KR101142150B1 - Surface mounting type semiconductor package, fabrication system and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 표면 실장형 반도체 패키지는 반도체 소자가 실장되는 평판 형태의 기판 및 상기 반도체 소자를 덮도록 상기 기판에 접합되는 캡(cap) 형태의 리드(lid)를 포함함으로써, 생산성이 뛰어나다.The surface mount semiconductor package according to the present invention includes a substrate in the form of a flat plate on which a semiconductor device is mounted and a cap in the form of a cap bonded to the substrate so as to cover the semiconductor device, thereby providing excellent productivity.

Description

표면 실장형 반도체 패키지, 표면 실장형 반도체 패키지 생산 시스템 및 방법{SURFACE MOUNTING TYPE SEMICONDUCTOR PACKAGE, FABRICATION SYSTEM AND METHOD THEREOF}Surface Mount Semiconductor Package, Surface Mount Semiconductor Package Production System and Method {SURFACE MOUNTING TYPE SEMICONDUCTOR PACKAGE, FABRICATION SYSTEM AND METHOD THEREOF}

본 발명은 표면 실장형 반도체 패키지, 표면 실장형 반도체 패키지 생산 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 평판 형태의 기판에 캡 형태의 리드(lid)를 접합시킨 표면 실장형 반도체 패키지 및 이를 생산하기 위한 표면 실장형 반도체 패키지 생산 시스템과 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a surface mount semiconductor package, a surface mount semiconductor package production system and method, and more particularly, to a surface mount semiconductor package in which cap-shaped lids are bonded to a flat substrate, and to produce the same. The present invention relates to a surface mount semiconductor package production system and method.

휴대 전화, 노트북 크기의 개인용 컴퓨터, 전자 개인용 데이터 북 등과 같은 전자 장비의 최근의 발전에 비추어, 그러한 전자 장비에 유용한 고밀도, 소형, 박형의 반도체 패키지 생산이 요구되고 있다.In light of recent advances in electronic equipment, such as mobile phones, notebook-sized personal computers, electronic personal data books, and the like, there is a need for production of high density, small, thin semiconductor packages useful for such electronic equipment.

이와 같은 반도체 패키지에서 표면 탄성파(SAW, Surface Acoustic Wave) 필터 칩과 같은 반도체 칩을 실장하는 패키지의 경우 패키징 내부를 몰딩하지 않고 제작이 수행된다.In such a semiconductor package, a package in which a semiconductor chip such as a surface acoustic wave (SAW) filter chip is mounted is manufactured without molding the inside of the packaging.

표면 탄성파 소자는 LiTaO3, LiNbO3, 수정과 같은 압전재료로 이루어지는 기판(압전성 기판)상에 설치된 박막 금속으로 이루어지는 빗살형상 전극(IDT:Inter Digital Transducer)에 의해 전기적 신호와 표면 탄성파(SAW)의 변환을 실시하고, 신호를 송수신하는 소자이다. 표면 탄성파 소자는 소형, 경량, 고신뢰성, 우수한 대역외 감쇠특성 등의 특징을 갖기 때문에, 영상기기나 이동통신기기의 분야에서 주파수 필터, 공진기 등으로서 널리 이용되고 있다.The surface acoustic wave device converts electrical signals and surface acoustic wave (SAW) by a comb-shaped electrode (IDT: Inter Digital Transducer) made of a thin film metal provided on a substrate (piezoelectric substrate) made of piezoelectric materials such as LiTaO3, LiNbO3, and quartz. A device for transmitting and receiving a signal. Since surface acoustic wave elements have characteristics such as small size, light weight, high reliability, and excellent out-of-band attenuation characteristics, they are widely used as frequency filters and resonators in the field of video equipment and mobile communication equipment.

최근, 이러한 표면 탄성파 소자를 이용한 표면 탄성파 장치에서는 보다 소형화를 도모하기 위해서, 표면 탄성파 소자를 페이스 다운 본딩방식이라 불리우는 접속방식에 의해 지지기재에 탑재?실장하는 것이 실시되고 있다.In recent years, in the surface acoustic wave device using such a surface acoustic wave element, in order to further reduce the size, mounting and mounting of the surface acoustic wave element on a supporting substrate by a connection method called a face down bonding method has been carried out.

도 9에 종래의 FDB방식에서 접속된 표면 탄성파 장치를 나타낸다. 이 도면에서는 압전성 기판(51)상에 빗살형식 전극(52)과 본딩 패드(53)가 각각 형성된 표면 탄성파 소자(54)가 예를 들면, 세라믹제의 상자형상의 지지기재(55)속에 전극형성면을 아래쪽으로 하여(페이스 다운으로) 탑재되어 있다. 지지기재(55)의 표면 탄성파 소자(54)와 대향하는 접속면(다이 어태치(die attach)면)에는 도전패턴(56)이 형성되어 있다. 이 도체 패턴(56)의 신호단자(56a)와 표면 탄성파 소자(54)의 본딩패드(53)가 Au, 땝납 등의 도전성의 범프(bump)(57)를 통해서 접합(플립칩 실장)되어 있다. 또, 지지기재(55)의 상단부에는 금속제나 세라믹제 등의 덮개(58)가 씌워 배치되고, 이 덮개(58)와 지지기재(55)가 용접되거나 또는 접착제에 의해 접착되어 밀봉되어 있다. 또한 지지기재(55)의 다이 어태치면의 도체 패턴(56)상에는 신호단자(56a)의 도전성을 확보하기 위해서 1~10㎛의 두께의 Au 등의 도금층(도시를 생략)이 형성되어 있다. 또, 지지기재(55)의 외부둘레면에는 외부 접속단자(도시를 생략)가 배설되어 있고, 이 외부접속단자와 상기한 신호단자(56a)가 비아 홀 등의 도전로(도시를 생략)를 통해서 도통되고 있다.9 shows a surface acoustic wave device connected in the conventional FDB method. In this figure, the surface acoustic wave element 54 in which the comb-tooth type electrode 52 and the bonding pad 53 are formed on the piezoelectric substrate 51 is formed, for example, in the box-shaped support base 55 made of ceramic. It is mounted face down (face down). A conductive pattern 56 is formed on the connection surface (die attach surface) facing the surface acoustic wave element 54 of the support base 55. The signal terminal 56a of the conductor pattern 56 and the bonding pad 53 of the surface acoustic wave element 54 are bonded (flip chip mounted) through conductive bumps 57 such as Au and solder. . In addition, a cover 58 made of metal, ceramic, or the like is disposed on the upper end of the support base 55, and the cover 58 and the support base 55 are welded or bonded by an adhesive and sealed. Further, on the conductor pattern 56 of the die attach surface of the support base 55, a plating layer (not shown) such as Au having a thickness of 1 to 10 mu m is formed to secure the conductivity of the signal terminal 56a. In addition, an external connection terminal (not shown) is provided on the outer circumferential surface of the support base 55, and the external connection terminal and the signal terminal 56a described above provide a conductive path (not shown) such as a via hole. It is conducting through.

이상에서 살펴본 표면 탄성파 소자뿐만 아니라 그외의 다양한 표면 실장형 반도체 소자가 실장되는 패키지에서 개구부가 형성된 기판과 평판 형태의 리드를 이용하고 있다.
In addition to the surface acoustic wave device described above, a substrate having an opening and a lead in the form of a plate are used in a package in which various other surface mount semiconductor devices are mounted.

본 발명은 평판 형태의 기판에 캡 형태의 리드(lid)를 접합시킨 표면 실장형 반도체 패키지 및 이를 생산하기 위한 표면 실장형 반도체 패키지 생산 시스템과 방법을 제공하기 위한 것이다.
The present invention provides a surface mount semiconductor package in which cap-shaped lids are bonded to a substrate in a flat plate form, and a surface mount semiconductor package production system and method for producing the same.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 표면 실장형 반도체 패키지는 반도체 소자가 실장되는 평판 형태의 기판 및 상기 반도체 소자를 덮도록 상기 기판에 접합되는 캡(cap) 형태의 리드(lid)를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the surface-mount semiconductor package according to the present invention includes a substrate in the form of a flat plate on which the semiconductor device is mounted and a lid in the form of a cap bonded to the substrate to cover the semiconductor device. can do.

