WO2021080305A1 - 인쇄회로기판 - Google Patents

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WO2021080305A1
WO2021080305A1 PCT/KR2020/014386 KR2020014386W WO2021080305A1 WO 2021080305 A1 WO2021080305 A1 WO 2021080305A1 KR 2020014386 W KR2020014386 W KR 2020014386W WO 2021080305 A1 WO2021080305 A1 WO 2021080305A1
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WO
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insulating layer
cavity
disposed
wall
layer
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PCT/KR2020/014386
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신종배
이수민
정재훈
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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Publication date
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Priority to US17/770,757 priority patent/US20220377902A1/en
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    • H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/284—Applying non-metallic protective coatings for encapsulating mounted components

Definitions

  • the embodiment relates to a printed circuit board.
  • PCB printed circuit board
  • the printed circuit board has a structure in which the mounting position of each device is determined in order to densely mount various types of devices on the flat plate, and a circuit pattern connecting the elements is printed and fixed on the flat surface. It is composed of an embedded structure in the form of being embedded.
  • a conventional embedded printed circuit board forms a cavity for embedding an element using a drill bit, or uses a subsidiary material such as a release film for mounting the element, or sandblast ( sand blast) was used to form a cavity for embedding the device.
  • the protective layer or the stop layer after the cavity is formed, the removal process must be essentially performed, and the process becomes complicated.
  • the protective layer or the stop layer is formed of a metal, and accordingly, an etching process was performed to remove it.
  • the protective layer or stop layer must have a thickness of at least 3 to 10 ⁇ m. Accordingly, when the protective layer or stop layer is removed, a part of the pad exposed through the cavity is also included. There is a problem to be eliminated.
  • a new structure of a printed circuit board, a package board, and a manufacturing method thereof are provided.
  • a printed circuit board, a package board, and a manufacturing method thereof capable of solving the reliability problem of the printed circuit board by forming a cavity through a plurality of processes are provided.
  • the embodiment provides a printed circuit board, a package substrate, and a method of manufacturing the same, which can improve adhesion to a molding layer to be laminated later by allowing a part of the insulating layer including the cavity to remain on the surface with roughness.
  • the printed circuit board includes a first insulating layer; A second insulating layer disposed on the first insulating layer and including a cavity; And a pad disposed on the first insulating layer and having an upper surface exposed through the cavity, the cavity comprising: a first part including a first inner wall; And a second part including a second inner wall under the first part, wherein an inclination angle of the first inner wall is different from an inclination angle of the second inner wall.
  • the cavity includes an inflection point between the first inner wall and the second inner wall.
  • the inflection point is located higher than the upper surface of the pad.
  • an inclination angle of the first inner wall is smaller than an inclination angle of the second inner wall.
  • the inclination angle of the first inner wall has a range between 50° and 60°
  • the inclination angle of the second inner wall has a range between 60° and 80°.
  • the second insulating layer includes a first portion disposed on an upper surface of the first insulating layer in a region where the cavity is formed, and a second portion other than the first portion, and the thickness of the first portion is , Smaller than the thickness of the second portion.
  • an upper surface of the first portion of the second insulating layer is positioned lower than an upper surface of the pad.
  • an upper width of the first part of the cavity is larger than a lower width of the second part of the cavity.
  • the cavity includes a bottom surface connected to the second inner wall and positioned higher than an upper surface of the first insulating layer.
  • first inner wall, the second inner wall, and the bottom surface have surface curvatures.
  • the surface curvature of the first inner wall is different from the surface curvature of at least one of the second inner wall and the bottom surface.
  • the package substrate according to the embodiment includes a first insulating layer; A second insulating layer disposed on the first insulating layer and including a cavity; A pad disposed on the first insulating layer and exposing an upper surface through the cavity; A connection part disposed on the pad; And an electronic device disposed on the connection part, wherein the cavity comprises: a first part including a first inner wall; And a second part including a second inner wall connected to the first inner wall and a bottom surface connected to the second inner wall under the first part, wherein the first inner wall, the second inner wall, and the bottom surface Each has a surface curvature, and a surface curvature of the first inner wall is different from a surface curvature of at least one of the second inner wall and the bottom surface.
  • the cavity includes an inflection point positioned higher than an upper surface of the pad between the first inner wall and the second inner wall, and an inclination angle of the first inner wall based on the inflection point is Smaller than the angle of inclination.
  • a molding layer disposed in the cavity and covering at least a portion of the electronic device, wherein the molding layer contacts the first inner wall, the second inner wall, and the bottom surface.
  • a method of manufacturing a printed circuit board includes preparing a first insulating layer and forming a pad on an upper surface of the first insulating layer; Forming a second insulating layer covering the pad on an upper surface of the first insulating layer; Forming a mask having an opening on the second insulating layer; Forming a first part of a cavity that opens a part of the second insulating layer by performing a laser process through the opening of the mask; And performing a plasma process on the second insulating layer under the first part to form a second part of the cavity exposing the upper surface of the pad while opening a part of the second insulating layer, wherein the The upper surface of the pad before forming the second part is covered with the second insulating layer.
  • the first part includes a first inner wall having a first inclination angle
  • the second part includes a second inner wall having a second inclination angle different from the first inclination angle
  • the second part includes a bottom surface connected to the second inner wall and positioned higher than an upper surface of the first insulating layer, and the first inner wall, the second inner wall, and the bottom surface have surface curvature. And the surface curvature of the first inner wall is different from the surface curvature of one of the second inner wall and the bottom surface.
  • the printed circuit board includes a cavity.
  • the cavity 160 has a structure that does not penetrate through the second insulating layer 120 but does not penetrate through the second insulating layer 120.
  • the cavity 160 exposes the pad 141a disposed on the first insulating layer 110.
  • the bottom surface of the cavity 160 is positioned lower than the top surface of the pad 141a. Accordingly, in the embodiment, it is not necessary to form an additional layer to form the cavity 160, and thus the number of processes can be reduced. In addition, in the embodiment, loss due to a change in thickness or shape of the pad 141a occurring in the process of removing the additional layer may be solved, thereby improving product reliability.
  • the first part of the cavity is formed through a laser process, and then the remaining second part of the cavity is formed through a plasma process.
  • the overall process time for forming the cavity can be shortened, and by forming the second part through a plasma process, a precise space can be secured.
  • the cavity 160 of the printed circuit board includes a first inner wall 161 having a first inclination angle around the inflection point 163 and a second inner wall 162 having a second inclination angle, , And a bottom surface 164 extending from the second inner wall 163.
  • the first inner wall 161, the second inner wall 162, and the bottom surface 164 of the cavity 160 are not flat and may have a certain surface roughness.
  • an electronic device may be mounted on the pad 141a in the cavity 160.
  • the molding layer 190 may be disposed in the cavity 160 to cover the electronic device. In this case, as the inner wall and the bottom surface 164 of the cavity 160 have a certain surface roughness, the surface area in contact with the molding layer 190 may be increased. Bonding strength during molding can be improved.
  • FIG. 1 is a view showing a printed circuit board according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the cavity area of FIG. 1.
  • FIG 3 is a diagram illustrating a package substrate according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a package substrate according to a second embodiment.
  • 5 to 9 are views illustrating a method of manufacturing the printed circuit board shown in FIG. 1 in order of processes.
  • FIG. 10 is an enlarged micrograph of a cavity of a printed circuit board according to an embodiment.
  • the singular form may include the plural form unless specifically stated in the phrase, and when described as "at least one (or more than one) of A and (and) B, C", it is combined with A, B, and C. It can contain one or more of all possible combinations.
  • terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the constituent elements of the embodiment of the present invention.
  • top (top) or bottom (bottom) is one as well as when the two components are in direct contact It also includes the case where the above other component is formed or disposed between the two components.
  • upper (upper) or lower (lower) when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one component may be included.
  • FIG. 1 is a view showing a printed circuit board according to an embodiment
  • FIG. 2 is an enlarged view of a cavity area of FIG. 1.
  • the printed circuit board 100 includes a first insulating layer 110, a second insulating layer 120, a third insulating layer 130, and circuit patterns 141, 141, 143, and 144. , 145, 146, 147, 148), vias (V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7), and protective layers (151, 152).
  • the first insulating layer 110 may be an insulating layer disposed in the center of the printed circuit board 100.
  • a second insulating layer 120 is disposed on the first insulating layer 110.
  • a third insulating layer 130 is disposed under the first insulating layer 110.
  • the drawings show that the first insulating layer 110 is disposed on the center layer in the entire stacked structure of the printed circuit board 100, but is not limited thereto. That is, the first insulating layer 110 may be disposed in a position skewed toward the upper side of the entire stacked structure of the printed circuit board 100, or may be disposed in a position skewed toward the lower side.
  • a second insulating layer 120 is disposed on the first insulating layer 110.
  • the second insulating layer 120 has a plurality of layer structures.
  • the second insulating layer 120 is disposed on the top surface of the 2-1 insulating layer 121 and the 2-1 insulating layer 121 disposed on the top surface of the first insulating layer 110
  • the 2-2 insulating layer 122 and the 2-3 insulating layer 123 disposed on the upper surface of the 2-2 insulating layer 122 may be included.
  • the second insulating layer 120 is illustrated as having a three-layer structure in the drawings, the present invention is not limited thereto. That is, the second insulating layer 120 may be composed of two or less layers, and differently, may have a structure of four or more layers.
  • a third insulating layer 130 is disposed under the first insulating layer 110.
  • the third insulating layer 130 has a plurality of layer structures.
  • the third insulating layer 130 includes a 3-1 insulating layer 131 disposed under the lower surface of the first insulating layer 110 and a lower surface of the 3-1 insulating layer 131.
  • a 3-2 insulating layer 132 disposed on and a 3-3 insulating layer 133 disposed under a lower surface of the 3-2 insulating layer 132 may be included.
  • the third insulating layer 130 is illustrated as having a three-layer structure in the drawings, it is not limited thereto. That is, the second insulating layer 130 may be composed of two or less layers, and differently, may have a structure of four or more layers.
  • the printed circuit board 100 is shown to have a seven-layer structure based on the insulating layer, but the present invention is not limited thereto.
  • the printed circuit board 100 may have a number of layers of 6 or less based on the insulating layer, or differently, may have a number of 8 or more layers.
  • the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130 are substrates on which electric circuits capable of changing wiring are arranged, and are made of insulating materials capable of forming circuit patterns on the surface. It may include all of the printed, wiring boards and insulating substrates made.
  • At least one of the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130 may be rigid or flexible.
  • at least one of the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130 may include glass or plastic.
  • at least one of the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130 is chemically strengthened/halved such as soda lime glass or aluminosilicate glass.
  • Including tempered glass, reinforced or flexible plastic such as polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), propylene glycol (PPG) polycarbonate (PC), or sapphire. I can.
  • At least one of the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130 may include a photoisotropic film.
  • at least one of the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130 is COC (Cyclic Olefin Copolymer), COP (Cyclic Olefin Polymer), photoisotropic polycarbonate ( polycarbonate, PC) or photoisotropic polymethyl methacrylate (PMMA).
  • At least one of the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130 may be partially curved and bent. That is, at least one of the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130 may be partially flat and partially curved while being bent.
  • at least one of the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130 has a curved end surface or a surface including a random curvature, and is bent or bent. I can.
  • At least one of the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130 may be a flexible substrate having a flexible characteristic.
  • at least one of the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130 may be a curved or bent substrate.
  • at least one of the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130 represents the electrical wiring connecting the circuit components based on the circuit design as a wiring diagram. The electrical conductor can be reproduced.
  • at least one of the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130 may mount electrical components and form a wiring connecting them in a circuit, and electrical connection of the components Non-functional parts can be mechanically fixed.
  • the 2-1 insulating layer 121 disposed at the lowermost part of the second insulating layer 120 in the embodiment may be an insulating layer that does not contain glass fiber.
  • the 2-1 insulating layer 121 may be any one of Resin Coated Copper (RCC), PREPER (PREPER; Glass Fabric) (PPG), and Akinomoto Build-up Film (ABF).
  • RCC Resin Coated Copper
  • PREPER PREPER
  • PPG Glass Fabric
  • a part of the 2-1 insulating layer 121 may be removed by a plasma process.
  • the plasma process may be affected, and accordingly, the 2-1 insulating layer 121 may be insulated without glass fibers. It may contain substances.
  • Circuit patterns may be disposed on the surfaces of the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130.
  • a first circuit pattern 141 may be disposed on the upper surface of the first insulating layer 110.
  • a plurality of first circuit patterns 141 may be disposed on the upper surface of the first insulating layer 110 while being spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • a second circuit pattern 142 may be disposed on the lower surface of the first insulating layer 110.
  • a plurality of second circuit patterns 142 may be disposed on the lower surface of the first insulating layer 110 while being spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • circuit patterns may be disposed on the surface of the second insulating layer 120.
  • a plurality of third circuit patterns 143 may be disposed on the upper surface of the 2-1 insulating layer 121 and spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • a plurality of fourth circuit patterns 144 may be spaced apart from each other at a predetermined interval on the upper surface of the 2-2 insulating layer 122.
  • a plurality of fifth circuit patterns 145 may be spaced apart from each other at a predetermined interval on the upper surface of the 2-3rd insulating layer 123.
  • circuit patterns may be disposed on the surface of the third insulating layer 130.
  • a plurality of sixth circuit patterns 146 may be spaced apart from each other at a predetermined interval on the lower surface of the 3-1 insulating layer 131.
  • a plurality of seventh circuit patterns 147 may be spaced apart from each other at a predetermined interval on the lower surface of the 3-2th insulating layer 132.
  • a plurality of eighth circuit patterns 148 may be spaced apart from each other at a predetermined interval on the lower surface of the 3-3 insulating layer 133.
  • the first to eighth circuit patterns 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, and 148 as described above are wirings that transmit electrical signals, and may be formed of a metal material having high electrical conductivity.
  • the first to eighth circuit patterns 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148 are gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), titanium (Ti), and tin. It may be formed of at least one metal material selected from (Sn), copper (Cu), and zinc (Zn).
  • the first to eighth circuit patterns 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148 are gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), titanium (Ti) having excellent bonding power.
  • Tin (Sn), copper (Cu), zinc (Zn) may be formed of a paste or solder paste including at least one metal material selected from.
  • the first to eighth circuit patterns 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, and 148 may be formed of copper (Cu) having high electrical conductivity and a relatively inexpensive price.
