KR20210123817A - 인쇄회로기판 - Google Patents

Abstract

본 개시는 관통홀을 갖는 제1 절연층; 상기 제1 절연층 상에 배치되어 상기 제1 절연층의 일면 및 상기 관통홀의 벽면 각각의 적어도 일부를 덮으며, 상기 관통홀 상에 형성된 비아홀을 갖는 제2 절연층; 및 상기 비아홀의 적어도 일부를 채우는 비아; 를 포함하는, 인쇄회로기판에 관한 것이다.

Description

인쇄회로기판{PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 개시는 인쇄회로기판에 관한 것이다.

전자기기는 기술의 개발과 함께 우수한 성능 및 기능이 요구될 뿐 아니라, 크기의 측면에서는 소형화가 요구되고 있다. 이와 같은 추세에 따라, 전자기기에 포함되는 인쇄회로기판의 경우 회로 패턴을 더욱 미세하게 구현할 필요성이 증대되고 있다.

본 개시의 여러 목적 중 하나는 미세 비아 가공이 용이한 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.

본 개시의 여러 목적 중 다른 하나는 높은 강성(stiffness)을 갖는 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.

본 개시의 여러 목적 중 또 다른 하나는 워피지(warpage)가 개선된 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.

본 개시를 통하여 제안하는 여러 해결 수단 중 하나는, 관통홀을 갖는 제1 절연층; 상기 제1 절연층 상에 배치되어 상기 제1 절연층의 일면 및 상기 관통홀의 벽면 각각의 적어도 일부를 덮으며, 상기 관통홀 상에 형성된 비아홀을 갖는 제2 절연층; 및 상기 비아홀의 적어도 일부를 채우는 비아; 를 포함하는, 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.

본 개시를 통하여 제안하는 여러 해결 수단 중 다른 하나는, 제1 절연층; 상기 제1 절연층 상에 배치된 제2 절연층; 및 상기 제2 절연층을 관통하는 비아; 를 포함하며, 상기 비아의 적어도 일부는 상기 제1 절연층의 일면 및 상기 일면의 반대 면인 타면 사이의 레벨에 배치되며, 상기 제1 절연층의 상기 일면 및 상기 타면 사이의 레벨에 배치된 상기 비아의 측면의 적어도 일부는 상기 제2 절연층으로 둘러싸인, 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.

본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서, 미세 비아 가공이 용이한 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.

본 개시의 여러 효과 중 다른 일 효과로서, 높은 강성(stiffness)을 갖는 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.

본 개시의 여러 효과 중 또 다른 일 효과로서, 워피지(warpage)가 개선된 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.

도 1은 일례에 따른 전자기기 시스템의 블록도의 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 일례에 따른 전자기기의 사시도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 일례에 따른 인쇄회로기판의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 일례에 따른 인쇄회로기판의 I-I'절단 평면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 다른 일례에 따른 인쇄회로기판의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6a-도 6d는 일례에 따른 인쇄회로기판의 제조 공정도를 개략적으로 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 축소될 수 있다.

전자기기

도 1은 일례에 따른 전자기기 시스템의 블록도의 예를 개략적으로 나타낸 것이다.

도면을 참조하면, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)를 수용한다. 메인보드(1010)에는 칩 관련부품(1020), 네트워크 관련부품(1030), 및 기타부품(1040) 등이 물리적 및/또는 전기적으로 연결되어 있다. 이들은 후술하는 다른 전자부품과도 결합되어 다양한 신호라인(1090)을 형성한다.

칩 관련부품(1020)으로는 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩; 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩; 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 등이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 형태의 칩 관련 전자부품이 포함될 수 있음은 물론이다. 또한, 이들 전자부품(1020)이 서로 조합될 수 있음은 물론이다. 칩 관련부품(1020)은 상술한 칩이나 전자부품을 포함하는 패키지 형태일 수도 있다.

네트워크 관련부품(1030)으로는, Wi-Fi(IEEE 802.11 패밀리 등), WiMAX(IEEE 802.16 패밀리 등), IEEE 802.20, LTE(long term evolution), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G 및 그 이후의 것으로 지정된 임의의 다른 무선 및 유선 프로토콜들이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다수의 무선 또는 유선 표준들이나 프로토콜들 중의 임의의 것이 포함될 수 있다. 또한, 네트워크 관련부품(1030)이 칩 관련 전자부품(1020)과 더불어 서로 조합될 수 있음은 물론이다.

