KR20200099806A - Semiconductor package - Google Patents

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KR20200099806A
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심정호
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Abstract

The present invention relates to a semiconductor package which can perform packaging to have optimal electrical properties. The semiconductor package comprises: a frame having a through unit; a first semiconductor chip arranged in the through unit of the frame, having a first surface on which a first connection pad is arranged and a second surface on which a second connection pad is arranged, and including a through via connecting the first connection pad and the second connection pad; a second semiconductor chip arranged on the first surface of the first semiconductor ship at the through unit of the frame and disposed to allow an active surface on which a third connection pad is arranged to face the first semiconductor chip; a conductive bonding layer arranged between the first connection pad and the third connection pad; and a connection structure arranged on the second surface of the first semiconductor chip and including a redistribution layer electrically connected to the first connection pad and the third connection pad. The third connection pad is electrically connected to the redistribution layer through the through via.

Description

반도체 패키지{SEMICONDUCTOR PACKAGE}Semiconductor package {SEMICONDUCTOR PACKAGE}

본 개시는 반도체 패키지, 예를 들어, 팬-아웃 반도체 패키지에 관한 것이다.The present disclosure relates to a semiconductor package, for example a fan-out semiconductor package.

최근 스마트 전자기기들이 발전함 따라 이에 사용되는 부품들의 사양도 높아져 가고 있다. 예를 들면, 스마트 전자기기의 핵심 부품인 어플리케이션 프로세서(AP: Application Process)의 사양은 급격하게 발전하고 있다. AP의 성능을 향상시키기 위해 여러 방법들을 적용하고 있는데, 그 방법들 중 최근에 적용하고 있는 방법이 AP의 기능별 분할(partition) 방식이다. 예를 들면, 기능별로 다이(die)를 분할하여 최적의 공정 및 특성에 맞도록 각각의 반도체 칩으로 설계하여 패키징하게 되면, 기존의 단일 AP 보다 더 우수한 성능을 구현할 수 있다. 다만, 이 경우 높은 수준의 패키징 방법이 요구된다. 따라서, 분할된 복수의 반도체 칩을 최적의 신호 특성을 가지도록 패키징할 수 있는 패키지 구조가 요구되고 있다.With the recent development of smart electronic devices, the specifications of components used for this are also increasing. For example, the specification of an application processor (AP), which is a core component of smart electronic devices, is rapidly developing. Several methods are applied to improve the performance of the AP, and among them, the recently applied method is the partition method for each function of the AP. For example, by dividing a die for each function and designing and packaging each semiconductor chip according to the optimum process and characteristics, it is possible to implement better performance than a conventional single AP. However, in this case, a high-level packaging method is required. Accordingly, there is a need for a package structure capable of packaging a plurality of divided semiconductor chips to have optimal signal characteristics.

본 개시의 여러 목적 중 하나는 복수의 반도체 칩을 최적의 전기적 특성을 가지도록 패키징할 수 있는, 새로운 형태의 패키지 구조를 제공하는 것이다.One of the various objects of the present disclosure is to provide a new type of package structure capable of packaging a plurality of semiconductor chips to have optimal electrical characteristics.

본 개시를 통하여 제안하는 여러 해결 수단 중 하나는 반도체 패키지에 있어서, 반도체 칩을 관통하는 관통 비아를 통해 상부의 반도체 칩과 신호를 전달하도록 구성하는 것이다.One of the various solutions proposed through the present disclosure is to configure a semiconductor package to transmit a signal to an upper semiconductor chip through a through via penetrating the semiconductor chip.

예를 들면, 본 개시에서 제안하는 일례에 따른 반도체 패키지는, 관통부를 갖는 프레임, 상기 프레임의 관통부에 배치되며, 제1 접속패드가 배치된 제1 면 및 상기 제1 면의 반대측이며 제2 접속패드가 배치된 제2 면을 갖고, 상기 제1 접속패드와 상기 제2 접속패드를 연결하는 관통 비아를 포함하는 제1 반도체 칩,상기 프레임의 관통부에서 상기 제1 반도체 칩의 제1 면 상에 배치되며, 제3 접속패드가 배치된 활성면이 상기 제1 반도체 칩을 향하도록 배치되는 제2 반도체 칩, 상기 제1 반도체 칩의 제1 접속패드와 상기 제2 반도체 칩의 제3 접속패드의 사이에 배치되는 도전성의 본딩층, 및 상기 제1 반도체 칩의 제2 면 상에 배치되며, 상기 제1 반도체 칩의 제1 접속패드 및 상기 제2 반도체 칩의 제3 접속패드와 전기적으로 연결된 재배선층을 포함하는 연결구조체를 포함하고, 상기 제2 반도체 칩의 제3 접속패드는 상기 관통 비아를 통하여 상기 재배선층과 전기적으로 연결된다.For example, in the semiconductor package according to an example proposed in the present disclosure, a frame having a through part, disposed at a through part of the frame, a first surface on which a first connection pad is disposed, and a second side opposite to the first surface, A first semiconductor chip having a second surface on which a connection pad is disposed and including a through via connecting the first connection pad and the second connection pad, The first surface of the first semiconductor chip at the through part of the frame A second semiconductor chip disposed on the second semiconductor chip and disposed so that the active surface on which the third connection pad is disposed faces the first semiconductor chip, and a third connection between the first connection pad of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip A conductive bonding layer disposed between the pads, and disposed on the second surface of the first semiconductor chip, and the first connection pad of the first semiconductor chip and the third connection pad of the second semiconductor chip are electrically And a connection structure including a connected redistribution layer, and a third connection pad of the second semiconductor chip is electrically connected to the redistribution layer through the through via.

본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서 복수의 반도체 칩을 최적의 전기적 특성을 가지도록 패키징할 수 있는 패키지 구조를 제공할 수 있다.As one of the various effects of the present disclosure, a package structure capable of packaging a plurality of semiconductor chips to have optimal electrical characteristics may be provided.

도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 전자기기의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 팬-인 반도체 패키지의 패키징 전후를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 팬-인 반도체 패키지의 패키징 과정을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 팬-인 반도체 패키지가 인터포저 기판 상에 실장되어 최종적으로 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 팬-인 반도체 패키지가 인터포저 기판 내에 내장되어 최종적으로 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 팬-아웃 반도체 패키지의 개략적인 모습을 나타낸 단면도이다.
도 8은 팬-아웃 반도체 패키지가 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 9는 반도체 패키지의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 10은 반도체 패키지의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 11은 반도체 패키지의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 12는 반도체 패키지의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
1 is a block diagram schematically showing an example of an electronic device system.
2 is a perspective view schematically showing an example of an electronic device.
3A and 3B are cross-sectional views schematically illustrating a fan-in semiconductor package before and after packaging.
4 is a cross-sectional view schematically illustrating a packaging process of a fan-in semiconductor package.
5 is a schematic cross-sectional view illustrating a case where a fan-in semiconductor package is mounted on an interposer substrate and finally mounted on a main board of an electronic device.
6 is a schematic cross-sectional view illustrating a case where a fan-in semiconductor package is embedded in an interposer substrate and finally mounted on a main board of an electronic device.
7 is a schematic cross-sectional view of a fan-out semiconductor package.
8 is a schematic cross-sectional view illustrating a case where a fan-out semiconductor package is mounted on a main board of an electronic device.
9 is a schematic cross-sectional view of an example of a semiconductor package.
10 is a cross-sectional view schematically showing another example of a semiconductor package.
11 is a schematic cross-sectional view of another example of a semiconductor package.
12 is a schematic cross-sectional view of another example of a semiconductor package.