  • the first to eighth circuit patterns (141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148) are an additive process and a subtractive process, which are conventional printed circuit board manufacturing processes. ), MSAP (Modified Semi Additive Process) and SAP (Semi Additive Process) method, etc., and detailed descriptions are omitted here.
  • the first circuit pattern 141 may include a pad 141a that is disposed on the upper surface of the first insulating layer 110 and is exposed through the cavity 160.
  • the pad 141a may be electrically connected to an electronic device (described later) mounted in the cavity 160.
  • the pad 141a may be a wire bonding pad connected to an electronic device mounted in the cavity 160 through a wire.
  • the pad 141a may be a flip chip bonding pad directly connected to a terminal of an electronic device mounted in the cavity 160. This will be described in more detail below.
  • the first to eighth circuit patterns 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148 are connected to vias for interlayer conduction, a pattern for signal transmission, and an electronic device, respectively. It may include a pad to be used.
  • V6, V7) can be deployed.
  • Vias (V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7) are disposed through at least one of the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130. I can.
  • both ends of the vias V1, V2, V3, V4, V5, V6, and V7 are connected to circuit patterns disposed on different insulating layers, respectively, thereby transmitting electrical signals.
  • a first via V1 may be disposed in the first insulating layer 110.
  • the first via V1 may be disposed passing through the upper and lower surfaces of the first insulating layer 110.
  • the first via V1 electrically connects the first circuit pattern 141 disposed on the upper surface of the first insulating layer 110 and the second circuit pattern 142 disposed on the lower surface of the first insulating layer 110. I can connect.
  • a plurality of vias may be disposed in the second insulating layer 120. That is, the second via V2 may be disposed in the 2-1 insulating layer 121.
  • the second via V2 includes a first circuit pattern 141 disposed on an upper surface of the first insulating layer 110 and a third circuit pattern 143 disposed on an upper surface of the 2-1 insulating layer 121 Can be connected electrically.
  • a third via V3 may be disposed in the 2-2 insulating layer 122.
  • the third via V3 includes a fourth circuit pattern 144 disposed on an upper surface of the 2-2 insulating layer 122 and a third circuit pattern disposed on the upper surface of the 2-1 insulating layer 121 ( 143) can be connected electrically.
  • a fourth via V4 may be disposed in the 2-3rd insulating layer 123.
  • the fourth via V4 includes a fifth circuit pattern 145 disposed on an upper surface of the 2-3rd insulating layer 123 and a fourth circuit pattern disposed on an upper surface of the 2-2 insulating layer 122 ( 144) can be electrically connected.
  • a plurality of vias may be disposed in the third insulating layer 130. That is, the fifth via V5 may be disposed in the 3-1 insulating layer 131.
  • the fifth via V5 includes a second circuit pattern 142 disposed on the lower surface of the first insulating layer 110 and a sixth circuit pattern 146 disposed on the lower surface of the 3-1 insulating layer 131 Can be connected electrically.
  • a sixth via V6 may be disposed in the 3-2th insulating layer 132.
  • the sixth via V6 includes a seventh circuit pattern 147 disposed on the lower surface of the 3-2 insulating layer 132 and a sixth circuit pattern disposed at the lower surface of the 3-1 insulating layer 131 ( 146) can be electrically connected.
  • a seventh via V7 may be disposed in the 3-3 insulating layer 133.
  • the seventh via V7 includes an eighth circuit pattern 148 disposed on a lower surface of the 3-3 insulating layer 133 and a seventh circuit pattern disposed at a lower surface of the 3-2 insulating layer 132. 147) can be electrically connected.
  • the vias V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7 have only one insulating layer among the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130. May pass through, and differently, may be disposed while passing through a plurality of insulating layers in common. Accordingly, the vias V1, V2, V3, V4, V5, V6, and V7 may connect circuit patterns disposed on the surface of the insulating layer separated by at least two layers or more rather than the insulating layer adjacent to each other.
  • the vias V1, V2, V3, V4, V5, V6, and V7 are formed by filling the inside of a through hole (not shown) penetrating at least one of the plurality of insulating layers with a conductive material. I can.
  • the through hole may be formed by any one of mechanical, laser, and chemical processing.
  • methods such as milling, drilling, and routing can be used, and when formed by laser processing, a UV or CO 2 laser method is used.
  • laser processing a UV or CO 2 laser method is used.
  • at least one of the plurality of insulating layers may be opened by using a chemical containing aminosilane or ketones.
  • the laser processing is a cutting method that takes a desired shape by concentrating optical energy on the surface to melt and evaporate a part of the material. Even difficult composite materials can be processed.
  • the laser processing has a cutting diameter of at least 0.005mm, and has a wide range of possible thicknesses.
  • YAG laser Yttrium Aluminum Garnet
  • CO 2 laser an ultraviolet (UV) laser
  • YAG laser is a laser that can process both copper foil layers and insulating layers
  • CO 2 laser is a laser that can process only insulating layers.
  • the vias V1, V2, V3, V4, V5, V6, and V7 may be formed by filling the inside of the through hole with a conductive material.
  • Metal materials forming the vias (V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7) are copper (Cu), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), and palladium ( Pd) may be any one material selected from, and the conductive material filling may be any of electroless plating, electroplating, screen printing, sputtering, evaporation, ink jetting, and dispensing. One or a combination of them may be used.
  • the protective layers 151 and 152 may be disposed on the surface of the outermost insulating layer among the first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130.
  • the first protective layer 151 may be disposed on an upper surface of the insulating layer disposed at the top of the plurality of insulating layers.
  • the first protective layer 151 may be disposed on the upper surface of the second-third insulating layer 123 disposed on the uppermost portion of the second insulating layer 120.
  • a second protective layer 152 may be disposed on a lower surface of the insulating layer disposed at the lowermost portion of the plurality of insulating layers.
  • a second protective layer 152 may be disposed on a lower surface of the third insulating layer 133 disposed at the lowermost portion of the third insulating layer 130.
  • Each of the first and second protective layers 151 and 152 may have openings.
  • the first protective layer 151 may have an opening exposing the surface of the fifth circuit pattern to be exposed among the fifth circuit patterns 145 disposed on the upper surface of the 2-3rd insulating layer 123. have.
  • the second passivation layer 152 may have an opening exposing a surface of the eighth circuit pattern to be exposed among the eighth circuit patterns 148 disposed on the lower surface of the 3-3 insulating layer 133.
  • the first passivation layer 151 and the second passivation layer 152 may include an insulating material.
  • the first protective layer 151 and the second protective layer 152 may include various materials that may be cured by heating after being applied to protect the surfaces of circuit patterns.
  • the first and second protective layers 151 and 152 may be resist layers.
  • the first protective layer 151 and the second protective layer 152 may be a solder resist layer including an organic polymer material.
  • the first protective layer 151 and the second protective layer 152 may include an epoxy acrylate-based resin.
  • the first protective layer 151 and the second protective layer 152 may include a resin, a curing agent, a photoinitiator, a pigment, a solvent, a filler, an additive, an acrylic monomer, and the like.
  • the embodiment is not limited thereto, and of course, the first protective layer 151 and the second protective layer 152 may be any one of a photosolder resist layer, a cover-lay, and a polymer material. to be.
  • the first protective layer 151 and the second protective layer 152 may have a thickness of 1 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the first protective layer 151 and the second protective layer 152 may have a thickness of 1 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the first protective layer 151 and the second protective layer 152 may have a thickness of 5 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the thickness of the printed circuit board 100 may increase.
  • the thickness of the first protective layer 151 and the second protective layer 152 is less than 1 ⁇ m, reliability of circuit patterns included in the printed circuit board 100 may be degraded.
  • a cavity 160 may be formed in the second insulating layer 120.
  • the cavity 160 may be disposed in the second insulating layer 120 composed of a plurality of layers.
  • the cavity 160 may be disposed passing through at least one insulating layer among the second insulating layers 120 composed of the plurality of layers, and may be disposed without penetrating at least one other insulating layer.
  • the general cavity 160 is disposed through the insulating layer. Accordingly, at the position where the cavity 160 is to be disposed, there is no insulating layer overlapping the cavity 160 in the horizontal direction.
  • the cavity in the comparative example is disposed to penetrate the entire second insulating layer 120.
  • the cavity in the comparative example is disposed to penetrate the lower surface of the 2-1 insulating layer 121 and the upper surface of the 2-3rd insulating layer 123.
  • the cavity in the embodiment penetrates at least one of the insulating layers vertically overlapping with the cavity 160 while at least one other insulating layer does not penetrate at a position where the cavity is to be disposed.
  • the cavity 160 in the embodiment is disposed in the second insulating layer 120. That is, the cavity 160 is disposed in the 2-1 insulating layer 121, the 2-2 insulating layer 122 and the 2-3 insulating layer 123.
  • the cavities in the structure of the printed circuit board of the comparative example are disposed to penetrate through all of the 2-1 insulating layer 121, the 2-2 insulating layer 122, and the 2-3 insulating layer 123. Accordingly, the upper surface of the first insulating layer in a region vertically overlapping the cavity is exposed on the printed circuit board of the comparative example. That is, the second insulating layer (more specifically, the second insulating layer 2-1) does not exist on the upper surface of the first insulating layer vertically overlapping the cavity in the printed circuit board of the comparative example.
  • the cavity 160 in the printed circuit board 100 in the embodiment penetrates the 2-1 insulating layer 121 and the 2-2 insulating layer 122, while the 2-3 insulating layer Can be deployed without penetrating (123).
  • the cavity 160 includes a first portion disposed in the 2-1 insulating layer 121, a second portion disposed in the 2-2 insulating layer 122, and the 2-3rd insulating layer 123 It may include a third portion disposed within.
  • the second insulating layer 122 in the embodiment has a three-layer structure, it is illustrated that the cavity 160 is composed of first to third parts, but the present invention is not limited thereto.
  • the cavity 160 may include only first and second portions.
  • the cavity 160 may include first to fifth portions.
  • the cavity 160 in the embodiment is characterized in that the part disposed at the lowermost part has a groove shape rather than a through hole shape.
  • the first part may be disposed in the 2-1 insulating layer 121.
  • the first portion may be a groove disposed in the 2-1 insulating layer 121 and forming a lower region of the cavity 160.
  • the second portion may be disposed in the 2-2 insulating layer 122.
  • the second portion may be a through hole disposed in the 2-2 insulating layer 122 and forming a central region of the cavity 160.
  • the third part may be disposed in the 2-3rd insulating layer 123.
  • the third portion may be a through hole disposed in the 2-3rd insulating layer 123 and forming an upper region of the cavity 160.
  • the cavity 160 may be formed of a combination of the first part, the second part, and the third part.
  • the thickness of the first portion may be smaller than the thickness of the 2-1 insulating layer 121. Accordingly, the cavity 160 may be formed without passing through the 2-1 insulating layer 121.
  • the 2-1 insulating layer 121 includes a first region R1 disposed on a region overlapping the cavity 160 in a vertical direction, and a second region excluding the first region R1 ( R2) may be included.
  • the thickness of the first region R1 may be different from the thickness of the second region R2.
  • the thickness H1 of the second region R2 may be the thickness of the 2-1 insulating layer 121.
  • the thickness H1 of the second region R2 may be in the range of 20 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the thickness H1 of the second region R2 may have a thickness of 25 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the thickness H1 of the second region R2 may have a thickness of 30 ⁇ m to 40 ⁇ m.
  • the overall thickness of the printed circuit board 100 may increase.
  • the thickness H1 of the second region R2 is less than 20 ⁇ m, the pad 141a or the first circuit pattern cannot be stably protected.
  • the thickness H1 of the second region R2 is less than 20 ⁇ m, the 2-1 insulating layer 121 may be vulnerable to heat/pressure, etc. in a process of mounting an electronic device.
  • the thickness H2 of the first region R1 may be smaller than the thickness H1 of the second region.
  • the thickness H2 of the first region R1 may be determined by the thickness H3 of the pad 141a.
  • the thickness H2 of the first region R1 may be smaller than the thickness H3 of the pad 141a.
  • the thickness H3 of the pad 141a may be smaller than the thickness H1 of the second region R2.
  • the thickness H3 of the pad 141a may be 5 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the thickness H2 of the first region R1 may be smaller than the thickness H3 of the pad 141a.
  • the thickness H2 in the region of the first region R1 may be 3 ⁇ m to 25 ⁇ m.
  • the first region R1 of the 2-1 insulating layer 121 is disposed on the first insulating layer 110.
  • the first region R1 of the 2-1 insulating layer 121 may expose an upper surface of the pad 141a disposed on the first insulating layer 110.
  • the cavity 160 is formed with the first region of the layer 121 remaining on the first insulating layer 110.
  • the thickness H2 of a portion of the remaining second insulating layer 120 is smaller than the thickness H3 of the pad 141a to be exposed on the cavity 160. Accordingly, in an embodiment, the cavity 160 may be formed while maintaining the shape of the pad 141a without affecting mounting the electronic device on the pad 141a.
  • a cavity forming process was performed in a state in which a protective layer or a stop layer was disposed on the first insulating layer. Accordingly, in the related art, a cavity could be formed to a desired depth (a depth that penetrates all of the second insulating layer). However, conventionally, after the cavity is formed, an etching process for removing the protective layer or the stop layer has to be performed. Accordingly, in the related art, a part of the pad disposed on the first insulating layer is also removed during the etching process of removing the protective layer or the stop layer, which may cause a problem in the reliability of the pad.
  • the thickness of the protective layer or the stop layer required during the sand blast or laser process is 3 ⁇ m to 10 ⁇ m, and accordingly, the thickness of the protective layer or the stop layer among the total thickness of the pad during the etching process There was a problem that was eliminated as much as it responded.
  • the embodiment it is possible to easily form the cavity without forming the protective layer or the stop layer, thereby solving the reliability problem that occurs during the removal process of the protective layer or the stop layer.
  • this allows the cavity 160 to be formed without penetrating the 2-1 insulating layer 121 through control of the process conditions for forming the cavity.
  • the cavity 160 may be formed by a plurality of processes.
  • the cavity 160 may be divided into a first part formed by a first process and a second part formed by a second process.
  • the first part may be formed in the entire area of the 2-3rd insulating layer 123, the entire area of the 2-2nd insulating layer 122, and a partial area of the 2-1st insulating layer 121.
  • the first process may be a laser process.
  • the entire area of the 2-3rd insulating layer 123, the entire area of the 2-2nd insulating layer 122, and the second The first part 160a of the cavity 160 may be formed by removing a partial region of the -1 insulating layer 121.
  • the first inner wall 161 of the first part 160a may have a first inclination angle ⁇ 1.
