KR101616272B1 - Semiconductor package manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명의 반도체 패키지 제작 방법은, 하부에 칩 패드가 형성된 반도체 다이를 접착 부재를 이용하여 확장용 기판의 하부면에 접착하는 과정과, 상기 확장용 기판 상의 소정 위치에 다수의 재배치 I/O를 위한 재배치 도전성 범프를 형성하는 과정과, 다수의 하부 I/O를 위한 하부 도전성 범프가 형성된 기판을 준비하는 과정과, 서로 대응하는 재배치 도전성 범프와 하부 도전성 범프가 맞닿고, 상기 반도체 다이의 칩 패드가 상기 기판의 배선층에 맞닿도록 하여 상기 확장용 기판과 상기 기판을 접착시키는 과정을 포함할 수 있다.A method of manufacturing a semiconductor package according to the present invention includes the steps of bonding a semiconductor die having a chip pad formed thereon to a lower surface of an expansion substrate using an adhesive member; A step of preparing a substrate having a lower conductive bump for a plurality of lower I / Os; a step of forming a rear conductive bump and a lower conductive bump corresponding to each other; And a step of bonding the extension substrate and the substrate by bringing the extension substrate into contact with the wiring layer of the substrate.
Description
본 발명은 반도체 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이기종 기판 사이의 열팽창계수의 차이로 인해 야기되는 기판의 휨(warpage) 발생 현상을 차단하는데 적합한 반도체 패키지 및 그 제작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor package, and more particularly, to a semiconductor package suitable for preventing a warpage phenomenon of a substrate caused by a difference in thermal expansion coefficient between different types of substrates, and a manufacturing method thereof.
최근 들어, 스마트폰, 스마트 패드 등과 같은 휴대형 전자기기의 시장이 폭발적으로 성장해 가면서 경박단소 제품에 대응할 수 있는 반도체 패키지의 수요가 점진적으로 증가하고 있다.Recently, as the market for portable electronic devices such as smart phones and smart pads has exploded, demand for semiconductor packages capable of responding to light and small sized products has been gradually increasing.
경박단소 제품에 대응하기 위한 반도체 패키지의 하나로서 적층형 패키지(패키지 온 패키지 : PoP)가 활용되고 있는데, 이러한 적층형 패키지에서는 반도체 다이가 각각 부착된 하부 기판과 상부 기판 사이에 확장형 기판(예컨대, 인터포저)이 삽입되고 있다.(Package-on-package: PoP) is used as one of semiconductor packages to cope with thin and light small-sized products. In such a stacked package, an expandable substrate (e.g., interposer ) Is inserted.
여기에서, 인터포저는 상부 기판에 부착된 칩의 안쪽 공간에도 I/O 단자가 형성될 수 있도록 하부 기판에 형성된 다수의 하부 I/O를 재배치해 주는 역할을 제공할 수 있다. 즉, 종래의 적층형 패키지에서는 하부 기판과 상부 기판 사이에 인터포저를 삽입함으로써, 칩의 안쪽 공간에도 I/O 단자를 형성할 수 있기 때문에 I/O 단자를 위한 공간 효율을 높일 수 있다.Here, the interposer can provide a role of rearranging a plurality of lower I / Os formed on the lower substrate so that I / O terminals can be formed in the inner space of a chip attached to the upper substrate. That is, in the conventional stacked package, since the I / O terminal can be formed in the inner space of the chip by inserting the interposer between the lower substrate and the upper substrate, the space efficiency for the I / O terminal can be increased.
그러나, 인터포저를 이용하는 종래의 적층형 반도체 패키지는 기판과 인터포저 간의 열 팽창율 차이로 인해 휨(warpage) 현상이 발생하게 되는 문제가 있으며, 이러한 휨 발생 문제는 기판의 박리, 크랙 등을 유발시킴으로써 반도체 패키지의 제품 신뢰도를 저하시키는 요인으로 작용하고 있다.However, a conventional stacked semiconductor package using an interposer has a problem that a warpage phenomenon occurs due to a difference in thermal expansion coefficient between a substrate and an interposer. Such a problem of occurrence of warpage causes peeling and cracking of the substrate, Which is a cause of lowering the reliability of the package.
본 발명은, 일 관점에 따라, 반도체 다이와 다수의 하부 I/O를 위한 하부 도전성 범프가 형성된 기판과, 상기 하부 I/O를 재배치하기 위한 다수의 재배치 I/O를 위한 재배치 도전성 범프가 형성된 확장용 기판과, 상기 반도체 다이와 상기 확장용 기판의 하부를 접착시키는 접착 부재를 포함하는 반도체 패키지를 제공한다.The present invention, in accordance with an aspect, provides a semiconductor device comprising a substrate on which a lower conductive bump for a semiconductor die and a plurality of lower I / Os is formed, and an extension having a rearrangement conductive bump for a plurality of rearrangement I / O for rearranging the lower I / And a bonding member for bonding a lower portion of the semiconductor die and the extension substrate to each other.
