KR100953351B1 - Semiconductor package and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼 상태의 MEMS 칩을 이용하여 전체적인 두께 및 크기를 줄일 수 있고, MEMS 칩에 대한 스트레스를 감소시킬 수 있는 구조의 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor package and a method for manufacturing the same, and more particularly, a semiconductor package having a structure capable of reducing overall thickness and size and reducing stress on the MEMS chip by using a wafer-like MEMS chip. It relates to a manufacturing method.

이를 위해, 본 발명은 다수의 MEMS 칩이 집적된 웨이퍼와; 상기 웨이퍼 상태에서 각 MEMS 칩의 상면을 덮어주며 부착되되, 각 MEMS 칩의 본딩패드를 제외하고 부착되는 캡과; 상기 캡의 상면에 부착되는 ASIC 칩과; 상기 ASIC 칩의 본딩패드와 상기 MEMS 칩의 본딩패드 상호간을 전기적으로 연결하는 와이어와; 상기 ASIC 칩의 상면 전체, 상기 캡의 상면 일부, 상기 MEMS 칩의 본딩패드 부위에 걸쳐 몰딩되되, 상기 와이어를 내재시키며 몰딩된 몰딩 컴파운드 수지와; 상기 ASIC 칩의 본딩패드와 일치되는 부위의 몰딩 컴파운드 수지를 제거시켜 형성된 입출력단자 부착용 홀과; 상기 입출력 단자 부착용 홀을 통해, 상기 ASIC 칩의 본딩패드에 융착되는 솔더볼; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 및 그 제조 방법을 제공한다.To this end, the present invention is a wafer integrated with a plurality of MEMS chips; A cap covering an upper surface of each MEMS chip in the wafer state, the cap being attached except for a bonding pad of each MEMS chip; An ASIC chip attached to an upper surface of the cap; Wires electrically connecting the bonding pads of the ASIC chip and the bonding pads of the MEMS chip; A molding compound resin molded over the entire top surface of the ASIC chip, a part of the top surface of the cap, and a bonding pad portion of the MEMS chip, and having the wire embedded therein; An input / output terminal attaching hole formed by removing a molding compound resin in a portion of the ASIC chip that matches the bonding pad; A solder ball fused to a bonding pad of the ASIC chip through the hole for attaching the input / output terminal; It provides a semiconductor package and a method of manufacturing the structure comprising a.

반도체 패키지, MEMS 칩, ASIC 칩, 캡, 솔더볼, 웨이퍼 Semiconductor Package, MEMS Chip, ASIC Chip, Cap, Solder Ball, Wafer

Description

반도체 패키지 및 그 제조 방법{Semiconductor package and method for manufacturing the same}Semiconductor package and method for manufacturing the same

본 발명은 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼 상태의 MEMS 칩을 이용하여 전체적인 두께 및 크기를 줄일 수 있고, MEMS 칩에 대한 스트레스를 감소시킬 수 있는 구조의 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor package and a method for manufacturing the same, and more particularly, a semiconductor package having a structure capable of reducing overall thickness and size and reducing stress on the MEMS chip by using a wafer-like MEMS chip. It relates to a manufacturing method.

통상적으로, 압력, 가속도, 소리 또는 광과 같은 물리적 현상을 전기적 신호로 변환하는 마이크로-전자 기계적 시스템(MEMS) 디바이스가 공지되어 있으며, 여기에는 MEMS 칩과 ASIC 칩이 포함되어 있다.Typically, micro-electromechanical system (MEMS) devices are known that convert physical phenomena such as pressure, acceleration, sound or light into electrical signals, which include MEMS chips and ASIC chips.

현재, 상기 MEMS 칩과 ASIC 칩을 각종 기판(인쇄회로기판, 리드프레임, LCC 등)에 적층하여 부착하거나, 측방향으로 배치하여 패키징하여 하나의 디바이스로 제공되고 있다.Currently, the MEMS chip and the ASIC chip are stacked and attached to various substrates (printed circuit boards, lead frames, LCCs, etc.), or arranged laterally and packaged to provide one device.

여기서, 상기 MEMS 칩을 인쇄회로기판을 이용하여 패키징시킨 일례로서, 종 래의 반도체 패키지 및 그 제조 방법을 첨부한 도 3을 참조로 살펴보면 다음과 같다.Here, as an example of packaging the MEMS chip using a printed circuit board, a conventional semiconductor package and a manufacturing method thereof will be described with reference to FIG. 3.

먼저, 인쇄회로기판(40)의 칩부착 영역에 MEM 칩(12)이 부착된다.First, the MEM chip 12 is attached to the chip attaching region of the printed circuit board 40.

