KR20140039540A - Semiconductor package and method of forming the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
전자 기기에 사용되는 반도체 집적 회로의 고밀도, 고집적화에 따라서, 반도체 칩의 전극 단자의 다핀화, 좁은 피치화가 급속히 진행되고 있다. 반도체 소자는 다른 반도체 소자 내지 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되기 위해 솔더볼이나 범프와 같은 전기적 연결 구조를 갖는 것이 일반적이다. 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서 보다 신뢰성 있고 간편한 플립 칩 본딩 실장 방법이 다양하게 연구되고 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION In accordance with the high density and high integration of semiconductor integrated circuits used in electronic devices, the pinning and narrow pitch of electrode terminals of semiconductor chips are rapidly progressing. The semiconductor device generally has an electrical connection structure such as solder balls or bumps in order to be electrically connected to other semiconductor devices or printed circuit boards. In the method of manufacturing a semiconductor package, a more reliable and simple flip chip bonding mounting method has been studied in various ways.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 신뢰성 있는 반도체 패키지를 제공하는데 있다. An object of the present invention is to provide a reliable semiconductor package.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 총 처리 시간(TAT)이 단축된 반도체 패키지의 제조 방법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor package with a shortened total processing time (TAT).
본 발명은 반도체 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다. 일 실시예에 따르면, 반도체 패키지는 패키지 기판, 상기 패키지 기판 상에 실장된 반도체 칩, 상기 반도체 칩과 상기 패키지 기판 사이에 개재되어, 상기 반도체 칩 및 상기 패키지 기판을 전기적으로 연결시키는 범프, 상기 패키지 기판과 상기 반도체 칩 사이에 채워진 언더필링막, 및 상기 언더필링막 내에 제공된 잔여 접착부를 포함할 수 있다. The present invention relates to a semiconductor package and a manufacturing method thereof. In an embodiment, the semiconductor package may include a package substrate, a semiconductor chip mounted on the package substrate, a bump interposed between the semiconductor chip and the package substrate to electrically connect the semiconductor chip and the package substrate, and the package. An underfill film filled between the substrate and the semiconductor chip, and the remaining adhesive portion provided in the underfill film.
일 실시예에 따르면, 상기 잔여 접착부는 입자 형상을 가질 수 있다. According to one embodiment, the remaining adhesive portion may have a particle shape.
일 실시예에 따르면, 상기 잔여 접착부는 상기 기판과 상기 반도체 칩의 간격과 동일하거나 낮은 높이를 가질 수 있다. In example embodiments, the remaining adhesive part may have a height equal to or lower than a distance between the substrate and the semiconductor chip.
일 실시예에 따르면, 상기 반도체 칩은 상기 패키지 기판과 일정한 간격을 가지고 이격될 수 있다. In example embodiments, the semiconductor chip may be spaced apart from the package substrate at regular intervals.
일 실시예에 따르면, 반도체 패키지 제조방법은 기판을 제공하는 것, 상기 기판 상에 접착부들을 형성하는 것, 범프를 포함하는 반도체 칩을 상기 접착부들에 의하여 상기 기판에 고정시키며 상기 기판 상에 배치하는 것, 상기 범프를 리플로우 하여 상기 반도체 칩을 상기 기판과 전기적으로 연결시키는 것, 및 상기 기판과 상기 반도체 칩 사이를 충진하여 언더필링막을 형성하는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, a method of manufacturing a semiconductor package may include providing a substrate, forming adhesive parts on the substrate, and fixing a semiconductor chip including bumps to the substrate by the adhesive parts on the substrate. And reflowing the bumps to electrically connect the semiconductor chip to the substrate, and filling the gap between the substrate and the semiconductor chip to form an underfill film.
일 실시예에 따르면, 상기 리플로우에 의하여 상기 접착부들의 일부를 제거하여 잔여 접착부를 형성하는 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method may include removing some of the adhesive parts by the reflow to form a residual adhesive part.
일 실시예에 따르면, 상기 접착부들을 형성하는 것은 접착제 용액을 인쇄롤 표면에 도포하여 접착제 도트를 형성하는 것, 및 상기 인쇄롤 표면의 상기 접착제 도트를 상기 패키지 기판 상에 전사하는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, forming the adhesive portions may include applying an adhesive solution to a printing roll surface to form an adhesive dot, and transferring the adhesive dot on the printing roll surface onto the package substrate. .
일 실시예에 따르면, 상기 접착부들을 형성하는 것은 디스펜서에 의하여 상기 기판 상에 패턴 가지도록 접착제를 도포하는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, forming the adhesive portions may include applying an adhesive to have a pattern on the substrate by a dispenser.
일 실시예에 따르면, 상기 기판을 제공하는 것은 상기 기판을 캐리어 상에 로딩하는 것을 더 포함하며, 상기 언더필링막을 형성한 후 상기 기판을 상기 캐리어로부터 분리하는 것을 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, providing the substrate may further include loading the substrate on a carrier, and may further include separating the substrate from the carrier after forming the underfilling film.
본 발명에 따른 반도체 패키지는 기판, 기판과 일정한 간격을 가지며 이격된 반도체 칩, 및 상기 기판과 반도체 칩 사이에 제공된 잔여 접착부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 반도체 패키지의 신뢰성이 향상될 수 있다. The semiconductor package according to the present invention may include a substrate, a semiconductor chip spaced apart from the substrate at regular intervals, and a residual adhesive portion provided between the substrate and the semiconductor chip. Thus, the reliability of the semiconductor package can be improved.
본 발명에 따른 반도체 패키지의 제조방법은 기판 상에 접착부들을 형성할 수 있다. 접착부들은 반도체 칩이 기판 상에 실장되는 시간을 단축시키도록 상기 반도체 칩과 상기 기판을 임시적으로 접착하여 고정시킬 수 있다. 이에 따라, 반도체 패키지 제조공정에서 총 처리시간(TAT)이 단축될 수 있다. 접착부들에 의하여 반도체 칩이 상기 기판과 일정한 간격을 가지며 실장될 수 있다. The method of manufacturing a semiconductor package according to the present invention may form adhesive parts on a substrate. The adhesive parts may temporarily bond and fix the semiconductor chip and the substrate to shorten the time for mounting the semiconductor chip on the substrate. Accordingly, the total processing time TAT may be shortened in the semiconductor package manufacturing process. By the adhesive parts, the semiconductor chip may be mounted at regular intervals from the substrate.
본 발명의 보다 완전한 이해와 도움을 위해, 참조가 아래의 설명에 첨부도면과 함께 주어져 있고 참조번호가 이래에 나타나 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지를 나타낸 단면도이다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조방법을 도시한 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 기술이 적용된 반도체 패키지를 포함하는 패키지 모듈의 예를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 기술이 적용된 반도체 패키지를 포함하는 전자 장치의 예를 보여주는 블럭도이다.
도 10은 본 발명의 기술이 적용된 반도체 패키지를 포함하는 메모리 시스템의 예를 보여주는 블럭도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS For a more complete understanding and assistance of the invention, reference is made to the following description, taken together with the accompanying drawings,
1 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor package according to an embodiment of the present invention.
2 to 7 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor package in accordance with an embodiment of the present invention.
8 illustrates an example of a package module including a semiconductor package to which the technology of the present invention is applied.
9 is a block diagram illustrating an example of an electronic device including a semiconductor package to which the technology of the present invention is applied.
10 is a block diagram illustrating an example of a memory system including a semiconductor package to which the technology of the present invention is applied.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 당해 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 개념이 어떤 적합한 환경에서 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다.In order to fully understand the structure and effects of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Those of ordinary skill in the art will understand that the concepts of the present invention may be practiced in any suitable environment.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 ‘포함한다(comprises)’ 및/또는 ‘포함하는(comprising)’은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms 'comprises' and / or 'comprising' mean that the stated element, step, operation and / or element does not imply the presence of one or more other elements, steps, operations and / Or additions.
본 명세서에서 어떤 막(또는 층)이 다른 막(또는 층) 또는 기판상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막(또는 층) 또는 기판상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막(또는 층)이 개재될 수도 있다. When a film (or layer) is referred to herein as being on another film (or layer) or substrate it may be formed directly on another film (or layer) or substrate, or a third film Or layer) may be interposed.
본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 영역, 막들(또는 층들) 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 막들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 막(또는 층)을 다른 영역 또는 막(또는 층)과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에의 제1막질로 언급된 막질이 다른 실시 예에서는 제2막질로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다 Although the terms first, second, third, etc. have been used in various embodiments herein to describe various regions, films (or layers), etc., it is to be understood that these regions, do. These terms are merely used to distinguish any given region or film (or layer) from another region or film (or layer). Thus, the membrane referred to as the first membrane in one embodiment may be referred to as the second membrane in another embodiment. Each embodiment described and exemplified herein also includes its complementary embodiment. Like numbers refer to like elements throughout the specification.
