KR20100078959A - 인쇄회로기판 및 이를 이용한 반도체 패키지 - Google Patents

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KR20100078959A
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Abstract

본 발명에 따른 인쇄회로기판 및 이를 이용한 반도체 패키지는, 제1캐버티 및 하면에 다수의 제1랜드를 갖는 제1기판과, 상기 제1기판의 하면에 배치되며, 상기 제1캐버티를 노출시키는 제2캐버티 및 하면에 다수의 제2랜드를 갖는 제2기판 및 상기 제2기판 내부를 관통하여 상기 제1랜드와 상기 제2랜드 간을 연결하는 비아 패턴을 포함한다.

Description

인쇄회로기판 및 이를 이용한 반도체 패키지{PRINTED CIRCUIT BOARD AND SEMICONDUCTOR PACKAGE USING THE SAME}
본 발명은 인쇄회로기판 및 이를 이용한 반도체 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 서로 상이한 크기로 이루어진 캐버티가 구비된 적층 구조의 인쇄회로기판 및 이를 이용한 반도체 패키지에 관한 것이다.
패키지의 소형화를 이룬 한 예로서, BGA(Ball Grid Array) 패키지를 들 수 있다. 상기 BGA 패키지는 전체적인 패키지의 크기가 반도체 칩의 크기와 동일하거나 거의 유사하다. 특히, 상기 BGA 패키지는 외부와의 전기적 접속 수단, 즉, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)에의 실장 수단으로서, 솔더 볼(Solder Ball)이 구비됨에 따라 실장 면적이 감소되고 있는 추세에 매우 유리하게 적용할 수 있다는 잇점이 있다.
한편, 반도체 패키지 분야에서는 점점 고용량의 반도체 모듈을 제공하기 위하여 많은 연구가 진행되어 왔으며, 반도체 칩의 패키징 밀도를 높이기 위한 일환으로서 소위 칩 스케일 패키지라 불리는 FBGA(Fine Pitch Ball Grid Array) 패키지가 개발되었다.
이러한 FBGA 패키지는 상기 BGA 패키지의 일종으로서 상기 BGA 패키지에 비해 상대적으로 크기가 작고 매우 좁은 간격으로 배열된 솔더 볼 어레이(Array)를 채용하고 있다.
이하에서는, 상기 FBGA 패키지에 대해 간략하게 설명하도록 한다.
먼저, FBGA 패키지는 중앙부에 캐버티가 구비되고, 상기 캐버티에 인접한 부분에 본드핑거가 형성되며, 상기 본드핑거와 이격되도록 볼 랜드가 구비된 인쇄회로기판 상에, 본딩패드를 갖는 반도체 칩이 페이스-다운(Face-Down) 타입으로 부착된 구조를 갖는다.
그리고, 상기 반도체 칩의 본딩패드와 상기 인쇄회로기판의 본드핑거 간이 상기 인쇄회로기판의 캐버티를 관통하도록 연결된 와이어에 의해 전기적으로 연결되며, 상기 와이어 및 반도체 칩을 포함하는 상기 인쇄회로기판의 상면 및 하면이 봉지 부재로 밀봉되고, 상기 인쇄회로기판의 볼 랜드에는 외부 접속 단자로서 솔더 볼이 부착된 구조를 갖는다.
그러나, 자세하게 도시하고 설명하지는 않았지만, 전술한 종래 기술의 경우에는, 상기 반도체 칩과 기판 간을 전기적으로 연결하는 와이어가 형성되는 상기 기판의 캐버티 부분이 봉지 부재로 밀봉되어 돌출된 형상의 구조를 갖게 됨에 따라, 상기 돌출된 구조의 봉지 부재로 인해 상기 반도체 패키지를 직접 모듈 기판 상에 실장하는 LGA(Land Gray Arra) 방식을 적용하기가 불가능하다.
이에, 불가피하게 솔더 볼과 같은 외부 접속 단자가 이용되어 반도체 패키지가 모듈 기판 상에 실장될 수 밖에 없으므로, 그에 따른 상기와 같은 외부 접속 단 자의 형성 공정 및 그의 부착 공정이 필수적으로 요구됨에 따라, 전체 공정 시간 및 비용을 증가시키게 된다.
게다가, 상기 솔더 볼과 같은 외부 접속 단자를 부착할 경우, 상기 부착된 외부 접속 단자의 높이 만큼 전체 패키지의 높이가 증가하게 되어, 메모리 모듈 제작시 상기 메모리 모듈의 전체 두께를 증가시키게 되고, 따라서, 전체 두께 조절에 있어 한계를 발생시키게 된다.
본 발명은 반도체 패키지 형성시, 상기 반도체 패키지를 LGA 방식으로 구현가능하게 한 인쇄회로기판 및 이를 이용한 반도체 패키지를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기와 같이 반도체 패키지를 LGA 방식으로 구현가능하게 하여 전체 공정 시간 및 비용 증가를 방지한 인쇄회로기판 및 이를 이용한 반도체 패키지를 제공한다.
게다가, 본 발명은 메모리 모듈 제작시, 전체 두께 조절에 따른 한계를 극복한 인쇄회로기판 및 이를 이용한 반도체 패키지를 제공한다.
본 발명에 따른 인쇄회로기판은, 제1캐버티 및 하면에 다수의 제1랜드를 갖는 제1기판; 상기 제1기판의 하면에 배치되며, 상기 제1캐버티를 노출시키는 제2캐버티 및 하면에 다수의 제2랜드를 갖는 제2기판; 및 상기 제2기판 내부를 관통하여 상기 제1랜드와 상기 제2랜드 간을 연결하는 비아 패턴;을 포함한다.
상기 제1캐버티 주변에 배치된 본드핑거를 더 포함한다.
상기 제2캐버티는 원형 또는 다각형 형상을 포함한다.
상기 제2캐버티는 상기 제1캐버티 보다 큰 직경을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 제2기판의 제2캐버티는 상기 제1캐버티 주변에 배치된 본드핑거를 노출시키도록 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 인쇄회로기판을 이용한 반도체 패키지는, 제1캐버티 및 하면에 다수의 제1랜드 상기 제1캐버티 주변에 배치된 본드핑거를 갖는 제1기판, 상기 제1기판의 하면에 배치되며, 상기 제1캐버티를 노출시키는 제2캐버티 및 하면에 다수의 제2랜드를 갖는 제2기판 및 상기 제2기판 내부를 관통하여 상기 제1랜드와 상기 제2랜드 간을 연결하는 비아 패턴을 포함하는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판의 제1기판 상면에 배치되며, 본딩패드를 갖는 반도체 칩; 상기 반도체 칩의 본딩패드와 상기 제1기판의 제1랜드 간을, 상기 제1캐버티를 관통하여 전기적으로 연결시키는 연결 부재; 및 상기 반도체 칩을 포함하는 인쇄회로기판의 상면과, 상기 연결 부재를 포함하는 상기 제1캐버티 부분 및 상기 제2캐버티의 일부 부분을 밀봉하는 봉지 부재;를 포함한다.
상기 제1캐버티 부분 및 상기 제2캐버티의 일부 부분을 밀봉하는 봉지 부재는 상기 제2기판 하부로 돌출되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 반도체 패키지 형성시, 돌출된 봉지 부재가 안착되며, 서로 상이한 크기를 갖는 캐버티가 구비된 적층 구조의 인쇄회로기판이 이용됨으로써, 상기 인쇄회로기판에 의해 상기 반도체 패키지를 직접 모듈 기판 상에 실장시키는 LGA 방식의 구조를 구현할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같이 LGA 방식의 구조를 구현할 수 있으므로, 솔더 볼과 같은 외부 접속 단자를 형성하기 위한 공정 및 그의 부착 공정이 수행되지 않아도 됨에 따라, 전체 공정 시간 및 비용 증가를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 솔더 볼과 같은 외부 접속 단자가 요구되지 않고도, 상기와 같이 적층 구조의 인쇄회로기판에 의해 반도체 패키지를 직접 모듈 기판 상에 실장시키는 LGA 방식의 구조를 구현할 수 있으므로, 상기 외부 접속 단자의 높이 만큼 패키지의 높이 증가를 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명은 메모리 모듈 제작시 상기 메모리 모듈의 전체 두께 증가를 방지할 있으므로, 따라서, 전체 두께 조절에 따른 한계를 극복할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판을 설명하기 위해 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판을 설명하기 위해 도시한 평면도로서, 이를 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)은, 제1기판(102a), 제2기판(102b) 및 비아 패턴(106)을 포함한다.
제1기판(102a)은 중앙에 구비된 제1캐버티(C1)를 갖는다.
또한, 이러한 제1기판(102a)은 하면에 배열된 다수의 제1랜드(103)를 갖는다.
아울러, 이러한 제1기판(102a)은 제1캐버티(C1) 주변에 배치된 본드핑거(107)를 더 포함한다.
제2기판(102b)은 이러한 제1기판(102a)의 하면에 배치된다.
여기서, 이러한 제2기판(102b)은 제1기판(102a)의 제1캐버티(C1) 보다 큰 직경을 갖는 제2캐버티(C2)를 중앙부에 구비하며, 이러한 제2캐버티(C2)를 통해 제1기판(102a)의 제1캐버티(C1)를 노출시키도록 배치된다.
