KR20120077786A - 반도체 패키지 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 반도체 패키지는 기판, 반도체 칩, 와이어, 실리콘 층, 형광체 층을 포함한다. 반도체 칩은 기판에 실장된다. 와이어는 기판과 반도체 칩을 전기적으로 연결한다. 실리콘 층은 와이어를 보호하기 위해 반도체 칩 상에 형성된다. 형광체 층은 실리콘 층을 커버한다. 이에 의하여, 형광체 층의 두께를 균일하게 형성하고 광효율을 증가시킬 수 있다.

Description

반도체 패키지 및 이의 제조 방법{SEMICONDUCTOR PACKAGE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 반도체 패키지 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형광체가 도포된 반도체 패키지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

LED 등의 반도체 칩에 형광체를 도포하는 종래기술로서, 반도체 칩 상에 형광체가 혼합된 실리콘 등의 고분자 물질을 직접 도포한 후에, 이를 경화시키는 방법이 있다.

종래기술에 의한 형광체 도포 방법은 와이어 본딩이 끝난 후에 디스펜서(dispenser)를 사용하여 형광체를 반도체 칩의 전면에 모두 도포하여야만 하였다.

이에 따라, 형광체가 넓게 분포되어 빛이 실리콘을 통과하는 양이 적어지게 되며, 형광체의 두께가 불균일하다는 문제점을 가진다.

구체적으로, 형광체 층의 두께를 증가시키면 형광체에 의하여 주파수가 변경된 광의 세기가 증가하고, 형광체 층의 두께를 감소시키면, 형광체에 의하여 주파수가 변경된 광의 세기가 감소한다. 특히, 광은 LED 칩의 상면뿐만 아니라 측면으로부터도 방사되므로, LED 상면에 위치한 형광체 층의 두께뿐만 아니라, LED 측면에 위치한 형광체 층의 두께도 균일하게 도포되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 종래기술에 따라 형광체를 도포하는 방법은 반도체 칩 상에 형광체 층이 불균일한 두께로 도포되므로, 균일한 색을 얻지 못하고 광효율이 좋지 않다는 문제점을 가진다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 광효율을 증가시킨 반도체 패키지를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 반도체 패키지의 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 반도체 패키지는 기판, 반도체 칩, 와이어, 실리콘 층, 형광체 층을 포함한다. 상기 반도체 칩은 상기 기판에 실장된다. 상기 와이어는 상기 기판과 상기 반도체 칩을 전기적으로 연결한다. 상기 실리콘 층은 상기 와이어를 보호하기 위해 상기 반도체 칩 상에 형성된다. 상기 형광체 층은 상기 실리콘 층을 커버한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 실리콘 층은 상기 반도체 칩으로부터 일정한 두께를 가지도록 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 형광체 층은 실리콘 및 에폭시 중 어느 하나와 형광체를 혼합하여 제작한 형광체 필름일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 형광체 필름은 상기 반도체 칩의 상면과 측면을 커버하도록 상기 실리콘 층에 코팅될 수 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 실시예에 따른 반도체패키지의 제조 방법에서, 복수개의 반도체 칩들이 실장되고, 각각의 반도체 칩과 와이어로 연결된 기판을 준비한다. 상기 반도체 칩들이 배열된 기판 상에 상기 와이어의 보호를 위한 실리콘 층을 형성한다. 상기 반도체 칩들 사이에 상기 기판이 노출되도록 상기 실리콘 층에 홈을 형성한다. 상기 실리콘 층을 커버하는 형광체 층을 형성한다. 상기 형광체 층이 형성된 기판을 개별 반도체 패키지로 절단한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 실리콘 층을 형성하는 단계는 실리콘을 상기 반도체 칩으로부터 일정한 두께를 가지도록 도포 후 경화할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 홈을 형성하는 단계는, 상기 실리콘 층 상에 포토레지스트막을 도포하고, 상기 도포된 포토레지스트막을 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하고, 상기 포토레지스트 패턴에 따라 상기 실리콘 층을 에칭하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 형광체 층을 형성하는 단계는, 실리콘 및 에폭시 중 어느 하나와 형광체를 혼합하여 제작한 형광체 필름을 상기 반도체 칩의 상면과 측면을 커버하도록 상기 실리콘 층에 코팅할 수 있다.

이와 같은 반도체 패키지 및 이의 제조 방법에 따르면, 반도체 칩 상에 실리콘을 일정한 두께로 도포한 후, 형광체 필름을 압착하여 형광체 층의 두께를 균일하게 형성하므로, 광효율을 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 2a 내지 도 2f는 상기 도 1에 도시된 반도체 패키지의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지(100)는 기판(110), 반도체 칩(120), 와이어(130), 실리콘 층(140), 형광체 층(150)을 포함한다.

상기 기판(110)은 다양한 종류의 기판이 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 기판(110)은 반도체 기판, 유리 기판, 플라스틱 기판 또는 인쇄회로기판(printed circuit board: PCB)기판일 수 있다.

상기 반도체 칩(120)은 상기 기판(110)에 실장된다. 예컨대, 상기 반도체 칩(120)은 발광다이오드(light emitting diode: LED)일 수 있다.

상기 와이어(130)는 상기 기판(110)과 상기 반도체 칩(120)을 전기적으로 연결한다. 상기 와이어(130)는 상기 반도체 칩(120)의 외주변을 따라 배열되고, 상기 반도체 칩(120)의 활성화면인 상면과 상기 기판(110)의 입출력 패턴 사이에 위치하여 전기적 신호의 배선을 제공한다.

상기 실리콘 층(140)은 상기 와이어(130)를 보호하기 위해 상기 반도체 칩(120) 상에 형성된다. 상기 실리콘 층(140)은 외부 환경으로부터 내부의 손상을 방지하기 위해 상기 반도체 칩(120) 및 제1 와이어(130)를 내부로 몰딩하는 방식으로 형성될 수 있다. 상기 실리콘 층(140)은 상기 반도체 칩(120)으로부터 일정한 두께를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 형광체 층(150)은 상기 실리콘 층(140)을 커버한다. 상기 형광체 층(150)은 실리콘 및 에폭시 중 어느 하나와 형광체를 혼합하여 제작한 형광체 필름인 것이 바람직하다. 상기 형광체 필름은 상기 반도체 칩(120) 상에 올려진 후, 진공 프레스를 사용하여 상기 반도체 칩(120)의 상면과 측면을 커버하도록 상기 실리콘 층(140)에 코팅될 수 있다.

도 2a 내지 도 2f는 상기 도 1에 도시된 반도체 패키지의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.

도 2a를 참조하면, 기판(110) 상에 복수개의 반도체 칩들을 실장하고, 각각의 반도체 칩(120)을 와이어(130)를 이용하여 기판(110)에 연결한다. 상기 반도체 칩(120)과 상기 기판(110)은 와이어(130) 본딩에 의하여 전기적으로 연결된다.

도 2b를 참조하면, 상기 반도체 칩들이 배열된 기판(110) 상에 상기 와이어(130)의 보호를 위한 실리콘 층(140)을 형성한다. 이때, 실리콘을 상기 반도체 칩(120)으로부터 일정한 두께를 가지도록 도포한 후 경화하는 것이 바람직하다. 또한 상기 실리콘 층(140)은 몰딩에 의해 형성될 수도 있다.

도 2c를 참조하면, 상기 반도체 칩들 사이에 상기 기판(110)이 노출되도록 상기 실리콘 층(140)에 홈(145)을 형성한다. 상기 홈(145)을 형성하는 단계는 상기 실리콘 층 상에 스탬핑(Stamping) 방법을 사용하여 상기 홈(145)을 형성하는 것이 바람직하다.

도 2d 및 도 2e를 참조하면, 상기 실리콘 층(140)을 커버하는 형광체 층(150)을 형성한다. 상기 형광체 층(150)은 실리콘 및 에폭시 중 어느 하나와 형광체를 혼합하여 제작한 형광체 필름을 상기 기판(110) 상에 진공압착하여 형성할 수 있다. 이때, 상기 형광체 필름은 상기 반도체 칩(120) 상에 올려진 후, 진공 프레스를 사용하여 상기 반도체 칩(120)의 상면과 측면을 커버하도록 상기 실리콘 층(140)에 코팅되는 것이 바람직하다.

도 2f를 참조하면, 상기 형광체 층(150)이 형성된 기판(110)을 개별 반도체 패키지로 절단한다. 상기 형광체 층(150)까지 형성한 상기 기판(110)을 상기 홈(145)을 따라 절단하여 하나의 반도체 칩(120)을 실장한 복수개의 반도체 패키지로 제조할 수 있다.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 반도체 패키지 및 이의 제조 방법은 형광체 층의 두께를 균일하게 형성하여 반도체 패키지의 광효율을 증가시키는데 이용될 수 있다.

100: 반도체 패키지
110: 기판 120: 반도체 칩
130: 와이어 140: 실리콘 층
145: 홈 150: 형광체 층

Claims (8)

1. 기판;
   상기 기판에 실장된 반도체 칩;
   상기 기판과 상기 반도체 칩을 전기적으로 연결하는 와이어;
   상기 와이어를 보호하기 위해 상기 반도체 칩 상에 형성된 실리콘 층; 및
   상기 실리콘 층을 커버하는 형광체 층을 포함하는 반도체 패키지.
2. 제1 항에 있어서, 상기 실리콘 층은 상기 반도체 칩으로부터 일정한 두께를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
3. 제1 항에 있어서, 상기 형광체 층은 실리콘 및 에폭시 중 어느 하나와 형광체를 혼합하여 제작한 형광체 필름인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
4. 제3 항에 있어서, 상기 형광체 필름은 상기 반도체 칩의 상면과 측면을 커버하도록 상기 실리콘 층에 코팅되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.
5. 기판 상에 복수개의 반도체 칩들을 실장하고, 각각의 반도체 칩과 상기 기판을 와이어로 연결하는 단계;
   상기 반도체 칩들이 배열된 기판 상에 상기 와이어의 보호를 위한 실리콘 층을 형성하는 단계;
   상기 반도체 칩들 사이에 상기 기판이 노출되도록 상기 실리콘 층에 홈을 형성하는 단계;
   상기 실리콘 층을 커버하는 형광체 층을 형성하는 단계; 및
   상기 형광체 층이 형성된 기판을 개별 반도체 패키지로 절단하는 단계를 포함하는 반도체 패키지의 제조방법.
6. 제5 항에 있어서, 상기 실리콘 층을 형성하는 단계는,
   실리콘을 상기 반도체 칩으로부터 일정한 두께를 가지도록 도포 후 경화하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법.
7. 제5 항에 있어서, 상기 홈을 형성하는 단계는,
   상기 실리콘 층 상에 스탬핑(Stamping) 방법을 사용함을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법.
8. 제5 항에 있어서, 상기 형광체 층을 형성하는 단계는,
   실리콘 및 에폭시 중 어느 하나와 형광체를 혼합하여 제작한 형광체 필름을 상기 반도체 칩의 상면과 측면을 커버하도록 상기 실리콘 층에 코팅하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법.

Images