JP6455998B2 - Fan-out semiconductor package - Google Patents

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Description

本発明は、半導体パッケージ、例えば、接続端子を半導体チップが配置されている領域外にも拡張することができるファン−アウト半導体パッケージに関するものである。   The present invention relates to a semiconductor package, for example, a fan-out semiconductor package in which connection terminals can be extended outside a region where a semiconductor chip is disposed.

一般に、複数の半導体チップを含むパッケージとしては、シリコンベースのインターポーザ基板を用いている。例えば、シリコンベースのインターポーザ基板上に第1半導体チップを実装し、これと並んで(side−by−side)第2半導体チップを実装して、インターポーザ基板に形成した配線を電気的に連結する構造が開発された。   In general, a silicon-based interposer substrate is used as a package including a plurality of semiconductor chips. For example, a structure in which a first semiconductor chip is mounted on a silicon-based interposer substrate, and a second semiconductor chip is mounted side by side to electrically connect wirings formed on the interposer substrate. Was developed.

しかしながら、シリコンベースのインターポーザ基板には、シリコンの内部にTSVを形成し、超微細回路を形成することが要求されるため価格の問題がある。また、パッケージの全体的な厚さが厚いため、小型化及び薄型化に限界が生じる。これを解決するための方法として、印刷回路基板内にシリコンブリッジを内蔵して複数の半導体チップを連結する方法などが開発されたが、工程が複雑となり収率が低下するという問題がある。   However, the silicon-based interposer substrate has a problem of cost because it is required to form a TSV inside the silicon and form an ultrafine circuit. Further, since the overall thickness of the package is large, there is a limit to downsizing and thinning. As a method for solving this, a method of connecting a plurality of semiconductor chips by incorporating a silicon bridge in a printed circuit board has been developed, but there is a problem that the process becomes complicated and the yield is lowered.

本発明の様々な目的の一つは、複数の半導体チップを含むにも拘らず、薄型化及び小型化が可能であり、チップ間の連結距離を短縮することでノイズを最小限に抑えることができ、低コスト及び高収率で製造することが可能なファン−アウト半導体パッケージを提供することにある。   One of the various objects of the present invention is that it can be thinned and miniaturized despite the inclusion of a plurality of semiconductor chips, and it is possible to minimize noise by shortening the connecting distance between the chips. An object of the present invention is to provide a fan-out semiconductor package that can be manufactured at low cost and high yield.

本発明により提案する様々な解決手段の一つは、以下の構成を満たすファン−アウト半導体パッケージを提供することである。   One of the various solutions proposed by the present invention is to provide a fan-out semiconductor package that satisfies the following configuration.

例えば、本発明の一例によるファン−アウト半導体パッケージは、貫通孔を有する第1連結部材と、上記第1連結部材の貫通孔に配置され、接続パッドが配置された活性面及び上記活性面の反対側に配置された非活性面を有する第1半導体チップが内蔵された第1チップパッケージと、上記第1連結部材及び上記第1チップパッケージの少なくとも一部を封止する封止材と、上記封止材上に配置され、上記活性面と向き合う第2連結部材と、上記第2連結部材上に配置され、第2半導体チップを含む第2チップパッケージと、を含み、上記第1及び第2連結部材はそれぞれ上記接続パッドと電気的に連結される再配線層を含み、上記第1及び第2チップパッケージは上記第2連結部材を介して電気的に連結される。   For example, a fan-out semiconductor package according to an example of the present invention includes a first connection member having a through hole, an active surface disposed in the through hole of the first connection member, and a connection pad disposed opposite to the active surface. A first chip package including a first semiconductor chip having an inactive surface disposed on the side, a sealing material for sealing at least a part of the first connecting member and the first chip package, and the sealing A first connecting member including a second connecting member disposed on the stopper and facing the active surface; and a second chip package disposed on the second connecting member and including a second semiconductor chip. Each member includes a redistribution layer electrically connected to the connection pad, and the first and second chip packages are electrically connected via the second connection member.

本発明の様々な効果の一効果は、複数の半導体チップを含むにも拘らず、薄型化及び小型化が可能であり、チップ間の連結距離を短縮することでノイズを最小限に抑えることができ、低コスト及び高収率で製造することが可能なファン−アウト半導体パッケージを提供することができることである。   One of the various effects of the present invention is that it is possible to reduce the thickness and size even though it includes a plurality of semiconductor chips, and to reduce noise by minimizing the connection distance between the chips. It is possible to provide a fan-out semiconductor package that can be manufactured at low cost and high yield.

電子機器システムの例を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of an electronic device system roughly. 電子機器の一例を概略的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed an example of the electronic device schematically. ファン−イン半導体パッケージのパッケージング前後を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed roughly before and after packaging of a fan-in semiconductor package. ファン−イン半導体パッケージのパッケージング過程を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed the packaging process of the fan-in semiconductor package roughly. ファン−イン半導体パッケージがインターポーザ基板上に実装され、最終的に電子機器のメインボードに実装された場合を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed schematically the case where a fan-in semiconductor package was mounted on the interposer board | substrate, and was finally mounted in the main board of an electronic device. ファン−イン半導体パッケージがインターポーザ基板内に内蔵され、最終的に電子機器のメインボードに実装された場合を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed schematically the case where a fan-in semiconductor package was incorporated in the interposer board | substrate and was finally mounted in the main board of an electronic device. ファン−アウト半導体パッケージの概略的な形態を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the schematic form of the fan-out semiconductor package. ファン−アウト半導体パッケージが電子機器のメインボードに実装された場合を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed roughly the case where a fan-out semiconductor package is mounted in the main board of an electronic device. ファン−アウト半導体パッケージの一例を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed schematically an example of the fan-out semiconductor package. 図9のファン−アウト半導体パッケージをI−I'線に沿って切って見た場合の概略的な断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the fan-out semiconductor package of FIG. 9 viewed along the line II ′. 図9の第1チップパッケージの概略的な一製造例である。10 is a schematic manufacturing example of the first chip package of FIG. 9; 図9の第1チップパッケージの概略的な一製造例である。10 is a schematic manufacturing example of the first chip package of FIG. 9; 図9のファン−アウト半導体パッケージの概略的な一製造例である。10 is a schematic manufacturing example of the fan-out semiconductor package of FIG. 9. 図9のファン−アウト半導体パッケージの概略的な一製造例である。10 is a schematic manufacturing example of the fan-out semiconductor package of FIG. 9. 図9のファン−アウト半導体パッケージの概略的な一製造例である。10 is a schematic manufacturing example of the fan-out semiconductor package of FIG. 9. 図9のファン−アウト半導体パッケージの概略的な一製造例である。10 is a schematic manufacturing example of the fan-out semiconductor package of FIG. 9. ファン−アウト半導体パッケージの他の一例を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed schematically another example of the fan-out semiconductor package. ファン−アウト半導体パッケージの他の一例を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed schematically another example of the fan-out semiconductor package. ファン−アウト半導体パッケージの他の一例を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed schematically another example of the fan-out semiconductor package.

以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかしながら、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために拡大縮小表示(または強調表示や簡略化表示)がされることがある。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be enlarged or reduced (or highlighted or simplified) for a clearer description.

電子機器
図1は電子機器システムの例を概略的に示すブロック図である。
Electronic Device FIG. 1 is a block diagram schematically showing an example of an electronic device system.

図面を参照すると、電子機器1000はメインボード1010を収容する。メインボード1010には、チップ関連部品1020、ネットワーク関連部品1030、及びその他の部品1040などが物理的及び/または電気的に連結されている。これらは、後述する他の部品とも結合されて、様々な信号ライン1090を形成する。   Referring to the drawing, the electronic device 1000 houses a main board 1010. The main board 1010 is physically and / or electrically connected to a chip-related component 1020, a network-related component 1030, and other components 1040. These are also combined with other components described below to form various signal lines 1090.

チップ関連部品1020としては、揮発性メモリー(例えば、DRAM)、不揮発性メモリー(例えば、ROM)、フラッシュメモリーなどのメモリーチップ;セントラルプロセッサ(例えば、CPU)、グラフィックプロセッサ(例えば、GPU)、デジタル信号プロセッサ、暗号化プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラーなどのアプリケーションプロセッサチップ;アナログ−デジタルコンバータ、ASIC(application−specific IC)などのロジックチップなどが含まれるが、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、その他の形態のチップ関連部品が含まれ得ることはいうまでもない。また、これら部品1020が互いに組み合わされてもよいことはいうまでもない。   Chip-related components 1020 include memory chips such as volatile memory (for example, DRAM), nonvolatile memory (for example, ROM), flash memory, etc .; central processor (for example, CPU), graphic processor (for example, GPU), digital signal Application processor chips such as processors, cryptographic processors, microprocessors and microcontrollers; including but not limited to logic chips such as analog-to-digital converters and application-specific ICs (ASICs) Needless to say, other types of chip-related components may be included. Needless to say, these components 1020 may be combined with each other.

ネットワーク関連部品1030としては、Wi−Fi(IEEE 802.11ファミリなど)、WiMAX(IEEE 802.16ファミリなど)、IEEE 802.20、LTE(long term evolution)、Ev−DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM(登録商標)、GPS、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、ブルートゥース(登録商標)(Bluetooth(登録商標))、3G、4G、5G、及びそれ以降のものとして指定された任意の他の無線及び有線プロトコルが含まれるが、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、その他の多数の無線または有線標準やプロトコルのうち任意のものが含まれ得る。また、ネットワーク関連部品1030が、チップ関連部品1020とともに互いに組み合わされてもよいことはいうまでもない。   Network-related components 1030 include Wi-Fi (IEEE 802.11 family, etc.), WiMAX (IEEE 802.16 family, etc.), IEEE 802.20, LTE (long term evolution), Ev-DO, HSPA +, HSDPA +, HSUPA + , EDGE, GSM (registered trademark), GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth (registered trademark), 3G, 4G, 5G, and any other specified as follows In addition to, but not limited to, any of a number of other wireless or wired standards and protocols may be included. Needless to say, the network-related component 1030 may be combined with the chip-related component 1020.

その他の部品1040としては、高周波インダクタ、フェライトインダクタ、パワーインダクタ、フェライトビーズ、LTCC(Low Temperature Co−Firing Ceramics)、EMI(Electro Magnetic Interference)フィルター、MLCC(Multi−Layer Ceramic Condenser)などが含まれるが、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、その他の様々な用途のために用いられる受動部品などが含まれ得る。また、その他の部品1040が、チップ関連部品1020及び/またはネットワーク関連部品1030とともに互いに組み合わされてもよいことはいうまでもない。   Other components 1040 include high frequency inductors, ferrite inductors, power inductors, ferrite beads, LTCC (Low Temperature Co-Firing Ceramics), EMI (Electro Magnetic Interface) filters, MLCCs (Multi-Layer Ceramic Condensers), and the like. However, the present invention is not limited thereto, and besides these, passive components used for various other purposes may be included. It goes without saying that other components 1040 may be combined with each other together with the chip-related component 1020 and / or the network-related component 1030.

電子機器1000の種類に応じて、電子機器1000は、メインボード1010に物理的及び/または電気的に連結されているか連結されていない他の部品を含むことができる。他の部品としては、例えば、カメラ1050、アンテナ1060、ディスプレイ1070、電池1080、オーディオコーデック(不図示)、ビデオコーデック(不図示)、電力増幅器(不図示)、羅針盤(不図示)、加速度計(不図示)、ジャイロスコープ(不図示)、スピーカー(不図示)、大容量記憶装置(例えば、ハードディスクドライブ)(不図示)、CD(compact disk)(不図示)、及びDVD(digital versatile disk)(不図示)などが挙げられる。但し、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、電子機器1000の種類に応じて様々な用途のために用いられるその他の部品などが含まれ得ることはいうまでもない。   Depending on the type of electronic device 1000, the electronic device 1000 may include other components that are physically and / or electrically connected to the main board 1010. Other components include, for example, camera 1050, antenna 1060, display 1070, battery 1080, audio codec (not shown), video codec (not shown), power amplifier (not shown), compass (not shown), accelerometer ( (Not shown), gyroscope (not shown), speaker (not shown), mass storage device (for example, hard disk drive) (not shown), CD (compact disk) (not shown), and DVD (digital versatile disk) ( (Not shown). However, the present invention is not limited to these, and it goes without saying that other components used for various purposes may be included depending on the type of electronic device 1000.

電子機器1000は、スマートフォン(smart phone)、携帯情報端末(personal digital assistant)、デジタルビデオカメラ(digital video camera)、デジタルスチルカメラ(digital still camera)、ネットワークシステム(network system)、コンピューター(computer)、モニター(monitor)、タブレット(tablet)、ラップトップ(laptop)、ネットブック(netbook)、テレビジョン(television)、ビデオゲーム(video game)、スマートウォッチ(smart watch)、オートモーティブ(Automotive)などであることができる。但し、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、データを処理する任意の他の電子機器であってもよいことはいうまでもない。   The electronic device 1000 includes a smart phone, a personal digital assistant, a digital video camera, a digital still camera, a network system, and a computer. A monitor, a tablet, a laptop, a laptop, a netbook, a television, a video game, a smart watch, an automotive, etc. Can do. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that any other electronic device that processes data may be used.

図2は電子機器の一例を概略的に示した斜視図である。   FIG. 2 is a perspective view schematically showing an example of an electronic device.

図面を参照すると、半導体パッケージは、上述のような種々の電子機器において様々な用途に適用される。例えば、スマートフォン1100の本体1101の内部にはメインボード1110が収容されており、メインボード1110には種々の部品1120が物理的及び/または電気的に連結されている。また、カメラ1130のように、メインボード1110に物理的及び/または電気的に連結されているか連結されていない他の部品が本体1101内に収容されている。部品1120の一部はチップ関連部品であることができ、半導体パッケージ100は、例えば、そのうちアプリケーションプロセッサであることができるが、これに限定されるものではない。電子機器が必ずしもスマートフォン1100に限定されるものではなく、上述のように、他の電子機器であってもよいことはいうまでもない。   Referring to the drawings, the semiconductor package is applied to various uses in various electronic devices as described above. For example, a main board 1110 is accommodated in the main body 1101 of the smartphone 1100, and various components 1120 are physically and / or electrically connected to the main board 1110. Further, like the camera 1130, other components that are physically and / or electrically connected to the main board 1110 or not connected are accommodated in the main body 1101. A part of the component 1120 can be a chip-related component, and the semiconductor package 100 can be an application processor, for example, but is not limited thereto. Needless to say, the electronic device is not necessarily limited to the smartphone 1100 and may be another electronic device as described above.