이때, 이러한 제2기판(102b)은 제1기판(102a) 하면의 제1캐버티(C1)에 인접한 부분의 본드핑거(107) 부분을 완전히 노출시키거나, 또는, 일부 노출시키도록 배치된다.
게다가, 제2기판(102b)은, 하면에 배열된 다수의 제2랜드(105)를 갖는다.
비아 패턴(106)은 이러한 제2기판(102b)의 내부에 제2기판(102b)의 내부를 관통하도록 설치된다.
이때, 이러한 제2기판(102b)의 내부를 관통하도록 설치된 비아 패턴(106)은 일면은 제1기판(102a)의 제1랜드(103)와 연결되며, 일면과 대향하는 타면은 제2기판(102b)의 제2랜드(105)와 연결되도록 설치된다.
따라서, 이러한 제1랜드(103) 및 제2랜드(105) 간을 연결하는 비아 패턴(106)에 의해 제1기판(102a)과 제2기판(102b)은 전기적으로 연결된다.
한편, 이러한 제2기판(102b)의 제2캐버티(C2)는 평면상으로 봤을 때, 원형 또는 다각형 형상으로 이루어질 수 있으며, 제1기판(102a)의 제1캐버티(C1)를 노출시키는 형상이면 어느 형상이든 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판을 이용한 반도체 패키지를 설명하기 위해 도시한 단면도로서, 이를 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판을 이용한 반도체 패키지(150)는, 인쇄회로기판(100), 반도체 칩(108), 연결 부재(114) 및 봉지 부재(116)를 포함한다.
인쇄회로기판(100)은, 제1기판(102a), 제2기판(102b) 및 비아 패턴(106)을 포함한다.
제1기판(102a)은 중앙에 구비된 제1캐버티(C1)를 갖는다.
또한, 이러한 제1기판(102a)은 하면에 배열된 다수의 제1랜드(103)를 갖는다.
아울러, 이러한 제1기판(102a)은 제1캐버티(C1) 주변에 배치된 본드핑거(107)를 더 포함한다.
제2기판(102b)은 이러한 제1기판(102a)의 하면에 배치된다.
여기서, 이러한 제2기판(102b)은 제1기판(102a)의 제1캐버티(C1) 보다 큰 직경을 갖는 제2캐버티(C2)를 중앙부에 구비하며, 이러한 제2캐버티(C2)를 통해 제1기판(102a)의 제1캐버티(C1)를 노출시키도록 배치된다.
이때, 이러한 제2기판(102b)은 제1기판(102a) 하면의 제1캐버티(C1)에 인접한 부분의 본드핑거(107) 부분을 완전히 노출시키거나, 또는, 일부 노출시키도록 배치된다.
게다가, 제2기판(102b)은, 하면에 배열된 다수의 제2랜드(105)를 갖는다.
비아 패턴(106)은 이러한 제2기판(102b)의 내부에 제2기판(102b)의 내부를 관통하도록 설치된다.
이때, 이러한 제2기판(102b)의 내부를 관통하도록 설치된 비아 패턴(106)은 일면은 제1기판(102a)의 제1랜드(103)와 연결되며, 일면과 대향하는 타면은 제2기판(102b)의 제2랜드(105)와 연결되도록 설치된다.
따라서, 이러한 제1랜드(103) 및 제2랜드(105) 간을 연결하는 비아 패턴(106)에 의해 제1기판(102a)과 제2기판(102b)은 전기적으로 연결된다.
한편, 이러한 제2기판(102b)의 제2캐버티(C2)는 평면상으로 봤을 때, 원형 또는 다각형 형상으로 이루어질 수 있으며, 제1기판(102a)의 제1캐버티(C1)를 노출시키는 형상이면 어느 형상이든 형성될 수 있다.
반도체 칩(108)은 이러한 인쇄회로기판(100)의 상면에 접착제(110)를 매개로 페이스-다운(Face-Down) 타입으로 배치된다.
또한, 이러한 반도체 칩(108)은 상면에 배열된 다수의 본딩패드(112)를 포함하며, 이러한 본딩패드(112)는 예를 들면 센터 패드(Center Pad) 타입을 포함한다.
연결 부재(114)는 이러한 반도체 칩(108)의 본딩패드(112)와 제1기판(102a)의 본드핑거(107) 간을 전기적으로 연결하며, 이때, 연결 부재(114)는 제1기판(102a)의 본드핑거(107) 연결시, 제1기판(102a)의 제1캐버티(C1) 부분을 관통하도록 형성된다.
여기서,이러한 연결 부재(114)는 예를 들면 와이어를 포함한다.
봉지 부재(116)는 반도체 칩(108)을 외부의 스트레스로부터 보호하기 위해 이러한 반도체 칩(108)을 포함하는 인쇄회로기판(100)의 상면과, 연결 부재(114)를 포함하는 제1기판(102a)의 제1캐버티(C1) 부분 및 제2기판(102b)의 제2캐버티(C2)의 일부 부분을 밀봉하도록 형성된다.
이러한 봉지 부재(116)는 예를 들면 EMC(Epoxy Molding Compound)를 포함한다.
이 경우, 이러한 봉지 부재(116)에 의한 연결 부재(114)를 포함하는 제1기판(102a)의 제1캐버티(C1) 부분 밀봉시 일부 돌출되는 형상의 봉지 부재(116)는 인쇄회로기판(100)의 제2기판(102b)의 제2캐버티(C2) 부분에 대응되도록 안착되어, 전체 인쇄회로기판(100)의 하면으로는 돌출되지 않도록 형성된다.
한편, 이러한 봉지 부재(116)는 제1캐버티(C1) 부분 및 제2캐버티(C2)의 일부 부분 밀봉시, 봉지 부재(116)가 제2기판(102b)의 제2캐버티(C2) 하부로 돌출되지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이 본 발명은, 상기와 같이 돌출된 봉지 부재가 안착되며, 서로 상이한 크기를 갖는 캐버티가 구비된 적층 구조의 인쇄회로기판이 이용되어 반도체 패키지가 형성됨으로써, 상기 인쇄회로기판에 의해 상기 반도체 패키지를 직접 모듈 기판 상에 실장시키는 LGA 방식의 구조를 구현할 수 있다.
따라서, 상기와 같이 LGA 방식의 구조를 구현할 수 있으므로, 솔더 볼과 같은 외부 접속 단자를 형성하기 위한 공정 및 그의 부착 공정이 수행되지 않아도 됨 에 따라, 전체 공정 시간 및 비용 증가를 방지할 수 있다.
또한, 솔더 볼과 같은 외부 접속 단자가 요구되지 않고도, 상기와 같이 적층 구조의 인쇄회로기판에 의해 반도체 패키지를 직접 모듈 기판 상에 실장시키는 LGA 방식의 구조를 구현할 수 있으므로, 상기 외부 접속 단자의 높이 만큼 패키지의 높이 증가를 방지할 수 있다.
따라서, 메모리 모듈 제작시 상기 메모리 모듈의 전체 두께 증가를 방지할 있으므로, 따라서, 전체 두께 조절에 따른 한계를 극복할 수 있다.
이상, 전술한 본 발명의 실시예들에서는 특정 실시예에 관련하고 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위는 본 발명의 정신과 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판을 설명하기 위해 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판을 설명하기 위해 도시한 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판을 이용한 반도체 패키지를 설명하기 위해 도시한 단면도.

Claims (7)

  1. 제1캐버티 및 하면에 다수의 제1랜드를 갖는 제1기판;
    상기 제1기판의 하면에 배치되며, 상기 제1캐버티를 노출시키는 제2캐버티 및 하면에 다수의 제2랜드를 갖는 제2기판; 및
    상기 제2기판 내부를 관통하여 상기 제1랜드와 상기 제2랜드 간을 연결하는 비아 패턴;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1캐버티 주변에 배치된 본드핑거를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2캐버티는 원형 또는 다각형 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2캐버티는 상기 제1캐버티 보다 큰 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2기판의 제2캐버티는 상기 제1캐버티 주변에 배치된 본드핑거를 노출시키도록 구비된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  6. 제1캐버티 및 하면에 다수의 제1랜드 상기 제1캐버티 주변에 배치된 본드핑거를 갖는 제1기판, 상기 제1기판의 하면에 배치되며, 상기 제1캐버티를 노출시키는 제2캐버티 및 하면에 다수의 제2랜드를 갖는 제2기판 및 상기 제2기판 내부를 관통하여 상기 제1랜드와 상기 제2랜드 간을 연결하는 비아 패턴을 포함하는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판의 제1기판 상면에 배치되며, 본딩패드를 갖는 반도체 칩;
    상기 반도체 칩의 본딩패드와 상기 제1기판의 본드핑거 간을, 상기 제1캐버티를 관통하여 전기적으로 연결시키는 연결 부재; 및
    상기 반도체 칩을 포함하는 인쇄회로기판의 상면과, 상기 연결 부재를 포함하는 상기 제1캐버티 부분 및 상기 제2캐버티의 일부 부분을 밀봉하는 봉지 부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1캐버티 부분 및 상기 제2캐버티의 일부 부분을 밀봉하는 봉지 부재는 상기 제2기판 하부로 돌출되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패 키지.
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