KR20110065695A - Semiconductor package and stacked semiconductor package using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 패키지 및 이를 갖는 적층 반도체 패키지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 감소된 두께를 갖는 경박단소한 새로운 구조의 반도체 패키지 및 이를 갖는 적층 반도체 패키지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor package and a laminated semiconductor package having the same, and more particularly, to a semiconductor package having a light and simple structure having a reduced thickness and a laminated semiconductor package having the same.
반도체 집적 소자에 대한 패키징 기술은 소형화 및 고용량화에 대한 요구에 따라 지속적으로 발전하고 있으며, 최근에는 소형화 및 고용량화와 실장 효율성을 만족시킬 수 있는 적층 반도체 패키지(stacked semiconductor package)에 대한 다양한 기술들이 개발되고 있다.The packaging technology for semiconductor integrated devices is continuously developed in accordance with the demand for miniaturization and high capacity, and recently, various technologies for stacked semiconductor packages are developed to satisfy miniaturization, high capacity, and mounting efficiency. have.
반도체 산업에서 말하는 "적층"이란 적어도 2개 이상의 반도체 칩 또는 패키지를 수직으로 쌓아 올리는 기술로서, 메모리 소자의 경우 반도체 집적 공정에서 구현 가능한 메모리 용량보다 큰 메모리 용량을 갖는 제품을 구현할 수 있고, 실장 면적 사용의 효율성을 높일 수 있다.In the semiconductor industry, "stacking" refers to a technology in which at least two semiconductor chips or packages are stacked vertically. In the case of a memory device, a product having a memory capacity larger than the memory capacity that can be realized in a semiconductor integration process may be implemented. It can increase the efficiency of use.
반도체 칩을 이용한 적층 반도체 패키지의 경우, 얇게 가공된 반도체 칩을 취급해야 함에 따라 공정성이 떨어지고 수율이 저하되는 단점이 있다. 따라서, 공 정성 및 수율 향상 측면에서는 반도체 칩을 기판 상에 실장하고 기판 상면을 몰딩하여 형성된 반도체 패키지를 이용하여 적층 반도체 패키지를 제작하는 것이 유리하다.In the case of a laminated semiconductor package using a semiconductor chip, there is a disadvantage in that processability is lowered and yield is lowered as a thin processed semiconductor chip is handled. Therefore, in terms of processability and yield improvement, it is advantageous to manufacture a laminated semiconductor package using a semiconductor package formed by mounting a semiconductor chip on a substrate and molding the upper surface of the substrate.
반도체 패키지를 이용한 적층 반도체 패키지의 고용량화를 위해서는 반도체 패키지를 다층으로 적층해야 한다. 그러나, 반도체 패키지는 반도체 칩에 비하여 두꺼운 두께를 갖기 때문에, 반도체 패키지를 다층으로 적층할 경우 높이가 과도하게 높아져, 적층 반도체 패키지를 마더 보드(mother board)에 실장하여 모듈화할 때 모듈간 갭(gap)에 제약을 받게 된다. Lamination using semiconductor packages In order to increase the capacity of semiconductor packages, semiconductor packages must be stacked in multiple layers. However, since the semiconductor package has a thicker thickness than the semiconductor chip, when the semiconductor package is stacked in multiple layers, the height becomes excessively high, and the module-to-module gap when the laminated semiconductor package is mounted on a mother board and modularized ) Is limited.
따라서, 감소된 두께를 갖는 경박단소한 새로운 형태의 반도체 패키지의 개발이 필요한 상황이다.Thus, there is a need for the development of a new, thinner, thinner package with reduced thickness.
본 발명은, 감소된 두께를 갖는 경박단소한 새로운 형태의 반도체 패키지 및 이를 갖는 적층 반도체 패키지를 제공하는데, 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a thin and compact semiconductor package having a reduced thickness and a laminated semiconductor package having the same.
