KR20180117238A - 반도체 패키지 및 그 제조 방법 - Google Patents
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- H01L2224/14134—Square or rectangular array covering only portions of the surface to be connected
- H01L2224/14136—Covering only the central area of the surface to be connected, i.e. central arrangements
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- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/16227—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
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- H01L2224/1751—Function
- H01L2224/17515—Bump connectors having different functions
- H01L2224/17517—Bump connectors having different functions including bump connectors providing primarily mechanical support
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48105—Connecting bonding areas at different heights
- H01L2224/48106—Connecting bonding areas at different heights the connector being orthogonal to a side surface of the semiconductor or solid-state body, e.g. parallel layout
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
- H01L2224/8119—Arrangement of the bump connectors prior to mounting
- H01L2224/81191—Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
- H01L2224/8119—Arrangement of the bump connectors prior to mounting
- H01L2224/81192—Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
- H01L2224/818—Bonding techniques
- H01L2224/8185—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
- H01L2224/81855—Hardening the adhesive by curing, i.e. thermosetting
- H01L2224/81862—Heat curing
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- H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
- H01L2224/92—Specific sequence of method steps
- H01L2224/921—Connecting a surface with connectors of different types
- H01L2224/9212—Sequential connecting processes
- H01L2224/92122—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector
- H01L2224/92125—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector the second connecting process involving a layer connector
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- H01L2225/00—Details relating to assemblies covered by the group H01L25/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
- H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
- H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
- H01L2225/0651—Wire or wire-like electrical connections from device to substrate
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- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
- H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
- H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
- H01L2225/06517—Bump or bump-like direct electrical connections from device to substrate
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- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
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- H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
- H01L2225/0652—Bump or bump-like direct electrical connections from substrate to substrate
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- H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
- H01L2225/06572—Auxiliary carrier between devices, the carrier having an electrical connection structure
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- H01L2225/04—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers
- H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/06503—Stacked arrangements of devices
- H01L2225/06582—Housing for the assembly, e.g. chip scale package [CSP]
- H01L2225/06586—Housing with external bump or bump-like connectors
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- H01L2225/03—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00
- H01L2225/10—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers
- H01L2225/1005—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/1011—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the containers being in a stacked arrangement
- H01L2225/1017—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the containers being in a stacked arrangement the lowermost container comprising a device support
- H01L2225/1023—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the containers being in a stacked arrangement the lowermost container comprising a device support the support being an insulating substrate
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- H01L2225/1005—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L2225/1011—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the containers being in a stacked arrangement
- H01L2225/1047—Details of electrical connections between containers
- H01L2225/1058—Bump or bump-like electrical connections, e.g. balls, pillars, posts
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Abstract
본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지는 제1 기판 상에 실장된 제1 반도체 칩, 상기 제1 기판 상의 제2 기판, 상기 제2 기판과 상기 제1 반도체 칩 사이에 배치되는 복수의 지지 구조체들, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이의 연결 부재들, 및 상기 제1 반도체 칩 및 상기 연결 부재들을 덮는 몰딩 막을 포함한다.
Description
본 발명은 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적어도 하나의 지지 구조체를 포함하는 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
전자 산업의 발달로 전자 부품의 고기능화, 고속화 및 소형화 요구가 증대되고 있다. 이러한 추세에 따라, 복수의 반도체 칩들 또는 복수의 반도체 패키지들을 하나의 패키지로 구현하는 패키지 기술이 부각되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 신뢰성이 향상된 반도체 패키지를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 신뢰성이 향상된 반도체 패키지를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 반도체 패키지의 제조 공정을 단순화하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지는 제1 기판 상에 실장된 제1 반도체 칩; 상기 제1 기판 상의 제2 기판, 상기 제1 반도체 칩은 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 것; 상기 제2 기판과 상기 제1 반도체 칩 사이에 배치되는 복수의 지지 구조체들; 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이의 연결 부재들, 상기 연결 부재들은 상기 제1 기판 및 제2 기판을 전기적으로 연결하는 것; 및 상기 제1 반도체 칩 및 상기 연결 부재들을 덮는 몰딩 막을 포함을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지는 제1 기판 상에 실장된 제1 반도체 칩; 상기 제1 기판 상의 제2 기판; 상기 제2 기판과 상기 제1 반도체 칩 사이에 배치되는 지지 구조체; 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 전기적으로 연결하는 연결 부재; 및 상기 제1 반도체 칩 및 상기 연결 부재를 덮는 몰딩 막을 포함할 수 있다. 평면적 관점에서, 상기 지지 구조체의 일 방향으로의 너비는 상기 제1 반도체 칩의 상기 일 방향으로의 너비의 1/200배 내지 1/10배일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법은 제1 기판 상에 제1 반도체 칩을 실장하는 것; 상기 제1 기판 상에 제2 기판을 제공하되, 상기 제2 기판의 하면은 상기 제1 반도체 칩과 수직적으로 중첩되는 지지 구조체를 구비하는 것; 리플로우 공정을 수행하여, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 전기적으로 연결하는 연결 부재를 형성하는 것; 및 상기 제1 반도체 칩 및 상기 연결 부재를 덮는 몰딩 막을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 신뢰성이 향상된 반도체 패키지가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 신뢰성이 향상된 반도체 패키지를 제조하는 방법을 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 공정이 단순화된 반도체 패키지의 제조 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예들에 따른 적층형 반도체 패키지의 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예들에 따른 적층형 반도체 패키지의 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다. 명세서 전문에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 2a는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다. 구체적으로, 도 2a는 도 1의 I-I'선에 대응하는 단면도일 수 있다.
도 1 및 도 2a를 참조하면, 반도체 패키지(1)는 제1 기판(100), 제1 반도체 칩(110), 적어도 하나의 지지 구조체(120), 연결 부재들(130), 제1 몰딩 막(140), 및 제2 기판(200)을 포함할 수 있다.
평면적 관점에서, 제1 기판(100)은 중앙의 칩 영역(CR) 및 칩 영역(CR) 주변의 연결 영역(IR)을 포함할 수 있다. 제1 기판(100)은, 예를 들어, 그 내부에 회로 패턴들(미도시)을 포함하는 인쇄 회로 기판일 수 있다.
제1 기판(100)은 제1 칩 패드들(102), 제1 연결 패드들(104), 및 외부 연결 패드들(106)을 포함할 수 있다. 제1 칩 패드들(102) 및 제1 연결 패드들(104)은 제1 기판(100)의 상면에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 칩 패드들(102)은 칩 영역(CR)의 상면에 배치될 수 있고, 제1 연결 패드들(104)은 연결 영역(IR)의 상면에 배치될 수 있다. 외부 연결 패드들(106)은 제1 기판(100)의 하면에 배치될 수 있다. 제1 칩 패드들(102) 상에 칩 범프들(103)이 각각 제공될 수 있다. 외부 연결 패드들(106) 상에 외부 연결 솔더 볼들(107)이 각각 제공될 수 있다. 제1 기판(100)은 외부 연결 솔더 볼들(107)을 통해 외부의 전자 장치(미도시)에 전기적으로 연결될 수 있다. 외부 연결 솔더 볼들(107)은 도전성 물질(예를 들어, 금속)을 포함할 수 있다.
제1 기판(100) 상에, 제1 반도체 칩(110)이 실장될 수 있다. 평면적 관점에서, 제1 반도체 칩(110)은 칩 영역(CR) 상에 실장될 수 있다. 제1 반도체 칩(110)은 플립 칩 방식으로 제1 기판(100) 상에 실장될 수 있다. 예를 들어, 제1 반도체 칩(110)은 칩 범프들(103)을 통해 제1 기판(100)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 반도체 칩(110)은 집적회로(예를 들어, 로직 회로)를 포함할 수 있다.
제1 기판(100) 상에, 제2 기판(200)이 배치될 수 있다. 제1 반도체 칩(110)은 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에 위치할 수 있다. 제2 기판(200)은, 예를 들어, 그 내부에 회로 패턴들(미도시)을 포함하는 인쇄 회로 기판일 수 있다.
제2 기판(200)은 상부 패드들(202) 및 제2 연결 패드들(204)을 포함할 수 있다. 상부 패드들(202)은 제2 기판(200)의 상면에 배치될 수 있고, 제2 연결 패드들(204)은 제2 기판(200)의 하면에 배치될 수 있다. 구체적으로, 평면적 관점에서, 제2 연결 패드들(204)은 제1 연결 패드들(104)에 각각 대응되도록 배치될 수 있다.
적어도 하나의 지지 구조체(120)는 제1 반도체 칩(110)과 제2 기판(200) 사이에 배치될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 지지 구조체(120)는 복수 개로 제공될 수 있다. 다른 실시예들에 따르면, 도 1 및 도 2a에 도시된 바와 달리, 지지 구조체(120)는 하나만 제공될 수 있다. 설명의 간소화를 위하여, 이하에서는 복수 개의 지지 구조체들(120)이 제공되는 실시예들에 대하여 설명한다.
평면적 관점에서, 지지 구조체들(120)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 지지 구조체들(120) 사이의 최소 간격은 약 300μm 이상일 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 평면적 관점에서, 지지 구조체들(120)은 제1 반도체 칩(110)의 모서리 부분들 및 제1 반도체 칩(110)의 중앙부에 인접하게 배치될 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 지지 구조체들(120)의 평면적 배치는 다양하게 변경될 수 있다.
지지 구조체들(120)의 각각의 일 방향으로의 너비(120_W)는 제1 반도체 칩(110)의 상기 일 방향으로의 너비(110_W)의 1/200배 내지 1/10배일 수 있다. 예를 들어, 지지 구조체들(120)의 각각의 상기 일 방향으로의 너비(120_W)는 약 30μm 내지 약 600μm일 수 있다.
지지 구조체들(120)의 각각의 두께(120_TH)는 후술할 연결 부재들(130)의 두께(130_TH)의 1/10배 내지 2/5배일 수 있다. 예를 들어, 지지 구조체들(120)의 각각의 두께(120_TH)는 약 20μm 내지 약 100μm일 수 있다.
지지 구조체들(120)의 각각의 상면은 제2 기판(200)과 접할 수 있고, 지지 구조체들의 각각의 하면은 제1 반도체 칩(110)과 접할 수 있다. 이에 따라, 지지 구조체들(120)은 제1 반도체 칩(110)과 제2 기판(200) 사이에 일정한 높이(예를 들어, 약 20μm 내지 약 100μm)의 공간을 확보하는 역할을 수행할 수 있다.
