WO2025206789A1 - Circuit board, and semiconductor package comprising same - Google Patents
Circuit board, and semiconductor package comprising sameInfo
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- WO2025206789A1 WO2025206789A1 PCT/KR2025/003996 KR2025003996W WO2025206789A1 WO 2025206789 A1 WO2025206789 A1 WO 2025206789A1 KR 2025003996 W KR2025003996 W KR 2025003996W WO 2025206789 A1 WO2025206789 A1 WO 2025206789A1
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/538—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
Definitions
- the embodiment can easily form a build-up electrode portion in an upper build-up layer into a micro pattern or electrode pattern by arranging a connecting member in a core layer, thereby reducing an alignment error with an electrode of an upper element and thereby implementing a circuit board and a semiconductor package including the same with improved electrical reliability.
- circuit board (100) is positioned between the semiconductor element and the package board (200) as an interposer, and can transmit signals and power.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of a package according to a first embodiment of the present invention
- FIG. 5 is an enlarged view of K1 in FIG. 4
- FIG. 6 is an enlarged view of K2 in FIG. 4
- FIG. 7 is a modified example of FIG. 6,
- FIG. 8 is an enlarged view of K3 in FIG. 4.
- the package substrate (200) may include a package insulating layer (210) and a package electrode portion.
- the package insulating layer (210) may include a first core layer (211), an upper insulating layer (212), and a lower insulating layer (213).
- the upper insulating layer (212) may be positioned above the first core layer (211).
- the lower insulating layer (213) may be positioned below the first core layer (211).
- the package electrode portion may include a first core electrode portion (221), a package upper electrode portion (222), and a package lower electrode portion (223).
- the package upper electrode portion (222) may be disposed on the upper insulating layer (212).
- the package upper electrode portion (222) may include a package upper wiring portion disposed on the upper insulating layer (212) and a package upper via electrode penetrating the upper insulating layer (212).
- circuit board (100) may include an insulating layer (110), an electrode portion (120), and a connecting member (BR).
- the insulating layer (110) may be provided in a structure in which multiple insulating layers are laminated.
- the electrode portion (120) may be disposed by being embedded in each insulating layer of the multiple insulating layers (110), thereby performing the function of transmitting signals and/or power from a main board (not shown) to a semiconductor element.
- the circuit board when it includes a core layer, it may include a build-up insulating portion laminated on the core layer.
- the circuit board (100) may include a second core layer (111), a build-up insulating portion (112, 113), a second core electrode portion (121), and a build-up electrode portion (122, 123).
- the circuit board (100) may further include a protective layer (SR) and a bump portion (BP).
- the build-up insulating portion (112, 113) may include a plurality of insulating layers and may be provided in a structure in which a plurality of insulating layers are laminated.
- the upper build-up layer and/or the lower build-up layer may each be formed by laminating a plurality of insulation layers.
- the build-up layer (or build-up insulation portion) may be referred to as a build-up structure or a build-up insulation portion, etc. The following description will be based on this.
- the upper build-up layer (112) may be an 'upper build-up structure'.
- the lower build-up layer (113) may be a 'lower build-up structure'.
- the second core layer (111) may be arranged at the center in the vertical direction of the insulating layer (110). When the build-up layers are laminated on both sides of the second core layer (111), the second core layer (111) may be located at the center of the insulating layer (110). That is, the upper build-up layer (112) may be arranged on the second core layer (111), and the lower build-up layer (113) may be located below the second core layer (111).
- the reinforcing member may refer to a glass fiber material extending along the horizontal direction (X-axis direction) of the insulating layer, and may have a different meaning from a filler that is spaced apart from each other.
- the insulating layer (110) may be composed of a resin, a filler, and a reinforcing member (e.g., glass fiber), or may be composed of a resin and a filler.
- the upper build-up layer (112) or the lower build-up layer (113) can be provided with any insulating resin such as a thermosetting and/or photocurable resin.
- a thermosetting resin such as ABF (Ajinomoto Build-up Film), a product released by Ajinomoto Co., Ltd., can be used, and a material such as prepreg (PPG) containing glass fiber can be used.
- PPG prepreg
- the photocurable resin any insulating resin such as PID (Photo Imageable Dielectric) resin can be used.
- the above-mentioned arbitrary insulating resin may be, for example, an epoxy resin, a bismaleimide triazine resin (BT resin), a phenol resin, etc., and may include an inorganic filler such as silica.
- the insulating resin when used as a core, it may include a reinforcing material or reinforcing member provided with glass fiber or aramid fiber.
- ABF Ajinomoto Build-up Film
- FR-4, BT Bismaleimide Triazine
- PID Photo Imageable Dielectric resin
- BT photo Imageable Dielectric resin
- the circuit board (100) is coreless, the insulating layer (110) can be provided by laminating ABF without a core layer.
- the upper build-up layer (112) may be formed of a plurality of insulating layers that contact the second core layer (111).
- the plurality of insulating layers may be formed of fillers of different sizes. For example, the filler size may become smaller as it goes upward among the plurality of insulating layers.
- an upper electrode portion having a smaller width or pitch may be arranged as it goes upward among the plurality of insulating layers.
- the wiring or electrode portion (120) is arranged for electrical connection between a main board, etc. and a chip (or semiconductor element, die), and the electrode portion (120) includes a wiring portion (circuit pattern or circuit pattern layer, pad, pattern portion) and a via portion (or via electrode).
- the wiring portion of the electrode portion (120) may include a pattern and a pad on the upper surface of the insulating layer.
- the wiring portion is described interchangeably with the terms 'circuit pattern' and 'pattern portion'.
- the electrode portion (120) may include a via portion or a via electrode penetrating the insulating layer. Accordingly, in the embodiment, the electrode portion (120) is described below as including a wiring portion (circuit pattern) and a via electrode in each insulating layer.
- the wiring portion in the electrode portion (120) may be designed in various forms for transmitting signals and/or power to and from the semiconductor element, and is arranged in each insulating layer of the laminated build-up insulating portions (112, 113).
- a via electrode (or via section) is arranged to penetrate at least a portion of each insulating layer for vertical connection between circuit patterns arranged on each insulating layer of the build-up insulating section (112, 113).
- the via electrode can connect a plurality of circuit patterns (wiring sections) to each other.
- the via electrode may also be formed in multiple pieces like the wiring section. That is, the insulating layer may include a via hole for arranging the via electrode.
- the via electrode may have a wider width than the circuit pattern for impedance optimization or heat dissipation, but is not limited thereto and may be freely designed.
- a wiring portion may be arranged on each insulating layer. And the circuit pattern may be electrically connected to the circuit pattern. In addition, the wiring portion (circuit pattern) may be connected to each via electrode. And the circuit patterns arranged on the upper and lower surfaces of the insulating layer in the build-up insulating portion (112, 113) may be electrically connected to a semiconductor element and/or a main board or substrate, etc.
- the electrode portion (120) may be located on each layer (insulating layer) of the second core layer (111), the upper build-up layer (112), and the lower build-up layer (113).
- the second core electrode portion (121) may include a second core wiring portion (121a) arranged on the upper and lower surfaces of the second core layer (111) and a second core via electrode (121b) penetrating the second core layer (111).
- the upper electrode portion (122) may include an upper wiring portion (122a), which is a wiring portion arranged on the upper and lower surfaces of each insulating layer of the upper build-up layer (112), and an upper via electrode (122b), which is a via electrode.
- the upper via electrode (122b) may penetrate each insulating layer of the upper build-up layer (112).
- the lower electrode portion (123) may include a lower wiring portion (123a), which is a wiring portion arranged on the upper and lower surfaces of the lower build-up layer (113), and a lower via electrode (123b), which is a via electrode.
- the lower via electrode (123b) may penetrate each insulating layer of the lower build-up layer (113).
- the wiring portion of the upper electrode portion may include a wiring portion (first wiring portion) having a fine pitch and a wiring portion (second wiring portion) having a pitch larger than the first wiring portion.
- the second wiring portion may refer to a wiring having the same width and spacing as a circuit pattern used in a conventional circuit board
- the first wiring portion may refer to a fine wiring having a width and spacing narrower than the width and spacing of a pattern used in a conventional circuit board for interconnection between semiconductor devices, impedance matching, or formation of an inductor.
- the line width of the first wiring portion may be several micrometers ( ⁇ m) or less, or the pitch may be several tens of ⁇ m or less.
- the width of the first wiring portion may be 30 ⁇ m or less.
- the pitch of the first wiring portion may be 55 ⁇ m or less. A detailed description thereof will be provided later.
- the protective layer (SR) can have the function of protecting the pad from external moisture or contaminants, and to prevent a short circuit problem when bonding between the semiconductor element and/or the main board and the circuit board, the protective layer (SR) can be provided with a solder resist, for example.
- the semiconductor element and/or the main board, etc. have a plurality of terminals for connecting the circuit board.
- the plurality of terminals can be arranged at a high density. When the plurality of terminals and the pads of the circuit board are bonded, solder can be used, for example.
- the protective layer (SR) may have at least one opening for connection between a terminal of a semiconductor device and a pad of a circuit board.
- the protective layer (SR) may be formed of a filler and a resin, which are reinforcing members.
- a metal layer may be additionally disposed on the bump portion (BP) and electrically connected. Accordingly, the durability and reliability of the bump portion (BP) may be further improved.
- the metal layer may be formed of at least one metal layer.
- the metal layer may be formed of copper (Cu), gold (Au), nickel (Ni), palladium (Pd), tungsten (W), titanium (Ti), or a combination thereof. Accordingly, the bonding strength between the metal layer and the bump portion (BP) is improved, the corrosion resistance and durability of the bump portion (BP) are improved, and the loss of electrical signals may be minimized.
- the metal layer may be formed on the bump portion (BP) by deposition, electroplating, or the like of various metals.
- circuit boards can be divided into package substrates and interposers according to their function.
- the package substrate functions to mount semiconductor devices and/or interposers.
- the circuit board area increases or the number of laminated insulating layers increases, which can significantly reduce the yield of the circuit board. Therefore, in order to improve the yield of circuit boards with a high number of laminated layers, the yield of the circuit board can be improved by separating them into an interposer and a package substrate.
- the interposer can act as a buffer between the pad size of the package substrate and the fine pattern size of the terminals of the semiconductor devices.
- the inner wall of the cavity (CV) or the inner side of the second core layer (111) may have a structure in which the width or diameter increases from the center or central portion toward the upper surface of the second core layer (111) and the width or diameter increases toward the lower surface of the second core layer (111).
- the inner wall of the cavity (CV) or the inner side of the second core layer (111) may have a structure in which the width or diameter increases from the center or central portion toward the upper surface of the second core layer (111), or only the width or diameter increases toward the lower surface of the second core layer (111).
- the cavity (CV) may have various shapes depending on the shape of the component (e.g., connecting member) mounted therein.
- the shape of the connecting member may generally be rectangular with respect to a plane perpendicular to the stacking direction.
- the cavity (CV) may also have a rectangular shape with respect to a plane perpendicular to the stacking direction.
- BR connecting member
- the circuit board (100) may include a connecting member (BR).
- the connecting member (BR) may be positioned within a cavity (CV). That is, a mounting space for the connecting member (BR) and the like can be easily secured in the upper build-up layer (112) through the cavity (CV).
- a lower electrode portion (123) having a smaller line width than the upper electrode portion (122) outside the cavity (CV) can be easily arranged on the upper portion of the cavity (CV). Accordingly, the circuit board according to the embodiment can provide easy connection between semiconductor elements and an improved input/output (I/O) count.
- the connecting member (BR) may be embedded in the cavity (CV) of the second core layer (111). That is, according to an embodiment, the second core layer (111) may be provided to prevent warpage while the circuit board (100) is thinned, and at this time, the connecting member (BR) may be embedded in the second core layer (111). In addition, as described above, since the connecting member (BR) is arranged in the second core layer (111), the reliability of the circuit board is maintained by the mounting of the connecting member, and various connecting members (BR) can be mounted.
- the connecting member (BR) may be positioned within the second core layer (111) of the circuit board (100) and may overlap with the second core layer (111) in the horizontal direction (X-axis direction).
- the connecting member (BR) may not be positioned in the upper build-up layer (112) or the lower build-up layer (113) of the circuit board (100).
- the connecting member (BR) can be easily mounted regardless of whether the size of the connecting member (BR) is large or small, and since a via penetrating the boundary surface of the plurality of insulating layers for mounting the connecting member is not formed, the reliability of the circuit board can be improved.
- the upper build-up layer (112) may be disposed on the second core layer (111), and a portion thereof may be disposed within the cavity (CV) of the second core layer (111). Accordingly, a portion of the lower surface of the upper build-up layer (112) may be in contact with the upper surface of the lower build-up layer (113), and may form the same surface. This may be implemented within the cavity (CV).
- This configuration can enhance the mechanical strength and stability of the overall structure of the semiconductor package.
- the semiconductor device can be mounted on the circuit board, facilitating efficient electrical connection. Furthermore, heat dissipation can be efficiently achieved within the semiconductor package, with the relatively thick package substrate, and structural support can be improved.
- the cavity (CV) may penetrate at least a portion of the circuit board (100).
- the cavity (CV) may penetrate the second core layer (111).
- a connecting member (BR) may be positioned within the cavity (CV).
- the connecting member (BR) may overlap the second core layer (111) in a horizontal direction. According to various examples, at least a portion of the connecting member (BR) may be positioned above the upper surface of the second core layer (111), or at least a portion of the connecting member (BR) may be positioned below the lower surface of the second core layer (111).
- first core layer (211) may include a first through hole (211h).
- second core layer (111) may include a second through hole (211h). Accordingly, by forming through holes in the first and second core layers, interlayer electrical connections (vias) may be implemented.
- first through hole (211h) and the second through hole (111h) may have different shapes.
- the width (Wa) of the first through hole (211h) may be the same on the upper surface, lower surface, and center of the first core layer (211).
- the width (Wb) of the second through hole (111h) may decrease toward the center of the second core layer (111) or the second through hole (111h).
- the first core electrode portion of the first through-hole (211h) has a constant impedance, facilitating high-speed signal transmission. Furthermore, the second through-hole (111h) has a wider connection area on both sides, reducing reliability issues such as solder cracks and interface delamination. In other words, mechanical fixation and heat/stress dissipation effects can be improved.
- a first core via electrode (221b) may be positioned in a first through hole (211h).
- a second core via electrode (121b) may be positioned in a second through hole (111h).
- the first core via electrode (211b) is positioned along the inner surface of the first through hole (211h), and the first core via electrode (211b) may not completely fill the inside of the first through hole (211h). That is, an empty space (VC) may be formed inside the first through hole (211h).
- the second core via electrode (121b) can be fully filled within the second through hole (211h), so that the thermal and electrical characteristics can be significantly improved.
- the outer surface (ES) of the connecting member (BR) may face the first surface (S1), which is the inner surface of the cavity (CV) in the second core layer (111).
- the first surface (S1) may protrude from the center toward the outer surface of the connecting member (BR) in the stacking direction or the vertical direction (Y-axis direction).
- the gap between the first surface (S1) and the connecting member (BR) may be smallest at the center of the cavity along the stacking direction (Y-axis direction).
- the gap between the first surface (S1) and the connecting member (BR) may increase from the center toward the upper or lower surface of the cavity (CV).
- the connecting member (BR) can be easily aligned within the cavity (CV). Furthermore, the connecting member (BR) can be easily mounted within the cavity (CV).
- the thickness (t2) of the second core layer (111) and the thickness (t3) of the connecting member (BR) may be the same or different. In an embodiment, the thickness (t2) of the second core layer (111) may be greater than the thickness (t3) of the connecting member (BR).
- the upper surface of the second core wiring portion (121a) can be flush with the upper surface of the upper wiring (BE) disposed on the upper surface of the upper wiring (BE).
- the thickness (tc) of the second core wiring portion (121a) can be formed corresponding to the thickness (td) of the upper wiring (BE) disposed on the upper surface of the upper wiring (BE).
- This configuration simplifies the electrical connection between the upper wiring and the second core wiring, optimizing the signal transmission path and reducing electrical loss. Furthermore, it facilitates the planarization (CMP, Chemical Mechanical Polishing) process during the manufacturing process, such as the formation of the upper build-up layer, thereby increasing production efficiency and potentially contributing to a reduction in the thickness of the overall circuit board. Furthermore, by minimizing the height difference between wiring layers, signal delays and impedance mismatches can be prevented, thereby improving the performance of high-speed signal transmission.
- CMP Chemical Mechanical Polishing
- the upper surface of the second core layer (111) may or may not have the same surface as the upper surface of the connecting member (BR).
- the upper surface of the second core layer (111) may have the same height from the lower surface of the second core layer (111) as the upper surface of the connecting member (BR).
- the upper surface of the second core layer (111) may be positioned lower than the upper surface of the connecting member (BR). Additionally, the upper surface of the second core layer (111) may be positioned higher than the upper surface of the connecting member (BR).
- the height from the upper surface of the second core layer (111) to the upper surface of the second core wiring portion (121a) and the height from the upper surface of the second core layer (111) to the upper surface of the upper wiring (BE) may be different from or the same as each other.
- the height from the upper surface of the second core layer (111) to the upper surface of the second core wiring portion (121a) and the height from the upper surface of the second core layer (111) to the upper surface of the upper wiring (BE) may correspond to each other through the manufacturing method.
- the height from the upper surface of the second core layer (111) to the upper surface of the second core wiring portion (121a) may be greater than the height from the upper surface of the second core layer (111) to the upper surface of the upper wiring (BE).
- the thickness and height of the upper wiring (BE) and the like can be adjusted in response to the second core wiring portion (121a) depending on the thickness of the connecting member (BR).
- the mounting of the connecting member within the second core layer (111) can be implemented more easily.
- the bump portion (BP) may be formed of a protrusion (PP) positioned on the upper surface of the protective layer (SR) and a via portion (TP) penetrating the protective layer (SR). Furthermore, the bump portion (BP) may include a first layer (L1) and a second layer (L2).
- the first layer (L1) may be positioned below the second layer (L2). Furthermore, the first layer (L1) may protrude at least partially above the upper surface of the protective layer (SR). Accordingly, at least a portion of the first layer (L1) may not horizontally overlap the protective layer (SR).
- the edge of the first layer (L1) may include a groove formed downward.
- the second layer (L2) may extend downward along the edge of the first layer (L1).
- the second layer (L2) may include a first region (AR1) and a second region (AR2).
- the first region (AR1) may overlap the protective layer (SR) in a horizontal direction.
- the first region (AR1) may be located below the upper surface of the first protective layer (SR1).
- the second region (AR2) may not overlap horizontally with the first protective layer (SR1).
- the second region (AR2) may be located on the upper surface of the first protective layer (SR1).
- the first region (AR1) may be a groove structure extending downward along the edge of the first layer (L1).
- the second region (AR2) may extend upward, corresponding to a region extending horizontally toward the center or upward of the first layer (L1).
- the second layer (L2) may have a larger width in the horizontal direction than the first layer (L1).
- the first layer (L1) may include a third region (AR3) that horizontally overlaps the first protective layer (SR1) and a fourth region (AR4) on the upper surface of the first protective layer (SR1).
- the fourth region (AR4) may be surrounded by the second region (AR2).
- the first region (AR1) may be located at the edge of the third region (AR3).
- first layer (L1) and the second layer (L2) can be made of different materials.
- first layer (L1) can include copper (Cu)
- second layer (L2) can include nickel (Ni).
- the first layer (L1) may be positioned in the through hole of the first protective layer (SR1).
- the inner wall of the through hole in the first protective layer (SR1) may be in contact with the first layer (L1) and the second layer (L2).
- the thickness (d4) at which the first layer (L1) and the inner wall of the through hole are in contact may be different from the thickness (d3) at which the second layer (L2) and the inner wall of the through hole are in contact.
- the thickness (d4) at which the first layer (L1) and the inner wall of the through hole are in contact may be smaller than the thickness (d3) at which the second layer (L2) and the inner wall of the through hole are in contact.
- the ratio between the thickness (d4) at which the first layer (L1) and the inner wall of the through hole are in contact and the thickness (d3) at which the second layer (L2) and the inner wall of the through hole are in contact may be 0.6:1 to 0.95:1.
- the second layer (L2) is outside the above range of the inner wall of the through hole, there is a risk of cracks or breakage at the connection between the bump and the die due to the brittleness of nickel, and the thermal conductivity is lower than that of copper, so the adaptability to thermal changes may be low.
- nickel is harder and more durable than copper, providing circuit boards with greater resistance to mechanical stress and impact. Furthermore, nickel is more resistant to oxidation than copper, facilitating long-term use of bumps adjacent to the exterior. This translates to improved reliability.
- FIGS. 9 to 15 are drawings explaining a method for manufacturing a circuit board and a package according to an embodiment of the present invention.
- one or more steps may be combined to simplify and/or clarify the steps for providing or manufacturing a circuit board.
- the order of the processes may be changed or modified.
- one or more of the manufacturing methods may be replaced or substituted without departing from the spirit of the present disclosure. Different implementations may manufacture the board differently.
- a second core layer (111) can be provided.
- the second core layer (111) may be an insulating layer having a predetermined thickness or greater as described above.
- the second core layer (111) may include glass or glass fiber having a resin.
- the second core layer (111) may also include different materials.
- a via hole or through hole (111h) can be formed in the second core layer (111).
- the through hole can be formed through the upper and lower surfaces of the second core layer (111).
- the through hole or via hole can be formed by a method such as laser drilling.
- a second core electrode portion (121) can be formed on a second core layer (111).
- the electrode portion can be formed by a patterning process based on mask formation (exposure, curing, etc.), a stripping process, and/or a plating process.
- a plating process may be performed on a via hole formed in the second core layer (111) to form a through electrode.
- a core wiring portion may be formed on the upper and lower surfaces of the second core layer (111).
- the core wiring portion may have a pattern using a mask or the like.
- the core wiring portion may be formed using an additive process, a subtractive process, a modified semi-additive process (MSAP), and a semi-additive process (SAP), which are manufacturing processes for printed circuit boards. This may be equally applied to other wiring portions.
- a cavity (CV) can be formed in a region of the second core layer (111) by various methods, such as a laser method.
- the cavity (CV) can penetrate the second core layer (111).
- the cavity (CV) can penetrate up to a part of the second core layer (111). That is, the cavity (CV) can be a hole or a groove.
- a connecting member (BR) can be mounted in a cavity (CV) of a second core layer (111).
- a cavity (CV) which is a through hole, is formed in the second core layer (111)
- the connecting member (BR) can be mounted in the cavity (CV) through a stopper portion (not shown).
- the position of the connecting member (BR) can be easily adjusted by a stopper (not shown) or the like.
- a mark e.g., an alignment mark
- the connecting member (BR) can be positioned at a more accurate position according to the design within the cavity (CV).
- the position of the connecting member (BR) can be adjusted so that the center of the connecting member (BR) is in the center of the cavity (CV).
- an upper build-up layer (112) can be formed above the second core layer (111) and within the cavity (CV). Additionally, a lower build-up layer (113) can be formed below the second core layer (111).
- underfilling may be performed to fix the position of the connecting member (BR) in the cavity (CV).
- a filling material may be further applied within the cavity (CV). Accordingly, the filling material may improve the bonding strength between the second core layer (111) and the connecting member (BR). As a result, the circuit board may be protected from impact, dropping, and vibration.
- This filling material (F1) may include epoxy, etc.
- the upper build-up layer (112) can be applied within the cavity (CV). Accordingly, the upper build-up layer (112) is placed within the cavity (CV) so that the connecting member (BR) can be mounted within the cavity (CV).
- a via hole or through hole may be formed in the upper build-up layer (112) and/or the lower build-up layer (113).
- the via hole may be formed by a laser drilling method, a punching method, an etching method (mechanical drilling, chemical etching, or any suitable mechanism), etc.
- an upper electrode portion (122) may be formed on the upper build-up layer (112).
- a lower electrode portion (123) may be formed on the lower build-up layer (113).
- the upper electrode portion (122) and the lower electrode portion (123) may be formed by a patterning process based on mask formation (exposure, curing, etc.), a stripping process, and/or a plating process.
- the upper wiring part of the upper electrode part (122) may be formed on the upper surface of the upper build-up layer (112), and the lower wiring part of the lower electrode part (123) may be formed on the lower surface of the lower build-up layer (113).
- Each wiring part may have a pattern by a mask or the like.
- the wiring part may be formed by an additive process, a subtractive process, a modified semi-additive process (MSAP), and a semi-additive process (SAP), which are manufacturing processes of a printed circuit board.
- a first protective layer (SR1) may be formed on the upper build-up layer (112).
- a second protective layer (SR2) may be formed under the lower build-up layer (113).
- a via (TP) penetrating the protective layer (SR) may be formed.
- a package board (200) may be placed underneath and semiconductor elements (DI1, DI2) may be mounted on top.
- semiconductor elements (DI1, DI2) may be mounted on the circuit board (100)
- the circuit board (100) on which the semiconductor elements (DI1, DI2) are mounted may be mounted on the package board (200).
- individual semiconductor devices can be diced from a wafer.
- dicing can be implemented using a laser or a dicing blade.
- semiconductor elements can be mounted on the interposer.
- the semiconductor elements (DI1, DI2) can be accurately positioned on the circuit board (100).
- the semiconductor elements (DI1, DI2) can be fixed to the circuit board (100) using various bonding materials.
- the semiconductor elements (DI1, DI2) and the circuit board (100) as an interposer can be attached to the package board (200). Afterwards, molding, etc. can be additionally performed.
Landscapes
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Abstract
Description
본 발명에 따른 실시예는 회로 기판 및 반도체 패키지에 관한 것이다.Embodiments according to the present invention relate to circuit boards and semiconductor packages.
전기/전자 제품의 고성능화가 진행됨에 따라, 한정된 크기의 기판에 더 많은 수의 반도체 칩을 부착하기 위한 기술들이 제안 및 연구되고 있다. 다만, 일반적인 패키지는 하나의 반도체 칩이 탑재되는 것을 기본으로 하기 때문에, 원하는 성능을 얻는데 한계가 있다.As the performance of electrical and electronic products continues to improve, technologies are being proposed and researched to mount more semiconductor chips on a limited-size substrate. However, because typical packages are based on mounting a single semiconductor chip, achieving desired performance is limited.
일반적인 회로 기판 또는 패키지 기판은 프로세서 칩이 배치된 프로세서 패키지와, 메모리 칩이 부착된 메모리 패키지가 하나로 연결된 형태를 가진다. 이러한 패키지 기판은 프로세서 칩과 메모리 칩을 하나의 통합 패키지로 제조함으로써, 칩의 실장 면적을 줄이고, 짧은 패스를 통해 고속 신호이 가능한 장점이 있다. 이러한 장점으로 인해, 상기와 같은 패키지 기판은 모바일 기기 등에 많이 적용되고 있다.A typical circuit board or package substrate consists of a processor package, which houses the processor chip, and a memory package, which houses the memory chips, all connected together. These package substrates integrate the processor and memory chips into a single package, reducing the chip footprint and enabling high-speed signal transmission through short paths. Due to these advantages, these package substrates are widely used in mobile devices and other devices.
한편, 최근 들어 모바일 기기, 서버, PC와 같은 전자기기의 고사양화, HBM(High Bandwidth Memory) 채용 등으로, 반도체 칩의 면적이 커지거나, 반도체 칩 간 전기적 연결 거리를 단축하기 위해 하나의 패키지 기판에 복수의 반도체 칩을 부착하게 됨으로써, 패키지의 사이즈가 커지고 있다. 또한, 애플리케이션 프로세서에서 요구되는 기능들이 증가함에 따라, 기능별로 이를 별개로 프로세서의 칩으로 구성하고, 이 프로세서 칩들을 실장할 수 있는 회로 기판이 요구되고 있다. Meanwhile, the recent advancements in electronic devices such as mobile devices, servers, and PCs, along with the adoption of High Bandwidth Memory (HBM), have led to larger semiconductor chip areas and the attachment of multiple semiconductor chips to a single package substrate to shorten the electrical connection distance between them, thereby increasing the size of the package. Furthermore, as the functions required for application processors increase, there is a growing need for separate processor chips for each function, and circuit boards capable of mounting these processor chips are required.
이 때, 상기 애플리케이션 프로세서에 대해, 기능별로 이를 2개의 프로세서 칩으로 분리한 경우에도, 각각의 프로세서 칩에 구비된 단자(Input/Output)의 수가 증가하고 있다. At this time, for the above application processor, even when it is separated into two processor chips by function, the number of terminals (Input/Output) provided in each processor chip is increasing.
또한, 최근 5G, 사물인터넷(IOT, Internet of Things), 화질 증가, 통신 속도 증가 등의 이유로, 전력 및 신호의 수가 증가함에 따라 프로세서 칩의 단자의 개수가 점차 증가하고 있는 추세이다. 이에 따라, 회로 기판의 면적, 두께, 회로 패턴의 밀도도 증가하고 있다. 그리고 회로 기판의 면적, 두께가 증가하는 경우 제품의 소형화가 어려워지거나, 회로 기판의 휨 등의 신뢰성, 제품의 가격 증가 등의 문제가 있다. Furthermore, due to recent trends such as 5G, the Internet of Things (IoT), increased image quality, and faster communication speeds, the number of terminals on processor chips is steadily increasing due to the increase in power and signal capacity. Consequently, the area, thickness, and circuit pattern density of circuit boards are also increasing. Furthermore, increased circuit board area and thickness can make product miniaturization difficult, leading to reliability issues such as board warping and increased product price.
나아가, 최근 회로 기판의 코어층을 두껍게 구비함으로써 회로 기판의 휨 등의 문제점을 방지하는 추세에 있다. 그러나 두꺼운 코어층을 이용하는 경우 코어층의 비아전극을 형성하는 데에 수율, 비아전극 간 간격의 조밀도, 생산성에 어려움을 가질 수 있다. 또한, 공정의 이점을 위해 코어층이 아닌 빌드업층 내에 브릿지 등의 소자를 실장하여 제조 난이도를 낮추고 있는 실정이다. 또한, 인터포져의 경우, 배선 경로와 배선 구조 등 신호 경로가 규칙적으로 이루어져 신호 무결성의 저하를 방지하기 위해 빌드업층이 아닌 코어층 내에 브릿지 등 소자를 임베딩하고 있다. 다만, 이러한 코어층 내에 브릿지 등의 소자를 임베딩 함에 있어서 정확도가 크게 저하되는 문제가 존재한다.Furthermore, there is a recent trend to prevent problems such as warpage of circuit boards by making the core layer of the circuit board thicker. However, when using a thick core layer, there may be difficulties in yield, density of the spacing between via electrodes, and productivity in forming via electrodes in the core layer. In addition, in order to benefit from the process, components such as bridges are mounted in the build-up layer rather than the core layer to reduce manufacturing difficulty. In addition, in the case of interposers, components such as bridges are embedded in the core layer rather than the build-up layer to prevent degradation of signal integrity by ensuring that signal paths such as wiring paths and wiring structures are regularly formed. However, there is a problem that accuracy is significantly reduced when embedding components such as bridges in the core layer.
특히, 반도체 패키지로 패키지 상에 브릿지가 실장된 회로 기판을 실장하는 경우 박형화 등 두께 차이에 따른 휨 현상이 발생하는 문제가 존재한다.In particular, when mounting a circuit board with a bridge mounted on a semiconductor package, there is a problem of warping occurring due to differences in thickness, such as thinning.
본 발명의 실시예는 반도체 패키지로 두께가 상이한 회로 기판(인터포져)과 패키지 기판의 코어층의 두께를 조절하여 열팽창 계수 차이 등에 따른 휨현상의 발생을 억제하여 신뢰성이 개선된 회로 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a circuit board having improved reliability by controlling the thickness of a core layer of a circuit board (interposer) having different thicknesses as a semiconductor package and a semiconductor package, thereby suppressing the occurrence of warpage due to differences in thermal expansion coefficients, etc.
또한, 실시예는 반도체 패키지의 회로 기판 내에 실장된 연결 부재와 코어층의 상면 간의 높이를 조절하고, 코어층의 캐비티에 연결 부재를 실장함으로써 연결 부재의 크기가 크거나 작더라도 용이하게 실장 가능하며, 연결 부재의 실장을 위해 복수의 절연층의 경계면을 관통하는 비아를 형성하지 않게 되므로 회로 기판의 신뢰성을 개선된 회로 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지를 제공할 수 있다.In addition, the embodiment adjusts the height between the upper surface of the core layer and the connecting member mounted in the circuit board of the semiconductor package, and mounts the connecting member in the cavity of the core layer, so that the connecting member can be easily mounted regardless of whether the size of the connecting member is large or small, and a via penetrating the boundary surface of a plurality of insulating layers for mounting the connecting member is not formed, thereby improving the reliability of the circuit board and a semiconductor package including the same can be provided.
또한, 실시예는 코어층 내에 연결 부재를 배치함으로써 상부 빌드업층 내의 빌드업 전극부를 용이하게 미세 패턴 또는 전극 패턴으로 형성함으로써, 상부의 소자의 전극과 정렬 오차가 감소되어 전기적 신뢰성이 개선된 회로 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지를 제공할 수 있다.In addition, the embodiment can provide a circuit board and a semiconductor package including the same with improved electrical reliability by easily forming a build-up electrode portion in an upper build-up layer as a micro pattern or electrode pattern by arranging a connecting member in a core layer, thereby reducing an alignment error with an electrode of an upper element.
실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.The problem to be solved in the embodiment is not limited to this, and it can be said that the purpose or effect that can be understood from the solution or implementation form of the problem described below is also included.
본 발명의 실시예에 따른 회로 기판은 제1 코어층을 포함하는 패키지 기판; 제2 코어층을 포함하는 상기 패키지 기판 상에 배치되는 회로 기판; 및 상기 회로 기판에 실장되는 반도체 소자;를 포함하고, 상기 패키지 기판의 두께는 상기 회로 기판의 두께보다 크고, 상기 제1 코어층의 두께는 상기 제2 코어층의 두께보다 클 수 있다.A circuit board according to an embodiment of the present invention includes a package substrate including a first core layer; a circuit board disposed on the package substrate including a second core layer; and a semiconductor device mounted on the circuit board; wherein a thickness of the package substrate may be greater than a thickness of the circuit board, and a thickness of the first core layer may be greater than a thickness of the second core layer.
상기 회로 기판은, 상기 제2 코어층 상에 배치되는 상부 빌드업층; 상기 제2 코어층 하부에 배치되는 하부 빌드업층; 및 내부의 캐비티에 배치되는 연결 부재;을 포함할 수 있다.The circuit board may include an upper build-up layer disposed on the second core layer; a lower build-up layer disposed under the second core layer; and a connecting member disposed in an internal cavity.
상기 캐비티는 상기 상부 빌드업층, 상기 코어층 및 상기 하부 빌드업층 중 적어도 하나를 관통할 수 있다.The cavity can penetrate at least one of the upper build-up layer, the core layer, and the lower build-up layer.
상기 연결 부재는 상기 제2 코어층과 수평 방향으로 중첩될 수 있다.The above connecting member can overlap the second core layer in a horizontal direction.
상기 제1 코어층은 제1 관통홀;을 포함하고, 제2 코어층은 상기 제2 관통홀을 포함할 수 있다.The first core layer may include a first through hole, and the second core layer may include the second through hole.
상기 제1 관통홀의 폭은 상면, 하면 및 중앙에서 동일하고, 상기 제2 관통홀의 폭은 상기 제2 관통홀의 중앙을 향해 감소할 수 있다.The width of the first through hole may be the same on the upper surface, lower surface, and center, and the width of the second through hole may decrease toward the center of the second through hole.
상기 연결 부재의 외측면은 상기 제2 코어층에서 상기 캐비티의 제1 면과 마주할 수 있다.The outer surface of the above connecting member may face the first surface of the cavity in the second core layer.
상기 제1 면은 적층 방향으로 중앙에서 상기 연결 부재의 외측면을 향해 돌출될 수 있다.The above first surface may protrude from the center toward the outer surface of the connecting member in the stacking direction.
상기 제1 면과 상기 연결 부재 간의 간격은 중앙에서 가장 작을 수 있다.The gap between the first surface and the connecting member may be smallest at the center.
상기 패키지 기판은 상기 제1 코어층을 관통하는 제1 코어 비아전극 및 상기 제1 코어층에 배치되는 제1 코어 배선부를 포함하는 제1 코어 전극부를 포함하고, 상기 회로 기판은 제2 코어층을 관통하는 제2 코어 비아전극 및 상기 제2 코어층에 배치되는 제2 코어 배선부를 포함하는 제2 코어 전극부를 포함할 수 있다.The package substrate may include a first core electrode portion including a first core via electrode penetrating the first core layer and a first core wiring portion disposed on the first core layer, and the circuit board may include a second core electrode portion including a second core via electrode penetrating the second core layer and a second core wiring portion disposed on the second core layer.
상기 제1 코어 비아전극의 폭은 적층 방향을 따라 동일하고, 상기 제2 코어 비아전극의 폭은 상기 적층 방향을 따라 중앙에서 상면 또는 하면을 향해 증가할 수 있다.The width of the first core via electrode may be the same along the stacking direction, and the width of the second core via electrode may increase from the center toward the upper surface or the lower surface along the stacking direction.
상기 제2 코어 배선부의 상면은 상기 연결 부재의 상면에 배치되는 상부 배선의 상면과 동일면을 이룰 수 있다.The upper surface of the second core wiring portion may be flush with the upper surface of the upper wiring disposed on the upper surface of the connecting member.
본 발명의 실시예는 반도체 패키지로 두께가 상이한 회로 기판(인터포져)과 패키지 기판의 코어층의 두께를 조절하여 열팽창 계수 차이 등에 따른 휨현상의 발생을 억제하여 신뢰성이 개선된 회로 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지를 구현한다.An embodiment of the present invention implements a circuit board having improved reliability and a semiconductor package including the same by controlling the thickness of a core layer of a circuit board (interposer) having different thicknesses as a semiconductor package and suppressing the occurrence of warpage due to differences in thermal expansion coefficients.
또한, 실시예는 반도체 패키지의 회로 기판 내에 실장된 연결 부재와 코어층의 상면 간의 높이를 조절하고, 코어층의 캐비티에 연결 부재를 실장함으로써 연결 부재의 크기가 크거나 작더라도 용이하게 실장 가능하며, 연결 부재의 실장을 위해 복수의 절연층의 경계면을 관통하는 비아를 형성하지 않게 되므로 회로 기판의 신뢰성을 개선된 회로 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지를 구현할 수 있다.In addition, the embodiment adjusts the height between the upper surface of the core layer and the connecting member mounted in the circuit board of the semiconductor package, and mounts the connecting member in the cavity of the core layer, so that the connecting member can be easily mounted regardless of whether the size of the connecting member is large or small, and since a via penetrating the boundary surface of a plurality of insulating layers for mounting the connecting member is not formed, a circuit board with improved reliability and a semiconductor package including the same can be implemented.
또한, 실시예는 코어층 내에 연결 부재를 배치함으로써 상부 빌드업층 내의 빌드업 전극부를 용이하게 미세 패턴 또는 전극 패턴으로 형성함으로써, 상부의 소자의 전극과 정렬 오차가 감소되어 전기적 신뢰성이 개선된 회로 기판 및 이를 포함하는 반도체 패키지를 구현할 수 있다.In addition, the embodiment can easily form a build-up electrode portion in an upper build-up layer into a micro pattern or electrode pattern by arranging a connecting member in a core layer, thereby reducing an alignment error with an electrode of an upper element and thereby implementing a circuit board and a semiconductor package including the same with improved electrical reliability.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The various advantageous and beneficial effects of the present invention are not limited to the above-described contents, and will be more easily understood in the course of explaining specific embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 패키지의 평면도이고,Figure 1 is a plan view of a package according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 패키지의 사시도이고,Figure 2 is a perspective view of a package according to an embodiment of the present invention;
도 3은 도 1에서 II’로 절단하여 바라본 도면이고,Figure 3 is a drawing taken along line II’ in Figure 1,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 패키지의 단면도이고,Figure 4 is a cross-sectional view of a package according to the first embodiment of the present invention;
도 5는 도 4에서 K1의 확대도이고,Figure 5 is an enlarged view of K1 in Figure 4,
도 6은 도 4에서 K2의 확대도이고,Figure 6 is an enlarged view of K2 in Figure 4,
도 7은 도 6의 변형예이고,Fig. 7 is a modified example of Fig. 6,
도 8은 도 4에서 K3의 확대도이고,Figure 8 is an enlarged view of K3 in Figure 4,
도 9 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 회로 기판 및 패키지의 제조 방법을 설명하는 도면이다.FIGS. 9 to 15 are drawings explaining a method for manufacturing a circuit board and a package according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 The present invention can be modified in various ways and has various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. However, this is not to be construed as a specific embodiment of the present invention.
실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It is not intended to be limited to the embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some of the embodiments described, but can be implemented in various different forms, and within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the components between the embodiments can be selectively combined or substituted for use.
또한, 본 발명의 실시예에서 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.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention may be interpreted as having a meaning that can be generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs, unless explicitly and specifically defined and described, and terms that are commonly used, such as terms defined in a dictionary, may be interpreted in consideration of the contextual meaning of the relevant technology.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A,B,C 로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함할 수 있다.In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are for the purpose of describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular may also include the plural unless specifically stated in the phrase, and when it is described as “and (and) at least one (or more) of B, C,” it may include one or more of all combinations that can be combined with A, B, and C.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 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.Terms that include ordinal numbers, such as "second," "first," etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used solely to distinguish one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a second component may be referred to as a "first component," and similarly, a first component may also be referred to as a "second component." The terms "and/or" include a combination of multiple related items described herein or any of multiple related items described herein. These terms are only used to distinguish the component from other components and are not limited by the nature, order, or sequence of the component.
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.And, when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, it may include not only cases where the component is directly connected, coupled or connected to the other component, but also cases where the component is 'connected', 'coupled' or 'connected' by another component between the component and the other component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is only used to describe specific embodiments and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise. In this application, it should be understood that the terms "comprise" or "have" indicate the presence of a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but do not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
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 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.Additionally, when it is described as being formed or arranged "above or below" each component, "above" or "below" includes not only cases where the two components are in direct contact with each other, but also cases where one or more other components are formed or arranged between the two components. Also, when it is expressed as "above" or "below", it can include the meaning of the downward direction as well as the upward direction based on one component.
또한, A 구성이 B 구성과 C 구성 사이에 배치된다는 표현은 A 구성이 B 구성 및 C 구성과 수평 및/또는 수직 방향으로 적어도 일부가 서로 중첩되도록 배치된다는 의미까지 포함되어야 한다.Additionally, the expression that configuration A is positioned between configurations B and C should also include the meaning that configuration A is positioned so that it overlaps configurations B and C at least partially in the horizontal and/or vertical directions.
방향을 지칭하는 표현은 수평 방향, 수직 방향을 포함하고, 수평 방향을 제1 수평 방향 및 제1 수평 방향에 대하여 수직한 제2 수평 방향을 포함한다. 이는 데카르트 좌표계에 따라 제1 수평 방향(X축), 제2 수평 방향(Y축), 수직 방향(Z축)으로 지칭되고, 수평 방향을 따라 중첩된다는 의미는 제1 수평 방향을 따라 중첩 및/또는 제2 수평 방향을 따라 중첩된다는 의미까지 포함되어야 한다.Expressions referring to directions include horizontal directions, vertical directions, and include a first horizontal direction and a second horizontal direction perpendicular to the first horizontal direction. These are referred to as a first horizontal direction (X-axis), a second horizontal direction (Y-axis), and a vertical direction (Z-axis) according to the Cartesian coordinate system, and the meaning of overlapping along the horizontal direction should also include the meaning of overlapping along the first horizontal direction and/or overlapping along the second horizontal direction.
또한, A 구성이 B 구성으로부터 노출된다는 의미는 A 구성이 전체 제품으로부터 노출된다는 의미가 아닌, B 구성으로부터 노출되는 의미로 이해되어야 한다. 즉, A 구성이 B구성으로부터 노출되는 것으로 기재하는 경우, A 구성은 C 구성에 의하여 적어도 일부가 덮인다는 의미로 이해되어야 한다. Additionally, the statement that component A is exposed from component B should be understood to mean that component A is exposed from component B, not that component A is exposed from the entire product. That is, when it is stated that component A is exposed from component B, it should be understood to mean that component A is at least partially covered by component C.
또한, A 구성이 B 구성과 ‘접촉’ 된다고 기재하는 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 ‘접촉’ 되는 경우 뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '접촉'되는 경우도 포함할 수 있다. 따라서, A 구성이 B 구성과 ‘직접 접촉’되는 경우로만 이해되어야 하는 경우 ‘직접 접촉’되는 것으로 기재된다.Furthermore, when it is described that a component A is in “contact” with a component B, it may include not only cases where that component is in “contact” with the other component directly, but also cases where that component is “contacted” by another component between that component and the other component. Thus, if a component A is to be understood only as being in “direct contact” with a component B, it is described as being in “direct contact.”
또한, A 구성이 B 구성으로 ‘덮여 있다’ 라고 기재하는 경우, A 구성이 B 구성으로 덮여, 해결하고자 하는 기능과 목적을 위한 부분이 덮여 있는 것으로 이해되어야 하고, 특별한 사정이 없는 한, 반드시 A 구성 전체가 B 구성으로 덮여 있는 것으로 이해되어서는 안된다.In addition, when it is written that configuration A is ‘covered’ by configuration B, it should be understood that configuration A is covered by configuration B, and that the part for the function and purpose to be solved is covered, and unless there are special circumstances, it should not be understood that the entire configuration A is covered by configuration B.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant technology, and will not be interpreted in an idealized or overly formal sense unless explicitly defined herein.
실시예의 설명에 앞서, 실시예의 회로 기판, 반도체 패키지가 적용되는 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 실시예의 반도체 패키지와 연결될 수 있다. 반도체 패키지는 회로 기판과 반도체 소자를 포함할 수 있고, 반도체 소자가 회로 기판 상에 실장될 수 있다.Before describing the embodiments, an electronic device to which the circuit board and semiconductor package of the embodiments are applied will be briefly described. The electronic device includes a main board (not shown). The main board may be physically and/or electrically connected to various components. For example, the main board may be connected to the semiconductor package of the embodiments. The semiconductor package may include a circuit board and semiconductor elements, and the semiconductor elements may be mounted on the circuit board.
반도체 소자는 능동소자 및/또는 수동소자를 포함할 수 있다. 능동소자는 소자 수백 내지 수백만 개 이상이 하나의 칩 안에 집적화된 집적회로(IC) 형태의 반도체칩일 수 있다. 반도체칩은 로직 칩, 메모리칩 등일 수 있다. 로직 칩은 센트랄 프로세서(CPU), 그래픽 프로세서(GPU), FPGA (Field Programmable Gate Array) 등의 비메모리칩 일 수 있다. 예를 들어, 로직 칩은 센트랄 프로세서(CPU), 그래픽 프로세서(GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 중 적어도 하나를 포함하는 애플리케이션 프로세서(AP) 칩이거나, 또는 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등이거나, 또는 지금까지 나열한 것들의 특정 조합을 포함하는 칩 세트일 수 있다. A semiconductor device may include active components and/or passive components. An active component may be a semiconductor chip in the form of an integrated circuit (IC) in which hundreds to millions of components are integrated into a single chip. A semiconductor chip may be a logic chip, a memory chip, or the like. A logic chip may be a non-memory chip such as a central processor (CPU), a graphics processor (GPU), or a field programmable gate array (FPGA). For example, a logic chip may be an application processor (AP) chip that includes at least one of a central processor (CPU), a graphics processor (GPU), a digital signal processor, a cryptographic processor, a microprocessor, or a microcontroller, or an analog-to-digital converter, an application-specific IC (ASIC), or the like, or a chip set that includes a specific combination of the above-mentioned components.
메모리 칩은 HBM 등의 스택 메모리일 수 있다. 또한, 메모리 칩은 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩을 포함할 수 있다.The memory chip may be a stacked memory such as HBM. Additionally, the memory chip may include a memory chip such as a volatile memory (e.g., DRAM), a non-volatile memory (e.g., ROM), or a flash memory.
한편, 실시예의 반도체 패키지가 적용되는 제품군은 CSP(Chip Scale Package), FC-CSP(Flip Chip-Chip Scale Package), FC-BGA(Flip Chip Ball Grid Array), POP (Package On Package) 및 SIP(System In Package) 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, the product group to which the semiconductor package of the embodiment is applied may be any one of CSP (Chip Scale Package), FC-CSP (Flip Chip-Chip Scale Package), FC-BGA (Flip Chip Ball Grid Array), POP (Package On Package), and SIP (System In Package), but is not limited thereto.
또한, 전자 디바이스는 스마트폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 차량, 고성능 서버, 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.Additionally, the electronic device may be a smart phone, a personal digital assistant, a digital video camera, a digital still camera, a vehicle, a high-performance server, a network system, a computer, a monitor, a tablet, a laptop, a netbook, a television, a video game, a smart watch, an automotive device, etc. However, the present invention is not limited thereto, and it is to be understood that the electronic device may be any other electronic device that processes data.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 패키지의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 패키지의 사시도이고, 도 3은 도 1에서 II’로 절단하여 바라본 도면이다.FIG. 1 is a plan view of a package according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a package according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view taken along line II’ in FIG. 1.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 패키지(또는 반도체 패키지, 1000)은 반도체 소자(DI1, DI2)와 회로 기판(100) 이외에 패키지 기판(200)을 포함할 수 있다. 예컨대, 패키지 기판(200)은 FPGA 기판일 수 있다. 특히, 실시예에 따른 회로 기판(100)은 연결 부재가 내장된 기판일 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 3, a package (or semiconductor package, 1000) according to an embodiment may include a package substrate (200) in addition to semiconductor elements (DI1, DI2) and a circuit board (100). For example, the package substrate (200) may be an FPGA substrate. In particular, the circuit board (100) according to the embodiment may be a substrate having a built-in connecting member.
실시예의 회로 기판(100)은 제1 반도체 소자(DI1), 제2 반도체 소자(DI2) 및 연결 부재(BR)를 포함할 수 있다. 또는 회로 기판(100)은 연결 부재(BR)를 포함할 수 있다. 나아가, 제1 반도체 소자(DI1)와 제2 반도체 소자(DI2)는 회로 기판(100)에 실장될 수 있다.The circuit board (100) of the embodiment may include a first semiconductor element (DI1), a second semiconductor element (DI2), and a connecting member (BR). Alternatively, the circuit board (100) may include the connecting member (BR). Furthermore, the first semiconductor element (DI1) and the second semiconductor element (DI2) may be mounted on the circuit board (100).
그리고 제1 반도체 소자(DI1)와 제2 반도체 소자(DI2)는 상술한 바와 같이 로직칩이나 메모리칩을 포함할 수 있다. 그리고 제1 반도체 소자(DI1)와 제2 반도체 소자(DI2)는 상술한 바와 같이 이종의 반도체 소자일 수 있다. 그리고 연결 부재(BR)는 회로 기판(100)에 매립될 수 있다. 특히, 연결 부재(BR)는 회로 기판(100)의 캐비티 내에 매립될 수 있다 회로 기판(100)은 후술하는 회로 기판이 적용될 수 있다.And the first semiconductor element (DI1) and the second semiconductor element (DI2) may include a logic chip or a memory chip as described above. And the first semiconductor element (DI1) and the second semiconductor element (DI2) may be different types of semiconductor elements as described above. And the connecting member (BR) may be embedded in the circuit board (100). In particular, the connecting member (BR) may be embedded in a cavity of the circuit board (100). The circuit board (100) may be applied with a circuit board described below.
또한, 연결 부재(BR)는 회로 기판에서 연결 부재의 상부에 위치한 상부 전극부와 접하는 상부 배선(BE)을 포함할 수 있다. 이에, 상부 배선(BE)은 상부 전극부와 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고 상부 배선(BE)은 상부 전극부를 통해 상부의 제1 반도체 소자 및 제2 반도체 소자와 전기적으로 연결되어, 브릿지 역할을 수행할 수 있다.Additionally, the connecting member (BR) may include an upper wiring (BE) that is in contact with an upper electrode portion located on the upper portion of the connecting member on the circuit board. Accordingly, the upper wiring (BE) may be electrically connected to the upper electrode portion. In addition, the upper wiring (BE) may be electrically connected to the first semiconductor element and the second semiconductor element on the upper portion through the upper electrode portion, thereby functioning as a bridge.
또한, 회로 기판은 제1,2 반도체 소자와 회로 기판(100) 상부 특히, 상부 빌드업층인 상부 빌드업층에 배치된 전극부 간의 연결을 위한 전도성 부재(SB)를 포함할 수 있다. 또한, 회로 기판은 빌드업층이 아닌 연결 부재(BR)와 제1,2 반도체 소자 사이에 배치되는 전도성 부재(SB)를 더 포함할 수 있다. 또한, 연결 부재(BR)는 적어도 두개 이상의 반도체 소자 사이를 전기적으로 연결할 수 있다. 다만, 이하에서는 2개의 반도체 소자 간의 전기적 연결을 수행하는 것으로 설명한다.In addition, the circuit board may include a conductive member (SB) for connection between the first and second semiconductor elements and the electrode portions disposed on the upper portion of the circuit board (100), particularly on the upper build-up layer, which is the upper build-up layer. In addition, the circuit board may further include a conductive member (SB) disposed between a connection member (BR) other than the build-up layer and the first and second semiconductor elements. In addition, the connection member (BR) may electrically connect between at least two semiconductor elements. However, the following description will be given as performing an electrical connection between two semiconductor elements.
또한, 회로 기판(100)과 제1,2 반도체 소자(DI1, DI2) 사이에 언더필(UF)이 위치할 수 있다. 언더필(UF)은 전도성 부재(SB)를 덮을 수 있다.Additionally, an underfill (UF) may be positioned between the circuit board (100) and the first and second semiconductor elements (DI1, DI2). The underfill (UF) may cover the conductive member (SB).
그리고 연결 부재(BR)가 비아전극을 포함하지 않는 경우, 회로 기판(100)의 코어층에 위치한 코어 비아전극은 연결 부재(BR)와 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 그러나, 연결 부재(BR)가 비아전극을 포함하는 경우, 회로 기판(100)의 코어층의 비아 전극과 수직으로 중첩될 수 있고, 전기적으로 연결될 수 있다.And when the connecting member (BR) does not include a via electrode, the core via electrode located in the core layer of the circuit board (100) may not vertically overlap with the connecting member (BR). However, when the connecting member (BR) includes a via electrode, it may vertically overlap with the via electrode of the core layer of the circuit board (100) and be electrically connected.
또한, 빌드업층의 비아전극은 연결 부재(BR)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 나아가, 연결 부재(BR)와 빌드업층의 비아전극은 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 연결 부재(BR)는 제1,2 반도체 소자(DI1, DI2)와 수직 방향으로 적어도 일부 중첩될 수 있다.Additionally, the via electrode of the build-up layer may overlap vertically with the connecting member (BR). Furthermore, the connecting member (BR) and the via electrode of the build-up layer may be electrically connected. Additionally, the connecting member (BR) may at least partially overlap vertically with the first and second semiconductor elements (DI1, DI2).
또한, 상술한 바와 같이 연결 부재(BR)는 유기물(organic) 또는 무기물 연결 부재일 수 있다. 예컨대, 연결 부재(BR)는 무기물 연결 부재일 수 있으며, 연결 부재(BR)가 비아전극을 포함하는 경우, 회로 기판(100)에서 제1,2 반도체 소자(DI1, DI2)로 전력을 전달하는데 유리할 수 있다. In addition, as described above, the connecting member (BR) may be an organic or inorganic connecting member. For example, the connecting member (BR) may be an inorganic connecting member, and when the connecting member (BR) includes a via electrode, it may be advantageous in transmitting power from the circuit board (100) to the first and second semiconductor elements (DI1, DI2).
나아가, 전술한 패키지 기판(200)은 회로 기판(100)의 하부에 배치될 수 있다. 패키지 기판(200)과 회로 기판(100)은 전도성 부재 등을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. Furthermore, the aforementioned package substrate (200) may be placed on the lower portion of the circuit substrate (100). The package substrate (200) and the circuit substrate (100) may be electrically connected to each other through a conductive member or the like.
예컨대, 패키지 기판(200)은 FC-BGA(Flip-Chip Ball Grid Array)일 수 있다. 또한, 패키지 기판(200)은 다층 구조(multilayer PCB)일 수 있다.For example, the package substrate (200) may be a FC-BGA (Flip-Chip Ball Grid Array). In addition, the package substrate (200) may be a multilayer structure (multilayer PCB).
그리고 회로 기판(100)은 인터포저로서 반도체 소자와 패키지 기판(200) 사이에 위치하여, 신호 및 전력을 전달할 수 있다. And the circuit board (100) is positioned between the semiconductor element and the package board (200) as an interposer, and can transmit signals and power.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 패키지의 단면도이고, 도 5는 도 4에서 K1의 확대도이고, 도 6은 도 4에서 K2의 확대도이고, 도 7은 도 6의 변형예이고, 도 8은 도 4에서 K3의 확대도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view of a package according to a first embodiment of the present invention, FIG. 5 is an enlarged view of K1 in FIG. 4, FIG. 6 is an enlarged view of K2 in FIG. 4, FIG. 7 is a modified example of FIG. 6, and FIG. 8 is an enlarged view of K3 in FIG. 4.
도 4를 참조하면, 실시예에 따른 패키지(1000)는 패키지 기판(200), 회로 기판(100) 및 반도체 소자(DI1, DI2)를 포함할 수 있다. 패키지 기판(200), 회로 기판(100) 및 반도체 소자(DI1, DI2)는 적층 방향으로 순차 배치될 수 있다. 이에, 회로 기판(100)은 반도체 소자(DI1, DI2)와 패키지 기판(200) 사이에 위치할 수 있다.Referring to FIG. 4, a package (1000) according to an embodiment may include a package substrate (200), a circuit substrate (100), and semiconductor elements (DI1, DI2). The package substrate (200), the circuit substrate (100), and the semiconductor elements (DI1, DI2) may be sequentially arranged in a stacking direction. Accordingly, the circuit substrate (100) may be positioned between the semiconductor elements (DI1, DI2) and the package substrate (200).
패키지 기판(200)은 패키지 절연층(210) 및 패키지 전극부를 포함할 수 있다. 패키지 절연층(210)은 제1 코어층(211), 상부 절연층(212) 및 하부 절연층(213)을 포함할 수 있다. 상부 절연층(212)은 제1 코어층(211)의 상부에 위치할 수 있다. 하부 절연층(213)은 제1 코어층(211)의 하부에 위치할 수 있다.The package substrate (200) may include a package insulating layer (210) and a package electrode portion. The package insulating layer (210) may include a first core layer (211), an upper insulating layer (212), and a lower insulating layer (213). The upper insulating layer (212) may be positioned above the first core layer (211). The lower insulating layer (213) may be positioned below the first core layer (211).
패키지 전극부는 제1 코어 전극부(221), 패키지 상부 전극부(222) 및 패키지 하부 전극부(223)를 포함할 수 있다.The package electrode portion may include a first core electrode portion (221), a package upper electrode portion (222), and a package lower electrode portion (223).
제1 코어 전극부(221)는 제1 코어층(211) 에 배치되는 제1 코어 배선부(221a) 및 제1 코어층(211)을 관통하는 제1 코어 비아전극(221b)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 코어 배선부(221a)는 제1 코어층(211)의 일면(상면 및/또는 하면)에 배치될 수 있다.The first core electrode portion (221) may include a first core wiring portion (221a) disposed on the first core layer (211) and a first core via electrode (221b) penetrating the first core layer (211). For example, the first core wiring portion (221a) may be disposed on one surface (upper surface and/or lower surface) of the first core layer (211).
패키지 상부 전극부(222)는 상부 절연층(212)에 배치될 수 있다. 패키지 상부 전극부(222)는 상부 절연층(212)에 배치되는 패키지 상부 배선부와 상부 절연층(212)을 관통하는 패키지 상부 비아전극을 포함할 수 있다.The package upper electrode portion (222) may be disposed on the upper insulating layer (212). The package upper electrode portion (222) may include a package upper wiring portion disposed on the upper insulating layer (212) and a package upper via electrode penetrating the upper insulating layer (212).
또한, 패키지 하부 전극부(223)는 하부 절연층(213)에 배치될 수 있다. 패키지 하부 전극부(223)는 하부 절연층(213)에 배치되는 패키지 하부 배선부와 하부 절연층(213)을 관통하는 패키지 하부 비아전극을 포함할 수 있다.Additionally, the package lower electrode portion (223) may be disposed on the lower insulating layer (213). The package lower electrode portion (223) may include a package lower wiring portion disposed on the lower insulating layer (213) and a package lower via electrode penetrating the lower insulating layer (213).
또한, 회로 기판(100)은 절연층(110), 전극부(120) 및 연결 부재(BR)를 포함할 수 있다.Additionally, the circuit board (100) may include an insulating layer (110), an electrode portion (120), and a connecting member (BR).
실시예에서 절연층(110)은 복수의 절연층이 적층된 구조로 구비될 수 있다. 전극부(120)는 복수의 절연층(110)에서 각 절연층에 매립되어 배치됨으로써, 신호 및/또는 전력을 메인보드(미도시) 등에서 반도체 소자로 전달하는 기능을 할 수 있다.In an embodiment, the insulating layer (110) may be provided in a structure in which multiple insulating layers are laminated. The electrode portion (120) may be disposed by being embedded in each insulating layer of the multiple insulating layers (110), thereby performing the function of transmitting signals and/or power from a main board (not shown) to a semiconductor element.
나아가, 회로 기판이 코어층을 포함하는 경우, 코어층에 적층된 빌드업 절연부를 포함할 수 있다. 구체적으로, 도시된 바와 같이 회로 기판(100)은 제2 코어층(111), 빌드업 절연부(112, 113), 제2 코어 전극부(121), 빌드업 전극부(122, 123)를 포함할 수 있다. 나아가, 회로 기판(100)은 보호층(SR)과 범프부(BP)를 더 포함할 수 있다. 또한, 이하 본 발명의 실시예에서 빌드업 절연부(112, 113)는 복수의 절연층을 포함하며, 복수의 절연층이 적층된 구조로 구비될 수 있다. 나아가 이러한 절연층의 구조는 전술한 패키지 기판의 패키지 절연층에 적용될 수 있다. 빌드업 전극부(122, 123)는 빌드업 절연부(112, 113)의 각 층(예, 절연층)에 매립되어 배치됨으로써, 신호 및/또는 전력을 메인보드(미도시)에서 반도체 소자로 전달하는 기능을 할 수 있다. Furthermore, when the circuit board includes a core layer, it may include a build-up insulating portion laminated on the core layer. Specifically, as illustrated, the circuit board (100) may include a second core layer (111), a build-up insulating portion (112, 113), a second core electrode portion (121), and a build-up electrode portion (122, 123). Furthermore, the circuit board (100) may further include a protective layer (SR) and a bump portion (BP). In addition, in the following embodiments of the present invention, the build-up insulating portion (112, 113) may include a plurality of insulating layers and may be provided in a structure in which a plurality of insulating layers are laminated. Furthermore, the structure of such an insulating layer may be applied to the package insulating layer of the package substrate described above. The build-up electrode portion (122, 123) may be disposed by being embedded in each layer (e.g., an insulating layer) of the build-up insulating portion (112, 113), thereby functioning to transmit signals and/or power from a main board (not illustrated) to a semiconductor element.
그리고 회로 기판의 절연층(110)은 제2 코어층(111), 상부 빌드업층(112), 하부 빌드업층(113)을 포함할 수 있다. 상부 빌드업층(112)은 제2 코어층(111)의 상부에 위치할 수 있다. 그리고 하부 빌드업층(113)은 제2 코어층(111)의 하부에 위치할 수 있다. And the insulating layer (110) of the circuit board may include a second core layer (111), an upper build-up layer (112), and a lower build-up layer (113). The upper build-up layer (112) may be located on top of the second core layer (111). And the lower build-up layer (113) may be located on the bottom of the second core layer (111).
그리고 전극부(120)는 후술하는 바와 같이 비아전극과 배선부로 이루어질 수 있다. And the electrode section (120) can be composed of a via electrode and a wiring section as described later.
실시예로, 절연층(110)은 코어층인 제2 코어층(111) 및 제2 코어층(111) 상부 및 하부에 배치된 적어도 하나의 절연층으로 이루어진 빌드업 절연부(112, 113)로 이루어질 수 있다. 이에, 코어층에 적층된 빌드업 절연부(112, 113)는 수직 적층된 복수의 절연층을 포함할 수 있다. 빌드업 절연부는 상부 빌드업층(112) 및 하부 빌드업층(113)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 상부 빌드업층(112)이 제2 코어층(111) 상부에 배치되고, 제2 코어층(111) 하부에 하부 빌드업층(113)이 배치될 수 있다. 상부 빌드업층 및/또는 하부 빌드업층은 각각이 복수의 절연층이 적층되어 구비될 수 있다. 또한, 빌드업층(또는 빌드업 절연부)은 빌드업 구조체 또는 빌드업 절연부 등으로 불릴 수 있다. 이를 기준으로 이하 설명한다.As an example, the insulation layer (110) may be formed of a second core layer (111) which is a core layer, and a build-up insulation portion (112, 113) which is formed of at least one insulation layer disposed above and below the second core layer (111). Accordingly, the build-up insulation portion (112, 113) laminated on the core layer may include a plurality of vertically laminated insulation layers. The build-up insulation portion may include an upper build-up layer (112) and a lower build-up layer (113). As illustrated, the upper build-up layer (112) may be disposed above the second core layer (111), and the lower build-up layer (113) may be disposed below the second core layer (111). The upper build-up layer and/or the lower build-up layer may each be formed by laminating a plurality of insulation layers. In addition, the build-up layer (or build-up insulation portion) may be referred to as a build-up structure or a build-up insulation portion, etc. The following description will be based on this.
실시예로, 절연층(110)은 제2 코어층(111), 상부 빌드업층(112), 하부 빌드업층(113)을 포함할 수 있다. 또한, 절연층(110)의 외측에 보호층(SR)이 더 배치될 수 있다. As an example, the insulating layer (110) may include a second core layer (111), an upper build-up layer (112), and a lower build-up layer (113). In addition, a protective layer (SR) may be further disposed on the outer side of the insulating layer (110).
그리고 상부 빌드업층(112)은 '상부 빌드업 구조체'일 수 있다. 하부 빌드업층(113)은 '하부 빌드업 구조체'일 수 있다. 본 실시예에서, 제2 코어층(111)은 절연층(110)의 수직 방향으로 중심부에 배치될 수 있다. 제2 코어층(111)의 양면에 빌드업층이 적층되는 경우, 제2 코어층(111)은 절연층(110)의 중앙에 위치할 수 있다. 즉, 상부 빌드업층(112)은 제2 코어층(111) 상에 배치되고, 하부 빌드업층(113)은 제2 코어층(111)의 하부에 위치할 수 있다. And the upper build-up layer (112) may be an 'upper build-up structure'. The lower build-up layer (113) may be a 'lower build-up structure'. In the present embodiment, the second core layer (111) may be arranged at the center in the vertical direction of the insulating layer (110). When the build-up layers are laminated on both sides of the second core layer (111), the second core layer (111) may be located at the center of the insulating layer (110). That is, the upper build-up layer (112) may be arranged on the second core layer (111), and the lower build-up layer (113) may be located below the second core layer (111).
그리고 회로 기판(100)의 절연층(110)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(100)의 절연층(110)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로 기판의 절연층(110) 또는 절연층(110)을 이루는 각 절연층은 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화유리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로 기판의 절연층(110)은 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG) 폴리 카보네이트(PC) 등의 강화 혹은 연성 플라스틱을 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로 기판의 절연층(110)은 사파이어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로 기판의 절연층(110)은 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 예컨대, 회로 기판의 절연층(110)은 COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 광등방 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 광등방 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로 기판의 절연층(110)은 필러 및 절연 수지를 포함하는 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 회로 기판의 절연층(110)은 열경화성 수지 또는 열가소성 수지에 실리카 또는 알루미나의 필러가 배치된 구조를 가질 수 있다. And the insulating layer (110) of the circuit board (100) may be rigid or flexible. For example, the insulating layer (110) of the circuit board (100) may include glass or plastic. For example, the insulating layer (110) of the circuit board or each insulating layer constituting the insulating layer (110) may include chemically strengthened/semi-strengthened glass such as soda lime glass or aluminosilicate glass. For example, the insulating layer (110) of the circuit board may include a strengthened or flexible plastic such as polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), propylene glycol (PPG), or polycarbonate (PC). For example, the insulating layer (110) of the circuit board may include sapphire. For example, the insulating layer (110) of the circuit board may include an optically isotropic film. For example, the insulating layer (110) of the circuit board may include a cyclic olefin copolymer (COC), a cyclic olefin polymer (COP), optically isotropic polycarbonate (PC), or optically isotropic polymethyl methacrylate (PMMA). For example, the insulating layer (110) of the circuit board may be formed of a material including a filler and an insulating resin. For example, the insulating layer (110) of the circuit board may have a structure in which a filler such as silica or alumina is disposed in a thermosetting resin or a thermoplastic resin.
절연층(110)은 서로 다른 복수의 절연 재료를 적층한 구조를 가질 수 있고, 예시적인 배치 구조에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The insulating layer (110) may have a structure in which a plurality of different insulating materials are laminated, and an exemplary arrangement structure will be described in more detail as follows.
일 실시예에서 절연층(110)은 보강 부재를 포함하는 제2 코어층(111)을 포함할 수 있다. 여기에서, 제2 코어층(111)은 보강 부재를 포함하면서, 이의 수직 방향(Y축 방향, 또는 적층 방향)으로의 두께가 수십㎛ 내지 수백㎛의 범위일 수 있다. 또한, 상부 빌드업층(112)과 하부 빌드업층(113)은 제2 코어층(111)의 상부 및 하부에 각각 배치되고 보강 부재를 포함하지 않는 복수의 층을 포함할 수 있다. 보강 부재는 코어층 내에 매립된 강화 섬유 또는 유리 섬유라고도 할 수 있다. 보강 부재는 절연층의 수평 방향(X축 방향)을 따라 연장된 유리 섬유(Glass fiber) 물질을 의미할 수 있고, 서로 이격된 필러와는 다른 의미를 가질 수 있다. 예컨대, 절연층(110)은 수지, 필러 및 보강 부재(예, 유리 섬유)로 이루어지거나, 수지, 필러로 이루어질 수 있다.In one embodiment, the insulating layer (110) may include a second core layer (111) including a reinforcing member. Here, the second core layer (111) may include the reinforcing member and have a thickness in a vertical direction (Y-axis direction or lamination direction) of several tens of micrometers to several hundreds of micrometers. In addition, the upper build-up layer (112) and the lower build-up layer (113) may be disposed on the upper and lower sides of the second core layer (111), respectively, and may include a plurality of layers that do not include the reinforcing member. The reinforcing member may also be referred to as a reinforcing fiber or glass fiber embedded in the core layer. The reinforcing member may refer to a glass fiber material extending along the horizontal direction (X-axis direction) of the insulating layer, and may have a different meaning from a filler that is spaced apart from each other. For example, the insulating layer (110) may be composed of a resin, a filler, and a reinforcing member (e.g., glass fiber), or may be composed of a resin and a filler.
제2 코어층(111)은 다양한 절연 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 코어층(111)은 동박 적층판(Copper Clad Laminate, CCL)의 일부일 수 있다. 또는, 코어층은 동박 적층판에 대응할 수 있다. 그리고 제2 코어층(111)은 복수의 층으로 이루어질 수 있으며, 복수의 층은 서로 동일 또는 상이한 물질로 이루어질 수 있다. 나아가, 제2 코어층(111)은 제2 코어층(111)의 상면과 하면을 관통하는 비아전극을 포함할 수 있다The second core layer (111) may be made of various insulating materials. For example, the second core layer (111) may be a part of a copper clad laminate (CCL). Alternatively, the core layer may correspond to the copper clad laminate. In addition, the second core layer (111) may be made of a plurality of layers, and the plurality of layers may be made of the same or different materials. Furthermore, the second core layer (111) may include a via electrode penetrating the upper and lower surfaces of the second core layer (111).
그리고 상부 빌드업층(112) 또는 하부 빌드업층(113)은 열경화성 및/또는 광경화성 수지 등 임의의 절연성 수지로 구비될 수 있다. 열경화성 수지로는 아지노모토 사에서 출시한 제품인 ABF(Ajinomoto Build-up Film)을 이용할 수 있고, 유리섬유를 포함하는 프리프레그(Prepreg, PPG) 등의 물질을 이용할 수 있다. 광경화성 수지는 PID(Photo Imageable Dielectric) 수지 등의 임의의 절연성 수지를 이용할 수 있다. 상술한 임의의 절연 수지는 예시적으로 에폭시 수지, 비스말레이미드 트리아진 수지(BT수지), 페놀 수지 등일 수 있고, 실리카 등의 무기 필러를 포함할 수 있다. 절연성 수지가 코어로 이용되는 경우에는 유리 섬유나 아라미드 섬유 등으로 구비된 보강재 또는 보강부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 절연층(110)을 제조할 때에는 아지노모토사에서 출시하는 제품인 ABF(Ajinomoto Build-up Film)을 이용할 수 있고, FR-4, BT(Bismaleimide Triazine), PID(Photo Imageable Dielectric resin), BT 등이 사용될 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(100)이 코어리스인 경우, 절연층(110)은 코어층 없이, ABF로 적층되어 구비될 수 있다.And the upper build-up layer (112) or the lower build-up layer (113) can be provided with any insulating resin such as a thermosetting and/or photocurable resin. As the thermosetting resin, ABF (Ajinomoto Build-up Film), a product released by Ajinomoto Co., Ltd., can be used, and a material such as prepreg (PPG) containing glass fiber can be used. As the photocurable resin, any insulating resin such as PID (Photo Imageable Dielectric) resin can be used. The above-mentioned arbitrary insulating resin may be, for example, an epoxy resin, a bismaleimide triazine resin (BT resin), a phenol resin, etc., and may include an inorganic filler such as silica. When the insulating resin is used as a core, it may include a reinforcing material or reinforcing member provided with glass fiber or aramid fiber. For example, when manufacturing an insulating layer (110), ABF (Ajinomoto Build-up Film), a product released by Ajinomoto Co., Ltd., can be used, and FR-4, BT (Bismaleimide Triazine), PID (Photo Imageable Dielectric resin), BT, etc. can be used. For example, when the circuit board (100) is coreless, the insulating layer (110) can be provided by laminating ABF without a core layer.
나아가, 상부 빌드업층(112)은 제2 코어층(111)에 접하는 복수의 절연층으로 이루어질 수 있다. 복수의 절연층은 서로 크기가 상이한 필러로 이루어질 수 있다. 예컨대, 복수의 절연층에서 상부로 갈수록 필러의 크기가 작을 수 있다. 그리고 복수의 절연층에서 상부의 절연층으로 갈수록 폭 또는 피치가 작은 상부 전극부가 배치될 수 있다.Furthermore, the upper build-up layer (112) may be formed of a plurality of insulating layers that contact the second core layer (111). The plurality of insulating layers may be formed of fillers of different sizes. For example, the filler size may become smaller as it goes upward among the plurality of insulating layers. In addition, an upper electrode portion having a smaller width or pitch may be arranged as it goes upward among the plurality of insulating layers.
또한, 실시예에 따른 배선 또는 전극부(120)는 메인 보드 등과 칩(또는 반도체 소자, 다이) 간의 전기적 연결을 위해 배치되고, 전극부(120)는 배선부(회로 패턴 또는 회로 패턴층, 패드, 패턴부) 및 비아부(또는 비아전극)을 포함한다.In addition, the wiring or electrode portion (120) according to the embodiment is arranged for electrical connection between a main board, etc. and a chip (or semiconductor element, die), and the electrode portion (120) includes a wiring portion (circuit pattern or circuit pattern layer, pad, pattern portion) and a via portion (or via electrode).
예컨대, 전극부(120)의 배선부는 절연층 상면의 패턴과 패드를 포함할 수 있다. 이하에서는 배선부를 '회로 패턴', '패턴부'와 혼용하여 설명한다. 그리고 전극부(120)는 절연층을 관통하는 비아부 또는 비아전극을 포함할 수 있다. 이에, 실시예에서 전극부(120)는 각 절연층에서 배선부(회로 패턴)과 비아전극을 포함하는 것으로 이하 설명한다. 그리고 전극부(120)에서 배선부는 반도체 소자와 신호 및/또는 전력 전달을 위해 다양한 형태로 설계될 수 있고, 적층된 빌드업 절연부(112, 113)의 각 절연층 내에 배치된다.For example, the wiring portion of the electrode portion (120) may include a pattern and a pad on the upper surface of the insulating layer. Hereinafter, the wiring portion is described interchangeably with the terms 'circuit pattern' and 'pattern portion'. In addition, the electrode portion (120) may include a via portion or a via electrode penetrating the insulating layer. Accordingly, in the embodiment, the electrode portion (120) is described below as including a wiring portion (circuit pattern) and a via electrode in each insulating layer. In addition, the wiring portion in the electrode portion (120) may be designed in various forms for transmitting signals and/or power to and from the semiconductor element, and is arranged in each insulating layer of the laminated build-up insulating portions (112, 113).
전극부(120)에서 비아전극(또는 비아부)은 빌드업 절연부(112, 113)의 각 절연층에 배치된 회로 패턴 간의 수직적인 연결을 위해 각 절연층의 적어도 일부를 관통하여 배치된다. 비아전극은 복수의 회로 패턴(배선부)을 서로 연결할 수 있다. 비아전극도 배선부와 같이 복수 개로 이루어질 수 있다. 즉, 절연층은 비아 전극의 배치를 위해 비아홀을 포함할 수 있다. 그리고 비아전극은 임피던스의 최적화나 방열을 위해 회로 패턴보다 넓은 폭을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 자유롭게 설계될 수 있다.In the electrode section (120), a via electrode (or via section) is arranged to penetrate at least a portion of each insulating layer for vertical connection between circuit patterns arranged on each insulating layer of the build-up insulating section (112, 113). The via electrode can connect a plurality of circuit patterns (wiring sections) to each other. The via electrode may also be formed in multiple pieces like the wiring section. That is, the insulating layer may include a via hole for arranging the via electrode. In addition, the via electrode may have a wider width than the circuit pattern for impedance optimization or heat dissipation, but is not limited thereto and may be freely designed.
전극부(120)에서 배선부(회로 패턴)는 각 절연층에 배치될 수 있다. 그리고 회로 패턴은 회로 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 배선부(회로 패턴)는 각 비아전극과 연결될 수 있다 그리고 빌드업 절연부(112, 113) 내의 절연층의 상면과 하면에 배치된 회로 패턴은 반도체 소자 및/또는 메인 보드 또는 기판 등과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 이러한 전극부(120)는 제2 코어층(111)과 상부 빌드업층(112), 하부 빌드업층(113) 각각의 층(절연층)에 위치할 수 있다.In the electrode portion (120), a wiring portion (circuit pattern) may be arranged on each insulating layer. And the circuit pattern may be electrically connected to the circuit pattern. In addition, the wiring portion (circuit pattern) may be connected to each via electrode. And the circuit patterns arranged on the upper and lower surfaces of the insulating layer in the build-up insulating portion (112, 113) may be electrically connected to a semiconductor element and/or a main board or substrate, etc. For example, the electrode portion (120) may be located on each layer (insulating layer) of the second core layer (111), the upper build-up layer (112), and the lower build-up layer (113).
실시예에서 전극부(120)는 제2 코어 전극부(121), 상부 전극부(122) 및 하부 전극부(123)를 포함할 수 있다. 상부 전극부(122) 및 하부 전극부(123)는 빌드업층 전극부일 수 있다. 그리고 상부 전극부(122)는 상부 빌드업층(112)에서 각 절연층에 배치되며, '상부 빌드업층 전극부'일 수 있다. 그리고 하부 전극부(123)는 하부 빌드업층(113)에서 각 절연층에 배치되며, '하부 빌드업 배선부 전극'일 수 있다.In an embodiment, the electrode portion (120) may include a second core electrode portion (121), an upper electrode portion (122), and a lower electrode portion (123). The upper electrode portion (122) and the lower electrode portion (123) may be build-up layer electrode portions. In addition, the upper electrode portion (122) is disposed in each insulating layer in the upper build-up layer (112) and may be an 'upper build-up layer electrode portion'. In addition, the lower electrode portion (123) is disposed in each insulating layer in the lower build-up layer (113) and may be a 'lower build-up wiring portion electrode'.
제2 코어 전극부(121)는 제2 코어층(111)의 상면과 하면에 배치되는 제2 코어 배선부(121a) 및 제2 코어층(111)을 관통하는 제2 코어 비아전극(121b)을 포함할 수 있다.The second core electrode portion (121) may include a second core wiring portion (121a) arranged on the upper and lower surfaces of the second core layer (111) and a second core via electrode (121b) penetrating the second core layer (111).
상부 전극부(122)는 상부 빌드업층(112)의 각 절연층의 상면과 하면에 배치되는 배선부인 상부 배선부(122a)와 비아전극인 상부 비아전극(122b)을 포함할 수 있다. 상부 비아전극(122b)은 상부 빌드업층(112)의 각 절연층을 관통할 수 있다.The upper electrode portion (122) may include an upper wiring portion (122a), which is a wiring portion arranged on the upper and lower surfaces of each insulating layer of the upper build-up layer (112), and an upper via electrode (122b), which is a via electrode. The upper via electrode (122b) may penetrate each insulating layer of the upper build-up layer (112).
나아가, 하부 전극부(123)는 하부 빌드업층(113)의 상면과 하면에 배치되는 배선부인 하부 배선부(123a)와 비아전극인 하부 비아전극(123b)을 포함할 수 있다. 또한, 하부 비아전극(123b)은 하부 빌드업층(113)의 각 절연층을 관통할 수 있다.Furthermore, the lower electrode portion (123) may include a lower wiring portion (123a), which is a wiring portion arranged on the upper and lower surfaces of the lower build-up layer (113), and a lower via electrode (123b), which is a via electrode. In addition, the lower via electrode (123b) may penetrate each insulating layer of the lower build-up layer (113).
그리고 실시예에서 상부 전극부(및/또는 하부 전극부)의 배선부는 미세한 피치를 갖는 배선부(제1 배선부)와 제1 배선부보다 큰 피치를 갖는 배선부(제2 배선부)를 포함할 수 있다. And in the embodiment, the wiring portion of the upper electrode portion (and/or the lower electrode portion) may include a wiring portion (first wiring portion) having a fine pitch and a wiring portion (second wiring portion) having a pitch larger than the first wiring portion.
제2 배선부는 종래의 회로 기판에 사용되는 회로 패턴과 같은 폭과 간격을 갖는 배선을 의미할 수 있고, 제1 배선부는 반도체 소자 간의 상호 연결이나, 임피던스 매칭, 또는 인덕터의 형성을 위해 종래의 회로 기판에 사용되던 패턴의 폭과 간격보다 좁은 폭과 간격을 갖는 미세 배선을 의미할 수 있다. 예컨대, 제1 배선부의 선폭이 수 마이크로미터(㎛) 이하 이거나, 피치가 수십 ㎛이하일 수 있다. 예컨대, 제1 배선부의 폭은 30㎛이하일 수 있다. 예컨대, 제1 배선부의 피치는 55㎛이하일 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.The second wiring portion may refer to a wiring having the same width and spacing as a circuit pattern used in a conventional circuit board, and the first wiring portion may refer to a fine wiring having a width and spacing narrower than the width and spacing of a pattern used in a conventional circuit board for interconnection between semiconductor devices, impedance matching, or formation of an inductor. For example, the line width of the first wiring portion may be several micrometers (㎛) or less, or the pitch may be several tens of ㎛ or less. For example, the width of the first wiring portion may be 30 ㎛ or less. For example, the pitch of the first wiring portion may be 55 ㎛ or less. A detailed description thereof will be provided later.
또한, 제1 실시예에 따른 회로 기판(100)은 보호층(SR) 및 범프부(BP)를 더 포함할 수 있다.Additionally, the circuit board (100) according to the first embodiment may further include a protective layer (SR) and a bump portion (BP).
구체적으로, 보호층(SR)은 외부의 습기나 오염 물질로부터 패드를 보호하는 기능을 할 수 있고, 반도체 소자 및/또는 메인 보드와 회로 기판 간의 접합 시 단락 문제를 방지하기 위해, 예시적으로 보호층(SR)은 솔더 레지스트로 구비될 수 있다. 구체적으로, 반도체 소자 및/또는 메인 보드 등은 회로 기판이 연결되기 위해 복수의 단자를 가진다. 또한, 복수의 단자는 높은 밀도로 배치될 수 있다. 복수의 단자와 회로 기판의 패드가 접합되는 경우, 일례로 솔더를 이용할 수 있다. 솔더를 이용하는 경우, 높은 밀도를 갖는 단자 간의 솔더 단락 문제가 발생할 수 있어, 이러한 단락 문제를 해결하기 위해 솔더와 젖음성이 좋지 않은 솔더 레지스트를 배치할 수 있다. 또한, 보호층(SR)은 전기적 연결에 대한 절연성을 가진 재질로 이루어질 수 있다. 보호층(SR)은 수지, 경화제, 광 개시제, 안료, 용매, 필러, 첨가제, 아크릴 계열의 모노머 등을 포함할 수 있다. 또한, 보호층(SR)은 포토 솔더 레지스트층, 커버-레이(cover-lay) 및 고분자 물질 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 보호층(SR)은 반도체 소자의 단자와 회로 기판의 패드 간 접속을 위해 적어도 하나 이상의 개구부를 가질 수 있다. 예컨대, 실시예에서 보호층(SR)은 보강부재인 필러와 수지로 이루어질 수 있다.Specifically, the protective layer (SR) can have the function of protecting the pad from external moisture or contaminants, and to prevent a short circuit problem when bonding between the semiconductor element and/or the main board and the circuit board, the protective layer (SR) can be provided with a solder resist, for example. Specifically, the semiconductor element and/or the main board, etc. have a plurality of terminals for connecting the circuit board. In addition, the plurality of terminals can be arranged at a high density. When the plurality of terminals and the pads of the circuit board are bonded, solder can be used, for example. When solder is used, a solder short circuit problem may occur between terminals having a high density, and thus, a solder resist that does not have good wettability with the solder can be arranged to solve this short circuit problem. In addition, the protective layer (SR) can be formed of a material having insulating properties for electrical connection. The protective layer (SR) can include a resin, a curing agent, a photoinitiator, a pigment, a solvent, a filler, an additive, an acrylic monomer, etc. Additionally, the protective layer (SR) may include any one of a photo solder resist layer, a cover-lay, and a polymer material. The protective layer (SR) may have at least one opening for connection between a terminal of a semiconductor device and a pad of a circuit board. For example, in an embodiment, the protective layer (SR) may be formed of a filler and a resin, which are reinforcing members.
보호층(SR)은 절연층(110) 상에 배치될 수 있다. 그리고 보호층(SR)은 복수의 필러를 포함할 수 있다. 구체적으로, 보호층(SR)은 상부 빌드업층(112) 상에 배치되는 제1 보호층(SR1)과 하부 빌드업층(113) 하부에 배치되는 제2 보호층(SR2)을 포함할 수 있다. 제1 보호층(SR1)과 제2 보호층(SR2)은 적층 방향을 따라 서로 이격 배치될 수 있고, 회로 기판의 휨을 고려하여 서로 다른 두께를 가질 수 있다. 이하에서 보호층은 제1 보호층(SR1)을 기준으로 설명한다.A protective layer (SR) may be disposed on an insulating layer (110). The protective layer (SR) may include a plurality of fillers. Specifically, the protective layer (SR) may include a first protective layer (SR1) disposed on an upper build-up layer (112) and a second protective layer (SR2) disposed under a lower build-up layer (113). The first protective layer (SR1) and the second protective layer (SR2) may be disposed spaced apart from each other along a stacking direction and may have different thicknesses in consideration of warpage of the circuit board. Hereinafter, the protective layer will be described based on the first protective layer (SR1).
범프부(BP)는 보호층(SR) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 범프부(BP)는 보호층(SR)의 상면에 배치될 수 있다. 상기 범프부(BP)는 빌드업 전극부(122, 123)보다 외측에 위치할 수 있다. 예컨대, 상부 빌드업층(112)에서 범프부(BP)는 빌드업 전극부(122, 123)의 상부에 위치할 수 있다. 그리고 범프부(BP)는 보호층(SR)의 상면 상에 배치되는 돌출부(PP) 및 보호층(SR)을 관통하는 비아부(TP)를 포함할 수 있다. 실시예로, 비아부(TP) 및 돌출부(PP)는 각각이 인접한 보호층(SR)을 향하여 돌출된 복수의 돌기 또는 볼록부를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 보호층(SR1) 상에서, 비아부(TP) 및 돌출부(PP)는 제1 보호층(SR1)을 향해 돌출된 복수의 돌기(또는 볼록부)를 포함할 수 있다. The bump portion (BP) may be disposed on the protective layer (SR). For example, the bump portion (BP) may be disposed on the upper surface of the protective layer (SR). The bump portion (BP) may be located outside the build-up electrode portions (122, 123). For example, in the upper build-up layer (112), the bump portion (BP) may be located on the upper surface of the build-up electrode portions (122, 123). In addition, the bump portion (BP) may include a protrusion portion (PP) disposed on the upper surface of the protective layer (SR) and a via portion (TP) penetrating the protective layer (SR). In an embodiment, the via portion (TP) and the protrusion portion (PP) may each include a plurality of protrusions or convex portions protruding toward the adjacent protective layer (SR). For example, on the first protective layer (SR1), the via portion (TP) and the protrusion portion (PP) may include a plurality of protrusions (or convex portions) protruding toward the first protective layer (SR1).
나아가, 범프부(BP)에 금속층이 더 추가로 배치되며, 전기적으로 연결될 수 있다. 이에, 범프부(BP)에 대한 내구성 및 신뢰성이 더욱 개선될 수 있다. 예컨대, 금속층은 적어도 하나의 금속층으로 이루어질 수 있다. 금속층은 구리(Cu), 금(Au), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 텅스텐(W), 티타늄(Ti)이나 이들의 조합 등으로 이루어질 수 있다. 이로써, 금속층 및 범프부(BP) 간의 접합력이 개선되고 범프부(BP)에 대한 내식성, 내구성을 개선하며, 전기 신호의 손실도 최소화될 수 있다. 금속층은 다양한 금속의 증착(deposition), 도금(electroplating) 등에 의해 범프부(BP) 상에 형성될 수 있다.Furthermore, a metal layer may be additionally disposed on the bump portion (BP) and electrically connected. Accordingly, the durability and reliability of the bump portion (BP) may be further improved. For example, the metal layer may be formed of at least one metal layer. The metal layer may be formed of copper (Cu), gold (Au), nickel (Ni), palladium (Pd), tungsten (W), titanium (Ti), or a combination thereof. Accordingly, the bonding strength between the metal layer and the bump portion (BP) is improved, the corrosion resistance and durability of the bump portion (BP) are improved, and the loss of electrical signals may be minimized. The metal layer may be formed on the bump portion (BP) by deposition, electroplating, or the like of various metals.
또한, 상부 빌드업층(112) 상부에 반도체 소자가 배치될 수 있다. 반도체 소자는 전술한 미세 패턴인 제1 배선부 등과 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 기판은 반도체 소자와 신호의 연결을 위해 높은 배선 밀도를 가질 수 있도록 배치될 수 있다. 또한, 미세 패턴인 제1 배선부는 반도체 소자 간의 신호 연결을 위한 선로의 기능을 제공하거나, 반도체 소자 각각에 대한 신호 연결(예, 하부 기판으로 제공)을 수행할 수 있다. 이에, 반도체 소자가 불필요하게 커지는 것을 방지하여 반도체 소자의 수율을 개선할 수 있도록 구비될 수 있다.In addition, a semiconductor element may be arranged on the upper build-up layer (112). The semiconductor element may be electrically connected to the first wiring portion, which is the aforementioned micro-pattern. The circuit board may be arranged to have a high wiring density for connecting the semiconductor element and signals. In addition, the first wiring portion, which is the micro-pattern, may provide a function of a line for signal connection between the semiconductor elements, or may perform signal connection (e.g., provision to the lower substrate) for each semiconductor element. Accordingly, it may be provided to prevent the semiconductor element from becoming unnecessarily large, thereby improving the yield of the semiconductor element.
또한, 회로 기판은 기능에 따라 패키지 기판과 인터포저로 구분될 수 있다. 패키지 기판은 반도체 소자 및/또는 인터포저를 실장하기 위한 기능을 한다. 데이터의 증가로 인해 회로 기판의 면적이 넓어지거나, 절연층의 적층 수가 많아 짐에 따라 회로 기판의 수율이 매우 저하될 수 있다. 따라서 높은 적층 수를 갖는 회로 기판의 수율을 개선하기 위해 인터포저와 패키지 기판으로 분리함으로써, 회로 기판의 수율을 개선할 수 있다. 뿐만 아니라, 반도체 소자의 단자의 밀도가 높아짐에 따라 반도체 소자의 단자에 대응하는 면적을 갖는 패키지 기판의 패드를 구현하는 데에 어려움이 있을 수 있다. 따라서, 인터포저는 패키지 기판의 패드 크기와 반도체 소자의 단자의 미세한 패턴 크기의 버퍼 역할을 할 수 있다.In addition, circuit boards can be divided into package substrates and interposers according to their function. The package substrate functions to mount semiconductor devices and/or interposers. As data increases, the circuit board area increases or the number of laminated insulating layers increases, which can significantly reduce the yield of the circuit board. Therefore, in order to improve the yield of circuit boards with a high number of laminated layers, the yield of the circuit board can be improved by separating them into an interposer and a package substrate. In addition, as the terminal density of semiconductor devices increases, it may be difficult to implement pads on the package substrate with an area corresponding to the terminals of the semiconductor devices. Therefore, the interposer can act as a buffer between the pad size of the package substrate and the fine pattern size of the terminals of the semiconductor devices.
상술한 패키지 기판과 인터포저는 절연층의 구성에 따라 전술한 바와 같이 각각 코어 기판과 코어리스 기판으로 구분될 수 있다. 코어 기판의 경우, 절연층은 코어층을 포함할 수 있고, 코어층은 적층된 절연층 중 강화 부재를 포함하는 층을 의미할 수 있다. 강화 부재는 유리 섬유를 의미할 수 있다. 코어층은 다른 절연층보다 두껍게 배치됨으로써 공정 중 회로 기판의 휨 등을 방지하는 기능을 가질 수 있다. 그러나, 코어층은 전압 강하, 신호 손실 등의 문제를 유발하거나 박형화가 어려울 수 있다. 따라서, 응용 분야에 따라 회로 기판의 절연층은 코어층을 포함하지 않는 코어리스 기판을 이용할 수 있다.The package substrate and interposer described above can be classified into core substrates and coreless substrates, respectively, depending on the composition of the insulating layer. In the case of a core substrate, the insulating layer may include a core layer, and the core layer may refer to a layer among the laminated insulating layers that includes a reinforcing member. The reinforcing member may refer to glass fiber. The core layer may have the function of preventing warpage of the circuit board during the process by being arranged thicker than other insulating layers. However, the core layer may cause problems such as voltage drop and signal loss, or may be difficult to thin. Therefore, depending on the application, the insulating layer of the circuit board may use a coreless substrate that does not include a core layer.
또한, 실시예에서 회로 기판(100)에서 제2 코어층(111)은 캐비티(CV)를 포함할 수 있다. 즉, 회로 기판(100)은 캐비티(CV)를 갖는 제2 코어층(111)을 포함할 수 있다. 캐비티(CV)는 상부 빌드업층(112), 제2 코어층(111) 및 하부 빌드업층(113) 중 적어도 하나를 관통할 수 있다. 실시예들에서 캐비티(CV)는 ‘홈(groove)’, ‘리세스(recess)’, 홀(hole), ‘비아(via)’ 등 다양하게 표현될 수 있다. 나아가, 캐비티(CV)는 평면 상, 원형, 사각형 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 나아가, 캐비티(CV)의 내벽 또는 제2 코어층(111)의 내측은 중심 또는 중앙부에서 제2 코어층(111)의 상면을 향해 폭 또는 직경이 증가하고, 제2 코어층(111)의 하면을 향해 폭 또는 직경이 증가하는 구조를 가질 수도 있다. 또는 캐비티(CV)의 내벽 또는 제2 코어층(111)의 내측은 중심 또는 중앙부에서 제2 코어층(111)의 상면을 향해 폭 또는 직경이 증가하거나, 또는 제2 코어층(111)의 하면을 향해 폭 또는 직경이 증가하는 구조만을 가질 수도 있다.In addition, in the embodiment, the second core layer (111) in the circuit board (100) may include a cavity (CV). That is, the circuit board (100) may include a second core layer (111) having a cavity (CV). The cavity (CV) may penetrate at least one of the upper build-up layer (112), the second core layer (111), and the lower build-up layer (113). In the embodiment, the cavity (CV) may be expressed in various ways, such as a ‘groove’, a ‘recess’, a hole, a ‘via’, etc. Furthermore, the cavity (CV) may have various shapes, such as a flat surface, a circle, a square shape, etc. Furthermore, the inner wall of the cavity (CV) or the inner side of the second core layer (111) may have a structure in which the width or diameter increases from the center or central portion toward the upper surface of the second core layer (111) and the width or diameter increases toward the lower surface of the second core layer (111). Alternatively, the inner wall of the cavity (CV) or the inner side of the second core layer (111) may have a structure in which the width or diameter increases from the center or central portion toward the upper surface of the second core layer (111), or only the width or diameter increases toward the lower surface of the second core layer (111).
그리고 캐비티(CV)는 내부에 실장되는 소자(예, 연결 부재)의 형상에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 일반적으로 연결 부재의 형상이 적층 방향의 수직인 면을 기준으로 사각형일 수 있다. 이에 대응하여, 캐비티(CV)도 적층 방향의 수직한 면을 기준으로 사각형 형상일 수 있다. 다만, 연결 부재(BR)의 용이한 실장을 위해, 다양한 형상을 가질 수 있다.The cavity (CV) may have various shapes depending on the shape of the component (e.g., connecting member) mounted therein. For example, the shape of the connecting member may generally be rectangular with respect to a plane perpendicular to the stacking direction. Correspondingly, the cavity (CV) may also have a rectangular shape with respect to a plane perpendicular to the stacking direction. However, for easy mounting of the connecting member (BR), it may have various shapes.
회로 기판(100)은 연결 부재(BR)를 포함할 수 있다. 그리고 연결 부재(BR)는 캐비티(CV) 내에 위치할 수 있다. 즉, 캐비티(CV)를 통해, 상부 빌드업층(112)에 연결 부재(BR) 등의 실장 공간을 용이하게 확보할 수 있다. 또한, 캐비티(CV) 상부에 캐비티(CV) 외측의 상부 전극부(122) 대비 선폭이 작은 하부 전극부(123)를 용이하게 배치될 수 있다. 이로써, 실시예에 따른 회로 기판은 반도체 소자 간의 용이한 연결과 향상된 입출력(I/O) 카운트를 제공할 수 있다.The circuit board (100) may include a connecting member (BR). The connecting member (BR) may be positioned within a cavity (CV). That is, a mounting space for the connecting member (BR) and the like can be easily secured in the upper build-up layer (112) through the cavity (CV). In addition, a lower electrode portion (123) having a smaller line width than the upper electrode portion (122) outside the cavity (CV) can be easily arranged on the upper portion of the cavity (CV). Accordingly, the circuit board according to the embodiment can provide easy connection between semiconductor elements and an improved input/output (I/O) count.
실시예에 따르면, 연결 부재(BR)는 제2 코어층(111)의 캐비티(CV) 내에 매립될 수 있다. 즉, 실시예에 따르면 회로 기판(100)의 박형화가 되면서 휨을 방지하기 위해 제2 코어층(111)을 구비할 수 있고, 이 때, 연결 부재(BR)는 제2 코어층(111) 내에 매립될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 제2 코어층(111) 내에 연결 부재(BR)가 배치됨에 따라 연결 부재의 실장으로 회로 기판의 신뢰성이 유지되고, 다양한 연결 부재(BR)의 실장이 이루어질 수 있다.According to an embodiment, the connecting member (BR) may be embedded in the cavity (CV) of the second core layer (111). That is, according to an embodiment, the second core layer (111) may be provided to prevent warpage while the circuit board (100) is thinned, and at this time, the connecting member (BR) may be embedded in the second core layer (111). In addition, as described above, since the connecting member (BR) is arranged in the second core layer (111), the reliability of the circuit board is maintained by the mounting of the connecting member, and various connecting members (BR) can be mounted.
또한, 연결 부재(BR)는 회로 기판(100)에서 제2 코어층(111) 내에 위치하여, 제2 코어층(111)과 수평 방향(X축 방향)으로 중첩될 수 있다. 예컨대, 연결 부재(BR)는 회로 기판(100)에서 상부 빌드업층(112)이나 하부 빌드업층(113)에 배치되지 않을 수 있다. Additionally, the connecting member (BR) may be positioned within the second core layer (111) of the circuit board (100) and may overlap with the second core layer (111) in the horizontal direction (X-axis direction). For example, the connecting member (BR) may not be positioned in the upper build-up layer (112) or the lower build-up layer (113) of the circuit board (100).
또한, 상부 빌드업층(112)의 적어도 일부에 연결 부재(BR)가 매립되는 경우, 상부 빌드업층(112) 내에서 한정적인 높이 내에 연결 부재(BR)가 실장될 수 있다. 나아가, 연결 부재(BR)의 적층 방향으로 길이(두께)가 증가하는 경우 복수의 절연층인 상부 빌드업층(112)에 캐비티를 형성함에 따라 복수의 절연층 간의 경계면에서 발생하는 박리, 크랙 등의 문제가 존재할 수 있다. 따라서 실시예와 같이 제2 코어층(111) 내에 연결 부재(BR)를 최대한 실장함으로써, 연결 부재(BR)의 크기가 크거나 작더라도 용이하게 실장 가능하며, 연결 부재의 실장을 위해 복수의 절연층의 경계면을 관통하는 비아를 형성하지 않게 되므로 회로 기판의 신뢰성을 개선할 수 있다.In addition, when the connecting member (BR) is embedded in at least a portion of the upper build-up layer (112), the connecting member (BR) can be mounted within a limited height within the upper build-up layer (112). Furthermore, when the length (thickness) of the connecting member (BR) increases in the stacking direction, problems such as peeling or cracking occurring at the boundary surface between the plurality of insulating layers may exist as cavities are formed in the upper build-up layer (112), which is a plurality of insulating layers. Therefore, by mounting the connecting member (BR) as much as possible within the second core layer (111) as in the embodiment, the connecting member (BR) can be easily mounted regardless of whether the size of the connecting member (BR) is large or small, and since a via penetrating the boundary surface of the plurality of insulating layers for mounting the connecting member is not formed, the reliability of the circuit board can be improved.
실시예에 따른 회로 기판(100)은 인터포저로 이용될 수 있기 때문에 박형화가 필요하여 제2 코어층(111) 내에 연결 부재(BR)가 매립될 수 있다.Since the circuit board (100) according to the embodiment can be used as an interposer, thinning is required, so that a connecting member (BR) can be embedded in the second core layer (111).
또한, 상부 빌드업층(112)은 제2 코어층(111) 상에 배치될 수 있고, 제2 코어층(111)의 캐비티(CV) 내에 일부가 배치될 수 있다. 이에, 상부 빌드업층(112)의 하면은 일부가 하부 빌드업층(113)의 상면과 접하며, 서로 동일면을 이룰 수 있다. 이는 캐비티(CV) 내에서 구현될 수 있다.In addition, the upper build-up layer (112) may be disposed on the second core layer (111), and a portion thereof may be disposed within the cavity (CV) of the second core layer (111). Accordingly, a portion of the lower surface of the upper build-up layer (112) may be in contact with the upper surface of the lower build-up layer (113), and may form the same surface. This may be implemented within the cavity (CV).
도 5 및 도 6을 더 참조하면, 실시예에서 패키지 기판(200)의 두께(ta)는 회로 기판(100)의 두께(tb)와 상이할 수 있다. 예컨대, 패키지 기판(200)의 두께(ta)는 회로 기판(100)의 두께(tb)보다 클 수 있다. Referring further to FIGS. 5 and 6, in an embodiment, the thickness (ta) of the package substrate (200) may be different from the thickness (tb) of the circuit substrate (100). For example, the thickness (ta) of the package substrate (200) may be greater than the thickness (tb) of the circuit substrate (100).
또한, 패키지 기판(200)의 제1 코어층(211)의 두께(t1)는 회로 기판(100)의 제2 코어층(111)의 두께(t2)와 상이할 수 있다. 예컨대, 패키지 기판(200)의 제1 코어층(211)의 두께(t1)는 회로 기판(100)의 제2 코어층(111)의 두께(t2)보다 클 수 있다.Additionally, the thickness (t1) of the first core layer (211) of the package substrate (200) may be different from the thickness (t2) of the second core layer (111) of the circuit substrate (100). For example, the thickness (t1) of the first core layer (211) of the package substrate (200) may be greater than the thickness (t2) of the second core layer (111) of the circuit substrate (100).
이러한 구성에 의하여, 반도체 패키지에서 전체 구조의 기계적 강도와 안정성을 향상될 수 있다. 또한, 반도체 소자가 회로 기판에 실장되며 전기적 연결 효율성이 용이하게 유지될 수 있다. 나아가, 반도체 패키지에서 상대적으로 두께가 큰 패키지 기판으로 효율적으로 열 발산이 이루어지고, 구조적 지지력도 개선될 수 있다. This configuration can enhance the mechanical strength and stability of the overall structure of the semiconductor package. Furthermore, the semiconductor device can be mounted on the circuit board, facilitating efficient electrical connection. Furthermore, heat dissipation can be efficiently achieved within the semiconductor package, with the relatively thick package substrate, and structural support can be improved.
전술한 바와 같이, 캐비티(CV)는 회로 기판(100)에서 적어도 일부를 관통할 수 있다. 예컨대, 캐비티(CV)는 제2 코어층(111)을 관통할 수 있다. 그리고 캐비티(CV) 내에 연결 부재(BR)가 위치할 수 있다.As described above, the cavity (CV) may penetrate at least a portion of the circuit board (100). For example, the cavity (CV) may penetrate the second core layer (111). A connecting member (BR) may be positioned within the cavity (CV).
이처럼, 캐비티가 여러 층을 관통하도록 설계되면, 다층 구조에서의 전기적 연결 경로를 단축시키고, 신호 전달 속도가 개선될 수 있다. 특히, 캐비티에 연결 부재를 배치함으로써 회로 기판 내부의 공간 활용도를 높이고, 연결 부재를 통해 상층(또는 하)층 간 전기적 연결이 효율적으로 구현될 수 있다. 이에, 회로 밀도가 향상되고, 설계 유연성이 개선될 수 있다.In this way, when cavities are designed to penetrate multiple layers, electrical connection paths in multilayer structures can be shortened, improving signal transmission speed. Specifically, by placing connecting elements within the cavities, space utilization within the circuit board can be improved, and the connecting elements can efficiently implement electrical connections between upper (or lower) layers. This can increase circuit density and enhance design flexibility.
나아가, 실시예에서 연결 부재(BR)는 제2 코어층(111)과 수평 방향으로 중첩될 수 있다. 다양한 예에 따라, 연결 부재(BR)는 적어도 일부가 제2 코어층(111)의 상면보다 상부가 위치하거나, 적어도 일부가 제2 코어층(111)의 하면보다 하부에 위치할 수 있다. Furthermore, in the embodiment, the connecting member (BR) may overlap the second core layer (111) in a horizontal direction. According to various examples, at least a portion of the connecting member (BR) may be positioned above the upper surface of the second core layer (111), or at least a portion of the connecting member (BR) may be positioned below the lower surface of the second core layer (111).
또한, 제1 코어층(211)은 제1 관통홀(211h)을 포함할 수 있다. 그리고 제2 코어층(111)은 제2 관통홀(211h)을 포함할 수 있다. 이에, 제1 및 제2 코어층에 관통홀을 형성함으로써 층간 전기적 연결(비아)이 구현될 수 있다.Additionally, the first core layer (211) may include a first through hole (211h). And the second core layer (111) may include a second through hole (211h). Accordingly, by forming through holes in the first and second core layers, interlayer electrical connections (vias) may be implemented.
실시예에서, 제1 관통홀(211h)과 제2 관통홀(111h)은 형상이 서로 상이할 수 있다. 제1 관통홀(211h)의 폭(Wa)은 제1 코어층(211)의 상면, 하면 및 중앙에서 동일할 수 있다. In an embodiment, the first through hole (211h) and the second through hole (111h) may have different shapes. The width (Wa) of the first through hole (211h) may be the same on the upper surface, lower surface, and center of the first core layer (211).
이와 달리, 제2 관통홀(111h)의 폭(Wb)은 제2 코어층(111) 또는 제2 관통홀(111h)의 중앙을 향해 감소할 수 있다. In contrast, the width (Wb) of the second through hole (111h) may decrease toward the center of the second core layer (111) or the second through hole (111h).
이러한 구성에 의하여, 제1 관통홀(211h)의 제1 코어 전극부는 일정 임피던스를 가짐으로써 고속 신호 전송이 용이하게 이루어질 수 있다. 그리고 제2 관통홀(111h)은 양측으로 연결부가 넓어져 솔더 크랙, 계면 박리 등 신뢰성 문제가 줄어들 수 있다. 즉, 기계적 고정 및 열/응력 분산 효과가 개선될 수 있다.With this configuration, the first core electrode portion of the first through-hole (211h) has a constant impedance, facilitating high-speed signal transmission. Furthermore, the second through-hole (111h) has a wider connection area on both sides, reducing reliability issues such as solder cracks and interface delamination. In other words, mechanical fixation and heat/stress dissipation effects can be improved.
특히, 제1 관통홀(211h)에 제1 코어 비아전극(221b)이 위치할 수 있다. 그리고 제2 관통홀(111h)에 제2 코어 비아전극(121b)이 위치할 수 있다.In particular, a first core via electrode (221b) may be positioned in a first through hole (211h). And a second core via electrode (121b) may be positioned in a second through hole (111h).
제1 코어 비아전극(211b)은 제1 관통홀(211h)의 내측면을 따라 위치하고, 제1 관통홀(211h)의 내부에 제1 코어 비아전극(211b)이 완전히 충진되지 않을 수 있다. 즉, 제1 관통홀(211h)의 내부에 빈 공간(VC)이 형성될 수 있다. The first core via electrode (211b) is positioned along the inner surface of the first through hole (211h), and the first core via electrode (211b) may not completely fill the inside of the first through hole (211h). That is, an empty space (VC) may be formed inside the first through hole (211h).
그리고 제1 코어 비아전극(221b)의 폭(Wa)이 얇게 유지되므로, 응력 완화 효과를 개선할 수 있다. 제2 코어 비아전극(121b)은 제2 관통홀(211h) 내에서 완전 충진(full-filled)되어 열적 특성 및 전기적 특성이 크게 향상될 수 있다.And since the width (Wa) of the first core via electrode (221b) is maintained thin, the stress relief effect can be improved. The second core via electrode (121b) can be fully filled within the second through hole (211h), so that the thermal and electrical characteristics can be significantly improved.
나아가, 연결 부재(BR)의 외측면(ES)은 제2 코어층(111)에서 캐비티(CV)의 내측면인 제1 면(S1)과 마주할 수 있다. 제1 면(S1)은 적층 방향 또는 수직 방향(Y축 방향)으로 중앙에서 연결 부재(BR)의 외측면을 향해 돌출될 수 있다.Furthermore, the outer surface (ES) of the connecting member (BR) may face the first surface (S1), which is the inner surface of the cavity (CV) in the second core layer (111). The first surface (S1) may protrude from the center toward the outer surface of the connecting member (BR) in the stacking direction or the vertical direction (Y-axis direction).
다시 말해, 제1 면(S1)과 연결 부재(BR) 간의 간격(gap)은 적층 방향(Y축 방향)을 따라 캐비티의 중앙에서 가장 작을 수 있다. 또한, 제1 면(S1)과 연결 부재(BR) 간의 간격(gap)은 중앙에서 캐비티(CV)의 상면 또는 하면을 향해 증가할 수 있다.In other words, the gap between the first surface (S1) and the connecting member (BR) may be smallest at the center of the cavity along the stacking direction (Y-axis direction). In addition, the gap between the first surface (S1) and the connecting member (BR) may increase from the center toward the upper or lower surface of the cavity (CV).
예컨대, 캐비티(CV)의 제1 면(S1)과 연결 부재(BR)의 외측면(ES)이 인접하거나 접촉하는 경우 연결 부재(BR)가 캐비티(CV) 내에서 용이하게 정렬될 수 있다. 나아가, 연결 부재(BR)를 캐비티(CV) 내에 용이하게 실장할 수 있다.For example, when the first surface (S1) of the cavity (CV) and the outer surface (ES) of the connecting member (BR) are adjacent or in contact, the connecting member (BR) can be easily aligned within the cavity (CV). Furthermore, the connecting member (BR) can be easily mounted within the cavity (CV).
뿐만 아니라, 캐비티(CV)의 제1 면의 형상으로 인해 연결 부재(BR) 등의 실장에 따라 외부 힘이나 열 팽창시 응력이 한지점에 집중되지 않을 수 있다. 이에, 응력 흐름이 부드럽게` 이어져 특정 부분에서 균열이나 박리가 발생할 가능성이 효과적으로 감소할 수 있다. 즉, 응력이 중앙에 집중되지 않고, 캐비티의 제1 면을 따라 응력이 분산 전달되어, 회로 기판 및 반도체 패키지의 열팽창이나 기계적 충격에 대한 내구성이 향상될 수 있다.In addition, due to the shape of the first surface of the cavity (CV), stresses due to external forces or thermal expansion may not be concentrated at one point depending on the mounting of connecting members (BR), etc. Accordingly, the stress flow may be smoothly continued, effectively reducing the possibility of cracks or peeling occurring at a specific location. In other words, the stress is not concentrated in the center, but is distributed and transmitted along the first surface of the cavity, thereby improving the durability of the circuit board and semiconductor package against thermal expansion or mechanical shock.
또한, 제2 코어층(111)의 두께(t2)와 연결 부재(BR)의 두께(t3)는 동일하거나 상이할 수 있다. 실시예로, 제2 코어층(111)의 두께(t2)와 연결 부재(BR)의 두께(t3)보다 클 수 있다.Additionally, the thickness (t2) of the second core layer (111) and the thickness (t3) of the connecting member (BR) may be the same or different. In an embodiment, the thickness (t2) of the second core layer (111) may be greater than the thickness (t3) of the connecting member (BR).
그리고 제2 코어 배선부(121a)의 상면은 상부 배선(BE)의 상면에 배치되는 상부 배선(BE)의 상면과 동일면을 이룰 수 있다. 이처럼, 제2 코어 배선부(121a)의 두께(tc)는 상부 배선(BE)의 상면에 배치되는 상부 배선(BE)의 두께(td)에 대응하여 형성될 수 있다. And the upper surface of the second core wiring portion (121a) can be flush with the upper surface of the upper wiring (BE) disposed on the upper surface of the upper wiring (BE). In this way, the thickness (tc) of the second core wiring portion (121a) can be formed corresponding to the thickness (td) of the upper wiring (BE) disposed on the upper surface of the upper wiring (BE).
이러한 구성에 의하여, 상부 배선과 제2 코어 배선부 간의 전기적 연결이 단순화되고 신호 전달 경로가 최적화되어 전기적 손실을 줄일 수 있다. 또한, 상부 빌드업층의 형성 등에서 제조 공정에서 평탄화(CMP, Chemical Mechanical Polishing) 공정을 용이하게 하여 생산 효율성을 높이고, 전체 회로 기판의 두께를 줄이는 데도 기여할 가능성이 있다. 나아가, 배선의 층간 높이 차이를 최소화하여 신호 지연이나 임피던스 불일치를 방지하고, 고속 신호 전송의 성능을 향상시킬 수 있다. This configuration simplifies the electrical connection between the upper wiring and the second core wiring, optimizing the signal transmission path and reducing electrical loss. Furthermore, it facilitates the planarization (CMP, Chemical Mechanical Polishing) process during the manufacturing process, such as the formation of the upper build-up layer, thereby increasing production efficiency and potentially contributing to a reduction in the thickness of the overall circuit board. Furthermore, by minimizing the height difference between wiring layers, signal delays and impedance mismatches can be prevented, thereby improving the performance of high-speed signal transmission.
도 7을 더 참조하면, 제2 코어층(111)의 상면은 연결 부재(BR)의 상면과 동일면을 갖거나 갖지 않을 수 있다. 예컨대, 제2 코어층(111)의 상면은 연결 부재(BR)의 상면 대비 제2 코어층(111)의 하면으로부터 동일 높이를 가질 수 있다.Referring further to FIG. 7, the upper surface of the second core layer (111) may or may not have the same surface as the upper surface of the connecting member (BR). For example, the upper surface of the second core layer (111) may have the same height from the lower surface of the second core layer (111) as the upper surface of the connecting member (BR).
또한, 제2 코어층(111)의 상면은 연결 부재(BR)의 상면보다 하부에 위치할 수 있다. 또한, 제2 코어층(111)의 상면은 연결 부재(BR)의 상면보다 상부에 위치할 수 있다. Additionally, the upper surface of the second core layer (111) may be positioned lower than the upper surface of the connecting member (BR). Additionally, the upper surface of the second core layer (111) may be positioned higher than the upper surface of the connecting member (BR).
또한, 제2 코어층(111)의 상면에서 제2 코어 배선부(121a)의 상면까지의 높이와 제2 코어층(111)의 상면에서 상부 배선(BE)의 상면까지의 높이가 서로 상이하거나 동일할 수 있다. 예컨대, 제2 코어층(111)의 상면에서 제2 코어 배선부(121a)의 상면까지의 높이와 제2 코어층(111)의 상면에서 상부 배선(BE)의 상면까지의 높이가 제조 공법에 의해 서로 대응할 수 있다. 제2 코어층(111)의 상면에서 제2 코어 배선부(121a)의 상면까지의 높이와 제2 코어층(111)의 상면에서 상부 배선(BE)의 상면까지의 높이보다 클 수 있다. In addition, the height from the upper surface of the second core layer (111) to the upper surface of the second core wiring portion (121a) and the height from the upper surface of the second core layer (111) to the upper surface of the upper wiring (BE) may be different from or the same as each other. For example, the height from the upper surface of the second core layer (111) to the upper surface of the second core wiring portion (121a) and the height from the upper surface of the second core layer (111) to the upper surface of the upper wiring (BE) may correspond to each other through the manufacturing method. The height from the upper surface of the second core layer (111) to the upper surface of the second core wiring portion (121a) may be greater than the height from the upper surface of the second core layer (111) to the upper surface of the upper wiring (BE).
이와 같이, 연결 부재(BR)의 두께에 따라 상부 배선(BE) 등의 두께와 높이도 제2 코어 배선부(121a)에 대응하여 조절될 수 있다. 이로써, 제2 코어층(111) 내에 연결 부재의 실장이 보다 용이하게 구현될 수 있다.In this way, the thickness and height of the upper wiring (BE) and the like can be adjusted in response to the second core wiring portion (121a) depending on the thickness of the connecting member (BR). As a result, the mounting of the connecting member within the second core layer (111) can be implemented more easily.
도 8을 더 참조하면, 범프부(BP)는 보호층(SR)의 상면 상에 배치되는 돌출부(PP) 및 보호층(SR)을 관통하는 비아부(TP)로 이루어질 수 있다. 나아가, 범프부(BP)는 제1 층(L1) 및 제2 층(L2)을 포함할 수도 있다. Referring further to Fig. 8, the bump portion (BP) may be formed of a protrusion (PP) positioned on the upper surface of the protective layer (SR) and a via portion (TP) penetrating the protective layer (SR). Furthermore, the bump portion (BP) may include a first layer (L1) and a second layer (L2).
제1 층(L1)은 제2 층(L2)의 하부에 위치할 수 있다. 그리고 제1 층(L1)은 보호층(SR)의 상면 상부로 적어도 일부 돌출될 수 있다. 이에, 제1 층(L1)의 적어도 일부는 보호층(SR)과 수평 방향으로 중첩되지 않을 수 있다.The first layer (L1) may be positioned below the second layer (L2). Furthermore, the first layer (L1) may protrude at least partially above the upper surface of the protective layer (SR). Accordingly, at least a portion of the first layer (L1) may not horizontally overlap the protective layer (SR).
나아가, 제1 층(L1)의 가장자리는 하부로 형성된 홈을 포함할 수 있다. 이제, 제2 층(L2)이 제1 층(L1)의 가장자리를 따라 하부로 연장될 수 있다. 제2 층(L2)은 제1 영역(AR1)과 제2 영역(AR2)을 포함할 수 있다. 제1 영역(AR1)은 보호층(SR)과 수평 방향으로 중첩될 수 있다. 또한, 제1 영역(AR1)은 제1 보호층(SR1)의 상면 하부에 위치할 수 있다.Furthermore, the edge of the first layer (L1) may include a groove formed downward. Now, the second layer (L2) may extend downward along the edge of the first layer (L1). The second layer (L2) may include a first region (AR1) and a second region (AR2). The first region (AR1) may overlap the protective layer (SR) in a horizontal direction. In addition, the first region (AR1) may be located below the upper surface of the first protective layer (SR1).
그리고 제2 영역(AR2)은 제1 보호층(SR1)과 수평 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 제2 영역(AR2)은 제1 보호층(SR1)의 상면 상부에 위치할 수 있다.And the second region (AR2) may not overlap horizontally with the first protective layer (SR1). The second region (AR2) may be located on the upper surface of the first protective layer (SR1).
제1 영역(AR1)은 제1 층(L1)의 가장자리를 따라 하부로 연장된 홈 구조일 수 있다. 그리고 제2 영역(AR2)은 제1 층(L1)의 수평 방향으로 중심 또는 상부로 연장된 영역에 대응하여, 상부로 연장될 수 있다. 제2 층(L2)은 제1 층(L1) 대비 수평 방향으로 큰 폭을 가질 수 있다.The first region (AR1) may be a groove structure extending downward along the edge of the first layer (L1). The second region (AR2) may extend upward, corresponding to a region extending horizontally toward the center or upward of the first layer (L1). The second layer (L2) may have a larger width in the horizontal direction than the first layer (L1).
나아가, 제1 층(L1)은 제1 보호층(SR1)과 수평 방향으로 중첩되는 제3 영역(AR3) 및 제1 보호층(SR1)의 상면 상부의 제4 영역(AR4)을 포함할 수 있다. 제4 영역(AR4)은 제2 영역(AR2)에 의해 둘러싸일 수 있다. 그리고 제1 영역(AR1)은 제3 영역(AR3)의 가장자리에 위치할 수 있다.Furthermore, the first layer (L1) may include a third region (AR3) that horizontally overlaps the first protective layer (SR1) and a fourth region (AR4) on the upper surface of the first protective layer (SR1). The fourth region (AR4) may be surrounded by the second region (AR2). And the first region (AR1) may be located at the edge of the third region (AR3).
그리고 제1 층(L1)과 제2 층(L2)은 서로 다른 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 층(L1)은 구리(Cu)를 포함하고, 제2 층(L2)은 니켈(Ni)을 포함할 수 있다And the first layer (L1) and the second layer (L2) can be made of different materials. For example, the first layer (L1) can include copper (Cu), and the second layer (L2) can include nickel (Ni).
또한, 제1 층(L1)은 제1 보호층(SR1)의 관통홀에 위치할 수 있다. 제1 보호층(SR1)에서 관통홀의 내측벽은 제1 층(L1) 및 제2 층(L2)과 접할 수 있다. 이 때, 제1 층(L1)과 관통홀의 내측벽이 접하는 두께(d4)는 제2 층(L2)과 관통홀의 내측벽이 접하는 두께(d3)와 상이할 수 있다. 예컨대, 제1 층(L1)과 관통홀의 내측벽이 접하는 두께(d4)는 제2 층(L2)과 관통홀의 내측벽이 접하는 두께(d3)보다 작을 수 있다. 제1 층(L1)과 관통홀의 내측벽이 접하는 두께(d4)와 제2 층(L2)과 관통홀의 내측벽이 접하는 두께(d3) 간의 비는 0.6:1 내지 0.95:1일 수 있다. 이 때, 제2 층(L2)이 관통홀의 내측벽에 상기 비의 범위를 벗어나는 경우 니켈의 취성으로 인해 범프부와 다이 간의 연결 부분에 균열이나 파손의 위험이 존재하며, 열전도율이 구리 대비 낮아 열 변화에 대한 순응성이 낮을 수 있다.In addition, the first layer (L1) may be positioned in the through hole of the first protective layer (SR1). The inner wall of the through hole in the first protective layer (SR1) may be in contact with the first layer (L1) and the second layer (L2). At this time, the thickness (d4) at which the first layer (L1) and the inner wall of the through hole are in contact may be different from the thickness (d3) at which the second layer (L2) and the inner wall of the through hole are in contact. For example, the thickness (d4) at which the first layer (L1) and the inner wall of the through hole are in contact may be smaller than the thickness (d3) at which the second layer (L2) and the inner wall of the through hole are in contact. The ratio between the thickness (d4) at which the first layer (L1) and the inner wall of the through hole are in contact and the thickness (d3) at which the second layer (L2) and the inner wall of the through hole are in contact may be 0.6:1 to 0.95:1. At this time, if the second layer (L2) is outside the above range of the inner wall of the through hole, there is a risk of cracks or breakage at the connection between the bump and the die due to the brittleness of nickel, and the thermal conductivity is lower than that of copper, so the adaptability to thermal changes may be low.
또한, 전술한 비를 가짐으로써, 니켈이 구리보다 경도가 높고 내구성이 뛰어나 회로 기판은 기계적 스트레스나 충격에 대한 높은 저항성을 제공할 수 있다. 나아가, 니켈은 구리보다 산화에 강하여 외부에 인접한 범프부에 대한 장기간 사용이 용이하게 이루어질 수 있다. 즉, 신뢰성이 향상될 수 있다.Furthermore, due to the aforementioned characteristics, nickel is harder and more durable than copper, providing circuit boards with greater resistance to mechanical stress and impact. Furthermore, nickel is more resistant to oxidation than copper, facilitating long-term use of bumps adjacent to the exterior. This translates to improved reliability.
도 9 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 회로 기판 및 패키지의 제조 방법을 설명하는 도면이다.FIGS. 9 to 15 are drawings explaining a method for manufacturing a circuit board and a package according to an embodiment of the present invention.
여기서, 회로 기판을 제공 또는 제조하기 위한 단계를 단순화 및/또는 명확하게 하기 위하여 하나 이상의 단계들을 결합할 수도 있음을 유의해야 한다. 일부 구현 방법에서, 프로세스들의 순서는 변경 또는 수정될 수도 있다. 또한, 일부 구현 방법에서 제조 방법들 중 하나 이상은 본 개시의 사상으로부터 벗어나지 않으면서 교체되거나 대체될 수도 있다. 상이한 구현들이 기판을 상이하게 제조할 수도 있다.It should be noted that one or more steps may be combined to simplify and/or clarify the steps for providing or manufacturing a circuit board. In some implementations, the order of the processes may be changed or modified. Furthermore, in some implementations, one or more of the manufacturing methods may be replaced or substituted without departing from the spirit of the present disclosure. Different implementations may manufacture the board differently.
도 9를 참조하면, 제2 코어층(111)을 마련할 수 있다. 제2 코어층(111)은 상술한 바와 같이 소정의 두께 이상의 절연층일 수 있다. 또한, 제2 코어층(111)은 수지를 갖는 유리 또는 유리 섬유를 포함할 수도 있다. 하지만, 제2 코어층(111)은 상이한 재료들을 포함할 수도 있다.Referring to Fig. 9, a second core layer (111) can be provided. The second core layer (111) may be an insulating layer having a predetermined thickness or greater as described above. In addition, the second core layer (111) may include glass or glass fiber having a resin. However, the second core layer (111) may also include different materials.
도 10을 참조하면, 제2 코어층(111)에 비아홀 또는 관통홀(111h)을 형성할 수 있다. 제2 코어층(111)의 상면과 하면을 통해 관통홀이 형성될 수 있다. 관통홀 또는 비아홀은 레이저 드릴링 방식 등의 방식에 의해 형성될 수 있다.Referring to Fig. 10, a via hole or through hole (111h) can be formed in the second core layer (111). The through hole can be formed through the upper and lower surfaces of the second core layer (111). The through hole or via hole can be formed by a method such as laser drilling.
도 10을 참조하면, 제2 코어층(111)에 제2 코어 전극부(121)를 형성할 수 있다. 전극부는 마스크 형성(노광, 경화 등) 기반의 패터닝 프로세스, 스트리핑(박리) 프로세스 및/또는 도금 프로세스에 의해 형성될 수 있다.Referring to Fig. 10, a second core electrode portion (121) can be formed on a second core layer (111). The electrode portion can be formed by a patterning process based on mask formation (exposure, curing, etc.), a stripping process, and/or a plating process.
예를 들어, 제2 코어층(111)에 형성된 비아홀에 도금 프로세스가 수행되어 관통 전극이 형성될 수 있다. 그리고 제2 코어층(111)의 상면과 하면에 코어 배선부가 형성될 수 있다. 코어 배선부는 마스크 등에 의해 패턴을 가질 수 있다. 나아가, 코어 배선부는 인쇄회로기판의 제조 공정인 어디티브 공법(Additive process), 서브트렉티브 공법(Subtractive Process), MSAP(Modified Semi Additive Process) 및 SAP(Semi Additive Process) 공법 등으로 형성될 수 있다. 이는 다른 배선부에도 동일하게 적용될 수 있다.For example, a plating process may be performed on a via hole formed in the second core layer (111) to form a through electrode. In addition, a core wiring portion may be formed on the upper and lower surfaces of the second core layer (111). The core wiring portion may have a pattern using a mask or the like. Furthermore, the core wiring portion may be formed using an additive process, a subtractive process, a modified semi-additive process (MSAP), and a semi-additive process (SAP), which are manufacturing processes for printed circuit boards. This may be equally applied to other wiring portions.
도 11을 참조하면, 제2 코어층(111)의 일 영역에 대해 레이저 방식 등의 다양한 방식에 의해 캐비티(CV)가 형성될 수 있다. 캐비티(CV)는 제2 코어층(111)을 관통할 수 있다. 캐비티(CV)는 제2 코어층(111)의 일부 영역까지 관통할 수 있다. 즉, 캐비티(CV)는 홀 또는 홈일 수 있다. Referring to Fig. 11, a cavity (CV) can be formed in a region of the second core layer (111) by various methods, such as a laser method. The cavity (CV) can penetrate the second core layer (111). The cavity (CV) can penetrate up to a part of the second core layer (111). That is, the cavity (CV) can be a hole or a groove.
도 12를 더 참조하면, 제2 코어층(111)의 캐비티(CV)에 연결 부재(BR)가 실장될 수 있다. 제2 코어층(111)에 관통홀인 캐비티(CV)가 형성되면 스토퍼부(미도시됨)를 통해 캐비티(CV) 내에 연결 부재(BR)를 실장할 수 있다. Referring further to Fig. 12, a connecting member (BR) can be mounted in a cavity (CV) of a second core layer (111). When a cavity (CV), which is a through hole, is formed in the second core layer (111), the connecting member (BR) can be mounted in the cavity (CV) through a stopper portion (not shown).
그리고 스토퍼부(미도시됨) 등에 의해 연결 부재(BR)의 위치가 용이하게 조절될 수 있다. 예컨대, 스토퍼부(미도시됨) 상에 연결 부재(BR)의 정렬을 위한 마크(예, 정렬 마크) 등이 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 연결 부재(BR)가 캐비티(CV) 내에서 설계에 따라 보다 정확한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 캐비티(CV)의 중앙에 연결 부재(BR)의 중심이 오도록 연결 부재(BR)의 위치가 조절될 수 있다. And the position of the connecting member (BR) can be easily adjusted by a stopper (not shown) or the like. For example, a mark (e.g., an alignment mark) for aligning the connecting member (BR) can be formed on the stopper (not shown). By this configuration, the connecting member (BR) can be positioned at a more accurate position according to the design within the cavity (CV). For example, the position of the connecting member (BR) can be adjusted so that the center of the connecting member (BR) is in the center of the cavity (CV).
도 13을 참조하면, 상부 빌드업층(112)을 제2 코어층(111) 상부 및 캐비티(CV) 내에 형성할 수 있다. 또한, 하부 빌드업층(113)이 제2 코어층(111)의 하부에 형성될 수 있다. Referring to FIG. 13, an upper build-up layer (112) can be formed above the second core layer (111) and within the cavity (CV). Additionally, a lower build-up layer (113) can be formed below the second core layer (111).
또한, 상부 빌드업층(112)을 형성하기 전에, 캐비티(CV)에 연결 부재(BR)의 위치를 고정하기 위해 언더필이 수행될 수 있다. 예컨대, 충진부재가 캐비티(CV) 내에 더 도포될 수 있다. 이에, 충진부재는 제2 코어층(111)과 연결 부재(BR) 간의 결합력을 개선할 수 있다. 이로써, 충격, 낙하 및 진동으로부터 회로 기판이 보호될 수 있다. 또한, 연결 부재(BR)와 제2 코어층(111) 등 간의 다른 구성요소 간의 열팽창 차이로 인한 변형을 줄일 수 있다. 이러한 충진부재(F1)는 에폭시 등을 포함할 수 있다. Additionally, before forming the upper build-up layer (112), underfilling may be performed to fix the position of the connecting member (BR) in the cavity (CV). For example, a filling material may be further applied within the cavity (CV). Accordingly, the filling material may improve the bonding strength between the second core layer (111) and the connecting member (BR). As a result, the circuit board may be protected from impact, dropping, and vibration. In addition, deformation due to differences in thermal expansion between other components, such as the connecting member (BR) and the second core layer (111), may be reduced. This filling material (F1) may include epoxy, etc.
또한, 전술한 바와 같이 상부 빌드업층(112)이 캐비티(CV) 내에 도포될 수 있다. 이에, 상부 빌드업층(112)이 캐비티(CV) 내에 배치되어 연결 부재(BR)가 캐비티(CV) 내에 실장될 수 있다.Additionally, as described above, the upper build-up layer (112) can be applied within the cavity (CV). Accordingly, the upper build-up layer (112) is placed within the cavity (CV) so that the connecting member (BR) can be mounted within the cavity (CV).
도 14를 참조하면, 상부 빌드업층(112) 및/또는 하부 빌드업층(113)에 비아홀 또는 관통홀이 형성될 수 있다. 비아홀은 레이저 드릴링 방식, 펀칭 방식, 식각 방식(기계적 드릴링, 화학적 에칭 또는 임의의 적절한 메커니즘) 등의 방식에 의해 형성될 수 있다.Referring to FIG. 14, a via hole or through hole may be formed in the upper build-up layer (112) and/or the lower build-up layer (113). The via hole may be formed by a laser drilling method, a punching method, an etching method (mechanical drilling, chemical etching, or any suitable mechanism), etc.
또한, 상부 빌드업층(112)에 상부 전극부(122)가 형성될 수 있다. 그리고 하부 빌드업층(113)에 하부 전극부(123)가 형성될 수 있다. 상부 전극부(122) 및 하부 전극부(123)는 마스크 형성(노광, 경화 등) 기반의 패터닝 프로세스, 스트리핑(박리) 프로세스 및/또는 도금 프로세스에 의해 형성될 수 있다.Additionally, an upper electrode portion (122) may be formed on the upper build-up layer (112). And a lower electrode portion (123) may be formed on the lower build-up layer (113). The upper electrode portion (122) and the lower electrode portion (123) may be formed by a patterning process based on mask formation (exposure, curing, etc.), a stripping process, and/or a plating process.
그리고 상부 빌드업층(112)의 상면에 상부 전극부(122)의 상부 배선부가 형성되고, 하부 빌드업층(113)의 하면에 하부 전극부(123)의 하부 배선부가 형성될 수 있다. 각 배선부는 마스크 등에 의해 패턴을 가질 수 있다. 나아가, 배선부는 인쇄회로기판의 제조 공정인 어디티브 공법(Additive process), 서브트렉티브 공법(Subtractive Process), MSAP(Modified Semi Additive Process) 및 SAP(Semi Additive Process) 공법 등으로 형성될 수 있다. And the upper wiring part of the upper electrode part (122) may be formed on the upper surface of the upper build-up layer (112), and the lower wiring part of the lower electrode part (123) may be formed on the lower surface of the lower build-up layer (113). Each wiring part may have a pattern by a mask or the like. Furthermore, the wiring part may be formed by an additive process, a subtractive process, a modified semi-additive process (MSAP), and a semi-additive process (SAP), which are manufacturing processes of a printed circuit board.
이후에, 상부 빌드업층(112) 상에 제1 보호층(SR1)이 형성될 수 있다. 그리고 하부 빌드업층(113) 하부에 제2 보호층(SR2)이 형성될 수 있다. 나아가, 보호층(SR)을 관통하는 비아부(TP)가 형성될 수 있다.Thereafter, a first protective layer (SR1) may be formed on the upper build-up layer (112). A second protective layer (SR2) may be formed under the lower build-up layer (113). Furthermore, a via (TP) penetrating the protective layer (SR) may be formed.
도 15를 참조하면, 전술한 바와 같이 회로 기판(100)이 형성되면, 하부의 패키지 기판(200)을 두고 상부에 반도체 소자(DI1, DI2)를 실장할 수 있다. 예컨대, 회로 기판(100)에 반도체 소자(DI1, DI2)를 실장한 후, 패키지 기판(200)에 반도체 소자(DI1, DI2)가 실장된 회로 기판(100)이 실장될 수 있다.Referring to FIG. 15, when a circuit board (100) is formed as described above, a package board (200) may be placed underneath and semiconductor elements (DI1, DI2) may be mounted on top. For example, after the semiconductor elements (DI1, DI2) are mounted on the circuit board (100), the circuit board (100) on which the semiconductor elements (DI1, DI2) are mounted may be mounted on the package board (200).
구체적으로, 웨이퍼에서 개별 반도체 소자(다이)를 다이싱(dicing)할 수 있다. 이 때, 다이싱은 레이저나 다이싱 블레이드의 사용으로 구현될 수 있다.Specifically, individual semiconductor devices (dies) can be diced from a wafer. At this time, dicing can be implemented using a laser or a dicing blade.
그리고 반도체 소자를 인터포져에 실장할 수 있다. 반도체 소자(DI1, DI2)를 회로 기판(100)에 정확히 위치시킬 수 있다. 그리고 다양한 접합부재를 사용하여 반도체 소자(DI1, DI2)를 회로 기판(100)에 고정할 수 있다. And semiconductor elements can be mounted on the interposer. The semiconductor elements (DI1, DI2) can be accurately positioned on the circuit board (100). And the semiconductor elements (DI1, DI2) can be fixed to the circuit board (100) using various bonding materials.
그리고 반도체 소자(DI1, DI2)와 인터포져인 회로 기판(100)을 패키지 기판(200)에 부착할 수 있다. 이후에 몰딩 등이 부가적으로 수행될 수 있다. And the semiconductor elements (DI1, DI2) and the circuit board (100) as an interposer can be attached to the package board (200). Afterwards, molding, etc. can be additionally performed.
나아가, 반도체 소자(DI1, DI2)의 회로 기판(100) 및 패키지 기판(200)에 리플로우 등을 수행할 수 있다. 그리고 제조된 반도체 패키지에 대한 전기적 성능 테스트가 수행될 수 있다. 추가적으로, 외관 검사와 기계적 검사도 함께 진행될 수 있다.Furthermore, reflow, etc., can be performed on the circuit board (100) and package board (200) of the semiconductor device (DI1, DI2). In addition, electrical performance tests can be performed on the manufactured semiconductor package. Additionally, appearance inspection and mechanical inspection can also be performed simultaneously.
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.Meanwhile, when a circuit board having the characteristics of the invention described above is used in IT devices such as smartphones, server computers, TVs, or home appliances, it can stably perform functions such as signal transmission or power supply. For example, when a circuit board having the characteristics of the invention performs a semiconductor package function, it can safely protect semiconductor chips from external moisture or contaminants, and can solve problems such as leakage current or electrical shorts between terminals, or electrical open circuits in terminals supplying semiconductor chips. Furthermore, when it performs a signal transmission function, it can solve noise problems. Through this, the circuit board having the characteristics of the invention described above can maintain the stable function of IT devices or home appliances, thereby enabling the entire product and the circuit board to which the invention is applied to achieve functional integration or technical interoperability with each other.
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. When a circuit board having the characteristics of the invention described above is used in a transportation device such as a vehicle, it can solve the problem of signal distortion transmitted to the transportation device, safely protect the semiconductor chip controlling the transportation device from external sources, and solve the problem of leakage current or electrical short circuit between terminals, or electrical open of the terminal supplying the semiconductor chip, thereby further improving the stability of the transportation device. Accordingly, the transportation device and the circuit board to which the present invention is applied can achieve functional integration or technical interoperability with each other.
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. When a circuit board having the characteristics of the invention described above is used in a transportation device such as a vehicle, it can solve the problem of signal distortion transmitted to the transportation device, safely protect the semiconductor chip controlling the transportation device from external sources, and solve the problem of leakage current or electrical short circuit between terminals, or electrical open of the terminal supplying the semiconductor chip, thereby further improving the stability of the transportation device. Accordingly, the transportation device and the circuit board to which the present invention is applied can achieve functional integration or technical interoperability with each other.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the above description focuses on examples, these are merely examples and are not intended to limit the examples. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and applications not exemplified above are possible without departing from the essential characteristics of the present examples. For example, each component specifically shown in the examples can be modified and implemented. In addition, differences related to such modifications and applications should be interpreted as being included within the scope of the embodiments set forth in the appended claims.
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2025
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