본 발명은, 다른 관점에 따라, 기판 상에 반도체 다이를 부착하는 과정과, 상기 기판 상의 소정 위치에 다수의 하부 I/O를 위한 하부 도전성 범프를 형성하는 과정과, 상기 하부 반도체 다이의 상부에 접착 부재를 형성하는 과정과, 상기 하부 I/O를 재배치하기 위한 다수의 재배치 I/O용의 재배치 도전성 범프가 형성된 확장용 기판을 준비하는 과정과, 서로 대응하는 하부 도전성 범프와 재배치 도전성 범프가 맞닿고, 상기 확장용 기판의 하부 일부가 상기 접착 부재에 맞닿도록 하여 상기 기판과 상기 확장용 기판을 접착시키는 과정을 포함하는 반도체 패키지 제작 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: attaching a semiconductor die on a substrate; forming a lower conductive bump for a plurality of lower I / Os at a predetermined position on the substrate; Forming a plurality of rearrangement I / O rearrangement conductive bumps for rearranging the lower I / O; preparing a lower conductive bump and a rearrangement conductive bump corresponding to each other; And adhering the substrate and the extension substrate such that a portion of the extension substrate abuts against the adhesive member.
본 발명은, 또 다른 관점에 따라, 하부에 칩 패드가 형성된 반도체 다이를 접착 부재를 이용하여 확장용 기판의 하부면에 접착하는 과정과, 상기 확장용 기판 상의 소정 위치에 다수의 재배치 I/O를 위한 재배치 도전성 범프를 형성하는 과정과, 다수의 하부 I/O를 위한 하부 도전성 범프가 형성된 기판을 준비하는 과정과, 서로 대응하는 재배치 도전성 범프와 하부 도전성 범프가 맞닿고, 상기 반도체 다이의 칩 패드가 상기 기판의 배선층에 맞닿도록 하여 상기 확장용 기판과 상기 기판을 접착시키는 과정을 포함하는 반도체 패키지 제작 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of bonding a semiconductor die having a lower chip pad formed thereon to a lower surface of a substrate for extension using an adhesive member, Forming a rear conductive bump for the plurality of lower I / Os; preparing a rear conductive bump corresponding to each of the rear conductive bumps; And bonding the extension substrate and the substrate such that the pad is in contact with the wiring layer of the substrate.
본 발명은, 또 다른 관점에 따라, 기판 상에 반도체 다이를 부착하는 과정과, 상기 기판 상의 소정 위치에 다수의 하부 I/O를 위한 하부 도전성 범프를 형성하는 과정과, 상기 반도체 다이와 하부 도전성 범프의 상부가 노출되는 형태로 몰드 부재를 몰딩하는 과정과, 상기 하부 반도체 다이의 상부에 접착 부재를 형성하는 과정과, 상기 하부 I/O를 재배치하기 위한 다수의 재배치 I/O용의 재배치 도전성 범프가 형성된 확장용 기판을 준비하는 과정과, 서로 대응하는 하부 도전성 범프와 재배치 도전성 범프가 맞닿고, 상기 확장용 기판의 하부 일부가 상기 접착 부재에 맞닿도록 하여 상기 기판과 상기 확장용 기판을 접착시키는 과정을 포함하는 반도체 패키지 제작 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: attaching a semiconductor die onto a substrate; forming a lower conductive bump for a plurality of lower I / Os at a predetermined position on the substrate; A step of forming an adhesive member on the lower semiconductor die, a step of forming a plurality of relocation conductive bumps for rearrangement I / O for rearrangement of the lower I / O, A step of preparing a substrate for extension on which the lower conductive bump and the rearranging conductive bump are brought into contact with each other and a part of the lower portion of the expansion substrate is brought into contact with the adhesive member, The present invention also provides a method of manufacturing a semiconductor package.
본 발명은, 또 다른 관점에 따라, 하부에 칩 패드가 형성된 반도체 다이를 접착 부재를 이용하여 확장용 기판의 하부면에 접착하는 과정과, 상기 확장용 기판 상의 소정 위치에 다수의 재배치 I/O를 위한 재배치 도전성 범프를 형성하는 과정과, 상기 반도체 다이의 칩 패드와 상기 재배치 도전성 범프의 하부가 노출되는 형태로 몰드 부재를 몰딩하는 과정과, 다수의 하부 I/O를 위한 하부 도전성 범프가 형성된 기판을 준비하는 과정과, 서로 대응하는 재배치 도전성 범프와 하부 도전성 범프가 맞닿고, 상기 반도체 다이의 칩 패드가 상기 기판의 배선층에 맞닿도록 하여, 상기 확장용 기판과 상기 기판을 접착시키는 과정을 포함하는 반도체 패키지 제작 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of bonding a semiconductor die having a lower chip pad formed thereon to a lower surface of a substrate for extension using an adhesive member, Forming a rear conductive bump for a plurality of lower I / Os; forming a rear conductive bump for a plurality of lower I / Os; A step of preparing a substrate and a step of bonding the expansion substrate and the substrate with each other so that the rearrangement conductive bumps and the lower conductive bumps abut each other and the chip pads of the semiconductor die come into contact with the wiring layer of the substrate The present invention also provides a method of manufacturing a semiconductor package.
