實施例涉及電路板和包括該電路板的半導(dǎo)體封裝。

背景技術(shù)：

1、隨著電氣/電子產(chǎn)品的性能得到改善，正在提出和研究用于將更多數(shù)量的封裝附接到有限尺寸的電路板的技術(shù)。

2、典型的半導(dǎo)體封裝具有其中設(shè)置有多個芯片的結(jié)構(gòu)。此外，最近，由于半導(dǎo)體封裝所應(yīng)用的產(chǎn)品的高規(guī)格以及諸如hbm（高帶寬存儲器）的多芯片的采用，半導(dǎo)體封裝的尺寸正在增加。因此，半導(dǎo)體封裝包括用于連接多個芯片的中介層。

3、此外，應(yīng)用于提供物聯(lián)網(wǎng)iot（internet?of?things）、自主車輛和高性能服務(wù)器的產(chǎn)品的半導(dǎo)體封裝根據(jù)高集成度的趨勢需要高性能和高可靠性。

4、此外，半導(dǎo)體封裝在多個電路板、中介層和半導(dǎo)體器件之間具有垂直連接結(jié)構(gòu)。因此，半導(dǎo)體封裝在垂直方向上的厚度可以根據(jù)電路板、中介層和半導(dǎo)體器件的厚度和數(shù)量而增加。

5、因此，半導(dǎo)體封裝通過使用具有空腔的電路板來減小垂直方向上的厚度。

6、此時，在制造包括空腔的電路板的過程中，必須執(zhí)行除膠渣處理。即，如果不執(zhí)行除膠渣處理，則設(shè)置在空腔中的模塑構(gòu)件與電路板之間的粘附性降低，導(dǎo)致模塑構(gòu)件與電路板分離。

7、另外，如果執(zhí)行除膠渣處理，則會與空腔的側(cè)壁一起蝕刻空腔的下表面。結(jié)果，空腔的下表面可能發(fā)生損壞，這可能導(dǎo)致電路板的物理可靠性問題。

8、另外，空腔的下表面可以是包括玻璃纖維的熱固性樹脂的上表面。當(dāng)執(zhí)行除膠渣處理時，熱固性樹脂被蝕刻，因此，設(shè)置在熱固性樹脂中的玻璃纖維可以通過空腔暴露。另外，暴露的玻璃纖維可以充當(dāng)引起缺陷（諸如銅遷移）的因素。

9、（專利文獻(xiàn)1）kr?10-2012-0045639?a

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、技術(shù)問題

2、實施例提供了一種具有新穎結(jié)構(gòu)的電路板和包括該電路板的半導(dǎo)體封裝。

3、另外，實施例提供了一種包括空腔的電路板和包括該電路板的半導(dǎo)體封裝。

4、另外，實施例提供了一種能夠提高電路集成度的電路板和包括該電路板的半導(dǎo)體封裝。

5、另外，實施例提供了一種能夠解決由于設(shè)置在絕緣層中的玻璃纖維通過空腔暴露而發(fā)生的可靠性問題的電路板和包括該電路板的半導(dǎo)體封裝。

6、另外，實施例提供了一種能夠改善包括不同絕緣材料的多個絕緣層之間的粘附性的電路板和包括該電路板的半導(dǎo)體封裝。

7、另外，實施例提供了一種具有改善的翹曲特性的電路板和包括該電路板的半導(dǎo)體封裝。

8、另外，實施例提供了一種能夠防止在側(cè)表面上出現(xiàn)雜質(zhì)的電路板和包括該電路板的半導(dǎo)體封裝。

9、另外，實施例提供了一種能夠改善散熱特性的電路板和包括該電路板的半導(dǎo)體封裝。

10、所提出的實施例要解決的技術(shù)問題不限于上述技術(shù)問題，提出的實施例所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員從以下描述可以清楚地理解未提及的其他技術(shù)問題。