기타부품(1040)으로는, 고주파 인덕터, 페라이트 인덕터, 파워 인덕터, 페라이트 비즈, LTCC(low Temperature Co-Firing Ceramics), EMI(Electro Magnetic Interference) filter, MLCC(Multi-Layer Ceramic Condenser) 등이 포함된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다양한 용도를 위하여 사용되는 칩 부품 형태의 수동소자 등이 포함될 수 있다. 또한, 기타부품(1040)이 칩 관련 전자부품(1020) 및/또는 네트워크 관련 전자부품(1030)과 서로 조합될 수도 있음은 물론이다.

전자기기(1000)의 종류에 따라, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되거나 그렇지 않을 수도 있는 다른 전자부품을 포함할 수 있다. 다른 전자부품의 예를 들면, 카메라 모듈(1050), 안테나 모듈(1060), 디스플레이(1070), 배터리(1080) 등이 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 오디오 코덱, 비디오 코덱, 전력 증폭기, 나침반, 가속도계, 자이로스코프, 스피커, 대량 저장 장치(예컨대, 하드디스크 드라이브), CD(compact disk), DVD(digital versatile disk) 등일 수도 있다. 이 외에도 전자기기(1000)의 종류에 따라 다양한 용도를 위하여 사용되는 기타 전자부품 등이 포함될 수 있음은 물론이다.

전자기기(1000)는, 스마트폰(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.

도 2는 일례에 따른 전자기기의 사시도를 개략적으로 나타낸 것이다.

도면을 참조하면, 전자기기는, 예를 들면, 스마트폰(1100)일 수 있다. 스마트폰(1100)의 내부에는 메인보드(1110)가 수용되어 있으며, 이러한 메인보드(1110)에는 다양한 전자부품(1120)들이 물리적 및/또는 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 카메라 모듈(1130) 및/또는 스피커(1140)와 같이 메인보드(1110)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되거나 그렇지 않을 수도 있는 다른 전자부품이 내부에 수용되어 있다. 전자부품(1120) 중 일부는 상술한 칩 관련부품일 수 있으며, 예를 들면, 반도체 패키지(1121)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 반도체 패키지(1121)는 다층 전자부품 내장기판 형태의 패키지 기판 상에 반도체칩이나 수동부품과 같은 표면 실장 된 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 전자기기는 반드시 스마트폰(1100)에 한정되는 것은 아니며, 상술한 바와 같이 다른 전자기기일 수도 있음은 물론이다.

인쇄회로기판

도 3은 일례에 따른 인쇄회로기판의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 4는 일례에 따른 인쇄회로기판의 I-I'절단 평면도를 개략적으로 나타낸 것이다.

도면을 참조하면, 일례에 따른 인쇄회로기판은 관통홀(H)을 갖는 제1 절연층(121), 제1 절연층(121) 상에 배치되어 제1 절연층(121)의 일면 및 관통홀(H)의 벽면 각각의 적어도 일부를 덮으며 관통홀(H) 상에 형성된 비아홀(V)을 갖는 제2 절연층(131), 비아홀(V)의 적어도 일부를 채우는 비아(133)를 포함한다. 이 때, 제1 절연층(121) 및 비아(133) 사이의 공간의 적어도 일부는 제2 절연층(131)으로 채워질 수 있다.

또한, 일례에 따른 인쇄회로기판은 제1 절연층(121)의 일면의 반대 면인 타면에 배치된 제1 배선층(112)을 더 포함할 수 있다. 제1 배선층(112)의 적어도 일부는 관통홀(H) 및 비아홀(V)을 통해 노출되어 비아(133)와 연결될 수 있다. 도면에는 제1 배선층(112)이 제1 절연층(121)의 타면에 매립된 것으로 도시하였으나, 제1 절연층(121)의 타면 상에 돌출되어 배치된 것일 수도 있다.

또한, 일례에 따른 인쇄회로기판은 제2 절연층(131) 상에 배치된 제2 배선층(132)을 더 포함할 수 있다. 제2 배선층(132)은 비아(133)와 연결될 수 있으며, 비아(133)를 통해 제1 배선층(112)과도 연결될 수 있다.

제1 절연층(121) 및 제2 절연층(131)은 서로 상이한 재료를 포함할 수 있다. 따라서 제1 절연층(121) 및 제2 절연층(131)은 서로 부족한 특성을 보완할 수 있다. 다만, 필요에 따라서는 제1 절연층(121) 및 제2 절연층(131)은 서로 동일한 재료를 포함할 수도 있다.

제1 절연층(121)의 강성(stiffness)　은 제2 절연층(131)의 강성(stiffness)　보다 클 수 있다. 유사한 관점에서, 제1 절연층(121)의 탄성계수(elastic modulus)는 제2 절연층(131)의 탄성계수(elastic modulus)보다 클 수 있다. 예컨대, 제1 절연층(121)의 형성 재료로는 프리프레그(prepreg), FR-4(Frame Retardant 4), BT(Bismaleimide triazine) 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 유사한 관점에서 제1 절연층(121)의 형성 재료는 무기 필러 및/또는 유리 섬유(Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 보강재가 더 포함된 수지 등을 사용할 수 있다.

제2 절연층(131)은 미세 회로 패턴 형성이 용이한 재료를 포함할 수 있다. 이러한 관점에서 제2 절연층(131)의 형성 재료로는 ABF(Ajinomoto Build-up Film), RCC(Resin coated copper), PID(Photo Imageable dielectric)등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 유사한 관점에서 제2 절연층(131)의 형성재료는 무기 필러 및/또는 유리 섬유(Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 보강재를 포함하지 않을 수 있다.

한편, 미세 회로 패턴 형성이 용이한 재료, 예컨대 ABF(Ajinomoto Build-up Film) 등으로 절연층을 형성하는 경우, 미세 비아 가공이 용이한 특성을 가질 수 있으나, 인쇄회로기판의 충분한 강성(stiffness)을 확보하지 못하거나 워피지(warpage)가 발생하는 등의 문제가 있을 수 있다. 반면, 강성 및 탄성계수가 큰 재료, 예컨대 프리프레그(prepreg) 등으로 절연층을 형성하는 경우, 인쇄회로기판의 강성(stiffness)　확보 및 워피지(warpage) 개선이 가능할 수 있으나, 미세 비아 가공이 어려운 문제가 있을 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 일례에 따른 인쇄회로기판은 관통홀(H)을 갖는 제1 절연층(121), 제1 절연층(121) 상에 배치되어 제1 절연층(121)의 일면 및 관통홀(H)의 벽면 각각의 적어도 일부를 덮으며 비아홀(V)을 갖는 제2 절연층(131), 비아홀(V)의 적어도 일부를 채우는 비아(133)를 포함한다.

이 때, 제1 절연층(121) 및 제2 절연층(131)은 서로 상이한 재료를 포함할 수 있으며, 따라서 제1 절연층(121) 및 제2 절연층(131)은 서로 부족한 특성을 보완할 수 있다. 예컨대, 제1 절연층(121)은 강성 및 탄성계수가 큰 재료를 포함하고, 제2 절연층(131)은 미세 회로 패턴 형성이 용이한 재료를 포함할 수 있다. 따라서, 인쇄회로기판의 충분한 강성(stiffness)을 확보할 수 있다. 또한, 인쇄회로기판의 워피지(warpage) 를 개선할 수 있다. 또한, 미세 비아 가공이 용이한 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.

한편, 비아홀(V)의 최소 폭은 관통홀(H)의 최소 폭보다 좁을 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 절연층(131)은 제1 절연층(121)보다 미세 회로 패턴형성이 용이한 재료로 형성될 수 있으며, 따라서 제1 절연층(121)에 형성되는 관통홀(H)보다 좁은 폭을 갖는 비아홀(V)을 제2 절연층(131)에 형성할 수 있다.

