WO2023140622A1 - 반도체 패키지 - Google Patents

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WO2023140622A1
WO2023140622A1 PCT/KR2023/000890 KR2023000890W WO2023140622A1 WO 2023140622 A1 WO2023140622 A1 WO 2023140622A1 KR 2023000890 W KR2023000890 W KR 2023000890W WO 2023140622 A1 WO2023140622 A1 WO 2023140622A1
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WO
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pad
layer
circuit pattern
width
electrode
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PCT/KR2023/000890
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English (en)
French (fr)
Inventor
조현동
박덕훈
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엘지이노텍 주식회사
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    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0555—Shape
    • H01L2224/05552—Shape in top view
    • H01L2224/05555—Shape in top view being circular or elliptic

Definitions

  • the embodiment relates to a semiconductor package.
  • a semiconductor package in which a plurality of semiconductor elements are disposed using a plurality of substrates has recently been provided.
  • Such a semiconductor package has a structure in which a plurality of semiconductor devices are horizontally and/or vertically connected to each other on a substrate. Accordingly, the semiconductor package has the advantage of efficiently using the mounting area of semiconductor devices and transmitting high-speed signals through a short signal transmission path between semiconductor devices.
  • the semiconductor package as described above is widely applied to mobile devices and the like.
  • semiconductor packages applied to products providing the Internet of Things (IoT), self-driving vehicles, and high-performance servers are expanding the concept of semiconductor chips as the number of semiconductor devices and/or the size of each semiconductor device increases according to the trend of high integration, or as functional parts of semiconductor devices are divided.
  • the interposer can function as a redistribution layer that gradually increases the width or width of a circuit pattern from a semiconductor element to a semiconductor package in order to facilitate mutual communication between semiconductor elements and/or semiconductor chips, or to interconnect the semiconductor element and the semiconductor package substrate, thereby facilitating electrical signals between a semiconductor package substrate having a circuit pattern relatively larger than that of the semiconductor element and the semiconductor element.
  • the interposer may have an area greater than the entire area of the plurality of semiconductor elements and/or semiconductor chiplets in order to mount the plurality of semiconductor elements and/or semiconductor chiplets as a whole, or may be disposed only in a portion for interconnection between the semiconductor elements and/or semiconductor chiplets. That is, the area of the interposer may or may not increase as the number of semiconductor elements and/or semiconductor chips increases. However, as the number of semiconductor devices and/or semiconductor chips increases, the area of the substrate of the semiconductor package tends to increase.
  • the number of terminals of semiconductor devices is gradually increasing due to reasons such as 5G, Internet of Things (IOT), image quality increase, and communication speed increase. Accordingly, the number of mounting pads provided on the board is increasing.
  • the conventional semiconductor package has a problem in that circuit integration is reduced and signal transmission characteristics are deteriorated as the length of a trace connecting a plurality of mounting pads increases.
  • the embodiment provides a circuit board having a new structure and a semiconductor package including the circuit board.
  • the embodiment provides a circuit board on which a plurality of semiconductor elements can be arranged side-by-side, and a semiconductor package including the circuit board.
  • the embodiment provides a circuit board having a changed shape of a pad connected to a semiconductor device and a semiconductor package including the circuit board.
  • embodiments provide a circuit board capable of improving electrical and/or physical reliability of a die bridge connecting a plurality of semiconductor devices and a semiconductor package including the circuit board.
  • a semiconductor package includes an insulating layer; and an electrode part disposed on the insulating layer, wherein the electrode part includes a plurality of pads and traces connecting the plurality of pads, wherein the plurality of pads include a first pad including a curved part having a circumference of an upper surface having a specific radius of curvature and a straight line part connected to the curved part; and a second pad whose circumference of an upper surface facing the curved portion of the first pad does not include a straight portion.
  • the first pad includes a width in a second direction parallel to the straight line portion and a width in a first direction perpendicular to the second direction, and the width in the first direction is smaller than the width in the second direction.
  • a width of the first pad in the -first direction from the center of the radius of curvature is smaller than widths of the first pad in the +first direction, the -second direction, and the +second direction from the center of the radius of curvature.
  • respective widths of the first pad in the +first direction, the -second direction, and the +second direction from the center of the radius of curvature are equal to each other.
  • the width of the first pad in the first direction satisfies a range of 80% to 95% of the width of the first pad in the second direction.
  • the width in the first direction satisfies a range of 16 ⁇ m to 76 ⁇ m
  • the width in the second direction satisfies a range of 20 ⁇ m to 80 ⁇ m.
  • the line width of the trace satisfies the range of 1 ⁇ m to 6 ⁇ m
  • the interval between the pad and the trace or the interval between the plurality of traces satisfies the range of 1 ⁇ m to 6 ⁇ m.
  • the straight portion of the first pad is parallel to the extension direction of the trace connected to the second pad.
  • first and second pads are spaced apart from each other in the first direction, and the trace extends between the first and second pads in the second direction.
  • At least two traces extending in the second direction and spaced apart from each other in the first direction are disposed.
  • two traces are disposed between the first pad and the second pad, and a pitch between the first pad and the second pad satisfies a range of 25 ⁇ m to 110 ⁇ m.
  • two traces are disposed between the first pad and the second pad, and an interval between the first pad and the second pad satisfies a range of 5 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the straight portion of the first pad is disposed adjacent to the trace, and the curved portion of the second pad faces the straight portion of the first pad with the trace interposed therebetween.
  • the electrode unit may further include a dummy electrode electrically separated from the pad and the trace.
  • the semiconductor package may include a first connection part disposed on the first electrode part of the electrode part; a second connection part disposed on the second electrode part of the electrode part; a first semiconductor element disposed on the first connection part; and a second semiconductor element disposed on the second connection part, wherein the trace connects between the first electrode part connected to the first chip and the second electrode part connected to the second chip.
  • the first chip is a central processor (CPU)
  • the second chip is a graphic processor (GPU).
  • the electrode unit may include a third electrode unit
  • the semiconductor package may include: a third connection unit disposed on the third electrode unit; and a third semiconductor element disposed on the third connection part, wherein the third semiconductor element includes a memory chip.
  • the distance between the first and second semiconductor elements satisfies a range of 60 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the circuit board of the embodiment includes an electrode part connected to a semiconductor element.
  • the electrode unit includes pads and traces.
  • the pad has a shape in which a region adjacent to the trace is cut in a circle having a specific radius of curvature.
  • the circumference of the upper surface of the pad includes a curved portion having a specific radius of curvature and a straight portion connected to the curved portion.
  • the straight portion may be referred to as a first portion of the circumference of the upper surface of the pad, and the curved portion may be referred to as a second portion of the circumference of the pad.
  • the first portion is disposed adjacent to the trace.
  • the extension direction of the straight line of the first part may be the same direction as or parallel to the extension direction of the trace.
  • a stable trace can be formed between a plurality of pads spaced apart in the first direction D1, and thus physical and electrical reliability of the circuit board can be improved.
  • the pads of the embodiment are divided into a plurality of groups.
  • the pad includes a first group of pads and a second group of pads.
  • the pads of the first group are provided in a region having a relatively high density, and thus have a shape in which a region adjacent to the trace is cut from a circle having the specific radius of curvature.
  • the pads of the second group are provided in a region with a relatively low density, and thus may have a circular shape with a plane area larger than that of the pads of the first group.
  • the circuit board of the embodiment includes a first substrate layer and a second substrate layer.
  • the second substrate layer may include a PID, and thus may include fine patterns having line widths and intervals corresponding to a plurality of different semiconductor devices mounted on a circuit board.
  • a plurality of different semiconductor elements may be mounted on one circuit board, and furthermore, the plurality of semiconductor elements may be easily connected within a limited space.
  • the performance of the application processor may be improved by separating the plurality of semiconductor devices according to functions.
  • the volume of a semiconductor package can be reduced, and thus an electronic device can be slimmed down.
  • the distance between the first and second semiconductor elements disposed on the circuit board may be minimized. Accordingly, according to the embodiment, a loss of a signal transmitted between the first and second semiconductor devices may be minimized, and thus product reliability may be improved.
  • a plurality of semiconductor devices may be mounted side by side on one substrate, and thus, the thickness of the semiconductor package may be significantly reduced compared to the comparative example.
  • connection of a plurality of circuit boards is not required in order to connect a plurality of semiconductor devices, the convenience of a process and the reliability of an electrical connection can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram showing a circuit board according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a circuit board according to a second embodiment.
  • FIG 3 is an enlarged view of the first substrate layer of the circuit board according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing in detail the layer structure of the first circuit pattern layer constituting the first substrate layer of the circuit board according to the embodiment.
  • FIG 5 is an enlarged view of a second substrate layer of a circuit board according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing in detail the layer structure of the second circuit pattern layer constituting the second substrate layer according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view of an electrode unit according to an embodiment.
  • FIG 9 is a view for explaining a problem caused by the pad shape of an electrode unit in a comparative example.
  • FIG. 10 is an enlarged view of one area of FIG. 7 .
  • 11 to 30 are views for explaining the circuit board of FIG. 1 in order of processes.
  • 31 is a diagram illustrating the semiconductor package according to the first embodiment.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating a circuit board according to a second embodiment.
  • FIG 33 is a diagram illustrating a semiconductor package according to a second embodiment.
  • the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when described as "at least one (or more than one) of A and (and) B and C", A, B, It may include one or more of all combinations that can be combined with C. Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used to describe components of an embodiment of the present invention.
  • the upper (above) or lower (below) includes not only a case where two components are in direct contact with each other, but also a case where one or more other components are formed or disposed between the two components.
  • up (up) or down (down) it may include the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one component.
  • the electronic device includes a main board (not shown).
  • the main board may be physically and/or electrically connected to various components.
  • the main board may be connected to the package substrate of the embodiment.
  • a semiconductor package may include various chips mounted on a substrate.
  • a semiconductor package may include a memory chip such as a volatile memory (eg, DRAM), a non-volatile memory (eg, ROM), or a flash memory, an application processor chip such as a central processor (eg, CPU), a graphics processor (eg, GPU), a digital signal processor, a cryptographic processor, a microprocessor, or a microcontroller, and a logic chip such as an analog-to-digital converter or an application-specific IC (ASIC).
  • a memory chip such as a volatile memory (eg, DRAM), a non-volatile memory (eg, ROM), or a flash memory
  • an application processor chip such as a central processor (eg, CPU), a graphics processor (eg, GPU), a digital signal processor, a cryptographic processor, a microprocessor, or a microcontroller, and a logic chip such as an analog-to-digital converter or an application-specific IC (ASIC).
  • CPU central processor
  • GPU graphics processor
  • ASIC application-
  • the embodiment enables mounting of at least two different types of semiconductor elements on one substrate while reducing the thickness of the semiconductor package connected to the main board of the electronic device.
  • the electronic device may be a smart phone, a personal digital assistant, a digital video camera, a digital still camera, a network system, a computer, a monitor, a tablet, a laptop, a netbook, a television, a video game, a smart watch, an automotive, and the like.
  • a smart phone a personal digital assistant
  • a digital video camera a digital still camera
  • a network system a computer, a monitor, a tablet, a laptop, a netbook, a television, a video game, a smart watch, an automotive, and the like.
  • a computer a monitor, a tablet, a laptop, a netbook, a television, a video game, a smart watch, an automotive, and the like.
  • it is not limited thereto, and may be any other electronic device that processes data in addition to these.
  • circuit board according to an embodiment and a package substrate including the circuit board will be described in detail.
  • FIG. 1 is a diagram showing a circuit board according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a diagram showing a circuit board according to a second embodiment
  • FIG. 3 is an enlarged view of a first substrate layer of a circuit board according to an embodiment
  • FIG. 4 is a detailed view showing a layer structure of a first circuit pattern layer constituting the first substrate layer of the circuit board according to the embodiment
  • FIG. 5 is an enlarged view of the second substrate layer of the circuit board according to the embodiment
  • FIG. It is a diagram showing the layer structure of the layer in detail.
  • circuit board 300 Accordingly, schematic features of the circuit board 300 according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6 .
  • the circuit board 300 includes a plurality of substrate layers.
  • the circuit board 300 allows at least two different semiconductor devices to be mounted.
  • the circuit board 300 includes electrodes electrically connected to at least two semiconductor elements.
  • the electrode unit includes a plurality of pads respectively connected to at least two semiconductor elements and traces electrically connecting the plurality of pads. Also, an electrode unit including a plurality of pads and traces may be referred to as a die bridge.
  • the circuit board 300 includes a first substrate layer 100 and a second substrate layer 200 .
  • the first substrate layer 100 may have a multi-layer structure.
  • the first substrate layer 100 may have at least a two-layer structure.
  • the first substrate layer 100 includes at least two insulating layers.
  • the first substrate layer 100 may be referred to as one side of a circuit board connected to a main board of an electronic device.
  • the second substrate layer 200 is disposed on the first substrate layer 100 .
  • the second substrate layer 200 may be referred to as the other side of the circuit board connected to the semiconductor device.
  • the second substrate layer 200 may have a multi-layer structure, but is not limited thereto.
  • the second substrate layer 200 may include at least two insulating layers.
  • the second substrate layer 200 provides a region in which at least two semiconductor devices are mounted.
  • the first substrate layer 100 includes a plurality of insulating layers.
  • the first substrate layer 100 may include a 1-1st insulating layer 111, a 1-2nd insulating layer 112, and a 1-3rd insulating layer 113, but is not limited thereto.
  • the 1-1st insulating layer 111, the 1-2nd insulating layer 112, and the 1-3rd insulating layer 113 may include the same insulating material, but are not limited thereto.
  • each of the 1-1st insulating layer 111, the 1-2nd insulating layer 112, and the 1-3rd insulating layer 113 may include the same first insulating material as each other.
  • the 1-1st insulating layer 111, the 1-2nd insulating layer 112, and the 1-3rd insulating layer 113 may be provided as prepregs.
  • Each of the 1-1st insulating layer 111, the 1-2nd insulating layer 112, and the 1-3rd insulating layer 113 may have a thickness ranging from 10 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • each of the 1-1st insulating layer 111, the 1-2nd insulating layer 112, and the 1-3rd insulating layer 113 may satisfy a range of 15 ⁇ m to 25 ⁇ m.
  • each of the 1-1st insulating layer 111, the 1-2nd insulating layer 112, and the 1-3rd insulating layer 113 may satisfy a range of 18 ⁇ m to 23 ⁇ m.
  • the thickness of the insulating layer may mean a vertical distance between circuit pattern layers disposed on different layers.
  • the first substrate layer 100 includes a first circuit pattern layer 120 .
  • the circuit pattern layer 120 of the first substrate layer 100 may have an embedded trace substrate (ETS) structure.
  • ETS embedded trace substrate
  • the circuit pattern layer disposed on the uppermost side of the first substrate layer 100 may have a structure buried in the insulating layer of the first substrate layer 100 .
  • the first substrate layer 100 includes the 1-1 circuit pattern layer 121 buried in the upper surface of the 1-1 insulating layer 111 .
  • the 1-1th circuit pattern layer 121 may have an ETS structure.
  • the upper surface of the 1-1st circuit pattern layer 121 and the upper surface of the 1-1st insulating layer 111 may be located on the same plane. Side surfaces and lower surfaces of the 1-1 circuit pattern layer 121 may be covered with the 1-1 insulating layer 111 .
  • the 1-1 circuit pattern layer 121 is a circuit pattern layer disposed closest to the second substrate layer 200 in the vertical direction among the first circuit pattern layers 120 disposed on the first substrate layer 100 .
  • the 1-1 circuit pattern layer 121 has an ETS structure. That is, the 1-1 circuit pattern layer 121 is manufactured through the ETS method, and thus may be buried in the 1-1 insulating layer 111 .
  • the circuit pattern layer can be miniaturized compared to the circuit pattern layer of the structure protruding on the insulating layer.
  • the embodiment can minimize a difference in line width or spacing between the second circuit pattern layer 220 and the first circuit pattern layer 120 disposed on the second substrate layer 200 . That is, the second circuit pattern layer 220 of the second substrate layer 200 has a width and spacing corresponding to the width and spacing of terminals of semiconductor devices, as will be described below.
  • the 1-1 circuit pattern layer 121 has an ETS structure, and accordingly, the difference in line width and/or spacing between the 1-1 circuit pattern layer 121 and the second circuit pattern layer 220 is minimized. Accordingly, the embodiment can minimize signal transmission loss that may occur due to a difference in line width and/or spacing between the second circuit pattern layer and the 1-1 circuit pattern layer 121 . Furthermore, the embodiment further minimizes the difference in line width and/or spacing between the first circuit pattern layer and the second circuit pattern layer by changing the line width and/or spacing of each layer of the second circuit pattern layer 220 described below.
  • the first substrate layer 100 includes the 1-2 circuit pattern layer 122 disposed on the lower surface of the 1-1 insulation layer 111 .
  • the 1-2nd circuit pattern layer 122 protrudes downward from the lower surface of the 1-1st insulating layer 111 .
  • the side surface and lower surface of the 1-2nd circuit pattern layer 122 are covered with the 1-2nd insulating layer 112 .
  • the first substrate layer 100 includes the first-third circuit pattern layer 123 disposed on the lower surface of the first-second insulating layer 112 .
  • the 1-3 circuit pattern layer 123 protrudes downward from the lower surface of the 1-2 insulating layer 112 . Side surfaces and lower surfaces of the 1-3 circuit pattern layer 123 are covered with the 1-3 insulating layer 113 .
  • the first substrate layer 100 includes the first to fourth circuit pattern layers 124 disposed on the lower surface of the first to third insulating layers 113 .
  • the 1-4th circuit pattern layer 124 protrudes downward from the lower surface of the 1-3th insulating layer 113 .
  • the first circuit pattern layer 120 including the 1-1 circuit pattern layer 121, the 1-2 circuit pattern layer 122, the 1-3 circuit pattern layer 123, and the 1-4 circuit pattern layer 124 may be formed of at least one metal material selected from gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), titanium (Ti), tin (Sn), copper (Cu), and zinc (Zn).
  • the first circuit pattern layer 120 may be formed of a paste or solder paste containing at least one metal material selected from gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), titanium (Ti), tin (Sn), copper (Cu), and zinc (Zn) having excellent bonding strength.
  • the first circuit pattern layer 120 may be formed of copper (Cu), which has high electrical conductivity and is relatively inexpensive.
  • the first circuit pattern layer 120 including the 1-1 circuit pattern layer 121, the 1-2 circuit pattern layer 122, the 1-3 circuit pattern layer 123, and the 1-4 circuit pattern layer 124 includes pads and traces.
  • the pad may include a through electrode pad connected to the through electrode, a core pad or a BGA pad where a connection part (to be described later) connected to the main board of the electronic device is disposed.
  • the trace may refer to a long line-shaped wiring that transmits an electrical signal while being connected to the pad.
  • a pad (eg, through electrode pad) of the first circuit pattern layer 120 may have a width ranging from 20 ⁇ m to 90 ⁇ m.
  • the pad of the first circuit pattern layer 120 may have a width ranging from 22 ⁇ m to 85 ⁇ m.
  • the pad of the first circuit pattern layer 120 may have a width ranging from 25 ⁇ m to 80 ⁇ m.
  • the first substrate layer 100 includes first through electrodes disposed in each insulating layer.
  • the first insulating layer 110 is formed of prepreg containing reinforcing fibers. Accordingly, the first through electrodes in the first insulating layer 110 have a size of at least 15 ⁇ m or more. Accordingly, the pad of the first circuit pattern layer 120 may have a width greater than that of the first through electrodes in order to be connected to the first through electrodes.
  • a line width of a trace of the first circuit pattern layer 120 may range from 6 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the line width of the trace of the first circuit pattern layer 120 may range from 7 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the line width of the trace of the first circuit pattern layer 120 may range from 8 ⁇ m to 12 ⁇ m.
  • the interval between the traces of the first circuit pattern layer 120 may have a range of 6 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the interval between the traces of the first circuit pattern layer 120 may range from 7 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the interval between the traces of the first circuit pattern layer 120 may range from 8 ⁇ m to 12 ⁇ m.
  • the first substrate layer 100 includes a first through electrode 130 disposed on the first insulating layer 110 .
  • the first through electrode 130 may be formed to pass through one first insulating layer, or may be formed to pass through at least two first insulating layers in common.
  • the first TSV 130 includes the 1-1st TSV 131 penetrating the 1-1st insulating layer 111 .
  • the first through electrode 130 includes the first through second through electrode 132 penetrating the first through second insulating layer 112 .
  • the first through electrode 130 includes the first through third through electrodes 133 penetrating the first through third insulating layers 113 .
  • the first-first through electrode 131, the first-second through electrode 132, and the first-third through electrode 133 may have the same shape as each other.
  • the 1-1st through electrode 131, the 1-2nd through electrode 132, and the 1-3rd through electrode 133 may have a trapezoidal shape with upper and lower surface widths different from each other.
  • each of the first-first through electrode 131, the first-second through electrode 132, and the first-third through electrode 133 may have an upper surface width smaller than a lower surface width.
  • Each of the first-first through electrode 131, the first-second through electrode 132, and the first-third through electrode 133 may have a width ranging from 15 ⁇ m to 70 ⁇ m.
  • Each of the first-first through electrode 131, the first-second through electrode 132, and the first-third through electrode 133 may have a width ranging from 18 ⁇ m to 65 ⁇ m.
  • Each of the first-first through electrode 131, the first-second through electrode 132, and the first-third through electrode 133 may have a width ranging from 20 ⁇ m to 60 ⁇ m.
  • each of the 1-1 TSTS 131, 1-2 TSTS 132, and 1-3 TSTS 133 may mean the width of a portion having a relatively large width among the upper and lower surfaces of the 1-1 TSTS 131, 1-2 TSTS 132, and 1-3 TSTS 133, respectively.
  • the first circuit pattern layer 120 and the first through electrode 130 have a multi-layer structure.
  • one of the first circuit pattern layers 120 has an ETS structure, and accordingly, the circuit pattern layer of the ETS structure may have a layer structure different from that of the other circuit pattern layers.
  • the 1-1 circuit pattern layer 121 may have a layer structure different from the 1-2 circuit pattern layer 122 and the 1-3 circuit pattern layer 123 .
  • the number of layers of the 1-1st circuit pattern layer 121 may be different from the number of layers of each of the 1-2nd circuit pattern layer 122 and the 1-3rd circuit pattern layer 123 .
  • the number of layers of the 1-1st circuit pattern layer 121 may be smaller than the number of layers of each of the 1-2nd circuit pattern layer 122 and the 1-3rd circuit pattern layer 123 .
  • the 1-1 circuit pattern layer 121 may include only the second metal layer (eg, an electrolytic plating layer).
  • the 1-2nd circuit pattern layer 122 may include a first metal layer (122-1, for example, a seed layer) and a second metal layer 122-2 (eg, an electrolytic plating layer).
  • the 1-3rd circuit pattern layer 123 may include the first metal layer 123-1 and the second metal layer 123-2. This is the seed layer of the 1-1st circuit pattern layer 121. This is because silver is finally removed in the manufacturing process of the circuit board.
  • the 1-1st through electrode 131 includes a first metal layer 131-1 and a second metal layer 131-2 corresponding to the 1-2th circuit pattern layer 122 .
  • the 1-2 through electrode 132 includes a first metal layer 132-1 and a second metal layer 132-2 corresponding to the 1-3 circuit pattern layer 123.
  • the first substrate layer 100 includes a protective layer 140 .
  • the protective layer 140 may protect the insulating layer and the circuit pattern layer disposed on the outermost side of the first substrate layer 100 .
  • the protective layer 140 may be disposed on the lower surface of the first to third insulating layers 113 .
  • the protective layer 140 may include an opening (not shown) exposing at least a portion of the lower surface of the first to fourth circuit pattern layers 124 disposed on the lower surface of the first to third insulating layers 113 .
  • the lower portion of the first substrate layer 100 includes a protection area PP covered by the protection layer 140 and an open area OP exposed through the opening of the protection layer 140 . At least a portion of the lower surface of the first to fourth circuit pattern layers 124 may be exposed to the outside of the substrate through the open area OP.
  • an upper portion of the first substrate layer 100 may include a first bonding region or a first stacked region AR1. That is, the second insulating layers constituting the second substrate layer 200 may be laminated or bonded to the top of the first substrate layer 100 .
  • the first substrate layer 100 includes an insulating layer including a reinforcing member (eg, glass fiber) to impart rigidity to the circuit board 300 .
  • the first substrate layer 100 may transmit signals transmitted from the second substrate layer 200 to the main board of the electronic device.
  • the first substrate layer 100 may have specifications corresponding to specifications (eg, number of pads, spacing between pads, etc.) of a main board of an electronic device.
  • the second substrate layer 200 is disposed on the first substrate layer 100 .
  • a plurality of insulating layers of the second substrate layer 200 may be sequentially stacked on the 1-1 insulating layer 111 of the first substrate layer 100 .
  • the second substrate layer 200 may be a redistribution layer (RDL), but is not limited thereto.
  • RDL redistribution layer
  • the second substrate layer 200 provides a device mounting region in which a plurality of semiconductor devices are mounted.
  • the second substrate layer 200 transfers signals transmitted from the first substrate layer 100 to at least two semiconductor devices. Also, the second substrate layer 200 may transfer signals acquired or processed by at least two semiconductor devices to the first substrate layer 100 .
  • the second substrate layer 200 includes a plurality of layers, and each of the plurality of layers of the second substrate layer 200 may have a different wiring structure.
  • the wiring structure may include a line width of a circuit pattern layer, a gap between circuit patterns, and a width of a through electrode.
  • a lower portion of the second substrate layer 200 includes a second stacked region AR2 stacked on the first stacked region AR1.
  • an upper portion of the second substrate layer 200 includes a device mounting region in which a plurality of semiconductor devices are mounted.
  • the upper portion of the second substrate layer 200 includes a device mounting region R1 in which semiconductor devices are mounted, and a region R2 other than the device mounting region R1.
  • the device mounting region R1 includes a first mounting region MR1 in which the first semiconductor device is mounted.
  • the device mounting region R1 includes a second mounting region MR2 in which a second semiconductor device is mounted.
  • the device mounting region R1 includes a connection region CR that connects the first mounting region MR1 and the second mounting region MR2 (specifically, electrically connecting the first semiconductor element and the second semiconductor element).
  • the first mounting area MR1 may be an area where a first processor chip is mounted
  • the second mounting area MR2 may be an area where a second processor chip of a different type from the first processor chip is mounted.
  • the first processor chip may be any one of an application processor (AP) chip such as a central processor (eg, CPU), a graphic processor (eg, GPU), a digital signal processor, a cryptographic processor, a microprocessor, or a microcontroller.
  • AP application processor
  • the second processor chip may be a processor chip of a different type from the first processor chip among application processor (AP) chips such as a central processor (eg, CPU), a graphic processor (eg, GPU), a digital signal processor, a cryptographic processor, a microprocessor, or a microcontroller.
  • AP application processor
  • the first processor chip may be a central processor chip and the second processor chip may be a graphics processor chip.
  • the circuit board of the embodiment may be a circuit board for die splitting in which a plurality of processor chips, in which application processors are separated by function, are mounted on one board.
  • the second substrate layer 200 includes fine patterns.
