KR20010028754A - 솔더 조인트 특성을 향상시킨 칩 사이즈 패키지 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칩 패드에 와이어 본딩 또는 메탈 패터닝을 이용하여 요철 구조를 형성한 후 솔더볼(solder ball)을 부착함으로써 솔더 조인트(joint) 특성을 향상시킨 웨이퍼 레벨 칩 사이즈 패키지 제조 방법에 관한 것으로, 다수의 칩 패드를 포함하는 칩의 상기 칩 패드 위에 요철 구조를 형성하고, 상기 요철 구조가 형성된 칩 위에 감광성물질을 코팅하고, 감광성 물질이 코팅된 칩을 상기 요철 구조의 선단과 상기 감광성물질이 수평이 되도록 표면 연마하고, 표면 연마된 칩 위에 마스크를 배열하여 빛을 조사하고, 상기 감광성물질을 현상하여 칩 패드에 형성되어 있는 상기 요철 구조를 노출시키고, 요철 구조가 노출되어 개방된 칩 패드 위에 플럭스를 인쇄하고, 상기 플럭스 위에 솔더볼을 장착하고 리플로우시켜 솔더볼을 칩 패드 위에 부착하는 것으로 이루어지는 칩 사이즈 패키지 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 의하면 칩 패드 위에 언더범프메탈 공정을 수행함이 없어 제조 비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 솔더 조인트 특성이 향상되어 패키지 동작시 열응력에 의한 솔더 조인트부의 신뢰성 저하를 방지할 수 있다.

Description

솔더 조인트 특성을 향상시킨 칩 사이즈 패키지 제조방법{PROCESS FOR CHIP SIZE PACKAGE ENHANCED SOLDER JOINT}

본 발명은 반도체 칩 사이즈 패키지(Chip Size Package;CSP) 제조 방법에 관한 것으로, 칩 패드에 와이어 본딩 또는 메탈 패터닝을 이용하여 요철 구조를 형성한 후 솔더볼(solder ball)을 부착함으로써 솔더 조인트(joint) 특성을 향상시킨 웨이퍼 레벨 칩 사이즈 패키지 제조 방법에 관한 것이다.

도면을 참조하며 종래 기술의 제조 공정을 설명하면, 도 1에서 보는 바와 같이 웨이퍼 레벨에서 칩 패드(2) 위에 언더범프메탈(under bump metal;UBM)(3a)을 형성시킨 후, 그 위에 감광성물질(4)로 코팅하고, 칩 패드의 면적 만큼만 언더범프메탈(3a)을 현상한 후, 그 위에 플럭스(7)를 인쇄하고, 그 위에 솔더볼(8)을 부착한다. 그 다음 리플로우(reflow)를 통하여 솔더볼(8)을 칩 패드(2) 위에 솔더 조인트시킨 후, 웨이퍼 절단을 통하여 개별 칩으로 분리하면 칩 사이즈 패키지를 구성하게 된다.

그러나 종래의 기술에서는 칩 패드 위에 언더범프메탈 공정의 진행으로 높은 제조비용이 유발되고, 패키지 동작시 열응력(thermal stress)에 의한 솔더 조인트부의 신뢰성 저하를 유발시키는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 언더범프메탈 공정이 없이 솔더 조인트 특성을 향상시킬 수 있는 칩 사이즈 패키지 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 칩 사이즈 패키지를 도시한 단면도이다.

도 2는 칩 사이즈 패키지 공정 전의 웨이퍼의 상면을 나타낸 평면도이다.

도 3a 내지 도 3h는 본 발명에 의한 칩 사이즈 패키지 제조 방법을 나타내는 공정도로서,

도 3a는 도 2의 웨이퍼의 AA'선 단면을 나타내고,

도 3b는 칩 패드 위에 요철 구조를 형성하는 단계를 나타내고,

도 3c는 감광성물질을 칩 위에 코팅하는 단계를 나타내고,

도 3d는 요철 구조의 선단과 감광성물질이 수평이 되도록 칩 표면을 연마하는 단계를 나타내고,

도 3e는 마스크를 배열하고 빛을 조사하는 단계를 나타내고,

도 3f는 감광성물질을 현상하여 칩 패드에 형성되어 있는 요철 구조를 노출하는 단계를 나타내고,

도 3g는 개방된 칩 패드 위에 플럭스를 인쇄하는 단계를 나타내고,

도 3h는 플럭스 위에 솔더볼을 장착하는 단계를 나타낸다.

도 4는 웨이퍼 전 체의 칩 패드에 솔더볼이 부착된 모습을 나타낸 평면도이다.

도 5는 도 4의 웨이퍼를 개별 칩으로 절단한 것을 나타낸 사시도이다.

도 6은 본 발명에 의해 완성된 칩 사이즈 패키지의 단면도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

1:칩 2:칩 패드

3a:언더범프메탈 3b:와이어 핀

4:감광성물질 5:마스크

6:빛 7:플럭스

8:솔더볼 9:인쇄회로기판

10:인쇄회로기판 패드

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다수의 칩 패드를 포함하는 칩의 상기 칩 패드 위에 요철 구조를 형성하고, 상기 요철 구조가 형성된 칩 위에 감광성물질을 코팅하고, 감광성 물질이 코팅된 칩을 상기 요철 구조의 선단과 상기 감광성물질이 수평이 되도록 표면 연마하고, 표면 연마된 칩 위에 마스크를 배열하여 빛을 조사하고, 상기 감광성물질을 현상하여 칩 패드에 형성되어 있는 상기 요철 구조를 노출시키고, 요철 구조가 노출되어 개방된 칩 패드 위에 플럭스를 인쇄하고, 상기 플럭스 위에 솔더볼을 장착하고 리플로우시켜 솔더볼을 칩 패드 위에 부착하는 것으로 이루어지는 웨이퍼 레벨 칩 사이즈 패키지 제조 방법을 제공한다.

본 발명은 칩 패드에 와이어 본딩 또는 메탈 패터닝을 이용하여 요철 구조를 형성한 후 솔더볼(solder ball)을 부착함으로써 솔더 조인트(joint) 특성을 향상시킨 것을 특징으로 한다.

이하 도면을 참조하며 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 웨이퍼를 AA'선을 따라 그 단면 구조를 나타내면 칩(1)은 도 3a에 도시된 바와 같이 칩 패드(2)를 복수 개 포함하게 된다. 그 다음에는 상기 칩 패드(2) 위에 도 3b에 도시된 바와 같이 와이어 핀(3b) 본드를 실시한다. 와이어 핀(3b) 본드를 완료한 후 , 도 3c에 도시된 바와 같이 감광성물질(4)을 칩(1) 위에 코팅한다. 코팅이 완료된 후에는 도 3d에 도시된 바와 같이 와이어 핀(3b)의 선단(tip)과 감광성물질(4)이 수평이 될 수 있도록 표면을 연마한다. 표면 연마를 완료한 후, 도 3e에 도시된 바와 같이 마스크(5)를 배열하고 빛(6)을 조사한다.

상기 조사가 완료되면, 도 3f에 도시된 바와 같이 감광성물질(4)을 현상하여 칩 패드(2)에 본드되어 있는 와이어 핀(3b)을 노출시킨다. 와이어 핀(3b)이 노출되면 도 3g에 도시된 바와 같이 개방된 칩 패드(2) 위에 플럭스(7)를 인쇄한다. 상기 인쇄를 마친 후에는 도 3h에 도시된 바와 같이 플럭스(7) 위에 솔더볼(8)을 올려 놓고, 리플로우를 통하여 솔더볼(8)을 칩 패드(2) 위에 부착한다.

그 다음에는 도 4와 같이 웨이퍼 전 체의 칩 패드(2)에 솔더볼(8)이 부착된 것을 다이스 절단으로 도 5와 같이 개별적인 칩 사이즈 패키지로 형성한다. 그 다음, 개별 칩 사이즈 패키지를 도 6에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(printed circuit board;PCB)(9)의 인쇄회로기판 패드(10)에 부착시킨다.

본 발명에 의하면 칩 패드 위에 언더범프메탈 공정을 수행함이 없어 제조 비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 솔더 조인트 특성이 향상되어 패키지 동작시 열응력에 의한 솔더 조인트부의 신뢰성 저하를 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 다수의 칩 패드를 포함하는 칩의 상기 칩 패드 위에 요철 구조를 형성하고;

   상기 요철 구조가 형성된 칩 위에 감광성물질을 코팅하고;

   감광성 물질이 코팅된 칩을 상기 요철 구조의 선단과 상기 감광성물질이 수평이 되도록 표면 연마하고;

   표면 연마된 칩 위에 마스크를 배열하여 빛을 조사하고;

   상기 감광성물질을 현상하여 칩 패드에 형성되어 있는 상기 요철 구조를 노출시키고;

   요철 구조가 노출되어 개방된 칩 패드 위에 플럭스를 인쇄하고;

   상기 플럭스 위에 솔더볼을 장착하고 리플로우시켜 솔더볼을 칩 패드 위에 부착하는 것으로 이루어지는 솔더 조인트 특성을 향상시킨 칩 사이즈 패키지 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 요철 구조는 칩 패드에 와이어 본딩 또는 메탈 패터닝을 이용하여 형성시키는 것을 특징으로 하는 솔더 조인트 특성을 향상시킨 칩 사이즈 패키지 제조 방법.