KR20070034200A - Laminated package having adhesive layer and method for manufacturing same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 접착층을 갖는 적층 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 팬-아웃(fan-out) 타입의 보드 온 칩(Board On Chip; BOC) 패키지는 적층하는 과정과 적층 패키지를 기판에 실장하는 과정에서 작용하는 열적 스트레스로 인해 휨이나 솔더 접합 불량이 발생된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laminated package having an adhesive layer and a method of manufacturing the same. A fan-out board on chip (BOC) package is a process of laminating and mounting a laminated package on a substrate. Thermal stresses in the bonds cause bending and solder joint failures.
본 발명은 상기한 문제를 해소하기 위해서, 하부 패키지의 반도체 칩과 상부 패키지의 수지 봉합부 양쪽의 배선기판 하부면에 열압착으로 개재된 접착층을 갖는 적층 패키지 및 그의 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 상부 및 상부 패키지 사이에 접착층을 열압착하는 과정에서 열압착기가 하부 및 상부 패키지의 수평도를 맞추어 주기 때문에, 적층하는 과정에서 작용하는 열적 스트레스에 따른 휨이 발생되는 것을 억제하여 솔더 접합 불량이 발생되는 것을 막을 수 있다. 또한 비록 하부 및 상부 패키지에 휨이 발생되었다 하더라도 접착층을 열압착하는 과정에서 휨을 수정할 수 있다. 그리고 접착층을 갖는 적층 패키지를 모기판이나 모듈용 기판에 솔더 접합할 때, 작용하는 열적 스트레스는 접착층이 흡수하기 때문에, 적층 패키지의 휨이나 솔더 접합 불량이 발생되는 것을 억제할 수 있다.The present invention provides a laminated package having a bonding layer interposed by thermocompression on the lower surface of the wiring board of both the semiconductor chip of the lower package and the resin sealing portion of the upper package, in order to solve the above problems. According to the present invention, since the thermocompressor adjusts the horizontality of the lower and upper packages in the process of thermally compressing the adhesive layer between the upper and upper packages, it is possible to suppress the occurrence of warpage due to the thermal stress acting during the lamination process. Solder joint failure can be prevented. In addition, even if warpage is generated in the lower and upper packages, the warpage may be corrected in the process of thermocompression bonding the adhesive layer. When the laminated package having the adhesive layer is solder-bonded to the mother substrate or the module substrate, the thermal stress acting is absorbed by the adhesive layer, so that warpage of the laminated package and poor solder joint can be suppressed.
비오씨(BOC), 휨, 솔더 접합, 솔더 오픈, 적층 BOC, Bending, Solder Bonding, Solder Open, Lamination
Description
도 1은 종래기술에 따른 보드 온 칩 패키지들을 적층한 적층 패키지를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a laminated package in which board-on-chip packages according to the prior art are stacked.
도 2의 도 1의 모듈용 기판에 실장된 적층 패키지에서 휨과 솔더 접합 불량이 발생된 상태를 개략적으로 보여주는 측면도이다.FIG. 2 is a side view schematically illustrating a state in which warpage and solder bonding defects are generated in the multilayer package mounted on the module substrate of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 접착층을 갖는 적층 패키지를 보여주는 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view showing a laminated package having an adhesive layer according to the first embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of FIG. 3.
도 5는 도 3의 적층 패키지에 사용되는 접착층들을 보여주는 단면도들이다.(4가지)FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating adhesive layers used in the stacking package of FIG. 3.