본 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
The terms used in the embodiments of the present invention may be construed as commonly known to those skilled in the art unless otherwise defined.
<반도체 패키지의 예><Example of Semiconductor Package>
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지를 도시한 평면도이다. 1 is a plan view showing a semiconductor package according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 반도체 패키지(1)는 패키지 기판(100), 반도체 칩(200), 및 범프(250)를 포함할 수 있다. 반도체 패키지(1)는 반도체 칩(200)이 패키지 기판(100)상에서 페이스 다운(face down) 실장된 플립 칩 패키지일 수 있다. 언더필링막(300)은 패키지 기판(100)과 반도체 칩(200) 사이에 충진되며, 잔여 접착부(450)를 포함할 수 있다. 반도체 패키지(1)는 몰딩막(350)에 의해 몰딩되어 있을 수 있다. Referring to FIG. 1, the
패키지 기판(100)은 패턴을 가지는 인쇄회로패키지 기판(PCB) 또는 웨이퍼 레벨의 기판일 수 있다. 패키지 기판(100)은 베이스 기판(110), 내부패드(120), 절연막(130), 관통비아(140), 및/또는 외부연결단자(150)을 포함할 수 있다. 베이스 기판(110)은 서로 대향되는 상면(110a) 및 하면(110b)을 포함할 수 있다. 베이스 기판(110)은 실리콘, 강화섬유유리 또는 에폭시수지를 포함할 수 있다. 내부패드(120)는 베이스 기판(110)의 상면(110a)에 접하며 전도성 재료를 포함할 수 있다. 절연막(130)은 내부패드(120)의 일부를 노출할 수 있다. 패키지 기판(100)은 반도체 패키지(1)의 전체크기(예를 들어, 높이)를 줄이고 신호속도를 빠르게 하기 위해 관통비아(140)을 포함할 수 있다. 관통비아(140)가 베이스 기판(100)의 상면(110a)으로부터 하면(110b)으로 베이스 기판(110)을 관통하며 제공될 수 있다. 관통비아(140)는 전도성 물질(예를 들면, W, Ti, Ni, Cu, Au, Ti/Cu, Ti/Ni 및/또는 이들의 합금 등)을 포함할 수 있다. 관통비아(140)는 내부패드(120)를 베이스 기판(110)의 하면(110b) 상의 외부연결단자(150)와 전기적으로 연결시킬 수 있다. 외부연결단자(150)는 외부패드(151)및/또는 외부패드(151) 상의 솔더볼(153)을 포함할 수 있다. 외부패드(151) 및 솔더볼(153)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 외부연결단자(150)는 반도체 패키지(1)를 마더보드와 같은 외부전기장치와 전기적으로 연결시킬 수 있다.The
반도체 칩(200)은 메모리 혹은 비메모리 칩일 수 있다. 반도체 칩(200)은 반도체 기판(210), 칩 패드(220), 및 칩 절연막(230)을 포함할 수 있다. 반도체 기판(210)은 실리콘 웨이퍼 및/또는 소이(SOI) 웨이퍼와 같은 기판일 수 있다 반도체 기판(210)은 집적회로 가령 메모리 회로, 로직 회로 혹은 이들의 조합을 포함할 수 있다. 칩 패드(220)가 반도체 기판(210) 상에 제공될 수 있다. 칩 패드(220)는 구리(Cu) 및/또는 알루미늄(Al)과 같은 금속물질을 포함할 수 있다. 칩 절연막(230)이 반도체 기판(210)상에 제공될 수 있다. 칩 절연막(230)은 칩 패드(220)의 일부를 노출시키는 패턴을 포함할 수 있다. 칩 절연막(230)은 감광성폴리이미드(PSPI)와 같은 수지를 포함할 수 있다. The