다음으로, 상기 MEMS 칩(12)에 대한 신호 처리 소자로서 보다 작은 크기를 갖는 ASIC 칩(20)이 상기 MEMS 칩(12)상에 접착수단(42)을 이용하여 적층 부착된다.Next, an ASIC chip 20 having a smaller size as a signal processing element for the MEMS chip 12 is laminated and adhered onto the MEMS chip 12 using an adhesive means 42.

이때, 상기 MEMS 칩(12)의 테두리 부분에 형성된 본딩패드(14)들은 접착수단(42)이 도포되지 않고 상부로 노출된 상태가 된다.At this time, the bonding pads 14 formed on the edge of the MEMS chip 12 are exposed to the top without the adhesive means 42 applied.

이어서, 상기 ASIC 칩(20)의 본딩패드(22)와 상기 MEMS 칩(12)의 본딩패드(14)가 상호간에 전기적 신호 교환을 위해 와이어(18)로 연결되는 바, 상기 ASIC 칩(20)의 본딩패드(22)에 1차 본딩(볼 본딩)이 이루어지고, 상기 MEMS 칩(12)의 본딩패드(14)에 2차 본딩(스티치 본딩)이 이루어진다.Subsequently, the bonding pads 22 of the ASIC chip 20 and the bonding pads 14 of the MEMS chip 12 are connected to each other by a wire 18 to exchange electrical signals with each other. Primary bonding (ball bonding) is performed on the bonding pads 22 of the bonding pad, and secondary bonding (stitch bonding) is performed on the bonding pads 14 of the MEMS chip 12.

또한, 상기 ASIC 칩(20)의 본딩패드(22)와 상기 인쇄회로기판(40)의 와이어 본딩영역(44: 전도성패턴)도 상호간에 전기적 신호 교환을 위해 와이어(18)로 연결되는 바, 상기 ASIC 칩(20)의 본딩패드(22)에 1차 본딩(볼 본딩)이 이루어지고, 상기 인쇄회로기판(40)의 와이어 본딩영역(44)에 2차 본딩(스티치 본딩)이 이루어진다.In addition, the bonding pad 22 of the ASIC chip 20 and the wire bonding region 44 (conductive pattern) of the printed circuit board 40 are also connected to each other by a wire 18 to exchange electrical signals. Primary bonding (ball bonding) is performed on the bonding pads 22 of the ASIC chip 20, and secondary bonding (stitch bonding) is performed on the wire bonding region 44 of the printed circuit board 40.

다음으로, 상기 인쇄회로기판(40)의 몰딩 영역에 걸쳐 몰딩 컴파운드 수지(28)에 의한 몰딩 공정이 진행되어, 상기 MEMS 칩(12)과, ASIC 칩(20)과, 와이어(18) 등이 외부로부터 보호되도록 몰딩 컴파운드 수지(28)에 의하여 감싸여지게 된다.Next, a molding process of the molding compound resin 28 is performed over the molding region of the printed circuit board 40 so that the MEMS chip 12, the ASIC chip 20, the wire 18, and the like are formed. It is wrapped by the molding compound resin 28 to be protected from the outside.

그러나, 상기와 같은 종래의 MEMS 칩을 포함하는 반도체 패키지는 다음과 같은 단점이 있었다.However, the semiconductor package including the conventional MEMS chip as described above has the following disadvantages.

ⅰ) 우선, 인쇄회로기판이 포함됨에 따라 전체 패키지의 크기 및 두께가 상당히 크고 높아서, 소형화를 저해하는 단점이 있다.Iii) First of all, as the printed circuit board is included, the size and thickness of the entire package are considerably large and high, which has the disadvantage of inhibiting miniaturization.

ⅱ) MEMS 칩과 ASIC 칩, 그리고 ASIC 칩과 기판간의 와이어 본딩이 이루어짐에 따라 와이어 갯수가 증가하고, 와이어 루프에 의한 패키지의 두께 증가를 초래하는 단점이 있으며, 와이어 본딩 갯수가 증가함에 따라 전기적 접촉저항과 고주파의 RF(Radio Frequency)에 대해 매우 높은 인덕턴스에 의해 큰 신호손실을 유발하는 단점이 있다.Ii) The number of wires increases as the wire bonding between the MEMS chip and the ASIC chip, and the ASIC chip and the substrate is made, resulting in an increase in the thickness of the package by the wire loop. There is a disadvantage in that a large signal loss is caused by a very high inductance for the resistance and the radio frequency (RF) of high frequency.

ⅲ) MEMS 칩과, ASIC 칩과, 와이어 등이 몰딩 컴파운드 수지에 의하여 감싸여짐에 따라, 몰딩 컴파운드 수지의 높이만큼 패키지의 두께가 더욱 증가하는 단점이 있다.Iii) As the MEMS chip, the ASIC chip, the wire, and the like are wrapped by the molding compound resin, there is a disadvantage in that the thickness of the package is increased by the height of the molding compound resin.

ⅳ) MEMS 칩과 ASIC 칩 사이의 접착수단, 그리고 몰딩 컴파운드 수지가 공정간의 열에 의하여 수축 또는 팽창할 때 발생하는 스트레스(stress)는 민감한 로직을 구현하는 MEMS 칩의 오작동 원인이 되고 있다.접착) The adhesion means between the MEMS chip and the ASIC chip, and the stress that occurs when the molding compound resin shrinks or expands due to heat between processes, causes malfunction of the MEMS chip that implements sensitive logic.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 별도의 기 판을 사용하지 않고 웨이퍼 상태의 MEMS 칩에 ASIC 칩을 캡을 사이에 두고 적층하고, MEMS 칩과 ASIC칩간을 최소한의 와이어로 본딩함과 더불어 최소한의 면적에 걸쳐 몰딩을 하며, ASIC 칩에 입출력단자로서 솔더볼을 융착시킨 후, 개개의 패키지로 소잉함으로써, 전체적인 반도체 패키지의 크기 및 두께를 줄일 수 있고, MEMS 칩에 대한 스트레스를 줄여서 MEMS 칩의 오작동을 방지할 수 있도록 한 반도체 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the ASIC chip is stacked on the MEMS chip in the wafer state without using a separate substrate with a cap interposed therebetween, and the minimum wire between the MEMS chip and the ASIC chip is used. In addition to bonding, molding over a minimum area, solder balls as an input / output terminal to the ASIC chip, and then sawing them into individual packages can reduce the size and thickness of the overall semiconductor package and reduce stress on the MEMS chip. It is an object of the present invention to provide a semiconductor package and a method of manufacturing the same, which can reduce the malfunction of the MEMS chip.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다수의 MEMS 칩이 집적된 웨이퍼와; 상기 웨이퍼 상태에서 각 MEMS 칩의 상면을 덮어주며 부착되되, 각 MEMS 칩의 본딩패드를 제외하고 부착되는 캡과; 상기 캡의 상면에 부착되는 ASIC 칩과; 상기 ASIC 칩의 본딩패드와 상기 MEMS 칩의 본딩패드 상호간을 전기적으로 연결하는 와이어와; 상기 ASIC 칩의 상면 전체, 상기 캡의 상면 일부, 상기 MEMS 칩의 본딩패드 부위에 걸쳐 몰딩되되, 상기 와이어를 내재시키며 몰딩된 몰딩 컴파운드 수지와; 상기 ASIC 칩의 본딩패드와 일치되는 부위의 몰딩 컴파운드 수지를 제거시켜 형성된 입출력단자 부착용 홀과; 상기 입출력 단자 부착용 홀을 통해, 상기 ASIC 칩의 본딩패드에 융착되는 솔더볼; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a wafer integrated with a plurality of MEMS chips; A cap covering an upper surface of each MEMS chip in the wafer state, the cap being attached except for a bonding pad of each MEMS chip; An ASIC chip attached to an upper surface of the cap; Wires electrically connecting the bonding pads of the ASIC chip and the bonding pads of the MEMS chip; A molding compound resin molded over the entire top surface of the ASIC chip, a part of the top surface of the cap, and a bonding pad portion of the MEMS chip, and having the wire embedded therein; An input / output terminal attaching hole formed by removing a molding compound resin in a portion of the ASIC chip that matches the bonding pad; A solder ball fused to a bonding pad of the ASIC chip through the hole for attaching the input / output terminal; It provides a semiconductor package comprising a.

바람직한 일 구현예로서, 상기 캡은 절연물질로 만들어진 것으로서, 상기 MEMS 칩과의 접촉면적을 최소로 하면서 지지되는 다리부와, 상기 ASIC 칩이 안착되 도록 상기 다리부의 상단부를 연결하며 일체로 된 판형의 탑재판으로 구성된 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the cap is made of an insulating material, and is integrally plate-shaped connecting the upper end of the leg so that the ASIC chip is seated and the leg supported while minimizing the contact area with the MEMS chip. Characterized in that consisting of the mounting plate.

바람직한 다른 구현예로서, 상기 MEMS 칩의 면적은 캡의 면적에 비하여 크고, 상기 캡에 의하여 덮혀지지 않는 상기 MEMS 칩의 본딩패드는 일측 테두리 부분에만 형성된 것을 특징으로 한다.In another preferred embodiment, the area of the MEMS chip is larger than the area of the cap, characterized in that the bonding pad of the MEMS chip that is not covered by the cap is formed only at one edge portion.

