KR20000053485A - 집적회로 패키지 - Google Patents
집적회로 패키지 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20000053485A KR20000053485A KR1020000001612A KR20000001612A KR20000053485A KR 20000053485 A KR20000053485 A KR 20000053485A KR 1020000001612 A KR1020000001612 A KR 1020000001612A KR 20000001612 A KR20000001612 A KR 20000001612A KR 20000053485 A KR20000053485 A KR 20000053485A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- chip
- sensitive adhesive
- heat spreader
- adhesive
- pressure
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract 9
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 claims description 61
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 45
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 45
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 9
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 13
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- PETRWTHZSKVLRE-UHFFFAOYSA-N 2-Methoxy-4-methylphenol Chemical compound COC1=CC(C)=CC=C1O PETRWTHZSKVLRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical group [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/60—Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
- H01L23/3737—Organic materials with or without a thermoconductive filler
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29075—Plural core members
- H01L2224/29078—Plural core members being disposed next to each other, e.g. side-to-side arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/2919—Material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
- H01L2224/29199—Material of the matrix
- H01L2224/2929—Material of the matrix with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
- H01L2224/29199—Material of the matrix
- H01L2224/2929—Material of the matrix with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
- H01L2224/29291—The principal constituent being an elastomer, e.g. silicones, isoprene, neoprene
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
- H01L2224/29298—Fillers
- H01L2224/29299—Base material
- H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/29339—Silver [Ag] as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
- H01L2224/29298—Fillers
- H01L2224/29299—Base material
- H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/29347—Copper [Cu] as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/3205—Shape
- H01L2224/32057—Shape in side view
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
- H01L2224/83194—Lateral distribution of the layer connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/8338—Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
- H01L2224/83385—Shape, e.g. interlocking features
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/838—Bonding techniques
- H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01006—Carbon [C]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01013—Aluminum [Al]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01015—Phosphorus [P]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01023—Vanadium [V]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01024—Chromium [Cr]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01029—Copper [Cu]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01033—Arsenic [As]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01047—Silver [Ag]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01082—Lead [Pb]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/014—Solder alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/06—Polymers
- H01L2924/0665—Epoxy resin
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/06—Polymers
- H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
- H01L2924/07802—Adhesive characteristics other than chemical not being an ohmic electrical conductor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/1515—Shape
- H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1532—Connection portion the connection portion being formed on the die mounting surface of the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/301—Electrical effects
- H01L2924/30105—Capacitance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Abstract
금속 열 분산기(heat spreader)를 반도체 칩에 본딩시키는 향상된 본딩 시스템을 제공하는 것으로서, 적용된 두 가지의 점착제 시스템은 높은 결합강도를 보이는 제 1 점착제와 높은 열 전도성을 보이는 제 2 점착제를 포함한다.
Description
본 발명은 특히 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array : BGA)와 함께 사용되는 열 분산기 상호접속부(Heat Spreader Interconnection)에 대한 칩의 열 성능을 향상시키기 위한 것이다.
알려진 바와 같이, 현대의 집적회로 패키지는 종종 금속 열 분산기 또는 싱크(Sink)에 결합된 반도체 칩을 포함한다. 전형적으로 금속 열 분산기는 에폭시 수지 또는 플라스틱으로 만들어진 회로화 칩 캐리어(Circuitiged Chip Carrier)에 또는 그 위에 부착된다. 회로화 캐리어의 개구부는 칩의 뒷면 또는 비활성 측면이 전형적으로 에폭시와 함께 열 분산기에 직접 결합되도록 해준다. 어떤 다른 에폭시 또는 수지 덩어리가 사용되어 칩뿐만아니라 칩을 캐리어 상의 리드(Lead)에 전기 접속시키기 위해 존재하는 어떠한 금속 와이어라도 캡슐형으로 밀봉시켜준다.
