KR0179921B1 - 적측형 반도체 패키지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적층형 반도체 패키지에 관한 것으로, 종래의 적층형 반도체 패키지는 상, 하부 인너리드가 소정간격을 두고 설치되어 패키지의 두께가 두꺼워짐으로서 경박단소화에 한계가 있는 등의 문제점이 있었던 바, 본 발명은 적층형 반도체 패키지는 몸체부의 내측에 형성되는 패들을 몸체부보다 얇게 하고, 그 패들의 상, 하면에 제1 및 제2 반도체 칩을 실장함으로서 패키지를 경박단소화시는 효과가 있고, 종래의 까다롭고, 고가의 장비를 필요로하는 범퍼를 매개로한 본딩을 배제함으로서 생산성 향상 및 원가절감의 효과가 있다.
Description
제1도는 종래 적층형 반도체 패키지의 구성을 보인 종단면도.
제2도는 본 발명 적층형 반도체 패키지의 구성을 보인 종단면도.
제3도는 본 발명 적층형 반도체 패키지의 제조공정 중 준비단계를 설명하기 위한 것으로, a도는 평면도, b도는 종단면도.
제4도는 본 발명 적층형 반도체 패키지의 제조공정 중 완성단계를 설명하기 위한 것으로, a도는 평면도, b도는 종단면도.
제5도는 제2도의 변형예를 보인 종단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 몸체부 11, 11' : 상,하부 패턴
12 : 관통홀 13 : 관통형
14, 14' : 제1 및 제2 반도체 칩 15 : 금속 와이어
16 : 코팅부
본 발명은 적층형 반도체 패키지에 관한 것으로, 특히 패들의 양면에 제1 및 제2 반도체 칩을 실장하여 패키지를 고집적화한 동시에 경박단소화 시키도록 하는데 적합한 적층형 반도체 패키지에 관한 것이다.
최근들어 반도체 기술의 급격한 발전으로 주어진 면적내에 보다 많은 갯수의 칩(CHIP)을 내장하기 위한 노력을 기울이고 있는 바, 그 일예로서 반도체 칩에 범프를 이용하여 다수개의 인너리드를 각가가 부착하고, 그 부착된 인너리드를 다른 인너리드에 용접하여 반도체 패키지를 고집적화 하는 방법의 패키지기 소개되고 있다.
상기와 같은 종래의 적층형 반도체 패키지의 일예가 제1도에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 종래 적층형 반도체 패키지의 구성을 보인 종단면도로서, 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 반도체칩(1)(2)과, 그 제1 및 제2반도체 칩(1)(2)에 각각 범프(BUMP)(3)로 부착되는 다수개의 상, 하부 인너리드(4)(4')와, 그 다수개의 인너리드(4) 중 제2반도체 칩(2)에 부착되는 하부 인너리드(4')에 연장형성되는 다수개의 아웃리드(5)와, 상기 제1 및 제2반도체 칩(1)(2), 다수개의 인너리드(4)(4')를 포함하는 일정면적에 몰딩되어 있는 몰딩부(6)로 구성되어 있다.
즉, 상기 제1반도체 칩(1)에 부착되어 있는 상부 인너리드(4)와 제2반도체 칩(2)에 부착되어 있는 하부 인너리드(4') 들이 소정공간을 두고 설치되어 있다.
상기와 같이 구성되어 있는 종래 적층형 반도체 패키지의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제1반도체 칩(1)에 범프(3)를 이용하여 다수개의 상부 인너리드(4)를 각각 부착하고, 제2반도체 칩(2)에 범프(3)를 이용하여 하부 인너리드(4')를 각각 부착한다.
이와 같은 범프 본딩(BUMP BONDING) 방식은 반도체 칩(1)(2)의 패드(미도시) 상면에 범프(3)를 위치시키고, 인너리드(4)(4')를 상기 범프(3)의 상면에 밀착시킨 후, 열을 가하여 상기 패드(미도시), 범프(3), 인너리드(4)(4')를 접합시키는 방식으로 자동설비에서 이루어진다.
상기와 같이 제1 및 제2반도체 칩(1)(2)에 상, 하부 인너리드(4)(4')를 부착한 다음에는 그 상, 하부 인너리드(4)(4')를 레이저를 이용하여 접합하고, 상기 제1 및 제2 반도체 칩(1)(2), 상, 하부 인너리드(4)(4')를 포함하는 일정면적을 에폭시(EPOXY) 수지로 몰딩하여 몰딩부(6)를 형성한 다음, 상기 몰딩부(6)의 외측으로 돌출형성된 아웃리드(5)를 소정의 형태로 포밍(FORMING)하는 방법으로 제조된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 적층형 반도체 패키지는 상부 인너리드(4)와 하부 인너리드(4') 사이에 소정의 공간이 형성됨으로서 패키지를 경박단소화 시키는데 한계가 있는 어려움이 있었다.
또한, 범프(3)를 매개로 하여 반도체 칩(1)(2)과 다수개의 상, 하부 인너리드(4)(4')를 전기적을 접합하는 것으로, 고난도의 기술을 요하게 되어 생산성이 저하되고,기존의 장비와는 호환성이 없어 범프(3) 본딩을 하는 고가의 장비를 이용하여야 하므로 장비구입에 따른 원가상승의 원인이 되는 문제점이 있었다.
본 발명의 주목적은 상기와 같은 여러 문제점을 갖지 않는 적층형 반도체 패키지를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 패키지를 고집적화 하는 동시에 경박단소화시키도록 하는데 적합한 적층형 반도체 패키지를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 범프를 매개로 반도체 칩과 인너리드를 전기적으로 연결하는 것을 배제하여 생산성을 향상시키도록 하는데 적합한 적층형 반도체 패키지를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 범프를 배제하고 와이어를 이용하여 반도체 칩과 인너리드를 전기적으로 연결함으로서, 기존 설비를 이용하는데 따른 원가절감을 도모하도록 하는데 적합한 적층형 반도체 패키지를 제공함에 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 변부에 다수개의 상, 하부 패턴이 형성된 몸체부와, 그 몸체부의 내측에 설치되며 몸체부보다 두께가 얇은 패들과, 그 패들의 상, 하면에 각각 부착되는 제1 및 제2반도체 칩과, 그 제1 및 제2반도체 칩과 다수개의 상, 하부 패턴이 각각 전기적으로 연결되는 금속 와이어와, 상기 제1 및 제2반도체칩, 금속 와이어를 포함하는 일정면적이 코팅액으로 코팅되는 코팅부를 구비하여서 구성된 것을 특징으로 하는 적층형 반도체 패키지가 제공된다.
이하, 상기와 같이 구성되어 있는 본 발명 적층형 반도체 패키지를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 발명 적층형 반도체 패키지의 구성을 보인 종단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 적층형 반도체 패키지는 세라믹(CERAMIC) 또는 플라스틱(PLASTIC)으로된 사각형의 몸체부(10)의 변부에 금속으로 된 상, 하부 패턴(11)(11')이 형성되고, 상기 몸체부(10)의 모서리 부분에 상,하로 관통되어 패키지의 적층시 얼라인(ALIGN) 하기 위한 관통홀(12)이 형성된다.
그리고, 상기 사각형의 몸체부(10) 내측에는 그 몸체부(10)와 동일재질의 패들(13)이 일체로 설치되고, 그 패들(13)의 상, 하부에 접착제(미도시)를 이용하여 제1 및 제2반도체 칩(14)(14')이 부착된다.
상기 패들(13)의 두께는 몸체부(10)의 두께보다 얇게 하여, 제1 및 제2반도체 칩(14)(14')이 안착되도록 함으로서 적층에 의한 패키지 두께가 두꺼워지는 것을 방지한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 및 제2반도체 칩(14)(14')과 상기 다수개의 상, 하부 패턴(11)(11')은 각각 금속 와이어(15)로 전기적인 연결이 이루어 지고, 상기 제1 및 제2반도체 칩(14)(14'), 금속 와이어(15)를 포함하는 일적면적이 액상의 폴리이미드(POLYIMIDE)인 피아이큐(PIQ : POLYMIDE ISOINDORO QUINAZORRNDIONE)로 포팅(POTTING)되어 코팅부(16)가 형성된다.
상기와 같이 구성되어 있는 본 발명 적층형 반도체 패키지의 제조방법을 제3도와 제4도를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기와 같은 적층형 반도체 패키지의 제조하는 순서는 크게 두가지의 단계로 이루어지는데 첫번째는 준비단계이고, 두번째는 완성단계이다.
먼저, 모서리에 관통홀(12)이 구비된 사각형의 몸체부(10) 내측에 제1 및 제2 반도체 칩(14)(14')을 안착시키기 위한 패들(13)을 형성하고, 상기 몸체부(10)의 변부에 다수개의 상, 하부 패턴(11)(11')을 형성하되, 그 상, 하부 패턴(11)(11') 중 동일기능을 하는 상, 하부 패턴(11)(11')은 상기 패들(13)에 형성된 비어홀(VIA HOLE)(미도시)을 통하여 상, 하로 연결되도록 하는 순서로 준비단계를 진행한다.
그런 다음, 상기 패들(13)의 상면에 접착제(미도시)를 이용하여 제1반도체 칩(14)을 부착하고, 상기 몸체부(10)를 뒤집어서 패들(13)의 하면에 접착제(미도시)를 이용하여 제2반도체 칩(14')을 부착한다. 이와 같이 제1 및 제2반도체 칩(14)(14')이 고정 부착된 후에는 그 제1 및 제2반도체 칩(14)(14')의 칩패드(미도시)와 상기 다수개의 상, 하부 패턴(11)(11')을 각각 금속 와이어(15)로 연결하는 와이어 본딩(WIRE BONDING)을 실시한다. 그런 다음, 마지막으로 상기 제1 및 제2반도체 칩(14)(14')과 금속 와이어(15)의 주변에 코팅액인 피아큐를 포팅하여 포팅부(16)를 형성하는 순서를 진행함으로서 적층형 반도체 패키지(17)가 완성되는 것이다.
상기와 같은 적층형 반도체 패키지는 패들의 두께를 몸체부 두께보다 얇게 하여 패들의 양면에 제1 및 제2반도체 칩을 설치시 패키지의 전체 두께가 두꺼워지는 것을 방지함으로써 패키지의 경박단소화를 이루은 효과가 있고, 기존설비를 이용하여 와이어 본딩을 실시함으로서 종래 작업이 까다롭고 고가의 자동화 장비가 필요한 범프를 이용한 본딩방법의 적용시 보다 생산성 향상 및 원가절감의 효과가 있다.
제5도는 제2도의 변형예를 보인 종단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 적층형 반도체 패키지(17)를 4개 적층하여 다층을 형성함으로서, 고집적화한 것이다.
상기 4개의적층형 반도체 패키지(17)는 각각 솔더 페이스트(SOLDEPASTE)(20)를 매개로 하여 접합된 것을 특징으로 한다.
이와 같은 적층형 패키지를 다층으로 구성하는 방법은 다음과 같다.
핀 또는 긴 막대 형상의 치구 4개가 상기 각각의 적층형 반도체 패키지(17)에 형성된 관통홀(12)에 삽입되도록 하여, 적층형 반도체 패키지(17) 4개를 상, 하 방향으로 얼라인(ALIGN) 한 후, 그 4개의 적층형 반도체 패키지(17)에 형성된 상,하부 패턴(11)(11')이 연결되도록 솔더링(SOLDERING)하여 접합한 것이다.
상기 제5도에서는 적층형 반도체 패키지(17)를 4개 적층한 상태를 예로 들어 설명하였으나, 꼭 그에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 사상과 범주를 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든지 적층하여 패키지를 고집적화 할 수 있는 것이다.
Claims (5)
- 변부에 다수개의 상, 하부 패턴이 형성된 몸체부와, 그 몸체부의 내측에 설치되며 몸체부보다 두께가 얇은 패들과, 그 패들의 상, 하면에 각각 부착되는 제1 및 제2반도체 칩과, 그 제1 및 제2반도체 칩과 다수개의 상, 하부 패턴이 각각 전기적으로 연결되는 금속 와이어와, 상기 제1 및 제2반도체 칩, 금속 와이어를 포함하는 일정면적이 코팅된 코팅부를 구비하여서 구성된 것을 특징으로 하는 적층형 반도체 패키지.
- 제1항에 있어서, 상기 몸체부는 세라믹인 것을 특징으로 하는 적층형 반도체 패키지.
- 제1항에 있어서, 상기 몸체부는 플라스틱인 것을 특징으로 하는 적층형 반도체 패키지.
- 제1항에 있어서, 상기 몸체부의 모서리에는 패키지의 다층 구성시 얼라인하기 위한 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 적층형 반도체 패키지.
- 제1항에 있어서, 상기 코팅부는 액상의 폴리이미드인 피아이큐인 것을 특징으로 하는 적층형 반도체 패키지.
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