KR19990052188A - Package structure and manufacturing method of a semiconductor device having a slot - Google Patents

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KR19990052188A
KR19990052188A KR1019970071637A KR19970071637A KR19990052188A KR 19990052188 A KR19990052188 A KR 19990052188A KR 1019970071637 A KR1019970071637 A KR 1019970071637A KR 19970071637 A KR19970071637 A KR 19970071637A KR 19990052188 A KR19990052188 A KR 19990052188A
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KR
South Korea
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substrate
package
slot
semiconductor device
chip
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Application number
KR1019970071637A
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Korean (ko)
Inventor
박성수
송민규
강승구
황남
이희태
Original Assignee
이계철
한국전기통신공사
정선종
한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 반도체 장치(집적회로 IC 나 단일 소자의 die)의 패키징 및 제조 방법에 관한 것으로써, 한 기판 내에 여러개의 die를 소정의 기판에 부착시키고, 이 기판을 수직으로 슬롯(slot) 모양으로 패키지에 끼워 넣음으로써 전체 패키지 밑면이 차지하는 단위 면적당 die의 갯수(실장밀도)를 획기적으로 높일 수 있는 수 있는 방법 및 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 단일 패키지 내에 여러장의 기판을 수직으로 배열함으로써 실장 밀도를 높힐 수 있고, 궁국적으로는 3차원 다중칩 모듈을 구현할 수 있는 유용한 발명이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for packaging and manufacturing a semiconductor device (integrated circuit IC or die of a single element), wherein a plurality of dies are attached to a predetermined substrate in one substrate, and the substrate is vertically slotted. The present invention relates to a method and a manufacturing method that can dramatically increase the number of dies (mounting density) per unit area occupied by the entire package underside by inserting it in a package. The present invention is a useful invention that can increase the mounting density, and ultimately to implement a three-dimensional multichip module by arranging several substrates vertically in a single package.

Description

슬롯을 갖는 반도체 장치의 패키지 구조 및 제조방법Package structure and manufacturing method of a semiconductor device having a slot

본 발명의 목적은 여러개의 die를 한 기판에 실장한 다음, 이들을 한 패키지에 슬롯형태로 실장할 수 있어서 실장 밀도를 높히고, back born에 해당하는 부분을 다중칩모듈 기판화 또는 다중칩기판을 채택함으로써 궁극적으로 3차원 다중칩모듈을 구현하게 된다. 따라서, 평면상에 집적된 다중칩모듈에 비해 cross talk을 줄일 수 있고, 일반적인 평면 상의 다중칩모듈에 비하여 실장밀도를 높힐 수 있고, 슬롯 형식이므로 rework이 용이하게 하기 위한 것이다.An object of the present invention is to mount a plurality of die on one substrate, and then to mount them in a slot form in a package to increase the mounting density, the portion corresponding to the back born to adopt a multi-chip module substrate or multi-chip substrate Ultimately, a three-dimensional multichip module is realized. Therefore, the cross talk can be reduced compared to the multi-chip module integrated on the plane, the mounting density can be increased compared to the multi-chip module on the general plane, and the slot type is for easy rework.

본 발명은 반도체 장치(집적회로 IC 나 단일 소자의 die)의 패키징 및 그의 패키지 방법에 관한 것으로써, 한 기판 내에 여러개의 die를 소정의 기판에 부착시키고, 이 기판을 수직으로 슬롯(slot) 모양으로 외부패키지에 끼워 넣음으로써 패키지 밑면의 단위 면적당 die의 갯수(실장밀도)를 획기적으로 높일 수 있는 수 있는 방법 및 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for packaging a semiconductor device (integrated circuit IC or die of a single element) and a method of packaging the same, wherein a plurality of dies are attached to a predetermined substrate in one substrate, and the substrate is vertically slotted. The present invention relates to a method and a manufacturing method which can dramatically increase the number of dies (mounting density) per unit area of the bottom surface of a package by inserting it into an external package.