본 발명은, 기판 상에 부착된 반도체 다이의 상부와 인터포저 간을 물리적으로 고정시키는 수단(접착 부재)을 제공함으로써, 두 기판 사이의 열 팽창율 차이에 기인하는 기판의 휨 현상을 차단하여 반도체 패키지의 제품 신뢰도를 증진시킬 수 있다.The present invention provides a means (a bonding member) for physically fixing the upper portion of a semiconductor die attached to a substrate and the interposer, thereby preventing the substrate from being warped due to a difference in thermal expansion coefficient between the two substrates, The reliability of the product can be improved.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 패키지의 단면도,
도 2는 본 발명에 따라 볼 투 볼 방식으로 두 기판이 접착되는 반도체 패키지를 설명하기 위한 예시 단면도,
도 3은 본 발명에 따라 볼 투 포스트 방식으로 두 기판이 접착되는 반도체 패키지를 설명하기 위한 예시 단면도,
도 4는 본 발명에 따라 포스트 투 볼 방식으로 두 기판이 접착되는 반도체 패키지를 설명하기 위한 예시 단면도,
도 5는 본 발명에 따라 포스트 투 포스트 방식으로 두 기판이 접착되는 반도체 패키지를 설명하기 위한 예시 단면도,
도 6a 내지 6e는 본 발명의 실시 예에 따라 반도체 패키지를 제작하는 주요 과정을 도시한 공정 순서도,
도 7a 내지 7e는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 반도체 패키지를 제작하는 주요 과정을 도시한 공정 순서도,
도 8a 내지 8e는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 반도체 패키지를 제작하는 주요 과정을 도시한 공정 순서도,
도 9a 내지 9e는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 반도체 패키지를 제작하는 주요 과정을 도시한 공정 순서도.1 is a sectional view of a semiconductor package according to the present invention,
FIG. 2 is an exemplary sectional view illustrating a semiconductor package in which two substrates are bonded in a ball-to-ball manner according to the present invention;
FIG. 3 is an exemplary cross-sectional view illustrating a semiconductor package in which two substrates are bonded in a ball-to-
FIG. 4 is an exemplary sectional view illustrating a semiconductor package in which two substrates are bonded in a post-to-ball manner according to the present invention;
FIG. 5 is an exemplary sectional view illustrating a semiconductor package in which two substrates are bonded in a post-to-post manner according to the present invention;
6A to 6E are process flow diagrams showing a main process of fabricating a semiconductor package according to an embodiment of the present invention,
7A to 7E are process flow diagrams showing a main process of fabricating a semiconductor package according to another embodiment of the present invention,
8A to 8E are process flow diagrams showing a main process of fabricating a semiconductor package according to another embodiment of the present invention;
9A-9E are process flow diagrams illustrating a major process for fabricating a semiconductor package in accordance with another embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 여기에서, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 범주를 명확하게 이해할 수 있도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것이므로, 본 발명의 기술적 범위는 청구항들에 의해 정의되어야 할 것이다.First, the advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will be clarified with reference to the embodiments to be described in detail with reference to the accompanying drawings. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
아울러, 아래의 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성 등에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들인 것으로, 이는 사용자, 운용자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 그 정의는 본 명세서의 전반에 걸쳐 기술되는 기술사상을 토대로 이루어져야 할 것이다.In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. It is to be understood that the following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to intentions or customs of a user, an operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the technical idea described throughout this specification.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 패키지의 단면도로서, 본 발명의 반도체 패키지는 하부 반도체 다이(111)와 다수의 하부 I/O를 위한 다수의 하부 도전성 범프(112)가 형성되는 하부 기판(110)을 포함하고, 반도체 다이(111)의 상부에는 확장용 기판(120)의 하부와 물리적으로 접착되는 접착 부재(113)가 형성되어 있다.1 is a cross-sectional view of a semiconductor package according to the present invention. The semiconductor package of the present invention includes a
여기에서, 확장용 기판(120)은, 예컨대 상부 기판(도시 생략)에 부착된 반도체 다이(칩)의 안쪽 공간에도 I/O 단자가 형성될 수 있도록 하부 기판(110)에 형성된 다수의 하부 I/O를 재배치해 주는 역할을 제공하는 인터포저일 수 있으며, 접착 부재(113)는, 예컨대 라미네이트 필름, 열 경화성의 액상 접착제, NCF(none conductive film) 접착제 중 어느 하나일 수 있다.Here, the
그리고, 하부 기판(110)과 확장용 기판(120) 사이에는 반도체 다이(111)와 다수의 하부 도전성 범프(112)를 매립하는 형태의 몰드 부재(130)가 형성되어 있으며, 하부 기판(110)의 하단에는 도시 생략된 보드와의 물리적/전기적 연결을 위한 다수의 도전성 범프(114)가 형성되어 있다. 여기에서, 몰드 부재(130)는 하부 기판(110)과 확장용 기판(120)이 접착된 이후에 몰딩 공정을 통해 형성되거나 혹은 하부 기판(110)에 반도체 다이(111)와 다수의 하부 도전성 범프(112)가 형성되는 시점과 반도체 다이(111)의 상부에 접착 부재(113)를 형성하는 시점 사이에 형성될 수 있다.A
한편, 다수의 하부 도전성 범프(112)는 하부 기판(110)의 대응하는 각 I/O와 확장용 기판(120)의 대응하는 각 재배치 I/O 간을 물리적(전기적)으로 연결하는 기능을 제공할 수 있는 것으로, 솔더 볼, 표면에 솔더가 코팅된 구리 볼, 도전성 포스트(예컨대, 구리 포스트) 중 어느 하나일 수 있다.The plurality of lower
다른 한편, 본 발명의 반도체 패키지는 하부 기판의 각 I/O와 확장용 기판의 대응하는 각 I/O간을 다양한 방식, 예컨대 볼 투 볼(ball to ball) 방식, 볼 투 포스트(ball to post) 방식, 포스트 투 볼(post to ball) 방식, 포스트 투 포스트(post to post) 방식 등과 같이 다양한 방식으로 연결할 수 있다.On the other hand, in the semiconductor package of the present invention, each I / O of the lower substrate and each corresponding I / O of the expanding substrate may be formed in various ways such as ball to ball, ball to post ), Post-to-ball, post-to-post, and the like.