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. In the drawings, the shapes and sizes of elements may be exaggerated or reduced for clearer explanation.

전자기기Electronics

도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing an example of an electronic device 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 부품과도 결합되어 다양한 신호라인(1090)을 형성한다.Referring to the drawings, the electronic device 1000 accommodates a main board 1010. A chip-related part 1020, a network-related part 1030, and other parts 1040 are physically and/or electrically connected to the main board 1010. These are also combined with other components to be described later to form various signal lines 1090.

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 부품이 포함될 수 있음은 물론이다. 또한, 이들 부품(1020)이 서로 조합될 수 있음은 물론이다.The chip-related parts 1020 include memory chips such as volatile memory (eg, DRAM), non-volatile memory (eg, ROM), and flash memory; Application processor chips such as a central processor (eg, a CPU), a graphics processor (eg, a GPU), a digital signal processor, an encryption processor, a microprocessor, and a microcontroller; Logic chips such as analog-to-digital converters and application-specific ICs (ASICs) are included, but are not limited thereto, and other types of chip-related components may be included in addition to this. Also, of course, these parts 1020 may be combined with each other.

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 부품(1020)과 더불어 서로 조합될 수 있음은 물론이다.Network-related parts 1030 include Wi-Fi (IEEE 802.11 family, etc.), WiMAX (IEEE 802.16 family, etc.), IEEE 802.20, long term evolution (LTE), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM , GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G and any other wireless and wired protocols designated as such and beyond, including, but not limited to, many other wireless or wired protocols. Any of the standards or protocols may be included. In addition, it goes without saying that the network-related component 1030 may be combined with the chip-related component 1020 with each other.

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 부품(1020) 및/또는 네트워크 관련 부품(1030)과 더불어 서로 조합될 수 있음은 물론이다.Other components 1040 include high-frequency inductors, ferrite inductors, power inductors, ferrite beads, LTCC (low temperature co-firing ceramics), EMI (Electro Magnetic Interference) filters, and MLCC (Multi-Layer Ceramic Condenser). , It is not limited thereto, and in addition, passive components used for various other purposes may be included. In addition, it goes without saying that the other components 1040 may be combined with each other along with the chip-related component 1020 and/or the network-related component 1030.

전자기기(1000)의 종류에 따라, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되거나 그렇지 않을 수도 있는 다른 부품을 포함할 수 있다. 다른 부품의 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 부품 등이 포함될 수 있음은 물론이다.Depending on the type of the electronic device 1000, the electronic device 1000 may include other components that may or may not be physically and/or electrically connected to the main board 1010. For example, the camera 1050, antenna 1060, display 1070, battery 1080, audio codec (not shown), video codec (not shown), power amplifier (not shown), compass ( Not shown), accelerometer (not shown), gyroscope (not shown), speaker (not shown), mass storage device (eg, hard disk drive) (not shown), compact disk (CD) (not shown), and DVD There are (digital versatile disk) (not shown), but are not limited thereto, and other parts used for various purposes may be included depending on the type of the electronic device 1000.

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 electronic device 1000 includes a smart phone, a personal digital assistant, a digital video camera, a digital still camera, a network system, and a computer ( computer), a monitor, a tablet, a laptop, a netbook, a television, a video game, a smart watch, an automotive, and the like. However, the present invention is not limited thereto, and, of course, it may be any other electronic device that processes data in addition to these.

도 2는 전자기기의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view schematically showing an example of an electronic device.

도면을 참조하면, 반도체 패키지는 상술한 바와 같은 다양한 전자기기에 다양한 용도로써 적용된다. 예를 들면, 스마트 폰(1100)의 바디(1101) 내부에는 인쇄회로기판(1110)이 수용되어 있으며, 인쇄회로기판(1110)에는 다양한 부품(1120) 들이 물리적 및/또는 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 카메라(1130)와 같이 인쇄회로기판(1110)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되거나 그렇지 않을 수도 있는 다른 부품이 바디(1101) 내에 수용되어 있다. 부품(1120) 중 일부는 칩 관련부품일 수 있으며, 예를 들면, 반도체 패키지(1121)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전자기기는 반드시 스마트 폰(1100)에 한정되는 것은 아니며, 상술한 바와 같이 다른 전자기기일 수도 있음은 물론이다.Referring to the drawings, a semiconductor package is applied to various electronic devices as described above for various purposes. For example, a printed circuit board 1110 is accommodated in the body 1101 of the smart phone 1100, and various components 1120 are physically and/or electrically connected to the printed circuit board 1110. In addition, other components that may or may not be physically and/or electrically connected to the printed circuit board 1110 such as the camera 1130 are accommodated in the body 1101. Some of the components 1120 may be chip-related parts, for example, the semiconductor package 1121, but are not limited thereto. It goes without saying that the electronic device is not necessarily limited to the smart phone 1100, and may be other electronic devices as described above.

반도체 패키지Semiconductor package

일반적으로 반도체 칩은 수많은 미세 전기 회로가 집적되어 있으나 그 자체로는 반도체 완성품으로서의 역할을 할 수 없으며, 외부의 물리적 또는 화학적 충격에 의해 손상될 가능성이 존재한다. 그래서 반도체 칩 자체를 그대로 사용하지 않고 반도체 칩을 패키징하여 패키지 상태로 전자기기 등에 사용하고 있다.In general, a semiconductor chip is integrated with numerous microelectronic circuits, but cannot itself serve as a finished semiconductor product, and there is a possibility of being damaged by an external physical or chemical impact. Therefore, the semiconductor chip itself is not used as it is, but the semiconductor chip is packaged and used in an electronic device.

반도체 패키징이 필요한 이유는, 전기적인 연결이라는 관점에서 볼 때, 반도체 칩과 전자기기의 메인보드의 회로 폭에 차이가 있기 때문이다. 구체적으로, 반도체 칩의 경우, 접속패드의 크기와 접속패드간의 간격이 매우 미세한 반면 전자기기에 사용되는 메인보드의 경우, 부품 실장 패드의 크기 및 부품 실장 패드의 간격이 반도체 칩의 스케일보다 훨씬 크다. 따라서, 반도체 칩을 이러한 메인보드 상에 바로 장착하기 어려우며 상호간의 회로 폭 차이를 완충시켜 줄 수 있는 패키징 기술이 요구되는 것이다.The reason why semiconductor packaging is necessary 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 size of the connection pad and the gap between the connection pads are very small, whereas in the case of a main board used in electronic devices, the size of the component mounting pad and the gap between the component mounting pads are much larger than that of the semiconductor chip. . Therefore, it is difficult to directly mount a semiconductor chip on such a main board, and a packaging technology capable of buffering the difference in circuit width between each other is required.

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.Semiconductor packages manufactured by such a packaging technology may be classified into a fan-in semiconductor package and a fan-out semiconductor package according to a structure and use.