칩 캐리어/열 분산기 조립체는 볼 그리드 어레이(BGA)를 구비할 수 있다. 알려진 바와 같이, BGA는 디바이스가 전자 시스템에서 다른 디바이스로 접속 및 통신되도록 해준다. 디바이스를 또 다른 회로 카드에 접속시키기 위해, 듀얼-인-라인(Dual-in-line) 패키지와는 달리 BGA는 상기 접속을 이루기 위해 솔더 범퍼 어레이(an Array of Solder Bumps)를 사용한다. 핀 접속은 매우 높은 밀도에서는 수행하기 어렵지만 BGA로는 가능하다. 부가적으로 회로 라인의 길이는 핀형 접속부보다 BGA에서 더 짧으며, 이것은 캐쉬(Cache)로서 사용된 SRAM을 위해 특히 중요하다. I/O에 대한 커패시턴스와 원가는 PGA에 대한 BGA의 또 다른 장점이다.
플라스틱으로 만들어진 베이스를 갖는 BGA는 종종 열 성능이 중요시되는 용도에 선택된다. 플라스틱은 일반적으로 열 성능이 나쁘다. 칩의 냉각능을 향상시키기 위하여 BGA는 칩을 "칩다운(Chip down)" 방향에 장착할 수 있도록 해주는 공동(Cavity)을 가질 수 있다. BGA의 "칩다운" 방향은 칩/BGA 조립체를 열 분산기에 직접 접속시켜 주고, 직접 접속의 부분으로서의 열 분산기는 칩을 지지하는 캐리어 상면에 점착되어 있다. 열 분산기는 종종 디바이스의 열 소산 소자로서만 작용하겠지만, 성능을 향상시키기 위해 열 싱크를 열 분산기에 부착할 수 있다.
칩을 금속 열 분산기에 안정하게 결합시키기 위해 점착제가 사용된다. 금속 열 분산기의 기능이 칩의 작동에 의해 발생된 열을 소산시키는 것이므로 점착제는 높은 열 전도성을 가질 것이 필요하다. 점착제는 또한 열 분산기의 금속에 높은 결합강도를 가져야 한다.
점착제는 우수한 열전도성, 칩에 대한 우수한 점착성 결함강도 및 금속에 우수한 점착강도를 가져야 한다. 상기와 같은 각각의 특성을 원하는 정도까지 보이는 점착제는 비교적 극소수이다. 칩이 커지는 경향과 사이즈 뿐 아니라 소비전력의 점에서 보면 상기 요건은 갈수록 엄격해지고 있다. 따라서 상기 요건 모두를 만족시키는 하나의 점착제를 선택한다는 것은 매우 어렵게 되고 있다.
높은 열 전도성을 보이는 점착제는 상당량 충전되어 칩과 열 분산기간의 기계적 점착성을 나쁘게 한다. 또한 열 분산기는 전형적으로 다른 금속으로 도금되거나 또는 표면 마무리를 보존하기 위해 염화물로 처리할 수 있는 구리로 만들어진다. 상기한 표면처리는 종종 점착제에 대한 계면 결합강도를 감소시킨다. 점착제의 결과적인 감소를 완화시키기 위해 보다 우수한 점착 특성을 갖는 보조 점착 층을 추가할 수 있다. 이 추가 점착 층은 전체 결합 두께를 증가시키고 또 계면저항을 추가시킴으로써 결합의 열 저항을 일정하게 증가시킨다.
따라서 패키지의 열 저항을 상당히 증가시키지는 않고 증가된 스트레스를 수용할 수 있는 공동 BGA로 사용할 수 있으며, 제조하기 간단하고 저렴하며 신규하고 향상된 본딩 시스템이 필요하게 되는 것이다.
본 발명에 따라서 향상된 본딩 시스템이 금속 열 분산기를 반도체 칩에 결합시키기 위해 제공되는데, 형성된 결합은 칩 부착의 강한 기계적 일체성과 계면결합을 보증해주는 한편, 결합의 열 성능을 향상시켜준다. 단일 점착제는 두 개의 서로 다른 표면을 점착시키고, 또 높은 열 전도성과 증가된 결합강도를 함께 제공하는데 항상 적정할 수는 없기 때문에 각각 독특한 특성을 가진 두 가지의 점착 시스템을 사용하여 종래의 점착 문제를 극복한다. 본 발명의 한 실시예에서, 열 전도성은 낮지만 기계적 결합강도는 높은 제 1 점착제가 열 분산기와 같은 열 소산 소자와 칩 사이의 높은 계면 스트레스 영역에 점착되어 있고, 열 전도성은 높지만 결합강도는 낮은 제 2 점착제가 칩의 나머지 접속표면에 점착되어 있다.
즉 한 실시예에서, 열 분산기의 접속표면의 제 1 부분은 강한 결합력을 제공하는 제 1 점착제로 코팅되고, 칩 바로 근처에 위치하는 접속표면의 제 2 부분은 제 1 점착제에 의해 코팅되지 않고 남게 된다. 이러한 제 2 부분에는 증가된 열 전도성을 제공하는 제 2 점착제를 적용한다. 칩이 열 분산기에 부착되면, 칩의 나머지 부분은 제 2 점착제에 의해 점착된다. 따라서 칩과 열 분산기의 접속계면은 계면의 제 1 부분이 증가된 결합강도와 유연성을 보증하고, 제 2 점착제는 칩으로부터 분산기로의 열 전도성을 향상시키도록 형성된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 개략적인 단면도,
도 2는 본 발명의 제 2 실시예의 개략적인 단면도,
도 3은 칩이 볼 그리드 어레이에 의해 지지된 본 발명의 한 실시예의 개략적인 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 열 분산기/칩 조립체 12 : 열 분산기
14 : 칩 16 : 제 1 점착제
18 : 제 2 점착제 20,22 : 접속표면
24 : 볼 그리드 어레이 26 : 칩 캐리어
28 : 공동 30 : 본드
32 : 글로브
본 발명은 특히 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array : BGA) 상호접속부를 갖는 집적회로 패키지의 사용과 형성 시에 열 분산기와 하나 또는 그 이상의 칩 사이에 향상된 상호접속부를 제공한다. 또한 본 발명은 우수한 점착강도와 낮은 열 저항을 보이는 두 가지 점착제를 사용하여 칩을 열 분산기에 점착하는 것을 제공한다. 특히 점착제는 열 분산기의 접속표면에 적용하는데, 칩의 접속표면의 제 1 부분은 전도성이 낮은 점착제와 접촉하여 점착되고, 칩의 접속표면의 제 2 부분은 전도성이 높은 점착제와 접촉하여 점착된다.
도 1은 본 발명의 향상된 열 분산기와 칩의 조립체(10)를 도시한 것이다. 열 분산기(12)는 칩의 작동 중에 발생된 열을 소산시키기 위한 것이다. 열 분산기(12)는 구리와 같은 고전도성 금속으로 형성되지만, 고전도성으로 알려진 다른 금속, 예로서 후에 아노다이징(Anodizing) 또는 크롬산염 치환처리와 같이 전형적으로 표면 처리되는 알루미늄이나 니켈 등도 사용할 수 있는 것으로 본다. 도 1에서 칩(14)은 열 분산기에 점착되어 있다.
