KR20010060138A

KR20010060138A - 반도체 볼 그리드 어레이 패키지 제조방법

Info

Publication number: KR20010060138A
Application number: KR1019990068261A
Authority: KR
Inventors: 양성연
Original assignee: 박종섭; 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 1999-12-31
Filing date: 1999-12-31
Publication date: 2001-07-06

Abstract

본 발명은 반도체 볼 그리드 어레이 패키지 제조방법에 관한 것으로, 종래 볼 그리드 어레이 패키지의 제조 공정중 몰딩 이후 칩, 피시비 기판, 몰딩 수지 간의 열팽창 계수 차이로 인해 피시비 기판 전체가 오목 현상으로 변형이 발생함에 따라 솔더 볼의 어태치시 피시비 기판의 중앙부는 솔더 볼이 부착되지만, 피시비 기판의 가장자리는 오목 현상에 의해 솔더 볼 어태치 툴에 부착되어 있는 솔더 볼이 피시비 기판과 접촉하기가 용이하지 않으므로 인해 솔더 볼의 어태치시 미싱 볼 불량이 많이 발생하게 되며, 솔더 볼이 어태치된다고 하더라도 칩이 싱귤레이션후 개별화가 되었을 때 칩에 부착된 솔더 볼의 평탄도 또한 많은 불량 요소를 내포하게 되는 등의 많은 문제점이 있었던 바, 본 발명은 볼 그리드 어레이 패키지의 제조 공정중 몰딩시 피시비 기판의 변형이 발생되는 현상을 방지할 수 있도록 하여 솔더 볼의 어태치시 미싱 볼이 발생되는 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 솔더 볼의 어태치가 균일하게 되므로 솔더 볼 평탄도의 공정 능력을 확보할 수 있게 된다.

Description

반도체 볼 그리드 어레이 패키지 제조방법{SEMICONDUCTOR BALL GRID ARRAY PACKAGE MANUFACTURING MATHOD}

본 발명은 반도체 볼 그리드 어레이 패키지 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼 그리드 어레이 패키지의 제조 공정중 몰딩시 피시비 기판의 변형이 발생되는 현상을 방지할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 반도체 볼 그리드 어레이 패키지를 제조할 때에는 도 1a과 같이 피시비 기판(1)위에 칩(2)이 부착될 에리어에 접착제를 소량 도포한 후, 상기 피시비 기판(1)위에 소량 도포된 접착제 위에 칩(2)을 부착시킨 다음, 도 1b와 같이 상기 피시비 기판(1)의 회로와 칩(2)의 패드 사이를 연결하기 위해 와이어 본딩을 실시한 후, 도 1c와 같이 상기 칩(2)과 와이어(3)를 보호하기 위해 에폭시 계열의 몰딩 수지(4)를 이용해서 피시비 기판(1)의 상면에 부착된 칩(2)과 와이어(3)를 몰드 금형에 넣고 몰딩을 실시한 다음, 몰딩 수지(4)의 경화를 위해 일정 시간 베이크를 시킨다.

그 후, 도 1d와 같이 상기 피시비 기판(1)의 몰딩된 부분의 반대편에 솔더 볼(5)을 부착시키게 되는 데, 이때 솔더 볼 어태치 툴은 진공을 이용하여 솔더 볼(5)을 툴에 부착시키며, 상기 몰딩이 완료된 피시비 기판(1)은 열팽창 계수의 차이에 의한 오목 현상으로 변형(Warpage)이 발생된 상태이고, 솔더 볼 어태치 툴은 모든 솔더 볼(5)들이 일정한 높이를 가진 일직선상에 붙여져 있는 상태이므로 솔더 볼(5)을 부착시킬 때 피시비 기판(1)의 중앙부는 솔더 볼(5)이 정상적으로 부착되더라도 피시비 기판(1)의 가장자리는 변형된 만큼 갭이 발생하므로 솔더 볼(5)의 어태치가 용이하지 않다.

또한, 상기 솔더 볼(5)의 어태치가 완료되면 도 1e와 같이 블레이드 휠(B)을이용하여 피시비 기판(1)에 붙여져 있는 칩(2) 주위를 절삭하므로써 도 1f와 같이 피시비 기판(1)의 각 칩을 유니트화할 수 있게 된다.