이하에서는, 도면을 참조하여 팬-인 반도체 패키지와 팬-아웃 반도체 패키지에 대하여 보다 자세히 알아보도록 한다.Hereinafter, a fan-in semiconductor package and a fan-out semiconductor package will be described in more detail with reference to the drawings.

(팬-인 반도체 패키지)(Fan-In Semiconductor Package)

도 3a 및 도 3b는 팬-인 반도체 패키지의 패키징 전후를 개략적으로 나타낸 단면도이다.3A and 3B are cross-sectional views schematically illustrating a fan-in semiconductor package before and after packaging.

도 4는 팬-인 반도체 패키지의 패키징 과정을 개략적으로 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically illustrating a packaging process of a fan-in semiconductor package.

도면을 참조하면, 반도체 칩(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.Referring to the drawings, the semiconductor chip 2220 includes a body 2221 including silicon (Si), germanium (Ge), gallium arsenide (GaAs), etc., and aluminum (Al) formed on one surface of the body 2221. For example, including a connection pad 2222 including a conductive material and a passivation film 2223 such as an oxide film or a nitride film formed on one surface of the body 2221 and covering at least a part of the connection pad 2222, It may be an integrated circuit (IC) in a bare state. At this time, since the connection pad 2222 is very small, the integrated circuit (IC) is difficult to be mounted on a main board of an electronic device as well as a printed circuit board (PCB) of an intermediate level.

이에, 접속패드(2222)를 재배선하기 위하여 반도체 칩(2220) 상에 반도체 칩(2220)의 사이즈에 맞춰 연결구조체(2240)를 형성한다. 연결구조체(2240)는 반도체 칩(2220) 상에 감광성 절연물질(PID)과 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, 연결구조체(2240)를 보호하는 패시베이션층(2250)을 형성하고, 개구부(2251)를 형성한 후, 언더범프금속층(2260) 등을 형성한다. 즉, 일련의 과정을 통하여, 예를 들면, 반도체 칩(2220), 연결구조체(2240), 패시베이션층(2250), 및 언더범프금속층(2260)을 포함하는 팬-인 반도체 패키지(2200)가 제조된다.Accordingly, a connection structure 2240 is formed on the semiconductor chip 2220 according to the size of the semiconductor chip 2220 in order to redistribute the connection pad 2222. In the connection structure 2240, an insulating layer 2241 is formed of an insulating material such as a photosensitive insulating material (PID) on the semiconductor chip 2220, and a via hole 2243h for opening the connection pad 2222 is formed. It may be formed by forming a wiring pattern 2242 and a via 2243. After that, a passivation layer 2250 for protecting the connection structure 2240 is formed, an opening 2251 is formed, and an under bump metal layer 2260 or the like is formed. That is, through a series of processes, for example, a fan-in semiconductor package 2200 including a semiconductor chip 2220, a connection structure 2240, a passivation layer 2250, and an under bump metal layer 2260 is manufactured. do.

이와 같이, 팬-인 반도체 패키지는 반도체 칩의 접속패드, 예컨대 I/O(Input / Output) 단자를 모두 소자 안쪽에 배치시킨 패키지 형태이며, 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 such, the fan-in semiconductor package is in the form of a package in which all connection pads of a semiconductor chip, such as I/O (Input / Output) terminals, are placed inside the device. have. Accordingly, many devices that enter the smartphone are manufactured in the form of fan-in semiconductor packages, and specifically, development is being made in the direction of implementing small and fast signal transmission.

다만, 팬-인 반도체 패키지는 I/O 단자를 모두 반도체 칩 안쪽에 배치해야 하는바 공간적인 제약이 많다. 따라서, 이러한 구조는 많은 수의 I/O 단자를 갖는 반도체 칩이나 크기가 작은 반도체 칩에 적용하는데 어려운 점이 있다. 또한, 이러한 취약점으로 인하여 전자기기의 메인보드에 팬-인 반도체 패키지가 직접 실장 되어 사용될 수 없다. 반도체 칩의 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, the fan-in semiconductor package has many space limitations since all I/O terminals must be placed inside the semiconductor chip. Therefore, this structure has a difficulty in applying 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 cannot be directly mounted and used 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 through the rewiring process, they do not have the size and spacing that can be directly mounted on the main board of electronic devices.

도 5는 팬-인 반도체 패키지가 인터포저 기판 상에 실장되어 최종적으로 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도이다.5 is a schematic cross-sectional view illustrating a case where a fan-in semiconductor package is mounted on an interposer substrate and finally mounted on a main board of an electronic device.

도 6은 팬-인 반도체 패키지가 인터포저 기판 내에 내장되어 최종적으로 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view illustrating a case where a fan-in semiconductor package is embedded in an interposer substrate and finally mounted on a main board of an electronic device.

도면을 참조하면, 팬-인 반도체 패키지(2200)는 반도체 칩(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 반도체 칩(2220)의 접속패드들(2222), 즉 I/O 단자들이 다시 한 번 재배선되고, 최종적으로 전자기기의 메인보드(2500)에 실장될 수 있다.Referring to the drawing, in the fan-in semiconductor package 2200, the connection pads 2222 of the semiconductor chip 2220, that is, the I/O terminals are rewired once again through the interposer substrate 2301, and finally The fan-in semiconductor package 2200 may be mounted on the main board 2500 of the electronic device while the fan-in semiconductor package 2200 is mounted on the interposer substrate 2301. In this case, the solder ball 2270 may be fixed with an underfill resin 2280 or the like, and the outside may be covered with a molding material 2290 or the like. Alternatively, the fan-in semiconductor package 2200 may be embedded in a separate interposer substrate 2302, and the connection pads of the semiconductor chip 2220 by the interposer substrate 2302 in an embedded state. (2222), that is, the I/O terminals are rewired once again, and may be finally mounted on the main board 2500 of the electronic device.

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.In this way, since the fan-in semiconductor package is directly mounted on the main board of an electronic device and is difficult to use, it is mounted on a separate interposer substrate and then re-packaged to be mounted on the electronic device main board, or It is used by being 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 개략적인 모습을 나타낸 단면도이다.7 is a schematic cross-sectional view of a fan-out semiconductor package.

도면을 참조하면, 팬-아웃 반도체 패키지(2100)는, 예를 들면, 반도체 칩(2120)의 외측이 봉합재(2130)로 보호되며, 반도체 칩(2120)의 접속패드(2122)가 연결구조체(2140)에 의하여 반도체 칩(2120)의 바깥쪽까지 재배선된다. 이때, 연결구조체(2140) 상에는 패시베이션층(2202)이 더 형성될 수 있으며, 패시베이션층(2202)의 개구부에는 언더범프금속층(2160)이 더 형성될 수 있다. 언더범프금속층(2160) 상에는 솔더볼(2170)이 더 형성될 수 있다. 반도체 칩(2120)은 바디(2121), 접속패드(2122), 패시베이션막(미도시) 등을 포함하는 집적회로(IC)일 수 있다. 연결구조체(2140)는 절연층(2141), 절연층(2241) 상에 형성된 재배선층(2142), 접속패드(2122)와 재배선층(2142) 등을 전기적으로 연결하는 비아(2143)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, in the fan-out semiconductor package 2100, for example, the outer side of the semiconductor chip 2120 is protected with a sealing material 2130, and the connection pad 2122 of the semiconductor chip 2120 is a connection structure. The rewiring is performed to the outside of the semiconductor chip 2120 by 2140. In this case, a passivation layer 2202 may be further formed on the connection structure 2140, and an under bump metal layer 2160 may be further formed in the opening of the passivation layer 2202. A solder ball 2170 may be further formed on the under bump metal layer 2160. The semiconductor chip 2120 may be an integrated circuit (IC) including a body 2121, a connection pad 2122, and a passivation layer (not shown). The connection structure 2140 includes an insulating layer 2141, a redistribution layer 2142 formed on the insulating layer 2241, a via 2143 electrically connecting the connection pad 2122 and the redistribution layer 2142, etc. I can.

이와 같이, 팬-아웃 반도체 패키지는 반도체 칩 상에 형성된 연결구조체를 통하여 반도체 칩의 바깥쪽에 까지 I/O 단자를 재배선하여 배치시킨 형태이다. 상술한 바와 같이, 팬-인 반도체 패키지는 반도체 칩의 I/O 단자를 모두 반도체 칩 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 반도체 칩 상에 형성된 연결구조체를 통하여 반도체 칩의 바깥쪽에 까지 I/O 단자를 재배선하여 배치시킨 형태인바 반도체 칩의 크기가 작아지더라도 표준화된 볼 레이아웃을 그대로 사용할 수 있는바, 후술하는 바와 같이 전자기기의 메인보드에 별도의 인쇄회로기판 없이도 실장될 수 있다.As described above, in the fan-out semiconductor package, the I/O terminals are rearranged and arranged to the outside of the semiconductor chip through the connection structure formed on the semiconductor chip. As described above, in the fan-in semiconductor package, all I/O terminals of the semiconductor chip must be placed inside the semiconductor chip, and when the device size is reduced, the ball size and pitch must be reduced, and thus a standardized ball layout cannot be used. On the other hand, the fan-out semiconductor package is a form in which the I/O terminals are rearranged and arranged to the outside of the semiconductor chip through the connection structure formed on the semiconductor chip. Since it can be used as it is, it can be mounted on a main board of an electronic device without a separate printed circuit board as will be described later.

도 8은 팬-아웃 반도체 패키지가 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도이다.8 is a schematic cross-sectional view illustrating a case where a fan-out semiconductor package is mounted on a main board of an electronic device.

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 반도체 칩(2120) 상에 반도체 칩(2120)의 사이즈를 벗어나는 팬-아웃 영역까지 접속패드(2122)를 재배선할 수 있는 연결구조체(2140)를 형성하기 때문에, 표준화된 볼 레이아웃을 그대로 사용할 수 있으며, 그 결과 별도의 인터포저 기판 등 없이도 전자기기의 메인보드(2500)에 실장될 수 있다.Referring to the drawings, a fan-out semiconductor package 2100 may be mounted on a main board 2500 of an electronic device through a solder ball 2170 or the like. That is, as described above, the fan-out semiconductor package 2100 is a connection structure capable of rewiring the connection pads 2122 on the semiconductor chip 2120 to a fan-out area outside the size of the semiconductor chip 2120 Since the 2140 is formed, a standardized ball layout can be used as it is, and as a result, it can be mounted on the main board 2500 of an electronic device without a separate interposer substrate.

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.In this way, since the fan-out semiconductor package can be mounted on the main board of an electronic device without a separate interposer substrate, it is possible to achieve a smaller thickness and thinner than a fan-in semiconductor package using an interposer substrate. Do. In addition, it is particularly suitable for mobile products due to its excellent thermal and electrical properties. In addition, it can be implemented more compactly than a general POP (Package on Package) type using a printed circuit board (PCB), and can solve a problem due to the occurrence of warpage.

한편, 팬-아웃 반도체 패키지는 이와 같이 반도체 칩을 전자기기의 메인보드 등에 실장하기 위하여, 그리고 외부의 충격으로부터 반도체 칩을 보호하기 위한 패키지 기술을 의미하는 것으로, 이와는 스케일, 용도 등이 상이하며, 팬-인 반도체 패키지가 내장되는 인터포저 기판 등의 인쇄회로기판(PCB)과는 다른 개념이다.Meanwhile, the fan-out semiconductor package refers to a package technology for mounting the semiconductor chip on the main board of an electronic device, and for protecting the semiconductor chip from external shocks, and the scale and use thereof are different. It is a different concept from a printed circuit board (PCB) such as an interposer board in which a fan-in semiconductor package is embedded.

이하에서는, 복수의 반도체 칩을 최적의 신호 특성을 가지도록 패키징할 수 있는 새로운 형태의 패키지 구조를, 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a new type of package structure capable of packaging a plurality of semiconductor chips to have optimum signal characteristics will be described with reference to the drawings.

도 9는 반도체 패키지의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도이다.9 is a schematic cross-sectional view of an example of a semiconductor package.

도면을 참조하면, 일례에 따른 반도체 패키지(10A)는, 수직하게 적층된 제1 반도체 패키지(100) 및 제2 반도체 패키지(200)를 포함하는 POP 구조로서, 제1 반도체 패키지(100) 상에 제2 반도체 패키지(200)가 적층된다. 제1 반도체 패키지(100)는, 관통부(110H)를 갖는 프레임(110), 프레임(110)의 관통부(110H)에 배치되며 활성면에 배치되는 제1 접속패드(122) 및 비활성면에 배치되는 제2 접속패드(123)를 갖는 제1 반도체 칩(120), 프레임(110)의 관통부(110H)에서 제1 반도체 칩(120) 상에 적층되어 배치되며 각각 제3 및 제4 접속패드(161P, 162P)를 갖는 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162), 제1 반도체 칩(120)의 제1 접속패드(122)와 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)의 제3 및 제4 접속패드(161P, 162P)의 사이에 배치되는 도전층(152)을 포함하는 본딩층(150), 프레임(110) 및 제1 반도체 칩(120)의 적어도 일부를 봉합하는 제1 봉합재(130), 프레임(110) 및 제1 반도체 칩(120)의 비활성면 상에 배치되며 제1 재배선층(142a, 142b, 142c)을 포함하는 제1 연결구조체(140), 제1 봉합재(130) 상에 배치되며 제2 재배선층(172)을 포함하는 제2 연결구조체(170), 제1 연결구조체(140) 상에 배치된 제1 패시베이션층(190), 제1 패시베이션층(190)의 개구부 상에 배치된 언더범프금속층(160), 제1 패시베이션층(190) 상에 배치되며 언더범프금속층(160)과 연결된 전기연결금속(165), 및 제1 패시베이션층(190) 상에 배치되는 수동부품(180)을 포함한다. 제2 반도체 패키지(200)는 배선기판(210), 배선기판(210) 상에 배치되는 복수의 제4 반도체 칩(220), 제4 반도체 칩(220)을 봉합하는 제2 봉합재(230), 및 배선기판(210) 하부의 상부 접속단자(265)를 포함한다.Referring to the drawings, a semiconductor package 10A according to an example is a POP structure including a first semiconductor package 100 and a second semiconductor package 200 vertically stacked, and is formed on the first semiconductor package 100. The second semiconductor package 200 is stacked. The first semiconductor package 100 is disposed on the frame 110 having the through portion 110H, the through portion 110H of the frame 110, and is disposed on the first connection pad 122 and the non-active surface. The first semiconductor chip 120 having the second connection pad 123 disposed, and the through portion 110H of the frame 110 are stacked and disposed on the first semiconductor chip 120, respectively, and have third and fourth connections, respectively. The second and third semiconductor chips 161 and 162 having pads 161P and 162P, the first connection pad 122 of the first semiconductor chip 120 and the second and third semiconductor chips 161 and 162 The bonding layer 150 including the conductive layer 152 disposed between the third and fourth connection pads 161P and 162P, the frame 110 and the first semiconductor chip 120 1 A first connection structure 140 disposed on an inactive surface of the encapsulant 130, the frame 110 and the first semiconductor chip 120 and including the first redistribution layers 142a, 142b, 142c, and the first A second connection structure 170 disposed on the encapsulant 130 and including a second redistribution layer 172, a first passivation layer 190 disposed on the first connection structure 140, and a first passivation layer The under bump metal layer 160 disposed on the opening of 190, the electrical connection metal 165 disposed on the first passivation layer 190 and connected to the under bump metal layer 160, and the first passivation layer 190 And a passive component 180 disposed thereon. The second semiconductor package 200 includes a wiring board 210, a plurality of fourth semiconductor chips 220 disposed on the wiring board 210, and a second encapsulant 230 sealing the fourth semiconductor chips 220. , And an upper connection terminal 265 under the wiring board 210.

