수의 단위기판(100, 200, 300, 400, 500, 600)을 V-press 적층기 등을 이용하여 고온 압착하여 일괄적으로 접합한다. 일괄적층 시, 온도는 180~200℃도로 설정되고, 프레스 압력은 30~50kg/cm2로 설정될 수 있으나, 이러한 수치로 한정되는 것은 아니며, 일괄적층 온도와 압력은 제1 내지 제6 절연층(120, 220, 320, 420, 520, 620)의 성분 또는 저융점금속층(62)의 성분 등에 의해서 다르게 설정될 수 있다. 특히, 일괄적층 시의 온도는 저융점금속층(62)의 용융점 이상일 수 있다. Referring to FIG. 10, a plurality of aligned
저융점금속층(20)은 일괄적층 시의 압력에 의해 절연층(120, 220, 320, 420, 520, 620) 측으로 퍼지게 되고, 이로 인해 저융점금속층(62)의 상부 횡단면적과 저융점금속층(20)의 하부 횡단면적은 서로 다를 수 있다.The low melting
반경화 상태에 있던 제1 내지 제6 절연층(120, 220, 320, 420, 520, 620)들은 일괄적층 시의 온도 및 압력에 의해 완전 경화된다.The first to sixth insulating
다음으로, 도 11 참고하면, 제1 절연층(120) 및/또는 제6 절연층(620) 상에 제1 표면처리층(40)을 형성한다. 상술한 바와 같이, 제1 및 제6 단위기판(100, 600)에는 상술한 구리박(CF)이 잔존하는 바 제1 표면처리층(40)을 도금 형성함에 있어 구리박(CF)을 급전층으로 이용할 수 있다.Next, referring to FIG. 11, a first
제1 표면처리층(40)은 구리박(CF) 상에 제1 표면처리층(40)과 역전사 패턴을 가지는 도금레지스트를 형성하고 전해도금을 수행한 후 도금레지스트를 제거함으로써 형성될 수 있다. 제1 표면처리층(40)은 다이(die, 도 2의 700)와의 신속한 신호전달 및 열전달을 위해 전기전도도 및 열전도도가 우수한 금(Au)을 포함할 수 있다. 또한, 도시하지는 않았으나 제1 표면처리층(40)과 구리박(CF) 사이에는 접합층이 형성될 수 있다. 접합층은 구리박(CF)과의 접합력이 상대적으로 우수한 니켈(Ni)을 포함할 수 있다. 접합층은 구리박(CF)을 급전층으로 하여 전해도금을 통해 형성될 수 있다.The first
다음으로, 도 12를 참고하면, 구리박(CF)을 선택적으로 제거하여 시드층(30)을 형성한다. 즉, 시드층(30)은 구리박(CF) 중 제1 표면처리층(40)이 형성되지 않은 영역을 제거함으로써 형성된다. 시드층(30)은 구리박(CF)을 선택적으로 에칭(퀵에칭 및 하프에칭 등)함으로써 제거될 수 있다. 이 때, 제1 표면처리층(40)은 에칭레지스트로 기능한다. 구리박(CF)을 선택적으로 에칭함으로써 제2 도체패턴(112)은 외부로 노출된다.Next, referring to FIG. 12, the
다음으로, 도 13을 참고하면, 소프트에칭을 수행한다. 소프트에칭 공정은 제2 도체패턴(112)에 제2 표면처리층(50)을 형성하기 전 수행되는 것으로, 제2 도체패턴(112)의 표면에 조도를 형성하여 제2 도체패턴(112)과 제2 표면처리층(50)과의 결합력을 향상시키기 위한 공정이다.Next, referring to FIG. 13, soft etching is performed. The soft etching process is performed before the second
소프트에칭은 제2 도체패턴(112)의 구성물질과 화학반응하는 에칭액을 이용하여 수행된다. 제2 도체패턴(112)이 구리(Cu)로 형성된 경우 소프트에칭은 구리에칭액으로 수행될 수 있다. 제1 도체패턴(111) 상에 제1 표면처리층(40)이 기 형성되어 있고, 제1 표면처리층(40)은 제1 도체패턴(111) 및/또는 시드층(30)의 표준환원전위보다 높은 표준환원전위의 물질로 형성되는 바 소프트에칭에 의해 제1 도체패턴(111) 및/또는 시드층(30)의 양측부에 리세스부(R)가 형성된다.The soft etch is performed using an etchant that chemically reacts with the constituent material of the
다음으로, 도 14를 참고하면, 제2 도체패턴(112) 상에 제2 표면처리층(50)을 형성한다. 제2 표면처리층(50)은 유기물을 포함하는 통상의 OSP층일 수 있다.Next, referring to FIG. 14, a second
한편, 도시하지는 않았으나 소프트에칭 후 제2 표면처리층(50) 형성 전 제2 도체패턴(112)의 표면에 작용기를 결합시키는 전처리 공정이 수행될 수 있다.Meanwhile, although not shown, a pretreatment process may be performed to bond the functional groups to the surface of the
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경 또는 삭제 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. 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.
C: 캐리어
CF: 구리박
R: 리세스부
SF: 지지부
W: 와이어
VH: 비아홀
20: 절연부
30: 시드층
40: 제1 표면처리층
50: 제2 표면처리층
60: 비아
61: 고융점금속층
62: 저융점금속층
100, 200, 300, 400, 500, 600: 단위기판
110, 210, 310, 410, 510, 610: 도체패턴층
120, 220, 320, 420, 520, 620: 절연층
111: 제1 도체패턴
111-1: 안착패드
111-2: 본딩패드
112: 제2 도체패턴
700: 다이(die)
800: 수동소자
900: 결합부재
1000: 인쇄회로기판
2000: 패키지C: Carrier
CF: Copper foil
R: recessed part
SF: Support
W: Wire
VH: Via hole
20:
30: Seed layer
40: first surface treatment layer
50: second surface treatment layer
60: Via
61: Refractory metal layer
62: Low melting point metal layer
100, 200, 300, 400, 500, 600: unit substrate
110, 210, 310, 410, 510, 610:
120, 220, 320, 420, 520, 620: insulating layer
111: first conductor pattern
111-1: seat pad
111-2: Bonding pad
112: second conductor pattern
700: Die
800: Passive element
900: coupling member
1000: printed circuit board
2000: Package
Claims (10)
상기 절연부의 일면에 각각 매립된 제1 도체패턴 및 제2 도체패턴을 포함하는 외층도체패턴층;
상기 제1 도체패턴 상에 형성되어 상기 절연부의 일면으로부터 돌출된 제1 표면처리층;
상기 제1 도체패턴 및 상기 제1 표면처리층 사이에 형성되고, 상기 절연부의 일면으로부터 돌출된 시드층;
상기 제2 도체패턴 상에 형성되고, 유기물을 포함하는 제2 표면처리층; 및
상기 제1 도체패턴 및/또는 상기 시드층의 양측부에 형성된 리세스부를 포함하는, 인쇄회로기판.
Insulating portion; And
An outer conductor pattern layer including a first conductor pattern and a second conductor pattern embedded in one surface of the insulation part;
A first surface treatment layer formed on the first conductor pattern and projecting from one surface of the insulating portion;
A seed layer formed between the first conductor pattern and the first surface treatment layer and protruding from one surface of the insulating portion;
A second surface treatment layer formed on the second conductor pattern and including an organic matter; And
And a recess portion formed on both sides of the first conductor pattern and / or the seed layer.
상기 제1 표면처리층은,
상기 제1 도체패턴 및/또는 상기 시드층을 형성하는 물질의 표준환원전위보다 높은 표준환원전위의 물질을 포함하는, 인쇄회로기판.
The method according to claim 1,
Wherein the first surface treatment layer comprises:
And a material having a standard reduction potential higher than a standard reduction potential of the material forming the first conductor pattern and / or the seed layer.
상기 제2 표면처리층의 적어도 일부는 상기 절연부에 매립된, 인쇄회로기판.
The method according to claim 1,
And at least a portion of the second surface treatment layer is embedded in the insulating portion.
상기 제1 도체패턴에 형성된 상기 리세스부는,
상기 절연부의 일면으로부터 상기 절연부의 내부로 갈수록 단면적이 작아지는, 인쇄회로기판.
The method according to claim 1,
The recess portion formed in the first conductor pattern,
Wherein the cross-sectional area decreases from one surface of the insulating portion toward the inside of the insulating portion.
상기 절연부 내부에 형성된 내부도체패턴층; 및
상기 내부도체패턴층 및 상기 외부도체패턴층을 서로 연결하는 비아를 더 포함하는, 인쇄회로기판.
The method according to claim 1,
An inner conductor pattern layer formed inside the insulation part; And
Further comprising vias connecting the inner conductor pattern layer and the outer conductor pattern layer to each other.
상기 비아는,
고융점금속층 및
상기 고융점금속층의 용융점보다 낮은 용융점을 가지는 저융점금속층을 포함하는, 인쇄회로기판.
6. The method of claim 5,
The vias may include,
The high melting point metal layer and
Melting metal layer having a melting point lower than a melting point of the refractory metal layer.
상기 저융점금속층은 주석(Sn)을 포함하는, 인쇄회로기판.
The method according to claim 6,
Wherein the low melting point metal layer comprises tin (Sn).
상기 절연부는 광경화성 수지를 포함하는, 인쇄회로기판.
The method according to claim 1,
Wherein the insulating portion comprises a photocurable resin.
상기 제1 패드부에 결합되는 다이(die); 및
상기 제2 패드부에 결합되는 수동소자를 포함하고,
상기 제1 패드부는,
상기 절연부의 일면에 매립된 도체패턴,
상기 도체패턴 상에 형성되는 시드층,
상기 시드층 상에 형성되어 상기 절연부의 일면으로부터 돌출되고, 상기 도체패턴 및/또는 상기 시드층의 표준환원전위보다 높은 표준환원전위를 가지는 표면처리층 및
상기 도체패턴 및/또는 상기 시드층의 양측부에 형성된 리세스부를 포함하는, 패키지.
A printed circuit board including a first pad portion and a second pad portion formed on one surface of the insulating portion;
A die coupled to the first pad portion; And
And a passive element coupled to the second pad portion,
Wherein the first pad portion comprises:
A conductor pattern embedded in one surface of the insulating portion,
A seed layer formed on the conductor pattern,
A surface treatment layer formed on the seed layer and protruding from one surface of the insulating portion and having a standard reduction potential higher than a standard reduction potential of the conductor pattern and /
And a recess portion formed on both sides of the conductor pattern and / or the seed layer.
상기 제2 패드부와 상기 수동소자 사이에 개재되어 상기 제2 패드부와 상기 수동소자를 연결하고, 적어도 일부가 상기 절연부의 일면에 매립된 결합부재를 더 포함하는 패키지.10. The method of claim 9,
And a coupling member interposed between the second pad portion and the passive element to connect the second pad portion and the passive element, and at least a portion of which is embedded in one surface of the insulation portion.
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