KR20180127144A - Antenna substrate and semiconductor combined module - Google Patents
Antenna substrate and semiconductor combined module Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180127144A KR20180127144A KR1020170118704A KR20170118704A KR20180127144A KR 20180127144 A KR20180127144 A KR 20180127144A KR 1020170118704 A KR1020170118704 A KR 1020170118704A KR 20170118704 A KR20170118704 A KR 20170118704A KR 20180127144 A KR20180127144 A KR 20180127144A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- core
- semiconductor package
- antenna
- layer
- antenna substrate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
- H01L23/64—Impedance arrangements
- H01L23/66—High-frequency adaptations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/065—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L25/0657—Stacked arrangements of devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
- H01L25/073—Apertured devices mounted on one or more rods passed through the apertures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
- H01L2223/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for
- H01L2223/64—Impedance arrangements
- H01L2223/66—High-frequency adaptations
- H01L2223/6661—High-frequency adaptations for passive devices
- H01L2223/6677—High-frequency adaptations for passive devices for antenna, e.g. antenna included within housing of semiconductor device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/023—Redistribution layers [RDL] for bonding areas
- H01L2224/0237—Disposition of the redistribution layers
- H01L2224/02379—Fan-out arrangement
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/04105—Bonding areas formed on an encapsulation of the semiconductor or solid-state body, e.g. bonding areas on chip-scale packages
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/12105—Bump connectors formed on an encapsulation of the semiconductor or solid-state body, e.g. bumps on chip-scale packages
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/23—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process
- H01L2224/24—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process of an individual high density interconnect connector
- H01L2224/241—Disposition
- H01L2224/24151—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
- H01L2224/24153—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 arranged next to each other, e.g. on a common substrate
- H01L2224/24195—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 arranged next to each other, e.g. on a common substrate the item being a discrete passive component
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—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
- H01L2224/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/23—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process
- H01L2224/25—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process of a plurality of high density interconnect connectors
- H01L2224/251—Disposition
- H01L2224/2518—Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—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
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73259—Bump and HDI connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—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
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73267—Layer and HDI connectors
Abstract
Description
본 개시는 안테나 기판과 반도체 패키지가 복합된 복합 모듈에 관한 것이다.
The present disclosure relates to a composite module in which an antenna substrate and a semiconductor package are combined.
10GHz 이상의 mm-Wave를 사용하는 어플리케이션은 모바일용 5G통신이나 60GHz 통신뿐만 아니라, 움직임을 검출하여 사용자의 I/F 편리성을 증대하는 모션센서 제품, 일정한 공간 내에 침입자를 확인하는 보안용 동작 감시 센서제품, 자동차용 Near-Field & Far-Field 검출용 24GHz, 77GHz Radar 시스템 등에 많이 확산되어 있다. 이와 같은 mm-Wave를 사용하는 제품의 경우, RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)에서부터 안테나까지, 또는 안테나에서 RFIC까지 신호를 전달할 때, 신호의 손실이 최대한 발생하지 않도록 전달을 해야 한다. 예전에는 이를 위해 RFIC와 안테나간의 거리를 동축케이블로 연결을 하여 신호감쇄를 최소화하였으나, 이는 공간적 측면과 비용 측면에서 비효율적이다.
Applications using 10GHz or higher mm-Wave are not only for mobile 5G communication and 60GHz communication, but also motion sensor products that detect motion and increase user's I / F convenience, security motion monitoring sensor Products, 24GHz, 77GHz radar systems for near-field and far-field detection for automobiles. In the case of a product using such an mm-wave, when transmitting signals from an RFIC (Radio Frequency Integrated Circuit) to an antenna, or from an antenna to an RFIC, it is necessary to transmit signals in such a manner that loss of the signal is minimized. In the past, the distance between the RFIC and the antenna was coaxially connected to minimize the signal attenuation. However, this is inefficient in terms of space and cost.
최근에 60GHz 통신 시스템에서 60GHz 안테나를 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)등의 재료를 이용하여 설계한 후에 RFIC위에 부착을 해서 부품간의 거리를 최소화하는 방식을 적용하기 시작하였다. 또한, 자동차용 Radar 시스템에서 Main PCB(Printed Circuit Board) 보드 위에 RFIC를 실장하고, 안테나는 PCB 보드상에 패턴으로 안테나를 형성하여 연결하거나, 또는 별도의 안테나 모듈을 Main PCB에 실장하는 방식을 사용하고 있다. 그러나, 이 역시 부품간의 선간 손실이 발생하는 것을 충분히 방지하기는 어렵다.
Recently, a 60GHz antenna has been designed with materials such as LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic) in 60GHz communication system and then applied to the RFIC to minimize the distance between components. In the automotive radar system, the RFIC is mounted on the main PCB (Printed Circuit Board) board, and the antenna is formed by connecting the antennas in a pattern on the PCB board or mounting a separate antenna module on the main PCB . However, it is also difficult to sufficiently prevent occurrence of line-to-line loss between the components.
최근에 패키지 기술이 개발되면서 RFIC의 패키지 내에 안테나를 형성하는 방법을 개발하고 있으며, 일부에서는 패키지의 RDL(Re-Distribution Layer)에 안테나 패턴을 형성하는 방식을 채용하고 있지만, 이 역시 안테나의 방사 성능을 확보하기 위해서는 몇 가지 디자인 제약이 있거나, 성능상의 오차가 발생할 가능성이 있다. 따라서, 플렉서블한 디자인 설계 자유도와 설계 오차를 최소화할 수 있는 안정적인 RFIC와 안테나 통합 패키지 설계 기술이 필요하다.
Recently, a package technology has been developed and a method of forming an antenna in a package of an RFIC has been developed. In some cases, a method of forming an antenna pattern in a package's RDL (Re-Distribution Layer) There are some design constraints or there is a possibility of a performance error. Therefore, there is a need for a stable RFIC and antenna integrated package design technology that can flexibly design design freedom and minimize design errors.
본 개시의 여러 목적 중 하나는 안테나와 반도체칩 간의 신호 경로의 최단 설계가 가능하고, 전 방향 커버리지 특성 확보가 가능하며, 안테나 수신 감도를 향상시킬 수 있는, 새로운 형태의 복합 모듈을 제공하는 것이다.
One of the objects of the present disclosure is to provide a new type of composite module capable of designing the shortest signal path between the antenna and the semiconductor chip, securing the omnidirectional coverage characteristics, and improving the antenna reception sensitivity.
본 개시를 통하여 제안하는 여러 해결 수단 중 하나는 반도체칩을 포함하는 반도체 패키지와 안테나를 포함하는 안테나 기판을 복합 모듈화하는 것이다.
One of the various solutions proposed through the present disclosure is to composite the module substrate including the semiconductor chip and the antenna substrate including the antenna.
예를 들면, 본 개시에서 제안하는 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈은, 접속패드가 배치된 활성면 및 상기 활성면의 반대측에 배치된 비활성면을 갖는 반도체칩과 상기 반도체칩의 적어도 일부를 봉합하는 봉합재와 상기 반도체칩의 상부에 배치되며 상기 접속패드와 전기적으로 연결된 재배선층을 포함하는 연결부재를 포함하는 팬-아웃 반도체 패키지, 및 절연층과 상기 절연층의 상면에 배치되며 안테나 패턴을 포함하는 제1패턴층과 상기 절연층의 하면에 배치되며 그라운드 패턴을 포함하는 제2패턴층과 상기 절연층을 관통하며 상기 안테나 패턴과 전기적으로 연결된 피딩라인을 포함하는 비아를 포함하는 안테나 부재와 상기 안테나 부재의 하부에 배치되며 상기 피딩라인과 전기적으로 연결된 피딩패턴을 포함하는 배선층을 포함하는 배선부재를 포함하는 안테나 기판, 을 포함하며, 상기 팬-아웃 반도체 패키지 및 상기 안테나 기판이 상기 연결부재 및 상기 배선부재가 서로 마주하도록 결합된 것일 수 있다.
For example, an antenna substrate and a semiconductor package composite module according to an example proposed in the present disclosure may include a semiconductor chip having an active surface on which a connection pad is disposed and an inactive surface disposed on the opposite side of the active surface, Out semiconductor package including a seal member for sealing the semiconductor chip and a connection member including a re-wiring layer disposed on the semiconductor chip and electrically connected to the connection pad, and an insulation layer disposed on the insulation layer, A second pattern layer disposed on a lower surface of the insulating layer and including a ground pattern, and a via including a via hole extending through the insulating layer and electrically connected to the antenna pattern, And a wiring pattern disposed at a lower portion of the antenna member and including a feeding pattern electrically connected to the feeding line, Comprising: an antenna board, including a wiring member including the fan-out of a semiconductor package and the antenna substrate on which the connection member and the wiring member may be coupled to each other.
또는, 본 개시에서 제안하는 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈은, 관통홀을 갖는 코어부재와 상기 관통홀에 배치되며 접속패드가 배치된 활성면 및 상기 활성면의 반대측에 배치된 비활성면을 갖는 반도체칩과 상기 반도체칩의 적어도 일부를 봉합하는 봉합재와 상기 반도체칩의 상부에 배치된 연결부재를 포함하며, 상기 코어부재 및 상기 연결부재가 각각 상기 접속패드와 전기적으로 연결된 코어 배선층 및 재배선층을 포함하는 팬-아웃 반도체 패키지, 및 절연층을 기준으로 상부에 안테나 패턴을 포함하는 제1패턴층이 배치되고 하부에 그라운드 패턴을 포함하는 제2패턴층이 배치되며 상기 절연층에 상기 절연층을 관통하며 상기 안테나 패턴과 전기적으로 연결된 피딩라인을 포함하는 비아가 형성된 안테나 부재와 상기 안테나 부재의 하부에 배치되며 상기 피딩라인과 전기적으로 연결된 피딩패턴을 포함하는 배선층을 포함하는 배선부재를 포함하는 안테나 기판, 을 포함하며, 상기 안테나 기판이 상기 팬-아웃 반도체 패키지 상에 적층되며, 상기 안테나 기판 및 상기 팬-아웃 반도체 패키지가 전기연결구조체를 통하여 서로 연결된 것일 수도 있다.
Alternatively, the antenna substrate and the semiconductor package composite module according to an example proposed in the present disclosure may include a core member having a through hole, an active surface disposed in the through hole and having a connection pad disposed thereon, and an inactive surface And a connecting member disposed on the semiconductor chip, wherein the core member and the connecting member are respectively connected to the core wiring layer and the core wiring layer electrically connected to the connection pad, A semiconductor device comprising: a fan-out semiconductor package including a re-wiring layer; and a first pattern layer including an antenna pattern on an upper surface thereof and a second pattern layer including a ground pattern on an upper surface thereof, An antenna member having a via formed therein and including a feeding line electrically connected to the antenna pattern through the insulating layer, And an antenna substrate disposed at a lower portion of the substrate and including a wiring layer including a wiring layer including a feeding pattern electrically connected to the feeding line, wherein the antenna substrate is stacked on the fan-out semiconductor package, The antenna substrate and the fan-out semiconductor package may be connected to each other through the electrical connection structure.
본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서 안테나와 반도체칩 간의 신호 경로의 최단 설계가 가능하고, 전 방향 커버리지 특성 확보가 가능하며, 안테나 수신 감도를 향상시킬 수 있는, 새로운 형태의 복합 모듈을 제공할 수 있다.
As one of the effects of the present disclosure, it is possible to provide a new type of composite module capable of designing the shortest signal path between the antenna and the semiconductor chip, securing the omnidirectional coverage characteristics, and improving the antenna reception sensitivity have.
도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타내는 블록도다.
도 2는 전자기기의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 3은 팬-인 반도체 패키지의 패키징 전후를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 4는 팬-인 반도체 패키지의 패키징 과정을 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 5는 팬-인 반도체 패키지가 인터포저 기판 상에 실장되어 최종적으로 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 6은 팬-인 반도체 패키지가 인터포저 기판 내에 내장되어 최종적으로 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 7은 팬-아웃 반도체 패키지의 개략적은 모습을 나타낸 단면도다.
도 8은 팬-아웃 반도체 패키지가 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 9는 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 10은 도 9의 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 Ⅰ-Ⅰ' 절단 평면도를 개략적으로 나타낸다.
도 11은 도 9의 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 안테나 기판의 다양한 예를 개략적으로 나타낸다.
도 12는 도 9의 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 안테나 기판의 패치 안테나의 적용 예를 개략적으로 나타낸다.
도 13은 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 14는 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 15는 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 16은 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 17은 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 18은 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 19는 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 20은 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 21은 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 22는 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 23은 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.1 is a block diagram schematically showing an example of an electronic equipment system.
2 is a perspective view schematically showing an example of an electronic apparatus.
3 is a cross-sectional view schematically showing the front and rear of the package of the fan-in semiconductor package.
4 is a cross-sectional view schematically showing a packaging process of a fan-in semiconductor package.
5 is a cross-sectional view schematically showing a case where a fan-in semiconductor package is mounted on an interposer substrate and finally mounted on a main board of an electronic apparatus.
6 is a cross-sectional view schematically showing a case where a fan-in semiconductor package is embedded in an interposer substrate and finally mounted on a main board of an electronic apparatus.
7 is a cross-sectional view showing a schematic view of a fan-out semiconductor package.
8 is a cross-sectional view schematically showing a case where the fan-out semiconductor package is mounted on a main board of an electronic apparatus.
9 is a cross-sectional view schematically showing an example of an antenna substrate and a semiconductor package composite module.
FIG. 10 schematically shows a sectional plan view of the antenna substrate and the semiconductor package composite module of FIG. 9 taken along line I-I '.
11 schematically shows various examples of the antenna substrate of the antenna substrate and the semiconductor package composite module of Fig.
FIG. 12 schematically shows an application example of a patch antenna of an antenna substrate and a composite package module of the semiconductor package of FIG. 9; FIG.
13 is a cross-sectional view schematically showing another example of an antenna substrate and a semiconductor package composite module.
14 is a cross-sectional view schematically showing another example of an antenna substrate and a semiconductor package composite module.
15 is a cross-sectional view schematically showing another example of an antenna substrate and a semiconductor package composite module.
16 is a cross-sectional view schematically showing another example of an antenna substrate and a semiconductor package composite module.
17 is a cross-sectional view schematically showing another example of an antenna substrate and a semiconductor package composite module.
18 is a cross-sectional view schematically showing another example of the antenna substrate and the semiconductor package composite module.