범프(250)가 상기 패키지 기판(100)과 상기 반도체 칩(200) 사이에 개재될 수 있다. 범프(250)는 패키지 기판(100)의 내부패드(120) 및 반도체 칩(200)의 칩 패드(220)와 접촉할 수 있다. 범프(250)는 필라(pillar) 및/또는 솔더볼(solder ball) 형태를 가질 수 있다. 범프(250)는 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 범프(250)는 구리, 납, 주석, 인듐, 비스무트, 안티모니, 은 및/또는 이들의 합금 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 범프(250)는 반도체 칩(200)을 패키지 기판(100)과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 일례로, 범프(250)는 패키지 기판(100)의 전면 상에 고르게 분포될 수 있어 입출력(I/O) 집적도를 높일 수 있다. 다른 예로, 범프(250)는 패키지 기판(100)의 가장자리나 센터에 배열될 수 있다. 반도체 패키지(1)는 범프(250)를 가짐으로써 미세 피치가 가능하며, 향상된 기계적 및-또는 열적 신뢰성을 가지며, 용이한 조립 공정(예: 패키징)이 가능할 수 있다. A
언더필링막(300)이 패키지 기판(100)과 반도체 칩(200) 사이에 채워질 수 있다. 언더필링막(300)은 수지(예를 들어, 에폭시 몰딩 컴파운드(Epoxy Molding Compound: EMC))로 형성될 수 있다. 언더필링막(300)은 패키지 기판(100) 및/또는 범프(250)들을 화학적/물리적 외부 환경으로부터 보호할 수 있다. The
잔여 접착부(450)가 언더필링막(300) 내에 제공될 수 있다. 잔여 접착부(450)는 고분자 물질(예를 들어, 에폭시 계 수지 등)을 포함할 수 있다. 잔여 접착부(450)는 필러(filler)를 더 포함할 수 있다. 필러는 알갱이 형상을 가지며, 접착부의 밀도 등을 조절하는 역할을 할 수 있다. 잔여 접착부(450)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 제1 잔여 접착부(451)는 입자형상을 가질 수 있다. 다른 예로, 제2 잔여 접착부(452)는 패키지 기판(100) 및 반도체 칩(200)과 접촉할 수 있다. 제2 잔여 접착부(452)는 상기 패키지 기판(100) 및 상기 반도체 칩(200) 사이의 간격(d)과 동일한 높이를 가질 수 있다. 또 다른 예로, 제3 잔여 접착부(453)는 패키지 기판(100) 상에 제공되어 패키지 기판(100)과 접촉할 수 있다. 제3 잔여 접착부(453)는 서로 대향하는 제1 면(453a) 및 제2 면(453b)을 가질 수 있다. 상기 제1 면(453a)은 패키지 기판(100)과 접촉하고, 상기 제2 면(453b)은 언더필링막(300)과 접촉할 수 있다. 제4 잔여 접착부(454)는 반도체 칩(200)과 접하도록 배치될 수 있다. 제4 잔여 접착부(454)는 반도체 칩(200)과 접촉하는 제3 면(454a) 및 상기 제3 면(454a)과 대향하며 언더필링막(300)과 접촉하는 제4 면(454b)을 포함할 수 있다. 상기 제3 잔여 접착부(453) 및 상기 제4 잔여 접착부(454)는 상기 패키지 기판(100)과 상기 반도체 칩(200) 사이의 간격(d)보다 작은 높이를 가질 수 있다.
The remaining
<반도체 패키지의 제조방법 예><Example of Manufacturing Method of Semiconductor Package>
도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조방법을 도시한 단면도들이다. 이하 도 1의 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 2 to 7 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor package in accordance with an embodiment of the present invention. Hereinafter, descriptions overlapping with those of FIG. 1 will be omitted.
도 2를 참조하면, 패키지 기판(100)이 제공될 수 있다. 베이스 기판(110)은 서로 대향하는 상면(110a) 및 하면(110b)을 가질 수 있다. 내부패드(120)가 베이스 기판(110)의 상면(110a) 상에 형성될 수 있다. 외부패드(151) 및/또는 솔더볼(153)을 포함하는 외부연결단자(150)가 베이스 기판(110)의 하면(110b) 상에 형성될 수 있다. 관통비아(140)가 내부패드(120)를 외부연결단자(150)와 전기적으로 연결하도록, 베이스 기판(110)의 상면(110a)과 하면(110b)을 관통하여 형성될 수 있다. 관통비아(140)의 형성은 관통홀의 형성 및 관통홀 내부의 충진을 포함할 수 있다. 관통홀은 건식 식각, 습식 식각 및/또는 레이저 가공에 의하여 형성될 수 있다. 관통홀의 내부가 전도성 물질(예를 들면, W, Ti, Ni, Cu, Au, Ti/Cu, Ti/Ni 및/또는 이들의 합금 등)로 충진될 수 있다. 관통홀의 충진은 스퍼터링(sputtering), 화학기상증착 및/또는 전기도금에 의하여 수행될 수 있다.Referring to FIG. 2, a
도 3을 참조하면, 패키지 기판(100)이 캐리어(500) 상에 로딩될 수 있다. 일 예로서, 웨이퍼 레벨의 패키지 기판(100)을 캐리어(500) 상에 부착(attach)시킬 수 있다. 또는, 다른 실시예로서, 패키지 기판(100)을 절단하여 칩 사이즈화된 패키지 기판(100)들로 분리시킨 후 분리된 각각의 패키지 기판(100)들을 상기 캐리어(500) 상에 부착시킬 수 있다. 이 경우, 각각의 상기 칩 사이즈화된 패키지 기판(100)은 제조하고자 하는 반도체 패키지(1)의 크기에 맞게 소정의 간격이 이격되어 상기 캐리어(500) 상에 배치될 수 있다. 캐리어(500)는 금속 물질, 세라믹 물질 및/또는 유기(organic) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 캐리어 패드(510)가 패키지 기판(100)과 캐리어(500) 사이에 형성될 수 있다. 캐리어 패드(510)는 패키지 기판(100)을 지지하며, 패키지 기판(100)에 가해지는 충격을 완화시킬 수 있다. 캐리어 패드(510)는 자외선 경화 수지(Ultraviolet curable resin: UV resin) 또는 열가소성 수지(thermoplastic resin)를 포함할 수 있다. 패키지 기판(100)이 인쇄회로패키지 기판인 경우, 패키지 기판(100)은 캐리어(500) 상에 로딩되지 않을 수 있다. Referring to FIG. 3, the
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 접착부(400)들이 패키지 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 접착부(400)들은 서로 이격되어 형성될 수 있다. 접착부(400)들은 패키지 기판(100) 상의 내부패드(120)들 사이, 및/또는 내부패드(120)와 기판의 끝단 사이에 형성될 수 있다. 접착부(400)들은 절연막(130)에 접하도록 형성될 수 있다. 일 예로, 접착부(400)들은 도 4a에 도시한 바와 같이, 롤투롤(roll to roll) 공정에 의하여 형성될 수 있다. 접착제 도트(410)가 인쇄롤(600)의 표면에 제공될 수 있다. 접착제 용액이 준비될 수 있다. 접착제 용액은 고분자 물질을 포함할 수 있다. 준비된 접착제 용액이 도트 형태의 패턴을 가지도록 인쇄롤(600)의 표면에 도포될 수 있다. 인쇄롤(600)의 표면에 형성된 접착제 도트(410)가 패키지 기판(100)상에 전사될 수 있다. 접착부(400)들이 상기 패키지 기판(100) 상에 전사된 접착제 도트(410)를 열처리 공정에 의하여 건조 및/또는 가열하여 형성될 수 있다. 다른 예로, 접착부(400)들은 도 4b에 도시한 바와 같이, 디스펜싱(dispensing) 공정에 의하여 도트 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 디스펜서(700)가 내부패드(120)들 사이에 접착제(420)를 토출할 수 있다. 4A and 4B,
도 5를 참조하면, 반도체 칩(200)이 패키지 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 반도체 칩(200)의 범프(250)는 상기 패키지 기판(100)의 내부패드(120)에 대응되는 위치 상에 배치될 수 있다. 칩 패드(220)를 가지는 반도체 기판(210) 상에 칩 절연막(230)을 형성할 수 있다. 칩 패드(220)가 반도체 기판(210)상에 증착 및/또는 도금에 의하여 형성될 수 있다. 칩 패드(220)는 구리(Cu) 혹은 알루미늄(Al)과 같은 금속물질로부터 형성될 수 있다. 칩 절연막(230)이 칩 패드(220)의 일부를 노출시키도록 반도체 기판(210) 상에 형성될 수 있다. 칩 절연막(230)은 절연물질(예를 들어, 질화물, 산화물 또는 폴리이미드 등)을 포함할 수 있다. 범프(250)가 칩 패드(220) 상에 형성될 수 있다. 범프(250)는 필라 및/또는 솔더볼의 형태를 가지도록 형성될 수 있다. 범프(250)는 알루미늄(Ag), 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 금(Au) 및/또는 이들의 조합으로부터 형성될 수 있다. 범프(250)가 패키지 기판(100)을 바라보도록 반도체 칩(200)이 페이스 다운됨으로써 범프(250)가 패키지 기판(100)의 내부패드(120) 상에 위치할 수 있다. 반도체 칩(200)은 접착부(400)들에 의하여 상온(예, 약 25℃)에서 기판(100)에 임시적으로 고정될 수 있다. 반도체 칩(200)을 열처리(예를 들어, 약 220℃에서의 열처리)하여 기판(100) 상에 고정시키는 공정이 생략되어, 반도체 칩(200)의 실장에 소요되는 시간이 감소될 수 있다. 이에 따라, 반도체 패키지(1)의 제조에 소요되는 총 처리 시간(turn around time, TAT)이 감소할 수 있다. 총 처리시간이란 웨이퍼 투입 후 가공완료까지의 소요시간을 의미한다. 반도체 칩(200)은 접착부(400)들에 의하여 고정됨으로써, 패키지 기판(100)과 일정한 간격(d)을 가지도록 배치될 수 있다. Referring to FIG. 5, the
도 6을 참조하면, 반도체 칩(200)이 범프(250)를 통하여 패키지 기판(100)과 결합될 수 있다. 반도체 칩(200)의 범프(250)을 리플로우(reflow)시켜, 범프(250)가 패키지 기판(100)의 내부패드(120) 상에 접합될 수 있다. 리플로우는 범프(250)의 일부가 녹을 수 있도록 온도 및/또는 압력을 가하여 진행될 수 있다. 이를테면, 범프(250)의 용융점보다 높은 온도(예: 250℃ 이상)에서 범프(250)를 리플로우시키면, 솔더볼이 액상으로 변화될 수 있다. 범프(250)가 용융됨으로써, 패키지 기판(100)의 내부패드(120)에 접합될 수 있다. Referring to FIG. 6, the
접착부(400)들의 일부가 상기 리플로우 공정에서 제거될 수 있다. 제거되지 않고 남아있는 접착부(400)들로부터 잔여 접착부(450)가 형성될 수 있다. 일 예로, 제1 잔여 접착부(451)는 입자형태를 가지도록 형성될 수 있다. 다른 예로, 제2 내지 제4 잔여 접착부들(452, 453, 454)은 패키지 기판(100)의 상면(200a) 및/또는 반도체 칩(200)의 하면(200b)에 접하도록 형성될 수 있다. 잔여 접착부(450)는 상기 패키지 기판(100) 및 상기 반도체 칩(200) 사이의 간격(d)과 같거나 낮은 높이를 가지도록 형성될 수 있다. Some of the
도 7을 참조하면, 언더필링막(300)이 패키지 기판(100)과 반도체 칩(200) 사이에 형성될 수 있다. 언더필링막(300)은 패키지 기판(100)과 반도체 칩(200) 사이를 폴리머(예를 들어, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC))로 충진하여 형성할 수 있다. 언더필링막(300)은 내부에 잔여접착부(450)를 포함하도록 형성될 수 있다. 캐리어(500)는 언더필링막(300)을 형성하는 과정에서 웨이퍼 레벨의 패키지 기판(100)에 가해지는 물리적 응력을 완화시킬 수 있다. 패키지 기판(100) 및/또는 반도체 칩(200)을 둘러싸는 몰딩막(350)이 선택적으로 더 형성될 수 있다. Referring to FIG. 7, an
도 1을 다시 참조하면, 패키지 기판(100)이 캐리어(500)로부터 분리될 수 있다. 패키지 기판(100)을 캐리어(500)에 로딩시키지 않은 경우, 상기 분리공정 역시 생략될 수 있다. 캐리어 패드(510)는 패키지 기판(100)을 캐리어(500)로부터 용이하게 분리시킬 수 있다. 지금까지 설명한 반도체 패키지의 제조방법 예 1에 의하여 본 발명의 반도체 패키지(1)가 완성될 수 있다.
Referring back to FIG. 1, the
<응용예><Application example>
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 패키지를 포함하는 패키지 모듈의 예를 보여주는 도면이다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 패키지를 포함하는 전자 장치의 예를 보여주는 블럭도이다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 패키지를 포함하는 메모리 시스템의 예를 보여주는 블럭도이다.8 is a diagram illustrating an example of a package module including a semiconductor package according to an embodiment of the present invention. 9 is a block diagram illustrating an example of an electronic device including a semiconductor package according to an embodiment of the present disclosure. 10 is a block diagram illustrating an example of a memory system including a semiconductor package according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 패키지 모듈(1200)은 반도체 집적회로 칩(1220) 및 QFP(Quad Flat Package) 패키지된 반도체 집적회로 칩(1230)과 같은 형태로 제공될 수 있다. 반도체 소자들(1220, 1230)은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지(1)를 포함할 수 있다. 상기 패키지 모듈(1200)은 기판(1210) 일측에 구비된 외부연결단자(1240)를 통해 외부전자장치와 연결될 수 있다.Referring to FIG. 8, the
도 9를 참조하면, 전자 시스템(1300)은 제어기(1310), 입출력 장치(1320) 및 기억 장치(1330)를 포함할 수 있다. 상기 제어기(1310), 입출력 장치(1320) 및 기억 장치(1330)는 버스(1350, bus)를 통하여 결합될 수 있다. 상기 버스(1350)는 데이터들이 이동하는 통로라 할 수 있다. 예컨대, 상기 제어기(1310)는 적어도 하나의 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서, 마이크로컨트롤러, 그리고 이들과 동일한 기능을 수행할 수 있는 논리 소자들 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 제어기(1310) 및 기억 장치(1330)는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지(1)를 포함할 수 있다. 상기 입출력 장치(1320)는 키패드, 키보드 및 표시 장치(display device) 등에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 기억 장치(1330)는 데이터를 저장하는 장치이다. 상기 기억 장치(1330)는 데이터 및/또는 상기 제어기(1310)에 의해 실행되는 명령어 등을 저장할 수 있다. 상기 기억 장치(1330)는 휘발성 기억 소자 및/또는 비휘발성 기억 소자를 포함할 수 있다. 또는, 상기 기억 장치(1330)는 플래시 메모리로 형성될 수 있다. 예를 들면, 모바일 기기나 데스크 톱 컴퓨터와 같은 정보 처리 시스템에 본 발명의 기술이 적용된 플래시 메모리가 장착될 수 있다. 이러한 플래시 메모리는 반도체 디스크 장치(SSD)로 구성될 수 있다. 이 경우 전자 시스템(1300)은 대용량의 데이터를 상기 플래시 메모리 시스템에 안정적으로 저장할 수 있다. 상기 전자 시스템(1300)은 통신 네트워크로 데이터를 전송하거나 통신 네트워크로부터 데이터를 수신하기 위한 인터페이스(1340)를 더 포함할 수 있다. 상기 인터페이스(1340)는 유무선 형태일 수 있다. 예컨대, 상기 인터페이스(1340)는 안테나 또는 유무선 트랜시버 등을 포함할 수 있다. 그리고, 도시되지 않았지만, 상기 전자 시스템(1300)에는 응용 칩셋(Application Chipset), 카메라 이미지 프로세서(Camera Image Processor: CIS), 그리고 입출력 장치 등이 더 제공될 수 있음은 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 자명하다.9, the
상기 전자 시스템(1300)은 모바일 시스템, 개인용 컴퓨터, 산업용 컴퓨터 또는 다양한 기능을 수행하는 로직 시스템 등으로 구현될 수 있다. 예컨대, 상기 모바일 시스템은 개인 휴대용 정보 단말기(PDA; Personal Digital Assistant), 휴대용 컴퓨터, 웹 타블렛(web tablet), 모바일폰(mobile phone), 무선폰(wireless phone), 랩톱(laptop) 컴퓨터, 메모리 카드, 디지털 뮤직 시스템(digital music system) 그리고 정보 전송/수신 시스템 중 어느 하나일 수 있다. 상기 전자 시스템(1300)이 무선 통신을 수행할 수 있는 장비인 경우에, 상기 전자 시스템(1300)은 CDMA, GSM, NADC, E-TDMA, WCDAM, CDMA2000과 같은 3세대 통신 시스템 같은 통신 인터페이스 프로토콜에서 사용될 수 있다. The
도 10을 참조하면, 메모리 카드(1400)는 비휘발성 기억 소자(1420) 및 메모리 제어기(1420)를 포함할 수 있다. 상기 비휘발성 기억 장치(1420) 및 상기 메모리 제어기(1420)는 데이터를 저장하거나 저장된 데이터를 판독할 수 있다. 상기 비휘발성 기억 장치(1420)는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지(1)를 포함할 수 있다. 상기 메모리 제어기(1420)는 호스트(host)의 판독/쓰기 요청에 응답하여 저장된 데이터를 독출하거나, 데이터를 저장하도록 상기 플래쉬 기억 장치(1420)를 제어할 수 있다.