바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 ASIC 칩의 본딩패드는 상기 MEMS 칩의 일측 테두리 부분에 형성된 본딩패드와 인접되도록 ASIC 칩의 일측 테두리 부분에 형성된 와이어 본딩용 본딩패드와, 상기 솔더볼이 융착되는 볼 융착용 본딩패드로 구성된 것을 특징으로 한다.In another preferred embodiment, the bonding pad of the ASIC chip is a wire bonding bonding pad formed on one edge portion of the ASIC chip so as to be adjacent to the bonding pad formed on the edge portion of the MEMS chip, the ball fusion ball solder Characterized in that composed of a wear bonding pad.

또한, 상기 입출력단자 부착용 홀은 레이저 또는 화학적 에칭 방법에 의하여 몰딩 컴파운드 수지의 해당 부위를 제거시켜 형성된 것을 특징으로 한다.The input / output terminal attachment hole may be formed by removing a corresponding portion of the molding compound resin by a laser or chemical etching method.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다수의 MEMS 칩이 집적된 웨이퍼의 제공 단계와; 상기 웨이퍼 상태에서 각 MEMS 칩의 상면에 캡을 덮어주며 부착하되, 각 MEMS 칩의 본딩패드를 제외하고 캡을 부착하는 단계와; 상기 캡의 상면에 ASIC 칩을 부착하는 단계와; 상기 ASIC 칩의 본딩패드와 상기 MEMS 칩의 본딩패드 상호간을 도전성의 와이어로 연결하는 단계와; 상기 ASIC 칩의 상면 전체, 상기 캡의 상면 일부, 상기 MEMS 칩의 본딩패드 부위에 걸쳐 몰딩 컴파운드 수지로 몰딩하되, 상기 와이어가 내재되도록 몰딩하는 단계와; 상기 ASIC 칩의 본딩패드와 일치되는 부위의 몰딩 컴파운드 수지를 제거하여 입출력단자 부착용 홀을 형성하는 단계와; 상기 입출력 단자 부착용 홀을 통해 외부로 노출되는 상기 ASIC 칩의 본딩패드에 솔더볼을 융착하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법을 제공한다.The present invention for achieving the above object comprises the steps of providing a wafer integrated with a plurality of MEMS chips; Attaching the cap on the upper surface of each MEMS chip in the wafer state, but attaching the cap except for a bonding pad of each MEMS chip; Attaching an ASIC chip to an upper surface of the cap; Connecting the bonding pads of the ASIC chip and the bonding pads of the MEMS chip with conductive wires; Molding the entire upper surface of the ASIC chip, a portion of the upper surface of the cap, and a molding compound resin over a bonding pad portion of the MEMS chip, but molding the wire to be inherent; Forming a hole for attaching an input / output terminal by removing the molding compound resin at a portion coinciding with the bonding pad of the ASIC chip; Welding solder balls to bonding pads of the ASIC chip exposed to the outside through the hole for attaching the input / output terminals; It provides a method for manufacturing a semiconductor package comprising a.

바람직한 일 구현예로서, 상기 웨이퍼의 소잉라인을 따라 개개의 MEMS 칩으로 분리하는 소잉을 실시하되, 상기 소잉라인 위쪽에 몰딩된 몰딩 컴파운드 수지도 함께 소잉라인을 따라 소잉되어, 개개의 반도체 패키지로 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the sawing is performed to separate the individual MEMS chips along the sawing line of the wafer, but the molding compound resin molded above the sawing line is also sawed along the sawing line and separated into individual semiconductor packages. Characterized in that it further comprises the step.

또한, 상기 입출력단자 부착용 홀을 형성하기 위하여, 상기 몰딩 컴파운드 수지의 해당 부위를 제거하는 레이저 또는 화학적 에칭이 실시되는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to form the hole for attaching the input / output terminals, laser or chemical etching for removing a corresponding portion of the molding compound resin is performed.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.Through the above problem solving means, the present invention can provide the following effects.

1) 기판을 사용하지 않고 웨이퍼 상태에서 MEMS 칩에 ASIC 칩을 적층 구성함으로써, 전체 패키지 두께를 현격히 줄이는 동시에 제조비용을 절감할 수 있다.1) By stacking ASIC chips on MEMS chips without wafers, the overall package thickness can be significantly reduced and manufacturing costs can be reduced.

2) MEMS 칩상에 캡을 두어 ASIC 칩을 적층 구성함으로써, MEMS 칩에 대한 스트레스를 줄일 수 있고, 그에따라 MEMS 칩의 구현 로직에 대한 신뢰성을 제공할 수 있다.2) By stacking ASIC chips with caps on the MEMS chips, stress on the MEMS chips can be reduced, and thus reliability of the implementation logic of the MEMS chips can be provided.