따라서, 도시된 바와 같이 평면에서 비아홀(V)은 관통홀(H)의 내측에 배치될 수 있다. 예컨대, 비아홀(V) 및 관통홀(H) 각각이 원형의 형상을 갖는 경우, 비아홀(V)의 지름은 관통홀(H)의 지름보다 작을 수 있으며, 평면에서 비아홀(V)은 관통홀(H)의 원주 내에 배치될 수 있다. 다만, 비아홀(V) 및 관통홀(H) 각각의 형상은 원형으로 제한되는 것은 아님은 물론이다. 비아홀(V) 및 관통홀(H) 각각의 중심은 서로 일치할 수도 있으며, 서로 어긋날 수도 있다.

이하, 일례에 따른 인쇄회로기판의 각 구성에 대하여 보다 자세히 설명한다.

제1 배선층(112)의 형성 재료로는 전도성 물질을 사용할 수 있으며, 제한되지 않는 예로 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등이 사용될 수 있다. 제1 배선층(112)은 공지의 도금 공정으로 형성될 수 있다.

제1 절연층(121)의 형성 재료는 특별히 제한되지 않으며 절연 물질을 제한 없이 사용 가능하다. 예컨대, 제1 절연층(121)의 형성 재료로는 에폭시(Epoxy) 수지, 페놀(Phenol) 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드(Polyimide)와 같은 열가소성 수지, 또는 이들 수지에 무기 필러 및/또는 유리 섬유(Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 보강재가 더 포함된 수지 등을 사용할 수 있다.

전술한 바와 같이 제1 절연층(121)의 강성(stiffness)은 제2 절연층(131)의 강성(stiffness)　보다 클 수 있다. 유사한 관점에서, 제1 절연층(121)의 탄성계수(elastic modulus)는 제2 절연층(131)의 탄성계수(elastic modulus)보다 클 수 있다. 예컨대, 제1 절연층(121)의 형성 재료로는 프리프레그(prepreg), FR-4(Frame Retardant 4), BT(Bismaleimide triazine) 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

관통홀(H)은 제1 절연층(121)을 관통한다. 관통홀(H)의 폭은 제2 절연층(131)에서 제1 절연층(121) 방향으로 좁아질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 관통홀(H)의 폭은 일정할 수도 있다.

관통홀(H)은 공지의 방법으로 형성할 수 있으며, 예컨대 레이저 가공으로 형성할 수 있다. 관통홀(H)의 바닥면에는 제1 배선층(112)이 배치될 수 있으며, 제1 배선층(112)은 관통홀(H) 형성 시 가공 정지층의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 관통홀(H)은 제1 배선층(112)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 관통홀(H)의 바닥면은 비아홀(V)의 바닥면과 동일한 레벨(level)에 있을 수 있다.

관통홀(H)의 최소 폭은 비아홀(V)의 최소 폭보다 넓을 수 있다. 관통홀(H)이 최소 폭을 갖는 영역은 제1 배선층(112)을 노출시키는 관통홀(H)의 바닥면일 수 있다. 동일한 레벨(level)에서 관통홀(H)의 폭은 비아홀(V)의 폭보다 넓을 수 있다. 관통홀(H)의 최대 폭은 비아홀(V)의 최대 폭보다 넓을 수도 있고 좁을 수도 있으며, 관통홀(H)의 최대 폭 및 비아홀(V)의 최대 폭은 서로 동일할 수도 있다.

제2 절연층(131)은 제1 절연층(121) 상에 배치되어 제1 절연층(121)의 일면 및 관통홀(H)의 벽면 각각의 적어도 일부를 덮는다. 또한, 제2 절연층(131)은 제1 배선층(112)의 적어도 일부를 덮으며, 비아(V)의 측면의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다.

제2 절연층(131)의 형성 재료 역시 특별히 제한되지 않으며 절연 물질을 제한 없이 사용 가능하다. 예컨대, 제2 절연층(131)의 형성 재료로는 에폭시(Epoxy) 수지, 페놀(Phenol) 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드(Polyimide)와 같은 열가소성 수지, 또는 이들 수지에 무기 필러 및/또는 유리 섬유(Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 보강재가 더 포함된 수지 등을 사용할 수 있다.

전술한 바와 같이 제2 절연층(131)은 미세 회로 패턴 형성이 용이한 재료를 포함할 수 있다. 이러한 관점에서 제2 절연층(131)의 형성 재료로는 ABF(Ajinomoto Build-up Film), RCC(Resin coated copper), PID(Photo Image-able Dielectric) 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 제2 절연층(131)은 무기 필러 및/또는 유리 섬유(Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 보강재를 포함하지 않을 수 있다.

비아홀(V)은 제2 절연층(131)을 관통한다. 비아홀(V)의 폭은 제2 절연층(131)에서 제1 절연층(121) 방향으로 좁아질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 비아홀(V)의 폭은 일정할 수도 있다.

비아홀(V)은 공지의 방법으로 형성할 수 있으며, 예컨대 레이저 가공으로 형성할 수 있다. 비아홀(V)의 바닥면에는 제1 배선층(112)이 배치될 수 있으며, 제1 배선층(112)은 비아홀(V) 형성 시 가공 정지층의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 비아홀(V)은 제1 배선층(112)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 비아홀(V)의 바닥면은 관통홀(H)의 바닥면과 동일한 레벨(level)에 있을 수 있다.

비아홀(V)의 최소 폭은 관통홀(H)의 최소 폭보다 좁을 수 있다. 비아홀(V)이 최소 폭을 갖는 영역은 제1 배선층(112)을 노출시키는 비아홀(V)의 바닥면일 수 있다. 동일한 레벨(level)에서 비아홀(V)의 폭은 관통홀(H)의 폭보다 넓을 수 있다. 비아홀(V)의 최대 폭은 관통홀(H)의 최대 폭보다 넓을 수도 있고 좁을 수도 있으며, 비아홀(V)의 최대 폭 및 관통홀(H)의 최대 폭은 서로 동일할 수도 있다.

비아(133)는 비아홀(V)을 채우며, 따라서 비아홀(V)과 마찬가지로 제2 절연층(131)을 관통한다. 또한, 비아(133)는 제1 배선층(112) 및 제2 배선층(132)을 서로 물리적, 전기적으로 연결할 수 있다. 비아(133)는 제2 절연층(131) 상으로 연장되어 비아 랜드(land)를 형성할 수 있다.

비아(133)의 적어도 일부는 제1 절연층(121)의 일면 및 일면의 반대 면인 타면 사이의 레벨에 배치된다. 도면을 기준으로, 비아(133)의 하면은 제1 절연층(121)의 상면 및 하면 사이의 레벨에 배치될 수 있다. 따라서, 도면을 기준으로 비아(133)의 하면은 제1 절연층(121)의 상면보다 하측에 배치된다.

또한, 제1 절연층(121)의 일면 및 타면 사이의 레벨에서 비아(133)의 측면의 적어도 일부는 제2 절연층(131)으로 둘러싸인다. 제2 절연층(131)의 일면 및 타면 사이의 레벨에서도 비아(133)의 측면의 적어도 일부는 제2 절연층(131)으로 둘러싸일 수 있다. 또한, 비아(133)의 측면 전체가 제2 절연층(131)으로 둘러싸일 수 있다.

비아(133)의 형성 재료로는 전도성 물질을 사용할 수 있으며, 제한되지 않는 예로 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등이 사용될 수 있다. 비아(133)는 금속물질로 비아홀(V) 내부가 완전히 충진된 것일 수 있으며, 또는 금속물질이 비아홀(V)의 벽면을 따라 형성된 것일 수도 있다.

비아(133)는 테이퍼 형상, 모래시계 형상, 원통 형상 등의 공지된 형상을 가질 수 있다. 비아(133)가 테이퍼 형상을 갖는 경우 비아(133)의 폭은 제2 절연층(131)에서 제1 절연층(121) 방향으로 좁아질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

제2 배선층(132)의 형성 재료로는 전도성 물질을 사용할 수 있으며, 제한되지 않는 예로 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등이 사용될 수 있다. 제2 배선층(132)은 공지의 도금 공정으로 형성될 수 있다. 공정에 따라 제2 배선층(132)은 비아(133)와 일체화된 것일 수 있다.

도 5는 다른 일례에 따른 인쇄회로기판의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.

도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 인쇄회로기판은 일례에 따른 인쇄회로기판에 있어서 코어층(110)을 더 포함한다.

제1 절연층(121)은 코어층(110) 상에 배치되며, 따라서 제2 절연층(131) 역시 코어층(110) 상에 배치된다. 도면에 도시된 바와 같이 제1 절연층(121)은 코어층(110)의 양면에 배치될 수도 있으며, 도면에 도시된 바와 달리 같이 제1 절연층(121)은 코어층(110)의 일면에만 배치될 수도 있다.

제1 절연층(121) 및 제2 절연층(131)은 인쇄회로기판의 외측에 배치되는 빌드 업(build up) 절연층일 수 있다. 따라서, 재배선 등에 따라 미세 회로 형성이 필요한 영역에 선택적으로 미세 비아를 형성할 수 있다.

코어층(110)은 제3 절연층(111), 제3 절연층(111) 상에 배치된 제1 배선층(112)을 포함한다. 제1 배선층(112)은 제3 절연층(111)의 양면에 배치될 수 있으며, 코어층(110)은 제3 절연층(111)을 관통하며 제3 절연층(111)의 양면에 배치된 제1 배선층(112)을 서로 연결하는 관통비아(113)를 더 포함할 수 있다.

또한, 다른 일례에 따른 인쇄회로기판은 제2 절연층(131) 상에 배치된 패시베이션층(140)을 더 포함할 수 있다.

제3 절연층(111)의 형성 재료로는 절연성 물질을 사용할 수 있다. 예컨대, 제3 절연층(111)의 형성 재료로는 에폭시(Epoxy) 수지, 페놀(Phenol) 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드(Polyimide)와 같은 열가소성 수지, 또는 이들과 함께 유리섬유(Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) 및/또는 무기필러와 같은 보강재를 포함하는 재료, 예를 들면, 프리프레그(prepreg), FR-4(Frame Retardant 4), BT(Bismaleimide triazine), ABF(Ajinomoto Build-up Film), RCC(Resin coated copper), PID(Photo Image-able Dielectric) 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

제3 절연층(111)의 수 및 두께는 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 제3 절연층(111)은 복수의 층으로 구성될 수 있다. 제3 절연층(111)의 두께는 제1 절연층(121) 및 제2 절연층(131) 각각의 두께보다 두꺼울 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 제3 절연층(111)의 두께는 제1 절연층(121) 및 제2 절연층(131) 각각의 두께와 실질적으로 동일할 수도 있으며, 제1 절연층(121) 및 제2 절연층(131) 각각의 두께보다 얇을 수도 있다.

제1 배선층(112)은 제3 절연층(111)의 일면 또는 양면에 배치될 수 있다. 도면 상으로 제1 배선층(112)은 제3 절연층(111)의 양면 상에 돌출되어 배치된 것으로 도시하였으나, 제3 절연층(111)의 일면 및/또는 양면에 매립된 것일 수도 있다. 예컨대, 제1 배선층(112)은 제3 절연층(111)의 일면 상에 돌출되어 형성되고, 타면에는 매립되어 형성된 것일 수 있다.

제1 배선층(112)은 해당 층의 설계 디자인에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 제1 배선층(112)은 그라운드(Ground) 패턴, 파워(Power) 패턴, 신호(Signal) 패턴 등을 포함할 수 있다. 여기서, 신호 패턴은 그라운드 패턴, 파워 패턴 등을 제외한 각종 신호, 예를 들면, 안테나(Antenna) 신호, 데이터(Data) 신호 등을 포함한다. 이들 패턴은 각각 (line) 패턴, 플레인 (Plane) 패턴 및/또는 패드(Pad) 패턴을 포함할 수 있다.

관통비아(113)의 형성 재료로는 형성 재료로는 전도성 물질을 사용할 수 있으며, 제한되지 않는 예로 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등이 사용될 수 있다. 관통비아(113)는 금속물질로 비아홀 내부가 완전히 충진된 것일 수 있으며, 또는 금속물질이 비아홀의 벽면을 따라 형성된 것일 수도 있다. 관통비아(113)가 금속물질이 비아홀의 벽면을 따라 형성된 것일 경우, 비아홀 내부는 절연물질로 충진될 수도 있다. 또한, 관통비아(113)는 도면에 도시된 형상으로 제한되지 않으며, 테이퍼 형상, 모래시계 형상, 원통 형상 등의 공지된 형상을 가질 수 있다.

제2 배선층(132) 역시 해당 층의 설계 디자인에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 제2 배선층(132)은 그라운드(Ground) 패턴, 파워(Power) 패턴, 신호(Signal) 패턴 등을 포함할 수 있다. 여기서, 신호 패턴은 그라운드 패턴, 파워 패턴 등을 제외한 각종 신호, 예를 들면, 안테나(Antenna) 신호, 데이터(Data) 신호 등을 포함한다. 이들 패턴은 각각 (line) 패턴, 플레인 (Plane) 패턴 및/또는 패드(Pad) 패턴을 포함할 수 있다.

패시베이션층(140)은 보호층 역할을 수행할 수 있다. 패시베이션층(140)은 제2 절연층(131) 상에 배치되어 제2 배선층(132)의 적어도 일부를 노출시키는 개구부를 가질 수 있다. 패시베이션층(140)은 ABF(Ajinomoto Build-up Film)층일 수 있으며, 솔더레지스트(Solder Resist; SR)층일 수도 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 패시베이션층(140)의 형성 재료로는 공지의 절연물질이 사용될 수 있다.

도 6a-도 6d는 일례에 따른 인쇄회로기판의 제조 공정도를 개략적으로 나타낸 것이다.

도면을 참조하면, 먼저 제3 절연층(111)을 준비한다. 제3 절연층(111)은 제3 절연층(111)의 일면 또는 양면에 동박(114)이 부착된 동박 적층판(Copper Clad Laminate; CCL)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

다음으로, 공지의 도금 공정 등으로 제3 절연층(111)을 관통하는 관통비아(113)를 형성하고, 제3 절연층(111)의 일면 또는 양면에 배치되는 제1 배선층(112)을 형성하여 코어층(110)을 형성한다. 또한, 코어층(110)의 일면 또는 양면 상에 제1 배선층(112)을 덮도록 제1 절연층(111)을 형성한다.

다음으로, 제1 절연층(111)을 관통하는 관통홀(H)을 형성한다. 관통홀(H)은 공지의 방법으로 형성할 수 있으며, 예컨대 레이저 가공으로 형성할 수 있다. 관통홀(H)의 바닥면에는 제1 배선층(112)이 배치될 수 있으며, 제1 배선층(112)은 관통홀(H) 형성 시 가공 정지층의 역할을 수행할 수 있다.

다음으로, 제1 절연층(111) 상에 제2 절연층(121)을 형성한다. 이 때, 제2 절연층(121)은 관통홀(H)의 적어도 일부를 채우도록 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 절연층(121)은 관통홀(H)을 채우며 제1 절연층(111) 상으로 연장되어 형성될 수 있다.

다음으로, 제2 절연층(131)을 관통하는 비아홀(V)을 형성한다. 비아홀(V)은 공지의 방법으로 형성할 수 있으며, 예컨대 레이저 가공으로 형성할 수 있다. 비아홀(V)의 바닥면에는 제1 배선층(112)이 배치될 수 있으며, 제1 배선층(112)은 비아홀(V) 형성 시 가공 정지층의 역할을 수행할 수 있다.

다음으로, 공지의 도금 공정 등으로 비아홀(V)을 채우도록 비아(133)를 형성하고, 제2 절연층(131) 상에 제2 배선층(132)을 형성한다.

다음으로, 제2 절연층(131) 상에 제2 배선층(132)의 적어도 일부를 노출시키는 개구부를 갖는 패시베이션층(140)을 형성한다.

한편, 전술한 바와 같이 제1 절연층(121) 및 제2 절연층(131)은 서로 상이한 재료를 포함할 수 있으며, 따라서 제1 절연층(121) 및 제2 절연층(131)은 서로 부족한 특성을 보완할 수 있다. 예컨대, 제1 절연층(121)은 강성 및 탄성계수가 큰 재료를 포함하고, 제2 절연층(131)은 미세 회로 패턴 형성이 용이한 재료를 포함할 수 있다. 따라서, 인쇄회로기판의 충분한 강성(stiffness)을 확보할 수 있다. 또한, 인쇄회로기판의 워피지(warpage) 를 개선할 수 있다. 또한, 미세 비아 가공이 용이한 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.

또한, 비아홀(V)의 최소 폭은 관통홀(H)의 최소 폭보다 좁을 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 절연층(131)은 제1 절연층(121)보다 미세 회로 패턴형성이 용이한 재료로 형성될 수 있으며, 따라서 제1 절연층(121)에 형성되는 관통홀(H)보다 좁은 폭을 갖는 비아홀(V)을 제2 절연층(131)에 형성할 수 있다.

본 명세서에서 상면, 상측, 하면, 하측 등의 용어는 도면을 기준으로 설명하였다.

본 명세서에서 연결된다는 의미는 직접 연결된 것뿐만 아니라, 간접적으로 연결된 것을 포함하는 개념이다. 또한, 전기적으로 연결된다는 의미는 물리적으로 연결된 경우와 연결되지 않은 경우를 모두 포함하는 개념이다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 표현은 한 구성요소와 다른 구성요소를 구분 짓기 위해 사용되는 것으로, 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 경우에 따라서는 권리범위를 벗어나지 않으면서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수도 있다.

본 개시에서 사용된 용어는 단지 일례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이때, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 개시에서 사용된 일례라는 표현은 서로 동일한 실시 예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공된 것이다. 그러나, 상기 제시된 일례들은 다른 일례의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 일례에서 설명된 사항이 다른 일례에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 일례에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 일례에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.

Claims (10)

1. 관통홀을 갖는 제1 절연층;
   상기 제1 절연층 상에 배치되어 상기 제1 절연층 및 상기 관통홀의 벽면의 적어도 일부를 덮으며, 상기 관통홀 상에 형성된 비아홀을 갖는 제2 절연층; 및
   상기 비아홀의 적어도 일부를 채우는 비아; 를 포함하는,
   인쇄회로기판.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 절연층 및 상기 비아 사이의 공간의 적어도 일부는 상기 제2 절연층으로 채워진,
   인쇄회로기판.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 절연층 및 상기 제2 절연층은 서로 상이한 재료를 포함하는,
   인쇄회로기판.
   
4. 제3 항에 있어서,
   상기 제1 절연층의 탄성계수는 상기 제2 절연층의 탄성계수보다 큰,
   인쇄회로기판.
   
5. 제1 항에 있어서,
   상기 비아홀의 최소 폭은 상기 관통홀의 최소 폭보다 좁은,
   인쇄회로기판.
   
6. 제1 항에 있어서,
   상기 관통홀 및 상기 비아홀 각각의 폭은 상기 제2 절연층에서 상기 제1 절연층 방향으로 좁아지는,
   인쇄회로기판.
   
7. 제1 항에 있어서,
   평면에서 상기 비아홀은 상기 관통홀의 내측에 배치되는,
   인쇄회로기판.
   
8. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 절연층의 상기 제2 절연층이 배치된 측의 반대 측에 배치된 배선층; 을 더 포함하며,
   상기 배선층은 상기 관통홀 및 상기 비아홀을 통해 노출되어 상기 비아와 연결된,
   인쇄회로기판.
   
9. 제8 항에 있어서,
   제3 절연층 및 상기 제3 절연층 상에 배치된 상기 배선층을 포함하는 코어층; 을 더 포함하며,
   상기 제1 절연층은 상기 코어층 상에 배치된,
   인쇄회로기판.
   
10. 제1 절연층;
    상기 제1 절연층 상에 배치된 제2 절연층; 및
    상기 제2 절연층을 관통하는 비아; 를 포함하며,
    상기 비아의 적어도 일부는 상기 제1 절연층의 일면 및 상기 일면의 반대 면인 타면 사이의 레벨에 배치되며,
    상기 제1 절연층의 상기 일면 및 상기 타면 사이의 레벨에서 상기 비아의 측면의 적어도 일부는 상기 제2 절연층으로 둘러싸인,
    인쇄회로기판.
    

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