KR100431182B1 - Surface acoustic wave device package and method - Google Patents
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Abstract
본 발명은, SAW 필터 칩 외곽부에 외부댐 구조물이 형성되고, 기판 상면의 도전패턴의 내부영역에 소정의 높이를 갖는 내부댐 구조물이 추가적으로 형성한 패키지 구조 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 수지밀봉시 상기 기판과 칩 사이로 스며드는 수지의 흐름을 외부댐구조물은 상단에서 내부댐구조물은 하단에 각각 차단함으로써 상기 SAW 필터 칩의 활성화 영역을 오염시키는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 잇점이 있다.The present invention provides a package structure in which an external dam structure is formed outside the SAW filter chip, and an internal dam structure having a predetermined height is additionally formed in an internal region of the conductive pattern on the upper surface of the substrate, and a method of manufacturing the same. According to the present invention, the resin can be effectively blocked from contaminating the active area of the SAW filter chip by blocking the flow of the resin permeating between the substrate and the chip at the top when the external dam structure at the top of the internal dam structure at the bottom. have.
나아가, 상기 내부댐 구조물은 도전패턴의 내부영역의 형상에 따라 형성되므로, 도전패턴에 의한 단차로 인한 틈이 발생되지 않도록 기판과 치밀하게 부착되어 수지의 침투를 보다 효과적으로 방지할 수 있다.Furthermore, since the internal dam structure is formed according to the shape of the inner region of the conductive pattern, the internal dam structure may be closely attached to the substrate so as not to generate a gap due to the step difference caused by the conductive pattern, thereby more effectively preventing the penetration of the resin.
Description
본 발명은 표면 탄성파(Surface Acoustic Wave) 필터 칩의 패키지 구조 및그 제조방법에 관한 것으로, 특히, SAW 필터 칩의 활성화 영역을 보호하기 위해서 기판에 형성된 도전 패턴을 따라서 기판 내부에 댐 구조물을 형성시킨 표면 탄성파 필터 칩의 패키지 구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a package structure of a surface acoustic wave filter chip and a method of manufacturing the same. In particular, a surface having a dam structure formed inside a substrate along a conductive pattern formed on the substrate to protect an active area of the SAW filter chip. A package structure of an acoustic wave filter chip and a method of manufacturing the same.
표면 탄성파 필터 칩(이하, SAW 필터 칩이라 함)는 주파수 선택도를 제공하기 위한 RF 또는 IF필터 칩로 응용되는 전자부품을 말한다. SAW 필터는 표면 근처나 표면을 따라 탄성파를 전파시키는 활성화영역을 갖는다. SAW 필터는 활성화영역의 상태에 따라 매우 민감한 영향을 받으므로, 외부의 물리적 영향을 차단하기 위해 밀봉상태로 패키징한다. 특히, 필터 칩의 활성화 영역은 에어갭 영역으로 보호되어야 한다.Surface acoustic wave filter chips (hereinafter referred to as SAW filter chips) refer to electronic components that are applied as RF or IF filter chips to provide frequency selectivity. The SAW filter has an activation region for propagating acoustic waves near or along the surface. The SAW filter is very sensitive to the state of the active area, so it is packaged in a sealed state to block external physical influences. In particular, the active area of the filter chip must be protected by an air gap area.
이를 위해서, 종래에는 표면실장소자(Surface Mounted Device)형 방식으로 패키징하여 왔다. 도1a 내지 1d는 종래의 SMD 패키지방식에 따른 공정을 단계별로 도시한 것이다.To this end, the prior art has been packaged in a surface mounted device (type). 1a to 1d illustrate step by step processes of a conventional SMD package method.
도1을 참조하면, 우선, 도1a와 같은 형상의 세라믹 재질의 패키지바디(2)를 마련한다. 상기 패키지바디(2)는 그 내부에 SAW 필터 칩(4)를 탑재할 수 있는 구조로 이루어진다. 이어, 도1b와 같이, SAW 필터 칩(4)를 플립 칩 본딩(flip chip bonding)방식으로 개별적으로 패키지 바디(2)의 내부에 탑재시킨다.Referring to FIG. 1, first, a package body 2 of a ceramic material having the same shape as that of FIG. 1A is prepared. The package body 2 has a structure in which the SAW filter chip 4 can be mounted therein. Subsequently, as shown in FIG. 1B, the SAW filter chip 4 is individually mounted in the package body 2 by flip chip bonding.
도1c에 도시된 바와 같이,각 패키지바디(2)에 리드(6)를 패키지 바디(2)의 개방면에 배치하여 정렬하고, 필요에 따라 가용접을 실시하여 정렬된 상태를 고정시킨다. 여기서 사용되는 리드(6)는 Au/Sn 물질이 양단에 마련된 것으로, 상기 패키지 바디(2)를 완전 밀봉하는데 사용된다. 끝으로, 도1(d)와 같이, 가열수단(8)을 이용하여 본융접을 실시함으로써 SAW 필터 칩의 패키지를 완성한다. 이 단계에서는 그라파이트 지그를 이용하여 열융착을 시키는 방식을 사용할 수도 있다.As shown in FIG. 1C, the lid 6 is arranged on each package body 2 on the open surface of the package body 2, and is subjected to tack welding as necessary to fix the aligned state. The lead 6 used here is provided with Au / Sn material at both ends and is used to completely seal the package body 2. Finally, as shown in Fig. 1 (d), the SAW filter chip package is completed by performing main fusion welding using the heating means 8. In this step, a method of thermal fusion using a graphite jig may be used.
이와 같이, 종래의 SAW 필터의 패키지 공정에 따르면, 리드의 틀어짐에 의해 불량이 발생하기 쉽다. 결국 이는 리드융착 후에 리키지불량을 야기한다. 또한, 일반적으로 사용되는 열융착용 그라파이트 지그는 제작비용이 클 뿐만 아니라, 경도가 낮은 흑연재질로 이루어져 기계적 손상에 매우 약하다는 문제가 있다. 한편, 공정 전반에 걸쳐 대부분의 공정이 개별 패키지 단위로 진행되므로, 공정의 생산효율이 매우 낮다. 또한, 일반적으로 사용되는 Au/Sn리드는 고가이므로 생산비용이 증가하는 문제가 있어 왔다.As described above, according to the conventional SAW filter packaging process, a defect is likely to occur due to twisting of the lead. This, in turn, causes leaky failure after lead fusion. In addition, generally used graphite jig for heat welding is not only a large manufacturing cost, but also made of a graphite material of low hardness, there is a problem that is very weak to mechanical damage. On the other hand, since most of the processes are carried out in individual package units throughout the process, the production efficiency of the process is very low. In addition, since Au / Sn lead generally used is expensive, there has been a problem of increasing production cost.
이와 같은 공정의 복잡함과 비용문제를 해결하기 위해서, 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 에폭시 수지 등의 수지류를 이용한 패키징 방식이 사용되기도 하였다.In order to solve the complexity and cost of such a process, a packaging method using a resin such as a thermoplastic resin, a thermosetting resin or an epoxy resin has been used.
도2a 및 2b는 종래의 수지류를 이용한 패키지 구조의 예를 도시한다. 도2a 및 도2b에 도시된 기판(11,21)에 형성된 SAW 필터 칩(15,25)의 패키지 구조는, 댐구조물(19,29)을 이용하여 수지로 밀봉할 때에 SAW 필터 칩의 활성화 영역이 수지로 오염되는 것을 방지하는 구조이다.2A and 2B show an example of a package structure using conventional resins. The package structure of the SAW filter chips 15 and 25 formed on the substrates 11 and 21 shown in Figs. 2A and 2B is an active region of the SAW filter chip when sealing with resin using the dam structures 19 and 29. It is a structure which prevents contamination by this resin.
도2a의 경우에는, 도전패턴(13)과 플립 칩 본딩을 위한 범프(17)의 외부에 댐(19)을 형성한 구조이며, 이와 반대로 도2b는 도전 패턴(23)에 연결하기 위한 범프(27)의 내부에 댐(29)을 형성한 구조이다.In the case of FIG. 2A, the dam 19 is formed outside the conductive pattern 13 and the bump 17 for flip chip bonding. In contrast, FIG. 2B illustrates a bump (for connecting to the conductive pattern 23). 27 is a structure in which the dam 29 is formed.
이러한 SAW 필터 칩 패키지는 댐구조물(19,29)과 범프(17,27)의 높이를 정확히 조절해야 하는 문제가 있다. 만약, 댐구조물(19,29)이 범프(17,27)보다 높은 구조라면, 범프(17,27)를 이용한 플립본딩이 접착력이 저하되어, 기계적으로 약하게 연결될 수 있다. 반대로, 댐구조물(19,29)의 높이가 낮은 경우에는, 밀봉하는데 사용되는 수지는 점도가 낮고 흐름성이 크므로, 상기 수지로부터 보호해야 하는 SAW 필터 칩(15,25)의 활성화 영역이 오염되기 쉽다.The SAW filter chip package has a problem in that the heights of the dam structures 19 and 29 and the bumps 17 and 27 must be accurately adjusted. If the dam structures 19 and 29 are higher than the bumps 17 and 27, the flip bonding using the bumps 17 and 27 may lower the adhesive force, and thus may be weakly connected mechanically. On the contrary, when the heights of the dam structures 19 and 29 are low, since the resin used for sealing has a low viscosity and a high flowability, the active area of the SAW filter chips 15 and 25 to be protected from the resin is contaminated. Easy to be
이를 해결하기 위해서는, 댐과 범프의 크기를 정확하게 일치시켜야 하나, 그 크기는 미세하므로 현실공정 상에서 정확히 일치시키는데는 한계가 있다.In order to solve this problem, the size of the dam and the bump must be exactly matched, but the size is minute, so there is a limit to the exact match in the actual process.