도 6 내지 도 8은 도 3의 적층 패키지의 제조 방법에 따른 각 단계를 보여주는 단면도이다.6 to 8 are cross-sectional views illustrating each step according to the method of manufacturing the laminated package of FIG. 3.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 필러(filler)를 갖는 접착층을 갖는 적층 패키지를 보여주는 단면도이다.9 is a cross-sectional view showing a laminated package having an adhesive layer having a filler according to a second embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *Description of the main parts of the drawing
110 : BOC 패키지 120 : 배선기판110: BOC package 120: wiring board
121 : 상부면 123 : 하부면121: upper surface 123: lower surface
125 : 창 130 : 반도체 칩125: window 130: semiconductor chip
131 : 센터 패드 140 : 본딩 와이어131: center pad 140: bonding wire
150 : 수지 봉합부 151 : 제 1 봉합부150: resin sealing portion 151: first sealing portion
160 : 솔더 볼 170 : 접착층160: solder ball 170: adhesive layer
171 : 제 1 접착층 173 : 제 2 접착층171: first adhesive layer 173: second adhesive layer
175 : 필러 191, 193 : 열압착기175:
200, 300 : 적층 패키지200, 300: laminated package
본 발명은 적층 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보드 온 칩(Board On Chip; BOC) 패키지가 3차원으로 적층된 접착층을 갖는 적층 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a laminated package and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a laminated package having an adhesive layer in which a board on chip (BOC) package is laminated in three dimensions and a method for manufacturing the same.
전자기기들의 경박단소화 추세에 따라 그의 핵심 소자인 패키지의 고밀도, 고실장화가 중요한 요인으로 대두되고 있으며, 또한 컴퓨터의 경우 기억 용량의 증가에 따른 대용량의 램(Random Access Memory ; RAM) 및 플래시 메모리(Flash Memory)와 같이 칩의 크기는 자연적으로 증대되지만 패키지는 상기의 요건에 따라 소형화되는 경향으로 연구되고 있다.With the trend toward thinner and shorter electronic devices, high-density and high-mounted packages are becoming important factors, and in the case of computers, large amounts of random access memory (RAM) and flash memory are increasing with increasing storage capacity. Like the Flash Memory, the size of the chip grows naturally, but the package is being studied to be smaller in accordance with the above requirements.
여기서, 패키지의 크기를 줄이기 위해서 제안되어 온 여러 가지 방안 예를 들면, 복수개의 반도체 패키지가 적층된 적층 패키지와, 배선기판의 적어도 일면에 복수개의 반도체 패키지 또는 적층 패키지가 평면적으로 실장된 반도체 모듈 등이 있다.Here, various methods that have been proposed to reduce the size of a package include, for example, a multilayer package in which a plurality of semiconductor packages are stacked, a semiconductor module in which a plurality of semiconductor packages or a multilayer package is mounted on at least one surface of a wiring board, and the like. There is this.
단위 패키지로서 보드 온 칩(Board On Chip; BOC) 패키지를 사용한 종래기술에 따른 적층 패키지가 도 1에 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 적층 패키지(100)는 두 개의 BOC 패키지(10)가 3차원으로 적층된 구조를 갖는다. 이때 상대적으로 아래쪽에 위치하는 BOC 패키지(10a)를 하부 패키지라 하고, 상대적으로 위쪽에 위치하는 BOC 패키지(10b)를 상부 패키지라 한다.A stacked package according to the prior art using a board on chip (BOC) package as a unit package is shown in FIG. 1. Referring to FIG. 1, the
BOC 패키지(10)는 배선기판의 상부면(21)에 반도체 칩(30)이 실장되고, 배선기판 하부면(23)의 가장자리 부분에 솔더 볼(60)이 형성된 팬-아웃(fan-out) 타입의 반도체 패키지이다.The BOC
