KR20050073678A - 비지에이 타입 패키지의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비지에이 타입 적층패키지의 제조방법에 관해 개시한 것으로서, 다수의 전도성 비아홀이 형성되어 있는 수지기판을 제공하는 단계와, 기판의 하면에 상기 전도성 비아홀과 연결되고 소정부위에 볼랜드가 정의된 구리박막으로 된 다수의 회로패턴을 형성하는 단계와, 전도성 비아홀 내부에는 상기 회로패턴과 연결되는 도금층을 형성하는 단계와, 비아홀 중 중앙부위에 해당되는 비아홀에는 솔더범프를 형성하는 단계와, 수지기판의 양측을 각각 덮되 볼랜드와 솔더범프를 노출시키는 제 1및 제 2솔더마스크를 형성하여 소정의 인쇄회로기판을 구성하는 단계와, 인쇄회로기판의 솔더범프 양쪽에 각각의 제 1및 제 2반도체 칩을 부착시키는 단계와, 제 1및 제 2반도체 칩을 덮는 몰딩체를 형성하는 단계와, 볼랜드에 솔더 볼을 부착시키는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 반도체패키지의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 칩과 기판을 연결시키는 본딩와이어 형성공정을 생략시켜 공정을 단순화할 수 있는 비지에이 타입 반도체 패키지의 제조방법에 관한 것이다.
회로가 더욱 미세화됨과 동시에 고성능화되어 가는 반도체칩의 성능을 효율적으로 발현시키기 위해서는 통상적으로 전기적 성능이 우수하고, 고방열성이며, 대용량의 입출력핀수를 수용할 수 있는 반도체패키지가 요구되고 있다. 이중에서도 특히 대용량의 입출력핀수를 수용가능하게 한 것이 인쇄회로기판을 이용한 비지에이 패키지(이하 BGA패키지라 칭함)일 것이다. 상기 BGA패키지는 인쇄회로기판을 이용함으로써 전체적인 전기회로의 길이를 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 파워나 그라운드 본딩 영역을 용이하게 도입할 수 있음으로써 탁월한 전기적 성능을 발현시킬 수 있고, 또한 입출력핀수의 설계시에 QFP(Quad Flat Package)와 같은 제약없이 보다 여유있는 간격으로 보다 많은 입출력핀수를 만들 수 있는 장점이 있음으로써 차세대 반도체패키지로 부각되고 있다.
도 1은 센터패드(Center pad)들이 구비된 반도체 칩을 이용한 비지에이 타입 패키지를 도시한 단면도이며, 도 1을 참고하여 종래 기술에 따른 비지에이 타입 패키지의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(1)을 제공한다. 이때, 상기 인쇄회로기판(1)은 반도체칩이 실장되는 일면에 회로패턴(미도시)이 구비되고, 그 이면에는 도전패턴(2)을 통해 회로패턴과 연결되는 솔더볼(3)이 구비된다.
이어, 상기 기판 위에 제 1반도체 칩(10)을 부착시키고 나서, 상기 제 1반도체 칩의 제 1센터패드(11)와 기판(1)의 회로패턴 사이를 제 1본딩와이어(30)를 통해 전기적으로 연결시킨다. 그런 다음, 상기 제 1본딩와이어(30)를 포함한 제 1반도체 칩(10) 위에 절연물질(12)을 도포하여 제 1본딩와이어(30)가 움직이지 못하도록 고정시킨다. 이후, 절연물질(12) 위에 제 2반도체 칩(20)을 부착시키고 나서, 상기 제 2반도체 칩(20)의 제 2센터패드(21)와 기판(1)의 회로패턴 사이를 제 2본딩와이어(31)를 통해 전기적으로 연결시킨다. 이어, 에폭시 몰딩 컴파운드(epoxy molding compound)를 이용하여상기 기판 상부 전체를 덮는 몰딩체(32)를 형성한다.
그런 다음, 상기 기판(1)의 이면에 도전패턴(2)과 연결되도록 솔더볼(3)을 부착시켜 패키지 제작을 완료한다.
이때, 상기 기판(1)과 제 1반도체 칩(10), 제 1반도체 칩(10)과 제 2반도체칩(20) 사이에는 폴리이미드 테이프(미도시)를 개재시켜 이들 간의 접착력을 강화시킨다.
그러나, 종래의 기술에서는 제 1및 제 2본딩와이어 형성공정으로 인해 공정이 복잡해지고, 길이가 긴 본딩와이어로 인해 쇼트(short)가 발생될 우려가 있으며, 기타 품질 문제로 적층이 어렵다. 또한, 열방출을 위한 히터 스프레더(heat spreader) 장착이 어려운 문제점이 있다.