半導体パッケージ
一般に、半導体チップには、数多くの微細電気回路が集積されているが、それ自体が半導体完成品としての役割を果たすことはできず、外部からの物理的または化学的衝撃により損傷する可能性がある。したがって、半導体チップ自体をそのまま用いるのではなく、半導体チップをパッケージングして、パッケージ状態で電子機器などに用いている。
Semiconductor package In general, a semiconductor chip has a large number of fine electric circuits integrated therein. However, the semiconductor chip itself cannot serve as a finished semiconductor product, and can be damaged by external physical or chemical impact. There is sex. Therefore, the semiconductor chip itself is not used as it is, but the semiconductor chip is packaged and used in an electronic device or the like in a packaged state.

半導体パッケージングが必要な理由は、電気的連結という観点から、半導体チップと電子機器のメインボードの回路幅が異なるためである。具体的に、半導体チップは、接続パッドのサイズ及び接続パッド間の間隔が非常に微細であるのに対し、電子機器に用いられるメインボードは、部品実装パッドのサイズ及び部品実装パッド間の間隔が半導体チップのスケールより著しく大きい。したがって、半導体チップをこのようなメインボード上にそのまま取り付けることは困難であり、相互間の回路幅の差を緩和することができるパッケージング技術が要求される。   The reason why semiconductor packaging is necessary is that the circuit widths of the semiconductor chip and the main board of the electronic device are different from the viewpoint of electrical connection. Specifically, in the semiconductor chip, the size of the connection pads and the interval between the connection pads are very fine, whereas the main board used in the electronic device has the size of the component mounting pads and the interval between the component mounting pads. It is significantly larger than the scale of a semiconductor chip. Therefore, it is difficult to mount the semiconductor chip on such a main board as it is, and a packaging technique that can alleviate the difference in circuit width between them is required.

このようなパッケージング技術により製造される半導体パッケージは、構造及び用途によって、ファン−イン半導体パッケージ(Fan−in semiconductor package)とファン−アウト半導体パッケージ(Fan−out semiconductor package)とに区分されることができる。   A semiconductor package manufactured by such packaging technology is classified into a fan-in semiconductor package and a fan-out semiconductor package according to the structure and application. Can do.

以下では、図面を参照して、ファン−イン半導体パッケージとファン−アウト半導体パッケージについてより詳細に説明する。   Hereinafter, the fan-in semiconductor package and the fan-out semiconductor package will be described in more detail with reference to the drawings.

(ファン−イン半導体パッケージ)
図3はファン−イン半導体パッケージのパッケージング前後を概略的に示した断面図である。
(Fan-in semiconductor package)
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing before and after packaging of the fan-in semiconductor package.

図4はファン−イン半導体パッケージのパッケージング過程を概略的に示した断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a packaging process of a fan-in semiconductor package.

図面を参照すると、半導体チップ2220は、シリコン(Si)、ゲルマニウム(Ge)、ガリウムヒ素(GaAs)などを含む本体2221と、本体2221の一面上に形成された、アルミニウム(Al)などの導電性物質を含む接続パッド2222と、本体2221の一面上に形成され、接続パッド2222の少なくとも一部を覆う酸化膜または窒化膜などのパッシベーション膜2223と、を含む、例えば、ベア(Bare)状態の集積回路(IC)であることができる。この際、接続パッド2222が非常に小さいため、集積回路(IC)は、回路幅の差が大きい電子機器のメインボードなどはもちろん、回路幅の差がメインボードよりは小さい中間レベルの印刷回路基板(PCB)にも実装されにくい。   Referring to the drawing, a semiconductor chip 2220 includes a main body 2221 containing silicon (Si), germanium (Ge), gallium arsenide (GaAs), and the like, and a conductive material such as aluminum (Al) formed on one surface of the main body 2221. A connection pad 2222 containing a substance and a passivation film 2223 such as an oxide film or a nitride film formed on one surface of the main body 2221 and covering at least a part of the connection pad 2222, for example, integration in a bare state It can be a circuit (IC). At this time, since the connection pads 2222 are very small, the integrated circuit (IC) is not only a main board of an electronic device having a large difference in circuit width, but also an intermediate level printed circuit board in which the difference in circuit width is smaller than that of the main board. It is difficult to mount on (PCB).

そのため、接続パッド2222を再配線するために、半導体チップ2220上に半導体チップ2220のサイズに応じて連結部材2240を形成する。連結部材2240は、半導体チップ2220上に感光性絶縁樹脂(PID)などの絶縁物質で絶縁層2241を形成し、接続パッド2222をオープンさせるビアホール2243hを形成した後、再配線層2242及びビア2243を形成することで形成することができる。その後、連結部材2240を保護するパッシベーション層2250を形成し、開口部2251を形成した後、アンダーバンプ金属層2260などを形成する。すなわち、一連の過程を経て、例えば、半導体チップ2220、連結部材2240、パッシベーション層2250、及びアンダーバンプ金属層2260を含むファン−イン半導体パッケージ2200が製造される。   Therefore, in order to redistribute the connection pads 2222, a connecting member 2240 is formed on the semiconductor chip 2220 according to the size of the semiconductor chip 2220. The connecting member 2240 forms an insulating layer 2241 with an insulating material such as a photosensitive insulating resin (PID) on the semiconductor chip 2220, forms a via hole 2243h for opening the connection pad 2222, and then forms the rewiring layer 2242 and the via 2243. It can be formed by forming. Thereafter, a passivation layer 2250 that protects the connecting member 2240 is formed, an opening 2251 is formed, and then an under bump metal layer 2260 and the like are formed. That is, through a series of processes, for example, the fan-in semiconductor package 2200 including the semiconductor chip 2220, the connecting member 2240, the passivation layer 2250, and the under bump metal layer 2260 is manufactured.

このように、ファン−イン半導体パッケージは、半導体チップの接続パッド、例えば、I/O(Input/Output)端子の全てを素子の内側に配置したパッケージ形態である。ファン−イン半導体パッケージは、電気的特性に優れており、安価で生産することができる。したがって、スマートフォンに内蔵される多くの素子がファン−イン半導体パッケージの形態で製作されており、具体的には、小型で、且つ速い信号伝達を実現するように開発が行われている。   As described above, the fan-in semiconductor package is a package form in which all the connection pads of the semiconductor chip, for example, I / O (Input / Output) terminals are arranged inside the element. The fan-in semiconductor package has excellent electrical characteristics and can be produced at low cost. Therefore, many elements built in a smartphone are manufactured in the form of a fan-in semiconductor package, and specifically, development is performed so as to realize a small and fast signal transmission.

しかしながら、ファン−イン半導体パッケージは、I/O端子の全てを半導体チップの内側に配置しなければならないため、空間的な制約が多い。したがって、このような構造は、多数のI/O端子を有する半導体チップや、サイズが小さい半導体チップに適用するには困難な点がある。また、このような欠点により、電子機器のメインボードにファン−イン半導体パッケージを直接実装して用いることができない。これは、再配線工程により半導体チップのI/O端子のサイズ及び間隔を拡大したとしても、電子機器のメインボードに直接実装可能な程度のサイズ及び間隔まで拡大することができるわけではないためである。   However, the fan-in semiconductor package has many spatial restrictions because all of the I / O terminals must be arranged inside the semiconductor chip. Therefore, such a structure is difficult to apply to a semiconductor chip having a large number of I / O terminals or a semiconductor chip having a small size. Further, due to such drawbacks, the fan-in semiconductor package cannot be directly mounted on the main board of the electronic device. This is because even if the size and interval of the I / O terminal of the semiconductor chip is increased by the rewiring process, it cannot be increased to a size and interval that can be directly mounted on the main board of the electronic device. is there.

図5はファン−イン半導体パッケージがインターポーザ基板上に実装され、最終的に電子機器のメインボードに実装された場合を概略的に示した断面図である。   FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a case where the fan-in semiconductor package is mounted on the interposer substrate and finally mounted on the main board of the electronic device.

図6はファン−イン半導体パッケージがインターポーザ基板内に内蔵され、最終的に電子機器のメインボードに実装された場合を概略的に示した断面図である。   FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a case where the fan-in semiconductor package is built in the interposer substrate and finally mounted on the main board of the electronic device.

図面を参照すると、ファン−イン半導体パッケージ2200においては、半導体チップ2220の接続パッド2222、すなわち、I/O端子がインターポーザ基板2301によりさらに再配線され、最終的には、インターポーザ基板2301上にファン−イン半導体パッケージ2200が実装された状態で電子機器のメインボード2500に実装可能となる。この際、半田ボール2270などはアンダーフィル樹脂2280などにより固定されることができ、外側はモールディング材2290などで覆うことができる。または、ファン−イン半導体パッケージ2200は、別のインターポーザ基板2302内に内蔵(Embedded)されてもよい。その場合、インターポーザ基板2302内に内蔵された状態の半導体チップ2220の接続パッド2222、すなわち、I/O端子が、インターポーザ基板2302によりさらに再配線されるため、最終的に電子機器のメインボード2500に実装可能となる。   Referring to the drawing, in the fan-in semiconductor package 2200, the connection pads 2222 of the semiconductor chip 2220, that is, the I / O terminals are further redistributed by the interposer substrate 2301. The in-semiconductor package 2200 can be mounted on the main board 2500 of the electronic device in a state where it is mounted. At this time, the solder balls 2270 and the like can be fixed by the underfill resin 2280 and the outside can be covered with the molding material 2290 and the like. Alternatively, the fan-in semiconductor package 2200 may be embedded in another interposer substrate 2302 (Embedded). In that case, the connection pads 2222 of the semiconductor chip 2220 in the state incorporated in the interposer substrate 2302, that is, the I / O terminals are further rewired by the interposer substrate 2302, so that they are finally connected to the main board 2500 of the electronic device. Can be implemented.

このように、ファン−イン半導体パッケージは電子機器のメインボードに直接実装されて用いられることが困難であるため、別のインターポーザ基板上に実装された後、さらにパッケージング工程を経て電子機器のメインボードに実装されるか、またはインターポーザ基板内に内蔵された状態で電子機器のメインボードに実装されて用いられている。   As described above, since the fan-in semiconductor package is difficult to be used by being directly mounted on the main board of the electronic device, after being mounted on another interposer substrate, the main package of the electronic device is further subjected to a packaging process. It is mounted on a board or mounted on a main board of an electronic device in a state of being built in an interposer substrate.

(ファン−アウト半導体パッケージ)
図7はファン−アウト半導体パッケージの概略的な形態を示した断面図である。
(Fan-out semiconductor package)
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic form of a fan-out semiconductor package.

図面を参照すると、ファン−アウト半導体パッケージ2100は、例えば、半導体チップ2120の外側が封止材2130により保護されており、半導体チップ2120の接続パッド2122が連結部材2140により半導体チップ2120の外側まで再配線される。この際、連結部材2140上にはパッシベーション層2150をさらに形成することができ、パッシベーション層2150の開口部にはアンダーバンプ金属層2160をさらに形成することができる。アンダーバンプ金属層2160上には半田ボール2170をさらに形成することができる。半導体チップ2120は、本体2121、接続パッド2122、パッシベーション膜(不図示)などを含む集積回路(IC)であることができる。連結部材2140は、絶縁層2141と、絶縁層2141上に形成された再配線層2142と、接続パッド2122と再配線層2142などを電気的に連結するビア2143と、を含むことができる。   Referring to the drawing, in the fan-out semiconductor package 2100, for example, the outside of the semiconductor chip 2120 is protected by the sealing material 2130, and the connection pads 2122 of the semiconductor chip 2120 are reconnected to the outside of the semiconductor chip 2120 by the connecting member 2140. Wired. At this time, a passivation layer 2150 can be further formed on the connecting member 2140, and an under bump metal layer 2160 can be further formed in the opening of the passivation layer 2150. A solder ball 2170 may be further formed on the under bump metal layer 2160. The semiconductor chip 2120 can be an integrated circuit (IC) including a main body 2121, connection pads 2122, a passivation film (not shown), and the like. The connection member 2140 may include an insulating layer 2141, a rewiring layer 2142 formed on the insulating layer 2141, and a via 2143 that electrically connects the connection pad 2122 and the rewiring layer 2142.

このように、ファン−アウト半導体パッケージは、半導体チップ上に形成された連結部材により、半導体チップの外側までI/O端子を再配線して配置させた形態である。上述のように、ファン−イン半導体パッケージは、半導体チップのI/O端子の全てを半導体チップの内側に配置させなければならず、そのため、素子のサイズが小さくなると、ボールのサイズ及びピッチを減少させなければならないため、標準化されたボールレイアウトを用いることができない。これに対し、ファン−アウト半導体パッケージは、このように半導体チップ上に形成された連結部材により、半導体チップの外側までI/O端子を再配線して配置させた形態であるため、半導体チップのサイズが小さくなっても標準化されたボールレイアウトをそのまま用いることができる。したがって、後述のように、上記のような別のインターポーザ基板を用いることなく、電子機器のメインボード上に半導体チップを実装することができる。   As described above, the fan-out semiconductor package has a form in which the I / O terminals are redistributed to the outside of the semiconductor chip by the connecting member formed on the semiconductor chip. As described above, the fan-in semiconductor package requires that all of the I / O terminals of the semiconductor chip be placed inside the semiconductor chip, so that as the element size is reduced, the ball size and pitch are reduced. Standard ball layout cannot be used. On the other hand, the fan-out semiconductor package has a configuration in which the I / O terminals are redistributed and arranged to the outside of the semiconductor chip by the connecting member formed on the semiconductor chip in this way. Even if the size is reduced, the standardized ball layout can be used as it is. Therefore, as described later, a semiconductor chip can be mounted on a main board of an electronic device without using another interposer substrate as described above.

図8はファン−アウト半導体パッケージが電子機器のメインボードに実装された場合を概略的に示した断面図である。   FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a case where the fan-out semiconductor package is mounted on the main board of the electronic device.