도 2는 본 발명에 따라 볼 투 볼 방식으로 두 기판이 접착되는 반도체 패키지를 설명하기 위한 예시 단면도로서, 하부 기판(210)의 각 I/O와 확장용 기판(220)의 각 I/O가 볼 투 볼 방식으로 연결되는 구조를 예시적으로 보여준다.FIG. 2 is an exemplary sectional view illustrating a semiconductor package in which two substrates are bonded by a ball-to-ball method according to the present invention. The I / O of each of the
도 2에 있어서, 하부 기판(210) 상에 형성된 볼은 하부 도전성 범프로 정의(명칭)될 수 있고, 확장용 기판(220) 상에 형성된 볼은 재배치 도전성 범프로 정의(명칭)될 수 있다. 도 2의 미설명번호 213은 하부 기판(210)에 형성된 반도체 다이와 확장용 기판(220)의 하부 일부 간을 접착(고정)시키기 위한 접착 부재를 나타낸다.In FIG. 2, a ball formed on the
도 3은 본 발명에 따라 볼 투 포스트 방식으로 두 기판이 접착되는 반도체 패키지를 설명하기 위한 예시 단면도로서, 하부 기판(310)의 각 I/O와 확장용 기판(320)의 각 I/O가 볼 투 포스트 방식으로 연결되는 구조를 예시적으로 보여준다.3 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor package in which two substrates are bonded by a ball-to-post method according to an embodiment of the present invention. The I / O of each of the
도 3에 있어서, 하부 기판(310) 상에 형성된 볼은 하부 도전성 범프로 정의(명칭)될 수 있고, 확장용 기판(320) 상에 형성된 포스트는 재배치 도전성 포스트로 정의(명칭)될 수 있다. 도 3의 미설명번호 313은 하부 기판(310)에 형성된 반도체 다이와 확장용 기판(320)의 하부 일부 간을 접착(고정)시키기 위한 접착 부재를 나타낸다.3, a ball formed on the
도 4는 본 발명에 따라 포스트 투 볼 방식으로 두 기판이 접착되는 반도체 패키지를 설명하기 위한 예시 단면도로서, 하부 기판(410)의 각 I/O와 확장용 기판(420)의 각 I/O가 포스트 투 볼 방식으로 연결되는 구조를 예시적으로 보여준다.4 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor package in which two substrates are bonded in a post-to-ball manner according to an embodiment of the present invention. The I / O of each of the
도 4에 있어서, 하부 기판(410) 상에 형성된 포스트는 하부 도전성 포스트로 정의(명칭)될 수 있고, 확장용 기판(420) 상에 형성된 볼은 재배치 도전성 범프로 정의(명칭)될 수 있다. 도 4의 미설명번호 413은 하부 기판(410)에 형성된 반도체 다이와 확장용 기판(420)의 하부 일부 간을 접착(고정)시키기 위한 접착 부재를 나타낸다.4, a post formed on the
도 5는 본 발명에 따라 포스트 투 포스트 방식으로 두 기판이 접착되는 반도체 패키지를 설명하기 위한 예시 단면도로서, 하부 기판(510)의 각 I/O와 확장용 기판(520)의 각 I/O가 포스트 투 포스트 방식으로 연결되는 구조를 예시적으로 보여준다.5 is an exemplary sectional view illustrating a semiconductor package in which two substrates are adhered in a post-to-post manner according to the present invention. The I / O of each of the
도 5에 있어서, 하부 기판(510) 상에 형성된 포스트는 하부 도전성 포스트로 정의(명칭)될 수 있고, 확장용 기판(520) 상에 형성된 포스트는 재배치 도전성 포스트로 정의(명칭)될 수 있다. 도 5의 미설명번호 513은 하부 기판(510)에 형성된 반도체 다이와 확장용 기판(520)의 하부 일부 간을 접착(고정)시키기 위한 접착 부재를 나타낸다.5, a post formed on the
또한, 도 2 내지 도 4에 있어서, 볼은 솔더 볼 또는 표면에 솔더가 코팅된 구리 볼이 적용될 수 있으며, 포스트는, 예컨대 구리 포스트 등과 같은 도전성 포스트가 적용될 수 있다.2 to 4, the ball may be a solder ball or a copper ball coated with solder on its surface, and the post may be a conductive post such as a copper post or the like.