이와 같은 BOC 패키지(10)의 적층은 솔더 볼(60)을 이용한 솔더 접합 공정에 의해 이루어진다. 즉 상부 패키지의 솔더 볼(60)에 플럭스를 도포한 상태에서 하부 패키지의 배선기판(20)에 상부 패키지의 솔더 볼(60)이 위치할 수 있도록 탑재한 후, 상부 패키지의 솔더 볼(60)을 용융시켜 하부 패키지의 배선기판(20)에 접합시키게 된다.The stacking of the
그리고 적층 패키지(100)의 두께를 최소화하기 위해서, 하부 패키지의 반도체 칩(30)에 근접하게 상부 패키지의 수지 봉합부(50)가 위치할 수 있도록 BOC 패키지들(10)이 적층된다.In order to minimize the thickness of the
이와 같은 적층 패키지(100)는 BOC 패키지(10)의 적층이 솔더 접합 공정에 의해 이루어진다. BOC 패키지들(10)은 아래쪽에서부터 순차적으로 적층된다. BOC 패키지들(10)을 수직으로 정렬시킨 상태에서 솔더 볼(60)을 용융시킴으로써 상부 패키지의 솔더 볼(60)이 하부 패키지의 배선기판(20)에 접합된다. 이와 같은 과정이 반복적으로 진행되어 적층 패키지(100)가 제조된다.In the stacked
그런데 종래의 적층 패키지(100)는 제조하는 과정에 있어서, BOC 패키지(10)의 적층 과정에서 솔더 볼(60)을 용융시키기 위하여 200℃이상의 열이 BOC 패키지(10)의 적층이 이루어질 때마다 가해진다. 이에 따라 적층 패키지(100)의 구성 부품들에 열적 스트레스(thermal stress)가 가해져 구성 부품이 손상되는 경우가 많이 발생되고 있다.By the way, in the manufacturing process of the conventional laminated
예를 들어 솔더 볼이 떨어지거나 이웃하는 솔더 볼간의 단락이 발생하는 등의 문제가 발생된다. 이와 같은 문제는 적층되는 단위 패키지의 개수가 많을수록 더욱 더 심하게 나타난다. 특히 4층 이상으로 단위 패키지가 적층되는 경우에서 심하게 나타난다.For example, problems such as falling solder balls or shorting between neighboring solder balls occur. This problem is more severe as the number of unit packages stacked. This is especially true when the unit package is stacked in four or more layers.
배선기판의 휨(warpage)에 의한 볼 들뜸과 같은 불량도 발생된다. 적층 패키지의 구성 부품들, 즉 배선기판, 성형 수지, 반도체 칩 등은 서로 열팽창계수가 다르기 때문에, 솔더 접합 공정과 같은 고온 공정을 여러 번 거칠 때 가해지는 열적 스트레스에 의해 배선기판이 휘어지는 현상이 생긴다. 따라서, 상대적으로 휨 현상이 심하게 발생하는 배선기판 양쪽 끝 부분에서는 솔더 볼이 들떠서 아래쪽 배선기판과 연결이 떨어지는 불량이 발생된다.Defects such as ball lifting due to warpage of the wiring board also occur. Since the components of the multilayer package, that is, the wiring board, the molding resin, and the semiconductor chip, have different thermal expansion coefficients, the wiring board may be bent due to thermal stress applied when the high temperature process such as the solder bonding process is performed several times. . Therefore, at both ends of the wiring board where the warpage phenomenon occurs relatively, the solder balls are excited, resulting in a poor connection with the lower wiring board.
한편 종래의 적층 패키지 제조 단계에서 양품으로 판정된 적층 패키지는 단 독으로 모기판에 실장되어 사용되거나, 도 2에 도시된 바와 같이, 모듈용 기판(81)에 실장하여 반도체 모듈(80)의 부품으로 사용될 수 있다. 이때 적층 패키지들(100)은 모듈용 기판(81)의 일면에 솔더 접합 방법으로 실장된다.Meanwhile, the laminate package, which is determined to be good in the conventional laminate package manufacturing step, is used by being mounted on a mother substrate by itself, or as shown in FIG. 2, by mounting on the
이와 같은 반도체 모듈(80)도 전술된 적층 패키지(100)에서 지적한 바와 같이, 적층 패키지(100)가 솔더 접합 방법으로 모듈용 기판(81)에 실장되기 때문에, 열적 스트레스에 따른 문제를 그대로 안고 있다. 즉 상대적으로 휨 현상이 심하게 발생하는 적층 패키지(100)의 양쪽 끝 부분에서는 솔더 볼(60)이 들떠서 아래쪽 모듈용 기판(81)에 솔더 접합되지 못하는 불량이 발생된다.As the
따라서, 본 발명의 목적은 BOC 패키지를 적층하는 과정에서 작용하는 열적 스트레스로 인해 발생되는 불량을 억제할 수 있도록 하는 데 있다.Therefore, an object of the present invention is to be able to suppress the defect caused by the thermal stress acting in the process of laminating the BOC package.
