KR102620892B1 - Fan-out semiconductor package - Google Patents

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Abstract

본 개시는 한층 이상의 절연층 및 한층 이상의 배선층을 포함하며 상기 한층 이상의 절연층을 관통하는 관통부를 갖는 프레임, 상기 프레임의 관통부에 배치되며 접속패드를 갖는 반도체칩, 상기 프레임 및 상기 반도체칩의 하측에 배치되며 상기 접속패드와 전기적으로 연결된 재배선층을 포함하는 연결구조체, 및 상기 반도체칩의 상면의 적어도 일부와 상기 프레임의 한층 이상의 절연층 중 최상측 절연층의 상면의 적어도 일부와 상기 프레임의 한층 이상의 배선층 중 최상측 배선층의 측면의 적어도 일부를 덮는 제1봉합재를 포함하며, 상기 제1봉합재의 상면은 상기 최상측 배선층의 상면보다 하측에 위치하여 상기 최상측 배선층의 상면과 단차를 갖는, 팬-아웃 반도체 패키지에 관한 것이다.The present disclosure relates to a frame including one or more insulating layers and one or more wiring layers and having a through portion penetrating the one or more insulating layers, a semiconductor chip disposed in the through portion of the frame and having a connection pad, and a lower side of the frame and the semiconductor chip. A connection structure disposed in and including a redistribution layer electrically connected to the connection pad, and at least a portion of the upper surface of the semiconductor chip and at least a portion of the uppermost insulating layer of one or more insulating layers of the frame and one layer of the frame Among the above wiring layers, it includes a first encapsulating material that covers at least a portion of the side surface of the uppermost wiring layer, wherein the upper surface of the first encapsulating material is located lower than the upper surface of the uppermost wiring layer and has a step from the upper surface of the uppermost wiring layer, It concerns fan-out semiconductor packages.

Description

팬-아웃 반도체 패키지{FAN-OUT SEMICONDUCTOR PACKAGE}Fan-out semiconductor package {FAN-OUT SEMICONDUCTOR PACKAGE}

본 개시는 반도체 패키지, 예컨대, 팬-아웃 반도체 패키지에 관한 것이다.This disclosure relates to semiconductor packages, such as fan-out semiconductor packages.

최근 반도체칩에 관한 기술 개발의 주요한 추세 중의 하나는 부품의 크기를 축소하는 것이며, 이에 패키지 분야에서도 소형 반도체칩 등의 수요 급증에 따라 소형의 크기를 가지면서 다수의 핀을 구현하는 것이 요구되고 있다. 이에 부합하기 위하여 제안된 반도체 패키지 기술 중의 하나가 팬-아웃 반도체 패키지이다. 팬-아웃 패키지는 전기연결구조체를 반도체칩이 배치된 영역 외로도 재배선하여, 소형의 크기를 가지면서도 다수의 핀을 구현할 수 있게 해준다.One of the major trends in recent semiconductor chip technology development is to reduce the size of components, and as demand for small semiconductor chips increases in the package field, there is a demand for small size and multiple pins. . One of the semiconductor package technologies proposed to comply with this is the fan-out semiconductor package. The fan-out package rewires the electrical connection structure outside the area where the semiconductor chip is placed, making it possible to implement a large number of pins while having a small size.

한편, 최근 프리미엄급 스마트폰 제품의 전기적 특성 개선 및 공간의 효율적 활용을 위해, 그리고 서로 다른 반도체칩을 포함하는 반도체 패키지의 패키지 온 패키지(POP: Package on Package) 적용을 위해, 반도체 패키지 구조에서 백사이드 회로를 형성하는 것이 요구되고 있으며, 칩의 특성의 고도화 및 면적 감소 요구에 맞추어 백사이드 회로의 라인 및 스페이스에 대한 요구치가 증가하고 있다.Meanwhile, in order to improve the electrical characteristics and efficient use of space in recent premium smartphone products, and to apply package on package (POP) to semiconductor packages containing different semiconductor chips, the backside circuit is used in the semiconductor package structure. It is required to form a , and the requirements for the lines and spaces of the backside circuit are increasing in line with the demands for advancement of chip characteristics and reduction of area.

본 개시의 여러 목적 중 하나는 제품의 두께를 얇게 할 수 있고 파인 피치를 갖는 백사이드 회로를 적용할 수 있는 팬-아웃 반도체 패키지를 제공하는 것이다.One of the many purposes of the present disclosure is to provide a fan-out semiconductor package that can reduce the thickness of the product and apply a backside circuit with a fine pitch.

본 개시를 통하여 제안하는 여러 해결 수단 중 하나는, 한층 이상의 배선층을 포함하며 관통부를 갖는 프레임을 도입하고, 프레임의 관통부에 반도체칩을 배치하며, 이때 프레임 및 반도체칩을 덮는 제1봉합재의 상면이 프레임의 최상측 배선층의 상면과 단차를 가지도록 제1봉합재를 형성하는 것이다.One of several solutions proposed through the present disclosure is to introduce a frame that includes one or more wiring layers and have a penetrating portion, and to place a semiconductor chip in the penetrating portion of the frame, wherein the upper surface of the first encapsulant covering the frame and the semiconductor chip is provided. The first encapsulating material is formed to have a level difference with the upper surface of the uppermost wiring layer of the frame.

예컨대, 본 개시에서 제안하는 일례에 따른 반도체 패키지는, 한층 이상의 절연층 및 한층 이상의 배선층을 포함하며, 상기 한층 이상의 절연층을 관통하는 관통부를 갖는 프레임; 상기 프레임의 관통부에 배치되며, 접속패드를 갖는 반도체칩; 상기 프레임 및 상기 반도체칩의 하측에 배치되며, 상기 접속패드와 전기적으로 연결된 재배선층을 포함하는 연결구조체; 및 상기 반도체칩의 상면의 적어도 일부, 상기 프레임의 한층 이상의 절연층 중 최상측 절연층의 상면의 적어도 일부, 및 상기 프레임의 한층 이상의 배선층 중 최상측 배선층의 측면의 적어도 일부를 덮는 제1봉합재; 를 포함하며, 상기 제1봉합재의 상면은 상기 최상측 배선층의 상면보다 하측에 위치하여 상기 최상측 배선층의 상면과 단차를 갖는 것일 수 있다.For example, a semiconductor package according to an example proposed in the present disclosure includes a frame including one or more insulating layers and one or more wiring layers, and having a penetrating portion penetrating the one or more insulating layers; a semiconductor chip disposed in a penetrating portion of the frame and having a connection pad; a connection structure disposed below the frame and the semiconductor chip and including a redistribution layer electrically connected to the connection pad; and a first encapsulating material covering at least a portion of the upper surface of the semiconductor chip, at least a portion of the upper surface of the uppermost insulating layer among one or more layers of insulating layers of the frame, and at least a portion of a side surface of the uppermost wiring layer among one or more layers of insulating layers of the frame. ; It includes, wherein the upper surface of the first encapsulant may be located lower than the upper surface of the uppermost wiring layer and have a level difference with the upper surface of the uppermost wiring layer.

또는, 본 개시에서 제안하는 일례에 따른 반도체 패키지는, 한층 이상의 배선층을 포함하며, 관통부를 갖는 프레임; 상기 프레임의 관통부에 배치되며, 접속패드를 갖는 반도체칩; 상기 프레임 및 상기 반도체칩의 하측에 배치되며, 상기 접속패드와 전기적으로 연결된 재배선층을 포함하는 연결구조체; 상기 프레임 및 상기 반도체칩 각각의 적어도 일부를 덮으며, 상기 관통부의 적어도 일부를 채우는 제1봉합재; 및 상기 제1봉합재 상에 배치된 제2봉합재; 를 포함하며, 상기 제1 및 제2봉합재 사이의 경계는 상기 프레임의 한층 이상의 배선층 중 최상측 배선층의 상면 및 하면 사이의 레벨에 위치하는 것일 수도 있다.Alternatively, a semiconductor package according to an example proposed in the present disclosure includes a frame including one or more wiring layers and having a through portion; a semiconductor chip disposed in a penetrating portion of the frame and having a connection pad; a connection structure disposed below the frame and the semiconductor chip and including a redistribution layer electrically connected to the connection pad; a first encapsulant that covers at least a portion of each of the frame and the semiconductor chip and fills at least a portion of the penetrating portion; And a second sealant disposed on the first sealant; It includes, and the boundary between the first and second encapsulants may be located at a level between the upper and lower surfaces of the uppermost wiring layer among one or more wiring layers of the frame.

본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서 제품의 박형화와 함께 파인 피치를 갖는 백사이드 회로를 적용할 수 있는 팬-아웃 반도체 패키지를 제공할 수 있다.As one of the many effects of the present disclosure, it is possible to provide a fan-out semiconductor package that can apply a backside circuit with a fine pitch while reducing the thickness of the product.

도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타내는 블록도다.
도 2는 전자기기의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 3a 및 도 3b는 팬-인 반도체 패키지의 패키징 전후를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 4는 팬-인 반도체 패키지의 패키징 과정을 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 5는 팬-인 반도체 패키지가 인쇄회로기판 상에 실장되어 최종적으로 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 6은 팬-인 반도체 패키지가 인쇄회로기판 내에 내장되어 최종적으로 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 7은 팬-아웃 반도체 패키지의 개략적은 모습을 나타낸 단면도다.
도 8은 팬-아웃 반도체 패키지가 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 9는 팬-아웃 반도체 패키지의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 10은 도 9의 팬-아웃 반도체 패키지의 개략적인 Ⅰ-Ⅰ' 절단 평면도다.
도 11 내지 도 13은 도 9의 팬-아웃 반도체 패키지의 제조 일례를 개략적으로 나타낸 공정도다.
도 14는 팬-아웃 반도체 패키지의 다른 일례를 개략적으로 나타낸다.
1 is a block diagram schematically showing an example of an electronic device system.
Figure 2 is a perspective view schematically showing an example of an electronic device.
3A and 3B are cross-sectional views schematically showing before and after packaging a fan-in semiconductor package.
Figure 4 is a cross-sectional view schematically showing the packaging process of a fan-in semiconductor package.
Figure 5 is a cross-sectional view schematically showing a case where a fan-in semiconductor package is mounted on a printed circuit board and finally mounted on a main board of an electronic device.
Figure 6 is a cross-sectional view schematically showing the case where the fan-in semiconductor package is embedded in a printed circuit board and finally mounted on the main board of an electronic device.
Figure 7 is a cross-sectional view schematically showing a fan-out semiconductor package.
Figure 8 is a cross-sectional view schematically showing a case where a fan-out semiconductor package is mounted on the main board of an electronic device.
Figure 9 is a cross-sectional view schematically showing an example of a fan-out semiconductor package.
FIG. 10 is a schematic plan view taken along line I-I' of the fan-out semiconductor package of FIG. 9.
11 to 13 are process diagrams schematically showing an example of manufacturing the fan-out semiconductor package of FIG. 9.
Figure 14 schematically shows another example of a fan-out semiconductor package.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 축소될 수 있다.Hereinafter, the present disclosure will be described with reference to the attached drawings. The shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated or reduced for clearer explanation.

전자기기Electronics

도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing an example of an electronic device system.

도면을 참조하면, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)를 수용한다. 메인보드(1010)에는 칩 관련부품(1020), 네트워크 관련부품(1030), 및 기타부품(1040) 등이 물리적 및/또는 전기적으로 연결되어 있다. 이들은 후술하는 다른 부품과도 결합되어 다양한 신호라인(1090)을 형성한다.Referring to the drawing, the electronic device 1000 accommodates the main board 1010. The main board 1010 is physically and/or electrically connected to chip-related components 1020, network-related components 1030, and other components 1040. These are combined with other components described later to form various signal lines 1090.

칩 관련부품(1020)으로는 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩; 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩; 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 등이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 형태의 칩 관련 부품이 포함될 수 있음은 물론이다. 또한, 이들 부품(1020)이 서로 조합될 수 있음은 물론이다.Chip-related components 1020 include memory chips such as volatile memory (eg, DRAM), non-volatile memory (eg, ROM), and flash memory; Application processor chips such as central processors (eg, CPU), graphics processors (eg, GPU), digital signal processors, cryptographic processors, microprocessors, and microcontrollers; Logic chips such as analog-digital converters and ASICs (application-specific ICs) are included, but are not limited to these, and of course other types of chip-related components may also be included. Additionally, of course, these components 1020 can be combined with each other.

네트워크 관련부품(1030)으로는, Wi-Fi(IEEE 802.11 패밀리 등), WiMAX(IEEE 802.16 패밀리 등), IEEE 802.20, LTE(long term evolution), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G 및 그 이후의 것으로 지정된 임의의 다른 무선 및 유선 프로토콜들이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다수의 무선 또는 유선 표준들이나 프로토콜들 중의 임의의 것이 포함될 수 있다. 또한, 네트워크 관련부품(1030)이 칩 관련 부품(1020)과 더불어 서로 조합될 수 있음은 물론이다.Network-related parts (1030) include Wi-Fi (IEEE 802.11 family, etc.), WiMAX (IEEE 802.16 family, etc.), IEEE 802.20, LTE (long term evolution), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM. , GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G and any other wireless and wired protocols designated as such, but are not limited to, and many other wireless or wired protocols. Any of the standards or protocols may be included. In addition, of course, the network-related components 1030 can be combined with the chip-related components 1020.