본 발명의 일 견지에 따른 반도체 패키지는, 일면, 상기 일면과 대향하는 타면 및 측면을 가지며 상기 일면에 본딩 패드가 형성된 반도체 칩과, 상기 반도체 칩을 감싸도록 형성되며 상기 반도체 칩에 부착되는 제1면 및 상기 제1면과 대향하는 제2면을 갖는 필름 몸체 및 상기 필름 몸체와 일체로 형성되며 상기 본딩 패드를 상기 반도체 칩의 상기 타면으로 재배치시키는 재배선을 포함하는 배선 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a semiconductor package includes a semiconductor chip having one surface, the other surface and a side surface facing the one surface, and a bonding pad formed on the surface thereof, and a first chip formed to surround the semiconductor chip and attached to the semiconductor chip. And a wiring film including a film body having a surface and a second surface opposite to the first surface, and a wiring line integrally formed with the film body and repositioning the bonding pad to the other surface of the semiconductor chip. It is done.
상기 재배선은, 상기 본딩 패드와 전기적으로 연결되도록 형성된 제 1 접속 패드와, 상기 반도체 칩의 상기 타면과 접촉되도록 형성된 제 2 접속 패드와, 상기 제 1 접속 패드와 상기 제 2 접속 패드를 전기적으로 연결하는 회로 배선을 포함하는 것을 특징으로 한다.The redistribution may include a first connection pad formed to be electrically connected to the bonding pad, a second connection pad formed to contact the other surface of the semiconductor chip, and the first connection pad and the second connection pad to be electrically connected to each other. It characterized in that it comprises a circuit wiring to connect.
상기 제 1 접속 패드 및 상기 제 2 접속 패드는 상기 필름 몸체의 상기 제2면에서 상기 제1면을 관통하도록 형성된 것을 특징으로 한다.The first connection pad and the second connection pad may be formed to penetrate the first surface at the second surface of the film body.
상기 제 1 접속 패드 및 상기 제 2 접속 패드는 상기 필름 몸체의 상기 제2면에서 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 한다.The first connection pad and the second connection pad may be formed to protrude from the second surface of the film body.
상기 회로 배선은 상기 필름 몸체의 상기 제2면에 형성된 것을 특징으로 한 다.The circuit wiring is formed on the second surface of the film body.
상기 회로 배선은 상기 필름 몸체의 내부에 형성된 것을 특징으로 한다.The circuit wiring is characterized in that formed inside the film body.
상기 본딩 패드와 상기 제 1 접속 패드 사이에 연결 부재가 형성되는 것을 특징으로 한다.A connecting member is formed between the bonding pad and the first connection pad.
상기 연결 부재는 범프, 이방성 도전 필름, 솔더볼 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 한다.The connecting member may be formed of any one of a bump, an anisotropic conductive film, and a solder ball.
본 발명의 다른 견지에 따른 적층 반도체 패키지는, 일면, 상기 일면과 대향하는 타면 및 측면을 가지며 상기 일면에 본딩 패드가 형성된 반도체 칩과, 상기 반도체 칩을 감싸도록 형성되며 상기 반도체 칩에 부착되는 제1면 및 상기 제1면과 대향하는 제2면을 갖는 필름 몸체 및 상기 필름 몸체와 일체로 형성되며 상기 본딩 패드를 상기 반도체 칩의 상기 타면으로 재배치시키는 재배선을 포함하는 배선 필름을 구비하는 복수의 반도체 패키지들을 포함하며, 상기 반도체 패키지들은 상기 재배선을 통하여 인접하는 반도체 패키지들이 전기적으로 연결되도록 적층되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a multilayer semiconductor package includes a semiconductor chip having one surface, the other surface and a side surface facing the one surface, and a bonding pad formed on the one surface, and formed to surround the semiconductor chip and attached to the semiconductor chip. A plurality of wiring films including a film body having one surface and a second surface facing the first surface, and a wiring film integrally formed with the film body and including a redistribution line for repositioning the bonding pad to the other surface of the semiconductor chip. And semiconductor packages, wherein the semiconductor packages are stacked such that adjacent semiconductor packages are electrically connected through the redistribution.
상기 재배선은, 상기 필름 몸체의 상기 제1면 및 상기 제2면을 관통하여 일측 단부가 상기 본딩 패드와 전기적으로 연결되고 상기 일측 단부와 대향하는 타측 단부가 상기 필름 몸체의 상기 제2면에서 돌출되도록 형성된 제 1 접속 패드와, 상기 필름 몸체의 상기 제1면 및 상기 제2면을 관통하여 일단부가 상기 반도체 칩의 상기 타면과 접촉되고, 상기 일단부와 대향하는 타단부가 상기 필름 몸체의 상기 제2면에서 돌출되도록 형성된 제 2 접속 패드와, 상기 제 1 접속 패드와 상기 제 2 접속 패드를 전기적으로 연결하는 회로 배선을 포함하는 것을 특징으로 한다.The redistribution may pass through the first surface and the second surface of the film body so that one end thereof is electrically connected to the bonding pad and the other end opposite to the one end portion is formed on the second surface of the film body. A first connection pad formed to protrude, and one end of the film body penetrating the first and second surfaces of the film body to be in contact with the other surface of the semiconductor chip, and the other end of the film body facing the one end of the film body; And a second connection pad formed to protrude from the second surface, and circuit wiring for electrically connecting the first connection pad and the second connection pad.
상기 반도체 패키지들은 하위(下位) 반도체 패키지의 필름 몸체의 제2면에서 돌출되는 제 1 접속 패드와 상위(上位) 반도체 패키지의 필름 몸체의 제2면에서 돌출되는 제 2 접속 패드가 전기적으로 연결되도록 적층되는 것을 특징으로 한다.The semiconductor packages may be electrically connected to a first connection pad protruding from the second surface of the film body of the lower semiconductor package and a second connection pad protruding from the second surface of the film body of the upper semiconductor package. It is characterized by being stacked.
상기 하위 반도체 패키지의 상기 제 1 접속 패드와 상기 상위 반도체 패키지의 상기 제 2 접속 패드 사이에 도전성 연결부재가 형성되는 것을 특징으로 한다.A conductive connection member is formed between the first connection pad of the lower semiconductor package and the second connection pad of the upper semiconductor package.
상기 도전성 연결 부재는 범프, 이방성 도전 필름, 솔더볼 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 한다.The conductive connecting member is formed of any one of bump, anisotropic conductive film, solder ball.
상기 인접하는 반도체 패키지들 사이에 갭필 부재가 형성되는 것을 특징으로 한다.A gap fill member may be formed between the adjacent semiconductor packages.
상기 갭필 부재는, 이방성 도전 페이스트, 비전도성 페이스트 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 한다.The gap fill member is formed of any one of an anisotropic conductive paste and a nonconductive paste.
본 발명에 따르면, 이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 반도체 패키지가 반도체 칩 수준의 얇은 두께로 형성되므로, 반도체 패키지를 적층하여 형성되는 적층 반도체 패키지의 고용량화의 한계를 극복하고 고용량의 적층 반도체 패키지 제작이 가능하다. According to the present invention, as described in detail above, since the semiconductor package is formed to a thin thickness of the semiconductor chip level, it is possible to overcome the limitation of the high capacity of the laminated semiconductor package formed by stacking the semiconductor packages and to manufacture a high capacity multilayer semiconductor package. It is possible.
또한, 반도체 칩에 비해 공정성 및 수율 측면에서 유리한 반도체 패키지를 이용하여 고용량의 적층 반도체 패키지를 구성할 수 있으므로, 적층 반도체 패키지의 공정성 및 수율이 향상된다. In addition, since a high-capacity laminated semiconductor package can be configured by using a semiconductor package that is advantageous in terms of processability and yield compared to a semiconductor chip, the processability and yield of the laminated semiconductor package are improved.
더욱이, 기판을 사용하지 않고 몰딩 공정을 실시하지 않으므로, 원가가 절감되고, 양산성이 향상된다.Furthermore, since no molding process is performed without using a substrate, cost is reduced and mass productivity is improved.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 패키지를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 패키지에 사용되는 반도체 칩을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 패키지에 사용되는 배선 필름을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 I-I' 라인에 따른 단면도이고, 도 5는 반도체 칩 및 배선 필름을 이용한 반도체 패키지 제작 과정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a semiconductor package according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a semiconductor chip used in the semiconductor package according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an embodiment of the present invention 4 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 3, and FIG. 5 is a diagram for describing a process of fabricating a semiconductor package using a semiconductor chip and a wiring film.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지(100)는, 반도체 칩(10) 및 배선 필름(20)을 포함한다.1 to 5, a
본 실시예에서, 반도체 칩(10)은 직육면체 형상을 가질 수 있다.In the present embodiment, the
직육면체 형상을 갖는 반도체 칩(10)은 일면(A), 일면(A)과 대향하는 타면(B) 및 측면(C)을 갖는다. 직육면체 형상을 갖는 반도체 칩(10)은 4개의 측면(C)을 갖는다.The
반도체 칩(10)의 일면(A)에는 본딩 패드(11)가 형성된다.
도시하지 않았지만, 반도체 칩(10)은 회로부를 포함한다. 회로부는, 예를 들어 데이터를 저장하기 위한 데이터 저장부 및 데이터를 처리하기 위한 데이터 처리부를 포함한다. 본딩 패드(11)는 외부와의 연결을 위한 회로부의 전기적 접점에 해 당된다. Although not shown, the
배선 필름(20)은, 필름 몸체(21) 및 재배선(22)을 포함한다.The
필름 몸체(21)는 반도체 칩(10)의 감싸지도록 반도체 칩(10)의 외부면, 즉 반도체 칩(10)의 일면(A), 타면(B) 및 4개의 측면(C)에 부착된다.The
필름 몸체(21)는, 반도체 칩(10)에 부착되는 제1면(E), 제1면(E)과 대향하는 제2면(F)을 갖는다.The
본 실시예에서, 재배선(22)은 제 1 접속 패드(22A), 제 2 접속 패드(22B) 및 회로배선(22C)을 포함한다.In this embodiment, the
제 1 접속 패드(22A)는 반도체 칩(10)의 일면(A)에 부착된 필름 몸체(21)의 제2면(F)에서 제1면(E)을 관통하여 반도체 칩(10)의 본딩 패드(11)와 전기적으로 연결되도록 형성된다.The
제 1 접속 패드(22A)와 본딩 패드(11)간 전기적인 연결을 위하여 제 1 접속 패드(22A)와 본딩 패드(11) 사이에는 도전성 연결 부재(미도시)가 형성될 수 있다.A conductive connection member (not shown) may be formed between the
도전성 연결 부재는 범프(bump), 이방성 도전 필름(Anisotropy Conductive Film), 솔더볼(solder ball) 중 어느 하나로 형성될 수 있다. The conductive connection member may be formed of any one of a bump, an anisotropy conductive film, and a solder ball.
제 2 접속 패드(22B)는 반도체 칩(10)의 타면(B)에 부착된 필름 몸체(21)의 제2면(F)에서 제1면(E)을 관통하여 반도체 칩(10)의 타면(B)과 접촉되도록 형성된다.The
제 1, 제 2 접속 패드(22A, 22B)는 필름 몸체(21)의 제2면(F)으로분터 일정 높이 돌출될 수 있다.The first and
회로 배선(22C)은 제 1 접속 패드(22A)와 제 2 접속 패드(22B)를 전기적으로 연결한다.The circuit wiring 22C electrically connects the
회로 배선(22C)은 필름 몸체(21)의 제2면(F)에 형성될 수 있다. 이와 다르게, 회로 배선(22C)은 필름 몸체(21) 내부에 형성될 수도 있다.The
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지를 갖는 적층 반도체 패키지를 설명하기 위한 도면이다.6 and 7 illustrate a multilayer semiconductor package having a semiconductor package according to an embodiment of the present invention.
도 6 및 도 7을 참조하면, 전술한 반도체 패키지(100)를 갖는 적층 반도체 패키지는, 인접하는 반도체 패키지(100)들이 재배선(22)을 통하여 전기적으로 연결되도록 적층된 구조를 갖는다. 6 and 7, the stacked semiconductor package having the
예컨데, 인접하는 반도체 패키지(100)들 중 하부에 위치하는 반도체 패키지의 제 1 접속 패드(22A)와 상부의 반도체 패키지의 제 2 접속 패드(22B)가 전기적으로 연결되도록 적층된다.For example, the
도시하지 않았지만, 하부에 위치하는 반도체 패키지의 제 1 접속 패드(22A)와 상부에 위치하는 반도체 패키지의 제 2 접속패드(22B) 사이에는 도전성 연결부재가 더 형성될 수 있다. Although not shown, a conductive connection member may be further formed between the
도전성 연결 부재는 범프, 이방성 도전 필름, 솔더볼 중 어느 하나로 형성될 수 있다.The conductive connection member may be formed of any one of bump, anisotropic conductive film, and solder ball.
그리고, 반도체 패키지들(100) 사이에는 갭필 부재(30)가 형성되고, 최하부에 위치하는 반도체 패키지에는 볼랜드와 같은 외부 접속 단자(미도시)가 부착된다. In addition, a
갭필 부재(30)는 이방성 도전 페이스트(Anisotropy Conductive Paste, ACP), 비전도성 페이스트(Non-Conductive Paste, NCP) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.The
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 반도체 패키지가 반도체 칩 수준의 얇은 두께로 형성되므로, 반도체 패키지를 적층하여 형성되는 적층 반도체 패키지의 고용량화의 한계를 극복하고 고용량의 적층 반도체 패키지 제작이 가능하다. 또한, 반도체 칩에 비해 공정성 및 수율 측면에서 유리한 반도체 패키지를 이용하여 고용량의 적층 반도체 패키지를 구성할 수 있으므로, 적층 반도체 패키지의 공정성 및 수율이 향상된다. 더욱이, 기판을 사용하지 않고 몰딩 공정을 실시하지 않으므로, 원가가 절감되고, 양산성이 향상된다.As described in detail above, since the semiconductor package is formed to have a thin thickness of the semiconductor chip level, it is possible to overcome the limitation of increasing the capacity of the laminated semiconductor package formed by stacking the semiconductor packages and to manufacture a high capacity laminated semiconductor package. In addition, since a high-capacity laminated semiconductor package can be configured by using a semiconductor package that is advantageous in terms of processability and yield compared to a semiconductor chip, the processability and yield of the laminated semiconductor package are improved. Furthermore, since no molding process is performed without using a substrate, cost is reduced and mass productivity is improved.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above with reference to the embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary knowledge in the scope of the present invention described in the claims and It will be appreciated that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the art.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지를 나타낸 도면이다.1 illustrates a semiconductor package according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지에 사용되는 반도체 칩을 나타낸 도면이다.2 illustrates a semiconductor chip used in a semiconductor package according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지에 사용되는 배선 필름을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a wiring film used in a semiconductor package according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 I-I' 라인에 따른 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 3.
도 5는 반도체 칩 및 배선 필름을 이용한 반도체 패키지 제작 과정을 나타낸 도면이다.5 is a view showing a semiconductor package manufacturing process using a semiconductor chip and a wiring film.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지를 이용한 적층 반도체 패키지를 설명하기 위한 도면이다.6 and 7 illustrate a multilayer semiconductor package using a semiconductor package according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>
100 : 반도체 패키지100: semiconductor package
10 : 반도체 칩10: semiconductor chip
20 : 배선 필름20: wiring film
21 : 필름 몸체21: film body
22 : 재배선22: redistribution
22A, 22B : 제 1, 제 2 접속 배선22A, 22B: 1st, 2nd connection wiring
22C : 회로 배선22C: circuit wiring
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |