KR100206892B1 - 반도체 플립칩의 실장구조 및 그 실장방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 플립 칩(Flip Chip)의 피시비(Printed Circuit Boards)에 대한 실장구조 및 그 실장방법에 관한 것으로, 종래에는 반도체 플립칩의 피시비에 대한 실장구조와 방법은 반도체 플립칩을 실장할 피시비의 패드의 위치가 항상 정확하게 동일하여야 하므로 피시비의 설계시에 많은 제약을 받게 되어 회로라인(Line)의 길이가 길어지게 되고, 또한 접합되어 있는 패드의 위치가 피시비와 반도체 플립칩 사이의 내부가 되므로 상기 반도체 플립칩의 패드와 피시비 패드의 전기적인 접합상태를 확인하기 위한 육안검사가 불가능한 문제점이 있어, 본 발명은 반도체 플립칩의 후면을 피시비에 접착고정을 함으로써, 반도체 칩에서 발생한 열이 효과적으로 방출하게 되고, 상기 반도체 플립칩의 패드와 피시비의 패드가 일치되지 않아도 되므로 피시비의 설계시에 영향을 주지 않게 되며, 피시비에 반도체 플립칩을 실장하기 위하여 안착홈을 형성함으로써, 상기 피시비의 두께가 얇아지게 되며, 또한 반도체 플립칩의 패드와 피시비의 패드가 상부로 노출되고, 또 투명한 절연성 수지로 도포되어 있기 때문에 상기 반도체 플립칩의 패드와 피시비 패드의 상호 전기적인 연결상태를 육안으로 확인할 수 있게 된다.

Description

반도체 플립칩(Flip Chip)의 실장구조 및 그 실장방법

제1도는 종래의 반도체 플립칩의 피시비에 대한 실장구조를 보인 측단면도.

제2a,b도는 종래의 반도체 반도체 플립칩을 피시비에 실장하는 방법을 도시한 공정수순도.

제3도는 본 발명에 의한 반도체 플립칩이 피시비에 실장된 구조를 도시한 것으로,

제3a도는 측단면도.

제3b도는 평면도.

제4a 내지 f도는 본 발명의 반도체 플립칩을 피시비에 실장하는 방법을 도시한 공정수순도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 플립칩 11a, 12a : 패드

12 : 피시비 13, 13a, 13b : 절연성 수지

본 발명은 반도체 플립칩(Flip Chip)의 피시비(Printed Circuit Boards)에 대한 실장구조 및 그 실장방법에 관한 것으로, 특히 반도체 플립칩의 패드와 상기 패드와 대응되어 접합되는 피시비 패드의 전기적인 연결상태를 육안으로 확인 할 수 있게 한 반도체 플립칩의 피시비에 대한 실장구조 및 실장방법에 관한 것이다.

종래의 반도체 플립칩의 피시비에 대한 실장구조는 도면 제1도에 도시된 바와 같이 하부에는 반도체 플립칩(1)의 패드(1a)와 접속할 수 있는 패드(2a)가 구비된 피시비(2)와 상기 피시비(2)에 형성된 패드(2a)와 대응 접합할 수 있는 패드(1a)가 구비된 반도체 플립칩(1)이 결합되고, 상기 반도체 플립칩(1)이 결합된 피시비(2)에는 에폭시 수지와 같은 절연성 수지(3)를 도포하여, 결합되어 있는 반도체 플립칩(1)을 외부의 충격이나, 반도체 플립칩(1)에 영향줄 수 있는 인자들로부터 보호받을 수 있게 되어 있다.

상기와 같은 구조의 실장방법은 도면 제2a, b도에 도시된 바와 같이 먼저 반도체 플립칩(1)에 패드(1a)를 형성하고, 상기의 패드(1a)에 대응될 수 있게 피시비(2)에 패드(2a)를 형성한다.

그리고, 상기와 같이 형성한 반도체 플립칩(1)의 패드(1a)와 피시비(2)의 패드(2a)를 정합하는 얼라인(Align) 공정과, 상기 정합된 패드(1a,2a)를 접합하는 리플로우(Reflow)공정과, 상기 리플로우공정을 거쳐 결합된 반도체 플립칩(1)을 외부의 충격이나 반도체 플립칩(1)에 영향줄 수 있는 인자들로부터 보호하기 위하여 에폭시 수지와 같은 절연성 수지(3)를 도포하여 피시비(2)에 반도체 플립칩(1)을 실장하게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 반도체 플립칩의 피시비에 대한 실장구조와 방법은 반도체 플립칩을 실장할 피시비의 패드의 위치가 항상 정확하게 동일하여야 하므로 피시비의 설계시에 많은 제약을 받게 되어 회로라인(Line)의 길이가 길어지게 되고, 또한 접합되어 있는 패드의 위치가 피시비와 반도체 플립칩 사이의 내부가 되므로 상기 반도체 플립칩의 패드와 피시비 패드의 전기적인 접합상태를 확인하기 위한 육안검사가 불가능한 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하여 반도체 플립칩을 실장하는 피시비의 설계 시에 영향을 주지 않고, 실장되어 있는 반도체 플립칩의 전기적인 연결상태를 육안으로 식별할 수 있게 한 반도체 플립칩의 실장구조와 그 실장방법을 제공함에 있다.

상기한 본 발명의 목적은 패드와 패턴을 가지는 반도체 플립칩의 폭과 넓이보다 크게 형성된 안착홈과 반도체 플립칩의 패드가 상호 연결될 수 있는 패드를 갖는 피시비와, 상기 피시비의 안착홈에 부착되어 상기 반도체 플립칩을 접착고정하는 접착부재와, 상기 반도체 플립칩과 안착홈 사이의 간극을 채우는 절연성 수지와, 상기 반도체 플립칩의 패드와 피시비의 패드를 연결하는 메탈라이제이션에 의한 접합부재와, 상기 반도체 플립칩의 턴을 보호하기 위하여 도포되는 절연성 수지로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 플립칩의 실장구조에 의해 달성된다.

또한 본 발명의 목적은 피시비에 반도체 플립칩이 안착되는 안착홈과 상기 반도체 플립칩의 패드와 전기적으로 연결되는 패드를 형성하는 단계와; 상기 피시비의 안착홈에 반도체 플립칩을 접착고정하기 위한 접착부재를 붙이는 단계와; 상기 접착부재가 붙여진 안착홈에 상기 접착부재에 의하여 반도체 플립칩을 접착고정하는 단계와; 상기 안착홈과 반도체 플립칩 사이의 간극에 절연성 수지를 채우는 단계와; 상기 반도체 플립칩이 접착고정된 피시비에 절연성 수지를 도포하는 단계와; 상기 절연성 수지를 도포한 부위에 반도체 플립칩의 패드와 피시비의 패드를 노출시키는 단계와; 상기 노출된 패드를 전기 전도성이 좋은 금속을 사용하여 전기적으로 연결하는 메탈라이제이션하는 단계와; 상기 전기적으로 연결된 반도체 플립칩과 피시비의 패턴을 보호할 수 있도록 절연성 수지를 도포하는 단계를 순차적으로 진행하는 것을 하는 반도체 플립칩의 실장방법에 의해 달성된다.

이하, 본 발명 반도체 플립칩의 실장구조 및 실장방법의 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 설명한다.

도면 제3도는 본 발명에 의한 반도체 플립칩이 피시비에 실장된 구조를 도시한 것으로, (a)는 측단면도이고, (b)는 평면도이며, 제4도의 (a) 내지 (f)는 본 발명의 반도체 플립칩을 피시비에 실장하는 방법을 도시한 공정수순도이다.

상기 도면 제3도에 도시한 바와 같이 반도체 플립칩(11)의 실장구조를 살펴보면, 먼저 반도체 플립칩(11)을 안착할 수 있게 형성한 안착홈(12b)과 반도체 플립칩(11)의 패드(11a)를 상호 연결할 수 있는 패드(12a)를 갖는 피시비(12)와, 상기 피시비(12)의 안착홈(12b)에 반도체 플립칩(11)이 접착고정될 수 있도록 열경화성 수지나 양면테이프 등과 같은 접착부재(14)에 의하여 반도체 플립칩(11)의 패드(11a)가 형성된 면의 후면이 접착고정되고, 상기 피시비(12)에 접착고정된 반도체 플립칩(11)의 패드(11a)와 피시비(12)의 패드(12a)위에 전기 전도성이 좋은 금(Au),은(Ag),동(Cu) 등과 같은 금속을 메탈라이징(Metallizing)하여 패드(11a,12a)을 접속부재(16)를 형성함으로써 패드(11a,12a)가 접속부재(16)에 의하여 전기적으로 통할 수 있게 상호 연결되고, 상기 전기적으로 연결된 반도체 플립칩(11)의 패턴을 보호하기 위하여 에폭시 수지와 같은 투명한 절연성 수지(13)가 도포되어 있다.

상기와 같은 반도체 플립칩(11)의 실장방법을 도면 제4도의 (a) 내지 (f)를 참조하여 설명한다.

먼저, (a)에 도시한 바와 같이 반도체 플립칩(11)이 충분하게 삽입 안착될 수 있는 안착홈(12b)과 상기 반도체 플립칩(11)에 형성된 패드(11a)와 전기적으로 상호 연결할 수 있는 패드(12a)를 피시비(12)에 형성한다.

이때의 안착홈(12b)의 폭과 넓이는 반도체 플립칩(11)의 폭과 넓이보다 크게 형성하고, 깊이는 반도체 플립칩(11)의 두께보다 깊게 형성한다.

그리고, (b)에 도시된 바와같이 상기 안착홈(12b)의 저면에 열경화성 수지나 양면테이프와 같은 접착부재(14)를 도포하거나 붙이고, 상기 접착부재(14)가 구비된 안착홈(12b)에 반도체 플립칩(11)을 접착고정한다.

이때, 반도체 플립칩(11)은 패드(11a)가 형성된 부분이 상부로 향하고, 패드(11a)가 형성된 면의 후면이 접착부재(14)에 의하여 접착고정되도록 한다.

상기와 같이 반도체 플립칩(11)을 접착고정한 다음(c)에 도시된 바와같이 안착홈(12b)과 반도체 플립칩(11)의 외측부(15)의 사이의 간극에 에폭시 수지와 같은 절연성 수지(13a)를 충진하고, (d)에 도시된 바와 같이 피시비(12)의 패드(12a)와 반도체 플립칩(11)의 패드(11a)를 에폭시 수지와 같은 절연성 수지(13b)로 도포한다.

상기 도포된 절연성 수지(13b)를 (e)에 도시된 바와같이 피시비(12)의 패드(12a)와 반도체 플립칩(11)의 패드(11a)가 노출되도록 평탄화하고, (f)에 도시된 바와같이 상기 피시비(12)의 패드(12a)와 반도체 플립칩(11)의 패드(11a)를 전기 전도성이 좋은 금속 금(Au),은(Ag),동(Cu) 등의 접합부재(16)로 메탈라이징하여 전기적으로 통할 수 있게 접합한다.

상기 메탈라이징하여 전기적으로 상호 통할 수 있게 접합한 반도체 플립칩(11)과 피시비(12)를 도면 제3a도에 도시된 바와 같이 에폭시 수지와 같은 투명한 절연성 수지(13)로 도포하여 반도체 플립칩(11)의 패턴을 보호할 수 있도록 한다.

이하, 본 발명의 반도체 플립칩의 실장구조 및 그 실장방법에 의한 효과를 설명한다.

상기와 같이 반도체 플립칩의 패드가 형성된 면의 후면을 피시비에 접착고정하게 되므로 반도체 칩에서 발생한 열이 효과적으로 방출하게 되고, 상기 반도체 플립칩의 패드와 피시비의 패드가 일치되지 않아도 되므로 피시비의 설계 시에 영향을 주지 않게 된다.

그리고, 피시비에 반도체 플립칩을 실장하기 위하여 안착홈을 형성함으로써, 상기반도체 플립칩의 실장 두께가 얇아지게 되며, 또한 반도체 플립칩의 패드와 피시비의 패드가 상부로 노출되고, 또 투명한 절연성 수지로 도포되어 있기 때문에 상기 반도체 플립칩의 패드와 피시비 패드의 상호 전기적인 연결상태를 육안으로 확인할 수 있게 된다.

Claims (10)

1. 패드와 패턴을 가지는 반도체 플립칩의 폭과 넓이보다 크게 형성된 안착홈과 반도체 플립칩의 패드가 상호 연결될 수 있는 패드를 갖는 피시비와, 상기 피시비의 안착홈에 부착되어 상기 반도체 플립칩을 접착고정하는 접착부재와, 상기 반도체 플립칩과 안착홈 사이의 간극을 채우는 절연성 수지와, 상기 반도체 플립칩의 패드와 피시비의 패드를 연결하는 메탈라이제이션에 의한 접합부재와, 상기 반도체 플립칩의 턴을 보호하기 위하여 도포되는 절연성 수지로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 플립칩의 실장구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 안착홈은 반도체 플립칩의 두께보다 깊게 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 플립칩의 실장구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 접착부재는 양면 테이프나 열경화성 수지로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 플립칩의 실장구조.
4. 제1항에 있어서, 상기 안착홈에 접착고정된 반도체 플립칩은 패드가 형성된 면의 후면이 접착고정된 것을 특징으로 하는 반도체 플립칩의 실장구조.
5. 제1항에 있어서, 상기 메탈라이징에 의한 접합부재는 전기 전도성이 좋은 금(Au),은(Ag),동(Cu) 등과 같은 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 플립칩의 실장구조.
6. 제1항에 있어서, 상기 절연성 수지는 투명한 에폭시 수지로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 플립칩의 실장구조.
7. 피시비에 반도체 플립칩이 안착되는 안착홈과 상기 반도체 플립칩의 패드와 전기적으로 연결되는 패드를 형성하는 단계와; 상기 피시비의 안착홈에 반도체 플립칩을 접착고정하기 위한 접착부재를 붙이는 단계와; 상기 접착부재가 붙여진 안착홈에 상기 접착부재에 의하여 반도체 플립칩을 접착고정하는 단계와; 상기 안착홈과 반도체 플립칩 사이의 간극에 절연성 수지를 채우는 단계와; 상기 반도체 플립칩이 접착고정된 피시비에 절연성 수지를 도포하는 단계와; 상기절연성 수지를 도포한 부위에 반도체 플립칩의 패드와 피시비의 패드를 노출시키는 단계와; 상기 노출된 패드를 전기 전도성이 좋은 금속을 사용하여 전기적으로 연결하는 메탈라이제이션하는 단계와; 상기 전기적으로 연결된 반도체 플립칩과 피시비의 패턴을 보호할 수 있도록 절연성 수지를 도포하는 단계를 순차적으로 진행하는 것을 하는 반도체 플립칩의 실장방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 안착홈에 접착고정된 반도체 플립칩은 패드가 형성된 면의 후면을 접착고정하는 것을 특징으로 하는 반도체 플립칩의 실장방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 메탈라이징은 전기 전도성이 좋은 금(Au),은(Ag),동(Cu) 등과 같은 금속으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 플립칩의 실장방법.
10. 제7항에 있어서, 상기 전기적으로 연결한 반도체 플립칩의 패턴을 보호하기 위하여 형성하는 절연성 수지는 투명한 에폭시 수지로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 플립칩의 실장방법.