KR101504955B1 - Semiconductor package of double-sided mounting type - Google Patents
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Abstract
본 발명은 양면 실장형 반도체 패키지에 관한 것으로서, 양면에 전자 소자가 실장된 제 1기판과 상기 제 1기판의 하면과 접합되며 내부에 중공부가 형성되어 상상기 제 1기판의 하면에 실장된 전자 소자가 상기 중공부 내에 수용되는 제 2기판 및 상기 제 1기판과 상기 제 2기판 사이에 밀착되어 형성되는 절연층을 포함하되, 상기 제 1기판에 돌기 또는 홈이 형성되는 양면 실장형 반도체 패키지에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a two-sided mounting type semiconductor package, and more particularly to a two-sided mounting type semiconductor package which includes a first substrate on which electronic components are mounted on both sides, a first substrate on which a lower surface of the first substrate is mounted, And a second substrate on which the first substrate and the second substrate are accommodated, and an insulation layer formed between the first substrate and the second substrate in close contact with each other, wherein the protrusions or grooves are formed on the first substrate will be.
Description
본 발명은 양면 실장형 반도체 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양면에 전자 소자를 실장하는 반도체 패키지에 있어서, 양면에 전자 소자를 실장한 제 1기판과 중공부를 형성하는 제 2기판 사이에 제 1기판 및 제 2기판을 서로 절연시키고 접착력을 향상시키기 위해 절연물질을 주입할 때, 절연물질이 중공부로 침투되지 않도록 차단하기 위하여 제 1기판 및 제 2기판에 홈 또는 돌기를 형성하는 양면 실장형 반도체 패키지에 관한 것이다.
The present invention relates to a two-sided mounting type semiconductor package, and more particularly, to a semiconductor package for mounting an electronic component on both sides, comprising a first substrate on which electronic elements are mounted on both surfaces, A double-sided mounting type semiconductor in which grooves or protrusions are formed on a first substrate and a second substrate in order to isolate a substrate and a second substrate from each other and to prevent an insulating material from being penetrated into the hollow portion, Package.
캠코더, 휴대폰 등 소형 전자기기를 중심으로 소형, 고밀도 실장에 대한 요구가 커짐으로써 Soldering 공정의 합리화, 실장 품질의 향상과 연계되어 기판의 양면에 전자 소자를 실장하는 구조가 개발되고 있다.A compact electronic device such as a video camera, a camcorder, and a mobile phone has been increasingly demanded for a compact and high-density mounting. Accordingly, a structure for mounting an electronic device on both sides of a substrate in conjunction with rationalization of a soldering process and improvement in packaging quality has been developed.
PCB가 경박, 간소화되고 고밀도, 고기능화되면서 각종 전자 부품을 PCB에 실장하는 기술도 필요해지고 있다. 이에 따라 표면 실장형 부품을 PCB 표면에 장착하고 납땜하는 SMT(Surface Mount Technology)가 PCB 공정에서 중요한 역할을 담당하게 되었다.As PCBs become slimmer, simpler, higher density, and more sophisticated, there is a need for a technique for mounting various electronic components on a PCB. Accordingly, SMT (Surface Mount Technology), which mounts and brazes surface mount components to the PCB surface, plays an important role in the PCB process.
과거에는 PCB 한 쪽 면에만 전자 소자를 배치했지만 최근에는 양면 모두 전자 소자를 배치할 수 있으며 보다 넓은 의미로 IC(직접회로)등의 실장까지도 이루어진다.In the past, electronic devices were placed on only one side of the PCB, but recently electronic devices can be placed on both sides. In a wider sense, mounting of ICs (integrated circuits) is also possible.
이러한 SMT를 통해 일반 PCB의 가용 면적을 최대 5분의 1까지 줄일 수 있어 일반 가전이나 휴대폰 등의 단말기 제조 과정에서 요구되는 경박 단소화를 이룰 수 있으며 고밀도 실장으로 제조시의 총비용 또한 줄일 수 있게 되었다. This SMT can reduce the available PCB area by up to one-fifth, which can reduce the light weight required in the manufacturing process of terminals such as general household appliances and mobile phones, and reduce the total cost of manufacturing due to high density mounting .
이때문에 SMT를 이용한 전자기기 조립 장치의 사용에 대한 필요가 증가되었고, SMT를 이용한 전자기기 조립 장치에 대한 기술의 발전 또한 요구되고 있다. 종래기술 한국공개특허공보 10-2010-0081073의 전자소자 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법에는 이러한 SMT를 이용한 전자기기 조립 장치가 개시되어 있다. Therefore, there is an increasing need to use an electronic device assembly apparatus using SMT, and development of technology for an electronic device assembly apparatus using SMT is also required. The electronic device built-in type printed circuit board and its manufacturing method disclosed in Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2010-0081073 discloses an electronic device assembling apparatus using the SMT.
종래 기술에서는 내층 기판에 캐비티를 형성하고 매립된 캐비티의 양면에 전자소자를 실장함으로써 내층 및 외층의 설계 자유도를 증가시키며 패키지 제품을 박형화할 수 있는 기술이 개시되어 있다.In the prior art, a cavity is formed in an inner layer substrate and an electronic element is mounted on both sides of the embedded cavity, thereby increasing the degree of design freedom of the inner and outer layers and reducing the thickness of the package.
하지만, 종래의 양면에 전자 소자를 실장하는 패키지에서 양면에 전자 소자를 실장하는 제 1기판과 캐비티를 형성하기 위한 제 2기판의 사이에 절연성 재료를 주입하는 과정에서 절연성 재료가 캐비티 내부로 침투되는 문제점이 있었다.However, in the conventional method of inserting an insulating material between a first substrate on which electronic elements are mounted on both surfaces and a second substrate on which a cavity is formed in a package for mounting electronic elements on both sides, the insulating material is permeated into the cavity There was a problem.
또한, 절연성 재료가 캐비티 내부로 침투되면 절연성 재료가 제 1기판 및 제 2기판 사이에 완전히 충진되지 못하여 반도체 패키지 내의 solder 번짐이 일어나고, short 불량을 일으키는 문제점이 있었다.
In addition, if the insulating material penetrates into the cavity, the insulating material can not be completely filled between the first and second substrates, resulting in solder bleeding in the semiconductor package, resulting in short defects.
본 발명은 상술한 종래 기술을 개선하기 위한 것으로, 본 발명은 제 1기판과 캐비티를 형성하기 위한 제 2기판 사이에 절연성 재료를 주입하는 과정에서 절연성 재료가 캐비티 내부로 침투되지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device, which aims at preventing an insulating material from penetrating into a cavity in a process of injecting an insulating material between a first substrate and a second substrate for forming a cavity do.
또한, 본 발명은 절연성 재료가 캐비티 내부로 침투되면 절연성 재료가 제 1기판 및 제 2기판 사이에 완전히 충진되지 못하여 반도체 패키지 내의 solder 번짐이 일어나고, short 불량을 일으키지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to prevent the insulating material from being completely filled between the first substrate and the second substrate when the insulating material penetrates into the cavities, thereby causing solder bleeding in the semiconductor package and causing short defects.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 양면 실장형 반도체 패키지는 양면에 전자 소자가 실장된 제 1기판과 상기 제 1기판의 하면과 접합되며 내부에 중공부가 형성되어 상상기 제 1기판의 하면에 실장된 전자 소자가 상기 중공부 내에 수용되는 제 2기판 및 상기 제 1기판과 상기 제 2기판 사이에 형성된 절연층을 포함하되, 상기 제 1기판에 돌기 또는 홈이 형성된다.The present invention provides a two-sided mounting type semiconductor package comprising a first substrate on which electronic elements are mounted on both surfaces thereof, a first substrate bonded to a lower surface of the first substrate and a hollow portion formed therein, A second substrate on which the mounted electronic element is housed in the hollow portion, and an insulating layer formed between the first substrate and the second substrate, wherein a protrusion or a groove is formed in the first substrate.
상기 제 2기판의 상기 홈 또는 상기 돌기는 상기 제 2기판에서 상기 중공부 측 단부에 형성된다.And the groove or the projection of the second substrate is formed on the hollow-portion-side end of the second substrate.
상기 제 1기판과 상기 제 2기판에 형성되는 상기 홈 또는 돌기는 복수 개인 것을 특징으로 한다.And the grooves or protrusions formed on the first substrate and the second substrate are plural.
상기 돌기의 높이는 상기 절연층의 높이보다 같거나 낮게 형성된다.The height of the protrusion is formed to be equal to or lower than the height of the insulating layer.