제1 반도체 칩(120)은 바디부(121), 제1 및 제2 접속패드(122, 123), 및 관통 비아(125)를 포함한다. 제1 반도체 칩(120)은 제1 접속패드(122)가 배치된 면이 활성면이 되고, 제2 접속패드(123)가 배치된 반대측 면이 비활성면이 될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 관통 비아(125)는 제1 및 제2 접속패드(122, 123)를 연결하며, 제2 접속패드(123)로부터 상기 활성면 또는 상기 활성면에 인접한 영역까지, 제1 반도체 칩(120)의 적어도 일부를 관통하도록 연장된다. 관통 비아(125)의 적어도 일부는 제1 반도체 칩(120) 내부의 반도체 소자들과 전기적으로 연결될 수 있다. The first semiconductor chip 120 includes a body portion 121, first and second connection pads 122 and 123, and a through via 125. In the first semiconductor chip 120, a surface on which the first connection pad 122 is disposed may be an active surface, and a surface opposite to which the second connection pad 123 is disposed may be an inactive surface, but is not limited thereto. . The through via 125 connects the first and second connection pads 122 and 123, and from the second connection pad 123 to the active surface or a region adjacent to the active surface, the first semiconductor chip 120 It extends through at least a portion. At least a portion of the through via 125 may be electrically connected to semiconductor devices inside the first semiconductor chip 120.

제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)은 프레임(110)의 관통부(110H) 내에 배치되며, 제1 반도체 칩(120)의 활성면 상에 적층되어 배치된다. 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)은 각각 제3 및 제4 접속패드(161P, 162P)가 배치된 활성면이 제1 반도체 칩(120)을 향하도록 배치된다. 따라서, 제1 반도체 칩(120)과 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)은 서로 활성면을 마주보는 형태로 배치된다.The second and third semiconductor chips 161 and 162 are disposed in the through portion 110H of the frame 110 and are stacked and disposed on the active surface of the first semiconductor chip 120. The second and third semiconductor chips 161 and 162 are disposed so that the active surface on which the third and fourth connection pads 161P and 162P are disposed faces the first semiconductor chip 120, respectively. Accordingly, the first semiconductor chip 120 and the second and third semiconductor chips 161 and 162 are disposed to face each other with active surfaces.

본딩층(150)은 제1 반도체 칩(120)과 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)의 사이에 배치되어 제1 반도체 칩(120)과 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)을 본딩하는 층이다. 본딩층(150)은 제1 반도체 칩(120)의 제1 접속패드(122)와 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)의 제3 및 제4 접속패드(161P, 162P)의 사이에 배치되는 도전층(152) 및 도전층(152)을 둘러싸는 유전층(154)을 포함할 수 있다.The bonding layer 150 is disposed between the first semiconductor chip 120 and the second and third semiconductor chips 161 and 162 to form the first semiconductor chip 120 and the second and third semiconductor chips 161 and 162. ) Is a bonding layer. The bonding layer 150 is between the first connection pad 122 of the first semiconductor chip 120 and the third and fourth connection pads 161P and 162P of the second and third semiconductor chips 161 and 162. A conductive layer 152 and a dielectric layer 154 surrounding the conductive layer 152 may be included.

한편, 최근 스마트 전자기기의 핵심 부품인 AP의 성능을 향상시키기 위해 AP의 기능별 분할(partition) 방법을 적용할 수 있다. 예를 들면, 기능별로 다이를 분할하여 최적의 공정 및 특성에 맞도록 각각의 반도체 칩으로 설계하여 패키징하게 되면, 기존의 단일 AP 보다 더 우수한 성능을 구현할 수 있다. Meanwhile, in order to improve the performance of an AP, which is a core component of a smart electronic device, a partition method for each function of the AP can be applied. For example, by dividing the die for each function and designing and packaging each semiconductor chip according to the optimum process and characteristics, it is possible to implement better performance than the existing single AP.

이에, 일례에 따른 반도체 패키지(10A)는 제1 반도체 칩(120)과 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)을 제1 접속패드(122)의 적어도 일부와 제3 및 제4 접속패드(161P, 162P)가 서로 마주하도록 배치하고, 본딩층(150)에 의해 연결한다. 제1 내지 제3 반도체 칩(120, 161, 162)은 각각 어플리케이션 프로세서(AP)가 기능별로 분할된 칩들일 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 반도체 칩(120, 161, 162)은 각각 어플리케이션 프로세서의 일부 기능 또는 전체 기능을 구성하는 칩일 수 있다. 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)은 각각 평면 상에서 적어도 일부가 제1 반도체 칩(120)과 상하로 중첩되도록 배치될 수 있다. 이때, 제1 접속패드(122)의 적어도 일부는 제3 및 제4 접속패드(161P, 162P)와, 중첩되는 영역에서 상하로 전기적으로 연결된다. 이와 같이, 제1 반도체 칩(120)과 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)은 수직방향으로 신호간 연결이 가능하다. 따라서, 제1 내지 제3 반도체 칩(120, 161, 162) 사이를 최단거리로 연결하므로 신호 특성을 최적화할 수 있으며, 동시에 관통 비아(125)를 이용함으로써 하부의 제1 연결구조체(140) 및 전기연결금속(165)과의 연결을 효율화할 수 있다.Thus, in the semiconductor package 10A according to an example, the first semiconductor chip 120 and the second and third semiconductor chips 161 and 162 are connected to at least a portion of the first connection pad 122 and the third and fourth connection pads. (161P, 162P) are arranged to face each other, and are connected by a bonding layer 150. Each of the first to third semiconductor chips 120, 161, and 162 may be chips in which the application processor AP is divided for each function. That is, each of the first to third semiconductor chips 120, 161, and 162 may be chips constituting some or all functions of the application processor. The second and third semiconductor chips 161 and 162 may be disposed so that at least a portion of the second and third semiconductor chips 161 and 162 overlap the first semiconductor chip 120 vertically. At this time, at least a portion of the first connection pad 122 is electrically connected to the third and fourth connection pads 161P and 162P vertically in an overlapping area. In this way, the first semiconductor chip 120 and the second and third semiconductor chips 161 and 162 can be connected between signals in a vertical direction. Therefore, since the first to third semiconductor chips 120, 161, 162 are connected with the shortest distance, signal characteristics can be optimized, and at the same time, by using the through via 125, the lower first connection structure 140 and the The connection with the electrical connection metal 165 can be improved.

이하, 일례에 따른 반도체 패키지(10A)에 포함되는 각각의 구성에 대하여 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, each configuration included in the semiconductor package 10A according to an example will be described in more detail.

프레임(110)은 구체적인 재료에 따라 제1 반도체 패키지(100)의 강성을 보다 개선시킬 수 있으며, 제1 봉합재(130)의 두께 균일성 확보 등의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 프레임(110)에 의하여 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(10A)가 POP의 일부로 사용될 수 있다. 프레임(110)은 관통부(110H)를 가진다. 관통부(110H) 내에는 제1 반도체 칩(120) 및 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)이 프레임(110)과 소정거리 이격 되도록 배치된다. 제1 반도체 칩(120) 및 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)의 측면 주위는 프레임(110)에 의하여 둘러싸일 수 있다. 다만, 이는 일례에 불과하며 다른 형태로 다양하게 변형될 수 있으며, 그 형태에 따라서 다른 기능을 수행할 수 있음은 물론이다. 필요에 따라서는 프레임(110)을 생략할 수 있으나, 프레임(110)을 가지는 경우가 본 개시에서 의도하는 보드레벨 신뢰성 확보에 보다 유리할 수 있다.The frame 110 may further improve the rigidity of the first semiconductor package 100 according to a specific material, and may perform a role of securing uniformity of the thickness of the first encapsulant 130. In addition, the fan-out semiconductor package 10A according to an example may be used as a part of the POP by the frame 110. Frame 110 has a through portion (110H). In the through portion 110H, the first semiconductor chip 120 and the second and third semiconductor chips 161 and 162 are disposed to be spaced apart from the frame 110 by a predetermined distance. The circumferences of side surfaces of the first and third semiconductor chips 120 and 161 and 162 may be surrounded by the frame 110. However, this is only an example and may be variously modified into different forms, and of course, different functions may be performed depending on the form. If necessary, the frame 110 may be omitted, but the case of having the frame 110 may be more advantageous in securing the board level reliability intended in the present disclosure.

프레임(110)은 코어 절연층(111), 코어 절연층(111)의 양면에 배치되는 배선층(112), 및 코어 절연층(111)을 관통하여 상하의 배선층(112)을 연결하는 코어 비아(113)를 포함한다. 따라서, 코어 절연층(111)의 양면에 배치되는 배선층(112)은 코어 비아(113)를 통하여 전기적으로 연결된다.The frame 110 includes a core insulating layer 111, a wiring layer 112 disposed on both sides of the core insulating layer 111, and a core via 113 connecting the upper and lower wiring layers 112 through the core insulating layer 111. ). Accordingly, the wiring layers 112 disposed on both sides of the core insulating layer 111 are electrically connected through the core via 113.

코어 절연층(111)의 재료로는 절연물질이 사용될 수 있는데, 이때 절연물질로는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들 수지가 무기필러 및/또는 유리섬유(Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 심재에 함침된 절연물질, 예를 들면, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 등이 사용될 수 있다. 이러한 프레임(110)은 지지부재로 역할할 수 있다.An insulating material may be used as the material of the core insulating layer 111, and in this case, a thermosetting resin such as epoxy resin, a thermoplastic resin such as polyimide, or these resins are inorganic fillers and/or glass fiber. , Glass Cloth, Glass Fabric), etc., an insulating material impregnated into a core material, for example, prepreg, ABF (Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT (Bismaleimide Triazine), etc. may be used. This frame 110 may serve as a support member.

배선층(112)은 제1 및 제2 반도체 패키지(100, 200)를 전기적으로 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 배선층(112)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. 배선층(112)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. 여기서, 패턴은 배선 및 패드를 포함하는 개념이다. The wiring layer 112 may serve to electrically connect the first and second semiconductor packages 100 and 200. The material for forming the wiring layer 112 is copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), or Conductive materials such as alloys of these can be used. The wiring layer 112 may perform various functions according to the design of the corresponding layer. For example, a ground (GrouND: GND) pattern, a power (PoWeR: PWR) pattern, a signal (S) pattern, and the like may be included. Here, the signal S pattern includes various signals, for example, data signals, excluding the ground (GND) pattern, the power (PWR) pattern, and the like. Here, the pattern is a concept including wiring and pads.

코어 비아(113)는 서로 다른 층에 형성된 배선층(112)을 전기적으로 연결시키며, 그 결과 프레임(110) 내에 전기적 경로를 형성시킨다. 코어 비아(113) 역시 형성물질로는 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, 테이퍼형상뿐만 아니라, 원통형상 등 공지된 모든 형상이 적용될 수 있다.The core via 113 electrically connects the wiring layers 112 formed on different layers, thereby forming an electrical path in the frame 110. The core via 113 may also be formed of a conductive material. The core via 113 may be completely filled with a conductive material, or a conductive material may be formed along the wall surface of the via hole. In addition, all known shapes such as a cylindrical shape as well as a tapered shape can be applied.

제1 반도체 칩(120) 및 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162) 각각은 소자 수백 내지 수백만 개 이상이 하나의 칩 안에 집적화된 집적회로(Intergrated Circuit: IC)일 수 있다. 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 필드 프로그램어블 게이트 어레이(FPGA), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 프로세서칩, 구체적으로는 어플리케이션 프로세서(AP)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 반도체 칩(120) 및 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162) 각각은 어플리케이션 프로세서(AP) 중 일부 기능이 분할된 칩, 예를 들면, 센트랄 프로세서(CPU), 그래픽 프로세서(GPU), 필드 프로그램어블 게이트 어레이(FPGA), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 및/또는 마이크로 컨트롤러 등일 수도 있으며, 이에 예시되지 않은 다른 기능을 갖는 분할된 칩일 수도 있다. 제한되지 않는 일례로써, 제1 내지 제3 반도체 칩(120, 161, 162)이 합쳐져서 하나의 완전한 어플리케이션 프로세서(AP)를 구성할 수 있다. 이때, 제1 반도체 칩(120)이 메인 칩이고, 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)이 서브 칩일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)은 각각 휘발성 메모리(DRAM), 비-휘발성 메모리(ROM), 플래시 메모리 등의 메모리일 수도 있다.Each of the first semiconductor chip 120 and the second and third semiconductor chips 161 and 162 may be an integrated circuit (IC) in which hundreds to millions or more of devices are integrated into one chip. Central processor (e.g., CPU), graphic processor (e.g., GPU), field programmable gate array (FPGA), digital signal processor, encryption processor, microprocessor, processor chips such as microcontrollers, specifically application processor (AP) ), but is not limited thereto. Each of the first semiconductor chip 120 and the second and third semiconductor chips 161 and 162 is a chip in which some functions of the application processor (AP) are divided, for example, a central processor (CPU), a graphic processor (GPU). ), a field programmable gate array (FPGA), a digital signal processor, an encryption processor, a microprocessor, and/or a microcontroller, or the like, and may be a divided chip having other functions not illustrated thereto. As a non-limiting example, the first to third semiconductor chips 120, 161, and 162 may be combined to form one complete application processor AP. In this case, the first semiconductor chip 120 may be a main chip, and the second and third semiconductor chips 161 and 162 may be a sub chip. However, the present invention is not limited thereto, and the second and third semiconductor chips 161 and 162 may be memories such as volatile memory (DRAM), non-volatile memory (ROM), and flash memory, respectively.

제1 반도체 칩(120)은 액티브 웨이퍼를 기반으로 형성될 수 있으며, 이 경우 바디부(121)를 이루는 모재로는 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 갈륨비소(GaAs) 등이 사용될 수 있다. 바디부(121)에는 다양한 반도체 소자 및 회로가 형성되어 있을 수 있다. 제1 및 제2 접속패드(122, 123) 및 관통 비아(125)는 제1 반도체 칩(120)을 다른 구성요소와 전기적으로 연결시키기 위한 것으로, 형성물질로는 알루미늄(Al), 구리(Cu) 등의 도전성 물질을 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 바디부(121) 상에는 제1 및 제2 접속패드(122, 123)를 노출시키는 패시베이션막이 더 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 패시베이션막은 산화막 또는 질화막 등일 수 있고, 또는 산화막과 질화막의 이중층일 수도 있다. 제1 반도체 칩(120)은 베어 다이(bare die)일 수 있으나, 필요에 따라서는, 제1 접속패드(122)가 배치된 면, 즉 활성면 상에 별도의 재배선층이 더 형성된 패키지드 다이(packaged die)일 수도 있다.The first semiconductor chip 120 may be formed based on an active wafer, and in this case, silicon (Si), germanium (Ge), gallium arsenide (GaAs), or the like may be used as a base material forming the body portion 121. . Various semiconductor devices and circuits may be formed in the body portion 121. The first and second connection pads 122 and 123 and the through via 125 are for electrically connecting the first semiconductor chip 120 to other components, and forming materials include aluminum (Al) and copper (Cu ), etc., can be used without special restrictions. A passivation film exposing the first and second connection pads 122 and 123 may be further formed on the body portion 121, and in this case, the passivation film may be an oxide film or a nitride film, or a double layer of an oxide film and a nitride film. . The first semiconductor chip 120 may be a bare die, but if necessary, a packaged die in which a separate redistribution layer is further formed on the surface on which the first connection pad 122 is disposed, that is, the active surface. It could also be (packaged die).

제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)도 각각 액티브 웨이퍼를 기반으로 형성된 다이일 수 있으며, 바디를 이루는 모재로는 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 갈륨비소(GaAs) 등이 사용될 수 있다. 바디에는 각각 다양한 회로가 형성되어 있을 수 있다. 제3 및 제4 접속패드(161P, 162P)는 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)을 다른 구성요소와 전기적으로 연결시키기 위한 것으로, 형성물질로는 마찬가지로 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등의 금속 물질을 사용할 수 있다. 바디 상에는 각각 제2 및 제3 접속패드(161P, 162P)를 노출시키는 패시베이션막이 형성될 수 있으며, 상기 패시베이션막은 산화막 또는 질화막 등일 수 있고, 또는 산화막과 질화막의 이중층일 수도 있다. 기타 필요한 위치에 절연막 등이 더 배치될 수도 있다. 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)도 각각 베어 다이일 수 있으나, 필요에 따라서는, 각각 제3 및 제4 접속패드(161P, 162P)가 배치된 면, 즉 활성면 상에 별도의 재배선층이 더 형성된 패키지드 다이일 수도 있다.The second and third semiconductor chips 161 and 162 may each be a die formed based on an active wafer, and silicon (Si), germanium (Ge), gallium arsenide (GaAs), etc. may be used as the base material forming the body. have. Various circuits may be formed in each body. The third and fourth connection pads 161P and 162P are for electrically connecting the second and third semiconductor chips 161 and 162 to other components, and as a forming material, copper (Cu), aluminum (Al ) Can be used. A passivation layer exposing the second and third connection pads 161P and 162P, respectively, may be formed on the body, and the passivation layer may be an oxide layer or a nitride layer, or a double layer of an oxide layer and a nitride layer. An insulating film or the like may be further disposed at other required positions. The second and third semiconductor chips 161 and 162 may also be bare dies, respectively, but if necessary, separate surfaces on which the third and fourth connection pads 161P and 162P are disposed, that is, on the active surface, respectively. It may be a packaged die in which a redistribution layer is further formed.

본딩층(150)은 도전층(152) 및 유전층(154)을 포함한다. 도전층(152)은 제1 접속패드(122)와 제3 및 제4 접속패드(161P, 162P) 사이의 영역을 포함하는 영역에 배치될 수 있다. 도전층(152)은 예를 들어, 구리(Cu)층일 수 있으며, 제1 접속패드(122) 상의 구리층과 제3 및 제4 접속패드(161P, 162P) 상의 구리층이 구리(Cu)-구리(Cu) 본딩을 이루어 형성된 층일 수 있다. 도전층(152)을 통해 제1 접속패드(122)와 제3 및 제4 접속패드(161P, 162P)는 전기적으로 연결될 수 있다. 유전층(154)은 제1 반도체 칩(120)과 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162) 각각의 활성면 상에서 도전층(152)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 유전층(154)은 제1 반도체 칩(120) 상의 유전층과 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162) 상의 유전층이 유전체-유전체 본딩을 이루어 형성된 층일 수 있다. 실시예들에 따라, 유전층(154)은 제1 반도체 칩(120)과 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)의 패시베이션막의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 유전층(154)은 예를 들어, SiO, SiN, SiCN, SiOC, SiON 및 SiOCN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The bonding layer 150 includes a conductive layer 152 and a dielectric layer 154. The conductive layer 152 may be disposed in a region including a region between the first connection pad 122 and the third and fourth connection pads 161P and 162P. The conductive layer 152 may be, for example, a copper (Cu) layer, and a copper layer on the first connection pad 122 and a copper layer on the third and fourth connection pads 161P and 162P are copper (Cu)- It may be a layer formed by performing copper (Cu) bonding. The first connection pad 122 and the third and fourth connection pads 161P and 162P may be electrically connected through the conductive layer 152. The dielectric layer 154 may be disposed so as to surround the conductive layer 152 on active surfaces of the first semiconductor chip 120 and the second and third semiconductor chips 161 and 162, respectively. The dielectric layer 154 may be a layer formed by performing dielectric-dielectric bonding between a dielectric layer on the first semiconductor chip 120 and a dielectric layer on the second and third semiconductor chips 161 and 162. According to embodiments, the dielectric layer 154 may include at least a portion of the passivation layer of the first semiconductor chip 120 and the second and third semiconductor chips 161 and 162. The dielectric layer 154 may include, for example, at least one of SiO, SiN, SiCN, SiOC, SiON, and SiOCN.