3) 몰딩 컴파운드 수지의 두께 및 와이어의 루프 하이트를 줄임으로써, 반도체 패키지의 전체 두께를 보다 얇게 줄일 수 있다.3) By reducing the thickness of the molding compound resin and the loop height of the wire, the overall thickness of the semiconductor package can be reduced thinner.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 별도의 기판을 사용하지 않고 웨이퍼 상태의 MEMS 칩을 이용하여 패키징을 구현한 점, MEMS칩과 ASIC 칩 사이에 MEMS 칩을 보호하는 캡을 배치하고 전체적인 반도체 패키지의 크기 및 두께를 줄여줌에 따라 MEMS 칩의 오작동을 일으키는 스트레스를 감소시킨 점 등에 주안점이 있는 반도체 패키지 및 그 제조 방법을 제공하고자 한 것이다.The present invention implements packaging using a wafer-like MEMS chip without using a separate substrate, and places a cap protecting the MEMS chip between the MEMS chip and the ASIC chip and reduces the size and thickness of the overall semiconductor package. Accordingly, the present invention has been made in an effort to provide a semiconductor package and a method of manufacturing the same, which focus on reducing stress causing malfunction of the MEMS chip.

첨부한 도 1a 및 도 1b은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조 방법을 순서대로 설명하는 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다.1A and 1B are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a semiconductor package according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor package according to the present invention.

먼저, 다수의 MEMS 칩(12)이 가로 및 세로 방향으로 집적된 웨이퍼(10)가 제공되며, 각 MEMS 칩(12)의 경계부에는 추후 개개의 칩으로 분리시킬 수 있는 소잉라인(24)으로 형성된다.First, a wafer 10 in which a plurality of MEMS chips 12 are integrated in a horizontal and vertical direction is provided, and a sawing line 24 formed at a boundary of each MEMS chip 12 can be separated into individual chips later. do.

이때, 상기 MEMS 칩(12)의 본딩패드(14)는 일측 테두리 부분에만 형성된다.At this time, the bonding pad 14 of the MEMS chip 12 is formed only at one edge portion.

다음으로, 상기 웨이퍼(10) 상태에서 각 MEMS 칩(12)의 상면을 덮어줄 수 있는 캡(16)을 구비하여 MEMS 칩(12)의 상면에 부착한다.Next, the cap 16 may be attached to the upper surface of the MEMS chip 12 to cover the upper surface of each MEMS chip 12 in the wafer 10 state.

상기 캡(16)은 절연물질로 만들어진 것으로서, 상기 MEMS 칩(12)과의 접촉면적을 최소로 하면서 MEMS 칩(12)상에 지지되는 다리부(16a)와, 하기와 같이 ASIC 칩(20)이 안착되도록 상기 다리부(16a)의 상단부를 연결하며 일체로 형성된 판형의 탑재판(16b)으로 구성된다.The cap 16 is made of an insulating material, the legs 16a supported on the MEMS chip 12 with a minimum contact area with the MEMS chip 12, and the ASIC chip 20 as follows. It is composed of a plate-shaped mounting plate (16b) integrally formed to connect the upper end of the leg (16a) to be seated.

이때, 상기 MEMS 칩(12)의 면적은 캡(16)의 면적에 비하여 크고, 상기 캡(16)에 의하여 덮혀지지 않는 상기 MEMS 칩(12)의 본딩패드(14)는 위쪽을 향하여 노출된 상태가 된다.In this case, the area of the MEMS chip 12 is larger than the area of the cap 16, and the bonding pads 14 of the MEMS chip 12 that are not covered by the cap 16 are exposed upward. Becomes

이어서, 상기 캡(16)의 탑재판(16b) 상면에 보다 작은 크기를 갖는 ASIC 칩(20)을 부착한다.Subsequently, an ASIC chip 20 having a smaller size is attached to the upper surface of the mounting plate 16b of the cap 16.

상기 ASIC 칩(20)의 본딩패드(22)는 상기 MEMS 칩(12)의 일측 테두리 부분에 형성된 본딩패드(14)와 인접되도록 ASIC 칩(20)의 일측 테두리 부분에 형성된 와이어 본딩용 본딩패드(22a)와, 하기와 같이 솔더볼(26)이 융착되도록 ASIC 칩(20)의 나머지 테두리 부분에 형성되는 다수의 볼 융착용 본딩패드(22b)로 구성된다.The bonding pads 22 of the ASIC chip 20 are wire bonding bond pads formed at one edge of the ASIC chip 20 to be adjacent to the bonding pad 14 formed at one edge of the MEMS chip 12. 22a) and a plurality of ball fusion bonding pads 22b formed on the remaining edges of the ASIC chip 20 so that the solder balls 26 are fused as described below.