  • the circuit pattern layer included in the second substrate layer 200 requires a line width of 6 ⁇ m or less, 5 ⁇ m or less, or 4 ⁇ m or less.
  • the circuit pattern layer included in the second substrate layer 200 requires an interval of 6 ⁇ m or less, 5 ⁇ m or less, or 4 ⁇ m.
  • the circuit pattern layer provided in the device mounting region R1 of the second substrate layer 200 requires a line width of 1 ⁇ m to 6 ⁇ m, preferably 1.2 ⁇ m to 5 ⁇ m, and more preferably 1.5 ⁇ m to 4 ⁇ m.
  • the circuit pattern layer provided in the device mounting region R1 of the second substrate layer 200 of the embodiment requires an interval of 1 ⁇ m to 6 ⁇ m, preferably 1.2 ⁇ m to 5 ⁇ m, and more preferably 1.5 ⁇ m to 4 ⁇ m.
  • the communication speed for mutual signal exchange may decrease.
  • power consumption required for communication increases.
  • the separation distance between the plurality of semiconductor elements is large, the length of the trace connecting the plurality of semiconductor elements also increases, and thus is vulnerable to noise, resulting in increased signal transmission loss.
  • the interval between the plurality of semiconductor elements must be 150 ⁇ m or less.
  • the interval between the plurality of semiconductor elements must be 120 ⁇ m or less.
  • the interval between the plurality of semiconductor elements must be 100 ⁇ m or less.
  • the circuit pattern layer of the second substrate layer 200 requires a fine line width and a fine spacing in order to arrange all the wirings connecting a plurality of semiconductor elements within a limited space.
  • the second substrate layer 200 may have a multi-layer structure.
  • the second substrate layer 200 may have at least two or more layers based on the number of insulating layers.
  • the second substrate layer 200 includes a second insulating layer 210 .
  • the second insulating layer 210 may include a 2-1 insulating layer 211, a 2-2 insulating layer 212, and a 2-3 insulating layer 213, but the number of layers of the second insulating layer is not limited. However, the embodiment allows the second insulating layer 210 to be composed of at least two layers, and accordingly, a wiring connection between a plurality of semiconductor devices mounted in the device mounting region R1 can be made smoothly.
  • the 2-1 insulating layer 211 is disposed on the first substrate layer 100 .
  • the 2-1st insulating layer 211 is disposed on the 1-1st insulating layer 111 of the first substrate layer 100 .
  • the 2-2 insulating layer 212 is disposed on the 2-1 insulating layer 211 .
  • the 2-3 insulating layer 213 is disposed on the 2-2 insulating layer 212 .
  • the second insulating layer 210 including the 2-1st insulating layer 211, the 2-2nd insulating layer 212, and the 2-3rd insulating layer 213 may include a second insulating material.
  • the second insulating layer 210 may include a second insulating material different from the first insulating material constituting the first insulating layer 110 .
  • the second insulating layer 210 may not include reinforcing fibers to enable the implementation of fine patterns.
  • the second insulating layer 210 may include a photocurable resin or a photosensitive resin.
  • the second insulating layer 210 may include photo imageable dielectics (PID).
  • the second insulating layer 210 of the second substrate layer 200 may include a photocurable resin such as PID, and thus, the circuit pattern layer and through electrode of the second substrate layer 200 may be miniaturized.
  • the embodiment is not limited thereto, and the second insulating layer 210 of the second substrate layer 200 may include a thermosetting material not provided with a reinforcing fiber instead of a photocurable resin.
  • a thickness of each layer of the second insulating layer 210 may be smaller than a thickness of each layer of the first insulating layer 110 .
  • each of the 2-1 insulating layer 211 , the 2-2 insulating layer 212 , and the 2-3 insulating layer 213 may have a thickness ranging from 3 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • each of the 2-1 insulating layer 211 , the 2-2 insulating layer 212 , and the 2-3 insulating layer 213 may have a thickness ranging from 4 ⁇ m to 18 ⁇ m.
  • each of the 2-1 insulating layer 211 , the 2-2 insulating layer 212 , and the 2-3 insulating layer 213 may have a thickness ranging from 6 ⁇ m to 15 ⁇ m. If the thickness of each of the 2-1 insulating layer 211, 2-2 insulating layer 212, and 2-3 insulating layer 213 is less than 3 ⁇ m, the second circuit pattern layer formed on the second insulating layer 210 220 may not be stably protected. If the thickness of each of the 2-1st insulating layer 211, 2-2nd insulating layer 212, and 2-3rd insulating layer 213 exceeds 20 ⁇ m, miniaturization of the second circuit pattern layer 220 may be difficult.
  • the second substrate layer 200 may include a second circuit pattern layer 220 .
  • the second circuit pattern layer 220 is disposed on the second insulating layer 210 .
  • the second circuit pattern layer 220 includes the 2-1 circuit pattern layer 221 disposed on the 2-1 insulating layer 211 .
  • the second circuit pattern layer 220 includes the 2-2 circuit pattern layer 222 disposed on the 2-2 insulating layer 212 .
  • the second circuit pattern layer 220 includes the second-third circuit pattern layer 223 disposed on the second-third insulating layer 213 .
  • the 2nd-3rd circuit pattern layer 223 may be a circuit pattern disposed on the uppermost side of the circuit board and may be buried in the insulating layer of the second substrate layer 200 .
  • the 2nd-3rd circuit pattern layer 223 may be provided while filling the groove provided on the upper surface of the 2nd-3rd insulating layer 213 . Therefore, the embodiment can stably protect the second-third circuit pattern layer 223 disposed on the uppermost side of the second substrate layer 200 . That is, the 2nd-3rd circuit pattern layer 223 includes an electrode part connected to a plurality of semiconductor elements. The electrode unit includes a trace with a relatively fine line width.
  • the embodiment has a structure in which the 2-3 circuit pattern layer 223 is buried in the 2-3 insulating layer 213. Through this, the embodiment may improve physical reliability and/or mechanical reliability.
  • the 2-3 circuit pattern layer 223a may protrude from the upper surface of the 2-3 insulating layer 213 as shown in FIG. 2 .
  • the 2-3rd circuit pattern layer 223a may protrude over the 2-3rd insulating layer 213 while being partially buried in the 2-3rd insulating layer 213 .
  • the second circuit pattern layer 220 may have a layer structure different from that of the first circuit pattern layer 120 .
  • the second circuit pattern layer 220 may have a greater number of layers than the number of layers of the first circuit pattern layer 120 .
  • the second circuit pattern layer 220 may have a smaller thickness than the first circuit pattern layer 120 while having a number of layers greater than that of the first circuit pattern layer 120 .
  • Each of the 2-1 circuit pattern layer 221, the 2-2 circuit pattern layer 222, and the 2-3 circuit pattern layer 223 of the second circuit pattern layer 220 may have a three-layer structure.
  • each of the 2-1 circuit pattern layer 221, 2-2 circuit pattern layer 222, and 2-3 circuit pattern layer 223 may include a first metal layer 220-1, a second metal layer 220-2, and a third metal layer 220-3.
  • the first metal layer 220-1 and the second metal layer 220-2 may be seed layers.
  • the first metal layer 220 - 1 may be a titanium (Ti) layer formed through a sputtering process.
  • the first metal layer 220-1 may have a thickness of 0.01 ⁇ m to 0.15 ⁇ m.
  • the first metal layer 220-1 may have a thickness of 0.03 ⁇ m to 0.12 ⁇ m.
  • the first metal layer 220-1 may have a thickness of 0.05 ⁇ m to 0.10 ⁇ m.
  • the first metal layer 220 - 1 may be a first seed layer formed to increase adhesion between the second metal layer 220 - 2 and the third metal layer 220 - 3 and the second insulating layer 220 .
  • the second metal layer 220 - 2 may be a copper (Cu) layer formed through a sputtering process.
  • the second metal layer 220 - 2 may have a thickness of 0.01 ⁇ m to 0.35 ⁇ m.
  • the second metal layer 220 - 2 may have a thickness of 0.05 ⁇ m to 0.32 ⁇ m.
  • the second metal layer 220-2 may have a thickness of 0.1 ⁇ m to 0.3 ⁇ m.
  • the second metal layer 220-2 may be a second seed layer formed to electrolytically plate the third metal layer 220-3.
  • the sum of the thicknesses of the first metal layer 220-1 and the second metal layer 220-2 may be 0.5 ⁇ m or less.
  • the sum of the thicknesses of the first metal layer 220-1 and the second metal layer 220-2 may be 0.4 ⁇ m or less. More preferably, the sum of the thicknesses of the first metal layer 220-1 and the second metal layer 220-2 may be 0.3 ⁇ m or less.
  • the manufacturing process of the second circuit pattern layer 220 includes a process of etching the first metal layer 220-1 and the second metal layer 220-2. At this time, when the thicknesses of the first metal layer 220-1 and the second metal layer 220-2 increase, the amount of etching in the etching process increases, and thus miniaturization of the second circuit pattern layer 220 becomes difficult.
  • the seed layer of the second circuit pattern layer 220 includes a first metal layer 220-1 and a second metal layer 220-2.
  • the first metal layer 220 - 1 and the second metal layer 220 - 2 are formed by a sputtering process, and thus have a smaller thickness than that of the seed layer of the first circuit pattern layer 120 . Accordingly, miniaturization of the second circuit pattern layer 220 is possible.
  • the third metal layer 220-3 may be an electrolytic plating layer formed by electroplating the second metal layer 220-2 as a seed layer.
  • the third metal layer 220 - 3 may have a thickness ranging from 2 ⁇ m to 12 ⁇ m.
  • the third metal layer 220 - 3 may have a thickness ranging from 3 ⁇ m to 11 ⁇ m.
  • the third metal layer 220 - 3 may have a thickness ranging from 4 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the third metal layer 220-3 may also be etched in the process of etching the seed layer, and accordingly, normal implementation of the second circuit pattern layer 220 may be difficult.
  • the thickness of the third metal layer 220 - 3 is greater than 12 ⁇ m, miniaturization of the second circuit pattern layer 220 may be difficult.
  • Each of the second circuit pattern layers 220 may have a thickness ranging from 3 ⁇ m to 13 ⁇ m. Each of the second circuit pattern layers 220 may have a thickness ranging from 4 ⁇ m to 12 ⁇ m. Each of the second circuit pattern layers 220 may have a thickness ranging from 5 ⁇ m to 11 ⁇ m. If the thickness of the second circuit pattern layer 220 is smaller than 5 ⁇ m, resistance of the second circuit pattern layer may increase and reliability of electrical connection between the plurality of semiconductor elements may deteriorate. If the thickness of each of the first circuit pattern layers 220 exceeds 11 ⁇ m, it may be difficult to implement fine patterns.
  • the second circuit pattern layer 220 may be an ultra-miniaturization pattern.
  • the second circuit pattern layer 220 may have a line width of 6 ⁇ m or less, 5 ⁇ m or less, or 4 ⁇ m or less.
  • the second circuit pattern layer 220 may have an interval of 6 ⁇ m or less, or 5 ⁇ m or less, or 4 ⁇ m or less.
  • the second circuit pattern layer 220 may have a line width of 1 ⁇ m to 6 ⁇ m.
  • the line width may refer to a line width of a trace constituting the second circuit pattern layer 220 .
  • the second circuit pattern layer 220 may have a line width ranging from 1.2 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the second circuit pattern layer 220 may have a line width ranging from 1.5 ⁇ m to 4 ⁇ m. If the line width of the second circuit pattern layer 220 is smaller than 1 ⁇ m, the resistance of the second circuit pattern layer 220 increases, and thus, normal communication with a plurality of semiconductor devices may be difficult.
  • the line width of the second circuit pattern layer 220 is smaller than 1 ⁇ m, the rigidity of the second circuit pattern layer 220 is reduced, and thus mechanical reliability problems such as cracks may occur.
  • the line width of the second circuit pattern layer 220 is larger than 6 ⁇ m, it may be difficult to connect a plurality of semiconductor devices within a limited space.
  • the line width of the second circuit pattern layer 220 is greater than 6 ⁇ m, it may be difficult to arrange all electrode units for connecting a plurality of semiconductor elements within a limited space.
  • an arrangement space for arranging traces for connecting a plurality of semiconductor devices may increase, and accordingly, the size of the semiconductor package may increase.
  • the second circuit pattern layer 220 may have a spacing ranging from 1 ⁇ m to 6 ⁇ m. Intervals may mean intervals between traces of the second circuit pattern layer 220 .
  • the second circuit pattern layer 220 may have a spacing ranging from 1.2 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the second circuit pattern layer 220 may have a spacing ranging from 1.5 ⁇ m to 4 ⁇ m. If the distance between the second circuit pattern layers 220 is smaller than 1 ⁇ m, there is a problem in that an electrical short occurs because adjacent traces are connected to each other. For example, if the distance between the second circuit pattern layers 220 is greater than 6 ⁇ m, it may be difficult to arrange all the traces connected to the plurality of semiconductor devices within a limited space. For example, when the distance between the second circuit pattern layers 220 is greater than 6 ⁇ m, the space for arranging traces for connecting a plurality of semiconductor devices may increase, and accordingly, the size of the semiconductor package may increase.
  • the line width and spacing of the second circuit pattern layer 220 described above may mean the line width and spacing of the second and third circuit pattern layers 223 disposed on the uppermost side of the second substrate layer 200 .
  • the 2-1 circuit pattern layer 221 and the 2-2 circuit pattern layer 222 may have the same line width and spacing as the 2-3 circuit pattern layer 223 .
  • the embodiment is not limited thereto, and the 2-1 circuit pattern layer 221 and the 2-2 circuit pattern layer 222 may have line widths and intervals different from those of the 2-3 circuit pattern layer 223 .
  • the 2-1 circuit pattern layer 221 and the 2-2 circuit pattern layer 222 may have a larger line width and a larger gap than the 2-3 circuit pattern layer 223 .
  • the traces of the 2-1 circuit pattern layer 221 and the traces of the 2-2 circuit pattern layer 222 may have the same line width and spacing as the traces of the 2-3 circuit pattern layer 223 .
  • the traces of the 2-1 circuit pattern layer 221 and the traces of the 2-2 circuit pattern layer 222 may have line widths and intervals different from those of the traces of the 2-3 circuit pattern layer 223 .
  • the traces of the 2-1 circuit pattern layer 221 and the traces of the 2-2 circuit pattern layer 222 may have larger line widths and spacings than those of the traces of the 2-3 circuit pattern layer 223.
  • the pad of the 2-1 circuit pattern layer 221 and the pad of the 2-2 circuit pattern layer 222 may have different widths from the pad of the 2-3 circuit pattern layer 223 .
  • the pad of the 2-1 circuit pattern layer 221 and the pad of the 2-2 circuit pattern layer 222 may have a width greater than that of the pad of the 2-3 circuit pattern layer 223 .
  • the second substrate layer 200 includes the second through electrode 230 .
  • the second through electrode 230 includes the 2-1 through electrode 231 penetrating the 2-1 insulating layer 211 .
  • the second through electrode 230 includes the second through electrode 232 penetrating the second-second insulating layer 212 .
  • the second through electrode 230 includes the second through third through electrode 233 penetrating the second through third insulating layer 213 .
  • the 2-1st through electrode 231, the 2-2nd through electrode 232, and the 2-3rd through electrode 233 may have different widths.
  • the through electrode positioned closest to the first substrate layer 100 may have the largest width.
  • a through electrode disposed farthest from the first substrate layer 100 (for example, a through electrode disposed closest to a plurality of semiconductor elements) may have the smallest width.
  • each of the 2-1 through electrode 231 , the 2-2 through electrode 232 , and the 2-3 through electrode 233 may have a width smaller than that of the first through electrode 130 .
  • the width of the through electrode described below may mean the width of a surface having a relatively large width among the upper and lower surfaces.
  • the respective widths of the 2-1st through electrode 231, 2-2nd through electrode 232, and 2-3rd through electrode 233 may mean the width of the top surface of each of the 2-1st through electrode 231, the 2-2nd through electrode 232, and the 2-3rd through electrode 233.
  • the 2-1st through electrode 231, the 2-2nd through electrode 232, and the 2-3rd through electrode 233 of the embodiment are formed on the 2-1st insulating layer 211, the 2-2nd insulating layer 212, and the 2-3rd insulating layer 213 of the second insulating layer 210, respectively.
  • the 2-1 insulating layer 211, the 2-2 insulating layer 212, and the 2-3 insulating layer 213 are composed of PID. Accordingly, the widths of the 2-1st through electrode 231, the 2-2nd through electrode 232, and the 2-3rd through electrode 233 may be smaller than the width of the first through electrode 130 formed on the first insulating layer 110.
  • the width of the 2-1st through electrode 231, the 2-2nd through electrode 232, and the 2-3rd through electrode 233 may be less than 1/2 of the width of the first through electrode 130.
  • the width of the 2-1st through electrode 231, the 2-2nd through electrode 232, and the 2-3rd through electrode 233 may be less than 1/5 of the width of the first through electrode 130.
  • the width of the 2-1st through electrode 231, the 2-2nd through electrode 232, and the 2-3rd through electrode 233 may be less than 1/10 of the width of the first through electrode 130.
  • the first through electrode 130 since the first through electrode 130 is formed on the first insulating layer 110 made of prepreg, it may have a minimum width of 15 ⁇ m or more.
  • the 2-1st through electrode 231, the 2-2nd through electrode 232, and the 2-3rd through electrode 233 are formed on the second insulating layer 210 composed of PID, and thus can be formed to a level of 1 ⁇ m.
  • the widths of the 2-1st through electrode 231, the 2-2nd through electrode 232, and the 2-3rd through electrode 233 may be about 1/10 of the width of the first through electrode 130.
  • signal transmission reliability may decrease.
  • the 1-1st through electrode 131 and the 2-1st through electrode 231 are interconnected with the 1-1st circuit pattern layer 121 interposed therebetween.
  • the 2-1st through electrode 231 has a width of about 1/10 of the 1-1st through electrode 131, the resistance due to the difference in width between the 2-1st through electrode 231 and the 1-1st through electrode 131 may increase, which may cause a reliability problem.
  • a signal is transmitted from the 2-1 through electrode 231 to the 1-1 through electrode 131, signal transmission loss due to noise may increase.
  • the transmitted signal is a high frequency (mmWave) band (e.g., 6GHz, 28GHz, 35GHz) or higher frequency signal of 5G or higher (6G, 7G ⁇ etc.), communication performance due to signal transmission loss. A bigger problem may occur.
  • the width of the second through electrode 230 in the region where the semiconductor device of the embodiment is mounted may have a minute width according to the widths of terminals included in the semiconductor device.
  • the width of the second through electrode 230 may gradually increase as it approaches the first substrate layer 100 .
  • the 2-1 through electrode 231 disposed closest to the first substrate layer 100 may have a width corresponding to the first through electrode (eg, the 1-1 through electrode 131) formed on the first substrate layer 100.
  • the 1-1st through electrode 131 may have a width ranging from 15 ⁇ m to 70 ⁇ m.
  • the width of the 2-1st through electrode 231 disposed closest to the 1-1st through electrode 131 in the vertical direction may correspond to the width of the 1-1st through electrode 131 .
  • the width of the second through electrode 230 may gradually decrease as the distance from the first through electrode 131 in the vertical direction increases.
  • the 2-3 TS TS 233 spaced farthest from the 1-1 TS TS 131 may have the smallest width among the second TSTS 230 .
  • the 2-2nd through electrode 232 disposed between the 2-1st through electrode 231 and the 2-3rd through electrode 233 may be smaller than the width of the 2-1st through electrode 231 and larger than the width of the 2-3rd through electrode 233.
  • the width of the 2-2nd through electrode 232 may be between the width of the 2-1st through electrode 231 and the width of the 2-3rd through electrode 233.
  • the widths of the second through electrodes 230 included in the second substrate layer 200 increase as they get closer to the first substrate layer 100 and decrease as they move away from the first substrate layer 100 . Accordingly, according to the embodiment, signal transmission loss caused by a difference in width of through electrodes provided in different layers can be minimized, and thus communication performance can be improved.
  • the thickness T1 of the circuit board 300 of the embodiment may be smaller than that of the conventional circuit board.
  • the thickness T1 of the circuit board 300 may be 400 ⁇ m or less, 380 ⁇ m or less, or 360 ⁇ m or less.
  • the first insulating layer 110 included in the first substrate layer 100 of the circuit board 300 is the same photocurable resin as the second insulating layer 220 included in the second substrate layer 200. It may be composed of PID.
  • the first substrate layer 100 includes the first insulating layer 110 made of prepreg.
  • the second circuit pattern layer 220 disposed on the second substrate layer 200 will be described in more detail. That is, hereinafter, the second-third circuit pattern layer 223 of the second circuit pattern layer 220 on which the semiconductor device is mounted will be described in detail.
  • the 2-3rd circuit pattern layer 223 may be referred to as an electrode portion electrically connected to the semiconductor element. Accordingly, hereinafter, for convenience of description, the second-third circuit pattern layer 223 will be referred to as an 'electrode portion'.
  • FIG. 7 is a plan view of an electrode unit according to an embodiment
  • FIG. 8A is a view for comparing pad shapes of electrode units of a comparative example and an embodiment
  • FIG. 8B is a view for explaining problems caused by the pad shape of an electrode unit of a comparative example.
  • FIG. 9 is an enlarged view of one area of FIG. 7.
  • the second substrate layer 200 includes a device mounting region R1.
  • the device mounting region R1 includes a first mounting region MR1 vertically overlapping the first semiconductor device.
  • the device mounting region R1 includes a second mounting region MR2 vertically overlapping the second semiconductor device.
  • the device mounting region R1 includes a connection region CR between the first mounting region M1 and the second mounting region MR2.
  • the connection region CR may vertically overlap the separation region between the first and second semiconductor elements.
  • the electrode unit 223 may be disposed in the device mounting region R1.
  • the electrode unit 223 means a circuit pattern layer disposed on the uppermost side among the second circuit pattern layers 220 of the second substrate layer 200 .
  • the electrode unit 223 may include a pad 223P and a trace 223T1.
  • the electrode part 223 may include a pad 223P on which a connection part (eg, a solder ball) is disposed for mounting a semiconductor device and a trace 223T1 electrically connecting a plurality of pads.
  • a connection part eg, a solder ball
  • the pads 223P and traces 223T1 are classified according to their functions.
  • the pad 223P enables a semiconductor device to be mounted or attached thereto.
  • the pad 223P refers to an electrode on which a connection part such as a solder ball for mounting a semiconductor device is disposed.
  • the trace 223T1 means a signal transmission line.
  • the trace 223T1 may be a connection electrode electrically connecting a plurality of pads.
  • the pad 223P and the trace 223T1 may be classified according to their shape or size.
  • the shape of the pad 223P is different from that of the trace 223T1. Further, the width of the pad 223P in the horizontal direction is different from that of the trace 223T1 in the horizontal direction.
  • the pad 223P has a curved portion on at least a part of the circumference of the upper surface.
  • the trace 223T1 does not have a curved portion around its upper surface.
  • the pad 223P has a width greater than or equal to a certain level for mounting a semiconductor device.
  • the trace 223T1 has a width smaller than that of the pad 223P, and thus, it is possible to arrange as many signal transmission lines as possible in a limited area.
  • the electrode portion 223 may include a first pad portion 223P1 disposed in the first mounting region MR1, a second pad portion 223P2 disposed in the second mounting region MR2, and a trace 223T1 disposed in the connection region CR and connecting the first pad portion 223P1 and the second pad portion 223P2.
  • the first pad part 223P1 vertically overlaps the first semiconductor element disposed in the first mounting region MR1.
  • the first pad part 223P1 is electrically connected to a terminal provided on the first semiconductor element.
  • the second pad portion 223P2 vertically overlaps the second semiconductor element disposed in the second mounting region MR2.
  • the second pad part 223P2 is electrically connected to a terminal provided on the second semiconductor element.
  • the trace 223T1 electrically connects the first pad part 223P1 and the second pad part 223P2.
  • the first semiconductor element and the second semiconductor element are electrically connected to each other and exchange electrical signals with each other through this.
  • at least one of a plurality of terminals of the first semiconductor element is electrically connected to at least one of a plurality of terminals of the second semiconductor element, and through this, communication is performed between the first and second semiconductor elements.
  • the first semiconductor element includes a plurality of terminals.
  • the plurality of terminals of the first semiconductor element include at least one first terminal electrically connected to the second semiconductor element and a second terminal excluding the first terminal.
  • the plurality of terminals of the second semiconductor element include a third terminal electrically connected to the first terminal of the first semiconductor element and a fourth terminal excluding the third terminal.
  • the first pad part 223P1 includes a first group of pads 223P11 overlapping the first terminal of the first semiconductor element in the vertical direction. Also, the first pad part 223P1 includes a second group of pads 223P12 overlapping the second terminal of the first semiconductor element in a vertical direction.
  • the pads 223P11 of the first group of the first pad portion 223P1 have a different shape, width, and planar area than one of the shapes, widths, and planar areas of the pads 223P12 of the second group of the first pad portion 223P1.
  • the pads 223P11 of the first group of the first pad part 223P1 are connected to the plurality of traces 223T1, and thus have a relatively small width.
  • the first group of pads 223P11 of the first pad part 223P1 are provided in a region with a relatively high circuit density (circuit dense region), and thus should have a relatively small width and/or planar area.
  • the pads 223P12 of the second group of the first pad part 223P1 are provided in an area with a lower circuit density than the pads 223P11 of the first group, and thus may have a larger width and/or larger area than the pads 223P11 of the first group.
  • the first group of pads 223P11 and the second group of pads 223P11 of the first pad part 223P1 have different shapes, widths, or planar areas.
  • the second pad part 223P2 includes a first group of pads 223P21 overlapping the third terminal of the second semiconductor element in a vertical direction. Also, the second pad part 223P2 includes a second group of pads 223P22 overlapping the fourth terminal of the second semiconductor element in a vertical direction.
  • the pads 223P21 of the first group of the second pad portion 223P2 have a different shape, width, and planar area than one of the shapes, widths, and planar areas of the pads 223P22 of the second group of the second pad portion 223P2.
  • the pads 223P21 of the first group of the second pad part 223P2 are connected to the plurality of traces 223T1 and should have a relatively small width through this.
  • the pads 223P21 of the first group of the second pad part 223P2 are provided in an area with a relatively high circuit density (circuit dense area), and thus should have a relatively small width and/or planar area.
  • the pads 223P22 of the second group of the second pad part 223P2 are provided in an area with a lower circuit density than the pads 223P21 of the first group, and thus may have a larger width and/or larger area than the pads 223P21 of the first group.
  • the first group of pads 223P21 and the second group of pads 223P21 of the second pad unit 223P2 have different shapes, widths, or planar areas.
  • planar shape of the first group of pads 223P11 and 223P21 of each of the first and second pad portions 223P1 and 223P2 may have a semicircular shape
  • planar shape of the second group of pads 223P12 and 223P22 of each of the first and second pad portions 223P1 and 223P2 may have a circular shape
  • the first group of pads 223P11 and 223P21 of each of the first and second pad parts 223P1 and 223P2 will be described in detail.
  • the first group of pads 223P11 and 223P21 of each of the first and second pad portions 223P1 and 223P2 will be referred to as a “pad 223P” for description.
  • the pad 223P may have a different width W1 in the first direction D1 and a different width W2 in the second direction D2.
  • the width W1 of the pad 223P in the first direction D1 may be smaller than the width W2 in the second direction D2.
  • the first direction D1 may mean an x-axis direction or a longitudinal direction.
  • the second direction D2 may be perpendicular to the first direction D1.
  • the second direction D2 may mean a y-axis direction or a width direction.
  • the first direction D1 may refer to a direction in which the trace 223T1 adjacent to the pad 223P is positioned.
  • the first direction D1 refers to a direction in which the trace 223T1 adjacent to the pad 223P is disposed with the pad 223P as the center.
  • the second direction D2 may mean a direction perpendicular to the first direction D1.
  • a width W2 of the pad 223P in the second direction D2 may satisfy a range of 20 ⁇ m to 80 ⁇ m.
  • the width W2 of the pad 223P in the second direction D2 may satisfy a range of 25 ⁇ m to 75 ⁇ m.
  • the width W2 of the pad 223P in the second direction D2 may satisfy a range of 30 ⁇ m to 70 ⁇ m. If the width W2 of the pad 223P in the second direction D2 is less than 20 ⁇ m, it may be difficult to stably arrange the connection part for mounting the semiconductor device on the pad 223P.
  • the width W2 of the pad 223P in the second direction D2 exceeds 80 ⁇ m, it may be difficult to arrange all the pads connected to the terminals of the first and second semiconductor elements within the limited space. For example, when the width W2 of the pad 223P in the second direction D2 exceeds 80 ⁇ m, the size of the circuit board in the horizontal direction may increase.
  • a width W1 of the pad 223P in the first direction D1 may be smaller than a width W2 in the second direction D2.
  • the width W1 of the pad 223P in the first direction D1 may satisfy a range of 80% to 95% of the width W2 in the second direction D2.
  • the width W1 of the pad 223P in the first direction D1 may satisfy a range of 82% to 93% of the width W2 in the second direction D2.
  • the width W1 of the pad 223P in the first direction D1 may satisfy a range of 83% to 92% of the width W2 in the second direction D2.
  • the width W1 of the pad 223P in the first direction D1 may satisfy a range of 16 ⁇ m to 76 ⁇ m.
  • the width W1 of the pad 223P in the first direction D1 may satisfy a range of 20.5 ⁇ m to 70 ⁇ m.
  • the width W1 of the pad 223P in the first direction D1 may satisfy a range of 25 ⁇ m to 58 ⁇ m. If the width W1 of the pad 223P in the first direction D1 is less than 16 ⁇ m, it may be difficult to stably arrange the connection part for mounting the semiconductor device on the pad 223P.
  • the width W1 of the pad 223P in the first direction D1 exceeds 76 ⁇ m, the physical and/or electrical reliability of the trace disposed between the plurality of pads spaced apart in the first direction D1 may deteriorate.
  • space for arranging a plurality of traces may not be secured between the plurality of pads spaced apart in the first direction D1.
  • pattern forming defects may occur in a process of forming traces.
  • defects such as distortion of traces may occur.
  • an electrical short problem in which traces and pads or a plurality of traces disposed adjacent to each other are connected to each other may occur.
  • the pad 223P of the embodiment may have a circular shape having a specific radius of curvature and a shape in which a portion where an adjacent trace is disposed is cut off.
  • the pad 223P of the embodiment may have a shape in which 5% to 20% of the entire area of a circle having a specific radius of curvature is removed or cut.
  • the removed or cut area of the entire area of the pad 223P may be an area adjacent to the area where the trace is disposed.
  • the pad 223P' of the circuit board of the comparative example has a circular shape having a specific radius of curvature.
  • 8A(a) shows a first group of pads in the pad unit provided in the comparative example.
  • the pad 223P' of the comparative example has the same width w1 in the first direction D1 and width w2 in the second direction D2. That is, the pads of the first group of Comparative Example have the same circular shape as the pads of the second group.
  • the pads 223P' of the comparative example have the same widths w1 and w2 in the first and second directions D1 and D2 within a range of 20 ⁇ m to 80 ⁇ m.
  • the pad 223P' of the comparative example has the same width (b1) in the -first direction, width (b2) in the +first direction, width (a1) in the -second direction, and width (a2) in the +second direction at the center (c) of a circle having a specific radius of curvature.
  • the pad 223P of the circuit board according to the embodiment has a circular shape having a specific radius of curvature, and a portion adjacent to the trace is removed or cut.
  • the pad 223P of the circuit board according to the embodiment has a different width W1 in the first direction D1 and a different width W2 in the second direction D2.
  • the pad 223P of the circuit board according to the embodiment has a width W1 in the first direction D1 smaller than a width W2 in the second direction D2.
  • the embodiment makes it possible to stably arrange a plurality of traces between a plurality of pads spaced apart in the first direction D1 while maximally maintaining the physical and electrical reliability of the pad 223P through the shape change of the pad 223P as described above.
  • the shape of the first group of pads may be changed to an elliptical shape.
  • various physical and electrical reliability problems may occur.
  • the entire area of the pad should overlap vertically with the through electrode disposed below it.
  • the pad has an elliptical shape, at least a portion of the pad may not vertically overlap the through electrode due to tolerances in the pad forming process, and thus electrical reliability and physical reliability problems may occur.
  • the stress applied to the pad due to thermal stress may be skewed to one side, thereby deteriorating physical reliability at high temperatures.
  • the pad 223P of the embodiment has a shape in which only the region adjacent to the trace is cut off in a circle having a specific radius of curvature, and thus physical and electrical reliability can be improved.
  • the above-described pad 223P refers to the first group of pads 223P11 and 223P21 of each of the first and second pad parts 223P1 and 223P2.
  • the second group of pads 223P12 and 223P22 of each of the first and second pad units 223P1 and 223P2 have a circular shape unlike the first group of pads 223P11 and 223P21.
  • the embodiment can improve the coupling strength between the first and second semiconductor elements and the second group of pads 223P12 and 223P22, respectively, of the first and second pad parts 223P1 and 223P2, and through this, the first and second semiconductor elements can stably operate.
  • the circumference of the upper surface 223PU of the pad 223P includes a curved portion having a specific radius of curvature and a straight portion connected to the curved portion.
  • the straight portion of the circumference of the upper surface 223PU may be referred to as a first portion 223PU1 and the curved portion may be referred to as a second portion 223PU2 .
  • One end of the second portion 223PU2 may be connected to one end of the straight line of the first portion 223PU1, and the other end of the second portion 223PU2 may be connected to the other end of the straight line of the first portion 223PU1.
  • the second part 223PU2 of the pad 223P may connect one end and the other end of the first part 223PU1 while having a specific radius of curvature.
  • the first portion 223PU1 of the top surface 223PU of the pad 223P may mean an area adjacent to the trace 223T1 among the entire area of the top surface 223PU of the pad 223P. In this case, the first portion 223PU1 of the top surface 223PU of the pad 223P may be parallel to the trace 223T1.
  • the extension direction of the first portion 223PU1 of the upper surface 223PU of the upper surface 223PU may be in a direction parallel to the extension direction of the trace 223T1 adjacent to the pad 223P
  • the parallel direction means that the difference between the angle at which the first portion 223PU1 extends and the angle at which the trace 223T1 extends is 10 degrees or less, 8 degrees or less, 5 degrees or less, or 2 degrees or less.
  • the pad 223P may include a first pad 223Pa and a second pad 223Pb spaced apart in the first direction D1 .
  • the first pad 223Pa and the second pad 223Pb may mean the first group of pads 223P11 of the first pad part 223P1 or the first group of pads 223P21 of the second pad part 223P2.
  • the first part 223PU1 of the first pad 223Pa may be an area adjacent to the trace 223T1 disposed adjacently in the first direction D1. Also, the first portion of the first pad 223Pa may face the second portion of the second pad 223Pb. For example, the second part of the second pad 223Pb may be located in an area adjacent to the trace 223T1. That is, the second pad 223Pb may not include a straight portion around an upper surface facing the first portion, which is a straight portion of the first pad 223Pa. Also, when an additional third pad spaced apart from the second pad 223Pb in the first direction does not exist, the circumference of the upper surface of the second pad 223Pb may not include a straight line.
  • an additional third pad spaced apart from the second pad 223Pb in the first direction exists, and accordingly, at least a part of the circumference of the upper surface of the second pad 223Pb includes a straight line portion.
  • the embodiment is not limited thereto, and the circumference of the upper surface of the second pad 223Pb includes only a curved portion and may not include a straight portion.
  • a space for arranging traces can be sufficiently secured in an area where the first portions face each other.
  • a space in which a trace is to be disposed may not be sufficiently provided in a space between the third pad and the second pad 223Pb spaced apart from the second pad 223Pb in the first direction, and thus a physical or electrical reliability problem may occur.
  • a plurality of traces may be disposed extending in the second direction D2 between the first pad 223Pa and the second pad 223Pb.
  • the pitch W3 between the first pad 223Pa and the second pad 223Pb may mean a straight line distance between the center of the first pad and the center of the second pad in the first direction.
  • the pitch W3 may satisfy a range of 25 ⁇ m to 110 ⁇ m.
  • the pitch W3 may satisfy a range of 31 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the pitch W3 may satisfy a range of 37 ⁇ m to 90 ⁇ m. If the pitch W3 is less than 25 ⁇ m, it may be difficult to stably arrange the plurality of traces 223T1 between the first pad 223Pa and the second pad 223Pb spaced apart in the first direction D1 .
  • the pitch W3 exceeds 110 ⁇ m, the space between the first pad 223Pa and the second pad 223Pb becomes too large, and accordingly, the size of the circuit board in the horizontal direction may increase.
  • the trace 223T1 includes a first portion 223T1a disposed on the first mounting region MR1 and connected to the first pad portion 223P1.
  • the trace 223T1 includes a second portion 223T1b disposed in the second mounting region MR2 and connected to the second pad portion 223P2.
  • the trace 223T1 may include a third portion 223T1c disposed in the connection region CR and connecting the first portion 223T1a and the second portion 223T1b.
  • the embodiment forms the second insulating layer 210 with the PID, so that the trace 223T1 can be ultra-miniaturized.
  • the line width W4 of the trace 223T1 may satisfy a range of 1 ⁇ m to 6 ⁇ m.
  • the line width W4 of the trace 223T1 may satisfy a range of 1.2 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the line width W4 of the trace 223T1 may satisfy a range of 1.5 ⁇ m to 4 ⁇ m.
  • the line width W4 of the trace 223T1 is smaller than 1 ⁇ m, the resistance of the trace 223T1 increases, and thus it may be difficult to properly electrically connect the trace 223T1 to the semiconductor device.
  • the line width W4 of the trace 223T1 is smaller than 1 ⁇ m, implementation of the trace 223T1 is difficult, and a reliability problem in that the trace 223T1 easily collapses due to various factors may occur.
  • the line width W4 of the trace 223T1 is greater than 6 ⁇ m, it may be difficult to connect a plurality of semiconductor devices within a limited space.
  • the line width W4 of the trace 223T1 is greater than 6 ⁇ m, it may be difficult to arrange all the traces for connecting a plurality of semiconductor devices within a limited space.
  • an arrangement space for arranging a trace for connecting a plurality of semiconductor elements in the connection region CR may increase, and accordingly, the size of the circuit board and the semiconductor package may increase.
  • the distance W6 between the plurality of traces 223T1 or the distance W5 between the pad 223P and the trace 223T1 may range from 1 ⁇ m to 6 ⁇ m.
  • the distance W6 between the plurality of traces 223T1 or the distance W5 between the pad 223P and the trace 223T1 may range from 1.2 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the distance W6 between the plurality of traces 223T1 or the distance W5 between the pad 223P and the trace 223T1 may range from 1.5 ⁇ m to 4 ⁇ m.
  • the distance W6 between the plurality of traces 223T1 or the distance W5 between the pad 223P and the trace 223T1 is smaller than 1 ⁇ m, adjacent traces or traces and pads are connected to each other, causing an electrical short.
  • the distance W6 between the plurality of traces 223T1 or the distance W5 between the pad 223P and the trace 223T1 is greater than 6 ⁇ m, it may be difficult to arrange all the traces for connecting the plurality of semiconductor devices within a limited space.
  • the width W7 of the trace arrangement space may range from 3 ⁇ m to 18 ⁇ m.
  • the width W7 of the trace arrangement space may range from 3.6 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the width W7 of the trace arrangement space may range from 4.5 ⁇ m to 12 ⁇ m.
  • the width W8 between the first pad 223Pa and the second pad 223Pb in the first direction D1 or the distance W8 between the first pad 223Pa and the second pad 223Pb spaced apart in the first direction D1 may range from 5 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the distance W8 between the first pad 223Pa and the second pad 223Pb spaced apart in the first direction D1 may range from 6 ⁇ m to 25 ⁇ m.
  • the distance W8 between the first pad 223Pa and the second pad 223Pb spaced apart in the first direction D1 may range from 7.5 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the electrode unit 223 may include a dummy electrode 223D.
  • the electrode portion 223 is not electrically connected to the pad 223P and the trace 223T1.
  • the dummy electrode 223D is not electrically connected to the pad 223P and the trace 223T1, and thus may not be an electrode that transmits an electrical signal.
  • the dummy electrode 223D may be disposed in the first connection region CR1.
  • the dummy electrode 223D may be disposed in an area not disposed on the trace 223T1 in the first connection area CR1 .
  • the line width of the dummy electrode 223D may be greater than that of the trace 223T1.
  • the dummy electrode 223D may be formed for flatness of the circuit board.
  • an additional insulating layer eg, a protective layer such as a solder resist
  • a height difference may occur in an area where the additional insulating layer vertically overlaps with the electrode unit 223 and in an area where it does not vertically overlap with the electrode unit 223 .
  • the flatness of the circuit board may be deteriorated due to the height difference. Accordingly, the embodiment minimizes the height difference of the additional insulating layer by using the dummy electrode 223D, thereby improving the flatness of the circuit board.
  • the first group of pads 223P11 and 223P21 of each of the first and second pad parts 223P1 and 223P2 of the embodiment may have a shape in which an area adjacent to an adjacent trace is cut off in a circle having a specific radius of curvature.
  • the top surface 223PU of the first group of pads 223P11 and 223P21 of each of the first and second pad units 223P1 and 223P2 includes a straight first portion 223PU1 adjacent to the trace.
  • the top surface 223PU of the first group of pads 223P11 and 223P21 of each of the first and second pad parts 223P1 and 223P2 is connected to the first part 223PU1 and includes a second part 223PU2 that is a curve having a specific radius of curvature.
  • the extension direction of the straight line of the first portion 223PU1 may be the same direction as or parallel to the extension direction of the trace 223T1. Accordingly, in the embodiment, a plurality of trace arrangement spaces may be secured between a plurality of pads spaced apart in the first direction D1 through a change in the shape of the first group of pads 223P11 and 223P21 of each of the first and second pad portions 223P1 and 223P2. Accordingly, according to the embodiment, a stable trace can be formed between a plurality of pads spaced apart in the first direction D1, and thus physical and electrical reliability of the circuit board can be improved.
  • the pads 223P12 and 223P22 of the second group of each of the first and second pad parts 223P1 and 223P2 according to the embodiment may not include a straight part but only a curved part.
  • the second group of pads 223P12 and 223P22 of each of the first and second pad portions 223P1 and 223P2 of the embodiment may have a larger planar area than that of the first group of pads.
  • 11 to 30 are views for explaining the circuit board of FIG. 1 in order of processes.
  • the manufacturing method of the circuit board according to the embodiment may be divided into a first process of manufacturing the first substrate layer 100 and a second process of manufacturing the second substrate layer 200 on the manufactured first substrate layer 100 .
  • the embodiment may proceed with a process of preparing a base material for manufacturing the first substrate layer 100 using the ETS method.
  • the embodiment may prepare a carrier board (CB).
  • the carrier board CB may include a carrier insulating layer CB1 and a carrier metal layer CB2 disposed on at least one surface of the carrier insulating layer CB1.
  • the carrier metal layer CB2 is shown as disposed only on the first surface of the carrier insulating layer CB1 in the drawing, it is not limited thereto.
  • a carrier metal layer CB2 may be formed on a first surface of the carrier insulating layer CB1 and a second surface opposite to the first surface.
  • the manufacturing process of the first substrate layer 100 described below may be performed on both sides of the carrier board CB, respectively.
  • a plurality of first substrate layers may be formed at one time by performing the following processes on the upper and lower sides of the carrier board CB, respectively.
  • the manufacturing process of the first substrate layer is performed only on one side of the carrier board CB.
  • the carrier metal layer CB2 may be formed by performing electroless plating on the carrier insulating layer CB1.
  • the embodiment may use CCL (Copper Clad Laminate) as a carrier board (CB).
  • the first metal layer 610 may be formed to have a predetermined thickness on the carrier metal layer CB2 by performing a chemical copper plating process.
  • a process of forming a first mask 620 on the first metal layer 610 may be performed.
  • the first mask 620 may be formed to cover the entire first surface of the first metal layer 610, and may include an opening (not shown) partially exposing the surface of the first metal layer 610 through a process of later opening it. That is, the first mask 620 may include an opening (not shown) opening a region on the first surface of the first metal layer 610 where the 1-1 circuit pattern layer 121 is to be formed.
  • the 1-1 circuit pattern layer 121 filling the opening of the first mask 620 may be formed by performing electrolytic plating using the first metal layer 610 as a seed layer.
  • a process of removing the first mask 620 disposed on the first metal layer 610 may be performed. Also, in the embodiment, a process of forming the 1-1 insulating layer 111 covering the 1-1 circuit pattern layer 121 may be performed on the first metal layer 610 .
  • the 1-1st insulating layer 111 may include prepreg.
  • a process of forming the 1-1 through hole VH1 in the 1-1 insulating layer 111 may be performed.
  • the 1-1st through hole VH1 may be formed through a laser process to open the resin and reinforcing fibers constituting the 1-1st insulating layer 111 .
  • the first metal layers 131-1 and 122-1 are formed on the surface of the 1-1 insulating layer 111 and the inner wall of the 1-1 through hole VH1.
  • a process of forming can be performed.
  • the first metal layers 131-1 and 122-1 may be formed by a chemical copper plating process, but are not limited thereto.
  • a process of forming a second mask 630 may be performed on the first metal layer 122-1 formed on the surface of the 1-1st insulating layer 111.
  • the second mask 630 may include at least one opening (not shown).
  • the second mask 630 may include an opening exposing a region where the 1-1st through electrode 131 is to be formed and an opening exposing a region where the 1-2nd circuit pattern layer 122 is to be formed.
  • electrolytic plating is performed using the first metal layers 131-1 and 122-1 to fill the opening of the second mask 630.
  • the second metal layers 131-2 and 122-2 may be formed.
  • the first metal layer 131 - 1 and the second metal layer 131 - 2 may constitute the 1-1 through electrode 131 .
  • the first metal layer 121 - 1 and the second metal layer 121 - 2 may constitute the first-second circuit pattern layer 122 .
  • a process of removing the second mask 630 and a process of etching the first metal layer 122-1 may be performed.
  • a seed layer etching process may be performed to remove a portion of the first metal layer 122-1 that does not overlap with the second metal layer 122-2 in a vertical direction.
  • the process of forming the multi-layered first substrate layer 100 may be performed by repeating the processes of FIGS. 12 to 19 .
  • the embodiment may proceed with a process of forming the 1-2 insulating layer 112 on the 1-1 insulating layer 111 .
  • a process of forming the 1-2 through electrode 132 and the 1-3 circuit pattern layer 123 may be performed on the 1-2 insulating layer 112 .
  • a process of forming the first-third insulating layer 113 on the first-second insulating layer 112 may be performed.
  • a process of forming the 1-3 through electrode 133 and the 1-4 circuit pattern layer 124 may be performed on the 1-3 insulating layer 113 .
  • the first substrate layer 100 may be manufactured by performing the processes of FIGS. 11 to 21 .
  • the 2-1 insulating layer 211 may include an insulating material different from that of the 1-1 insulating layer 111 .
  • the 2-1st insulating layer 211 may include a PID.
  • the 2-1st insulating layer 211 may be disposed while covering the ETS pattern of the first substrate layer 100 .
  • the 2-1st insulating layer 211 may be disposed covering the first surface of the 1-1st insulating layer 111 and the first surface of the 1-1st circuit pattern layer 121 .
  • a process of forming the carrier film CF may be performed on a surface opposite to the surface on which the 2-1 insulating layer 211 is disposed.
  • a carrier film (CF) may be formed on the second surface of the first to third insulating layers 113 of the first substrate layer 100 .
  • the carrier film CF may protect the 1st-3rd insulating layer 113 and the 1st-3rd circuit pattern layer 123 during the manufacturing process of the second substrate layer 200 which will be performed below.
  • a process of exposing the 2-1st insulating layer 211 may be performed.
  • a third mask 650 may be formed on the 2-1 insulating layer 211 .
  • the third mask 650 may include an opening (not shown) corresponding to a region where the 2-1 through electrode 231 is to be formed.
  • a process of exposing the partial region A of the 2-1 insulating layer 211 exposed through the opening of the third mask 650 may be performed.
  • a process of developing an area A may be performed, and a process of removing a portion of the area A may be performed.
  • the 2-1st through hole VH2 may be formed in the 2-1st insulating layer 211 .
  • a third mask 650 is formed on the 1-1 insulating layer 211, and a plating process is performed to fill the opening of the third mask 650.
  • a process of forming the 2-1 through electrode 231 and the 2-1 circuit pattern layer 221 may be performed.
  • the manufacturing process of the 2-1 through electrode 231 and the 2-1 circuit pattern layer 221, as described above, may include sequentially forming the first metal layer 220-1 containing titanium, the second metal layer 220-2 containing copper, and the third metal layer 220-3 containing copper.
  • a process of removing the third mask 650 may be performed.
  • a process of forming the 2-2 insulating layer 212 on the 2-1 insulating layer 211 may be performed.
  • a process of forming the 2-2 through electrode 232 and the 2-2 circuit pattern layer 222 may be performed on the 2-2 insulating layer 212 .
  • a process of forming the 2-3 insulating layer 213 on the 2-2 insulating layer 212 may be performed.
  • a process of forming a second-third through hole VH3 in the second-third insulating layer 213 may be performed by performing a first exposure and developing process.
  • a process of forming pattern grooves PG on the surface of the second-third insulating layer 213 may be performed by performing secondary exposure and development processes.
  • conditions of the first exposure and development may be different from conditions of the second exposure and development.
  • the first exposure and development may be performed under conditions for forming the 2nd-3rd through hole VH3 penetrating the 2nd-3rd insulating layer 213 .
  • secondary exposure and development may be performed under conditions for forming pattern grooves PG having a certain depth on the surface of the second-third insulating layer 213 .
  • the process of forming the second-third through hole VH3 and the pattern groove PG may be simultaneously performed by using a mask (not shown) having different transmittance for each region.
  • the pattern groove PG includes a portion corresponding to the pad 223P and a portion corresponding to the trace 223T1.
  • the pattern groove PG corresponding to the pad 223P may have the shape as described above.
  • a plating process for filling the 2-3 through hole VH3 and the pattern groove PG may be performed to form the outermost 2-3 through electrode 233 and the 2-3 circuit pattern layer 223 of the second substrate layer 200.
  • the 2-3rd circuit pattern layer 223 may be an electrode portion including a pad 223P and a trace 223T1.
  • the embodiment removes the carrier film (CF) formed on the lower side of the first substrate layer 100, and thus includes an opening on the second surface of the 1st-3rd insulating layer 113.
  • the process of forming the protective layer 140 may proceed.
  • 31 is a diagram illustrating the semiconductor package according to the first embodiment.
  • the embodiment may have a structure in which a plurality of semiconductor devices are mounted on the circuit board 300 of FIG. 2 .
  • the semiconductor package 500 may include the first connection part 410 disposed on the first pad part 223P1 of the second-third circuit pattern layer 223 (e.g., an electrode part) disposed on the outermost side of the second substrate layer 200.
  • the semiconductor package 500 may include a second connector 440 disposed on the second pad portion 223P2 of the second-third circuit pattern layer 223 disposed on the outermost side of the second substrate layer 200 .
  • the first connector 410 and the second connector 440 may have the same shape or may have different shapes.
  • first connector 410 and the second connector 440 may have a hexahedral shape.
  • cross sections of the first connector 410 and the second connector 440 may include a rectangular shape.
  • Cross sections of the first connector 410 and the second connector 440 may include a rectangle or a square.
  • the first connector 410 and the second connector 440 may have a spherical shape.
  • cross sections of the first connector 410 and the second connector 440 may include a circular shape or a semicircular shape.
  • cross sections of the first connector 410 and the second connector 440 may partially or entirely include a rounded shape.
  • the cross-sectional shape of the first connection part 410 and the second connection part 440 may be a flat surface on one side and a curved surface on the other side.
  • the first connector 410 and the second connector 440 may be solder balls, but are not limited thereto.
  • An embodiment may include the first semiconductor element 420 disposed on the first connection part 410 .
  • the first semiconductor device 420 may be a first processor chip.
  • the first semiconductor device 420 may be an application processor (AP) chip among a central processor (eg, CPU), a graphic processor (eg, GPU), a digital signal processor, a cryptographic processor, a microprocessor, and a microcontroller.
  • the terminal 425 of the first semiconductor element 420 may be electrically connected to the first pad part 223P1 through the first connection part 410 .
  • the embodiment may include a second semiconductor element 450 disposed on the second connector 440 .
  • the second semiconductor device 450 may be a second processor chip.
  • the second semiconductor device 450 may be an application processor (AP) chip of a different type from the first semiconductor device 420 among a central processor (eg, CPU), a graphics processor (eg, GPU), a digital signal processor, a cryptographic processor, a microprocessor, and a microcontroller.
  • the terminal 455 of the second semiconductor element 450 may be electrically connected to the second pad part 223P2 through the second connection part 440 .
  • the first semiconductor device 420 may be a central processor chip and the second semiconductor device 450 may be a graphics processor chip, but are not limited thereto.
  • the first semiconductor element 420 and the second semiconductor element 450 may be disposed on the circuit board 300 with a first separation width D1 .
  • the first separation width D1 may be 150 ⁇ m or less.
  • the first separation width D1 may be 120 ⁇ m or less.
  • the first separation width D1 may be 100 ⁇ m or less.
  • the first separation width D1 may have a range of 60 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the first separation width D1 may have a range of 70 ⁇ m to 120 ⁇ m.
  • the first separation width D1 may have a range of 80 ⁇ m to 110 ⁇ m.
  • the first separation width D1 is smaller than 60 ⁇ m, a problem may occur in operation reliability of the first semiconductor device 420 or the second semiconductor device 420 due to mutual interference between the first semiconductor device 420 and the second semiconductor device 420. If the first separation width D1 is smaller than 60 ⁇ m, all wires connecting the first semiconductor element 420 and the second semiconductor element 420 may not be disposed in a space corresponding to the first separation width D1.
  • first separation width D1 When the first separation width D1 is greater than 150 ⁇ m, signal transmission loss may increase as the distance between the first semiconductor element 420 and the second semiconductor element 420 increases. When the first separation width D1 is greater than 150 ⁇ m, the volume of the semiconductor package 500 may increase.
  • the semiconductor package 500 may include a first fillet layer 430 and a second fillet layer 460 .
  • the first fillet layer 430 may be disposed to surround the first substrate layer 100 and the terminal 425 of the first semiconductor element 420 .
  • the first fillet layer 430 may prevent foreign substances (eg, moisture) from penetrating into a space between the circuit board and the first semiconductor element 420 .
  • the second fillet layer 460 may be disposed to surround the first substrate layer 100 and the terminal 455 of the second semiconductor element 420 .
  • the second fillet layer 460 may prevent foreign substances (eg, moisture) from penetrating into a space between the circuit board and the second semiconductor element 420 .
  • the semiconductor package 500 may include a molding layer 470 .
  • the molding layer 470 may be disposed to cover the first semiconductor element 420 and the second semiconductor element 420 .
  • the molding layer 470 may be EMC (Epoxy Mold Compound) formed to protect the mounted first semiconductor element 420 and the second semiconductor element 420, but is not limited thereto.
  • the molding layer 470 may directly contact the first surface of the second-third insulating layer 213 disposed on the uppermost side of the circuit board.
  • the solder resist is not disposed on the first surface of the 2-3rd insulating layer 213 , and thus the first surface of the 2-3rd insulating layer 213 may directly contact the molding layer 470 .
  • the molding layer 470 may have a low dielectric constant in order to increase heat dissipation characteristics.
  • the dielectric constant (Dk) of the molding layer 470 may be 0.2 to 10.
  • the dielectric constant (Dk) of the molding layer 470 may be 0.5 to 8.
  • the dielectric constant (Dk) of the molding layer 470 may be 0.8 to 5.
  • the molding layer 470 has a low dielectric constant, so that heat dissipation characteristics for heat generated from the first semiconductor element 420 and/or the second semiconductor element 420 can be improved. Also, according to the embodiment, since the dummy electrode 223D is included in the electrode part, the flatness of the molding layer 470 can be secured, and furthermore, the flatness of the semiconductor package can be secured.
  • the semiconductor package 500 may include a third connector 480 disposed on a lowermost side of the circuit board 300 .
  • the third connection part 480 may be disposed on the second surface or lower surface of the first to fourth circuit pattern layers 124 exposed through the protective layer 140 .
  • FIG. 32 is a diagram illustrating a circuit board according to a second embodiment.
  • the device mounting region R1 may further include a third mounting region MR3 compared to the circuit board 300 according to the first embodiment.
  • the circuit board 300 according to the first and second embodiments provided two mounting areas in which a plurality of semiconductor devices of different types are mounted.
  • the circuit board 300a according to the second embodiment may provide at least three mounting regions in which at least three semiconductor devices are mounted.
  • the circuit board 300a may include a first substrate layer 100a and a second substrate layer 200a.
  • first substrate layer 100a and the second substrate layer 200a are substantially the same as those of the first substrate layer 100 and the second substrate layer 200 of FIG. 1 or 2, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the device mounting region R1 of the second substrate layer 200a includes a first mounting region MR1 on which a first semiconductor element is mounted, a second mounting region MR2 on which a second semiconductor element of a different type from the first processor chip is mounted, a third mounting region MR3 on which a third semiconductor element is mounted, a first connection region CR1 connecting the first mounting region MR1 and the second mounting region MR2, and a first mounting region MR1 connecting the first mounting region MR1 and the second mounting region MR2.
  • a second connection region CR2 connecting the region MR1 and the third mounting region MR3 may be included.
  • the embodiment provides a circuit board 300a on which at least three semiconductor devices (eg, a plurality of processor chips and at least one memory chip) can be mounted.
  • the insulating layer constituting the second substrate layer 200a includes the PID, and thus the circuit patterns of the second substrate layer 200a are ultra-miniaturized.
  • the second-third circuit pattern layer 223 (for example, an electrode part) included in the second substrate layer 200a of the embodiment includes a third pad part 223P3 disposed in the third mounting region MR3.
  • the 2-3 circuit pattern layer 223 included in the second substrate layer 200a of the embodiment may include a trace 223T2 in the second connection region CR2 connecting the first pad part 223P1 and the third pad part 223P3.
  • the trace 223T1 in the first connection region CR1 may have the same line width or spacing as the trace 223T2 in the second connection region CR2.
  • the trace 223T1 in the first connection region CR1 may have a different line width or spacing from the trace 223T2 in the second connection region CR2. That is, the trace 223T1 in the first connection region CR1 needs to be ultra-miniaturized as described above for connection between the first and second semiconductor elements. Unlike this, the first and third semiconductor elements are connected in the second connection region CR2 . At this time, the number of connection wires in the second connection region CR2 is smaller than the number of connection wires in the first connection region CR1. Accordingly, the trace 223T2 in the second connection region CR2 may not require an ultra-refined line width or spacing as much as the trace 223T1 in the first connection region CR1 .
  • the trace 223T2 in the second connection region CR2 may have a larger line width and interval than the line width and interval of the trace 223T1 in the first connection region CR1 .
  • FIG 33 is a diagram illustrating a semiconductor package according to a second embodiment.
  • the semiconductor package 500a further includes a third semiconductor element compared to the semiconductor package 500 according to the first embodiment.
  • the semiconductor package 500a includes a third semiconductor element 490 disposed side by side with the first semiconductor element 420 while spaced apart from the first semiconductor element 420 by a predetermined distance.
  • the third semiconductor element may have a multilayer structure with the adhesive layer 492 interposed therebetween.
  • the semiconductor package 500a may include a connection member 494 connected to the third semiconductor element 490 .
  • the connection member 494 may be a wire, but is not limited thereto.
  • a thickness T2 of the semiconductor package 500a of the embodiment may be smaller than that of the semiconductor package of the comparative example.
  • the thickness T2 of the semiconductor package 500a may be 95% of the thickness of the semiconductor package of the comparative example.
  • the thickness T2 of the semiconductor package 500a may be 90% of the thickness of the semiconductor package of the comparative example.
  • the thickness T2 of the semiconductor package 500a may be 85% of the thickness of the semiconductor package of the comparative example.
  • the thickness T2 of the semiconductor package 500a may be less than 1000 ⁇ m.
  • the thickness T2 of the semiconductor package 500a may be less than 900 ⁇ m.
  • the thickness T2 of the semiconductor package 500a may be less than 850 ⁇ m.
  • the circuit board of the embodiment includes an electrode part connected to a semiconductor element.
  • the electrode unit includes pads and traces.
  • the pad has a shape in which a region adjacent to the trace is cut in a circle having a specific radius of curvature.
  • the circumference of the upper surface of the pad includes a curved portion having a specific radius of curvature and a straight portion connected to the curved portion.
  • the straight portion may be referred to as a first portion of the circumference of the upper surface of the pad, and the curved portion may be referred to as a second portion of the circumference of the pad.
  • the first portion is disposed adjacent to the trace.
  • the extension direction of the straight line of the first portion may be the same direction as or parallel to the extension direction of the trace.
  • a space for arranging a plurality of traces between a plurality of pads spaced apart in the first direction D1 by changing the circumferential shape of the upper surface of the pad. Accordingly, according to the embodiment, a stable trace can be formed between a plurality of pads spaced apart in the first direction D1, and thus physical and electrical reliability of the circuit board can be improved.
  • the pads of the embodiment are divided into a plurality of groups.
  • the pad includes a first group of pads and a second group of pads.
  • the pads of the first group are provided in a region having a relatively high density, and thus have a shape in which a region adjacent to the trace is cut from a circle having the specific radius of curvature.
  • the pads of the second group are provided in a region with a relatively low density, and thus may have a circular shape with a plane area larger than that of the pads of the first group.
  • the circuit board of the embodiment includes a first substrate layer and a second substrate layer.
  • the second substrate layer may include a PID, and thus may include fine patterns having line widths and intervals corresponding to a plurality of different semiconductor devices mounted on a circuit board.
  • a plurality of different semiconductor elements may be mounted on one circuit board, and furthermore, the plurality of semiconductor elements may be easily connected within a limited space.
  • the performance of the application processor may be improved by separating the plurality of semiconductor devices according to functions.
  • the volume of a semiconductor package can be reduced, and thus an electronic device can be slimmed down.
  • the distance between the first and second semiconductor elements disposed on the circuit board may be minimized. Accordingly, according to the embodiment, a loss of a signal transmitted between the first and second semiconductor devices can be minimized, and thus product reliability can be improved.
  • a plurality of semiconductor devices may be mounted side by side on one substrate, and thus, the thickness of the semiconductor package may be significantly reduced compared to the comparative example.
  • connection of a plurality of circuit boards is not required in order to connect a plurality of semiconductor devices, the convenience of a process and the reliability of an electrical connection can be improved.
  • circuit board having the characteristics of the above-described invention when used in IT devices or home appliances such as smart phones, server computers, TVs, etc., functions such as signal transmission or power supply can be stably performed.
  • a circuit board having the features of the present invention when a circuit board having the features of the present invention performs a semiconductor package function, it can function to safely protect a semiconductor chip from external moisture or contaminants, and solve problems of leakage current or electrical short circuit between terminals or electrical open of terminals supplied to the semiconductor chip.
  • it is responsible for the function of signal transmission it is possible to solve the noise problem.
  • the circuit board having the characteristics of the above-described invention can maintain the stable function of the IT device or home appliance, so that the entire product and the circuit board to which the present invention is applied can achieve functional integrity or technical interoperability with each other.
  • the circuit board having the characteristics of the above-described invention is used in a transportation device such as a vehicle, it is possible to solve the distortion problem of the signal transmitted to the transportation device, or to safely protect the semiconductor chip controlling the transportation device from the outside, and solve the problem of leakage current or electrical short between terminals or electrical openness of terminals supplying the semiconductor chip, thereby further improving the stability of the transportation device. Therefore, the transport device and the circuit board to which the present invention is applied can achieve functional integrity or technical interoperability with each other.

Landscapes

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Abstract

실시 예에 따른 반도체 패키지는 절연층; 및 상기 절연층 상에 배치된 전극부를 포함하고, 상기 전극부는, 복수의 패드 및 상기 복수의 패드 사이를 연결하는 트레이스를 포함하고, 상기 복수의 패드는, 상면의 둘레가 특정 곡률 반경을 가지는 곡선부 및 상기 곡선부와 연결된 직선부를 포함하는 제1 패드; 및 상기 제1 패드의 곡선부와 마주보는 상면의 둘레가 직선부를 포함하지 않는 제2 패드를 포함한다.

Description

반도체 패키지
실시 예는 반도체 패키지에 관한 것이다.
전기/전자 제품의 고성능화가 진행됨에 따라, 한정된 크기의 반도체 패키지 기판에 더 많은 수의 반도체 소자를 배치하기 위한 기술들이 제안 및 연구되고 있다. 다만, 일반적인 반도체 패키지는 하나의 반도체 소자가 탑재되는 것을 기본으로 하기 때문에 원하는 성능을 얻는데 한계가 있다.
이에 따라, 최근에는 복수의 기판을 이용하여 다수의 반도체 소자를 배치한 반도체 패키지가 제공되고 있다. 이러한 반도체 패키지는 복수의 반도체 소자가 기판상에서 상호 수평 방향 및/또는 수직 방향으로 연결되는 구조를 가진다. 이에 따라, 상기 반도체 패키지는 반도체 소자의 실장 면적을 효율적으로 사용하고, 반도체 소자 사이의 짧은 신호 전송 패스를 통해 고속 신호의 전송 가능한 장점이 있다.
이러한 장점으로 인해, 상기와 같은 반도체 패키지는 모바일 기기 등에 많이 적용되고 있다.
또한, 사물 인터넷(IoT:Internet of Things)을 제공하는 제품, 자율 주행차 및 고성능 서버 등에 적용되는 반도체 패키지는 고집적화 추세에 따라 반도체 소자의 개수 및/또는 각각의 반도체 소자의 사이즈가 커지거나, 반도체 소자의 기능적인 부분이 분할되면서 반도체 칩렛(Chiplet)으로 그 개념이 확장되고 있다.
이에 따라, 반도체 소자 및/또는 반도체 칩렛(Chiplet) 간 상호 통신이 중요해지고 있고, 이에 따라, 반도체 패키지의 기판과 반도체 소자 사이에 인터포저를 배치하는 추세이다.
인터포저는 반도체 소자 및/또는 반도체 칩렛(Chiplet) 간 상호 통신을 원활히 하거나, 또는 반도체 소자와 반도체 패키지 기판을 상호 연결하기 위해 반도체 소자에서 반도체 패키지로 향할수록 회로 패턴의 폭이나 너비를 점진적으로 증가시키는 재배선층의 기능을 함으로써, 반도체 소자의 회로 패턴에 비해 상대적으로 큰 회로 패턴을 갖는 반도체 패키지 기판과 반도체 소자 사이의 전기적 신호를 원활히 할 수 있는 기능을 할 수 있다.
인터포저는 복수의 반도체 소자 및/또는 반도체 칩렛(Chiplet)을 전체적으로 실장하기 위해 복수의 반도체 소자 및/또는 반도체 칩렛(Chiplet)의 전체 면적 이상의 면적을 가질 수도 있고, 또는 반도체 소자 및/또는 반도체 칩렛(Chiplet) 간 상호 연결을 위한 부분에만 배치될 수도 있다. 즉, 인터포저의 면적은 복수의 반도체 소자 및/또는 반도체 칩렛(Chiplet)의 개수가 증가함에 따라 같이 증가할 수도 있지만, 증가하지 않을 수도 있다. 그러나, 복수의 반도체 소자 및/또는 반도체 칩렛(Chiplet)의 개수가 증가함에 따라 상기 반도체 패키지의 기판의 면적은 증가하는 추세에 있다.
한편, 최근 5G, 사물인터넷(IOT, Internet of Things), 화질 증가, 통신 속도 증가 등의 이유로 반도체 소자의 단자의 개수가 점차 증가하고 있다. 이에 따라, 기판에 구비되는 실장 패드의 개수가 증가하고 있다.
다만, 반도체 소자의 단자의 개수 및 기판에 구비되는 실장 패드의 개수는 증가하고 있지만, 기판의 면적은 제한되어 있으며, 이에 따라 제한된 공간 내에 반도체 소자의 단자와 연결되는 실장 패드를 모두 배치하지 못하는 문제가 있다. 따라서, 종래의 반도체 패키지는 회로 집적도가 저하되고, 복수의 실장 패드 사이를 연결하는 트레이스의 길이가 증가함에 따라 신호 전송 특성이 저하되는 문제를 가진다.
실시 예는 새로운 구조의 회로 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지를 제공한다.
또한, 실시 예는 다수의 반도체 소자를 나란하게(side-by-side) 배치할 수 있는 회로 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지를 제공한다.
또한, 실시 예는 반도체 소자와 연결되는 패드의 형상이 변경된 회로 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지를 제공 한다.
또한, 실시 예는 복수의 반도체 소자 사이를 연결하는 다이 브리지의 전기적 및/또는 물리적 신뢰성을 향상시킬 수 있는 회로 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지를 제공한다.
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 반도체 패키지는 절연층; 및 상기 절연층 상에 배치된 전극부를 포함하고, 상기 전극부는, 복수의 패드 및 상기 복수의 패드 사이를 연결하는 트레이스를 포함하고, 상기 복수의 패드는, 상면의 둘레가 특정 곡률 반경을 가지는 곡선부 및 상기 곡선부와 연결된 직선부를 포함하는 제1 패드; 및 상기 제1 패드의 곡선부와 마주보는 상면의 둘레가 직선부를 포함하지 않는 제2 패드를 포함한다.
또한, 상기 제1 패드는 상기 직선부와 평행한 방향인 제2 방향의 폭 및 상기 제2 방향에 대해 수직한 제1 방향의 폭을 포함하고, 상기 제1 방향의 폭은 상기 제2 방향의 폭보다 작다.
또한, 상기 곡률 반경의 중심으로부터 상기 제1 패드의 -제1 방향의 폭은, 상기 곡률 반경의 중심으로부터 상기 제1 패드의 +제1 방향, -제2 방향 및 +제2 방향의 각각의 폭보다 작다.
또한, 상기 곡률 반경의 중심으로부터 상기 제1 패드의 +제1 방향, -제2 방향 및 +제2 방향으로의 각각의 폭은 서로 동일하다.
또한, 상기 제1 패드의 제1 방향의 폭은, 상기 제1 패드의 제2 방향의 폭의 80% 내지 95%의 범위를 만족한다.
또한, 상기 제1 방향의 폭은 16㎛ 내지 76㎛의 범위를 만족하고, 상기 제2 방향의 폭은 20㎛ 내지 80㎛의 범위를 만족한다.
또한, 상기 트레이스의 선폭은 1㎛ 내지 6㎛의 범위를 만족하고, 상기 패드와 상기 트레이스 사이의 간격 또는 복수의 트레이스들 사이의 간격은 1㎛ 내지 6㎛의 범위를 만족한다.
또한, 상기 제1 패드의 직선부는 상기 제2 패드와 연결된 트레이스의 연장 방향과 평행하다.
또한, 상기 제1 및 제2 패드는 상기 제1 방향으로 상호 이격되고, 상기 트레이스는, 상기 제1 및 제2 패드 사이에서 상기 제2 방향으로 연장된다.
또한, 상기 제1 패드와 상기 제2 패드 사이에는, 상기 제2 방향으로 연장되면서, 상기 제1 방향으로 상호 이격되는 적어도 2개의 트레이스가 배치된다.
또한, 상기 제1 패드와 상기 제2 패드 사이에는 2개의 트레이스가 배치되고, 상기 제1 패드와 상기 제2 패드 사이의 피치는, 25㎛ 내지 110㎛의 범위를 만족한다.
또한, 상기 제1 패드와 상기 제2 패드 사이에는 2개의 트레이스가 배치되고, 상기 제1 패드와 상기 제2 패드 사이의 간격은, 5㎛ 내지 30㎛의 범위를 만족한다.
또한, 상기 제1 패드의 직선부는 상기 트레이스에 인접하게 배치되고, 상기 제2 패드의 곡선부는 상기 트레이스를 사이에 두고 상기 제1 패드의 직선부와 마주본다.
또한, 상기 전극부는, 상기 패드 및 상기 트레이스와 전기적으로 분리된 더미 전극을 더 포함한다.
또한, 상기 반도체 패키지는 상기 전극부의 제1 전극부 상에 배치된 제1 접속부; 상기 전극부의 제2 전극부 상에 배치된 제2 접속부; 상기 제1 접속부 상에 배치되는 제1 반도체 소자; 및 상기 제2 접속부 상에 배치되는 제2 반도체 소자를 포함하고, 상기 트레이스는 상기 제1 칩과 연결된 상기 제1 전극부 및 상기 제2 칩과 연결된 제2 전극부 사이를 연결한다.
또한, 상기 제1 칩은 센트랄 프로세서(CPU)이고, 상기 제2 칩은 그래픽 프로세서(GPU)이다.
또한, 상기 전극부는 제3 전극부를 포함하고, 상기 반도체 패키지는, 상기 제3 전극부 상에 배치된 제3 접속부; 및 상기 제3 접속부 상에 배치된 제3 반도체 소자를 더 포함하고, 상기 제3 반도체 소자는 메모리 칩을 포함한다.
또한, 상기 제1 및 제2 반도체 소자 사이의 이격 간격은, 60㎛ 내지 150㎛의 범위를 만족한다.
실시 예의 회로 기판은 반도체 소자와 연결되는 전극부를 포함한다. 전극부는 패드 및 트레이스를 포함한다. 이때, 패드는 특정 곡률 반경을 가지는 원에서 트레이스와 인접한 영역이 잘린 형상을 가진다. 예를 들어, 패드의 상면의 둘레는 특정 곡률 반경을 가지는 곡선부와, 상기 곡선부와 연결된 직선부를 포함한다. 직선부는 패드의 상면의 둘레의 제1 부분이라 할 수 있고, 곡선부는 패드의 둘레의 제2 부분이라 할 수 있다. 그리고, 제1 부분은 트레이스와 인접하게 배치된다. 그리고 제1 부분이 가지는 직선의 연장 방향은 트레이스의 연장 방향과 동일한 방향 또는 평행한 방향일 수 있다. 이에 따라, 실시 예는 패드의 상면의 둘레 형상의 변경을 통해 제1 방향(D1)으로 이격된 복수의 패드 사이에 복수의 트레이스의 배치 공간을 확보할 수 있다. 이에 의해, 실시 예는 제1 방향(D1)으로 이격된 복수의 패드 사이에 안정적인 트레이스의 형성이 가능하고, 이에 따른 회로 기판의 물리적 및 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
한편, 실시 예의 패드는 복수의 그룹으로 구분된다. 예를 들어, 패드는 제1 그룹의 패드들 및 제2 그룹의 패드들을 포함한다. 이때, 제1 그룹의 패드들은 상대적으로 밀집도가 높은 영역에 구비되고, 이에 따라 상기 특정 곡률 반경을 가지는 원에서 트레이스와 인접한 영역이 잘린 형상을 가진다. 이에 반하여, 제2 그룹의 패드들은 상대적으로 밀집도가 낮은 영역에 구비되고, 이에 따라 제1 그룹의 패드들의 평면 면적보다 큰 평면 면적을 가진 원형 형상을 가질 수 있다. 이를 통해, 실시 예는 반도체 소자가 안정적으로 실장되도록 할 수 있고, 이를 통해 반도체 소자가 안정적으로 동작하도록 할 수 있다.
또한, 실시 예의 회로 기판은 제1 기판층 및 제2 기판층을 포함한다. 상기 제2 기판층은 PID를 포함하고, 그에 따라 회로 기판 상에 실장되는 서로 다른 복수의 반도체 소자에 대응하는 선폭 및 간격의 미세 패턴을 포함할 수 있다. 이에 따라, 실시 예는 하나의 회로 기판에 서로 다른 복수의 반도체 소자를 실장할 수 있으며, 나아가 제한된 공간 내에서 상기 복수의 반도체 소자 사이를 용이하게 연결할 수 있다. 따라서, 실시 예는 상기 복수의 반도체 소자를 기능에 따라 분리하여 이에 따른 애플리케이션 프로세서의 성능을 향상시킬 수 있다. 나아가, 실시 예는 제한된 공간 내에서 복수의 반도체 소자 사이를 용이하게 연결할 수 있음에 따라, 반도체 패키지의 부피를 줄일 수 있으며, 이에 따른 전자 디바이스를 슬림화할 수 있다.
또한, 실시 예는 회로 기판에 배치되는 제1 및 제2 반도체 소자 사이의 간격을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 실시 예는 제1 및 제2 반도체 소자 사이에서 전달되는 신호의 손실을 최소화할 수 있고, 이에 따른 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예는 하나의 기판에 복수의 반도체 소자를 나란히 실장할 수 있으며, 이에 따라 비교 예 대비 반도체 패키지의 두께를 획기적으로 감소할 수 있다.
또한, 실시 예는 복수의 반도체 소자 사이를 연결하기 위해, 복수의 회로 기판의 연결이 요구되지 않으므로 공정의 편의성 및 전기적인 연결의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 회로 기판을 나타낸 도면이다.
도 2는 제2 실시 예에 따른 회로 기판을 나타낸 도면이다.
도 3은 실시 예의 회로 기판의 제1 기판층의 확대도이다.
도 4는 실시 예의 회로 기판의 제1 기판층을 구성하는 제1 회로 패턴층의 층 구조를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 실시 예의 회로 기판의 제2 기판층의 확대도이다.
도 6은 실시 예의 제2 기판층을 구성하는 제2 회로 패턴층의 층 구조를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 실시 예의 전극부의 평면도이다.
도 8은 비교 예 및 실시 예의 전극부의 패드 형상을 비교하기 위한 도면이다.
도 9는 비교 예의 전극부의 패드 형상에 의해 나타나는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 7의 일 영역을 확대한 확대도이다.
도 11 내지 도 30은 도 1의 회로 기판을 공정 순으로 설명하기 위한 도면이다.
도 31은 제1 실시 예에 따른 반도체 패키지를 나타낸 도면이다.
도 32는 제2 실시 예에 따른 회로 기판을 나타낸 도면이다.
도 33은 제2 실시 예에 따른 반도체 패키지를 나타낸 도면이다.
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 포함할 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 뿐만 아니라, 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 경우 뿐만 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 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
-전자 디바이스-
실시 예의 설명에 앞서, 실시 예의 반도체 패키지를 포함하는 전자 디바이스에 대해 간략하게 설명하기로 한다. 전자 디바이스는 메인 보드(미도시)를 포함한다. 메인 보드는 다양한 부품들과 물리적 및/또는 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 메인 보드는 실시 예의 패키지 기판과 연결될 수 있다. 반도체 패키지는 기판 상에 실장된 다양한 칩을 포함할 수 있다. 반도체 패키지는 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩과, 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩과, 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 등을 포함할 수 있다.
그리고 실시 예는 전자 디바이스의 메인 보드와 연결되는 반도체 패키지의 두께를 감소하면서, 하나의 기판에 서로 다른 종류의 적어도 2개의 반도체 소자의 실장이 가능하도록 한다.
이때, 전자 디바이스는 스마트 폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 태블릿(tablet), 랩탑(laptop), 넷북(netbook), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch), 오토모티브(Automotive) 등일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들 외에도 데이터를 처리하는 임의의 다른 전자기기일 수 있음은 물론이다.
실시 예
이하에서는 실시 예에 따른 회로 기판 및 회로 기판을 포함하는 패키지 기판에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 회로 기판을 나타낸 도면이고, 도 2는 제2 실시 예에 따른 회로 기판을 나타낸 도면이며, 도 3은 실시 예의 회로 기판의 제1 기판층의 확대도이고, 도 4는 실시 예의 회로 기판의 제1 기판층을 구성하는 제1 회로 패턴층의 층 구조를 구체적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 실시 예의 회로 기판의 제2 기판층의 확대도이고, 도 6은 실시 예의 제2 기판층을 구성하는 제2 회로 패턴층의 층 구조를 구체적으로 나타낸 도면이다.
이하에서는 도 1 내지 도 6을 참조하여, 실시 예에 따른 회로 기판(300)의 개략적인 특징에 대해 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 회로 기판(300)은 복수의 기판층을 포함한다.
회로 기판(300)은 서로 다른 적어도 2개의 반도체 소자가 실장되도록 한다.
회로 기판(300)은 적어도 2개의 반도체 소자와 전기적으로 연결되는 전극부를 포함한다.
전극부는 적어도 2개의 반도체 소자와 각각 연결되는 복수의 패드 및 복수의 패드 사이를 전기적으로 연결하는 트레이스를 포함한다. 또한, 복수의 패드 및 트레이스를 포함하는 전극부는 다이 브리지라 칭할 수 있다.
회로 기판(300)은 제1 기판층(100) 및 제2 기판층(200)을 포함한다.
제1 기판층(100)은 복수의 층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 기판층(100)은 적어도 2층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 기판층(100)은 적어도 2층의 절연층을 포함한다. 제1 기판층(100)은 전자 디바이스의 메인 보드와 연결되는 회로 기판의 일측부라 할 수 있다.
제2 기판층(200)은 제1 기판층(100) 상에 배치된다.
예를 들어, 제2 기판층(200)은 반도체 소자와 연결되는 회로 기판의 타측부라 할 수 있다.
제2 기판층(200)은 복수의 층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예시적으로, 제2 기판층(200)은 적어도 2층의 절연층을 포함할 수 있다. 제2 기판층(200)은 적어도 2개의 반도체 소자가 실장되는 영역을 제공한다.
제1 기판층(100)은 복수의 절연층을 포함한다.
예시적으로, 제1 기판층(100)은 제1-1 절연층(111), 제1-2 절연층(112) 및 제1-3 절연층(113)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1-1 절연층(111), 제1-2 절연층(112) 및 제1-3 절연층(113)은 서로 동일한 절연 물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예시적으로, 제1-1 절연층(111), 제1-2 절연층(112) 및 제1-3 절연층(113) 각각은 서로 동일한 제1 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1-1 절연층(111), 제1-2 절연층(112) 및 제1-3 절연층(113)은 프리프레그(prepreg)로 구비될 수 있다.
제1-1 절연층(111), 제1-2 절연층(112) 및 제1-3 절연층(113) 각각은 10㎛ 내지 30㎛의 범위의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1-1 절연층(111), 제1-2 절연층(112) 및 제1-3 절연층(113) 각각은 15㎛ 내지 25㎛의 범위를 만족할 수 있다. 예를 들어, 제1-1 절연층(111), 제1-2 절연층(112) 및 제1-3 절연층(113) 각각은 18㎛ 내지 23㎛의 범위를 만족할 수 있다. 여기에서, 절연층의 두께는 서로 다른 층에 배치된 회로 패턴층들 사이의 수직 거리를 의미할 수 있다.
제1 기판층(100)은 제1 회로 패턴층(120)을 포함한다.
이때, 제1 기판층(100)의 회로 패턴층(120)은 ETS(Embedded Trace Substrate) 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 기판층(100)의 최상측에 배치된 회로 패턴층은 제1 기판층(100)의 절연층 내에 매립된 구조를 가질 수 있다.
예시적으로, 제1 기판층(100)은 제1-1 절연층(111)의 상면에 매립된 제1-1 회로 패턴층(121)을 포함한다. 제1-1 회로 패턴층(121)은 ETS 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1-1 회로 패턴층(121)의 상면은 제1-1 절연층(111)의 상면과 동일 평면상에 위치할 수 있다. 제1-1 회로 패턴층(121)의 측면 및 하면은 제1-1 절연층(111)으로 덮일 수 있다.
즉, 제1-1 회로 패턴층(121)은 제1 기판층(100)에 배치된 제1 회로 패턴층(120) 중 제2 기판층(200)과 수직 방향으로 가장 인접하게 배치된 회로 패턴층이다. 제1-1 회로 패턴층(121)은 ETS 구조를 가진다. 즉, 제1-1 회로 패턴층(121)은 ETS 공법을 통해 제조되고, 이에 따라 제1-1 절연층(111) 내에 매립될 수 있다.
이와 같은 ETS 구조는, 절연층 위에 돌출된 구조의 회로 패턴층 대비 회로 패턴층의 미세화가 가능하다.
이에 따라, 실시 예는 제2 기판층(200)에 배치되는 제2 회로 패턴층(220)과 제1 회로 패턴층(120) 사이의 선폭 또는 간격 차이를 최소화할 수 있다. 즉, 제2 기판층(200)의 제2 회로 패턴층(220)은 이하에서 설명되는 바와 같이 반도체 소자의 단자의 폭 및 간격에 대응하는 폭 및 간격을 가진다.
이때, 제2 회로 패턴층(220)과 제1-1 회로 패턴층(121) 사이의 선폭(명확하게, 제2 회로 패턴층의 트레이스의 선폭과 제1-1 회로 패턴층의 트레이스의 선폭)의 차이가 크면, 폭 차이로 인한 신호 전송 손실이 증가하고, 이에 따라 신호 전송 특성이 저하될 수 있다. 따라서, 실시 예는 제1-1 회로 패턴층(121)이 ETS 구조를 가지도록 하고, 이에 따라 제1-1 회로 패턴층(121)과 제2 회로 패턴층(220) 사이의 선폭 및/또는 간격의 차이를 최소화한다. 이에 의해, 실시 예는 제2 회로 패턴층과 제1-1 회로 패턴층(121)의 선폭 및/또는 간격의 차이로 인해 발생할 수 있는 신호 전송 손실을 최소화할 수 있다. 나아가, 실시 예는 이하에서 설명되는 제2 회로 패턴층(220)의 층별 선폭 및/또는 간격의 변화를 통해, 제1 회로 패턴층과 제2 회로 패턴층 사이의 선폭 및/또는 간격의 차이를 더욱 최소화하도록 한다.
제1 기판층(100)은 제1-1 절연층(111)의 하면에 배치된 제1-2 회로 패턴층(122)을 포함한다. 제1-2 회로 패턴층(122)은 제1-1 절연층(111)의 하면에서 하측 방향으로 돌출된다. 제1-2 회로 패턴층(122)의 측면 및 하면은 제1-2 절연층(112)으로 덮인다.
제1 기판층(100)은 제1-2 절연층(112)의 하면에 배치된 제1-3 회로 패턴층(123)을 포함한다. 제1-3 회로 패턴층(123)은 제1-2 절연층(112)의 하면에서 하측 방향으로 돌출된다. 제1-3 회로 패턴층(123)의 측면 및 하면은 제1-3 절연층(113)으로 덮인다.
제1 기판층(100)은 제1-3 절연층(113)의 하면에 배치된 제1-4 회로 패턴층(124)을 포함한다. 제1-4 회로 패턴층(124)은 제1-3 절연층(113)의 하면에서 하측 방향으로 돌출된다.
제1-1 회로 패턴층(121), 제1-2 회로 패턴층(122), 제1-3 회로 패턴층(123) 및 제1-4 회로 패턴층(124)을 포함하는 제1 회로 패턴층(120)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, 제1 회로 패턴층(120)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, 제1 회로 패턴층(120)은 전기전도성이 높으면서 가격이 비교적 저렴한 구리(Cu)로 형성될 수 있다.
제1-1 회로 패턴층(121), 제1-2 회로 패턴층(122), 제1-3 회로 패턴층(123) 및 제1-4 회로 패턴층(124)을 포함하는 제1 회로 패턴층(120)은 패드 및 트레이스를 포함한다. 패드는 관통 전극과 연결되는 관통 전극 패드, 전자 디바이스의 메인 보드와 연결되는 접속부(추후 설명)가 배치되는 코어 패드 또는 BGA 패드를 포함할 수 있다. 트레이스는 패드와 연결되면서 전기적 신호를 전달하는 기다란 라인 형태의 배선을 의미할 수 있다. 제1 회로 패턴층(120)의 패드(예를 들어, 관통 전극 패드)는 20㎛ 내지 90㎛의 범위의 폭을 가질 수 있다. 제1 회로 패턴층(120)의 패드는, 22㎛ 내지 85㎛의 범위의 폭을 가질 수 있다. 제1 회로 패턴층(120)의 패드는, 25㎛ 내지 80㎛의 범위의 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 기판층(100)은 각각의 절연층 내에 배치되는 제1 관통 전극들을 포함한다. 이때, 제1 절연층(110)은 강화 섬유를 포함하는 프리프레그로 형성된다. 이에 따라, 제1 절연층(110)에서의 제1 관통 전극들은 최소 15㎛ 이상의 사이즈를 가진다. 따라서, 제1 회로 패턴층(120)의 패드는 제1 관통 전극들과 연결되기 위해 제1 관통 전극의 폭보다 큰 폭을 가질 수 있다.
제1 회로 패턴층(120)의 트레이스의 선폭은 6㎛ 내지 20㎛의 범위를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 회로 패턴층(120)의 트레이스의 선폭은 7㎛ 내지 15㎛의 범위를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 회로 패턴층(120)의 트레이스의 선폭은 8㎛ 내지 12㎛의 범위를 가질 수 있다. 또한, 제1 회로 패턴층(120)의 트레이스들의 간격은 6㎛ 내지 20㎛의 범위를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 회로 패턴층(120)의 트레이스들의 간격은 7㎛ 내지 15㎛의 범위를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 회로 패턴층(120)의 트레이스들의 간격은 8㎛ 내지 12㎛의 범위를 가질 수 있다.
또한, 제1 기판층(100)은 제1 절연층(110)에 배치되는 제1 관통 전극(130)을 포함한다. 제1 관통 전극(130)은 1개의 제1 절연층을 관통하며 형성될 수 있고, 이와 다르게 적어도 2개의 제1 절연층을 공통으로 관통하며 형성될 수 있다.
제1 관통 전극(130)은 제1-1 절연층(111)을 관통하는 제1-1 관통 전극(131)을 포함한다. 제1 관통 전극(130)은 제1-2 절연층(112)을 관통하는 제1-2 관통 전극(132)을 포함한다. 제1 관통 전극(130)은 제1-3 절연층(113)을 관통하는 제1-3 관통 전극(133)을 포함한다.
제1-1 관통 전극(131), 제1-2 관통 전극(132) 및 제1-3 관통 전극(133)은 서로 동일한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1-1 관통 전극(131), 제1-2 관통 전극(132) 및 제1-3 관통 전극(133)은 상면의 폭과 하면의 폭이 서로 다른 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 바람직하게, 제1-1 관통 전극(131), 제1-2 관통 전극(132) 및 제1-3 관통 전극(133) 각각은 상면의 폭이 하면의 폭보다 작을 수 있다.
제1-1 관통 전극(131), 제1-2 관통 전극(132) 및 제1-3 관통 전극(133) 각각의 폭은 15㎛ 내지 70㎛의 범위를 만족할 수 있다. 제1-1 관통 전극(131), 제1-2 관통 전극(132) 및 제1-3 관통 전극(133) 각각의 폭은 18㎛ 내지 65㎛의 범위를 만족할 수 있다. 제1-1 관통 전극(131), 제1-2 관통 전극(132) 및 제1-3 관통 전극(133) 각각의 폭은 20㎛ 내지 60㎛의 범위를 만족할 수 있다. 제1-1 관통 전극(131), 제1-2 관통 전극(132) 및 제1-3 관통 전극(133)의 각각의 폭은, 제1-1 관통 전극(131), 제1-2 관통 전극(132) 및 제1-3 관통 전극(133) 각각의 상면 및 하면 중에서 상대적으로 큰 폭을 가진 부분의 폭을 의미할 수 있다.
제1 회로 패턴층(120) 및 제1 관통 전극(130)은 복수의 층 구조를 가진다. 다만, 실시 예는 제1 회로 패턴층(120) 중 하나는 ETS 구조를 가지며, 이에 따라 ETS 구조의 회로 패턴층은 다른 회로 패턴층과 다른 층 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 제1-1 회로 패턴층(121)은 제1-2 회로 패턴층(122) 및 제1-3 회로 패턴층(123)과 다른 층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1-1 회로 패턴층(121)의 층 수는 제1-2 회로 패턴층(122) 및 제1-3 회로 패턴층(123) 각각의 층수와 다를 수 있다. 예를 들어, 제1-1 회로 패턴층(121)의 층수는 제1-2 회로 패턴층(122) 및 제1-3 회로 패턴층(123) 각각의 층수보다 작을 수 있다.
일 예로 제1-1 회로 패턴층(121)은 제2 금속층(예를 들어, 전해 도금층)만을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 제1-2 회로 패턴층(122)은 제1 금속층((122-1, 예를 들어 시드층) 및 제2 금속층(122-2, 예를 들어 전해 도금층)을 포함할 수 있다. 또한, 제1-3 회로 패턴층(123)은 제1 금속층(123-1) 및 제2 금속층(123-2)을 포함할 수 있다. 이는, 제1-1 회로 패턴층(121)의 시드층은 회로 기판의 제조 공정에서 최종적으로 제거되기 때문이다.
제1-1 관통 전극(131)은 제1-2 회로 패턴층(122)에 대응하게 제1 금속층(131-1) 및 제2 금속층(131-2)을 포함한다. 또한, 제1-2 관통 전극(132)은 제1-3 회로 패턴층(123)에 대응하게 제1 금속층(132-1) 및 제2 금속층(132-2)을 포함한다.
제1 기판층(100)은 보호층(140)을 포함한다. 보호층(140)은 제1 기판층(100)의 최외측에 배치된 절연층 및 회로 패턴층을 보호할 수 있다. 예를 들어, 보호층(140)은 제1-3 절연층(113)의 하면에 배치될 수 있다. 보호층(140)은 제1-3 절연층(113)의 하면에 배치된 제1-4 회로 패턴층(124)의 하면의 적어도 일부를 노출하는 개구부(미도시)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 제1 기판층(100)의 하부는 보호층(140)에 의해 덮이는 보호 영역(PP)과, 보호층(140)의 개구부를 통해 노출되는 오픈 영역(OP)을 포함한다. 제1-4 회로 패턴층(124)의 하면의 적어도 일부는 오픈 영역(OP)을 통해 기판의 외측으로 노출될 수 있다.
또한, 제1 기판층(100)의 상부는 제1 접합 영역 또는 제1 적층 영역(AR1)을 구비할 수 있다. 즉, 제1 기판층(100)의 상부에는 제2 기판층(200)을 구성하는 제2 절연층들이 적층 또는 접합될 수 있다.
이때, 제1 기판층(100)은 회로기판(300)에 강성을 부여할 수 있도록 보강 부재(예를 들어, 유리 섬유)를 포함하는 절연층을 구비한다. 제1 기판층(100)은 제2 기판층(200)에서 전달되는 신호를 전자 디바이스의 메인보드로 전달할 수 있다. 이에 따라, 제1 기판층(100)은 전자 디바이스의 메인보드가 가지는 스펙(예를 들어, 패드 수, 패드 간의 간격 등)에 대응하는 규격을 가질 수 있다.
한편, 제2 기판층(200)은 제1 기판층(100) 상에 배치된다. 제2 기판층(200)의 복수의 절연층들은, 제1 기판층(100)의 제1-1 절연층(111) 상에 순차적으로 적층될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 기판층(200)은 재배선층(RDL: Re-Distribution Layer)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 기판층(200)은 복수의 반도체 소자가 실장되는 소자 실장 영역을 제공한다.
제2 기판층(200)은 제1 기판층(100)으로부터 전달되는 신호를 적어도 2개의 반도체 소자로 전달한다. 또한, 제2 기판층(200)은 적어도 2개의 반도체 소자에서 획득 또는 처리되는 신호를 제1 기판층(100)으로 전달할 수 있다.
제2 기판층(200)은 복수의 층으로 구비되고, 제2 기판층(200)의 복수의 층 각각은 서로 다른 배선 구조를 가질 수 있다. 여기에서, 배선 구조는 회로 패턴층의 선폭, 회로 패턴들 사이의 간격, 및 관통 전극의 폭 등을 포함할 수 있다.
제2 기판층(200)의 하부는 제1 적층 영역(AR1) 상에 적층되는 제2 적층 영역(AR2)을 포함한다. 또한, 제2 기판층(200)의 상부는 복수의 반도체 소자가 실장되는 소자 실장 영역을 포함한다. 예를 들어, 제2 기판층(200)의 상부는 반도체 소자가 실장되는 소자 실장 영역(R1)과, 소자 실장 영역(R1) 이외의 영역(R2)을 포함한다.
그리고, 소자 실장 영역(R1)은 제1 반도체 소자가 실장되는 제1 실장 영역(MR1)을 포함한다. 또한, 소자 실장 영역(R1)은 제2 반도체 소자가 실장되는 제2 실장 영역(MR2)을 포함한다. 또한, 소자 실장 영역(R1)은 제1 실장 영역(MR1)과 제2 실장 영역(MR2) 사이를 연결(명확하게, 제1 반도체 소자와 제2 반도체 소자 사이를 전기적으로 연결)하는 연결 영역(CR)을 포함한다.
예시적으로, 제1 실장 영역(MR1)은 제1 프로세서 칩이 실장되는 영역이고, 제2 실장 영역(MR2)은 제1 프로세서 칩과 다른 종류의 제2 프로세서 칩이 실장되는 영역일 수 있다. 예를 들어, 제1 프로세서 칩은 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서(AP) 칩 중 어느 하나일 수 있다. 제2 프로세서 칩은 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서(AP) 칩 중 제1 프로세서 칩과 다른 종류의 프로세서 칩일 수 있다. 예를 들어, 제1 프로세서 칩은 센트랄 프로세서 칩일 수 있고, 제2 프로세서 칩은 그래픽 프로세서 칩일 수 있다. 즉, 실시 예의 회로 기판은 애플리케이션 프로세서를 기능별로 분리한 복수의 프로세서 칩을 하나의 기판상에 실장하는 다이 스플릿을 위한 회로 기판일 수 있다.
제2 기판층(200)은 미세 패턴을 포함한다. 예를 들어, 제2 기판층(200)에 포함된 회로 패턴층은 6㎛ 이하, 5㎛ 이하, 또는 4㎛ 이하의 선폭이 요구된다.
또한, 제2 기판층(200)에 포함된 회로 패턴층은 6㎛ 이하, 5㎛ 이하, 또는 4㎛의 간격이 요구된다.
예시적으로, 제2 기판층(200)의 소자 실장 영역(R1)에 구비된 회로 패턴층은 1㎛ 내지 6㎛, 바람직하게 1.2㎛ 내지 5㎛, 더욱 바람직하게, 1.5㎛ 내지 4㎛의 선폭이 요구된다. 또한, 실시 예의 제2 기판층(200)의 소자 실장 영역(R1)에 구비된 회로 패턴층은 1㎛ 내지 6㎛, 바람직하게 1.2㎛ 내지 5㎛, 더욱 바람직하게, 1.5㎛ 내지 4㎛의 간격이 요구된다.
즉, 애플리케이션 프로세서에서 요구되는 기능이 증가하고 있고, 이를 기능별로 분리한 복수의 반도체 소자를 하나의 기판에 실장하는 것이 요구된다. 또한, 분리된 복수의 반도체 소자 각각에 구비된 단자의 개수가 증가하고 있다.
이때, 복수의 반도체 소자 사이의 이격 간격이 크면, 상호 간의 신호 교환을 위한 통신 속도가 감소할 수 있다. 그리고 복수의 반도체 소자 사이의 이격 간격이 크면, 통신을 위해 필요한 소비 전력이 증가하게 된다. 또한, 복수의 반도체 소자 사이의 이격 간격이 크면, 복수의 반도체 소자 사이를 연결하는 트레이스의 길이도 증가하게 되고, 이에 따른 노이즈에 취약하여 신호 전송 손실이 증가한다.
즉, 복수의 반도체 소자 사이의 간격은 150㎛ 이하를 가져야 한다. 예를 들어, 복수의 반도체 소자 사이의 간격은 120㎛ 이하를 가져야 한다. 예를 들어, 복수의 반도체 소자 사이의 간격은 100㎛ 이하를 가져야 한다.
따라서, 제2 기판층(200)의 회로 패턴층은 제한된 공간 내에 복수의 반도체 소자 사이를 연결하는 배선을 모두 배치하기 위해 미세 선폭 및 미세 간격이 요구된다.
제2 기판층(200)은 복수의 층 구조를 가질 수 있다. 제2 기판층(200)은 절연층의 층수를 기준으로 적어도 2층 이상일 수 있다. 제2 기판층(200)은 제2 절연층(210)을 포함한다.
제2 절연층(210)은 제2-1 절연층(211), 제2-2 절연층(212) 및 제2-3 절연층(213)을 포함할 수 있으나, 제2 절연층의 층수를 한정하는 것은 아니다. 다만, 실시 예는 제2 절연층(210)이 적어도 2층 이상으로 구성될 수 있도록 하고, 이에 따라 소자 실장 영역(R1)에 실장되는 복수의 반도체 소자 사이의 배선 연결이 원활히 이루어질 수 있도록 한다.
제2-1 절연층(211)은 제1 기판층(100) 상에 배치된다. 제2-1 절연층(211)은 제1 기판층(100)의 제1-1 절연층(111) 상에 배치된다. 제2-2 절연층(212)은 제2-1 절연층(211) 상에 배치된다. 또한, 제2-3 절연층(213)은 제2-2 절연층(212) 상에 배치된다.
일 실시 예에서, 제2-1 절연층(211), 제2-2 절연층(212) 및 제2-3 절연층(213)을 포함하는 제2 절연층(210)은 제2 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 절연층(210)은 제1 절연층(110)을 구성하는 제1 절연 물질과 다른 제2 절연 물질을 포함할 수 있다.
예시적으로, 제2 절연층(210)은 미세 패턴의 구현이 가능하도록 강화 섬유를 포함하지 않을 수 있다. 바람직하게, 제2 절연층(210)은 광경화성 수지 또는 감광성 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 절연층(210)은 PID(Photo imageable dielectics)를 포함할 수 있다.
제2 기판층(200)의 제2 절연층(210)은 PID와 같은 광 경화성 수지를 포함할 수 있고, 이에 따라 제2 기판층(200)의 회로 패턴층 및 관통 전극의 미세화가 가능하도록 한다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 제2 기판층(200)의 제2 절연층(210)은 광경화성 수지가 아닌 강화 섬유를 구비하지 않은 열경화성를 포함할 수 있다.
제2 절연층(210)의 각각의 층의 두께는 제1 절연층(110)의 각각의 층의 두께보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제2-1 절연층(211), 제2-2 절연층(212) 및 제2-3 절연층(213) 각각은, 3㎛ 내지 20㎛ 사이의 범위의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2-1 절연층(211), 제2-2 절연층(212) 및 제2-3 절연층(213) 각각은, 4㎛ 내지 18㎛ 사이의 범위의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2-1 절연층(211), 제2-2 절연층(212) 및 제2-3 절연층(213) 각각은, 6㎛ 내지 15㎛ 사이의 범위의 두께를 가질 수 있다. 제2-1 절연층(211), 제2-2 절연층(212) 및 제2-3 절연층(213) 각각의 두께가 3㎛ 미만이면, 제2 절연층(210)에 형성되는 제2 회로 패턴층(220)이 안정적으로 보호되지 않을 수 있다. 제2-1 절연층(211), 제2-2 절연층(212) 및 제2-3 절연층(213) 각각의 두께가 20㎛를 초과하면, 제2 회로 패턴층(220)의 미세화가 어려울 수 있다.
제2 기판층(200)은 제2 회로 패턴층(220)을 포함할 수 있다. 제2 회로 패턴층(220)은 제2 절연층(210)의 상에 배치된다.
제2 회로 패턴층(220)은 제2-1 절연층(211) 상에 배치된 제2-1 회로 패턴층(221)을 포함한다. 제2 회로 패턴층(220)은 제2-2 절연층(212) 상에 배치된 제2-2 회로 패턴층(222)을 포함한다. 제2 회로 패턴층(220)은 제2-3 절연층(213) 상에 배치된 제2-3 회로 패턴층(223)을 포함한다.
이때, 제2-3 회로 패턴층(223)은 회로 기판의 최상측에 배치된 회로 패턴일 수 있고, 제2 기판층(200)의 절연층 내에 매립될 수 있다.
예시적으로, 제2-3 회로 패턴층(223)은 제2-3 절연층(213)의 상면에 구비된 홈을 채우며 구비될 수 있다. 따라서, 실시 예는 제2 기판층(200)의 최상측에 배치된 제2-3 회로 패턴층(223)을 안정적으로 보호할 수 있다. 즉, 제2-3 회로 패턴층(223)은 복수의 반도체 소자와 연결되는 전극부를 포함한다. 전극부는 상대적으로 미세한 선폭을 트레이스를 포함한다. 제2-3 회로 패턴층(223)의 트레이스가 제2-3 절연층(213) 위로 돌출된 구조를 가지는 경우, 다양한 외부 요인에 의해 크랙 및/또는 박리가 발생할 수 있다. 이에 따라, 실시 예는 제2-3 회로 패턴층(223)이 제2-3 절연층(213) 내에 매립되는 구조를 가지도록 한다. 이를 통해, 실시 예는 물리적 신뢰성 및/또는 기계적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
다만, 실시 예는 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 제2-3 회로 패턴층(223a)은 도 2에 도시된 바와 같이, 제2-3 절연층(213)의 상면 위로 돌출될 수 있다. 다른 예로, 제2-3 회로 패턴층(223a)은 부분적으로 제2-3 절연층(213)에 매립되면서 제2-3 절연층(213) 위로 돌출될 수 있다.
제2 회로 패턴층(220)은 제1 회로 패턴층(120)과 다른 층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 회로 패턴층(220)은 제1 회로 패턴층(120)의 층수보다 큰 층수를 가질 수 있다. 다만, 제2 회로 패턴층(220)은 제1 회로 패턴층(120)의 층수보다 층 수를 가지면서 제1 회로 패턴층(120)의 두께보다 작은 두께를 가질 수 있다.
제2 회로 패턴층(220)의 제2-1 회로 패턴층(221), 제2-2 회로 패턴층(222) 및 제2-3 회로 패턴층(223) 각각은 3층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2-1 회로 패턴층(221), 제2-2 회로 패턴층(222) 및 제2-3 회로 패턴층(223) 각각은, 제1 금속층(220-1), 제2 금속층(220-2) 및 제3 금속층(220-3)을 포함할 수 있다. 제1 금속층(220-1) 및 제2 금속층(220-2)은 시드층일 수 있다.
제1 금속층(220-1)은 스퍼터링 공정을 통해 형성된 티타늄(Ti) 층일 수 있다. 제1 금속층(220-1)은 0.01㎛ 내지 0.15㎛의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 금속층(220-1)은 0.03㎛ 내지 0.12㎛의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 금속층(220-1)은 0.05㎛ 내지 0.10㎛의 두께를 가질 수 있다. 제1 금속층(220-1)은 제2 금속층(220-2) 및 제3 금속층(220-3)과 제2 절연층(220) 사이의 접합력을 높이기 위해 형성되는 제1 시드층일 수 있다.
제2 금속층(220-2)은 스퍼터링 공정을 통해 형성된 구리(Cu) 층일 수 있다. 제2 금속층(220-2)은 0.01㎛ 내지 0.35㎛의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 금속층(220-2)은 0.05㎛ 내지 0.32㎛의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 금속층(220-2)은 0.1㎛ 내지 0.3㎛의 두께를 가질 수 있다. 제2 금속층(220-2)은 제3 금속층(220-3)을 전해 도금하기 위해 형성되는 제2 시드층일 수 있다. 실시 예에서, 제1 금속층(220-1) 및 제2 금속층(220-2)의 두께의 합은 0.5㎛ 이하일 수 있다. 바람직하게, 제1 금속층(220-1) 및 제2 금속층(220-2)의 두께의 합은 0.4㎛ 이하일 수 있다. 더욱 바람직하게, 제1 금속층(220-1) 및 제2 금속층(220-2)의 두께의 합은 0.3㎛ 이하일 수 있다. 제1 금속층(220-1) 및 제2 금속층(220-2)의 두께의 합이 0.5㎛를 초과하면, 제2 회로 패턴층(220)의 미세화가 어려울 수 있다. 구체적으로, 제2 회로 패턴층(220)의 제조 공정은, 제1 금속층(220-1) 및 제2 금속층(220-2)을 에칭하는 공정을 포함한다. 이때, 제1 금속층(220-1) 및 제2 금속층(220-2)의 두께가 증가하면, 에칭 공정에서의 에칭량이 증가하고, 이에 따른 제2 회로 패턴층(220)의 미세화가 어렵게 된다.
제2 회로 패턴층(220)의 시드층은 제1 금속층(220-1) 및 제2 금속층(220-2)을 포함한다. 이때, 제1 금속층(220-1) 및 제2 금속층(220-2)은 스퍼터링 공정에 의해 형성되며, 이에 따라 제1 회로 패턴층(120)의 시드층 대비 작은 두께를 가진다. 이에 의해, 제2 회로 패턴층(220)의 미세화가 가능하다.
제3 금속층(220-3)은 제2 금속층(220-2)을 시드층으로 전해 도금하여 형성된 전해 도금층일 수 있다. 제3 금속층(220-3)은 2㎛ 내지 12㎛의 범위의 두께를 가질 수 있다. 제3 금속층(220-3)은 3㎛ 내지 11㎛의 범위의 두께를 가질 수 있다. 제3 금속층(220-3)은 4㎛ 내지 10㎛의 범위의 두께를 가질 수 있다.
제3 금속층(220-3)의 두께가 2㎛보다 작으면, 시드층을 에칭하는 공정에서 제3 금속층(220-3)도 함께 에칭될 수 있고, 이에 따라 제2 회로 패턴층(220)의 정상적인 구현이 어려울 수 있다. 제3 금속층(220-3)의 두께가 12㎛보다 크면, 제2 회로 패턴층(220)의 미세화가 어려울 수 있다.
제2 회로 패턴층(220)은 각각 3㎛ 내지 13㎛의 범위의 두께를 가질 수 있다. 제2 회로 패턴층(220)은 각각 4㎛ 내지 12㎛의 범위의 두께를 가질 수 있다. 제2 회로 패턴층(220)은 각각 5㎛ 내지 11㎛의 범위의 두께를 가질 수 있다. 제2 회로 패턴층(220)의 두께가 5㎛보다 작으면, 제2 회로 패턴층의 저항이 증가하여 복수의 반도체 소자 사이의 전기적 연결 신뢰성이 저하될 수 있다. 제1 회로 패턴층(220)의 각각의 두께가 11㎛를 초과하면, 미세 패턴을 구현하기 어려울 수 있다.
제2 회로 패턴층(220)은 초미세화 패턴일 수 있다. 예를 들어, 제2 회로 패턴층(220)은 6㎛ 이하, 또는 5㎛ 이하, 또는 4㎛ 이하의 선폭을 가질 수 있다. 제2 회로 패턴층(220)은 6㎛ 이하, 또는 5㎛ 이하, 또는 4㎛ 이하의 간격을 가질 수 있다.
제2 회로 패턴층(220)은 1㎛ 내지 6㎛의 선폭을 가질 수 있다. 선폭은 제2 회로 패턴층(220)을 구성하는 트레이스의 선폭을 의미할 수 있다. 제2 회로 패턴층(220)은 1.2㎛ 내지 5㎛의 범위의 선폭을 가질 수 있다. 제2 회로 패턴층(220)은 1.5㎛ 내지 4㎛의 범위의 선폭을 가질 수 있다. 제2 회로 패턴층(220)의 선폭이 1㎛보다 작으면, 제2 회로 패턴층(220)의 저항이 증가하고, 이에 따른 복수의 반도체 소자와의 정상적 통신이 어려울 수 있다. 또한, 제2 회로 패턴층(220)의 선폭이 1㎛보다 작으면, 제2 회로 패턴층(220)의 강성이 저하되고, 이에 따라 크랙 등의 기계적 신뢰성 문제가 발생할 수 있다. 제2 회로 패턴층(220)의 선폭이 6㎛보다 크면, 제한된 공간 내에서 복수의 반도체 소자 사이를 연결하는 것이 어려울 수 있다. 예를 들어, 제2 회로 패턴층(220)의 선폭이 6㎛보다 크면, 제한된 공간 내에서 복수의 반도체 소자 사이를 연결하기 위한 전극부를 모두 배치하기 어려울 수 있다. 예를 들어, 제2 회로 패턴층(220)의 선폭이 6㎛보다 크면, 복수의 반도체 소자 사이를 연결하기 위한 트레이스를 배치하기 배치 공간이 증가하고, 이에 따른 반도체 패키지의 사이즈가 증가할 수 있다.
제2 회로 패턴층(220)은 1㎛ 내지 6㎛의 범위의 간격을 가질 수 있다. 간격은 제2 회로 패턴층(220)의 트레이스들 사이의 간격을 의미할 수 있다. 제2 회로 패턴층(220)은 1.2㎛ 내지 5㎛의 범위의 간격을 가질 수 있다. 제2 회로 패턴층(220)은 1.5㎛ 내지 4㎛의 범위의 간격을 가질 수 있다. 제2 회로 패턴층(220)의 간격이 1㎛보다 작으면, 상호 이웃하는 트레이스들이 서로 연결되어 전기적 쇼트가 발생하는 문제가 있다. 예를 들어, 제2 회로 패턴층(220)의 간격이 6㎛보다 크면, 제한된 공간 내에서 복수의 반도체 소자와 연결되는 트레이스를 모두 배치하기 어려울 수 있다. 예를 들어, 제2 회로 패턴층(220)의 간격이 6㎛보다 크면, 복수의 반도체 소자 사이를 연결하기 위한 트레이스의 배치 공간이 증가하고, 이에 따라 반도체 패키지의 사이즈가 증가할 수 있다.
상기에서 기재한 제2 회로 패턴층(220)의 선폭 및 간격은, 제2 기판층(200)의 최상측에 배치된 제2-3 회로 패턴층(223)의 선폭 및 간격을 의미할 수 있다. 그리고, 제2-1 회로 패턴층(221) 및 제2-2 회로 패턴층(222)은 제2-3 회로 패턴층(223)과 동일한 선폭 및 간격을 가질 수 있다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 제2-1 회로 패턴층(221) 및 제2-2 회로 패턴층(222)은 제2-3 회로 패턴층(223)과 다른 선폭 및 간격을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2-1 회로 패턴층(221) 및 제2-2 회로 패턴층(222)은 제2-3 회로 패턴층(223)보다 큰 선폭 및 큰 간격을 가질 수 있다.
일 예로, 제2-1 회로 패턴층(221)의 트레이스 및 제2-2 회로 패턴층(222)의 트레이스는 제2-3 회로 패턴층(223)의 트레이스와 동일한 선폭 및 간격을 가질 수 있다. 다른 예로, 제2-1 회로 패턴층(221)의 트레이스 및 제2-2 회로 패턴층(222)의 트레이스는 제2-3 회로 패턴층(223)의 트레이스와 다른 선폭 및 간격을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2-1 회로 패턴층(221)의 트레이스 및 제2-2 회로 패턴층(222)의 트레이스는 제2-3 회로 패턴층(223)의 트레이스의 선폭 및 간격보다 큰 선폭 및 간격을 가질 수 있다.
또한, 제2-1 회로 패턴층(221)의 패드 및 제2-2 회로 패턴층(222)의 패드는 제2-3 회로 패턴층(223)의 패드와 다른 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2-1 회로 패턴층(221)의 패드 및 제2-2 회로 패턴층(222)의 패드는 제2-3 회로 패턴층(223)의 패드의 폭보다 큰 폭을 가질 수 있다.
제2 기판층(200)은 제2 관통 전극(230)을 포함한다. 제2 관통 전극(230)은 제2-1 절연층(211)을 관통하는 제2-1 관통 전극(231)을 포함한다. 제2 관통 전극(230)은 제2-2 절연층(212)을 관통하는 제2-2 관통 전극(232)을 포함한다. 제2 관통 전극(230)은 제2-3 절연층(213)을 관통하는 제2-3 관통 전극(233)을 포함한다.
제2-1 관통 전극(231), 제2-2 관통 전극(232) 및 제2-3 관통 전극(233)은 서로 다른 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2-1 관통 전극(231), 제2-2 관통 전극(232) 및 제2-3 관통 전극(233) 중 제1 기판층(100)과 가장 인접하게 위치한 관통 전극이 가장 큰 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2-1 관통 전극(231), 제2-2 관통 전극(232) 및 제2-3 관통 전극(233) 중 제1 기판층(100)에서 가장 멀리 배치된 관통 전극(예를 들어, 복수의 반도체 소자와 가장 인접하게 배치된 관통 전극)가 가장 작은 폭을 가질 수 있다.
다만, 제2-1 관통 전극(231), 제2-2 관통 전극(232) 및 제2-3 관통 전극(233) 각각은 제1 관통 전극(130)보다 작은 폭을 가질 수 있다. 이때, 이하에서 기재되는 관통 전극의 폭은 상면 및 하면 중에서 상대적으로 큰 폭을 가진 면의 폭을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제2-1 관통 전극(231), 제2-2 관통 전극(232) 및 제2-3 관통 전극(233)의 각각의 폭은, 제2-1 관통 전극(231), 제2-2 관통 전극(232) 및 제2-3 관통 전극(233) 각각의 상면의 폭을 의미할 수 있다.
실시 예의 제2-1 관통 전극(231), 제2-2 관통 전극(232) 및 제2-3 관통 전극(233)은 제2 절연층(210)의 제2-1 절연층(211), 제2-2 절연층(212) 및 제2-3 절연층(213)에 각각 형성된다. 이때, 설명한 바와 같이, 제2-1 절연층(211), 제2-2 절연층(212) 및 제2-3 절연층(213)은 PID로 구성된다. 이에 따라, 제2-1 관통 전극(231), 제2-2 관통 전극(232) 및 제2-3 관통 전극(233)의 폭은 제1 절연층(110)에 형성되는 제1 관통 전극(130)의 폭보다 작을 수 있다.
예를 들어, 제2-1 관통 전극(231), 제2-2 관통 전극(232) 및 제2-3 관통 전극(233)의 폭은, 제1 관통 전극(130)의 폭의 1/2 이하일 수 있다. 예를 들어, 제2-1 관통 전극(231), 제2-2 관통 전극(232) 및 제2-3 관통 전극(233)의 폭은, 제1 관통 전극(130)의 폭의 1/5 이하일 수 있다. 예를 들어, 제2-1 관통 전극(231), 제2-2 관통 전극(232) 및 제2-3 관통 전극(233)의 폭은, 제1 관통 전극(130)의 폭의 1/10 이하일 수 있다.
구체적으로, 제1 관통 전극(130)은 프리프레그로 구성된 제1 절연층(110)에 형성되기 때문에, 최소 15㎛ 이상의 폭을 가질 수 있다
이에 반하여, 제2-1 관통 전극(231), 제2-2 관통 전극(232) 및 제2-3 관통 전극(233)은 PID로 구성된 제2 절연층(210)에 형성되며, 이에 따라 1㎛의 수준으로 형성 가능하다.
상기와 같이, 제2-1 관통 전극(231), 제2-2 관통 전극(232) 및 제2-3 관통 전극(233)의 폭은 제1 관통 전극(130)의 폭 대비 1/10 수준을 가질 수 있다. 이때, 제2-1 관통 전극(231), 제2-2 관통 전극(232) 및 제2-3 관통 전극(233) 각각이 제1 관통 전극(130)의 폭의 1/10 수준을 가지는 경우, 신호 전달 신뢰성이 감소할 수 있다. 예를 들어, 제1-1 관통 전극(131)과 제2-1 관통 전극(231)은 제1-1 회로 패턴층(121)을 사이에 두고 상호 연결된다. 이때, 제2-1 관통 전극(231)이 제1-1 관통 전극(131)의 1/10 수준의 폭을 가지는 경우, 제2-1 관통 전극(231)과 제1-1 관통 전극(131) 사이에서의 폭 차이로 인한 저항이 증가할 수 있고, 이에 따른 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 제2-1 관통 전극(231)에서 제1-1 관통 전극(131)으로 신호가 전달되는 과정에서, 노이즈에 의한 신호 전송 손실이 증가할 수 있다. 그리고 전달되는 신호가 5G 이상(6G, 7G ~ etc.)의 고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 6GHz, 28GHz, 35GHz) 또는 그 이상의 고주파수 신호인 경우, 신호 전송 손실에 의한 통신 성능에 더욱 큰 문제가 발생할 수 있다.
예를 들어, 실시 예의 반도체 소자가 실장되는 영역에서의 제2 관통 전극(230)의 폭은 반도체 소자에 포함된 단자들의 폭에 따라 미세 폭을 가질 수 있다. 또한, 제2 관통 전극(230)은 제1 기판층(100)에 가까워질수록 폭이 점차 증가하도록 할 수 있다. 그리고 제2 관통 전극(230) 중 제1 기판층(100)과 가장 인접하게 배치된 제2-1 관통 전극(231)은 제1 기판층(100)에 형성된 제1 관통 전극(예를 들어, 제1-1 관통 전극(131))에 대응하는 폭을 가질 수 있다.
예를 들어, 설명한 바와 같이 제1-1 관통 전극(131)은 15㎛ 내지 70㎛의 범위의 폭을 가질 수 있다.
그리고, 제1-1 관통 전극(131)와 수직 방향으로 가장 인접하게 배치된 제2-1 관통 전극(231)의 폭은 제1-1 관통 전극(131)이 가지는 폭에 대응할 수 있다.
또한, 제2 관통 전극(230)은 제1-1 관통 전극(131)과 수직 방향으로 멀어질수록 폭이 점차 감소할 수 있다. 그리고 제1-1 관통 전극(131)과 가장 멀리 이격된 제2-3 관통 전극(233)은 제2 관통 전극(230) 중에서 가장 작은 폭을 가질 수 있다.
제2-1 관통 전극(231)과 제2-3 관통 전극(233) 사이에 배치된 제2-2 관통 전극(232)은 제2-1 관통 전극(231)의 폭보다 작으면서 제2-3 관통 전극(233)의 폭보다 클 수 있다. 예를 들어, 제2-2 관통 전극(232)의 폭은 제2-1 관통 전극(231)의 폭과 제2-3 관통 전극(233)의 폭의 사이 값일 수 있다.
실시 예는 제2 기판층(200)에 포함된 제2 관통 전극(230)들의 폭이, 제1 기판층(100)에 가까워질수록 증가하도록 하고 제1 기판층(100)에서 멀어질수록 감소하도록 한다. 이에 따라, 실시 예는 서로 다른 층에 구비된 관통 전극들의 폭의 차이로 인해 발생하는 신호 전송 손실을 최소화할 수 있고, 이에 따른 통신 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 실시 예의 회로 기판(300)의 두께(T1)는 종래의 회로 기판의 두께보다 작을 수 있다.
예를 들어, 제1 기판층(100)이 제1 절연층의 층수를 기준으로 5층 구조를 가지고, 제2 기판층(200)이 제2 절연층의 층수를 기준으로 3층 구조를 가지는 경우, 회로 기판(300)의 두께(T1)는 400㎛ 이하, 380㎛ 이하, 또는 360㎛ 이하일 수 있다.
한편, 실시 예에서 회로 기판(300)의 제1 기판층(100)에 포함된 제1 절연층(110)은 제2 기판층(200)에 포함된 제2 절연층(220)과 동일한 광경화성 수지인 PID로 구성될 수 있다.
다만, 회로 기판(300)의 전체 절연층이 모두 광경화성 수지인 PID로 형성되는 경우, 제품 단가가 상승할 수 있다. 즉, 광경화성 수지인 PID는 프리프레그보다 고가이며, 이에 따라 회로 기판(300)을 모두 PID로 형성하는 경우, 회로 기판(300) 및 이를 포함하는 반도체 패키지의 제품 단가가 상승할 수 있다. 또한, 제1 기판층(100)의 제1 절연층(110)들도 PID로 형성되는 경우, 회로 기판(300)의 강성에 문제가 발생할 수 있고, 이에 따른 워페이지 특성이 저하될 수 있다. 따라서, 실시 예는 제1 기판층(100)은 프리프레그로 구비된 제1 절연층(110)을 포함하도록 한다.
이하에서는, 제2 기판층(200)에 배치되는 제2 회로 패턴층(220)에 대해 더욱 구체적으로 설명하기로 한다. 즉, 이하에서는 반도체 소자가 실장되는 제2 회로 패턴층(220)의 제2-3 회로 패턴층(223)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 제2-3 회로 패턴층(223)은 반도체 소자와 전기적으로 연결되는 전극부라 할 수 있다. 이에 따라, 이하에서는 설명의 편의를 위해 제2-3 회로 패턴층(223)을 '전극부'라고 하여 설명하기로 한다.
도 7은 실시 예의 전극부의 평면도이고, 도 8a는 비교 예 및 실시 예의 전극부의 패드 형상을 비교하기 위한 도면이고, 도 8b는 비교 예의 전극부의 패드 형상에 의해 나타나는 문제점을 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 도 7의 일 영역을 확대한 확대도이다.
이하에서는 도 7 내지 도 9를 참조하여 실시 예의 전극부에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
제2 기판층(200)은 소자 실장 영역(R1)을 포함한다. 그리고 소자 실장 영역(R1)은 제1 반도체 소자와 수직으로 중첩되는 제1 실장 영역(MR1)을 포함한다. 또한, 소자 실장 영역(R1)은 제2 반도체 소자와 수직으로 중첩되는 제2 실장 영역(MR2)을 포함한다. 또한, 소자 실장 영역(R1)은 제1 실장 영역(M1)과 제2 실장 영역(MR2) 사이의 연결 영역(CR)을 포함한다. 연결 영역(CR)은 제1 및 제2 반도체 소자 사이의 이격 영역과 수직으로 중첩될 수 있다.
그리고, 전극부(223)는 소자 실장 영역(R1)에 배치될 수 있다. 전극부(223)는 제2 기판층(200)의 제2 회로 패턴층(220) 중에서 최상측에 배치된 회로 패턴층을 의미한다.
전극부(223)는 패드(223P) 및 트레이스(223T1)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극부(223)는 반도체 소자의 실장을 위해 접속부(예를 들어, 솔더 볼)가 배치되는 패드(223P) 및 복수의 패드 사이를 전기적으로 연결하는 트레이스(223T1)를 포함할 수 있다.
패드(223P) 및 트레이스(223T1)는 기능에 따라 구분된다.
예시적으로, 패드(223P)는 반도체 소자가 실장 또는 부착될 수 있도록 한다. 패드(223P)는 반도체 소자의 실장을 위한 솔더 볼과 같은 접속부가 배치되는 전극을 의미한다. 트레이스(223T1)는 신호 전송 라인을 의미한다. 예를 들어, 트레이스(223T1)는 복수의 패드 사이를 전기적으로 연결하는 연결 전극일 수 있다.
또한, 패드(223P) 및 트레이스(223T1)는 형상이나 사이즈에 따라 구분될 수 있다.
예시적으로, 패드(223P)의 형상은 트레이스(223T1)의 형상과 다르다. 또한, 패드(223P)의 수평 방향의 폭은 트레이스(223T1)의 수평 방향의 폭과 다르다.
또한, 패드(223P)는 상면의 둘레의 적어도 일부에 곡선부가 구비된다. 트레이스(223T1)는 상면의 둘레에 곡선부가 구비되지 않는다.
패드(223P)는 반도체 소자의 실장을 위해 일정 수준 이상의 폭을 가진다. 트레이스(223T1)는 패드(223P)의 폭보다 작은 폭을 가지며, 이에 따라 제한된 영역에서 최대한 많은 신호 전송 라인의 배치가 가능하도록 한다.
예를 들어, 전극부(223)는 제1 실장 영역(MR1)에 배치되는 제1 패드부(223P1)와, 제2 실장 영역(MR2)에 배치되는 제2 패드부(223P2)와, 제1 패드부(223P1)와 제2 패드부(223P2) 사이를 연결하며 연결 영역(CR)에 배치되는 트레이스(223T1)를 포함할 수 있다.
제1 패드부(223P1)는 제1 실장 영역(MR1)에 배치되는 제1 반도체 소자와 수직 방향으로 중첩된다. 제1 패드부(223P1)는 제1 반도체 소자에 구비된 단자와 전기적으로 연결된다.
제2 패드부(223P2)는 제2 실장 영역(MR2)에 배치되는 제2 반도체 소자와 수직 방향으로 중첩된다. 제2 패드부(223P2)는 제2 반도체 소자에 구비된 단자와 전기적으로 연결된다.
트레이스(223T1)는 제1 패드부(223P1) 와 제2 패드부(223P2) 사이를 전기적으로 연결한다.
구체적으로, 제1 반도체 소자 및 제2 반도체 소자는 서로 전기적으로 연결되고, 이를 통해 상호 전기 신호를 주고 받는다. 예를 들어, 제1 반도체 소자의 복수의 단자 중 적어도 하나는 제2 반도체 소자의 복수의 단자 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되고, 이를 통해 제1 및 제2 반도체 소자 사이에서 통신이 이루어지도록 한다.
예를 들어, 제1 반도체 소자는 복수의 단자들을 포함한다. 또한, 제1 반도체 소자의 복수의 단자들은 제2 반도체 소자와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 제1 단자 및 상기 제1 단자를 제외한 제2 단자를 포함한다. 또한, 제2 반도체 소자의 복수의 단자들은 제1 반도체 소자의 상기 제1 단자와 전기적으로 연결되는 제3 단자 및 상기 제3 단자를 제외한 제4 단자를 포함한다.
제1 패드부(223P1)는 제1 반도체 소자의 제1 단자와 수직 방향으로 중첩된 제1 그룹의 패드(223P11)들을 포함한다. 또한, 제1 패드부(223P1)는 제1 반도체 소자의 제2 단자와 수직 방향으로 중첩된 제2 그룹의 패드(223P12)들을 포함한다.
이때, 제1 패드부(223P1)의 제1 그룹의 패드(223P11)들은 제1 패드부(223P1)의 제2 그룹의 패드(223P12)들의 형상, 폭 및 평면 면적 중 죽어도 하나와 다른 형상, 폭 및 평면 면적을 가진다.
즉, 제1 패드부(223P1)의 제1 그룹의 패드(223P11)들은 복수의 트레이스(223T1)들과 연결되며, 이를 통해 상대적으로 작은 폭을 가져야 한다. 예시적으로, 제1 패드부(223P1)의 제1 그룹의 패드(223P11)들은 상대적으로 회로 집적도가 높은 영역(회로 밀집 영역)에 구비되며, 이에 따라 상대적으로 작은 폭 및/또는 평면 면적을 가져야 한다. 이에 반하여, 제1 패드부(223P1)의 제2 그룹의 패드(223P12)들은 제1 그룹의 패드(223P11)들 대비 회로 집적도가 낮은 영역에 구비되며, 이에 따라 제1 그룹의 패드(223P11)보다 큰 폭 및/또는 큰 면적을 가질 수 있다.
따라서, 실시 예는 제1 패드부(223P1)의 제1 그룹의 패드(223P11)들과 제2 그룹의 패드(223P11)들을 서로 다른 형상, 폭, 또는 평면 면적을 가지도록 한다.
또한, 제2 패드부(223P2)는 제2 반도체 소자의 제3 단자와 수직 방향으로 중첩된 제1 그룹의 패드(223P21)들을 포함한다. 또한, 제2 패드부(223P2)는 제2 반도체 소자의 제4 단자와 수직 방향으로 중첩된 제2 그룹의 패드(223P22)들을 포함한다.
이때, 제2 패드부(223P2)의 제1 그룹의 패드(223P21)들은 제2 패드부(223P2)의 제2 그룹의 패드(223P22)들의 형상, 폭 및 평면 면적 중 죽어도 하나와 다른 형상, 폭 및 평면 면적을 가진다.
즉, 제2 패드부(223P2)의 제1 그룹의 패드(223P21)들은 복수의 트레이스(223T1)들과 연결되며, 이를 통해 상대적으로 작은 폭을 가져야 한다. 예시적으로, 제2 패드부(223P2)의 제1 그룹의 패드(223P21)들은 상대적으로 회로 집적도가 높은 영역(회로 밀집 영역)에 구비되며, 이에 따라 상대적으로 작은 폭 및/또는 평면 면적을 가져야 한다. 이에 반하여, 제2 패드부(223P2)의 제2 그룹의 패드(223P22)들은 제1 그룹의 패드(223P21)들 대비 회로 집적도가 낮은 영역에 구비되며, 이에 따라 제1 그룹의 패드(223P21)보다 큰 폭 및/또는 큰 면적을 가질 수 있다.
따라서, 실시 예는 제2 패드부(223P2)의 제1 그룹의 패드(223P21)들과 제2 그룹의 패드(223P21)들을 서로 다른 형상, 폭, 또는 평면 면적을 가지도록 한다.
일 예로, 제1 및 제2 패드부(223P1, 223P2) 각각의 제1 그룹의 패드들(223P11, 223P21)의 평면 형상은 반원 형상을 가질 수 있고, 제1 및 제2 패드부(223P1, 223P2) 각각의 제2 그룹의 패드들(223P12, 223P22)의 평면 형상은 원 형상을 가질 수 있다.
이하에서는, 제1 및 제2 패드부(223P1, 223P2) 각각의 제1 그룹의 패드들(223P11, 223P21)에 대해 구체적으로 설명한다. 이하에서는 제1 및 제2 패드부(223P1, 223P2) 각각의 제1 그룹의 패드들(223P11, 223P21)을 “패드(223P)”라 칭하여 설명한다.
패드(223P)는 제1 방향(D1)으로의 폭(W1)과 제2 방향(D2)으로의 폭(W2)이 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 패드(223P)는 제1 방향(D1)의 폭(W1)이 제2 방향(D2)으로의 폭(W2)보다 작을 수 있다. 이때, 제1 방향(D1)은 x축 방향 또는 길이 방향을 의미할 수 있다. 제2 방향(D2)은 제1 방향(D1)과 수직한 방향일 수 있다. 예를 들어, 제2 방향(D2)은 y축 방향 또는 폭 방향을 의미할 수 있다. 제1 방향(D1)은 패드(223P)에 인접한 트레이스(223T1)가 위치한 방향을 의미할 수 있다.
예를 들어, 제1 방향(D1)은 패드(223P)를 중심으로 패드(223P)에 인접한 트레이스(223T1)가 배치된 방향을 의미한다. 제2 방향(D2)은 제1 방향(D1)의 수직 방향을 의미할 수 있다.
패드(223P)의 제2 방향(D2)으로의 폭(W2)은 20㎛ 내지 80㎛의 범위를 만족할 수 있다. 예를 들어, 패드(223P)의 제2 방향(D2)으로의 폭(W2)은 25㎛ 내지 75㎛의 범위를 만족할 수 있다. 예를 들어, 패드(223P)의 제2 방향(D2)으로의 폭(W2)은 30㎛ 내지 70㎛의 범위를 만족할 수 있다. 패드(223P)의 제2 방향(D2)으로의 폭(W2)이 20㎛ 미만이면, 패드(223P) 상에 반도체 소자의 실장을 위한 접속부의 안정적인 배치가 어려울 수 있다. 또한, 패드(223P)의 제2 방향(D2)으로의 폭(W2)이 80㎛를 초과하면, 제한된 공간 내에 제1 및 제2 반도체 소자의 단자들과 연결되는 모든 패드를 배치하기 어려울 수 있다. 예를 들어, 패드(223P)의 제2 방향(D2)으로의 폭(W2)이 80㎛를 초과하면, 회로 기판의 수평 방향으로의 사이즈가 커질 수 있다.
패드(223P)의 제1 방향(D1)으로의 폭(W1)은 제2 방향(D2)으로의 폭(W2)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 패드(223P)의 제1 방향(D1)으로의 폭(W1)은 제2 방향(D2)으로의 폭(W2)의 80% 내지 95%의 범위를 만족할 수 있다. 예를 들어, 패드(223P)의 제1 방향(D1)으로의 폭(W1)은 제2 방향(D2)으로의 폭(W2)의 82% 내지 93%의 범위를 만족할 수 있다. 예를 들어, 패드(223P)의 제1 방향(D1)으로의 폭(W1)은 제2 방향(D2)으로의 폭(W2)의 83% 내지 92%의 범위를 만족할 수 있다.
구체적으로, 패드(223P)의 제1 방향(D1)으로의 폭(W1)은 16㎛ 내지 76㎛ 사이의 범위를 만족할 수 있다. 예를 들어, 패드(223P)의 제1 방향(D1)으로의 폭(W1)은 20.5㎛ 내지 70㎛ 사이의 범위를 만족할 수 있다. 예를 들어, 패드(223P)의 제1 방향(D1)으로의 폭(W1)은 25㎛ 내지 58㎛ 사이의 범위를 만족할 수 있다. 패드(223P)의 제1 방향(D1)으로의 폭(W1)이 16㎛ 미만이면, 패드(223P) 상에 반도체 소자의 실장을 위한 접속부의 안정적인 배치가 어려울 수 있다. 패드(223P)의 제1 방향(D1)으로의 폭(W1)이 76㎛를 초과하면, 제1 방향(D1)으로 이격된 복수의 패드 사이에 배치되는 트레이스의 물리적 및/또는 전기적 신뢰성이 저하될 수 있다. 예를 들어, 패드(223P)의 제1 방향(D1)으로의 폭(W1)이 76㎛를 초과하는 경우, 제1 방향(D1)으로 이격된 복수의 패드 사이에 복수의 트레이스의 배치 공간이 확보되지 않을 수 있다. 그리고 복수의 트레이스의 배치 공간이 확보되지 않는 경우, 트레이스를 형성하는 공정에서 패턴 형성 불량이 발생할 수 있다. 예를 들어, 복수의 트레이스의 배치 공간이 확보되지 않는 경우, 트레이스의 찌그러짐 등의 불량이 발생할 수 있다. 또한, 복수의 트레이스의 배치 공간이 확보되지 않는 경우, 서로 인접하게 배치된 트레이스와 패드 또는 복수의 트레이스가 서로 연결되는 전기적 쇼트 문제가 발생할 수 있다.
상기와 같이, 실시 예의 패드(223P)는 특정 곡률 반경을 가지는 원형의 형상에서, 인접한 트레이스가 배치된 부분이 잘린 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 실시 예의 패드(223P)는 특정 곡률 반경을 가지는 원의 전체 영역의 5% 내지 20%가 제거 또는 잘린 형상을 가질 수 있다. 그리고 패드(223P)의 전체 영역 중 제거 또는 잘린 영역은 트레이스가 배치된 영역과 인접한 영역일 수 있다.
이때, 도 8의 (a)에서와 같이, 비교 예의 회로 기판의 패드(223P')는 특정 곡률 반경을 가지는 원형의 형상을 가진다. 도 8a의 (a)는 비교 예에 구비된 패드부에서 제1 그룹의 패드를 나타낸 것이다. 예를 들어, 비교 예의 패드(223P')는 제1 방향(D1)으로의 폭(w1)과 제2 방향(D2)으로의 폭(w2)이 서로 동일하다. 즉, 비교 예의 제1 그룹의 패드는 제2 그룹의 패드와 동일한 원형 형상을 가진다.
예를 들어, 비교 예의 패드(223P')는 20㎛ 내지 80㎛의 범위 내에서 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)으로의 각각의 폭(w1, w2)이 서로 동일하다. 예를 들어, 비교 예의 패드(223P')는 특정 곡률 반경을 가지는 원의 중심(c)에서 -제1 방향으로의 폭(b1), +제1 방향으로의 폭(b2), -제2 방향으로의 폭(a1) 및 +제2 방향으로의 폭(a2)이 모두 동일하다.
이에 따라, 도 9에 도시된 바와 같이, 비교 예는 제1 방향(D1)으로 이격된 복수의 패드 사이의 영역(A)에서 드라이 필름(미도시)의 노광 불량, 현상 불량, 또는 패턴 홈의 불량이 발생할 수 있다. 이에 의해, 비교 예의 회로 기판은 제1 방향(D1)으로 이격된 복수의 패드 사이에 전기적 및 물리적 신뢰성이 높은 복수의 트레이스의 배치가 어려웠다.
이와 다르게, 도 8의 (b)에서와 같이, 실시 예의 회로 기판의 패드(223P)는 특정 곡률 반경을 가지는 원형에서 트레이스와 인접한 부분이 제거 또는 잘린 형상을 가진다. 예를 들어, 실시 예의 회로 기판의 패드(223P)는 제1 방향(D1)으로의 폭(W1)과 제2 방향(D2)으로의 폭(W2)이 서로 다르다. 예를 들어, 실시 예의 회로 기판의 패드(223P)는 제1 방향(D1)으로의 폭(W1)이 제2 방향(D2)으로의 폭(W2)보다 작다. 예를 들어, 실시 예의 패드(223P)는 특정 곡률 반경을 가지는 원의 중심(C)에서, +제1 방향으로의 폭(B2), -제2 방향으로의 폭(A1) 및 +제2 방향으로의 폭(A2)은 원의 반지름과 동일하며, -제1 방향으로의 폭(B1)은 원의 반지름보다 작다. 이에 따라, 실시 예는 상기와 같이 패드(223P)의 형상 변화를 통해, 패드(223P)가 가지는 물리적 및 전기적 신뢰성을 최대한 유지한 상태에서, 제1 방향(D1)으로 이격된 복수의 패드 사이에 복수의 트레이스의 안정적인 배치가 가능하도록 한다.
한편, 실시 예와는 다르게 상기 제1 그룹의 패드들의 형상을 타원 형상으로 변경할 수도 있을 것이다. 그러나 패드의 형상이 타원 형상을 가지는 경우, 다양한 물리적 및 전기적 신뢰성 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 패드의 전체 영역은 이의 하측에 배치된 관통 전극과 수직으로 중첩되어야 한다. 그러나 패드의 형상이 타원 형상을 가지는 경우, 패드를 형성하는 공정에서의 공차에 의해 패드의 적어도 일부가 관통 전극과 수직으로 중첩되지 않을 수 있고, 이에 의해 전기적 신뢰성 및 물리적 신뢰성 문제가 발생할 수 있다. 또한, 패드의 형상이 타원형을 가지는 경우, 열적 스트레스에 의해 패드에 가해지는 응력이 한쪽으로 치우칠 수 있고, 이에 의해 고온에서의 물리적 신뢰성이 저하될 수 있다.
따라서, 실시 예의 패드(223P)는 특정 곡률 반경을 가지는 원에서 트레이스와 인접한 영역만이 잘린 형상을 가지며, 이에 따라 물리적 및 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기에서 설명된 패드(223P)는 제1 및 제2 패드부(223P1, 223P2) 각각의 제1 그룹의 패드들(223P11, 223P21)을 의미한다.
이에 반하여, 제1 및 제2 패드부(223P1, 223P2) 각각의 제2 그룹의 패드들(223P12, 223P22)은 제1 그룹의 패드들(223P11, 223P21)과는 다르게 원형 형상을 가지도록 한다. 이를 통해, 실시 예는 1 및 제2 패드부(223P1, 223P2) 각각의 제2 그룹의 패드들(223P12, 223P22)과 제1 및 제2 반도체 소자 사이의 결합 강도를 향상시킬 수 있고, 이를 통해 제1 및 제2 반도체 소자가 안정적으로 동작하도록 할 수 있다.
이하에서는, 1 및 제2 패드부(223P1, 223P2) 각각의 제2 그룹의 패드들(223P12, 223P22)에 대응하는 패드(223P)에 대해 구체적으로 설명한다.
패드(223P)의 상면(223PU)의 둘레는 특정 곡률 반경을 가지는 곡선부와, 곡선부와 연결된 직선부를 포함한다. 이때, 상면(223PU)의 둘레의 직선부는 제1 부분(223PU1)이라 할 수 있고, 곡선부는 제2 부분(223PU2)이라 할 수 있다.
제2 부분(223PU2)의 일단은 제1 부분(223PU1)의 직선의 일단과 연결되고, 제2 부분(223PU2)의 타단은 제1 부분(223PU1)의 직선의 타단과 연결될 수 있다. 예를 들어, 패드(223P)의 제2 부분(223PU2)은 특정 곡률 반경을 가지면서 제1 부분(223PU1)의 일단 및 타단 사이를 연결할 수 있다.
패드(223P의 상면(223PU)의 제1 부분(223PU1)은 패드(223P)의 상면(223PU)의 전체 영역 중 트레이스(223T1)와 인접한 영역을 의미할 수 있다. 이때, 패드(223P)의 상면(223PU)이 가지는 제1 부분(223PU1)은 트레이스(223T1)와 평행할 수 있다. 예를 들어, 패드(223P)의 상면(223PU)이 가지는 제1 부분(223PU1)의 직선의 연장 방향은, 패드(223P)에 인접한 트레이스(223T1)의 연장 방향과 평행한 방향일 수 있다. 여기에서, 평행한 방향이라는 것은, 제1 부분(223PU1)이 연장되는 각도와, 트레이스(223T1)가 연장되는 각도의 차이가 10도 이하, 8도 이하, 5도 이하, 또는 2도 이하인 것을 의미할 수 있다.
즉, 패드(223P)는 제1 방향(D1)으로 이격된 제1 패드(223Pa) 및 제2 패드(223Pb)를 포함할 수 있다. 그리고 제1 패드(223Pa) 및 제2 패드(223Pb)는 제1 패드부(223P1)의 제1 그룹의 패드들(223P11) 또는 제2 패드부(223P2)의 제1 그룹의 패드들(223P21)를 의미할 수 있다.
제1 패드(223Pa)의 제1 부분(223PU1)은 제1 방향(D1)으로 인접하게 배치된 트레이스(223T1)와 인접한 영역일 수 있다. 그리고 제1 패드(223Pa)의 제1 부분은 제2 패드(223Pb)의 제2 부분과 마주볼 수 있다. 예를 들어, 제2 패드(223Pb)는 트레이스(223T1)와 인접한 영역에 제2 부분이 위치할 수 있다. 즉, 제2 패드(223Pb)는 제1 패드(223Pa)의 직선부인 제1 부분과 마주보는 상면의 둘레에 직선부를 포함하지 않을 수 있다. 또한, 제2 패드(223Pb)와 제1 방향으로 이격된 추가적인 제3 패드가 존재하지 않는 경우, 제2 패드(223Pb)의 상면의 둘레는 직선부를 포함하지 않을 수 있다. 다만, 이하에서는 제2 패드(223Pb)와 제1 방향(예를 들어, 도면에서 하측 방향)으로 이격된 추가적인 제3 패드가 존재하고, 이에 따라 제2 패드(223Pb)의 상면의 둘레의 적어도 일부가 직선부를 포함하는 것으로 하여 설명한다. 다만, 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 제2 패드(223Pb)의 상면의 둘레는 곡선부만을 포함하며, 직선부를 포함하지 않을 수도 있을 것이다.
한편, 제2 패드(223Pb)의 상면의 둘레에 직선부인 제1 부분을 포함하면서, 제1 패드(223Pa)와 제2 패드(223Pb)의 각각의 제1 부분이 서로 마주보며 배치되는 경우, 제1 부분이 서로 마주보는 영역에서는 트레이스의 배치 공간이 충분히 확보될 수 있다. 그러나, 이와 같은 경우, 제2 패드(223Pb)와 제1 방향으로 이격된 제3 패드와 제2 패드(223Pb) 사이의 공간에는 트레이스가 배치될 공간이 충분히 마련되지 않을 수 있고, 이에 따른 물리적 또는 전기적 신뢰성 문제가 발생할 수 있다.
즉, 제1 패드(223Pa)와 제2 패드(223Pb) 사이에는 복수의 트레이스가 제2 방향(D2)으로 연장되어 배치될 수 있다.
이때, 제1 패드(223Pa)와 제2 패드(223Pb) 사이의 피치(W3)는 제1 패드의 중심과 제2 패드의 중심 사이의 제1 방향으로의 직선 거리를 의미할 수 있다. 피치(W3)는 25㎛ 내지 110㎛ 사이의 범위를 만족할 수 있다. 예를 들어, 피치(W3)는 31㎛ 내지 100㎛ 사이의 범위를 만족할 수 있다. 예를 들어, 피치(W3)는 37㎛ 내지 90㎛ 사이의 범위를 만족할 수 있다. 피치(W3)가 25㎛ 미만이면, 제1 방향(D1)으로 이격된 제1 패드(223Pa) 및 제2 패드(223Pb) 사이에 복수의 트레이스(223T1)가 안정적으로 배치되기 어려울 수 있다. 피치(W3)가 110㎛를 초과하면, 제1 패드(223Pa) 및 제2 패드(223Pb) 사이의 공간이 너무 커지고, 이에 따라 회로 기판의 수평 방향으로의 사이즈가 증가할 수 있다.
트레이스(223T1)는 제1 실장 영역(MR1)에 배치되고 제1 패드부(223P1)와 연결되는 제1 부분(223T1a)을 포함한다. 또한, 트레이스(223T1)는 제2 실장 영역(MR2)에 배치되고 제2 패드부(223P2)와 연결되는 제2 부분(223T1b)을 포함한다. 또한, 트레이스(223T1)는 연결 영역(CR)에 배치되고 제1 부분(223T1a)과 제2 부분(223T1b) 사이를 연결하는 제3 부분(223T1c)을 포함할 수 있다.
이때, 설명한 바와 같이, 제한된 공간 내에서, 제1 반도체 소자의 실장, 제2 반도체 소자의 실장, 그리고 제1 및 제2 반도체 소자 사이의 연결을 위해서는 트레이스(223T1)의 초미세화가 필요하다. 이를 위해, 실시 예는 제2 절연층(210)을 PID로 형성하여, 트레이스(223T1)의 초미세화를 달성할 수 있도록 한다.
바람직하게, 트레이스(223T1)의 선폭(W4)은 1㎛ 내지 6㎛의 범위를 만족할 수 있다. 예를 들어, 트레이스(223T1)의 선폭(W4)은 1.2㎛ 내지 5㎛의 범위를 만족할 수 있다. 예를 들어, 트레이스(223T1)의 선폭(W4)은 1.5㎛ 내지 4㎛의 범위를 만족할 수 있다. 트레이스(223T1)의 선폭(W4)이 1㎛보다 작으면, 트레이스(223T1)의 저항이 증가하고, 이에 따른 반도체 소자와 정상적인 전기적 연결이 어려울 수 있다. 또한, 트레이스(223T1)의 선폭(W4)이 1㎛보다 작으면, 이의 구현이 어려울 뿐 아니라, 트레이스(223T1)가 다양한 요인에 의해 쉽게 무너지는 신뢰성 문제가 발생할 수 있다. 트레이스(223T1)의 선폭(W4)이 6㎛보다 크면, 제한된 공간 내에서 복수의 반도체 소자 사이의 연결이 어려울 수 있다. 예를 들어, 트레이스(223T1)의 선폭(W4)이 6㎛보다 크면, 제한된 공간 내에서 복수의 반도체 소자를 연결하기 위한 트레이스를 모두 배치하기 어려울 수 있다. 예를 들어, 트레이스(223T1)의 선폭(W4)이 6㎛보다 크면, 연결 영역(CR) 내에서 복수의 반도체 소자들 사이를 연결하기 위한 트레이스를 배치하기 배치 공간이 증가하고, 이에 따른 회로 기판 및 반도체 패키지의 사이즈가 증가할 수 있다.
한편, 복수의 트레이스(223T1)들 사이의 간격(W6) 또는 패드(223P)와 트레이스(223T1) 사이의 간격(W5)은 1㎛ 내지 6㎛의 범위를 가질 수 있다. 복수의 트레이스(223T1)들 사이의 간격(W6) 또는 패드(223P)와 트레이스(223T1) 사이의 간격(W5)은 1.2㎛ 내지 5㎛의 범위를 가질 수 있다. 복수의 트레이스(223T1)들 사이의 간격(W6) 또는 패드(223P)와 트레이스(223T1) 사이의 간격(W5)은 1.5㎛ 내지 4㎛의 범위를 가질 수 있다. 복수의 트레이스(223T1)들 사이의 간격(W6) 또는 패드(223P)와 트레이스(223T1) 사이의 간격(W5)이 1㎛보다 작으면, 상호 이웃하는 트레이스들 또는 트레이스와 패드가 서로 연결되어 전기적 쇼트가 발생하는 문제가 있다. 예를 들어, 복수의 트레이스(223T1)들 사이의 간격(W6) 또는 패드(223P)와 트레이스(223T1) 사이의 간격(W5)이 6㎛보다 크면, 제한된 공간 내에서 복수의 반도체 소자 사이를 연결하기 위한 트레이스를 모두 배치하기 어려울 수 있다.
이에 따라, 제1 패드(223Pa)와 제2 패드(223P) 사이에서, 2개의 트레이스(223T1)가 제2 방향(D2)으로 배치되는 경우, 트레이스의 배치 공간의 폭(W7)은 3㎛ 내지 18㎛ 사이의 범위를 가질 수 있다. 예를 들어, 트레이스의 배치 공간의 폭(W7)은 3.6㎛ 내지 15㎛ 사이의 범위를 가질 수 있다. 예를 들어, 트레이스의 배치 공간의 폭(W7)은 4.5㎛ 내지 12㎛의 범위를 가질 수 있다.
그리고, 제1 패드(223Pa)와 제2 패드(223Pb) 사이의 제1 방향(D1)으로의 폭(W8) 또는 제1 방향(D1)으로 이격된 제1 패드(223Pa)와 제2 패드(223Pb) 사이의 간격(W8)은 5㎛ 내지 30㎛ 사이의 범위를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(D1)으로 이격된 제1 패드(223Pa)와 제2 패드(223Pb) 사이의 간격(W8)은 6㎛ 내지 25㎛ 사이의 범위를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(D1)으로 이격된 제1 패드(223Pa)와 제2 패드(223Pb) 사이의 간격(W8)은 7.5㎛ 내지 20㎛ 사이의 범위를 가질 수 있다.
한편, 전극부(223)는 더미 전극(223D)을 포함할 수 있다. 더미 전극(223D)은 전극부(223)가 패드(223P) 및 트레이스(223T1)와 전기적으로 연결되지 않는다. 예를 들어, 더미 전극(223D)은 패드(223P) 및 트레이스(223T1)와 전기적으로 연결되지 않으며, 이에 따라 전기적 신호의 전송 기능을 하는 전극이 아닐 수 있다. 더미 전극(223D)은 제1 연결 영역(CR1)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 더미 전극(223D)은 제1 연결 영역(CR1)에서 트레이스(223T1)에 배치되지 않은 영역에 배치될 수 있다. 더미 전극(223D)의 선폭은 트레이스(223T1)의 선폭보다 클 수 있다. 더미 전극(223D)은 회로 기판의 평탄도를 위해 형성될 수 있다. 예를 들어, 전극부(223) 상에는 추가 절연층(예를 들어, 솔더 레지스트와 같은 보호층)이 배치될 수 있다. 그리고, 더미 전극(223D)이 포함되지 않은 상태에서, 추가 절연층은 전극부(223)와 수직으로 중첩된 영역 및 전극부(223)와 수직으로 중첩되지 않은 영역에서의 높이 차이가 발생할 수 있다. 그리고 높이 차이에 의해 회로 기판의 평탄도가 저하될 수 있다. 이에 따라, 실시 예는 더미 전극(223D)을 이용하여 추가 절연층의 높이 차이를 최소화하고, 이를 통해 회로 기판의 평탄도를 향상시킬 수 있도록 한다.
상기와 같이 실시 예의 제1 및 제2 패드부(223P1, 223P2) 각각의 제1 그룹의 패드들(223P11, 223P21)은 특정 곡률 반경을 가지는 원에서 인접 트레이스와 인접한 영역이 잘린 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 패드부(223P1, 223P2) 각각의 제1 그룹의 패드들(223P11, 223P21)의 상면(223PU)은 트레이스와 인접한 부분에서 직선인 제1 부분(223PU1)을 포함한다. 또한, 제1 및 제2 패드부(223P1, 223P2) 각각의 제1 그룹의 패드들(223P11, 223P21)의 상면(223PU)은 제1 부분(223PU1)과 연결되고 특정 곡률 반경을 가진 곡선인 제2 부분(223PU2)을 포함한다. 그리고, 제1 부분(223PU1)이 가지는 직선의 연장 방향은 트레이스(223T1)의 연장 방향과 동일한 방향 또는 평행한 방향일 수 있다. 이에 따라, 실시 예는 제1 및 제2 패드부(223P1, 223P2) 각각의 제1 그룹의 패드들(223P11, 223P21)의 형상의 변경을 통해 제1 방향(D1)으로 이격된 복수의 패드 사이에 복수의 트레이스의 배치 공간을 확보할 수 있다. 이에 의해, 실시 예는 제1 방향(D1)으로 이격된 복수의 패드 사이에 안정적인 트레이스의 형성이 가능하고, 이에 따른 회로 기판의 물리적 및 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
나아가, 실시 예의 제1 및 제2 패드부(223P1, 223P2) 각각의 제2 그룹의 패드들(223P12, 223P22)은 직선부를 포함하지 않고 곡선부만을 포함할 수 있다. 또는, 실시 예의 제1 및 제2 패드부(223P1, 223P2) 각각의 제2 그룹의 패드들(223P12, 223P22)은 제1 그룹의 패드들의 평면 면적보다 큰 평면 면적을 가질 수 있다. 이를 통해, 실시 예는 반도체 소자가 안정적으로 실장되도록 할 수 있다.
이하에서는 실시 예에 따른 회로 기판의 제조 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 11 내지 도 30은 도 1의 회로 기판을 공정 순으로 설명하기 위한 도면이다.
실시 예의 회로 기판의 제조 방법은 제1 기판층(100)을 제조하는 제1 공정 및, 제조된 제1 기판층(100)에 제2 기판층(200)을 제조하는 제2 공정으로 구분될 수 있다.
도 11을 참조하면, 실시 예는 ETS 공법을 이용하여 제1 기판층(100)을 제조하기 위한 기초 자재를 준비하는 공정을 진행할 수 있다. 이를 위해, 실시 예는 캐리어 보드(CB)를 준비할 수 있다. 캐리어 보드(CB)는 캐리어 절연층(CB1) 및 캐리어 절연층(CB1)의 적어도 일면에 배치된 캐리어 금속층(CB2)을 포함할 수 있다. 이때, 도면상에는 캐리어 절연층(CB1)의 제1면에만 캐리어 금속층(CB2)이 배치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 실시 예의 캐리어 보드(CB)는 캐리어 절연층(CB1)의 제1면 및 제1면과 반대되는 제2면에 캐리어 금속층(CB2)이 형성될 수 있다. 그리고, 캐리어 절연층(CB1)의 양면에 캐리어 금속층이 형성된 경우, 이하에서의 제1 기판층(100)의 제조 공정은, 캐리어 보드(CB)의 양면에서 각각 진행될 수 있다. 예를 들어, 실시 예는 캐리어 보드(CB)를 중심으로 이의 상측 및 하측에서 각각 이하의 공정을 진행하여, 한번에 복수의 제1 기판층을 형성할 수 있다. 이하에서는 캐리어 보드(CB)의 일측에서만 제1 기판층의 제조 공정이 진행되는 것으로 하여 설명하기로 한다.
캐리어 금속층(CB2)은 캐리어 절연층(CB1)에 무전해 도금을 하여 형성할 수 있다. 또한, 실시 예는 CCL(Copper Clad Laminate)를 캐리어 보드(CB)로 사용할 수도 있을 것이다.
다음으로, 실시 예는 캐리어 금속층(CB2) 상에 제1 금속층(610)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 제1 금속층(610)은 화학동도금 공정을 진행하여, 캐리어 금속층(CB2) 상에 일정 두께를 가지고 형성될 수 있다.
이어서, 실시 예는 도 12에서와 같이, 제1 금속층(610) 상에 제1 마스크(620)를 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 이때, 제1 마스크(620)는 제1 금속층(610)의 제1면의 전체를 덮으며 형성될 수 있고, 추후 이를 개방하는 공정을 통해 제1 금속층(610)의 표면을 일부 노출하는 개구부(미도시)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 마스크(620)는 제1 금속층(610)의 제1면 중 제1-1 회로 패턴층(121)이 형성될 영역을 오픈하는 개구부(미도시)를 포함할 수 있다.
이어서, 실시 예는 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 금속층(610)을 시드층으로 하여 전해 도금을 진행하는 것에 의해, 제1 마스크(620)의 개구부를 채우는 제1-1 회로 패턴층(121)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다.
이어서, 실시 예는 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 금속층(610)에 배치된 제1 마스크(620)를 제거하는 공정을 진행할 수 있다. 또한, 실시 예는 제1 금속층(610) 상에, 제1-1 회로 패턴층(121)을 덮는 제1-1 절연층(111)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 제1-1 절연층(111)은 프리프레그를 포함할 수 있다.
이어서, 실시 예는 도 15에 도시된 바와 같이, 제1-1 절연층(111)에 제1-1 관통 홀(VH1)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 제1-1 관통 홀(VH1)은 제1-1 절연층(111)을 구성하는 레진 및 강화 섬유를 개방하기 위해, 레이저 공정을 통해 형성될 수 있다.
다음으로, 실시 예는 도 16에 도시된 바와 같이, 제1-1 절연층(111)의 표면 및 제1-1 관통 홀(VH1)의 내벽에 제1 금속층(131-1, 122-1)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 제1 금속층(131-1, 122-1)은 화학동도금 공정에 의해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 실시 예는 도 17에 도시된 바와 같이, 제1-1 절연층(111)의 표면에 형성된 제1 금속층(122-1) 상에 제2 마스크(630)를 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 이때, 제2 마스크(630)는 적어도 하나의 개구부(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 마스크(630)는 제1-1 관통 전극(131)이 형성될 영역을 노출하는 개구부 및 제1-2 회로 패턴층(122)이 형성될 영역을 노출하는 개구부를 포함할 수 있다.
다음으로, 실시 예는 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 금속층(131-1, 122-1)을 이용하여 전해 도금을 진행하여, 제2 마스크(630)의 개구부를 채우는 제2 금속층(131-2, 122-2)을 형성할 수 있다. 이때, 제1 금속층(131-1) 및 제2 금속층(131-2)은 제1-1 관통 전극(131)을 구성할 수 있다. 또한, 제1 금속층(121-1) 및 제2 금속층(121-2)은 제1-2 회로 패턴층(122)을 구성할 수 있다.
다음으로, 실시 예는 도 19에 도시된 바와 같이, 제2 마스크(630)를 제거하는 공정 및 제1 금속층(122-1)을 에칭하는 공정을 진행할 수 있다. 예를 들어, 실시 예는 제1 금속층(122-1) 중 제2 금속층(122-2)과 수직 방향으로 오버랩되지 않는 부분을 제거하는 시드층 에칭 공정을 진행할 수 있다.
