KR102298329B1 - 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프 및 이를 이용한 반도체 패키지 스퍼터링 방법 - Google Patents

반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프 및 이를 이용한 반도체 패키지 스퍼터링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프 및 이를 이용한 반도체 패키지 스퍼터링 방법에 관한 것이다. 일 구체예에서 기판의 상면 및 하면에 제1 몰드부 및 제2 몰드부가 각각 형성된 반도체 패키지를 스퍼터링하기 위한 프리테이프에 있어서, 상기 제2 몰드부와 접촉하며, 실리콘 고무를 포함하는 기재층; 및 상기 기재층의 일 표면에 이격 배치되는 복수 개의 서포트부재;를 포함하며, 상기 서포트부재는 무기필름층, 상기 무기필름층의 하면에 형성되며, 상기 기재층과 접하는 제1 점착층 및 상기 무기필름층의 상면에 형성되는 제2 점착층을 포함하고, 상기 제1 몰드부 및 제2 몰드부는, 각각 복수 개의 제1 단위몰드 및 제2 단위몰드가 소정 거리로 이격되어 형성되며, 상기 서포트부재는 상기 제2 단위몰드의 사이즈에 대응하는 이격 거리로 배치되며, 상기 제2 점착층은 상기 이격된 제2 단위몰드 사이의 기판 하면과 접한다.

Description

반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프 및 이를 이용한 반도체 패키지 스퍼터링 방법 {PRETAPE FOR SPUTTERING FOR SEMICONDUCTOR PACKAGE AND METHOD FOR SPUTTERING FOR SEMICONDUCTOR PACKAGE USING THE SAME}
본 발명은 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프 및 이를 이용한 반도체 패키지 스퍼터링 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 입체적인 형상을 갖는 반도체 패키지 스퍼터링시 제품불량을 방지할 수 있는 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프 및 이를 이용한 반도체 패키지 스퍼터링 방법에 관한 것이다.
전자기기의 소형화 및 고주파수 동작화가 이루어지고 있으며, 이에 따라 전자기기에 탑재되는 반도체 패키징 기술의 중요성이 부각되고 있다. 한편 반도체 패키징 기술은, 반도체 패키지의 소형화와 함께, 반도체 패키지 실장시 작업성과, 반도체 실장 후의 기계적 및 전기적 신뢰성이 요구된다.
한편 볼 그리드 배열(Ball Grid Array, BGA)은 집적회로에서 사용되는 표면 실장 패키지의 한 종류이다. 일반적으로 볼 그리드 배열은 금속회로배선이 형성된 기판의 상면에, 반도체 칩이 부착되며, 상기 반도체 칩의 본딩패드와 기판 절연체의 회로배선이 도전성 와이어로 와이어 본딩되어 전기적으로 연결되고, 기판의 하면에 외부 접속단자로서 복수 개의 솔더 볼이 격자형태로 배열된다. 또한 반도체 칩을 습기, 열 및 물리적 충격으로부터 보호하기 위해, 에폭시 수지 조성물 등을 이용하여 반도체 칩을 몰딩하여 몰드부를 형성한다. 이러한 볼 그리드 배열형태의 반도체 패키지에서는, 격자형으로 배열된 솔더 볼이 전기적 신호를 전달하는 역할을 하게 된다.
또한, 최근 전자기기의 다기능화, 고주파화, 고용량화 및 고속화 요구에 따라 전자기파의 방출량이 증가하고 있으며, 전자파 간섭을 방지하기 위해 전자기기의 반도체 패키지의 전자파 차폐 중요성이 더욱 증가하고 있다. 이에, 반도체 패키지 제조시 몰드부 표면을 스퍼터링(sputtering) 하여, 전자파 차폐층을 형성하게 된다. 스퍼터링을 이용한 차폐층은, 볼 그리드가 위치한 반도체 패키지 하면을 제외한 부위에 형성된다. 이를 위해 반도체 패키지의 하면에 점착성 테이프를 밀착하여 부착시킨 후, 이를 제외한 부위에 스퍼터링을 실시하여 차폐층을 형성하게 된다.