기타부품(1040)으로는, 고주파 인덕터, 페라이트 인덕터, 파워 인덕터, 페라이트 비즈, LTCC(low Temperature Co-Firing Ceramics), EMI(Electro Magnetic Interference) filter, MLCC(Multi-Layer Ceramic Condenser) 등이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다양한 용도를 위하여 사용되는 수동부품 등이 포함될 수 있다. 또한, 기타부품(1040)이 칩 관련 부품(1020) 및/또는 네트워크 관련 부품(1030)과 더불어 서로 조합될 수 있음은 물론이다.Other parts (1040) include high-frequency inductors, ferrite inductors, power inductors, ferrite beads, LTCC (low temperature co-firing ceramics), EMI (Electro Magnetic Interference) filter, MLCC (Multi-Layer Ceramic Condenser), etc. , but is not limited to this, and may include passive parts used for various other purposes. In addition, of course, the other components 1040 can be combined with the chip-related components 1020 and/or the network-related components 1030.

전자기기(1000)의 종류에 따라, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되거나 그렇지 않을 수도 있는 다른 부품을 포함할 수 있다. 다른 부품의 예를 들면, 카메라(1050), 안테나(1060), 디스플레이(1070), 배터리(1080), 오디오 코덱, 비디오 코덱, 전력 증폭기, 나침반, 가속도계, 자이로스코프, 스피커, 대량 저장 장치(예컨대, 하드디스크 드라이브), CD(compact disk), 및 DVD(digital versatile disk) 등이 있으며, 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 전자기기(1000)의 종류에 따라 다양한 용도를 위하여 사용되는 기타 부품 등이 포함될 수 있음은 물론이다.Depending on the type of electronic device 1000, the electronic device 1000 may include other components that may or may not be physically and/or electrically connected to the main board 1010. Examples of other components include camera 1050, antenna 1060, display 1070, battery 1080, audio codec, video codec, power amplifier, compass, accelerometer, gyroscope, speaker, mass storage device (e.g. , hard disk drives), CDs (compact disks), and DVDs (digital versatile disks), etc., but are not limited thereto, and other components used for various purposes depending on the type of electronic device 1000. Of course, etc. may be included.

전자기기(1000)는, 스마트 폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 태블릿(tablet), 랩탑(laptop), 넷북(netbook), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch), 오토모티브(Automotive) 등일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들 외에도 데이터를 처리하는 임의의 다른 전자기기일 수 있음은 물론이다.The electronic device 1000 includes a smart phone, a personal digital assistant, a digital video camera, a digital still camera, a network system, and a computer ( It may be a computer, monitor, tablet, laptop, netbook, television, video game, smart watch, automotive, etc. However, it is not limited to this, and of course, it can be any other electronic device that processes data.

도 2는 전자기기의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.Figure 2 is a perspective view schematically showing an example of an electronic device.

도면을 참조하면, 반도체 패키지는 상술한 바와 같은 다양한 전자기기에 다양한 용도로써 적용된다. 예를 들면, 스마트 폰(1100)의 바디(1101) 내부에는 메인보드 등의 인쇄회로기판(1110)이 수용되어 있으며, 이러한 인쇄회로기판(1110)에는 다양한 부품(1120) 들이 물리적 및/또는 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 카메라(1130)와 같이 인쇄회로기판(1110)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되거나 그렇지 않을 수도 있는 다른 부품이 바디(1101) 내에 수용되어 있다. 부품(1120) 중 일부는 칩 관련부품일 수 있으며, 예를 들면, 반도체 패키지(1121)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전자기기는 반드시 스마트 폰(1100)에 한정되는 것은 아니며, 상술한 바와 같이 다른 전자기기일 수도 있음은 물론이다.Referring to the drawings, semiconductor packages are applied to various electronic devices as described above for various purposes. For example, inside the body 1101 of the smart phone 1100, a printed circuit board 1110 such as a motherboard is accommodated, and various components 1120 are physically and/or electrically installed on the printed circuit board 1110. It is connected to. Additionally, other components, such as the camera 1130, which may or may not be physically and/or electrically connected to the printed circuit board 1110, are accommodated within the body 1101. Some of the components 1120 may be chip-related components, for example, the semiconductor package 1121, but are not limited thereto. The electronic device is not necessarily limited to the smart phone 1100, and of course, it may be other electronic devices as described above.

반도체 패키지semiconductor package

일반적으로 반도체칩은 수많은 미세 전기 회로가 집적되어 있으나 그 자체로는 반도체 완성품으로서의 역할을 할 수 없으며, 외부의 물리적 또는 화학적 충격에 의해 손상될 가능성이 존재한다. 그래서 반도체칩 자체를 그대로 사용하지 않고 반도체칩을 패키징하여 패키지 상태로 전자기기 등에 사용하고 있다.In general, a semiconductor chip integrates numerous microscopic electrical circuits, but it cannot function as a finished semiconductor product by itself, and there is a possibility that it may be damaged by external physical or chemical shock. Therefore, rather than using the semiconductor chip itself, the semiconductor chip is packaged and used in electronic devices as a package.

반도체 패키징이 필요한 이유는, 전기적인 연결이라는 관점에서 볼 때, 반도체칩과 전자기기의 메인보드의 회로 폭에 차이가 있기 때문이다. 구체적으로, 반도체칩의 경우, 접속패드의 크기와 접속패드간의 간격이 매우 미세한 반면 전자기기에 사용되는 메인보드의 경우, 부품 실장 패드의 크기 및 부품 실장 패드의 간격이 반도체칩의 스케일보다 훨씬 크다. 따라서, 반도체칩을 이러한 메인보드 상에 바로 장착하기 어려우며 상호간의 회로 폭 차이를 완충시켜 줄 수 있는 패키징 기술이 요구되는 것이다.The reason why semiconductor packaging is necessary is because, from the perspective of electrical connection, there is a difference in circuit width between the semiconductor chip and the main board of electronic devices. Specifically, in the case of semiconductor chips, the size of the connection pads and the spacing between the connection pads are very small, whereas in the case of motherboards used in electronic devices, the size of the component mounting pads and the spacing between the component mounting pads are much larger than the scale of the semiconductor chip. . Therefore, it is difficult to directly mount a semiconductor chip on such a motherboard, and packaging technology that can buffer the difference in circuit width between them is required.

이러한 패키징 기술에 의하여 제조되는 반도체 패키지는 구조 및 용도에 따라서 팬-인 반도체 패키지(Fan-in semiconductor package)와 팬-아웃 반도체 패키지(Fan-out semiconductor package)로 구분될 수 있다.Semiconductor packages manufactured using this packaging technology can be divided into fan-in semiconductor packages and fan-out semiconductor packages depending on their structure and use.

이하에서는, 도면을 참조하여 팬-인 반도체 패키지와 팬-아웃 반도체 패키지에 대하여 보다 자세히 알아보도록 한다.Below, we will look at the fan-in semiconductor package and fan-out semiconductor package in more detail with reference to the drawings.

(팬-인 반도체 패키지)(Fan-in semiconductor package)

도 3a 및 도 3b는 팬-인 반도체 패키지의 패키징 전후를 개략적으로 나타낸 단면도다.3A and 3B are cross-sectional views schematically showing before and after packaging a fan-in semiconductor package.

도 4는 팬-인 반도체 패키지의 패키징 과정을 개략적으로 나타낸 단면도다.Figure 4 is a cross-sectional view schematically showing the packaging process of a fan-in semiconductor package.

도면을 참조하면, 반도체칩(2220)은 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 갈륨비소(GaAs) 등을 포함하는 바디(2221), 바디(2221)의 일면 상에 형성된 알루미늄(Al) 등의 금속물질을 포함하는 접속패드(2222), 및 바디(2221)의 일면 상에 형성되며 접속패드(2222)의 적어도 일부를 덮는 산화막 또는 질화막 등의 패시베이션막(2223)을 포함하는, 예를 들면, 베어(Bare) 상태의 집적회로(IC)일 수 있다. 이때, 접속패드(2222)는 매우 작기 때문에, 집적회로(IC)는 전자기기의 메인보드 등은 물론, 중간 레벨의 인쇄회로기판(PCB)에도 실장 되기 어렵다.Referring to the drawing, the semiconductor chip 2220 includes a body 2221 containing silicon (Si), germanium (Ge), gallium arsenide (GaAs), etc., and aluminum (Al) formed on one surface of the body 2221. A connection pad 2222 containing a metal material, and a passivation film 2223 such as an oxide or nitride film formed on one surface of the body 2221 and covering at least a portion of the connection pad 2222, for example, It may be an integrated circuit (IC) in a bare state. At this time, because the connection pad 2222 is very small, it is difficult for an integrated circuit (IC) to be mounted on a mid-level printed circuit board (PCB) as well as a main board of an electronic device.

이에, 접속패드(2222)를 재배선하기 위하여 반도체칩(2220) 상에 반도체칩(2220)의 사이즈에 맞춰 연결구조체(2240)를 형성한다. 연결구조체(2240)는 반도체칩(2220) 상에 감광성 절연수지(PID: Photo Image-able Dielectric)와 같은 절연 물질로 절연층(2241)을 형성하고, 접속패드(2222)를 노출시키는 비아홀(2243h)을 형성한 후, 배선패턴(2242) 및 비아(2243)를 형성하여 형성할 수 있다. 그 후, 연결구조체(2240)를 보호하는 패시베이션층(2250)을 형성하고, 개구부(2251)를 형성한 후, 언더범프금속(2260) 등을 형성한다. 즉, 일련의 과정을 통하여, 예를 들면, 반도체칩(2220), 연결구조체(2240), 패시베이션층(2250), 및 언더범프금속(2260)을 포함하는 팬-인 반도체 패키지(2200)가 제조된다.Accordingly, in order to rewire the connection pad 2222, a connection structure 2240 is formed on the semiconductor chip 2220 according to the size of the semiconductor chip 2220. The connection structure 2240 forms an insulating layer 2241 on the semiconductor chip 2220 with an insulating material such as photosensitive insulating resin (PID: Photo Image-able Dielectric), and has a via hole 2243h exposing the connection pad 2222. ) can be formed by forming the wiring pattern 2242 and the via 2243. After that, a passivation layer 2250 is formed to protect the connection structure 2240, an opening 2251 is formed, and then an underbump metal 2260 and the like are formed. That is, through a series of processes, for example, a fan-in semiconductor package 2200 including a semiconductor chip 2220, a connection structure 2240, a passivation layer 2250, and an underbump metal 2260 is manufactured. do.

이와 같이, 팬-인 반도체 패키지는 반도체칩의 접속패드, 예컨대 I/O(Input/Output) 단자를 모두 소자 안쪽에 배치시킨 패키지형태이며, 팬-인 반도체 패키지는 전기적 특성이 좋으며 저렴하게 생산할 수 있다. 따라서, 스마트폰에 들어가는 많은 소자들이 팬-인 반도체 패키지 형태로 제작되고 있으며, 구체적으로는 소형이면서도 빠른 신호 전달을 구현하는 방향으로 개발이 이루어지고 있다.As such, the fan-in semiconductor package is a package type in which the connection pads of the semiconductor chip, such as I/O (Input/Output) terminals, are all placed inside the device. The fan-in semiconductor package has good electrical characteristics and can be produced inexpensively. there is. Accordingly, many devices used in smartphones are manufactured in the form of fan-in semiconductor packages, and specifically, development is being carried out in the direction of realizing small size and fast signal transmission.

다만, 팬-인 반도체 패키지는 I/O 단자를 모두 반도체칩 안쪽에 배치해야 하는바 공간적인 제약이 많다. 따라서, 이러한 구조는 많은 수의 I/O 단자를 갖는 반도체칩이나 크기가 작은 반도체칩에 적용하는데 어려운 점이 있다. 또한, 이러한 취약점으로 인하여 전자기기의 메인보드에 팬-인 반도체 패키지가 직접 실장 되어 사용될 수 없다. 반도체칩의 I/O 단자를 재배선 공정으로 그 크기와 간격을 확대하였다 하더라도, 전자기기 메인보드에 직접 실장 될 수 있을 정도의 크기와 간격을 가지는 것은 아니기 때문이다.However, fan-in semiconductor packages have many space limitations as all I/O terminals must be placed inside the semiconductor chip. Therefore, it is difficult to apply this structure to semiconductor chips with a large number of I/O terminals or to semiconductor chips of small size. Additionally, due to this vulnerability, the fan-in semiconductor package cannot be directly mounted and used on the main board of an electronic device. Even if the size and spacing of the I/O terminals of a semiconductor chip are expanded through a rewiring process, the size and spacing are not large enough to be directly mounted on the main board of an electronic device.

도 5는 팬-인 반도체 패키지가 인쇄회로기판 상에 실장되어 최종적으로 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.Figure 5 is a cross-sectional view schematically showing a case where a fan-in semiconductor package is mounted on a printed circuit board and finally mounted on a main board of an electronic device.

도 6은 팬-인 반도체 패키지가 인쇄회로기판 내에 내장되어 최종적으로 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.Figure 6 is a cross-sectional view schematically showing the case where the fan-in semiconductor package is embedded in a printed circuit board and finally mounted on the main board of an electronic device.

도면을 참조하면, 팬-인 반도체 패키지(2200)는 반도체칩(2220)의 접속패드들(2222), 즉 I/O 단자들이 인쇄회로기판(2301)을 통하여 다시 한 번 재배선되며, 최종적으로는 인쇄회로기판(2301) 상에 팬-인 반도체 패키지(2200)가 실장된 상태로 전자기기의 메인보드(2500)에 실장될 수 있다. 이때, 솔더볼(2270) 등은 언더필 수지(2280) 등으로 고정될 수 있으며, 외측은 몰딩재(2290) 등으로 커버될 수 있다. 또는, 팬-인 반도체 패키지(2200)는 별도의 인쇄회로기판(2302) 내에 내장(Embedded) 될 수 도 있으며, 내장된 상태로 인쇄회로기판(2302)에 의하여 반도체칩(2220)의 접속패드들(2222), 즉 I/O 단자들이 다시 한 번 재배선되고, 최종적으로 전자기기의 메인보드(2500)에 실장될 수 있다.Referring to the drawing, in the fan-in semiconductor package 2200, the connection pads 2222 of the semiconductor chip 2220, that is, the I/O terminals, are rewired again through the printed circuit board 2301, and finally, Can be mounted on the main board 2500 of an electronic device with the fan-in semiconductor package 2200 mounted on the printed circuit board 2301. At this time, the solder ball 2270, etc. may be fixed with an underfill resin 2280, etc., and the outside may be covered with a molding material 2290, etc. Alternatively, the fan-in semiconductor package 2200 may be embedded within a separate printed circuit board 2302, and the connection pads of the semiconductor chip 2220 may be connected by the printed circuit board 2302 in an embedded state. (2222), that is, the I/O terminals can be rewired once again and finally mounted on the main board 2500 of the electronic device.

이와 같이, 팬-인 반도체 패키지는 전자기기의 메인보드에 직접 실장 되어 사용되기 어렵기 때문에, 별도의 인쇄회로기판 상에 실장된 후 다시 패키징 공정을 거쳐 전자기기 메인보드에 실장되거나, 또는 인쇄회로기판 내에 내장된 채로 전자기기 메인보드에 실장되어 사용되고 있다.As such, since it is difficult to use the fan-in semiconductor package by directly mounting it on the main board of an electronic device, it is mounted on a separate printed circuit board and then goes through a packaging process and is then mounted on the main board of the electronic device, or as a printed circuit board. It is used by being embedded within a circuit board and mounted on the main board of an electronic device.

(팬-아웃 반도체 패키지)(Fan-out semiconductor package)

도 7은 팬-아웃 반도체 패키지의 개략적은 모습을 나타낸 단면도다.Figure 7 is a cross-sectional view schematically showing a fan-out semiconductor package.

도면을 참조하면, 팬-아웃 반도체 패키지(2100)는, 예를 들면, 반도체칩(2120)의 외측이 봉합재(2130)로 보호되며, 반도체칩(2120)의 접속패드(2122)가 연결구조체(2140)에 의하여 반도체칩(2120)의 바깥쪽까지 재배선된다. 이때, 연결구조체(2140) 상에는 패시베이션층(2150)이 더 형성될 수 있으며, 패시베이션층(2150)의 개구부에는 언더범프금속(2160)이 더 형성될 수 있다. 언더범프금속(2160) 상에는 솔더볼(2170)이 더 형성될 수 있다. 반도체칩(2120)은 바디(2121), 접속패드(2122) 등을 포함하는 집적회로(IC)일 수 있다. 연결구조체(2140)는 절연층(2141), 절연층(2241) 상에 형성된 배선층(2142), 접속패드(2122)와 배선층(2142) 등을 전기적으로 연결하는 비아(2143)를 포함할 수 있다.Referring to the drawing, in the fan-out semiconductor package 2100, for example, the outside of the semiconductor chip 2120 is protected with an encapsulant 2130, and the connection pad 2122 of the semiconductor chip 2120 is a connection structure. By 2140, the wiring is rewired to the outside of the semiconductor chip 2120. At this time, a passivation layer 2150 may be further formed on the connection structure 2140, and an underbump metal 2160 may be further formed in the opening of the passivation layer 2150. A solder ball 2170 may be further formed on the underbump metal 2160. The semiconductor chip 2120 may be an integrated circuit (IC) including a body 2121 and a connection pad 2122. The connection structure 2140 may include an insulating layer 2141, a wiring layer 2142 formed on the insulating layer 2241, and a via 2143 that electrically connects the connection pad 2122 and the wiring layer 2142. .

이와 같이, 팬-아웃 반도체 패키지는 반도체칩 상에 형성된 연결구조체를 통하여 반도체칩의 바깥쪽에 까지 I/O 단자를 재배선하여 배치시킨 형태이다. 상술한 바와 같이, 팬-인 반도체 패키지는 반도체칩의 I/O 단자를 모두 반도체칩 안쪽에 배치시켜야 하고 이에 소자 사이즈가 작아지면 볼 크기와 피치를 줄여야 하므로 표준화된 볼 레이아웃을 사용할 수 없다. 반면, 팬-아웃 반도체 패키지는 이와 같이 반도체칩 상에 형성된 연결구조체를 통하여 반도체칩의 바깥쪽에 까지 I/O 단자를 재배선하여 배치시킨 형태인바 반도체칩의 크기가 작아지더라도 표준화된 볼 레이아웃을 그대로 사용할 수 있는바, 후술하는 바와 같이 전자기기의 메인보드에 별도의 인쇄회로기판 없이도 실장될 수 있다.In this way, the fan-out semiconductor package is a type in which I/O terminals are rewired and arranged to the outside of the semiconductor chip through a connection structure formed on the semiconductor chip. As described above, the fan-in semiconductor package requires all I/O terminals of the semiconductor chip to be placed inside the semiconductor chip, and as the device size decreases, the ball size and pitch must be reduced, so a standardized ball layout cannot be used. On the other hand, the fan-out semiconductor package is a type in which the I/O terminals are rewired and arranged to the outside of the semiconductor chip through the connection structure formed on the semiconductor chip, so even if the size of the semiconductor chip becomes smaller, a standardized ball layout is maintained. It can be used as is, and as described later, it can be mounted on the main board of an electronic device without a separate printed circuit board.

도 8은 팬-아웃 반도체 패키지가 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.Figure 8 is a cross-sectional view schematically showing a case where a fan-out semiconductor package is mounted on the main board of an electronic device.

도면을 참조하면, 팬-아웃 반도체 패키지(2100)는 솔더볼(2170) 등을 통하여 전자기기의 메인보드(2500)에 실장될 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 팬-아웃 반도체 패키지(2100)는 반도체칩(2120) 상에 반도체칩(2120)의 사이즈를 벗어나는 팬-아웃 영역까지 접속패드(2122)를 재배선할 수 있는 연결구조체(2140)를 형성하기 때문에, 표준화된 볼 레이아웃을 그대로 사용할 수 있으며, 그 결과 별도의 인쇄회로기판 등 없이도 전자기기의 메인보드(2500)에 실장 될 수 있다.Referring to the drawings, the fan-out semiconductor package 2100 may be mounted on the main board 2500 of an electronic device through a solder ball 2170 or the like. That is, as described above, the fan-out semiconductor package 2100 is a connection structure that can rewire the connection pad 2122 on the semiconductor chip 2120 to a fan-out area that exceeds the size of the semiconductor chip 2120. Since it forms (2140), a standardized ball layout can be used as is, and as a result, it can be mounted on the main board 2500 of an electronic device without a separate printed circuit board.

이와 같이, 팬-아웃 반도체 패키지는 별도의 인쇄회로기판 없이도 전자기기의 메인보드에 실장 될 수 있기 때문에, 인쇄회로기판을 이용하는 팬-인 반도체 패키지 대비 두께를 얇게 구현할 수 있는바 소형화 및 박형화가 가능하다. 또한, 열 특성과 전기적 특성이 우수하여 모바일 제품에 특히 적합하다. 또한, 인쇄회로기판(PCB)을 이용하는 일반적인 POP(Package on Package) 타입 보다 더 컴팩트하게 구현할 수 있고, 휨 현상 발생으로 인한 문제를 해결할 수 있다.In this way, since the fan-out semiconductor package can be mounted on the main board of an electronic device without a separate printed circuit board, it can be implemented with a thinner thickness than the fan-in semiconductor package using a printed circuit board, enabling miniaturization and thinning. do. Additionally, it has excellent thermal and electrical properties, making it particularly suitable for mobile products. In addition, it can be implemented more compactly than the typical POP (Package on Package) type that uses a printed circuit board (PCB), and problems caused by bending can be solved.

한편, 팬-아웃 반도체 패키지는 이와 같이 반도체칩을 전자기기의 메인보드 등에 실장하기 위하여, 그리고 외부의 충격으로부터 반도체칩을 보호하기 위한 패키지 기술을 의미하는 것으로, 이와는 스케일, 용도 등이 상이하며, 팬-인 반도체 패키지가 내장되는 인쇄회로기판 등의 인쇄회로기판(PCB)과는 다른 개념이다.Meanwhile, the fan-out semiconductor package refers to a package technology for mounting a semiconductor chip on the motherboard of an electronic device, etc., and for protecting the semiconductor chip from external shock. It is different from this in scale, purpose, etc. It is a different concept from a printed circuit board (PCB), such as a printed circuit board in which a fan-in semiconductor package is built.

이하에서는, 제품의 두께를 얇게 할 수 있고, 파인 피치를 갖는 백사이드 회로를 적용할 수 있는, 팬-아웃 반도체 패키지에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a fan-out semiconductor package that can reduce the thickness of the product and apply a backside circuit with a fine pitch will be described with reference to the drawings.

도 9는 팬-아웃 반도체 패키지의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.Figure 9 is a cross-sectional view schematically showing an example of a fan-out semiconductor package.

도 10은 도 9의 팬-아웃 반도체 패키지의 개략적인 Ⅰ-Ⅰ' 절단 평면도다.FIG. 10 is a schematic plan view taken along line I-I' of the fan-out semiconductor package of FIG. 9.

도면을 참조하면, 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100A)는 한층 이상의 절연층(111a, 111b) 및 한층 이상의 배선층(112a, 112b, 112c)을 포함하며 한층 이상의 절연층(111a, 111b)을 관통하는 관통부(110H)를 갖는 프레임(110), 프레임(110)의 관통부(110H)에 배치되며 접속패드(122)를 갖는 반도체칩(120), 프레임(110) 및 반도체칩(120)의 하측에 배치되며 접속패드(122)와 전기적으로 연결된 재배선층(142)을 포함하는 연결구조체(140), 및 반도체칩(120)의 상면의 적어도 일부와 프레임(110)의 한층 이상의 절연층(111a, 111b) 중 최상측 절연층(111b)의 상면의 적어도 일부와 프레임(110)의 한층 이상의 배선층(112a, 112b, 112c) 중 최상측 배선층(112c)의 측면의 적어도 일부를 덮는 제1봉합재(130)를 포함한다. 이때, 제1봉합재(130a)의 상면은 최상측 배선층(112c)의 상면과 단차를 갖는다. 예를 들면, 제1봉합재(130a)의 상면은 최상측 배선층(112c)의 상면보다 하측에 위치하며, 최상측 절연층(111b)과 최상측 배선층(112c) 사이의 레벨에 위치할 수 있다.Referring to the drawings, a fan-out semiconductor package (100A) according to an example includes one or more insulating layers (111a, 111b) and one or more wiring layers (112a, 112b, 112c), and one or more insulating layers (111a, 111b). A frame 110 having a penetrating portion 110H, a semiconductor chip 120 disposed in the penetrating portion 110H of the frame 110 and having a connection pad 122, the frame 110 and the semiconductor chip 120. A connection structure 140 disposed on the lower side and including a redistribution layer 142 electrically connected to the connection pad 122, and at least a portion of the upper surface of the semiconductor chip 120 and one or more insulating layers of the frame 110 ( A first suture covering at least a portion of the upper surface of the uppermost insulating layer 111b among 111a and 111b and at least a portion of the side surface of the uppermost wiring layer 112c among one or more wiring layers 112a, 112b and 112c of the frame 110. Includes ash (130). At this time, the upper surface of the first encapsulant 130a has a level difference from the upper surface of the uppermost wiring layer 112c. For example, the upper surface of the first encapsulant 130a is located lower than the upper surface of the uppermost wiring layer 112c, and may be located at a level between the uppermost insulating layer 111b and the uppermost wiring layer 112c. .

한편, 상술한 바와 같이 최근 프리미엄급 스마트폰 제품의 전기적 특성 개선 및 공간의 효율적 활용을 위해, 그리고 서로 다른 반도체칩을 포함하는 반도체 패키지의 패키지 온 패키지(POP) 적용을 위해, 반도체 패키지 구조에서 백사이드 회로를 형성하는 것이 요구되고 있으며, 칩의 특성의 고도화 및 면적 감소 요구에 맞추어 백사이드 회로의 라인 및 스페이스에 대한 요구치가 증가하고 있다. 예를 들면, 어플리케이션 프로세서 패키지 상에 메모리 패키지를 적층한 패키지 온 패키지 구조가 요구되고 있으며, 이를 위해서 어플리케이션 프로세서의 미세 설계의 백사이드 회로의 도입이 요구되고 있다. 이에, 반도체칩을 밀봉하는 몰딩재의 상면에 도금으로 백사이드 회로를 형성하는 기술이 제안되고 있다. 다만, 일반적으로 반도체칩을 밀봉하는 몰딩재는 비감광성 절연물질을 포함하기 때문에, 포토리소그래피 방법을 이용하지 못하는바, 백사이드 회로의 파인 피치화에 한계가 있다. Meanwhile, as mentioned above, in order to improve the electrical characteristics of recent premium smartphone products and utilize space efficiently, and to apply package-on-package (POP) to semiconductor packages containing different semiconductor chips, the backside circuit is used in the semiconductor package structure. It is required to form a , and the requirements for the lines and spaces of the backside circuit are increasing in line with the demands for advancement of chip characteristics and reduction of area. For example, a package-on-package structure in which a memory package is stacked on an application processor package is required, and for this purpose, the introduction of a finely designed backside circuit of the application processor is required. Accordingly, a technology for forming a backside circuit by plating on the upper surface of the molding material that seals the semiconductor chip has been proposed. However, since the molding material that generally seals the semiconductor chip contains a non-photosensitive insulating material, the photolithography method cannot be used, which limits the fine pitch of the backside circuit.

반면, 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100A)는 제1봉합재(130a)를 상술한 단차 구조를 갖도록 도입하는 등, 프레임(110)의 최상측 배선층(112c)을 완전히 덮도록 형성하는 것이 아니라, 최상측 배선층(112c)의 측면의 적어도 일부만 덮도록 형성한다. 이 경우, 후술하는 바와 같이, 제1봉합재(130a) 상에 최상측 배선층(112c)의 측면의 다른 적어도 일부 및 상면의 적어도 일부를 덮도록 제2봉합재(130b)를 형성할 수 있다. 이때, 제2봉합재(130b)가 감광성 절연물질을 포함하는 경우, 포토리소그래피 공정으로 최상측 배선층(112c)과 연결되는 백사이드 회로 및 비아를 도입할 수 있는바, 파인 피치화를 도모할 수 있다. 또한, 포토 비아를 형성하여 백사이드 비아를 형성하는바, 비아의 사이즈 감소 및 도금 두께 감소로 제품의 두께를 보다 얇게 할 수 있다.On the other hand, the fan-out semiconductor package 100A according to one example is formed to completely cover the uppermost wiring layer 112c of the frame 110, such as by introducing the first encapsulant 130a to have the above-described step structure. Rather, it is formed to cover at least a portion of the side surface of the uppermost wiring layer 112c. In this case, as will be described later, the second encapsulant 130b may be formed on the first encapsulant 130a to cover at least another part of the side surface and at least part of the top surface of the uppermost wiring layer 112c. At this time, when the second encapsulant 130b includes a photosensitive insulating material, a backside circuit and a via connected to the uppermost wiring layer 112c can be introduced through a photolithography process, thereby achieving fine pitch. . In addition, since backside vias are formed by forming photo vias, the thickness of the product can be made thinner by reducing the size of the via and the plating thickness.

한편, 제1봉합재(130a)의 상면과 최상측 배선층(112c)의 상면 사이의 단차는 10㎛ 이하일 수 있다. 제1봉합재(130a)의 상면이 최상측 배선층(112c)의 상면보다 10㎛ 초과로 낮아지게 되면, 제1봉합재(130a) 상에 제2봉합재(130b)를 형성할 때 언듈레이션 문제가 발생할 수 있다.Meanwhile, the step between the top surface of the first encapsulant 130a and the top surface of the top wiring layer 112c may be 10 μm or less. If the top surface of the first encapsulant 130a is lower than the top surface of the uppermost wiring layer 112c by more than 10㎛, an undulation problem occurs when forming the second encapsulant 130b on the first encapsulant 130a. It can happen.

한편, 제1 및 제2봉합재(130a, 130b)는 각각 감광성 절연물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2봉합재(130a, 130b)는 PID를 포함할 수 있다. 이와 같이, 제1봉합재(130a)가 감광성 절연물질을 포함하는 경우, 상술한 단차를 포토리소그래피 공정으로 형성할 수 있고, 또한 제2봉합재(130b)가 감광성 졀연물질을 포함하는 경우, 레이저 드릴 등이 아닌 포토리소그래피 공정을 이용할 수 있는바, 제품의 수율 향상에도 효과적일 수 있다.Meanwhile, the first and second encapsulants 130a and 130b may each include a photosensitive insulating material. For example, the first and second encapsulants 130a and 130b may include a PID. As such, when the first encapsulant 130a contains a photosensitive insulating material, the above-described step can be formed through a photolithography process, and when the second encapsulant 130b contains a photosensitive insulating material, the laser Since the photolithography process can be used instead of drilling, etc., it can be effective in improving product yield.

한편, 제2봉합재(130b) 상에는 백사이드 회로로서 금속패턴층(132)이 배치될 수 있으며, 백사이드 비아로서 제2봉합재(130b)를 관통하는 금속비아(133)를 통하여 금속패턴층(132)을 최상측 배선층(112c)과 전기적으로 연결할 수 있다. 금속패턴층(132) 및 금속비아(133)는 상술한 바와 같이 제2봉합재(130b)가 감광성 절연물질을 포함할 수 있는바, 파인 피치화가 가능하며, 비아의 크기 감소 및 도금 두께 감소로 제품의 박형화도 도모할 수 있다. 필요에 따라서는, 제2봉합재(130b) 상에 금속패턴층(132)을 덮는 제3봉합재(130c)가 더 배치될 수 있으며, 제3봉합재(130c)에는 금속패턴층(132)의 적어도 일부를 노출시키는 개구(130h)가 형성될 수 있다. 제3봉합재(130c) 역시 PID를 포함할 수 있으며, 이 경우 상술한 바와 같이 제품의 수율 향상에 효과적일 수 있다.Meanwhile, a metal pattern layer 132 may be disposed on the second encapsulant 130b as a backside circuit, and the metal pattern layer 132 may be formed through a metal via 133 penetrating the second encapsulant 130b as a backside via. ) can be electrically connected to the top wiring layer 112c. As described above, the metal pattern layer 132 and the metal via 133 can have a fine pitch because the second encapsulant 130b may include a photosensitive insulating material, and the size of the via and the plating thickness can be reduced. It is also possible to achieve thinner products. If necessary, a third encapsulant 130c covering the metal pattern layer 132 may be further disposed on the second encapsulant 130b, and the third encapsulant 130c may include a metal pattern layer 132. An opening 130h may be formed to expose at least a portion of the . The third encapsulant 130c may also include PID, and in this case, it may be effective in improving product yield as described above.

한편, 연결구조체(140)의 하측에는 재배선층(142)의 적어도 일부를 노출시키는 개구를 갖는 패시베이션층(150)이 배치될 수 있고, 패시베이션층(150)의 개구 상에는 노출된 재배선층과 전기적으로 연결된 언더범프금속(160)이 배치될 수 있으며, 패시베이션층(150)의 하측에는 언더범프금속(160)을 통하여 노출된 재배선층(142)과 전기적으로 연결된 전기연결금속(170)이 배치될 수 있다.Meanwhile, a passivation layer 150 having an opening exposing at least a portion of the redistribution layer 142 may be disposed below the connection structure 140, and may be electrically connected to the exposed redistribution layer on the opening of the passivation layer 150. A connected underbump metal 160 may be disposed, and an electrical connection metal 170 electrically connected to the exposed redistribution layer 142 through the underbump metal 160 may be disposed on the lower side of the passivation layer 150. there is.

이하, 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100A)에 포함되는 각각의 구성에 대하여 도면을 참조하여 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, each component included in the fan-out semiconductor package 100A according to an example will be described in more detail with reference to the drawings.

프레임(110)은 절연층(111a, 111b)의 구체적인 재료에 따라 패키지(100A)의 강성을 보다 개선시킬 수 있으며, 제1봉합재(130a)의 두께 균일성 확보 등의 역할을 수행할 수 있다. 프레임(110)은 절연층(111a, 111b)을 관통하는 관통부(110H)를 가질 수 있다. 관통부(110H)에는 반도체칩(120)이 배치되며, 필요에 따라서는 수동부품이 함께 배치될 수도 있다. 관통부(110H)는 벽면이 반도체칩(120)을 둘러싸는 형태일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 프레임(110)이 복수의 유닛으로 구성될 수 있고, 이 경우 관통부(110H)는 복수의 유닛 사이 사이로 연장될 수 있다. 프레임(110)은 절연층(111a, 111b) 외에도 배선층(112a, 112b, 112c)과 배선비아(113a, 113b)를 포함하며, 따라서 상하 전기적 연결 경로를 제공하는 전기연결부재로 기능할 수 있다.The frame 110 can further improve the rigidity of the package 100A depending on the specific material of the insulating layers 111a and 111b, and can play a role such as ensuring thickness uniformity of the first encapsulant 130a. . The frame 110 may have a penetrating portion 110H that penetrates the insulating layers 111a and 111b. A semiconductor chip 120 is disposed in the penetrating portion 110H, and if necessary, passive components may be disposed together. The penetrating portion 110H may have a wall that surrounds the semiconductor chip 120, but is not limited thereto. For example, the frame 110 may be composed of a plurality of units, and in this case, the penetrating portion 110H may extend between the plurality of units. The frame 110 includes wiring layers 112a, 112b, 112c and wiring vias 113a, 113b in addition to the insulating layers 111a and 111b, and therefore can function as an electrical connection member that provides an upper and lower electrical connection path.

프레임(110)은 하면이 연결구조체(140)와 접하는 제1절연층(111a), 제1절연층(111a)에 매립되며 하면이 연결구조체(140)와 접하는 제1배선층(112a), 제1절연층(111a)의 상면 상에 배치된 제2배선층(112b), 제1절연층(111a)의 상면 상에 배치되며 제2배선층(112b)의 적어도 일부를 덮는 제2절연층(111b), 및 제2절연층(111b)의 상면 상에 배치된 제3배선층(112c)을 포함한다. 제1 및 제2배선층(112a, 112b)과 제2 및 제3배선층(112b, 112c)은 각각 제1 및 제2절연층(111a, 111b)을 관통하는 제1 및 제2배선비아(113a, 113b)를 통하여 전기적으로 연결된다. 제1 내지 제3배선층(112a, 112b, 112c)은 연결구조체(140)의 재배선층(142)과 접속비아(143)를 통하여 그 기능에 따라서 접속패드(122)와 전기적으로 연결될 수 있다.The frame 110 is embedded in the first insulating layer 111a, the lower surface of which is in contact with the connection structure 140, and the first wiring layer 112a, the first wiring layer 112a, whose lower surface is in contact with the connection structure 140. A second wiring layer 112b disposed on the upper surface of the insulating layer 111a, a second insulating layer 111b disposed on the upper surface of the first insulating layer 111a and covering at least a portion of the second wiring layer 112b, and a third wiring layer 112c disposed on the upper surface of the second insulating layer 111b. The first and second wiring layers (112a, 112b) and the second and third wiring layers (112b, 112c) have first and second wiring vias (113a, 113a) penetrating the first and second insulating layers (111a, 111b), respectively. It is electrically connected through 113b). The first to third wiring layers 112a, 112b, and 112c may be electrically connected to the connection pad 122 according to their functions through the redistribution layer 142 and the connection via 143 of the connection structure 140.

절연층(111a, 111b)의 재료는 특별히 한정되는 않는다. 예를 들면, 절연물질이 사용될 수 있는데, 이때 절연물질로는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들 수지가 무기필러와 혼합된 수지, 예를 들면, ABF(Ajinomoto Build-up Film) 등이 사용될 수 있다. 또는, 무기필러와 함께 유리섬유(Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 심재에 상술한 수지가 함침된 재료, 예를 들면, 프리프레그(prepreg) 등이 사용될 수 있다.The material of the insulating layers 111a and 111b is not particularly limited. For example, an insulating material may be used, in which case the insulating material may be a thermosetting resin such as an epoxy resin, a thermoplastic resin such as polyimide, or a resin in which these resins are mixed with an inorganic filler, for example, ABF (Ajinomoto Build-ABF). up Film), etc. may be used. Alternatively, a material in which the core material such as glass fiber (glass fiber, glass cloth, glass fabric) is impregnated with the above-described resin along with an inorganic filler, for example, prepreg, etc. may be used.

배선층(112a, 112b, 112c)은 배선비아(113a, 113b)와 함께 패키지의 상/하 전기적 연결 경로를 제공할 수 있으며, 접속패드(122)를 재배선하는 역할을 수행할 수 있다. 배선층(112a, 112b, 112c)의 형성물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 금속 물질을 사용할 수 있다. 배선층(112a, 112b, 112c)은 해당 층의 설계 디자인에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 그라운드(GrouND: GND) 패턴, 파워(PoWeR: PWR) 패턴, 신호(Signal: S') 패턴 등을 포함할 수 있다. 여기서, 신호(S) 패턴은 그라운드(GND) 패턴, 파워(PWR) 패턴 등을 제외한 각종 신호, 예를 들면, 데이터 신호 등을 포함한다. 그라운드(GND) 패턴과 파워(PWR) 패턴은 동일한 패턴일 수 있다. 또한, 배선층(112a, 112b, 112c)은 각각 다양한 종류의 비아 패드 등을 포함할 수 있다. 배선층(112a, 112b, 112c)은 공지의 도금 공정으로 형성될 수 있으며, 각각 시드층 및 도금층을 포함할 수 있다.The wiring layers 112a, 112b, and 112c, together with the wiring vias 113a and 113b, may provide an electrical connection path for the top and bottom of the package, and may serve to rewire the connection pad 122. Materials forming the wiring layers 112a, 112b, and 112c include copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), and titanium ( Metal materials such as Ti) or alloys thereof can be used. The wiring layers 112a, 112b, and 112c can perform various functions depending on the design of the corresponding layer. For example, it may include a ground (GrouND: GND) pattern, a power (PoWeR: PWR) pattern, a signal (S') pattern, etc. Here, the signal (S) pattern includes various signals, for example, data signals, etc., excluding the ground (GND) pattern, power (PWR) pattern, etc. The ground (GND) pattern and the power (PWR) pattern may be the same pattern. Additionally, the wiring layers 112a, 112b, and 112c may each include various types of via pads. The wiring layers 112a, 112b, and 112c may be formed using a known plating process and may each include a seed layer and a plating layer.

배선층(112a, 112b, 112c) 각각의 두께는 재배선층(142) 각각의 두께보다 두꺼울 수 있다. 또한, 금속패턴층(132)의 두께보다도 두꺼울 수 있다. 프레임(110)은 반도체칩(120) 이상의 두께를 가질 수 있으며, 강성 유지를 위하여 절연층(111a, 111b)의 재료를 프리프레그 등을 선택하는바, 이에 형성되는 배선층(112a, 112b, 112c)의 두께도 상대적으로 두꺼울 수 있다. 반면, 연결구조체(140)는 미세회로 및 고밀도 설계가 요구되며, 따라서 절연층(141)의 재료를 감광성 절연물질 등을 선택하는바, 이에 형성되는 재배선층(142)의 두께도 상대적으로 얇을 수 있다. 후술하는 바와 같이, 금속패턴층(132) 역시 마찬가지이다.The thickness of each of the wiring layers 112a, 112b, and 112c may be thicker than the thickness of each of the redistribution layers 142. Additionally, it may be thicker than the thickness of the metal pattern layer 132. The frame 110 may have a thickness equal to or greater than that of the semiconductor chip 120. In order to maintain rigidity, prepreg or the like is selected as the material for the insulating layers 111a and 111b, and the wiring layers 112a, 112b, and 112c formed thereby. The thickness may also be relatively thick. On the other hand, the connection structure 140 requires a fine circuit and high-density design, and therefore, the material of the insulating layer 141 is selected as a photosensitive insulating material, and the thickness of the redistribution layer 142 formed therefrom can also be relatively thin. there is. As will be described later, the same applies to the metal pattern layer 132.

제1배선층(112a)의 하면은 제1절연층(111a)의 하면과 단차를 가질 수 있다. 즉, 제1배선층(112a)의 하면은 제1절연층(111a)의 내부로 리세스될 수 있다. 이와 같이, 제1배선층(112a)이 제1절연층(111a) 내부로 리세스되어 제1절연층(111a)의 연결구조체(140)와 접하는 면과 제1배선층(112a)의 연결구조체(140)와 접하는 면이 단차를 가지는 경우, 봉합재(130a)로 반도체칩(120)과 프레임(110)을 캡슐화할 때, 형성 물질이 블리딩되어 제1배선층(112a)을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.The lower surface of the first wiring layer 112a may have a level difference from the lower surface of the first insulating layer 111a. That is, the lower surface of the first wiring layer 112a may be recessed into the inside of the first insulating layer 111a. In this way, the first wiring layer 112a is recessed into the first insulating layer 111a, and the surface in contact with the connection structure 140 of the first insulating layer 111a and the connection structure 140 of the first wiring layer 112a are formed. ) When the surface in contact with the surface has a step, when encapsulating the semiconductor chip 120 and the frame 110 with the encapsulant 130a, it is possible to prevent the forming material from bleeding and contaminating the first wiring layer 112a. .

배선비아(113a, 113b)는 서로 다른 층에 형성된 배선층(112a, 112b, 112c)을 전기적으로 연결시키며, 그 결과 프레임(110) 내에 전기적 경로를 형성시킨다. 배선비아(113a, 113b)의 형성물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 금속 물질을 사용할 수 있다. 배선비아(113a, 113b)는 신호용 비아, 파워용 비아, 그라운드용 비아 등을 포함할 수 있으며, 파워용 비아와 그라운드용 비아는 동일한 비아일 수 있다. 배선비아(113a, 113b)는 각각 금속 물질로 충전된 필드 타입의 비아일 수도 있고, 또는 금속 물질이 비아 홀의 벽면을 따라 형성된 컨포멀 타입의 비아일 수도 있다. 또한, 각각 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 배선비아(113a, 113b)도 도금공정으로 형성될 수 있으며, 시드층 및 도체층으로 구성될 수 있다.The wiring vias 113a and 113b electrically connect the wiring layers 112a, 112b, and 112c formed in different layers, and as a result, form an electrical path within the frame 110. Forming materials for the wiring vias 113a and 113b include copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), and titanium (Ti). ), or metal materials such as alloys thereof can be used. The wiring vias 113a and 113b may include a signal via, a power via, a ground via, etc., and the power via and the ground via may be the same via. The wiring vias 113a and 113b may each be a field-type via filled with a metal material, or may be a conformal-type via in which a metal material is formed along the wall of the via hole. Additionally, each may have a tapered shape. The wiring vias 113a and 113b may also be formed through a plating process and may be composed of a seed layer and a conductor layer.

제1배선비아(113a)를 위한 홀을 형성할 때 제1배선층(112a)의 일부 패드가 스토퍼(stopper) 역할을 수행할 수 있는바, 제1배선비아(113a)는 윗면의 폭이 아랫면의 폭보다 큰 테이퍼 형상인 것이 공정상 유리할 수 있다. 이 경우, 제1배선비아(113a)는 제2배선층(112b)의 패드 패턴과 일체화될 수 있다. 또한, 제2배선비아(113b)를 위한 홀을 형성할 때 제2배선층(112b)의 일부 패드가 스토퍼 역할을 수행할 수 있는바, 제2배선비아(113b)는 윗면의 폭이 아랫면의 폭보다 큰 테이퍼 형상인 것이 공정상 유리할 수 있다. 이 경우, 제2배선비아(113b)는 제3배선층(112c)의 패드 패턴과 일체화될 수 있다.When forming a hole for the first wiring via 113a, some pads of the first wiring layer 112a can serve as a stopper, and the width of the upper surface of the first wiring via 113a is less than that of the lower surface. It may be advantageous in the process to have a tapered shape that is larger than the width. In this case, the first wiring via 113a may be integrated with the pad pattern of the second wiring layer 112b. In addition, when forming a hole for the second wiring via 113b, some pads of the second wiring layer 112b can serve as a stopper, and the width of the upper surface of the second wiring via 113b is the width of the lower surface. A larger tapered shape may be advantageous in terms of processing. In this case, the second wiring via 113b may be integrated with the pad pattern of the third wiring layer 112c.

반도체칩(120)은 소자 수백 내지 수백만 개 이상이 하나의 칩 안에 집적화된 집적회로(IC: Integrated Circuit)일 수 있다. 이때 집적회로는, 예를 들면, 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 전력관리 집적회로(PMIC: Power Management IC)나, 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩, 또는 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 등일 수도 있다.The semiconductor chip 120 may be an integrated circuit (IC) in which hundreds to millions of elements are integrated into one chip. At this time, the integrated circuit may be, for example, an application processor chip such as a central processor (e.g., CPU), graphics processor (e.g., GPU), digital signal processor, encryption processor, microprocessor, or microcontroller, but is not limited thereto. No, memory chips such as power management integrated circuit (PMIC: Power Management IC), volatile memory (e.g., DRAM), non-volatile memory (e.g., ROM), flash memory, or analog-to-digital converter, ASIC (application- It may be a logic chip such as a specific IC).

반도체칩(120)은 별도의 범프나 배선층이 형성되지 않은 베어(Bare) 상태의 집적회로일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라서는 패키지드 타입의 집적회로일 수도 있다. 집적회로는 액티브 웨이퍼를 기반으로 형성될 수 있다. 이 경우 반도체칩(120)의 바디(121)를 이루는 모재로는 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 갈륨비소(GaAs) 등이 사용될 수 있다. 바디(121)에는 다양한 회로가 형성되어 있을 수 있다. 접속패드(122)는 반도체칩(120)을 다른 구성요소와 전기적으로 연결시키기 위한 것으로, 형성 물질로는 각각 알루미늄(Al) 등의 금속 물질을 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 바디(121) 상에는 접속패드(122)를 노출시키는 패시베이션막(123)이 형성될 수 있으며, 패시베이션막(123)은 산화막 또는 질화막 등일 수 있고, 또는 산화막과 질화막의 이중층일 수도 있다. 기타 필요한 위치에 각각 절연막 등이 더 배치될 수도 있다. 한편, 반도체칩(120)은 접속패드(122)가 배치된 면이 활성면이 되며, 그 반대측인 백면이 비활성면이 된다. 다만, 백면에도 접속패드가 배치됨으로써, 양측 모두 활성면일 수도 있다.The semiconductor chip 120 may be a bare integrated circuit in which no separate bumps or wiring layers are formed. However, it is not limited to this, and may be a packaged type integrated circuit if necessary. Integrated circuits can be formed based on active wafers. In this case, silicon (Si), germanium (Ge), gallium arsenide (GaAs), etc. may be used as the base material forming the body 121 of the semiconductor chip 120. Various circuits may be formed in the body 121. The connection pad 122 is used to electrically connect the semiconductor chip 120 to other components, and metal materials such as aluminum (Al) can be used as forming materials without particular restrictions. A passivation film 123 exposing the connection pad 122 may be formed on the body 121. The passivation film 123 may be an oxide film, a nitride film, or a double layer of an oxide film and a nitride film. Additional insulating films, etc. may be disposed at other necessary positions. Meanwhile, the side of the semiconductor chip 120 where the connection pad 122 is placed becomes the active side, and the back side on the opposite side becomes the inactive side. However, since the connection pad is disposed on the back side, both sides may be active sides.

제1봉합재(130a)는 프레임(110) 및 반도체칩(120) 각각의 적어도 일부를 덮으며 관통부(110H)의 적어도 일부를 채운다. 제1봉합재(130a)는 절연물질을 포함하며, 절연물질로는 감광성 절연재료를 포함할 수 있다. 제1봉합재(130a)는 PID를 포함할 수 있다. 이를 통하여, 수율 개선, 두께 감소 등의 효과를 가질 수 있다.The first encapsulant 130a covers at least a portion of each of the frame 110 and the semiconductor chip 120 and fills at least a portion of the penetrating portion 110H. The first encapsulant 130a includes an insulating material, and the insulating material may include a photosensitive insulating material. The first encapsulant 130a may include a PID. Through this, effects such as improved yield and reduced thickness can be achieved.

제2봉합재(130b)는 제1봉합재(130a) 상에 배치되며, 최상측 배선층(112c)인 제3배선층(112c)의 적어도 일부를 덮는다. 제2봉합재(130b)도 절연물질을 포함하며, 절연물질로는 감광성 절연재료, 예컨대 PID를 사용할 수 있다. 제2봉합재(130b)는 백사이드 회로 및 비아인 금속패턴층(132) 및 금속비아(133)가 형성될 수 있는 절연영역을 제공하며, PID 등일 수 있는바, 포토리소그래피 공정이 진행될 수 있도록 해준다. 따라서, 파인 피치화 등의 효과를 더 가질 수 있다.The second encapsulant 130b is disposed on the first encapsulant 130a and covers at least a portion of the third wiring layer 112c, which is the uppermost wiring layer 112c. The second encapsulant 130b also includes an insulating material, and a photosensitive insulating material such as PID may be used as the insulating material. The second encapsulant 130b provides an insulating area where the metal pattern layer 132 and metal via 133, which are backside circuits and vias, can be formed, and may be a PID or the like, allowing the photolithography process to proceed. . Therefore, it can further have effects such as fine pitch.

제3봉합재(130c)는 제2봉합재(130b) 상에 배치되며, 금속패턴층(132)의 적어도 일부를 덮는다. 제3봉합재(130c)도 절연물질을 포함하며, 절연물질로는 감광성 절연재료, 예컨대 PID를 사용할 수 있다. 제3봉합재(130c)는 패키지의 최외층으로서 활용될 수 있다. 제3봉합재(130c)는 금속패턴층(132)의 적어도 일부를 각각 노출시키는 복수의 개구(130h)가 형성될 수 있다. 제3봉합재(130c)도 PID일 수 있는바, 상술한 바와 같은 수율 개선 및 두께 감소 등의 효과를 더 가질 수 있다.The third encapsulant 130c is disposed on the second encapsulant 130b and covers at least a portion of the metal pattern layer 132. The third encapsulant 130c also includes an insulating material, and a photosensitive insulating material such as PID may be used as the insulating material. The third encapsulant 130c can be used as the outermost layer of the package. The third encapsulant 130c may have a plurality of openings 130h each exposing at least a portion of the metal pattern layer 132. The third encapsulant 130c may also be a PID, and may further have the effects of improving yield and reducing thickness as described above.

금속패턴층(132)은 제2봉합재(130b) 상에 배치되어 금속비아(133)와 함께 패키지에 백사이드 회로를 제공한다. 금속패턴층(132)도 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 금속 물질을 포함할 수 있다. 금속패턴층(132)은 설계 디자인에 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 그라운드(GND) 패턴, 파워(PWR) 패턴, 신호(S) 패턴 등을 포함할 수 있다. 여기서, 신호(S) 패턴은 그라운드(GND) 패턴, 파워(PWR) 패턴 등을 제외한 각종 신호, 예를 들면, 데이터 신호 등을 포함한다. 그라운드(GND) 패턴과 파워(PWR) 패턴은 동일한 패턴일 수 있다. 금속패턴층(132)도 공지의 도금공정으로 형성될 수 있으며, 시드층 및 도체층으로 구성될 수 있다. 금속패턴층(132)은 제2봉합재(130b) 상에 형성되는바, 파인 피치화가 가능하다.The metal pattern layer 132 is disposed on the second encapsulant 130b and provides a backside circuit to the package together with the metal via 133. The metal pattern layer 132 is also made of copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), or these. It may contain metal substances such as alloys. The metal pattern layer 132 can perform various functions in design. For example, it may include a ground (GND) pattern, a power (PWR) pattern, a signal (S) pattern, etc. Here, the signal (S) pattern includes various signals, for example, data signals, etc., excluding the ground (GND) pattern, power (PWR) pattern, etc. The ground (GND) pattern and the power (PWR) pattern may be the same pattern. The metal pattern layer 132 may also be formed through a known plating process and may be composed of a seed layer and a conductor layer. Since the metal pattern layer 132 is formed on the second encapsulant 130b, fine pitch is possible.

금속비아(133)는 제2봉합재(130b)를 관통하며 금속패턴층(132)을 최상측 배선층(112c)인 제3배선층(112c)과 전기적으로 연결시킨다. 금속비아(133) 역시 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 금속 물질을 포함할 수 있다. 금속비아(133)도 금속 물질로 충전된 필드 타입의 비아일 수도 있고, 또는 금속 물질이 비아 홀의 벽면을 따라 형성된 컨포멀 타입의 비아일 수도 있다. 또한, 배선비아(113a, 113b)와 동일한 방향의 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 금속비아(133)도 신호용 비아, 그라운드용 비아, 파워용 비아 등을 포함할 수 있으며, 파워용 비아와 그라운드용 비아는 동일한 비아일 수 있다. 금속비아(133)도 공지의 도금공정으로 형성될 수 있으며, 시드층 및 도체층으로 구성될 수 있다. 금속비아(133)는 제2봉합재(130b)에 포토리소그래피 방법으로 형성한 비아홀을 도금으로 채워 형성할 수 있는바, 결과적으로 포토 비아를 통한 파인 피치화가 가능하다.The metal via 133 penetrates the second encapsulant 130b and electrically connects the metal pattern layer 132 to the third wiring layer 112c, which is the uppermost wiring layer 112c. The metal via 133 is also made of copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), or alloys thereof. It may include metal substances such as: The metal via 133 may also be a field-type via filled with a metal material, or a conformal-type via in which a metal material is formed along the wall of the via hole. Additionally, it may have a tapered shape in the same direction as the wiring vias 113a and 113b. The metal via 133 may also include a signal via, a ground via, a power via, etc., and the power via and the ground via may be the same via. The metal via 133 may also be formed through a known plating process and may be composed of a seed layer and a conductor layer. The metal via 133 can be formed by filling a via hole formed by photolithography in the second encapsulant 130b with plating, and as a result, fine pitch through the photo via is possible.

연결구조체(140)는 반도체칩(120)의 접속패드(122)를 재배선할 수 있다. 연결구조체(140)를 통하여 다양한 기능을 가지는 수십 수백의 반도체칩(120)의 접속패드(122)가 각각 재배선 될 수 있으며, 전기연결금속(170)을 통하여 그 기능에 맞춰 외부에 물리적 및/또는 전기적으로 연결될 수 있다. 연결구조체(140)는 절연층(141), 절연층(141) 상에 배치된 재배선층(142), 절연층(141)을 관통하며 접속패드(122)와 재배선층(142) 및 프레임(110)의 배선층(112a, 112b, 112c) 중 최하측 배선층(112a)인 제1배선층(112a)과 재배선층(142)을 전기적으로 연결하는 접속비아(143)를 포함한다. 절연층(141)과 재배선층(142)과 접속비아(143)는 도면에 도시한 것 보다 많을 수도, 적을 수도 있다.The connection structure 140 can rewire the connection pad 122 of the semiconductor chip 120. Through the connection structure 140, the connection pads 122 of tens or hundreds of semiconductor chips 120 with various functions can each be rewired, and through the electrical connection metal 170, they can be physically and/or externally connected according to their functions. Alternatively, they may be electrically connected. The connection structure 140 penetrates the insulating layer 141, the redistribution layer 142 disposed on the insulating layer 141, and the insulating layer 141, and includes the connection pad 122, the redistribution layer 142, and the frame 110. ) includes a connection via 143 that electrically connects the first wiring layer 112a, which is the lowest wiring layer 112a, among the wiring layers 112a, 112b, and 112c, and the redistribution layer 142. The number of insulating layers 141, redistribution layers 142, and connection vias 143 may be more or less than those shown in the drawing.

절연층(141)의 물질로는 절연물질이 사용될 수 있는데, 이때 절연물질로는 감광성 절연물질(PID)을 사용할 수 있으며, 이 경우 포토 비아를 통한 파인 피치의 도입도 가능해지는바, 미세회로 및 고밀도 설계에 유리하여, 반도체칩(120)의 수십 내지 수백만의 접속패드(122)를 매우 효과적으로 재배선할 수 있다. 절연층(141)은 서로 경계가 구분될 수도 있고, 경계가 불분명할 수도 있다.An insulating material may be used as the material of the insulating layer 141. In this case, a photosensitive insulating material (PID) may be used as the insulating material. In this case, it is possible to introduce a fine pitch through a photo via, thereby forming a fine circuit and It is advantageous for high-density design, and tens to millions of connection pads 122 of the semiconductor chip 120 can be rewired very effectively. The boundaries of the insulating layers 141 may be distinct from each other, or the boundaries may be unclear.

재배선층(142)은 반도체칩(120)의 접속패드(122)를 재배선하여 전기연결금속(170)과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 재배선층(142)의 형성물질 역시 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 금속 물질을 사용할 수 있다. 재배선층(142) 역시 설계 디자인에 따라서 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 그라운드(GND) 패턴, 파워(PWR) 패턴, 신호(S) 패턴 등을 포함할 수 있다. 그라운드(GND) 패턴과 파워(PWR) 패턴은 동일한 패턴일 수 있다. 또한, 재배선층(142)은 다양한 종류의 비아 패드, 전기연결금속 패드 등을 포함할 수 있다. 재배선층(142)도 도금공정으로 형성될 수 있으며, 시드층 및 도체층으로 구성될 수 있다.The rewiring layer 142 can be electrically connected to the electrical connection metal 170 by rewiring the connection pad 122 of the semiconductor chip 120. The forming material of the redistribution layer 142 may also be copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), or Metal materials such as alloys thereof can be used. The redistribution layer 142 can also perform various functions depending on the design. For example, it may include a ground (GND) pattern, a power (PWR) pattern, a signal (S) pattern, etc. The ground (GND) pattern and the power (PWR) pattern may be the same pattern. Additionally, the redistribution layer 142 may include various types of via pads, electrical connection metal pads, etc. The redistribution layer 142 may also be formed through a plating process and may be composed of a seed layer and a conductor layer.

접속비아(143)는 서로 다른 층에 형성된 재배선층(142)을 전기적으로 연결하며, 또한 반도체칩(120)의 접속패드(122) 및 프레임(110)의 최하측 배선층(112a)인 제1배선층(112a)을 재배선층(142)과 전기적으로 연결한다. 접속비아(143)는 반도체칩(120)이 베어 다이인 경우 접속패드(122)와 물리적으로 접할 수 있다. 접속비아(143)의 형성물질로는 마찬가지로 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 금속 물질을 사용할 수 있다. 접속비아(143)는 신호용 비아, 파워용 비아, 그라운드용 비아 등을 포함할 수 있으며, 파워용 비아와 그라운드용 비아는 동일한 비아일 수 있다. 접속비아(143) 역시 각각 금속 물질로 충전된 필드 타입의 비아일 수도 있고, 또는 금속 물질이 비아 홀의 벽면을 따라 형성된 컨포멀 타입의 비아일 수도 있다. 또한, 배선비아(113a, 113b)와는 반대 방향의 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 접속비아(143)도 도금공정으로 형성될 수 있으며, 시드층 및 도체층으로 구성될 수 있다.The connection via 143 electrically connects the redistribution layers 142 formed on different layers, and also connects the connection pad 122 of the semiconductor chip 120 and the first wiring layer, which is the lowest wiring layer 112a of the frame 110. (112a) is electrically connected to the redistribution layer 142. The connection via 143 may be in physical contact with the connection pad 122 when the semiconductor chip 120 is a bare die. Forming materials for the connection vias 143 include copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), and titanium (Ti). Metal materials such as , or alloys thereof can be used. The connection via 143 may include a signal via, a power via, a ground via, etc., and the power via and the ground via may be the same via. The connection vias 143 may also be field-type vias each filled with a metal material, or may be conformal-type vias in which a metal material is formed along the wall of the via hole. Additionally, it may have a tapered shape in the opposite direction to the wiring vias 113a and 113b. The connection via 143 may also be formed through a plating process and may be composed of a seed layer and a conductor layer.

패시베이션층(150)은 연결구조체(140)를 외부의 물리적 화학적 손상 등으로부터 보호하기 위한 부가적인 구성이다. 패시베이션층(150)은 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 예컨대, 패시베이션층(150)은 ABF일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 패시베이션층(150)은 재배선층(142) 중 최하측 재배선층(142)의 적어도 일부를 각각 노출시키는 복수의 개구를 가질 수 있다. 개구는 수십 내지 수만 개 존재할 수 있으며, 그 이상 또는 그 이하의 수를 가질 수도 있다. 각각의 개구는 복수의 홀로 구성될 수도 있다. 필요에 따라서, 패시베이션층(150)의 하면에는 커패시터와 같은 표면실장 부품이 배치되어 재배선층(142)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 결과적으로 반도체칩(120)과도 전기적으로 연결될 수 있다.The passivation layer 150 is an additional component to protect the connection structure 140 from external physical and chemical damage. The passivation layer 150 may include a thermosetting resin. For example, the passivation layer 150 may be ABF, but is not limited thereto. The passivation layer 150 may have a plurality of openings each exposing at least a portion of the lowest redistribution layer 142 among the redistribution layers 142 . There may be tens to tens of thousands of openings, or there may be more or fewer openings. Each opening may be composed of a plurality of holes. If necessary, surface-mounted components such as capacitors may be placed on the lower surface of the passivation layer 150 to be electrically connected to the redistribution layer 142 and, as a result, to the semiconductor chip 120.

언더범프금속(160) 역시 부가적인 구성으로, 전기연결금속(170)의 접속 신뢰성을 향상시켜주며, 그 결과 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100A)의 보드 레벨 신뢰성을 개선할 수 있다. 언더범프금속(160)은 수십 내지 수만 개 있을 수 있으며, 그 이상 또는 그 이하의 수를 가질 수도 있다. 각각의 언더범프금속(160)은 패시베이션층(150)의 개구에 형성되어 오픈된 최하측 재배선층(142)과 전기적으로 연결될 수 있다. 언더범프금속(160)은 금속을 이용하여 공지의 메탈화 방법으로 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The underbump metal 160 is also an additional component and improves the connection reliability of the electrical connection metal 170, and as a result, the board level reliability of the fan-out semiconductor package 100A according to an example can be improved. There may be tens to tens of thousands of underbump metals 160, and the number may be more or less. Each underbump metal 160 may be formed in an opening of the passivation layer 150 and electrically connected to the open lowermost redistribution layer 142 . The underbump metal 160 may be formed using a metal using a known metallization method, but is not limited thereto.

전기연결금속(170) 역시 부가적인 구성으로, 일례에 따른 반도체 패키지(100A)를 외부와 물리적 및/또는 전기적으로 연결시키기 위한 구성이다. 예를 들면, 일례에 따른 반도체 패키지(100A)는 전기연결금속(170)을 통하여 전자기기의 메인보드에 실장될 수 있다. 전기연결금속(170)은 패시베이션층(150) 상에 배치되며 각각 언더범프금속(160)과 전기적으로 연결될 수 있다. 전기연결금속(170)은 각각 저융점 금속, 예를 들면, 주석(Sn)이나 또는 주석(Sn)을 포함하는 합금으로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로는 솔더(solder) 등으로 형성될 수 있으나, 이는 일례에 불과하며 재질이 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.The electrical connection metal 170 is also an additional component, and is configured to physically and/or electrically connect the semiconductor package 100A according to one example to the outside. For example, the semiconductor package 100A according to one example may be mounted on the main board of an electronic device through the electrical connection metal 170. The electrical connection metal 170 is disposed on the passivation layer 150 and may be electrically connected to the underbump metal 160, respectively. Each of the electrical connection metals 170 may be made of a low melting point metal, for example, tin (Sn) or an alloy containing tin (Sn). More specifically, it may be formed of solder, etc., but this is only an example and the material is not particularly limited thereto.

전기연결금속(170)은 랜드(land), 볼(ball), 핀(pin) 등일 수 있다. 전기연결금속(170)은 다중층 또는 단일층으로 형성될 수 있다. 다중층으로 형성되는 경우에는 구리 필러(pillar) 및 솔더를 포함할 수 있으며, 단일층으로 형성되는 경우에는 주석-은 솔더나 구리를 포함할 수 있으나, 역시 이는 일례에 불과하며 이에 한정되는 것은 아니다. 전기연결금속(170)의 개수, 간격, 배치 형태 등은 특별히 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 있어서 설계 사항에 따라 충분히 변형이 가능하다. 예를 들면, 전기연결금속(170)의 수는 접속패드(122)의 수에 따라서 수십 내지 수만 개일 수 있으며, 그 이상 또는 그 이하의 수를 가질 수도 있다.The electrical connection metal 170 may be a land, ball, pin, etc. The electrical connection metal 170 may be formed as a multi-layer or a single layer. If formed as a multi-layer, it may contain copper pillar and solder, and if formed as a single layer, it may contain tin-silver solder or copper, but this is only an example and is not limited thereto. . The number, spacing, arrangement form, etc. of the electrical connection metals 170 are not particularly limited, and can be sufficiently modified according to design details by a person skilled in the art. For example, the number of electrical connection metals 170 may be tens to tens of thousands depending on the number of connection pads 122, or may be more or less.

전기연결금속(170) 중 적어도 하나는 팬-아웃 영역에 배치된다. 팬-아웃 영역이란 반도체칩(120)이 배치된 영역을 벗어나는 영역을 의미한다. 팬-아웃(fan-out) 패키지는 팬-인(fan-in) 패키지에 비하여 신뢰성이 우수하고, 다수의 I/O 단자 구현이 가능하며, 3D 인터코넥션(3D interconnection)이 용이하다. 또한, BGA(Ball Grid Array) 패키지, LGA(Land Grid Array) 패키지 등과 비교하여 패키지 두께를 얇게 제조할 수 있으며, 가격 경쟁력이 우수하다.At least one of the electrical connection metals 170 is disposed in the fan-out area. The fan-out area refers to an area outside the area where the semiconductor chip 120 is placed. Fan-out packages have superior reliability compared to fan-in packages, enable the implementation of multiple I/O terminals, and facilitate 3D interconnection. In addition, compared to BGA (Ball Grid Array) packages and LGA (Land Grid Array) packages, the package thickness can be manufactured thinner and its price competitiveness is excellent.

도 11 내지 도 13은 도 9의 팬-아웃 반도체 패키지의 제조 일례를 개략적으로 나타낸 공정도다.11 to 13 are process diagrams schematically showing an example of manufacturing the fan-out semiconductor package of FIG. 9.

도 11을 참조하면, 먼저, 프레임(110)을 준비한다. 그 후, 프레임(110)에 레이저 드릴 등으로 관통부(110H)를 형성하고, 테이프 등에 프레임(110)을 부착한 후, 관통부(110H)로 노출된 테이프 상에 반도체칩(120)을 페이스-다운 형태로 배치하고, 이후 PID 도포 및 경화 등의 방법으로 프레임(110)과 반도체칩(120)을 봉합하는 제1봉합재(130a)를 형성한다. 다음으로, 포토리소그래피 공정, 예컨대 현상(development) 공정으로, 제1봉합재(130a)의 상면이 최상측 배선층(112c)의 상면과 단차를 가지도록 한다. 다음으로, 제1본딩시트(210)를 제1봉합재(130a) 상에 부착한다. 제1본딩시트(210)는 도면에 도시한 제품 영역에는 직접 붙지 않고, 제품 영역 사이 사이의 더미 영역에만 붙어, 디테치 코어의 역할을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 11, first, prepare the frame 110. Thereafter, a penetrating portion 110H is formed in the frame 110 using a laser drill, etc., and the frame 110 is attached to a tape, etc., and then the semiconductor chip 120 is placed on the tape exposed by the penetrating portion 110H. -It is placed in a down form, and then the first encapsulant 130a is formed to seal the frame 110 and the semiconductor chip 120 by methods such as PID application and curing. Next, a photolithography process, such as a development process, is performed so that the top surface of the first encapsulant 130a has a level difference with the top surface of the uppermost wiring layer 112c. Next, the first bonding sheet 210 is attached to the first encapsulant 130a. The first bonding sheet 210 is not directly attached to the product area shown in the drawing, but is only attached to the dummy area between product areas, and can serve as a detach core.

도 12를 참조하면, 프레임(110) 및 반도체칩(120)의 하측에 PID 도포 및 경화 등으로 절연층(141)을 형성하고, 포토 비아홀을 형성하고, AP(Additive Process), SAP(Semi AP), MSAP(Modified SAP), Tenting 등의 도금 공정을 이용하여 재배선층(142)과 접속비아(143)를 형성하고, 필요에 따라서 이를 반복하여, 연결구조체(140)를 형성한다. 또한, 필요에 따라서 패시베이션층(150)과 언더범프금속(160)을 형성한다. 다음으로, 제2본딩시트(220)를 패시베이션층(150) 상에 부착한다. 제1본딩시트(210)는 디테치 한다. 제2본딩시트(220) 역시 도면에 도시한 제품 영역에는 직접 붙지 않고, 제품 영역 사이 사이의 더미 영역에만 붙어, 디테치 코어의 역할을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 12, an insulating layer 141 is formed on the lower side of the frame 110 and the semiconductor chip 120 by PID coating and curing, a photo via hole is formed, and AP (Additive Process) and SAP (Semi AP) are formed. ), MSAP (Modified SAP), tenting, etc. plating processes are used to form the redistribution layer 142 and the connection via 143, and this is repeated as necessary to form the connection structure 140. Additionally, a passivation layer 150 and an underbump metal 160 are formed as needed. Next, the second bonding sheet 220 is attached on the passivation layer 150. The first bonding sheet 210 is detached. The second bonding sheet 220 is also not directly attached to the product area shown in the drawing, but is only attached to the dummy area between product areas, and can serve as a detach core.

도 13을 참조하면, 다음으로, 제1봉합재(130a) 상에 최상측 배선층(112c)의 적어도 일부를 덮도록 PID를 도포 및 경화하여 제2봉합재(130b)를 형성하고, 포토 비아로 비아홀을 형성한 후, 상술한 도금 공정으로 금속패턴층(132)과 금속비아(133)를 형성한다. 다음으로, 필요에 따라서 PID를 도포 및 경화하여 제3봉합재(130c)를 더 형성하고, 포토리소그래피 방법으로 개구(130h) 등을 형성한다. 이후, 제2본딩시트(220)를 디테치하고, 필요에 따라서 전기연결금속(170)을 형성하면, 상술한 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지가 제조된다.Referring to FIG. 13, next, PID is applied and cured on the first encapsulant 130a to cover at least a portion of the uppermost wiring layer 112c to form a second encapsulant 130b, and the second encapsulant 130b is formed using a photo via. After forming the via hole, the metal pattern layer 132 and the metal via 133 are formed through the plating process described above. Next, PID is applied and cured as needed to further form a third encapsulant 130c, and an opening 130h is formed using a photolithography method. Thereafter, by detaching the second bonding sheet 220 and forming the electrical connection metal 170 as necessary, a fan-out semiconductor package according to the above-described example is manufactured.

도 14는 팬-아웃 반도체 패키지의 다른 일례를 개략적으로 나타낸다.Figure 14 schematically shows another example of a fan-out semiconductor package.

도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100B)는 상술한 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100A)에 있어서, 프레임(110)이 다른 형태를 가진다. 구체적으로, 프레임(110)이 제1절연층(111a), 제1절연층(111a)의 양면에 각각 배치된 제1배선층(112a)과 제2배선층(112b), 제1절연층(111a)의 양면에 각각 배치되며 제1 및 제2배선층(112a, 112b)을 각각 덮는 제2절연층(111b)과 제3절연층(111c), 제2절연층(111b)의 제1배선층(112a)이 매립된 측의 반대측 상에 배치된 제3배선층(112c), 제3절연층(111c)의 제2배선층(112b)이 매립된 측의 반대측 상에 배치된 제4배선층(112d), 제1절연층(111a)을 관통하며 제1 및 제2배선층(112a, 112b)을 전기적으로 연결하는 제1배선비아(113a), 제2절연층(111b)을 관통하며 제1 및 제3배선층(112a, 113c)을 전기적으로 연결하는 제2배선비아(113b), 및 제3절연층(111c)을 관통하며 제2 및 제4배선층(112b, 112d)을 전기적으로 연결하는 제3배선비아(113c)를 포함한다. 프레임(110)은 보다 많은 수의 배선층(112a, 112b, 112c, 112d)를 가지는바, 연결구조체(140)를 더욱 간소화할 수 있다.Referring to the drawings, the fan-out semiconductor package 100B according to another example has a frame 110 of a different shape from the fan-out semiconductor package 100A according to the above-described example. Specifically, the frame 110 includes a first insulating layer 111a, a first wiring layer 112a, a second wiring layer 112b, and a first insulating layer 111a disposed on both sides of the first insulating layer 111a, respectively. A second insulating layer 111b and a third insulating layer 111c are disposed on both sides and cover the first and second wiring layers 112a and 112b, respectively, and a first wiring layer 112a of the second insulating layer 111b. A third wiring layer 112c disposed on the opposite side of the buried side, a fourth wiring layer 112d disposed on the opposite side of the side where the second wiring layer 112b of the third insulating layer 111c is buried, and a first wiring layer 112d. A first wiring via (113a) that penetrates the insulating layer (111a) and electrically connects the first and second wiring layers (112a, 112b), and a first wiring via (113a) that penetrates the second insulating layer (111b) and electrically connects the first and third wiring layers (112a). , 113c), and a third wiring via 113c that penetrates the third insulating layer 111c and electrically connects the second and fourth wiring layers 112b and 112d. Includes. Since the frame 110 has a greater number of wiring layers 112a, 112b, 112c, and 112d, the connection structure 140 can be further simplified.

제1절연층(111a)은 제2절연층(111b) 및 제3절연층(111c)보다 두께가 두꺼울 수 있다. 제1절연층(111a)은 기본적으로 강성 유지를 위하여 상대적으로 두꺼울 수 있으며, 제2절연층(111b) 및 제3절연층(111c)은 더 많은 수의 배선층(112c, 112d)을 형성하기 위하여 도입된 것일 수 있다. 유사한 관점에서, 제1절연층(111a)을 관통하는 제1배선비아(113a)는 제2 및 제3빌드업층(111b, 111c)을 관통하는 제2및 제3배선비아(113b, 113c)보다 높이와 평균직경이 클 수 있다. 또한, 제1배선비아(113a)는 모래시계 또는 원기둥 형상을 가지는 반면, 제2 및 제3배선비아(113b, 113c)는 서로 반대 방향의 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 배선층(112a, 112b, 112c, 112d) 각각의 두께는 재배선층(142)의 두께보다 두꺼울 수 있다. The first insulating layer 111a may be thicker than the second insulating layer 111b and the third insulating layer 111c. The first insulating layer 111a can be relatively thick to maintain rigidity, and the second insulating layer 111b and third insulating layer 111c are used to form a larger number of wiring layers 112c and 112d. It may have been introduced. From a similar perspective, the first wiring via (113a) penetrating the first insulating layer (111a) is larger than the second and third wiring vias (113b, 113c) penetrating the second and third build-up layers (111b, 111c). The height and average diameter can be large. Additionally, the first wiring via 113a may have an hourglass or cylindrical shape, while the second and third wiring vias 113b and 113c may have a tapered shape in opposite directions. The thickness of each of the wiring layers 112a, 112b, 112c, and 112d may be thicker than the thickness of the redistribution layer 142.

그 외에 다른 내용은 상술한 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100A)에와 실질적으로 동일한바, 자세한 설명은 생략한다.Other than that, other contents are substantially the same as those of the fan-out semiconductor package 100A according to the above-described example, and detailed description will be omitted.

본 개시에서 하측, 하부, 하면 등은 편의상 도면의 단면을 기준으로 아래쪽 방향을 의미하는 것으로 사용하였고, 상측, 상부, 상면 등은 그 반대 방향을 의미하는 것으로 사용하였다. 다만, 이는 설명의 편의상 방향을 정의한 것으로, 특허청구범위의 권리범위가 이러한 방향에 대한 기재에 의하여 특별히 한정되는 것이 아님은 물론이며, 상/하의 개념은 언제든지 바뀔 수 있다.In the present disclosure, lower, lower, bottom, etc. are used for convenience to mean a downward direction based on the cross section of the drawing, and upper, upper, upper, etc. are used to mean the opposite direction. However, this direction is defined for convenience of explanation, and the scope of the patent claims is not particularly limited by the description of this direction, and the concept of top/bottom can change at any time.

본 개시에서 연결된다는 의미는 직접 연결된 것뿐만 아니라, 접착제 층 등을 통하여 간접적으로 연결된 것을 포함하는 개념이다. 또한, 전기적으로 연결된다는 의미는 물리적으로 연결된 경우와 연결되지 않은 경우를 모두 포함하는 개념이다. 또한, 제1, 제2 등의 표현은 한 구성요소와 다른 구성요소를 구분 짓기 위해 사용되는 것으로, 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 경우에 따라서는 권리범위를 벗어나지 않으면서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수도 있다.In the present disclosure, the meaning of connected is a concept that includes not only directly connected, but also indirectly connected through an adhesive layer or the like. In addition, the meaning of being electrically connected is a concept that includes both cases where it is physically connected and cases where it is not connected. Additionally, expressions such as first, second, etc. are used to distinguish one component from another component and do not limit the order and/or importance of the components. In some cases, the first component may be named the second component, and similarly, the second component may be named the first component without departing from the scope of rights.

본 개시에서 사용된 일례 라는 표현은 서로 동일한 실시 예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공된 것이다. 그러나, 상기 제시된 일례들은 다른 일례의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 일례에서 설명된 사항이 다른 일례에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 일례에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 일례에 관련된 설명으로 이해될 수 있다. The expression 'example' used in the present disclosure does not mean identical embodiments, but is provided to emphasize and explain different unique features. However, the examples presented above do not exclude being implemented in combination with features of other examples. For example, even if a matter explained in a specific example is not explained in another example, it can be understood as an explanation related to the other example, as long as there is no explanation contrary to or contradictory to the matter in the other example.

본 개시에서 사용된 용어는 단지 일례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이때, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used in this disclosure is used to describe examples only and is not intended to limit the disclosure. At this time, singular expressions include plural expressions, unless the context clearly indicates otherwise.

Claims (14)

한층 이상의 절연층 및 한층 이상의 배선층을 포함하며, 상기 한층 이상의 절연층을 관통하는 관통부를 갖는 프레임;
상기 프레임의 관통부에 배치되며, 접속패드를 갖는 반도체칩;
상기 프레임 및 상기 반도체칩의 하측에 배치되며, 상기 접속패드와 전기적으로 연결된 재배선층을 포함하는 연결구조체; 및
상기 반도체칩의 상면의 적어도 일부, 상기 프레임의 상기 한층 이상의 절연층 중 최상측 절연층의 상면의 적어도 일부, 및 상기 프레임의 상기 한층 이상의 배선층 중 최상측 배선층의 측면의 적어도 일부를 덮는 제1봉합재; 를 포함하며,
상기 제1봉합재의 상면은 상기 최상측 배선층의 상면보다 하측에 위치하여 상기 최상측 배선층의 상면과 단차를 갖는,
팬-아웃 반도체 패키지.
A frame including one or more insulating layers and one or more wiring layers, and having a penetrating portion penetrating the one or more insulating layers;
a semiconductor chip disposed in a penetrating portion of the frame and having a connection pad;
a connection structure disposed below the frame and the semiconductor chip and including a redistribution layer electrically connected to the connection pad; and
A first seal covering at least a portion of the upper surface of the semiconductor chip, at least a portion of the upper surface of the uppermost insulating layer among the one or more layers of the insulating layer of the frame, and at least a portion of a side surface of the uppermost wiring layer among the one or more layers of the insulating layer of the frame. re; Includes,
The upper surface of the first encapsulant is located lower than the upper surface of the uppermost wiring layer and has a step difference from the upper surface of the uppermost wiring layer,
Fan-out semiconductor package.
제 1 항에 있어서,
상기 제1봉합재의 상면은 상기 최상측 절연층의 상면 및 상기 최상측 배선층의 상면 사이의 레벨에 위치하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
According to claim 1,
The upper surface of the first encapsulant is located at a level between the upper surface of the uppermost insulating layer and the upper surface of the uppermost wiring layer,
Fan-out semiconductor package.
제 1 항에 있어서,
상기 단차는 10㎛ 이하인,
팬-아웃 반도체 패키지.
According to claim 1,
The step is 10㎛ or less,
Fan-out semiconductor package.
제 1 항에 있어서,
상기 제1봉합재 상에 배치되며, 상기 최상측 배선층의 측면의 다른 적어도 일부 및 상면의 적어도 일부를 덮는 제2봉합재; 를 더 포함하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
According to claim 1,
a second encapsulant disposed on the first encapsulant and covering at least a portion of the upper surface and at least another portion of a side surface of the uppermost wiring layer; Containing more,
Fan-out semiconductor package.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 및 제2봉합재는 각각 감광성 절연물질을 포함하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
According to claim 4,
The first and second encapsulants each include a photosensitive insulating material,
Fan-out semiconductor package.
제 4 항에 있어서,
상기 제2봉합재 상에 배치된 금속패턴층; 및
상기 제2봉합재를 관통하며 상기 금속패턴층을 상기 최상측 배선층과 전기적으로 연결하는 금속비아; 를 더 포함하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
According to claim 4,
A metal pattern layer disposed on the second encapsulant; and
a metal via penetrating the second encapsulant and electrically connecting the metal pattern layer to the uppermost wiring layer; Containing more,
Fan-out semiconductor package.
제 6 항에 있어서,
상기 제2봉합재 상에 배치되며, 상기 금속패턴층을 덮으며, 상기 금속패턴층의 적어도 일부를 노출시키는 개구를 갖는 제3봉합재; 를 더 포함하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
According to claim 6,
a third encapsulant disposed on the second encapsulant, covering the metal pattern layer, and having an opening exposing at least a portion of the metal pattern layer; Containing more,
Fan-out semiconductor package.
제 1 항에 있어서,
상기 프레임은, 하면이 상기 연결구조체와 접하는 제1절연층, 상기 제1절연층에 매립되되 하면이 상기 연결구조체와 접하는 제1배선층, 상기 제1절연층의 상면 상에 배치된 제2배선층, 상기 제1절연층의 상면 상에 배치되며 상기 제2배선층을 덮는 제2절연층, 및 상기 제2절연층의 상면 상에 배치된 제3배선층을 포함하며,
상기 한층 이상의 절연층은 상기 제1 및 제2절연층을 포함하고,
상기 한층 이상의 배선층은 상기 제1 내지 제3배선층을 포함하며,
상기 제1 내지 제3배선층은 상기 접속패드와 전기적으로 연결된,
팬-아웃 반도체 패키지.
According to claim 1,
The frame includes a first insulating layer whose lower surface is in contact with the connecting structure, a first wiring layer embedded in the first insulating layer and whose lower surface is in contact with the connecting structure, a second wiring layer disposed on the upper surface of the first insulating layer, A second insulating layer disposed on the upper surface of the first insulating layer and covering the second wiring layer, and a third wiring layer disposed on the upper surface of the second insulating layer,
The one or more insulating layers include the first and second insulating layers,
The one or more wiring layers include the first to third wiring layers,
The first to third wiring layers are electrically connected to the connection pad,
Fan-out semiconductor package.
제 1 항에 있어서,
상기 프레임은, 제1절연층, 상기 제1절연층의 하면 및 상면 상에 각각 배치된 제1 및 제2배선층, 상기 제1절연층의 하면 및 상면 상에 각각 배치되며 상기 제1 및 제2배선층을 각각 덮는 제2 및 제3절연층, 상기 제2절연층의 하면 상에 배치된 제3배선층, 및 상기 제3절연층의 상면 상에 배치된 제4배선층을 포함하며,
상기 한층 이상의 절연층은 상기 제1 내지 제3절연층을 포함하고,
상기 한층 이상의 배선층은 상기 제1 내지 제4배선층을 포함하며,
상기 제1 내지 제4배선층은 상기 접속패드와 전기적으로 연결된,
팬-아웃 반도체 패키지.
According to claim 1,
The frame includes a first insulating layer, first and second wiring layers respectively disposed on the lower and upper surfaces of the first insulating layer, and the first and second wiring layers respectively disposed on the lower and upper surfaces of the first insulating layer. It includes second and third insulating layers respectively covering the wiring layer, a third wiring layer disposed on the lower surface of the second insulating layer, and a fourth wiring layer disposed on the upper surface of the third insulating layer,
The one or more insulating layers include the first to third insulating layers,
The one or more wiring layers include the first to fourth wiring layers,
The first to fourth wiring layers are electrically connected to the connection pad,
Fan-out semiconductor package.
제 1 항에 있어서,
상기 연결구조체의 하측에 배치되며, 상기 재배선층의 적어도 일부를 노출시키는 개구를 갖는 패시베이션층;
상기 패시베이션층의 개구 상에 배치되며, 상기 노출된 재배선층과 전기적으로 연결된 언더범프금속; 및
상기 패시베이션층의 하측에 배치되며, 상기 언더범프금속을 통하여 상기 노출된 재배선층과 전기적으로 연결된 전기연결금속; 을 더 포함하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
According to claim 1,
a passivation layer disposed below the connection structure and having an opening exposing at least a portion of the redistribution layer;
an underbump metal disposed on the opening of the passivation layer and electrically connected to the exposed redistribution layer; and
an electrical connection metal disposed below the passivation layer and electrically connected to the exposed redistribution layer through the underbump metal; Containing more,
Fan-out semiconductor package.
한층 이상의 배선층을 포함하며, 관통부를 갖는 프레임;
상기 프레임의 관통부에 배치되며, 접속패드를 갖는 반도체칩;
상기 프레임 및 상기 반도체칩의 하측에 배치되며, 상기 접속패드와 전기적으로 연결된 재배선층을 포함하는 연결구조체;
상기 프레임 및 상기 반도체칩 각각의 적어도 일부를 덮으며, 상기 관통부의 적어도 일부를 채우는 제1봉합재; 및
상기 제1봉합재 상에 배치된 제2봉합재; 를 포함하며,
상기 제1 및 제2봉합재 사이의 경계는 상기 프레임의 상기 한층 이상의 배선층 중 최상측 배선층의 상면 및 하면 사이의 레벨에 위치하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
A frame including one or more wiring layers and having a penetrating portion;
a semiconductor chip disposed in a penetrating portion of the frame and having a connection pad;
a connection structure disposed below the frame and the semiconductor chip and including a redistribution layer electrically connected to the connection pad;
a first encapsulant that covers at least a portion of each of the frame and the semiconductor chip and fills at least a portion of the penetrating portion; and
A second sealant disposed on the first sealant; Includes,
The boundary between the first and second encapsulants is located at a level between the upper and lower surfaces of the uppermost wiring layer among the one or more wiring layers of the frame,
Fan-out semiconductor package.
제 11 항에 있어서,
상기 최상측 배선층의 측면의 적어도 일부는 상기 제1봉합재로 덮이고,
상기 최상측 배선층의 측면의 다른 적어도 일부는 상기 제2봉합재로 덮이며,
상기 최상측 배선층의 상면의 적어도 일부는 상기 제2봉합재로 덮이는,
팬-아웃 반도체 패키지.
According to claim 11,
At least a portion of a side surface of the uppermost wiring layer is covered with the first encapsulant,
At least another part of the side surface of the uppermost wiring layer is covered with the second encapsulant,
At least a portion of the upper surface of the uppermost wiring layer is covered with the second encapsulant,
Fan-out semiconductor package.
제 11 항에 있어서,
상기 제1 및 제2봉합재는 각각 감광성 절연물질을 포함하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
According to claim 11,
The first and second encapsulants each include a photosensitive insulating material,
Fan-out semiconductor package.
제 11 항에 있어서,
상기 제2봉합재 상에 배치된 금속패턴층;
상기 제2봉합재를 관통하며 상기 금속패턴층을 상기 최상측 배선층과 전기적으로 연결하는 금속비아; 및
상기 제2봉합재 상에 배치되며, 상기 금속패턴층의 적어도 일부를 덮는 제3봉합재; 를 더 포함하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
According to claim 11,
A metal pattern layer disposed on the second encapsulant;
a metal via penetrating the second encapsulant and electrically connecting the metal pattern layer to the uppermost wiring layer; and
a third encapsulant disposed on the second encapsulant and covering at least a portion of the metal pattern layer; Containing more,
Fan-out semiconductor package.
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