따라서, 상기 문제점을 해결하고자, 본 발명의 목적은 기판으로서 PTH(Plated-Through Hole)형태의 인쇄회로기판을 적용하고, 상기 비아홀에 솔더범프를 형성하고, 상기 솔더범프의 양측에 각각 반도체 칩을 부착시킴으로써, 본딩와이어 공정을 생략시켜 공정을 단순화할 수 있는 비지에이 타입 적층패키지의 제조방법을 제공하려는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 히터 스프레더를 장착시켜 열방출을 용이하도록 한 비지에이 타입 적층패키지의 제조방법을 제공하려는 것이다.
상기 목적들을 달성하고자, 본 발명에 따른 비지에이 타입 적층패키지의 제조방법은 다수의 전도성 비아홀이 형성되어 있는 수지기판을 제공하는 단계와, 기판의 하면에 상기 전도성 비아홀과 연결되고 소정부위에 볼랜드가 정의된 구리박막으로 된 다수의 회로패턴을 형성하는 단계와, 전도성 비아홀 내부에는 상기 회로패턴과 연결되는 도금층을 형성하는 단계와, 비아홀 중 중앙부위에 해당되는 비아홀에는 솔더범프를 형성하는 단계와, 수지기판의 양측을 각각 덮되 볼랜드와 솔더범프를 노출시키는 제 1및 제 2솔더마스크를 형성하여 소정의 인쇄회로기판을 구성하는 단계와, 인쇄회로기판의 솔더범프 양쪽에 각각의 제 1및 제 2반도체 칩을 부착시키는 단계와, 제 1및 제 2반도체 칩을 덮는 몰딩체를 형성하는 단계와, 볼랜드에 솔더 볼을 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
(실시예)
이하, 첨부된 도면을 참고로하여 본 발명에 따른 에프비지에이 타입 적층패키지의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일실시예에 따른 에프비지에이 타입 적층패키지의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.
본 발명에 따른 에프비지에이 타입 적층패키지의 제조방법은, 도 2a에 도시된 바와 같이, 먼저 BGA패키지용 PTH(Plated-Through Hole) 형태의 인쇄회로기판
(Printed Circuit Board)(40)을 제공한다.
상기 기판(40) 제작방법은, 먼저 다수의 전도성 비아홀(45)이 형성되어 있는 수지기판(41)을 제공한다. 이어, 수지기판(41)의 하면에 상기 전도성 비아홀(45)과 연결되고 소정부위에 볼랜드(44a)가 정의된 구리박막으로 된 다수의 회로패턴(44)을 형성한다. 그런다음, 전도성 비아홀(45) 내부에는 상기 회로패턴(44)과 연결되는 도금층(46)을 형성하고 나서, 비아홀들 중 중앙부위에 해당되는 비아홀(45a)에 솔더범프(47)를 형성한다. 이후, 수지기판(41)의 양측을 각각 덮되 볼랜드(44a)와 솔더범프(47)를 노출시키는 제 1및 제 2솔더마스크(42)(43)를 형성하여 소정의 인쇄회로기판(40)을 구성한다. 여기서, 상기 제 1및 제 2솔더마스크(42)(43)에 의해 인쇄회로기판(PCB)(40)의 표면이 열이나 화학 용액 등으로부터 보호된다.
이어, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상술한 인쇄회로기판(40)의 솔더범프(47)의 양쪽부위에 각각 제 1및 제 2반도체 칩(50)(60)을 부착시킨다. 이때, 제 1및 제 2반도체 칩(50)(60)은 센터패드가 형성된 면이 솔더범프(47)에 부착되며, 그 중 특히 센터패드가 솔더범프에 부착된다. 또한, 상기 제 1및 제 2반도체 칩(50)(60)부착공정은 제 1반도체 칩(50)을 부착시키고 나서, 제 2반도체 칩(60)을 부착할 수도 있고, 또는 제 1및 제 2반도체 칩(50)(60)을 동시에 부착할 수도 있다.
그런다음, 도 2c에 도시된 바아 같이, 제 1반도체 칩(50) 및 제 2반도체 칩(60)을 에폭시 몰딩 컴파운드(epoxy molding compound)를 이용하여 몰딩공정을 진행시켜 몰딩체(70)를 형성한다. 이때, 상기 몰딩체(70)는 제 1및 제 2반도체 칩의 전체를 감싸는 구조를 가진다.
이후, 도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 솔더볼 랜드(44a)에 솔더 볼(80)을 부착시켜 패키지 제작을 완료한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비지에이 타입 패키지의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 비지에이 타입 패키지의 제조방법은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1및 제 2반도체 칩 부착 공정까지는 본 발명의 일 실시예와 동일하며, 몰딩공정 시 몰딩체(7))가 제 1및 제 2반도체 칩(50)(60)의 센터패드가 형성된 면 및 측면만을 감싸고 그 이면을 노출시키도록 한다. 이어, 상기 제 1및 제 2반도체 칩(50)(60)의 이면에 각각 히터 스프레더(90)를 부착시킨다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비지에이 타입 패키지의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비지에이 타입 패키지의 제조방법은, 도 4a에 도시된 바와 같이, 제 1인쇄회로기판(100)을 제공한다. 이때, 상기 제 1인쇄회로기판(100)의 제작과정은, 먼저 다수의 전도성 비아홀(105)이 형성되어 있는 수지기판(101)을 제공한 다음, 수지기판(101)의 하면에 상기 전도성 비아홀(105)과 연결되고 소정부위에 볼랜드(104a)가 정의된 구리박막으로 된 다수의 회로패턴(104)을 형성한다. 그런다음, 전도성 비아홀(105) 내부에는 상기 회로패턴(104)과 연결되는 도금층(106)을 형성하고 나서, 비아홀들 중 중앙부위에 해당되는 비아홀(105a)에 솔더범프(107)를 형성한다. 이후, 수지기판(101)의 양측을 각각 덮되 볼랜드(104a)와 솔더범프(107)와 도금층(106)을 노출시키는 제 1및 제 2솔더마스크(102)(103)를 형성하여 소정의 제 1인쇄회로기판(100)을 구성을 완료한다.
이어, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 제 1인쇄회로기판(100)에서 솔더범프(107)의 양측부위에 각각 제 1및 제 2반도체 칩(300)(400)을 부착시킨다.그런다음, 제 2인쇄회로기판(200)을 제공한다. 이때, 상기 제 2인쇄회로기판(200)은 본 발명에 따른 일 실시예에서의 인쇄회로기판과 동일하다. 이후, 상기 제 2인쇄회로기판(200)의 솔더범프(207)에도 마찬가지로 제 3및 제 4반도체칩(500)(600)을 각각 부착시킨다.
이어, 상기 제 1반도체 칩(300) 및 제 2반도체 칩(400) 전체를 감싸는 제 1몰딩체(700)를 형성한다. 이와 마찬가지로, 상기 제 3반도체 칩(500) 및 제 2반도체 칩(600) 전체를 감싸는 제 2몰딩체(710)를 형성한다
그런다음, 상기 제 1인쇄회로기판(100)에서 상기 볼랜드(104a) 및 도금층(106)에 각각 제 1솔더 볼(150)을 부착시키고, 마찬가지 방법으로, 상기 제 2인쇄회로기판(200)의 볼랜드(204a)에 제 2솔더 볼(250)을 부착시켜 비지에이 타입 패키지의 적층 공정을 완료한다.
이상에서와 같이, 본 발명은 기판으로서 PTH 형태의 인쇄회로기판의 비아홀에 솔더범프를 형성하고 나서, 상기 솔더범프의 양측에 각각 반도체 칩을 부착시킴으로써, 본딩와이어 공정을 생략시켜 공정을 단순화할 수 있으며, 또한 기존의 긴 본딩와이어로 인한 쇼트현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 히터 스프레더를 장착시켜 열방출을 용이한 이점이 있다.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 비지에이 타입 패키지의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일실시예에 따른 비지에이 타입 패키지의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비지에이 타입 패키지의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비지에이 타입 패키지의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
Claims (2)
- 다수의 전도성 비아홀이 형성되어 있는 수지기판을 제공하는 단계와,상기 기판의 하면에 상기 전도성 비아홀과 연결되고 소정부위에 볼랜드가 정의된 구리박막으로 된 다수의 회로패턴을 형성하는 단계와,상기 전도성 비아홀 내부에는 상기 회로패턴과 연결되는 도금층을 형성하는 단계와,상기 비아홀 중 중앙부위에 해당되는 비아홀에는 솔더범프를 형성하는 단계와,상기 수지기판의 양측을 각각 덮되, 상기 볼랜드와 솔더범프를 노출시키는 제 1및 제 2솔더마스크를 형성하여 소정의 인쇄회로기판을 구성하는 단계와,상기 인쇄회로기판의 솔더범프 양쪽에 각각의 제 1및 제 2반도체 칩을 부착시키는 단계와,상기 제 1및 제 2반도체 칩을 덮는 몰딩체를 형성하는 단계와,상기 볼랜드에 솔더 볼을 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비지에이 타입 패키지의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 제 1및 제 2반도체 칩을 부착한 후에, 상기 제 1및 제 2반도체 칩에 히트 스프레더를 장착하는 단계를 추가하는 것을 특징으로 하는 비지에이 타입 패키지의 제조방법.
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KR100851072B1 (ko) * | 2007-03-02 | 2008-08-12 | 삼성전기주식회사 | 전자 패키지 및 그 제조방법 |
KR101141209B1 (ko) * | 2010-02-01 | 2012-05-04 | 삼성전기주식회사 | 단층 인쇄회로기판 및 그 제조방법 |
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