일반적으로 패키지된 반도체 장치(IC)가 시스템레벨의 보드에 사용될 때 차지하는 패키지된 반도체 장치의 면적에 대해 실제 반도체 장치는 1개 내지 2개 정도에 국한한다. 따라서 많은 수의 IC를 필요로 하는 복잡한 시스템의 경우, 시스템 보드가 커지게 됨을 피할 수 없고, 따라서 전체 시스템이 커지게 되므로 설치 및 유지에 어려움이 있다.In general, the actual semiconductor device is limited to one or two in terms of the area of the packaged semiconductor device occupied when the packaged semiconductor device IC is used on a system level board. Therefore, in the case of a complex system requiring a large number of ICs, the system board becomes inevitably large, and thus the entire system becomes large, which makes installation and maintenance difficult.

이를 해결하는 방법으로 다중칩모듈(multi-chip module)을 고려해 볼 수 있지만, 성능이나 실장 밀도를 높힐 수 있는 장점이 있으나 다중칩 모듈의 기판을 제작에 많은 노력과 비용을 필요로 한다. 또한 다중칩모듈의 경우에도 die가 평면인 2차원 공간에 놓여지게 되므로 실제로 실장밀도는 그리 높지 않다.As a solution to this problem, a multi-chip module may be considered, but there is an advantage of increasing performance or mounting density, but it requires a lot of effort and cost to manufacture a board of a multi-chip module. In addition, even in the case of a multi-chip module, since the die is placed in a planar two-dimensional space, the mounting density is not very high.

이와 같이, 종래의 기술은 반도체집적회로 장치의 패키징에 해당하는 분야로써, 종래의 기술은 1개의 die를 패키징하거나, 여러개의 칩을 패키징하더라도 평면 상에서 이루어지므로 실장밀도를 획기적으로 높힐 수 없는 단점이 있다.As described above, the related art is a field for packaging a semiconductor integrated circuit device, and the related art has a disadvantage in that the mounting density can not be dramatically increased because the die is packaged or a plurality of chips are formed on a flat surface. have.

본 발명은 단일 패키지 내에 여러장의 기판을 수직으로 배열함으로써 실장 밀도를 높힐 수 있고, 궁국적으로는 3차원 다중칩 모듈을 구현함으로써 실장 밀도를 높이고 단순한 패키지로서의 기능뿐만 아니라 작은 시스템 배열까지도 확장 가능한 패키지 및 그의 패키지 방법을 제공하고자 한다.The present invention can increase the mounting density by vertically arranging a plurality of substrates in a single package, and ultimately, by implementing a three-dimensional multichip module, the mounting density can be increased, and the package can be expanded not only as a simple package but also as a small system array. And a method of packaging thereof.

도 1은 8개의 본딩패드(2)를 갖는 반도체 장치(1)의 평면도 및 측면도,1 is a plan view and a side view of a semiconductor device 1 having eight bonding pads 2;

도 2a는 윗면에 16개의 와이어 본딩 패드(3)를 갖는 칩 캐리어 기판(4)의 평면도 및 측면도,2A is a plan view and a side view of a chip carrier substrate 4 having sixteen wire bonding pads 3 on the top surface thereof;

도 2b는 윗 면에 16개의 플립 칩 본딩용 솔더 범프(solder bump)(5)를 갖는 칩 캐리어 기판(6)의 평면도 및 측면도,FIG. 2B is a plan view and a side view of the chip carrier substrate 6 having sixteen solder bumps 5 for flip chip bonding on the top surface thereof;

도 3은 반도체 장치(1)가 기판(4)에 다이본딩된 모습의 평면도 및 측면도,3 is a plan view and a side view of a state in which the semiconductor device 1 is die-bonded to the substrate 4;

도 4a는 기판(4)에 다이본딩된 반도체 장치(1)에 대해 와이어본딩(11)된 모습의 평면도 및 측면도,4A is a plan view and a side view of the wire bonded 11 of the semiconductor device 1 die-bonded to the substrate 4;

도 4b는 반도체 장치(1)가 기판(6)에 플립칩 본딩된 모습의 평면도 및 측면도,4B is a plan view and a side view of a semiconductor device 1 in which flip chip bonding is performed on a substrate 6;

도 5a는 패키지 전체의 기저면에 해당하는 기판으로써 비아구멍(14)를 가지며 리이드(25)가 부착될 수 있도록 패턴(15)이 형성된 기판(13)의 평면도 및 측면도,5A is a plan view and a side view of a substrate 13 having a via hole 14 as a substrate corresponding to a base surface of an entire package and having a pattern 15 formed thereon so that the lead 25 can be attached thereto.

도 5b는 패키지 슬롯을 형성하고 신호 패턴의 연결을 위한 패턴이 되어 있는 작은 기판의 평면도 및 측면도,5B is a plan view and a side view of a small substrate forming a package slot and being a pattern for connection of a signal pattern;

도 6는 리이드(25)를 부착한 기저기판(13)의 평면도 및 측면도,6 is a plan view and a side view of the base substrate 13 to which the leads 25 are attached;

도 7는 기저기판(13)과 슬롯기판(16)을 조립한 패키지 밑판의 평면도 및 측면도,7 is a plan view and a side view of a package base plate assembled with the base substrate 13 and the slot substrate 16;

도 8은 금속 패키지 케이스, 즉, 하우징(23)를 부착하여 완성된 패키지의 평면도 및 측면도,8 is a plan view and a side view of a metal package case, i.e., a package completed by attaching the housing 23;

도 9는 기판(4,6)을 슬롯에 끼워넣어 실장된 모습의 평면도 및 측면도,9 is a plan view and a side view of a state in which the boards 4 and 6 are inserted into the slots;

도 10은 조립이 완전히 끝난 후 뚜껑(26)을 덮은 상태의 평면도 및 측면도.10 is a plan view and a side view of a state in which the lid 26 is covered after the assembly is completed.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 반도체 장치 2 : 본딩패드1 semiconductor device 2 bonding pad

3 : 기판의 와이어본딩 패드 4 : 와이어본딩용 칩 캐리어 기판3: wire bonding pad of substrate 4: chip carrier substrate for wire bonding

5 : 기판의 플립칩 본딩용 솔더 범프5: solder bump for flip chip bonding of substrate

6 : 플립칩 본딩용 칩 캐리어 기판6: chip carrier substrate for flip chip bonding

7 : 다이본딩 패드 8 : 기판(4,6)의 금속 패턴7: die-bonding pad 8: metal pattern of substrate 4,6

9 : 슬롯(17)과 접촉되는 금속패턴9: metal pattern in contact with the slot 17

10 : 다이본딩 물질 11 : 본딩 와이어10: die bonding material 11: bonding wire

12 : 플립칩 본딩된 플립칩 범프 13 : 기저기판12: flip chip bonded flip chip bump 13: base substrate

14 : 비아 구멍(via hole) 15 : 리이드(25)와 연결되는 금속패턴14: via hole 15: metal pattern connected to the lead 25

16 : 작은 기판 17 : 슬롯 패턴16: small substrate 17: slot pattern

18 : 윗면 배선18: top wiring

19 : 작은 기판의 뒷면의 패턴 및 기저기판과 연결되기 위한 비아 구멍19: Via hole for connecting to the substrate and the pattern on the back of the small substrate

20 : 작은 기판의 비아 구멍을 연결하는 뒷면의 패턴20: Pattern of the back side connecting the via holes of the small substrate

21 : 기저기판(13)과 연결되기 위한 작은 기판 뒷면의 패턴21: pattern of the back of the small substrate to be connected to the base substrate (13)

22 : 기저기판(13)과 작은기판(16)에 대해 관통하는 비아구멍22: Via hole penetrating through the base substrate 13 and the small substrate 16.

23 : 패키지 밑판 위에 올려진 금속 패키지 케이스 또는 하우징23: Metal package case or housing mounted on the package base plate

24 : 가이드 25 : 외부 리이드24: guide 25: external lead

26 : 패키지 뚜껑26: package lid

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 기본적으로 메탈을 깎은 하우징(23)은 일반적인 반도체패키징 공정에 많이 사용되는 Kovar 합금, Cu-W 합금이나 저탄소강 합금등을 가공하여 제작하고, 기저 기판(13), 작은 기판(16), 칩 캐리어 기판(4, 6)은 알루미나 substrate에 대해 후막 또는 박막으로 슬롯 패턴(17), 금속 패턴(15, 18, 20, 21)을 입히는 방법으로 제조하고 비아 구멍(19, 14)은 레이저 천공기로 미리 뚫어 놓는다. 기저 기판(13)과 작은 기판(16)을 접합하는 공정은 비전도성 에폭시를 써서 접합한다. 외부로의 연결에 사용되는 리이드(25)는 Kovar 합금을 사용하여 기저 기판(13)에 brazing 공정을 통해 접합한다. 또한 칩 캐리어 기판(4,6)을 슬롯에 부착시키는 방법은 은 함유 에폭시 또는 땜납을 이용하여 접합시킨다. 뚜껑(26)은 불활성 분위기에서 심 실링 방법 또는 솔더 프리폼을 용융 부착시키는 방법으로 접합시킨다.In order to achieve the above object, the present invention basically manufactures a metal-cut housing 23 by processing a Kovar alloy, a Cu-W alloy, a low carbon steel alloy, and the like, which are commonly used in a general semiconductor packaging process, and a base substrate 13 ), The small substrate 16, and the chip carrier substrates 4 and 6 are manufactured by coating the slot pattern 17 and the metal patterns 15, 18, 20, and 21 with a thick film or a thin film on the alumina substrate. 19 and 14 are pre-drilled with a laser perforator. The process of joining the base substrate 13 and the small substrate 16 is performed by using a nonconductive epoxy. The lead 25 used for connection to the outside is bonded to the base substrate 13 by brazing process using Kovar alloy. In addition, the method of attaching the chip carrier substrates 4 and 6 to the slots is bonded using silver-containing epoxy or solder. The lid 26 is joined by a seam sealing method or a method of melt attaching a solder preform in an inert atmosphere.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 반도체 장치(1)를 올려놓을 수 있는 칩 캐리어 기판(4,6)을 제조하기 위한 제 1 공정을 나타낸다. 구체적으로, 알루미나 또는 열전달이 중요한 경우 질화알루미늄 재질의 두께 0.635 또는 0.381 mm 등의 기판에 金 박막 또는 후막으로 패턴을 입혀서 와이어본딩용 칩 캐리어 기판(4)의 경우는 와이어본딩이 잘 될 수 있도록 금 두께를 2㎛ 이상 입히도록 한다.FIG. 2 shows a first process for manufacturing chip carrier substrates 4 and 6 on which semiconductor device 1 can be placed. Specifically, when alumina or heat transfer is important, a pattern such as a thin film or a thick film is coated on a substrate such as 0.635 or 0.381 mm in thickness of aluminum nitride so that the wire carrier chip carrier substrate 4 can be wire-bonded well. The thickness should be over 2㎛.

플립칩용 칩 캐리어 기판(6)의 경우는 금 박막 또는 후막으로 패턴을 만든 후 열증착법(thermal evaperation) 또는 전기도금법으로 50w/t% Pb-50w/t% In, 95%w/t Pb-5w/t% Sn, 80w/t% Au-20w/t% Sn 조성 중 한가지로 플립칩 솔더 범프를 증착하거나 도금한 후, 약 300℃에서 가열하여 범프가 동그란 모양이 되도록 리플로우시킨다. 솔더로써 가장 많이 쓰이는 37%w/t Pb-63%w/t Sn 계열은 Sn이 금속 패턴의 Au와 반응하여 플립 칩 본딩 후 기계적 강도를 떨어뜨리므로 사용하지 않도록 한다.In the case of the chip carrier substrate 6 for flip chip, a pattern is formed of a gold thin film or a thick film, and then 50w / t% Pb-50w / t% In, 95% w / t Pb-5w by thermal evaporation or electroplating. Flip chip solder bumps are deposited or plated with one of the following compositions: / t% Sn, 80w / t% Au-20w / t% Sn, and heated at about 300 ° C. to reflow the bumps into a round shape. The 37% w / t Pb-63% w / t Sn series, which is the most popular solder, is not used because Sn reacts with Au of metal pattern and degrades mechanical strength after flip chip bonding.

제 2 공정은 (도 3 참조) 반도체 장치(1)를 와이어본딩용 칩캐리어기판(4)에 다이본딩하는 공정이다.The second step is a step of die bonding the semiconductor device 1 to the chip carrier substrate 4 for wire bonding.

와이어본딩하기 위하여 먼저 반도체 장치(1)를 기판(4)에 부착시켜야하기 때문이다. 플립칩 본딩 공정을 적용하는 경우는 다이본딩 공정이 생략된다. 다이본딩용 물질(10)로 80%Au-20%Sn재질의 두께 1mil의 솔더 프리폼(solder preform)을 사용한 경우는 약 310℃ 정도에서 부착시키고, 은이 함유된 에폭시를 사용하는 경우는 부착시킨 후 약 150℃에서 한시간 정도 경화시킨다. 기판(4) 양면에 반도체 장치(1)가 부착될 수 있으므로 凹자 모양의 특수한 지그를 사용하여 다이본딩한다.This is because the semiconductor device 1 must be attached to the substrate 4 in order to wire bond. When the flip chip bonding process is applied, the die bonding process is omitted. The die-bonding material 10 is attached at about 310 ° C. in the case of using a 1 mil solder preform having a thickness of 80% Au-20% Sn, and after using an epoxy containing silver, Allow to cure at about 150 ° C. for about one hour. Since the semiconductor device 1 can be attached to both sides of the board | substrate 4, it die-bonds using a special jig | tool of a U-shape.

제 3공정은 (도 4) 반도체 장치(1)와 기판(4,6)과의 전기적 연결을 위한 와이어본딩 공정(도 4b) 또는 플립칩본딩공정(제 4B도)를 나타낸다.The third process (FIG. 4) shows a wire bonding process (FIG. 4B) or a flip chip bonding process (FIG. 4B) for electrical connection between the semiconductor device 1 and the substrates 4 and 6. FIG.

와이어본딩은 일반적인 와이어 본더를 사용해도 무방하므로 반도체 장치(1)의 본딩패드(2)와 기판(4)의 본딩패드(3)을 연결하도록 한다. 이때 기판 양면에 반도체 장치가 부착되어 있으므로 기판(4)을 와이어본더에 장착할 때 凹자 모양으로 디자인되어 가운데가 들어간 특수한 지그를 사용하여 실시한다. 플립칩 본딩은 일반적인 플립칩 본더를 사용하여 반도체 장치를 정렬하여 부착한다. 이때 공정온도는 약 350℃에서 실시한다.Since wire bonding may use a general wire bonder, the bonding pad 2 of the semiconductor device 1 and the bonding pad 3 of the substrate 4 are connected. At this time, since the semiconductor device is attached to both sides of the substrate, when the substrate 4 is mounted on the wire bonder, it is designed in a U-shape and is carried out using a special jig having a center. Flip chip bonding aligns and attaches a semiconductor device using a common flip chip bonder. At this time, the process temperature is carried out at about 350 ℃.

제 5공정은(도 5a) 기저기판(13)을 제작하는 공정이다.The fifth step is a step of manufacturing the base substrate 13 (FIG. 5A).

패키지의 밑면 기판에 해당하는 것으로 두께 0.635 또는 0.381mm의 알루미나 또는 열전달이 문제가 되는 경우 질화알루미늄을 사용하여 金 박막 또는 후막으로 제작한다. 신호배선 및 리이드(25)의 부착을 위하여 기판(13) 밑면에 패턴(15)이 되어 이 패턴에 리이드(25)가 부착되도록한다. 또한 이 패턴은 비아구멍(14)를 통해 그 윗 부분에 올려질 슬롯이 만들어지는 작은기판(16)의 신호패턴과 연결되도록 되어 있다.If the alumina of 0.635 or 0.381mm thickness or heat transfer is a problem, it is made of thin film or thick film using aluminum nitride. A pattern 15 is formed on the bottom surface of the substrate 13 to attach the signal 25 and the lead 25 so that the lead 25 is attached to the pattern. This pattern is also connected to the signal pattern of the small substrate 16 through which the slot to be placed on the upper part is made via the via hole 14.

제 6공정은(도 5b) 칩캐리어기판(4,6)이 꽃여질 슬롯을 만들면서 신호배선을 위한 패턴이 되어 있는 작은 기판(16)을 제작하는 공정이다.In the sixth step (FIG. 5B), the chip carrier substrates 4 and 6 form a slot for flowering, and a small substrate 16 having a pattern for signal wiring is produced.

기저기판(13)에 부착되므로 서로 열팽창계수가 같아야 되므로 같은 재질로 만들어지며 두께는 0.635mm 정도의 두꺼운 기판을 사용하도록 한다. 제 5B도에서는 4개의 칩캐리어기판(4,6)이 장착되는 것을 예를 들었기 때문에 5개의 작은기판(16)이 제작되는 것을 표시하였다.Since it is attached to the base substrate 13, the coefficients of thermal expansion should be the same, so that they are made of the same material and have a thickness of about 0.635 mm. In FIG. 5B, since the four chip carrier substrates 4 and 6 are mounted, the five small substrates 16 are manufactured.

역시 신호배선을 위하여 작은기판(16)에 상면 배선(18), 비아구멍(19)를 통한 하면 배선(20), 리이드(25)와 연결되기 위한 하면배선(21)의 3 종류의 배선 패턴이 필요하다. 이 배선 패턴은 적용하고자하는 반도체 장치(1) 및 구현하고자하는 기능에 따라 다르므로 자세히 표시하지 않았다. 또한 칩캐리어기판(4,6)으로부터 연결되는 신호배선은 슬롯패턴(17)로부터 시작되어 작은기판(16)의 신호배선(18,20,21) 및 비아구멍(19)으로 외부와 연결되는 구조이다.Also, three types of wiring patterns are formed on the small substrate 16 for the signal wiring, the top wiring 18, the bottom wiring 20 through the via hole 19, and the bottom wiring 21 for connecting with the lead 25. need. This wiring pattern is not shown in detail because it depends on the semiconductor device 1 to be applied and the function to be implemented. In addition, the signal wiring connected from the chip carrier substrates 4 and 6 starts from the slot pattern 17 and is connected to the outside through the signal wirings 18, 20 and 21 and the via holes 19 of the small substrate 16. to be.

제 7공정은(도 6) 리이드(25)를 부착시키는 공정으로써, 미리 만들어진 리이드(25)를 기저기판(13)에 brazing 공정을 사용하여 부착시킨다.In the seventh step (FIG. 6), the lead 25 is attached, and the lead 25 made in advance is attached to the base substrate 13 using the brazing process.

제 8공정은(도 7) 패키지의 밑판에 해당하는 부분을 조립하는 공정으로써 기저기판(13)과 슬롯을 형성하는 작은기판(16)을 부착하는 공정이다.The eighth step (FIG. 7) is a step of assembling the part corresponding to the bottom plate of the package and attaching the base substrate 13 and the small substrate 16 forming the slot.

은(銀)이 함유되지 않은 에폭시를 사용하여 서로 부착시키고 150℃, 1hr 정도 경화시키도록 한다. 기저기판(13)과 작은기판(16)이 관통하는 비아구멍(22)은 전기적으로 서로 연결되고 패키지의 밀봉성을 보장하기 위하여 솔더 또는 은 함유 에폭시로 미리 채워넣도록 한다.A silver-free epoxy is used to adhere to each other and to cure at 150 ° C. for about 1 hr. Via holes 22 through which the base substrate 13 and the small substrate 16 penetrate are electrically connected to each other and pre-filled with solder or silver-containing epoxy to ensure the sealability of the package.

제 9공정은(도 8) 제작된 패키지 하우징(23)을 패키지 밑판에 부착시키는 공정이다.The ninth process (FIG. 8) is a process of attaching the manufactured package housing 23 to the package base plate.

먼저, 패키지 하우징은 Kovar 합금, Cu-W 합금이나 저탄소강 합금등을 가공하여 제작하는 데, 칩 캐리어 기판(4,6)이 꽃이는 슬롯이 되는 부분에 대해 凹자 모양으로 가공하여 가이드(24)를 만들도록 만든다. 이 패키지 하우징(23)은 은 함유 에폭시를 사용하여 부착시키고 고정한다. 지금까지의 공정으로 전체 패키지가 완성된 상태이다.First, the package housing is manufactured by processing Kovar alloy, Cu-W alloy or low-carbon steel alloy, and the like. The chip housing substrates 4 and 6 are processed in a U-shape to form a slot for flower slots. Make 24). The package housing 23 is attached and secured using silver containing epoxy. So far, the entire package has been completed.

제 10공정(도 9)는 제작된 전체 패키지에 반도체 장치(1)들이 올려진 칩캐리어기판(4,6)이 슬롯에 장착하는 공정이다.The tenth step (Fig. 9) is a step in which the chip carrier substrates 4 and 6, on which the semiconductor devices 1 are placed, are mounted in the slots.

이때, 슬롯패턴(17)과 칩캐리어기판의 슬롯패턴(9)와의 전기적 연결은 솔더 페이스트를 사용하여 적외선 또는 hot air blow 방법으로 용융 고정시킨다.At this time, the electrical connection between the slot pattern 17 and the slot pattern 9 of the chip carrier substrate is melt-fixed by infrared or hot air blow method using solder paste.

제 11공정(도 10)는 조립이 완전히 끝난 후 뚜껑(26)을 덮는 공정이다.The eleventh step (Fig. 10) is a step of covering the lid 26 after the assembly is completed.

에폭시 또는 솔더프리폼을 사용하여 고정시키거나 질소분위기에서 심실링방법으로 고정한다.Fix with epoxy or solder preform or by ventilating in nitrogen atmosphere.

비록 본 발명이 특정 실시예에 관해 설명 및 도시 되었지만, 이것은 본 발명을 제한하고자 의도된 것은 아니며, 이 기술에 숙련된 사람은 본 발명의 정신 및 범위내에서 여러 가지 변형 및 수정이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.Although the invention has been described and illustrated with respect to particular embodiments, it is not intended to limit the invention, and those skilled in the art will recognize that various modifications and variations are possible within the spirit and scope of the invention. Could be.

본 발명은 단일칩 패키징의 한계를 넘고, 제한된 공간에 최대한의 반도체 장치를 집적시켜 패키징하여 실장밀도를 높힘과 동시에 기저기판 및 작은기판에 적절한 패턴 및 여타 수동소자를 같이 실장함으로써 특수한 기능을 가지는 작은 시스템으로까지 발전할 수 있는 유용한 발명이다. 또한 예시된 기저기판과 작은기판으로 만들어진 패키지 밑면 말고도 다층 회로 기판을 사용할 경우 훨씬 더 복잡한 기능을 수행할 수 있는 3차원 다중칩모듈로까지 발전할 수 있으므로 반도체 장치의 패키징 분야에서 고성능, 고 실장밀도를 이룩할 수 있는 발명이다.The present invention overcomes the limitations of single chip packaging and integrates and packaged the maximum semiconductor device in a limited space to increase the mounting density, and at the same time, by mounting the appropriate patterns and other passive elements on the base substrate and the small substrate together, It is a useful invention that can be developed into a system. In addition to the bottom of the package made of the illustrated base and small substrates, multi-layer circuit boards can be developed into 3D multi-chip modules that can perform even more complex functions. It is an invention that can achieve.

Claims (5)

단일칩 패키징의 한계를 넘고, 제한된 공간에 최대한의 반도체 장치를 집적시켜 패키징하여 실장밀도를 높힘과 동시에 기저기판 및 작은기판에 적절한 패턴 및 여타 수동소자를 같이 실장함으로써 특수한 기능을 가지는 작은 시스템 및 3차원 다중칩모듈로까지 발전할 수 있게 하기 위하여, 슬롯 모양을 밑면으로하여 신호배선이 패턴된 패키지 밑면을 가지면서, 여러개의 칩캐리어기판을 끼워넣을 수 있는 특징을 가진 패키지 구조.Small systems with special functions by overcoming the limitations of single chip packaging and by integrating and packaging the maximum number of semiconductor devices in a limited space to increase the mounting density and by mounting appropriate patterns and other passive elements on the base and small substrates. In order to be able to develop into a multi-dimensional multi-chip module, the package structure has a feature of being able to insert a plurality of chip carrier substrates while having the bottom surface of the package patterned with signal wiring. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 슬롯패턴을 가지면서 여러개의 반도체 장치를 올려 놓을 수 있는 칩캐리어기판의 구조.Chip carrier substrate structure that can hold several semiconductor devices with a slot pattern. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 반도체 장치를 올려놓을 때 일반적인 다이본딩/와이어본딩으로 구성되는 구조와 플립칩본딩이 되는 구조.When the semiconductor device is placed, a structure consisting of general die bonding / wire bonding and flip chip bonding. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 2층의 비아구멍, 신호배선, 슬롯패턴을 갖는 알루미나 또는 질화알루미늄 재질의 패키지 밑면의 구조.A structure of the bottom surface of the package made of alumina or aluminum nitride having two layers of via holes, signal wiring, and slot patterns. 기저기판과 작은 기판을 부착하는 방법과 리이드를 부착하는 방법과 금속 케이스 또는 하우징을 부착하는 방법과 칩 캐리어 기판을 슬롯에 고정하는 방법을 특징으로하는 제조방법.A method of attaching a base substrate and a small substrate, a method of attaching a lead, a method of attaching a metal case or a housing, and a method of fixing a chip carrier substrate to a slot.
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