11、技術(shù)方案

12、根據(jù)實施例的電路板包括：第一絕緣層；設(shè)置在所述第一絕緣層上的第二絕緣層；以及設(shè)置在所述第一絕緣層與所述第二絕緣層之間的電路圖案層，其中，所述第二絕緣層包括穿過所述第二絕緣層的上表面和下表面的空腔，其中，所述電路圖案層包括：設(shè)置在所述空腔的下表面的電極焊盤；以及設(shè)置在所述空腔的下表面并且與所述電極焊盤間隔開和圍繞所述電極焊盤的外側(cè)的虛設(shè)電極。

13、另外，所述第一絕緣層的外側(cè)表面相對于所述第二絕緣層的外側(cè)表面具有臺階。

14、另外，所述第一絕緣層和所述第二絕緣層包括不同的絕緣材料。

15、另外，所述第二絕緣層包括可光固化樹脂。

16、另外，所述第二絕緣層的外側(cè)表面被設(shè)置成比所述第一絕緣層的外側(cè)表面更向內(nèi)。

17、另外，電路板還包括設(shè)置在所述第二絕緣層上的保護(hù)層，其中，所述保護(hù)層的外側(cè)表面相對于所述第二絕緣層的外側(cè)表面具有臺階。

18、另外，所述保護(hù)層被設(shè)置成覆蓋所述第二絕緣層的外側(cè)表面。

19、另外，所述第二絕緣層的外側(cè)表面具有使所述第二絕緣層的外部寬度從所述第二絕緣層的上表面朝向所述第二絕緣層的下表面減小或增大的斜率。

20、另外，所述保護(hù)層包括在垂直方向上與所述空腔重疊的開口，所述開口的內(nèi)壁的斜率與所述空腔的內(nèi)壁的斜率不同。

21、另外，所述開口的內(nèi)壁的斜率的傾斜方向與所述空腔的內(nèi)壁的斜率的傾斜方向不同。

22、另外，所述第二絕緣層的空腔的內(nèi)壁的斜率包括第一部分和第二部分，所述第一部分連接到所述第二絕緣層的下表面并且具有使所述空腔的寬度朝向所述第二絕緣層的上表面變窄的直斜率，所述第二部分設(shè)置在所述第二絕緣層的上表面與所述第一部分之間并且具有使所述空腔的寬度朝向所述第二絕緣層的下表面增大的彎曲斜率。

23、另外，所述電路板還包括穿過所述第一絕緣層的第一貫通電極；以及在水平方向上與所述空腔重疊并且穿過所述第二絕緣層的第二貫通電極，所述第二貫通電極的垂直厚度小于所述電極焊盤在垂直方向上的厚度和所述第一貫通電極的厚度。

24、另外，所述第二絕緣層被設(shè)置成多層，所述空腔穿過所述第二絕緣層的所述多層中的至少一層。

25、另外，所述第二絕緣層包括設(shè)置在所述第一絕緣層上的第一層和設(shè)置在所述第一層上的第二層，所述第二貫通電極包括穿過所述第一層的第一貫通部分和穿過所述第二層的第二貫通部分，所述第一貫通部分和所述第二貫通部分彼此直接接觸。

26、另外，所述第一貫通部分具有使其寬度從所述第一貫通部分的上表面朝向所述第一貫通部分的下表面減小的斜率，所述第二貫通部分具有使其寬度從所述第二貫通部分的上表面朝向所述第二貫通部分的下表面減小的斜率，所述第一貫通部分在水平方向上的中心與所述第二貫通部分在水平方向上的中心不對準(zhǔn)。

27、另外，所述電路圖案層還包括不與所述空腔垂直重疊的焊盤部分，以及連接所述焊盤部分和所述電極焊盤的連接圖案，所述虛設(shè)電極被設(shè)置成在與所述電極焊盤和所述連接圖案間隔開的位置處圍繞所述電極焊盤的外側(cè)。

28、另外，所述電路板還包括設(shè)置在所述空腔中并且設(shè)置在所述電極焊盤上的連接構(gòu)件。

29、另外，所述第一貫通電極被設(shè)置成多個第一貫通電極，所述多個第一貫通電極中的至少一個在垂直方向上與所述虛設(shè)電極重疊。

30、同時，根據(jù)實施例的半導(dǎo)體封裝包括任何一個上述電路板和設(shè)置在電路板上的半導(dǎo)體器件。

31、另外，多個半導(dǎo)體器件沿垂直方向和水平方向中的至少一個設(shè)置在電路板上。

32、有益效果

33、根據(jù)實施例的電路板可以包括第一絕緣層和設(shè)置在第一絕緣層上的第二絕緣層。此時，第一絕緣層可以包括第一絕緣材料，第二絕緣層可以包括與第一絕緣材料不同的第二絕緣材料。另外，第一絕緣層的外側(cè)表面可以與第二絕緣層的外側(cè)表面具有臺階。因此，實施例可以改善第一絕緣層與第二絕緣層之間的粘附性，同時防止電路板在特定方向上彎曲。

34、例如，第一絕緣層可以包括熱固性樹脂，第二絕緣層可以包括可光固化樹脂。結(jié)果，可以降低第一絕緣層與第二絕緣層之間的粘附性。此外，第一絕緣層和第二絕緣層可以具有不同的熱膨脹系數(shù)。因此，由于第一絕緣層和第二絕緣層之間的熱膨脹系數(shù)的差異，可能出現(xiàn)電路板在特定方向上明顯彎曲的問題。此時，電路板的彎曲可能由包括可光固化樹脂的第二絕緣層引起。

35、因此，實施例可以允許第二絕緣層的外部寬度小于第一絕緣層的外部寬度。因此，實施例可以防止電路板由于第二絕緣層而在特定方向上彎曲。由此，實施例可以提高電路板的物理可靠性和電氣可靠性。

36、此外，實施例可以允許第一保護(hù)層設(shè)置在第二絕緣層上以圍繞第二絕緣層的上表面和外側(cè)表面。第一保護(hù)層可以具有保護(hù)設(shè)置在第二絕緣層上的電路圖案層同時改善第一絕緣層與第二絕緣層之間的粘附性的功能。因此，實施例可以改善第一絕緣層與第二絕緣層之間的粘附性。因此，實施例可以解決第二絕緣層從第一絕緣層剝離的問題或者設(shè)置在第二絕緣層上的電路圖案層從第二絕緣層剝離的物理可靠性問題。

37、另外，實施例的電路板可以包括設(shè)置在第一絕緣層下方的第三絕緣層。第三絕緣層可以設(shè)置在第一絕緣層下方，同時具有對應(yīng)于第二絕緣層的絕緣材料和對應(yīng)于第二絕緣層的結(jié)構(gòu)。例如，第三絕緣層的結(jié)構(gòu)可以基于第一絕緣層相對于第二絕緣層的結(jié)構(gòu)對稱。因此，實施例可以解決由不對稱結(jié)構(gòu)引起的電路板的翹曲問題，從而提高電路板和包括電路板的半導(dǎo)體封裝的電氣可靠性和/或物理可靠性。

38、同時，實施例的電路板的外側(cè)表面不包括與第二絕緣層和/或第三絕緣層對應(yīng)的部分。例如，第二絕緣層和/或第三絕緣層的外側(cè)表面可以被第一保護(hù)層和第二保護(hù)層覆蓋。由此，第二絕緣層和/或第三絕緣層的外側(cè)表面可以不暴露于電路板的外部。因此，實施例可以解決由具有相對弱剛性的第二絕緣層和/或第三絕緣層的外側(cè)表面暴露于電路板的外部而引起的損壞問題。此外，實施例可以解決在以條為單位制造電路板的鋸切（sawing）工序中，第二絕緣層和/或第三絕緣層產(chǎn)生異物的問題。因此，實施例可以提高電路板和半導(dǎo)體封裝的整體產(chǎn)品可靠性。

39、另外，實施例的電路板可以包括設(shè)置在第一絕緣層上的第一電路圖案層。另外，第二絕緣層可以包括空腔。另外，第一電路圖案層包括設(shè)置在第一絕緣層的與空腔垂直重疊的第一區(qū)域上的第一電路圖案部分。此時，由第一區(qū)域中的第一電路圖案部分占據(jù)的平面面積可以在第一區(qū)域的總平面面積的50%至90%的范圍內(nèi)。即，在第一絕緣層的第一區(qū)域中沒有設(shè)置第一電路圖案部分的部分的平面面積可以在第一區(qū)域的總平面面積的10%至50%的范圍內(nèi)。由此，實施例可防止第一絕緣層的第一區(qū)域的上表面在形成空腔之后的除膠渣處理中被損壞。由此，實施例可以防止例如在除膠渣處理中由第一絕緣層的第一區(qū)域的蝕刻引起的例如銅遷移的可靠性問題。因此，實施例可以提高電路板和包括該電路板的半導(dǎo)體封裝的電氣可靠性。另外，實施例可以允許在水平方向上與空腔重疊的貫通電極的厚度小于第一電路圖案層的電極焊盤的厚度。

40、此外，在水平方向上與空腔重疊并穿過第二絕緣層的貫通電極的厚度可以減小到穿過第一絕緣層的貫通電極的厚度的1/1.5，進(jìn)一步減小到1/2，進(jìn)一步減小到1/3以及進(jìn)一步減小到1/3.5。由此，實施例可以減小信號傳輸距離并相應(yīng)地使信號傳輸損耗減到最小。

41、另外，實施例可以在設(shè)置有多層的第二絕緣層中提供貫通電極，并且貫通部分設(shè)置在第二絕緣層的多層中的每一層中。此時，在彼此垂直重疊的貫通部分之間可以不設(shè)置諸如連接盤的焊盤。因此，實施例可以簡化形成貫通電極的工序并提高產(chǎn)品產(chǎn)量。此外，實施例可以允許在垂直方向上彼此重疊的多個貫通部分的水平方向上的中心彼此不對準(zhǔn)，從而提高設(shè)計自由度。

42、另外，實施例在選擇除膠渣處理條件方面可以是有利的，因為不必考慮除膠渣處理中對第一絕緣層的損壞。由此，實施例可以改善設(shè)置在第二絕緣層上的第二電路圖案層與第二絕緣層之間的粘附性。具體地，可以在形成與第二絕緣層的第二貫通電極對應(yīng)的通孔的工序中與通孔一起形成空腔。由此，實施例可在除膠渣處理之后將第二電路圖案層布置在第二絕緣層上。因此，實施例可以在通過有利地選擇除膠渣處理的條件而可以改善與第二電路圖案層的粘附性的條件下執(zhí)行除膠渣處理。由此，實施例可以改善第二絕緣層與第二電路圖案層之間的粘附性。

43、另外，第一電路圖案部分可以包括其上設(shè)置有連接構(gòu)件的第一電極焊盤和除第一電極焊盤之外的虛設(shè)電極。另外，虛設(shè)電極可以保護(hù)第一絕緣層的第一區(qū)域的上表面，同時改善電路板的剛性和散熱特性。因此，實施例可以提高電路板和包括電路板的半導(dǎo)體封裝的產(chǎn)品可靠性。另外，實施例包括穿過第一絕緣層并連接到虛設(shè)電極的貫通部分。另外，實施例可以使得從虛設(shè)電極傳輸?shù)臒崃磕軌蛲ㄟ^貫通部分消散到外部。由此，實施例可以進(jìn)一步改善電路板的散熱特性。由此，實施例可以提高電路板和包括電路板的半導(dǎo)體封裝的操作可靠性。

44、另外，第一電路圖案部分包括電連接到第一電極焊盤的連接圖案。另外，連接圖案可以直接連接在分別設(shè)置在第一絕緣層的第一區(qū)域和第二區(qū)域中的多個電極焊盤之間。即，實施例將直接連接第一電極焊盤和第二電極焊盤的連接圖案布置在第一絕緣層上。由此，實施例可以減小第一電極焊盤與第二電極焊盤之間的信號傳輸距離。此外，由于信號傳輸距離的減小，實施例可以使信號傳輸損耗減到最小。因此，實施例可以改善電路板和包括電路板的半導(dǎo)體封裝的電氣特性。此外，實施例可以改善電路板的電路集成度。