종래 점착성 테이프는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 재질의 기재필름 표면에 실리콘계 점착제를 도포하고 열경화하여 제조하였다. 그러나 실리콘계 점착제의 경화온도는 약 180℃에서 이루어지기 때문에, 제조과정에서 기재필름이 늘어나게 되어, 반도체 패키지 하면과 점착성 테이프 사이에 완전한 밀착이 되지 않고 들뜨는 현상이 발생하였다. 이에 따라, 반도체 패키지 하면의 볼 그리드에 금속이 증착되어, 반도체 패키지의 품질이 나빠지고 수율이 떨어지는 문제점이 있었다.
최근에는 반도체 집적도 향상을 위하여, 기판의 상면 및 하면 모두에 반도체 칩을 부착 후 에폭시 조성물로 몰딩하여 몰드부를 형성하되, 상기 기판 하면의 몰드부에 솔더 볼이 배열된 입체적인 구조의 반도체 패키지가 적용되고 있다.
종래의 점착성 테이프를 이러한 입체 구조의 반도체 패키지에 적용하여 스퍼터링시, 요철 구조로 인해 점착성 테이프가 반도체 패키지에 완전히 밀착되지 않아 볼 그리드 등에 금속이 증착되어, 반도체 패키지의 품질이 나빠지고 수율이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명과 관련한 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1917148호(2018.11.09. 공고, 발명의 명칭: BGA 반도체 패키지 스퍼터링용 로딩 테이프, 이로부터 제조되는 로딩 부재, 및 이를 이용한 BGA 반도체 패키지 스퍼터링 방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 하나의 목적은 입체적 형상의 반도체 패키지와의 밀착성이 우수한 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 스퍼터링시 반도체 패키지의 손상 및 불량률을 최소화하며, 생산성 및 경제성이 우수한 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 반도체 패키지의 냉각효율성이 우수한 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 차폐층 형성 이후 반도체 패키지로부터 용이하게 제거될 수 있는 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프를 이용한 반도체 패키지 스퍼터링 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프에 관한 것이다. 일 구체예에서 기판의 상면 및 하면에 제1 몰드부 및 제2 몰드부가 각각 형성된 반도체 패키지를 스퍼터링하기 위한 프리테이프에 있어서, 상기 제2 몰드부와 접촉하며, 실리콘 고무를 포함하는 기재층; 및 상기 기재층의 일 표면에 이격 배치되는 복수 개의 서포트부재;를 포함하며, 상기 서포트부재는 무기필름층, 상기 무기필름층의 하면에 형성되며, 상기 기재층과 접하는 제1 점착층 및 상기 무기필름층의 상면에 형성되는 제2 점착층을 포함하고, 상기 제1 몰드부 및 제2 몰드부는, 각각 복수 개의 제1 단위몰드 및 제2 단위몰드가 소정 거리로 이격되어 형성되며, 상기 서포트부재는 상기 제2 단위몰드의 사이즈에 대응하는 이격 거리로 배치되며, 상기 제2 점착층은 상기 이격된 제2 단위몰드 사이의 기판 하면과 접한다.
일 구체예에서 상기 무기필름층은 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌 나프랄레이트(PEN) 중 하나 이상 포함할 수 있다.
일 구체예에서 상기 기재층은 두께가 50~300㎛ 이고, 상기 무기필름층의 두께는 50㎛ 이상이고, 상기 제1 점착층 및 제2 점착층은 각각 두께가 5~100㎛ 일 수 있다.
일 구체예에서 상기 기재층은 액상 실리콘 고무(liquid silicone rubber)를 이용하여 형성되며, 연신율이 200% 이상일 수 있다.
일 구체예에서 상기 제1 점착층 및 제2 점착층은 각각 실리콘계 점착제를 포함할 수 있다.
일 구체예에서 상기 제1 점착층 및 제2 점착층은, 각각 50㎛ 두께의 시트 형태로 재단하여 일면을 스테인레스 스틸(SUS) 기재에 부착하고 90도 벤딩 후, 상기 기재 부착면에 대하여 수직면의 단부에 100g의 추를 로딩시 80℃ 조건에서 낙추에 걸리는 시간이 10분 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프를 이용한 반도체 패키지 스퍼터링 방법에 관한 것이다. 일 구체예에서 상기 반도체 패키지 스퍼터링 방법은 기판의 상면 및 하면에 제1 몰드부 및 제2 몰드부가 각각 형성된 반도체 패키지를 마련하는 단계; 상기 기판의 하면 및 제2 몰드부와 프리테이프를 접촉하여 적층체를 제조하는 단계; 및 상기 적층체의 기판 상면에 스퍼터링을 실시하여, 상기 기판 상면 및 제1 몰드부에 제1 차폐층을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 프리테이프는, 실리콘 고무를 포함하는 기재층; 및 상기 기재층의 일 표면에 이격 배치되는 복수 개의 서포트부재;를 포함하며, 상기 서포트부재는 무기필름층, 상기 무기필름층의 하면에 형성되며, 상기 기재층과 접하는 제1 점착층 및 상기 무기필름층의 상면에 형성되는 제2 점착층을 포함하고, 상기 제1 몰드부 및 제2 몰드부는, 각각 복수 개의 제1 단위몰드 및 제2 단위몰드가 소정 거리로 이격되어 형성되며, 상기 서포트부재는 상기 제2 단위몰드의 사이즈에 대응하는 이격 거리로 배치되며, 상기 제2 점착층은 상기 이격된 제2 단위몰드 사이의 기판 하면과 접한다.
일 구체예에서 상기 적층체는 진공 조건에서 제조될 수 있다.
일 구체예에서 상기 스퍼터링시 상기 적층체의 기재층 하면과 냉각매체를 접촉하여 상기 기판을 냉각할 수 있다.
일 구체예에서 상기 제1 차폐층을 형성하는 단계 이후, 상기 적층체로부터 프리테이프를 분리하는 단계; 상기 기판의 상면을 쉴딩필름을 이용하여 쉴딩하는 단계; 및 상기 기판의 하면에 스퍼터링을 실시하여, 기판 하면 및 제2 몰드부에 제2 차폐층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프 및 이를 이용한 반도체 패키지 스퍼터링 방법을 적용시 입체적 형상의 반도체 패키지와의 밀착성이 우수하며, 스퍼터링시 반도체 패키지의 손상 및 불량률을 최소화하며, 스퍼터링 후 반도체 패키지의 냉각효율성이 우수하며, 생산성 및 경제성이 우수하고, 차폐층 형성 이후 반도체 패키지로부터 용이하게 제거될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 프리테이프와 반도체 패키지를 접촉하여 적층체를 제조하는 과정을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 적층체를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 제1 점착층 및 제2 점착층의 박리력 측정 시험방법을 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 구체예에 따른 프리테이프를 이용한 반도체 패키지 스퍼터링 방법을 나타낸 것이다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 명세서에서 “상면”과 “하면”은 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 시 관점에 따라 “상면”이 “하면”으로, “하면”이 “상면”으로 변경될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 위(on)” 또는 “상(on)”으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우도 포함할 수 있다.
반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프
본 발명의 하나의 관점은 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프를 나타낸 것이며, 도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 프리테이프와 반도체 패키지를 접촉하여 적층체를 제조하는 과정을 나타낸 모식도이다.
상기 도 1 및 도 2를 참조하면 본 발명은 기판(210)의 상면 및 하면에 제1 몰드부(220) 및 제2 몰드부(230)가 각각 형성된 반도체 패키지(200)를 스퍼터링하기 위한 프리테이프에 관한 것이다.
일 구체예에서 프리테이프(100)는 반도체 패키지의 제2 몰드부와 접촉하며, 실리콘 고무를 포함하는 기재층(10); 및 기재층의 일 표면에 이격 배치되는 복수 개의 서포트부재(20);를 포함한다.
일 구체예에서 서포트부재(20)는 무기필름층(26), 무기필름층(26)의 하면에 형성되며, 기재층(10)과 접하는 제1 점착층(22) 및 상기 무기필름층의 상면에 형성되는 제2 점착층(24)을 포함한다.
일 구체예에서 무기필름층(26)은 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌 나프랄레이트(PEN) 중 하나 이상 포함할 수 있다. 상기 종류의 소재를 포함시 내열성과 내구성이 우수하면서, 상기 제1 점착층 및 제2 점착층과의 점착력이 우수하여, 적층체 제조시 기재층과 제2 몰드부와의 밀착성이 우수할 수 있다. 예를 들면 폴리이미드를 포함할 수 있다.
일 구체예에서 무기필름층(26)의 두께는 50㎛ 이상일 수 있다. 상기 조건에서 적층체 제조시 작업성과 내구성이 우수하며, 기재층과 제2 몰드부와의 밀착성이 우수할 수 있다. 예를 들면 상기 무기필름층의 두께는 50~5000㎛ 일 수 있다.
상기 도 2를 참조하면, 반도체 패키지(200)의 제1 몰드부(220) 및 제2 몰드부(230)는, 각각 복수 개의 제1 단위몰드 및 제2 단위몰드가 소정 거리로 이격되어 형성되며, 복수 개의 서포트부재(20)는 상기 제2 단위몰드의 사이즈에 대응하는 이격 거리로 배치된다. 상기 조건에서 적층체 제조시 기재층과 제2 몰드부와의 밀착성이 우수할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 적층체를 나타낸 것이다. 상기 도 3을 참조하면, 제2 점착층(24)은 상기 이격된 제2 단위몰드 사이의 기판 하면과 접한다. 일 구체예에서 제2 단위몰드는 단자 볼(232) 및 커넥터 부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 프리테이프를 적용시, 입체적인 형상을 갖는 제2 단위몰드와 기재층이 용이하게 밀착되어 스퍼터링시 불량률을 최소화하면서, 스퍼터링 후 기재층 하면을 통해 냉각시 냉각 효율성이 우수할 수 있다.
일 구체예에서 기재층(10)은 액상 실리콘 고무(liquid silicone rubber)를 이용하여 형성되며, 연신율이 200% 이상일 수 있다. 상기와 같은 실리콘 고무를 이용하여 기재층 형성시, 입체적인 형상을 갖는 제2 단위몰드와 기재층이 용이하게 밀착되어 스퍼터링시 불량률을 최소화하면서, 스퍼터링 후 기재층 하면을 통해 냉각시 냉각 효율성이 우수할 수 있다. 예를 들면 기재층은 상기 연신율이 200%~400%일 수 있다.
예를 들면 기재층은 2배 연신(200%)시, 인장력이 1kg 이하일 수 있다. 상기 조건에서 제2 단위몰드와 기재층의 밀착성이 우수할 수 있다.
일 구체예에서 기재층(10)은 두께가 50~300㎛ 일 수 있다. 상기 조건에서 기재층의 내구성과 작업성이 우수하며, 입체적인 형상을 갖는 제2 몰드부를 용이하게 밀착 가능하며, 제2 몰드부의 제2 단위몰드에 돌출 형성된 단자볼 등이 용이하게 기재층에 디핑 및 밀착되어, 냉각효율성이 우수할 수 있다.
일 구체예에서 상기 제1 점착층 및 제2 점착층은 각각 실리콘계 점착제를 포함할 수 있다. 상기 종류의 점착제를 적용시 투명성과 내화학성 등이 우수할 수 잇다. 예를 들면, 제1 점착층 및 제2 점착층은, 실리콘계 점착제를 도포 및 경화하여 형성하거나, 무기필름층의 양면에 필름 형태의 제1 점착층 및 제2 점착층을 라미네이션하여 형성할 수 있다.
일 구체예에서 제1 점착층(22) 및 제2 점착층(24)은 각각 두께가 5~100㎛ 일 수 있다. 상기 조건에서 반도체 스트립의 기판과 프리테이프 사이에 공극이 발생하는 현상을 방지하면서, 밀착성이 우수할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 점착층 및 제2 점착층의 박리력 측정 시험방법을 나타낸 모식도이다. 상기 도 4를 참조하면, 상기 제1 점착층 및 제2 점착층은, 각각 50㎛ 두께의 점착 시트(2) 형태로 재단하여 일면을 스테인레스 스틸(SUS) 기재(1)에 부착하고 90도 벤딩 후, 상기 기재 부착면에 대하여 수직면의 단부에 100g의 추를 로딩시 80℃ 조건에서 낙추에 걸리는 시간이 10분 이상일 수 있다. 상기 조건에서 반도체 스트립의 기판과 프리테이프 사이에 공극이 발생하는 현상을 방지하면서, 내구성과 밀착성이 우수할 수 있다. 예를 들면 80℃ 조건에서 상기 낙추에 걸리는 시간은 20분~40분 일 수 있다.
반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프의 제조방법
본 발명의 다른 관점은 상기 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프의 제조방법에 관한 것이다. 일 구체예에서 상기 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프의 제조방법은 기재층의 일 표면에 복수 개의 서포트부재를 이격 배치하는 단계;를 포함한다. 상기 기재층 및 서포트부재는 전술한 바와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 서포트부재는 무기필름층을 마련하고; 상기 무기필름층의 하면 및 상면에 각각 제1 점착층 및 제2 점착층을 형성하여 중간적층체를 제조하고; 그리고 상기 중간적층체를 반도체 스트립에 대응하는 형태 또는 스트립(strip) 형태를 갖도록 톰슨(thompson) 가공하여 서포트부재를 형성하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
예를 들면, 상기 서포트부재의 제1 점착층 및 제2 점착층의 표면에 이형필름층을 형성하여 오염 또는 손상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 서포트부재를 기재층 일 표면에 배치할 때 상기 제1 점착층의 이형필름층을 제거하여 사용할 수 있다.
일 구체예에서 상기 기재층은 타면에 오염 또는 손상을 방지하기 위해 이형필름층이 형성될 수 있으며, 스퍼터링시 기재층 타면의 이형필름층과 제2 점착층 표면의 이형필름층을 제거하여 반도체 스트립 상태로 라미네이션하여 사용할 수 있다.
반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프를 이용한 반도체 패키지 스퍼터링 방법
본 발명의 다른 관점은 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프를 이용한 반도체 패키지 스퍼터링 방법에 관한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 구체예에 따른 프리테이프를 이용한 반도체 패키지 스퍼터링 방법을 나타낸 것이다. 상기 도 5를 참조하면, 상기 반도체 패키지 스퍼터링 방법은 (S10) 반도체 패키지 마련단계; (S20) 적층체 제조단계; 및 (S30) 제1 차폐층 형성단계;를 포함한다. 보다 구체적으로, 상기 스퍼터링 방법은 (S10) 기판의 상면 및 하면에 제1 몰드부 및 제2 몰드부가 각각 형성된 반도체 패키지를 마련하는 단계; (S20) 상기 기판의 하면 및 제2 몰드부와 프리테이프를 접촉하여 적층체를 제조하는 단계; 및 (S30) 상기 적층체의 기판 상면에 스퍼터링을 실시하여, 상기 기판 상면 및 제1 몰드부에 제1 차폐층을 형성하는 단계;를 포함한다.
상기 프리테이프는, 실리콘 고무를 포함하는 기재층; 및 상기 기재층의 일 표면에 이격 배치되는 복수 개의 서포트부재;를 포함하며, 상기 서포트부재는 무기필름층, 상기 무기필름층의 하면에 형성되며, 상기 기재층과 접하는 제1 점착층 및 상기 무기필름층의 상면에 형성되는 제2 점착층을 포함하고, 상기 제1 몰드부 및 제2 몰드부는, 각각 복수 개의 제1 단위몰드 및 제2 단위몰드가 소정 거리로 이격되어 형성되며, 상기 서포트부재는 상기 제2 단위몰드의 사이즈에 대응하는 이격 거리로 배치되며, 상기 제2 점착층은 상기 이격된 제2 단위몰드 사이의 기판 하면과 접한다.
이하, 상기 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프를 이용한 반도체 패키지 스퍼터링 방법을 단계별로 상세히 설명하도록 한다.
(S10) 반도체 패키지 마련단계
상기 단계는 기판의 상면 및 하면에 제1 몰드부 및 제2 몰드부가 각각 형성된 반도체 패키지를 마련하는 단계이다.
(S20) 적층체 제조단계
상기 단계는 상기 도 5(a)와 같이 반도체 패키지(200)의 기판(210)의 하면 및 제2 몰드부(230)와, 프리테이프(100)를 접촉하여 적층체를 제조하는 단계이다.
일 구체예에서 상기 적층체는 진공 조건에서 제조될 수 있다. 상기 진공 조건에서 적층체 제조시 프리테이프(100)의 기재층(10)과 입체적인 형상을 갖는 제2 몰드부(230)가 공극 없이 밀착될 수 있다.
상기 도 5(a)를 참조하면, 상기 적층체는 진공 조건에서 반도체 패키지(210) 기판 하면 및 제2 몰드부(230)에 프리테이프(100)를 접촉한 다음, 프리테이프의 하면을 다공성부재(30)와 밀착하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다. 상기 다공성부재(30)를 적용하여 밀착시, 프리테이프(100)의 기재층(10)과 입체적인 형상을 갖는 제2 몰드부(230)가 공극 없이 밀착될 수 있다. 예를 들면 상기 다공성부재(30)는 스폰지를 포함할 수 있다.
(S30) 제1 차폐층 형성단계
상기 단계는 상기 도 5(b)와 같이 적층체의 기판 상면에 스퍼터링을 실시하여, 상기 기판 상면 및 제1 몰드부에 제1 차폐층을 형성하는 단계이다.
상기 스퍼터링은 통상의 조건으로 실시될 수 있다. 상기 스퍼터링시, 프리테이프와 합지된 반도체 패키지 하면을 제외한, 기판 상면 및 제1 몰드부에 금속이 증착되어 제1 차폐층이 형성될 수 있다.
일 구체예에서 상기 도 5(b)와 같이, 상기 스퍼터링시, 상기 적층체의 기재층과 냉각매체를 접촉하여 상기 기판을 냉각시킬 수 있다. 상기와 같이 냉각매체를 접촉시, 상기 스퍼터링으로 발생하는 고온의 열로부터 상기 반도체 패키지가 손상되는 현상을 방지할 수 있다.
일 구체예에서 상기 냉각매체는, 통상의 냉각가스를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 프리테이프를 적용하여 스퍼터링시, 반도체 패키지 기판 하면 및 제2 몰드부와 공극없이 밀착되므로, 상기 냉각가스를 기재층과 접촉시 효율적인 냉각이 가능하다.
일 구체예에서 상기 제1 차폐층을 형성하는 단계 이후, 상기 적층체로부터 프리테이프를 분리하는 단계; 상기 기판의 상면을 쉴딩필름을 이용하여 쉴딩하는 단계; 및 상기 기판의 하면에 스퍼터링을 실시하여, 기판 하면 및 제2 몰드부에 제2 차폐층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 일 구체예에서 상기 쉴딩필름은 점착성이 있는 통상의 소재를 사용할 수 있다.
본 발명의 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프 및 이를 이용한 반도체 패키지 스퍼터링 방법을 적용시 기판 양면에 몰드부가 돌출 형성된, 입체적 형상의 반도체 패키지와의 밀착성이 우수하며, 스퍼터링시 반도체 패키지의 손상 및 불량률을 최소화하며, 스퍼터링 후 반도체 패키지의 냉각효율성이 우수하며, 생산성 및 경제성이 우수하고, 차폐층 형성 이후 반도체 패키지로부터 용이하게 제거될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예
기판의 상면 및 하면에 복수 개의 단위몰드가 소정 거리로 이격되어 이루어진 제1 몰드부 및 제2 몰드부가 각각 형성된 반도체 패키지를 마련하였다.
그리고 폴리이미드 소재의 두께 50~500㎛인 무기필름층(연신율이 200%~350%)을 마련하고, 상기 무기필름층의 하면 및 상면에 각각 실리콘계 점착 조성물을 이용하여 두께가 5~100㎛인 제1 점착층 및 두께가 5~100㎛인 제2 점착층을 적층하여 중간적층체를 제조하였다. 그리고 상기 중간적층체를 상기 반도체 스트립의 하부기판 및 제2 몰드부에 대응하는 형태로 톰슨(thompson) 가공하여 서포트부재를 형성하였다.
그 다음에 액체 실리콘 고무(LSR)을 경화하여 형성된 두께 50~300㎛의 기재층(10)과, 상기 기재층의 일 표면에 상기 제조된 복수 개의 서포트부재(20)를 이격 배치하여 프리테이프(100)를 제조하였다. 상기 서포트부재는 상기 제2 단위몰드(230)의 사이즈에 대응하는 이격 거리로 배치되었다.
그 다음에 도 5(a)와 같이 진공 조건의 챔버에서, 상기 반도체 패키지(200) 기판의 하면 및 제2 몰드부 하면에 프리테이프(100)를 접촉하고, 프리테이프(100)의 하면을 다공성부재(30)와 밀착하여, 상기 도 5(b)와 같이 서포트부재(20)의 제1 점착층(22)은 기재층(10)과 접하고, 제2 점착층은 상기 이격된 제2 단위몰드(230) 사이의 기판 하면과 접하는 적층체를 제조하였다.
그 다음에, 상기 적층체의 기재층(10) 하면에 냉각매체(냉각 가스)를 공급하면서, 상기 적층체의 기판 상면에 스퍼터링을 실시하여, 상기 기판 상면 및 제1 몰드부에 제1 차폐층을 형성하였다. 그 다음에, 상기 적층체로부터 프리테이프를 분리하고, 상기 기판의 상면을 쉴딩필름을 이용하여 쉴딩한 다음, 상기 기판의 하면에 스퍼터링을 실시하여, 기판 하면 및 제2 몰드부에 제2 차폐층을 형성하였다.
비교예
상기 실시예와 동일한 무기필름층 일 표면에 실리콘계 점착 조성물을 이용하여 두께가 5~100㎛인 제1 점착층을 형성한 프리테이프를 적용한 것을 제외하고, 상기 실시예와 동일한 방법으로 반도체 패키지를 스퍼터링하여 기판 양면에 제1 차폐층 및 제2 차폐층을 각각 형성하였다.
상기 실시예의 제1 점착층 및 제2 점착층의 부착력을 평가하였다. 구체적으로 도 4와 같이 상기 제1 점착층 및 제2 점착층을 각각 50㎛와 100㎛ 두께의 시트 형태로 재단하였다. 상기 제단된 점착시트의 일면을 스테인레스 스틸(SUS) 기재에 부착하고 90도 벤딩하였다. 그 다음에, 상기 기재 부착면에 대하여 수직면의 단부에 100g의 추를 로딩하여 낙추에 걸리는 시간을 80℃ 조건에서 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구분 제1 점착층
(낙추시간)		 제2 점착층
(낙추시간)
50㎛ 20분 14초 20분 14초
100㎛ 24분 38초 24분 38초
상기 표 1의 결과를 참조하면, 본 발명의 제1 점착층 및 제2 점착층을 적용시, 프리테이프의 점착성이 우수하여 반도체 패키지에 용이하게 부착되어, 프리테이프와 제2 몰드부 사이에 우수한 밀착성과 내구성을 확보할 수 있음을 알 수 있었다.
또한 상기 실시예 및 비교예의 스퍼터링시, 제1 차폐층 형성과정에서 반도체 패키지의 기판 하면의 금속 증착여부(○: 증착됨 X: 증착되지 않음)와 냉각 효율성(◎: 매우 우수함, ○: 우수함, △: 보통, X: 불량)을 평가하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 기판 하면
금속증착여부		 냉각 효율성
실시예 X ◎
비교예 ○ △
상기 표 2의 결과를 참조하면, 본 발명의 프리테이프를 적용하여 스퍼터링한 실시예는 프리테이프와 기판 하면 및 제2 몰드부 사이의 부착력과 밀착성이 우수하여, 제1 차폐층 형성과정에서 기판 하면에 금속이 증착되지 않았으며, 냉각 효율성이 우수함을 알 수 있었다. 그러나 본 발명의 프리테이프 조건을 벗어난 비교예의 경우, 프리테이프와 제2 몰드부 사이의 밀착이 불량하여 스퍼터링시 기판 하면에 금속이 증착되었으며, 냉각 효율성이 저하되어 스퍼터링시 발생하는 고온의 열에 의해 제품불량이 발생하는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
1: 스테인레스 스틸 기재 2: 점착 시트
10: 기재층 20: 서포트부재
22: 제1 점착층 24: 제2 점착층
26: 무기필름층 30: 다공성부재
100: 프리테이프 200: 반도체 패키지
210: 기판 220: 제1 단위몰드
230: 제2 단위몰드 232: 단자 볼
300: 제1 차폐층 1000: 적층체

Claims (10)

  1. 기판의 상면 및 하면에 제1 몰드부 및 제2 몰드부가 각각 형성된 반도체 패키지를 스퍼터링하기 위한 프리테이프에 있어서,
    상기 제2 몰드부와 접촉하며, 실리콘 고무를 포함하는 기재층; 및
    상기 기재층의 일 표면에 이격 배치되는 복수 개의 서포트부재;를 포함하며,
    상기 서포트부재는 무기필름층, 상기 무기필름층의 하면에 형성되며, 상기 기재층과 접하는 제1 점착층 및 상기 무기필름층의 상면에 형성되는 제2 점착층을 포함하고,
    상기 제1 몰드부 및 제2 몰드부는, 각각 복수 개의 제1 단위몰드 및 제2 단위몰드가 소정 거리로 이격되어 형성되며,
    상기 서포트부재는 상기 제2 단위몰드의 사이즈에 대응하는 이격 거리로 배치되며,