図面を参照すると、ファン−アウト半導体パッケージ2100は半田ボール2170などを介して電子機器のメインボード2500に実装することができる。すなわち、上述のように、ファン−アウト半導体パッケージ2100は、半導体チップ2120上に半導体チップ2120のサイズを超えるファン−アウト領域まで接続パッド2122を再配線できる連結部材2140を形成するため、標準化されたボールレイアウトをそのまま用いることができる。その結果、別のインターポーザ基板などがなくても、半導体チップ2120を電子機器のメインボード2500に実装することができる。   Referring to the drawing, the fan-out semiconductor package 2100 can be mounted on a main board 2500 of an electronic device via solder balls 2170 or the like. That is, as described above, the fan-out semiconductor package 2100 has been standardized to form the connecting member 2140 on the semiconductor chip 2120 that can redistribute the connection pads 2122 up to the fan-out region exceeding the size of the semiconductor chip 2120. The ball layout can be used as it is. As a result, the semiconductor chip 2120 can be mounted on the main board 2500 of the electronic device without a separate interposer substrate.

このように、ファン−アウト半導体パッケージは、別のインターポーザ基板がなくても電子機器のメインボードに実装することができるため、インターポーザ基板を用いるファン−イン半導体パッケージに比べて厚さがより小さいパッケージ寸法を実現することができ、小型化及び薄型化が可能である。また、熱特性及び電気的特性に優れるため、モバイル製品に特に好適である。また、印刷回路基板(PCB)を用いる一般的なPOP(Package on Package)タイプに比べて、よりコンパクトに実現することができ、反り現象の発生による問題を解決することができる。   As described above, since the fan-out semiconductor package can be mounted on the main board of the electronic device without a separate interposer substrate, the package is smaller in thickness than the fan-in semiconductor package using the interposer substrate. The dimensions can be realized, and the size and thickness can be reduced. Moreover, since it is excellent in thermal characteristics and electrical characteristics, it is particularly suitable for mobile products. Further, it can be realized more compactly than a general POP (Package on Package) type using a printed circuit board (PCB), and the problem caused by the warping phenomenon can be solved.

一方、ファン−アウト半導体パッケージは、このように半導体チップを電子機器のメインボードなどに実装するための、そして外部からの衝撃から半導体チップを保護するためのパッケージ技術を意味するものである。他方、ファン−イン半導体パッケージが内蔵されるインターポーザ基板などの印刷回路基板(PCB)を用いる実装方式は、ファン−アウト半導体パッケージに基づく実装方式とはスケール、用途などが異なる実装方式である。   On the other hand, the fan-out semiconductor package means a packaging technique for mounting a semiconductor chip on a main board of an electronic device as described above and for protecting the semiconductor chip from an external shock. On the other hand, a mounting method using a printed circuit board (PCB) such as an interposer substrate in which a fan-in semiconductor package is built is a mounting method that differs in scale, application, and the like from a mounting method based on a fan-out semiconductor package.

以下では、複数の半導体チップを含むにも拘らず、薄型化及び小型化が可能であり、チップ間の連結距離を短縮することでノイズを最小限に抑えることができ、低コスト及び高収率で製造することが可能なファン−アウト半導体パッケージについて図面を参照して説明する。   In the following, despite the inclusion of a plurality of semiconductor chips, it is possible to reduce the thickness and size, and to reduce noise by minimizing the connection distance between the chips, low cost and high yield A fan-out semiconductor package that can be manufactured in the manufacturing process will be described with reference to the drawings.

図9はファン−アウト半導体パッケージの一例を概略的に示した断面図である。   FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an example of a fan-out semiconductor package.

図10は図9のファン−アウト半導体パッケージをI−I'線に沿って切って見た場合の概略的な断面図である。   FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the fan-out semiconductor package of FIG. 9 taken along the line II ′.

図面を参照すると、一例によるファン−アウト半導体パッケージ100Aは、貫通孔110Hを有する第1連結部材110と、第1連結部材110の貫通孔110Hに配置され、接続パッド122Pが配置された活性面及び活性面の反対側に配置された非活性面を有する第1半導体チップ122が内蔵された第1チップパッケージ120と、第1連結部材110及び第1チップパッケージ120の少なくとも一部を封止する封止材130a、130bと、封止材130a、130b上に配置され、活性面と向き合う第2連結部材140と、第2連結部材140上に配置され、第2半導体チップ181を含む第2チップパッケージ180と、第2連結部材140上に配置され、第3半導体チップ191を含む第3チップパッケージ190と、を含む。第1連結部材110は、接続パッド122Pと電気的に連結された再配線層112a、112bを含む。第2連結部材140は、接続パッド122Pと電気的に連結された再配線層142を含む。第1チップパッケージ120、第2チップパッケージ180、及び第3チップパッケージ190は、それぞれ第2連結部材140に含まれた再配線層142を介して互いに電気的に連結される。   Referring to the drawing, a fan-out semiconductor package 100A according to an example includes a first coupling member 110 having a through hole 110H, an active surface disposed in the through hole 110H of the first coupling member 110, and a connection pad 122P. A first chip package 120 containing a first semiconductor chip 122 having a non-active surface disposed on the opposite side of the active surface, and a seal for sealing at least a part of the first connecting member 110 and the first chip package 120. The second chip package including the second semiconductor chip 181 disposed on the stoppers 130a and 130b, the second coupling member 140 disposed on the sealing materials 130a and 130b and facing the active surface, and the second coupling member 140. 180, and a third chip package 190 disposed on the second connecting member 140 and including the third semiconductor chip 191. No. The first connecting member 110 includes rewiring layers 112a and 112b that are electrically connected to the connection pads 122P. The second connecting member 140 includes a rewiring layer 142 that is electrically connected to the connection pad 122P. The first chip package 120, the second chip package 180, and the third chip package 190 are electrically connected to each other through a rewiring layer 142 included in the second connection member 140.

このように、一例によるファン−アウト半導体パッケージ100Aは、第1チップパッケージ120を導入することで、まず第1半導体チップ122を別に再配線させることができる。また、再配線層112a、112bを有する第1連結部材110、及び再配線層142を有する第2連結部材140を導入することで配線をコンパクトに設計することができる。これにより、ファン−アウト半導体パッケージ100Aの厚さまたはサイズを最小限に抑えることができ、チップ間の連結距離を短縮させることができ、低コスト及び高収率で製造することが可能である。特に、第1半導体チップ122を第1チップパッケージ120の形態として導入することにより、第1連結部材110の貫通孔110Hにこれを配置する際に発生することがある封止材130a、130bの厚さ不均一を最小限に抑えることができる。また、封止材130a、130bの材質としてABFなどの絶縁材料を用いることができ、PID樹脂などの絶縁材料を用いた場合に比べてコストをさらに低減することができる。   As described above, the fan-out semiconductor package 100A according to the example can first rewire the first semiconductor chip 122 by introducing the first chip package 120. In addition, by introducing the first connecting member 110 having the rewiring layers 112a and 112b and the second connecting member 140 having the rewiring layer 142, the wiring can be designed compactly. As a result, the thickness or size of the fan-out semiconductor package 100A can be minimized, the connection distance between chips can be shortened, and the fan-out semiconductor package 100A can be manufactured at low cost and high yield. In particular, by introducing the first semiconductor chip 122 in the form of the first chip package 120, the thickness of the sealing materials 130a and 130b that may occur when the first semiconductor chip 122 is disposed in the through hole 110H of the first connecting member 110. Unevenness can be minimized. Further, an insulating material such as ABF can be used as the material of the sealing materials 130a and 130b, and the cost can be further reduced as compared with the case where an insulating material such as PID resin is used.

以下、一例によるファン−アウト半導体パッケージ100Aに含まれるそれぞれの構成についてより詳細に説明する。   Hereinafter, each configuration included in the fan-out semiconductor package 100A according to an example will be described in more detail.

第1連結部材110は、第1半導体チップ122の接続パッド122Pを再配線させる再配線層112a、112bを含むことで、第2連結部材140の再配線層142の層数を減少させることができる。必要に応じて、具体的な材料に応じてパッケージ100Aの剛性をさらに改善させることができ、封止材130a、130bの厚さ均一性を確保するなどの役割を果たすことができる。第1連結部材110により、一例によるファン−アウト半導体パッケージ100Aがパッケージオンパッケージ(Package on Package)の一部として用いられることができる。第1連結部材110は貫通孔110Hを有する。貫通孔110H内には、第1チップパッケージ120が第1連結部材110と所定距離を隔てて離隔されるように配置される。第1チップパッケージ120の側面の周囲は第1連結部材110により囲まれることができる。但し、これは一例に過ぎず、他の形態に多様に変形されることができ、その形態に応じて他の機能を担うことができる。   The first connecting member 110 includes the rewiring layers 112a and 112b for rewiring the connection pads 122P of the first semiconductor chip 122, so that the number of the rewiring layers 142 of the second connecting member 140 can be reduced. . If necessary, the rigidity of the package 100A can be further improved in accordance with a specific material, and the role of ensuring the thickness uniformity of the sealing materials 130a and 130b can be achieved. The first connection member 110 allows the fan-out semiconductor package 100A according to an example to be used as a part of a package on package. The first connecting member 110 has a through hole 110H. The first chip package 120 is disposed in the through hole 110H so as to be separated from the first connecting member 110 by a predetermined distance. The periphery of the side surface of the first chip package 120 may be surrounded by the first connection member 110. However, this is merely an example, and various modifications can be made to other forms, and other functions can be performed depending on the form.

第1連結部材110は、絶縁層111と、絶縁層の下面に形成された第1再配線層112aと、絶縁層の上面に形成された第2再配線層112bと、絶縁層を貫通し、第1再配線層112aと第2再配線層112bを電気的に連結するビア113と、貫通孔110Hの壁面に配置された金属層115と、を含む。   The first connecting member 110 passes through the insulating layer 111, the first rewiring layer 112a formed on the lower surface of the insulating layer, the second rewiring layer 112b formed on the upper surface of the insulating layer, A via 113 electrically connecting the first rewiring layer 112a and the second rewiring layer 112b and a metal layer 115 disposed on the wall surface of the through hole 110H are included.

絶縁層111の材料は特に限定されず、例えば、絶縁物質を用いることができる。この際、絶縁物質としては、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリイミドなどの熱可塑性樹脂、またはこれら樹脂が無機フィラーとともにガラス繊維(Glass Fiber、Glass Cloth、Glass Fabric)などの芯材に含浸された樹脂、例えば、プリプレグ(prepreg)やアンクラッド銅張積層板(Unclad CCL)などを用いてもよい。   The material of the insulating layer 111 is not particularly limited, and for example, an insulating substance can be used. At this time, as the insulating material, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a thermoplastic resin such as polyimide, or such a resin is impregnated in a core material such as glass fiber (Glass Fiber, Glass Close, Glass Fabric) together with an inorganic filler. Resin such as prepreg or unclad copper clad laminate (Uncladd CCL) may be used.

再配線層112a、112bの形成物質としては、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、またはこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。再配線層112a、112bは様々な機能を担うことができる。例えば、グランド(GrouND:GND)パターン、パワー(PoWeR:PWR)パターン、信号(Signal:S)パターンなどを含むことができる。ここで、信号(S)パターンは、グランド(GND)パターン、パワー(PWR)パターンなどを除いた各種信号、例えば、データ信号などを含む。また、ビアパッド、ワイヤパッド、接続端子パッドなどを含むことができる。   As a material for forming the rewiring layers 112a and 112b, copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti) ), Or conductive materials such as alloys thereof. The redistribution layers 112a and 112b can perform various functions. For example, a ground (GrouND: GND) pattern, a power (PoWeR: PWR) pattern, a signal (Signal: S) pattern, and the like can be included. Here, the signal (S) pattern includes various signals excluding a ground (GND) pattern, a power (PWR) pattern, and the like, for example, a data signal. In addition, a via pad, a wire pad, a connection terminal pad, and the like can be included.

再配線層112a、112bの厚さは、第2連結部材140の再配線層142の厚さよりも厚ければよい。第1連結部材110は、第1半導体チップ122以上の厚さを有することができるため、再配線層112a、112bも、そのスケールに応じてより大きいサイズに形成することができる。これに対し、第2連結部材140の再配線層142は、薄型化のために、相対的に小さく形成することができる。   The rewiring layers 112a and 112b may be thicker than the rewiring layer 142 of the second connecting member 140. Since the first connecting member 110 can have a thickness equal to or greater than that of the first semiconductor chip 122, the redistribution layers 112a and 112b can be formed in a larger size according to the scale. On the other hand, the rewiring layer 142 of the second connecting member 140 can be formed relatively small in order to reduce the thickness.

ビア113は、互いに異なる層に形成された再配線層112a、112bを電気的に連結させ、その結果、第1連結部材110内に電気的経路を形成する。ビア113の形成物質としても、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、またはこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。ビア113は、導電性物質で完全に充填されていてもよく、または導電性物質がビアホールの壁面に沿って形成されたものであってもよい。また、円筒状だけでなく、砂時計状など公知の全ての形状が適用されることができる。   The via 113 electrically connects the redistribution layers 112 a and 112 b formed in different layers, and as a result, forms an electrical path in the first connection member 110. As the formation material of the via 113, copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), or these A conductive substance such as an alloy of the above can be used. The via 113 may be completely filled with a conductive material, or the conductive material may be formed along the wall surface of the via hole. Further, not only a cylindrical shape but also all known shapes such as an hourglass shape can be applied.

金属層115は、付加的な構成で、第1チップパッケージ120から発生する熱を効果的に放出させる役割を果たすことができるとともに、第1チップパッケージ120から発生する電磁波を効果的に遮断することができる。金属層115は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、またはこれらの合金などの導電性物質を含むことができる。金属層115は、貫通孔110Hの壁面に配置され、第1チップパッケージ120の側面の周囲を断絶することなく囲むことができる。金属層115は、必要に応じてグランド(GND)パターンと連結されてグランド機能を担うことができる。   The metal layer 115 has an additional configuration and can effectively release heat generated from the first chip package 120, and can effectively block electromagnetic waves generated from the first chip package 120. Can do. The metal layer 115 is made of copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), or an alloy thereof. The conductive material may be included. The metal layer 115 is disposed on the wall surface of the through hole 110H, and can surround the side surface of the first chip package 120 without being cut off. The metal layer 115 may be connected to a ground (GND) pattern as necessary to perform a ground function.

第1チップパッケージ120は、第1半導体チップ122と、第1半導体チップ122の少なくとも一部を囲む樹脂層123と、第1半導体チップ122の活性面上に配置され、接続パッド122Pと電気的に連結された配線層124bと、樹脂層123上に配置され、第1半導体チップ122の非活性面と向き合う金属層125と、を含む。配線層124bは、第1半導体チップ122の活性面上に配置された絶縁層124a上に配置され、絶縁層124aを貫通するビア124cを介して接続パッド122Pと連結される。   The first chip package 120 is disposed on the active surface of the first semiconductor chip 122, the resin layer 123 surrounding at least a part of the first semiconductor chip 122, and the first semiconductor chip 122, and electrically connected to the connection pads 122P. The interconnect layer 124b is connected to the resin layer 123. The metal layer 125 is disposed on the resin layer 123 and faces the inactive surface of the first semiconductor chip 122. The wiring layer 124b is disposed on the insulating layer 124a disposed on the active surface of the first semiconductor chip 122, and is connected to the connection pad 122P through the via 124c penetrating the insulating layer 124a.

第1半導体チップ122は、数百〜数百万個以上の素子が一つのチップ内に集積化されている集積回路(Integrated Circuit:IC)であることができる。集積回路は、例えば、セントラルプロセッサ(例えば、CPU)、グラフィックプロセッサ(例えば、GPU)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、デジタル信号プロセッサ、暗号化プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラーなどのアプリケーションプロセッサチップ、具体的には、アプリケーションプロセッサチップ(Application Processor:AP)、またはアナログ−デジタルコンバータ、ASIC(application−specific IC)などのロジックチップであることができるが、これらに限定されるものではない。   The first semiconductor chip 122 may be an integrated circuit (IC) in which several hundred to several million elements or more are integrated in one chip. The integrated circuit includes, for example, a central processor (eg, CPU), a graphic processor (eg, GPU), a field programmable gate array (FPGA), a digital signal processor, an encryption processor, a microprocessor, a microcontroller, an application processor chip such as a microcontroller, Specifically, it may be an application processor chip (Application Processor: AP), or an analog-digital converter, an ASIC (Application-Specific IC) logic chip, but is not limited thereto.

第1半導体チップ122は、活性ウェハーをベースとして形成した集積回路(Integrated Circuit:IC)であることができ、この場合、本体をなす母材としては、シリコン(Si)、ゲルマニウム(Ge)、ガリウムヒ素(GaAs)などが用いられることができる。本体には様々な回路が形成されていることができる。接続パッド122Pは、第1半導体チップ122を他の構成要素と電気的に連結させるためのものであって、その形成物質としては、アルミニウム(Al)などの導電性物質を特に制限せずに用いることができる。本体上には接続パッド122Pを露出させるパッシベーション膜を形成することができる。パッシベーション膜は、酸化膜または窒化膜などであってもよく、または酸化膜と窒化膜の二重層であってもよい。また、その他の絶縁膜を配置してもよい。   The first semiconductor chip 122 may be an integrated circuit (IC) formed using an active wafer as a base. In this case, as a base material constituting the main body, silicon (Si), germanium (Ge), gallium are used. Arsenic (GaAs) or the like can be used. Various circuits can be formed on the main body. The connection pad 122P is for electrically connecting the first semiconductor chip 122 to other components, and a conductive material such as aluminum (Al) is used without particular limitation as a forming material thereof. be able to. A passivation film exposing the connection pads 122P can be formed on the main body. The passivation film may be an oxide film or a nitride film, or may be a double layer of an oxide film and a nitride film. Further, other insulating films may be disposed.

樹脂層123は絶縁物質を含む。この際、絶縁物質としては、無機フィラー及び絶縁樹脂を含む材料、例えば、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂、ポリイミドのような熱可塑性樹脂、またはこれらにシリカやアルミナなどの無機フィラーのような補強材を含む樹脂、具体的には、ABF(Ajinomoto Build−up Film)などを用いることができる。   The resin layer 123 includes an insulating material. In this case, the insulating substance includes a material containing an inorganic filler and an insulating resin, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a thermoplastic resin such as polyimide, or an inorganic filler such as silica or alumina. A resin containing a reinforcing material, specifically, ABF (Ajinomoto Build-up Film) or the like can be used.

絶縁層124aは絶縁物質を含む。この際、絶縁物質としては、PID樹脂のような感光性絶縁物質を用いることができる。すなわち、絶縁層124aは、感光性絶縁層であることができる。絶縁層124aが多層で構成される場合、それぞれの絶縁層の物質は互いに同一であってもよく、必要に応じて互いに異なってもよい。絶縁層124aが多層で構成される場合、これらが工程によって一体化され、その境界が不明確であってもよい。   The insulating layer 124a includes an insulating material. At this time, a photosensitive insulating material such as a PID resin can be used as the insulating material. That is, the insulating layer 124a can be a photosensitive insulating layer. When the insulating layer 124a is composed of multiple layers, the materials of the respective insulating layers may be the same as each other or may be different from each other as necessary. When the insulating layer 124a is composed of multiple layers, they may be integrated by a process, and the boundary may be unclear.

配線層124bは、接続パッド122Pを1次的に再配線する。形成物質としては、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、またはこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。配線層124bは、様々な機能を担うことができる。例えば、グランド(GrouND:GND)パターン、パワー(PoWeR:PWR)パターン、信号(Signal:S)パターンなどを含むことができる。ここで、信号(S)パターンは、グランド(GND)パターン、パワー(PWR)パターンなどを除いた各種信号、例えば、データ信号などを含む。また、ビアパッドなどを含むことができる。   The wiring layer 124b primarily rewires the connection pads 122P. Forming substances include copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), or alloys thereof. The conductive material can be used. The wiring layer 124b can have various functions. For example, a ground (GrouND: GND) pattern, a power (PoWeR: PWR) pattern, a signal (Signal: S) pattern, and the like can be included. Here, the signal (S) pattern includes various signals excluding a ground (GND) pattern, a power (PWR) pattern, and the like, for example, a data signal. In addition, a via pad or the like can be included.

ビア124cは、互いに異なる層に形成された配線層124bと接続パッド122Pを電気的に連結させる。ビア124cの形成物質としては、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、またはこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。ビア124cは、導電性物質で完全に充填されていてもよく、または導電性物質がビアホールの壁面に沿って形成されたものであってもよい。また、テーパ状だけでなく、円筒状など当該技術分野において公知の全ての形状が適用されることができる。   The via 124c electrically connects the wiring layer 124b formed in different layers and the connection pad 122P. As a material for forming the via 124c, copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), or these A conductive substance such as an alloy of the above can be used. The via 124c may be completely filled with a conductive material, or the conductive material may be formed along the wall surface of the via hole. Moreover, not only a taper shape but all shapes well-known in the said technical field, such as a cylindrical shape, can be applied.

金属層125は、付加的な構成で、第1半導体チップ122の非活性面から発生する熱をパッケージ100Aの下部に放出させる。また、第1半導体チップ122から発生する電磁波を効果的に遮断することができる。金属層125は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、またはこれらの合金などの導電性物質を含むことができる。金属層125は、樹脂層123上に配置され、第1半導体チップ122の非活性面を覆う。金属層125は、後述のフロントサイドビア133bと連結されてフロントサイド再配線層132bと電気的に連結されることができる。金属層125も、同様にグランド(GND)パターンと連結されてグランド機能を担うことができる。   The metal layer 125 has an additional structure and releases heat generated from the inactive surface of the first semiconductor chip 122 to the lower portion of the package 100A. In addition, electromagnetic waves generated from the first semiconductor chip 122 can be effectively blocked. The metal layer 125 is made of copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), or an alloy thereof. The conductive material may be included. The metal layer 125 is disposed on the resin layer 123 and covers the inactive surface of the first semiconductor chip 122. The metal layer 125 may be connected to a front side via 133b described later and electrically connected to the front side rewiring layer 132b. Similarly, the metal layer 125 may be connected to a ground (GND) pattern to perform a ground function.

封止材130a、130bは、第1連結部材110、第1チップパッケージ120などを保護することができる。封止形態は特に制限されず、第1連結部材110、第1チップパッケージ120などの少なくとも一部を囲む形態であればよい。例えば、第1封止材130aは、第1連結部材及び第1チップパッケージ120の上側を覆うことができ、貫通孔110Hの壁面と第1チップパッケージ120の側面との間の空間を満たすことができる。また、第2封止材130bは、第1連結部材110及び第1チップパッケージ120の下側を覆うことができる。   The sealing materials 130a and 130b can protect the first connecting member 110, the first chip package 120, and the like. The sealing form is not particularly limited, and may be a form surrounding at least a part of the first connecting member 110, the first chip package 120, and the like. For example, the first sealing member 130 a can cover the first connecting member and the upper side of the first chip package 120, and fills the space between the wall surface of the through hole 110 </ b> H and the side surface of the first chip package 120. it can. In addition, the second sealing material 130 b may cover the lower side of the first connecting member 110 and the first chip package 120.

封止材130a、130bは絶縁物質を含む。この際、絶縁物質としては、無機フィラー及び絶縁樹脂を含む材料、例えば、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂、ポリイミドのような熱可塑性樹脂、またはこれらに無機フィラーのような補強材が含まれた樹脂、具体的には、ABFなどを用いることができる。封止材130a、130bとして非感光性絶縁物質であるABFを用いる場合、バックサイドビア133aまたはフロントサイドビア133bを形成する際にレーザー孔加工が可能であるため、PID樹脂を用いる場合に比べてコストを節減することができ、さらに流動性に優れるため厚さ均一性の確保にもより効果的であることができる。   The sealing materials 130a and 130b include an insulating material. In this case, the insulating substance includes a material containing an inorganic filler and an insulating resin, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a thermoplastic resin such as polyimide, or a reinforcing material such as an inorganic filler. Resin, specifically, ABF or the like can be used. When ABF, which is a non-photosensitive insulating material, is used as the sealing materials 130a and 130b, laser hole machining is possible when forming the back side via 133a or the front side via 133b, so compared with the case where PID resin is used. Costs can be reduced, and further excellent fluidity can be more effective in ensuring thickness uniformity.

バックサイド再配線層132aは第1封止材130a上に配置する。バックサイド再配線層132aは、再配線層142とともに接続パッド122Pを再配線することができ、第1〜第3チップパッケージ120、180、190を電気的に連結することができる。バックサイド再配線層132aの形成物質としては、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、またはこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。バックサイド再配線層132aは、該当層の設計デザインに応じて様々な機能を担うことができる。例えば、グランド(GrouND:GND)パターン、パワー(PoWeR:PWR)パターン、信号(Signal:S)パターンなどを含むことができる。ここで、信号(S)パターンは、グランド(GND)パターン、パワー(PWR)パターンなどを除いた各種信号、例えば、データ信号などを含む。また、ビアパッド、接続端子パッドなどを含むことができる。   The backside rewiring layer 132a is disposed on the first sealing material 130a. The backside redistribution layer 132a can redistribute the connection pads 122P together with the redistribution layer 142, and can electrically connect the first to third chip packages 120, 180, and 190. As a material for forming the backside rewiring layer 132a, copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti) ), Or conductive materials such as alloys thereof. The backside rewiring layer 132a can perform various functions according to the design design of the corresponding layer. For example, a ground (GrouND: GND) pattern, a power (PoWeR: PWR) pattern, a signal (Signal: S) pattern, and the like can be included. Here, the signal (S) pattern includes various signals excluding a ground (GND) pattern, a power (PWR) pattern, and the like, for example, a data signal. In addition, a via pad, a connection terminal pad, and the like can be included.

バックサイドビア133aは、第1封止材130aを貫通し、バックサイド再配線層132aを第1チップパッケージ120及び第1連結部材110の第2再配線層112bと電気的に連結させる。バックサイドビア133aは、レーザービアであってもよいため、比較的安価で形成することができる。バックサイドビア133aの形成物質としては、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、またはこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。バックサイドビア133aは、導電性物質で完全に充填されていてもよく、または導電性物質がビアホールの壁面に沿って形成されたものであってもよい。また、テーパ状、円筒状など様々な形状が適用されることができる。   The backside via 133a penetrates the first sealing material 130a and electrically connects the backside rewiring layer 132a to the first chip package 120 and the second rewiring layer 112b of the first connecting member 110. Since the back side via 133a may be a laser via, it can be formed at a relatively low cost. As the material for forming the backside via 133a, copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), Alternatively, a conductive material such as an alloy of these can be used. The backside via 133a may be completely filled with a conductive material, or the conductive material may be formed along the wall surface of the via hole. Various shapes such as a tapered shape and a cylindrical shape can be applied.

フロントサイド再配線層132bは第2封止材130b上に配置する。フロントサイド再配線層132bの存在により、パッケージ100Aの下部にも電気的経路を形成することができ、外部との電気的連結も可能となる。フロントサイド再配線層132bの形成物質としては、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、またはこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。バックサイド再配線層132aは、該当層の設計デザインに応じて様々な機能を担うことができる。例えば、グランド(GrouND:GND)パターン、パワー(PoWeR:PWR)パターン、信号(Signal:S)パターンなどを含むことができる。ここで、信号(S)パターンは、グランド(GND)パターン、パワー(PWR)パターンなどを除いた各種信号、例えば、データ信号などを含む。また、ビアパッド、接続端子パッドなどを含むことができる。   The front side rewiring layer 132b is disposed on the second sealing material 130b. Due to the presence of the front side rewiring layer 132b, an electrical path can be formed in the lower portion of the package 100A, and electrical connection to the outside is also possible. As a material for forming the front side rewiring layer 132b, copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti) ), Or conductive materials such as alloys thereof. The backside rewiring layer 132a can perform various functions according to the design design of the corresponding layer. For example, a ground (GrouND: GND) pattern, a power (PoWeR: PWR) pattern, a signal (Signal: S) pattern, and the like can be included. Here, the signal (S) pattern includes various signals excluding a ground (GND) pattern, a power (PWR) pattern, and the like, for example, a data signal. In addition, a via pad, a connection terminal pad, and the like can be included.

フロントサイドビア133bは、第2封止材130bを貫通し、フロントサイド再配線層132bを第1連結部材110の第1再配線層112aと電気的に連結させる。第1チップパッケージ120が金属層125を有する場合は、フロントサイド再配線層132bを第1チップパッケージ120の金属層125と電気的に連結させることもできる。フロントサイドビア133bは、レーザービアであってもよいため、比較的安価で形成することができる。フロントサイドビア133bの形成物質としては、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、またはこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。フロントサイドビア133bは、導電性物質で完全に充填されていてもよく、または導電性物質がビアホールの壁面に沿って形成されたものであってもよい。また、テーパ状、円筒状など様々な形状が適用されることができる。   The front side via 133 b penetrates the second sealing material 130 b and electrically connects the front side rewiring layer 132 b to the first rewiring layer 112 a of the first connecting member 110. When the first chip package 120 includes the metal layer 125, the front side rewiring layer 132 b can be electrically connected to the metal layer 125 of the first chip package 120. Since the front side via 133b may be a laser via, it can be formed at a relatively low cost. As a material for forming the front side via 133b, copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), Alternatively, a conductive material such as an alloy of these can be used. The front side via 133b may be completely filled with a conductive material, or the conductive material may be formed along the wall surface of the via hole. Various shapes such as a tapered shape and a cylindrical shape can be applied.

第2連結部材140は、第1半導体チップ122の接続パッド122Pを再配線することができる。また、第2連結部材140により、第1チップパッケージ120、第2チップパッケージ180、及び第3チップパッケージ190が短い経路で電気的に連結されることができる。第2連結部材140は、絶縁層141と、絶縁層141上に配置された再配線層142と、絶縁層141を貫通し、再配線層142を連結するビア143と、を含む。第2連結部材140は、単層で形成してもよく、図面より多くの数の複数の層で設計してもよい。   The second connecting member 140 can rewiring the connection pads 122P of the first semiconductor chip 122. In addition, the first chip package 120, the second chip package 180, and the third chip package 190 can be electrically connected through a short path by the second connection member 140. The second connecting member 140 includes an insulating layer 141, a rewiring layer 142 disposed on the insulating layer 141, and a via 143 that penetrates the insulating layer 141 and connects the rewiring layer 142. The second connecting member 140 may be formed of a single layer, or may be designed with a plurality of layers having a larger number than the drawing.

絶縁層141の物質としては絶縁物質を用いることができる。この際、絶縁物質としては、上述のような絶縁物質の他にも、PID樹脂などの感光性絶縁物質を用いることもできる。すなわち、絶縁層141は、感光性絶縁層であってもよい。絶縁層141が感光性の性質を有する場合は、絶縁層141をより薄く形成することができ、ビア143のファインピッチをより容易に達成することができる。絶縁層141は、絶縁樹脂及び無機フィラーを含む感光性絶縁層であってもよい。絶縁層141が多層で構成される場合、それぞれの絶縁層の物質は互いに同一であってもよく、必要に応じて互いに異なってもよい。絶縁層141が多層で構成される場合、これらが工程によって一体化され、その境界が不明確であってもよい。   An insulating material can be used as the material of the insulating layer 141. At this time, a photosensitive insulating material such as a PID resin can be used as the insulating material in addition to the insulating material as described above. That is, the insulating layer 141 may be a photosensitive insulating layer. When the insulating layer 141 has photosensitivity, the insulating layer 141 can be formed thinner, and the fine pitch of the vias 143 can be achieved more easily. The insulating layer 141 may be a photosensitive insulating layer containing an insulating resin and an inorganic filler. When the insulating layer 141 is composed of multiple layers, the materials of the respective insulating layers may be the same as each other, or may be different from each other as necessary. When the insulating layer 141 is composed of multiple layers, they may be integrated by a process, and the boundary may be unclear.

再配線層142は、接続パッド122Pを再配線することができる。また、第1〜第3チップパッケージ120、180、190を電気的に連結することができる。再配線層142の形成材料としては、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、またはこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。再配線層142は、該当層の設計デザインに応じて様々な機能を担うことができる。例えば、グランド(GrouND:GND)パターン、パワー(PoWeR:PWR)パターン、信号(Signal:S)パターンなどを含むことができる。ここで、信号(S)パターンは、グランド(GND)パターン、パワー(PWR)パターンなどを除いた各種信号、例えば、データ信号などを含む。また、ビアパッド、接続端子パッドなどを含むことができる。   The rewiring layer 142 can rewiring the connection pads 122P. In addition, the first to third chip packages 120, 180, and 190 can be electrically connected. As a material for forming the rewiring layer 142, copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), Alternatively, a conductive material such as an alloy of these can be used. The rewiring layer 142 can perform various functions according to the design of the corresponding layer. For example, a ground (GrouND: GND) pattern, a power (PoWeR: PWR) pattern, a signal (Signal: S) pattern, and the like can be included. Here, the signal (S) pattern includes various signals excluding a ground (GND) pattern, a power (PWR) pattern, and the like, for example, a data signal. In addition, a via pad, a connection terminal pad, and the like can be included.

露出している一部の再配線層142の表面には、必要に応じて表面処理層(不図示)をさらに形成することができる。表面処理層(不図示)は、例えば、電解金めっき、無電解金めっき、OSPまたは無電解スズめっき、無電解銀めっき、無電解ニッケルめっき/置換金めっき、DIGめっき、HASLなどにより形成することができるが、特に限定されるものではない。   A surface treatment layer (not shown) can be further formed on the exposed surface of the redistribution layer 142 as necessary. The surface treatment layer (not shown) is formed by, for example, electrolytic gold plating, electroless gold plating, OSP or electroless tin plating, electroless silver plating, electroless nickel plating / displacement gold plating, DIG plating, HASL, etc. However, it is not particularly limited.

ビア143は、互いに異なる層に形成された再配線層142、バックサイド再配線層132aなどを電気的に連結させる。ビア143の形成物質としては、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、スズ(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、鉛(Pb)、チタン(Ti)、またはこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。ビア143は、導電性物質で完全に充填されていてもよく、または導電性物質がビアホールの壁面に沿って形成されたものであってもよい。また、テーパ状、円筒状など様々な形状が適用されることができる。   The via 143 electrically connects the rewiring layer 142 and the backside rewiring layer 132a formed in different layers. As a material for forming the via 143, copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), or these A conductive substance such as an alloy of the above can be used. The via 143 may be completely filled with a conductive material, or the conductive material may be formed along the wall surface of the via hole. Various shapes such as a tapered shape and a cylindrical shape can be applied.

第1パッシベーション層150は、付加的な構成で、パッケージ100Aの下部を外部からの物理的損傷や化学的浸蝕などから保護するための構成である。第1パッシベーション層150は、フロントサイド再配線層132bの少なくとも一部を露出させる開口部を有することができる。このような開口部は、第1パッシベーション層150に数十〜数千個形成することができる。第1パッシベーション層150は、絶縁樹脂及び無機フィラーを含むが、ガラス繊維は含まなくてもよい。例えば、第1パッシベーション層150は、ABFであってもよいが、これに限定されるものではなく、感光性物質を含む絶縁物質、例えば、半田レジストであってもよい。   The first passivation layer 150 is an additional structure that protects the lower part of the package 100A from physical damage or chemical erosion from the outside. The first passivation layer 150 may have an opening that exposes at least a portion of the front side rewiring layer 132b. Several tens to thousands of such openings can be formed in the first passivation layer 150. The first passivation layer 150 includes an insulating resin and an inorganic filler, but may not include glass fibers. For example, the first passivation layer 150 may be ABF, but is not limited thereto, and may be an insulating material including a photosensitive material, for example, a solder resist.

アンダーバンプ金属層160は、付加的な構成で、接続端子170の接続信頼性を向上させ、その結果、パッケージ100Aのボードレベル(board level)の信頼性を改善するための付加的な構成である。アンダーバンプ金属層160は、パッシベーション層150の開口部を介して露出したフロントサイド再配線層132bと連結される。アンダーバンプ金属層160は、第1パッシベーション層150の開口部に銅(Cu)などの金属を用いてメタル化(Metallization)する方法で形成することができる。   The under bump metal layer 160 is an additional configuration that improves the connection reliability of the connection terminal 170 and, as a result, improves the board level reliability of the package 100A. . The under bump metal layer 160 is connected to the front side rewiring layer 132 b exposed through the opening of the passivation layer 150. The under bump metal layer 160 can be formed by metallizing the opening of the first passivation layer 150 using a metal such as copper (Cu).

接続端子170は、付加的な構成で、ファン−アウト半導体パッケージ100Aを外部と物理的及び/または電気的に連結させるための構成である。例えば、ファン−アウト半導体パッケージ100Aは、接続端子170を介して電子機器のメインボードに実装することができる。接続端子170は、導電性物質、例えば、半田(solder)などで形成することができるが、これは一例に過ぎず、材質が特にこれに限定されるものではない。接続端子170は、ランド(land)、ボール(ball)、ピン(pin)などであることができる。接続端子170は多重層または単一層からなることができる。多重層からなる場合には、銅ピラー(pillar)及び半田を含むことができ、単一層からなる場合には、スズ−銀半田や銅を含むことができるが、これも一例に過ぎず、これに限定されるものではない。   The connection terminal 170 is an additional configuration for physically and / or electrically connecting the fan-out semiconductor package 100A to the outside. For example, the fan-out semiconductor package 100A can be mounted on the main board of the electronic device via the connection terminal 170. The connection terminal 170 can be formed of a conductive material such as solder, but this is only an example, and the material is not particularly limited thereto. The connection terminal 170 may be a land, a ball, a pin, or the like. The connection terminal 170 may be composed of multiple layers or a single layer. In the case of multiple layers, it can include copper pillars and solder, and in the case of a single layer, it can include tin-silver solder and copper. It is not limited to.

接続端子170の数、間隔、配置形態などは特に限定されず、通常の技術者であれば、設計事項に応じて十分に変形可能である。例えば、接続端子170の数は、第1半導体チップ122の接続パッド122Pの数に応じて数十〜数千個であることができ、それ以上またはそれ以下の数を有してもよい。接続端子170が半田ボールである場合、接続端子170はアンダーバンプ金属層160の第1パッシベーション層150の一面上に延長されて形成された側面を覆うことができ、接続信頼性にさらに優れることができる。   The number, interval, arrangement form, and the like of the connection terminals 170 are not particularly limited, and can be sufficiently deformed by a normal engineer according to design matters. For example, the number of connection terminals 170 may be several tens to several thousand, depending on the number of connection pads 122P of the first semiconductor chip 122, and may have a number greater than or less than that. When the connection terminal 170 is a solder ball, the connection terminal 170 can cover the side surface of the under bump metal layer 160 that is formed by extending on the one surface of the first passivation layer 150, thereby further improving the connection reliability. it can.

接続端子170の少なくとも一つはファン−アウト(fan−out)領域に配置される。ファン−アウト領域とは、第1半導体チップ122が配置されている領域の外側に広がる再配線領域を意味する。すなわち、一例による半導体パッケージ100Aはファン−アウトパッケージである。ファン−アウト(fan−out)パッケージは、ファン−イン(fan−in)パッケージに比べて優れた信頼性を有し、多数のI/O端子が実現可能であって、3D接続(3D interconnection)が容易である。また、BGA(Ball Grid Array)パッケージ、LGA(Land Grid Array)パッケージなどに比べて、パッケージの厚さを薄く製造することができ、価格競争力に優れる。   At least one of the connection terminals 170 is disposed in a fan-out region. The fan-out area means a redistribution area extending outside the area where the first semiconductor chip 122 is disposed. That is, the semiconductor package 100A according to an example is a fan-out package. The fan-out package has higher reliability than the fan-in package, can realize a large number of I / O terminals, and has a 3D connection. Is easy. Further, compared to a BGA (Ball Grid Array) package, an LGA (Land Grid Array) package, etc., the thickness of the package can be reduced, and the price competitiveness is excellent.

第2パッシベーション層155は、付加的な構成で、パッケージ100Aの上部を外部からの物理的損傷や化学的浸蝕などから保護するための構成である。第2パッシベーション層155は、バックサイド再配線層132aの少なくとも一部を露出させる開口部を有することができる。このような開口部は、第2パッシベーション層155に数十〜数千個形成することができる。第2パッシベーション層155は、絶縁樹脂及び無機フィラーを含むが、ガラス繊維は含まなくてもよい。例えば、第2パッシベーション層155は、ABFであってもよいが、これに限定されるものではなく、感光性物質を含む絶縁物質、例えば、半田レジストであってもよい。   The second passivation layer 155 is an additional structure for protecting the upper portion of the package 100A from physical damage or chemical erosion from the outside. The second passivation layer 155 may have an opening that exposes at least part of the backside redistribution layer 132a. Several tens to thousands of such openings can be formed in the second passivation layer 155. The second passivation layer 155 includes an insulating resin and an inorganic filler, but may not include glass fibers. For example, the second passivation layer 155 may be ABF, but is not limited thereto, and may be an insulating material including a photosensitive material, for example, a solder resist.

第2チップパッケージ180及び第3チップパッケージ190は、それぞれ複数の第2半導体チップ181と複数の第3半導体チップ191を積層した積層パッケージであってもよい。複数の第2半導体チップ181及び複数の第3半導体チップ191は、それぞれ揮発性メモリー(例えば、DRAM)、不揮発性メモリー(例えば、ROM)、フラッシュメモリー(例えば、Nand Flash)などのメモリ(Memory)であることができる。すなわち、第2チップパッケージ180及び第3チップパッケージ190は、それぞれHBM(High Bandwidth Memory)、WIO(Wide I/O)などであることができるが、これらに限定されるものではない。上下に積層された複数の第2半導体チップ181は、第1接続部材182を介して連結されることができる。同様に、上下に積層された複数の第3半導体チップ191は、第2連結部材192を介して連結されることができる。第1接続部材182及び第2連結部材192は、それぞれシリコン貫通電極(Through Silicon Via:TSV)であってもよく、または導電性物質で形成されたバンプであってもよいが、これらに限定されるものではない。第2チップパッケージ180及び第3チップパッケージ190は、それぞれ第1接続端子183及び第2接続端子193を介して、露出している第2連結部材140の再配線層と連結されることができる。第1接続端子183及び第2接続端子193は、それぞれ半田ボールや半田バンプであることができるが、これらに限定されるものではない。   Each of the second chip package 180 and the third chip package 190 may be a stacked package in which a plurality of second semiconductor chips 181 and a plurality of third semiconductor chips 191 are stacked. The plurality of second semiconductor chips 181 and the plurality of third semiconductor chips 191 are each a memory such as a volatile memory (for example, DRAM), a nonvolatile memory (for example, ROM), and a flash memory (for example, Nand Flash). Can be. That is, the second chip package 180 and the third chip package 190 may be HBM (High Bandwidth Memory), WIO (Wide I / O), etc., but are not limited thereto. The plurality of second semiconductor chips 181 stacked one above the other can be connected via the first connection member 182. Similarly, the plurality of third semiconductor chips 191 stacked one above the other can be connected via the second connecting member 192. The first connecting member 182 and the second connecting member 192 may each be a through silicon via (TSV) or a bump formed of a conductive material, but are not limited thereto. It is not something. The second chip package 180 and the third chip package 190 may be connected to the exposed redistribution layer of the second connection member 140 through the first connection terminal 183 and the second connection terminal 193, respectively. The first connection terminal 183 and the second connection terminal 193 may be solder balls or solder bumps, respectively, but are not limited thereto.

図11a及び図11bは、図9の第1チップパッケージの概略的な一製造例である。   FIGS. 11a and 11b show a schematic example of manufacturing the first chip package of FIG.

図11aを参照すると、まず、キャビティ121Hを有する基板121を用意する。基板121は、絶縁物質を含み、例えば、プリプレグ(Prepreg)、アンクラッド銅張積層板(Unclad CCL)などであることができる。キャビティ121Hは、基板121を貫通し、レーザードリルや機械的ドリルなどで形成することができる。次に、基板121を粘着フィルム201に付着する。粘着フィルム201は、公知のテープであることができる。次に、粘着フィルム201の基板121のキャビティ121Hを介して露出した一面上に第1半導体チップ122を付着する。第1半導体チップ122は、活性面が粘着フィルム201に接するようにフェイス−ダウン(face−down)の形態で付着することができる。   Referring to FIG. 11a, first, a substrate 121 having a cavity 121H is prepared. The substrate 121 includes an insulating material, and may be, for example, a prepreg, an unclad copper clad laminate (Uncladd CCL), or the like. The cavity 121H penetrates the substrate 121 and can be formed by a laser drill or a mechanical drill. Next, the substrate 121 is attached to the adhesive film 201. The adhesive film 201 can be a known tape. Next, the first semiconductor chip 122 is attached on one surface of the adhesive film 201 exposed through the cavity 121H of the substrate 121. The first semiconductor chip 122 may be attached in a face-down manner such that the active surface is in contact with the adhesive film 201.

図11bを参照すると、続いて樹脂層123を形成する。樹脂層123は、ABFなどであってもよく、樹脂層123の前駆体をラミネートするか、または塗布した後、硬化する方法で形成することができる。また、粘着フィルム201を剥離し、粘着フィルム201が剥離された第1半導体チップ122の活性面上にPIDをラミネートするか、または塗布してから硬化する方法で絶縁層124aを形成する。その後、フォトリソグラフィ法で絶縁層124aを貫通する孔を形成する。次に、ドライフィルムなどでパターンを形成した後、めっきで孔及びパターンを満たし、シード層をエッチングする過程などにより配線層124b及びビア124cを形成する。一連の過程を介して複数の第1チップパッケージ120が製造される。次に、スパッタリングなどを用いて樹脂層123上に金属層125を形成する。次に、ソーイング工程を行って複数の第1チップパッケージ120をソーイング(Sawing)する。ソーイング過程でダイシング(Dicing)の幅を調節することで基板121を除去することができるが、後述のように、基板121を残すこともできる。   Referring to FIG. 11b, the resin layer 123 is subsequently formed. The resin layer 123 may be ABF or the like, and can be formed by laminating or applying the precursor of the resin layer 123 and then curing. In addition, the adhesive film 201 is peeled, and the insulating layer 124a is formed by laminating PID on the active surface of the first semiconductor chip 122 from which the adhesive film 201 has been peeled, or by applying and curing. Thereafter, a hole penetrating the insulating layer 124a is formed by photolithography. Next, after forming a pattern with a dry film or the like, the wiring layer 124b and the via 124c are formed by a process of filling the hole and pattern with plating and etching the seed layer. A plurality of first chip packages 120 are manufactured through a series of processes. Next, the metal layer 125 is formed on the resin layer 123 by sputtering or the like. Next, a plurality of first chip packages 120 are sawed by performing a sawing process. The substrate 121 can be removed by adjusting the width of dicing in the sawing process, but the substrate 121 can be left as described later.

図12a〜図12dは、図9のファン−アウト半導体パッケージの概略的な一製造例である。   12a to 12d are schematic diagrams showing an example of manufacturing the fan-out semiconductor package of FIG.

図12aを参照すると、まず、絶縁層111を用意する。絶縁層111の両面には、めっき工程などの便宜のために金属膜111c、111dを両面に形成することができる。このような絶縁層111は、例えば、銅張積層板(CCL)であってもよいが、これに限定されるものではない。次に、絶縁層111を貫通する貫通孔110Hを形成する。同時に、またはこれとは別に、ビア113のための孔を形成する。その後、ドライフィルムなどでパターンを形成した後、めっきで孔及びパターンを満たし、シード層をエッチングする過程などを介して再配線層112a、112b、ビア113、及び金属層115を形成する。一連の過程を介して第1連結部材110が製造される。次に、第1連結部材110を粘着フィルム202に付着する。粘着フィルム202は、公知のテープであることができる。   Referring to FIG. 12a, first, an insulating layer 111 is prepared. Metal films 111c and 111d can be formed on both surfaces of the insulating layer 111 for the convenience of a plating process or the like. Such an insulating layer 111 may be, for example, a copper clad laminate (CCL), but is not limited thereto. Next, a through hole 110H that penetrates the insulating layer 111 is formed. At the same time or separately, a hole for the via 113 is formed. Then, after forming a pattern with a dry film or the like, the rewiring layers 112a and 112b, the via 113, and the metal layer 115 are formed through a process of filling the holes and the pattern with plating and etching the seed layer. The first connecting member 110 is manufactured through a series of processes. Next, the first connecting member 110 is attached to the adhesive film 202. The adhesive film 202 can be a known tape.

図12bを参照すると、次に、粘着フィルム202の第1連結部材110の貫通孔110Hを介して露出した一面上に、先に製造した第1チップパッケージ120を取り付ける。第1チップパッケージ120は、第1半導体チップ122の非活性面が粘着フィルム202を向くようにフェイス−アップ(face−up)形態で付着することができる。次に、第1連結部材110及び第1チップパッケージ120の少なくとも一部を封止する第1封止材130aを形成する。第1封止材130aは、ABFなどであってもよく、第1封止材130aの前駆体をラミネートするか、または塗布してから硬化する方法で形成することができる。ABFは樹脂の流動性が容易であるため、これを第1封止材130aの材料として用いる場合、第1連結部材110の貫通孔110Hの壁面と第1チップパッケージ120の側面との間の空間を容易に満たすことができる。次に、粘着フィルム202を剥離する。次に、粘着フィルム202が剥離された第1連結部材110の第1再配線層112a及び第1チップパッケージ120の金属層125上に第1連結部材110及び第1チップパッケージ120の少なくとも一部を封止する第2封止材130bを形成する。第2封止材130bは、ABFなどであってもよく、第2封止材130bの前駆体をラミネートするか、塗布してから硬化する方法で形成することができる。   Referring to FIG. 12b, the first chip package 120 manufactured previously is attached on one surface of the adhesive film 202 exposed through the through hole 110H of the first connecting member 110. The first chip package 120 may be attached in a face-up manner so that the inactive surface of the first semiconductor chip 122 faces the adhesive film 202. Next, a first sealing material 130 a that seals at least a part of the first connecting member 110 and the first chip package 120 is formed. The first sealing material 130a may be ABF or the like, and can be formed by laminating or applying a precursor of the first sealing material 130a and then curing. Since ABF has easy resin fluidity, when it is used as the material of the first sealing material 130a, the space between the wall surface of the through hole 110H of the first connecting member 110 and the side surface of the first chip package 120 is used. Can be easily met. Next, the adhesive film 202 is peeled off. Next, at least a part of the first connection member 110 and the first chip package 120 is formed on the first rewiring layer 112a of the first connection member 110 and the metal layer 125 of the first chip package 120 from which the adhesive film 202 has been peeled off. A second sealing material 130b to be sealed is formed. The second sealing material 130b may be ABF or the like, and can be formed by laminating or applying a precursor of the second sealing material 130b and then curing.

図12cを参照すると、次に、バックサイドビア133a及びフロントサイドビア133bを形成するために、第1封止材130a及び第2封止材130bにこれらをそれぞれ貫通する孔を形成する。この際、第1封止材130a及び第2封止材130bは、非感光性絶縁物質を含むことができるため、レーザードリルや機械的ドリルを用いて孔を形成することができる。その結果、工程コストを削減することができる。その後、ドライフィルムなどで第1封止材130a及び第2封止材130b上にそれぞれパターンを形成した後、めっきで孔及びパターンを満たし、シード層をエッチングする過程などを介してバックサイド再配線層132a、バックサイドビア133a、フロントサイド再配線層132b、及びフロントサイドビア133bを形成する。次に、第2封止材130b上にフロントサイド再配線層132bの少なくとも一部を露出させる開口部を有する第1パッシベーション層150を形成する。第1パッシベーション層150は、半田レジストの前駆体などをラミネートするか、塗布してから硬化する方法で形成することができる。一方、第1パッシベーション層150は、これとは異なって、後述の第2連結部材140を形成してから形成することもできる。すなわち、工程の順序は異なってもよい。   Referring to FIG. 12c, in order to form the back side via 133a and the front side via 133b, holes are formed through the first sealing material 130a and the second sealing material 130b, respectively. At this time, since the first sealing material 130a and the second sealing material 130b can include a non-photosensitive insulating material, a hole can be formed using a laser drill or a mechanical drill. As a result, process costs can be reduced. Then, after forming a pattern on each of the first sealing material 130a and the second sealing material 130b with a dry film or the like, the backside rewiring is performed through a process of filling the hole and the pattern with plating and etching the seed layer. A layer 132a, a back side via 133a, a front side rewiring layer 132b, and a front side via 133b are formed. Next, the first passivation layer 150 having an opening exposing at least a part of the front side rewiring layer 132b is formed on the second sealing material 130b. The first passivation layer 150 can be formed by a method in which a solder resist precursor or the like is laminated or applied and then cured. On the other hand, the first passivation layer 150 may be formed after a second connecting member 140 described later is formed. That is, the order of steps may be different.

図12dを参照すると、次に、第1封止材130a上に第2連結部材140を形成する。第2連結部材140は、第1封止材130a上にバックサイド再配線層132aを埋め込む絶縁層141を形成し、フォトリソグラフィ法などを用いて絶縁層141にビア143を形成するための孔を形成し、絶縁層141上にドライフィルムなどを用いてパターンを形成し、めっきなどで孔及びパターンを満たす方法で再配線層142及びビア143を形成し、このような過程を繰り返す方法で形成することができる。次に、第2連結部材140上に第2連結部材140の再配線層142の少なくとも一部を露出させる開口部を有する第2パッシベーション層155を形成する。第2パッシベーション層155は、半田レジストの前駆体などをラミネートするか、または塗布してから硬化する方法などで形成することができる。一方、第2パッシベーション層155は、第2連結部材140を形成した後、第1パッシベーション層150を形成する際にともに形成することもできる。次に、事前に準備した第2チップパッケージ180及び第3チップパッケージ190を第2パッシベーション層155上に実装する。また、第1パッシベーション層150上にアンダーバンプ金属層160及び接続端子170を公知の方法を用いて形成する。一連の過程を介して上述の一例によるファン−アウト半導体パッケージ100Aが製造されることができる。   Referring to FIG. 12d, next, the second connecting member 140 is formed on the first sealing material 130a. The second connecting member 140 forms an insulating layer 141 that embeds the backside rewiring layer 132a on the first sealing material 130a, and has a hole for forming the via 143 in the insulating layer 141 by using a photolithography method or the like. Then, a pattern is formed using a dry film or the like on the insulating layer 141, the rewiring layer 142 and the via 143 are formed by a method that fills the hole and the pattern by plating or the like, and the above process is repeated. be able to. Next, a second passivation layer 155 having an opening exposing at least a part of the rewiring layer 142 of the second connecting member 140 is formed on the second connecting member 140. The second passivation layer 155 can be formed by a method of laminating a solder resist precursor or the like, or applying and curing. On the other hand, the second passivation layer 155 can be formed together when the first passivation layer 150 is formed after the second connecting member 140 is formed. Next, the second chip package 180 and the third chip package 190 prepared in advance are mounted on the second passivation layer 155. Further, the under bump metal layer 160 and the connection terminal 170 are formed on the first passivation layer 150 using a known method. The fan-out semiconductor package 100A according to the above example can be manufactured through a series of processes.

図13はファン−アウト半導体パッケージの他の一例を概略的に示した断面図である。   FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing another example of a fan-out semiconductor package.

図面を参照すると、他の一例によるファン−アウト半導体パッケージ100Bは、上述のファン−アウト半導体パッケージ100Aにおいて、第1チップパッケージ120がキャビティ121Hを有する基板121をさらに含む。すなわち、第1チップパッケージ120の製造過程でダイシングの幅を調節することで基板121を第1チップパッケージ120に残すことができる。この場合、反り(Warpage)の制御などに有効であることができる。第1半導体チップ122は、キャビティ121Hに配置され、基板121は第1半導体チップ122の側面の周囲を取り囲むように残っていることができる。   Referring to the drawing, a fan-out semiconductor package 100B according to another example further includes a substrate 121 in which the first chip package 120 has a cavity 121H in the above-described fan-out semiconductor package 100A. That is, the substrate 121 can be left in the first chip package 120 by adjusting the dicing width in the manufacturing process of the first chip package 120. In this case, it can be effective for warpage control and the like. The first semiconductor chip 122 may be disposed in the cavity 121 </ b> H, and the substrate 121 may remain so as to surround the periphery of the side surface of the first semiconductor chip 122.

説明していないその他の構成については、一例によるファン−アウト半導体パッケージ100Aについての説明と実質的に同一であるため、詳細な説明は省略する。   Other configurations not described are substantially the same as the description of the fan-out semiconductor package 100A according to an example, and thus detailed description thereof is omitted.

図14はファン−アウト半導体パッケージの他の一例を概略的に示した断面図である。   FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing another example of a fan-out semiconductor package.

図14を参照すると、他の一例によるファン−アウト半導体パッケージ100Cは、第1連結部材110が、第2封止材130bと接する第1絶縁層111aと、第2封止材130bと接し、第1絶縁層111aに埋め込まれた第1再配線層112aと、第1絶縁層111aの第1再配線層112aが埋め込まれた側の反対側上に配置された第2再配線層112bと、第1絶縁層111a上に配置され、第2再配線層112bを覆う第2絶縁層111bと、第2絶縁層111b上に配置された第3再配線層112cと、を含む。第1〜第3再配線層112a、112b、112cは、接続パッド122Pと電気的に連結される。第1及び第2再配線層112a、112bと第2及び第3再配線層112b、112cは、それぞれ第1及び第2絶縁層111a、111bを貫通する第1及び第2ビア113a、113bを介して電気的に連結される。   Referring to FIG. 14, a fan-out semiconductor package 100C according to another example includes a first connecting member 110 that is in contact with a second sealing material 130b, a first insulating layer 111a that is in contact with the second sealing material 130b, and a second sealing material 130b. A first redistribution layer 112a embedded in the first insulation layer 111a, a second redistribution layer 112b disposed on the opposite side of the first insulation layer 111a from the side where the first redistribution layer 112a is embedded, A second insulating layer 111b disposed on the first insulating layer 111a and covering the second rewiring layer 112b; and a third rewiring layer 112c disposed on the second insulating layer 111b. The first to third redistribution layers 112a, 112b, and 112c are electrically connected to the connection pad 122P. The first and second redistribution layers 112a and 112b and the second and third redistribution layers 112b and 112c are respectively connected via first and second vias 113a and 113b that penetrate the first and second insulating layers 111a and 111b. Are electrically connected.

第1再配線層112aを第1絶縁層111a内に埋め込む場合、第1再配線層112aの厚さが原因で発生する段差を最小限に抑えることができる。第1再配線層112aは、第1絶縁層111aの内部にリセスされることができる。また、その結果、第1絶縁層111aの下面と第1再配線層112aの下面とが段差を有することができる。これにより、第1封止材130aの形成物質がブリードして、第1再配線層112aが汚染されることを防止することができる。   When the first redistribution layer 112a is embedded in the first insulating layer 111a, a step generated due to the thickness of the first redistribution layer 112a can be minimized. The first redistribution layer 112a may be recessed inside the first insulating layer 111a. As a result, the lower surface of the first insulating layer 111a and the lower surface of the first redistribution layer 112a can have a step. Accordingly, it is possible to prevent the material forming the first sealing material 130a from bleeding and contaminating the first rewiring layer 112a.

第1連結部材110の再配線層112a、112b、112cの厚さは、第2連結部材140の再配線層142の厚さよりも厚ければよい。第1連結部材110は、第1半導体チップ122以上の厚さを有することができるため、再配線層112a、112b、112cも、そのスケールに応じてより大きいサイズに形成することができる。一方、第2連結部材140の再配線層142は、薄型化のために相対的に小さいサイズに形成することができる。   The rewiring layers 112a, 112b, and 112c of the first connecting member 110 may be thicker than the rewiring layer 142 of the second connecting member 140. Since the first connecting member 110 can have a thickness equal to or greater than that of the first semiconductor chip 122, the redistribution layers 112a, 112b, and 112c can be formed in a larger size according to the scale. On the other hand, the rewiring layer 142 of the second connecting member 140 can be formed in a relatively small size for thinning.

その他の構成または製造方法については、一例によるファン−アウト半導体パッケージ100Aについての説明と実質的に同一であるため、詳細な説明は省略する。一方、他の一例によるファン−アウト半導体パッケージ100Bの特徴が、他の一例によるファン−アウト半導体パッケージ100Cにも適用され得ることはいうまでもない。   The other configuration or manufacturing method is substantially the same as the description of the fan-out semiconductor package 100A according to the example, and thus the detailed description is omitted. On the other hand, it goes without saying that the feature of the fan-out semiconductor package 100B according to another example can be applied to the fan-out semiconductor package 100C according to another example.

図15はファン−アウト半導体パッケージの他の一例を概略的に示した断面図である。   FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing another example of a fan-out semiconductor package.

図15を参照すると、他の一例によるファン−アウト半導体パッケージ100Dは、第1連結部材110が、第1絶縁層111aと、第1絶縁層111aの両面に配置された第1再配線層112a及び第2再配線層112bと、第1絶縁層112a上に配置され、第1再配線層112aを覆う第2絶縁層111bと、第2絶縁層111b上に配置された第3再配線層112cと、第1絶縁層111a上に配置され、第2再配線層112bを覆う第3絶縁層111cと、第3絶縁層111c上に配置された第4再配線層112dと、を含む。第1〜第4再配線層112a、112b、112c、112dは、接続パッド122Pと電気的に連結される。第1連結部材110がより多くの数の再配線層112a、112b、112c、112dを含むため、第2連結部材140をさらに簡素化することができる。これにより、第2連結部材140の形成過程で発生する不良による収率の低下を改善することができる。一方、第1〜第4再配線層112a、112b、112c、112dは、第1〜第3絶縁層111a、111b、111cをそれぞれ貫通する第1〜第3ビア113a、113b、113cを介して電気的に連結されることができる。   Referring to FIG. 15, a fan-out semiconductor package 100D according to another example includes a first connection member 110 having a first insulating layer 111a and first redistribution layers 112a disposed on both surfaces of the first insulating layer 111a. A second redistribution layer 112b, a second insulation layer 111b disposed on the first insulation layer 112a and covering the first redistribution layer 112a, and a third redistribution layer 112c disposed on the second insulation layer 111b A third insulating layer 111c disposed on the first insulating layer 111a and covering the second rewiring layer 112b, and a fourth rewiring layer 112d disposed on the third insulating layer 111c. The first to fourth redistribution layers 112a, 112b, 112c, and 112d are electrically connected to the connection pad 122P. Since the first connecting member 110 includes a larger number of rewiring layers 112a, 112b, 112c, and 112d, the second connecting member 140 can be further simplified. Accordingly, it is possible to improve a decrease in yield due to a defect that occurs in the process of forming the second connecting member 140. On the other hand, the first to fourth redistribution layers 112a, 112b, 112c, and 112d are electrically connected via the first to third vias 113a, 113b, and 113c that penetrate the first to third insulating layers 111a, 111b, and 111c, respectively. Can be linked together.

第1絶縁層111aは、第2絶縁層111b及び第3絶縁層111cより厚さが厚ければよい。第1絶縁層111aは、基本的に剛性を維持させるために相対的に厚ければよく、第2絶縁層111b及び第3絶縁層111cは、より多くの数の再配線層112c、112dを形成するために導入されたものであってもよい。第1絶縁層111aは、第2絶縁層111b及び第3絶縁層111cと異なる絶縁物質を含むことができる。例えば、第1絶縁層111aは、ガラス繊維、無機フィラー、及び絶縁樹脂を含む、例えば、プリプレグであってもよく、第2絶縁層111c及び第3絶縁層111cは、無機フィラー及び絶縁樹脂を含むABFフィルムまたはPIDフィルムであってもよいが、これに限定されるものではない。同様の観点から、第1絶縁層111aを貫通する第1ビア113aは、第2及び第3絶縁層111b、111cを貫通する第2及び第3ビア113b、113cより直径が大きければよい。   The first insulating layer 111a may be thicker than the second insulating layer 111b and the third insulating layer 111c. The first insulating layer 111a basically needs to be relatively thick in order to maintain rigidity, and the second insulating layer 111b and the third insulating layer 111c form a larger number of redistribution layers 112c and 112d. It may be introduced to do so. The first insulating layer 111a may include an insulating material different from the second insulating layer 111b and the third insulating layer 111c. For example, the first insulating layer 111a may include a glass fiber, an inorganic filler, and an insulating resin. For example, the first insulating layer 111a may be a prepreg, and the second insulating layer 111c and the third insulating layer 111c include an inorganic filler and an insulating resin. Although it may be an ABF film or a PID film, it is not limited to this. From the same viewpoint, the first via 113a that penetrates the first insulating layer 111a only needs to have a larger diameter than the second and third vias 113b and 113c that penetrate the second and third insulating layers 111b and 111c.

第1連結部材110の再配線層112a、112b、112c、112dの厚さは、第2連結部材140の再配線層142の厚さよりも厚ければよい。第1連結部材110は、第1半導体チップ122以上の厚さを有することができるため、再配線層112a、112b、112c、112dも、より大きいサイズに形成することができる。一方、第2連結部材140の再配線層142は、薄型化のために相対的に小さいサイズに形成することができる。   The rewiring layers 112a, 112b, 112c, and 112d of the first connecting member 110 may be thicker than the rewiring layer 142 of the second connecting member 140. Since the first connecting member 110 can have a thickness equal to or greater than that of the first semiconductor chip 122, the rewiring layers 112a, 112b, 112c, and 112d can also be formed to a larger size. On the other hand, the rewiring layer 142 of the second connecting member 140 can be formed in a relatively small size for thinning.

その他の構成または製造方法については、一例によるファン−アウト半導体パッケージ100Aについての説明と実質的に同一であるため、詳細な説明は省略する。一方、他の一例によるファン−アウト半導体パッケージ100Bの特徴が、他の一例によるファン−アウト半導体パッケージ100Dにも適用され得ることはいうまでもない。   The other configuration or manufacturing method is substantially the same as the description of the fan-out semiconductor package 100A according to the example, and thus the detailed description is omitted. On the other hand, it goes without saying that the feature of the fan-out semiconductor package 100B according to another example can be applied to the fan-out semiconductor package 100D according to another example.

本発明において、「下部、下側、下面」などとは、添付の図面の断面を基準にファン−アウト半導体パッケージの実装面に向かう方向を意味し、「上側、上部、上面」などとはその反対方向を意味する。但し、これは説明の便宜上の方向を定義したもので、特許請求の範囲がこれらに限定されるものではないことはいうまでもない。   In the present invention, “lower, lower, lower surface” and the like mean directions toward the mounting surface of the fan-out semiconductor package with reference to the cross section of the attached drawings, and “upper, upper, upper surface” and the like It means the opposite direction. However, this defines a direction for convenience of explanation, and it is needless to say that the scope of claims is not limited thereto.

本発明において「連結される」というのは、直接的に連結された場合だけでなく、間接的に連結された場合を含む概念である。また、「電気的に連結される」というのは、物理的に連結された場合と、連結されていない場合をともに含む概念である。なお、第1、第2などの表現は、一つの構成要素と他の構成要素を区分するために用いられるもので、該当する構成要素の順序及び/または重要度などを限定しない。場合によっては、本発明の範囲を外れずに、第1構成要素は第2構成要素と命名されることもでき、類似して第2構成要素は第1構成要素と命名されることもできる。   In the present invention, “connected” is a concept that includes not only a direct connection but also an indirect connection. Further, “electrically connected” is a concept that includes both a case where they are physically connected and a case where they are not connected. The first and second expressions are used to distinguish one component from another component, and do not limit the order and / or importance of the corresponding component. In some cases, the first component may be named the second component, and similarly, the second component may be named the first component without departing from the scope of the present invention.

本発明で用いられた「一例」または「他の一例」という表現は、互いに同一の実施例を意味せず、それぞれ互いに異なる固有の特徴を強調して説明するために提供されるものである。しかしながら、上記提示された一例は、他の一例の特徴と結合して実現されることを排除しない。例えば、特定の一例で説明された事項が他の一例で説明されていなくても、他の一例でその事項と反対であるか矛盾する説明がない限り、他の一例に関連する説明であると理解されることができる。   The expression “one example” or “another example” as used in the present invention does not mean the same embodiment as each other, but is provided to emphasize and explain different and unique features. However, the presented example does not exclude being realized in combination with other example features. For example, even if a matter described in a specific example is not explained in another example, the explanation is related to the other example as long as there is no explanation contrary to or contradicting the matter in another example. Can be understood.

なお、本発明で用いられた用語は、一例を説明するために説明されたものであるだけで、本発明を限定しようとする意図ではない。このとき、単数の表現は文脈上明確に異なる意味でない限り、複数を含む。   Note that the terms used in the present invention are merely used to describe an example, and are not intended to limit the present invention. At this time, the singular includes the plural unless the context clearly indicates otherwise.

1000 電子機器
1010 メインボード
1020 チップ関連部品
1030 ネットワーク関連部品
1040 その他の部品
1050 カメラ
1060 アンテナ
1070 ディスプレイ
1080 電池
1090 信号ライン
1100 スマートフォン
1101 本体
1110 メインボード
1120 部品
1130 カメラ
2200 ファン−イン半導体パッケージ
2220 半導体チップ
2221 本体
2222 接続パッド
2223 パッシベーション膜
2240 連結部材
2241 絶縁層
2242 再配線層
2243 ビア
2250 パッシベーション層
2260 アンダーバンプ金属層
2270 半田ボール
2280 アンダーフィル樹脂
2290 モールディング材
2500 メインボード
2301 インターポーザ基板
2302 インターポーザ基板
2100 ファン−アウト半導体パッケージ
2120 半導体チップ
2121 本体
2122 接続パッド
2140 連結部材
2141 絶縁層
2142 再配線層
2143 ビア
2150 パッシベーション層
2160 アンダーバンプ金属層
2170 半田ボール
100 半導体パッケージ
100A〜100D ファン−アウト半導体パッケージ
110 第1連結部材
111、111a、111b、111c 絶縁層
112a、112b、112c、112d 再配線層
113、113a、113b、113c ビア
120 第1チップパッケージ
121 基板
122 第1半導体チップ
122P 接続パッド
123 樹脂層
124a 絶縁層
124b 配線層
124c ビア
125 金属層
130a、130b 封止材
140 第2連結部材
141 絶縁層
142 再配線層
143 ビア
132a バックサイド再配線層
133a バックサイドビア
132b フロントサイド再配線層
133b フロントサイドビア
150、155 パッシベーション層
160 アンダーバンプ金属層
170 接続端子
180 第2チップパッケージ
181 第2半導体チップ
182 第1接続部材
183 第1接続端子
190 第3チップパッケージ
191 第3半導体チップ
192 第2連結部材
193 第2接続端子
201、202 粘着フィルム
1000 Electronic equipment 1010 Main board 1020 Chip related parts 1030 Network related parts 1040 Other parts 1050 Camera 1060 Antenna 1070 Display 1080 Battery 1090 Signal line 1100 Smartphone 1101 Main body 1110 Main board 1120 Parts 1130 Camera 2200 Fan-in semiconductor package 2220 Semiconductor chip 2221 Body 2222 Connection pad 2223 Passivation film 2240 Connecting member 2241 Insulating layer 2242 Rewiring layer 2243 Via 2250 Passivation layer 2260 Under bump metal layer 2270 Solder ball 2280 Underfill resin 2290 Molding material 2500 Main board 2301 Interposer substrate 2302 Interposer Substrate 2100 Fan-out semiconductor package 2120 Semiconductor chip 2121 Main body 2122 Connection pad 2140 Connecting member 2141 Insulating layer 2142 Redistribution layer 2143 Via 2150 Passivation layer 2160 Under bump metal layer 2170 Solder ball 100 Semiconductor package 100A to 100D Fan-out semiconductor package 110 First connecting member 111, 111a, 111b, 111c Insulating layer 112a, 112b, 112c, 112d Redistribution layer 113, 113a, 113b, 113c Via 120 First chip package 121 Substrate 122 First semiconductor chip 122P Connection pad 123 Resin layer 124a Insulating layer 124b Wiring layer 124c Via 125 Metal layer 130a, 130b Sealing material 140 Second connecting member 141 Edge layer 142 Redistribution layer 143 Via 132a Backside redistribution layer 133a Backside via 132b Front side redistribution layer 133b Front side via 150, 155 Passivation layer 160 Under bump metal layer 170 Connection terminal 180 Second chip package 181 Second semiconductor Chip 182 First connection member 183 First connection terminal 190 Third chip package 191 Third semiconductor chip 192 Second connection member 193 Second connection terminal 201, 202 Adhesive film

Claims (14)

貫通孔を有し、一層以上の第1再配線層を含む第1連結部材と、
前記第1連結部材の貫通孔に配置され、接続パッドが配置された活性面と前記活性面の反対側に配置された非活性面を有する第1半導体チップ、前記第1半導体チップの少なくとも一部を覆う樹脂層、前記第1半導体チップの活性面上に配置された第1絶縁層、前記第1絶縁層上に配置された配線層、及び前記第1絶縁層を貫通し前記接続パッド及び前記配線層を電気的に連結する第1ビアを含む第1チップパッケージと、
前記第1連結部材及び前記第1チップパッケージの少なくとも一部を封止する封止材と、
前記封止材上に配置され、前記第1半導体チップの活性面と向き合うバックサイド再配線層と、
前記封止材を貫通し、前記バックサイド再配線層を前記第1連結部材の第1再配線層及び前記第1チップパッケージの配線層と電気的に連結するバックサイドビアと、
前記封止材上に配置され、前記バックサイド再配線層を覆う第2絶縁層、前記第2絶縁層上に配置された第2再配線層、及び前記第2絶縁層を貫通し、前記第2再配線層を前記バックサイド再配線層と電気的に連結する第2ビアを含む第2連結部材と、
前記第2連結部材上に配置され、前記第2連結部材を介して前記第1半導体チップと電気的に連結される第2半導体チップと、を含み、
前記第1絶縁層は感光性絶縁物質を含み、
前記封止材は非感光性絶縁物質を含み、
前記第2絶縁層は感光性絶縁物質を含む、ファン−アウト半導体パッケージ。
Have a through-hole, a first connecting member including a first redistribution layer of one or more layers,
A first semiconductor chip disposed in a through-hole of the first connecting member and having an active surface on which a connection pad is disposed and a non-active surface disposed on the opposite side of the active surface ; at least a portion of the first semiconductor chip A resin layer covering the first insulating layer, a first insulating layer disposed on the active surface of the first semiconductor chip, a wiring layer disposed on the first insulating layer, the connection pad penetrating through the first insulating layer, and A first chip package including a first via for electrically connecting the wiring layers ;
A sealing material for sealing at least a part of the first connecting member and the first chip package;
A backside rewiring layer disposed on the encapsulant and facing the active surface of the first semiconductor chip;
A backside via that penetrates the sealing material and electrically connects the backside rewiring layer to the first rewiring layer of the first connecting member and the wiring layer of the first chip package;
A second insulating layer disposed on the sealing material and covering the backside rewiring layer; a second rewiring layer disposed on the second insulating layer; and the second insulating layer; A second connecting member including a second via that electrically connects the two rewiring layers to the backside rewiring layer ;
A second semiconductor chip disposed on the second connection member and electrically connected to the first semiconductor chip through the second connection member ;
The first insulating layer includes a photosensitive insulating material;
The encapsulant includes a non-photosensitive insulating material;
The fan-out semiconductor package , wherein the second insulating layer includes a photosensitive insulating material .
前記配線層は、前記第1半導体チップのファン−アウト領域まで拡張される、請求項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。 The wiring layer is a fan of the first semiconductor chip - is extended to out area, the fan according to claim 1 - out semiconductor package. 前記第1チップパッケージは、キャビティを有する基板をさらに含み、
前記第1半導体チップは前記キャビティに配置される、請求項または請求項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。
The first chip package further includes a substrate having a cavity,
Wherein the first semiconductor chip is disposed in the cavity, the fan according to claim 1 or claim 2 - out semiconductor package.
前記第1チップパッケージは、前記樹脂層上に配置され、前記第1半導体チップの非活性面と向き合う金属層をさらに含む、請求項から請求項の何れか一項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。 Wherein the first chip package, the disposed on the resin layer, wherein the first further comprising a metal layer facing the non-active surface of the semiconductor chip, the fan according to any one of claims 1 to 3 - Out Semiconductor package. 前記封止材上に配置され、前記第1半導体チップの非活性面と向き合うフロントサイド再配線層と、
前記封止材を貫通し、前記フロントサイド再配線層を前記金属層と電気的に連結させるフロントサイドビアと、をさらに含む、請求項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。
A front side rewiring layer disposed on the encapsulant and facing the inactive surface of the first semiconductor chip ;
The fan-out semiconductor package according to claim 4 , further comprising a front side via that penetrates the sealing material and electrically connects the front side rewiring layer to the metal layer.
前記封止材は、前記第1連結部材及び前記第1チップパッケージの上側を覆い、前記貫通孔の壁面と前記第1チップパッケージの側面との間の空間を満たす第1封止材と、前記第1連結部材及び前記第1チップパッケージの下側を覆う第2封止材と、を含む、請求項1から請求項の何れか一項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。 The sealing material covers the upper side of the first connecting member and the first chip package, and fills a space between the wall surface of the through hole and the side surface of the first chip package; The fan-out semiconductor package according to any one of claims 1 to 5 , further comprising: a first connecting member and a second sealing material that covers a lower side of the first chip package. 前記バックサイド再配線層は、前記第1封止材上に前記第1半導体チップの活性面と向き合うように配置され、
前記バックサイドビアは、前記第1封止材を貫通し、前記バックサイド再配線層を前記第1連結部材の第1再配線層及び前記第1チップパッケージの配線層と電気的に連結する、請求項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。
The backside rewiring layer is disposed on the first sealing material so as to face the active surface of the first semiconductor chip,
The backside via penetrates the first sealing material and electrically connects the backside rewiring layer to the first rewiring layer of the first connecting member and the wiring layer of the first chip package ; The fan-out semiconductor package according to claim 6 .
前記第2封止材上に配置され、前記第1半導体チップの非活性面と向き合うフロントサイド再配線層と、
前記第2封止材を貫通し、前記フロントサイド再配線層を前記第1連結部材の第1再配線層と電気的に連結させるフロントサイドビアと、をさらに含む、請求項または請求項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。
A front side rewiring layer disposed on the second encapsulant and facing the inactive surface of the first semiconductor chip ;
Through the second sealing member, further comprising a front side via the front side rewiring layer is first redistribution layer electrically connected in the first connection member, according to claim 6 or claim 7 A fan-out semiconductor package according to claim 1.
前記フロントサイド再配線層上に配置され、前記フロントサイド再配線層の少なくとも一部を露出させる第1開口部を有するパッシベーション層と、
前記第1開口部上に配置されたアンダーバンプ金属層と、
前記アンダーバンプ金属層上に配置された接続端子と、をさらに含む、請求項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。
A passivation layer disposed on the front side redistribution layer and having a first opening exposing at least a portion of the front side redistribution layer;
An under bump metal layer disposed on the first opening;
The fan-out semiconductor package according to claim 8 , further comprising a connection terminal disposed on the under bump metal layer.
記第2連結部材上に前記第2半導体チップが複数個積層された構造の第2チップパッケージが配置される、請求項1から請求項の何れか一項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。 Said second semiconductor chip before SL on the second coupling member and the second chip package of a plurality laminated structure are disposed, fan according to any one of claims 1 to 9 - out semiconductor package . 前記第1連結部材は、第1−1絶縁層と、前記封止材と接し、前記第1−1絶縁層に埋め込まれた第1−1再配線層と、前記第1−1絶縁層の前記第1−1再配線層が埋め込まれた側の反対側上に配置された第1−2再配線層と、を含む、請求項1から請求項10の何れか一項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。 The first connection member has a first -1 insulating layer, the sealing material and in contact with, the first -1 redistribution layer embedded in the first -1 insulating layer, the first -1 insulating layer wherein including a first-second redistribution layer first -1 redistribution layer is disposed on the opposite side of the embedded side, a fan according to any one of claims 1 to 10 - Out semiconductor package. 前記第1連結部材は、前記第1−1絶縁層上に配置され、前記第1−2再配線層を覆う第1−2絶縁層と、前記第1−2絶縁層上に配置された第1−3再配線層と、をさらに含む、請求項11に記載のファン−アウト半導体パッケージ。 The first coupling member may be disposed on the first -1 insulating layer, and the first-second insulating layer covering the first-second redistribution layer, disposed on the first-second insulating layer 1 further includes 3 rewiring layer, the fan according to claim 11 - out semiconductor package. 前記第1連結部材は、第2−1絶縁層と、前記第2−1絶縁層の両面に配置された第2−1再配線層及び第2−2再配線層と、前記第2−1絶縁層上に配置され、前記第2−1再配線層を覆う第2−2絶縁層と、前記第2−2絶縁層上に配置された第2−3再配線層と、を含む、請求項1から請求項10の何れか一項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。 The first connection member has a second-first insulating layer, a second-first redistribution layer and the 2-second redistribution layer disposed on both surfaces of the second-first insulating layer, the second-1 disposed on the insulating layer includes a second-second insulating layer covering the second-first redistribution layer, and the 2-3 redistribution layer disposed on the second-second insulating layer, and wherein The fan-out semiconductor package according to any one of claims 1 to 10 . 前記第1連結部材は、前記第2−1絶縁層上に配置され、前記第2−2再配線層を覆う第2−3絶縁層と、前記第2−3絶縁層上に配置された第2−4再配線層と、をさらに含む、請求項13に記載のファン−アウト半導体パッケージ。 The first coupling member may be disposed on the second-first insulating layer, a second-third insulating layer covering the second-second redistribution layer, disposed on the second-third insulating layer The fan-out semiconductor package according to claim 13 , further comprising a 2-4 redistribution layer.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200133501A (en) * 2019-05-20 2020-11-30 삼성전자주식회사 Fan-out semiconductor package

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102582422B1 (en) * 2018-06-29 2023-09-25 삼성전자주식회사 Semiconductor Package having Redistribution layer
KR102150250B1 (en) * 2018-08-22 2020-09-01 삼성전자주식회사 Semiconductor package and antenna module including the same
KR102138012B1 (en) * 2018-08-28 2020-07-27 삼성전자주식회사 Fan-out semiconductor package
KR102164795B1 (en) * 2018-09-06 2020-10-13 삼성전자주식회사 Fan-out semiconductor package
KR102551747B1 (en) * 2018-09-13 2023-07-06 삼성전자주식회사 Semiconductor package
KR102530320B1 (en) 2018-11-21 2023-05-09 삼성전자주식회사 Semiconductor package
KR102499040B1 (en) * 2018-11-23 2023-02-13 삼성전자주식회사 Semiconductor package
KR102509645B1 (en) 2018-12-19 2023-03-15 삼성전자주식회사 Fan-out semiconductor package
JP7282535B2 (en) * 2019-01-28 2023-05-29 株式会社ダイセル Sheet prepreg for encapsulating fan-out packages
KR102595865B1 (en) 2019-03-04 2023-10-30 삼성전자주식회사 Semiconductor packages having a hybrid interposer
JPWO2020183822A1 (en) * 2019-03-12 2020-09-17
JP7163224B2 (en) * 2019-03-15 2022-10-31 ルネサスエレクトロニクス株式会社 electronic device
US11380620B2 (en) 2019-06-14 2022-07-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor package including cavity-mounted device
WO2022190952A1 (en) * 2021-03-09 2022-09-15 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Semiconductor device, method for manufacturing semiconductor device, and electronic device
US20220406752A1 (en) * 2021-06-17 2022-12-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor die with tapered sidewall in package and fabricating method thereof
US20230110957A1 (en) * 2021-10-13 2023-04-13 Mediatek Inc. Electronic device with stacked printed circuit boards
JP7470309B2 (en) * 2022-02-15 2024-04-18 大日本印刷株式会社 Semiconductor package, semiconductor package intermediate, rewiring layer chip, rewiring layer chip intermediate, method for manufacturing semiconductor package, and method for manufacturing semiconductor package intermediate
CN114975418B (en) * 2022-04-29 2024-02-27 盛合晶微半导体(江阴)有限公司 POP (POP package) structure of three-dimensional fan-out type memory and packaging method thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007123506A (en) * 2005-10-27 2007-05-17 Kyocera Corp Method for manufacturing circuit module
KR101037229B1 (en) * 2006-04-27 2011-05-25 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드 Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
JP5284155B2 (en) * 2008-03-24 2013-09-11 日本特殊陶業株式会社 Component built-in wiring board
JPWO2011002031A1 (en) * 2009-06-30 2012-12-13 三洋電機株式会社 Device mounting substrate and semiconductor module
KR20110054348A (en) * 2009-11-17 2011-05-25 삼성전기주식회사 Printed circuit board having an electro-component and manufacturing method thereof
JP5826532B2 (en) * 2010-07-15 2015-12-02 新光電気工業株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP6152254B2 (en) * 2012-09-12 2017-06-21 新光電気工業株式会社 Semiconductor package, semiconductor device, and semiconductor package manufacturing method
JP5583828B1 (en) * 2013-08-05 2014-09-03 株式会社フジクラ Electronic component built-in multilayer wiring board and method for manufacturing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200133501A (en) * 2019-05-20 2020-11-30 삼성전자주식회사 Fan-out semiconductor package
KR102620892B1 (en) 2019-05-20 2024-01-04 삼성전자주식회사 Fan-out semiconductor package

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