본 발명의 다른 목적은 적층 패키지를 모기판이나 모듈용 기판에 실장하는 과정에서 작용하는 열적 스트레스로 인해 발생되는 불량을 억제할 수 있도록 하는 데 있다.Another object of the present invention is to be able to suppress the defects caused by the thermal stress acting in the process of mounting the laminated package on the mother substrate or module substrate.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 배선기판의 상부면에 반도체 칩이 실장되고, 반도체 칩 외측의 배선기판 하부면에 솔더 볼들이 형성된 단위 패키지들이 솔더 볼을 매개로 3차원으로 적층된 적층 패키지에 있어서, 하부 패키지의 반도체 칩과 상부 패키지의 배선기판 사이에 개재된 접착층을 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a multilayer package in which a semiconductor chip is mounted on an upper surface of a wiring board, and unit packages in which solder balls are formed on a lower surface of the wiring board outside the semiconductor chip are stacked in three dimensions by solder balls. An adhesive layer is disposed between a semiconductor chip of a lower package and a wiring board of an upper package.
이때 단위 패키지로는 BOC 패키지가 사용될 수 있으며, 접착층은 하부 패키 지의 반도체 칩과 상부 패키지의 수지 봉합부 양쪽의 배선기판 하부면 사이에 개재된다.In this case, the BOC package may be used as the unit package, and the adhesive layer is interposed between the semiconductor chip of the lower package and the lower surface of the wiring board on both sides of the resin seal of the upper package.
본 발명에 따른 적층 패키지에 있어서, 접착층은 배선기판의 하부면에 접착되는 제 1 접착층과, 제 1 접착층 아래에 위치하며 반도체 칩의 상부면에 접착되며 솔더 볼의 용융 온도에서 접착성을 갖는 제 2 접착층을 포함한다. 이때 제 2 접착층에는 접착층을 중심으로 상하로 위치하는 반도체 칩과 수지 봉합부 사이의 간격을 유지할 수 있는 크기의 필러들이 포함될 수 있다.In the laminated package according to the present invention, the adhesive layer comprises a first adhesive layer adhered to the lower surface of the wiring board, a first adhesive layer positioned below the first adhesive layer and adhered to the upper surface of the semiconductor chip and having adhesiveness at the melting temperature of the solder ball 2 adhesive layers. In this case, the second adhesive layer may include fillers having a size capable of maintaining a gap between the semiconductor chip and the resin encapsulation portion positioned up and down with respect to the adhesive layer.
본 발명은 접착층을 갖는 적층 패키지의 제조 방법을 제공한다. 즉 본 발명은 (a) 배선기판의 상부면에 반도체 칩이 실장되고, 반도체 칩 외측의 배선기판 하부면에 솔더 볼들이 형성된 단위 패키지들을 준비하는 단계와; (b) 단위 패키지들 중 최하부 패키지 상부에 적층될 단위 패키지들의 배선기판 하부면에 접착층을 접착하는 단계와; (c) 최하부 패키지의 상부에 접착층이 형성된 단위 패키지들을 3차원으로 탑재하는 단계와; (d) 단위 패키지들을 열압착시켜 솔더 볼을 매개로 단위 패키지들을 솔더 접합시키고 접착층의 하부면을 반도체 칩의 배면에 접착시키는 단계를 포함하는 접착층을 갖는 적층 패키지의 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing a laminated package having an adhesive layer. That is, (a) preparing a unit package in which a semiconductor chip is mounted on an upper surface of a wiring board and solder balls are formed on a lower surface of the wiring board outside the semiconductor chip; (b) adhering an adhesive layer to the lower surface of the wiring boards of the unit packages to be stacked on the lowermost package among the unit packages; (c) mounting the unit packages in which the adhesive layer is formed on the lowermost package in three dimensions; (d) thermally compressing the unit packages to solder-bond the unit packages through solder balls and adhering the lower surface of the adhesive layer to the back surface of the semiconductor chip.
본 발명에 따른 적층 패키지의 제조 방법에 있어서, (b) 단계에서 접착층은 열압착 방법으로 배선기판의 하부면에 접착된다.In the method of manufacturing a laminated package according to the present invention, in step (b), the adhesive layer is bonded to the lower surface of the wiring board by a thermocompression bonding method.