    상기 제2 점착층은 상기 이격된 제2 단위몰드 사이의 기판 하면과 접하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 무기필름층은 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌 나프랄레이트(PEN) 중 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기재층은 두께가 50~300㎛ 이고,
    상기 무기필름층의 두께는 50㎛ 이상이고,
    상기 제1 점착층 및 제2 점착층은 각각 두께가 5~100㎛인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기재층은 액상 실리콘 고무(liquid silicone rubber)를 이용하여 형성되며, 측정한 연신율이 200% 이상인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 점착층 및 제2 점착층은 각각 실리콘계 점착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 점착층 및 제2 점착층은,
    각각 50㎛ 두께의 시트 형태로 재단하여 일면을 스테인레스 스틸(SUS) 기재에 부착하고 90도 벤딩 후, 상기 기재 부착면에 대하여 수직면의 단부에 100g의 추를 로딩시 80℃ 조건에서 낙추에 걸리는 시간이 10분 이상인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 스퍼터링용 프리테이프.
  7. 기판의 상면 및 하면에 제1 몰드부 및 제2 몰드부가 각각 형성된 반도체 패키지를 마련하는 단계;
    상기 기판의 하면 및 제2 몰드부와, 제1항의 프리테이프를 접촉하여 적층체를 제조하는 단계; 및
    상기 적층체의 기판 상면에 스퍼터링을 실시하여, 상기 기판 상면 및 제1 몰드부에 제1 차폐층을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 프리테이프는, 실리콘 고무를 포함하는 기재층; 및 상기 기재층의 일 표면에 이격 배치되는 복수 개의 서포트부재;를 포함하며,
    상기 서포트부재는 무기필름층, 상기 무기필름층의 하면에 형성되며, 상기 기재층과 접하는 제1 점착층 및 상기 무기필름층의 상면에 형성되는 제2 점착층을 포함하고,
    상기 제1 몰드부 및 제2 몰드부는, 각각 복수 개의 제1 단위몰드 및 제2 단위몰드가 소정 거리로 이격되어 형성되며,
    상기 서포트부재는 상기 제2 단위몰드의 사이즈에 대응하는 이격 거리로 배치되며,
    상기 제2 점착층은 상기 이격된 제2 단위몰드 사이의 기판 하면과 접하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 스퍼터링 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 적층체는 진공 조건에서 제조되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 스퍼터링 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 스퍼터링시 상기 적층체의 기재층 하면과 냉각매체를 접촉하여 상기 기판을 냉각하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 스퍼터링 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 차폐층을 형성하는 단계 이후,
    상기 적층체로부터 프리테이프를 분리하는 단계;
    상기 기판의 상면을 쉴딩필름을 이용하여 쉴딩하는 단계; 및
    상기 기판의 하면에 스퍼터링을 실시하여, 기판 하면 및 제2 몰드부에 제2 차폐층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 스퍼터링 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160136498A (ko) * 2015-05-19 2016-11-30 주식회사 프로텍 Bga 반도체 패키지의 전자파 차폐막 형성 방법 및 이에 사용되는 베이스 테이프
JP2018026498A (ja) * 2016-08-12 2018-02-15 日東電工株式会社 半導体パッケージのマスキング方法
KR20190088891A (ko) * 2018-01-19 2019-07-29 닛토덴코 가부시키가이샤 전자파 실드 형성용 마스킹 테이프

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