Referring to FIG. 10, the
Claims (9)
상기 패키지 기판 상에 실장된 반도체 칩;
상기 반도체 칩과 상기 패키지 기판 사이에 개재되어, 상기 반도체 칩 및 상기 패키지 기판을 전기적으로 연결시키는 범프;
상기 패키지 기판과 상기 반도체 칩 사이에 채워진 언더필링막; 및
상기 언더필링막 내에 제공된 잔여 접착부를 포함하는 반도체 패키지.
A package substrate;
A semiconductor chip mounted on the package substrate;
A bump interposed between the semiconductor chip and the package substrate to electrically connect the semiconductor chip and the package substrate;
An underfill film filled between the package substrate and the semiconductor chip; And
And a residual adhesive portion provided in the underfill film.
상기 잔여 접착부는 입자 형상을 가지는 반도체 패키지.
The method according to claim 1,
The remaining adhesive portion is a semiconductor package having a particle shape.
상기 잔여 접착부는 상기 기판과 상기 반도체 칩의 간격과 동일하거나 낮은 높이를 가지는 반도체 패키지.
The method according to claim 1,
The remaining adhesive portion is a semiconductor package having a height equal to or less than the distance between the substrate and the semiconductor chip.
상기 반도체 칩은 상기 패키지 기판과 일정한 간격을 가지고 이격된 반도체 패키지.
The method according to claim 1,
The semiconductor chip is spaced apart from the package substrate at regular intervals.
상기 기판 상에 서로 이격된 접착부들을 형성하는 것;
범프를 포함하는 반도체 칩을 상기 접착부들에 의하여 상기 기판에 고정시키며 상기 기판 상에 배치하는 것;
상기 범프를 리플로우하여 상기 반도체 칩을 상기 기판과 전기적으로 연결시키는 것; 및
상기 기판과 상기 반도체 칩 사이를 충진하여 언더필링막을 형성하는 것을 포함하는 반도체 패키지 제조방법.
Providing a substrate;
Forming adhesive parts spaced apart from each other on the substrate;
Fixing a semiconductor chip including a bump to the substrate by the adhesive portions and placing the semiconductor chip on the substrate;
Reflowing the bump to electrically connect the semiconductor chip with the substrate; And
A method of manufacturing a semiconductor package comprising filling the substrate and the semiconductor chip to form an underfill film.
상기 리플로우에 의하여 상기 접착부들의 일부를 제거하여 잔여 접착부를 형성하는 것을 포함하는 반도체 패키지 제조방법.
6. The method of claim 5,
And removing a portion of the adhesive parts by the reflow to form a residual adhesive part.
상기 접착부들을 형성하는 것은:
접착제 용액을 인쇄롤 표면에 도포하여 접착제 도트를 형성하는 것; 및
상기 인쇄롤 표면의 상기 접착제 도트를 상기 패키지 기판 상에 전사하는 것을 포함하는 반도체 패키지 제조방법.
6. The method of claim 5,
Forming the bonds is:
Applying an adhesive solution to the printing roll surface to form adhesive dots; And
And transferring the adhesive dot on the surface of the printing roll onto the package substrate.
상기 접착부들을 형성하는 것은 디스펜서에 의하여 상기 기판 상에 패턴 가지도록 접착제를 도포하는 것을 포함하는 반도체 패키지 제조방법.
6. The method of claim 5,
Forming the adhesive portions includes applying an adhesive to have a pattern on the substrate by a dispenser.
상기 기판을 제공하는 것은 상기 기판을 캐리어 상에 로딩하는 것을 더 포함하며,
상기 언더필링막을 형성한 후 상기 기판을 상기 캐리어로부터 분리하는 것을 더 포함하는 반도체 패키지 제조방법. 6. The method of claim 5,
Providing the substrate further comprises loading the substrate onto a carrier,
And separating the substrate from the carrier after forming the underfill film.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120105821A KR20140039540A (en) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | Semiconductor package and method of forming the same |
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