KR100505391B1

KR100505391B1 - 반도체패키지및그제조방법

Info

Publication number: KR100505391B1
Application number: KR1019970069338A
Authority: KR
Inventors: 유영헌
Original assignee: 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 1997-12-16
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 2005-11-14
Also published as: KR19990050259A

Abstract

본 발명에 의한 반도체 패키지와 그 제조방법은, 반도체 칩을 패턴이 형성된 피시비기판에 다수개 실장한 후, 상기 반도체 칩이 삽입안착될 수 있는 관통홀이 구비된 보호부재를 상기 피시비에 접착고정함과 아울러 그 보호부재의 관통홀에 에폭시 수지를 충진함으로써, 상기 반도체 칩의 패드와 상기 피시비기판과 연결된 마이크로 스프링이 안정적으로 고정되게 되어 전기적인 신뢰성이 향상되고, 또 상기 반도체 칩에서 발생한 열이 열전도도가 좋은 금속이나 세라믹으로 형성된 상기 보호부재에 의하여 효과적으로 방출되게 되어 열적으로 안정하며, 그리고 상기 피시비기판에 다수의 상기 반도체 칩을 실장한 후, 일괄적으로 그 반도체 칩을 보호할 수 있는 상기 보호부재를 접착고정할 수 있게 되어 작업성이 향상됨과 아울러 생산성이 증대되는 효과를 기대할 수 있게 된다.

Description

반도체 패키지 및 그 제조방법{SEMICONDUCTOR AND MANUFACTURE METHOD}

본 발명은 반도체 패키지와 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 피시비기판에 마이크로 스프링으로 연결 실장된 반도체 칩이 안착할 수 있는 관통홀을 갖는 보호부재를 접착 및 고정하고 그 관통홀에 수지를 충진함으로써 상기 반도체 칩의 전기적인 신뢰성을 향상함과 아울러 그 반도체 칩에서 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있도록 반도체 패키지와 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 패키지는 형태와 제작방법 및 기능에 따라 여러 가지 형태의 것이 있으나, 특히 수개의 반도체 칩을 피시비기판에 배열하는 반도체 패키지는 상기 도 1에 도시된 바와 같이 반도체 칩(1)의 패드에 일정 길이를 갖는 마이크로 스프링(2)을 연결하고 그 마이크로 스프링(2)의 탄성적인 강도를 높이기 위해 니켈로 도금한 후 패턴이 형성된 피시비기판(3)에 수개의 상기 반도체 칩(1)을 실장하여 반도체 패키지를 완성하는 것이다.

그리고, 상기와 같이 형성된 반도체 패키지는 상기 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 피시비기판(3)에 실장된 반도체 칩(1)을 외부의 물리적인 파손인자로부터 보호할 수 있도록 그 피시비기판(3)에 실장된 상기 반도체 칩(1) 전체를 금속캡(4) 또는 몰드물(4a)을 씌우거나, 상기 피시비기판(3)에 실장된 반도체 칩(1) 각각에 코팅액(4a')을 채워 상기 마이크로 스프링(2)가 안정적으로 셋팅될 수 있도록 하며, 또 상기 피시비기판(3)에 실장된 상기 반도체 칩(1) 전체를 코팅액(4a")으로 코팅하여 상기 마이크로 스프링(2)를 안정적으로 셋팅함과 아울러 그 반도체 칩(1)을 보호할 수 있도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같이 단순하게 상기 피시비기판에 마이크로 스프링를 연결한 반도체 칩을 실장한 경우에는 그 반도체 칩에서 발생하는 열은 효과적으로 방출할 수 있으나, 상기 마이크로 스프링이 외부로 노출되게 되어 외부의 충격과 같은 물리적인 파손인자로부터 쉽게 파손되어 전기적인 신뢰성이 저하되고, 또 상기 피시비기판에 마이크로 스프링를 연결한 반도체 칩을 실장한 후 메탈캡이나 몰드물을 씌운 반도체 패키지는 그 반도체 칩에서 발생한 열은 어느 정도 효과적으로 방출할 수 있으나 상기 마이크로 스프링은 외부의 충격과 같은 물리적인 파손인자로부터 쉽게 파손되어 전기적인 신뢰성이 저하된다.

그리고, 상기 피시비기판에 마이크로 스프링를 연결하여 실장한 반도체 칩 각각에 코팅액을 채운 상기 반도체 패키지는 상기 마이크로 스프링이 안정적으로 셋팅되게 되어 전기적인 신뢰성은 높으나 작업성이 떨어져 생산성이 저하되는 문제점이 있었고, 또 상기 피시비기판에 마이크로 스프링을 연결한 수개의 반도체 칩을 실장한 후 그 반도체 칩 전체를 코팅액으로 도포한 경우에는 작업성은 향상되어 생산성은 높으나 상기 반도체 칩에서 발생한 열은 효과적으로 방출할 수 없게 되어 열적으로 불안정한 상태를 유발하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하여 전기적인 신뢰성을 향상함과 아울러 상기 반도체 칩에서 발생한 열을 효과적으로 방출하여 열적으로 안정하고, 작업성을 향상하여 생산성을 증대할 수 있는 반도체 패키지와 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 패드들을 구비한 다수의 반도체칩; 상기 각 패드 상에 일정 길이로 연결된 마이크로 스프링; 상기 마이크로 스프링에 의해 다수의 반도체 칩이 실장된 피시비기판; 상기 피시비기판 상에 부착되며 상기 피시비기판에 실장된 다수의 반도체 칩이 삽입되도록 하는 수개의 관통홀을 구비한 보호부재; 상기 보호부재와 접촉하는 피시비기판 부분에 부착되어 상기 보호부재를 접착 고정시키는 접착제; 및 상기 반도체 칩과 마이크로 스프링이 보호 및 고정되도록 상기 반도체 칩이 삽입된 보호부재의 각 관통홀 내에 충진된 에폭시 수지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지를 제공한다.

상기 보호부재의 관통홀에는 상기 반도체 칩과 상기 마이크로 스프링을 보호 및 고정할 있도록 에폭시 수지가 충진되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 또다른 목적은, 수 개의 패드를 구비한 다수의 반도체 칩을 마련하는 단계; 상기 반도체 칩들의 각 패드 상에 일정 길이를 갖는 마이크로 스프링를 연결하는 단계; 상기 마이크로 스프링을 이용해서 피시비기판 부분에 접착제를 도포하는 단계; 상기 피시비기판 상에 실장된 다수의 반도체 칩을 보호하도록 그 반도체 칩이 삽입되는 관통홀을 구비한 보호부재를 접착제로 고정시키는 단계; 및 상기 반도체 칩이 삽입된 보호부재의 각 관통홀 내에 에폭시 수지를 충진시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법에 의하여 달성된다.

이하, 본 발명에 의한 반도체 패키지의 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명에 의한 반도체 패키지의 구조를 보인 사시도이고, 도 6은 본 발명에 의한 반도체 패키지의 종단구조를 보인 단면도이며, 도 7은 본 발명에 의한 반도체 패키지의 구조를 보인 분해사시도이며, 도 8은 본 발명에 의한 반도체 패키지의 1차 조립상태를 보인 사시도이다.

본 발명에 의한 반도체 패키지는 상기 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이 다수의 패드를 구비한 반도체 칩(11)에 일정 길이를 갖는 마이크로 스프링(12)을 상기 패드에 연결한다. 상기 마이크로 스프링(12)은 탄성적인 강도를 향상하기 위하여 니켈도금을 한 것이다.

상기와 같이 패드에 마이크로 스프링(12)을 연결한 다수의 반도체 칩(11)이 패턴이 형성된 피시비기판(13)에 배열실장되어 있고, 그 피시비기판(13)에는 접착제인 써멀 테이프(THERMAL TAPE)(14)가 접착되어 있고, 그 접착테이프에 의하여 상기 반도체 칩(11)을 보호할 수 있는 보호부재(15)가 접착고정되어 있다.

상기 보호부재(15)는 금속이나 세라믹과 같은 재질로 형성되고, 상기 피시비기판(13)에 실장된 다수의 상기 반도체 칩(11) 개개와 대응되는 관통홀(15a)이 형성되어 있으며, 그 관통홀(15a)에는 상기 반도체 칩(11)이 삽입, 안착 및 고정됨과 아울러 그 반도체 칩(11)의 패드에 연결된 마이크로 스프링(12)을 셋팅하고 상기 반도체 칩(11)을 보호하기 위한 에폭시 수지(16)가 충진되어 있다.

또, 상기와 같이 구성된 반도체 패키지는 먼저, 다수의 패드가 구비된 반도체 칩(11)에 일정 길이를 갖는 마이크로 스프링(12)을 연결함과 아울러 그 마이크로 스프링을 니켈과 같은 금속으로 도금한다.

상기와 같이 마이크로 스프링(12)이 패드에 연결된 상기 다수의 반도체 칩(11)을 패턴이 형성된 피시비기판(13)에 등간격으로 실장하고, 그 피시비기판(13)에 실장된 반도체 칩(11)이 위치하는 외주연의 상기 피시비기판(13)에 접착제인 써멀 테이프(14)를 접착하며, 그 써멀 테이프(14)에 상기 반도체 칩(11)을 보호할 수 있는 보호부재(15)를 접착고정한다.

이때, 상기 보호부재(15)는 상기 반도체 칩(11)이 삽입안착될 수 있는 관통홀(15a)이 형성되어 있고, 상기 반도체 칩(11)에서 발생하는 열을 효과적으로 방열할 수 있도록 열전도성이 좋은 구리와 같은 금속이나 세라믹으로 형성되어 있다.

상기와 같이 보호부재(15)를 접착고정한 후, 상기 관통홀(15a)에 상기 반도체 칩(11)을 보호함과 아울러 그 반도체 칩(11)의 패드와 상기 피시비기판(13)과 연결된 마이크로 스프링(12)를 고정하기 위하여 에폭시 수지(16)를 충진함으로써 상기 반도체 패키지가 완성되는 것이다.

상기와 같이, 반도체 칩을 패턴이 형성된 상기 피시비기판에 다수개 실장한 후, 상기 반도체 칩이 삽입안착될 수 있는 관통홀이 구비된 보호부재를 상기 피시비에 접착 및 세팅함과 아울러 그 보호부재의 관통홀에 에폭시 수지를 충진함으로써, 상기 반도체 칩의 패드와 상기 피시비기판과 연결된 마이크로 스프링이 안정적으로 고정되게 되어 전기적인 신뢰성이 향상된다.

또한, 상기 반도체 칩에서 발생한 열이 열전도도가 좋은 금속이나 세라믹으로 형성된 상기 보호부재에 의하여 효과적으로 방출되게 되어 열적으로 안정하며,상기 피시비기판에 다수의 상기 반도체 칩을 실장한 후, 일괄적으로 그 반도체 칩을 보호할 수 있는 상기 보호부재를 접착고정할 수 있게 되어 작업성이 향상됨과 아울러 생산성이 증대되는 효과를 기대할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 반도체 패키지의 구조를 보인 측면도.

도 2는 종래 기술에 의한 다른 반도체 패키지의 구조를 보인 측면도.

도 3는 종래 기술에 의한 또 다른 반도체 패키지의 구조를 보인 측면도.

도 4는 종래 기술에 의한 또 다른 반도체 패키지의 구조를 보인 측면도.

도 5는 본 발명에 의한 반도체 패키지의 구조를 보인 사시도.

도 6은 본 발명에 의한 반도체 패키지의 종단구조를 보인 단면도.

도 7은 본 발명에 의한 반도체 패키지의 구조를 보인 분해사시도.

도 8은 본 발명에 의한 반도체 패키지의 1차 조립상태를 보인 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *

11 : 반도체 칩 12 : 마이크로 스프링

13 : 피시비기판 14 : 써멀 테이프

15 : 보호부재 15a : 관통홀

16 : 에폭시 수지

Claims

패드들을 구비한 다수의 반도체 칩;

상기 각 패드 상에 일정 길이로 연결된 마이크로 스프링;

상기 마이크로 스프링에 의해 다수의 반도체 칩이 실장된 피시비기판;

상기 피시비기판 상에 부착되며 상기 피시비기판에 실장된 다수의 반도체 칩이 삽입되도록 하는 수개의 관통홀을 구비한 보호부재;

상기 보호부재와 접촉하는 피시비기판 부분에 부착되어 상기 보호부재를 접착 고정시키는 접착제; 및

상기 반도체 칩과 마이크로 스프링이 보호 및 고정되도록 상기 반도체 칩이삽입된 보호부재의 각 관통홀 내에 충진된 에폭시 수지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
제1항에 있어서, 상기 보호부재는 열전도성이 좋은 구리로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
제1항에 있어서, 상기 보호부재는 세라믹으로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
제1항에 있어서, 상기 접착제는 써멀 테이프인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
수 개의 패드를 구비한 다수의 반도체 칩을 마련하는 단계;

상기 반도체 칩들의 각 패드 상에 일정 길이를 갖는 마이크로 스프링를 연결하는 단계;

상기 마이크로 스프링을 이용해서 피시비기판 상에 다수의 반도체 칩을 실장하는 단계;

상기 다수의 반도체 칩이 실장된 피시비기판 부분에 접착제를 도포하는 단계;

상기 피시비기판 상에 실장된 다수의 반도체 칩을 보호하도록 그 반도체 칩이 삽입되는 관통홀을 구비한 보호부재를 접착제로 고정시키는 단계; 및

상기 반도체 칩이 삽입된 보호부재의 각 관통홀 내에 에폭시 수지를 충진시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법.