19 is a cross-sectional view schematically showing another example of an antenna substrate and a semiconductor package composite module.
20 is a cross-sectional view schematically showing another example of an antenna substrate and a semiconductor package composite module.
21 is a cross-sectional view schematically showing another example of the antenna substrate and the semiconductor package composite module.
22 is a cross-sectional view schematically showing another example of the antenna substrate and the semiconductor package composite module.
23 is a cross-sectional view schematically showing another example of the antenna substrate and the semiconductor package composite module.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 축소될 수 있다.
Hereinafter, the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. The shape and size of elements in the drawings may be exaggerated or reduced for clarity.
전자기기Electronics
도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
1 is a block diagram schematically showing an example of an electronic equipment system.
도면을 참조하면, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)를 수용한다. 메인보드(1010)에는 칩 관련부품(1020), 네트워크 관련부품(1030), 및 기타부품(1040) 등이 물리적 및/또는 전기적으로 연결되어 있다. 이들은 후술하는 다른 전자부품과도 결합되어 다양한 신호라인(1090)을 형성한다.
Referring to the drawings, an
칩 관련부품(1020)으로는 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩; 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩; 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 등이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 형태의 칩 관련 전자부품이 포함될 수 있음은 물론이다. 또한, 이들 전자부품(1020)이 서로 조합될 수 있음은 물론이다.
Chip
네트워크 관련부품(1030)으로는, Wi-Fi(IEEE 802.11 패밀리 등), WiMAX(IEEE 802.16 패밀리 등), IEEE 802.20, LTE(long term evolution), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G 및 그 이후의 것으로 지정된 임의의 다른 무선 및 유선 프로토콜들이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다수의 무선 또는 유선 표준들이나 프로토콜들 중의 임의의 것이 포함될 수 있다. 또한, 네트워크 관련부품(1030)이 칩 관련 전자부품(1020)과 더불어 서로 조합될 수 있음은 물론이다.
IEEE 802.11 family, etc.), IEEE 802.20, long term evolution (LTE), Ev-DO, HSPA +, HSDPA +, HSUPA +, EDGE, GSM , And any other wireless and wired protocols designated as GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G and later, as well as any other wireless or wired Any of the standards or protocols may be included. It goes without saying that the network-
기타부품(1040)으로는, 고주파 인덕터, 페라이트 인덕터, 파워 인덕터, 페라이트 비즈, LTCC(low Temperature Co-Firing Ceramics), EMI(Electro Magnetic Interference) filter, MLCC(Multi-Layer Ceramic Condenser) 등이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다양한 용도를 위하여 사용되는 수동부품 등이 포함될 수 있다. 또한, 기타부품(1040)이 칩 관련 전자부품(1020) 및/또는 네트워크 관련 전자부품(1030)과 더불어 서로 조합될 수 있음은 물론이다.
전자기기(1000)의 종류에 따라, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되거나 그렇지 않을 수도 있는 다른 전자부품을 포함할 수 있다. 다른 전자부품의 예를 들면, 카메라(1050), 안테나(1060), 디스플레이(1070), 배터리(1080), 오디오 코덱(미도시), 비디오 코덱(미도시), 전력 증폭기(미도시), 나침반(미도시), 가속도계(미도시), 자이로스코프(미도시), 스피커(미도시), 대량 저장 장치(예컨대, 하드디스크 드라이브)(미도시), CD(compact disk)(미도시), 및 DVD(digital versatile disk)(미도시) 등이 있으며, 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 전자기기(1000)의 종류에 따라 다양한 용도를 위하여 사용되는 기타 전자부품 등이 포함될 수 있음은 물론이다.
Depending on the type of
전자기기(1000)는, 스마트 폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 태블릿(tablet), 랩탑(laptop), 넷북(netbook), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch), 오토모티브(Automotive) 등일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들 외에도 데이터를 처리하는 임의의 다른 전자기기일 수 있음은 물론이다.
The
도 2는 전자기기의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
2 is a perspective view schematically showing an example of an electronic apparatus.
도면을 참조하면, 전자기기는 예를 들면 스마트 폰(1100)일 수 있다. 스마트 폰(1100)에는 무선 주파수 집적회로(RF IC: Radio Frequency Integrated Circuit)가 반도체 패키지 형태로 적용될 수 있으며, 또한 안테나(Antenna)가 기판 또는 모듈 형태로 적용될 수 있다. 스마튼 폰(1100) 내에서 무선 주파수 집적회로와 안테나가 전기적으로 연결됨으로써, 다양한 방향으로 안테나 신호의 방사(R)가 가능하다. 무선 주파수 집적회로를 포함하는 반도체 패키지와 안테나를 포함하는 기판 또는 모듈은 다양한 형태로 스마트 폰 등의 전자기기에 적용될 수 있다.
Referring to the drawings, the electronic device may be, for example, a
반도체 패키지Semiconductor package
일반적으로 반도체칩은 수많은 미세 전기 회로가 집적되어 있으나 그 자체로는 반도체 완성품으로서의 역할을 할 수 없으며, 외부의 물리적 또는 화학적 충격에 의해 손상될 가능성이 존재한다. 그래서 반도체칩 자체를 그대로 사용하지 않고 반도체칩을 패키징하여 패키지 상태로 전자기기 등에 사용하고 있다.
In general, a semiconductor chip has many microelectronic circuits integrated therein, but itself can not serve as a finished product of a semiconductor, and there is a possibility of being damaged by external physical or chemical impact. Therefore, the semiconductor chip itself is not used as it is, and the semiconductor chip is packaged and used as electronic devices in a package state.
반도체 패키징이 필요한 이유는, 전기적인 연결이라는 관점에서 볼 때, 반도체칩과 전자기기의 메인보드의 회로 폭에 차이가 있기 때문이다. 구체적으로, 반도체칩의 경우, 접속패드의 크기와 접속패드간의 간격이 매우 미세한 반면 전자기기에 사용되는 메인보드의 경우, 전자부품 실장 패드의 크기 및 전자부품 실장 패드의 간격이 반도체칩의 스케일보다 훨씬 크다. 따라서, 반도체칩을 이러한 메인보드 상에 바로 장착하기 어려우며 상호간의 회로 폭 차이를 완충시켜 줄 수 있는 패키징 기술이 요구되는 것이다.
The reason for the necessity of semiconductor packaging is that there is a difference in circuit width between the semiconductor chip and the main board of the electronic device from the viewpoint of electrical connection. Specifically, in the case of a semiconductor chip, the sizes of the connection pads and the spacing between the connection pads are very small. On the other hand, in the case of the main board used in electronic devices, the size of the electronic component mounting pads and the intervals of the electronic component mounting pads It is much bigger. Therefore, there is a need for a packaging technique which makes it difficult to directly mount a semiconductor chip on such a main board and can buffer the difference in circuit width between the semiconductor chips.
이러한 패키징 기술에 의하여 제조되는 반도체 패키지는 구조 및 용도에 따라서 팬-인 반도체 패키지(Fan-in semiconductor package)와 팬-아웃 반도체 패키지(Fan-out semiconductor package)로 구분될 수 있다.
The semiconductor package manufactured by such a packaging technique can be classified into a fan-in semiconductor package and a fan-out semiconductor package depending on the structure and use.
이하에서는, 도면을 참조하여 팬-인 반도체 패키지와 팬-아웃 반도체 패키지에 대하여 보다 자세히 알아보도록 한다.
Hereinafter, the fan-in semiconductor package and the fan-out semiconductor package will be described in more detail with reference to the drawings.
(팬-인 반도체 패키지)(Fan-in semiconductor package)
도 3은 팬-인 반도체 패키지의 패키징 전후를 개략적으로 나타낸 단면도다.3 is a cross-sectional view schematically showing the front and rear of the package of the fan-in semiconductor package.
도 4는 팬-인 반도체 패키지의 패키징 과정을 개략적으로 나타낸 단면도다.
4 is a cross-sectional view schematically showing a packaging process of a fan-in semiconductor package.
도면을 참조하면, 반도체칩(2220)은 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 갈륨비소(GaAs) 등을 포함하는 바디(2221), 바디(2221)의 일면 상에 형성된 알루미늄(Al) 등의 도전성 물질을 포함하는 접속패드(2222), 및 바디(2221)의 일면 상에 형성되며 접속패드(2222)의 적어도 일부를 덮는 산화막 또는 질화막 등의 패시베이션막(2223)을 포함하는, 예를 들면, 베어(Bare) 상태의 집적회로(IC)일 수 있다. 이때, 접속패드(2222)는 매우 작기 때문에, 집적회로(IC)는 전자기기의 메인보드 등은 물론, 중간 레벨의 인쇄회로기판(PCB)에도 실장 되기 어렵다.
The
이에, 접속패드(2222)를 재배선하기 위하여 반도체칩(2220) 상에 반도체칩(2220)의 사이즈에 맞춰 연결부재(2240)를 형성한다. 연결부재(2240)는 반도체칩(2220) 상에 감광성 절연 수지(PID)와 같은 절연물질로 절연층(2241)을 형성하고, 접속패드(2222)를 오픈시키는 비아홀(2243h)을 형성한 후, 배선패턴 (2242) 및 비아(2243)를 형성하여 형성할 수 있다. 그 후, 연결부재(2240)를 보호하는 패시베이션층(2250)을 형성하고, 개구부(2251)를 형성한 후, 언더범프금속층(2260) 등을 형성한다. 즉, 일련의 과정을 통하여, 예를 들면, 반도체칩(2220), 연결부재(2240), 패시베이션층(2250), 및 언더범프금속층(2260)을 포함하는 팬-인 반도체 패키지(2200)가 제조된다.
A
이와 같이, 팬-인 반도체 패키지는 반도체칩의 접속패드, 예컨대 I/O(Input/Output) 단자를 모두 소자 안쪽에 배치시킨 패키지형태이며, 팬-인 반도체 패키지는 전기적 특성이 좋으며 저렴하게 생산할 수 있다. 따라서, 스마트폰에 들어가는 많은 소자들이 팬-인 반도체 패키지 형태로 제작되고 있으며, 구체적으로는 소형이면서도 빠른 신호 전달을 구현하는 방향으로 개발이 이루어지고 있다.
As described above, the fan-in semiconductor package is a package in which all the connection pads of the semiconductor chip, for example, I / O (Input / Output) terminals are disposed inside the element, and the fan-in semiconductor package has good electrical characteristics and can be produced at low cost have. Accordingly, many devices incorporated in a smart phone are manufactured in the form of a fan-in semiconductor package. Specifically, development is being made in order to implement a small-sized and fast signal transmission.
다만, 팬-인 반도체 패키지는 I/O 단자를 모두 반도체칩 안쪽에 배치해야 하는바 공간적인 제약이 많다. 따라서, 이러한 구조는 많은 수의 I/O 단자를 갖는 반도체칩이나 크기가 작은 반도체칩에 적용하는데 어려운 점이 있다. 또한, 이러한 취약점으로 인하여 전자기기의 메인보드에 팬-인 반도체 패키지가 직접 실장 되어 사용될 수 없다. 반도체칩의 I/O 단자를 재배선 공정으로 그 크기와 간격을 확대하였다 하더라도, 전자기기 메인보드에 직접 실장 될 수 있을 정도의 크기와 간격을 가지는 것은 아니기 때문이다.
However, in the fan-in semiconductor package, all of the I / O terminals must be disposed inside the semiconductor chip, so that there are many space limitations. Therefore, such a structure is difficult to apply to a semiconductor chip having a large number of I / O terminals or a semiconductor chip having a small size. In addition, due to this vulnerability, the fan-in semiconductor package can not be directly mounted on the main board of the electronic device. This is because even if the size and spacing of the I / O terminals of the semiconductor chip are enlarged by the rewiring process, they do not have a size and a gap enough to be directly mounted on the electronic device main board.
도 5는 팬-인 반도체 패키지가 인터포저 기판 상에 실장되어 최종적으로 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.5 is a cross-sectional view schematically showing a case where a fan-in semiconductor package is mounted on an interposer substrate and finally mounted on a main board of an electronic apparatus.
도 6은 팬-인 반도체 패키지가 인터포저 기판 내에 내장되어 최종적으로 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.
6 is a cross-sectional view schematically showing a case where a fan-in semiconductor package is embedded in an interposer substrate and finally mounted on a main board of an electronic apparatus.
도면을 참조하면, 팬-인 반도체 패키지(2200)는 반도체칩(2220)의 접속패드들(2222), 즉 I/O 단자들이 인터포저 기판(2301)을 통하여 다시 한 번 재배선되며, 최종적으로는 인터포저 기판(2301) 상에 팬-인 반도체 패키지(2200)가 실장된 상태로 전자기기의 메인보드(2500)에 실장될 수 있다. 이때, 솔더볼(2270) 등은 언더필 수지(2280) 등으로 고정될 수 있으며, 외측은 몰딩재(2290) 등으로 커버될 수 있다. 또는, 팬-인 반도체 패키지(2200)는 별도의 인터포저 기판(2302) 내에 내장(Embedded) 될 수 도 있으며, 내장된 상태로 인터포저 기판(2302)에 의하여 반도체칩(2220)의 접속패드들(2222), 즉 I/O 단자들이 다시 한 번 재배선되고, 최종적으로 전자기기의 메인보드(2500)에 실장될 수 있다.
Referring to the drawing, the fan-in
이와 같이, 팬-인 반도체 패키지는 전자기기의 메인보드에 직접 실장 되어 사용되기 어렵기 때문에, 별도의 인터포저 기판 상에 실장된 후 다시 패키징 공정을 거쳐 전자기기 메인보드에 실장되거나, 또는 인터포저 기판 내에 내장된 채로 전자기기 메인보드에 실장되어 사용되고 있다.
Since the fan-in semiconductor package is difficult to be directly mounted on the main board of the electronic apparatus, it is mounted on a separate interposer substrate and then re-packaged to be mounted on the electronic device main board, And is mounted on an electronic device main board while being embedded in a substrate.
(팬-아웃 반도체 패키지)(Fan-out semiconductor package)
도 7은 팬-아웃 반도체 패키지의 개략적은 모습을 나타낸 단면도다.
7 is a cross-sectional view showing a schematic view of a fan-out semiconductor package.
도면을 참조하면, 팬-아웃 반도체 패키지(2100)는, 예를 들면, 반도체칩(2120)의 외측이 봉합재(2130)로 보호되며, 반도체칩(2120)의 접속패드(2122)가 연결부재(2140)에 의하여 반도체칩(2120)의 바깥쪽까지 재배선된다. 이때, 연결부재(2140) 상에는 패시베이션층(2150)이 더 형성될 수 있으며, 패시베이션층(2150)의 개구부에는 언더범프금속층(2160)이 더 형성될 수 있다. 언더범프금속층(2160) 상에는 솔더볼(2170)이 더 형성될 수 있다. 반도체칩(2120)은 바디(2121), 접속패드(2122), 패시베이션막(미도시) 등을 포함하는 집적회로(IC)일 수 있다. 연결부재(2140)는 절연층(2141), 절연층(2241) 상에 형성된 재배선층(2142), 접속패드(2122)와 재배선층(2142) 등을 전기적으로 연결하는 비아(2143)를 포함할 수 있다.
In the fan-out
이와 같이, 팬-아웃 반도체 패키지는 반도체칩 상에 형성된 연결부재를 통하여 반도체칩의 바깥쪽에 까지 I/O 단자를 재배선하여 배치시킨 형태이다. 상술한 바와 같이, 팬-인 반도체 패키지는 반도체칩의 I/O 단자를 모두 반도체칩 안쪽에 배치시켜야 하고 이에 소자 사이즈가 작아지면 볼 크기와 피치를 줄여야 하므로 표준화된 볼 레이아웃을 사용할 수 없다. 반면, 팬-아웃 반도체 패키지는 이와 같이 반도체칩 상에 형성된 연결부재를 통하여 반도체칩의 바깥쪽에 까지 I/O 단자를 재배선하여 배치시킨 형태인바 반도체칩의 크기가 작아지더라도 표준화된 볼 레이아웃을 그대로 사용할 수 있는바, 후술하는 바와 같이 전자기기의 메인보드에 별도의 인터포저 기판 없이도 실장될 수 있다.
As described above, the fan-out semiconductor package is formed by rewiring the I / O terminals to the outside of the semiconductor chip through the connecting member formed on the semiconductor chip. As described above, in the fan-in semiconductor package, all of the I / O terminals of the semiconductor chip must be disposed inside the semiconductor chip. If the element size is reduced, the ball size and pitch must be reduced. On the other hand, in the fan-out semiconductor package, the I / O terminals are rewired to the outside of the semiconductor chip through the connecting member formed on the semiconductor chip so that the size of the semiconductor chip is reduced. And can be mounted on a main board of an electronic device without a separate interposer substrate as will be described later.
도 8은 팬-아웃 반도체 패키지가 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.
8 is a cross-sectional view schematically showing a case where the fan-out semiconductor package is mounted on a main board of an electronic apparatus.
도면을 참조하면, 팬-아웃 반도체 패키지(2100)는 솔더볼(2170) 등을 통하여 전자기기의 메인보드(2500)에 실장될 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 팬-아웃 반도체 패키지(2100)는 반도체칩(2120) 상에 반도체칩(2120)의 사이즈를 벗어나는 팬-아웃 영역까지 접속패드(2122)를 재배선할 수 있는 연결부재(2140)를 형성하기 때문에, 표준화된 볼 레이아웃을 그대로 사용할 수 있으며, 그 결과 별도의 인터포저 기판 등 없이도 전자기기의 메인보드(2500)에 실장 될 수 있다.
Referring to the drawings, the fan-out
이와 같이, 팬-아웃 반도체 패키지는 별도의 인터포저 기판 없이도 전자기기의 메인보드에 실장 될 수 있기 때문에, 인터포저 기판을 이용하는 팬-인 반도체 패키지 대비 두께를 얇게 구현할 수 있는바 소형화 및 박형화가 가능하다. 또한, 열 특성과 전기적 특성이 우수하여 모바일 제품에 특히 적합하다. 또한, 인쇄회로기판(PCB)을 이용하는 일반적인 POP(Package on Package) 타입 보다 더 컴팩트하게 구현할 수 있고, 휨 현상 발생으로 인한 문제를 해결할 수 있다.
Since the fan-out semiconductor package can be mounted on the main board of the electronic device without using a separate interposer substrate, the thickness of the fan-out semiconductor package can be reduced compared to a fan-in semiconductor package using the interposer substrate. Do. In addition, it has excellent thermal characteristics and electrical characteristics and is particularly suitable for mobile products. In addition, it can be implemented more compactly than a general POP (Package on Package) type using a printed circuit board (PCB), and it is possible to solve a problem caused by a bending phenomenon.
한편, 팬-아웃 반도체 패키지는 이와 같이 반도체칩을 전자기기의 메인보드 등에 실장하기 위하여, 그리고 외부의 충격으로부터 반도체칩을 보호하기 위한 패키지 기술을 의미하는 것으로, 이와는 스케일, 용도 등이 상이하며, 팬-인 반도체 패키지가 내장되는 인터포저 기판 등의 인쇄회로기판(PCB)과는 다른 개념이다.
On the other hand, the fan-out semiconductor package means a package technology for mounting the semiconductor chip on a main board or the like of an electronic device and protecting the semiconductor chip from an external impact, and the scale, (PCB) such as an interposer substrate having a built-in fan-in semiconductor package.
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈Antenna substrate and semiconductor package composite module
도 9는 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.9 is a cross-sectional view schematically showing an example of an antenna substrate and a semiconductor package composite module.
도 10은 도 9의 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 Ⅰ-Ⅰ' 절단 평면도를 개략적으로 나타낸다.
FIG. 10 schematically shows a sectional plan view of the antenna substrate and the semiconductor package composite module of FIG. 9 taken along line I-I '.
도면을 참조하면, 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300A)은 팬-아웃 반도체 패키지(100A)와 안테나 기판(200A)이 결합된 형태를 가진다. 보다 구체적으로는, 팬-아웃 반도체 패키지(100A)와 안테나 기판(200A)이 일체화된 형태를 가진다.
Referring to the drawings, an antenna substrate and a semiconductor package
팬-아웃 반도체 패키지(100A)는 관통홀(110H)을 갖는 코어부재(110), 관통홀(110H)에 배치되며 접속패드(120P)가 배치된 활성면 및 활성면의 반대측에 배치된 비활성면을 갖는 반도체칩(120), 관통홀(110H)에 반도체칩(120)과 나란하게 배치된 수동부품(125), 코어부재(110)와 반도체칩(120)과 수동부품(125)의 적어도 일부를 봉합하는 봉합재(130), 반도체칩(120)의 활성면 상에 배치된 연결부재(140), 반도체칩(120)의 비활성면 및 코어부재(110) 상에 배치된 백사이드 배선층(132), 봉합재(130) 하부에 배치된 패시베이션층(150), 백사이드 배선층(132)과 연결된 언더범프금속층(160), 및 언더범프금속층과 연결된 전기연결구조체(170)를 포함한다. 코어부재(110) 및 연결부재(140)는 각각 접속패드(120P)와 전기적으로 연결된 코어 배선층(112a, 112b)과 재배선층(142)을 포함한다. 반도체칩(120)은 안테나 기판(200A)을 향하여 페이스-업 배치된다.
The fan-out
안테나 기판(200A)은 절연층(211)을 기준으로 상면에 안테나 패턴(212aA)을 포함하는 제1패턴층(212a)이 배치되고 하면에 그라운드 패턴(212bG)을 포함하는 제2패턴층(212b)이 배치되며 절연층(211)에 절연층(211)을 관통하며 안테나 패턴(212aA)과 전기적으로 연결된 피딩라인(213F)을 포함하는 비아(213)가 형성된 안테나 부재(210), 안테나 부재(210)의 하부에 배치되며 피딩라인(213F)과 전기적으로 연결된 피딩패턴(222F)을 포함하는 배선층(222)을 포함하는 배선부재(220), 및 안테나 부재(210)의 상부에 배치되며 제1배선층(212a)을 덮는 패시베이션층(230)을 포함한다. 안테나 부재(210)는 배선부재(220) 보다 두껍다.
The
안테나 기판(200A)의 배선부재(220)와 팬-아웃 반도체 패키지(100A)의 연결부재(140)는 별도의 전기연결구조체 등 없이 서로 접하여 일체화된다. 한편, 결합 이라는 표현은 두 구성요소가 서로 접하도록 일체화된 경우와 두 구성요소가 매개체를 이용하여 적층된 형태를 포함하는 개념이다.
The
한편, RFIC와 함께 안테나를 하나의 복합 모듈로 형성하는 경우, 안테나의 공진주파수와 대역폭을 결정짓기 위해서 안테나, 그라운드 면, 유전물질, 피딩라인 등의 구현을 어떻게 해야 할지 고려해야 한다. 예컨대, 안테나 특성에 민감한 영향을 주는 안테나와 그라운드 면 간의 거리, 즉 공기층의 두께 또는 유전물질의 두께를 일정하게 유지 및 관리를 해야 안정적인 안테나의 방사특성을 확보할 수 있다.
Meanwhile, when an antenna is formed as a single composite module together with an RFIC, it is necessary to consider how to implement an antenna, a ground plane, a dielectric material, and a feeding line to determine the resonance frequency and bandwidth of the antenna. For example, the distance between the antenna and the ground plane, which affects the antenna characteristics sensitively, that is, the thickness of the air layer or the thickness of the dielectric material, must be constantly maintained and managed to secure stable radiation characteristics of the antenna.
한편, 종래의 경우, 반도체 패키지의 재배선층에 안테나를 형성하되, 그라운드 면은 메인보드에 형성하는 방식을 사용한바 있다. 이 경우, 안테나와 그라운드 면 간의 두께 또는 거리를 패키지의 솔더볼의 높이로 확보를 해야 하며, 따라서 메인보드에 패키지를 실장 하였을 때, 솔더볼이 주저 않는 높이 정도에 따라 두께 차이가 발생할 수 있다. 또한, 이 경우 공기층을 유전물질로 사용하였기 때문에 안테나의 사이즈가 커지는 단점을 가지고 있다. 또한, 이 경우 안테나와 그라운드 면 사이의 공간에 플럭스(Flux) 또는 이물질이 삽입될 수 있으며, 그 결과 안테나의 특성이 크게 영향을 받을 수 있다. 또한, 이 경우, RFIC에서 열이 발생되는 경우, 충분한 방열 경로를 확보하기 힘들기 때문에, 많은 전력을 사용하는 제품에는 적용하는데 한계성을 가지고 있다.
On the other hand, in the conventional case, an antenna is formed on the rewiring layer of the semiconductor package, and a ground surface is formed on the main board. In this case, the thickness or the distance between the antenna and the ground surface must be secured to the height of the solder ball of the package. Therefore, when the package is mounted on the main board, thickness difference may occur depending on the height of the solder ball. In this case, since the air layer is used as a dielectric material, the size of the antenna is increased. Also, in this case, flux or foreign matter may be inserted into the space between the antenna and the ground plane, and as a result, the characteristics of the antenna may be greatly affected. Further, in this case, when heat is generated in the RFIC, it is difficult to secure a sufficient heat radiation path, and therefore, it is limited to a product using a lot of electric power.
반면, 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300A)의 경우는, RFIC 등의 반도체칩(120)을 페이스-업 형태로 패키징한 팬-아웃 반도체 패키지(100A)를 다이폴 안테나 또는 패치 안테나 등의 안테나 패턴(212aA)을 포함하는 안테나 기판(200A)과 일체화 한 구조이다. 이때, 안테나 기판(200A)은 안테나 부재(210)를 도입하고 있으며, 안테나 부재(210)는 절연층(211)을 기준으로 양면에 안테나 패턴(212aA)과 그라운드 패턴(212bG)을 형성하며, 절연층(211)을 관통하는 비아(213) 등을 통하여 피딩라인(213F)을 구현하고 있다. 따라서, 외부환경 변화에 관계없이 단일 복합 모듈 내에서 안테나와 그라운드 면 간의 거리를 안정적으로 확보하여 안테나의 방사특성을 유지할 수 있으며, 그럼에도 불구하고 안테나와 반도체칩 간의 신호 경로를 최소화하여 안정적인 RF 특성을 확보할 수 있다.
On the other hand, in the case of the antenna substrate and the semiconductor package
또한, 안테나 부재(210)의 절연층(211)의 유전률(Dk)과 코어부재(110)의 절연층(211)의 유전률(Dk)을 적절히 이용함으로써 안테나의 크기를 소형화하여 전체 모듈의 구조를 절감하여 공간적인 효율성을 높임과 동시에 코스트 절감도 가능하다. 또한, 안테나와 그라운드 면 공간의 이물의 영향에 의한 안테나 성능 저하도 방지할 수 있다. 또한, 코어부재(110)의 도입으로 모듈(300A)의 강성을 부가할 수 있음은 물론이며, 코어부재(110)가 전기적인 연결 경로를 제공함으로써 메인보드 등에 연결되기 위한 전기연결구조체(170)까지의 모듈 내의 신호적 경로를 효과적으로 제공할 수 있다. 기타, 수동부품(125)이 팬-아웃 반도체 패키지(100A)에 반도체칩(120)과 함께 내장되어 있는바, 신호 및 파워 등의 로스 최소화도 가능하다.
It is also possible to miniaturize the size of the antenna by appropriately using the dielectric constant Dk of the insulating
이하에서는, 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300A)의 구성요소에 대하여 도면을 참조하여 보다 자세히 설명한다.
Hereinafter, components of the antenna substrate and the semiconductor package
먼저, 팬-아웃 반도체 패키지(100A)는 상술한 바와 같이 관통홀(110H)을 갖는 코어부재(110), 관통홀(110H)에 배치되며 접속패드(120P)가 배치된 활성면 및 활성면의 반대측에 배치된 비활성면을 갖는 반도체칩(120), 관통홀(110H)에 반도체칩(120)과 나란하게 배치된 수동부품(125), 코어부재(110)와 반도체칩(120)과 수동부품(125)의 적어도 일부를 봉합하는 봉합재(130), 반도체칩(120)의 활성면 상에 배치된 연결부재(140), 반도체칩(120)의 비활성면 및 코어부재(110) 상에 배치된 백사이드 배선층(132), 봉합재(130) 하부에 배치된 패시베이션층(150), 백사이드 배선층(132)과 연결된 언더범프금속층(160), 및 언더범프금속층과 연결된 전기연결구조체(170)를 포함한다. 코어부재(110) 및 연결부재(140)는 각각 접속패드(120P)와 전기적으로 연결된 코어 배선층(112a, 112b)과 재배선층(142)을 포함한다.
First, the fan-out
코어부재(110)는 코어 배선층(112a, 112b)을 포함하는바 연결부재(140)의 층수를 감소시킬 수 있다. 필요에 따라서는, 구체적인 재료에 따라 패키지(100A)의 강성을 보다 개선시킬 수 있으며, 봉합재(130)의 두께 균일성 확보 등의 역할을 수행할 수 있다. 코어부재(110)의 코어 배선층(112a, 112b) 및 코어 비아(113)에 의하여 모듈(300A) 내에 전기적인 경로가 제공될 수도 있다. 코어부재(110)는 관통홀(110H)을 가진다. 관통홀(110H) 내에는 반도체칩(120)과 수동부품(125)이 코어부재(110)와 소정거리 이격 되도록 나란하게 배치된다. 반도체칩(120) 및 수동부품(125)의 측면 주위는 코어부재(110)에 의하여 둘러싸일 수 있다. 다만, 이는 일례에 불과하며 다른 형태로 다양하게 변형될 수 있으며, 그 형태에 따라서 다른 기능을 수행할 수 있다.
The
코어부재(110)는 유전층(111), 유전층(111)의 상면 상에 배치된 제1코어 배선층(112a), 유전층(111)의 하면 상에 배치된 제2코어 배선층(112b), 및 유전층(111)을 관통하며 제1 및 제2코어 배선층(112a, 112b)을 연결하는 코어 비아(113)를 포함한다. 코어부재(110)의 제1 및 제2코어 배선층(112a, 112b)은 연결부재(140)의 재배선층(142) 대비 두께가 두꺼울 수 있다. 코어부재(110)는 반도체칩(120) 등과 유사한 또는 그 이상의 두께를 가질 수 있는바, 제1 및 제2코어 배선층(112a, 112b) 역시 그 스케일에 맞춰 기판 공정을 통하여 보다 큰 사이즈로 형성할 수 있다. 반면, 연결부재(140)의 재배선층(142)은 박형화를 위하여 반도체 공정을 통하여 보다 작은 사이즈로 형성할 수 있다.
The
유전층(111)의 재료는 특별히 한정되는 않는다. 예를 들면, 절연물질이 사용될 수 있는데, 이때 절연물질로는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들 수지가 무기필러와 함께 유리섬유(Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 심재에 함침된 수지, 예를 들면, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 등이 사용될 수 있다. 필요에 따라서는, 감광성 절연(Photo Imagable Dielectric: PID) 수지를 사용할 수도 있다. 예를 들면, 유전층(111)의 재료로는 요구되는 자재 특성에 따라 Low Df & Low Dk의 일반 동박 적층판(CCL) 또는 Low Df & High Dk의 글래스나 세라믹 계열의 절연재를 적용할 수 있다.
The material of the
코어 배선층(112a, 112b)은 반도체칩(120)의 접속패드(120P)를 재배선하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 팬-아웃 반도체 패키지(100A)를 상부 및 하부의 다른 구성요소와 전기적으로 연결할 때 연결패턴으로 사용될 수 있다. 코어 배선층(112a, 112b)의 형성물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다. 코어 배선층(112a, 112b)은 해당 층의 설계 디자인에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 그라운드(GrouND: GND) 패턴, 파워(PoWeR: PWR) 패턴, 신호(Signal: S) 패턴 등을 포함할 수 있다. 여기서, 신호(S) 패턴은 그라운드(GND) 패턴, 파워(PWR) 패턴 등을 제외한 각종 신호, 예를 들면, 데이터 신호 등을 포함한다. 또한, 비아 패드 등을 포함할 수 있다.
The
코어 비아(113)는 서로 다른 층에 형성된 코어 배선층(112a, 112b)을 전기적으로 연결시키며, 그 결과 코어부재(110) 내에 전기적 경로를 형성시킨다. 코어 비아(113) 역시 형성물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다. 코어 비아(113)는 도전성 물질로 완전히 충전될 수 있으며, 또는 도전성 물질이 비아 홀의 벽면을 따라 형성된 것일 수도 있다. 또한, 모래시계 형상이나 원통 형상 등 공지된 모든 형상이 적용될 수 있다. 코어 비아(113) 역시 신호를 위한 비아, 그라운드를 위한 비아 등을 포함할 수 있다.
The core vias 113 electrically connect the
코어부재(110)의 관통홀(110H)의 벽면에는 필요에 따라서 금속층(115)이 더 배치될 수 있다. 금속층(115)은 관통홀(110H)의 벽면에 전면 형성이 되어 반도체칩(120)을 둘러쌀 수 있다. 이를 통하여, 방열 특성을 개선할 수 있음은 물론이며, 전자파 차폐의 효과를 가질 수도 있다. 금속층(115)의 형성물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다. 금속층(115)은 제1코어 배선층(112a) 및/또는 제2코어 배선층(112b)의 그라운드 패턴과 전기적으로 연결되어 그라운드 면으로 사용될 수도 있다.The
반도체칩(120)은 소자 수백 내지 수백만 개 이상이 하나의 칩 안에 집적화된 베어 상태의 집적회로(IC)일 수 있다. 집적회로(IC)는, 예를 들면, RFIC(Radio-Frequency Integrated Circuit)일 수 있다. 즉, 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300A)은 RFIC와 mmWave/5G Antenna가 일체화된 패키지일 수 있다. 반도체칩(120)은 각종 회로가 형성된 바디를 포함할 수 있으며, 바디의 활성면에는 접속패드(120P)가 형성될 수 있다. 바디는, 예를 들면, 액티브 웨이퍼를 기반으로 형성될 수 있으며, 이 경우 모재로는 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 갈륨비소(GaAs) 등이 사용될 수 있다. 접속패드(120P)는 반도체칩(120)을 다른 구성요소와 전기적으로 연결시키기 위한 것으로, 형성물질로는 도전성 물질, 바람직하게는 알루미늄(Al)을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 반도체칩(120)은 접속패드(120P)가 배치된 면이 활성면, 그 반대측이 비활성면이 된다. 도면에 도시하지는 않았으나, 반도체칩(120)의 활성면 상에는 접속패드(120P)의 적어도 일부를 노출시키는 개구부를 갖는 산화막 및/또는 질화막 등으로 구성되는 패시베이션막(미도시)이 형성될 수 있다. 반도체칩(120)은 페이스-업 형태로 배치되며, 따라서 안테나와의 최소의 신호 경로를 가질 수 있다.
수동부품(125)은 관통홀(110H) 내에 반도체칩(120)과 나란하게 배치된다. 수동부품(125)은 커패시터, 인덕터 등의 공지의 수동부품일 수 있다. 제한되지 않는 일례로서, 수동부품(125)은 커패시터 일 수 있다. 수동부품(125)은 연결부재(140)를 통하여 반도체칩(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 연결부재(140)를 통하여 안테나 기판(200A)과도 전기적으로 연결될 수 있다. 수동부품(125)의 수는 특별히 한정되지 않는다.
The
봉합재(130)는 반도체칩(120), 수동부품(125) 등을 보호하며 절연영역을 제공하기 위한 구성이다. 봉합형태는 특별히 제한되지 않으며, 반도체칩(120)과 수동부품(125)의 적어도 일부를 감싸는 형태이면 무방하다. 예를 들면, 봉합재(130)는 코어부재(110)의 하면을 덮을 수 있으며, 반도체칩(120)의 측면과 비활성면을 덮을 수 있으며, 수동부품(125)의 측면과 하면을 덮을 수 있다. 또한, 관통홀(110H) 내의 공간을 채울 수 있다. 봉합재(130)의 구체적인 물질은 특별히 한정되는 않으며, 예를 들면, PIE(Photo Imageable Encapsulant)를 사용할 수 있다. 기타, 필에요 따라서는 ABF 등의 절연물질이 사용될 수도 있다.
The sealing
백사이드 배선층(132)은 반도체칩(120)의 접속패드(120P)를 재배선 역할을 수행할 수 있으며, 형성물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다. 백사이드 배선층(132)은 해당 층의 설계 디자인에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 그라운드 패턴, 신호 패턴 등을 포함할 수 있다. 또한, 비아 패드, 전기연결구조체 패드 등을 포함할 수 있다.
The
백사이드 비아(133)는 서로 다른 층에 형성된 백사이드 배선층(132)과 제2 코어 배선층(112b) 등을 전기적으로 연결시킨다. 또한, 필요에 따라서는 백사이드 비아(133)는 반도체칩(120)의 비활성면에 형성된 금속층(122)과 연결되어 방열비아로 활용될 수도 있다. 백사이드 비아(133) 역시 형성물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다. 백사이드 비아(133) 역시 도전성 물질로 완전히 충전될 수 있으며, 또는 도전성 물질이 비아의 벽을 따라서만 형성된 것일 수도 있다. 또한, 형상이 테이퍼 형상, 원통형상 등 공지된 모든 형상이 적용될 수 있다.
The backside via 133 electrically connects the
연결부재(140)는 반도체칩(120)의 접속패드(120P)를 재배선할 수 있다. 연결부재(140)를 통하여 다양한 기능을 가지는 수십 수백의 반도체칩(120)의 접속패드(120P)가 각각 재배선 될 수 있다. 또한, 연결부재(140)는 배선부재(220)와 연결되는바 팬-아웃 반도체 패키지(100A)와 안테나 기판(200A)이 일체화될 수 있도록 연결 경로를 제공한다. 연결부재(140)는 절연층(141), 절연층(141) 상에 배치된 재배선층(142), 및 절연층(141)을 관통하며 재배선층(142)과 연결된 비아(143)를 포함한다. 연결부재(140)는 단층으로 구성될 수도 있고, 도면에서 보다 많은 수의 복수 층으로 설계될 수도 있다.
The
절연층(141)의 물질로는 절연물질이 사용될 수 있는데, 이때 절연물질로는 상술한 바와 같은 절연물질 외에도 PID 수지와 같은 감광성 절연물질을 사용할 수도 있다. 즉, 절연층(141)은 감광성 절연층일 수 있다. 절연층(141)이 감광성의 성질을 가지는 경우, 절연층(141)을 보다 얇게 형성할 수 있으며, 보다 용이하게 비아(143)의 파인 피치를 달성할 수 있다. 절연층(141)은 절연수지 및 무기필러를 포함하는 감광성 절연층일 수 있다. 절연층(141)이 다층인 경우, 이들의 물질은 서로 동일할 수 있고, 필요에 따라서는 서로 상이할 수도 있다. 절연층(141)이 다층인 겨우, 이들은 공정에 따라 일체화 되어 경계가 불분명할 수도 있다.
As the material of the insulating
재배선층(142)은 실질적으로 접속패드(120P)를 재배선하는 역할을 수행할 수 있으며, 형성물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다. 재배선층(142)은 해당 층의 설계 디자인에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 그라운드(GrouND: GND) 패턴, 파워(PoWeR: PWR) 패턴, 신호(Signal: S) 패턴 등을 포함할 수 있다. 여기서, 신호(S) 패턴은 그라운드(GND) 패턴, 파워(PWR) 패턴 등을 제외한 각종 신호, 예를 들면, 데이터 신호 등을 포함한다. 또한, 비아 패드, 접속단자 패드 등을 포함할 수 있다. 재배선층(142)은 피딩라인(223F)과 전기적으로 연결된 피딩패턴을 포함할 수 있다.
The
비아(143)는 서로 다른 층에 형성된 재배선층(142), 접속패드(120P) 등을 전기적으로 연결시키며, 그 결과 패키지(100A) 내에 전기적 경로를 형성시킨다. 비아(143)의 형성 물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다. 비아(153)는 도전성 물질로 완전히 충전될 수 있으며, 또는 도전성 물질이 비아의 벽을 따라 형성된 것일 수도 있다. 또한, 형상이 테이퍼 형상, 원통형상 등 당해 기술분야에 공지된 모든 형상이 적용될 수 있다. 비아(143)는 피딩라인(223F)과 전기적으로 연결된 피딩라인을 포함한다.
The
패시베이션층(150)은 백사이드 배선층(132)을 외부의 물리적 화학적 손상 등으로부터 보호할 수 있다. 패시베이션층(150)은 절연수지 및 무기필러를 포함하되, 유리섬유는 포함하지 않을 수 있다. 예를 들면, 패시베이션층(150)은 ABF일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, PID나 솔더 레지스트 등일 수도 있다.
The
언더범프금속층(160)은 전기연결구조체(170)의 접속 신뢰성을 향상시켜주며, 그 결과 패키지(100A)의 보드 레벨 신뢰성을 개선해준다. 언더범프금속층(160)은 봉합재(130) 및/또는 패시베이션층(150)의 개구부를 통하여 노출된 백사이드 배선층(132)의 전기연결구조체를 위한 각종 패드와 연결된다. 언더범프금속층(160)은 봉합재(130)의 개구부에 공지의 도전성 물질, 즉 금속을 이용하여 공지의 메탈화(Metallization) 방법으로 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The under
전기연결구조체(170)는 안테나 내장 반도체 패키지(100A)를 외부와 물리적 및/또는 전기적으로 연결시키기 위한 부가적인 구성이다. 예를 들면, 안테나 내장 반도체 패키지(100A)는 전기연결구조체(170)를 통하여 전자기기의 메인보드에 실장될 수 있다. 전기연결구조체(170)는 도전성 물질, 예를 들면, 솔더(solder) 등으로 형성될 수 있으나, 이는 일례에 불과하며 재질이 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 전기연결구조체(170)는 랜드(land), 볼(ball), 핀(pin) 등일 수 있다. 전기연결구조체(170)는 다중층 또는 단일층으로 형성될 수 있다. 다중층으로 형성되는 경우에는 구리 필러(pillar) 및 솔더를 포함할 수 있으며, 단일층으로 형성되는 경우에는 주석-은 솔더나 구리를 포함할 수 있으나, 역시 이는 일례에 불과하며 이에 한정되는 것은 아니다. 전기연결구조체(170)의 개수, 간격, 배치 형태 등은 특별히 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 있어서 설계 사항에 따라 충분히 변형이 가능하다. 예를 들면, 전기연결구조체(170)의 수는 접속패드(120P)의 수에 따라서 수십 내지 수천 개일 수 있으며, 그 이상 또는 그 이하의 수를 가질 수도 있다.
The
전기연결구조체(170) 중 적어도 하나는 팬-아웃 영역에 배치된다. 팬-아웃 영역이란 반도체칩(120)이 배치된 영역을 벗어나는 영역을 의미한다. 팬-아웃(fan-out) 패키지는 팬-인(fan-in) 패키지에 비하여 신뢰성이 우수하고, 다수의 I/O 단자 구현이 가능하며, 3D 인터코넥션(3D interconnection)이 용이하다. 또한, BGA(Ball Grid Array) 패키지, LGA(Land Grid Array) 패키지 등과 비교하여 패키지 두께를 얇게 제조할 수 있으며, 가격 경쟁력이 우수하다.
At least one of the
다음으로, 안테나 기판(200A)은 절연층(211)을 기준으로 상면에 안테나 패턴(212aA)을 포함하는 제1패턴층(212a)이 배치되고 하면에 그라운드 패턴(212bG)을 포함하는 제2패턴층(212b)이 배치되며 절연층(211)에 절연층(211)을 관통하며 안테나 패턴(212aA)과 전기적으로 연결된 피딩라인(213F)을 포함하는 비아(213)가 형성된 안테나 부재(210), 안테나 부재(210)의 하부에 배치되며 피딩라인(213F)과 전기적으로 연결된 피딩패턴(222F)을 포함하는 배선층(222)을 포함하는 배선부재(220), 및 안테나 부재(210)의 상부에 배치되며 제1배선층(212a)을 덮는 패시베이션층(230)을 포함한다. 안테나 부재(210)는 배선부재(220) 보다 두껍다. 배선부재(220)와 연결부재(140)는 별도의 전기연결구조체 등 없이 서로 접한다. 안테나 기판(200A)은 안테나 부재(210)를 기준으로 비대칭 구조를 가진다.
The
안테나 부재(210)는 mmWave/5G Antenna를 구현할 수 있는 영역으로, 절연층(211), 절연층의 상면에 형성된 제1패턴층(212a), 절연층(211)의 하면에 형성된 제2패턴층(212b), 절연층(211)을 관통하며 제1 및 제2패턴층(212a, 212b)을 전기적으로 연결하는 비아(213)를 포함한다. 안테나 부재(210)는 제1패턴층(212a)이 안테나 패턴(212aA)을 포함하고, 제2패턴층(212b)이 그라운드 패턴(212bG)을 포함하며, 이들 사이에 절연층(211)이 배치되는바, 외부환경 변화에 관계없이 단일 복합 모듈 내에서 안테나와 그라운드 면 간의 거리를 안정적으로 확보하여 안테나의 방사특성을 유지할 수 있다. 또한, 절연층(211)의 유전률(Dk)을 적절히 이용함으로써 안테나의 크기를 소형화하여 전체 모듈의 구조를 절감하여 공간적인 효율성을 높임과 동시에 코스트 절감도 가능하다. 예를 들면, 안테나 부재(210)의 절연층(211)의 유전률(Dk)은 코어부재(110)의 유전층(111)의 유전률(Dk) 대비 높을 수 있다. 안테나 부재(210)의 절연층(211)의 유전률(Dk)은 모듈(300A) 내의 다른 절연층이나 유전층 대비 유전률(Dk)이 높을 수 있다.
The
절연층(211)의 재료로는 절연물질이 사용될 수 있는데, 이때 절연물질로는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들과 함께 유리섬유(Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) 및/또는 무기필러와 같은 보강재를 포함하는 재료, 예를 들면, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 등이 사용될 수 있다. 예를 들면, 절연층(211)의 재료로는 요구되는 자재 특성에 따라 Low Df & Low Dk의 일반 동박 적층판(CCL) 또는 Low Df & High Dk의 글래스나 세라믹 계열의 절연재를 적용할 수 있다. 절연층(211)의 재료로 유리나 세라믹 계열의 High Dk & Low Df 자재를 사용하는 경우 보다 소형화가 가능한 안테나 형성을 도모할 수 있다. 절연층(211)의 두께는 임피던스 매칭 특성에 따라서 자유롭게 변경할 수 있다.
As the material of the insulating
제1배선층(212a)은 실질적으로 mmWave/5G Antenna 등을 구현하는 안테나 패턴(212aA)을 포함하며, 기타 그라운드 패턴(212aG) 등을 포함할 수 있다. 안테나 패턴(212aA)은 다이폴 안테나(Dipole antenna), 패치 안테나(Patch antenna) 등일 수 있다. 이러한 안테나 패턴(212aA)의 주위는 그라운드 패턴으로 둘러싸일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1배선층(212a)의 형성물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다.
The
제2배선층(212b)은 안테나 패턴(212aA)을 위한 그라운드 패턴(212bG)을 포함하며, 기타 신호 패턴 등을 포함할 수 있다. 그라운드 패턴(212bG)은 그라운드 면의 형태일 수 있다. 제2배선층(212b)의 형성물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다.
The
비아(213)는 서로 다른 층에 형성된 제1 및 제2패턴층(212a, 212b)을 전기적으로 연결시키며, 그 결과 안테나 부재(210) 내에 전기적인 경로를 제공한다. 비아(213)는 피딩라인(213F)을 포함하며, 기타 그라운드 비아(213G) 등을 포함할 수 있다. 피딩라인(213F)은 안테나 패턴(212aA)과 전기적으로 연결된다. 그라운드 비아(213G)는 이러한 피딩라인(213F) 주위를 촘촘히 둘러쌀 수 있다. 비아(213)의 형성물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다. 비아(213)는 도전성 물질로 완전히 충전될 수 있으며, 또는 도면에서와 달리 도전성 물질이 비아 홀의 벽면을 따라 형성된 것일 수도 있다. 또한, 원통형상, 모래시계 형상, 테이퍼 형상 등 공지된 모든 수직 단면 형상이 적용될 수 있다.
The
배선부재(220)는 절연층(221), 절연층(221) 상에 형성된 배선층(222), 절연층(221)을 관통하며 서로 다른 층에 형성된 배선층(222)을 전기적으로 연결하거나 또는 배선층(222)을 다른 부재의 패턴층이나 재배선층과 전기적으로 연결하는 비아(223)를 포함한다. 배선부재(220)는 보다 많은 수의 배선층을 가질 수도 있고, 또는 단지 하나의 배선층을 가질 수도 있다.
The
절연층(221)의 재료로는 절연물질이 사용될 수 있는데, 이때 절연물질로는 ABF(Ajinomoto Build-up Film), PID(Photo Imageble Dielectric) 등이 사용될 수 있다. 절연층(221)이 복수인 경우에는 각 층의 경계가 불분명할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
As the material of the insulating
배선층(222)은 피딩라인(213F)과 전기적으로 연결되는 피딩패턴(222F)을 포함하며, 기타 그라운드 패턴(222G) 등을 포함할 수 있다. 배선층(222)의 형성물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다.
The
비아(223)는 서로 다른 층에 형성된 배선층(222)을 전기적으로 연결하거나 또는 배선층(222)을 다른 부재의 패턴층이나 재배선층과 전기적으로 연결하여 전기적 경로를 제공한다. 비아(223)는 피딩패턴(222F)과 전기적으로 연결된 피딩라인(223F)을 포함한다. 비아(223)의 형성물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다.
The
패시베이션층(230)은 안테나 부재(210)를 외부의 물리적 화학적 손상 등으로부터 보호할 수 있다. 패시베이션층(230)은 절연수지 및 무기필러를 포함하되, 유리섬유는 포함하지 않을 수 있다. 예를 들면, 패시베이션층(150)은 ABF일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, PID 일 수도 있고, 솔더 레지스트 등일 수도 있다.
The
도 11은 도 9의 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 안테나 기판의 다양한 예를 개략적으로 나타낸다.
11 schematically shows various examples of the antenna substrate of the antenna substrate and the semiconductor package composite module of Fig.
도면을 참조하면, 안테나 기판(200A)은 복수의 다이폴 안테나(210DA)와 복수의 패치 안테나(210PA)를 포함하는 형태일 수 있다. 또는, 보다 많은 수의 패치 안테나(210PA)를 포함하는 형태일 수도 있다. 즉, 안테나 기판(200A)은 설계에 따라서 다양한 형태의 안테나를 포함할 수 있다.
Referring to the drawings, the
도 12는 도 9의 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 안테나 기판의 패치 안테나의 적용 예를 개략적으로 나타낸다.
FIG. 12 schematically shows an application example of a patch antenna of an antenna substrate and a composite package module of the semiconductor package of FIG. 9; FIG.
도면을 참조하면, 패치 안테나(210PA)는 안테나 패턴(212bA)과 피딩라인(213F)이 촘촘하게 형성된 그라운드 비아(213G)에 의하여 둘러싸인 형태를 가질 수 있다. 안테나 패턴(212bA)과 그라운드 비아(213G) 사이는 패시베이션층(230) 등의 절연물질이 배치될 수 있다. 피딩라인(213F)은 피딩패턴(222F)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 결과적으로 접속패드(120P)와 전기적으로 연결될 수 있다.
Referring to the drawing, the patch antenna 210PA may have a shape surrounded by a ground via 213G in which an antenna pattern 212bA and a
도 13은 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
13 is a cross-sectional view schematically showing another example of an antenna substrate and a semiconductor package composite module.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300B)은 안테나 기판(200B)과 반도체 패키지(100B)가 일체화된 형태를 가진다. 이때, 반도체 패키지(100B)는 코어부재(110)가 연결부재(140)와 접하는 제1유전층(111a), 연결부재(140)와 접하며 제1유전층(111a)에 매립된 제1코어 코어 배선층(112a), 제1유전층(111a)의 제1코어 코어 배선층(112a)이 매립된측의 반대측 상에 배치된 제2코어 코어 배선층(112b), 제1유전층(111a) 상에 배치되며 제2코어 코어 배선층(112b)을 덮는 제2유전층(111b), 및 제2유전층(111b) 상에 배치된 제3코어 코어 배선층(112c)을 포함한다. 제1 내지 제3코어 코어 배선층(112a, 112b, 112c)은 접속패드(120P)와 전기적으로 연결된다. 제1 및 제2코어 코어 배선층(112a, 112b)과 제2및 제3코어 코어 배선층(112b, 112c)은 각각 제1 및 제2유전층(111a, 111b)을 관통하는 제1 및 제2코어 코어 비아(113a, 113b)를 통하여 전기적으로 연결된다. 한편, 제1 내지 제3코어 배선층(112a, 112b, 112c) 중 적어도 하나의 층은 안테나 패턴(212aA)와 전기적으로 연결된 필터패턴(미도시)을 포함할 수 있으며, 이 경우 안테나 부재(210)의 절연물질은 안테나의 소형화를 위하여 고유전율의 재료를 사용할 수 있고, 코어부재(110)의 절연물질은 필터 손실 최소화를 위하여 저유전율의 재료를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Referring to the drawings, an antenna substrate and a semiconductor package
제1코어 코어 배선층(112a)을 제1유전층(111a) 내에 매립하는 경우, 제1코어 코어 배선층(112a)의 두께에 의하여 발생하는 단차가 최소화 되는바, 연결부재(140)의 절연거리가 일정해진다. 즉, 연결부재(140)의 제1재배선층(142a)으로부터 제1유전층(111a)의 하면까지의 거리와, 연결부재(140)의 제1재배선층(142a)로부터 반도체칩(120)의 접속패드(120P)까지의 거리의 차이는, 제1코어 코어 배선층(112a)의 두께보다 작을 수 있다. 따라서, 연결부재(140)의 고밀도 배선 설계가 용이할 수 있다.
The step generated by the thickness of the first core
연결부재(140)의 재배선층(142)과 코어부재(110)의 제1코어 코어 배선층(112a) 사이의 거리는 연결부재(140)의 재배선층(142)과 반도체칩(120)의 접속패드(120P) 사이의 거리보다 클 수 있다. 이는 제1코어 코어 배선층(112a)이 제1유전층(111a)의 내부로 리세스될 수 있기 때문이다. 이와 같이, 제1코어 코어 배선층(112a)이 제1유전층(111a) 내부로 리세스되어 제1유전층(111a)의 상면과 제1코어 코어 배선층(112a)의 상면이 단차를 가지는 경우, 봉합재(130) 형성물질이 블리딩되어 제1코어 코어 배선층(112a)을 오염시키는 것을 방지할 수도 있다. 코어부재(110)의 제2코어 코어 배선층(112b)은 반도체칩(120)의 활성면과 비활성면 사이에 위치할 수 있다. 코어부재(110)는 반도체칩(120)의 두께에 대응하는 두께로 형성할 수 있으며, 따라서 코어부재(110) 내부에 형성된 제2코어 코어 배선층(112b)은 반도체칩(120)의 활성면과 비활성면 사이의 레벨에 배치될 수 있다.
The distance between the
코어부재(110)의 코어 코어 배선층(112a, 112b, 112c)의 두께는 연결부재(140)의 재배선층(142)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 코어부재(110)는 반도체칩(120) 이상의 두께를 가질 수 있는바, 코어 코어 배선층(112a, 112b, 112c) 역시 그 스케일에 맞춰 보다 큰 사이즈로 형성할 수 있다. 반면, 연결부재(140)의 재배선층(142)은 박형화를 위하여 코어 코어 배선층(112a, 112b, 112c) 보다 상대적으로 작은 사이즈로 형성할 수 있다.
The thickness of the core
유전층(111a, 111b)의 재료는 특별히 한정되는 않는다. 예를 들면, 절연물질이 사용될 수 있는데, 이때 절연물질로는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들 수지가 무기필러와 혼합되거나, 또는 무기필러와 함께 유리섬유(Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 심재에 함침된 수지, 예를 들면, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 등이 사용될 수 있다. 필요에 따라서는, 감광성 절연(Photo Imagable Dielectric: PID) 수지를 사용할 수도 있다.
The material of the
코어 코어 배선층(112a, 112b, 112c)은 반도체칩(120)의 접속패드(120P)를 재배선하는 역할을 수행할 수 있다. 코어 코어 배선층(112a, 112b, 112c)의 형성물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다. 코어 코어 배선층(112a, 112b, 112c)은 해당 층의 설계 디자인에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 그라운드(GrouND: GND) 패턴, 파워(PoWeR: PWR) 패턴, 신호(Signal: S) 패턴 등을 포함할 수 있다. 여기서, 신호(S) 패턴은 그라운드(GND) 패턴, 파워(PWR) 패턴 등을 제외한 각종 신호, 예를 들면, 데이터 신호 등을 포함한다. 또한, 신호 비아 패드나 그라운드 비아 패드 등을 포함할 수 있다.
The core
코어 코어 비아(113a, 113b)는 서로 다른 층에 형성된 코어 코어 배선층(112a, 112b, 112c)을 전기적으로 연결시키며, 그 결과 코어부재(110) 내에 전기적 경로를 형성시킨다. 코어 코어 비아(113a, 113b) 역시 형성물질로는 도전성 물질을 사용할 수 있다. 코어 코어 비아(113a, 113b)는 도전성 물질로 완전히 충전될 수 있으며, 또는 도전성 물질이 비아 홀의 벽면을 따라 형성된 것일 수도 있다. 또한, 테이퍼형상뿐만 아니라, 원통형상 등 공지된 모든 형상이 적용될 수 있다. 제1코어 코어 비아(113a)를 위한 홀을 형성할 때 제1코어 코어 배선층(112a)의 일부 패드가 스토퍼(stopper) 역할을 수행할 수 있는바, 제1코어 코어 비아(113a)는 아랫면의 폭이 윗면의 폭보다 큰 테이퍼 형상인 것이 공정상 유리할 수 있다. 이 경우, 제1코어 코어 비아(113a)는 제2코어 코어 배선층(112b)의 패드 패턴과 일체화될 수 있다. 또한, 제2코어 코어 비아(113b)를 위한 홀을 형성할 때 제2코어 코어 배선층(112b)의 일부 패드가 스토퍼(stopper) 역할을 수행할 수 있는바, 제2코어 코어 비아(113b)는 아랫면의 폭이 윗면의 폭보다 큰 테이퍼 형상인 것이 공정상 유리할 수 있다. 이 경우, 제2코어 코어 비아(113b)는 제3코어 코어 배선층(112c)의 패드 패턴과 일체화될 수 있다.
The
그 외에 다른 구성에 대한 설명은 상술한 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300A)에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바 생략한다.
Other configurations are substantially the same as those described in the antenna substrate and semiconductor package
도 14는 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
14 is a cross-sectional view schematically showing another example of an antenna substrate and a semiconductor package composite module.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300C)은 안테나 기판(200C)과 반도체 패키지(100C)가 일체화된 형태를 가진다. 이때, 반도체 패키지(100C)는 코어부재(110)가 제1유전층(111a), 제1유전층(111a)의 양면에 배치된 제1코어 배선층(112a) 및 제2코어 배선층(112b), 제1절연층(112a) 상에 배치되며 제1코어 배선층(112a)을 덮는 제2유전층(111b), 제2유전층(111b) 상에 배치된 제3재배선층(111c), 제1유전층(111a) 상에 배치되어 제2코어 배선층(112b)을 덮는 제3유전층(111c), 및 제3유전층(111c) 상에 배치된 제4코어 배선층(112d)을 포함한다. 제1 내지 제4코어 배선층(112a, 112b, 112c, 112d)는 접속패드(120P)와 전기적으로 연결된다. 코어부재(110)가 더 많은 수의 코어 배선층(112a, 112b, 112c, 112d)을 포함하는바, 연결부재(140)를 더욱 간소화할 수 있다. 따라서, 연결부재(140) 형성 과정에서 발생하는 불량에 따른 수율 저하를 개선할 수 있다. 한편, 제1 내지 제4 코어 배선층(112a, 112b, 112c, 112d)은 제1 내지 제3 유전층(111a, 111b, 111c)을 각각 관통하는 제1 내지 제3코어 비아(113a, 113b, 113c)를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 제1 내지 제4코어 배선층(112a, 112b, 112c, 112d) 중 적어도 하나의 층은 안테나 패턴(212aA)와 전기적으로 연결된 필터패턴(미도시)을 포함할 수 있으며, 이 경우 안테나 부재(210)의 절연물질은 안테나의 소형화를 위하여 고유전율의 재료를 사용할 수 있고, 코어부재(110)의 절연물질은 필터 손실 최소화를 위하여 저유전율의 재료를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Referring to the drawings, an antenna substrate and a semiconductor package
제1유전층(111a)은 제2유전층(111b) 및 제3유전층(111c)보다 두께가 두꺼울 수 있다. 제1유전층(111a)은 기본적으로 강성 유지를 위하여 상대적으로 두꺼울 수 있으며, 제2유전층(111b) 및 제3유전층(111c)은 더 많은 수의 코어 배선층(112c, 112d)을 형성하기 위하여 도입된 것일 수 있다. 제1유전층(111a)은 제2유전층(111b) 및 제3유전층(111c)과 상이한 절연물질 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1유전층(111a)은 심재, 필러, 및 절연수지를 포함하는, 예컨대, 프리프레그일 수 있고, 제2유전층(111c) 및 제3유전층(111c)은 필러 및 절연수지를 포함하는 ABF 필름 또는 PID 필름일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 유사한 관점에서, 제1유전층(111a)을 관통하는 제1코어 비아(113a)는 제2 및 제3유전층(111b, 111c)을 관통하는 제2및 제3코어 비아(113b, 113c)보다 직경이 클 수 있다.
The
연결부재(140)의 재배선층(142)과 코어부재(110)의 제3코어 배선층(112c) 사이의 거리는 연결부재(140)의 재배선층(142)과 반도체칩(120)의 접속패드(120P) 사이의 거리보다 작을 수 있다. 제3코어 배선층(112c)이 제2유전층(111b) 상에 돌출된 형태로 배치될 수 있으며, 그 결과 연결부재(140)와 접할 수 있기 때문이다. 코어부재(110)의 제1코어 배선층(112a) 및 제2코어 배선층(112b)은 반도체칩(120)의 활성면과 비활성면 사이에 위치할 수 있다. 코어부재(110)는 반도체칩(120)의 두께에 대응하게 형성할 수 있는바, 코어부재(110) 내부에 형성된 제1코어 배선층(112a) 및 제2코어 배선층(112b)은 반도체칩(120)의 활성면과 비활성면 사이 레벨에 배치될 수 있다.
The distance between the
코어부재(110)의 코어 배선층(112a, 112b, 112c, 112d)의 두께는 연결부재(140)의 재배선층(142)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 코어부재(110)는 반도체칩(120) 이상의 두께를 가질 수 있는바, 코어 배선층(112a, 112b, 112c, 112d) 역시 보다 큰 사이즈로 형성할 수 있다. 반면, 연결부재(140)의 재배선층(142)은 박형화를 위하여 보다 상대적으로 작은 사이즈로 형성할 수 있다.
The thickness of the
그 외에 다른 구성에 대한 설명은 상술한 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300A)에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바 생략한다.
Other configurations are substantially the same as those described in the antenna substrate and semiconductor package
도 15는 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
15 is a cross-sectional view schematically showing another example of an antenna substrate and a semiconductor package composite module.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300D)은 안테나 기판(200D)과 반도체 패키지(100D)가 일체화된 형태를 가진다. 이때, 안테나 기판(200D)은 배선부재(220)의 배선층(222)이 필터패턴(222R)을 포함한다. 필터패턴(222R)은 피딩라인(213F), 피딩패턴(222F) 등과 전기적으로 연결된다. 필터패턴(222R)은 마이크로 스트립라인 또는 스트립라인 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 필터패턴(222R)은 배선부재(220)의 다양한 층에 적절하게 형성될 수 있다. 안테나 부재(210)의 절연물질로는 안테나 사이즈를 줄이기 위하여 고유전율(Er1) 특성을 가지는 재료를 사용할 수 있고, 배선부재(220)의 절연물질로는 필터의 손실을 줄이기 위하여 저유전율(Er12)의 특성을 가지는 재료를 사용할 수 있다. 안테나 부재(210)의 그라운드 패턴(212bG) 및/또는 배선부재(220)의 그라운드 패턴(222G)은 필터패턴(222R)을 위한 그라운드 면을 제공할 수 있다.
Referring to the drawings, the antenna substrate and the semiconductor
그 외에 다른 구성에 대한 설명은 상술한 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300A)에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바 생략한다. 한편, 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 모듈(300B, 300C)에서 설명한 코어부재(110)의 형태가 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300D)에도 적용될 수 있음은 물론이다.
Other configurations are substantially the same as those described in the antenna substrate and semiconductor package
도 16은 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
16 is a cross-sectional view schematically showing another example of an antenna substrate and a semiconductor package composite module.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300E)은 안테나 기판(200E)과 반도체 패키지(100E)가 일체화된 형태를 가진다. 이때, 반도체 패키지(100E)는 코어부재(110)가 유전층(111)의 내부에 매립된 제3배선층(112c) 및 제3배선층(112c)을 제1 및 제2배선층(112a, 112b)과 전기적으로 연결하는 제2 및 제3코어 비아(113b, 113c)을 더 포함한다. 제3배선층(112c)은 필터패턴(112cR)을 포함한다. 필터패턴(112cR)은 피딩라인(213F), 피딩패턴(222F) 등과 전기적으로 연결된다. 필터패턴(112cR)은 마이크로 스트립라인 또는 스트립라인 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 코어부재(110)의 제1 및 제2배선층(112a, 112b)의 그라운드 패턴은 필터패턴(112cR)을 위한 그라운드 면을 제공할 수 있다. 반도체칩(120)은 페이스-다운 형태로 배치된다. 반도체칩(120)이 페이스-다운 형태로 배치되는 경우 활성면이 메인보드에 가까워지기 때문에 메인보드로의 고방열 효과를 가질 수 있다. 반도체칩(120)의 비활성면에 형성된 금속층(122)은 경우에 따라서 다이부착필름으로 대체될 수 있다.
Referring to the drawings, an antenna substrate and a semiconductor
그 외에 다른 구성에 대한 설명은 상술한 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300A)에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바 생략한다. 한편, 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 모듈(300B, 300C)에서 설명한 코어부재(110)의 형태가 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300E)에도 적용될 수 있음은 물론이다. 이 경우, 내부에 배치된 코어부재의 배선층이 필터패턴을 포함하는 형태일 수 있다.
Other configurations are substantially the same as those described in the antenna substrate and semiconductor package
도 17은 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
17 is a cross-sectional view schematically showing another example of an antenna substrate and a semiconductor package composite module.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300F)은 안테나 기판(200F)과 반도체 패키지(100F)가 일체화된 형태를 가진다. 한편, 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300F)은 안테나 기판(200F)을 먼저 형성하고, 안테나 기판(200F)의 배선부재(220) 상에 반도체칩(120)을 솔더 등의 범프(120B) 등을 이용하여 실장한 후 봉합재(130)로 봉합하고 추가로 백사이드 배선층(132) 및 백사이드 비아(133) 등을 형성하여 반도체 패키지(100F)를 형성한다. 즉, 소위 칩-라스트 공법으로 일체화된 복합 모듈(300F)을 제조한다. 따라서, 반도체 패키지(100F)의 연결부재(140)는 안테나 기판(200F)의 배선부재(220)에 통합된다. 즉, 도면에 도시한 바와 같이 배선부재(220)의 일부가 연결부재(140)의 역할을 수행한다. 즉, 배선부재(220)는 연결부재(140)를 포함한다. 한편, 이 경우 반도체 패키지(100F)는 코어부재(110)를 포함하지 않을 수 있으며, 봉합재(130)를 관통하는 관통비아(117)를 통하여 상부 및 하부의 전기적 연결 경로가 제공될 수 있다.
Referring to the drawings, an antenna substrate and a semiconductor package
그 외에 다른 구성에 대한 설명은 상술한 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300A)에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바 생략한다.
Other configurations are substantially the same as those described in the antenna substrate and semiconductor package
도 18은 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
18 is a cross-sectional view schematically showing another example of the antenna substrate and the semiconductor package composite module.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300G)은 안테나 기판(200G)과 반도체 패키지(100G)가 일체화된 형태를 가진다. 한편, 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300G)은 반도체 패키지(100G)의 반도체칩(120)이 페이스-다운 형태로 배치되며, 이때 반도체칩(120)의 비활성면이 안테나 기판(200G)의 배선부재(220)에 다이부착필름(128)을 매개로 부착된다. 반도체칩(120)이 페이스-다운 형태로 배치되는 경우 활성면이 메인보드에 가까워지기 때문에 메인보드로의 고방열 효과를 가질 수 있다. 이 경우에도, 반도체 패키지(100G)의 연결부재(140)는 안테나 기판(200G)의 배선부재(220)에 통합된다. 즉, 도면에 도시한 바와 같이 배선부재(220)의 일부가 연결부재(140)의 역할을 수행한다. 즉, 배선부재(220)는 연결부재(140)를 포함한다. 한편, 이 경우 반도체 패키지(100G)는 코어부재(110)를 포함하지 않을 수 있으며, 봉합재(130)를 관통하는 관통비아(117)를 통하여 상부 및 하부의 전기적 연결 경로가 제공될 수 있다.
Referring to the drawings, an antenna substrate and a semiconductor package
그 외에 다른 구성에 대한 설명은 상술한 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300A)에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바 생략한다.
Other configurations are substantially the same as those described in the antenna substrate and semiconductor package
도 19는 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
19 is a cross-sectional view schematically showing another example of an antenna substrate and a semiconductor package composite module.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300H)은 안테나 기판(200H)과 반도체 패키지(100H)가 패키지-온-패키지(PoP) 형태로 결합되어 있다. 이때, 안테나 기판(200H)은 제1배선부재(220) 하부에 절연층(241)과 배선층(242)과 비아(243)를 포함하는 제2배선부재(240)를 더 포함한다. 연결부재(140) 및 제2배선부재(240) 상에는 각각 패시베이션층(190, 250)이 배치된다. 반도체 패키지(100H)의 연결부재(140)와 안테나 기판(200H)의 제2배선부재(240)는 솔더볼 등의 전기연결구조체(180)를 통하여 전기적으로 연결된다.
Referring to the drawings, in an antenna substrate and a semiconductor package
그 외에 다른 구성에 대한 설명은 상술한 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300A)에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바 생략한다.
Other configurations are substantially the same as those described in the antenna substrate and semiconductor package
도 20은 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
20 is a cross-sectional view schematically showing another example of an antenna substrate and a semiconductor package composite module.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300I)은 상술한 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300B)와 마찬가지로 반도체 패키지(100I)는 코어부재(110)가 연결부재(140)와 접하는 제1유전층(111a), 연결부재(140)와 접하며 제1유전층(111a)에 매립된 제1코어 코어 배선층(112a), 제1유전층(111a)의 제1코어 코어 배선층(112a)이 매립된측의 반대측 상에 배치된 제2코어 코어 배선층(112b), 제1유전층(111a) 상에 배치되며 제2코어 코어 배선층(112b)을 덮는 제2유전층(111b), 및 제2유전층(111b) 상에 배치된 제3코어 코어 배선층(112c)을 포함한다. 제1 내지 제3코어 코어 배선층(112a, 112b, 112c)은 접속패드(120P)와 전기적으로 연결된다. 제1 및 제2코어 코어 배선층(112a, 112b)과 제2및 제3코어 코어 배선층(112b, 112c)은 각각 제1 및 제2유전층(111a, 111b)을 관통하는 제1 및 제2코어 코어 비아(113a, 113b)를 통하여 전기적으로 연결된다. 한편, 제1 내지 제3코어 배선층(112a, 112b, 112c) 중 적어도 하나의 층은 안테나 패턴(212aA)와 전기적으로 연결된 필터패턴(미도시)을 포함할 수 있으며, 이 경우 안테나 부재(210)의 절연물질은 안테나의 소형화를 위하여 고유전율의 재료를 사용할 수 있고, 코어부재(110)의 절연물질은 필터 손실 최소화를 위하여 저유전율의 재료를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Referring to the drawings, the antenna substrate and the semiconductor package composite module 300I according to another exemplary embodiment, like the antenna substrate and the semiconductor package
그 외에 다른 구성에 대한 설명은 상술한 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300A) 및 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300B, 300H)에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바 생략한다.
Other configurations are substantially the same as those described in the antenna substrate and semiconductor package
도 21은 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
21 is a cross-sectional view schematically showing another example of the antenna substrate and the semiconductor package composite module.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300J)은 상술한 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300C)와 마찬가지로 반도체 패키지(100J)는 코어부재(110)가 제1유전층(111a), 제1유전층(111a)의 양면에 배치된 제1코어 배선층(112a) 및 제2코어 배선층(112b), 제1절연층(112a) 상에 배치되며 제1코어 배선층(112a)을 덮는 제2유전층(111b), 제2유전층(111b) 상에 배치된 제3재배선층(111c), 제1유전층(111a) 상에 배치되어 제2코어 배선층(112b)을 덮는 제3유전층(111c), 및 제3유전층(111c) 상에 배치된 제4코어 배선층(112d)을 포함한다. 제1 내지 제4코어 배선층(112a, 112b, 112c, 112d)는 접속패드(120P)와 전기적으로 연결된다. 코어부재(110)가 더 많은 수의 코어 배선층(112a, 112b, 112c, 112d)을 포함하는바, 연결부재(140)를 더욱 간소화할 수 있다. 따라서, 연결부재(140) 형성 과정에서 발생하는 불량에 따른 수율 저하를 개선할 수 있다. 한편, 제1 내지 제4 코어 배선층(112a, 112b, 112c, 112d)은 제1 내지 제3 유전층(111a, 111b, 111c)을 각각 관통하는 제1 내지 제3코어 비아(113a, 113b, 113c)를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 제1 내지 제4코어 배선층(112a, 112b, 112c, 112d) 중 적어도 하나의 층은 안테나 패턴(212aA)와 전기적으로 연결된 필터패턴(미도시)을 포함할 수 있으며, 이 경우 안테나 부재(210)의 절연물질은 안테나의 소형화를 위하여 고유전율의 재료를 사용할 수 있고, 코어부재(110)의 절연물질은 필터 손실 최소화를 위하여 저유전율의 재료를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Referring to the drawings, the antenna substrate and the semiconductor package
그 외에 다른 구성에 대한 설명은 상술한 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300A) 및 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300C, 300H)에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바 생략한다.
Other configurations are substantially the same as those described in the antenna substrate and semiconductor
도 22는 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
22 is a cross-sectional view schematically showing another example of the antenna substrate and the semiconductor package composite module.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300K)은 상술한 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300D)와 마찬가지로 안테나 기판(200K)은 배선부재(220)의 배선층(222)이 필터패턴(222R)을 포함한다. 필터패턴(222R)은 피딩라인(213F), 피딩패턴(222F) 등과 전기적으로 연결된다. 필터패턴(222R)은 마이크로 스트립라인 또는 스트립라인 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 안테나 부재(210)의 그라운드 패턴(212bG) 및/또는 배선부재(220)의 그라운드 패턴(222G)은 필터패턴(222R)을 위한 그라운드 면을 제공할 수 있다.
The antenna substrate 200 and the semiconductor package
그 외에 다른 구성에 대한 설명은 상술한 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300A) 및 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300D, 300H)에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바 생략한다. 한편, 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 모듈(300I, 300J)에서 설명한 코어부재(110)의 형태가 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300K)에도 적용될 수 있음은 물론이다.
Other configurations are substantially the same as those described in the antenna substrate and semiconductor package
도 23은 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
23 is a cross-sectional view schematically showing another example of the antenna substrate and the semiconductor package composite module.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300L)은 반도체칩(120)은 페이스-다운 형태로 배치된다. 반도체칩(120)이 페이스-다운 형태로 배치되는 경우 활성면이 메인보드에 가까워지기 때문에 메인보드로의 고방열 효과를 가질 수 있다. 반도체칩(120)의 활성면 상에 연결부재(140)가 배치되며 비활성면 상에 백사이드 재배선(132)과 백사이드 비아(133)가 배치된다. 반도체칩(120)의 비활성면에 형성된 금속층(122)은 경우에 따라서 다이부착필름으로 대체될 수 있다.
Referring to the drawings, the antenna substrate and the semiconductor package
그 외에 다른 구성에 대한 설명은 상술한 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300A) 및 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300H)에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바 생략한다. 한편, 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 모듈(300I, 300J)에서 설명한 코어부재(110)의 형태가 다른 일례에 따른 안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈(300L)에도 적용될 수 있음은 물론이다.
Other configurations are substantially the same as those described in the antenna substrate and semiconductor package
본 개시에서 사용된 결합 이라는 표현은 두 구성요소가 서로 접하도록 일체화된 경우와 두 구성요소가 매개체를 이용하여 적층된 형태를 포함하는 개념이다.
The expression " bond " used in the present disclosure is a concept including two cases where the two elements are integrated so as to be in contact with each other and a case where the two elements are laminated using the medium.
본 개시에서 사용된 일례 라는 표현은 서로 동일한 실시 예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공된 것이다. 그러나, 상기 제시된 일례들은 다른 일례의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 일례에서 설명된 사항이 다른 일례에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 일례에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 일례에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.
The expression " exemplary " used in this disclosure does not mean the same embodiment but is provided for emphasizing and explaining different unique features. However, the above-mentioned examples do not exclude that they are implemented in combination with the features of other examples. For example, although the description in the specific example is not described in another example, it can be understood as an explanation related to another example, unless otherwise described or contradicted by the other example.
본 개시에서 연결된다는 의미는 직접 연결된 것뿐만 아니라, 간접적으로 연결된 것을 포함하는 개념이다. 또한, 전기적으로 연결된다는 의미는 물리적으로 연결된 경우와 연결되지 않은 경우를 모두 포함하는 개념이다. 예를 들면, 물리적으로 연결되지 않았으나 신호적으로 연결되는 경우를 포함한다. 또한, 제 1, 제 2 등의 표현은 한 구성요소와 다른 구성요소를 구분 짓기 위해 사용되는 것으로, 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 경우에 따라서는 권리범위를 벗어나지 않으면서, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로 명명될 수도 있다.
In the present disclosure, the meaning of being connected is not a direct connection but a concept including an indirect connection. In addition, the term "electrically connected" means a concept including both a physical connection and a non-connection. For example, a case where a signal is not physically connected but is connected to a signal. Also, the first, second, etc. expressions are used to distinguish one component from another, and do not limit the order and / or importance of the components. In some cases, without departing from the scope of the right, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may be referred to as a first component.
본 개시에서 상부, 하부, 상측, 하측, 상면, 하면 등은 첨부된 도면을 기준으로 판단한다. 예를 들면, 제1연결부재는 재배선층 보다 상부에 위치한다. 다만, 특허청구범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 수직 방향은 상술한 상부 및 하부 방향을 의미하며, 수평 방향은 이와 수직한 방향을 의미한다. 이때, 수직 단면은 수직 방향의 평면으로 절단한 경우를 의미하는 것으로, 도면에 도시한 단면도를 그 예로 들 수 있다. 또한, 수평 단면은 수평 방향의 평면으로 절단한 경우를 의미하는 것으로, 도면에서 도시한 평면도를 그 예로 들 수 있다.In the present disclosure, upper, lower, upper, lower, upper, lower, and the like are determined based on the attached drawings. For example, the first connecting member is located above the re-wiring layer. However, the claims are not limited thereto. In addition, the vertical direction means the above-mentioned upper and lower direction, and the horizontal direction means the direction perpendicular thereto. In this case, the vertical cross-section means a case of cutting into a plane in the vertical direction, and the cross-sectional view shown in the figure is an example. In addition, the horizontal cross-section means a case where the horizontal cross-section is cut into a plane in the horizontal direction, for example, the plan view shown in the drawing.
Claims (22)
절연층과 상기 절연층의 상면에 배치되며 안테나 패턴을 포함하는 제1패턴층과 상기 절연층의 하면에 배치되며 그라운드 패턴을 포함하는 제2패턴층과 상기 절연층을 관통하며 상기 안테나 패턴과 전기적으로 연결된 피딩라인을 포함하는 비아를 포함하는 안테나 부재, 및 상기 안테나 부재의 하부에 배치되며 상기 피딩라인과 전기적으로 연결된 피딩패턴을 포함하는 배선층을 포함하는 배선부재, 를 포함하는 안테나 기판; 을 포함하며,
상기 팬-아웃 반도체 패키지 및 상기 안테나 기판은 상기 연결부재 및 상기 배선부재가 서로 마주하도록 결합된,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
A semiconductor chip having an active surface on which a connection pad is disposed and an inactive surface disposed on an opposite side of the active surface, a seal member for sealing at least a part of the semiconductor chip, and a sealing member disposed on the semiconductor chip, A connecting member including a re-wiring layer connected thereto; And
A first pattern layer disposed on the insulating layer and on the insulating layer, the first pattern layer including an antenna pattern; a second pattern layer disposed on a lower surface of the insulating layer and including a ground pattern; An antenna member including a via including a feeding line connected to the antenna member, and a wiring member including a wiring layer disposed below the antenna member and including a feeding pattern electrically connected to the feeding line; / RTI >
Wherein the fan-out semiconductor package and the antenna substrate are connected to each other with the connecting member and the wiring member facing each other,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 반도체칩은 무선 주파수 집적회로(RFIC)를 포함하는,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the semiconductor chip comprises a radio frequency integrated circuit (RFIC)
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 안테나 패턴은 다이폴 안테나(Dipole antenna) 및 패치 안테나(Patch antenna) 중 적어도 하나를 포함하는,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the antenna pattern comprises at least one of a dipole antenna and a patch antenna.
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 패치 안테나 및 상기 패치 안테나와 연결된 상기 피딩라인은 상기 안테나 부재의 절연층을 관통하는 그라운드 비아로 둘러싸인,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
The method of claim 3,
Wherein the patch antenna and the feeding line connected to the patch antenna are surrounded by ground vias passing through an insulating layer of the antenna member,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 반도체칩은 상기 활성면이 상기 배선부재를 향하도록 페이스-업 배치된,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the semiconductor chip is face-up arranged such that the active surface faces the wiring member,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 배선부재의 배선층은 상기 피딩라인과 전기적으로 연결된 필터패턴을 포함하는,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein a wiring layer of the wiring member includes a filter pattern electrically connected to the feeding line,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 안테나 기판은 상기 팬-아웃 반도체 패키지와 일체화된,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the antenna substrate is integrated with the fan-out semiconductor package,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 연결부재 및 상기 배선부재가 서로 접하여 일체화된,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
8. The method of claim 7,
Wherein the connecting member and the wiring member are integrated with each other,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 연결부재의 재배선층과 상기 배선부재의 배선층이 상기 배선부재의 비아를 통하여 서로 전기적으로 연결된,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
9. The method of claim 8,
The rewiring layer of the connecting member and the wiring layer of the wiring member are electrically connected to each other through vias of the wiring member,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 연결부재가 상기 배선부재에 통합된,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
8. The method of claim 7,
Wherein the connecting member is integrated with the wiring member,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 팬-아웃 반도체 패키지는 상기 봉합재를 관통하며 상기 배선부재의 배선층과 전기적으로 연결된 관통비아를 더 포함하는,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
11. The method of claim 10,
Wherein the fan-out semiconductor package further comprises through vias through the sealing material and electrically connected to the wiring layer of the wiring member,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 반도체칩은 상기 배선부재 상에 범프를 통하여 실장된,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
11. The method of claim 10,
Wherein the semiconductor chip is mounted on the wiring member through a bump,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 반도체칩은 상기 비활성면이 상기 배선부재를 향하도록 페이스-다운 배치되며,
상기 반도체칩의 비활성면은 다이부착필름을 통해 상기 배선부재에 부착된,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
11. The method of claim 10,
Wherein the semiconductor chip is face-down disposed such that the inactive surface faces the wiring member,
Wherein the inactive surface of the semiconductor chip is attached to the wiring member via a die attach film,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 안테나 기판이 상기 팬-아웃 반도체 패키지 상에 적층되며,
상기 안테나 기판 및 상기 팬-아웃 반도체 패키지가 전기연결구조체를 통하여 서로 연결된,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the antenna substrate is laminated on the fan-out semiconductor package,
Wherein the antenna substrate and the fan-out semiconductor package are connected to each other through an electrical connection structure,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 팬-아웃 반도체 패키지는 관통홀을 갖는 코어부재를 더 포함하며,
상기 반도체칩은 상기 코어부재에 배치되며,
상기 코어부재는 상기 접속패드와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 코어 배선층을 포함하는,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the fan-out semiconductor package further comprises a core member having a through-hole,
Wherein the semiconductor chip is disposed on the core member,
Wherein the core member comprises at least one core wiring layer electrically connected to the connection pad,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 팬-아웃 반도체 패키지는 상기 관통홀에 상기 반도체칩과 나란하게 배치되며 상기 연결부재의 재배선층을 통하여 상기 접속패드와 전기적으로 연결된 수동부품을 더 포함하는,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
16. The method of claim 15,
Wherein the fan-out semiconductor package further comprises a passive component that is disposed in parallel with the semiconductor chip in the through-hole and is electrically connected to the connection pad through a re-wiring layer of the connection member.
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 코어부재의 코어 배선층은 상기 피딩라인과 전기적으로 연결된 필터패턴을 포함하는,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
16. The method of claim 15,
Wherein the core wiring layer of the core member includes a filter pattern electrically connected to the feeding line,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 코어부재는 상기 연결부재와 접하는 제1유전층, 상기 연결부재와 접하며 상기 제1유전층에 매립된 제1코어 배선층, 상기 제1유전층의 상기 제1코어 배선층이 배치된 측의 반대측 상에 배치된 제2코어 배선층, 및 상기 제1유전층을 관통하며 상기 제1 및 제2코어 배선층을 전기적으로 연결하는 제1코어 비아를 포함하며,
상기 제1 및 제2코어 배선층은 상기 접속패드와 전기적으로 연결된,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
16. The method of claim 15,
The core member includes a first dielectric layer in contact with the connecting member, a first core wiring layer in contact with the connecting member and embedded in the first dielectric layer, and a second core wiring layer disposed on the opposite side of the first dielectric layer, And a first core via electrically connecting the first and second core wiring layers through the first dielectric layer,
Wherein the first and second core wiring layers are electrically connected to the connection pad,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 코어부재는 상기 제1유전층 상에 배치되며 상기 제2코어 배선층을 덮는 제2유전층, 상기 제2유전층의 상기 제2코어 배선층이 배치된 측의 반대측 상에 배치된 제3코어 배선층, 및 상기 제2유전층을 관통하며 상기 제2 및 제3코어 배선층을 전기적으로 연결하는 제2코어 비아를 포함하며,
상기 제3코어 배선층은 상기 접속패드와 전기적으로 연결된,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
19. The method of claim 18,
The core member includes a second dielectric layer disposed on the first dielectric layer and covering the second core wiring layer, a third core wiring layer disposed on the opposite side of the second dielectric layer on the side where the second core wiring layer is disposed, And a second core via penetrating the second dielectric layer and electrically connecting the second and third core wiring layers,
Wherein the third core wiring layer is electrically connected to the connection pad,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 코어부재는 제1유전층, 상기 제1유전층의 양면 상에 각각 배치된 제1코어 배선층 및 제2코어 배선층, 상기 제1유전층을 관통하며 상기 제1 및 제2코어 배선층을 전기적으로 연결하는 제1코어 비아를 포함하며,
상기 제1 및 제2코어 배선층은 상기 접속패드와 전기적으로 연결된,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
16. The method of claim 15,
Wherein the core member comprises a first dielectric layer, a first core wiring layer and a second core wiring layer respectively disposed on both surfaces of the first dielectric layer, and a second core wiring layer which penetrates the first dielectric layer and electrically connects the first and second core wiring layers 1 core vias,
Wherein the first and second core wiring layers are electrically connected to the connection pad,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
상기 코어부재는 상기 제1유전층 상에 배치되며 상기 제1코어 배선층을 덮는 제2유전층, 상기 제2유전층 상에 배치된 제3유전층, 상기 제1유전층 상에 배치되며 상기 제2코어 배선층을 덮는 제3유전층, 상기 제3유전층 상에 배치된 제4유전층, 상기 제1유전층을 관통하며 상기 제1 및 제2코어 배선층을 전기적으로 연결하는 제1코어 비아, 상기 제2유전층을 관통하며 상기 제1 및 제3코어 배선층을 전기적으로 연결하는 제2코어 비아, 및 상기 제3유전층을 관통하며 상기 제2 및 제4코어 배선층을 전기적으로 연결하는 제3코어 비아를 포함하며,
상기 제3 및 제4코어 배선층은 상기 접속패드와 전기적으로 연결된,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.
21. The method of claim 20,
Wherein the core member comprises a second dielectric layer disposed on the first dielectric layer and covering the first core wiring layer, a third dielectric layer disposed on the second dielectric layer, a second dielectric layer disposed on the first dielectric layer, A second dielectric layer, a third dielectric layer, a fourth dielectric layer disposed on the third dielectric layer, a first core via electrically connecting the first and second core wiring layers through the first dielectric layer, 1 and a third core wiring layer and a third core via electrically connecting the second and fourth core wiring layers through the third dielectric layer,
Wherein the third and fourth core wiring layers are electrically connected to the connection pad,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
절연층을 기준으로 상부에 안테나 패턴을 포함하는 제1패턴층이 배치되고 하부에 그라운드 패턴을 포함하는 제2패턴층이 배치되며 상기 절연층에 상기 절연층을 관통하며 상기 안테나 패턴과 전기적으로 연결된 피딩라인을 포함하는 비아가 형성된 안테나 부재, 및 상기 안테나 부재의 하부에 배치되며 상기 피딩라인과 전기적으로 연결된 피딩패턴을 포함하는 배선층을 포함하는 배선부재, 를 포함하는 안테나 기판; 을 포함하며,
상기 안테나 기판이 상기 팬-아웃 반도체 패키지 상에 적층되며,
상기 안테나 기판 및 상기 팬-아웃 반도체 패키지가 전기연결구조체를 통하여 서로 연결된,
안테나 기판 및 반도체 패키지 복합 모듈.A semiconductor chip having an active surface disposed on the through hole and having an active surface on which the connection pad is disposed and an inactive surface disposed on the opposite side of the active surface, a sealing material for sealing at least a part of the semiconductor chip, And a connecting member disposed on an upper portion of the semiconductor chip, wherein the core member and the connecting member each include a core wiring layer and a re-wiring layer electrically connected to the connection pads, respectively; And
A first pattern layer including an antenna pattern is disposed on an upper portion of the insulating layer and a second pattern layer including a ground pattern is disposed on an upper portion of the first pattern layer, and the insulating layer is electrically connected to the antenna pattern An antenna substrate comprising: an antenna member having a via formed therein including a feeding line; and a wiring member disposed at a lower portion of the antenna member and including a wiring layer including a feeding pattern electrically connected to the feeding line; / RTI >
Wherein the antenna substrate is laminated on the fan-out semiconductor package,
Wherein the antenna substrate and the fan-out semiconductor package are connected to each other through an electrical connection structure,
Antenna Substrate and Semiconductor Package Composite Module.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/941,334 US10347598B2 (en) | 2017-05-19 | 2018-03-30 | Composite antenna substrate and semiconductor package module |
TW107112102A TWI670801B (en) | 2017-05-19 | 2018-04-09 | Composite antenna substrate and semiconductor package module |
US16/218,203 US10475756B2 (en) | 2017-05-19 | 2018-12-12 | Composite antenna substrate and semiconductor package module |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20170062550 | 2017-05-19 | ||
KR1020170062550 | 2017-05-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180127144A true KR20180127144A (en) | 2018-11-28 |
KR102179166B1 KR102179166B1 (en) | 2020-11-16 |
Family
ID=64561417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170118704A KR102179166B1 (en) | 2017-05-19 | 2017-09-15 | Antenna substrate and semiconductor combined module |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102179166B1 (en) |
TW (1) | TWI670801B (en) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111326848A (en) * | 2018-12-14 | 2020-06-23 | 三星电机株式会社 | Antenna module and electronic device comprising same |
KR20200117399A (en) * | 2019-04-04 | 2020-10-14 | 삼성전기주식회사 | Antenna module |
KR20200119730A (en) * | 2019-04-10 | 2020-10-20 | 주식회사 네패스 | Semiconductor package including antenna |
CN111816622A (en) * | 2019-04-12 | 2020-10-23 | 三星电机株式会社 | Semiconductor package |
CN111816644A (en) * | 2019-04-10 | 2020-10-23 | 力成科技股份有限公司 | Antenna integrated packaging structure and manufacturing method thereof |
CN111987054A (en) * | 2019-05-21 | 2020-11-24 | 三星电机株式会社 | Semiconductor package and antenna module including the same |
KR102254880B1 (en) | 2019-12-06 | 2021-05-24 | 삼성전기주식회사 | Chip antenna module array and chip antenna module |
US11096269B2 (en) | 2019-04-29 | 2021-08-17 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Printed circuit board assembly |
US11316251B2 (en) | 2020-07-08 | 2022-04-26 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Radio frequency package |
US11329014B2 (en) | 2019-03-27 | 2022-05-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor package |
CN111987054B (en) * | 2019-05-21 | 2024-05-03 | 三星电机株式会社 | Semiconductor package and antenna module including the same |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10978403B2 (en) | 2019-01-30 | 2021-04-13 | Delta Electronics, Inc. | Package structure and method for fabricating the same |
US11227846B2 (en) | 2019-01-30 | 2022-01-18 | Mediatek Inc. | Semiconductor package having improved thermal interface between semiconductor die and heat spreading structure |
CN109888458B (en) * | 2019-04-02 | 2024-02-13 | 盛合晶微半导体(江阴)有限公司 | Antenna packaging structure, packaging method and external antenna connection method |
CN111816645A (en) * | 2019-04-10 | 2020-10-23 | 力成科技股份有限公司 | Antenna integrated packaging structure and manufacturing method thereof |
US11508678B2 (en) | 2019-08-01 | 2022-11-22 | Mediatek Inc. | Semiconductor package structure including antenna |
US11114745B2 (en) | 2019-09-30 | 2021-09-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Antenna package for signal transmission |
TWI728742B (en) * | 2019-09-30 | 2021-05-21 | 台灣積體電路製造股份有限公司 | Antenna package, system of antenna package and method of manufacturing antenna package |
CN116666327A (en) * | 2022-02-21 | 2023-08-29 | 欣兴电子股份有限公司 | Electronic packaging structure and manufacturing method thereof |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030088816A (en) * | 2002-05-15 | 2003-11-20 | 엘지이노텍 주식회사 | Mobile communication system |
KR20160067961A (en) * | 2013-12-09 | 2016-06-14 | 인텔 코포레이션 | Antenna on ceramics for a packaged die |
US20160359221A1 (en) * | 2012-12-13 | 2016-12-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Antenna Apparatus and Method |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9230926B2 (en) * | 2013-08-31 | 2016-01-05 | Infineon Technologies Ag | Functionalised redistribution layer |
US9331030B1 (en) * | 2014-12-15 | 2016-05-03 | Industrial Technology Research Institute | Integrated antenna package and manufacturing method thereof |
-
2017
- 2017-09-15 KR KR1020170118704A patent/KR102179166B1/en active IP Right Grant
-
2018
- 2018-04-09 TW TW107112102A patent/TWI670801B/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030088816A (en) * | 2002-05-15 | 2003-11-20 | 엘지이노텍 주식회사 | Mobile communication system |
US20160359221A1 (en) * | 2012-12-13 | 2016-12-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Antenna Apparatus and Method |
KR20160067961A (en) * | 2013-12-09 | 2016-06-14 | 인텔 코포레이션 | Antenna on ceramics for a packaged die |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111326848A (en) * | 2018-12-14 | 2020-06-23 | 三星电机株式会社 | Antenna module and electronic device comprising same |
US11329014B2 (en) | 2019-03-27 | 2022-05-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor package |
US11935847B2 (en) | 2019-03-27 | 2024-03-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor package |
KR20200117399A (en) * | 2019-04-04 | 2020-10-14 | 삼성전기주식회사 | Antenna module |
US11581275B2 (en) | 2019-04-04 | 2023-02-14 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Antenna module |
US11532575B2 (en) | 2019-04-10 | 2022-12-20 | Powertech Technology Inc. | Integrated antenna package structure and manufacturing method thereof |
CN111816644A (en) * | 2019-04-10 | 2020-10-23 | 力成科技股份有限公司 | Antenna integrated packaging structure and manufacturing method thereof |
CN111816644B (en) * | 2019-04-10 | 2023-08-29 | 力成科技股份有限公司 | Antenna integrated packaging structure and manufacturing method thereof |
KR20200119730A (en) * | 2019-04-10 | 2020-10-20 | 주식회사 네패스 | Semiconductor package including antenna |
CN111816622A (en) * | 2019-04-12 | 2020-10-23 | 三星电机株式会社 | Semiconductor package |
US11096269B2 (en) | 2019-04-29 | 2021-08-17 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Printed circuit board assembly |
CN111987054A (en) * | 2019-05-21 | 2020-11-24 | 三星电机株式会社 | Semiconductor package and antenna module including the same |
CN111987054B (en) * | 2019-05-21 | 2024-05-03 | 三星电机株式会社 | Semiconductor package and antenna module including the same |
KR102254880B1 (en) | 2019-12-06 | 2021-05-24 | 삼성전기주식회사 | Chip antenna module array and chip antenna module |
KR20210071879A (en) | 2019-12-06 | 2021-06-16 | 삼성전기주식회사 | Chip antenna module array and chip antenna module |
US11128031B2 (en) | 2019-12-06 | 2021-09-21 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Chip antenna module array and chip antenna module |
US11588222B2 (en) | 2019-12-06 | 2023-02-21 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Chip antenna module array and chip antenna module |
US11316251B2 (en) | 2020-07-08 | 2022-04-26 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Radio frequency package |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102179166B1 (en) | 2020-11-16 |
TWI670801B (en) | 2019-09-01 |
TW201901864A (en) | 2019-01-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102179166B1 (en) | Antenna substrate and semiconductor combined module | |
US10475756B2 (en) | Composite antenna substrate and semiconductor package module | |
KR102086364B1 (en) | Semiconductor package | |
KR101872644B1 (en) | Fan-out semiconductor device | |
KR102117463B1 (en) | Antenna embedded semiconductor package | |
KR102004801B1 (en) | Fan-out semiconductor package | |
KR101922885B1 (en) | Fan-out semiconductor package | |
KR101982049B1 (en) | Fan-out semiconductor package | |
TWI770419B (en) | Semiconductor package and antenna module comprising the same | |
KR20190009232A (en) | Antenna module and manufacturing method thereof | |
CN109411451B (en) | Fan-out type semiconductor package | |
KR101994748B1 (en) | Fan-out semiconductor package | |
KR101942727B1 (en) | Fan-out semiconductor package | |
KR20170121671A (en) | Fan-out semiconductor package | |
KR101982056B1 (en) | Fan-out semiconductor package module | |
KR102089285B1 (en) | Antenna module | |
KR101942745B1 (en) | Fan-out semiconductor package | |
KR101942737B1 (en) | Connection system of semiconductor packages | |
KR101942736B1 (en) | Connection system of semiconductor packages | |
KR20200117399A (en) | Antenna module | |
KR20180076995A (en) | Fan-out semiconductor package module | |
KR20210015231A (en) | Antenna module and electronic system including the same | |
KR20190075647A (en) | Fan-out semiconductor package | |
KR102029544B1 (en) | Fan-out semiconductor package | |
KR20190036264A (en) | Fan-out semiconductor package module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
N231 | Notification of change of applicant | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |