电路板的制作方法

实施例涉及一种电路板，更具体而言，涉及一种电路板、半导体封装以及包括电路板的天线装置。

背景技术：

1、应用于传统5g通信系统的电路板具有其中集成多个衬底的结构。由此，传统电路板具有相对较厚的厚度。因此，传统电路板通过减小绝缘层的厚度来减小总厚度。

2、然而，减小电路板的绝缘层的厚度存在限制。

3、另外，当电路板应用于天线装置时，电路板包括对应于天线衬底或天线电源衬底的天线单元，以及对应于收发器衬底的驱动单元。另外，天线单元和驱动单元具有在垂直方向上布置和彼此耦合的结构。在这种情况下，包括在天线单元中的天线图案可以在垂直方向上辐射信号。因此，当与天线单元对应的衬底的厚度减小时，可能发生天线单元与驱动单元之间的相互信号干扰。结果，存在天线图案的辐射特性变差或驱动单元的通信性能降低的问题。

技术实现思路

1、技术问题

2、实施例提供了一种具有新结构的电路板、半导体封装以及包括其的天线装置。

3、另外，实施例提供了一种具有最小信号干扰的纤薄电路板、半导体封装以及包括其的天线装置。

4、另外，实施例提供了一种电路板、半导体封装和天线装置，其可以使驱动装置与天线图案之间的信号线的距离减到最小。

5、另外，实施例提供了一种电路板、半导体封装和天线装置，其可以在相同条件下增加空腔的深度。

6、另外，实施例提供了一种电路板、半导体封装和天线装置，其可以使由空腔占据的空间减到最小。

7、另外，实施例提供了一种电路板、半导体封装和天线装置，其可以防止在激光工艺期间对焊盘的损坏。

8、另外，实施例提供了一种电路板、半导体封装和天线装置，其可以确保多个绝缘层之间的粘合。

9、另外，实施例提供了一种电路板、半导体封装和天线装置，其可以确保与用于模制半导体器件的模制层的粘合。

10、所提出的实施例要解决的技术问题不限于上述技术问题，从以下描述提出的实施例所属领域的技术人员可以清楚地理解未提及的其他技术问题。

11、技术方案

12、根据实施例的电路板包括：第一绝缘层；第一图案层，所述第一图案层设置在所述第一绝缘层的上表面上；以及第二绝缘层，所述第二绝缘层设置在所述第一绝缘层的上表面和所述第一图案层的上表面上并且包括空腔，其中，所述第一绝缘层的上表面包括与所述空腔的下表面相对应的第一上表面，以及与所述第一上表面具有台阶差并且不与所述空腔的下表面垂直重叠的第二上表面，其中，所述第一图案层包括设置在所述第一上表面上的第一图案部分，以及设置在所述第二上表面上的第二图案部分，并且其中，所述第一图案部分的厚度小于所述第二图案部分的厚度。

13、另外，所述第一图案部分的上表面定位成低于所述第二图案部分的上表面。

14、另外，所述第一图案部分的下表面位于与所述第二图案部分的下表面相同的平面上。

15、另外，所述第一图案层还包括设置在所述第一绝缘层的所述第一上表面与所述第二上表面之间的边界区域中的第三图案部分，并且所述第三图案部分的厚度小于所述第二图案部分的厚度。

16、另外，所述第一图案部分的上表面不与所述第二绝缘层接触，并且所述第二图案部分和所述第三图案部分的上表面与所述第二绝缘层接触。

17、另外，所述第三图案部分的上表面定位成高于所述第一图案部分的上表面，并且所述第三图案部分的下表面定位成高于所述第二图案部分的下表面。

18、另外，所述第三图案部分的上表面位于与所述第二图案部分的上表面相同的平面上，并且所述第三图案部分的下表面位于与所述第一图案部分的上表面相同的平面上或定位成高于所述第一图案部分的上表面。

19、另外，所述第二图案部分包括与所述第一图案部分水平重叠的第一金属层；以及设置在所述第一金属层上并与所述第一绝缘层的所述第二上表面接触的第二金属层。

20、另外，所述第二图案部分的所述第一金属层的厚度对应于所述第一图案部分的厚度，并且所述第二图案部分的所述第二金属层的厚度对应于所述第三图案部分的厚度。

21、另外，所述第一绝缘层的所述第一上表面定位成低于所述第二上表面。

22、另外，所述第一绝缘层的所述第一上表面定位成低于所述第二图案部分和所述第三图案部分的上表面，并且所述第一绝缘层的所述第二上表面位于与所述第二图案部分和所述第三图案部分的上表面相同的平面上。

23、另外，所述第一绝缘层的所述第一上表面位于与所述第一图案部分的上表面或所述第三图案部分的下表面相同的平面上。

24、另外，所述第一绝缘层的所述第一上表面与所述第一图案部分的上表面具有台阶差。

25、另外，所述第一图案部分满足所述第二图案部分的厚度的51％至85％的范围，并且所述第三图案部分满足所述第二图案部分的厚度的15％至49％的范围。

26、另外，电路板包括设置在所述第一绝缘层的另一表面上的第二图案层，并且所述第二图案层的层数与所述第一图案层的所述第二图案部分的层数不同。

27、另外，所述第一图案层的所述第二图案部分的厚度与所述第二图案层的厚度相同。

28、另外，电路板包括穿过所述第一绝缘层并将所述第一图案层的所述第一图案部分和所述第二图案部分中的一个连接到所述第二图案层的第一贯通电极，并且所述第一贯通电极的厚度小于或等于所述第一图案层的所述第二图案部分的厚度或所述第二图案层的厚度。

29、另外，所述空腔包括第一部分和第二部分，所述第一部分与所述第二绝缘层的上表面相邻设置并且具有宽度朝向所述第一绝缘层变化的第一斜率，所述第二部分与所述第二绝缘层的上表面相邻设置并且具有不同于所述第一斜率的宽度朝向所述第一绝缘层变化的第二斜率，并且相对于所述第一图案部分的上表面的所述第一斜率大于相对于所述第一图案部分的上表面的所述第二斜率。

30、另外，所述第一部分的垂直长度小于所述第二部分的垂直长度。

31、另一方面，根据实施例的半导体封装包括：第一绝缘层；第二绝缘层，所述第二绝缘层设置在所述第一绝缘层的一个表面上并且包括空腔；第一图案层，所述第一图案层设置在所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间，并且具有设置在与所述空腔垂直重叠的第一区域中的第一图案部分、设置在不与所述空腔垂直重叠的第二区域中的第二图案部分、以及设置在所述第一区域与所述第二区域之间的边界区域中的第三图案部分；第二图案层，所述第二图案层设置在所述第一绝缘层的另一表面上；第三图案层，所述第三图案层设置在所述第二绝缘层的上表面上；连接部分，所述连接部分设置在所述第一图案层的所述第一图案部分上；以及装置，所述装置安装在所述连接部分上，所述第一图案部分的上表面定位成低于所述第二图案部分和所述第三图案部分的上表面，所述第二图案部分的上表面位于与所述第三图案部分的上表面相同的平面上，所述第三图案部分的下表面定位成高于所述第一图案部分和所述第二图案部分的下表面，并且所述第一图案部分的下表面位于与所述第二图案部分的下表面相同的平面上。

32、另外，在半导体封装中，所述第一图案层至所述第三图案层包括设置在不与所述空腔垂直重叠的区域中的第一电路部分，以及设置在与所述空腔垂直重叠的区域中的第二电路部分，所述第一电路部分是包括天线图案的天线单元，所述第二电路部分是用于驱动所述天线单元的驱动单元，并且所述装置包括向所述天线单元提供传输信号或处理通过所述天线单元接收的接收信号的驱动装置。

33、根据实施例的电路板包括第一绝缘层、设置在所述第一绝缘层的上表面上的第一图案层、以及设置在所述第一绝缘层的上表面上并包括空腔的第二绝缘层，其中，所述第一绝缘层的厚度与所述第二绝缘层的厚度不同，并且所述第一绝缘层和所述第二绝缘层中的任何一个的厚度满足另一绝缘层的厚度的110％至220％的范围。

34、另外，所述第一图案层设置在所述第二绝缘层的下表面下方并埋入所述第一绝缘层中，并且所述第一绝缘层的厚度大于所述第二绝缘层的厚度。

35、另外，所述第一图案层设置在所述第一绝缘层的上表面上并埋入所述第二绝缘层中，并且所述第二绝缘层的厚度大于所述第一绝缘层的厚度。

36、另外，电路板包括设置在所述第一绝缘层下方的第三绝缘层，并且所述第三绝缘层的厚度小于所述第一绝缘层的厚度。

37、另外，所述第三绝缘层的厚度对应于所述第二绝缘层的厚度。

38、另外，电路板包括设置在所述第二绝缘层上的第四绝缘层，并且所述第四绝缘层的厚度小于所述第二绝缘层的厚度。

39、另外，所述第四绝缘层的厚度对应于所述第一绝缘层的厚度。

40、另外，所述第一图案层包括图案部分，其中，上表面与所述第二绝缘层接触，并且侧表面通过所述空腔暴露，并且所述图案部分的下表面的宽度大于所述图案部分的上表面的宽度。

41、另外，所述图案部分包括具有斜率的侧表面，所述斜率的宽度从所述图案部分的下表面朝向所述图案部分的上表面减小，并且所述图案部分的侧表面包括弯曲表面。

42、另外，所述图案部分包括向内凹入的凹入部分，所述第二绝缘层的下表面的至少一部分与所述凹入部分垂直重叠并且不接触所述第一图案层和所述第一绝缘层。

43、另外，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层中的一个具有在10μm至60μm范围内的厚度，并且所述第一绝缘层和所述第二绝缘层中的另一个具有在11μm至132μm范围内的厚度。

44、另一方面，根据实施例的封装子结构包括：第一绝缘层；第二绝缘层，所述第二绝缘层设置在所述第一绝缘层的上表面上并且包括空腔；以及第一图案层，所述第一图案层设置在所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间，并且包括设置在与所述空腔垂直重叠的第一区域中的第一图案部分、设置在不与所述空腔垂直重叠的第二区域中的第二图案部分、以及设置在所述第一区域与所述第二区域之间的边界区域中的第三图案部分；连接部分，所述连接部分设置在所述第一图案部分上；装置，所述装置安装在所述连接部分上；以及模制层，所述模制层模制所述装置并设置在所述空腔中，其中，所述第三图案部分包括向内凹入的凹入部分，所述第二绝缘层的下表面的至少一部分与所述凹入部分垂直重叠并接触所述模制层。

45、另外，所述第三图案部分包括具有其宽度从所述第三图案部分的下表面朝向所述第三图案部分的上表面减小的斜率的侧表面，并且所述第三图案部分的侧表面包括弯曲表面。

46、另外，所述第一图案层设置在所述第二绝缘层的下表面下方并埋入所述第一绝缘层中，并且所述第一绝缘层的厚度满足所述第二绝缘层的厚度的110％至220％的范围。

47、另外，所述第一图案层设置在所述第一绝缘层的上表面上并埋入所述第二绝缘层中，并且所述第二绝缘层的厚度满足所述第一绝缘层的厚度的110％至220％的范围。

48、有益效果

49、实施例的电路板可以包括第一衬底层和第二衬底层。第二衬底层可以包括空腔。第一衬底层可以包括最靠近第一衬底层设置的第1-1绝缘层和设置在第1-1绝缘层的上表面上的第一图案层。第一图案层可以包括设置在与空腔垂直重叠的第一区域中的第一图案部分、设置在不与空腔垂直重叠的第二区域中的第二图案部分、以及设置在第一区域与第二区域之间的边界区域中的第三图案部分。第一至第三图案部分中的至少一个的厚度可以与第一至第三图案部分中的至少另一个的厚度不同。另外，第一至第三图案部分的上表面或下表面中的至少一个可以位于与第一至第三图案部分中的至少另一个的上表面或下表面不同的平面上。实施例可以允许设置在与空腔相邻的区域中的第一图案层具有其中不同厚度或表面设置在不同位置处的结构，从而改善形成空腔的工艺的工艺特性。因此，实施例可以解决在形成空腔的工艺期间可能发生的可靠性问题。

50、具体地，第一图案层可以通过两阶段镀覆具有包括第一金属层和第二金属层的两层结构。在这种情况下，第一金属层和第二金属层中的一个可以用作作为安装焊盘的第一图案部分，并且第一金属层和第二金属层中的另一个可以用作作为激光阻挡器的第三图案部分。另外，第二图案部分可以包括第一金属层和第二金属层两者。因此，实施例可以解决当安装焊盘和阻挡器设置在同一平面上时发生的可靠性问题。例如，在对照例中，为了防止安装焊盘在形成空腔的激光工艺中被损坏，形成单独的保护层(未示出)并将其从安装焊盘去除。相反，在实施例中，用作激光阻挡器的第三图案部分的一部分可以用作作为安装焊盘的第一图案部分的保护部分。因此，实施例可以防止作为安装焊盘的第一图案部分在形成空腔的工艺中被损坏。另外，实施例可以省略形成用于保护第一图案部分的附加保护层的工艺。

51、另外，第一衬底层可以包括与空腔垂直重叠的第一区域和除第一区域之外的第二区域。另外，第二衬底层可以包括对应于空腔的第三区域和除第三区域之外的第四区域。在这种情况下，实施例的第二衬底层的第三区域可以是其中设置有驱动装置的区域，并且第四区域可以是其中设置有天线图案层的区域。因此，当使用第二衬底层的空腔设置驱动装置时，天线图案层可以设置在第二衬底层的第四区域中，在水平方向上与驱动装置相邻。因此，在实施例中，可以使天线图案层与驱动装置之间的信号传输距离减到最小，因此可以使信号传输损耗减到最小。例如，与设置有对照例的连接装置的结构相比，实施例可以减小信号传输距离，因此可以减小由单独的连接装置引起的信号传输损耗。另外，实施例可以具有天线图案层和驱动装置沿水平方向设置的结构。因此，实施例可以利用与第二衬底层的第四区域垂直重叠的第一衬底层的第二区域作为第二天线图案层。因此，可以使用一个电路图案在不同方向上实现天线图案辐射和信号接收。

52、另外，实施例可以将驱动装置放置在第二衬底层的空腔中，从而将电路板的厚度减小到与空腔的深度相对应。

53、另外，实施例的空腔可以包括具有第一斜率的第一部分和具有不同于第一斜率的第二斜率的第二部分。在这种情况下，第二斜率可以相对于空腔的下表面具有小于第一斜率的倾斜角。另外，实施例的具有第二斜率的第二部分的垂直长度可以长于具有第一斜率的第一部分的垂直长度。因此，与对照例相比，实施例可以减小由空腔占据的空间，从而改善电路集成。例如，实施例可以在与对照例相同的电路板体积内增加天线图案层的长度，因此可以提高通信性能。

54、另外，实施例可以允许贯通电极具有与电路层的厚度相同或更小的厚度。因此，贯通电极的厚度可以与电路层的厚度相同或小于电路层的厚度，因此，可以减小电路板的厚度。另外，实施例可以通过减小贯通电极的厚度来减小包括贯通电极的信号传输路径中的信号传输距离，从而使信号传输损耗减到最小。

55、另外，实施例可以通过减小绝缘层和贯通电极的厚度来增加电路层的层数，从而改善电路集成和通信性能。

56、另外，第一图案层可以包括用于形成空腔的阻挡层。可以在形成空腔之后去除阻挡层。然而，阻挡层可以完全设置成对应于在形成空腔之前将要形成空腔的区域。在这种情况下，在制造电路板的工艺中，第一图案层的表面积可能超过第1-1绝缘层和第2-1绝缘层中的每一个的表面积的50％或60％，因此，第1-1绝缘层和第2-1绝缘层之间的粘合性可能变差。实施例可以增加与包括阻挡层的第一图案层接触的绝缘层的厚度。因此，实施例可以改善包括阻挡层的第一图案层和与第一图案层接触的绝缘层之间的粘合性。具体地，实施例的第1-1绝缘层和第2-1绝缘层中的任何一个的厚度可以大于第1-1绝缘层和第2-1绝缘层中的另一个的厚度。因此，实施例可改善第一图案层、第1-1绝缘层和第2-1绝缘层之间的粘合性，从而改善电路板的物理可靠性。