칩(14)의 작동 중에는 열이 발생한다. 이 열은 기능을 적절하게 지속시키기 위해서 칩(14)으로부터 소산되어야 한다. 열을 소산시키는 중에도 칩(14)은 열 분산기(12)에 여전히 안정하게 결합되어 있어야 한다. 그렇지 않으면, 칩과 열 분산기간의 결합에 균열이 생기고 피로가 쌓여 결국 고장나게 된다. 열 분산기(12)와 칩(14)을 열 전도성은 감소시키지 않으면서 서로 안정하게 부착시켜 주는 결합력을 얻기 위하여 두 가지의 점착제를 사용하고 또 열 분산기(12)의 특정 구역에만 적용한다. 제 1 점착제(16)는 전도성은 낮지만 결합강도는 높다. 이러한 점착제의 일례는 구리에 바람직하게 결합되는 마스터본드 슈프림(Masterbond Supreme) 10 AOHT이다. 높은 결합강도로 인하여 열 분산기와 제 1 점착제간의 계면에서의 이판현상(Delamination)이 현저히 감소되어 계면 스트레스에 대한 수용능이 커진다.
제 2 점착제(18)는 에이블본드(Ablebond) 965-1L과 같은 고전도성 점착제이다. 제 2 점착제와 기타 상당량 충전된 에폭시는 칩(14)의 작동 중에 발생된 열을 용이하게 열 분산기(12)에 전도시킨다. 제 2 점착제(18)는 열 전도성을 위한 것이지만, 상기 종류의 점착제는 제 1 점착제와 같이 금속 열 분산기(12)에 점착되는 것이 아니다. 즉 제 1 점착제(16)는 강한 결합력을 위해 적용하고, 제 2 점착제(18)는 열 전도성을 향상시키기 위해 적용하는 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 점착제는 열 분산기의 접속표면(20)에 적용하되 양자의 점착제가 열 분산기(12)와 칩(14)에 접촉하여 강한 결합력과 높은 열 전도성을 갖는 조립체를 형성하도록 한다. 조립체를 형성하기 위하여, 열 분산기의 접속표면(20)은 제 2 점착제(18)가 코팅되는 영역을 제외하고는 제 1 점착제(16)로 코팅한다. 도 1의 실시예에서, 제 1 점착제(16)의 코팅은 제 2 점착제(18)의 코팅 주위를 둘러싸고 있다. 즉 칩(14)을 열 분산기(12)에 점착하면, 칩(14)의 접속표면(22)의 외부 가장자리 부분은 제 1 점착제 (16)와 접촉하여 점착되고, 칩(14)의 접속표면(22)의 나머지 중앙부분은 제 2 점착제(18)로 코팅된 열 분산기(12)의 접속표면(20)의 영역에 점착된다.
도 2에 도시된 다른 실시예에서, 제 1 점착제(16)는 열 분산기(12)의 접속표면(20)의 일부에 적용하여 코팅되지 않은 열 분산기 접속표면(20)의 내부 부분은 제 2 점착제(18)가 적용될 수 있도록 하고 있다. 제 2 점착제를 위해 지정된 접속영역은 이에 따라서 코팅되고, 칩(14)은 점착제와 접촉하도록 놓는다. 제 2 점착제(18)는 칩(14)이 놓일 때, 제 2 점착제의 일부가 제 1 점착제(16) 위로 흘러 올라오거나 또는 그 상면으로 압출되도록 적용한다. 즉 이 실시예에서는 칩(14)이 제 2 점착제(18)와 실질적으로 접촉하여 점착되고, 다시 열 분산기(12)와 제 1 점착제(16)의 상면에 점착된다.
도 3은 본 발명의 특수용도를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 칩에 대한 열 분산기의 향상된 상호접속부가 명확성을 기하기 위해 생략했지만 전술한 바와 같이 적용한 것으로 해석하면 되는 점착제 층을 가지면서 볼 그리드 어레이(BGA)와 함께 사용되고 있음을 알 수 있다. BGA는 통상적인 표면장착 제품이다. BGA는 종종 고대역폭 부품의 표면장착용으로 사용되고 있다. 열 성능이 중요시되는 용도에서는 공동(28)을 갖는 패키지가 이용된다.
도 3에 잘 도시된 바와 같이, BGA(24)는 통상의 수단에 의해 칩 캐리어(26)에 부착되어 있다. 칩 캐리어(26)는 FR4와 같은 글라스-에폭시 또는 어떠한 다른 잘 알려진 캐리어 물질로 형성될 수 있다. 칩 캐리어(26)는 공동을 가지고 있고, 그 공동을 통하여 칩이 열 분산기(12)에 부착된다.
본 발명의 향상된 공동 BGA 조립체를 형성하기 위하여, 칩(14)은 전술한 바와 같이 열 분산기(12)에 결합한다. 고강도 제 1 점착제(16)는 칩의 접속표면의 일부를 결합시키고, 고전도성 점착제는 칩의 접속표면의 나머지 부분을 결합시킨다. 이 실시예에서, 열 분산기(12)는 금속판이다. 다음에 칩(14)은 보호용 캡슐형인 글로브(32, Glob)에 캡슐형으로 밀봉될 수 있는 와이어 본드(30)에 의해 칩 캐리어의 프린트 회로기판에 와이어링된다. 이에 따라서 향상된 열 성능을 갖는 BGA가 본 발명에 의해 제공되는 것이다.
반도체 칩을 열 싱크에 점착시키는데 사용되는 열 점착제는 잘 알려져 있으며, 그와 같은 어떠한 점착제도 제 1 및 제 2 점착제를 형성하는데 본 발명에 따라서 사용될 수 있다. 잘 알려진 열 점착제로는 에폭시 수지, 아크릴 수지 및 실리콘 수지를 예로 들 수 있다. 이러한 수지는 전형적으로 은, 알루미늄, 질산 알루미늄 또는 열 전도성을 향상시키는 기타 입자, 섬유 또는 합성물과 같은 열 전도성 충전제를 더 많이 또는 더 적게 하여 함께 충전된다. 물론 제 1 접착제(16)는 전술한 바와 같이 칩 또는 다이(14)와 열 분산기(12)간의 향상된 전반적 결합강도를 조장하기 때문에, 제 1 점착제(16)는 열 분산기(12)에 높은 결합강도를 보이는 것으로 선택해야 한다.
특정 패키지 디자인에서 당면하게되는 계면 스트레스와 열 부하에 대한 조건은 결합될 칩과 열 분산기의 성질과 사이즈에 따라 변하기 때문에, 제 1 점착제(16)와 제 2 점착제(18)를 형성하는데 선택된 점착제의 결합강도와 열 전도성에 대한 특별한 요구조건은 없다. 그러나 중요한 것은 제 2 점착제(18)는 제 1 점착제(16)에 비해 높은 열 전도성을 갖는 것으로 선택해야하는 것이며, 제 2 점착제(18)의 결합강도는 그 차이로 인하여 거의 절충될 것으로 인정된다. 제 2 점착제(18)의 열 전도성은 제 1 점착제(16)에 비해 적어도 약 10%, 바람직하게는 적어도 약 25%, 더욱 바람직하게는 적어도 약 50% 높다.
본 발명에 따라서 두 가지의 별개의 점착제가 사용되기 때문에, 제 1 점착제는 제 2 점착제에 비해 열 전도성에 대해서는 관련이 적은 것으로 선택할 수 있으며, 마찬가지로 제 2 점착제는 제 1 점착제에 비해 결합강도에 대해서는 관련이 적은 것으로 선택할 수 있다. 그 결과, 특정 용도에 사용하기 위한 특수한 점착제 시스템을 디자인하는 데에는 융통성이 좋아진다. 이것은 각각의 점착제 시스템을 기하학적 위치의 관점에서 주문식 디자인이 가능하기 때문이며, 두 가지의 서로 다른 점착제를 적정치의 결합강도를 제공하기 위해 적용하여 전반적 점착성 결합부의 열 전도성을 최대화할 수 있는 것이다. 더욱이 두 가지의 점착제는 종래 기술의 디자인처럼 우수한 결합강도 뿐 아니라 우수한 열 전도성을 가질 필요가 없으므로, 특정 용도에 사용하기 위한 점착제를 선택하는 관점에서는 선택 폭이 넓어진다. 이로써 종래 기술에 비해 더 강하고 더 값싼 본딩 시스템을 개발할 수 있게 된다.
본 발명의 적합한 실시예에서, 특수 집적회로 패키지에서의 제 1 및 제 2 점착제는 에폭시 수지로 형성된다. 에폭시 수지, 특히 열 에폭시 수지 점착제(높은 열 전도성을 보이는 에폭시 수지 점착제)는 해당 분야에서 잘 알려져 있다. 이러한 점착제의 일부는 특히 실리콘으로 만들어진 반도체 칩에 대해 높은 결합강도를 보이는 것으로 알려져 있으며, 또 다른 것은 금속에 대해 높은 결합강도를 보이는 것으로 알려져 있다. 본 발명에는 어떠한 점착제도 사용할 수 있다. 적합한 에폭시 점착제의 예는 965 에폭시, 8213 에폭시 및 240 에폭시이다. 에폭시 965는 애블레스틱(Ablestik)에서 시판하는 잘 알려진 은 금속충전 열 에폭시 수지이다. 에폭시 8213은 높은 열 전도성과 낮은 열 팽창 계수를 위해 임의로 구리분말로 충전된 높은 유리 전이온도와 낮은 습기 흡수력을 보이는 브로미네이티드 에폭시 크레오졸 노발락(Brominated Epoxy Creosol Novalac)이다. 에폭시 240은 딕소트로픽(thixotropic) 솔벤트 기본 에폭시 노발락 수지이다.
이상 본 발명을 단 몇 가지의 실시예를 참조하여 상세히 설명했지만, 이들은 첨부된 특허청구범위의 영역을 제한하거나 한정하는 것이 아니다. 당업자는 부가적인 수정과 그에 따른 장점을 용이하게 발견할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명은 가장 넓은 관점에서 특정 세부사항, 대표장치 또는 상술한 실시예에 제한되지 않으며, 발명적 개념의 정신과 영역 내에서는 그에 대한 수정이 이루어질 수 있다.
높은 열 전도성과 높은 결합강도를 각각 갖는 서로 다른 두 가지의 점착제를 사용하여 점착함으로써 패키지의 열 저항을 상당히 증가시키지는 않고 증가된 스트레스를 수용할 수 있는 공동 BGA로 사용할 수 있으며, 제조하기 간단하고 저렴하며 신규하고 향상된 본딩 시스템을 제공할 수 있게 된다.
Claims (10)
- 칩 접속표면(a Chip Connection Surface)을 갖는 반도체 칩과, 열 분산기 접속표면(a Heat-Spreader Connection Surface)를 갖는 금속 열 분산기와, 그리고 상기 칩을 상기 열 분산기에 점착시키는 점착성 본드를 포함하는 집적회로 패키지에 있어서,상기 점착성 본드가 상기 칩 접속표면의 제 1 부분과 상기 열 분산기 접속표면의 제 1 부분에 부착된 제 1 점착제와, 그리고 상기 칩 접속표면의 제 2 부분과 상기 열 분산기 접속표면의 제 2 부분에 부착된 제 2 점착제를 포함하되, 상기 제 2 점착제는 상기 제 1 점착제에 비해 높은 열 전도성과 낮은 결합강도를 갖는 집적회로 패키지.
- 제 1 항에 있어서,공동(a Cavity)을 갖는 상기 열 분산기에 부착된 칩 캐리어와, 상기 칩을 수용하는 칩 수용공동을 형성하기 위해 상기 캐리어 공동과 통신하는 공동을 가지며, 상기 칩에 부착된 볼 그리드 어레이(a Ball Grid Array)와, 그리고 상기 칩을 상기 칩 캐리어에 부착시키는 본딩 패드를 더 포함하는 집적회로 패키지.
- 제 2 항에 있어서,상기 칩은 캡슐밀봉형 물질로 된 글로브(a Glob)에 의해 상기 칩 캐리어에 더 부착되어 있는 집적회로 패키지.
- 제 3 항에 있어서,상기 열 분산기는 상기 캐리어 상에 지지된 접점 패드인 집적회로 패키지.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 점착제 층은 에폭시 수지로 형성되는 집적회로 패키지.
- 제 5 항에 있어서,상기 제 2 점착제 층은 에폭시 수지로 형성되는 집적회로 패키지.
- 반도체 칩, 금속 열 분산기 및 그 사이의 점착제 덩어리를 포함하는 집적회로 패키지에 있어서,상기 점착제 덩어리는 제 1 점착제와, 제 1 점착제보다 열 전도성은 높고 결합강도는 낮은 제 2 점착제를 포함하며, 상기 점착제 덩어리는 상기 제 1 점착제가 상기 칩을 상기 열 분산기에 점착시키는 제 1 구역과, 상기 제 2 점착제가 상기 칩을 상기 열 분산기에 점착시키는 제 2 구역을 규정하는(Define) 집적회로 패키지.
- 제 7 항에 있어서,상기 제 2 점착제의 열 전도성은 상기 제 1 점착제의 열 전도성보다 적어도 10% 높은 집적회로 패키지.
- 제 8 항에 있어서,상기 제 2 점착제의 열 전도성은 상기 제 1 점착제의 열 전도성보다 적어도 25% 높은 집적회로 패키지.
- 제 9 항에 있어서,상기 제 2 점착제의 열 전도성은 상기 제 1 점착제의 열 전도성보다 적어도 50% 높은 집적회로 패키지.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/238,872 US6040631A (en) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | Method of improved cavity BGA circuit package |
US09/238,872 | 1999-01-27 | ||
US9/238,872 | 1999-01-27 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20000053485A true KR20000053485A (ko) | 2000-08-25 |
KR100330614B1 KR100330614B1 (ko) | 2002-03-29 |
Family
ID=22899674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020000001612A KR100330614B1 (ko) | 1999-01-27 | 2000-01-14 | 집적회로 패키지 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6040631A (ko) |
KR (1) | KR100330614B1 (ko) |
CN (1) | CN1123925C (ko) |
HK (1) | HK1029660A1 (ko) |
MY (1) | MY115937A (ko) |
SG (1) | SG89309A1 (ko) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6995476B2 (en) * | 1998-07-01 | 2006-02-07 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device, circuit board and electronic instrument that include an adhesive with conductive particles therein |
JP2001144230A (ja) * | 1999-11-11 | 2001-05-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
US6621168B2 (en) * | 2000-12-28 | 2003-09-16 | Intel Corporation | Interconnected circuit board assembly and system |
US20040061222A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-01 | Jin-Chuan Bai | Window-type ball grid array semiconductor package |
US6867977B2 (en) * | 2002-12-30 | 2005-03-15 | Intel Corporation | Method and apparatus for protecting thermal interfaces |
US20060060980A1 (en) * | 2004-09-22 | 2006-03-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Ic package having ground ic chip and method of manufacturing same |
US20060065387A1 (en) * | 2004-09-28 | 2006-03-30 | General Electric Company | Electronic assemblies and methods of making the same |
US20060273441A1 (en) * | 2005-06-04 | 2006-12-07 | Yueh-Chiu Chung | Assembly structure and method for chip scale package |
KR100871710B1 (ko) * | 2007-04-25 | 2008-12-08 | 삼성전자주식회사 | 플립 칩 패키지 및 그 패키지 제조방법 |
JP5418367B2 (ja) * | 2010-03-30 | 2014-02-19 | 富士通株式会社 | プリント配線板ユニットおよび電子機器 |
KR20120040536A (ko) * | 2010-10-19 | 2012-04-27 | 삼성전자주식회사 | 반도체 패키지 및 그 제조 방법 |
JP5562898B2 (ja) * | 2011-04-28 | 2014-07-30 | 株式会社東芝 | 半導体装置およびその製造方法 |
US20130154123A1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-20 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor Device and Fabrication Method |
EP3106438A1 (en) | 2015-06-19 | 2016-12-21 | Veolia Water Solutions & Technologies Support | Water softening treatment using in-situ ballasted flocculation system |
US10083896B1 (en) * | 2017-03-27 | 2018-09-25 | Texas Instruments Incorporated | Methods and apparatus for a semiconductor device having bi-material die attach layer |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4903118A (en) * | 1988-03-30 | 1990-02-20 | Director General, Agency Of Industrial Science And Technology | Semiconductor device including a resilient bonding resin |
JPH06283650A (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-07 | Ibiden Co Ltd | 半導体装置 |
JP2974552B2 (ja) * | 1993-06-14 | 1999-11-10 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
US5629835A (en) * | 1994-07-19 | 1997-05-13 | Olin Corporation | Metal ball grid array package with improved thermal conductivity |
US5844168A (en) * | 1995-08-01 | 1998-12-01 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Multi-layer interconnect sutructure for ball grid arrays |
-
1999
- 1999-01-27 US US09/238,872 patent/US6040631A/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-12-10 SG SG9906327A patent/SG89309A1/en unknown
- 1999-12-16 MY MYPI99005525A patent/MY115937A/en unknown
- 1999-12-17 CN CN99125350A patent/CN1123925C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-01-14 KR KR1020000001612A patent/KR100330614B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-01-16 HK HK01100424A patent/HK1029660A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MY115937A (en) | 2003-09-30 |
CN1262524A (zh) | 2000-08-09 |
SG89309A1 (en) | 2002-06-18 |
KR100330614B1 (ko) | 2002-03-29 |
US6040631A (en) | 2000-03-21 |
HK1029660A1 (en) | 2001-04-06 |
CN1123925C (zh) | 2003-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6285075B1 (en) | Integrated circuit package with bonding planes on a ceramic ring using an adhesive assembly | |
KR100330614B1 (ko) | 집적회로 패키지 | |
US7566591B2 (en) | Method and system for secure heat sink attachment on semiconductor devices with macroscopic uneven surface features | |
US6051888A (en) | Semiconductor package and method for increased thermal dissipation of flip-chip semiconductor package | |
US6657311B1 (en) | Heat dissipating flip-chip ball grid array | |
US6317326B1 (en) | Integrated circuit device package and heat dissipation device | |
US6621160B2 (en) | Semiconductor device and mounting board | |
US20170271292A1 (en) | High power semiconductor package subsystems | |
US20040087061A1 (en) | Structure and process for reducing die corner and edge stresses in microelectronic packages | |
JP2008543055A (ja) | バックサイド・ヒートスプレッダを用いる集積回路ダイ取り付け | |
US6084299A (en) | Integrated circuit package including a heat sink and an adhesive | |
US7176563B2 (en) | Electronically grounded heat spreader | |
US6770513B1 (en) | Thermally enhanced flip chip packaging arrangement | |
JP2958380B2 (ja) | 半導体装置 | |
US20090079062A1 (en) | Semiconductor package and electronic device | |
JPS6161449A (ja) | マルチチップ集積回路パッケ−ジ | |
JPH06334286A (ja) | 回路基板 | |
US20030071347A1 (en) | Semiconductor chip packaging device and method of manufacturing the same | |
KR100203932B1 (ko) | 칩에 방열 기판이 부착된 볼 그리드 어레이 패키지 | |
US6265769B1 (en) | Double-sided chip mount package | |
JP3561671B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP3372498B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPH10275879A (ja) | 半導体パッケージ | |
JPH02291154A (ja) | ヒートシンク付セラミックパッケージ | |
KR19990044862A (ko) | 열전달 증강 부착 방법 및 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20050124 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |