KR100818077B1 - Method for manufacturing bga type stack package by using alignment pin - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정렬 구멍이 형성된 테이프 회로 기판과 정렬 핀을 사용하여 비지에이 적층 패키지를 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 각각 단품 패키지 몸체와 한쪽 면에 형성된 솔더 볼로 이루어지는 두 개의 비지에이 단품 패키지를 준비하고, 소정의 회로 패턴이 형성되고 구부릴 수 있으며 양쪽 가장자리에 정렬 구멍이 형성된 테이프 회로 기판을 준비한 후, 테이프 회로 기판의 상하에 각각의 단품 패키지를 부착하여 테이프 회로 기판의 회로 패턴과 단품 패키지의 솔더 볼을 접합시킨다. 이어서, 테이프 회로 기판의 정렬 구멍에 정렬핀을 끼워 정확한 정렬을 이루면서 테이프 회로 기판을 구부려 단품 패키지의 뒷면에 부착하며, 단품 패키지의 뒷면에 부착된 테이프 회로 기판에 솔더 볼을 형성한다.The present invention provides a method for manufacturing a busy laminate package using a tape circuit board and alignment pins having alignment holes formed therein. According to the present invention, after preparing two single piece packages each consisting of a single piece package body and solder balls formed on one side, a predetermined circuit pattern can be formed and bent, and a tape circuit board having alignment holes formed at both edges thereof is prepared. Each single package is attached to the top and bottom of the tape circuit board to bond the circuit pattern of the tape circuit board and the solder balls of the single package. Subsequently, the alignment pins are inserted into the alignment holes of the tape circuit board, and the tape circuit board is bent and attached to the rear side of the unit package while the solder balls are formed on the tape circuit board attached to the rear side of the unit package.
비지에이 패키지, 적층 패키지, 테이프 회로 기판, 정렬Busy package, laminated package, tape circuit board, alignment
Description
도 1은 본 발명이 적용되는 비지에이 적층 패키지의 일반적 구조를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a general structure of a busy laminate package to which the present invention is applied.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 비지에이 적층 패키지의 정렬 불량을 나타내는 예시도이다.2A and 2B are exemplary views illustrating misalignment of the BG laminate package illustrated in FIG. 1.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 비지에이 적층 패키지 제조 방법을 나타내는 단면도이다.3A to 3D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a BG laminate package according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 비지에이 적층 패키지 제조 방법에 사용되는 테이프 회로 기판의 일부를 나타내는 평면도 및 단면도이다.4A and 4B are a plan view and a cross-sectional view showing a portion of a tape circuit board used in a method of manufacturing a viz. Lamination package according to an embodiment of the present invention.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비지에이 적층 패키지 제조 방법을 나타내는 단면도이다.5A and 5B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a BG laminate package according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비지에이 적층 패키지 제조 방법을 나타내는 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing method of a BG laminate package according to another exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10: 비지에이 적층 패키지(BGA stack package)10: BGA stack package
11, 12: 비지에이 단품 패키지(BGA individual package) 11, 12: BGA individual package
13, 20: 테이프 회로 기판(tape circuit substrate)13, 20: tape circuit substrate
14, 16: 솔더 볼(solder ball)14, 16: solder ball
15: 단품 패키지 몸체(individual package body)15: individual package body
21: 정렬 구멍(alignment hole)21: alignment hole
22: 도금층(plated layer)22: plated layer
30: 정렬판(alignment plate)30: alignment plate
31: 정렬핀(alignment pin)31: alignment pin
본 발명은 반도체 패키지에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 비지에이 유형의 패키지를 적층하여 구현한 비지에이 적층 패키지의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor package, and more particularly, to a manufacturing method of a BIJ laminated package implemented by stacking a BIJ type package.
반도체 산업에서 집적회로 칩에 대한 패키징(packaging) 기술은 소형화에 대한 요구 및 실장 신뢰성을 만족시키기 위해 지속적으로 발전하고 있다. 아울러, 전자 제품의 고성능화가 진행됨에 따라, 한정된 크기의 기판에 더 많은 수의 반도체 패키지를 실장하기 위한 노력들이 계속되고 있다. 이러한 노력의 일환으로 제안된 것이 소위 적층 패키지(stack package)이다. 적층 패키지는 하나의 패키지에 두 개 이상의 집적회로 칩을 내장하는 멀티 칩 패키지(multi chip package)와 달리, 하나의 집적회로 칩을 내장하는 싱글 칩 패키지(single chip package)를 두 개 이상 적층하는 방식이다. Packaging technology for integrated circuit chips in the semiconductor industry continues to evolve to meet the demand for miniaturization and mounting reliability. In addition, as the performance of electronic products increases, efforts are being made to mount a larger number of semiconductor packages on a limited size substrate. As part of this effort, what has been proposed is a stack package. Unlike a multi chip package in which two or more integrated circuit chips are embedded in one package, a stacked package is a method of stacking two or more single chip packages containing one integrated circuit chip. to be.
한편, 반도체 패키지의 표면실장 면적을 최소화하고 또한 전기접속 길이를 최소화하여 전기적 특성을 향상시킬 목적으로 솔더 볼(solder ball)을 외부 접속 단자로 사용하는 비지에이(BGA; Ball Grid Array) 패키지에 대한 연구가 활발히 이루어져 왔다. 이러한 비지에이 유형의 패키지를 적층 패키지에 적용한 예가 도 1에 도시되어 있다.Meanwhile, a ball grid array (BGA) package in which solder balls are used as external connection terminals for the purpose of minimizing the surface mount area of the semiconductor package and minimizing the electrical connection length to improve electrical characteristics. Research has been actively conducted. An example of applying this type of package to a laminated package is shown in FIG. 1.
도 1을 참조하면, 비지에이 적층 패키지(10)는 두 개의 비지에이 단품 패키지(11, 12)가 테이프 회로 기판(13)을 사이에 두고 적층되는 구성으로 이루어진다. 각 단품 패키지(11, 12)는 에폭시 몰딩 수지로 형성된 단품 패키지 몸체(15)와 한쪽 면에 규칙적으로 형성된 솔더 볼(16)로 이루어지며, 솔더 볼(16)은 테이프 회로 기판(13)에 물리적으로 접합된다. 테이프 회로 기판(13)은 쉽게 구부릴 수 있기 때문에 한쪽 단품 패키지(12)의 뒷면으로 접혀 부착된 후 적층 패키지(10)의 외부 접속 단자인 솔더 볼(14)이 형성된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 각 단품 패키지(11, 12)의 내부에 반도체 칩, 리드 프레임 또는 인쇄 회로 기판, 본딩 와이어 같은 구성요소들이 내장되어 있고, 테이프 회로 기판(13)에 회로 패턴이 형성되어 있음은 주지의 사실이다.Referring to FIG. 1, the BIJ
이러한 비지에이 적층 패키지(10)는 테이프 회로 기판(13)을 구부리고 나서 단품 패키지(11, 12)간의 적층을 구현하는데, 이 때 테이프 회로 기판(13)과 단품 패키지(11, 12) 사이 또는 두 단품 패키지(11, 12) 사이의 정확한 정렬이 쉽지 않다. 테이프 회로 기판(13)이 가지는 탄성이 그 요인 중의 하나이다.The visually laminated
비지에이 적층 패키지(10)에서 일반적으로 발생하는 정렬 불량의 두가지 예 가 도 2a와 도 2b에 도시되어 있다. 이와 같이 정렬 불량이 발생하면, 이후 진행되는 여러 공정 단계들(예컨대, 테스트, 모듈 실장, 포장 등)에서 문제를 야기하게 된다.Two examples of misalignment that typically occur in a
따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 테이프 회로 기판을 사용하여 비지에이 유형의 적층 패키지를 제조할 때 정렬 불량을 방지하고 정확한 수직 정렬을 가능하게 하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to prevent misalignment and to make accurate vertical alignment when manufacturing a BAI type stack package using a tape circuit board. It is to let.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 정렬 구멍이 형성된 테이프 회로 기판과 정렬 핀을 사용하여 비지에이 적층 패키지를 제조하는 방법을 제공한다.In order to achieve this object, the present invention provides a method of manufacturing a viz laminate package using a tape circuit board and alignment pins with alignment holes formed thereon.
본 발명에 따른 비지에이 적층 패키지의 제조 방법은, 각각 단품 패키지 몸체와 한쪽 면에 형성된 솔더 볼로 이루어지는 두 개의 비지에이 단품 패키지를 준비하는 단계와, 소정의 회로 패턴이 형성되고 구부릴 수 있으며 양쪽 가장자리에 정렬 구멍이 형성된 테이프 회로 기판을 준비하는 단계와, 테이프 회로 기판의 상하에 각각의 단품 패키지를 부착하여 테이프 회로 기판의 회로 패턴과 단품 패키지의 솔더 볼을 접합시키는 단계와, 테이프 회로 기판의 정렬 구멍에 정렬핀을 끼워 정확한 정렬을 이루면서 테이프 회로 기판을 구부려 단품 패키지의 뒷면에 부착하는 단계와, 단품 패키지의 뒷면에 부착된 테이프 회로 기판에 솔더 볼을 형성하는 단계로 이루어진다. According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a bi-layer laminate package, comprising: preparing two bi-component packages each consisting of a single package body and solder balls formed on one side thereof, and a predetermined circuit pattern can be formed and bent, Preparing a tape circuit board having alignment holes formed thereon, and attaching respective single package packages above and below the tape circuit board to bond the circuit pattern of the tape circuit board and the solder balls of the single package package, and the alignment holes of the tape circuit board. Bending the tape circuit board while attaching the alignment pins to form an accurate alignment, attaching the tape pins to the back of the single package, and forming solder balls on the tape circuit board attached to the rear of the single package.
본 발명에 따른 비지에이 적층 패키지의 제조 방법은, 단품 패키지의 뒷면에 부착된 테이프 회로 기판에 솔더 볼을 형성하는 단계 후, 정렬 구멍이 형성된 테이프 회로 기판의 양쪽 가장자리를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 비지에이 적층 패키지 제조 방법에 있어서, 테이프 회로 기판의 정렬 구멍 주위에 도금층이 형성될 수 있고, 테이프 회로 기판을 구부려 단품 패키지의 뒷면에 부착하는 단계는 접착제를 사용하여 이루어지거나 열압착 방식에 의하여 이루어질 수 있으며, 테이프 회로 기판의 정렬 구멍은 테이프 회로 기판이 구부러지는 부분에 더 형성될 수 있다.The manufacturing method of the BGA package according to the present invention may further include removing both edges of the tape circuit board on which the alignment holes are formed after forming the solder balls on the tape circuit board attached to the back side of the single package. Can be. In addition, in the method for manufacturing a vivid laminate package of the present invention, a plating layer may be formed around the alignment holes of the tape circuit board, and the bending of the tape circuit board and attaching the tape circuit board to the back side of the unit package may be performed using an adhesive or heat It can be made by a compression method, the alignment hole of the tape circuit board may be further formed in the portion where the tape circuit board is bent.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다. 첨부 도면에서 일부 구성요소는 도면의 명확한 이해를 돕기 위해 다소 과장되거나 개략적으로 도시되었으며, 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호가 사용되었음을 밝혀둔다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, some components are somewhat exaggerated or schematically illustrated in order to help a clear understanding of the drawings, and the same reference numerals are used for the same components.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 비지에이 적층 패키지 제조 방법을 나타내는 단면도이다.3A to 3D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a BG laminate package according to an exemplary embodiment of the present invention.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 두 개의 비지에이 단품 패키지(11, 12)를 준비한다. 전술했듯이, 각 단품 패키지(11, 12)는 에폭시 몰딩 수지로 형성된 단품 패키지 몸체(15)와 한쪽 면에 규칙적으로 형성된 솔더 볼(16)로 이루어지며 반도체 칩 등이 내장되어 있다.First, as shown in FIG. 3A, two vivid
이어서, 소정의 회로 패턴이 형성된 테이프 회로 기판을 준비한 후, 도 3b에 도시된 바와 같이, 테이프 회로 기판(20)에 각 단품 패키지(11, 12)를 부착한다. 이 때, 테이프 회로 기판(20)에 형성된 회로 패턴과 각 단품 패키지(11, 12)에 형성된 솔더 볼(16)이 접합된다. 특히, 테이프 회로 기판(20)은 네 영역으로 구분되는데, 제1 영역(20a)은 각 단품 패키지(11, 12)에 형성된 솔더 볼(16)이 접합되는 부분이며, 제2 영역(20b)은 구부러지는 부분이며, 제3 영역(20c)은 단품 패키지의 뒷면에 부착된 후 적층 패키지의 외부 접속 단자인 솔더 볼이 형성되는 부분이며, 테이프 회로 기판(20)의 양쪽 가장자리에 해당하는 제4 영역(20d)은 정렬 구멍이 형성되는 부분이다.Subsequently, after preparing the tape circuit board on which the predetermined circuit pattern was formed, as shown in FIG. 3B, the
테이프 회로 기판의 제4 영역(20d)이 도 4a의 평면도와 도 4b의 단면도에 각각 도시되어 있다. 도 4b는 도 4a의 IV-IV선을 따라 절단한 단면도의 두가지 예를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 테이프 회로 기판의 제4 영역(20d)에는 정렬 구멍(21)이 형성되고 정렬 구멍(21)의 주위에 도금층(22)이 형성된다. 도금층(22)은 정렬 구멍(21)의 내부에도 연장되어 형성될 수 있다. 도금층(22)은 테이프 회로 기판의 탄성으로 인하여 정렬 구멍(21)이 변형되는 것을 방지하여 정확한 정렬이 가능하도록 한다.The
이어서, 도 3c를 참조하면, 테이프 회로 기판(20)에 부착된 상태의 단품 패키지(11, 12)는 정렬핀(31)이 설치되어 있는 정렬판(30) 위에 놓여진다. 그리고 나서, 테이프 회로 기판(20)을 구부려 위쪽 단품 패키지(11)의 뒷면에 부착한다. 이 때, 테이프 회로 기판(20)과 단품 패키지(11)와의 접합은 접착제를 사용하여 이루어지거나 열압착 방식에 의하여 이루어진다. 특히, 테이프 회로 기판(20)에 형성된 정렬 구멍(21)에는 정렬핀(31)이 끼워져 정확한 정렬을 가능하게 한다.
Subsequently, referring to FIG. 3C, the unit packages 11 and 12 attached to the
이와 달리, 테이프 회로 기판(20)을 구부려 정렬판(30)과 아래쪽 단품 패키지(12) 사이에 오도록 하고 정렬핀(31)에 정렬 구멍(21)을 끼워 정렬할 수도 있다. 이 때 테이프 회로 기판(20)은 아래쪽 단품 패키지(12)의 뒷면에 접합된다.Alternatively, the
이어서, 도 3d에 도시된 바와 같이, 적층 패키지(10)의 외부 접속 단자 역할을 하는 솔더 볼(14)을 테이프 회로 기판(20)에 형성한 뒤, 테이프 회로 기판(20)의 제4 영역을 테이프 회로 기판(20)으로부터 절단하여 제거하여 적층 패키지(10)를 완성한다.Subsequently, as shown in FIG. 3D, the
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비지에이 적층 패키지 제조 방법을 나타내는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 단품 패키지는 전술한 실시예와 같이 서로 마주 보는 형태가 아니라 같은 방향으로 적층된다. 이러한 구성에서도 전술한 실시예와 마찬가지로 테이프 회로 기판에 형성된 정렬 구멍과 정렬판에 설치된 정렬핀을 이용하여 정확한 정렬이 가능하다. 예시된 바와 달리, 구부러진 테이프 회로 기판이 정렬판과 패키지 사이에 끼이도록 적층 패키지를 뒤집은 형태로 제조하는 것도 가능하다.5A and 5B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a BG laminate package according to another exemplary embodiment of the present invention. As shown, the individual packages are stacked in the same direction rather than facing each other as in the above-described embodiment. In this configuration, as in the above-described embodiment, accurate alignment is possible using the alignment holes formed in the tape circuit board and the alignment pins provided in the alignment plate. Unlike illustrated, it is also possible to fabricate a stacked package upside down such that a bent tape circuit board is sandwiched between the alignment plate and the package.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비지에이 적층 패키지 제조 방법을 나타내는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 정렬핀은 패키지 양쪽에 형성되어 테이프 회로 기판에 삽입된다. 이 경우, 적층 패키지의 크기가 약간 증가하는 단점이 있으나, 보다 정확한 정렬이 가능하고 특히 단품 패키지 사이에 개재된 테이프 회로 기판의 제1 영역이 보다 편평하게 되도록 할 수 있다. 앞서 설명한 실시예들과 마찬가지로, 테이프 회로 기판의 구부러진 부분이 정렬판과 패키지 사이에 끼이도록 하여 정렬을 이룰 수도 있다. 6 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing method of a BG laminate package according to another exemplary embodiment of the present invention. As shown, alignment pins are formed on both sides of the package and inserted into the tape circuit board. In this case, there is a disadvantage in that the size of the laminated package is slightly increased, but more accurate alignment is possible, and in particular, the first region of the tape circuit board interposed between the single package can be made flatter. Similar to the embodiments described above, the bent portion of the tape circuit board may be aligned by sandwiching between the alignment plate and the package.
한편, 도면에 도시되지는 않았지만, 테이프 회로 기판과 솔더 볼 사이의 접합 공정은 플럭스(flux) 도포 단계, 솔더 볼 정렬 또는 탑재(mounting) 단계, 리플로우(reflow) 단계로 이루어진다. 또한, 테이프 회로 기판의 표면에는 회로 패턴을 보호하면서 볼 패드(ball pad) 부분만 노출시키도록 보호층이 형성된다.On the other hand, although not shown in the drawings, the bonding process between the tape circuit board and the solder ball is composed of a flux coating step, solder ball alignment or mounting step, a reflow step. In addition, a protective layer is formed on the surface of the tape circuit board to expose only the ball pad portion while protecting the circuit pattern.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 테이프 회로 기판을 사용하여 비지에이 유형의 적층 패키지를 제조할 때 단품 패키지와 테이프 회로 기판간에 또는 단품 패키지 상호간에 정확한 수직 정렬을 이룰 수 있는 장점이 있다. 따라서, 정확한 규격을 갖는 적층 패키지를 제조할 수 있으며, 후속 테스트 공정, 모듈 실장 공정, 포장 공정 등에서 불량을 방지하고 규격화를 가능하게 하는 이점도 있다.As described above, the present invention has an advantage of making accurate vertical alignment between a single package and a tape circuit board or between single packages when manufacturing a busy package of this type using a tape circuit board. Therefore, it is possible to manufacture a laminated package having an accurate specification, there is also an advantage to prevent the failure and standardization in the subsequent test process, module mounting process, packaging process and the like.
본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.In the present specification and drawings, preferred embodiments of the present invention have been disclosed, and although specific terms have been used, these are merely used in a general sense to easily explain the technical contents of the present invention and to help the understanding of the present invention. It is not intended to limit the scope. It is apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be carried out in addition to the embodiments disclosed herein.
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- 2001-12-29 KR KR1020010088315A patent/KR100818077B1/en not_active IP Right Cessation
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