説明

回路基板及びその製造方法、並びに前記回路基板を備える半導体パッケージ

【課題】回路基板に電気素子をモールディングするモールディング膜をボイドなしに効率的に形成できる回路基板及びその製造方法、並びに前記回路基板を備える半導体パッケージに関する。
【解決手段】本発明の実施形態による回路基板は、電気素子が実装される素子実装領域を有するベース基板と、素子実装領域が露出されるようにベース基板を覆うレジストパターンと、を含み、ベース基板は、絶縁層と、絶縁層上に形成された回路パターンと、素子実装領域内で回路パターンが形成されていない絶縁層に提供された凹部と、を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回路基板及びその製造方法に関し、より詳細には、回路基板に対して電気素子をモールディング(molding)するモールディング膜の充填効率を向上させることができる回路基板及びその製造方法、並びに前記回路基板を備える半導体パッケージに関する。
【背景技術】
【0002】
回路基板のうちエンベデッド印刷回路基板(Embedded Printed Circuit Board;Embedded PCB)は、半導体パッケージの集積度を高めるために、回路基板内に電気素子を内蔵した構造を有する。前記のような回路基板を製造する工程は、能動素子及び受動素子のような電気素子を準備して回路基板の素子実装領域に実装する工程及び所定のモールディング材料を用いて前記電気素子とともに前記素子実装領域を覆うモールディング工程を含む。しかし、前記モールディング材料を用いて前記素子実装領域を詰める過程で、前記モールディング材料が前記回路基板と前記電気素子との間の領域に完全に詰められない現象が生じる。この場合、前記電気素子と前記回路基板との間にボイド(void)が生じて、半導体パッケージの信頼性を低下させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】韓国公開特許第10−2006−0070767号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、電気素子をモールディングするモールディング膜の形成効率を向上した回路基板及びこれを備える半導体パッケージを提供することである。
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、回路基板に電気素子をモールディングするモールディング膜をボイド(void)なしに効率的に形成できる回路基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明による回路基板は、電気素子が実装される素子実装領域を有するベース基板と、前記素子実装領域が露出されるように前記ベース基板を覆うレジストパターンと、を含み、前記ベース基板は、絶縁層と、前記絶縁層上に形成された回路パターンと、前記素子実装領域内で前記回路パターンが形成されていない前記絶縁層に提供された凹部と、を含む。
【0007】
本発明の実施形態によると、前記凹部は、前記絶縁層の表面から一定深さまで窪んだトレンチ(trench)構造を有することができる。
【0008】
本発明の実施形態によると、前記凹部は、前記電気素子をモールディングするモールディング材料が前記素子実装領域に進入するための進入経路として使用されることができる。
【0009】
本発明による回路基板の製造方法は、絶縁層及び前記絶縁層を覆う銅箔層を有する銅張積層板(CCL)を準備する段階と、前記銅箔層をパターニングして前記絶縁層上に回路パターンを形成することによりベース基板を準備する段階と、前記ベース基板の素子実装領域が露出されるように前記ベース基板上にレジストパターンを形成する段階と、前記素子実装領域内で露出された前記絶縁層に凹部を形成する段階と、を含む。
【0010】
本発明の実施形態によると、前記凹部を形成する段階は、前記素子実装領域内で露出された前記絶縁層をレーザ工程により一定深さまで除去する段階を含むことができる。
【0011】
本発明の実施形態によると、前記凹部は、前記電気素子をモールディングするモールディング材料が前記素子実装領域に進入するための進入経路として使用されることができる。
【0012】
本発明による半導体パッケージは、電気素子が実装される素子実装領域を有するベース基板と、前記素子実装領域が露出されるように前記ベース基板を覆うレジストパターンと、前記素子実装領域に実装された電気素子と、前記電気素子及び前記素子実装領域を覆うように前記ベース基板を覆うモールディング膜と、を含み、前記ベース基板は、絶縁層と、前記絶縁層上に形成された回路パターンと、前記素子実装領域内で前記回路パターンが形成されていない前記絶縁層に提供された凹部と、を含む。
【0013】
本発明の実施形態によると、前記凹部は、前記素子実装領域に詰められるモールディング材料の進入経路を提供し、前記モールディング膜は、前記凹部によって前記素子実装領域に進入して前記素子実装領域を詰めることができる。
【0014】
本発明の実施形態によると、前記電気素子は、積層セラミックキャパシタ(Multi−Layer Ceramic Capacitor;MLCC)を含むことができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明による回路基板及びこれを備える半導体パッケージは、回路基板と電気素子との間にボイド(void)なしにモールディング材料が効果的に充填されるようにして、半導体パッケージの信頼性を向上させることができる。
【0016】
本発明による回路基板の製造方法は、回路基板と電気素子との間にボイド(void)なしにモールディング材料が効果的に充填されるようにして、半導体パッケージの信頼性を向上させることができる構造の回路基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施形態による半導体パッケージを示す図面である。
【図2】本発明の実施形態による半導体パッケージの製造方法を示すフローチャートである。
【図3】本発明の実施形態による半導体パッケージの製造過程を説明するための図面である。
【図4】本発明の実施形態による半導体パッケージの製造過程を説明するための図面である。
【図5】本発明の実施形態による半導体パッケージの製造過程を説明するための図面である。
【図6】本発明の実施形態による半導体パッケージの製造過程を説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを果たす方法は、添付図面とともに詳細に後述される実施形態を参照すると明確になるであろう。しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されず、相異なる様々な形態で具現されることができる。本実施形態は、本発明の開示が完全になるようにするとともに、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に伝達するために提供されることができる。明細書全体において、同一参照符号は同一構成要素を示す。また、本明細書で用いられる用語は、実施形態を説明するためのものであり、本発明を限定しようとするものではない。本明細書で、単数型は文句で特別に言及しない限り複数型も含む。
【0019】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態による回路基板及びその製造方法、並びに前記回路基板を備える半導体パッケージについて詳細に説明する。
【0020】
図1は、本発明の実施形態による半導体パッケージを示す図面である。図1を参照すると、本発明の実施形態による半導体パッケージ100は、回路基板101と、前記回路基板101に実装された電気素子130と、前記電気素子130をモールディング(molding)するモールディング膜140と、を含むことができる。前記回路基板101は、ベース基板110及び前記ベース基板110のチップ実装領域111を露出させるレジストパターン120を有することができる。
【0021】
前記ベース基板110は、前記半導体パッケージ100の内部に配置されるコア層であってもよい。前記ベース基板110は、絶縁層112及び前記絶縁層112上に形成された回路パターン114を有することができる。前記絶縁層112は、樹脂系の絶縁シートであってもよく、前記回路パターン114は、前記絶縁シート上に形成された金属パターンであってもよい。
【0022】
前記レジストパターン120は、前記ベース基板110上に積層され、前記ベース基板110の素子実装領域111を選択的に露出させることができる。前記素子実装領域111は、前記電気素子130が実装される前記ベース基板110上の領域であってもよい。
【0023】
前記電気素子130は、前記素子実装領域111に実装された電気部品であってもよい。一例として、前記電気素子130は、受動素子を含んでもよい。この場合、前記電気素子130は、多層セラミックキャパシタ(Multi−layer ceramic capacitor;MLCC)、コンダクタ(conductor)、インダクタ(inductor)、及び抵抗器(resistor)などのような各種の受動素子を含むことができる。他の例として、前記電気素子130は、能動素子を含んでもよい。この場合、前記電気素子130は、半導体集積回路チップを含むことができる。
【0024】
前記モールディング膜140は、前記電気素子130が外部環境から保護されるように、前記電気素子130を密閉することができる。このために、前記モールディング膜140は、前記回路基板101上で前記電気素子130を完全に覆うことができる。前記モールディング膜140としては、エポキシモールディングコンパウンド(Epoxy Molding Compound;EMC)が使用されることができる。
【0025】
一方、前記回路基板101の素子実装領域111内で前記回路パターン114によって選択的に露出される絶縁層112部分には、凹部112aが提供されることができる。より具体的には、前記凹部112aは、前記素子実装領域111内で前記回路パターン114が形成されていない前記絶縁層112部分を一定深さまで除去して形成されたものであってもよい。これにより、前記凹部112aは、前記絶縁層112から一定深さまで窪んだトレンチ(trench)構造を有することができる。この場合、前記凹部112aにより前記回路パターン114が形成された領域に対して前記回路パターン114が形成されていない領域の高低差が生じるため、前記電気素子130と前記回路パターン114が形成されていない前記絶縁層112部分との間には相対的に増加した空間が生じ得る。前記のような構造の凹部112aは、前記電気素子130が前記素子実装領域111に実装された後、前記モールディング膜140を形成する際に、前記電気素子130と前記回路基板101との間の空間に前記モールディング膜140が効果的に進入するようにする進入経路を提供することができる。
【0026】
上記のように、本発明の実施形態による回路基板101及びこれを備える半導体パッケージ100は、前記回路基板101の素子実装領域111に前記回路基板101と前記電気素子130との間の一定大きさの間隔を提供して、モールディング膜140を形成する際にモールディング材料が前記回路基板101と前記電気素子130との間の空間に効果的に進入するようにすることができる。これにより、本発明による回路基板及びこれを備える半導体パッケージは、回路基板と電気素子との間にボイド(void)なしにモールディング材料が効果的に充填されるようにして、半導体パッケージの信頼性を向上させることができる。
【0027】
以下、本発明の実施形態による半導体パッケージの製造方法について詳細に説明する。ここで、前記本発明の実施形態による半導体パッケージ100に対して重複する内容は省略するか簡単に説明する。
【0028】
図2は、本発明の実施形態による半導体パッケージの製造方法を示すフローチャートであり、図3〜図6は、本発明の実施形態による半導体パッケージの製造過程を説明するための図面である。
【0029】
図2及び図3を参照すると、ベース基板110を準備することができる(S110)。前記ベース基板110を準備する段階は、銅張積層板(Copper Clad Lamination;CCL)を準備する段階及び前記銅張積層板に対してフォトリソグラフィ工程を実行する段階を含むことができる。前記銅張積層板は、絶縁層112及び前記絶縁層112の両面を覆う銅箔層を含み、前記フォトリソグラフィ工程は、前記銅箔層をパターニングして銅パターンである回路パターン114を形成することができる。
【0030】
図2及び図4を参照すると、ベース基板110上に素子実装領域111を露出させるレジストパターン120を形成することができる(S120)。前記レジストパターン120を形成する段階は、前記ベース基板110上にソルダレジスト膜(Solder Resist Layer)を形成する段階及び前記素子実装領域111が開口されるように前記ソルダレジスト膜をパターニングする段階を含むことができる。前記素子実装領域111は、前記ベース基板110の回路パターン114のうち電気素子(図6の130)に電気的に接続される回路パターン114の一部分が位置される領域を含むことができる。これにより、前記レジストパターン120によって前記素子実装領域111内の回路パターン114が露出され、これとともに前記回路パターン114が形成されていない前記素子実装領域111内の絶縁層112の一部が選択的に露出されることができる。
【0031】
そして、素子実装領域111内で回路パターン114が形成されていない絶縁層112に凹部112aを形成することができる(S130)。前記凹部112aを形成する段階は、レーザ工程を利用して前記素子実装領域111で露出される絶縁層112を一定深さまで除去することにより実行されることができる。ここで、前記素子実装領域111で露出される回路パターン114は、前記レーザ工程の際に前記絶縁層112以外の領域がエッチングされないようにするエッチング防止膜として利用されることができる。
【0032】
図2及び図5を参照すると、前記素子実装領域111に露出された回路パターン114に対して表面処理を施すことができる(S140)。前記表面処理の段階は、前記素子実装領域111で露出される前記回路パターン114上にめっき膜114aを形成する段階を含むことができる。前記めっき膜114aとしては、金(Au)、ニッケル(Ni)、そしてその他各種の金属膜が使用されることができる。
【0033】
そして、ストリップ(Strip)工程を実行して単位回路基板を製造することができる(S150)。前記スクリップ工程を実行する段階は、前記ベース基板110及び前記レジストパターン120のストリップ領域を所定のブレード10を用いて切断してなることができる。これによって、複数の単位回路基板が製造されることができる。
【0034】
図2及び図6を参照すると、回路基板101の素子実装領域111に電気素子130を実装することができる(S160)。一例として、前記電気素子130を実装する段階は、多層セラミックキャパシタ(Multi−layer ceramic capacitor;MLCC)を準備する段階及び前記多層セラミックキャパシタの陽極及び陰極がそれぞれベース基板110の回路パターン114の相違する部分に接続されるように前記多層セラミックキャパシタを前記回路基板に実装させる段階を含んでもよい。他の例として、前記電気素子130を実装させる段階は、半導体集積回路チップのような能動素子を実装する段階を含んでもよい。
【0035】
そして、凹部112aを前記回路基板101と前記電気素子130との間の空間にモールディング材料が進入する進入経路として利用して、前記回路基板101と前記電気素子130を覆うモールディング膜140を形成することができる(S160)。前記モールディング膜140を形成する段階は、前記回路基板に対してエポキシモールディングコンパウンド(Epoxy Molding Compound;EMC)膜を形成する段階を含むことができる。これにより、前記モールディング膜140は、前記素子実装領域111内で前記回路基板と前記電気素子130との間に進入して詰められることができる。
【0036】
一方、前記モールディング膜140形成過程で、前記素子実装領域111に提供された凹部112aは、前記エポキシモールディングコンパウンドのようなモールディング材料が前記電気素子130と前記回路基板との間に容易に充填されるようにすることができる。より具体的には、前記凹部112aは、前記電気素子130と前記回路基板との間に一定空間を確保することができる。この場合、前記凹部112aが存在しない場合に比べて相対的に、前記電気素子130と前記回路基板との間に間隔が生じるため、前記モールディング膜140を形成する際、前記モールディング材料が前記電気素子130と前記回路基板との間の空間に効果的に進入するように、その進入経路を確保することができる。これによって、前記モールディング材料は、前記電気素子130と前記回路基板との間にボイド(void)を発生せず、効果的に進入して詰められることができる。
【0037】
上記のように、本発明の実施形態による回路基板の製造方法は、回路基板101の素子実装領域111に前記回路基板101と前記電気素子130との間に間隔を提供するように、前記素子実装領域111に露出された絶縁層112に凹部112aを形成することができる。この場合、前記回路基板101に前記電気素子130を実装して半導体パッケージ100を製造する場合、前記電気素子130をモールディングするモールディング膜140が前記電気素子130と前記回路基板101との間の領域に効果的に充填されるようにすることができる。これによって、本発明による回路基板の製造方法は、回路基板と電気素子との間にボイド(void)なしにモールディング材料が効果的に充填されるようにして、半導体パッケージの信頼性を向上した構造の回路基板を製造することができる。
【0038】
以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、上述の内容は本発明の好ましい実施形態を示して説明するものに過ぎず、本発明は多様な他の組合、変更及び環境で用いることができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、述べた開示内容と均等な範囲及び/または当業界の技術または知識の範囲内で変更または修正が可能である。上述の実施形態は本発明を実施するにおいて最善の状態を説明するためのものであり、本発明のような他の発明を用いるにおいて当業界に公知された他の状態での実施、そして発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様な変更も可能である。従って、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。また、添付された請求範囲は他の実施状態も含むと解釈されるべきであろう。
【符号の説明】
【0039】
100 半導体パッケージ
110 ベース基板
111 素子実装領域
112 絶縁層
112a 凹部
114 回路パターン
114a めっき膜
120 レジストパターン
130 電気素子
140 モールディング膜

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気素子が実装される素子実装領域を有するベース基板と、
前記素子実装領域が露出されるように前記ベース基板を覆うレジストパターンと、を含み、
前記ベース基板は、
絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された回路パターンと、
前記素子実装領域内で前記回路パターンが形成されていない前記絶縁層に提供された凹部と、を含む回路基板。
【請求項2】
前記凹部は、前記絶縁層の表面から一定深さまで窪んだトレンチ(trench)構造を有する請求項1に記載の回路基板。
【請求項3】
前記凹部は、前記電気素子をモールディングするモールディング材料が前記素子実装領域に進入するための進入経路として使用される請求項1に記載の回路基板。
【請求項4】
電気素子が実装される素子実装領域を有するベース基板と、
前記素子実装領域が露出されるように前記ベース基板を覆うレジストパターンと、
前記素子実装領域に実装された電気素子と、
前記電気素子及び前記素子実装領域を覆うように前記ベース基板を覆うモールディング膜と、を含み、
前記ベース基板は、
絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された回路パターンと、
前記素子実装領域内で前記回路パターンが形成されていない前記絶縁層に提供された凹部と、を含む半導体パッケージ。
【請求項5】
前記凹部は、前記素子実装領域に詰められるモールディング材料の進入経路を提供し、
前記モールディング膜は、前記凹部によって前記素子実装領域に進入して前記素子実装領域を詰める請求項4に記載の半導体パッケージ。
【請求項6】
前記電気素子は、積層セラミックキャパシタ(Multi−Layer Ceramic Capacitor;MLCC)を含む請求項4に記載の半導体パッケージ。
【請求項7】
絶縁層及び前記絶縁層を覆う銅箔層を有する銅張積層板(CCL)を準備する段階と、
前記銅箔層をパターニングして前記絶縁層上に回路パターンを形成することにより、ベース基板を準備する段階と、
前記ベース基板の素子実装領域が露出されるように、前記ベース基板上にレジストパターンを形成する段階と、
前記素子実装領域内で露出された前記絶縁層に凹部を形成する段階と、を含む回路基板の製造方法。
【請求項8】
前記凹部を形成する段階は、前記素子実装領域内で露出された前記絶縁層をレーザ工程により一定深さまで除去する段階を含む請求項7に記載の回路基板の製造方法。
【請求項9】
前記凹部は、前記電気素子をモールディングするモールディング材料が前記素子実装領域に進入するための進入経路として使用される請求項7に記載の回路基板の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−98555(P2013−98555A)
【公開日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−235472(P2012−235472)
【出願日】平成24年10月25日(2012.10.25)
【出願人】(512255804)サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. (21)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electro−Mechanics Co., Ltd.
【住所又は居所原語表記】150, Maeyeong−ro, Yeongtong−gu, Suwon−si, Gyeonggi−do, Republic of Korea
【Fターム(参考)】