KR100769204B1 - Semiconductor Package and Manufacture Method The Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이방성 도전필름을 사용하는 반도체 패키지 제조공정을 단순화할 수 있는 반도체 패키지 제조방법 및 이를 이용한 반도체 패키지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a semiconductor package manufacturing method that can simplify the semiconductor package manufacturing process using an anisotropic conductive film and a semiconductor package using the same.

본 발명은 칩의 회로면에 이방성 도전필름이 부착되고, 상기 회로면의 메탈패드에 도전성 범프가 부착된 칩 어셈블리와; 소정개소에 홀 또는 홈이 형성된 서브스트레이트를 포함하며, 상기 서브스트레이트의 홀 또는 홈에 제 1 칩 어셈블리가 위치하고 상기 서브스트레이트의 상면에 다시 상기 제 1 칩 어셈블리와 동일한 구성의 제 2 칩 어셈블리가 위치하여 서브스트레이트와 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지를 제공한다. The present invention provides a chip assembly having an anisotropic conductive film attached to a circuit surface of a chip and a conductive bump attached to a metal pad of the circuit surface; The substrate includes a substrate having a hole or a groove formed in a predetermined position, and the first chip assembly is disposed in the hole or the groove of the substrate, and the second chip assembly having the same configuration as that of the first chip assembly is positioned on the upper surface of the substrate. Thus, the semiconductor package is electrically connected to the substrate.

반도체, 패키지, 이방성, 도전필름, 웨이퍼Semiconductor, Package, Anisotropic, Conductive Film, Wafer

Description

반도체 패키지 및 그 제조방법{Semiconductor Package and Manufacture Method The Same}Semiconductor Package and Manufacture Method The Same

도 1 은 종래 이방성 도전필름이 개재된 반도체 패키지를 도시한 개략적인 단면도.1 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor package containing a conventional anisotropic conductive film.

도 2 는 본 발명에 의한 반도체 패키지의 바람직한 제 1 실시예를 도시한 단면도. Fig. 2 is a sectional view showing the first preferred embodiment of the semiconductor package according to the present invention.

도 3 은 본 발명에 관련된 반도체 패키지의 제조방법을 간략히 도시한 순서도.3 is a flow chart briefly showing a method of manufacturing a semiconductor package according to the present invention.

도 4 와 도 5 는 본 발명에 의한 반도체 패키지의 제 2 실시예로써, 스마트카드에 칩 어셈블리가 실장된 형태를 도시한 단면도. 4 and 5 are cross-sectional views illustrating a chip assembly mounted on a smart card as a second embodiment of the semiconductor package according to the present invention;

도 6 은 본 발명에 의한 반도체 패키지의 제 3 실시예를 도시한 단면도. 6 is a sectional view showing a third embodiment of a semiconductor package according to the present invention;

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

1: 반도체 칩 3: 이방성 도전필름1: semiconductor chip 3: anisotropic conductive film

4: 도전성 범프 50: 섭스트레이트4: conductive bump 50: substraight

10: 제 1칩 어셈블리 11: 제 2 칩 어셈블리10: first chip assembly 11: second chip assembly

20: 피커 30: 접착필름20: picker 30: adhesive film

본 발명은 반도체 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 칩을 서브스트레이트에 어태치하기 손쉽고, 이를 활용하여 2개 이상의 반도체 칩을 적층한 반도체 패키지에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor package, and more particularly, to a semiconductor package in which two or more semiconductor chips are laminated using the same, which is easy to attach a semiconductor chip to a substrate.

일반적으로 반도체 패키지는 그 종류에 따라 수지밀봉 패키지, TCP(Tape Carrier Package)패키지, 글래스밀봉 패키지, 금속밀봉 패키지 등이 있다. 이와 같은 반도체 패키지는 실장방법에 따라 삽입형과 표면실장(Surface Mount Technology,SMT)형으로 분류하게 되는데, 삽입형으로서 대표적인 것은 DIP(Dual In-line Package), PGA(Pin Grid Array) 등이 있고, 표면실장형으로서 대표적인 것은 QFP(Quad Flat Package), PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier), CLCC(Ceramic LeadedChip Carrier), BGA(Ball Grid Array) 등이 있다. In general, semiconductor packages include resin sealing packages, tape carrier packages (TCP), glass sealing packages, and metal sealing packages. Such semiconductor packages are classified into insert type and surface mount technology (SMT) type according to the mounting method. Representative types include insert type dual in-line package (DIP) and pin grid array (PGA). Typical examples of the mounting type include QFP (Quad Flat Package), PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier), CLCC (Ceramic Leaded Chip Carrier), and BGA (Ball Grid Array).

이와 같은 반도체 패키지는 점차 경박단소하게 제조되어지도록 개발되고 있는 실정이며 아울러 공정이 단순해지도록 하여 생산성을 향상시키도록 노력하고 있다. Such a semiconductor package is being developed to be manufactured in a light and simple manner, and also strives to improve productivity by simplifying the process.

기존의 반도체 패키지 제조공정 중 반도체 칩을 섭스트레이트에 부착시킬 때 섭스트레이트와 반도체 칩 사이에 이방성 도전필름을 개재하는 공정이 있다. 상기 이방성 도전필름(Anisotropic Conductive Film:이하 ACF)은 수~수십 마이크로 단위의 얇은 접착수지의 내부에 대략 5㎛의 직경으로 된 다수의 전도성 알맹이에 폴리머(polymer)가 코팅된 것으로, 열압력을 받게 되면 압력에 의해 전도성 알맹이에 코팅된 폴리머가 깨지면서 전도성 알맹이끼리 연결되어 통전상태를 유지하고, 그 외부분은 절연상태가 지속된다. In the conventional semiconductor package manufacturing process, when attaching a semiconductor chip to a substrate, there is a process of interposing an anisotropic conductive film between the substrate and the semiconductor chip. The anisotropic conductive film (ACF) is a polymer coated on a plurality of conductive particles having a diameter of approximately 5 μm inside a thin adhesive resin of several tens to several tens of micro units, and is subjected to thermal pressure. When the polymer coated on the conductive kernel is broken by the pressure, the conductive kernels are connected to each other to maintain an energized state.

도 1에 상기 이방성 도전필름(3)에 의해 부착된 반도체 칩(1)과 섭스트레이트(5)를 도시하였다. 1 illustrates a semiconductor chip 1 and a substrate 5 attached by the anisotropic conductive film 3.

상기 반도체 칩(1)은 웨이퍼의 일면에 집적회로를 형성하고, 박판으로 갈아낸 후 상기 웨이퍼를 유닛단위로 잘라낸 것으로써, 집적회로가 설치된 면이 섭스트레이트(5)의 접속패드(5a)와 직접 닿도록 한다. The semiconductor chip 1 is formed by forming an integrated circuit on one surface of a wafer, grinding the wafer into units and cutting the wafer in units of units so that the surface on which the integrated circuit is installed is connected to the connection pad 5a of the substrate 5. Direct contact.

보다 상세하게 설명하면, 상기 섭스트레이트(5)는 통상 인쇄회로기판(PCB) 또는 리드프레임을 채용하는데 반도체 칩(1)으로 입출력되는 전기신호를 통전시키는 브릿지 역할을 하는 부재로써, 반도체 칩(1)이 실장된 패키지 상태로 마더보드 등에 부착되어 작동하게 된다. In more detail, the substrate 5 is a member that serves as a bridge through which an electric signal input and output to and from the semiconductor chip 1 is adopted, which generally employs a printed circuit board (PCB) or a lead frame. ) Will be attached to the motherboard and installed in a packaged state.

반도체 패키지 제조공정 중 웨이퍼를 백그라인딩(Backgrinding)하고 소잉(Sawing)한 후 칩상태로 완성된 반도체 칩(1)은 상기와 같은 섭스트레이트(5)에 부착되는바, 이와 같은 섭스트레이트(5)에 부착시 섭스트레이트의 접속패드(5a)와 반도체 칩(1)의 메탈패드(1a)가 용이하게 접속되도록 도전성 범프(4)를 개재한다. The semiconductor chip 1, which is completed in a chip state after backgrinding and sawing the wafer during the semiconductor package manufacturing process, is attached to the substrate 5 as described above. The conductive bumps 4 are interposed so that the connection pads 5a of the substrate and the metal pads 1a of the semiconductor chip 1 can be easily connected to each other.

상기 도전성 범프(4)는 고온에서 용융되고 저온에서 고착화되는 금속물질로써, 통상 골드(Au), 알루미늄(Al), 구리(Cu) 등을 채용하여 반도체 칩(1)의 메탈패드(1a)에 부착시킨다. 상기와 같이 부착시킨 도전성 범프(4)가 섭스트레이트(5)의 접속패드(5a)에 접촉되면서 반도체 칩(1)과 섭스트레이트(5)가 통전되고 이상태에 서 리플로우 챔버를 통과하여 도전성 범프(4)가 융착되도록 하는 것이다. The conductive bump 4 is a metal material that is melted at a high temperature and solidified at a low temperature. The conductive bump 4 is usually formed of gold (Au), aluminum (Al), copper (Cu), or the like to the metal pad 1a of the semiconductor chip 1. Attach. As the conductive bumps 4 attached as described above come into contact with the connection pads 5a of the substrate 5, the semiconductor chip 1 and the substrate 5 are energized and pass through the reflow chamber in this state. (4) is to be fused.

종래에는 이와 같이 도전성 범프(4)만으로 반도체 칩을 부착시켰으나 공정상에서 상기 도전성 범프(4)가 섭스트레이트(5) 또는 반도체 칩(1)과 분리되는 경우가 있어 접속신뢰성에 문제가 종종 발생하였다. Conventionally, the semiconductor chip is attached to only the conductive bumps 4 as described above. However, the conductive bumps 4 are separated from the substrate 5 or the semiconductor chip 1 in the process, and thus problems of connection reliability often occur.

이를 방지하기 위해 이방성 도전필름(3:Anisotropic Conductive Film)을 상기 도전성 범프(4)가 구비된 반도체 칩(1)과 섭스트레이트(5)사이에 개재하여 전기적인 접속신뢰성 및 접착성을 동시에 향상하였다. In order to prevent this, an anisotropic conductive film (3) is interposed between the semiconductor chip 1 and the substrate 5 provided with the conductive bumps 4 to simultaneously improve electrical connection reliability and adhesion. .

그러나 이방성 도전필름(3)을 사용함으로써 반도체 칩(1)과 섭스트레이트(5)간의 접속신뢰성과 접착성을 향상시킬 수는 있으나 이방성 도전필름(3)을 컷팅하고 섭스트레이트(5)사이에 개재하고, 이방성 도전필름(3)의 커버를 제거하는 등 다수의 공정이 추가되어 생산성이 떨어지는 등의 문제점이 발생하였다.However, although the connection reliability and adhesion between the semiconductor chip 1 and the substrate 5 can be improved by using the anisotropic conductive film 3, the anisotropic conductive film 3 is cut and interposed between the substrates 5. In addition, a number of processes, such as removing the cover of the anisotropic conductive film 3, are added, resulting in problems such as low productivity.

또한, 2개 이상의 반도체 칩을 적층할 때 종래에는 별도의 봉지재를 사용함에 따라 이방성 도전필름과 봉지재가 병용되어 공정이 복잡해지고 적층된 반도체 패키지의 두께가 증가하는 문제점이 있었다. In addition, when two or more semiconductor chips are stacked, a separate encapsulant is used in the related art, so that an anisotropic conductive film and an encapsulant are used in combination, thereby increasing the complexity of the stacked semiconductor package.

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명은 이방성 도전필름을 사용하는 반도체 패키지 제조공정을 단순화할 수 있으며, 2개 이상의 반도체 칩을 적층하기 용이한 반도체 패키지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention devised to solve the above problems of the prior art can simplify the semiconductor package manufacturing process using an anisotropic conductive film, and to provide a semiconductor package that is easy to stack two or more semiconductor chips. .

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 칩의 회로면에 이방성 도전필름이 부착되고, 상기 회로면의 메탈패드에 도전성 범프가 부착된 칩 어셈블리와; 소정개소에 홀 또는 홈이 형성된 서브스트레이트를 포함하며, 상기 서브스트레이트의 홀 또는 홈에 제 1 칩 어셈블리가 위치하고 상기 서브스트레이트의 상면에 다시 상기 제 1 칩 어셈블리와 동일한 구성의 제 2 칩 어셈블리가 위치하여 서브스트레이트와 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a chip assembly having an anisotropic conductive film attached to a circuit surface of a chip and a conductive bump attached to a metal pad of the circuit surface; The substrate includes a substrate having a hole or a groove formed in a predetermined position, and the first chip assembly is disposed in the hole or the groove of the substrate, and the second chip assembly having the same configuration as that of the first chip assembly is positioned on the upper surface of the substrate. Thus, the semiconductor package is electrically connected to the substrate.

본 발명의 구성 및 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명한다. 참고로 본 발명을 설명하기에 앞서 설명의 중복을 피하기 위하여 종래 기술과 일치하는 부분에 대해서는 종래 도면 부호를 그대로 인용하기로 한다. The structure and method of this invention are demonstrated in detail, referring an accompanying drawing. For reference, prior art description of the present invention will refer to the same reference numerals as they are for the parts consistent with the prior art in order to avoid duplication of description.

도 2 는 본 발명에 의한 반도체 패키지의 바람직한 실시예에 관하여 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view showing a preferred embodiment of a semiconductor package according to the present invention.

도면을 참조하면, 대략 중앙부에 홈(51)이 형성되어 있으며 도전재로 박막패턴이 형성된 서브스트레이트(50)와, 상기 홈(51)에 안착되어 접속되는 제 1 칩 어셈블리(10)와, 상기 서브스트레이트(50)의 표면에 안착되는 제 2 칩 어셈블리(11)로 구성된다. Referring to the drawings, a groove 51 is formed in a central portion and a substrate 50 having a thin film pattern formed of a conductive material, a first chip assembly 10 seated and connected to the groove 51, and It consists of a second chip assembly 11 seated on the surface of the substrate 50.

상기 서브스트레이트(50)는 반도체 칩(10a)(11a)이 안착될 수 있는 공간을 제공하는 동시에 상기 반도체 칩의 전기신호가 입출력될 수 있도록 하여 마더보드등에 전달될 수 있는 매개체 역할을 한다. 이러한 서브스트레이트(50)는 리드 프레임을 비롯하여 여러가지가 사용될 수 있으나 본 발명에서는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)을 채용함이 바람직하다. The substrate 50 provides a space on which the semiconductor chips 10a and 11a can be seated, and at the same time, the substrate 50 may serve as an intermediary that can be transmitted to the motherboard by inputting and outputting an electrical signal of the semiconductor chip. The substrate 50 may be used in various ways including a lead frame, but in the present invention, it is preferable to employ a printed circuit board.

상기 서브스트레이트(50)에 안착되는 칩 어셈블리(10)(11)는 반도체 칩(10a)(11a)과, 상기 반도체 칩(10a)(11a)의 회로면에 부착되는 도전성 범프(4)와, 상기 도전성 범프(4)를 포함하여 반도체 칩의 회로면 전면에 부착되는 이방성 도전재(3)로 이루어진다. The chip assemblies 10 and 11 mounted on the substrate 50 may include semiconductor chips 10a and 11a, conductive bumps 4 attached to circuit surfaces of the semiconductor chips 10a and 11a, It consists of the anisotropic conductive material 3 attached to the whole circuit surface of a semiconductor chip including the said conductive bump 4.

상기 이방성 도전재(3)는 이방성 도전필름 또는 이방성 도전페이스트 모두 사용이 가능하다. 이하 실시예에서는 이방성 도전필름(3)을 사용하였다. The anisotropic conductive material 3 can be used both an anisotropic conductive film or an anisotropic conductive paste. In the following examples, an anisotropic conductive film 3 was used.

상기 반도체 칩(10a)(11a)의 일면에는 집적회로가 형성되어 있다. 이러한 집적회로는 외부의 단자와 접속되기 위한 단자를 필요로 하는데 이를 보통 메탈패드(10b)(11b)라 한다. 상기 메탈패드(10b)(11b)는 칩의 가장자리에 일렬로 배치되거나 혹은 칩의 중앙부에 일렬로 배치된다. An integrated circuit is formed on one surface of the semiconductor chips 10a and 11a. Such integrated circuits require terminals to be connected to external terminals, which are commonly referred to as metal pads 10b and 11b. The metal pads 10b and 11b are arranged in a line at the edge of the chip or in a line at the center of the chip.

상기 칩(10a)(11a)에는 서브스트레이트(50)에 안착될 때 접착력을 향상시킴과 동시에 접속신뢰성을 확보하기 위하여 도전성 범프(4)를 설치한다. 상기 도전성 범프(4)는 금속 알맹이로써, 고온에서 용융되고 저온에서 고착되는 성질을 이용하여 반도체 칩(10a)(11a)의 메탈패드(10b)(11b)에 용융부착한 이후 서브스트레이트(50)에 실장하여 리플로우 과정을 거쳐 부착시킨다. Conductive bumps 4 are provided on the chips 10a and 11a to improve adhesion and secure connection reliability when they are seated on the substrate 50. The conductive bumps 4 are metal grains, which are melted at high temperatures and fixed at low temperatures, and then adhered to the metal pads 10b and 11b of the semiconductor chips 10a and 11a. It is mounted on and attached through the reflow process.

이와 같은 도전성 범프(4)는 자체적으로 두께를 가지고 있으므로 서브스트레이트(50)면과 칩의 회로면사이에 공간이 발생한다. 상기 공간에는 이물질이 침투될 수 있으므로 이물질 침투를 방지하기 위하여 봉지재를 채워넣게 된다. Since the conductive bumps 4 have their own thickness, a space is generated between the substrate 50 surface and the circuit surface of the chip. Since foreign matter may penetrate the space, the encapsulant is filled to prevent foreign matter from penetrating.

본 발명에서는 상기 봉지재 역할을 대신할 수 있는 것으로 이방성 도전필름(3)을 채용하여 서브스트레이트(50)에 실장하기 전에 미리 반도체 칩의 배면에 붙여 놓았다. 이와 같이 칩(10a)(11a), 도전성 범프(4), 이방성 도전필름(3) 으로 이루어진 칩 어셈블리(10)(11)를 미리 제조한 다음 서브스트레이트(50)에 실장하는 것이다. In the present invention, the anisotropic conductive film 3 is used as a substitute for the encapsulant, and is attached to the back surface of the semiconductor chip before mounting on the substrate 50. In this manner, the chip assemblies 10 and 11 made of the chips 10a and 11a, the conductive bumps 4, and the anisotropic conductive film 3 are prepared in advance, and then mounted on the substrate 50.

이와 같은 칩 어셈블리(10)(11)는 웨이퍼 단계에서 제조되는데 이해를 돕기 위하여 그 방법을 도 3 에 도시된 반도체 패키지 제조방법의 순서도에 따라 개략적으로 설명하면 다음과 같다. Such a chip assembly 10 (11) is manufactured at the wafer stage. The method is schematically described according to the flowchart of the semiconductor package manufacturing method shown in FIG.

첫번째 단계(100)에서는 도전성 범프(4)를 웨이퍼 회로면의 각 메탈패드(10b)(11b)에 부착한다. In the first step 100, the conductive bumps 4 are attached to the metal pads 10b and 11b of the wafer circuit surface.

두번째 단계(200)에서는 이방성 도전재(3)를 웨이퍼의 회로면에 부착한다. 상기 이방성 도전재는 이방성 도전필름과 이방성 도전페이스트를 모두 포함한다. In the second step 200, the anisotropic conductive material 3 is attached to the circuit surface of the wafer. The anisotropic conductive material includes both an anisotropic conductive film and an anisotropic conductive paste.

세번째 단계(300)에서는 상기 이방성 도전재(3)가 부착된 웨이퍼를 백그라인딩한다. In the third step 300, the wafer to which the anisotropic conductive material 3 is attached is backgrinded.

네번째 단계(400)에서는 상기와 같이 도전성 범프(4) 및 이방성 도전재(3)가 부착된 웨이퍼를 각각의 칩 크기별로 소잉하여 칩 어셈블리를 개별화시킨다. In the fourth step 400, the wafers to which the conductive bumps 4 and the anisotropic conductive material 3 are attached are sawed for each chip size to separate the chip assemblies.

다섯번째 단계(500)와 여섯번째 단계(600)는 후술하기로 한다. The fifth step 500 and the sixth step 600 will be described later.

본 발명에서 특징적인 것은 상기 제 1칩 어셈블리와 제 2 칩 어셈블리 제조공정에서 이방성 도전필름이 웨이퍼에 부착될 때 약 80℃~100℃ 상태에서 부착함이 바람직하다. Characteristic of the present invention is that when the anisotropic conductive film is attached to the wafer in the manufacturing process of the first chip assembly and the second chip assembly is preferably attached at about 80 ℃ ~ 100 ℃.

위와 같은 과정을 거쳐 본 발명에 적용되는 칩 어셈블리가 완성된다. Through the above process, the chip assembly applied to the present invention is completed.

다시 도 2를 참조하면, 상기 방법에 의해 제조된 제 1 칩 어셈블리(10)가 서브스트레이트(50)의 홈(51)에 삽입되고, 상기 서브스트레이트(50)의 홈(51) 저면에 는 도전성 트레이스의 일부인 본드패드(54)가 설치되어 있는바 상기 본드패드(54)는 칩 어셈블리(10)의 범프위치와 대응되는 곳에 설치된다. 상기 서브스트레이트(50)의 본드패드(54)와 칩 어셈블리(10)의 메탈패드(10b)는 중간에 개재된 도전성 범프(4)에 의해 접속되고 서브스트레이트(50)의 도전 트레이스를 따라 각각의 도전성 볼(40)로 이어진다. Referring again to FIG. 2, the first chip assembly 10 manufactured by the method is inserted into a groove 51 of the substrate 50, and a conductive surface is formed on the bottom surface of the groove 51 of the substrate 50. Bond pads 54, which are part of the traces, are provided, and the bond pads 54 are installed at positions corresponding to the bump positions of the chip assembly 10. The bond pads 54 of the substrate 50 and the metal pads 10b of the chip assembly 10 are connected by conductive bumps 4 interposed therebetween and each along the conductive traces of the substrate 50. It leads to the conductive ball 40.

상기 도전성 볼(40)은 반도체 패키지를 마더보드등에 실장할 때 상기 마더보드에 접속하기 위한 단자로써 쓰인다. The conductive ball 40 is used as a terminal for connecting to the motherboard when the semiconductor package is mounted on the motherboard or the like.

제 1 칩 어셈블리(10)가 서브스트레이트(50)의 홈(51)에 삽입위치된 후 다시 제 2 칩 어셈블리(11)가 서브스트레이트(50) 상면에 설치된다. 상기 제 1 칩 어셈블리(10)는 서브스트레이트(50)에 위치될 때 그 높이가 서브스트레이트(50) 표면보다 높아 약간 돌출될 수 있다. 비록 칩(10a)의 상면이 서브스트레이트(50)의 표면보다 높더라도 본 발명에 의한 반도체 패키지에서는 보상이 가능하다. After the first chip assembly 10 is inserted into the groove 51 of the substrate 50, the second chip assembly 11 is installed on the upper surface of the substrate 50. When the first chip assembly 10 is positioned on the substrate 50, the height of the first chip assembly 10 may be slightly higher than that of the substrate 50. Although the top surface of the chip 10a is higher than the surface of the substrate 50, compensation is possible in the semiconductor package according to the present invention.

상기와 같이 제 1 칩 어셈블리(10)가 서브스트레이트(50)의 표면보다 높더라도 제 2 칩 어셈블리(11)가 용이하게 적층될 수 있음은 다음과 같다. 제 2 칩 어셈블리(11) 또한 칩의 회로면에 이방성 도전필름(3)이 부착되고, 각 메탈패드(11b)에 도전성 범프(4)가 부착된 구성이므로 제 2 칩 어셈블리(11)를 서브스트레이트(50)의 표면에 실장하기 위해 열압착을 가하게 되면 제 1 칩(10a)의 상면이 제 2 칩 어셈블리(11)의 칩 회로면보다 높지 않는한 페이스트상의 이방성 도전필름내부로 제 1칩(10a)이 파고들게 되므로 제 2 칩 어셈블리(11)까지 실장한 후에도 그 높이는 일정하게 유지된다. As described above, even if the first chip assembly 10 is higher than the surface of the substrate 50, the second chip assembly 11 may be easily stacked as follows. Since the anisotropic conductive film 3 is attached to the circuit surface of the chip and the conductive bumps 4 are attached to the metal pads 11b, the second chip assembly 11 also supports the second chip assembly 11. When the thermocompression bonding is applied to the surface of the 50, the first chip 10a is inserted into the anisotropic conductive film of the paste unless the upper surface of the first chip 10a is higher than the chip circuit surface of the second chip assembly 11. This digging allows the height to remain constant even after mounting up to the second chip assembly 11.                     

이때 제 2 칩(11a)은 제 1 칩(10a)보다 그 면적이 큰 것이 바람직하다. 도면에서 보는 바와 같이 제 2 칩(11a)의 도전성 범프(4)는 서브스트레이트(50)의 표면에 접속되므로 제 2 칩(11a)의 도전성 범프(4)간의 간격이 제 1 칩(10a)의 길이보다 커야 용이하게 접속가능하다. At this time, the area of the second chip 11a is larger than that of the first chip 10a. As shown in the figure, the conductive bumps 4 of the second chip 11a are connected to the surface of the substrate 50, so that the distance between the conductive bumps 4 of the second chip 11a is equal to that of the first chip 10a. It must be larger than the length to be easily connected.

상기와 같은 구성으로 인해 비록 제 1 칩(10a)의 표면이 서브스트레이트(50)의 표면보다 높다 하더라도 제 2 칩(11a)을 적층하는데 전혀 문제가 되지 않는다. 또한, 상기 이방성 도전필름(3)속에 분포되어 있는 금속 알맹이들이 압력에 의해 연결되어 도전성 범프(4)와 서브스트레이트(50)간의 접속력을 강화시켜준다. Due to the above configuration, even if the surface of the first chip 10a is higher than the surface of the substrate 50, there is no problem in stacking the second chip 11a. In addition, metal grains distributed in the anisotropic conductive film 3 are connected by pressure to strengthen the connection force between the conductive bump 4 and the substrate 50.

도 4 는 본 발명에 의한 반도체 패키지의 제 2 실시예를 도시한 단면도이다. 4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of a semiconductor package according to the present invention.

상기 실시예의 반도체 패키지는 스마트 카드(500:smart card)를 도시한 것으로, 스마트 카드(500)의 내부에 반도체 칩이 내장된 형태를 보여주고 있다. 스마트 카드(500)는 전자결제수단, 사용자인식수단으로 사용되는 카드로써 내부에 반도체 칩을 내장하여 정보를 저장하고 신호를 교환할 수 있도록 한 카드이다. The semiconductor package of the above embodiment shows a smart card 500, and shows a form in which a semiconductor chip is embedded in the smart card 500. Smart card 500 is a card used as an electronic payment means, a user recognition means is a card that has a semiconductor chip inside to store information and exchange signals.

도면에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 칩(10a)을 스마트 카드(500)에 실장할 때는 제 1실시예에서 도시되었던 칩 어셈블리(10)를 스마트 카드의 홀(510: 도 5참조)에 삽입시킨다. 상기 스마트 카드(500)의 홀(510) 저면에는 인출된 본드패드(54)가 구비되어 있어 상기 본드패드(54)들이 반도체 칩(10a)의 메탈패드(10b)에 부착된 도전성 범프(4)에 부착되어 스마트 카드(500)의 내부에 설치된 회로와 접속된다.As shown in the figure, when the semiconductor chip 10a according to the present invention is mounted on the smart card 500, the chip assembly 10 shown in the first embodiment is placed in the hole 510 (see Fig. 5) of the smart card. Insert it. The bottom surface of the hole 510 of the smart card 500 is provided with a bond pad 54 drawn out so that the bond pads 54 are attached to the metal pad 10b of the semiconductor chip 10a. It is attached to and connected with the circuit installed inside the smart card 500.

도 5 는 상기 스마트 카드(500)의 반도체 칩 어셈블리(10)를 실장할 때 압력 을 가하는 형태를 도시한 단면도이다. 5 is a cross-sectional view illustrating a form of applying pressure when mounting the semiconductor chip assembly 10 of the smart card 500.

상술한 바와 같이, 이방성 도전필름(3)은 그 도전성을 확보하기 위해서는 칩 어셈블리(10)를 스마트 카드(500)의 홀이나 홈(510)에 삽입한 후 소정의 압력을 가하여야 한다. 도면을 참조하면 칩 어셈블리(10)를 집어올린 피커(20)가 상기 칩 어셈블리(10)를 스마트카드(500)에 삽입하면서 소정 압력으로 눌러주게 된다. As described above, in order to secure the conductivity of the anisotropic conductive film 3, the chip assembly 10 should be applied with a predetermined pressure after inserting the chip assembly 10 into the hole or the groove 510 of the smart card 500. Referring to the drawings, the picker 20, which picks up the chip assembly 10, presses the chip assembly 10 at a predetermined pressure while inserting the chip assembly 10 into the smart card 500.

도 6 은 본 발명에 의한 반도체 패키지의 제 3 실시예를 도시한 단면도이다. 6 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the semiconductor package according to the present invention.

도면에서 보는 바와 같이, 서브스트레이트(50)의 홈(51)에는 2개의 반도체 칩 어셈블리(10)가 위치하고 있으며, 상기 칩 어셈블리(10)의 갯수는 증가되어도 무방하다. As shown in the figure, two semiconductor chip assemblies 10 are located in the grooves 51 of the substrate 50, and the number of the chip assemblies 10 may be increased.

상기 2개의 칩 어셈블리(10)는 모두 이방성 도전필름(3)이 부착된 본 발명에 의한 칩 어셈블리로써, 도 2의 제1실시예에서의 제 1 칩 어셈블리와 마찬가지로 서브스트레이트의 표면보다 높게 형성되어도 상측에 위치한 제 2칩 어셈블리의 이방성 도전필름에 의해 적층함에는 문제가 없게 된다. Both of the two chip assemblies 10 are chip assemblies according to the present invention to which the anisotropic conductive film 3 is attached, and are formed higher than the surface of the substrate, similarly to the first chip assembly in the first embodiment of FIG. There is no problem in laminating by the anisotropic conductive film of the second chip assembly located on the upper side.

상기와 같이 구성함으로써 3개 이상의 반도체 칩도 용이하게 적층할 수 있게 된다. By configuring as described above, three or more semiconductor chips can also be easily stacked.

상기 반도체 칩의 제조공정을 개략적으로 설명하면, 도 3에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 패키지 제조방법은,A manufacturing process of the semiconductor chip will be briefly described. As described with reference to FIG. 3, the method of manufacturing a semiconductor package according to the present invention may be described in detail.

도전성 범프(4)를 웨이퍼 회로면의 각 메탈패드(10b)(11b)에 부착하는 첫번째 단계(100)와;A first step (100) of attaching the conductive bumps (4) to each metal pad (10b) (11b) of the wafer circuit surface;

이방성 도전재(3)를 웨이퍼의 회로면에 부착하는 두번째 단계(200)와; A second step 200 of attaching the anisotropic conductive material 3 to the circuit surface of the wafer;                     

상기 이방성 도전재(3)가 부착된 웨이퍼를 백그라인딩하는 세번째 단계(300)와; A third step (300) of backgrinding the wafer to which the anisotropic conductive material (3) is attached;

상기와 같이 도전성 범프(4) 및 이방성 도전재(3)가 부착된 웨이퍼를 각각의 칩 크기별로 소잉하여 칩 어셈블리를 개별화시키는 네번째 단계(400)와;A fourth step (400) of individualizing the chip assembly by sawing the wafer to which the conductive bumps (4) and the anisotropic conductive material (3) are attached for each chip size as described above;

서브스트레이트(50)의 홀 또는 홈에 하나 이상의 제1칩 어셈블리를 삽입위치시키고 소정의 열과 압력으로 부착시키는 다섯번째 단계(500)와;A fifth step (500) of inserting one or more first chip assemblies into the holes or grooves of the substrate (50) and attaching them with predetermined heat and pressure;

상기 서브스트레이트(50)의 홀 또는 홈을 덮도록 제 2 칩 어셈블리를 위치시키되 소정의 열과 압력으로 부착시키는 여섯번째 단계(600)를 포함한다. And a sixth step (600) of positioning the second chip assembly to cover the holes or grooves of the substrate (50) and attaching it with a predetermined heat and pressure.

상기와 같이 본 발명의 실시예를 통해 2개 또는 3개 이상의 반도체 칩을 용이하게 적층할 수 있음은 물론이고, 봉지재를 사용하지 않고도 칩의 회로면을 보호할 수 있으며, 이방성 도전재를 사용하여 접착성과 함께 도전신뢰성을 확보할 수 있다. As described above, two or three or more semiconductor chips can be easily stacked through the embodiment of the present invention, and the circuit surface of the chip can be protected without using an encapsulant, and an anisotropic conductive material is used. It is possible to secure the conductive reliability along with the adhesion.

또한, 서브스트레이트의 홀 또는 홈에 삽입되는 칩 어셈블리의 표면이 서브스트레이트의 표면보다 높다 하더라도, 페이스트 또는 필름형태의 이방성 도전재가 소정 높이를 보상해주므로 제품불량이 발생될 가능성을 적게 해준다. In addition, even if the surface of the chip assembly inserted into the hole or groove of the substrate is higher than the surface of the substrate, the anisotropic conductive material in the form of a paste or film compensates for a predetermined height, thereby reducing the possibility of product defects.

Claims (6)

칩의 회로면에 이방성 도전필름이 부착되고, 상기 회로면의 메탈패드에 도전성 범프가 부착된 칩 어셈블리;A chip assembly having an anisotropic conductive film attached to a circuit surface of the chip, and a conductive bump attached to a metal pad of the circuit surface; 소정개소에 홀 또는 홈이 형성된 서브스트레이트를 포함하며, It includes a substrate formed with a hole or groove in a predetermined place, 상기 서브스트레이트의 홀 또는 홈에 제 1 칩 어셈블리가 위치하고 상기 서브스트레이트의 상면에 다시 상기 제 1 칩 어셈블리와 동일한 구성의 제 2 칩 어셈블리가 위치하여 서브스트레이트와 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지Wherein the first chip assembly is disposed in the hole or groove of the substrate, and the second chip assembly having the same configuration as the first chip assembly is positioned on the upper surface of the substrate to be electrically connected to the substrate. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 2 칩 어셈블리는 상기 서브스트레이트의 홀 또는 홈보다 큰 면적을 가진 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.And the second chip assembly has a larger area than the hole or groove of the substrate. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 1 칩 어셈블리는 상기 홀 또는 홈에 2개 이상 위치한 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.And at least two first chip assemblies are located in the holes or grooves. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 1 칩 어셈블리의 높이는 상기 서브스트레이트의 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.And the height of the first chip assembly is higher than the height of the substrate. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 서브스트레이트의 홀 또는 홈의 저면에는 반도체 칩의 메탈패드에 대응되는 도전패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.And a conductive pattern corresponding to a metal pad of the semiconductor chip is formed on a bottom surface of the hole or groove of the substrate. 도전성 범프를 웨이퍼의 각 메탈패드에 부착하는 단계;Attaching a conductive bump to each metal pad of the wafer; 이방성 도전재를 웨이퍼의 회로면에 부착하되 80℃~100℃ 상태에서 부착하는 단계;Attaching the anisotropic conductive material to the circuit surface of the wafer, but attaching the anisotropic conductive material at 80 ° C. to 100 ° C .; 이방성 도전재가 부착된 웨이퍼를 백그라인딩하는 단계;Backgrinding the wafer to which the anisotropic conductive material is attached; 상기와 같이 도전성 범프 및 이방성 도전재가 부착된 웨이퍼를 소잉하여 칩 어셈블리를 개별화시키는 단계;Individualizing the chip assembly by sawing the wafer to which the conductive bumps and the anisotropic conductive material are attached as described above; 서브스트레이트의 홀 또는 홈에 하나 이상의 제1칩 어셈블리를 삽입위치시키고 소정의 열과 압력으로 부착시키는 단계;Inserting one or more first chip assemblies into holes or grooves of the substrate and attaching the substrate with predetermined heat and pressure; 상기 서브스트레이트의 홀 또는 홈을 덮도록 제 2 칩 어셈블리를 위치시키되 소정의 열과 압력으로 부착시키는 단계를 포함하는 반도체 패키지 제조방법.Positioning the second chip assembly to cover the holes or grooves of the substrate, and attaching the second chip assembly with a predetermined heat and pressure.
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