이렇게 구비된 ASIC 칩(20)은 상기 캡(16)의 탑재판(16b) 정중앙에 부착되지 않고, 상기 MEMS 칩(12)의 본딩패드(14)에 최대한 가까운 위치 즉, 상기 캡(16)의 탑재판(16b) 일측쪽에 치우치며 부착되어, 상기 ASIC 칩(20)의 와이어 본딩용 본딩패드(22a)와 상기 MEMS 칩(12)의 본딩패드(14)가 서로 최대로 인접되는 상태가 되도록 한다.The ASIC chip 20 provided as described above is not attached to the center of the mounting plate 16b of the cap 16, and is positioned as close as possible to the bonding pad 14 of the MEMS chip 12, that is, of the cap 16. It is attached to one side of the mounting plate 16b so that the wire bonding bond pad 22a of the ASIC chip 20 and the bonding pad 14 of the MEMS chip 12 are in close contact with each other. .

연이어, 상기 ASIC 칩(20)의 본딩패드(22)중 와이어 본딩용 본딩패드(22a)와 상기 MEMS 칩(12)의 본딩패드(14) 상호간을 도전성 와이어(18)로 연결하는 바, 상기 ASIC 칩(20)의 와이어 본딩용 본딩패드(22a)와 상기 MEMS 칩(12)의 본딩패드(14)가 서로 최대로 인접되는 상태이므로, 와이어의 길이를 절감할 수 있다.Subsequently, a wire bonding bonding pad 22a of the bonding pads 22 of the ASIC chip 20 and a bonding pad 14 of the MEMS chip 12 are connected to each other by a conductive wire 18. Since the wire bonding bond pad 22a of the chip 20 and the bonding pad 14 of the MEMS chip 12 are adjacent to each other to the maximum, the length of the wire can be reduced.

이때, 상기 ASIC 칩(20)의 와이어 본딩용 본딩패드(22a)와 상기 MEMS 칩(12)의 본딩패드(14)를 연결하는 상기 와이어(18)의 루프 높이(Loop Height)는 최대한 낮게 하여, 패키지의 두께를 보다 줄일 수 있도록 한다.At this time, the loop height of the wire 18 connecting the bonding pad 22a for the wire bonding of the ASIC chip 20 and the bonding pad 14 of the MEMS chip 12 is as low as possible. This makes it possible to further reduce the thickness of the package.

다음으로, 상기 ASIC 칩(20)의 상면 전체, 상기 캡(16)의 상면 일부(ASIC 칩에 의하여 커버되지 않은 부분), 상기 MEMS 칩(12)의 본딩패드(14) 부위에 걸쳐 몰딩 컴파운드 수지(28)로 몰딩하는 단계가 진행되며, 이때 상기 와이어(18)는 몰딩 컴파운드 수지(28)내에 내재되는 상태가 된다.Next, a molding compound resin is disposed over the entire upper surface of the ASIC chip 20, a portion of the upper surface of the cap 16 (a portion not covered by the ASIC chip), and a portion of the bonding pad 14 of the MEMS chip 12. Molding to 28 proceeds, wherein the wire 18 is in a state embedded in the molding compound resin (28).

이어서, 상기 몰딩 컴파운드 수지(28)의 일부 즉, 상기 ASIC 칩(20)의 볼 부착용 본딩패드(22b)와 일치되는 부위의 몰딩 컴파운드 수지(28)를 레이저 또는 화학적 에칭 방법으로 제거함으로써, 몰딩 컴파운드 수지(28)에 입출력단자 부착용 홀(30)이 관통 형성되는 동시에 상기 ASIC 칩(20)의 볼 부착용 본딩패드(22b)가 외부로 노출되는 상태가 된다.Subsequently, a part of the molding compound resin 28, that is, the molding compound resin 28 at a portion coinciding with the ball pad bonding pad 22b of the ASIC chip 20 is removed by a laser or chemical etching method. The resin 28 has a hole 30 for input / output terminal attachment therethrough, and the bonding pad 22b for ball attachment of the ASIC chip 20 is exposed to the outside.

따라서, 상기 몰딩 컴파운드 수지(28)에 관통 형성된 입출력 단자 부착용 홀(30)을 통해 외부로 노출되어 있는 상기 ASIC 칩(20)의 볼 부착용 본딩패드(22b)에 최종 입출력단자로서 솔더볼(26)을 융착시킨다.Therefore, the solder ball 26 is used as a final input / output terminal to the ball bonding pad 22b of the ASIC chip 20 exposed to the outside through the hole 30 for attaching the input / output terminal formed through the molding compound resin 28. Fusion.

최종적으로, 상기 웨이퍼(10)의 소잉라인(24) 즉, 각 MEMS 칩(12)간의 경계라인을 따라 소잉장비의 블레이드에 의한 소잉을 실시하여, 웨이퍼 상태의 MEMS 칩(12)을 개개의 단위로 분리시킨다.Finally, the sawing line 24 of the wafer 10, that is, sawing is performed by the blade of sawing equipment along the boundary line between the MEMS chips 12, so that the MEMS chip 12 in the wafer state is individually united. To be separated.