본 발명에 따른 적층 패키지의 제조 방법에 있어서, 접착층은 배선기판의 하부면에 접착되며 200℃ 이하에서 진행되는 (b) 단계에서 접착성을 갖는 제 1 접착층과, 반도체 칩의 상부면에 접착되며 솔더 볼의 용융 온도에서 진행되는 (d) 단계 에서 접착성을 갖는 제 2 접착층을 포함한다.In the method of manufacturing a laminated package according to the present invention, the adhesive layer is bonded to the lower surface of the wiring board and adhered to the first adhesive layer having adhesiveness in the step (b) proceeding at 200 ° C. or lower, and the upper surface of the semiconductor chip. It includes a second adhesive layer having an adhesive in step (d) to proceed at the melting temperature of the solder ball.
본 발명에 따른 적층 패키지의 제조 방법에 있어서, 제 2 접착층에는 접착층을 중심으로 상하로 위치하는 반도체 칩과 수지 봉합부 사이의 간격을 유지할 수 있는 크기의 필러들이 포함될 수 있다.In the method of manufacturing a laminated package according to the present invention, the second adhesive layer may include fillers of a size capable of maintaining a gap between the semiconductor chip and the resin encapsulation portion positioned up and down with respect to the adhesive layer.
그리고 본 발명에 따른 적층 패키지의 제조 방법에 있어서, (d) 단계는 180℃ 내지 260℃의 에어 챔버에서 접착층에 200℃ 내지 260℃의 열과 일정 압력을 작용한 상태에서 진행된다.In the method of manufacturing a laminated package according to the present invention, step (d) is performed in a state in which heat and a constant pressure of 200 ° C to 260 ° C are applied to the adhesive layer in an air chamber of 180 ° C to 260 ° C.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.
제 1 실시예First embodiment
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 접착층(170c)을 갖는 적층 패키지(200)를 보여주는 분해 사시도이다. 도 4는 도 3의 단면도이다.3 is an exploded perspective view showing the
도 3 및 도 4를 참조하면, 제 1 실시예에 따른 적층 패키지(200)는 두 개의 BOC 패키지(110)가 접착층(170c)을 매개로 3차원으로 적층된 구조를 갖는다.3 and 4, the
BOC 패키지(110)는 배선기판(120)의 상부면(121)에 반도체 칩(130)이 실장되고, 배선기판 하부면(123)의 가장자리 부분에 솔더 볼(160)이 형성된 팬-아웃(fan-out) 타입의 반도체 패키지이다. 즉 BOC 패키지(110)는 배선기판(120)의 중심 부분에 형성된 창(125; window)에 반도체 칩의 센터 패드(131)가 노출되게 배선기판의 상부면(121)에 반도체 칩(130)의 활성면이 접착된 구조를 갖는다. 배선기판의 창(125)을 통하여 센터 패드(131)와 배선기판(120)은 본딩 와이어(140)로 연결된다. 창(125)에 노출된 센터 패드(131)와 본딩 와이어(140)는 배선기판의 하부면(123)에 연질의 실리콘 계열의 성형 수지로 형성된 수지 봉합부(150)에 의해 보호된다. 그리고 수지 봉합부(150) 외측의 배선기판 하부면(123)에 외부접속용 솔더 볼들(160)이 형성되어 있다.The
이때 배선기판의 상부면(121)에 접착된 반도체 칩(130)은 외부에 노출되어 있으며, 솔더 볼(160)은 모기판, 모듈용 기판 또는 다른 BOC 패키지에 적층할 수 있도록 수지 봉합부(150)보다는 높게 형성된다.In this case, the
특히 접착층(170c)은 하부 패키지의 반도체 칩(130)과 상부 패키지의 배선기판(120) 사이에 열압착으로 개재되며, 바람직하게는 하부 패키지의 반도체 칩(130)과 상부 패키지의 수지 봉합부(150) 양쪽의 배선기판(120) 하부면에 개재하는 것이다.In particular, the
제 1 실시예에 따른 접착층(170c)은 배선기판의 하부면(123)에 접착되는 제 1 접착층(171)과, 제 1 접착층(171) 아래에 위치하며 반도체 칩(130)의 배면에 접착되는 제 2 접착층(173)을 포함한다. 이때 제 1 접착층(171)으로는 200℃ 이하에서 접착성을 갖는 접착제가 사용될 수 있으며, 제 2 접착층(173)으로는 솔더 볼(160)의 용융 온도인 200℃ 내지 260℃에서 접착성을 갖는 접착제가 사용될 수 있다. 제 1 및 제 2 접착층(171, 173)의 소재로는 접착 테이프 또는 액상의 접착제가 사용될 수 있다.The
접착층으로는, 도 5에 도시된 바와 같은, 접착층(170a, 170b, 170c, 170d)이 사용될 수 있다. 즉 도 5의 (c)에 도시된 바와 같은 제 1 실시예에 따른 접착층(170c)을 비롯하여, 도 5의 (d)에 도시된 바와 같은 필러들(175)이 포함된 제 2 접착층(173)을 갖는 접착층(170d)이 사용될 수 있다. 또는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같은 하나의 접착제로 구성된 접착층(170a)이 사용되거나, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같은 접착제(173)에 필러들(175)이 포함된 접착층(170b)이 사용될 수 있다. 이때 필러(175)는 접착층(170b, 170d)을 중심으로 상하로 위치하는 수지 봉합부와 반도체 칩 사이의 간격을 유지할 수 있는 크기의 필러들을 사용하는 것이 바람직하다. 도 5의 (a) 및 (b)의 접착층(170a, 170b)의 접착제로는 제 2 접착층의 소재를 사용하는 것이 바람직하다.As the adhesive layer,
접착층(170c)은 BOC 패키지(110)의 적층에 따른 솔더 접합이 가능하고, 하부 패키지의 반도체 칩(130)이 상부 패키지의 수지 봉합부(150)에 기계적인 스트레스를 작용하지 않는 간격을 유지할 수 있는 두께로 형성하는 것이 바람직하다.The
따라서 접착층(170c)은 하부 패키지의 반도체 칩(130)과 상부 패키지의 수지 봉합부(150) 양쪽의 배선기판(120) 하부면에 개재되어 접착되기 때문에, 솔더 접합되는 과정에서 하부 및 상부 패키지(110a, 110b)의 휨이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 또한 이로 인해 솔더 접합 불량이 발생되는 것을 억제할 수 있다.Therefore, since the
이와 같은 적층 패키지(200)를 모기판이나 모듈용 기판에 솔더 접합할 때, 작용하는 열적 스트레스는 접착층(170c)이 흡수하기 때문에, 적층 패키지(200)의 솔더 접합 신뢰성을 확보할 수 있다.When the
한편 제 1 실시예에서는 두 개의 BOC 패키지(110)가 적층된 예를 개시하였지 만, 이에 한정되는 것은 아니며, BOC 패키지들(110) 사이에 접착층(170c)을 개재하여 3개 이상의 BOC 패키지(110)를 적층할 수 있음은 물론이다.Meanwhile, the first embodiment discloses an example in which two
이와 같은 제 1 실시예에 따른 적층 패키지의 제조 방법을 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도면을 통틀어 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.A method of manufacturing the laminated package according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 8 as follows. The same reference numerals denote the same components throughout the drawings.
먼저 적층 공정을 진행할 하부 패키지, 상부 패키지 및 접착층을 준비하는 단계로부터 출발한다.First, starting from the step of preparing the lower package, the upper package and the adhesive layer to proceed the lamination process.
다음으로 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 패키지(110b)의 하부면에 접착층(170c)을 접착하는 단계를 진행한다. 수지 봉합부(150) 양쪽의 배선기판의 하부면(123)에 접착층(170c)을 열압착기(191)로 열압착으로 접착한다. 열압착 공정은 솔더 볼(160)의 용융이 일어나지 않는 200℃ 이하에서 일정 압력을 작용하여 배선기판의 하부면(123)에 접착층(170c)을 접착한다. 이때 접착층(170c)은 솔더 볼(160)과 수지 봉합부(150) 사이의 영역에 접착된다.Next, as shown in Figure 6, the step of adhering the
그리고 접착층(170c)을 접착시키기 위해서 열압착기(191)로 상부 패키지(110b)를 열압착하는 과정에서 상부 패키지(110b)의 수평도를 맞추어 주기 때문에, 상부 패키지(110b)에 휨이 발생되었다면 접착층(170c)을 접착하는 과정에서 휨이 수정되는 효과를 기대할 수 있다.In addition, since the horizontalness of the
다음으로 도 7에 도시된 바와 같이, 하부 패키지(110a)의 상부에 상부 패키지(110b)를 정렬하여 탑재하는 단계가 진행된다. 즉 상부 패키지의 솔더 볼(160)이 접합될 하부 패키지의 배선기판 상부면(121)에 플럭스(161)를 도포한 후 하부 패키지(110a)의 상부에 상부 패키지(110b)를 정렬하여 탑재시킨다.Next, as shown in FIG. 7, the
이때 플럭스(161)는 상부 패키지의 솔더 볼(160)에 도포한 후 하부 패키지(110a)의 상부에 정렬하여 탑재할 수도 있다.In this case, the
다음으로 도 8에 도시된 바와 같이, 열압착으로 BOC 패키지(110)를 적층하는 단계가 진행된다. 즉 하부 패키지(110a)에 상부 패키지(110b)가 탑재된 반제품을 에어 챔버에 로딩한다. 그리고 에어 챔버 내부를 솔더 볼(160)의 용융 온도 이상으로 가열하여 솔더 볼(160)을 변형 가능한 상태로 가열한 후, 일정 온도로 가열된 열압착기(193)로 하부 및 상부 패키지(110a, 110b)를 열압착시켜 솔더 볼(160)을 매개로 솔더 접합시키고 접착층(170c)의 하부면을 하부 패키지의 반도체 칩(130) 배면에 접착시킨다.Next, as shown in FIG. 8, the step of stacking the
이때 에어 챔버 내부는 180℃ 내지 260℃로 가열되고, 열압착기(193)는 200℃ 내지 260℃로 가열된 상태에서 열압착 공정이 진행된다. 즉 한번의 열압착 공정으로 솔더 접합 공정과 접착층 접착 공정을 동시에 진행할 수 있는 온도 범위에서 열압착 공정이 진행된다.At this time, the inside of the air chamber is heated to 180 ° C to 260 ° C, the
그리고 접착층(170c)을 접착시키기 위해서 열압착기(193)로 하부 및 상부 패키지(110a, 110b)를 열압착하는 과정에서 적층된 하부 및 상부 패키지(110a, 110b)의 수평도를 맞추어 주기 때문에, 적층하는 과정에서 열적 스트레스에 따른 휨이 발생되는 것을 억제하여 솔더 접합 불량이 발생되는 것을 막을 수 있다. 또한 하부 및 상부 패키지(110, 110b)에 휨이 발생되었다면 접착층(170c)을 열압착하는 과정에서 휨을 수정할 수 있다.In order to bond the
아울러 접착층(170c)은 하부 패키지의 반도체 칩(130)과 상부 패키지의 수지 봉합부(150) 양쪽의 배선기판(120) 하부면에 개재되어 접착되기 때문에, 솔더 접합되는 과정에서 하부 및 상부 패키지(110a, 110b)의 휨이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 또한 이로 인해 솔더 접합 불량이 발생되는 것을 억제할 수 있다.In addition, since the
마지막으로 에어 챔버에서 열압착 공정이 완료된 반제품을 언로딩함으로써, 도 4에 도시된 바와 같은 적층 패키지(200)를 얻을 수 있다.Finally, by unloading the semi-finished product after the thermocompression process is completed in the air chamber, the
제 2 실시예Second embodiment
본 발명의 제 1 실시예에서는 접착층으로, 도 5의 (b)에 도시된 접착층(170c)이 사용된 예를 개시하였지만, 도 5의 (b) 및 도 9에 도시된 바와 같이, 필러(175)를 갖는 접착층(170b)을 개재하여 적층 패키지(300)를 구현할 수 있다. 제 2 실시예에 따른 적층 패키지(300)는 필러(175)를 갖는 접착층(170b)이 개재된 것을 제외하면 제 1 실시예와 동일한 구조를 갖기 때문에, 접착층(170b)을 중심으로 설명하도록 하겠다.In the first exemplary embodiment of the present invention, an example in which the
접착층(170b)은 접착제(173) 내에서 필러들(175)이 포함된 구조를 가지며, 필러(175)는 접착층(173)을 중심으로 상하로 위치하는 반도체 칩(130)과 수지 봉합부(150) 사이의 간격을 유지할 수 있는 크기의 필러(175)를 사용하는 것이 바람직하다. 따라서 접착층(170b)에 포함된 필러들(175)로 인하여, BOC 패키지(110)를 적층하는 과정에서 반도체 칩(130)과 수지 봉합부(150) 사이에 기계적인 간섭이 발생되는 것을 억제할 수 있다.The
아울러 필러들(175)은 접착층(170b)을 상부 패키지(110b)에 접착하는 과정에서 또는 BOC 패키지들(110)을 적층하는 과정에서 BOC 패키지(110)의 휨을 보상하는 역할을 더욱 안정적으로 수행할 수 있도록 한다.In addition, the
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 한편 본 발명의 실시예에서는 단위 패키지로 BOC 패키지를 예를들어 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며 팬-아웃 타입의 볼 그리드 어레이(Ball Grid Package) 패키지가 단위 패키지로 사용될 수 있다.On the other hand, the embodiments of the present invention disclosed in the specification and drawings are merely presented specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition to the embodiments disclosed herein, it is apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention may be implemented. Meanwhile, although the BOC package is described as an example in the embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto, and a fan-out ball grid array package may be used as the unit package.
따라서, 본 발명에 따르면 접착층은 하부 패키지의 반도체 칩과 상부 패키지의 수지 봉합부 양쪽의 배선기판 하부면에 열압착으로 개재되기 때문에, 열압착과 함께 진행되는 솔더 접합 과정에서 작용하는 열적 스트레스에 따른 하부 및 상부 패키지의 휨이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 또한 이로 인해 솔더 접합 불량이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 즉 상부 및 상부 패키지 사이에 접착층을 열압착하는 과정에서 열압착기가 하부 및 상부 패키지의 수평도를 맞추어 주기 때문에, 하부 및 상부 패키지에 휨이 발생되었다 하더라도 접착층을 접착하는 과정에서 휨을 수정할 수 있다.Therefore, according to the present invention, since the adhesive layer is interposed by thermocompression on the lower surface of the semiconductor chip of the lower package and the wiring boards on both sides of the resin encapsulation part of the upper package, the adhesive layer is subjected to the thermal stress acting in the solder bonding process performed with the thermal compression. It is possible to suppress occurrence of warping of the lower and upper packages. Moreover, it can suppress that a solder joint defect arises by this. That is, since the thermocompressor adjusts the horizontality of the lower and upper packages in the process of thermocompressing the adhesive layer between the upper and upper packages, the warpage may be corrected in the process of adhering the adhesive layer even if the lower and upper packages are warped.
그리고 적층 패키지를 모기판이나 모듈용 기판에 솔더 접합할 때, 작용하는 열적 스트레스는 접착층이 흡수하기 때문에, 적층 패키지의 솔더 접합 신뢰성을 확보할 수 있다.In addition, since the adhesive layer absorbs the thermal stress applied when soldering the laminated package to the mother substrate or the module substrate, the solder joint reliability of the laminated package can be secured.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050088602A KR20070034200A (en) | 2005-09-23 | 2005-09-23 | Laminated package having adhesive layer and method for manufacturing same |
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KR1020050088602A KR20070034200A (en) | 2005-09-23 | 2005-09-23 | Laminated package having adhesive layer and method for manufacturing same |
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ID=49290908
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105609492A (en) * | 2014-11-18 | 2016-05-25 | 普罗科技有限公司 | Method for manufacturing package on package |
CN105609446A (en) * | 2014-11-18 | 2016-05-25 | 普罗科技有限公司 | A manufacture device for a laminated semiconductor package body |
US10043789B2 (en) | 2016-08-26 | 2018-08-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor packages including an adhesive pattern |
-
2005
- 2005-09-23 KR KR1020050088602A patent/KR20070034200A/en not_active Application Discontinuation
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