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KR-20260061860-A - PRINTED CIRCUIT BOARD

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Abstract

본 개시는 제1 방향으로 마주보는 제1 면과 제2 면을 가지는 유리층; 상기 유리층에 임베딩된 방열부재; 및 상기 유리층의 제1 면 및 제2 면 사이의 적어도 일부를 관통하는 관통비아; 를 포함하며, 상기 방열부재는 상기 유리층의 제1 면 및 제2 면 중 하나 이상과 이격된, 인쇄회로기판에 관한 것이다.

Inventors

  • 김명훈
  • 김석환
  • 박건휘

Assignees

  • 삼성전기주식회사

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20241028

Claims (16)

  1. 제1 방향으로 마주보는 제1 면과 제2 면을 가지는 유리층; 상기 유리층에 임베딩된 방열부재; 및 상기 유리층의 제1 면 및 제2 면 사이의 적어도 일부를 관통하는 관통비아; 를 포함하며, 상기 방열부재는 상기 유리층의 제1 면 및 제2 면 중 하나 이상과 이격된, 인쇄회로기판.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 유리층의 제1 면 및 제2 면 중 하나 이상과 상기 방열부재 사이에는 상기 유리층을 구성하는 재료가 배치된, 인쇄회로기판.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 방열부재는 상기 유리층의 제1 면 및 제2 면과 각각 이격되며, 상기 유리층은 상기 방열부재를 전체적으로 둘러싸며, 상기 유리층은 상기 방열부재와 직접 접촉하는, 인쇄회로기판.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 방열부재는 금속을 포함하며, 상기 방열부재는 상기 관통비아와 이격되며, 상기 방열부재는 상기 관통비아와 전기적으로 절연된, 인쇄회로기판.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로의 단면 상에서, 상기 방열부재는 상기 제1 방향으로의 길이가 상기 제2 방향으로의 길이보다 긴, 인쇄회로기판.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 방열부재는 상기 유리층 내부에서 상기 제1 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 상기 유리층의 일부를 관통하는 금속기둥을 하나 이상 포함하는, 인쇄회로기판.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로의 단면 상에서, 상기 방열부재는 상기 제2 방향으로의 길이가 상기 제1 방향으로의 길이보다 긴, 인쇄회로기판.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 방열부재는 상기 유리층 내부에서 상기 제2 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 실질적으로 평평한 면을 갖도록 배치된 금속판을 하나 이상 포함하는, 인쇄회로기판.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 유리층의 제1 면 상에 배치된 제1 배선층; 및 상기 유리층의 제2 면 상에 배치된 제2 배선층; 을 더 포함하며, 상기 관통비아는 상기 제1 및 제2 배선층 각각의 적어도 일부를 연결하는, 인쇄회로기판.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 유리층의 제1 면 상에 배치되어 상기 제1 배선층의 적어도 일부를 덮되 다른 적어도 일부는 노출시키는 제1 레지스트층; 및 상기 유리층의 제2 면 상에 배치되어 상기 제2 배선층의 적어도 일부를 덮되 다른 적어도 일부는 노출시키는 제2 레지스트층; 을 더 포함하는, 인쇄회로기판.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 유리층의 제1 면 상에 배치된 제1 절연층; 상기 제1 절연층 상에 배치된 제1 배선층; 상기 제1 절연층을 관통하며, 상기 제1 배선층의 적어도 일부를 상기 관통비아의 일측에 연결하는 제1 접속비아; 상기 유리층의 제2 면 상에 배치된 제2 절연층; 상기 제2 절연층 상에 배치된 제2 배선층; 및 상기 제2 절연층을 관통하며, 상기 제2 배선층의 적어도 일부를 상기 관통비아의 타측에 연결하는 제2 접속비아; 를 더 포함하며, 상기 제1 및 제2 접속비아는 각각 상기 관통비아와 직접 연결되는, 인쇄회로기판.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제1 절연층 상에 배치되어 상기 제1 배선층의 적어도 일부를 덮되 다른 적어도 일부는 노출시키는 제1 레지스트층; 및 상기 제2 절연층 상에 배치되어 상기 제2 배선층의 적어도 일부를 덮되 다른 적어도 일부는 노출시키는 제2 레지스트층; 을 더 포함하는, 인쇄회로기판.
  13. 제1 방향으로 마주보는 제1 면과 제2 면을 가지는 유리층; 상기 유리층에 각각 임베딩되며, 상기 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로의 단면 상에서, 각각 상기 제2 방향으로의 길이가 상기 제1 방향으로의 길이보다 긴 복수의 방열부재; 및 상기 유리층의 제1 면 및 제2 면 사이의 적어도 일부를 각각 관통하며, 상기 복수의 방열부재와 각각 이격된 복수의 관통비아; 를 포함하는, 인쇄회로기판.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 복수의 방열부재는 각각 상기 제2 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 실질적으로 평평한 면을 갖도록 상기 유리층에 임베딩된 금속판을 포함하는, 인쇄회로기판.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 유리층의 제1 면 상에 배치된 제1 배선층; 및 상기 유리층의 제2 면 상에 배치된 제2 배선층; 을 더 포함하며, 상기 복수의 관통비아는 상기 제1 및 제2 배선층을 전기적으로 연결하는, 인쇄회로기판.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 유리층의 제1 면 상에 배치된 제1 절연층; 상기 제1 절연층 상에 배치된 제1 배선층; 상기 제1 절연층을 각각 관통하며, 상기 제1 배선층의 적어도 일부를 상기 복수의 관통비아 각각의 일측에 직접 연결하는 복수의 제1 접속비아; 상기 유리층의 제2 면 상에 배치된 제2 절연층; 상기 제2 절연층 상에 배치된 제2 배선층; 및 상기 제2 절연층을 각각 관통하며, 상기 제2 배선층의 적어도 일부를 상기 복수의 관통비아 각각의 타측에 직접 연결하는 복수의 제2 접속비아; 를 더 포함하는, 인쇄회로기판.

Description

인쇄회로기판{PRINTED CIRCUIT BOARD} 본 개시는 인쇄회로기판에 관한 것이다. 최근 패키지 기판의 고성능화를 위해서 대면적화, 고다층화, 미세화 등이 요구되고 있다. 한편, 패키지 기판에 포함되는 코어층으로는 통상 CCL(Copper Clad Laminate)이 이용되고 있다. 다만, CCL의 경우 낮은 모듈러스와 높은 열팽창계수로 인하여 워피지가 발생하기 쉽고, 또한 미세회로 구현에 한계가 있다. 더불어, 최근 반도체 제품이 점점 고도화될수록 소모하는 전력이 높아져, 제품과 기판의 열적 이슈가 발생하고 있다. 도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타내는 블록도다. 도 2는 인쇄회로기판의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다. 도 3은 도 2의 인쇄회로기판의 제조 일례를 개략적으로 나타낸 공정 단면도들이다. 도 4는 도 2의 인쇄회로기판의 변형 예를 개략적으로 나타낸 단면도다. 도 5는 인쇄회로기판의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다. 도 6은 도 5의 인쇄회로기판의 변형 예를 개략적으로 나타낸 단면도다. 도 7은 도 2의 인쇄회로기판과 도 5의 인쇄회로기판의 방열 효과를 개략적으로 나타낸 그래프다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 축소될 수 있다. 도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타내는 블록도다. 도면을 참조하면, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)를 수용한다. 메인보드(1010)에는 칩 관련부품(1020), 네트워크 관련부품(1030), 및 기타부품(1040) 등이 물리적 및/또는 전기적으로 연결되어 있다. 이들은 후술하는 다른 전자부품과도 결합되어 다양한 신호라인(1090)을 형성한다. 칩 관련부품(1020)으로는 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩; 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩; 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 등이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 형태의 칩 관련 전자부품이 포함될 수 있음은 물론이다. 또한, 이들 칩 관련부품(1020)이 서로 조합될 수 있음은 물론이다. 칩 관련부품(1020)은 상술한 칩이나 전자부품을 포함하는 패키지 형태일 수도 있다. 네트워크 관련부품(1030)으로는, Wi-Fi(IEEE 802.11 패밀리 등), WiMAX(IEEE 802.16 패밀리 등), IEEE 802.20, LTE(long term evolution), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G 및 그 이후의 것으로 지정된 임의의 다른 무선 및 유선 프로토콜들이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다수의 무선 또는 유선 표준들이나 프로토콜들 중의 임의의 것이 포함될 수 있다. 또한, 네트워크 관련부품(1030)이 칩 관련부품(1020)과 더불어 서로 조합될 수 있음은 물론이다. 기타부품(1040)으로는, 고주파 인덕터, 페라이트 인덕터, 파워 인덕터, 페라이트 비즈, LTCC(low Temperature Co-Firing Ceramics), EMI(Electro Magnetic Interference) filter, MLCC(Multi-Layer Ceramic Condenser) 등이 포함된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다양한 용도를 위하여 사용되는 칩 부품 형태의 수동소자 등이 포함될 수 있다. 또한, 기타부품(1040)이 칩 관련부품(1020) 및/또는 네트워크 관련부품(1030)과 서로 조합될 수도 있음은 물론이다. 전자기기(1000)의 종류에 따라, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되거나 그렇지 않을 수도 있는 다른 전자부품을 포함할 수 있다. 다른 전자부품의 예를 들면, 카메라 모듈(1050), 안테나 모듈(1060), 디스플레이(1070), 배터리(1080) 등이 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 오디오 코덱, 비디오 코덱, 전력 증폭기, 나침반, 가속도계, 자이로스코프, 스피커, 대량 저장 장치(예컨대, 하드디스크 드라이브), CD(compact disk), DVD(digital versatile disk) 등일 수도 있다. 이 외에도 전자기기(1000)의 종류에 따라 다양한 용도를 위하여 사용되는 기타 전자부품 등이 포함될 수 있음은 물론이다. 전자기기(1000)는, 스마트폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 태블릿(tablet), 랩탑(laptop), 넷북(netbook), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch), 오토모티브(automotive), 서버(server) 등일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들 외에도 데이터를 처리하는 임의의 다른 전자기기일 수 있음은 물론이다. 도 2는 인쇄회로기판의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다. 도면을 참조하면, 일례에 따른 인쇄회로기판(100A)은, 제1 방향으로 마주보는 제1 면과 제2 면을 가지는 유리층(111), 및 유리층(111)에 임베딩된 방열부재(151), 유리층(111)의 제1 면과 제2 면 사이의 적어도 일부를 관통하는 관통비아(131)를 포함할 수 있다. 필요에 따라서, 일례에 따른 인쇄회로기판(100A)은, 유리층(111)의 제1 면 상에 배치된 제1 배선층(121), 유리층(111)의 제2 면 상에 배치된 제2 배선층(122), 유리층(111)의 제1 면 상에 배치되어 제1 배선층(121)의 적어도 일부를 덮되 다른 적어도 일부는 노출시키는 제1 레지스트층(141), 및/또는 유리층(111)의 제2 면 상에 배치되어 제2 배선층(122)의 적어도 일부를 덮되 다른 적어도 일부는 노출시키는 제2 레지스트층(142)을 더 포함할 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이, 패키지 기판에 포함되는 코어층으로는 통상 CCL이 이용되고 있다. 그러나, 최근 패키지 기판의 고성능화를 위해서 대면적화, 고다층화, 미세화 등이 요구되고 있으며, CCL을 코어층으로 포함하는 경우에는 이러한 요구를 만족하는데 한계가 있다. 반면, 일례에 따른 인쇄회로기판(100A)은 높은 모듈러스와 낮은 열팽창계수를 가져서 워피지를 억제할 수 있으며, 또한 매끄러운 표면을 가짐으로써 미세회로 구현이 용이한 유리층(111)을 코어층으로 포함하며, 따라서 CCL을 코어층으로 포함하는 경우 대비 유리한 효과를 가질 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 최근 반도체 제품이 점점 고도화될수록 소모하는 전력이 높아져, 제품과 기판의 열적 이슈가 발생하고 있다. 따라서, 방열 특성의 개선이 요구되고 있다. 이에, TGV(Through Glass via)를 형성하는 방식으로 유리층에 방열비아를 형성하는 것을 고려해볼 수 있으나, 보이드 없이 금속을 완전히 채우는 것에 어려움이 있을 수 있다. 또한, 칩 퍼스트 방식으로 선제적으로 캐비티가 형성된 유리층을 사용하여 캐비티에 이종재료인 다이를 부착하는 것을 고려해볼 수 있으나, 유리층은 재료가 매우 브리틀하기 때문에 캐비티 형성 과정에서 유리층에 크랙이 발생할 수 있다. 반면, 일례에 따른 인쇄회로기판(100A)은 유리층(111)의 내부에 미세 갭 없이 유리와 직접 접촉이 가능한 방열부재(151)를 임베딩한다. 예컨대, 캐스팅 몰드에 방열부재(151)를 배치하고 유리를 캐스팅하여 유리층(111)의 내부에 방열부재(151)가 임베딩된 구조를 구현할 수 있다. 이 경우, 방열부재(151)를 임베딩함에 있어서 유리층(111)에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 방열부재(151)가 유리층(111)에 단차나 미세 갭 없이 직접 접촉할 수 있으며, 방열부재(151)의 이러한 배치를 통하여 우수한 방열 효과를 가질 수 있다. 한편, 유리층(111)의 제1 면 및 제2 면 중 하나 이상과 방열부재(151) 사이에는 유리층(111)을 구성하는 재료가 배치될 수 있다. 예를 들면, 방열부재(151)와 제1 면이 접촉하되 방열부재(151)와 제2 면은 이격될 수 있고, 방열부재(151)와 제2 면이 접촉하되 방열부재(151)와 제1 면은 이격될 수 있으며, 또는 방열부재(151)가 제1 면 및 제2 면 모두와 이격될 수 있다. 바람직하게는, 유리층(111)의 제1 면 및 제2 면 모두와 이격되어, 유리층(111)의 제1 면 및 제2 면 각각과 방열부재(151) 사이에 모두 유리층(111)을 구성하는 재료가 배치될 수 있다. 예를 들면, 방열부재(151)는 유리층(111)의 제1 면 및 제2 면과 각각 이격되고, 유리층(111)이 방열부재(151)를 전체적으로 둘러싸며, 유리층(111)과 방열부재(151)가 직접 접촉할 수 있다. 방열부재(151)가 유리층(111)에 이와 같이 임베딩됨으로써 상술한 기술적 효과를 보다 용이하게 구현할 수 있다. 한편, 방열부재(151)는 금속을 포함할 수 있다. 이때, 방열부재(151)는 관통비아(131)와 이격될 수 있으며, 관통비아(131)와 전기적으로 절연될 수 있다. 예를 들면, 방열부재(151)는 신호 전송을 위한 비아와 무관할 수 있다. 일례에서는, 제1 및 제2 방향 단면 상에서, 이러한 방열부재(151)가 제1 방향으로의 길이가 제2 방향으로의 길이보다 긴 구조일 수 있다. 예를 들면, 방열부재(151)는 유리층(111) 내부에서 제1 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 유리층(111)의 일부를 관