다음으로, 실시 예는 도 20에 도시된 바와 같이, 도 12 내지 도 19의 공정을 반복하여 진행하여, 다층의 제1 기판층(100)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다.
예를 들어, 실시 예는 제1-1 절연층(111) 상에 제1-2 절연층(112)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 또한, 실시 예는 제1-2 절연층(112)에 제1-2 관통 전극(132) 및 제1-3 회로 패턴층(123)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 예를 들어, 실시 예는 제1-2 절연층(112) 상에 제1-3 절연층(113)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 또한, 실시 예는 제1-3 절연층(113)에 제1-3 관통 전극(133) 및 제1-4 회로 패턴층(124)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다.
다음으로, 도 21에 도시된 바와 같이, 제1 기판층(100)의 제조가 완료되면, 캐리어보드(CB)를 제거하는 공정을 진행할 수 있다. 또한, 캐리어 보드(CB)가 제거되면, 제1-1 절연층(111)에 형성된 제1-1 회로 패턴층(121)의 시드층인 제1 금속층(610)을 애칭하여 제거하는 공정을 진행할 수 있다. 상기와 같이, 실시 예는 도 11 내지 도 21의 공정을 진행하여, 제1 기판층(100)을 제조할 수 있다.
다음으로, 도 22에 도시된 바와 같이, 실시 예는 제1 기판층(100)의 제1-1 절연층(111) 상에 제2-1 절연층(211)을 적층하는 공정을 진행할 수 있다. 이때, 제2-1 절연층(211)은 제1-1 절연층(111)과 다른 절연물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2-1 절연층(211)은 PID를 포함할 수 있다. 제2-1 절연층(211)은 제1 기판층(100)의 ETS 패턴을 덮으며 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2-1 절연층(211)은 제1-1 절연층(111)의 제1면 및 제1-1 회로 패턴층(121)의 제1면을 덮으며 배치될 수 있다.
한편, 실시 예는 제2-1 절연층(211)이 배치될 면의 반대 면에 캐리어 필름(CF)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 예를 들어, 실시 예는 제1 기판층(100)의 제1-3 절연층(113)의 제2면에 캐리어 필름(CF)을 형성할 수 있다. 캐리어 필름(CF)은 이하에서 진행되는 제2 기판층(200)의 제조 공정 시에, 제1-3 절연층(113) 및 제1-3 회로 패턴층(123)을 보호할 수 있다.
다음으로, 도 23에 도시된 바와 같이, 실시 예는 제2-1 절연층(211)을 노광하는 공정을 진행할 수 있다. 이를 위해, 실시 예는 제2-1 절연층(211) 상에 제3 마스크(650)를 형성할 수 있다. 이때, 제3 마스크(650)는 제2-1 관통 전극(231)이 형성될 영역에 대응하여 개구부(미도시)를 포함할 수 있다. 이후, 실시 예는 제3 마스크(650)의 개구부를 통해 노출된 제2-1 절연층(211)의 일부 영역(A)을 노광하는 공정을 진행할 수 있다.
다음으로, 실시 예는 도 24에 도시된 바와 같이, 실시 예는 영역(A)을 현상하는 공정을 진행하여, 일부 영역(A)을 제거하는 공정을 진행할 수 있다. 그리고, 실시 예는 일부 영역(A)이 제거됨에 따라, 제2-1 절연층(211)에 제2-1 관통 홀(VH2)이 형성될 수 있다.
다음으로, 실시 예는 도 25에 도시된 바와 같이, 제1-1 절연층(211) 상에 제3 마스크(650)를 형성하고, 제3 마스크(650)의 개구부 내를 채우는 도금 공정을 진행하여, 제2-1 관통 전극(231) 및 제2-1 회로 패턴층(221)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 이때, 제2-1 관통 전극(231) 및 제2-1 회로 패턴층(221)의 제조 공정은 설명한 바와 같이 티타늄을 포함하는 제1 금속층(220-1), 구리를 포함하는 제2 금속층(220-2) 및 구리를 포함하는 제3 금속층(220-3)을 순차적으로 형성하는 공정을 진행하는 것을 포함할 수 있다.
다음으로, 실시 예는 도 26에 도시된 바와 같이, 제3 마스크(650)를 제거하는 공정을 진행할 수 있다. 다음으로, 실시 예는 제2-1 절연층(211)에 제2-2 절연층(212)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 이어서, 실시 예는 제2-2 절연층(212)에 제2-2 관통 전극(232) 및 제2-2 회로 패턴층(222)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 다음으로, 실시 예는 제2-2 절연층(212) 상에 제2-3 절연층(213)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다.
다음으로, 실시 예는 도 27에 도시된 바와 같이, 1차 노광 및 현상 공정을 진행하여 제2-3 절연층(213)에 제2-3 관통 홀(VH3)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다.
다음으로, 실시 예는 도 28에 도시된 바와 같이, 2차 노광 및 현상 공정을 진행하여, 제2-3 절연층(213)의 표면에 패턴 홈(PG)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다. 이때, 1차 노광 및 현상의 조건은 2차 노광 및 현상의 조건과 다를 수 있다. 예를 들어, 1차 노광 및 현상은 제2-3 절연층(213)을 관통하는 제2-3 관통 홀(VH3)을 형성하기 위한 조건을 진행될 수 있다. 예를 들어, 2차 노광 및 현상은 제2-3 절연층(213)의 표면에 일정 깊이를 가지는 패턴 홈(PG)을 형성하기 위한 조건으로 진행될 수 있다. 한편, 실시 예는 영역별로 서로 다른 투과율을 가지는 마스크(미도시)를 이용하여 제2-3 관통 홀(VH3)과 패턴 홈(PG)을 형성하는 공정을 동시에 진행할 수도 있을 것이다. 그리고, 패턴 홈(PG)은 패드(223P)에 대응하는 부분과, 트레이스(223T1)에 대응하는 부분을 포함한다. 그리고, 패드(223P)에 대응하는 패턴 홈(PG)은 설명한 바와 같은 형상을 가질 수 있다.
다음으로, 실시 예는 도 29에 도시된 바와 같이, 제2-3 관통 홀(VH3) 및 패턴 홈(PG)을 채우는 도금 공정을 진행하여, 제2 기판층(200)의 최외측의 제2-3 관통 전극(233) 및 제2-3 회로 패턴층(223)을 형성할 수 있다. 제2-3 회로 패턴층(223)은 패드(223P) 및 트레이스(223T1)를 포함하는 전극부일 수 있다.
다음으로, 실시 예는 도 30에 도시된 바와 같이, 제1 기판층(100)의 하측에 형성된 캐리어 필름(CF)을 제거하고, 그에 따라 제1-3 절연층(113)의 제2면에 개구부를 포함하는 보호층(140)을 형성하는 공정을 진행할 수 있다.
도 31은 제1 실시 예에 따른 반도체 패키지를 나타낸 도면이다.
도 31을 참조하면, 실시 예는, 도 2의 회로 기판(300) 상에 복수의 반도체 소자가 실장된 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 반도체 패키지(500)는 제2 기판층(200)의 최외측에 배치된 제2-3 회로 패턴층(223, 예를 들어 전극부)의 제1 패드부(223P1)에 배치되는 제1 접속부(410)를 포함할 수 있다. 또한, 반도체 패키지(500)는 제2 기판층(200)의 최외측에 배치된 제2-3 회로 패턴층(223)의 제2 패드부(223P2)에 배치되는 제2 접속부(440)를 포함할 수 있다.
제1 접속부(410) 및 제2 접속부(440)는 서로 동일한 형상을 가질 수 있고, 이와 다르게 서로 다른 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 제1 접속부(410) 및 제2 접속부(440)는 육면체 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 접속부(410) 및 제2 접속부(440)의 단면은 사각형 형상을 포함할 수 있다. 제1 접속부(410) 및 제2 접속부(440)의 단면은 직사각형 또는 정사각형을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 접속부(410) 및 제2 접속부(440)는 구형 형상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 접속부(410) 및 제2 접속부(440)의 단면은 원형 형상 또는 반원 형상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 접속부(410) 및 제2 접속부(440)의 단면은 부분적으로 또는 전체적으로 라운드진 형상을 포함할 수 있다. 제1 접속부(410) 및 제2 접속부(440)의 단면 형상은 일측면에서 평면이고, 다른 일측면에서 곡면일 수 있다. 제1 접속부(410) 및 제2 접속부(440)는 솔더볼일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
실시 예는 제1 접속부(410)에 배치되는 제1 반도체 소자(420)를 포함할 수 있다. 제1 반도체 소자(420)는 제1 프로세서 칩일 수 있다. 예를 들어, 제1 반도체 소자(420)는 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 중 어플리케이션 프로세서(AP) 칩일 수 있다. 제1 반도체 소자(420)의 단자(425)는 제1 접속부(410)를 통해 제1 패드부(223P1)와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 실시 예는 제2 접속부(440)에 배치되는 제2 반도체 소자(450)를 포함할 수 있다. 제2 반도체 소자(450)는 제2 프로세서 칩일 수 있다. 예를 들어, 제2 반도체 소자(450)는 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 중 제1 반도체 소자(420)와는 다른 종류의 어플리케이션 프로세서(AP) 칩일 수 있다. 제2 반도체 소자(450)의 단자(455)는 제2 접속부(440)를 통해 제2 패드부(223P2)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 예로, 제1 반도체 소자(420)는 센트랄 프로세서 칩일 수 있고, 제2 반도체 소자(450)는 그래픽 프로세서 칩일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 제1 반도체 소자(420) 및 제2 반도체 소자(450)는 회로 기판(300) 상에 제1 이격 폭(D1)을 가지고 배치될 수 있다. 제1 이격 폭(D1)은 150㎛ 이하일 수 있다. 예를 들어, 제1 이격 폭(D1)은 120㎛ 이하일 수 있다. 예를 들어, 제1 이격 폭(D1)은 100㎛ 이하일 수 있다.
바람직하게, 제1 이격 폭(D1)은 60㎛ 내지 150㎛ 사이의 범위를 가질 수 있다. 바람직하게, 제1 이격 폭(D1)은 70㎛ 내지 120㎛ 사이의 범위를 가질 수 있다. 바람직하게, 제1 이격 폭(D1)은 80㎛ 내지 110㎛ 사이의 범위를 가질 수 있다. 제1 이격 폭(D1)이 60㎛보다 작으면, 제1 반도체 소자(420)와 제2 반도체 소자(420)의 상호 간의 간섭에 의해, 제1 반도체 소자(420) 또는 제2 반도체 소자(420)의 동작 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다. 제1 이격 폭(D1)이 60㎛보다 작으면, 제1 이격 폭(D1)에 대응하는 공간 내에, 제1 반도체 소자(420)와 제2 반도체 소자(420) 사이를 연결하기 위한 배선을 모두 배치하지 못할 수 있다. 제1 이격 폭(D1)이 150㎛보다 크면, 제1 반도체 소자(420)와 제2 반도체 소자(420) 사이의 거리가 멀어짐에 따라, 신호 전송 손실이 증가할 수 있다. 기 제1 이격 폭(D1)이 150㎛보다 크면, 반도체 패키지(500)의 부피가 커질 수 있다.
반도체 패키지(500)는 제1 필렛층(430) 및 제2 필렛층(460)을 포함할 수 있다. 제1 필렛층(430)은 제1 기판층(100) 및 제1 반도체 소자(420)의 단자(425)를 둘러싸며 배치될 수 있다. 제1 필렛층(430)은 회로 기판과 제1 반도체 소자(420) 사이의 공간으로 이물질(예를 들어, 수분)이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 제2 필렛층(460)은 제1 기판층(100) 및 제2 반도체 소자(420)의 단자(455)를 둘러싸며 배치될 수 있다. 제2 필렛층(460)은 회로 기판과 제2 반도체 소자(420) 사이의 공간으로 이물질(예를 들어, 수분)이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
반도체 패키지(500)는 몰딩층(470)을 포함할 수 있다. 몰딩층(470)은 제1 반도체 소자(420) 및 제2 반도체 소자(420)를 덮으며 배치될 수 있다. 예를 들어, 몰딩층(470)은 실장된 제1 반도체 소자(420) 및 제2 반도체 소자(420)를 보호하기 위해 형성되는 EMC(Epoxy Mold Compound)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
몰딩층(470)은 회로 기판의 최상측에 배치된 제2-3 절연층(213)의 제1면과 직접 접촉할 수 있다. 여기에서, 제2-3 절연층(213)의 제1면에는 솔더 레지스트가 배치되지 않으며, 이에 따라 제2-3 절연층(213)의 제1면은 몰딩층(470)과 직접 접촉할 수 있다. 이때, 몰딩층(470)은 방열 특성을 높이기 위해, 저유전율을 가질 수 있다. 예를 들어, 몰딩층(470)의 유전율(Dk)은 0.2 내지 10일 수 있다. 예를 들어, 몰딩층(470)의 유전율(Dk)은 0.5 내지 8일 수 있다. 예를 들어, 몰딩층(470)의 유전율(Dk)은 0.8 내지 5일 수 있다. 이에 따라, 실시 예는 몰딩층(470)이 저유전율을 가지도록 하여, 제1 반도체 소자(420) 및/또는 제2 반도체 소자(420)에서 발생하는 열에 대한 방열 특성을 높일 수 있도록 한다. 또한, 실시 예는 전극부에 더미 전극(223D)이 포함됨에 따라, 몰딩층(470)의 평탄도를 확보할 수 있고, 나아가 반도체 패키지의 평탄도를 확보할 수 있다.
한편, 반도체 패키지(500)은 회로 기판(300)의 최하측에 배치된 제3 접속부(480)를 포함할 수 있다. 제3 접속부(480)는 보호층(140)을 통해 노출된 제1-4 회로 패턴층(124)의 제2 면 또는 하면에 배치될 수 있다.
도 32는 제2 실시 예에 따른 회로 기판을 나타낸 도면이다.
도 32를 참조하면, 제2 실시 예에 따른 회로 기판(300a)은 제1 실시 예에 따른 회로 기판(300) 대비, 소자 실장 영역(R1)이 제3 실장 영역(MR3)을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 실시 예에 따른 회로 기판(300)은 서로 다른 종류의 복수의 반도체 소자가 실장되는 2개의 실장 영역을 제공하였다.
이와 다르게, 제2 실시 예에 따른 회로 기판(300a)은 적어도 3개의 반도체 소자가 실장되는 적어도 3개의 실장 영역을 제공할 수 있다.
회로 기판(300a)은 제1 기판층(100a), 제2 기판층(200a)을 포함할 수 있다.
제1 기판층(100a) 및 제2 기판층(200a)의 기본적 특징은 도 1 또는 도 2의 제1 기판층(100) 및 제2 기판층(200)과 실질적으로 동일하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제2 기판층(200a)의 소자 실장 영역(R1)은 제1 반도체 소자가 실장되는 제1 실장 영역(MR1)과, 제1 프로세서 칩과 다른 종류의 제2 반도체 소자가 실장되는 제2 실장 영역(MR2)과, 제3 반도체 소자가 실장되는 제3 실장 영역(MR3)과, 제1 실장 영역(MR1)과 제2 실장 영역(MR2) 사이를 연결하는 제1 연결 영역(CR1)과, 제1 실장 영역(MR1)과 제3 실장 영역(MR3) 사이를 연결하는 제2 연결 영역(CR2)을 포함할 수 있다.
즉, 실시 예는 적어도 3개의 반도체 소자(예를 들어, 복수의 프로세서 칩 및 적어도 하나의 메모리 칩)를 실장할 수 있는 회로 기판(300a)을 제공한다. 이는, 제2 기판층(200a)을 구성하는 절연층이 PID를 포함하고, 그에 따라 제2 기판층(200a)의 회로패턴들이 초미세화됨에 따라 달성될 수 있다.
실시 예의 제2 기판층(200a)에 포함된 제2-3 회로 패턴층(223, 예를 들어 전극부)은 제3 실장 영역(MR3)에 배치된 제3 패드부(223P3)를 포함한다.
또한, 실시 예의 제2 기판층(200a)에 포함된 제2-3 회로 패턴층(223)은 제1 패드부(223P1)와 제3 패드부(223P3)를 연결하는 제2 연결 영역(CR2)에서의 트레이스(223T2)를 포함할 수 있다.
이때, 일 실시 예의 제1 연결 영역(CR1)에서의 트레이스(223T1)는 제2 연결 영역(CR2)에서의 트레이스(223T2)와 동일한 선폭 또는 간격을 가질 수 있다.
또한, 다른 실시 예의 제1 연결 영역(CR1)에서의 트레이스(223T1)는 제2 연결 영역(CR2)에서의 트레이스(223T2)와 다른 선폭 또는 간격을 가질 수 있다. 즉, 제1 연결 영역(CR1)에서의 트레이스(223T1)는 제1 및 제2 반도체 소자 사이의 연결을 위해 상기에서 설명한 바와 같이 초미세화되어야 한다. 이와 다르게, 제2 연결 영역(CR2)에서는 제1 및 제3 반도체 소자 사이의 연결이 이루어진다. 이때, 제2 연결 영역(CR2)에서의 연결 배선의 수는 제1 연결 영역(CR1)에서의 연결 배선의 수보다 작다. 이에 따라, 제2 연결 영역(CR2)에서의 트레이스(223T2)는 제1 연결 영역(CR1)에서의 트레이스(223T1)만큼 초미세화된 선폭 또는 간격이 필요하지 않을 수 있다.
이에 따라, 제2 연결 영역(CR2)에서의 트레이스(223T2)는 제1 연결 영역(CR1)에서의 트레이스(223T1)의 선폭 및 간격보다 큰 선폭 및 간격을 가질 수 있다.
도 33은 제2 실시 예에 따른 반도체 패키지를 나타낸 도면이다.
도 33을 참조하면, 반도체 패키지(500a)는 제1 실시 예에 따른 반도체 패키지(500) 대비 제3 반도체 소자를 더 포함한다.
구체적으로, 반도체 패키지(500a)은 제1 반도체 소자(420)과 일정 간격 이격되면서, 제1 반도체 소자(420)와 나란히(side by side) 배치되는 제3 반도체 소자(490)를 포함한다. 이때, 제3 반도체 소자는 접착층(492)를 사이에 두고 다층 구조를 가질 수 있다. 또한, 반도체 패키지(500a)은 제3 반도체 소자(490)와 연결되는 연결 부재(494)를 포함할 수 있다. 연결 부재(494)는 와이어일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
실시 예의 반도체 패키지(500a)의 두께(T2)는 비교 예의 반도체 패키지의 두께보다 작을 수 있다. 반도체 패키지(500a)의 두께(T2)는 비교 예의 반도체 패키지의 두께의 95% 수준일 수 있다. 반도체 패키지(500a)의 두께(T2)는 비교 예의 반도체 패키지의 두께의 90% 수준일 수 있다. 반도체 패키지(500a)의 두께(T2)는 비교 예의 반도체 패키지의 두께의 85% 수준일 수 있다.
예를 들어, 반도체 패키지(500a)의 두께(T2)는 1000㎛보다 작을 수 있다. 예를 들어, 반도체 패키지(500a)의 두께(T2)는 900㎛보다 작을 수 있다. 예를 들어, 반도체 패키지(500a)의 두께(T2)는 850㎛보다 작을 수 있다.
실시 예의 회로 기판은 반도체 소자와 연결되는 전극부를 포함한다. 전극부는 패드 및 트레이스를 포함한다. 이때, 패드는 특정 곡률 반경을 가지는 원에서 트레이스와 인접한 영역이 잘린 형상을 가진다. 예를 들어, 패드의 상면의 둘레는 특정 곡률 반경을 가지는 곡선부와, 상기 곡선부와 연결된 직선부를 포함한다. 직선부는 패드의 상면의 둘레의 제1 부분이라 할 수 있고, 곡선부는 패드의 둘레의 제2 부분이라 할 수 있다. 그리고, 제1 부분은 트레이스와 인접하게 배치된다. 그리고 제1 부분이 가지는 직선의 연장 방향은 트레이스의 연장 방향과 동일한 방향 또는 평행한 방향일 수 있다. 이에 따라, 실시 예는 패드의 상면의 둘레 형상의 변경을 통해 제1 방향(D1)으로 이격된 복수의 패드 사이에 복수의 트레이스의 배치 공간을 확보할 수 있다. 이에 의해, 실시 예는 제1 방향(D1)으로 이격된 복수의 패드 사이에 안정적인 트레이스의 형성이 가능하고, 이에 따른 회로 기판의 물리적 및 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
한편, 실시 예의 패드는 복수의 그룹으로 구분된다. 예를 들어, 패드는 제1 그룹의 패드들 및 제2 그룹의 패드들을 포함한다. 이때, 제1 그룹의 패드들은 상대적으로 밀집도가 높은 영역에 구비되고, 이에 따라 상기 특정 곡률 반경을 가지는 원에서 트레이스와 인접한 영역이 잘린 형상을 가진다. 이에 반하여, 제2 그룹의 패드들은 상대적으로 밀집도가 낮은 영역에 구비되고, 이에 따라 제1 그룹의 패드들의 평면 면적보다 큰 평면 면적을 가진 원형 형상을 가질 수 있다. 이를 통해, 실시 예는 반도체 소자가 안정적으로 실장되도록 할 수 있고, 이를 통해 반도체 소자가 안정적으로 동작하도록 할 수 있다.
또한, 실시 예의 회로 기판은 제1 기판층 및 제2 기판층을 포함한다. 상기 제2 기판층은 PID를 포함하고, 그에 따라 회로 기판 상에 실장되는 서로 다른 복수의 반도체 소자에 대응하는 선폭 및 간격의 미세 패턴을 포함할 수 있다. 이에 따라, 실시 예는 하나의 회로 기판에 서로 다른 복수의 반도체 소자를 실장할 수 있으며, 나아가 제한된 공간 내에서 상기 복수의 반도체 소자 사이를 용이하게 연결할 수 있다. 따라서, 실시 예는 상기 복수의 반도체 소자를 기능에 따라 분리하여 이에 따른 애플리케이션 프로세서의 성능을 향상시킬 수 있다. 나아가, 실시 예는 제한된 공간 내에서 복수의 반도체 소자 사이를 용이하게 연결할 수 있음에 따라, 반도체 패키지의 부피를 줄일 수 있으며, 이에 따른 전자 디바이스를 슬림화할 수 있다.
또한, 실시 예는 회로 기판에 배치되는 제1 및 제2 반도체 소자 사이의 간격을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 실시 예는 제1 및 제2 반도체 소자 사이에서 전달되는 신호의 손실을 최소화할 수 있고, 이에 따른 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예는 하나의 기판에 복수의 반도체 소자를 나란히 실장할 수 있으며, 이에 따라 비교 예 대비 반도체 패키지의 두께를 획기적으로 감소할 수 있다.
또한, 실시 예는 복수의 반도체 소자 사이를 연결하기 위해, 복수의 회로 기판의 연결이 요구되지 않으므로 공정의 편의성 및 전기적인 연결의 신뢰성이 향상될 수 있다.
한편, 상술한 발명의 특징을 갖는 회로기판이 스마트폰, 서버용 컴퓨터, TV 등의 IT 장치나 가전제품에 이용되는 경우, 신호 전송 또는 전력 공급 등의 기능을 안정적으로 할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 특징을 갖는 회로기판이 반도체 패키지 기능을 수행하는 경우, 반도체 칩을 외부의 습기나 오염 물질로부터 안전하게 보호하는 기능을 할 수 있고, 누설전류 혹은 단자 간의 전기적인 단락 문제나 혹은 반도체 칩에 공급하는 단자의 전기적인 개방의 문제를 해결할 수 있다. 또한, 신호 전송의 기능을 담당하는 경우 노이즈 문제를 해결할 수 있다. 이를 통해, 상술한 발명의 특징을 갖는 회로기판은 IT 장치나 가전제품의 안정적인 기능을 유지할 수 있도록 함으로써, 전체 제품과 본 발명이 적용된 회로기판은 서로 기능적 일체성 또는 기술적 연동성을 이룰 수 있다.
상술한 발명의 특징을 갖는 회로기판이 차량 등의 운송 장치에 이용되는 경우, 운송 장치로 전송되는 신호의 왜곡 문제를 해결할 수 있고, 또는 운송 장치를 제어하는 반도체 칩을 외부로부터 안전하게 보호하고, 누설전류 혹은 단자 간의 전기적인 단락 문제나 혹은 반도체 칩에 공급하는 단자의 전기적인 개방의 문제를 해결하여 운송 장치의 안정성을 더 개선할 수 있다. 따라서, 운송 장치와 본 발명이 적용된 회로기판은 서로 기능적 일체성 또는 기술적 연동성을 이룰 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용은 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시 예를 한정하는 것이 아니며, 실시 예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 절연층; 및
    상기 절연층 상에 배치된 전극부를 포함하고,
    상기 전극부는, 복수의 패드 및 상기 복수의 패드 사이를 연결하는 트레이스를 포함하고,
    상기 복수의 패드는,
    상면의 둘레가 특정 곡률 반경을 가지는 곡선부 및 상기 곡선부와 연결된 직선부를 포함하는 제1 패드; 및
    상기 제1 패드의 곡선부와 마주보는 상면의 둘레가 직선부를 포함하지 않는 제2 패드를 포함하는,
    반도체 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패드는 상기 직선부와 평행한 방향인 제2 방향의 폭 및 상기 제2 방향에 대해 수직한 제1 방향의 폭을 포함하고,
    상기 제1 방향의 폭은 상기 제2 방향의 폭보다 작은,
    반도체 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 곡률 반경의 중심으로부터 상기 제1 패드의 -제1 방향의 폭은,
    상기 곡률 반경의 중심으로부터 상기 제1 패드의 +제1 방향, -제2 방향 및 +제2 방향의 각각의 폭보다 작은,
    반도체 패키지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 곡률 반경의 중심으로부터 상기 제1 패드의 +제1 방향, -제2 방향 및 +제2 방향으로의 각각의 폭은 서로 동일한,
    반도체 패키지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패드의 제1 방향의 폭은,
    상기 제1 패드의 제2 방향의 폭의 80% 내지 95%의 범위를 만족하는,
    반도체 패키지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 방향의 폭은 16㎛ 내지 76㎛의 범위를 만족하고,
    상기 제2 방향의 폭은 20㎛ 내지 80㎛의 범위를 만족하는,
    반도체 패키지.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 트레이스의 선폭은 1㎛ 내지 6㎛의 범위를 만족하고,
    상기 패드와 상기 트레이스 사이의 간격 또는 복수의 트레이스들 사이의 간격은 1㎛ 내지 6㎛의 범위를 만족하는,
    반도체 패키지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패드의 직선부는 상기 제2 패드와 연결된 트레이스의 연장 방향과 평행한,
    반도체 패키지.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 패드는 상기 제1 방향으로 상호 이격되고,
    상기 트레이스는,
    상기 제1 및 제2 패드 사이에서 상기 제2 방향으로 연장되는,
    반도체 패키지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 패드와 상기 제2 패드 사이에는,
    상기 제2 방향으로 연장되면서, 상기 제1 방향으로 상호 이격되는 적어도 2개의 트레이스가 배치되는,
    반도체 패키지.
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