그러나, 이와 같은 종래 볼 그리드 어레이 패키지의 제조 공정중 몰딩 이후 칩(2), 피시비 기판(1), 몰딩 수지(4)간의 열팽창 계수 차이로 인해 피시비 기판(1) 전체가 오목 현상으로 도 2a와 같이 변형(W)이 발생함에 따라 솔더 볼(5)의 어태치시 도 2b와 같이 피시비 기판(1)의 중앙부는 솔더 볼(5)이 부착되지만, 피시비 기판(1)의 가장자리(E)는 오목 현상에 의해 솔더 볼 어태치 툴에 부착되어 있는 솔더 볼(5)이 피시비 기판(1)과 접촉하기가 용이하지 않으므로 인해 솔더 볼(5)의 어태치시 미싱 볼 불량이 많이 발생하게 되며, 솔더 볼(5)이 어태치된다고 하더라도 칩(2)이 싱귤레이션후 개별화가 되었을 때 칩(2)에 부착된 솔더 볼(5)의 평탄도 또한 많은 불량 요소를 내포하게 되는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 볼 그리드 어레이 패키지의 제조 공정중 몰딩시 피시비 기판의 변형이 발생되는 현상을 방지할 수 있도록 하여 솔더 볼의 어태치시 미싱 볼이 발생되는 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 솔더 볼의 어태치가 균일하게 되므로 솔더 볼 평탄도의 공정 능력을 확보할 수 있는 반도체 볼 그리드 어레이 패키지 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1a 내지 도 1f는 종래 볼 그리드 어레이 패키지의 제조 공정을 순차적으로 나타낸 종단면도

도 2a는 종래의 몰딩후 열팽창 차이에 의해 변형이 발생된 상태를 나타낸 종단면도

도 2b는 종래의 솔더 볼 어태치시 변형이 발생된 상태를 나타낸 종단면도

도 3a 내지 도 3k는 본 발명에 따른 볼 그리드 어레이 패키지의 제조 공정을 순차적으로 나타낸 종단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1; 피시비 기판 2; 칩

3; 와이어 4; 몰딩 수지

5; 솔더 볼 6; 커버레이 필름

B; 블레이드 휠

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 피시비 기판 위에 칩을 부착시키는 단계와, 상기 피시비 기판의 회로와 칩의 패드 사이를 연결하기 위해 와이어 본딩을 실시하는 단계와, 상기 칩과 와이어를 보호하기 위해 몰딩을 실시하는 단계와, 상기 몰딩 수지의 경화를 위해 일정 시간 베이크를 시키는 단계와, 상기 몰딩 수지의 경화에 의해 피시비 기판이 오목한 상태에서 몰딩된 피시비 기판을 하프 컷팅하는 단계와, 상기 피시비 기판의 하면에 커버레이 필름을 어태치하는 단계와, 상기 피시비 기판의 하면에 상면과 동일한 몰딩을 하는 단계와, 상기 몰딩 수지를 경화시킨 후 피시비 기판 하면의 몰딩부와 커버레이 필름을 제거하는 단계와, 상기 피시비 기판 몰딩된 부분의 반대편에 솔더 볼을 부착시키는 단계와, 상기 볼 어태치가 완료시 1차 하프 컷팅한 부분을 풀 컷팅을 하여 각 칩을 유니트화하는 단계를 진행하도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 볼 그리드 어레이 패키지 제조방법이 제공된다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3a 내지 도 3k는 본 발명에 따른 볼 그리드 어레이 패키지의 제조 공정을 순차적으로 나타낸 종단면도로서, 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 본 발명을 설명한다.

본 발명에 따른 반도체 볼 그리드 어레이 패키지를 제조할 때에는 도 3a과같이 피시비 기판(1)위에 칩(2)이 부착될 에리어에 접착제를 소량 도포한 후, 상기 피시비 기판(1)위에 소량 도포된 접착제 위에 칩(2)을 부착시킨 다음, 도 3b와 같이 상기 피시비 기판(1)의 회로와 칩(2)의 패드 사이를 연결하기 위해 와이어 본딩을 실시한 후, 도 3c와 같이 상기 칩(2)과 와이어(3)를 보호하기 위해 에폭시 계열의 몰딩 수지(4)를 이용해서 피시비 기판(1)의 상면에 부착된 칩(2)과 와이어(3)를 몰드 금형에 넣고 몰딩을 실시한 다음, 도 3d와 같이 몰딩 수지(4)의 경화를 위해 일정 시간 베이크를 시킨다.

이때, 상기 몰딩 수지(4)가 경화되면서 칩(2)과 피시비 기판(1)과 몰딩 수지(4)의 열팽창 계수 차이에 의한 몰딩된 부분의 외관 변형이 발생하게 되는 데, 피시비 기판(1)이 오목한 상태에서 도 3e와 같이 블레이드 휠(B)을 이용해서 몰딩된 피시비 기판(1)을 하프 컷팅한 후, 도 3f와 같이 피시비 기판(1)의 하면에 솔더 볼(5)의 어태치시 볼 랜드부의 오염 방지 및 몰딩을 하기 위한 커버레이 필름(6)을 어태치한다.

그 다음, 도 3g와 같이 상기 피시비 기판(1)의 하면에 상면과 동일한 몰딩 수지(4)를 이용하여 몰딩을 한 후, 도 3h와 같이 몰딩 수지(4)를 경화시킨 다음, 상기 커버레이 필름(6)을 제거하는 데, 이때 상기 몰딩 수지(4)를 같이 제거하며, 상기 피시비 기판(1)을 기준으로 상,하부에 동일 몰딩 수지(4)를 몰딩하므로써 1차 몰딩후 발생된 피시비 기판(1)의 변형을 방지할 수 있게 된다.

그 후, 상기 커버레이 필름(6)을 제거한 상태에서 도 3i와 같이 피시비 기판(1) 몰딩된 부분의 반대편에 솔더 볼(5)을 부착시킨 다음, 볼 어태치가 완료되면 도 3j와 같이 블레이드 휠(B)을 이용하여 1차 블레이드 휠로 하프 컷팅한 부분을 풀 컷팅을 해서 피시비 기판(1)에 부착되어 있는 칩(2) 주위를 절삭하므로써 피시비 기판(1)의 각 칩(2)을 도 3k와 같이 유니트화할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서 피시비 기판(1)을 몰딩할 때 한면을 먼저하고 나중에 몰딩을 하는 방법 대신에, 피시비 기판(1)의 하면에 먼전 커버레이 필름(6)을 어태치하여 동시에 피시비 기판(1)의 앞면과 뒷면에 몰딩을 하므로써 피시비 기판(1)의 변형을 방지할 수 있게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 볼 그리드 어레이 패키지의 제조 공정중 몰딩시 피시비 기판의 변형이 발생되는 현상을 방지할 수 있으므로써 솔더 볼의 어태치시 미싱 볼이 발생되는 현상을 방지할 수 있으며, 솔더 볼의 어태치가 균일하게 되므로 솔더 볼 평탄도의 공정 능력을 확보할 수 있는 등의 많은 장점이 구비된 매우 유용한 발명이다.

Claims

피시비 기판 위에 칩을 부착시키는 단계와, 상기 피시비 기판의 회로와 칩의 패드 사이를 연결하기 위해 와이어 본딩을 실시하는 단계와, 상기 칩과 와이어를 보호하기 위해 몰딩을 실시하는 단계와, 상기 몰딩 수지의 경화를 위해 일정 시간 베이크를 시키는 단계와, 상기 몰딩 수지의 경화에 의해 피시비 기판이 오목한 상태에서 몰딩된 피시비 기판을 하프 컷팅하는 단계와, 상기 피시비 기판의 하면에 커버레이 필름을 어태치하는 단계와, 상기 피시비 기판의 하면에 상면과 동일한 몰딩을 하는 단계와, 상기 몰딩 수지를 경화시킨 후 피시비 기판 하면의 몰딩부와 커버레이 필름을 제거하는 단계와, 상기 피시비 기판 몰딩된 부분의 반대편에 솔더 볼을 부착시키는 단계와, 상기 볼 어태치가 완료시 1차 하프 컷팅한 부분을 풀 컷팅을 하여 각 칩을 유니트화하는 단계를 진행하도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 볼 그리드 어레이 패키지 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 피시비 기판의 하면에 먼저 커버레이 필름을 부착하여 동시에 피시비 기판의 앞면과 뒷면에 몰딩을 하도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 볼 그리드 어레이 패키지 제조방법.