説明

プリント基板

【課題】ICとプリント基板の接触面積を増大させて密着力を向上させるプリント基板を提供する。
【解決手段】少なくとも一つ以上のビアランド4aを含む第1回路パターン4が上面と同一面になるように上部に埋め込まれ、前記ビアランド4aと対応する位置に形成された第2回路パターン8が下面と同一面になるように下部に埋め込まれた絶縁層2;前記絶縁層2上に積層されたソルダレジスト層12;前記ビアランド4aと前記第2回路パターン8を電気的に接続するために、前記絶縁層2に形成されたビアホール6;及び前記第2回路パターン8上に、前記ビアホール6及びビアランド4aを貫通する一体型に形成され、前記ソルダレジスト層12より高い高さを有するように前記絶縁層2の上面上に突設されたバンプ10;を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はプリント基板に係り、特にICとプリント基板の接触面積を増大させて密着力を向上させることができるプリント基板に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、半導体素子の集積度が次第に高くなるにしたがい、半導体素子と外部回路を接続するための半導体素子に配設される接続端子(pad)の数が増大し、配設密度も高くなる趨勢にある。
【0003】
また、このような半導体素子が搭載される半導体パッケージなどの半導体装置、特にノート型PC、PDA、携帯電話などの携帯型情報機器などにおいて、実装密度の向上などのために、小型化、薄型化が要求されるだけでなく、半導体素子と母基板との高い接続信頼性が要求されている。
【0004】
図7は従来技術によるプリント基板のフリップボンディングのための基板構造を示す断面図である。
【0005】
図7を参照すれば、従来技術によるプリント基板は、絶縁層100の上部にビアランド(via land)102を含む回路パターンが形成され、回路パターンを保護するために、回路パターン上にソルダレジスト層104が積層される。この際、ビアランド102を含む最外層の回路パターンは、無電解及び電解鍍金工程によって形成される。
【0006】
また、ソルダレジスト層104は、ビアランド102の一部が露出されるように、ビアランド102の一部を被うように積層される。言い換えれば、ソルダレジスト層104は、ビアランド102の一部を除いた回路パターン全体を被うように絶縁層100上に積層される。
【0007】
そして、ビアランド102上にはIC(Integrated Circuit)と連結されるソルダバンプ106が形成される。
【0008】
この際、ソルダバンプ106は、ビアランド102上に導電性ペーストなどの導電性物質をプリントした後、熱処理を行って円形に形成した後、IC実装の際、実装公差を補償するために、コイニング(Coining)工程によって、円形物質を平たくすることで形成される。このように、従来技術によるプリント基板はSOP(Solder On Pad)型に形成される。
【0009】
しかし、従来技術によるプリント基板は、ビアランド102を含む最外層回路パターンが鍍金工程によって形成されるため、鍍金公差によって最外層回路パターンの上面にでこぼこが生じることになるので、ソルダバンプ106の形成の際、プリントする材料の量が少ない場合、ICに連結されないソルダバンプ106が形成される問題がある。
【0010】
また、従来技術によるプリント基板は、SOP型に形成されるため、ICバンプとプリント基板のソルダバンプ106間の接触面積が減少して信頼性が低下する問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
したがって、本発明は、ICとプリント基板間の接触面積を増大させて密着力を向上させることができるプリント基板を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
前記目的を達成するために、本発明の一面によれば、少なくとも一つ以上のビアランドを含む第1回路パターンが上面と同一面になるように上部に埋め込まれ、前記ビアランドと対応する位置に形成された第2回路パターンが下面と同一面になるように下部に埋め込まれた絶縁層;前記絶縁層上に積層されたソルダレジスト層;前記ビアランドと前記第2回路パターンを電気的に接続するために、前記絶縁層に形成されたビアホール;及び前記第2回路パターン上に、前記ビアホール及びビアランドを貫通する一体型に形成され、前記ソルダレジスト層より高い高さを有するように前記絶縁層の上面上に突設されたバンプ;を含むことを特徴とする、プリント基板が提供される。
【0013】
前記第1回路パターンの下面と前記第2回路パターンの上面は凹凸形に形成されることができる。前記バンプは、前記ビアランドと接触する下端部が前記ビアホールの直径より大きくて前記ビアランドより小さいように形成されることができる。前記バンプの上面は平たく形成されることができる。前記バンプの上面は、その中心部にくぼみが形成された凹形状に形成されることができる。前記バンプの上部は、オーバーハングの形態に形成されることができる。前記ソルダレジスト層は、前記第1回路パターンと前記バンプ間の前記ビアランドの一部を被うように、前記絶縁層の上部に積層されることができる。前記ソルダレジスト層は、前記ビアランドを除いた前記第1回路パターンを被うように、前記絶縁層の上部に積層されることができる。前記プリント基板は、前記バンプ上に形成された鍍金層をさらに含むことができる。前記プリント基板は、前記バンプ上に形成されたソルダ層をさらに含むことができる。
【0014】
また、本発明の他の面によれば、絶縁層;前記絶縁層の上面と同一面になるように、前記絶縁層の上部に埋め込まれた第1回路パターン;前記絶縁層の下面と同一面になるように、前記絶縁層の下部に埋め込まれた第2回路パターン;前記第2回路パターンの上面が露出されるように、前記第1回路パターンと第1回路パターンとの間の前記絶縁層に形成されたビアホール;前記ビアホールを除いた残りの部分の前記絶縁層上に積層されたソルダレジスト層;及び前記第2回路パターン上に、前記ビアホールを貫通する一体型に形成され、前記ソルダレジスト層より高い高さを有するように、前記絶縁層の上面上に突設されたバンプ;を含むことを特徴とする、プリント基板が提供される。
【0015】
前記第1回路パターンの下面と前記第2回路パターンの上面は凹凸形状に形成されることができる。前記バンプは、前記絶縁層と接触する下端部が前記ビアホールの直径より大きな直径を有するように形成されることができる。前記バンプの上面は平たく形成されることができる。前記バンプの上面は、その中心部にくぼみが形成されることができる。前記バンプの上部はオーバーハングの形態に形成されることができる。前記プリント基板は、前記バンプ上に形成された鍍金層をさらに含むことができる。前記プリント基板は、前記バンプ上に形成されたソルダ層をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【0016】
以上のように、本発明はICが実装されるバンプが高く突出しているので、電気検査に有利であるだけでなく、IC実装の際、ICバンプとの接触面積が増大して密着力を向上させるので、プリント基板の信頼性を向上させることができる。
また、本発明はソルダレジスト層と絶縁層間のでこぼこが小さいので、IC実装の際、アンダーフィル空間の減少に有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【0018】
図1は本発明の第1実施形態によるプリント基板を示す斜視図、図2A及び図2Bは図1に示すプリント基板の第1例を示す断面図、図3A及び図3Bは図1に示すプリント基板の第2例を示す断面図、図4は図1に示すプリント基板の第3例を示す断面図、図5は図1に示すプリント基板の第4例を示す断面図である。
【0019】
図1〜図5を参照すれば、本発明の一実施形態によるプリント基板は、少なくとも一つ以上のビアランド4aを含む第1回路パターン4が上面と同一面になるように上部に埋め込まれ、ビアランド4aと対応する位置に形成された第2回路パターン8が下面と同一面になるように下部に埋め込まれた絶縁層2;絶縁層2上に積層されたソルダレジスト層12;ビアランド4aと第2回路パターン8を電気的に接続するために、絶縁層2に形成されたビアホール6;及び第2回路パターン8上にビアホール6及びビアランド4aを貫通するように一体型に形成され、ソルダレジスト層12より高い高さを有するように絶縁層2上に突設されたバンプ10;を含む。
【0020】
絶縁層2は、基礎材料として樹脂が使用される。このような樹脂は電気的な特性に優れるが、機械的強度が足りなくて温度による寸法変化(熱膨脹率)が金属の10倍に達する樹脂の欠点を補うために、紙、ガラス繊維及びガラス不織布などが補強材として混合される。
【0021】
このような絶縁層2の両面には、ビアランド4aを含む第1回路パターン4と第2回路パターン8がその内部に埋め込まれるように形成される。
【0022】
すなわち、ビアランド4aを含む第1回路パターン4は絶縁層2の上面と同一面になるように絶縁層2の上部に埋め込まれ、その上面は絶縁層2の上面と同一面になるように露出される。このような第1回路パターン4は、絶縁層2に埋め込まれて露出されない下面が凹凸形状に形成される。
【0023】
また、第2回路パターン8は、ビアランド4aと対応する位置及びその以外の位置に、絶縁層2の下面と同一面になるように、絶縁層2の下面に埋め込まれ、その下面は絶縁層2の下面と同一面になるように露出される。このような第2回路パターン8は、絶縁層2に埋め込まれて露出されない上面が凹凸形状に形成される。
【0024】
ソルダレジスト層12は、第1回路パターン4及び第2回路パターン8を保護するために、第1回路パターン4及び第2回路パターン8の一部を除いた残りの部分を被うように絶縁層2の両面に積層される。
【0025】
このようなソルダレジスト層12は、図2Aに示すように、SMD(Solder Mask Defined)タイプのもので、第1回路パターン4とバンプ10間のビアランド4aの一部を被うように、絶縁層2の上面に積層されるだけでなく、図2Bに示すように、NSMD(Non Solder Mask Defined)タイプのもので、ビアランド4aを除いた残りの第1回路パターン4を被うように、絶縁層2の上面に積層される。
【0026】
ビアホール6は、ビアランド4aと第2回路パターン8を電気的に接続するために、絶縁層2に形成される。このようなビアホール6は、ビアランド4aと絶縁層2に穿設され、第2回路パターン8の上面が露出されるように、ブラインドビアホールの形態に形成できるが、ビアランド4a、絶縁層2及び第2回路パターン8に穿設された貫通ホールの形態に形成されることもできる。
【0027】
バンプ10は、ビアホール6の内部とビアランド4a上に一体型に形成され、ソルダレジスト層12より高い高さを有するように、絶縁層2上に突設される。
【0028】
この際、バンプ10は絶縁層2上に突出し、ビアランド4aと接触する下端部がビアホール6の直径より大きくてビアランド4aより小さな直径を有するように形成される。
【0029】
また、バンプ10は、ソルダレジスト層12より低い高さに形成されることもできる。
【0030】
このようなバンプ10は、導電性ペーストをビアホール6の内部に充填して形成し、ビアランド4a上に露出された部位が酸化することを防止するために、OSP(Organic Solderability Preservative)処理を受ける。
【0031】
この際、OSP処理をしない場合、バンプ10の上部には、図3Aに示すように、ニッケル、金などの金属で鍍金された鍍金層20が形成されるか、図3Bに示すように、ソルダ層22が形成される。ここで、ソルダ層22は導電性ペーストなどの導電性物質でなる。
【0032】
このようなバンプ10は、その上面が、図2A及び図2Bに示すように、平たく形成されるか、図4に示すように、傘状のオーバーハング(overhang)の形態26にも形成できる。
【0033】
この際、バンプ10の上面が傘状のオーバーハングの形態に形成される場合、バンプ10の下端部は絶縁層2の上面に接触せず、オーバーハングの形態に形成された部分がビアホール6の直径より大きくてビアホール6の形成された第2回路パターン8より小さな直径を有するように形成される。
【0034】
また、バンプ10の上面は、図5に示すように、中心部にくぼみ28が形成された凹形状に形成できる。この際、くぼみ28の直径及び高さはエッチング液でエッチングして調節することができる。
【0035】
これにより、IC実装の際、バンプ10とICバンプの接着面積が増大して密着力が増加することになる。
【0036】
このように、本発明の一実施形態によるプリント基板は、ICが実装されるバンプ10が高く突出しているので、電気検査に有利であるだけでなく、IC実装の際、ICバンプとの接触面積が増加して密着力を向上させることになってプリント基板の信頼性を向上させることができる。
【0037】
また、本発明の一実施形態によるプリント基板は、ソルダレジスト層12と絶縁層2間の高低差が小さいので、IC実装の際、アンダーフィル空間(Underfill Void)の減少に有利である。
【0038】
図6は本発明の他の実施形態によるプリント基板を示す図である。
【0039】
図6を参照すれば、本発明の他の実施形態によるプリント基板は、絶縁層2;絶縁層2の上面と同一面になるように絶縁層2の上面に埋め込まれた第1回路パターン4;絶縁層2の下面と同一面になるように絶縁層2の下面に埋め込まれた第2回路パターン8、8a;第2回路パターン8aの上面が露出されるように、第1回路パターン4と第1回路パターン4との間の絶縁層2に形成されたビアホール6;ビアホール6を除いた残りの部分の絶縁層2上に積層されたソルダレジスト層12;及び第2回路パターン8a上にビアホール6を通過して一体型に形成され、ソルダレジスト層12より高い高さを有するように絶縁層2の上面上に突設されたバンプ10;を含む。ここで、図6の参照符号は図1〜図5に示す本発明の一実施形態によるプリント基板に使用された参照符号と同一符号を使用した。
【0040】
絶縁層2は、基礎材料として樹脂が使用される。この樹脂は、電気的な特性は優れるが、機械的強度が足りなく、温度による寸法変化(熱膨脹率)が金属の10倍も大きい樹脂の欠点を補償するために、紙、ガラス及びガラス不織布などが補強材として混合される。
【0041】
第1回路パターン4は、ビアホール6が形成された部分を除いた残りの部分の中で一部に、絶縁層2の上面と同一面になるように、絶縁層2の上部に埋め込まれるように形成され、絶縁層2に埋め込まれて外部に露出されない下面が凹凸形状に形成される。
【0042】
第2回路パターン8、8aは、絶縁層2の下面と同一面になるように、絶縁層2の下部に埋め込まれるように形成されるもので、ビアホール6が形成された回路パターン8aとビアホール6が形成されない回路パターン8で構成される。
【0043】
このような第2回路パターン8,8aは、絶縁層2に埋め込まれて露出されない上面が凹凸形状に形成される。
【0044】
ビアホール6は、第1回路パターン4と第1回路パターン4との間に位置する第2回路パターン8aの上面が露出されるように、第1回路パターン4と第1回路パターン4との間の絶縁層2に形成される。
【0045】
このようなビアホール6は、第2回路パターン8aの上面が露出されるように、ブラインドビアホールの形態に形成できるが、絶縁層2及び第2回路パターン8aを貫通する貫通ホールの形態に形成することもできる。
【0046】
ソルダレジスト層12は、第1回路パターン4及び第2回路パターン8を保護するために、第2回路パターン8及び第1回路パターン4の一部を除いた残りの部分を被うように、絶縁層2の両面に積層される。
【0047】
バンプ10は、第2回路パターン8a上にビアホール6を通過する一体型に形成され、ソルダレジスト層12より高い高さを有するように、絶縁層2の上面上に突設される。
【0048】
このようなバンプ10は、絶縁層2の上面と接触する下端部がビアホール6の直径より大きな直径を有するように形成される。
【0049】
ここで、バンプ10は、ソルダレジスト層12より低い高さに形成されることもできる。このようなバンプ10は、導電性ペーストをビアホール6の内部に充填して形成し、絶縁層2の上面に露出した部位が酸化することを防止するために、OSP処理を受ける。
【0050】
この際、OSP処理をしない場合、バンプ10の上部には、図3Aに示すように、ニッケル、金などの金属で鍍金された鍍金層20が形成されるか、図3Bに示すように、ソルダ層22が形成される。ここで、ソルダ層22は導電性ペーストなどの導電性物質でなる。
【0051】
このような、バンプ10は、その上面が、図2A及び図2Bに示すように、平たく形成されるか、図4に示すように、傘状のオーバーハングの形態26にも形成することができる。
【0052】
この際、バンプ10の上面が傘状のオーバーハングの形態に形成される場合、バンプ10の下端部は絶縁層2の上面に接触せず、オーバーハングの形態に形成された部分がビアホール6の直径より大きくてビアホール6の形成された第2回路パターン8aより小さな直径を有するように形成される。
【0053】
また、バンプ10の上面は、図5に示すように、中心部にくぼみ28が形成された凹形状に形成されることができる。この際、くぼみ28の直径及び高さはエッチング液でエッチングして調節することができる。
【0054】
これにより、IC実装の際、バンプ10とICバンプの接着面積が増大して密着力が増加することになる。
【0055】
このように、本発明の他の実施形態によるプリント基板は、ICが実装されるバンプ10が高く突出しているので、電気検査に有利なだけでなく、IC実装の際、ICバンプとの接触面積が増加して密着力を向上させてプリント基板の信頼性を向上させることができる。
【0056】
また、本発明の他の実施形態によるプリント基板は、ソルダレジスト層12と絶縁層2間の高低差が小さいので、IC実装の際、アンダーフィル空間(Underfill Void)の減少に有利である。
【産業上の利用可能性】
【0057】
本発明は、ICとプリント基板間の接触面積を増大させて密着力を向上させることができるプリント基板に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】本発明の一実施形態によるプリント基板を示す斜視図である。
【図2A】図1に示すプリント基板の第1例を示す断面図である。
【図2B】図1に示すプリント基板の第1例を示す断面図である。
【図3A】図1に示すプリント基板の第2例を示す断面図である。
【図3B】図1に示すプリント基板の第2例を示す断面図である。
【図4】図1に示すプリント基板の第3例を示す断面図である。
【図5】図1に示すプリント基板の第4例を示す断面図である。
【図6】本発明の他の実施形態によるプリント基板を示す断面図である。
【図7】従来技術によるプリント基板のフリップボンディングのための基板構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【0059】
2、100 絶縁層
4、8 回路パターン
4a、102 ビアランド
10 バンプ
12、104 ソルダレジスト層
20 鍍金層
22 ソルダ層
106 ソルダバンプ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも一つ以上のビアランドを含む第1回路パターンが上面と同一面になるように上部に埋め込まれ、前記ビアランドと対応する位置に形成された第2回路パターンが下面と同一面になるように下部に埋め込まれた絶縁層と、
前記絶縁層上に積層されたソルダレジスト層と、
前記ビアランドと前記第2回路パターンを電気的に接続するために、前記絶縁層に形成されたビアホールと、
前記第2回路パターン上に、前記ビアホール及びビアランドを貫通する一体型に形成され、前記ソルダレジスト層より高い高さを有するように前記絶縁層の上面上に突設されたバンプと、
を含むことを特徴とする、プリント基板。
【請求項2】
前記第1回路パターンの下面と前記第2回路パターンの上面は凹凸形状に形成されたことを特徴とする、請求項1に記載のプリント基板。
【請求項3】
前記バンプは、前記ビアランドと接触する下端部が前記ビアホールの直径より大きくて前記ビアランドより小さいように形成されたことを特徴とする、請求項1に記載のプリント基板。
【請求項4】
前記バンプの上面は平たく形成されたことを特徴とする、請求項3に記載のプリント基板。
【請求項5】
前記バンプの上面は、その中心部にくぼみが形成された凹形状に形成されたことを特徴とする、請求項3に記載のプリント基板。
【請求項6】
前記バンプの上部は、オーバーハングの形態に形成されたことを特徴とする、請求項1に記載のプリント基板。
【請求項7】
前記ソルダレジスト層は、前記第1回路パターンと前記バンプ間の前記ビアランドの一部を被うように、前記絶縁層の上部に積層されたことを特徴とする、請求項1に記載のプリント基板。
【請求項8】
前記ソルダレジスト層は、前記ビアランドを除いた前記第1回路パターンを被うように、前記絶縁層の上部に積層されたことを特徴とする、請求項1に記載のプリント基板。
【請求項9】
前記バンプ上に形成された鍍金層をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のプリント基板。
【請求項10】
前記バンプ上に形成されたソルダ層をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のプリント基板。
【請求項11】
絶縁層と、
前記絶縁層の上面と同一面になるように、前記絶縁層の上部に埋め込まれた第1回路パターンと、
前記絶縁層の下面と同一面になるように、前記絶縁層の下部に埋め込まれた第2回路パターンと、
前記第2回路パターンの上面が露出されるように、前記第1回路パターンと第1回路パターンとの間の前記絶縁層に形成されたビアホールと、
前記ビアホールを除いた残りの部分の前記絶縁層上に積層されたソルダレジスト層と、
前記第2回路パターン上に、前記ビアホールを貫通する一体型に形成され、前記ソルダレジスト層より高い高さを有するように、前記絶縁層の上面上に突設されたバンプと、
を含むことを特徴とする、プリント基板。
【請求項12】
前記第1回路パターンの下面と前記第2回路パターンの上面は凹凸形状に形成されたことを特徴とする、請求項11に記載のプリント基板。
【請求項13】
前記バンプは、前記絶縁層と接触する下端部が前記ビアホールの直径より大きな直径を有するように形成されたことを特徴とする、請求項11に記載のプリント基板。
【請求項14】
前記バンプの上面は平たく形成されたことを特徴とする、請求項13に記載のプリント基板。
【請求項15】
前記バンプの上面は、その中心部にくぼみが形成された凹形状に形成されたことを特徴とする、請求項13に記載のプリント基板。
【請求項16】
前記バンプの上部はオーバーハングの形態に形成されたことを特徴とする、請求項11に記載のプリント基板。
【請求項17】
前記バンプ上に形成された鍍金層をさらに含むことを特徴とする、請求項11に記載のプリント基板。
【請求項18】
前記バンプ上に形成されたソルダ層をさらに含むことを特徴とする、請求項11に記載のプリント基板。

【図1】
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【図2A】
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【図2B】
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【図3A】
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【図3B】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2009−4744(P2009−4744A)
【公開日】平成21年1月8日(2009.1.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−110433(P2008−110433)
【出願日】平成20年4月21日(2008.4.21)
【出願人】(591003770)三星電機株式会社 (982)
【Fターム(参考)】