도 6a 내지 6e는 본 발명의 실시 예에 따라 반도체 패키지를 제작하는 주요 과정을 도시한 공정 순서도이다.6A to 6E are process flow diagrams illustrating a main process of fabricating a semiconductor package according to an embodiment of the present invention.
도 6a를 참조하면, 하부 기판(110) 상에 반도체 다이(111)를 부착, 즉 기판 상의 각 접속 패드(도시 생략)와 반도체 다이(111)의 대응하는 각 칩 패드(도시 생략)간이 맞닿도록 하여 반도체 다이(111)를 부착하고, 하부 기판(110)의 다른 접속 패드 상에 다수의 하부 도전성 범프(112), 예컨대 솔더 볼 또는 표면에 솔더가 코팅되는 구리 볼을 형성한다.6A, a
이어서, 일례로서 도 6b에 도시된 바와 같이, 반도체 다이(111)의 상부에 접착 부재, 예컨대 라미네이트 필름, 열 경화성의 액상 접착제, NCF 접착제 등과 같은 접착 부재(113)를 형성하고, 다수의 재배치 I/O를 위한 다수의 재배치 도전성 범프(도시 생략)가 형성된 확장용 기판(120)을 목표 위치(하부 기판으로의 접착을 위한 목표 위치)에 정렬(준비)시킨다. 여기에서, 다수의 재배치 I/O는 다수의 하부 I/O를 재배치하기 위한 I/O를 의미할 수 있다.6B, an
이후, 확장용 기판(120)의 각 재배치 접속 범프(또는 재배치 도전성 범프)와 하부 기판(110)의 대응하는 각 하부 도전성 범프(112)가 맞닿고, 확장용 기판(120)의 하부 일부가 접착 부재(113)에 맞닿도록 정렬시킨 후 리플로우 및 본딩 공정 등을 진행함으로써, 일례로서 도 6c에 도시된 바와 같이, 하부 기판(110)과 확장용 기판(120)을 물리적으로 접착시킨다. 이때, 접착 부재(113)에 의해 반도체 다이(111)의 상부와 확장용 기판(120)의 하부 일부가 물리적으로 접착(고정)된다.Thereafter, each of the rearrangement connection bumps (or rearrangement conductive bumps) of the
다시, 몰딩 공정 등을 진행함으로써, 일례로서 도 6d에 도시된 바와 같이, 하부 기판(110)과 확장용 기판(120) 사이에 형성되어 있는 반도체 다이(111)와 다수의 하부 도전성 범프(112)를 몰드 부재(130)로 매립시킨다. 여기에서, 확장용 기판(120)의 상부에는 후속하는 일련의 공정을 통해 반도체 다이 및 다수의 도전성 범프 등이 형성된 상부 기판이 적층될 수 있다.6D, the semiconductor die 111 and the plurality of lower
마지막으로, 볼 드롭 및 리플로우 공정 등을 진행함으로써, 일례로서 도 6e에 도시된 바와 같이, 하부 기판(110)의 하단 측에 형성된 다수의 접속 패드 각각에 보드(도시 생략) 등과의 물리적/전기적 연결을 위한 다수의 도전성 범프(114)를 각각 형성한다.Finally, by performing a ball drop and reflow process or the like, as shown in FIG. 6E, a plurality of connection pads formed on the lower side of the
한편, 도 6의 실시 예에서는 하부 기판과 확장용 기판 사이에 형성되어 있는 반도체 다이와 다수의 하부 도전성 범프를 몰드 부재로 매립하는 것(Fan in PoP 구조)으로 하여 설명하였으나, 본 실시 예의 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 몰드 부재를 형성하지 않는 패키지 구조(두 기판 사이에 몰드 부재를 삽입하는 않는 형태의 패키지 구조)에도 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다.6, the semiconductor die formed between the lower substrate and the extension substrate and the plurality of lower conductive bumps are filled with the mold member (Fan in PoP structure). However, the present invention is not necessarily limited thereto However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that the present invention can be similarly applied to a package structure in which a mold member is not formed (a package structure in which a mold member is not inserted between two substrates).
도 7a 내지 7e는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 반도체 패키지를 제작하는 주요 과정을 도시한 공정 순서도이다.7A to 7E are process flow diagrams illustrating a main process of fabricating a semiconductor package according to another embodiment of the present invention.
도 7a를 참조하면, 확장용 기판(120)의 하부면의 목표 위치에 접착 부재(113)를 이용하여 반도체 다이(111)를 부착, 즉 반도체 다이(111)의 칩 패드가 확장용 기판(120)의 반대 방향으로 향하도록 하여 반도체 다이(111)를 부착하고, 확장용 기판(120)의 다른 접속 패드 상에 다수의 하부 도전성 범프(112), 예컨대 솔더 볼 또는 표면에 솔더가 코팅되는 구리 볼을 형성한다. 여기에서, 접착 부재(113)는, 예컨대 라미네이트 필름, 열 경화성의 액상 접착제, NCF 접착제 중 어느 하나일 수 있다.7A, a
그리고, 하부 도전성 범프(112)는 하부 기판(110)이 아닌 확장용 기판(120)에 형성되기 때문에 재배치 도전성 범프, 즉 확장용 기판(120)에 형성된 다수의 재배치 I/O를 위한 재배치 도전성 범프로 정의될 수도 있다.Since the lower
이어서, 일례로서 도 7b에 도시된 바와 같이, 다수의 하부 I/O를 위한 각 하부 접속 범프가 형성된 하부 기판(110)을 준비하고, 준비된 하부 기판(110)과 확장용 기판(120)을 목표 위치(하부 기판으로의 접착을 위한 목표 위치)에 정렬시킨다.Next, as shown in FIG. 7B, the
이후, 확장용 기판(120)의 각 하부 도전성 범프(112)와 하부 기판(110)의 대응하는 각 하부 접속 범프가 맞닿고, 반도체 다이(111)에 형성된 칩 패드가 하부 기판(110)의 배선층(도시 생략)에 맞닿도록 정렬시킨 후 접착 공정 등을 진행함으로써, 일례로서 도 7c에 도시된 바와 같이, 하부 기판(110)과 확장용 기판(120)을 물리적으로 접착시킨다.Each of the lower
다시, 몰딩 공정 등을 진행함으로써, 일례로서 도 7d에 도시된 바와 같이, 하부 기판(110)과 확장용 기판(120) 사이에 형성되어 있는 반도체 다이(111)와 다수의 하부 도전성 범프(112)를 몰드 부재(130)로 매립시킨다. 여기에서, 확장용 기판(120)의 상부에는 후속하는 일련의 공정을 통해 반도체 다이 및 다수의 도전성 범프 등이 형성된 상부 기판이 적층될 수 있다.The semiconductor die 111 formed between the
마지막으로, 볼 드롭 및 리플로우 공정 등을 진행함으로써, 일례로서 도 7e에 도시된 바와 같이, 하부 기판(110)의 하단 측에 형성된 다수의 접속 패드 각각에 보드(도시 생략) 등과의 물리적/전기적 연결을 위한 다수의 도전성 범프(114)를 각각 형성한다.Finally, by performing the ball drop and reflow process or the like, as shown in FIG. 7E, a plurality of connection pads formed on the lower side of the
한편, 도 7의 실시 예에서는 하부 기판과 확장용 기판 사이에 형성되어 있는 반도체 다이와 다수의 하부 도전성 범프(또는 재배치 도전성 범프)를 몰드 부재로 매립하는 것으로 하여 설명하였으나, 본 실시 예의 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 도 6의 실시 예에서와 동일하게 몰드 부재를 형성하지 않는 패키지 구조에도 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다.7, the semiconductor die formed between the lower substrate and the extension substrate and the plurality of lower conductive bumps (or rearrangement conductive bumps) are filled with the mold member. However, the invention of this embodiment is not necessarily limited thereto It is needless to say that the present invention is also applicable to a package structure in which a mold member is not formed as in the embodiment of FIG.
도 8a 내지 8e는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 반도체 패키지를 제작하는 주요 과정을 도시한 공정 순서도이다.8A to 8E are process flow diagrams illustrating a main process of fabricating a semiconductor package according to another embodiment of the present invention.
도 8a를 참조하면, 하부 기판(110) 상에 반도체 다이(111)를 부착, 즉 기판 상의 각 접속 패드(도시 생략)와 반도체 다이(111)의 대응하는 각 칩 패드(도시 생략)간이 맞닿도록 하여 반도체 다이(111)를 부착하고, 하부 기판(110)의 다른 접속 패드 상에 다수의 하부 도전성 범프(112), 예컨대 솔더 볼 또는 표면에 솔더가 코팅되는 구리 볼을 형성한다.8A, a
이어서, 몰딩 공정을 진행함으로써, 일례로서 도 8b에 도시된 바와 같이, 하부 기판(110) 상에 형성되어 있는 반도체 다이(111)와 다수의 하부 도전성 범프(112)를 몰드 부재(130)로 완전히 매립시킨다.8B, the semiconductor die 111 and the plurality of lower
다시, 스트립 그라인딩 공정을 진행하여 몰드 부재(130)의 표면을 평탄하게 제거함으로써, 일례로서 도 8c에 도시된 바와 같이, 반도체 다이(111)의 상부 및 하부 도전성 범프(112)의 상부를 노출시킨다.The strip grinding process is performed again to expose the upper portions of the upper and lower
이후, 일례로서 도 8d에 도시된 바와 같이, 반도체 다이(111)의 상부에 접착 부재, 예컨대 라미네이트 필름, 열 경화성의 액상 접착제, NCF 접착제 등과 같은 접착 부재(113)를 형성하고, 다수의 재배치 I/O를 위한 다수의 재배치 접속 범프(또는 재배치 도전성 범프)가 형성된 확장용 기판(120)을 목표 위치(하부 기판으로의 접착을 위한 목표 위치)에 정렬(준비)시킨다. 여기에서, 다수의 재배치 I/O는 다수의 하부 I/O를 재배치하기 위한 I/O를 의미할 수 있다.8 (d), an
그리고, 확장용 기판(120)의 각 재배치 접속 범프와 하부 기판(110)의 대응하는 각 하부 도전성 범프(112)가 맞닿고, 확장용 기판(120)의 하부 일부가 접착 부재(113)에 맞닿도록 정렬시킨 후 리플로우 및 본딩 공정 등을 진행함으로써, 일례로서 도 8e에 도시된 바와 같이, 하부 기판(110)과 확장용 기판(120)을 물리적으로 접착시킨다. 이때, 접착 부재(113)에 의해 반도체 다이(111)의 상부와 확장용 기판(120)의 하부 일부가 물리적으로 접착(고정)된다. 여기에서, 확장용 기판(120)의 상부에는 후속하는 일련의 공정을 통해 반도체 다이 및 다수의 도전성 범프 등이 형성된 상부 기판이 적층될 수 있다.Each of the rearrangement connection bumps of the
마지막으로, 볼 드롭 및 리플로우 공정 등을 진행함으로써, 일례로서 도 8e에 도시된 바와 같이, 하부 기판(110)의 하단 측에 형성된 다수의 접속 패드 각각에 보드(도시 생략) 등과의 물리적/전기적 연결을 위한 다수의 도전성 범프(114)를 각각 형성한다.Finally, by performing the ball drop and reflow process or the like, as shown in FIG. 8E, a plurality of connection pads formed on the lower end of the
한편, 도 8의 실시 예에서는 하부 기판과 확장용 기판 사이에 형성되어 있는 반도체 다이와 다수의 하부 도전성 범프를 몰드 부재로 매립하는 것으로 하여 설명하였으나, 본 실시 예의 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 도 6 및 도 7의 실시 예들에서와 동일하게 몰드 부재를 형성하지 않는 패키지 구조에도 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다.8, the semiconductor die formed between the lower substrate and the extension substrate and the plurality of lower conductive bumps are filled with the mold member. However, the invention of this embodiment is not necessarily limited thereto, The present invention is applicable to a package structure in which a mold member is not formed as in the embodiments of FIGS. 6 and 7.
도 9a 내지 9e는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 반도체 패키지를 제작하는 주요 과정을 도시한 공정 순서도이다.9A to 9E are process flow diagrams illustrating a main process of fabricating a semiconductor package according to another embodiment of the present invention.
도 9a를 참조하면, 확장용 기판(120)의 하부면의 목표 위치에 접착 부재(113)를 이용하여 반도체 다이(111)를 부착, 즉 반도체 다이(111)의 칩 패드가 확장용 기판(120)의 반대 방향으로 향하도록 하여 반도체 다이(111)를 부착하고, 확장용 기판(120)의 다른 접속 패드 상에 다수의 하부 도전성 범프(112), 예컨대 솔더 볼 또는 표면에 솔더가 코팅되는 구리 볼을 형성한다. 여기에서, 접착 부재(113)는, 예컨대 라미네이트 필름, 열 경화성의 액상 접착제, NCF 접착제 중 어느 하나일 수 있다.9A, a
그리고, 하부 도전성 범프(112)는 하부 기판(110)이 아닌 확장용 기판(120)에 형성되기 때문에 재배치 도전성 범프, 즉 확장용 기판(120)에 형성된 다수의 재배치 I/O를 위한 재배치 도전성 범프로 정의될 수도 있다.Since the lower
이어서, 몰딩 공정 등을 진행함으로써, 일례로서 도 9b에 도시된 바와 같이, 확장용 기판(120)의 하면에 형성되어 있는 반도체 다이(111)와 다수의 하부 도전성 범프(또는 재배치 도전성 범프)(112)를 몰드 부재(130)로 완전히 매립시킨다.9B, the semiconductor die 111 formed on the lower surface of the
다시, 스트립 그라인딩 공정을 진행하여 몰드 부재(130)의 표면을 평탄하게 제거함으로써, 일례로서 도 9c에 도시된 바와 같이, 반도체 다이(111)에 형성된 칩 패드의 일단(하부) 및 하부 도전성 범프(112)의 일단(하부)을 노출시킨다.The lower surface of the chip pads formed on the semiconductor die 111 and the lower surface of the lower
이어서, 일례로서 도 9d에 도시된 바와 같이, 다수의 하부 I/O를 위한 각 하부 접속 범프가 형성된 하부 기판(110)을 준비하고, 준비된 하부 기판(110)과 확장용 기판(120)을 목표 위치(하부 기판으로의 접착을 위한 목표 위치)에 정렬시킨다.Next, as shown in FIG. 9D, for example, a
이후, 확장용 기판(120)의 각 하부 도전성 범프(112)와 하부 기판(110)의 대응하는 각 하부 접속 범프가 맞닿고, 반도체 다이(111)에 형성된 칩 패드가 하부 기판(110)의 배선층(도시 생략)에 맞닿도록 정렬시킨 후 접착 공정 등을 진행함으로써, 일례로서 도 9e에 도시된 바와 같이, 하부 기판(110)과 확장용 기판(120)을 물리적으로 접착시킨다. 여기에서, 확장용 기판(120)의 상부에는 후속하는 일련의 공정을 통해 반도체 다이 및 다수의 도전성 범프 등이 형성된 상부 기판이 적층될 수 있다.Each of the lower
마지막으로, 볼 드롭 및 리플로우 공정 등을 진행함으로써, 일례로서 도 9e에 도시된 바와 같이, 하부 기판(110)의 하단 측에 형성된 다수의 접속 패드 각각에 보드(도시 생략) 등과의 물리적/전기적 연결을 위한 다수의 도전성 범프(114)를 각각 형성한다.Finally, by performing a ball drop and reflow process or the like, a plurality of connection pads formed on the lower side of the
한편, 도 9의 실시 예에서는 하부 기판과 확장용 기판 사이에 형성되어 있는 반도체 다이와 다수의 하부 도전성 범프(또는 재배치 도전성 범프)를 몰드 부재로 매립하는 것으로 하여 설명하였으나, 본 실시 예의 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 도 6 내지 도 8의 실시 예들에서와 동일하게 몰드 부재를 형성하지 않는 패키지 구조에도 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다.9, the semiconductor die formed between the lower substrate and the extension substrate and the plurality of lower conductive bumps (or rearrangement conductive bumps) are filled with the mold member. However, the invention of this embodiment is not necessarily limited thereto It is needless to say that the present invention is also applicable to a package structure in which a mold member is not formed as in the embodiments of FIGS.
다른 한편, 도 6 내지 도 9에 도시된 본 발명의 제작 실시 예들에서는 하나의 볼로 된 도전성 범프를 이용하여 두 기판 간을 전기적으로 연결하는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 볼 투 볼 방식, 볼 투 포스트 방식, 포스트 투 볼 방식, 포스트 투 포스트 방식을 통해 두 기판 간을 전기적으로 연결시키는 패키지 구조에도 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다.On the other hand, in the fabrication examples of the present invention shown in FIGS. 6 to 9, the two bumps are electrically connected to each other by using one ball of conductive bumps. However, the present invention is not limited thereto, As shown in FIGS. 2 to 5, the present invention can be similarly applied to a package structure in which two substrates are electrically connected through a ball-to-ball method, a ball-to-post method, a post-to- Of course.
또한, 본 발명의 실시 예들에서는 개별 패키지 소자별로 제작하는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다수의 하부 기판이 연속하는 스트리트 유닛 형태로 된 기판 베이스 위에 접착 부재를 적용하여 확장용 기판들을 각각 붙인 후 개별 패키지 소자 단위로 소잉하는 방식으로 제작할 수도 있음은 물론이다.Although the embodiments of the present invention have been described for each individual package element, the present invention is not necessarily limited to this. However, the present invention is not necessarily limited to this, and an adhesive member may be applied to a substrate base having a plurality of sub- It is also possible to fabricate the substrates by attaching the substrates to each other and then sowing them in units of individual package elements.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 등이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다. 즉, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. It is easy to see that this is possible. That is, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the present invention.
따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술되는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the scope of protection of the present invention should be construed in accordance with the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
110 : 하부 기판 111 : 반도체 다이
112 : 하부 도전성 범프 113 : 접착 부재
114 : 도전성 범프 120 : 확장용 기판
130 : 몰드 부재110: lower substrate 111: semiconductor die
112: lower conductive bump 113: bonding member
114: conductive bump 120: extension board
130: mold member
Claims (7)
상기 확장용 기판(120) 상의 소정 위치에 다수의 재배치 I/O를 위한 재배치 도전성 범프(112)를 형성하는 과정과,
상기 반도체 다이(111)의 칩 패드와 상기 재배치 도전성 범프(112)의 하부가 노출되는 형태로 몰드 부재(130)를 몰딩하는 과정과,
다수의 하부 I/O를 위한 돌출형의 하부 접속 범프(110a) 및 배선층이 그 상면에 형성된 기판(110)을 준비하는 과정과,
서로 대응하는 재배치 도전성 범프(112)와 상기 돌출형의 하부 접속 범프(110a)가 맞닿고, 상기 반도체 다이(111)의 칩 패드가 상기 기판(110)의 상기 배선층에 맞닿도록 하여, 상기 확장용 기판(120)과 상기 기판(110)을 접착시키는 과정
을 포함하는 반도체 패키지 제작 방법.
Bonding a semiconductor die 111 on which a chip pad is formed to a lower surface of the extension substrate 120 using an adhesive member 113,
Forming a plurality of relocation conductive bumps (112) for a plurality of relocation I / Os at predetermined positions on the extension substrate (120)
Molding the mold member 130 in such a manner that a chip pad of the semiconductor die 111 and a lower portion of the rearrangement conductive bump 112 are exposed;
Preparing a substrate 110 having a projecting bottom connection bump 110a for a plurality of lower I / Os and a wiring layer on the upper surface thereof,
And the semiconductor chip 111 is brought into contact with the wiring layer of the substrate 110 so that the semiconductor chip 111 is brought into contact with the interconnection layer of the substrate 110, The process of bonding the substrate 120 to the substrate 110
≪ / RTI >
상기 몰딩하는 과정은,
상기 반도체 다이와 재배치 도전성 범프를 상기 몰드 부재로 매립하는 과정과,
스트립 그라인딩을 통해 상기 반도체 다이의 칩 패드와 재배치 도전성 범프의 하부를 노출시키는 과정
을 포함하는 반도체 패키지 제작 방법.The method according to claim 6,
The molding process includes:
Filling the semiconductor die and the rearrangement conductive bump with the mold member;
Exposing the chip pads of the semiconductor die and the lower portion of the rearranged conductive bumps through strip grinding
≪ / RTI >
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