지지 구조체들(120)은 고분자 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지 구조체들(120)은 에폭시 수지(epoxy resin), 다이 접착 필름(die attach film; DAF), 비도전성 필름(non-conductive film; NCF), 또는 솔더 레지스트(solder resist) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
연결 부재들(130)은 제1 기판(100) 및 제2 기판(200) 사이에 제공되어, 제1 기판(100) 및 제2 기판(200)을 전기적으로 연결할 수 있다. 구체적으로, 연결 부재들(130)의 각각은 평면적 관점에서 서로 대응되는 한 쌍의 제1 연결 패드(104) 및 제2 연결 패드(204) 사이에 배치될 수 있으며, 상기 서로 대응되는 한 쌍의 제1 연결 패드(104) 및 제2 연결 패드(204)를 전기적으로 연결할 수 있다.
평면적 관점에서, 연결 부재들(130)은 연결 영역(IR) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 연결 부재들(130)은 칩 영역(CR) 상에 배치된 제1 반도체 칩(110)의 주변에 배치될 수 있다. 연결 부재들(130)은 도전성 물질(예를 들어, 금속)을 포함할 수 있다.
제1 기판 및 제2 기판(220) 사이에, 제1 몰딩 막(140)이 제공될 수 있다. 제1 몰딩 막(140)은 제1 반도체 칩(110) 및 연결 부재들(130)을 덮을 수 있다. 예를 들어, 제1 몰딩 막(140)은 에폭시 몰딩 컴파운드(epoxy molding compound; EMC)를 포함할 수 있다.
제1 몰딩 막(140)은 연결 영역(IR) 상의 제1 부분(142) 및 칩 영역(CR) 상의 제2 부분(144)을 포함할 수 있다.
제1 부분(142)은 연결 부재들(130)의 측벽들을 덮을 수 있다. 제1 부분(142)의 하면은 제1 기판(100)과 접할 수 있고, 제1 부분(142)의 상면은 제2 기판(200)과 접할 수 있다.
제2 부분(144)은 제1 부분(142)으로부터 제1 반도체 칩(110)과 제2 기판(200)의 사이로 연장될 수 있다. 제2 부분(144)은 지지 구조체들(120)에 의해 확보된 제1 반도체 칩(110)과 제2 기판(200) 사이의 공간을 채울 수 있다. 예를 들어, 제2 부분(144)은 서로 이격하는 지지 구조체들(120) 사이로 연장될 수 있다. 제2 부분(144)은 지지 구조체들(120)의 측벽들을 덮을 수 있다 제2 부분(144)의 하면은 제1 반도체 칩(110)과 접할 수 있고, 제2 부분(144)의 상면은 제2 기판(200)과 접할 수 있다.
몇몇 실시예들에 따르면, 제1 몰딩 막(140)은 칩 영역(CR) 상의 제3 부분(146)을 더 포함할 수 있다. 제3 부분(146)은 제1 부분(142)으로부터 제1 기판(100)과 제1 반도체 칩(110)의 사이로 연장될 수 있다. 제3 부분(146)은 칩 범프들(103)을 덮을 수 있다. 제3 부분(146)의 하면은 제1 기판(100)과 접할 수 있고, 제3 부분(146)의 상면은 제1 반도체 칩(110)과 접할 수 있다.
다른 실시예들에 따르면, 제1 몰딩 막(140)은 제3 부분(146)을 포함하지 않을 수 있다.
도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지를 나타내는 단면도이다. 구체적으로, 도 2b는 도 1의 I-I'선에 대응하는 단면도일 수 있다. 도 1 및 도 2a를 참조하여 설명한 구성과 실질적으로 동일한 구성에 대하여 동일한 참조 번호(혹은, 참조 부호)가 제공될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 1 및 도 2b를 참조하면, 반도체 패키지(2)는 제1 기판(100), 제1 반도체 칩(110), 적어도 하나의 지지 구조체(120), 연결 부재들(130), 제1 몰딩 막(140), 및 제2 기판(200)을 포함할 수 있다. 제1 기판(100), 제1 반도체 칩(110), 적어도 하나의 지지 구조체(120), 연결 부재들(130), 및 제2 기판(200)은 도 1 및 도 2a를 참조하여 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다.
반도체 패키지(2)는 언더필 막(150)을 더 포함할 수 있다. 언더필 막(150)은 제1 기판(100)과 제1 반도체 칩(110)의 사이에 제공되어 칩 범프들(103)을 덮을 수 있다. 언더필 막(150)의 하면은 제1 기판(100)과 접할 수 있고, 언더필 막(150)의 상면은 제1 반도체 칩(110)과 접할 수 있다. 예를 들어, 언더필 막(150)은 언더필 에폭시(under-fill epoxy)를 포함할 수 있다.
제1 몰딩 막(140)은 제1 부분(142) 및 제2 부분(144)을 포함할 수 있다. 제1 부분(142) 및 제2 부분(144)을 도 1 및 도 2a를 참조하여 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 몰딩 막(140)은 도 1 및 도 2a를 참조하여 설명한 제3 부분(146)을 포함하지 않을 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 반도체 패키지(3)은 도 1 및 도 2a를 참조하여 설명한 반도체 패키지(1) 또는 도 1 및 도 2b를 참조하여 설명한 반도체 패키지(2)와 유사할 수 있다. 구체적으로, 지지 구조체(120)의 개수 및 평면적 배치를 제외하고, 반도체 패키지(3)은 반도체 패키지(1) 또는 반도체 패키지(2)와 실질적으로 동일할 수 있다.
반도체 패키지(3)는, 반도체 패키지(1) 또는 반도체 패키지(2)와 달리, 하나의 지지 구조체(120)를 포함할 수 있다. 평면적 관점에서, 지지 구조체(120)는 제1 반도체 칩(110)의 중앙부에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지(1, 2, 또는 3)은 제1 반도체 칩(110)과 제2 기판(200) 사이에 제공되는 적어도 하나의 지지 구조체(120)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 구조체(120)에 의하여, 제1 반도체 칩(110)과 제2 기판(200) 사이에 일정한 높이(예를 들어, 약 20μm 내지 약 100μm)의 공간이 확보될 수 있다. 이에 따라, 제1 반도체 칩(110)과 제2 기판(200) 사이의 상기 공간을 채우는 제1 몰딩 막(140)이 원활하게 (즉, 보이드(혹은, 에어갭) 없이) 형성될 수 있다. 결론적으로, 본 발명의 실시예들에 따르면, 신뢰성이 향상된 반도체 패키지(1, 2, 또는 3)가 제공될 수 있다.
도 4a는 본 발명의 실시예들에 따른 적층형 반도체 패키지의 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 적층형 반도체 패키지(10)는 반도체 패키지(1), 제3 기판(300), 제2 반도체 칩(310), 및 제2 몰딩 막(320)을 포함할 수 있다.
반도체 패키지(1)는 도 1 및 도 2a를 참조하여 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다. 설명의 간소화를 위하여 반도체 패키지(1)에 대한 자세한 설명은 생략한다. 반도체 패키지(1)는 도 1 및 도 2b를 참조하여 설명한 반도체 패키지(2) 또는 도 3을 참조하여 설명한 반도체 패키지(3)로 대체될 수 있다.
반도체 패키지(1) 상에, 제3 기판(300)이 배치될 수 있다. 제3 기판(300)은 제2 칩 패드들(302) 및 제3 연결 패드들(304)를 포함할 수 있다. 제2 칩 패드들(302)은 제3 기판(300)의 상면에 배치될 수 있고, 제3 연결 패드들(304)은 제3 기판(300)의 하면에 배치될 수 있다. 구체적으로, 평면적 관점에서, 제3 연결 패드들(304)은 제2 기판(200)의 상부 패드들(202)에 각각 대응되도록 배치될 수 있다. 제3 기판(300)은, 예를 들어, 그 내부에 회로 패턴들(미도시)을 포함하는 인쇄 회로 기판일 수 있다.
제2 기판(200)과 제3 기판(300) 사이에, 추가 연결 부재들(203)이 제공될 수 있다. 추가 연결 부재들(203)은 제2 기판(200)과 제3 기판(300)을 전기적으로 연결할 수 있다. 구체적으로, 추가 연결 부재들(203)의 각각은 평면적 관점에서 서로 대응되는 한 쌍의 상부 패드(202) 및 제3 연결 패드(304) 사이에 배치될 수 있으며, 상기 서로 대응되는 한 쌍의 상부 패드(202) 및 제3 연결 패드(304)를 전기적으로 연결할 수 있다. 추가 연결 부재들(203)은 도전성 물질(예를 들어, 금속)을 포함할 수 있다.
제3 기판(300) 상에, 제2 반도체 칩(310)이 실장될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 도 4a에 도시된 바와 달리, 제2 반도체 칩(310)은 복수 개로 제공될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 복수 개의 제2 반도체 칩들(310)은 수직적으로 적층되거나, 혹은 옆으로 배치될 수 있다. 제2 반도체 칩(310)은 집적회로(예를 들어, 메모리 회로)를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에 따르면, 도 4a에 도시된 바와 같이, 제2 반도체 칩(310)은 와이어 본딩 방식으로 제3 기판(300) 상에 실장될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 제2 반도체 칩(310)과 제2 칩 패드들(302)을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어들(312)이 제공될 수 있다.
다른 실시예들에 따르면, 도 4a에 도시된 바와 달리, 제2 반도체 칩(310)은 플립 칩 방식으로 제3 기판(300) 상에 실장될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 제2 반도체 칩(310)은 칩 범프들(미도시)을 통해 제3 기판(300)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제3 기판(300) 상에, 제2 몰딩 막(320)이 배치될 수 있다. 제2 몰딩 막(320)은 제3 기판(300)의 상면 및 제2 반도체 칩(310)을 덮을 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이 본딩 와이어들(312)이 제공되는 경우, 제2 몰딩 막(320)은 본딩 와이어들(312)도 덮을 수 있다. 예를 들어, 제2 몰딩 막(320)은 에폭시 몰딩 컴파운드(epoxy molding compound; EMC)를 포함할 수 있다.
도 4a에 도시된 실시예에서, 제1 기판(100), 제1 반도체 칩(110), 및 제1 몰딩 막(140)은 하부 반도체 패키지를 구성할 수 있고, 제3 기판(300), 제2 반도체 칩(310), 및 제2 몰딩 막(320)은 상부 반도체 패키지를 구성할 수 있다. 제2 기판(200)은 상기 하부 반도체 패키지 및 상기 상부 반도체 패키지 사이에 제공되는 인터포저 기판에 해당할 수 있다.
도 4b는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지의 단면도이다.
도 4b를 참조하면, 적층형 반도체 패키지(20)는 반도체 패키지(1), 제2 반도체 칩(310), 및 제2 몰딩 막(320)을 포함할 수 있다.
반도체 패키지(1)는 도 1 및 도 2a를 참조하여 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다. 설명의 간소화를 위하여 반도체 패키지(1)에 대한 자세한 설명은 생략한다. 반도체 패키지(1)는 도 1 및 도 2b를 참조하여 설명한 반도체 패키지(2) 또는 도 3을 참조하여 설명한 반도체 패키지(3)로 대체될 수 있다.
제2 기판(200) 상에, 제2 반도체 칩(310)이 실장될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 도 4b에 도시된 바와 달리, 제2 반도체 칩(310)은 복수 개로 제공될 수 있다. 제2 반도체 칩(310)은 집적회로(예를 들어, 메모리 회로)를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에 따르면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 제2 반도체 칩(310)은 와이어 본딩 방식으로 제2 기판(200) 상에 실장될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 제2 반도체 칩(310)과 제2 기판(200)의 상부 패드들(202)을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어들(312)이 제공될 수 있다.
다른 실시예들에 따르면, 도 4b에 도시된 바와 달리, 제2 반도체 칩(310)은 플립 칩 방식으로 제2 기판(200) 상에 실장될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 제2 반도체 칩(310)은 칩 범프들(미도시)을 통해 제2 기판(200)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 기판(200) 상에, 제2 몰딩 막(320)이 배치될 수 있다. 제2 몰딩 막(320)은 제2 기판(200)의 상면 및 제2 반도체 칩(210)을 덮을 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이 본딩 와이어들(312)이 제공되는 경우, 제2 몰딩 막(320)은 본딩 와이어들(312)도 덮을 수 있다. 예를 들어, 제2 몰딩 막(320)은 에폭시 몰딩 컴파운드(epoxy molding compound; EMC)를 포함할 수 있다.
도 4b에 도시된 실시예에서, 제1 기판(100), 제1 반도체 칩(110), 및 제1 몰딩 막(140)은 하부 반도체 패키지를 구성할 수 있고, 제2 기판(200), 제2 반도체 칩(310), 및 제2 몰딩 막(320)은 상부 반도체 패키지를 구성할 수 있다.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 예를 들어, 도 5a 내지 도 5g는 도 1의 I-I'선에 해당하는 단면도들일 수 있다. 이하, 도 5a 내지 도 5g를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 설명한다. 도 1 및 도 2a를 참조하여 설명한 구성과 실질적으로 동일한 구성에 대하여 동일한 참조 번호(혹은, 참조 부호)가 제공될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 제1 기판(100)이 제공될 수 있다. 제1 기판(100)은 도 1 및 도 2a를 참조하여 설명한 제1 기판(100)과 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 기판(100)의 제1 연결 패드들(104) 상에, 제1 솔더 볼들(105)이 각각 제공될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 제2 기판(200)이 제공될 수 있다. 제2 기판(200)은 도 1 및 도 2a를 참조하여 설명한 제2 기판(200)과 실질적으로 동일할 수 있다. 제2 기판(200)의 제2 연결 패드들(204) 상에 제2 솔더 볼들(205)이 각각 제공될 수 있다.
제2 기판(200)의 하면 상에 적어도 하나의 지지 구조체들(120)이 제공될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 지지 구조체(120)는 복수 개로 제공될 수 있다. 다른 실시예들에 따르면, 도 5b에 도시된 바와 달리, 지지 구조체(120)는 하나만 제공될 수 있다. 설명의 간소화를 위하여, 이하에서는 복수 개의 지지 구조체들(120)이 제공되는 실시예들에 대하여 설명한다.
지지 구조체들(120)의 각각은 제2 기판(200)의 하면에 부착되어 있을 수 있다. 다시 말해, 지지 구조체들(120)의 각각의 상면과 제2 기판(200)의 하면은 접할 수 있다. 지지 구조체들(120)의 각각은 제2 기판(200)의 하면에 실질적으로 수직한 방향으로의 두께(120_TH)를 가질 수 있다.
몇몇 실시예들에 따르면, 지지 구조체들(120)은 제1 및 제2 솔더 볼들(105, 205)의 용융점들보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 고분자 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지 구조체들(120)은 에폭시 수지(epoxy resin), 다이 접착 필름(die attach film; DAF), 또는 비도전성 필름(non-conductive film; NCF) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예들에 따르면, 지지 구조체들(120)은 제1 및 제2 솔더 볼들(105, 205)의 용융점들보다 높은 유리 전이 온도를 갖는 고분자 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지 구조체들(120)은 솔더 레지스트(solder resist)를 포함할 수 있다.
도 5c를 참조하면, 제1 기판(100) 상에 제1 반도체 칩(110)이 실장될 수 있다. 평면적 관점에서, 제1 반도체 칩(110)은 칩 영역(CR) 상에 실장될 수 있다. 제1 반도체 칩(110)은 플립 칩 방식으로 제1 기판(100) 상에 실장될 수 있다. 예를 들어, 제1 반도체 칩(110)은 칩 범프들(103)을 통해 제1 칩 패드들(102)에 전기적으로 연결될 수 있다.
몇몇 실시예들에 따르면, 도 2b에 도시된 바와 같이, 언더필 막(150)이 형성될 수 있다. 언더필 막(150)은 제1 기판(100)과 제1 반도체 칩(110)의 사이로 주입되어 제1 기판(100)과 제1 반도체 칩(110)의 사이의 공간을 채울 수 있다. 언더필 막(150)은 칩 범프들(103)을 덮을 수 있다. 다른 실시예들에 따르면, 언더필 막(150)을 형성하는 공정은 생략될 수 있다.
도 5d를 참조하면, 제1 기판(100) 상에 제2 기판(200)이 제공될 수 있다. 이에 따라, 제1 기판(100)의 상면과 제2 기판(200)의 하면이 마주볼 수 있다. 평면적 관점에서, 제2 솔더 볼들(205)은 제1 솔더 볼들(105)에 각각 대응될 수 있다.
지지 구조체들(120)은 제1 반도체 칩(110)과 수직적으로 중첩될 수 있다. 다시 말해, 평면적 관점에서, 지지 구조체들(120)은 제1 반도체 칩(110)과 중첩될 수 있다. 지지 구조체들(120)의 하면은 제1 반도체 칩(110)과 접할 수 있다.
몇몇 실시예들에 따르면, 도 5d에 도시된 바와 같이, 제1 솔더 볼들(105)과 제2 솔더 볼들(205)은 수직적으로 이격될 수 있다. 하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예들에 따르면, 도 5d에 도시된 바와 달리, 서로 대응하는 제1 솔더 볼들(105) 및 제2 솔더 볼들(205)은 접할 수 있다.
도 5e 및 도 5f를 참조하면, 제1 기판(100)과 제2 기판(200)을 전기적으로 연결하는 연결 부재들(130)이 형성될 수 있다. 연결 부재들(130)을 형성하는 것은 리플로우 공정을 수행하여 서로 대응하는 제1 솔더 볼들(105) 및 제2 솔더 볼들(205)을 용융시켜 접합하는 것을 포함할 수 있다.
이하에서는, 지지 구조체들(120)이 제1 및 제2 솔더 볼들(105, 205)의 용융점들보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 고분자 물질을 포함하는 실시예들에서의 상기 리플로우 공정이 설명된다. 지지 구조체들(120)은 제1 및 제2 솔더 볼들(105, 205)의 용융점들보다 높은 유리 전이 온도를 갖는 고분자 물질을 포함하는 실시예들에서의 상기 리플로우 공정은 도 6을 참조하여 후술된다.
먼저 도 5e를 참조하면, 상기 리플로우 공정 중에 열 에너지가 제공될 수 있다. 이에 따라, 지지 구조체들(120) 및 제1 및 제2 솔더 볼들(105, 205)이 가열될 수 있다.
제1 및 제2 솔더 볼들(105, 205)이 용융되기 전에, 지지 구조체들(120)이 연화될(softened) 수 있다. 이는, 지지 구조체들(120)이 제1 및 제2 솔더 볼들(105, 205)의 용융점들보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 고분자 물질을 포함하기 때문일 수 있다. 이에 따라, 지지 구조체들(120)의 두께(120_TH)가 감소되도록, 지지 구조체들(120)이 변형될 수 있다.
도 5d에 도시된 바와 같이 제1 솔더 볼들(105)과 제2 솔더 볼들(205)은 수직적으로 이격되어 있었던 경우, 지지 구조체들(120)의 두께(120_TH)가 감소하여, 서로 대응하는 제1 솔더 볼들(105) 및 제2 솔더 볼들(205)이 접할 수 있다.
다음으로, 도 5f를 참조하면, 열 에너지가 계속하여 제공됨에 따라, 변형된 지지 구조체들(120)이 경화될(hardened) 수 있다. 변형된 지지 구조체들(120)의 경화는 제1 솔더 볼들(105) 및 제2 솔더 볼들(205)이 용융되기 전에 발생할 수 있다.
이어서, 서로 대응하는 제1 및 제2 솔더 볼들(105, 205)이 용융되어 서로 접합될 수 있다. 이에 따라, 제1 기판(100) 및 제2 기판(200)을 전기적으로 연결하는 연결 부재들(130)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 연결 부재들(130)의 각각은 평면적 관점에서 서로 대응되는 한 쌍의 제1 연결 패드(104) 및 제2 연결 패드(204) 사이에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 및 제2 솔더 볼들(105, 205)이 용융되어 접합되는 동안에, 제2 기판(200)은 제1 반도체 칩(110) 상의 경화된 지지 구조체들(120)에 의해 지지(혹은, 고정)될 수 있다. 이에 따라, 상기 리플로우 공정 동안, 제2 기판(200)의 뒤틀림(warpage)이 억제될 수 있으며, 제1 및 제2 솔더 볼들(105, 205) 사이의 논-?(non-wet) 불량이 억제될 수 있다. 또한, 제1 반도체 칩(110)과 제2 기판(200) 사이에 일정한 높이(예를 들어, 약 20μm 내지 약 100μm)의 공간이 확보될 수 있다.
도 5g를 참조하면, 제1 기판(100) 및 제2 기판(200) 사이에 제1 몰딩 막(140)이 형성될 수 있다. 제1 몰딩 막(140)을 형성하는 것은 제1 및 제2 기판(200) 사이에 몰딩 물질을 주입하는 것을 포함할 수 있다. 제1 몰딩 막(140)은 제1 반도체 칩(110) 및 연결 부재들(130)을 덮을 수 있다.
제1 몰딩 막(140)은 연결 부재들(130)을 덮는 제1 부분(142) 및 제1 반도체 칩(110)과 제2 기판(200) 사이의 공간을 채우는 제2 부분(144)을 포함할 수 있다. 제2 부분(144)은 지지 구조체들(120)의 측벽들을 덮을 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 지지 구조체들(120)에 의하여 제1 반도체 칩(110)과 제2 기판(200) 사이에 일정한 높이(예를 들어, 약 20μm 내지 약 100μm)의 공간이 확보될 수 있기 때문에, 제1 반도체 칩(110)과 제2 기판(200) 사이의 상기 공간에 몰딩 물질이 원활하게 주입될 수 있다. 이에 따라, 제1 반도체 칩(110)과 제2 기판(200) 사이에 보이드(혹은, 에어 갭)가 발생하는 것이 억제될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 연결 부재들(130) 및 제1 반도체 칩(110)을 덮는 제1 몰딩 막(140)이 한 번의 공정으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 반도체 패키지의 제조 공정이 단순화될 수 있다.
도 5g에 도시된 바와 같이, 언더필 막(150)이 형성되지 않은 경우, 제1 몰딩 막(140)은 제1 기판(100)과 제1 반도체 칩(110)의 사이의 공간을 채우는 제3 부분(146)을 더 포함할 수 있다. 제3 부분(146)은 칩 범프들(103)을 덮을 수 있다. 도 5g에 도시된 바와 달리, 언더필 막(150)이 형성된 경우, 제1 몰딩 막(140)은 제3 부분(146)을 포함하지 않을 수 있다.
도 2a를 다시 참조하면, 외부 연결 패드들(106) 상에 외부 연결 솔더 볼들(107)이 각각 제공될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 구체적으로, 도 6은 지지 구조체들이 제1 및 제2 솔더 볼들의 용융점들보다 높은 유리 전이 온도를 갖는 고분자 물질을 포함하는 실시예들에서의 리플로우 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 제1 기판(100) 상에 제2 기판(200)이 제공될 수 있다. 제1 기판(100)을 제공하는 것, 제2 기판(200)을 제공하는 것, 및 제1 기판(100) 상에 제1 반도체 칩(110)을 실장하는 것은 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명한 바와 실질적으로 동일한 방법으로 수행될 수 있다.
제1 기판(100)의 상면과 제2 기판(200)의 하면이 마주볼 수 있다. 평면적 관점에서 제2 솔더 볼들(205)은 제1 솔더 볼들(105)에 각각 대응될 수 있으며, 서로 대응하는 제1 솔더 볼들(105) 및 제2 솔더 볼들(205)은 접할 수 있다.
지지 구조체들(120)은 제1 반도체 칩(110)과 수직적으로 중첩될 수 있다. 다시 말해, 평면적 관점에서, 지지 구조체들(120)은 제1 반도체 칩(110)과 중첩될 수 있다. 예를 들어, 지지 구조체들(120)의 각각의 두께(120_TH)는 약 20μm 내지 약 100μm일 수 있다.
몇몇 실시예들에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이, 지지 구조체들(120)은 제1 반도체 칩(110)으로부터 수직적으로 이격될 수 있다. 하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예들에 따르면, 도 6에 도시된 바와 달리, 지지 구조체들(120)의 하면은 제1 반도체 칩(110)과 접할 수 있다.
이어서, 도 5f를 참조하면, 제1 기판(100)과 제2 기판(200)을 전기적으로 연결하는 연결 부재들(130)이 형성될 수 있다. 연결 부재들(130)을 형성하는 것은 리플로우 공정을 수행하여 서로 대응하는 제1 솔더 볼들(105) 및 제2 솔더 볼들(205)을 용융시켜 접합하는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, 연결 부재들(130)의 각각은 평면적 관점에서 서로 대응되는 한 쌍의 제1 연결 패드(104) 및 제2 연결 패드(204) 사이에 형성될 수 있다.
상기 리플로우 공정 중에, 지지 구조체들(120)의 하면은 제1 반도체 칩(110)과 접할 수 있으며, 지지 구조체들(120)은 연화되지 않고 제2 기판(200)을 지지(혹은, 고정)할 수 있다. 이는, 지지 구조체들(120)이 제1 및 제2 솔더 볼들(105, 205)의 용융점들보다 높은 유리 전이 온도를 갖는 고분자 물질을 포함하기 때문일 수 있다. 이에 따라, 상기 리플로우 공정 동안, 제2 기판(200)의 뒤틀림(warpage)이 억제될 수 있으며, 제1 및 제2 솔더 볼들(105, 205) 사이의 논-?(non-wet) 불량이 억제될 수 있다. 또한, 제1 반도체 칩(110)과 제2 기판(200) 사이에 일정한 높이(예를 들어, 약 20μm 내지 약 100μm)의 공간이 확보될 수 있다.
이후의 공정은, 도 5g 및 도 2a를 참조하여 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (20)
- 제1 기판 상에 실장된 제1 반도체 칩;
상기 제1 기판 상의 제2 기판, 상기 제1 반도체 칩은 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 것;
상기 제2 기판과 상기 제1 반도체 칩 사이에 배치되는 복수의 지지 구조체들;
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이의 연결 부재들, 상기 연결 부재들은 상기 제1 기판 및 제2 기판을 전기적으로 연결하는 것; 및
상기 제1 반도체 칩 및 상기 연결 부재들을 덮는 몰딩 막을 포함하는 반도체 패키지. - 제1 항에 있어서,
평면적 관점에서, 상기 지지 구조체들은 서로 이격되는 반도체 패키지. - 제1 항에 있어서,
상기 지지 구조체들의 각각의 상면은 상기 제2 기판과 접하고,
상기 지지 구조체들의 각각의 하면은 상기 제1 반도체 칩과 접하는 반도체 패키지. - 제1 항에 있어서,
상기 몰딩 막은:
상기 연결 부재들의 측벽들을 덮는 제1 부분; 및
상기 제1 반도체 칩과 상기 제2 기판 사이의 제2 부분을 포함하는 반도체 패키지. - 제4 항에 있어서,
상기 제2 부분은 상기 지지 구조체들의 사이로 연장되는 반도체 패키지. - 제4 항에 있어서,
상기 제2 부분은 상기 제2 기판 및 상기 제1 반도체 칩과 접하는 반도체 패키지. - 제4 항에 있어서,
상기 몰딩 막은 상기 제1 기판과 상기 제1 반도체 칩 사이의 제3 부분을 더 포함하는 반도체 패키지. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 기판과 상기 제1 반도체 칩 사이의 언더필 막을 더 포함하는 반도체 패키지. - 제1 기판 상에 실장된 제1 반도체 칩;
상기 제1 기판 상의 제2 기판;
상기 제2 기판과 상기 제1 반도체 칩 사이에 배치되는 지지 구조체;
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 전기적으로 연결하는 연결 부재; 및
상기 제1 반도체 칩 및 상기 연결 부재를 덮는 몰딩 막을 포함하되,
평면적 관점에서, 상기 지지 구조체의 일 방향으로의 너비는 상기 제1 반도체 칩의 상기 일 방향으로의 너비의 1/200배 내지 1/10배인 반도체 패키지. - 제9 항에 있어서,
상기 지지 구조체의 상기 너비는 30μm 내지 600μm인 반도체 패키지. - 제9 항에 있어서,
상기 지지 구조체의 두께는 상기 연결 부재의 두께의 1/10배 내지 2/5배인 반도체 패키지. - 제9 항에 있어서,
상기 지지 구조체의 두께는 20μm 내지 100μm인 반도체 패키지. - 제9 항에 있어서,
상기 몰딩 막은:
상기 연결 부재의 측벽을 덮는 제1 부분; 및
상기 제1 부분으로부터 상기 제1 반도체 칩과 상기 제2 기판의 사이로 연장되는 제2 부분을 포함하는 반도체 패키지. - 제1 기판 상에 제1 반도체 칩을 실장하는 것;
상기 제1 기판 상에 제2 기판을 제공하되, 상기 제2 기판의 하면은 상기 제1 반도체 칩과 수직적으로 중첩되는 지지 구조체를 구비하는 것;
리플로우 공정을 수행하여, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 전기적으로 연결하는 연결 부재를 형성하는 것; 및
상기 제1 반도체 칩 및 상기 연결 부재를 덮는 몰딩 막을 형성하는 것을 포함하는 반도체 패키지의 제조 방법. - 제14 항에 있어서,
상기 제1 기판은 그 상면에 제1 솔더 볼을 구비하고, 상기 제2 기판은 그 하면에 제2 솔더 볼을 구비하되,
상기 리플로우 공정은 상기 제1 솔더 볼 및 상기 제2 솔더 볼을 용융시켜 접합하는 것을 포함하는 반도체 패키지의 제조 방법. - 제15 항에 있어서,
상기 지지 구조체는 상기 제1 및 제2 솔더 볼들이 용융되는 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 고분자 물질을 포함하는 반도체 패키지의 제조 방법. - 제16 항에 있어서,
상기 리플로우 공정 중에, 상기 지지 구조체는 그 두께가 감소되도록 변형되는 반도체 패키지의 제조 방법. - 제17 항에 있어서,
상기 변형된 지지 구조체는 상기 제1 및 제2 솔더 볼들이 용융되기 전에 경화되는 반도체 패키지의 제조 방법. - 제15 항에 있어서,
상기 지지 구조체는 상기 제1 및 제2 솔더 볼들이 용융되는 온도보다 높은 유리 전이 온도를 갖는 고분자 물질을 포함하는 반도체 패키지의 제조 방법. - 제14 항에 있어서,
상기 몰딩 막은 상기 지지 구조체의 측벽을 덮도록 형성되는 반도체 패키지의 제조 방법.
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