또한, 기판의 상면에는 일정한 높이로 형성된 회로패턴을 가지고 있다. 댐 구조물의 형성 위치가 범프의 내부이든 외부이든 일정한 높이를 갖는 도전패턴에 의해 단차가 발생되고, 그 단차에 의한 수지의 침투는 SAW 필터 칩에 큰 영향을 주는 문제가 있다.In addition, the upper surface of the substrate has a circuit pattern formed at a constant height. A step is generated by a conductive pattern having a constant height whether the dam structure is formed inside or outside the bump, and the penetration of the resin due to the step has a big influence on the SAW filter chip.
이와 같이, 수지류를 이용한 패키지방식은 공정이 비교적 단순하고 비용이 저렴한 측면에서 SMD 패키지 방식보다 우수하나, SAW 필터 칩의 활성화영역을 흐름성이 좋은 수지에 의한 오염으로부터 적절하게 보호하기 어려움이 있어 산업상 적용하는데 한계가 있어 왔다.As such, the package method using resins is superior to the SMD package method in that the process is relatively simple and inexpensive, but it is difficult to adequately protect the active area of the SAW filter chip from contamination by a highly flowable resin. There has been a limit to industrial applications.
따라서, 당 기술분야에서는, 공정의 단순화와 비용절감 측면에서 우수한 수지류 패키지방법을 이용하면서도, SAW 필터 칩의 활성화 영역을 효과적으로 보호할 수 있는 새로운 패키지 및 그 제조방법이 요구되어 왔다.Therefore, there is a need in the art for a new package and a method of manufacturing the same that can effectively protect the active area of the SAW filter chip while using a resin packaging method which is excellent in terms of process simplification and cost reduction.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 칩형태의 SAW필터 칩 외곽부에 외부댐 구조물이 형성되고, 기판 상면의 도전패턴의 내부영역에 소정의 높이를 갖는 내부댐 구조물이 추가적으로 형성함으로서 수지밀봉시 상기 필터 칩의 활성화영역으로 스며드는 수지를 효과적으로 차단하는 SAW 필터 칩의 패키지를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to form an external dam structure on the outer edge of the chip-shaped SAW filter chip, the internal dam structure having a predetermined height in the inner region of the conductive pattern on the upper surface of the substrate In addition, the present invention provides a package of a SAW filter chip that effectively blocks resin that penetrates into the active region of the filter chip when the resin is sealed.
또한, 본 발명의 다른 목적은 칩형태의 SAW 필터 칩의 양단 또는 그와 대응하는 기판 상에 외부댐구조물을 형성하고, 기판 상면의 회로패턴을 그 내부에 소정의 높이를 갖는 내부댐 구조물을 형성함으로써 밀봉에 사용되는 수지가 SAW 필터 칩의 활성화 표면에 스며드는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 패키지를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to form an external dam structure on both ends of the chip-shaped SAW filter chip or a substrate corresponding thereto, and to form an internal dam structure having a predetermined height inside the circuit pattern on the upper surface of the substrate. The present invention provides a method of manufacturing a package that can effectively prevent the resin used for sealing from seeping into the active surface of the SAW filter chip.
도1a 내지 1d는 종래의 SMD 패키지 방식에 따른 단계별 공정단면도이다.1A to 1D are step cross-sectional views of a conventional SMD package method.
도2a 및 2b는 종래의 수지를 이용한 패키지의 단면을 도시한 개략도이다.2A and 2B are schematic diagrams showing a cross section of a package using a conventional resin.
도3은 본 발명의 일실시형태에 따른 패키지의 단면을 도시한 개략도이다.3 is a schematic view showing a cross section of a package according to an embodiment of the present invention.
도4는 본 발명의 일실시형태에 따른 패키지에 적용되는 댐구조물을 도시한 평면도이다.4 is a plan view showing a dam structure applied to a package according to an embodiment of the present invention.
도5a 내지 5d는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 단계별 공정단면도이다.5A through 5D are step-by-step process cross-sectional views in accordance with another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
31: 기판 33: 도전패턴31: substrate 33: conductive pattern
35: SAW 필터 칩 37: 범프35: SAW filter chip 37: bump
38: 제1 댐구조물 39: 제2 댐구조물38: first dam structure 39: second dam structure
40: 수지 69: 제3 댐구조물40: Resin 69: Third Dam Structure
상기 기술적 과제를 달성하기 위해서, 본 발명은,도전패턴이 상면의 일부영역에 형성된 기판과 상기 도전패턴에 연결될 수 있는 복수개의 범프를 갖는 SAW 필터 칩을 마련하는 단계와, 상기 기판 상에 배치될 SAW필터 칩의 활성화영역에 해당하는 도전패턴 사이의 기판 상면에 제1 댐구조물을 형성하는 단계와, 상기 SAW 필터 칩의 하면에 상기 복수개의 범프의 외곽을 따라 제2 댐구조물을 형성하는 단계와, 상기 도전패턴에 상기 SAW 필터 칩의 범프를 연결하여 상기 기판 상에 상기 SAW 필터 칩을 탑재하는 단계와, 상기 기판 상에 탑재된 SAW 필터 칩의 외부를 수지로 밀봉하는 단계를 포함하는 패키지 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a SAW filter chip having a conductive pattern is formed in a portion of the upper surface and a plurality of bumps that can be connected to the conductive pattern, and to be disposed on the substrate Forming a first dam structure on the upper surface of the substrate between the conductive patterns corresponding to the active region of the SAW filter chip, and forming a second dam structure on the lower surface of the SAW filter chip along the periphery of the plurality of bumps; And mounting the SAW filter chip on the substrate by connecting the bumps of the SAW filter chip to the conductive pattern, and sealing the outside of the SAW filter chip mounted on the substrate with a resin. Provide a method.
본 발명의 일실시형태에 따르면, 상기 기판 상에 제2 댐구조물을 형성시에 SAW 필터 칩이 배치될 영역의 외주에 해당하는 상기 기판 상면영역에 제3 댐구조물울 추가적으로 형성할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, when forming the second dam structure on the substrate, a third dam structure may be additionally formed in the upper surface region of the substrate corresponding to the outer circumference of the region where the SAW filter chip is to be disposed.
또한, 상기 제1 댐구조물의 높이는 상기 도전패턴의 높이보다는 크고 상기 도전패턴과 상기 범프의 높이의 합보다는 작게 형성하는 것이 바람직하며, 상기 제1 댐구조물의 형성면적은 SAW 필터 칩의 활성화영역에 해당하는 부분을 포함하면 만족하나, 공정의 편의상 상기 도전패턴의 내부영역 전체에 형성할 수도 있다.The height of the first dam structure may be greater than the height of the conductive pattern and smaller than the sum of the heights of the conductive pattern and the bump, and the formation area of the first dam structure may be formed in the active region of the SAW filter chip. It is satisfactory to include the corresponding part, but may be formed on the entire inner region of the conductive pattern for convenience of the process.
나아가, 상기 제1 댐구조물은 그 상면이 평탄한 메사형 구조로 형성함으로써 SAW 필터 칩의 활성화영역 사이의 공간을 안정적으로 확보할 수 있으며, 제1 댐구조물 및 제3 댐구조물은 옥사이드 글래스(oxide glass), 드라이필름등의 절연물질로 형성하는 것이 바람직하다.Furthermore, the first dam structure may be formed in a mesa structure having a flat top surface, thereby stably securing a space between the active regions of the SAW filter chip, and the first dam structure and the third dam structure may be formed of oxide glass. ), And is preferably formed of an insulating material such as dry film.
한편, 본 발명의 바람직한 실시형태에서는, 사출금형방법을 적용하여 열가소성 수지로 상기 SAW 필터 칩의 외부를 밀봉할 수 있다.On the other hand, in a preferred embodiment of the present invention, the injection molding method can be applied to seal the outside of the SAW filter chip with a thermoplastic resin.
또한 본 발명은, 도전패턴이 상면의 일부영역에 형성된 기판과, 상기 도전패턴의 일부에 각각 연결된 복수개의 범프가 형성된 하면을 갖는 SAW 필터 칩과, 상기 SAW 필터 칩의 활성화영역에 해당하는 상기 도전패턴 사이의 상기 기판 상면영역에 형성된 제1 댐구조물과, 상기 SAW 필터 칩의 하면에 상기 복수개의 범프의 외곽을 따라 형성된 제2 댐구조물과, 상기 기판 상에 탑재된 SAW 필터 칩의 외부를 밀봉하는 수지부를 포함하는 패키지를 제공한다.In addition, the present invention is a SAW filter chip having a substrate having a conductive pattern formed on a portion of the upper surface, a lower surface formed with a plurality of bumps connected to a portion of the conductive pattern, and the conductive corresponding to the active region of the SAW filter chip A first dam structure formed in the upper surface region of the substrate between the patterns, a second dam structure formed along the periphery of the plurality of bumps on the lower surface of the SAW filter chip, and the outside of the SAW filter chip mounted on the substrate. Provided is a package including a resin unit.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도3은 본 발명의 일실시형태에 따른 패키지의 단면을 도시한 개략도이다.3 is a schematic view showing a cross section of a package according to an embodiment of the present invention.
본 실시형태의 패키지는 기판(31)에 칩형태로 이루어진 SAW 필터 칩(35)가 탑재되고, 그 외곽전체를 수지(40)로 밀봉한 구조를 갖는다. 상기 칩(35)은 플립 칩 본딩방식으로 상기 칩(35) 하단에 마련된 복수개의 범프(37)와 기판 상에 마련된 도전패턴(33)을 결합시킨다. 이로써, 상기 칩(35)은 도전패턴(33)으로 형성된 기판의 배선과 전기적으로 연결될 뿐만 아니라, 기계적으로도 기판(31) 상에 고정될 수 있다.The package of the present embodiment has a structure in which a SAW filter chip 35 having a chip shape is mounted on a substrate 31, and the entire outer periphery is sealed with a resin 40. The chip 35 couples the plurality of bumps 37 provided at the bottom of the chip 35 and the conductive pattern 33 provided on the substrate by a flip chip bonding method. As a result, the chip 35 may not only be electrically connected to the wiring of the substrate formed of the conductive pattern 33, but also may be mechanically fixed on the substrate 31.
앞서 설명한 바와 같이, SAW 필터 칩(35)의 패키지에서는 SAW 필터의 표면, 특히, 칩(35)하면의 일부영역(주로, 중앙영역)에 해당하는 활성화 영역을 보호하는 것이 중요하다. 이를 위해서 수지를 이용하여 기판 상에 탑재된 칩의 외곽을 밀봉하는데, 문제는 기판과 칩 사이의 공간을 통해 수지가 스며들어, SAW 필터 칩(35)의 활성화영역을 오염시켜 SAW 필터 기능에 악영향을 줄 수 있다는 것이다.As described above, in the package of the SAW filter chip 35, it is important to protect the activation area corresponding to the surface of the SAW filter, in particular, a partial area (mainly, the central area) of the bottom surface of the chip 35. To this end, a resin is used to seal the periphery of the chip mounted on the substrate. The problem is that the resin penetrates through the space between the substrate and the chip, contaminating the active area of the SAW filter chip 35, thus adversely affecting the SAW filter function. Can give.
본 실시형태에서는, 각각 다른 위치에 배치된 제1 댐구조물(38) 및 제2 댐구조물(39)을 구비함으로써 SAW 필터 칩(35)의 활성화영역을 수지의 침투로부터 보호하도록 패키지를 구성한다. 상기 제1 댐구조물(38)은 상기 기판(31) 상면 중 상기 도전패턴(33) 사이의 영역에 형성되며, 상기 제2 댐구조물(39)은 상기 SAW 필터 칩(35) 하면의 범프(37) 외곽을 따라 형성된다.In the present embodiment, the package is configured to protect the active area of the SAW filter chip 35 from the penetration of the resin by providing the first dam structure 38 and the second dam structure 39 disposed at different positions, respectively. The first dam structure 38 is formed in an area between the conductive patterns 33 of the upper surface of the substrate 31, and the second dam structure 39 bumps 37 on the lower surface of the SAW filter chip 35. ) Is formed along the periphery.
이와 같이, SAW 필터칩을 향해 스며드는 수지의 흐름방향을 기준으로 하여, 상기 제1 댐구조물(38)의 경우에는 SAW 필터 칩(35)와 기판(31) 사이에서 상단 댐의 역할을 하며, 상기 제2 댐구조물(39)의 경우, SAW 필터 칩(35)의 활성화영역 하단에 형성되어 하단 댐의 역할을 하게 된다. 즉, 밀봉시에 수지가 상기 SAW 필터 칩(35)과 기판(31) 사이에 스며드는 경우에 칩(35) 하단면에 배치된 제2 댐구조물에 의해 1차적으로 차단하고, 제2 댐구조물(39)과 칩(35) 사이의 미세한 공간으로 스며드는 적은 양의 수지는 도전패턴(33)을 넘어 범프(37) 사이 공간으로 스며든다. 이러한 수지의 흐름은 상대적으로 매우 적은 양이 되고, 수지의 종류에 따라 일정정도 경화되어 흐름성을 상실하여 제1 댐구조물(38)에 의해 충분히 차단될 수 있다. 따라서, 밀봉에 사용되는 수지(40)가 SAW 필터 칩(35)의 활성화영역까지 이르는 것을 방지할 수 있다.As described above, the first dam structure 38 serves as an upper dam between the SAW filter chip 35 and the substrate 31 in the first dam structure 38 based on the flow direction of the resin permeating toward the SAW filter chip. In the case of the second dam structure 39, the second dam structure 39 is formed below the active region of the SAW filter chip 35 to serve as a lower dam. That is, when the resin penetrates between the SAW filter chip 35 and the substrate 31 at the time of sealing, it is first blocked by the second dam structure disposed on the bottom surface of the chip 35, and the second dam structure ( A small amount of resin that penetrates into the microcavity between the chip 39 and the chip 35 soaks into the space between the bumps 37 beyond the conductive pattern 33. The flow of the resin is relatively very small amount, it is cured to some extent depending on the type of resin to lose the flow can be sufficiently blocked by the first dam structure (38). Therefore, the resin 40 used for sealing can be prevented from reaching the activation area of the SAW filter chip 35.
특히, 상기 제1 댐구조물(39)은 도전 패턴(33) 사이의 기판(31) 상면영역에 형성되므로, 도전패턴(33)의 높이에 따른 단차를 고려하지 않은 일괄적인 직사각형 구조의 댐구조물과 달리 효과적으로 수지의 침투를 방지할 수 있다. 또한, 상기 칩(35)의 범프보다 낮게 형성되어 SAW 필터 칩의 활성화영역을 보호하기 위한 에어갭(36)이 제공되고, 도전패턴(33)보다 높게 형성되어 밀봉시에 사용되는 수지(40)가 상기 에어갭(36)으로 스며드는 것을 방지하기 위한 보다 효과적인 댐을 형성할 수 있다. 이러한 제1 댐구조물(38)은 평탄한 상면을 갖는 메사형 구조로 가지므로, SAW 필터 칩(35)의 하단면과 일정한 간격을 갖는 공간을 확보할 수 있다.In particular, since the first dam structure 39 is formed in the upper surface region of the substrate 31 between the conductive patterns 33, the dam structure having a collective rectangular structure without considering the step according to the height of the conductive pattern 33 and Otherwise, the penetration of the resin can be effectively prevented. In addition, the air gap 36 is formed to be lower than the bump of the chip 35 to protect the active area of the SAW filter chip, and is formed higher than the conductive pattern 33 to be used for sealing. Can form a more effective dam to prevent seeping into the air gap 36. Since the first dam structure 38 has a mesa structure having a flat upper surface, a space having a predetermined distance from the lower surface of the SAW filter chip 35 may be secured.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명의 패키지는 각각 다른 위치에 2 개의 댐구조물(38,39)을 형성하며, 특히 본 발명에서는, 제1 댐구조물(38)을 기판의 도전패턴 사이영역에 형성함으로써 일괄적인 직사각형 구조의 댐을 형성할 경우에 도전패턴에 의한 단차로 발생되는 틈을 완전하게 차단할 수 있다는 특징이 있다.As described above, the package of the present invention forms two dam structures 38 and 39 at different positions, and in particular, in the present invention, the first dam structure 38 is formed in a region between the conductive patterns of the substrate. In the case of forming a dam having a rectangular structure, it is possible to completely close a gap generated by a step caused by a conductive pattern.
도4는 본 발명의 일실시형태에 따른 패키지에 적용되는 댐구조물을 도시한평면도이다. 도3의 패키지를 x-x'로 절개하여 본 정단면도이다. 상기 정단면도를 통해 본 실시형태에서 채용되는 제1 댐구조물(38)과 제2 댐구조물(39)의 형상과 위치를 보다 상세하게 살펴 볼 수 있다.4 is a plan view showing a dam structure applied to a package according to an embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view of the package of FIG. The shape and position of the first dam structure 38 and the second dam structure 39 employed in the present embodiment can be viewed in more detail through the above-mentioned cross-sectional view.
도4를 참조하면, 기판의 상면에 형성된 도전 패턴(33)은 일정하게 굴곡되어 형성되어 있다. 상기 도전패턴(33)은 예를 들어 SAW 필터 칩의 4개의 범프와 플립 칩 본딩을 위한 복수개의 도전 패드부(33a)를 갖는다. 본 발명에서는 범프의 외곽부, 즉 도전패드(33a)의 외곽부에 종래의 방식에 따른 직사각형 구조로 제2 댐구조물(39)을 형성한다. 다만, 도3을 통해 나타나지 않지만, 기판과 칩 사이를 침투하는 수지의 흐름방향에서 보면, 상기 제2 댐구조물(39)은 상부에 흐름을 차단할 수 있도록 SAW 필터 칩의 하면으로부터 형성되는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 4, the conductive pattern 33 formed on the upper surface of the substrate is bent constantly. The conductive pattern 33 has, for example, four bumps of the SAW filter chip and a plurality of conductive pad portions 33a for flip chip bonding. In the present invention, the second dam structure 39 is formed in a rectangular structure according to the conventional method at the outer part of the bump, that is, the outer part of the conductive pad 33a. 3, the second dam structure 39 is formed from the lower surface of the SAW filter chip so as to block the flow thereon, as shown in the flow direction of the resin penetrating between the substrate and the chip. do.
이와 달리, 제1 댐구조물(38)은 기판 상에 형성되며, 도전패턴(33)의 내부영역에서 댐역할을 한다. 상기 제1 댐구조물(38)은 도전패턴의 내부영역의 형상과 거의 일치하는 형상을 갖는다. 상기 제1 댐구조물(38)이 도전패턴의 내부영역에 따른 형상을 갖는 이유는 만약 제1 댐구조물(38)이 제2 댐구조물(39)과 같은 단순한 직사각형 구조로 배치될 경우에 도전패턴(33)의 높이에 따른 단차로 인해 댐 하부에 틈이 발생되고, 결국 틈으로 스며드는 수지로 인해 칩 표면이 오염되는 것을 완전하게 방지하기 위함이다.In contrast, the first dam structure 38 is formed on the substrate, and serves as a dam in the inner region of the conductive pattern 33. The first dam structure 38 has a shape that substantially matches the shape of the inner region of the conductive pattern. The reason why the first dam structure 38 has a shape in accordance with the inner region of the conductive pattern is that if the first dam structure 38 is arranged in a simple rectangular structure such as the second dam structure 39, the conductive pattern ( This is to completely prevent the chip surface from being contaminated by the resin that penetrates into the gap due to the step according to the height of 33).
이와 같은 제1 댐구조물(38)은 도전패턴(33)의 내부영역 전체에 형성하는 것이 댐구조를 형성하는데 용이하다. 하지만, 도전패턴(33)의 형상에 따라 내부영역이 SAW 필터 칩의 활성화 영역보다 큰 경우에는, SAW 필터 칩의 활성화 영역에 해당하는 부분에 형성하는 것만으로도 충분하다.It is easy to form the first dam structure 38 in the entire inner region of the conductive pattern 33 to form the dam structure. However, if the inner region is larger than the activation region of the SAW filter chip, depending on the shape of the conductive pattern 33, it is sufficient to form the portion corresponding to the activation region of the SAW filter chip.
또한, 상기 제1 및 제2 댐구조물(38,39)의 높이는 범프 및 도전패턴의 높이를 고려하여 채택하는 것이 바람직하다. 제2 댐구조물(39)은 적어도 범프의 높이보다 작아야 하며, 제1 댐구조물(38)은 도전패턴과 범프의 높이의 합보다는 작고, 도전패턴의 높이보다 높은 범위에서 형성해야 한다.In addition, the heights of the first and second dam structures 38 and 39 may be adopted in consideration of the heights of bumps and conductive patterns. The second dam structure 39 should be at least smaller than the height of the bumps, and the first dam structure 38 should be less than the sum of the heights of the conductive patterns and the bumps and formed in a range higher than the height of the conductive patterns.
도5a 내지 5d는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 단계별 공정단면도이다.5A through 5D are step-by-step process cross-sectional views in accordance with another embodiment of the present invention.
도5a 내지 5d에 도시된 공정은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 공정으로서 상기 제1 및 제2 댐구조물 외에 추가적으로 제3 댐구조물을 형성한 실시형태에 대한 공정을 나타내는 것이다.5A to 5D show a process according to another embodiment of the present invention in which a third dam structure is additionally formed in addition to the first and second dam structures.
도5a를 참조하면, 우선 도전패턴(53)이 형성된 상면을 갖는 기판(51)과 상기 기판(51) 상에 탑재할 SAW 필터 칩(55)을 마련한다. 상기 SAW 필터 칩의 하단면은 상기 도전패턴의 연결부에 대응하도록 범프(57)를 형성시킨다.Referring to FIG. 5A, a substrate 51 having an upper surface on which a conductive pattern 53 is formed and a SAW filter chip 55 to be mounted on the substrate 51 are prepared. A bottom surface of the SAW filter chip forms a bump 57 to correspond to the connection portion of the conductive pattern.
이어, 본 발명에 따른 댐구조물을 형성한다. 즉, 도5b와 같이, 상기 기판(51) 상면에 형성된 도전패턴(53)의 내부영역에 제1 댐구조물(58)을 형성하고, 상기 SAW 필터 칩(55)에 상기 범프의 외부에 제2 댐구조물(59)을 형성한다. 또한, 본 실시형태에서는 제3 댐구조물(69)을 상기 제2 댐구조물(59)의 외측에 추가적으로 형성한다. 제3 댐구조물(69)은 수지로 밀봉할 측면영역에 포함되도록 배치하는 것이 바람직하다. 제3 댐구조물(69)은 제1 댐구조물(58)과 제2 댐구조물(59)이 칩 표면으로 향하는 수지의 흐름을 상, 하단에 교대로 차단하는 것과 같이, 상단에서차단하는 제2 댐구조물(59)에 앞서 하단에서 수지의 흐름을 1차적으로 차단하는 역할을 한다.Next, a dam structure according to the present invention is formed. That is, as shown in FIG. 5B, the first dam structure 58 is formed in the inner region of the conductive pattern 53 formed on the upper surface of the substrate 51, and the second dam structure 58 is formed on the SAW filter chip 55. The dam structure 59 is formed. In the present embodiment, the third dam structure 69 is further formed outside the second dam structure 59. The third dam structure 69 is preferably arranged to be included in the side region to be sealed with resin. The third dam structure 69 is configured to block the second dam from the upper end such that the first dam structure 58 and the second dam structure 59 alternately block the flow of resin directed to the chip surface at the upper and lower ends. Prior to the structure 59 serves to block the flow of resin primarily at the bottom.
그 다음으로, 도5c와 같이, 상기 도전패턴(53)에 상기 SAW 필터 칩(55)의 범프(57)를 연결하여 상기 기판(51) 상에 상기 SAW 필터 칩을 탑재시킨다. 제1 댐구조물(58)의 높이는 도전패턴(53)의 높이보다 높고 범프(57)의 높이보다는 낮으므로, SAW 필터 칩(55)의 하면과 사이에서 일정한 공간의 에어갭(56)을 형성하게 된다.Next, as shown in FIG. 5C, the bumps 57 of the SAW filter chip 55 are connected to the conductive pattern 53 to mount the SAW filter chip on the substrate 51. Since the height of the first dam structure 58 is higher than the height of the conductive pattern 53 and lower than the height of the bump 57, an air gap 56 having a predetermined space is formed between the lower surface of the SAW filter chip 55. do.
끝으로, 도5d와 같이, 상기 기판(51) 상에 탑재된 SAW 필터 칩(55)의 외곽부 전체를 수지(60)로 밀봉시킨다. 수지류를 사용하여 밀봉하는 공정을 사출금형 방식으로 실행하는 것이 바람직하다. 이 공정에 사용되는 금형틀의 구조에 따라 최종제품의 외양을 도5d와 같이 직육면체 구조의 패키지로 형성할 수 있다. 사출금형 방식 외에도 EMC 금형작업 및 COB방식 등을 선택하여 사용할 수 있다.Finally, as shown in FIG. 5D, the entire outer portion of the SAW filter chip 55 mounted on the substrate 51 is sealed with the resin 60. It is preferable to perform the process of sealing using resins by injection molding. According to the structure of the mold used in this process, the appearance of the final product can be formed into a package having a rectangular parallelepiped structure as shown in FIG. 5D. In addition to the injection mold method, EMC mold work and COB method can be selected.
여기서, 사용되는 수지류로는 열가소성 수지, 열경화성수지, 에폭시 수지 등의 수지류 중에 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있으나, 열가소성 수지를 사용하여 사출금형작업을 수행하는 것이 SAW 필터 칩의 표면 오염을 가장 최소화할 수 있는 잇점이 있다.Here, the resins used may be selected from resins such as thermoplastic resins, thermosetting resins, epoxy resins, etc., but performing injection molding using thermoplastic resins is most effective for surface contamination of SAW filter chips. There is an advantage that can be minimized.
이와 같이, 수지밀봉단계에서 수지는 큰 흐름성을 가지므로 상기 SAW 필터 칩과 기판 사이로 스며들게 된다. 하지만, 본 실시형태에서는 제3 댐구조물과 제2 댐구조물을 통해 각각 하단 및 상단에서 그 흐름을 크게 차단하고, 단차없이 기판과 치밀하게 형성된 제1 댐구조물에 의해 완벽하게 수지의 침투를 차단할 수 있다.In this way, the resin has a large flowability in the resin sealing step so that the resin penetrates between the SAW filter chip and the substrate. However, in the present embodiment, the flow of the resin is largely blocked at the bottom and the top through the third dam structure and the second dam structure, respectively, and the penetration of the resin can be completely blocked by the first dam structure formed densely with the substrate without a step. have.
나아가, 본 발명에 따른 패키징 방식은 복수개의 패키지를 웨이퍼 단위로 대량으로 생산할 수 있는 공정으로 쉽게 적용될 수 있다. 즉, 기판 상에 칩이 탑재될 영역마다 복수개의 제2 댐구조물을 형성하고, 제1 댐구조물을 갖는 복수개의 칩을 탑재한 후에, 복수개의 패키지 형상을 제공하는 금형틀을 이용하는 사출금형공정에 적용함으로써 단일 기판 상에 복수개의 패키지를 형성하고, 패키지별로 분리하기 위한 다이싱공정을 통해서 복수개의 패키지를 동시에 제조할 수도 있다.In addition, the packaging method according to the present invention can be easily applied to a process that can produce a plurality of packages in large quantities on a wafer basis. That is, after forming a plurality of second dam structures for each region on which a chip is to be mounted on the substrate, mounting a plurality of chips having the first dam structure, and then performing an injection mold process using a mold frame providing a plurality of package shapes. By applying, a plurality of packages may be formed on a single substrate, and a plurality of packages may be simultaneously manufactured through a dicing process for separating packages.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 명백할 것이다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings, but by the appended claims. Therefore, it will be apparent to those skilled in the art that various forms of substitution, modification, and alteration are possible without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, SAW 필터 칩 외곽부에 외부댐 구조물이 형성되고, 기판 상면의 도전패턴의 내부영역에 소정의 높이를 갖는 내부댐 구조물이 추가적으로 형성함으로서 수지밀봉시 상기 기판과 칩 사이로 스며드는 수지의 흐름을 외부댐구조물은 상단에서 내부댐구조물은 하단에 각각 차단함으로써 상기 SAW 필터 칩의 활성화 영역을 오염시키는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.As described above, according to the present invention, an external dam structure is formed outside the SAW filter chip, and an internal dam structure having a predetermined height is additionally formed in the inner region of the conductive pattern on the upper surface of the substrate. The flow of the resin permeating between the chips can effectively block the external dam structure from contaminating the active area of the SAW filter chip by blocking the internal dam structure at the bottom.
또한, 상기 내부댐구조물은 도전패턴의 내부영역의 형상에 따라 형성되므로, 도전패턴에 의한 단차로 인한 틈이 발생되지 않도록 기판과 치밀하게 부착되어 수지의 침투를 보다 효과적으로 방지할 수 있는 잇점이 있다.In addition, since the internal dam structure is formed according to the shape of the inner region of the conductive pattern, the internal dam structure is closely attached to the substrate so as not to generate a gap due to the step difference caused by the conductive pattern, thereby preventing the penetration of the resin more effectively. .
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Legal Events
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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| FPAY | Annual fee payment |
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