이때, 상기 웨이퍼(10)의 소잉라인(24) 위쪽에 몰딩된 몰딩 컴파운드 수지(28)도 함께 소잉라인을 따라 소잉됨으로써, 상기 MEMS 칩(12)과 ASIC 칩(20)이 캡(16)을 사이에 두고 적층 구성된 개개의 반도체 패키지(100)로 분리되어진다.At this time, the molding compound resin 28 molded on the sawing line 24 of the wafer 10 is also sawed along the sawing line, so that the MEMS chip 12 and the ASIC chip 20 may close the cap 16. The semiconductor package 100 is separated into individual semiconductor packages 100 that are stacked in between.

이와 같이, 별도의 기판을 사용하지 않고 웨이퍼 상태의 MEMS 칩(12)에 캡(16)을 사이에 두고 ASIC 칩(20)을 적층함으로써, 반도체 패키지(100)의 전체 두께를 현격하게 줄일 수 있고, 기판이 제외된 상태이므로 제조비용 또한 절감할 수 있으며, MEMS 칩이 캡에 의하여 덮혀지며 보호되는 상태가 되어 MEMS 칩에 대한 스트레스를 줄일 수 있고, 그에 따라 MEMS 칩의 오작동을 방지할 수 있다.As such, by stacking the ASIC chip 20 on the MEMS chip 12 in the wafer state without the use of a separate substrate, the overall thickness of the semiconductor package 100 can be significantly reduced. Since the substrate is excluded, the manufacturing cost can be reduced, and the MEMS chip is covered and protected by the cap, thereby reducing the stress on the MEMS chip, thereby preventing the malfunction of the MEMS chip.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조 방법을 순서대로 설명하는 단면도,1A and 1B are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a semiconductor package according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 반도체 패키지를 나타내는 단면도,2 is a cross-sectional view showing a semiconductor package according to the present invention;

도 3은 종래의 반도체 패키지를 설명하는 단면도.3 is a cross-sectional view illustrating a conventional semiconductor package.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 웨이퍼 12 : MEMS 칩10 wafer 12 MEMS chip

14 : MEMS 칩의 본딩패드 16 : 캡14 bonding pad of MEMS chip 16 cap

16a : 다리부 16b : 탑재판16a: leg portion 16b: mounting plate

18 : 와이어 20 : ASIC 칩18: wire 20: ASIC chip

22 : ASIC 칩의 본딩패드 22a : 와이어 본딩용 본딩패드22: bonding pad of ASIC chip 22a: bonding pad for wire bonding

22b : 볼 융착용 본딩패드 24 : 소잉라인22b: bonding pad for ball welding 24: sawing line

26: 솔더볼 28 : 몰딩 컴파운드 수지26: solder ball 28: molding compound resin

30 : 입출력 단자 부착용 홀 100 : 반도체 패키지30: hole for attaching input / output terminals 100: semiconductor package

Claims (8)

다수의 MEMS 칩이 집적된 웨이퍼와;A wafer in which a plurality of MEMS chips are integrated; 상기 웨이퍼 상태에서 각 MEMS 칩의 상면을 덮어주며 부착되되, 각 MEMS 칩의 본딩패드를 제외하고 부착되는 캡과;A cap covering an upper surface of each MEMS chip in the wafer state, the cap being attached except for a bonding pad of each MEMS chip; 상기 캡의 상면에 부착되는 ASIC 칩과;An ASIC chip attached to an upper surface of the cap; 상기 ASIC 칩의 본딩패드와 상기 MEMS 칩의 본딩패드 상호간을 전기적으로 연결하는 와이어와;Wires electrically connecting the bonding pads of the ASIC chip and the bonding pads of the MEMS chip; 상기 ASIC 칩의 상면 전체, 상기 캡의 상면 일부, 상기 MEMS 칩의 본딩패드 부위에 걸쳐 몰딩되되, 상기 와이어를 내재시키며 몰딩된 몰딩 컴파운드 수지와;A molding compound resin molded over the entire top surface of the ASIC chip, a part of the top surface of the cap, and a bonding pad portion of the MEMS chip, and having the wire embedded therein; 상기 ASIC 칩의 본딩패드와 일치되는 부위의 몰딩 컴파운드 수지를 제거시켜 형성된 입출력단자 부착용 홀과;An input / output terminal attaching hole formed by removing a molding compound resin in a portion of the ASIC chip that matches the bonding pad; 상기 입출력 단자 부착용 홀을 통해, 상기 ASIC 칩의 본딩패드에 융착되는 솔더볼;A solder ball fused to a bonding pad of the ASIC chip through the hole for attaching the input / output terminal; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.A semiconductor package comprising a. 청구항 1에 있어서, 상기 캡은 절연물질로 만들어진 것으로서, 상기 MEMS 칩과의 접촉면적을 최소로 하면서 지지되는 다리부와, 상기 ASIC 칩이 안착되도록 상기 다리부의 상단부를 연결하며 일체로 된 판형의 탑재판으로 구성된 것을 특징으 로 하는 반도체 패키지.The plate-shaped mounting of claim 1, wherein the cap is made of an insulating material, and supports a leg portion supported while minimizing a contact area with the MEMS chip and an upper portion of the leg portion to seat the ASIC chip. A semiconductor package comprising a plate. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 MEMS 칩의 면적은 상기 캡의 면적에 비하여 크고, 상기 캡에 의하여 덮혀지지 않는 상기 MEMS 칩의 본딩패드는 일측 테두리 부분에만 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.The semiconductor package according to claim 1 or 2, wherein an area of the MEMS chip is larger than that of the cap, and a bonding pad of the MEMS chip which is not covered by the cap is formed only at one edge portion. 청구항 1에 있어서, 상기 ASIC 칩의 본딩패드는 상기 MEMS 칩의 일측 테두리 부분에 형성된 본딩패드와 인접되도록 ASIC 칩의 일측 테두리 부분에 형성된 와이어 본딩용 본딩패드와, 상기 솔더볼이 융착되는 볼 융착용 본딩패드로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.The bonding pad of claim 1, wherein the bonding pad of the ASIC chip is a wire bonding bonding pad formed on one edge of the ASIC chip so as to be adjacent to the bonding pad formed on one edge of the MEMS chip, and the solder ball is fused. A semiconductor package comprising a pad. 청구항 1에 있어서, 상기 입출력단자 부착용 홀은 레이저 또는 화학적 에칭 방법에 의하여 몰딩 컴파운드 수지의 해당 부위를 제거시켜 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.The semiconductor package according to claim 1, wherein the hole for attaching the input / output terminals is formed by removing a corresponding portion of the molding compound resin by a laser or chemical etching method. 다수의 MEMS 칩이 집적된 웨이퍼의 제공 단계와;Providing a wafer in which a plurality of MEMS chips are integrated; 상기 웨이퍼 상태에서 각 MEMS 칩의 상면에 캡을 덮어주며 부착하되, 각 MEMS 칩의 본딩패드를 제외하고 캡을 부착하는 단계와;Attaching the cap on the upper surface of each MEMS chip in the wafer state, but attaching the cap except for a bonding pad of each MEMS chip; 상기 캡의 상면에 ASIC 칩을 부착하는 단계와;Attaching an ASIC chip to an upper surface of the cap; 상기 ASIC 칩의 본딩패드와 상기 MEMS 칩의 본딩패드 상호간을 도전성의 와이어로 연결하는 단계와;Connecting the bonding pads of the ASIC chip and the bonding pads of the MEMS chip with conductive wires; 상기 ASIC 칩의 상면 전체, 상기 캡의 상면 일부, 상기 MEMS 칩의 본딩패드 부위에 걸쳐 몰딩 컴파운드 수지로 몰딩하되, 상기 와이어가 내재되도록 몰딩하는 단계와;Molding the entire upper surface of the ASIC chip, a portion of the upper surface of the cap, and a molding compound resin over a bonding pad portion of the MEMS chip, but molding the wire to be inherent; 상기 ASIC 칩의 본딩패드와 일치되는 부위의 몰딩 컴파운드 수지를 제거하여 입출력단자 부착용 홀을 형성하는 단계와;Forming a hole for attaching an input / output terminal by removing the molding compound resin at a portion coinciding with the bonding pad of the ASIC chip; 상기 입출력 단자 부착용 홀을 통해 외부로 노출되는 상기 ASIC 칩의 본딩패드에 솔더볼을 융착하는 단계;Welding solder balls to bonding pads of the ASIC chip exposed to the outside through the hole for attaching the input / output terminals; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.Semiconductor package manufacturing method comprising a. 청구항 6에 있어서, 상기 웨이퍼의 소잉라인을 따라 개개의 MEMS 칩으로 분리하는 소잉을 실시하되, 상기 소잉라인 위쪽에 몰딩된 몰딩 컴파운드 수지도 함께 소잉라인을 따라 소잉되어, 개개의 반도체 패키지로 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.The method according to claim 6, wherein the sawing is performed to separate the individual MEMS chip along the sawing line of the wafer, wherein molding compound resin molded above the sawing line is also sawed along the sawing line and separated into individual semiconductor packages. The method of manufacturing a semiconductor package, further comprising the step. 청구항 7에 있어서, 상기 입출력단자 부착용 홀을 형성하기 위하여, 상기 몰딩 컴파운드 수지의 해당 부위를 제거하는 레이저 또는 화학적 에칭이 실시되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.The method of manufacturing a semiconductor package according to claim 7, wherein a laser or chemical etching for removing a corresponding portion of the molding compound resin is performed to form the hole for attaching the input / output terminals.
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