  • the first inclination angle ⁇ 1 may be 50° to 60°.
  • the first inner wall 161 of the first part 160a may be a laser cutting surface formed by a laser process.
  • the first part 160a may have a first depth.
  • the first depth of the first part 160a based on the total thickness of the second insulating layer 120 may be greater than the second depth of the second part 160b formed by the plasma process.
  • the first depth of the first part 160a may be greater than 1/2 of the thickness of the second insulating layer 120.
  • a second part 160b may be formed under the first part 160a.
  • the second part 160b may communicate with the first part 160a.
  • the second part 160b may be connected to the first part 160a to form one cavity 160.
  • An inflection point 163 may be formed between the first inner wall 161 of the first part 160a and the second inner wall 162 of the second part 160b.
  • the inflection point 163 may mean a portion in which the inclination angles of the inner walls 161 and 162 of the cavity 160 are changed.
  • the inflection point 163 may be a point where the lowermost end of the first inner wall 161 of the first part 160a and the uppermost end of the second inner wall 162 of the second part 160b meet.
  • the first part 160a is formed by a laser process
  • the second part 160b is formed by a plasma process. Accordingly, the first part 160a and the second part 160b meet each other.
  • the inflection point 163 at which the inclination angle (or curvature) is changed may be positioned at the point.
  • the inflection point 163 may be positioned higher than the pad 141a.
  • the lowermost end of the first part 160a may be positioned higher than the upper surface of the pad 141a.
  • the uppermost end of the second part 160b may be positioned higher than the upper surface of the pad 141a.
  • the first part 160a may be formed by a laser process to a point higher than the upper surface of the pad 141a.
  • the pad 141a may be damaged by a laser in the process of forming the first part 160a. Accordingly, in the embodiment, the first part 160a can be formed only up to a point higher than the upper surface of the pad 141a.
  • the second part 160b may have a second depth and may be formed under the first part 160a.
  • the second depth may be smaller than the first depth of the first part 160a.
  • the second part 160b may include a second inner wall 162 connected to the first inner wall 161 and a bottom surface 164 connected to the second inner wall 162.
  • the second inner wall 162 and the bottom surface 164 may be plasma treated surfaces formed by a plasma process.
  • the bottom surface 164 may be positioned lower than the upper surface of the pad 141a. That is, when the bottom surface 164 is positioned higher than the pad 141a, a part of the top surface of the pad 141a is covered by the second insulating layer, which may affect product reliability. have. Accordingly, in the embodiment, the bottom surface 164 is positioned lower than the top surface of the pad 141a.
  • the second inner wall 162 of the second part 160b may have a second inclination angle ⁇ 2.
  • the second inclination angle ⁇ 2 of the second inner wall 162 of the second part 160b may be different from the first inclination angle ⁇ 1 of the first inner wall 161 of the first part 160a. have.
  • the second inclination angle ⁇ 2 of the second inner wall 162 of the second part 160b is greater than the first inclination angle ⁇ 1 of the first inner wall 161 of the first part 160a. It can be big.
  • the second inclination angle ⁇ 2 may be 60° to 80°.
  • the second part 160b is formed by a plasma process. Accordingly, in the process of forming the second part 160b, the second part 160b is removed without damage to the surface of the pad 141a. It can be formed precisely.
  • the maximum depth of the cavity 160 including the first part 160a and the second part 160b may be smaller than the total thickness of the second insulating layer 120.
  • the minimum depth of the cavity 160 may be greater than a depth obtained by subtracting the thickness of the pad 141a from the total thickness of the second insulating layer 120. Accordingly, in an embodiment, the upper surface of the first region R1 of the second insulating layer 121 of the second insulating layer 120 is higher than the upper surface of the first insulating layer 110 and the pad 141a Place it lower than the upper surface of ).
  • the cavity 160 may include a first inner wall 161 of a first part 160a, a second inner wall 162 and a bottom surface 164 of the second part 160b. I can.
  • first inner wall 161 of the first part 160a, the second inner wall 162 of the second part 160b, and the bottom surface 164 may have a predetermined surface roughness.
  • the surface roughness of the first inner wall 161 of the first part 160a may be different from the surface roughness of the second inner wall 162 of the second part 160b.
  • a surface roughness of the first inner wall 161 of the first part 160a may be greater than that of the second inner wall 162 of the second part 160b.
  • a surface roughness of the second inner wall 162 of the second part 160b may be the same as that of the bottom surface 164.
  • the first inner wall 161 of the first part 160a of the cavity 160, the second inner wall 162 and the bottom surface 164 of the second part 160b have a certain surface roughness.
  • the above-described different surface roughness may be formed during a laser process and a plasma process for forming the cavity 160, rather than performing an additional process so as to be performed.
  • the bottom surface 164 of the cavity 160 may mean an upper surface of the first region R1 of the 2-1 insulating layer 121.
  • the height of the upper surface of the first region R1 of the 2-1 insulating layer 121 is not constant, and may vary depending on the location.
  • the first inner wall 161 of the first part 160a and the second inner wall 162 of the second part 160b have a first inclination angle ⁇ 1 and a second inclination angle ⁇ 2. I can.
  • the inner walls 161 and 162 may not be straight lines, but may be curved lines having a certain surface roughness.
  • the first inclination angle ⁇ 1 is a virtual first line connecting between the uppermost end of the first part 160a and the lowermost end of the first part 160a and the upper surface of the second insulating layer 120 It may be an inner angle between the virtual second lines corresponding to.
  • the second inclination angle ⁇ 2 is a virtual third line connecting between the uppermost end of the second part 160b and the lowermost end of the second part 160b and the upper surface of the second insulating layer 120. It may be an inner angle between the corresponding virtual second lines.
  • FIG 3 is a diagram illustrating a package substrate according to the first embodiment.
  • the package substrate 200 includes the printed circuit board 100 shown in FIG. 1 and an electronic device 180 mounted in the cavity 160 of the printed circuit board 100. do.
  • the printed circuit board 100 described in FIG. 1 may be used as a package board 200 for mounting the electronic device 180.
  • the printed circuit board 100 may include a cavity 160, and a pad 141a may be exposed in the cavity 160.
  • the 2-1 insulating layer 121 may be disposed in a region other than the region in which the pad 141a is formed in the cavity 160.
  • the height of the first region R1 of the 2-1 insulating layer 121 is lower than the height of the pad 141a. Accordingly, the electronic device 180 can be stably mounted on the pad 141a without being affected by the 2-1 insulating layer 121 on the first region R1.
  • the electronic device 180 is inclined on the pad 141a. It may be mounted in a true state, and further, a defect may occur in an electrical connection state with the pad 141a.
  • the electronic device 180 may be an electronic component disposed in the cavity 160 of the printed circuit board 100, and may be divided into an active device and a passive device.
  • the active device is a device that actively uses a non-linear part
  • the passive device refers to a device that does not use non-linear characteristics even though both linear and non-linear characteristics exist.
  • the passive device may include a transistor, an IC semiconductor chip, and the like, and the passive device may include a capacitor, a resistor, and an inductor.
  • the passive element is mounted on a conventional printed circuit board in order to increase a signal processing speed of a semiconductor chip, which is an active element, or to perform a filtering function.
  • connection part 170 may be disposed on the pad 141a.
  • the planar shape of the connection part 170 may be a square.
  • the connection part 170 is disposed on the pad 141a to electrically connect the electronic device 180 and the pad 141a while fixing the electronic device 180.
  • the pad 141a may be formed of a conductive material.
  • the connection part 170 may be a solder ball.
  • the connection part 170 may contain materials of different components in solder.
  • the solder may be composed of at least one of SnCu, SnPb, and SnAgCu.
  • the material of the heterogeneous component may include any one of Al, Sb, Bi, Cu, Ni, In, Pb, Ag, Sn, Zn, Ga, Cd, and Fe.
  • an upper surface of the electronic device 180 may be positioned higher than a surface of an uppermost layer of the printed circuit board 100.
  • the embodiment is not limited thereto, and the upper surface of the electronic device 180 may be disposed at the same height as the surface of the uppermost layer of the printed circuit board 100 according to the type of the electronic device 180, and this It could be placed lower otherwise.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a package substrate according to a second embodiment.
  • the package substrate 200A in the embodiment includes the printed circuit board 100 shown in FIG. 1 and an electronic device 180a mounted in the cavity 160 of the printed circuit board 100. do.
  • the package substrate 200A is disposed in the cavity 160 and further includes a molding layer 190 covering the electronic device 180a.
  • the molding layer 190 may be selectively disposed in the cavity 160 to protect the electronic device 180a mounted in the cavity 160.
  • the molding layer 190 may be made of a molding resin, for example, an epoxy molding compound (EMC).
  • EMC epoxy molding compound
  • the embodiment is not limited thereto, and the molding layer 190 may be formed of various other molding resins in addition to EMC.
  • the printed circuit board 100 described in FIG. 1 may be used as a package board 200A for mounting the electronic device 180a.
  • the printed circuit board 100 may include a cavity 160, and a pad 141a may be exposed in the cavity 160.
  • the 2-1 insulating layer 121 may be disposed in a region other than the region in which the pad 141a is formed in the cavity 160.
  • the height of the first region R1 of the 2-1 insulating layer 121 is lower than the height of the pad 141a. Accordingly, the electronic device 180a may be stably mounted on the pad 141a without being affected by the 2-1 insulating layer 121 on the first region R1.
  • the electronic device 180a is inclined on the pad 141a. It may be mounted in a true state, and further, a defect may occur in an electrical connection state with the pad 141a.
  • the inner walls 161 and 162 and the bottom surface 164 of the cavity 160 are not flat and may have a certain bend.
  • the inner walls 161 and 162 and the bottom surface 164 of the cavity 160 may have a surface roughness of a certain level or higher. That is, the inner walls 161 and 162 and the bottom surface 164 of the cavity 160 may have roughness.
  • the molding layer 190 is disposed in contact with the inner walls 161 and 162 and the bottom surface 164 of the cavity 160.
  • the inner walls 161 and 162 and the bottom surface 164 of the cavity 160 are not flat and have a certain bend.
  • the structure of the cavity 160 as described above can increase the surface area in contact with the molding layer 190, thereby improving the bonding strength between the molding layer 190 and the printed circuit board 100. have.
  • the printed circuit board includes a cavity.
  • the cavity 160 has a structure that does not penetrate through the second insulating layer 120 but does not penetrate through the second insulating layer 120.
  • the cavity 160 exposes the pad 141a disposed on the first insulating layer 110.
  • the bottom surface of the cavity 160 is positioned lower than the top surface of the pad 141a. Accordingly, in the embodiment, it is not necessary to form an additional layer to form the cavity 160, and thus the number of processes can be reduced. In addition, in the embodiment, loss due to a change in thickness or shape of the pad 141a occurring in the process of removing the additional layer may be solved, thereby improving product reliability.
  • the cavity 160 of the printed circuit board includes inner walls 161 and 162 and a bottom surface 164.
  • the inner walls 161 and 162 and the bottom surface 164 of the cavity 160 are not flat and may have a certain surface roughness.
  • an electronic device may be mounted on the pad 141a in the cavity 160.
  • the molding layer 190 may be disposed in the cavity 160 to cover the electronic device. In this case, as the inner wall and the bottom surface of the cavity 160 have a certain surface roughness, the surface area in contact with the molding layer 190 may be increased. Bonding power can be improved.
  • FIG. 5 to 9 are diagrams illustrating a method of manufacturing the printed circuit board shown in FIG. 1 in order of process
  • FIG. 10 is a microscope photograph of an enlarged cavity of the printed circuit board according to the embodiment.
  • a first insulating layer 110 may be prepared, and first and second circuit patterns 141 and 142 may be formed on the surface of the first insulating layer 110, and the first insulating layer 110 A first via V1 may be formed through the layer 110 and electrically connecting the first and second circuit patterns 141 and 142.
  • the first insulating layer 110 may be a prepreg.
  • the prepreg (PPG) has good flowability and adhesion in a semi-cured state, and is used as an intermediate substrate for a fiber-reinforced composite material used as an adhesive layer and an insulating material layer, and is a molding material in which a matrix resin is pre-impregnated with reinforcing fibers .
  • a molded article is formed by laminating these prepregs and curing the resin by heating/pressing.
  • prepreg refers to a material that is cured to the B-stage by impregnating a resin (BT/Epoxy, FR4, FR5, etc.) in a glass fiber.
  • the first insulating layer 110 may be a thermosetting or thermoplastic polymer substrate, a ceramic substrate, an organic-inorganic composite material substrate, or a glass fiber-impregnated substrate.
  • the first insulating layer 110 may include an epoxy-based insulating resin.
  • a polyimide resin may be included.
  • the first insulating layer 110 is a plate on which an electric circuit capable of changing wiring is arranged, and is made of an insulating material capable of forming a conductor pattern on the surface of the insulating substrate, and includes all of a printed circuit board, a wiring board, and an insulating substrate. can do.
  • a metal layer (not shown) is stacked on the surface of the first insulating layer 110.
  • the metal layer may be formed by electroless plating a metal including copper on the first insulating layer 110.
  • CCL Copper Clad Laminate
  • first and second circuit patterns 141 and 142 are formed on the upper and lower surfaces of the first insulating layer 110, respectively.
  • the first circuit pattern 141 may include electronic devices 180 and 180a to be mounted on the first insulating layer 110 in the future and a pad 141a connected through the connection unit 170.
  • the first and second circuit patterns 141 and 142 as described above are a conventional manufacturing process of a printed circuit board, such as additive process, subtractive process, MSAP (Modified Semi Additive Process), and It is possible by the SAP (Semi Additive Process) method, and detailed descriptions are omitted here.
  • a process of laminating the second insulating layer 120 and the third insulating layer 130 on the upper and lower portions of the first insulating layer 110, respectively, may be performed.
  • the second insulating layer 120 has a plurality of layer structures.
  • the second insulating layer 120 is disposed on the top surface of the 2-1 insulating layer 121 and the 2-1 insulating layer 121 disposed on the top surface of the first insulating layer 110
  • the 2-2 insulating layer 122 and the 2-3 insulating layer 123 disposed on the upper surface of the 2-2 insulating layer 122 may be included.
  • the third insulating layer 130 has a plurality of layer structures.
  • the third insulating layer 130 includes a 3-1 insulating layer 131 disposed under the lower surface of the first insulating layer 110 and a lower surface of the 3-1 insulating layer 131.
  • a 3-2 insulating layer 132 disposed on and a 3-3 insulating layer 133 disposed under a lower surface of the 3-2 insulating layer 132 may be included.
  • a process of forming a circuit pattern on the surface of the second insulating layer 120 may be performed.
  • a process of forming a plurality of third circuit patterns 143 may be performed on the upper surface of the 2-1 insulating layer 121 and spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • a process of forming a plurality of fourth circuit patterns 144 spaced apart from each other at a predetermined interval may be performed on the upper surface of the 2-2 insulating layer 122.
  • a process of forming a plurality of fifth circuit patterns 145 disposed to be spaced apart from each other at predetermined intervals on the upper surface of the 2-3rd insulating layer 123 may be performed. have.
  • a process of forming a circuit pattern on the surface of the third insulating layer 130 may be performed.
  • a process of forming a plurality of sixth circuit patterns 146 spaced apart from each other at predetermined intervals on the lower surface of the 3-1 insulating layer 131 may be performed.
  • a process of forming a plurality of seventh circuit patterns 147 disposed to be spaced apart from each other at a predetermined interval on the lower surface of the 3-2 insulating layer 132 may be performed.
  • a process of forming a plurality of eighth circuit patterns 148 spaced apart from each other at predetermined intervals on the lower surface of the 3-3 insulating layer 133 may be performed.
  • first insulating layer 110, the second insulating layer 120, and the third insulating layer 130 have vias V1, V2, V3, and V4 for electrically connecting circuit patterns disposed on different layers to each other.
  • V5, V6, V7) can be formed.
  • a process of forming the cavity 160 on the cavity region of the second insulating layer 120 may be performed.
  • the cavity 160 may be formed in the second insulating layer 120 composed of a plurality of layers.
  • the cavity 160 may be formed through a plurality of different processes.
  • a laser process may be performed as a first cavity forming step for forming the cavity 160.
  • the mask 310 may be formed on the remaining area of the upper surface of the second insulating layer 120 except for the area where the cavity 160 is to be formed.
  • the mask 310 may be a metal layer.
  • the mask 310 may be formed of a metal material including copper.
  • the mask 310 may be formed of a material that is not etched during laser and plasma processes, and may be, for example, a metal layer including copper.
  • the mask 310 may have a thickness of 0.1 ⁇ m to 12 ⁇ m. If the mask 310 is smaller than 0.1 ⁇ m, it may not be able to normally perform the role of the mask, and thus a cavity may be formed in a region where no cavity should be formed. In addition, if the mask 310 is larger than 12 ⁇ m, other circuit patterns may be damaged in the removing process of the mask 310.
  • a first cavity forming step is performed on the second insulating layer 120 by using a laser to form the first part 160a of the cavity 160.
  • a second cavity forming step is performed through a plasma process to form a second part 160b of the cavity 160 under the first part 160a.
  • the cavity 160 includes a first portion disposed in the 2-1 insulating layer 121, a second portion disposed in the 2-2 insulating layer 122, and the 2-3rd insulating layer 123. ) May include a third portion disposed within.
  • the second insulating layer 122 in the embodiment has a three-layer structure, it is illustrated that the cavity 160 is composed of first to third parts, but the present invention is not limited thereto.
  • the cavity 160 may include only first and second portions.
  • the cavity 160 may include first to fifth portions.
  • the cavity 160 in the embodiment is characterized in that the part disposed at the lowermost part has a groove shape rather than a through hole shape. Accordingly, as shown in FIG. 10, the cavity 160 is formed through a plurality of processes, and may be divided into a plurality of portions having different inclination angles.
  • the second insulating layer 120 and the third insulating layer 130 are protected on the outermost side. Layers 151 and 152 are formed.
  • the first protective layer 151 may be disposed on an upper surface of the insulating layer disposed at the top of the plurality of insulating layers.
  • the first protective layer 151 may be disposed on the upper surface of the second-third insulating layer 123 disposed on the uppermost portion of the second insulating layer 120.
  • a second protective layer 152 may be disposed on a lower surface of the insulating layer disposed at the lowermost portion of the plurality of insulating layers.
  • a second protective layer 152 may be disposed on a lower surface of the third insulating layer 133 disposed at the lowermost portion of the third insulating layer 130.
  • Each of the first and second protective layers 151 and 152 may have openings.
  • the first protective layer 151 may have an opening exposing the surface of the fifth circuit pattern to be exposed among the fifth circuit patterns 145 disposed on the upper surface of the 2-3rd insulating layer 123. have.
  • the second passivation layer 152 may have an opening exposing a surface of the eighth circuit pattern to be exposed among the eighth circuit patterns 148 disposed on the lower surface of the 3-3 insulating layer 133.

Landscapes

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Abstract

실시 예에 따른 인쇄회로기판은 제1 절연층; 상기 제1 절연층 위에 배치되고, 캐비티를 포함하는 제2 절연층; 및 상기 제1 절연층 위에 배치되고, 상기 캐비티를 통해 상면이 노출되는 패드를 포함하고, 상기 캐비티는, 제1 내벽을 포함하는 제1 파트; 및 상기 제1 파트 아래의 제2 내벽을 포함하는 제2 파트를 포함하고, 상기 제1 내벽의 경사각은, 상기 제2 내벽의 경사각과 다르다.

Description

인쇄회로기판
실시 예는 인쇄회로기판에 관한 것이다.
인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)은 전기 절연 기판에 전도성 재료로 인쇄회로를 인쇄한 기판이다.
인쇄회로기판은 여러 종류의 소자를 평판 위에 밀집 탑재시키기 위하여 각 소자의 장착 위치를 확정하고 소자를 연결하는 회로패턴을 평판 표면에 인쇄하여 고정하는 구조로 구성하거나, 인쇄회로기판의 내부에 소자가 매립되는 형태의 임베디드(embedded) 구조로 구성된다.
최근에는 전자 부품의 소형화 및 다기능을 실현하기 위하여, 인쇄회로기판을 고밀도 집적화가 가능한 다층의 구조로 사용되고 있다.
일반적으로, 종래의 임베디드 인쇄회로기판은 드릴 비트(drill bit)를 이용하여 소자를 내장하기 위한 캐비티(cavity)를 형성하거나, 소자의 안착을 위하여 이형 필름 등의 부자재를 사용하거나, 샌드블러스트(sand blast)를 이용하여 소자를 내장하기 위한 캐비티를 형성하였다.
그러나, 종래의 임베디드 인쇄회로기판은 상기와 같이 드릴 비트를 사용하는 경우 가공 영역의 위치와 깊이의 공차가 크게 발생하여 고밀도 집적화가 어려웠으며, 이에 따라 최종적으로 제거되는 보호 레이어를 형성해야만 했다.
또한, 종래의 임베디드 인쇄회로기판은 상기와 같이 샌드 블러스트를 사용하는 경우, 원하는 깊이까지만 캐비티를 형성하기에 어려움이 있었으며, 이에 따라 스탑 레이어를 형성해야만 했다.
또한, 이형 필름 등의 부자재를 사용하기 위해서는 수작업이 이루어져야 하므로 캐비티 크기의 소형화가 용이하지 않으며 제조 비용이 상승하는 문제점이 있었다.
한편, 상기 보호 레이어나 스탑 레이어를 사용하는 경우, 캐비티가 형성된 이후에는 이의 제거 과정이 필수적으로 진행되어야만 하며, 이에 따른 공정이 복잡해지는 문제가 있다. 또한, 상기 보호 레이어나 스탑 레이어는 금속으로 형성되며, 이에 따라 식각 공정을 진행하여 이를 제거하였다.
그러나, 샌드 블러스트나 레이저 공정을 위해서는 상기 보호 레이어나 스탑 레이어가 최소 3~10um 두께를 가져야 하며, 이에 따라 상기 보호 레이어나 스탑 레이어의 제거 시에, 상기 캐비티를 통해 노출되는 패드의 일부도 함께 제거되는 문제가 있다.
실시 예에서는 새로운 구조의 인쇄회로기판, 패키지 기판 및 이의 제조 방법을 제공하도록 한다.
또한 실시 예에서는 복수의 공정을 통해 캐비티를 형성하여 인쇄회로기판의 신뢰성 문제를 해결할 수 있는 인쇄회로기판, 패키지 기판 및 이의 제조 방법을 제공하도록 한다.
또한 실시 예에서는 캐비티를 포함하는 절연층의 일부가 표면에 조도를 가지면서 잔존하도록 하여 추후 적층되는 몰딩층과의 접착력을 향상시킬수 있는 인쇄회로기판, 패키지 기판 및 이의 제조 방법을 제공하도록 한다.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 인쇄회로기판은 제1 절연층; 상기 제1 절연층 위에 배치되고, 캐비티를 포함하는 제2 절연층; 및 상기 제1 절연층 위에 배치되고, 상기 캐비티를 통해 상면이 노출되는 패드를 포함하고, 상기 캐비티는, 제1 내벽을 포함하는 제1 파트; 및 상기 제1 파트 아래의 제2 내벽을 포함하는 제2 파트를 포함하고, 상기 제1 내벽의 경사각은, 상기 제2 내벽의 경사각과 다르다.
또한, 상기 캐비티는, 상기 제1 내벽과 상기 제2 내벽 사이의 변곡점을 포함한다.
또한, 상기 변곡점은, 상기 패드의 상면보다 높게 위치한다.
또한, 상기 제1 내벽의 경사각은, 상기 제2 내벽의 경사각보다 작다.
또한, 상기 제1 내벽의 경사각은, 50° 내지 60° 사이의 범위를 가지고, 상기 제2 내벽의 경사각은, 60° 내지 80° 사이의 범위를 가진다.
또한, 상기 제2 절연층은, 상기 캐비티가 형성되는 영역의 상기 제1 절연층 상면 위에 배치되는 제1 부분과, 상기 제1 부분 이외의 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분의 두께는, 상기 제2 부분의 두께보다 작다.
또한, 상기 제2 절연층의 상기 제1 부분의 상면은, 상기 패드의 상면보다 낮게 위치한다.
또한, 상기 캐비티의 상기 제1 파트의 상부폭은, 상기 캐비티의 상기 제2 파트의 하부폭보다 크다.
또한, 상기 캐비티는, 상기 제2 내벽과 연결되고, 상기 제1 절연층의 상면보다 높게 위치하는 바닥면을 포함한다.
또한, 상기 제1 내벽, 상기 제2 내벽 및 상기 바닥면은 표면 굴곡을 가진다.
또한, 상기 제1 내벽이 가지는 표면 굴곡은, 상기 제2 내벽 및 상기 바닥면 중 적어도 하나가 가지는 표면 굴곡과 다르다.
한편, 실시 예에 따른 패키지 기판은 제1 절연층; 상기 제1 절연층 위에 배치되고, 캐비티를 포함하는 제2 절연층; 상기 제1 절연층 위에 배치되고, 상기 캐비티를 통해 상면이 노출되는 패드; 상기 패드 위에 배치되는 접속부; 및 상기 접속부 위에 배치되는 전자 소자를 포함하고, 상기 캐비티는, 제1 내벽을 포함하는 제1 파트; 및 상기 제1 파트 아래에 상기 제1 내벽과 연결되는 제2 내벽 및 상기 제2 내벽과 연결되는 바닥면을 포함하는 제2 파트를 포함하고, 상기 제1 내벽, 상기 제2 내벽 및 상기 바닥면은 각각 표면 굴곡을 가지며, 상기 제1 내벽이 가지는 표면 굴곡은, 상기 제2 내벽 및 상기 바닥면 중 적어도 하나가 가지는 표면 굴곡과 다르다.
또한, 상기 캐비티는, 상기 제1 내벽과 상기 제2 내벽 사이에서 상기 패드의 상면보다 높게 위치하는 변곡점을 포함하고, 상기 변곡점을 기준으로 상기 제1 내벽이 가지는 경사각은, 상기 제2 내벽이 가지는 경사각보다 작다.
또한, 상기 캐비티 내에 배치되고, 상기 전자 소자의 적어도 일부를 덮는 몰딩층을 포함하며, 상기 몰딩층은, 상기 제1 내벽, 상기 제2 내벽 및 상기 바닥면과 접촉한다.
한편, 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법은 제1 절연층을 준비하고, 상기 제1 절연층의 상면에 패드를 형성하는 단계; 상기 제1 절연층의 상면 위에 상기 패드를 덮는 제2 절연층을 형성하는 단계; 상기 제2 절연층 위에 개구부를 가지는 마스크를 형성하는 단계; 상기 마스크의 개구부를 통해 레이저 공정을 진행하여 상기 제2 절연층의 일부를 개방하는 캐비티의 제1 파트를 형성하는 단계; 및 상기 제1 파트 아래의 상기 제2 절연층에 플라즈마 공정을 진행하여, 상기 제2 절연층의 일부를 개방하면서 상기 패드의 상면을 노출하는 캐비티의 제2 파트를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제2 파트 형성 전의 상기 패드의 상면은, 상기 제2 절연층에 의해 덮인다.
또한, 상기 제1 파트는 제1 경사각을 가지는 제1 내벽을 포함하고, 상기 제2 파트는 상기 제1 경사각과 다른 제2 경사각을 포함하는 제2 내벽을 포함한다.
또한, 상기 제2 파트는, 상기 제2 내벽과 연결되고, 상기 제1 절연층의 상면보다 높게 위치하는 바닥면을 포함하고, 상기 제1 내벽, 상기 제2 내벽 및 상기 바닥면은 표면 굴곡을 가지며, 상기 제1 내벽이 가지는 표면 굴곡은, 상기 제2 내벽 및 상기 바닥면 중 저겅도 하나가 가지는 표면 굴곡과 다르다.
실시 예에 의하면, 인쇄회로기판은 캐비티를 포함한다. 이때, 상기 캐비티(160)는 제2 절연층(120)을 관통하는 구조가 아닌 비관통하는 구조를 가진다. 이때, 상기 캐비티(160)는 제1 절연층(110) 상에 배치된 패드(141a)를 노출한다. 그리고, 상기 캐비티(160)의 바닥면은 상기 패드(141a)의 상면보다 낮게 위치한다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 캐비티(160)를 형성하기 위해 추가적인 레이어를 형성하지 않아도 되며, 이에 따른 공정 수를 줄일 수 있다. 또한, 실시 예에서는 상기 추가적인 레이어를 제거하는 공정에서 발생하는 상기 패드(141a)의 두께 변화나 형상 변화에 의한 손실을 해결할 수 있으며, 이에 따른 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면 캐비티의 제1 파트는 레이저 공정을 통해 형성하고, 이후 캐비티의 나머지 제2 파트는 플라즈마 공정을 통해 형성한다. 이와 같이 상기 제1 파트를 레이저 공정을 통해 형성함으로써, 캐비티의 형성을 위한 전체적인 공정 시간을 단축할 수 있으며, 상기 제2 파트를 플라즈마 공정을 통해 형성함으로써 정밀한 공간 확보를 할 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 인쇄회로기판의 캐비티(160)는 변곡점(163)을 중심으로 제1 경사각을 가지는 제1 내벽(161)과, 제2 경사각을 가지는 제2 내벽(162)을 포함하며, 상기 제2 내벽(163)으로부터 연장되는 바닥면(164)을 포함한다. 이때, 상기 캐비티(160)의 캐비티의 제1 내벽(161), 제2 내벽(162) 및 바닥면(164)은 평탄하지 않고 일정 표면 거칠기를 가질 수 있다. 또한, 상기 캐비티(160) 내의 패드(141a) 상에는 전자소자가 실장될 수 있다. 또한, 몰딩층(190)은 상기 캐비티(160) 내에 배치되어 상기 전자소자를 덮을 수 있다. 이때, 상기 캐비티(160)의 내벽 및 바닥면(164)은 일정 표면 거칠기를 가짐에 따라 상기 몰딩층(190)과의 접촉하는 표면 면적을 증가시킬 수 있으며, 이에 따른 상기 몰딩층(190)의 몰딩 시의 접합력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 캐비티 영역을 확대한 도면이다.
도 3은 제1 실시 예에 따른 패키지 기판을 나타낸 도면이다.
도 4는 제2 실시 예에 따른 패키지 기판을 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 9는 도 1에 도시된 인쇄회로기판의 제조 방법을 공정순으로 나타낸 도면이다.
도 10은 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 캐비티를 확대한 현미경 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함 할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 실시 예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 캐비티 영역을 확대한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 인쇄회로기판(100)은 제1 절연층(110), 제2 절연층(120), 제3 절연층(130), 회로패턴(141, 141, 143, 144, 145, 146, 147, 148), 비아(V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7), 보호층(151, 152)을 포함한다.
제1 절연층(110)은 인쇄회로기판(100)의 중앙에 배치된 절연층일 수 있다.
제1 절연층(110)의 상부에는 제2 절연층(120)이 배치된다.
또한, 제1 절연층(110)의 하부에는 제3 절연층(130)이 배치된다.
이때, 도면 상에는 제1 절연층(110)이 인쇄회로기판(100)의 전체 적층 구조에서, 정중앙층에 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 상기 제1 절연층(110)은 인쇄회로기판(100)의 전체 적층 구조에서, 상부측에 치우친 위치에 배치될 수도 있으며, 이와 반대로 하부측에 치우친 위치에 배치될 수도 있을 것이다.
제1 절연층(110)의 상부에는 제2 절연층(120)이 배치된다. 이때, 제2 절연층(120)은 복수의 층 구조를 가진다. 예를 들어, 제2 절연층(120)은 상기 제1 절연층(110)의 상면 위에 배치된 제2-1 절연층(121)과, 상기 제2-1 절연층(121)의 상면 위에 배치된 제2-2 절연층(122)과, 상기 제2-2 절연층(122)의 상면 위에 배치된 제2-3 절연층(123)을 포함할 수 있다. 이때, 도면 상에는 상기 제2 절연층(120)이 3층 구조를 가지는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제2 절연층(120)은 2층 이하로 구성될 수도 있을 것이며, 이와 다르게 4층 이상의 구조를 가지며 구성될 수도 있을것이다.
또한, 제1 절연층(110)의 하부에는 제3 절연층(130)이 배치된다. 이때, 제3 절연층(130)은 복수의 층 구조를 가진다. 예를 들어, 제3 절연층(130)은 상기 제1 절연층(110)의 하면 아래에 배치된 제3-1 절연층(131)과, 상기 제3-1 절연층(131)의 하면 아래에 배치된 제3-2 절연층(132)과, 상기 제3-2 절연층(132)의 하면 아래에 배치된 제3-3 절연층(133)을 포함할 수 있다. 이때, 도면 상에는 상기 제3 절연층(130)이 3층 구조를 가지는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제2 절연층(130)은 2층 이하로 구성될 수도 있을 것이며, 이와 다르게 4층 이상의 구조를 가지며 구성될 수도 있을것이다.
또한, 도면 상에는 인쇄회로기판(100)이 절연층을 기준으로 7층 구조를 가지는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 인쇄회로기판(100)은 절연층을 기준으로 6층 이하의 층수를 가질 수도 있으며, 이와 다르게 8층 이상의 층수를 가질 수도 있을 것이다.
제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130)은 배선을 변경할 수 있는 전기 회로가 편성되어 있는 기판으로, 표면에 회로패턴들을 형성할 수 있는 절연 재료로 만들어진 프린트, 배선판 및 절연기판을 모두 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130) 중 적어도 하나는 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130) 중 적어도 하나는 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130) 중 적어도 하나는, 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화유리를 포함하거나, 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG) 폴리 카보네이트(PC) 등의 강화 혹은 연성 플라스틱을 포함하거나 사파이어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130) 중 적어도 하나는 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130) 중 적어도 하나는 COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 광등방 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 광등방 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130) 중 적어도 하나는 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130) 중 적어도 하나는 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 상기 제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130) 중 적어도 하나는 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 랜덤한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.
또한, 상기 제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130) 중 적어도 하나는 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다. 또한, 상기 제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130) 중 적어도 하나는 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 이때, 제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130) 중 적어도 하나는 회로 설계를 근거로 회로부품을 접속하는 전기배선을 배선 도형으로 표현하며, 절연물 상에 전기도체를 재현할 수 있다. 또한 제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130) 중 적어도 하나는 전기 부품을 탑재하고 이들을 회로적으로 연결하는 배선을 형성할 수 있으며, 부품의 전기적 연결기능 외의 부품들을 기계적으로 고정시켜줄 수 있다.
한편, 실시 예에서의 상기 제2 절연층(120) 중 최하부에 배치된 제2-1 절연층(121)은 유리 섬유(Glass Fiber)가 포함되지 않은 절연층일 수 있다. 바람직하게, 상기 제2-1 절연층(121)은 RCC(Resin Coated Copper), PPG(PREPER; Glass Fabric) 및 ABF(Akinomoto Build-up Film) 중 어느 하나일 수 있다. 이는, 상기 제2-1 절연층(121)의 일부는 플라즈마 공정에 의해 제거될 수 있다. 이때, 상기 제2-1 절연층(121) 내에 유리 섬유가 포함되는 경우, 상기 플라즈마 공정에 영향을 줄 수 있으며, 이에 따라 상기 제2-1 절연층(121)은 유리 섬유를 포함하지 않는 절연물질을 포함할 수 있다.
상기 제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130)의 표면에는 회로 패턴들이 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1 절연층(110)의 상면에는 제1 회로 패턴(141)이 배치될 수 있다. 이때, 제1 회로 패턴(141)은 상호 일정 간격 이격되면서, 상기 제1 절연층(110)의 상면에 복수 개 배치될 수 있다.
제1 절연층(110)의 하면에는 제2 회로 패턴(142)이 배치될 수 있다. 제2 회로 패턴(142)은 상호 일정 간격 이격되면서, 상기 제1 절연층(110)의 하면에 복수 개 배치될 수 있다.
또한, 제2 절연층(120)의 표면에도 회로패턴들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2-1 절연층(121)의 상면에는 상호 일정 간격 이격되며 복수의 제3 회로 패턴(143)이 배치될 수 있다. 또한, 제2-2 절연층(122)의 상면에는 상호 일정 간격 이격되며 복수의 제4 회로 패턴(144)이 배치될 수 있다. 또한, 제2-3 절연층(123)의 상면에는 상호 일정 간격 이격되며 복수의 제5 회로 패턴(145)이 배치될 수 있다.
또한, 제3 절연층(130)의 표면에도 회로 패턴들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3-1 절연층(131)의 하면에는 상호 일정 간격 이격되며 복수의 제6 회로 패턴(146)이 배치될 수 있다. 또한, 제3-2 절연층(132)의 하면에는 상호 일정 간격 이격되며 복수의 제7 회로 패턴(147)이 배치될 수 있다. 또한, 제3-3 절연층(133)의 하면에는 상호 일정 간격 이격되며 복수의 제8 회로 패턴(148)이 배치될 수 있다.
한편, 상기와 같은 제1 내지 제8 회로 패턴(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)은 전기적 신호를 전달하는 배선으로, 전기 전도성이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 내지 제8 회로 패턴(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 구리(Cu) 및 아연(Zn) 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속 물질로 형성될 수 있다. 또한 상기 제1 내지 제8 회로 패턴(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)은 본딩력이 우수한 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 구리(Cu), 아연(Zn) 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속 물질을 포함하는 페이스트 또는 솔더 페이스트로 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 제1 내지 제8 회로 패턴(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)은 전기전도성이 높으면서 가격이 비교적 저렴한 구리(Cu)로 형성될 수 있다.
상기 제1 내지 제8 회로 패턴(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)은 통상적인 인쇄회로기판의 제조 공정인 어디티브 공법(Additive process), 서브트렉티브 공법(Subtractive Process), MSAP(Modified Semi Additive Process) 및 SAP(Semi Additive Process) 공법 등으로 가능하며 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.
한편, 제1 회로 패턴(141)은 상기 제1 절연층(110)의 상면에 배치되면서, 캐비티(160)를 통해 노출되는 패드(141a)를 포함할 수 있다. 상기 패드(141a)는 상기 캐비티(160) 내에 실장되는 전자 소자(추후 설명)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 패드(141a)는 상기 캐비티(160) 내에 실장되는 전자 소자와 와이어를 통해 연결되는 와이어 본딩 패드일 수 있다. 이와 다르게, 패드(141a)는 상기 캐비티(160) 내에 실장되는 전자 소자의 단자와 직접 연결되는 플립칩 본딩 패드일 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
한편, 제1 내지 제8 회로 패턴(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)은 각각 층간 도통을 위한 비아와 연결되는 패턴과, 신호 전달을 위한 패턴과, 전자 소자 등과 연결되는 패드를 포함할 수 있다.
제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130)에는 서로 다른 층에 배치된 회로패턴들을 상호 전기적으로 연결하는 비아(V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7)가 배치될수 있다. 비아(V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7)는 상기 제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130) 중 적어도 어느 하나를 관통하며 배치될 수 있다. 그리고, 비아(V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7)의 양단은 서로 다른 절연층에 배치된 회로패턴들과 각각 연결되며, 그에 따라 전기적 신호를 전달할 수 있다.
제1 절연층(110)에는 제1 비아(V1)가 배치될 수 있다. 제1 비아(V1)는 상기 제1 절연층(110)의 상면 및 하면을 관통하며 배치될 수 있다. 제1 비아(V1)는 제1 절연층(110)의 상면에 배치된 제1 회로 패턴(141)과 상기 제1 절연층(110)의 하면에 배치된 제2 회로 패턴(142)을 전기적으로 연결할 수 있다.
제2 절연층(120)에는 복수의 비아가 배치될 수 있다. 즉, 제2-1 절연층(121)에는 제2 비아(V2)가 배치될 수 있다. 제2 비아(V2)는 제1 절연층(110)의 상면에 배치된 제1 회로 패턴(141)과, 상기 제2-1 절연층(121)의 상면에 배치된 제3 회로 패턴(143)을 전기적으로 연결할 수 있다.
또한, 제2-2 절연층(122)에는 제3 비아(V3)가 배치될 수 있다. 제3 비아(V3)는 상기 제2-2 절연층(122)의 상면에 배치된 제4 회로 패턴(144)과 상기 제2-1 절연층(121)의 상면에 배치된 제3 회로 패턴(143)을 전기적으로 연결할 수 있다.
또한, 제2-3 절연층(123)에는 제4 비아(V4)가 배치될 수 있다. 제4 비아(V4)는 상기 제2-3 절연층(123)의 상면에 배치된 제5 회로 패턴(145)과 상기 제2-2 절연층(122)의 상면에 배치된 제4 회로 패턴(144)을 전기적으로 연결할 수 있다.
제3 절연층(130)에는 복수의 비아가 배치될 수 있다. 즉, 제3-1 절연층(131)에는 제5 비아(V5)가 배치될 수 있다. 제5 비아(V5)는 제1 절연층(110)의 하면에 배치된 제2 회로 패턴(142)과, 상기 제3-1 절연층(131)의 하면에 배치된 제6 회로 패턴(146)을 전기적으로 연결할 수 있다.
또한, 제3-2 절연층(132)에는 제6 비아(V6)가 배치될 수 있다. 제6 비아(V6)는 상기 제3-2 절연층(132)의 하면에 배치된 제7 회로 패턴(147)과 상기 제3-1 절연층(131)의 하면에 배치된 제6 회로 패턴(146)을 전기적으로 연결할 수 있다.
또한, 제3-3 절연층(133)에는 제7 비아(V7)가 배치될 수 있다. 제7 비아(V7)는 상기 제3-3 절연층(133)의 하면에 배치된 제8 회로 패턴(148)과 상기 제3-2 절연층(132)의 하면에 배치된 제7 회로 패턴(147)을 전기적으로 연결할 수 있다.
한편, 상기 비아(V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7)는 상기 제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130) 중 어느 하나의 절연층만을 관통할 수 있으며, 이와 다르게 복수의 절연층을 공통으로 관통하며 배치될 수도 있다. 이에 따라, 비아(V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7)는 서로 이웃하는 절연층이 아닌 적어도 2층 이상 떨어진 절연층의 표면 상에 배치된 회로패턴들을 서로 연결할 수도 있을 것이다.
한편, 상기 비아(V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7)는 상기 복수의 절연층 중 적어도 하나의 절연층을 관통하는 관통 홀(도시하지 않음) 내부를 전도성 물질로 충진하여 형성할 수 있다.
상기 관통 홀은 기계, 레이저 및 화학 가공 중 어느 하나의 가공 방식에 의해 형성될 수 있다. 상기 관통 홀이 기계 가공에 의해 형성되는 경우에는 밀링(Milling), 드릴(Drill) 및 라우팅(Routing) 등의 방식을 사용할 수 있고, 레이저 가공에 의해 형성되는 경우에는 UV나 CO 2 레이저 방식을 사용할 수 있으며, 화학 가공에 의해 형성되는 경우에는 아미노실란, 케톤류 등을 포함하는 약품을 이용하여 상기 복수의 절연층 중 적어도 하나의 절연층을 개방할 수 있다.
한편, 상기 레이저에 의한 가공은 광학 에너지를 표면에 집중시켜 재료의 일부를 녹이고 증발시켜, 원하는 형태를 취하는 절단 방법으로, 컴퓨터 프로그램에 의한 복잡한 형성도 쉽게 가공할 수 있고, 다른 방법으로는 절단하기 어려운 복합 재료도 가공할 수 있다.
또한, 상기 레이저에 의한 가공은 절단 직경이 최소 0.005mm까지 가능하며, 가공 가능한 두께 범위로 넓은 장점이 있다.
상기 레이저 가공 드릴로, YAG(Yttrium Aluminum Garnet)레이저나 CO 2 레이저나 자외선(UV) 레이저를 이용하는 것이 바람직하다. YAG 레이저는 동박층 및 절연층 모두를 가공할 수 있는 레이저이고, CO 2 레이저는 절연층만 가공할 수 있는 레이저이다.
상기 관통 홀이 형성되면, 상기 관통 홀 내부를 전도성 물질로 충진하여 상기 비아(V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7)를 형성할 수 있다. 상기 비아(V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7)를 형성하는 금속 물질은 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni) 및 팔라듐(Pd) 중에서 선택되는 어느 하나의 물질일 수 있으며, 상기 전도성 물질 충진은 무전해 도금, 전해 도금, 스크린 인쇄(Screen Printing), 스퍼터링(Sputtering), 증발법(Evaporation), 잉크젯팅 및 디스펜싱 중 어느 하나 또는 이들의 조합된 방식을 이용할 수 있다.
한편, 제1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130) 중 최외곽에 배치된 절연층의 표면에는 보호층(151, 152)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 절연층 중 최상부에 배치된 절연층의 상면에는 제1 보호층(151)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 절연층(120) 중 최상부에 배치된 제2-3 절연층(123)의 상면에는 제1 보호층(151)이 배치될 수 있다. 또한, 복수의 절연층 중 최하부에 배치된 절연층의 하면에는 제2 보호층(152)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 절연층(130) 중 최하부에 배치된 제3-3 절연층(133)의 하면에는 제2 보호층(152)이 배치될 수 있다.
상기 제1 보호층(151) 및 제2 보호층(152)은 각각 개구부를 가질 수 있다. 예를들어, 제1 보호층(151)은 제2-3 절연층(123)의 상면에 배치된 제5 회로 패턴(145) 중 노출되어야 하는 제5 회로 패턴의 표면을 노출하는 개구부를 가질 수 있다.
또한, 제2 보호층(152)은 제3-3 절연층(133)의 하면에 배치된 제8 회로 패턴(148) 중 노출되어야 하는 제8 회로 패턴의 표면을 노출하는 개구부를 가질 수 있다.
이러한 제1 보호층(151) 및 제2 보호층(152)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 제1 보호층(151) 및 제2 보호층(152)은 회로패턴들의 표면을 보호하기 위해 도포된 후 가열하여 경화될 수 있는 다양한 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 보호층(151) 및 제2 보호층(152)은 레지스트(resist)층일 수 있다. 예를 들어, 제1 보호층(151) 및 제2 보호층(152)은 유기고분자 물질을 포함하는 솔더 레지스트층일 수 있다. 일예로, 상기 제1 보호층(151) 및 제2 보호층(152)은 에폭시 아크릴레이트 계열의 수지를 포함할 수 있다. 자세하게, 제1 보호층(151) 및 제2 보호층(152)은 수지, 경화제, 광개시제, 안료, 용매, 필러, 첨가제, 아크릴 계열의 모노머 등을 포함할 수 있다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않고, 상기 제1 보호층(151) 및 제2 보호층(152)은 포토솔더 레지스트층, 커버레이(cover-lay) 및 고분자 물질 중 어느 하나일 수 있음은 물론이다.
상기 제1 보호층(151) 및 제2 보호층(152)의 두께는 1㎛ 내지 20㎛일 수 있다. 상기 제1 보호층(151) 및 제2 보호층(152)의 두께는 1㎛ 내지 15㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 보호층(151) 및 제2 보호층(152)의 두께는 5㎛ 내지 20㎛일 수 있다. 상기 제1 보호층(151) 및 제2 보호층(152)의 두께가 20㎛ 초과인 경우에는 인쇄회로기판(100)의 두께가 증가할 수 있다. 상기 제1 보호층(151) 및 제2 보호층(152)의 두께가 1㎛ 미만인 경우에는 인쇄회로기판(100)에 포함된 회로 패턴들의 신뢰성이 저하될 수 있다.
한편, 제2 절연층(120)에는 캐비티(160)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 캐비티(160)는 복수의 층으로 구성되는 제2 절연층(120) 내에 배치될 수 있다. 이때, 캐비티(160)는 상기 복수의 층으로 구성된 제2 절연층(120) 중 적어도 하나의 절연층을 관통하며 배치되고, 적어도 다른 하나의 절연층을 비관통하며 배치될 수 있다.
즉, 일반적인 캐비티(160)는 절연층을 관통하며 배치된다. 이에 따라, 캐비티(160)가 배치될 위치에서, 상기 캐비티(160)와 수평 방향으로 중첩되는 절연층은 존재하지 않게 된다. 예를 들어, 비교 예에서의 캐비티는 상기 제2 절연층(120)의 전체를 관통하며 배치된다. 예를 들어, 비교 예에서의 캐비티는 제2-1 절연층(121)의 하면 및 제2-3 절연층(123)의 상면을 관통하며 배치된다.
이와 다르게, 실시 예에서의 캐비티는 캐비티가 배치될 위치에서, 상기 캐비티(160)와 수직으로 중첩되는 절연층 중 적어도 하나의 절연층은 관통하면서, 적어도 다른 하나의 절연층은 관통하지 않는다.
즉, 실시 예에서의 캐비티(160)는 상기 제2 절연층(120)에 배치된다. 즉, 캐비티(160)는 제2-1 절연층(121), 제2-2 절연층(122) 및 제2-3 절연층(123) 내에 배치된다.
이때, 비교 예의 인쇄회로기판의 구조에서의 캐비티는 상기 제2-1 절연층(121), 제2-2 절연층(122) 및 제2-3 절연층(123)을 모두 관통하며 배치된다. 이에 따라, 비교 예의 인쇄회로기판에는 캐비티와 수직으로 중첩되는 영역에서의 제1 절연층의 상면은 노출된다. 즉, 비교 예의 인쇄회로기판에서의 상기 캐비티와 수직으로 중첩되는 제1 절연층의 상면에는 제2 절연층(보다 명확하게는, 제2-1 절연층)이 존재하지 않는다.
이에 반하여, 실시 예에서의 인쇄회로기판(100)에서의 캐비티(160)는 제2-1 절연층(121) 및 제2-2 절연층(122)을 관통하면서, 상기 제2-3 절연층(123)을 비관통하며 배치될 수 있다.
즉, 캐비티(160)는 제2-1 절연층(121) 내에 배치되는 제1 부분과, 제2-2 절연층(122) 내에 배치되는 제2 부분과, 제2-3 절연층(123) 내에 배치되는 제3 부분을 포함할 수 있다. 여기에서, 실시 예에서의 제2 절연층(122)이 3층 구조를 가짐에 따라 상기 캐비티(160)가 제1 내지 제3 부분으로 구성되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제2 절연층(120)이 2층 구조를 가지는 경우, 상기 캐비티(160)는 제1 및 제2 부분만을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 절연층(122)이 5층 구조를 가지는 경우, 상기 캐비티(160)는 제1 내지 제5 부분을 포함할 수 있다. 다만, 실시 예에서의 캐비티(160)는 최하부에 배치된 파트가 관통홀 형상이 아닌 홈 형상을 가진다는 것에 그 특징이 있다.
상기 제1 부분은, 상기 제2-1 절연층(121) 내에 배치될 수 있다. 이때, 제1 부분은, 상기 제2-1 절연층(121) 내에 배치되며, 상기 캐비티(160)의 하부 영역을 형성하는 홈(Groove)일 수 있다.
상기 제2 부분은 상기 제2-2 절연층(122) 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 부분은 상기 제2-2 절연층(122) 내에 배치되며, 상기 캐비티(160)의 중앙 영역을 형성하는 관통 홀일 수 있다.
상기 제3 부분은 상기 제2-3 절연층(123) 내에 배치될 수 있다. 상기 제3 부분은 상기 제2-3 절연층(123) 내에 배치되며, 상기 캐비티(160)의 상부 영역을 형성하는 관통 홀일 수 있다.
즉, 캐비티(160)는 상기 제1 부분,제2 부분 및 제3 부분의 조합으로 구성될 수 있다. 이때, 상기 제1 부분의 두께는 상기 제2-1 절연층(121)의 두께보다 작을 수 있다. 따라서, 상기 캐비티(160)는 상기 제2-1 절연층(121)을 비관통하며 형성될 수 있다.
다시 말해서, 제2-1 절연층(121)은 상기 캐비티(160)와 수직 방향으로 오버랩되는 영역 상에 배치되는 제1 영역(R1)과, 상기 제1 영역(R1)을 제외한 제2 영역(R2)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 영역(R1)의 두께는 상기 제2 영역(R2)의 두께와 다를 수 있다.
바람직하게, 상기 제2 영역(R2)의 두께(H1)는 상기 제2-1 절연층(121)이 가지는 두께일 수 있다.
상기 제2 영역(R2)의 두께(H1)는 20㎛ 내지 100㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 영역(R2)의 두께(H1)는 25㎛ 내지 50㎛의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 영역(R2)의 두께(H1)는 30㎛ 내지 40㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 제2 영역(R2)의 두께(H1)가 100㎛를 초과하는 경우에는 전체적인 인쇄회로기판(100)의 두께가 증가할 수 있다. 상기 제2 영역(R2)의 두께(H1)가 상기 20㎛ 미만인 경우에는 패드(141a)나, 제1 회로 패턴을 안정적으로 보호할 수 없다. 또한, 상기 제2 영역(R2)의 두께(H1)가 상기 20㎛ 미만인 경우에는, 전자 소자를 실장하는 공정에서 상기 제2-1 절연층(121)이 열/압력 등에 취약할 수 있다.
상기 제1 영역(R1)의 두께(H2)는 상기 제2 영역의 두께(H1)보다 작을 수 있다. 상기 제1 영역(R1)의 두께(H2)는 상기 패드(141a)의 두께(H3)에 의해 결정될 수 있다. 바람직하게, 상기 제1 영역(R1)의 두께(H2)는 상기 패드(141a)의 두께(H3)보다 작을 수 있다.
바람직하게, 상기 패드(141a)의 두께(H3)는 상기 제2 영역(R2)의 두께(H1)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 패드(141a)의 두께(H3)는 5㎛ 내지 30㎛일 수 있다.
그리고, 상기 제1 영역(R1)의 두께(H2)는 상기 패드(141a)의 두께(H3)보다 작을 수 있다. 예를들어, 제1 영역(R1)역의 두께(H2)는 3㎛ 내지 25㎛일 수 있다. 따라서, 상기 제2-1 절연층(121)의 상기 제1 영역(R1)은 상기 제1 절연층(110) 상에 배치된다. 이때, 제2-1 절연층(121)의 상기 제1 영역(R1)은 상기 제1 절연층(110) 상에 배치되는 패드(141a)의 상면을 노출할 수 있다.
즉, 실시 예에서는 전자 소자를 실장시키기 위해, 상기 제2 절연층(120)을 관통하며 캐비티(160)를 형성하지 않고, 상기 제2 절연층(120)의 적어도 일부(상기 제2-1 절연층(121)의 제1 영역)를 상기 제1 절연층(110) 상에 잔존시킨 상태로 캐비티(160)를 형성한다.
이때, 상기 잔존한 상기 제2 절연층(120)의 일부의 두께(H2)는 상기 캐비티(160) 상에서 노출되어야 하는 패드(141a)의 두께(H3)보다 작다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 패드(141a) 상에 전자 소자를 실장하는데 영향을 주지 않고 상기 패드(141a)의 형상을 유지시키면서 상기 캐비티(160)를 형성할 수 있다.
즉, 종래에는 상기와 같은 복수의 절연층 내에 캐비티를 형성하기 위해서, 보호 레이어나 스탑 레이어를 제1 절연층 상에 배치한 상태에서 캐비티 형성 공정을 진행하였다. 이에 따라, 종래에는 원하는 깊이(제2 절연층을 모두 관통하는 깊이)만큼 캐비티를 형성할 수 있었다. 다만, 종래에는 상기 캐비티가 형성된 이후에 상기 보호 레이어나 스탑 레이어를 제거하는 에칭 공정을 진행해야만 했다. 이에 따라, 종래에는 상기 보호 레이어나 스탑 레이어를 제거하는 에칭 공정 중에 상기 제1 절연층 상에 배치되는 패드의 일부도 함께 제거되며, 이에 따라 상기 패드의 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다. 이때, 샌드블러스트(sand blast)나 레이저 공정 시에 필요한 보호 레이어나 스탑 레이어의 두께는 3um 내지 10um 수준이며, 이에 따라 상기 에칭 공정 시 상기 패드의 전체 두께 중 상기 보호 레이어나 스탑 레이어의 두께에 대응하는 만큼 제거되는 문제가 있었다.
이에 따라, 실시 예에서는 상기 보호 레이어나 스탑 레이어를 형성시키지 않은 상태에서 캐비티를 용이하게 형성할 수 있도록 하며, 이에 따라 상기 보호 레이어나 스탑 레이어의 제거 공정 중에 발생하는 신뢰성 문제를 해결하도록 한다.
그리고 이는 상기 캐비티를 형성하는 공정 조건의 컨트롤을 통해 상기 제2-1 절연층(121)을 관통하지 않는 상태로 상기 캐비티(160)를 형성하도록 한다.
이때, 상기 캐비티(160)는 복수의 공정에 의해 형성될 수 있다.
즉, 상기 캐비티(160)는 제1 공정에 의해 형성된 제1 파트와, 제2 공정에 의해 형성된 제2 파트로 구분될 수 있다.
상기 제1 파트는 상기 제2-3 절연층(123)의 전체 영역, 제2-2 절연층(122)의 전체 영역 및 제2-1 절연층(121)의 일부 영역에 형성될 수 있다. 상기 제1 공정은 레이저 공정일 수 있다.
즉, 실시 예에서는 캐비티(160)를 형성할 때, 1차적으로 레이저 공정을 통해 상기 제2-3 절연층(123)의 전체 영역, 제2-2 절연층(122)의 전체 영역 및 제2-1 절연층(121)의 일부 영역을 제거하여 캐비티(160)의 제1 파트(160a)를 형성할 수 있다.
이때, 상기 제1 파트(160a)의 제1 내벽(161)은 제1 경사각(θ1)을 가질 수 있다. 바람직하게, 상기 제1 경사각(θ1)은 50° 내지 60°일 수 있다. 상기 제1 파트(160a)의 제1 내벽(161)은 레이저 공정에 의해 형성된 레이저 컷팅면일 수 있다.
상기 제1 파트(160a)는 제1 깊이를 가질 수 있다. 이때, 상기 제2 절연층(120)의 전체 두께를 기준으로 상기 제1 파트(160a)가 가지는 제1 깊이는 플라즈마 공정에 의해 형성된 제2 파트(160b)가 가지는 제2 깊이 대비 클 수 있다. 상기 제1 파트(160a)가 가지는 제1 깊이는 상기 제2 절연층(120)의 두께의 1/2보다 클 수 있다.
상기 제1 파트(160a) 아래에는 제2 파트(160b)가 형성될 수 있다. 상기 제2 파트(160b)는 상기 제1 파트(160a)와 연통할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 파트(160b)는 상기 제1 파트(160a)와 연결되어 하나의 캐비티(160)를 형성할 수 있다.
상기 제1 파트(160a)의 제1 내벽(161)과 제2 파트(160b)의 제2 내벽(162) 사이에는 변곡점(163)이 형성될 수 있다. 상기 변곡점(163)은 상기 캐비티(160)의 내벽(161, 162)의 경사각이 변경되는 부분을 의미할 수 있다. 예를 들어, 변곡점(163)은 상기 제1 파트(160a)의 제1 내벽(161)의 최하단과 상기 제2 파트(160b)의 제2 내벽(162)의 최상단이 만나는 지점일 수 있다.
즉, 상기 제1 파트(160a)는 레이저 공정에 의해 형성되고, 상기 제2 파트(160b)는 플라즈마 공정에 의해 형성되며, 이에 따라 상기 제1 파트(160a)와 제2 파트(160b)가 만나는 지점에는 경사각(또는 곡률)이 변경되는 변곡점(163)이 위치할 수 있다.
이때, 상기 변곡점(163)은 상기 패드(141a)보다 높게 위치할 수 있다. 다시 말해서, 상기 제1 파트(160a)의 최하단은 상기 패드(141a)의 상면보다 높게 위치할 수 있다. 다시 말해서, 제2 파트(160b)의 최상단은 상기 패드(141a)의 상면보다 높게 위치할 수 있다.
즉, 상기 제1 파트(160a)는 상기 패드(141a)의 상면을 기준으로 이보다 높은 지점까지 레이저 공정에 의해 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 파트(160a)가 상기 패드(141a)가 위치한 지점까지 형성되는 경우, 상기 제1 파트(160a)를 형성하는 과정에서 레이저에 의해 상기 패드(141a)가 손상될 수 있으며, 이에 따라 실시 예에서는 상기 패드(141a)의 상면을 기준으로 이보다 높은 지점까지만 상기 제1 파트(160a)가 형성될 수 있도록 한다.
그리고, 제2 파트(160b)는 제2 깊이를 가지며 상기 제1 파트(160a) 아래에 형성될 수 있다. 상기 제2 깊이는 상기 제1 파트(160a)가 가지는 제1 깊이보다 작을 수 있다.
상기 제2 파트(160b)는 상기 제1 내벽(161)과 연결되는 제2 내벽(162) 및 상기 제2 내벽(162)과 연결되는 바닥면(164)을 포함할 수 있다. 상기 제2 내벽(162) 및 상기 바닥면(164)은 플라즈마 공정에 의해 형성된 플라즈마 처리면일 수 있다.
상기 바닥면(164)은 상기 패드(141a)의 상면보다 낮게 위치할 수 있다. 즉, 상기 바닥면(164)이 상기 패드(141a)보다 높게 위치하는 경우, 상기 패드(141a)의 상면의 일부가 상기 제2 절연층에 의해 덮이게 되며, 이로 인한 제품 신뢰성에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 실시 예에서는 상기 바닥면(164)이 상기 패드(141a)의 상면보다 낮게 위치하도록 한다.
상기 제2 파트(160b)의 제2 내벽(162)은 제2 경사각(θ2)을 가질 수 있다. 이때, 상기 제2 파트(160b)의 제2 내벽(162)이 가지는 제2 경사각(θ2)은 상기 제1 파트(160a)의 제1 내벽(161)이 가지는 제1 경사각(θ1)과 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 파트(160b)의 제2 내벽(162)이 가지는 제2 경사각(θ2)은 상기 제1 파트(160a)의 제1 내벽(161)이 가지는 제1 경사각(θ1)보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 경사각(θ2)은 60° 내지 80°일 수 있다.
한편, 상기 제2 파트(160b)를 형성하는 과정에서 상기 제2 절연층(120)에 의해 덮인 패드(141a)의 상면이 노출될 수 있다. 이때, 상기 제2 파트(160b)는 플라즈마 공정에 의해 형성되며, 이에 따라 상기 제2 파트(160b)를 형성하는 과정에서 상기 패드(141a)의 표면에 대한 손상 없이 상기 제2 파트(160b)를 정밀하게 형성할 수 있다.
상기와 같이, 제1 파트(160a) 및 제2 파트(160b)를 포함하는 상기 캐비티(160)의 최대 깊이는 상기 제2 절연층(120)의 전체 두께보다 작을 수 있다. 또한, 상기 캐비티(160)의 최소 깊이는 상기 제2 절연층(120)의 전체 두께에서 상기 패드(141a)의 두께를 뺀 깊이보다 클 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 제2 절연층(120) 중 제2-1 절연층(121)의 제1 영역(R1)의 상면이 상기 제1 절연층(110)의 상면보다 높으면서 상기 패드(141a)의 상면보다는 낮게 위치하도록 한다.
한편, 도 2를 참조하면, 상기 캐비티(160)는 제1 파트(160a)의 제1 내벽(161), 제2 파트(160b)의 제2 내벽(162) 및 바닥면(164)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 파트(160a)의 제1 내벽(161), 제2 파트(160b)의 제2 내벽(162) 및 바닥면(164)은 일정 표면 거칠기를 가질 수 있다.
이때, 상기 제1 파트(160a)의 제1 내벽(161)이 가지는 표면 거칠기는 상기 제2 파트(160b)의 제2 내벽(162)이 가지는 표면 거칠기와 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 파트(160a)의 제1 내벽(161)이 가지는 표면 거칠기는 상기 제2 파트(160b)의 제2 내벽(162)이 가지는 표면 거칠기보다 클 수 있다. 또한, 상기 제2 파트(160b)의 제2 내벽(162)이 가지는 표면 거칠기는 상기 바닥면(164)이 가지는 표면 거칠기와 동일할 수 있다.
이때, 실시 예에서는 상기 캐비티(160)의 제1 파트(160a)의 제1 내벽(161), 제2 파트(160b)의 제2 내벽(162) 및 바닥면(164)이 일정 표면 거칠기를 가지도록 추가적인 공정을 진행하는 것이 아니라, 상기 캐비티(160)를 형성하기 위한 레이저 공정 및 플라즈마 공정 시에 상기와 같은 서로 다른 표면 거칠기가 형성되도록 할 수 있다.
다시 말해서, 상기 캐비티(160)의 바닥면(164)은 상기 제2-1 절연층(121)의 제1 영역(R1)의 상면을 의미할 수 있다. 그리고, 상기 제2-1 절연층(121)의 제1 영역(R1)의 상면의 높이는 일정하지 않고, 위치에 따라 편차를 가질 수 있다.
한편, 상기 설명한 바와 같이 상기 제1 파트(160a)의 제1 내벽(161) 및 제2 파트(160b)의 제2 내벽(162)은 제1 경사각(θ1) 및 제2 경사각(θ2)을 가질 수 있다.
이때, 상기 내벽(161, 162)은 직선이 아니라 일정 표면 거칠기를 가지는 곡선일 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 경사각(θ1)은 상기 제1 파트(160a)의 최상단과 상기 제1 파트(160a)의 최하단 사이를 연결하는 가상의 제1 라인과 상기 제2 절연층(120)의 상면에 대응하는 가상의 제2 라인 사이의 내각일 수 있다.
또한, 상기 제2 경사각(θ2)은 상기 제2 파트(160b)의 최상단과 상기 제2 파트(160b)의 최하단 사이를 연결하는 가상의 제3 라인과 상기 제2 절연층(120)의 상면에 대응하는 가상의 제2 라인 사이의 내각일 수 있다.
도 3은 제1 실시 예에 따른 패키지 기판을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 실시 예에서의 패키지 기판(200)은 도 1에 도시한 인쇄회로기판(100) 및 상기 인쇄회로기판(100)의 캐비티(160) 내에 실장된 전자소자(180)를 포함한다.
도 1에서 설명한 인쇄회로기판(100)은 전자소자(180)를 실장하기 위한 패키지 기판(200)으로 이용될 수 있다.
이때, 상기 인쇄회로기판(100)에 대해서는 도 1에서 이미 상세하게 설명하였으므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
인쇄회로기판(100)은 캐비티(160)를 포함하고, 상기 캐비티(160)에는 패드(141a)가 노출될 수 있다. 이때, 상기 캐비티(160) 내에서 상기 패드(141a)가 형성된 영역을 제외한 나머지 영역에는 상기 제2-1 절연층(121)이 배치될 수 있다. 다만, 상기 제2-1 절연층(121)의 제1 영역(R1)의 높이는 상기 패드(141a)의 높이보다 낮다. 이에 따라 상기 전자소자(180)는 상기 제1 영역(R1) 상의 상기 제2-1 절연층(121)에 의해 영향을 받지 않고, 상기 패드(141a) 상에 안정적으로 실장될 수 있다. 다시 말해서, 상기 패드(141a)의 높이보다 상기 제2-1 절연층(121)의 상기 제1 영역(R1)의 높이가 높다면, 상기 전자소자(180)는 상기 패드(141a) 상에 기울어진 상태로 실장될 수 있으며, 더 나아가 상기 패드(141a)와 전기적 접속 상태에 불량이 발생할 수 있다.
이때, 상기 전자소자(180)는 인쇄회로기판(100)의 캐비티(160) 내에 배치되는 전자 부품일 수 있으며, 이는 능동 소자와 수동 소자로 구분될 수 있다. 그리고, 상기 능동 소자는 비선형 부분을 적극적으로 이용한 소자이고, 수동 소자는 선형 및 비선형 특성이 모두 존재하여도 비선형 특성은 이용하지 않는 소자를 의미한다. 그리고, 상기 수동 소자에는 트랜지스터, IC 반도체 칩 등이 포함될 수 있으며, 상기 수동 소자에는 콘덴서, 저항 및 인덕터 등을 포함할 수 있다. 상기 수동 소자는 능동 소자인 반도체 칩의 신호 처리 속도를 높이거나, 필터링 기능 등을 수행하기 위해, 통상의 인쇄회로기판에 실장된다.
한편, 상기 패드(141a) 상에는 접속부(170)가 배치될 수 있다. 상기 접속부(170)의 평면 형상은 사각형일 수 있다. 상기 접속부(170)는 상기 패드(141a) 상에 배치되어, 상기 전자소자(180)를 고정하면서 상기 전자소자(180)와 상기 패드(141a) 사이를 전기적으로 연결한다. 이를 위해, 패드(141a)는 전도성 물질로 형성될 수 있다. 일 예로 상기 접속부(170)는 솔더 볼일 수 있다. 상기 접속부(170)는 솔더에 이종 성분의 물질이 함유될 수 있다. 상기 솔더는 SnCu, SnPb, SnAgCu 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 이종 성분의 물질은 Al, Sb, Bi, Cu, Ni, In, Pb, Ag, Sn, Zn, Ga, Cd 및 Fe 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
한편, 상기 전자소자(180)의 상면은 상기 인쇄회로기판(100)의 최상층의 표면보다 높게 위치할 수 있다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 상기 전자소자(180)의 종류에 따라 상기 전자소자(180)의 상면이 상기 인쇄회로기판(100)의 최상층의 표면과 동일 높이에 배치될 수 있으며, 이와 다르게 낮게 배치될 수도 있을 것이다.
도 4는 제2 실시 예에 따른 패키지 기판을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 실시 예에서의 패키지 기판(200A)은 도 1에 도시한 인쇄회로기판(100) 및 상기 인쇄회로기판(100)의 캐비티(160) 내에 실장된 전자소자(180a)를 포함한다.
또한, 패키지 기판(200A)은 상기 캐비티(160) 내에 배치되며, 상기 전자소자(180a)를 덮는 몰딩층(190)을 더 포함한다.
상기 몰딩층(190)은 선택적으로 상기 캐비티(160) 내에 배치되어, 상기 캐비티(160) 내에 실장된 전자소자(180a)를 보호할 수 있다.
상기 몰딩층(190)은 몰딩용 수지로 구성될 수 있으며, 예를 들어, EMC(Epoxy molding compound)일 수 있다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 상기 몰딩층(190)은 EMC 이외에도 다양한 다른 몰딩용 수지로 구성될 수도 있을 것이다.
도 1에서 설명한 인쇄회로기판(100)은 전자소자(180a)를 실장하기 위한 패키지 기판(200A)으로 이용될 수 있다.
인쇄회로기판(100)은 캐비티(160)를 포함하고, 상기 캐비티(160)에는 패드(141a)가 노출될 수 있다. 이때, 상기 캐비티(160) 내에서 상기 패드(141a)가 형성된 영역을 제외한 나머지 영역에는 상기 제2-1 절연층(121)이 배치될 수 있다. 다만, 상기 제2-1 절연층(121)의 제1 영역(R1)의 높이는 상기 패드(141a)의 높이보다 낮다. 이에 따라 상기 전자소자(180a)는 상기 제1 영역(R1) 상의 상기 제2-1 절연층(121)에 의해 영향을 받지 않고, 상기 패드(141a) 상에 안정적으로 실장될 수 있다. 다시 말해서, 상기 패드(141a)의 높이보다 상기 제2-1 절연층(121)의 상기 제1 영역(R1)의 높이가 높다면, 상기 전자소자(180a)는 상기 패드(141a) 상에 기울어진 상태로 실장될 수 있으며, 더 나아가 상기 패드(141a)와 전기적 접속 상태에 불량이 발생할 수 있다.
한편, 실시 예에서의 캐비티(160)의 내벽(161, 162) 및 바닥면(164)은 평탄하지 않고, 일정 굴곡을 가질 수 있다. 다시 말해서, 캐비티(160)의 내벽(161, 162) 및 바닥면(164)은 일정 수준 이상의 표면 거칠기를 가질 수 있다. 즉, 캐비티(160)의 내벽(161, 162) 및 바닥면(164)은 조도를 가질 수 있다.
실시 예에서의 몰딩층(190)은 상기 캐비티(160)의 내벽(161, 162) 및 바닥면(164)과 접촉하며 배치된다. 이때, 상기 캐비티(160)의 내벽(161, 162) 및 바닥면(164)은 평탄하지 않고 일정 굴곡을 가진다. 상기와 같은 캐비티(160)의 구조는 상기 몰딩층(190)과의 접촉하는 표면면적을 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 몰딩층(190)과 인쇄회로기판(100) 사이의 접합력을 향상시킬 수 있다.
실시 예에 의하면, 인쇄회로기판은 캐비티를 포함한다. 이때, 상기 캐비티(160)는 제2 절연층(120)을 관통하는 구조가 아닌 비관통하는 구조를 가진다. 이때, 상기 캐비티(160)는 제1 절연층(110) 상에 배치된 패드(141a)를 노출한다. 그리고, 상기 캐비티(160)의 바닥면은 상기 패드(141a)의 상면보다 낮게 위치한다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 캐비티(160)를 형성하기 위해 추가적인 레이어를 형성하지 않아도 되며, 이에 따른 공정 수를 줄일 수 있다. 또한, 실시 예에서는 상기 추가적인 레이어를 제거하는 공정에서 발생하는 상기 패드(141a)의 두께 변화나 형상 변화에 의한 손실을 해결할 수 있으며, 이에 따른 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면 인쇄회로기판의 캐비티(160)는 내벽(161, 162) 및 바닥면(164)을 포함한다. 이때, 상기 캐비티(160)의 내벽(161, 162) 및 바닥면(164)은 평탄하지 않고 일정 표면 거칠기를 가질 수 있다. 또한, 상기 캐비티(160) 내의 패드(141a) 상에는 전자소자가 실장될 수 있다. 또한, 몰딩층(190)은 상기 캐비티(160) 내에 배치되어 상기 전자소자를 덮을 수 있다. 이때, 상기 캐비티(160)의 내벽 및 바닥면은 일정 표면 거칠기를 가짐에 따라 상기 몰딩층(190)과의 접촉하는 표면면적을 증가시킬 수 있으며, 이에 따른 상기 몰딩층(190)의 몰딩 시의 접합력을 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 5 내지 도 9는 도 1에 도시된 인쇄회로기판의 제조 방법을 공정순으로 나타낸 도면이고, 도 10은 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 캐비티를 확대한 현미경 사진이다.
도 5를 참조하면, 제1 절연층(110)을 준비하고, 상기 제1 절연층(110)의 표면에 제1 및 제2 회로 패턴(141, 142)을 형성할 수 있으며, 상기 제1 절연층(110)을 관통하며 상기 제1 및 제2 회로 패턴(141, 142)을 전기적으로 연결하는 제1 비아(V1)를 형성할 수 있다.
상기 제 1 절연층(110)은 프리프레그일 수 있다. 상기 프리프레그(PPG)는 반경화 상태에서 흐름성 및 점착성이 좋고, 접착제 층 및 절연재 층으로 이용되는 섬유 강화 복합재료용의 중간 기재로 사용되는데, 강화섬유에 매트릭스 수지를 예비 함침한 성형 재료이다. 이러한 프리프레그를 적층하여 가열/가압하여 수지를 경화시킴으로써 성형품이 형성된다. 즉, 프리프레그(Prepreg)는 유리섬유(Glass fiber)에 수지(BT/Epoxy, FR4, FR5 등)가 함침되어 B-stage까지 경화된 재료를 말한다
즉, 상기 제 1 절연층(110)은 열경화성 또는 열가소성 고분자 기판, 세라믹 기판, 유-무기 복합 소재 기판, 또는 유리 섬유 함침 기판일 수 있으며, 고분자 수지를 포함하는 경우, 에폭시계 절연 수지를 포함할 수 있으며, 이와 달리 폴리 이미드계 수지를 포함할 수도 있다.
즉, 상기 제 1 절연층(110)은 배선을 변경할 수 있는 전기 회로가 편성되어 있는 판으로, 절연기판 표면에 도체 패턴을 형성할 수 있는 절연 재료로 만들어진, 프린트, 배선판 및 절연기판을 모두 포함할 수 있다.
상기 제 1 절연층(110)의 표면에는 금속층(미도시)이 적층된다. 상기 금속층은 상기 제 1 절연층(110) 위에 구리를 포함하는 금속을 무전해 도금하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 금속층은 상기 제 1 절연층(110)에 무전해 도금을 하여 형성하는 것과는 달리, CCL(Copper Clad Laminate)을 사용할 수 있다.
상기 금속층을 무전해 도금하여 형성하는 경우, 상기 제 1 절연층(110)의 상면에 조도를 부여하여 도금이 원활히 수행되도록 할 수 있다. 그리고, 상기 금속층을 패터닝하여, 상기 제 1 절연층(110)의 상면 및 하면에 각각 제 1 및 제2 회로 패턴(141, 142)을 형성한다. 이때, 상기 제 1 회로 패턴(141)은 추후 상기 제 1 절연층(110) 위에 실장될 전자소자(180, 180a)와 접속부(170)를 통해 연결되는 패드(141a)를 포함할 수 있다.
상기와 같은 제1 및 제2 회로패턴(141, 142)은 통상적인 인쇄회로기판의 제조 공정인 어디티브 공법(Additive process), 서브트렉티브 공법(Subtractive Process), MSAP(Modified Semi Additive Process) 및 SAP(Semi Additive Process) 공법 등으로 가능하며 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.
다음으로, 도 6을 참조하면 상기 제1 절연층(110)의 상부 및 하부에 각각 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130)을 적층하는 공정을 진행할 수 있다.
이때 제2 절연층(120)은 복수의 층 구조를 가진다. 예를 들어, 제2 절연층(120)은 상기 제1 절연층(110)의 상면 위에 배치된 제2-1 절연층(121)과, 상기 제2-1 절연층(121)의 상면 위에 배치된 제2-2 절연층(122)과, 상기 제2-2 절연층(122)의 상면 위에 배치된 제2-3 절연층(123)을 포함할 수 있다.
또한, 제3 절연층(130)은 복수의 층 구조를 가진다. 예를 들어, 제3 절연층(130)은 상기 제1 절연층(110)의 하면 아래에 배치된 제3-1 절연층(131)과, 상기 제3-1 절연층(131)의 하면 아래에 배치된 제3-2 절연층(132)과, 상기 제3-2 절연층(132)의 하면 아래에 배치된 제3-3 절연층(133)을 포함할 수 있다.
또한, 제2 절연층(120)의 표면에 회로패턴을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 예를 들어, 제2-1 절연층(121)의 상면에 상호 일정 간격 이격되며 복수의 제3 회로 패턴(143)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 또한, 제2-2 절연층(122)의 상면에 상호 일정 간격 이격되는 복수의 제4 회로 패턴(144)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 또한, 제2-3 절연층(123)의 상면에 상호 일정 간격 이격되며 배치되는 복수의 제5 회로 패턴(145)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 있다.
또한, 제3 절연층(130)의 표면에 회로 패턴을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 예를 들어, 제3-1 절연층(131)의 하면에 상호 일정 간격 이격되며 배치되는 복수의 제6 회로 패턴(146)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 또한, 제3-2 절연층(132)의 하면에 상호 일정 간격 이격되며 배치되는 복수의 제7 회로 패턴(147)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 또한, 제3-3 절연층(133)의 하면에 상호 일정 간격 이격되며 배치되는 복수의 제8 회로 패턴(148)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다.
또한, 상기 1 절연층(110), 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130)에는 서로 다른 층에 배치된 회로패턴들을 상호 전기적으로 연결하는 비아(V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7)를 형성하는 공정을 진행할 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하면 제2 절연층(120)에의 캐비티 영역 상에 캐비티(160)를 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 이때, 상기 캐비티(160)는 복수의 층으로 구성되는 제2 절연층(120) 내에 형성할 수 있다.
이때, 상기 캐비티(160)는 서로 다른 복수의 공정을 거쳐 형성될 수 있다.
즉, 캐비티(160)를 형성하기 위한 제1 캐비티 형성 단계로, 레이저 공정이 진행될 수 있다.
이때, 상기 제1 캐비티 형성 단계 이전에 상기 제2 절연층(120)의 상면 중 캐비티(160)가 형성될 영역을 제외한 나머지 영역에 마스크(310)를 형성할 수 있다. 상기 마스크(310)는 금속층일 수 있다. 예를 들어, 상기 마스크(310)를 구리를 포함하는 금속물질로 형성될 수 있다.
즉, 상기 마스크(310)는 레이저 및 플라즈마 공정 시에 에칭이 되지 않는 물질로 형성될 수 있으며, 일 예로 구리를 포함하는 금속층일 수 있다.
상기 마스크(310)는 0.1㎛ 내지 12㎛ 사이의 두께를 가질 수 있다. 상기 마스크(310)가 0.1㎛보다 작을 경우, 마스크의 역할을 정상적으로 수행하지 못하게 되고, 이에 따라 캐비티가 형성되지 않아야 하는 영역에도 캐비티가 형성될 수 있다. 또한, 상기 마스크(310)가 12㎛보다 크면, 상기 마스크(310)의 제거 공정에서 다른 회로패턴들의 손상이 발생할 수 있다.
다음으로, 도 8에서와 같이, 상기 제2 절연층(120) 상에 레이저를 이용하여 제1 캐비티 형성 단계를 진행하여, 캐비티(160)의 제1 파트(160a)를 형성한다. 이후, 도 9에서와 같이 플라즈마 공정을 통해 제2 캐비티 형성 단계를 진행하여 상기 제1 파트(160a) 아래에 캐비티(160)의 제2 파트(160b)를 형성한다.
이에 따라, 캐비티(160)는 제2-1 절연층(121) 내에 배치되는 제1 부분과, 제2-2 절연층(122) 내에 배치되는 제2 부분과, 제2-3 절연층(123) 내에 배치되는 제3 부분을 포함할 수 있다. 여기에서, 실시 예에서의 제2 절연층(122)이 3층 구조를 가짐에 따라 상기 캐비티(160)가 제1 내지 제3 부분으로 구성되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제2 절연층(120)이 2층 구조를 가지는 경우, 상기 캐비티(160)는 제1 및 제2 부분만을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 절연층(122)이 5층 구조를 가지는 경우, 상기 캐비티(160)는 제1 내지 제5 부분을 포함할 수 있다. 다만, 실시 예에서의 캐비티(160)는 최하부에 배치된 파트가 관통홀 형상이 아닌 홈 형상을 가진다는 것에 그 특징이 있다. 이에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이, 캐비티(160)는 복수의 공정을 통해 형성되며, 서로 다른 경사각을 가지는 복수의 부분으로 구분될 수 있다.
다음으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 캐비티(160)의 형성에 사용된 마스크(310)를 제거한 후, 상기 제2 절연층(120) 및 제3 절연층(130)의 최외곽에 보호층(151, 152)을 형성한다.
예를 들어, 복수의 절연층 중 최상부에 배치된 절연층의 상면에는 제1 보호층(151)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 절연층(120) 중 최상부에 배치된 제2-3 절연층(123)의 상면에는 제1 보호층(151)이 배치될 수 있다. 또한, 복수의 절연층 중 최하부에 배치된 절연층의 하면에는 제2 보호층(152)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 절연층(130) 중 최하부에 배치된 제3-3 절연층(133)의 하면에는 제2 보호층(152)이 배치될 수 있다.
상기 제1 보호층(151) 및 제2 보호층(152)은 각각 개구부를 가질 수 있다. 예를들어, 제1 보호층(151)은 제2-3 절연층(123)의 상면에 배치된 제5 회로 패턴(145) 중 노출되어야 하는 제5 회로 패턴의 표면을 노출하는 개구부를 가질 수 있다.
또한, 제2 보호층(152)은 제3-3 절연층(133)의 하면에 배치된 제8 회로 패턴(148) 중 노출되어야 하는 제8 회로 패턴의 표면을 노출하는 개구부를 가질 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 상기 제1 절연층 위에 배치되고, 캐비티를 포함하는 제2 절연층; 및
    상기 제1 절연층 위에 배치되고, 상기 캐비티를 통해 상면이 노출되는 패드를 포함하고,
    상기 캐비티는,
    제1 내벽을 포함하는 제1 파트; 및
    상기 제1 파트 아래의 제2 내벽을 포함하는 제2 파트를 포함하고,
    상기 제1 내벽의 경사각은, 상기 제2 내벽의 경사각과 다른 인쇄회로기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캐비티는, 상기 제1 내벽과 상기 제2 내벽 사이의 변곡점을 포함하는 인쇄회로기판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 변곡점은, 상기 패드의 상면보다 높게 위치하는 인쇄회로기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내벽의 경사각은, 상기 제2 내벽의 경사각보다 작은 인쇄회로기판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 내벽의 경사각은, 50° 내지 60° 사이의 범위를 가지고,
    상기 제2 내벽의 경사각은, 60° 내지 80° 사이의 범위를 가지는 인쇄회로기판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 절연층은,
    상기 캐비티가 형성되는 영역의 상기 제1 절연층 상면 위에 배치되는 제1 부분과,
    상기 제1 부분 이외의 제2 부분을 포함하고,
    상기 제1 부분의 두께는, 상기 제2 부분의 두께보다 작은 인쇄회로기판.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 절연층의 상기 제1 부분의 상면은, 상기 패드의 상면보다 낮게 위치하는 인쇄회로기판.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 캐비티의 상기 제1 파트의 상부폭은, 상기 캐비티의 상기 제2 파트의 하부폭보다 큰 인쇄회로기판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 캐비티는,
    상기 제2 내벽과 연결되고, 상기 제1 절연층의 상면보다 높게 위치하는 바닥면을 포함하는 인쇄회로기판.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내벽, 상기 제2 내벽 및 상기 바닥면은 표면 굴곡을 가지고,
    상기 제1 내벽이 가지는 표면 굴곡은, 상기 제2 내벽 및 상기 바닥면 중 적어도 하나가 가지는 표면 굴곡과 다른 인쇄회로기판.
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