상기 제 2기판은, 상부에는 상기 제 2기판과 전기적으로 연결되기 위한 전극패드가 형성되고 하부에는 상기 제 2기판의 외부와 전기적으로 연결되기 위한 외부 접속 단자가 형성된다.
An electrode pad for electrically connecting the second substrate to the second substrate is formed on the second substrate, and an external connection terminal for electrically connecting to the outside of the second substrate is formed on the bottom.
본 발명은 제 1기판과 캐비티를 형성하기 위한 제 2기판 사이에 절연성 재료를 주입하는 과정에서 절연성 재료가 캐비티 내부로 침투되지 않도록 하는 효과가있다.The present invention has the effect of preventing the insulating material from penetrating into the cavity in the process of injecting the insulating material between the first substrate and the second substrate for forming the cavity.
또한, 본 발명은 절연성 재료가 캐비티 내부로 침투되면 절연성 재료가 제 1기판 및 제 2기판 사이에 완전히 충진되지 못하여 반도체 패키지 내의 solder 번짐이 일어나고, short 불량을 일으키지 않도록 하는 효과가 있다.
Further, according to the present invention, when the insulating material penetrates into the cavity, the insulating material can not be completely filled between the first and second substrates, thereby causing solder bleeding in the semiconductor package and preventing short-circuit failure.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양면 실장형 반도체 패키지의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 양면 실장형 반도체 패키지의 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양면 실장형 반도체 패키지의 부분 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a two-sided mounting type semiconductor package according to an embodiment of the present invention.
2 is a partial cross-sectional view of a two-sided mounting type semiconductor package according to an embodiment of the present invention.
3 is a partial cross-sectional view of a two-sided mounting type semiconductor package according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.The foregoing and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 실장형 반도체 패키지의 단면도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 실장형 반도체 패키지의 부분 단면도, 도 3은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 양면 실장형 반도체 패키지의 부분 단면도이다. FIG. 1 is a cross-sectional view of a two-sided mounting type semiconductor package according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial sectional view of a two-side mounting type semiconductor package according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a double-sided mounting type semiconductor package.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 양면 실장형 반도체 패키지는 양면에 전자 소자(111a, 11b)가 실장된 제 1기판(110)과 제 1기판(110)의 하면과 접합되며 내부에 중공부(140)가 형성되어 제 1기판(110)의 하면에 실장된 전자 소자(111b)가 중공부(140) 내에 수용되는 제 2기판(120) 및 제 1기판(110)과 상기 제 2기판(120) 사이에 형성된 절연층(130)을 포함하되, 제 2기판(120)에 홈(152) 또는 돌기(151)가 형성되고 홈(152) 또는 돌기(151)에 대응하여 제 1기판(110)에 돌기(151) 또는 홈(152)이 형성되는 구조를 갖는다.As shown in FIG. 1, the double-sided mounting type semiconductor package according to the present invention includes a
일반적으로 양면 실장형 반도체 패키지는 제 1기판(110)의 상면과 하면에 전자 소자(111a, 111b)가 실장된다. 제 1기판(100)의 상면과 하면에는 이러한 전자 소자(111a, 111b)가 상면과 하면에 적어도 하나씩 실장된다. 전자 소자(111a, 111b)는 수동 소자와 능동 소자과 같은 반도체 패키지에서 사용될 수 있는 모든 소자들이 될 수 있다. Generally, the
도 1에 도시된 상면에 실장된 전자 소자(111a)와 하면에 실장된 전자 소자(111b)의 갯수와 크기는 하나의 일 실시 예로, 제 1기판(110)에 상면과 하면에 실장되는 전자 소자(111a, 111b)의 갯수와 크기는 도 1에 도시된 바로 한정되지 않고 반도체 패키지 제조시 필요에 따라 다양하게 배치될 수 있다.The number and the size of the
제 1기판(100)은 기판으로는 실리콘 기판, 세라믹 기판, 인쇄 회로 기판 등 반도체 패키지에서 일반적으로 사용되는 모든 기판일 수 있다.The first substrate 100 may be any substrate commonly used in semiconductor packages such as a silicon substrate, a ceramic substrate, and a printed circuit board.
이렇게 제 1기판(100)의 양면에 전자소자(111a, 111b)가 실장되면 제 1기판(100)의 하면에 실장된 전자소자(111b)가 수용되도록 하는 중공부(140)를 갖도록 제 2기판(120)이 형성된다.When the
제 2기판(120)은 상부에 제 1기판(110)과 전기적으로 연결되기 위한 전극패드(112)가 형성되고 하부에는 외부와 전기적으로 연결되기 위한 외부접속단자(122)가 형성된다.The
제 2기판(120)과 제 1기판(110)은 제 2기판(120)과 제 1기판(110)이 서로 전기적으로 연결되도록 제 2기판(120)의 상면과 제 1기판(110)의 하면의 사이에 전극패드(112)가 형성되고, 제 2기판(120)의 하부에는 외부와 전기적으로 연결되기 위하여 전극패드(112)와 제 2기판(120)의 내부에서 연결되어 비아(121)와 접속되는 외부접속단자(122)가 형성되는 것이다.The
이렇게 전극패드(112)로 서로 연결되어 형성되는 제 1기판(110)과 제 2기판(120)의 사이에는 절연층(130)이 형성된다.The
전극패드(112)가 제 1기판(110)과 제 2기판(120) 사이에 소정의 간격을 두고 1개 이상 형성이 되는데, 제 1기판(110)과 제 2기판(120) 사이에 전극패드(112)가 형성되지 않은 빈 공간에 절연성 재료가 주입되어 절연층(130)이 형성되는 것이다.At least one
하지만, 제 1기판(110)과 제 2기판(120) 사이에 형성된 절연층(130)의 절연성 재료는 절연성 재료의 특성에 의하여 중공부(140)로 침투할 수 있다.However, the insulating material of the
따라서, 절연성 재료가 중공부(140)로 침투하는 것을 방지하기 위하여 제 1판(110) 및 제 2기판(120)에 홈 또는 돌기를 형성한다.Accordingly, grooves or protrusions are formed in the first and
제 2기판(120)에 홈(152) 또는 돌기(151)가 형성되고 이렇게 형성된 홈(152) 또는 돌기(151)에 대응하여 제 1기판(110)에 돌기(151) 또는 홈(152)이 형성된다. 제 2기판(120)의 홈 또는 돌기는 제 2기판(120)에서 중공부(140) 방향의 일단에 형성되는 것이 특징이다.
제 2기판(120)에 홈(152)이 형성되면 이에 대응하여 제 1기판(110)에는 돌기(151)가 형성되고, 제 2기판(120)에 돌기(151)가 형성되면 이에 대응하여 제 1기판(110)에는 홈(152)이 형성되는 것이다.When the
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 도 2에는 제 2기판(120)의 상면에 홈(152)이 형성되면 이에 대응하는 위치에 제 1기판(110)의 하면에 돌기(151)가 형성되는 것이 나타나있고, 도 3에는 제 2기판(120)의 상면에 돌기(151)가 형성되면 이에 대응하는 위치에 제 1기판(110)의 하면에 홈(152)이 형성되는 것이 나타나있다. 즉, 홈(152)과 돌기(151)는 짝을 이루어 각각의 기판에 형성되는 것이다.2 and 3, when
제 1기판(110) 및 제 2기판(120)에 홈(152)과 돌기(151)가 짝을 이루어 형성되는 이유는 제 1기판(110)과 제 2기판(120) 사이에 절연성 재료를 채워넣는 작업에서 주입되는 절연성 재료가 중공부(140)로 침투되는 것을 더욱 효과적으로 방지하기 위한 것이다. The reason why the
제 1기판(110) 및 제 2기판(120)에 홈(152) 또는 돌기(151)를 형성한 상태에서 절연성 재료를 주입하면 절연성 재료가 제 1기판(110) 및 제 2기판(120)에 형성되는 홈(152) 또는 돌기(151)로 인하여 2번의 굴곡을 따라 유동해야 하기 때문에 중공부(140) 내부로 흐르는 유동성을 방지할 수 있게 되는 것이다.When the insulating material is injected into the first and
제 2기판(120)에 홈(152)이 형성되고 이에 대응하는 위치에 짝을 이루어 제 1기판(110)에 돌기(151)가 형성되는 경우, 제 2기판(120)에 형성되는 홈(152)의 위치에 따라 제 1기판(151)에 돌기(151)가 형성됨으로써, 제 1기판(150)에 형성되는 돌기(151)는 중공부(140) 상에 형성되지 않고 제 1기판(110)과 제 2기판(120) 사이에 형성된다.When
제 2기판(120)에 형성되는 홈(152)과 제 1기판(110)에 형성되는 돌기(151)의 위치는 절연층(130)에 주입되는 절연 물질이 중공부(140)로 침투되는 것을 막는 데에 효과적인 위치가 된다.The positions of the
또한, 제 1기판(110)과 제 2기판(120)에 형성되는 상기 홈(152) 또는 돌기(151)는 복수 개로 형성되는 것을 특징으로 한다.The
일 실시예로 제 1기판(110)에 돌기(151)가 복수 개가 형성되면 복수 개로 형성된 돌기(151)들의 위치에 대응되도록 제 2기판(120)에 홈(152)이 복수 개 형성되는 것이다.In one embodiment, when the
즉, 홈과 돌기부(150)가 복수 개로 형성되는 것인데, 이렇게 제 1기판(110) 및 제 2기판(120)에 돌기(151)와 홈(152)이 복수 개로 형성되면 하나의 짝을 이루어 돌기(151)와 홈(152)이 하나만 형성되는 것보다 절연 물질이 주입될 때 유동성을 억제하여 절연 물질이 중공부(140) 내로 침투하는 것을 막는 데에 효과가 더 크다.That is, a plurality of grooves and
이 때의 돌기(152)의 높이는 절연층(130)의 높이보다 같거나 낮게 형성된다. 돌기(152)는 제 1기판(110)과 제 2기판(120) 사이에 형성되므로 돌기(152)의 높이는 절연층(130)의 높이보다 높게 형성될 수 없다.The height of the
이와 같이, 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 실시 예들은 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 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Thus, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
110: 제 1기판
111a: 제 1기판의 상면에 실장된 전자 소자
111b: 제 1기판의 하면에 실장된 전자 소자
112: 전극 패드 120: 제 2기판
121: 비아 122: 외부 접속 단자
130: 절연층 140: 중공부
150: 홈과 돌기부 151: 돌기
152: 홈110: first substrate
111a: an electronic device mounted on the upper surface of the first substrate
111b: an electronic device mounted on the lower surface of the first substrate
112: electrode pad 120: second substrate
121: Via 122: External connection terminal
130: insulating layer 140: hollow
150: groove and protrusion 151: projection
152: home
Claims (5)
상기 제 1기판의 하면과 접합되며 내부에 중공부가 형성되어 상기 제 1기판의 하면에 실장된 상기 전자 소자가 상기 중공부 내에 수용되는 제 2기판; 및
상기 제 1기판과 상기 제 2기판 사이에 형성된 절연층;
을 포함하되,
상기 제 2기판에 홈 또는 돌기가 형성되고 상기 홈 또는 돌기에 대응하여 상기 제 1기판에 돌기 또는 홈이 형성되고, 상기 돌기의 높이는 상기 절연층의 높이보다 같거나 낮게 형성되는 양면 실장형 반도체 패키지.
A first substrate on which electronic elements are mounted on both surfaces;
A second substrate joined to a lower surface of the first substrate and having a hollow portion formed therein, the electronic device mounted on a lower surface of the first substrate being received in the hollow portion; And
An insulating layer formed between the first substrate and the second substrate;
≪ / RTI >
Wherein the second substrate has grooves or protrusions, protrusions or grooves are formed on the first substrate corresponding to the grooves or protrusions, and the height of the protrusions is equal to or lower than the height of the insulating layer. .
상기 제 2기판의 상기 홈 또는 돌기는 상기 제 2기판에서 상기 중공부 측 단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 양면 실장형 반도체 패키지.
The method according to claim 1,
Wherein the groove or protrusion of the second substrate is formed on the hollow-portion-side end of the second substrate.
상기 제 1기판과 상기 제 2기판에 형성되는 상기 홈 또는 돌기는 복수 개인 것을 특징으로 하는 양면 실장형 반도체 패키지.
The method according to claim 1,
Wherein a plurality of grooves or projections are formed on the first substrate and the second substrate.
상기 제 2기판은, 상부에 상기 제 1기판과 전기적으로 연결되기 위한 전극패드가 형성되고 하부에는 외부와 전기적으로 연결되기 위한 외부 접속 단자가 형성되는 양면 실장형 반도체 패키지. The method according to claim 1,
Wherein the second substrate has an electrode pad for electrically connecting to the first substrate on an upper portion thereof and an external connection terminal for electrically connecting to an external portion on a lower portion thereof.
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