KR20090114493A - 반도체 패키지 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인쇄회로기판을 이용한 반도체 패키지에 있어서, 전자파를 접지시킬 수 있는 별도의 접지용 솔더볼과, 전자파를 차폐시킬 수 있는 금속 차폐판을 결합시킨 새로운 구조의 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 상면 중앙부에 전도성회로패턴을 포함하는 칩부착영역이 형성되고, 그 주변에 상부 볼랜드가 형성되며, 저면에는 상기 전도성회로패턴 및 상부 볼랜드와 통전 가능하게 하부 볼랜드가 형성된 구조의 인쇄회로기판과; 상기 전도성회로패턴에 전기적 연결수단에 의하여 연결되면서 상기 칩부착영역에 부착되는 반도체 칩과; 상기 상부 볼랜드에 융착되는 접지용 솔더볼과; 상기 하부 볼랜드에 융착되는 입출력 신호 전달용 솔더볼과; 상기 반도체 칩과, 상기 접지용 솔더볼을 포함하는 인쇄회로기판의 상면에 걸쳐 몰딩되되, 상기 접지용 솔더볼의 상단 일부를 노출시키면서 몰딩되는 봉지체; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지를 제공한다.

반도체 패키지, 제조 방법, 접지용 솔더볼, 전자파, 인쇄회로기판, 금속차폐판

Description

반도체 패키지 및 그 제조 방법{Semiconductor package and method for manufacturing the same}

본 발명은 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인쇄회로기판을 이용한 반도체 패키지에 있어서, 전자파를 접지시킬 수 있는 별도의 접지용 솔더볼과, 전자파를 차폐시킬 수 있는 금속 차폐판을 결합시킨 새로운 구조의 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

대부분의 전자제품은 그 동작중 전자파 잡음(noise)을 발생시키며, 이러한 잡음은 공간을 통한 전자파 방사 형태, 또는 전원선 같은 도선을 통한 전도의 형태로 발산되어, 전자제품의 안정적인 동작을 저해하고, 최근에는 인체에도 좋지 않은 영향을 주는 것으로 알려져 있다.

인쇄회로기판을 이용한 반도체 패키지는 볼 그리드 어레이 패키지를 기반으로 하면서, 최근에는 시스템-인-패키지(SIP: System In Package), 패키지-온-패키지(POP: Package On Package)와 같이 3차원 구조로 제조되어 고속 동작하는 반도체 소자가 출시되고 있다.

이러한 반도체 패키지의 제조를 위한 기판중 인쇄회로기판은 그 내부에 전자파 잡음이 전해질 수 있는 전도성 회로패턴이 조밀하게 형성되어 있기 때문에, 전자파 간섭에 의한 잡음 발생의 출처(source)가 되고 있다.

또한, 전자제품의 마더보드에 탑재된 반도체 패키지에 주변의 패키지 또는 각종 전자소자로부터 전자파가 전달되면, 그 전자파에 의하여 해당 반도체 패키지의 동작에 문제가 발생될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 인쇄회로기판을 기반으로 하는 반도체 패키지를 제조함에 있어서, 인쇄회로기판에 별도의 접지용 솔더볼을 융착시키고, 이 접지용 솔더볼을 포함하는 인쇄회로기판 상면에 걸쳐 봉지체로 몰딩한 후, 다시 그 위에 금속 차폐판을 부착시킴으로써, 전자파로부터 반도체 패키지를 용이하게 보호할 수 있도록 한 새로운 구조의 반도체 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 상면 중앙부에 전도성회로패턴을 포함하는 칩부착영역이 형성되고, 그 주변에 상부 볼랜드가 형성되며, 저면에는 상 기 전도성회로패턴 및 상부 볼랜드와 통전 가능하게 하부 볼랜드가 형성된 구조의 인쇄회로기판과; 상기 전도성회로패턴에 전기적 연결수단에 의하여 연결되면서 상기 칩부착영역에 부착되는 반도체 칩과; 상기 상부 볼랜드에 융착되는 접지용 솔더볼과; 상기 하부 볼랜드에 융착되는 입출력 신호 전달용 솔더볼과; 상기 반도체 칩과, 상기 접지용 솔더볼을 포함하는 인쇄회로기판의 상면에 걸쳐 몰딩되되, 상기 접지용 솔더볼의 상단 일부를 노출시키면서 몰딩되는 봉지체; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지를 제공한다.

바람직한 구현예로서, 상기 접지용 솔더볼의 상단과 접촉되면서 상기 봉지체의 상면에 걸쳐 금속차폐판이 부착된 것을 특징으로 한다.

바람직한 다른 구현예로서, 상기 봉지체는 몰딩 컴파운드 수지 또는 필름인 것을 특징으로 한다.

바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 반도체 칩의 본딩패드와, 인쇄회로기판의 전도성회로패턴간에 연결되는 전기적 연결수단은 전도성 와이어 또는 플립 칩인 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 상면 중앙부에 전도성회로패턴을 포함하는 칩부착영역이 형성되고, 그 주변에 상부 볼랜드가 형성되며, 저면에는 상기 전도성회로패턴 및 상부 볼랜드와 통전 가능하게 하부 볼랜드가 형성된 구조의 인쇄회로기판을 제공하는 단계와; 상기 인쇄회로기판의 칩부착영역에 반도체 칩을 부착하는 단계와; 상기 인쇄회로기판의 전도성회로패턴과 상기 반도체 칩의 본딩패드간을 전기적 연결수단으로 연결하는 단계와; 상기 인쇄회로기판의 상부 볼랜 드에 접지용 솔더볼을 융착시키는 단계와; 상기 반도체 칩과, 상기 접지용 솔더볼을 포함하는 인쇄회로기판의 상면에 걸쳐 봉지체로 몰딩하되, 상기 접지용 솔더볼의 상단 일부를 노출시키면서 몰딩하는 단계; 상기 하부 볼랜드에 입출력 신호 전달용 솔더볼을 융착시키는 단계; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법을 제공한다.

바람직한 구현예로서, 상기 접지용 솔더볼의 상단과 접촉되도록 상기 봉지체의 상면에 걸쳐 금속차폐판이 부착되는 단계가 더 진행되는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.

인쇄회로기판을 이용한 반도체 패키지에 있어서, 전자파를 접지시킬 수 있는 별도의 접지용 솔더볼을 인쇄회로기판의 상면에 융착시켜 몰딩하고, 그 위에 전자파를 차폐시킬 수 있는 금속 차폐판을 부착시킴으로써, 전자파를 금속차폐판에서 1차로 차폐할 수 있고, 금속차폐판으로 유입된 전파파를 접지용 솔더볼을 통해 접지시킬 수 있다.

이에, 전자파 등과 같은 노이즈로부터 인쇄회로기판을 이용한 반도체 패키지를 용이하게 보호할 수 있고, 항상 반도체 패키지의 안정적인 동작을 유지시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 패키지 구조 및 그 제조 방법을 순서대로 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 패키지 구조 및 그 제조 방법을 순서대로 나타내는 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 전자파를 접지시킬 수 있는 별도의 접지용 솔더볼과, 전자파를 차폐시킬 수 있는 금속 차폐판을 결합시킨 새로운 구조의 반도체 패키지를 제공하고자 한 것이다.

본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 반도체 패키지는 반도체 칩의 전기적 연결수단을 플립 칩으로 적용한 것과, 전도성 와이어로 적용한 것에 차이가 있을 뿐, 그 구조는 동일하다.

먼저, 본 발명의 반도체 패키지 제조를 위한 인쇄회로기판(10)이 아래와 같은 구조로 구비되는 바, 이 구조에 한정되는 것은 아니고 다른 구조를 갖는 인쇄회로기판도 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조에 사용될 수 있음은 물론이다.

상기 인쇄회로기판(10)은 그 상면 중앙부에 전도성회로패턴(12)을 포함하는 칩부착영역(14)이 형성되고, 이 칩부착영역(14) 주변에 상부 볼랜드(16)가 형성되며, 또한 저면에는 상기 전도성회로패턴(12) 및 상부 볼랜드(16)와 통전 가능한 하부 볼랜드(18)가 형성된 구조로 구비된다.

다음으로, 상기 인쇄회로기판(10)의 칩부착영역(14)에 반도체 칩(20)이 부착 되는 바, 제1실시예에 따르면 상기 반도체 칩(20)의 본딩패드와 상기 인쇄회로기판(10)의 전도성회로패턴(12)간이 플립 칩(22)으로 연결되고, 제2실시예에 따르면 상기 반도체 칩(20)의 본딩패드와 상기 인쇄회로기판(10)의 전도성회로패턴(12)이 와이어(24)로 연결된다.

이어서, 상기 인쇄회로기판(10)의 상부 볼랜드(16)에 접지용 솔더볼(26)을 융착시키되, 이 접지용 솔더볼(26)의 상단끝은 반도체 칩(20)의 상면보다 높게 위치되도록 한다.

상기 접지용 솔더볼(26)은 전자파를 접지시키는 역할을 하게 되는데, 본 발명에 따른 반도체 패키지가 마더보드(미도시됨)에 실장되었을 때 전자파의 접지는 상기 접지용 솔더볼(26)과, 이 접지용 솔더볼(26)과 연결된 인쇄회로기판(10)의 전도성회로패턴(12)과, 마더보드의 접지영역을 통해 이루어진다.

다음으로, 상기 반도체 칩(20)과, 상기 접지용 솔더볼(26)을 포함하는 인쇄회로기판(10)의 상면에 걸쳐 몰딩 컴파운드 수지 또는 신축성의 필름 재료와 같은 봉지체(28)로 몰딩하는 단계가 진행된다.

이때, 상기 접지용 솔더볼(26)의 상단 일부는 상기 봉지체(28)의 상면을 통해 외부로 노출되도록 한다.

이어서, 상기 봉지체(28)의 상면을 통해 돌출된 접지용 솔더볼(26)의 상단끝과 접촉되도록 상기 봉지체(28)의 상면에 걸쳐 금속차폐판(30)이 부착된다.

상기 금속차폐판(30)은 전자파와 같은 노이즈가 반도체 칩쪽으로 전달되는 것을 1차적으로 차폐하는 역할을 한다.

마지막으로, 상기 인쇄회로기판(10)의 하부 볼랜드(18)에 입출력 신호 전달용 솔더볼(32)을 융착시킴으로써, 본 발명에 따른 반도체 패키지(100)로 완성된다.

한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 패키지에 의하면, 도 3에 도시된 바와 같이 반도체 칩이 기판상에 제1반도체 칩(34) 및 제2반도체 칩(36), 또는 그 이상의 반도체 칩이 실장되는 경우, 기판(10)의 일부분 위치에만 상기와 같은 방법으로 접지용 솔더볼(26)을 형성하더라도, 전자파와 같은 노이즈를 용이하게 제거할 수 있다.

이와 같이 제조된 본 발명의 반도체 패키지에 전자파와 같은 노이즈가 유입되면, 1차적으로 상기 금속차폐판(30)에서 전자파를 차폐하게 되고, 그럼에도 불구하고 유입되는 전자파는 상기 금속차폐판(30)과, 이 금속차폐판(30)과 접촉된 접지용 솔더볼(26)과, 이 접지용 솔더볼(26)과 연결된 인쇄회로기판(10)의 전도성회로패턴(12)과, 입출력 신호 전달용 솔더볼(32)을 통하여 마더보드의 접지영역에 접지되어 제거될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 패키지 구조 및 그 제조 방법을 순서대로 나타내는 단면도,

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 패키지 구조 및 그 제조 방법을 순서대로 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 패키지 구조를 설명하는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 인쇄회로기판 12 : 전도성회로패턴

14 : 칩부착영역 16 : 상부 볼랜드

18 : 하부 볼랜드 20 : 반도체 칩

22 : 플립 칩 24 : 와이어

26 : 접지용 솔더볼 28 : 봉지체

30 : 금속차폐판 32 : 입출력 신호 전달용 솔더볼

100 : 반도체 패키지

Claims (6)

1. 상면 중앙부에 전도성회로패턴을 포함하는 칩부착영역이 형성되고, 그 주변에 상부 볼랜드가 형성되며, 저면에는 상기 전도성회로패턴 및 상부 볼랜드와 통전 가능하게 하부 볼랜드가 형성된 구조의 인쇄회로기판과;

   상기 전도성회로패턴에 전기적 연결수단에 의하여 연결되면서 상기 칩부착영역에 부착되는 반도체 칩과;

   상기 상부 볼랜드에 융착되는 접지용 솔더볼과;

   상기 하부 볼랜드에 융착되는 입출력 신호 전달용 솔더볼과;

   상기 반도체 칩과, 상기 접지용 솔더볼을 포함하는 인쇄회로기판의 상면에 걸쳐 몰딩되되, 상기 접지용 솔더볼의 상단 일부를 노출시키면서 몰딩되는 봉지체;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 접지용 솔더볼의 상단과 접촉되면서 상기 봉지체의 상면에 걸쳐 금속차폐판이 부착된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 봉지체는 몰딩 컴파운드 수지 또는 필름인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 반도체 칩의 본딩패드와, 인쇄회로기판의 전도성회로패턴간에 연결되는 전기적 연결수단은 전도성 와이어 또는 플립 칩인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
5. 상면 중앙부에 전도성회로패턴을 포함하는 칩부착영역이 형성되고, 그 주변에 상부 볼랜드가 형성되며, 저면에는 상기 전도성회로패턴 및 상부 볼랜드와 통전 가능하게 하부 볼랜드가 형성된 구조의 인쇄회로기판을 제공하는 단계와;

   상기 인쇄회로기판의 칩부착영역에 반도체 칩을 부착하는 단계와;

   상기 인쇄회로기판의 전도성회로패턴과 상기 반도체 칩의 본딩패드간을 전기적 연결수단으로 연결하는 단계와;

   상기 인쇄회로기판의 상부 볼랜드에 접지용 솔더볼을 융착시키는 단계와;

   상기 반도체 칩과, 상기 접지용 솔더볼을 포함하는 인쇄회로기판의 상면에 걸쳐 봉지체로 몰딩하되, 상기 접지용 솔더볼의 상단 일부를 노출시키면서 몰딩하는 단계;

   상기 하부 볼랜드에 입출력 신호 전달용 솔더볼을 융착시키는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 접지용 솔더볼의 상단과 접촉되도록 상기 봉지체의 상면에 걸쳐 금속차폐판이 부착되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 방법.

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