이때, 상기 리드의 오목부는 상기 반도체 소자상에 밀착될 수 있다. 여기서, 상기 리드는 플렉시블(flexible) 재질이고, 상기 리드의 오목부는 상기 반도체 소자를 가압할 수 있다.In this case, the recess of the lead may be in close contact with the semiconductor device. Here, the lead may be a flexible material, and the recess of the lead may press the semiconductor device.

또한, 상기 반도체 소자는 EDLC(Electric Double Layer Capacitor, 전기 이중층 커패시터)이고, 상기 기판에는 상기 EDLC의 제1 전극과 전해층 및 제2 전극이 순서대로 적층되고, 상기 리드는 상기 제2 전극에 밀착될 수 있다. 이때, 상기 리드에는 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되는 회로 패턴이 형성되고, 상기 회로 패턴은 상기 밀착에 의해 상기 제2 전극과 연결될 수 있다.The semiconductor device may be an electric double layer capacitor (EDLC), and a first electrode, an electrolyte layer, and a second electrode of the EDLC may be sequentially stacked on the substrate, and the lead may be in close contact with the second electrode. Can be. In this case, a circuit pattern electrically connected to the second electrode may be formed on the lead, and the circuit pattern may be connected to the second electrode by the adhesion.

또한, 상기 반도체 소자는 TCXO(Temperature-Compensated Crystal Oscillator, 온도보상형수정발진기), 크리스탈(crystal), SAW(Surface Acoustic Wave, 표면 탄성파) 필터 중 하나일 수 있다.
In addition, the semiconductor device may be one of a Temperature-Compensated Crystal Oscillator (TCXO), a Crystal, and a Surface Acoustic Wave (SAW) filter.

한편, 본 발명에 따른 표면 실장형 반도체 패키지 생산 시스템은 평판 형태의 기판 상에 반도체 소자를 실장하는 반도체 소자 실장부 및 상기 반도체 소자를 덮도록 캡(cap) 형태의 리드(lid)를 상기 기판에 접합하는 접합부를 포함할 수 있다.On the other hand, the surface mount semiconductor package production system according to the present invention is a semiconductor device mounting portion for mounting a semiconductor device on a flat plate-shaped substrate and a cap (lid) in the cap (lid) to cover the semiconductor device to the substrate It may include a junction to join.

이때, 상기 평판 형태의 기판을 형성하는 기판 형성부 및 상기 반도체 소자를 덮는 캡(cap) 형태의 리드를 형성하는 리드 형성부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 리드 형성부는 상기 리드의 오목부가 상기 반도체 소자상에 밀착되도록 상기 리드를 형성할 수 있다.In this case, the method may further include a substrate forming part forming the flat substrate and a lead forming part forming a cap in a cap shape covering the semiconductor device. Here, the lead forming unit may form the lead so that the recess of the lead is in close contact with the semiconductor element.

또한, 상기 반도체 소자는 상기 기판 상에 제1 전극과 전해층 및 제2 전극이 순서대로 적층되는 EDLC(Electric Double Layer Capacitor, 전기 이중층 커패시터)이고, 상기 리드의 오목부는 상기 제2 전극에 밀착될 수 있다.The semiconductor device may be an electric double layer capacitor (EDLC) in which a first electrode, an electrolyte layer, and a second electrode are sequentially stacked on the substrate, and the recess of the lead may be in close contact with the second electrode. Can be.

또한, 상기 리드는 플렉시블(flexible) 재질이고, 상기 리드의 오목부는 상기 반도체 소자를 가압하여 밀착될 수 있다.In addition, the lead may be a flexible material, and the recess of the lead may be pressed against the semiconductor element.

또한, 상기 기판 형성부는 상기 반도체 소자가 서로 구분되는 위치에 복수개 실장되도록 상기 기판을 형성하고, 상기 리드 형성부는 상기 반도체 소자 각각을 덮는 캡(cap) 형태의 캡부가 복수개 형성되도록 상기 리드를 형성하고, 상기 접합부에서 상기 기판과 상기 리드를 접합한 후 상기 반도체 소자를 구분하여 절단하는 절단부를 더 포함할 수 있다.
The substrate forming unit may form the substrate such that the semiconductor elements are mounted in a plurality of positions separated from each other, and the lead forming unit forms the leads such that a plurality of cap-shaped cap portions covering each of the semiconductor elements are formed. The cutting unit may further include a cutting unit which separates and cuts the semiconductor device after bonding the substrate and the lead at the bonding unit.

한편, 본 발명에 따른 표면 실장형 반도체 패키지 생산 방법은 평판 형태의 기판상에 반도체 소자를 실장하는 단계 및 상기 반도체 소자를 덮도록 캡 형태의 리드(lid)를 상기 기판에 접합하는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, the method for producing a surface-mount semiconductor package according to the present invention includes the steps of mounting a semiconductor device on a substrate in the form of a flat plate and bonding a lid (lid) of the cap shape to the substrate to cover the semiconductor device; Can be.

이때, 상기 반도체 소자를 실장하는 단계 이전에 상기 평판 형태의 기판을 형성하는 단계 및 상기 접합 단계 이전에 상기 반도체 소자를 덮는 캡 형태의 리드(lid)를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 기판을 형성하는 단계는 상기 기판을 상기 반도체 소자가 구분되는 위치에 복수개 실장되도록 형성하고, 상기 리드를 형성하는 단계는 상기 기판상에 실장되는 복수개의 상기 반도체 소자를 덮는 캡(cap) 형태의 캡부를 복수개 형성하고, 상기 접합 단계 이후에, 상기 기판과 상기 리드의 접합체를 상기 반도체 소자 단위별로 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
The method may further include forming the substrate in the form of a flat plate before mounting the semiconductor device, and forming a cap in a cap shape covering the semiconductor device before the bonding step. The forming may include forming a plurality of substrates at positions where the semiconductor elements are separated, and the forming of the leads may include a plurality of caps having a cap shape covering the plurality of semiconductor elements mounted on the substrate. And forming a bonded body of the substrate and the lead after each semiconductor device unit after the bonding step.

이상에서 설명된 바와 같은 본 발명에 따른 표면 실장형 반도체 패키지, 표면 실장형 반도체 패키지 생산 시스템 및 방법은 평판 형태의 기판에 캡 형태의 리드를 접합함으로써 생산 효율이 향상된다.As described above, the surface mount type semiconductor package and the surface mount type semiconductor package production system and method according to the present invention improve production efficiency by bonding a cap type lead to a flat plate type substrate.

구체적으로 오목형 개구부를 갖는 기판에 존재하던 벽이 사라지고 기판의 형태이 평형이기 때문에, 낱개로 공정할 때 로딩이나 이동에 필요한 지그의 제작 비용을 절감할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.Specifically, since the wall existing on the substrate having the concave opening disappears and the shape of the substrate is in equilibrium, it can be expected that the manufacturing cost of the jig required for loading or moving can be reduced when processing individually.

또한, 고객의 요구(needs)에 따른 소형화나 박형화시 패키지 모양 변경보다 리드 모양 변경이 훨씬 용이하므로 개발 기간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, since the shape of the lead is much easier to change than the shape of the package at the time of miniaturization or thinning according to the needs of the customer, there is an advantage that the development period can be shortened.

이에 더하여, 복잡하던 공정 단계가 간단해 질 수 있고, 리드 타임(lead time)이 단축되므로 대량 생산이 유리하다는 장점이 있다.In addition, complex process steps can be simplified, and lead times are shortened, so mass production is advantageous.

특히, 본 발명은 EDLC(Electric Double Layer Capacitor, 전기 이중층 커패시터)의 경우, 리드에 제2 전극을 별도로 부착하지 않아도 되고, 플렉시블한 리드로 형성할 경우 픽업(pick-up)의 하중에 의해 리드와 제2 전극이 자연스럽게 압착되어 전기적으로 통전하는데 용이하기 때문에, 공정 과정이 단축될 수 있다는 장점이 있다.
In particular, in the case of an EDLC (Electric Double Layer Capacitor), the second electrode does not need to be separately attached to the lead, and when the lead is formed of a flexible lead, Since the second electrode is naturally compressed and easily energized, there is an advantage that the process can be shortened.

도 1은 본 발명과 관련된 표면 실장형 반도체 패키지를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명과 관련된 표면 실장형 반도체 패키지를 생산하는 과정을 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명과 관련된 다른 실시예에 따른 표면 실장형 반도체 패키지를 나타낸 개략도.
도 4는 본 발명과 관련된 다른 실시예에 따른 표면 실장형 반도체 패키지를 생산하는 과정을 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명과 관련된 또다른 실시예에 따른 표면 실장형 반도체 패키지를 나타낸 개략도.
도 6은 본 발명과 관련된 또다른 실시예에 따른 표면 실장형 반도체 패키지를 생산하는 과정을 나타낸 개략도.
도 7은 본 발명과 관련된 표면 실장형 반도체 패키지 생산 시스템을 나타낸 블럭도.
도 8은 본 발명과 관려된 표면 실장형 반도체 패키지 생산 방법을 나타낸 흐름도.
도 9는 종래의 FDB방식에서 접속된 표면 탄성파 장치를 나타낸 개략도.
도 10은 종래의 표면 실장형 반도체 소자의 플립(flip) 본딩 방식 생산 과정을 나타낸 개략도.
도 11은 종래의 표면 실장형 반도체 소자의 와이어(wire) 본딩 방식 생산 과정을 나타낸 개략도.
도 12는 종래의 EDLC 생산 과정을 나타낸 개략도.
1 is a schematic view showing a surface mount semiconductor package according to the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing a process of producing a surface-mount semiconductor package related to the present invention.
3 is a schematic view showing a surface mount semiconductor package according to another embodiment related to the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing a process of producing a surface-mount semiconductor package according to another embodiment related to the present invention.
5 is a schematic view showing a surface mount semiconductor package according to another embodiment related to the present invention.
Figure 6 is a schematic diagram showing a process of producing a surface-mount semiconductor package according to another embodiment related to the present invention.
Figure 7 is a block diagram showing a surface mount semiconductor package production system related to the present invention.
8 is a flow chart illustrating a method of producing a surface mount semiconductor package in accordance with the present invention.
9 is a schematic diagram showing a surface acoustic wave device connected in the conventional FDB method.
10 is a schematic diagram showing a process of producing a flip bonding method of a conventional surface mount semiconductor device.
11 is a schematic view showing a wire bonding method of a conventional surface mount semiconductor device.
12 is a schematic diagram showing a conventional EDLC production process.

이하, 본 발명과 관련된 표면 실장형 반도체 패키지, 표면 실장형 반도체 패키지 생산 시스템 및 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
Hereinafter, a surface mount semiconductor package, a surface mount semiconductor package production system and a method and method related to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명과 관련된 표면 실장형 반도체 패키지를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing a surface mount semiconductor package according to the present invention.

도 1에 도시된 표면 실장형 반도체 패키지는 반도체 소자(150)가 실장되는 평판 형태의 기판(110) 및 상기 반도체 소자를 덮도록 상기 기판에 접합되는 캡(cap) 형태의 리드(lid)(130)를 포함하고 있다.The surface mount semiconductor package illustrated in FIG. 1 includes a substrate 110 having a flat plate form in which the semiconductor device 150 is mounted, and a lid 130 having a cap shape bonded to the substrate to cover the semiconductor device. ) Is included.

기판(110)은 기판은 반도체 소자를 실장하기 위해서 반도체 소자와 연결될 회로 패턴 등도 형성되어야 하므로 복수의 적층체로 적층될 수 있다. 본 실시예에서 기판은 평판 형태를 취하고 있다. 이와 같은 평판 형태의 기판에 각종 반도체 소자(150)가 실장가 실장된다. 이때 실장되는 반도체 소자는 TCXO(Temperature-Compensated Crystal Oscillator, 온도보상형수정발진기), 크리스탈(crystal), SAW(Surface Acoustic Wave, 표면 탄성파) 필터, EDLC(Electric Double Layer Capacitor, 전기 이중층 커패시터)와 같은 표면 실장형 반도체 소자일 수 있다. 또한, 반도체 소자의 실장은 반도체 소자 자체의 장착뿐만 아니라 기판 또는 리드에 형성된 회로 패턴에 연결하기 위한 플립 본딩, 와이어 본딩 등도 포함하는 개념으로 한다.The substrate 110 may be stacked in a plurality of laminates because the substrate should also be formed with a circuit pattern to be connected to the semiconductor element in order to mount the semiconductor element. In this embodiment, the substrate is in the form of a flat plate. Various semiconductor elements 150 are mounted on such a flat board. In this case, the semiconductor device to be mounted is a TCXO (Temperature-Compensated Crystal Oscillator), a crystal (crystal), SAW (Surface Acoustic Wave) filter, EDLC (Electric Double Layer Capacitor) It may be a surface mount semiconductor device. In addition, the mounting of the semiconductor device is a concept including not only the mounting of the semiconductor device itself but also flip bonding, wire bonding, etc. for connecting to a circuit pattern formed on a substrate or a lead.

리드(lid)(130)는 기판에 접합되는 요소로, 캡(cap) 형태를 취하고 있어 기판상에 실장되는 반도체 소자를 덮게 된다. 이에 따라 리드는 기판의 접합면(111)과 접합이 이루어지는 접합부(133)와 반도체 소자를 덮는 오목부(131)를 포함하고 있다. 이와 같은 형태의 표면 실장형 반도체 패키지를 생산하는 공정을 도 2에 도시하였다.The lid 130 is an element bonded to the substrate and has a cap shape to cover the semiconductor device mounted on the substrate. As a result, the lead includes a junction 133 which is bonded to the junction surface 111 of the substrate and a recess 131 covering the semiconductor element. A process of producing a surface mount semiconductor package of this type is shown in FIG. 2.

도 2에 따르면 평판 형태의 기판(110)을 마련하고, 기판 상에 반도체 소자(150)를 실장한다. 그 후 캡 형태의 리드를 마련하여 상기 반도체 소자를 덮도록 상기 기판에 접합한다.According to FIG. 2, a substrate 110 having a flat plate shape is provided, and the semiconductor device 150 is mounted on the substrate. Thereafter, a cap-shaped lead is prepared and bonded to the substrate to cover the semiconductor device.

이에 반하여, 기존의 방식에서는 도 10 내지 도 12에 도시한 바와 같이 오목 형태의 개구부가 형성된 기판에 평판 형상의 리드를 접합하는 방식을 취하고 있다.On the other hand, in the conventional system, as shown in Figs. 10 to 12, a planar lead is bonded to the substrate on which the concave opening is formed.

도 10은 TCXO(온도보상수정발진기: temperature-compensated crystal oscillator), 크리스탈(crystal), SAW(surface acoustic wave, 표면 탄성파) 필터 등 표면 실장형 반도체 소자의 플립(flip) 본딩 방식을 나타낸 것이고, 도 11은 와이어(Wire) 본딩 방식을 나타낸 것이다. 즉, 기판에 실장되는 반도체 소자는 TCXO(Temperature-Compensated Crystal Oscillator, 온도보상형수정발진기), 크리스탈(crystal), SAW(Surface Acoustic Wave, 표면 탄성파) 필터 중 하나일 수 있다.FIG. 10 illustrates a flip bonding method of a surface mounted semiconductor device such as a TCXO (temperature-compensated crystal oscillator), a crystal, a surface acoustic wave (SAW) filter, and the like. 11 shows a wire bonding method. That is, the semiconductor device mounted on the substrate may be one of a Temperature-Compensated Crystal Oscillator (TCXO), a Crystal, and a Surface Acoustic Wave (SAW) filter.

살펴보면, 도 10에서 반도체 소자의 밑면에 본딩 재료가 도포되어 있어 반도체 소자의 실장시 상기 본딩 재료가 기판상에 형성된 회로 패턴에 연결되도록 하고 있으며, 도 11에서는 반도체 소자의 상부에 와이어를 본딩하고 상기 와이어를 기판상에 형성된 회로 패턴에 연결하고 있다. 이때, 후술되는 EDLC(Electric Double Layer Capacitor, 전기 이중층 커패시터)가 아닌 경우에 리드는 밀봉용으로만 사용될 수 있다.Referring to FIG. 10, a bonding material is coated on a bottom surface of the semiconductor device so that the bonding material is connected to a circuit pattern formed on a substrate when the semiconductor device is mounted. In FIG. 11, a wire is bonded to the upper portion of the semiconductor device. The wire is connected to the circuit pattern formed on the substrate. In this case, the lead may be used only for sealing in the case of EDLC (Electric Double Layer Capacitor), which will be described later.

도 10 및 도 11을 살펴보면 기판(11, 21)에 반도체 소자(15, 25)가 실장(와이어/플립 본딩 포함)되고 여기에 리드(13, 23)가 덮혀지는데, 이때의 기판은 반도체 소자가 실장되는 개구부가 형성되어 있다. 이에 따라 표면 실장용 반도체 패키지를 이루는 기판의 측벽은 실장면에 비하여 두껍다. Referring to FIGS. 10 and 11, the semiconductor devices 15 and 25 are mounted (including wire / flip bonding) on the substrates 11 and 21 and the leads 13 and 23 are covered therein. The opening to be mounted is formed. As a result, the sidewall of the substrate constituting the semiconductor package for surface mounting is thicker than the mounting surface.

따라서, 수백 내지 수천 개를 하나의 시트에 구현하여 생산하려고 할 경우, 패키지 설계나 제조 공법상 어려움이 많이 따른다. 이유는, 개구부가 형성된 기판을 각각 분리시키는 작업(다이싱(Dicing), 레이저 커팅(Laser Cutting) 또는 브레이킹(Breaking))이 그 두께에 의하여 용이하지 않고, 크랙(Crack)이나 버(Burr) 현상이 발생하기 때문이다. 특히, 다이싱(Dicing)의 경우, 블레이드(Blade)의 소요 경비를 비롯하여 전체적인 비용이 증가하기 때문에 한 번에 여러 개를 동시에 처리하는 것이 어렵다.Therefore, when trying to produce hundreds to thousands of sheets in one sheet, there are many difficulties in package design or manufacturing method. The reason is that the operation of dividing the substrate on which the opening is formed (Dicing, Laser Cutting, or Breaking) is not easy due to the thickness, and crack or burr phenomenon occurs. This happens because. In particular, in the case of dicing, it is difficult to process several at the same time because the overall cost increases, including the required cost of the blade.

이에 비하여 도 1에 도시된 표면 실장형 반도체 패키지는 평면 평태의 기판을 사용하고 대신에 캡 형태의 리드가 접합되는 구조를 취함으로써 기판 형성의 어려움이 줄어들게 된다. 물론, 기존 평판 형태의 리드에 비하여 캡 형태의 리드를 형성해야 하는 관계로 리드 형성시에 추가적인 공정이 요구되나 개구부가 구비된 기판을 형성하는 것과 비교하여 생산 시스템에 주는 부하가 적다. 도 1은 플립 본딩 방식으로 반도체 소자를 실장하는 상태를 나타낸 것인데, 와이어 본딩 방식으로 반도체 소자를 실장하는 상태를 도 3에 나타내었다.In contrast, the surface-mount semiconductor package shown in FIG. 1 uses a planar flat substrate and instead has a structure in which cap-shaped leads are bonded, thereby reducing difficulty of forming a substrate. Of course, the cap-shaped lead is required to be formed as compared to the conventional flat lead, but an additional process is required when forming the lead, but the load on the production system is less than that of forming the substrate having the opening. 1 illustrates a state in which a semiconductor device is mounted by a flip bonding method, and a state in which the semiconductor device is mounted by a wire bonding method is illustrated in FIG. 3.

도 3을 살펴보면, 도 1과 마찬가지로 반도체 소자(250)가 실장되는 평판 형태의 기판(210) 및 상기 반도체 소자를 덮도록 상기 기판에 접합되는 캡(cap) 형태의 리드(lid)(230)를 포함하고 있다. 리드는 기판의 접합면(211)과 접합이 이루어지는 접합부(233)과 반도체 소자를 덮게 되는 오목부(231)를 포함하고 있다. 생산 과정은 도 4에 도시된 바와 같이 반도체 소자(250)를 평면 형태의 기판(210)상에 실장하고 와이어(251) 본딩을 수행한 후 캡 형태의 리드(230)를 접합하는 과정으로 이루어진다.Referring to FIG. 3, similarly to FIG. 1, a substrate 210 having a flat shape in which the semiconductor device 250 is mounted and a cap 230 having a cap shape bonded to the substrate to cover the semiconductor device are provided. It is included. The lead includes a junction portion 233 where the junction surface 211 is bonded to the substrate, and a recess portion 231 covering the semiconductor element. As shown in FIG. 4, the semiconductor device 250 is mounted on the planar substrate 210, the wire 251 is bonded, and the cap 230 is bonded to each other.

앞에서 언급했지만 리드는 단순히 반도체 소자를 덮어서 보호하는 실링 기능만을 수행할 수 있으나, 방열 등의 기능을 추가로 수행할 수도 있다. 이를 위해서 리드는 방열이 가능한 재질로 구성될 수 있다. 또한 효과적인 방열을 위해 리드의 오목부(131, 231)는 반도체 소자상에 밀착될 수 있다. 다만, 이 과정에서 오목부의 깊이를 반도체 소자의 두께와 다르게 형성할 경우, 반도체 소자와의 밀착이 이루어지지 않거나 반도체 소자에 무리한 압력을 가하게 되어 반도체 소자를 파손할 우려가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 리드를 플렉시블(flexible) 재질로 할 수 있다. 리드를 플렉시블 재질로 하는 것은 일정 강도의 탄성을 갖도록 하기 위함이다. 따라서, 본 명세서에서 기술되는 플렉시블의 용어는 탄성을 갖는 정도의 플렉시블을 의미하는 것으로 한다. 이와 같이 리드를 플렉시블 재질로 구성할 경우 리드의 오목부(131, 231)는 반도체 소자를 적절히 가압함으로써 신뢰성 있는 밀착이 가능하다. 물론, 이를 위해서 오목부의 깊이는 반도체 소자의 두께보다 적어야 하며 그 적은 정도는 접합부의 위치, 형상, 오목부의 면적, 플렉시블 재질의 특성 등을 고려하여 결정되어야 할 것이다.As mentioned above, the lead may merely perform a sealing function of covering and protecting the semiconductor device, but may further perform functions such as heat dissipation. To this end, the lead may be made of a material capable of heat dissipation. In addition, the recesses 131 and 231 of the lead may be in close contact with the semiconductor device for effective heat dissipation. However, when the depth of the recess is formed differently from the thickness of the semiconductor device in this process, the semiconductor device may be damaged due to inadequate contact with the semiconductor device or excessive pressure on the semiconductor device. In order to solve such a problem, the lead may be made of a flexible material. The lead is made of a flexible material in order to have elasticity of a certain strength. Accordingly, the term flexible described herein is intended to mean a degree of flexibility having elasticity. As described above, when the lead is made of a flexible material, the recesses 131 and 231 of the lead can be reliably adhered by appropriately pressing the semiconductor element. Of course, the depth of the recess should be smaller than the thickness of the semiconductor device, and the extent of the recess should be determined in consideration of the position of the junction, the shape, the area of the recess, and the characteristics of the flexible material.

이와 같이 리드를 탄성을 갖는 플렉시블 재질로 할 경우 특히 EDLC(Electric Double Layer Capacitor, 전기 이중층 커패시터) 제조시에 유용하다. EDLC는 제1 전극, 전해층, 제2 전극이 순차적으로 적층되는 형태를 띄는데, 이때 제1 전극이 기판의 회로 패턴에 전기적으로 연결이 된다 하더라도, 제2 전극 또한 일정 회로 패턴에 연결시켜야 한다. 일반적으로 제2 전극은 회로 패턴이 형성된 리드에 실장된 후 리드를 제1 전극과 전해층이 형성된 기판의 개구부에 덮음으로써 제2 전극이 전해층상에 적층되도록 한다.In this way, when the lead is made of a flexible material having elasticity, it is particularly useful in manufacturing an electric double layer capacitor (EDLC). EDLC has a form in which the first electrode, the electrolytic layer, and the second electrode are sequentially stacked. Even though the first electrode is electrically connected to the circuit pattern of the substrate, the second electrode must also be connected to a certain circuit pattern. . In general, the second electrode is mounted on the lead on which the circuit pattern is formed, and then the lead is covered on the opening of the substrate on which the first electrode and the electrolytic layer are formed so that the second electrode is stacked on the electrolytic layer.

즉, 도 12에 도시한 바와 같이 개구부가 형성된 기판(31)에서 상기 개구부에 제1 전극(36)를 부착 또는 본딩하여 제1 전극, 즉 + 단자를 전기적으로 통전시키고, 평판 형태의 리드(33)에는 제2 전극(38)을 부착하여 리드 상에 형성된 회로 패턴에 의해 ? 단자와 전기적으로 통전시킨 후, 제1 전극 위에 분리 역할의 전해층(37)을 위치시킨다.That is, as shown in FIG. 12, the first electrode 36 is attached or bonded to the opening in the substrate 31 having the opening, thereby electrically conducting the first electrode, that is, the + terminal, and having a flat lead 33. ) By the circuit pattern formed on the lead by attaching the second electrode 38. After electrically energizing the terminal, an electrolytic layer 37 in a separating role is placed on the first electrode.

또한, 리드에 부착되어 있는 제2 전극이 전해층 상부에 위치하도록 하여 기판, 제1 전극, 전해층, 제2 전극 순서로 위치하는 상태에서 리드에 발라져 있는 접합 재료를 융점 이상의 고온으로 가열 또는 가압시켜 기판에 접합시킨다. 이때 표면 실장형 반도체 패키지를 이루는 기판의 측벽 역시 기판의 실장면보다 두꺼우므로 앞에서 살펴본 문제를 가지게 된다.In addition, the second electrode attached to the lead is positioned above the electrolytic layer so that the bonding material applied to the lead is heated or pressurized to a high temperature above the melting point while being positioned in the order of the substrate, the first electrode, the electrolytic layer and the second electrode. To be bonded to the substrate. At this time, the side wall of the substrate constituting the surface-mount semiconductor package is also thicker than the mounting surface of the substrate, and thus has the above problem.

본 발명에 따른 표면 실장형 반도체 패키지에 따르면 도 5에 도시된 바와 같이 평면 형태의 기판(310)에 제1 전극(353), 전해층(355), 제2 전극(357)이 실장되고 상기 제1 전극, 전해층, 제2 전극 모두를 캡 형태의 리드(330)가 덮는 구조를 취함으로써 다이싱 등의 문제를 해소할 수 있다. 다만, 제2 전극, 전해층, 제2 전극을 갖는 EDLC의 경우, 회로 패턴이 형성된 기판에 실장되는 제1 전극과 마찬가지로 제2 전극 또한 소정의 회로 패턴에 연결되어야 한다. 기존에는 제2 전극을 회로 패턴이 형성된 리드에 실장하고 있는데, 본 실시예에서도 제2 전극이 연결될 회로 패턴을 리드에 형성한다. 다만, 제2 전극을 리드에 실장한 후에 전해층 상에 적층하는 대신 제2 전극을 전해층 상에 적층한 상태에서 리드를 가압하여 제2 전극에 밀착시킴으로써 제2 전극을 회로 패턴에 연결시키게 된다.According to the surface-mount semiconductor package according to the present invention, as shown in FIG. 5, the first electrode 353, the electrolytic layer 355, and the second electrode 357 are mounted on the substrate 310 having a planar shape. By taking a structure in which the lid 330 in the cap form covers all of the first electrode, the electrolytic layer, and the second electrode, problems such as dicing can be solved. However, in the case of the EDLC having the second electrode, the electrolytic layer, and the second electrode, the second electrode must also be connected to the predetermined circuit pattern like the first electrode mounted on the substrate on which the circuit pattern is formed. Conventionally, a second electrode is mounted on a lead on which a circuit pattern is formed. In this embodiment, a circuit pattern to be connected to the second electrode is formed on the lead. However, the second electrode is connected to the circuit pattern by pressing the lead in close contact with the second electrode in a state in which the second electrode is laminated on the electrolytic layer, instead of laminating it on the electrolytic layer after mounting the second electrode on the lead. .

즉, 도 6에 도시한 바와 같이 제1 전극(353), 전해층(355), 제2 전극(357)를 평면 형태의 기판(310) 상에 순서대로 적층한 후 캡 형태의 리드(330)에서 오목부(357)가 제2 전극에 밀착되도록 접합한다. 이때도 마찬가지로 기판과 리드의 접합은 기판의 접합면(311)과 리드의 접합부(333)에서 이루어지며 접합 과정에서 가해지는 압력으로 리드의 오목부(357)가 제2 전극에 밀착하도록 오목부의 깊이를 정해야 한다. 이때 리드가 탄성을 갖는 플렉시블 재질인 경우에 보다 신뢰성 있는 밀착이 이루어지게 된다.That is, as shown in FIG. 6, the first electrode 353, the electrolyte layer 355, and the second electrode 357 are sequentially stacked on the planar substrate 310, and then the cap 330 is formed. The concave portion 357 is bonded to the second electrode. In this case as well, the bonding between the substrate and the lead is performed at the bonding surface 311 of the substrate and the bonding portion 333 of the lead, and the depth of the recess so that the recess 357 of the lead closely adheres to the second electrode by the pressure applied in the bonding process. Must be determined. In this case, when the lead is a flexible material having elasticity, more reliable close contact is made.

전해층(355)은 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치하는 액체 상태, 젤 상태 또는 고체 상태의 구성이다.The electrolytic layer 355 is in a liquid state, a gel state, or a solid state positioned between the first electrode and the second electrode.

리드의 접합부에는 기판의 접합면과의 접합을 위한 접합재료가 발라져 있으며, 접합재료를 융점 이상의 고온으로 가열, 가압하여 기판의 접합면과 접합시킨다. 여기에서, 접합재료는 AgCu, AuSn, Ni 등이며, 기판의 접합면 또는 리드의 접합부는 Ni/Au 등으로 형성된다. 내부의 반도체 소자나나 전해층 등의 특성이 변하지 않도록 접합재료를 선택하는 것이 바람직하다.A joining material for joining the joining surface of the substrate is applied to the joining portion of the lead, and the joining material is heated and pressurized to a high temperature above the melting point to join the joining surface of the substrate. Here, the bonding material is AgCu, AuSn, Ni, or the like, and the bonding surface of the substrate or the bonding portion of the lead is made of Ni / Au or the like. It is preferable to select a bonding material so that characteristics such as an internal semiconductor element and an electrolytic layer do not change.

한편, 리드의 오목부에 형성된 회로 패턴에서 제2 전극과의 접점에 소정의 도전 재료를 도포하여 둠으로써 제2 전극과의 전기적 연결을 보다 신뢰성있게 수행할 수도 있다.On the other hand, by applying a predetermined conductive material to the contact with the second electrode in the circuit pattern formed in the recessed portion of the lead, it is possible to more reliably perform electrical connection with the second electrode.

이상의 설명에 따르면, 기판의 두께로 인한 다이싱 등의 문제 해소가 가능하며 아울러, 제2 전극을 리드에 실장하는 대신 전해층에 적층시키고 나서 리드를 덮는 구조를 취함으로써 제2 전극의 정확한 적층이 가능하다. 이는 곧 EDLC의 성능 향상으로 나타나게 된다. 이상의 내용을 정리하면, 반도체 소자가 EDLC(Electric Double Layer Capacitor, 전기 이중층 커패시터)일 때, 평면 형태의 기판에는 EDLC의 제1 전극과 전해층 및 제2 전극이 순서대로 적층되고, EDLC를 덮는 캡 형태의 리드는 제2 전극에 밀착될 수 있다. 이때 리드에는 제2 전극과 전기적으로 연결되는 회로 패턴이 형성되고, 이때의 회로 패턴은 리드의 밀착에 의해 제2 전극과 연결될 수 있다.
According to the above description, it is possible to solve a problem such as dicing due to the thickness of the substrate, and to take the structure of covering the lead after laminating the second electrode to the electrolytic layer instead of mounting it on the lead. It is possible. This translates into improved performance of EDLC. In summary, when the semiconductor device is an EDLC (Electric Double Layer Capacitor), the first electrode, the electrolytic layer, and the second electrode of the EDLC are sequentially stacked on the planar substrate, and the cap covering the EDLC. The lead of the form may be in close contact with the second electrode. In this case, a circuit pattern electrically connected to the second electrode may be formed in the lead, and the circuit pattern may be connected to the second electrode by closely contacting the lead.

도 7은 본 발명과 관련된 표면 실장형 반도체 패키지 생산 시스템을 나타낸 블럭도이다.7 is a block diagram showing a surface mount semiconductor package production system according to the present invention.

도 7에 도시된 표면 실장형 반도체 패키지 생산 시스템은 평판 형태의 기판 상에 반도체 소자를 실장하는 반도체 소자 실장부(450) 및 상기 반도체 소자를 덮도록 캡(cap) 형태의 리드(lid)를 상기 기판에 접합하는 접합부(470)를 포함하고 있다.The surface mount semiconductor package production system illustrated in FIG. 7 includes a semiconductor device mounting unit 450 for mounting a semiconductor device on a flat substrate and a lid in a cap shape to cover the semiconductor device. The junction part 470 joined to a board | substrate is included.

반도체 소자 실장부(450)는 기존의 기판에 형성되어 있는 개구부가 아니라 평면 형태의 기판상에 반도체 소자를 실장한다. 이를 위해서 평면 형태의 기판이 마련되어야 하는데, 이와 같이 평면 형태를 갖는 기판을 형성하는 기판 형성부(410)를 더 포함할 수도 있다. 이때 기판 형성부에서 형성되는 기판은 표면 실장형 반도체 패키지에 알맞은 크기로 절단된 것일 수 있다. 물론, 절단을 수행하지 않고 처음부터 표면 실장형 반도체 패키지에 알맞게 형성될 수도 있다.The semiconductor device mounting unit 450 mounts the semiconductor device on a planar substrate instead of an opening formed in an existing substrate. To this end, a planar substrate should be provided. The substrate forming unit 410 may further include a substrate having a planar form. In this case, the substrate formed in the substrate forming unit may be cut to a size suitable for the surface mount semiconductor package. Of course, it may be suitably formed in the surface mount semiconductor package from the beginning without performing cutting.

접합부(470)는 반도체 소자 실장부에 의해 반도체 소자가 실장된 기판에 리드를 접합시킨다. 이때의 리드는 평면 형태의 기판에 실장된 반도체 소자를 덮을 수 있도록 캡 형태를 띄고 있어야 한다. 이와 같은 형태의 리드는 리드 형성부(430)에서 형성되므로, 표면 실장형 반도체 패키지 생산 시스템은 리드 형성부를 더 포함할 수 있다. 이때 리드 형성부에서 형성된 리드 또한 표면 실장형 반도체 패키지에 알맞은 크기로 절단된 것일 수 있다. 물론, 절단을 수행하지 않고 처음부터 표면 실장형 반도체 패키지에 알맞게 형성될 수도 있다.The junction part 470 bonds a lead to the board | substrate in which the semiconductor element was mounted by the semiconductor element mounting part. At this time, the lead should have a cap shape so as to cover the semiconductor element mounted on the planar substrate. Since the lead of this type is formed in the lead forming unit 430, the surface mount semiconductor package production system may further include a lead forming unit. In this case, the lead formed in the lead forming unit may also be cut to a size suitable for the surface mount semiconductor package. Of course, it may be suitably formed in the surface mount semiconductor package from the beginning without performing cutting.

한편, 리드 형성부(4309)는 리드의 오목부가 반도체 소자상에 밀착되도록 리드를 형성할 수 있다. 방열 등 소정의 목적을 위하여 반도체 소자상에 리드의 오목부가 밀착되도록 하는 것으로, 이를 위해 리드의 오목부 깊이를 적절히 조절할 수 있다. 이때 리드가 플렉시블 재질인 경우 리드의 오목부는 반도체 소자를 신뢰성있게 가압하여 밀착될 수 있을 것이다. 특히, 제2 전극이 리드에 밀착할 필요가 있는 EDLC(Electric Double Layer Capacitor, 전기 이중층 커패시터)인 경우 리드의 오목부가 제2 전극에 밀착되도록 할 때 바람직하다. 앞에서 언급했듯이 EDLC는 제1 전극, 전해층, 제2 전극이 순서대로 적층되면 이때 제1 전극과 제2 전극은 소정 회로 패턴에 전기적으로 연결될 필요가 있다. 이때 캡 형태 리드의 오목부가 제2 전극에 밀착되도록 하게 되면, 제1 전극, 전해층을 기판상에 적층할때 제2 전극 또한 함께 적층시킬 수 있다. 따라서, 제1 전극, 전해층, 제2 전극의 적층이 신뢰성있게 수행될 수 있으므로 EDLC의 성능 향상이 기대된다. 다만, 제2 전극을 리드의 오목부에 형성된 회로 패턴에 신뢰성있게 연결시키기 위해 리드의 재질을 플렉시블로 하여 탄성을 이용하여 가압이 이루어지게 하고, 오목부에서 제2 전극과의 접점에 도전 재료를 도포하는 것이 바람직하다.On the other hand, the lead forming portion 4309 can form a lead so that the recessed portion of the lead is in close contact with the semiconductor element. The recess of the lead is brought into close contact with the semiconductor element for a predetermined purpose such as heat dissipation. For this purpose, the depth of the recess of the lead may be appropriately adjusted. In this case, when the lead is a flexible material, the recess of the lead may be in close contact by reliably pressing the semiconductor device. In particular, when the second electrode is an EDLC (Electric Double Layer Capacitor) that needs to be in close contact with the lead, it is preferable when the recess of the lead is in close contact with the second electrode. As mentioned above, in the EDLC, when the first electrode, the electrolytic layer, and the second electrode are sequentially stacked, the first electrode and the second electrode need to be electrically connected to a predetermined circuit pattern. In this case, when the recessed portion of the cap-shaped lead is brought into close contact with the second electrode, the second electrode may also be stacked together when the first electrode and the electrolytic layer are stacked on the substrate. Therefore, since the lamination of the first electrode, the electrolytic layer, and the second electrode can be performed reliably, the performance improvement of the EDLC is expected. However, in order to reliably connect the second electrode to the circuit pattern formed in the concave portion of the lead, the material of the lead is made flexible and pressurized using elasticity, and a conductive material is applied to the contact with the second electrode in the concave portion. It is preferable to apply.

이상에서는 기판과 리드 모두 개개의 표면 실장형 반도체 패키지에 맞게 절단 또는 형성해둔 상태에서의 생산 시스템을 나타내었다. 이와 다르게 기판 상에 서로 구분되는 반도체 패키지를 복수개 실장한 후 반도체 패키지 전체를 리드로 덮어 접합한 후 절단하여 표면 실장형 반도체 패키지 각각을 생산할 수도 있다. In the above, the production system in a state where both the substrate and the lead are cut or formed to fit each surface mount semiconductor package is shown. Alternatively, a plurality of semiconductor packages separated from each other on a substrate may be mounted, and then the entire surface of the semiconductor package may be manufactured by covering and bonding the entire semiconductor package with leads and then cutting them.

즉, 기판 형성부(410)는 반도체 소자가 서로 구분되는 위치에 복수개 실장되도록 기판을 형성하고, 리드 형성부(430)는 반도체 소자 각각을 덮는 캡(cap) 형태의 캡부가 복수개 형성되도록 리드를 형성할 수 있다. 소자 실장부(450)는 표면 실장형 반도체 패키지를 이루는 낱개의 기판이 아니라 기판 형성부에서 형성된 기판 전체에 대해 반도체 소자를 실장한다. 접합부(470)는 기판과 리드 전체를 접합한다. 기판과 리드의 접합체를 반도체 소자별로 구분하여 절단할 필요가 있는데, 이를 위해 절단부(490)를 더 포함할 수 있다. 즉, 이 경우 기판은 표면 실장형 반도체 패키지를 이루는 낱개 크기의 기판이 아니라 낱개 크기의 기판이 복수로 배열되어 있는 기판이 된다. 리드 또한 마찬가지로 반도체 소자 각각을 덮는 캡부가 복수가 형성된 형태가 된다. 이러한 기판과 리드는 접합 후 절단부에 의해 개개의 표면 실장형 반도체 패키지로 절단된다. 이에 따르면 개개의 기판과 리드를 형성하고 얼라인하는데 요구되는 설비가 줄어들게 된다.
That is, the substrate forming unit 410 forms a substrate such that a plurality of semiconductor elements are mounted at a position separated from each other, and the lead forming unit 430 forms a lid such that a plurality of cap-shaped cap portions covering each of the semiconductor elements are formed. Can be formed. The device mounting unit 450 mounts the semiconductor device on the entire substrate formed in the substrate forming unit, not the individual substrates forming the surface mount semiconductor package. The junction 470 bonds the substrate and the entire lead. It is necessary to cut the bonded body of the substrate and the lead by semiconductor elements, and may further include a cutout 490. That is, in this case, the substrate is not a substrate of a single size constituting the surface mount semiconductor package, but a substrate in which a plurality of substrates of a plurality of sizes are arranged. Similarly, the lid also has a form in which a plurality of cap portions covering each semiconductor element are formed. These substrates and leads are cut into individual surface mount semiconductor packages by the cutouts after bonding. This reduces the equipment required to form and align individual substrates and leads.

도 8은 본 발명과 관려된 표면 실장형 반도체 패키지 생산 방법을 나타낸 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a surface mount semiconductor package according to the present invention.

크게, 평판 형태의 기판상에 반도체 소자를 실장하는 단계 및 상기 반도체 소자를 덮도록 캡 형태의 리드(lid)를 상기 기판에 접합하는 단계로 이루어지는데 기판과 리드를 형성하는 공정까지 포함하면 다음과 같다.In general, the method includes mounting a semiconductor device on a substrate having a flat plate shape and bonding a cap-shaped lid to the substrate to cover the semiconductor device. same.

먼저, 평판 형태의 기판을 형성한다(S 510). 기판 형성부에서 수행되는 공정으로 이때 생산되는 기판은 개개의 표면 실장형 반도체 패키지에 알맞은 크기이거나 복수개의 표면 실장형 반도체 패키지를 포함하는 크기일 수 있다. 후자의 경우에는 추후 절단 공정(S 550)이 필요하다. 기판의 형성은 반도체 소자의 실장 전에 이루어지면 충분하다.First, a substrate in the form of a flat plate is formed (S510). In the process performed in the substrate forming unit, the produced substrate may be a size suitable for each surface mount semiconductor package or a size including a plurality of surface mount semiconductor packages. In the latter case, a later cutting process (S550) is required. The formation of the substrate is sufficient before the semiconductor element is mounted.

상기 기판에 실장되는 반도체 소자를 덮는 캡 형태의 리드(lid)를 형성한다(S 520). 리드 형성부에서 수행되는 공정으로 이때 생산되는 리드의 크기는 기판 형성부에서 형성되는 기판의 크기와 대응된다. 리드 형성 공정은 기판 형성 공정과의 선후를 고려할 필요가 없다. 다만 접합 공정 전에만 이루어지면 충분하다.A cap lid is formed to cover the semiconductor device mounted on the substrate (S520). The size of the lead produced at this time corresponds to the size of the substrate formed at the substrate forming portion. The lead forming process does not need to consider the prosecution with the substrate forming process. It is only sufficient before the joining process.

기판 형성부에서 형성된 기판상에 반도체 소자를 실장한다(S 530). 소자 실장부에서 이루어지는 공정으로 이때의 반도체 소자 실장에는 반도체 소자를 회로 패턴에 연결시키는 플립 본딩, 와이어 본딩 과정이 포함된다.The semiconductor device is mounted on the substrate formed in the substrate forming unit (S530). In the device mounting part, the semiconductor device mounting includes flip bonding and wire bonding processes for connecting the semiconductor device to the circuit pattern.

반도체 소자를 덮도록 리드를 기판에 접합시킨다(S 540). 이때 접합이 이루어지는 기판과 리드가 복수개의 표면 실장형 반도체 소자를 포함하는 경우에 개개의 표면 실장형 반도체 소자로 절단할 필요가 있다. 즉, 기판을 형성하는 단계가 기판을 반도체 소자가 구분되는 위치에 복수개 실장되도록 형성한 경우, 이에 대응하여 리드 형성 단계 또한, 기판상에 실장되는 복수개의 반도체 소자를 덮는 캡(cap) 형태의 캡부를 복수개 형성하여야 한다. 이러한 형태의 기판과 리드를 접합할 때 개개로 절단하여 접합하는 대신 전체의 기판과 리드를 접합한 후 기판과 리드의 접합체를 반도체 소자 단위별로 절단할 수 있다. 다시 말해서 기판과 리드의 접합체가 서로 구분되는 복수의 반도체 소자를 포함하는 경우 개개의 반도체 소자로 구분하여 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다.The lead is bonded to the substrate to cover the semiconductor device (S540). At this time, when the board | substrate and lead to which a junction is made contain a some surface mount type semiconductor element, it is necessary to cut into individual surface mount type semiconductor elements. That is, in the case where the forming of the substrate is performed so that a plurality of substrates are mounted at positions where the semiconductor elements are separated, a cap forming cap corresponding to the lead forming step also covers a plurality of semiconductor elements mounted on the substrate. A plurality of parts should be formed. When bonding the substrate and the lead of this type, instead of being cut and bonded individually, the entire substrate and the lead may be bonded, and then the bonded body of the substrate and the lead may be cut for each semiconductor element unit. In other words, when the bonded body of the substrate and the lead includes a plurality of semiconductor devices that are separated from each other, the method may further include dividing and cutting the semiconductor devices into individual semiconductor devices.

만약, 기판에 실장되는 반도체 소자가 EDLC와 같은 경우, 또는 방열 등이 필요한 경우 리드를 반도체 소자상에 밀착하도록 형성하여 접합할 수 있다. 이때 필요에 따라 리드의 재질을 플렉시블로 할 수 있다.
If the semiconductor element mounted on the substrate is an EDLC or if heat dissipation or the like is required, the lead may be formed to be in close contact with the semiconductor element to be bonded. At this time, if necessary, the material of the lead can be made flexible.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

표면 실장형 반도체 패키지 생산에 적용이 가능하다.It is applicable to the production of surface mount semiconductor packages.

구체적으로 TCXO(Temperature-Compensated Crystal Oscillator, 온도보상형수정발진기), 크리스탈(crystal), SAW(Surface Acoustic Wave, 표면 탄성파) 필터, EDLC 패키지 생산에 유용하다. 특히, 제1 전극, 전해층, 제2 전극을 신뢰성있게 적층할 필요가 있는 EDLC 패키지의 경우에 적용이 유리하다.
Specifically, it is useful for producing a TCXO (Temperature-Compensated Crystal Oscillator), a crystal, a Surface Acoustic Wave (SAW) filter, and an EDLC package. In particular, application is advantageous in the case of an EDLC package which needs to reliably stack the first electrode, the electrolytic layer, and the second electrode.

110, 210, 310...기판 111, 211, 311...접합면
130, 230, 330...리드 131, 231, 331...오목부
133, 233, 333...접합부 150, 250, 350...회로 소자
110, 210, 310 ... substrate 111, 211, 311 ...
130, 230, 330 ... lead 131, 231, 331 ...
133, 233, 333 ... junctions 150, 250, 350 ... circuit elements

Claims (14)

반도체 소자가 실장되는 평판 형태의 기판; 및
상기 반도체 소자를 덮도록 상기 기판에 접합되는 캡(cap) 형태의 리드(lid);
를 포함하며
상기 리드는 플렉시블(flexible)하고, 방열 특성을 가지는 재질이고,
상기 리드의 오목부는 상기 반도체 소자상에 밀착되어 상기 반도체 소자를 가압하는 표면 실장형 반도체 패키지.
A substrate in the form of a flat plate on which the semiconductor device is mounted; And
A lid in a cap shape bonded to the substrate to cover the semiconductor device;
And it includes a
The lead is a flexible material having heat dissipation characteristics,
The recess of the lead is in close contact with the semiconductor element is a surface-mount semiconductor package for pressing the semiconductor element.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 반도체 소자는 EDLC(Electric Double Layer Capacitor, 전기 이중층 커패시터)이고,
상기 기판에는 제1 전극 적층 후 제 1 전극 상에 전해층이 적층되고, 상기 전해층 상에 제2전극이 순차적으로 적층되며,
상기 리드는 상기 제2 전극에 밀착되는 표면 실장형 반도체 패키지.
The method of claim 1,
The semiconductor device is an electric double layer capacitor (EDLC),
After the first electrode is laminated on the substrate, an electrolytic layer is stacked on the first electrode, and a second electrode is sequentially stacked on the electrolytic layer.
The lead is a surface-mount semiconductor package in close contact with the second electrode.
제 4 항에 있어서,
상기 리드에는 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되는 회로 패턴이 형성되고, 상기 회로 패턴은 상기 밀착에 의해 상기 제2 전극과 연결되는 표면 실장형 반도체 패키지.
The method of claim 4, wherein
And a circuit pattern electrically connected to the second electrode, the circuit pattern being connected to the second electrode by the adhesion.
제 1 항에 있어서,
상기 반도체 소자는 TCXO(Temperature-Compensated Crystal Oscillator, 온도보상형수정발진기), 크리스탈(crystal), SAW(Surface Acoustic Wave, 표면 탄성파) 필터 중 하나인 표면 실장형 반도체 패키지.
The method of claim 1,
The semiconductor device is a surface-mount semiconductor package which is one of a TCXO (Temperature-Compensated Crystal Oscillator), a crystal (Surface Acoustic Wave, SAW) filter.
평판 형태의 기판 상에 반도체 소자를 실장하는 반도체 소자 실장부;
상기 반도체 소자를 덮도록 캡(cap) 형태의 리드(lid)를 상기 기판에 접합하는 접합부;
상기 평판 형태의 기판을 형성하는 기판 형성부; 및
상기 반도체 소자를 덮는 캡(cap) 형태의 리드를 형성하는 리드 형성부;
를 포함하고
상기 리드 형성부는 상기 리드의 오목부가 상기 반도체 소자상에 밀착되도록 상기 리드를 형성하며, 상기 리드는 플렉시블(flexible)하고 방열 특성을 가지는 재질이며, 상기 리드의 오목부는 상기 반도체 소자를 가압하여 밀착되는 표면 실장형 반도체 패키지 생산 시스템.
A semiconductor device mounting unit for mounting a semiconductor device on a flat substrate;
A junction part for bonding a lid in a cap shape to the substrate to cover the semiconductor device;
A substrate forming unit forming the flat substrate; And
A lead forming unit forming a cap in a cap shape covering the semiconductor device;
Including
The lead forming portion forms the lead so that the recessed portion of the lead closely adheres to the semiconductor element, the lead is a flexible and heat dissipating material, and the recessed portion of the lead is pressed against the semiconductor element. Surface mount semiconductor package production system.
삭제delete 삭제delete 제 7 항에 있어서,
상기 반도체 소자는 상기 기판 상에 제1 전극 후 제1 전극 상에 전해층이 적층되고, 상기 전해층 상에 제2 전극이 순차적으로 적층되는 EDLC(Electric Double Layer Capacitor, 전기 이중층 커패시터)이고,
상기 리드의 오목부는 상기 제2 전극에 밀착되는 표면 실장형 반도체 패키지 생산 시스템.
The method of claim 7, wherein
The semiconductor device is an EDLC (Electric Double Layer Capacitor) in which an electrolytic layer is stacked on a first electrode after a first electrode on the substrate, and a second electrode is sequentially stacked on the electrolytic layer.
And a recess of the lead is in close contact with the second electrode.
삭제delete 제 7 항에 있어서,
상기 기판 형성부는 상기 반도체 소자가 서로 구분되는 위치에 복수개 실장되도록 상기 기판을 형성하고,
상기 리드 형성부는 상기 반도체 소자 각각을 덮는 캡(cap) 형태의 캡부가 복수개 형성되도록 상기 리드를 형성하고,
상기 접합부에서 상기 기판과 상기 리드를 접합한 후 상기 반도체 소자를 구분하여 절단하는 절단부를 더 포함하는 표면 실장형 반도체 패키지 생산 시스템.
The method of claim 7, wherein
The substrate forming unit forms the substrate so that a plurality of the semiconductor element is mounted in a position separated from each other,
The lead forming part forms the lead so that a plurality of cap-shaped cap parts covering each of the semiconductor elements are formed.
And a cutting part which separates and cuts the semiconductor elements after bonding the substrate and the lead at the junction part.
평판 형태의 기판을 형성하는 단계;
상기 평판 형태의 기판상에 반도체 소자를 실장하는 단계;
기 반도체 소자를 덮는 캡 형태의 리드(lid)를 형성하는 단계;
상기 반도체 소자를 덮도록 캡 형태의 리드(lid)를 상기 기판에 접합하는 단계; 및
상기 기판과 상기 리드의 접합체를 상기 반도체 소자 단위별로 절단하는 단계;
를 포함하고
상기 기판을 형성하는 단계는 상기 기판을 상기 반도체 소자가 구분되는 위치에 복수개 실장되도록 형성하고, 상기 리드를 형성하는 단계는 상기 기판상에 실장되는 복수개의 상기 반도체 소자를 덮는 캡(cap) 형태의 캡부를 복수개 형성하고, 상기 리드는 플렉시블(flexible)하며 방열 특성을 가지는 재질이고, 리드의 오목부는 상기 반도체 소자상에 밀착되어 상기 반도체 소자를 가압하는 표면 실장형 반도체 패키지 생산 방법.
Forming a substrate in the form of a plate;
Mounting a semiconductor device on the flat substrate;
Forming a lid in a cap shape covering the semiconductor device;
Bonding a cap-shaped lid to the substrate to cover the semiconductor device; And
Cutting the bonded body of the substrate and the lead for each semiconductor element unit;
Including
The forming of the substrate may include forming a plurality of the substrates at positions where the semiconductor elements are separated, and the forming of the leads may include a cap shape covering a plurality of the semiconductor elements mounted on the substrate. Forming a plurality of cap portion, the lead is a flexible (flexible), a material having a heat dissipation characteristics, the recessed portion of the lead is in close contact on the semiconductor element is a surface mount type semiconductor package production method for pressing the semiconductor element.
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