제1 봉합재(130)는 프레임(110), 제1 반도체 칩(120), 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162) 등을 보호할 수 있다. 제1 봉합재(130)의 봉합형태는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 제1 봉합재(130)는 프레임(110), 제1 반도체 칩(120)의 제1 접속패드(122)가 배치된 면의 일부, 및 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)의 비활성면을 덮을 수 있으며, 관통부(110H)의 적어도 일부를 채울 수 있다. 제1 봉합재(130)가 관통부(110H)를 채움으로써, 구체적인 물질에 따라 접착제 역할을 수행함과 동시에 버클링을 감소시킬 수 있다.The first encapsulant 130 may protect the frame 110, the first semiconductor chip 120, the second and third semiconductor chips 161 and 162, and the like. The suture form of the first suture material 130 is not particularly limited. For example, the first encapsulant 130 includes the frame 110, a part of the surface of the first semiconductor chip 120 on which the first connection pad 122 is disposed, and the second and third semiconductor chips 161, The inactive surface of the 162 may be covered, and at least a portion of the through portion 110H may be filled. When the first encapsulant 130 fills the penetrating portion 110H, it is possible to reduce buckling while performing an adhesive role according to a specific material.

제1 봉합재(130)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 Encapsulant: PIE) 수지를 사용할 수도 있다.The material of the first encapsulant 130 is not particularly limited. For example, an insulating material may be used. In this case, as the insulating material, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a thermoplastic resin such as polyimide, or these resins are mixed with an inorganic filler, or glass fiber together with an inorganic filler. , Glass Cloth, Glass Fabric), etc., a resin impregnated into a core material such as prepreg, ABF (Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT (Bismaleimide Triazine), etc. may be used. If necessary, a photosensitive insulating (Photo Imagable Encapsulant: PIE) resin can also be used.

제1 연결구조체(140)는 제1 내지 제3 반도체 칩(120, 161, 162)의 제1 내지 제4 접속패드(122, 123, 161P, 162P)를 재배선할 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 접속패드(122, 123, 161P, 162P)를 기능에 따라서 각각 서로 전기적으로 연결할 수 있다. 제1 연결구조체(140)를 통하여 다양한 기능을 갖는 수십 수백만 개의 제1 내지 제4 접속패드(122, 123, 161P, 162P)가 재배선 될 수 있으며, 전기연결금속(165)을 통하여 그 기능에 맞춰 외부에 물리적 및/또는 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 연결구조체(140)는 프레임(110) 및 제1 반도체 칩(120)의 비활성면 상에 배치된 제1 절연층(141a), 제1 절연층(141a) 상에 배치된 제1 재배선층(142a), 제1 재배선층(142a) 및 반도체 칩(120)의 접속패드(122)를 연결하는 제1 비아(143a), 제1 절연층(141a) 상에 배치된 제2 절연층(141b), 제2 절연층(141b) 상에 배치된 제2 재배선층(142b), 제2 절연층(141b)을 관통하며 제1 및 제2 재배선층(142a, 142b, 142c)을 연결하는 제2 비아(143b), 제2 절연층(141b) 상에 배치된 제3 절연층(141c), 제3 절연층(141c) 상에 배치된 제3 재배선층(142c), 제3 절연층(141c)을 관통하며 제2 및 제3 재배선층(142b, 142c)을 연결하는 제3 비아(143c)를 포함한다. 제1 내지 제3 재배선층(142a, 142b, 142c)은 제1 내지 제4 접속패드(122, 123, 161P, 162P)와 전기적으로 연결된다. 제1 연결구조체(140)의 각 구성들은 도면에 도시한 것 보다 많은 수의 층으로 구성될 수 있다. 또는, 도면에 도시한 것 보다 적은 수의 층으로 구성될 수 있다.The first connection structure 140 may rearrange the first to fourth connection pads 122, 123, 161P and 162P of the first to third semiconductor chips 120, 161, 162. In addition, the first to fourth connection pads 122, 123, 161P, and 162P may be electrically connected to each other according to functions. Tens of millions of first to fourth connection pads 122, 123, 161P, 162P having various functions can be rewired through the first connection structure 140, and the function can be improved through the electrical connection metal 165. It can be physically and/or electrically connected to the outside. The first connection structure 140 includes a first insulating layer 141a disposed on an inactive surface of the frame 110 and the first semiconductor chip 120, and a first redistribution layer disposed on the first insulating layer 141a (142a), a first via 143a connecting the first redistribution layer 142a and the connection pad 122 of the semiconductor chip 120, a second insulating layer 141b disposed on the first insulating layer 141a ), a second redistribution layer 142b disposed on the second insulation layer 141b, a second redistribution layer 142b, which penetrates the second insulation layer 141b and connects the first and second redistribution layers 142a, 142b, 142c Via 143b, a third insulating layer 141c disposed on the second insulating layer 141b, a third redistribution layer 142c disposed on the third insulating layer 141c, and a third insulating layer 141c And a third via 143c passing through and connecting the second and third redistribution layers 142b and 142c. The first to third redistribution layers 142a, 142b, and 142c are electrically connected to the first to fourth connection pads 122, 123, 161P, and 162P. Each component of the first connection structure 140 may be configured with a greater number of layers than that shown in the drawings. Alternatively, it may be composed of fewer layers than those shown in the drawings.

절연층(141a, 141b, 141c)의 물질로는 절연물질이 사용될 수 있는데, 이때 절연물질로는 상술한 바와 같은 절연물질 외에도 PID 수지와 같은 감광성 절연물질을 사용할 수도 있다. 즉, 절연층(141a, 141b, 141c)은 각각 감광성 절연층일 수 있다. 절연층(141a, 141b, 141c)이 감광성의 성질을 가지는 경우, 절연층(141a, 141b, 141c)을 보다 얇게 형성할 수 있으며, 보다 용이하게 제1 접속비아(143)의 파인 피치를 달성할 수 있다. 절연층(141a, 141b, 141c)은 각각 절연수지 및 무기필러를 포함하는 감광성 절연층일 수 있다. 절연층(141a, 141b, 141c)이 다층인 경우, 이들의 물질은 서로 동일할 수 있고, 필요에 따라서는 서로 상이할 수도 있다. 절연층(141a, 141b, 141c)이 다층인 경우, 이들의 물질은 서로 동일할 수 있고, 필요에 따라서는 서로 상이할 수도 있다. 절연층(141a, 141b, 141c)이 다층인 경우, 이들은 공정에 따라 일체화 되어 이들 자체로는 경계가 불분명할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.An insulating material may be used as the material of the insulating layers 141a, 141b, and 141c. In this case, a photosensitive insulating material such as PID resin may be used as the insulating material in addition to the insulating material described above. That is, the insulating layers 141a, 141b, and 141c may be photosensitive insulating layers, respectively. When the insulating layers 141a, 141b, 141c have photosensitive properties, the insulating layers 141a, 141b, 141c can be formed thinner, and a fine pitch of the first connection via 143 can be more easily achieved. I can. The insulating layers 141a, 141b, and 141c may be photosensitive insulating layers each including an insulating resin and an inorganic filler. In the case where the insulating layers 141a, 141b, and 141c are multilayers, the materials thereof may be the same and may be different from each other if necessary. In the case where the insulating layers 141a, 141b, and 141c are multilayers, the materials thereof may be the same and may be different from each other if necessary. In the case where the insulating layers 141a, 141b, and 141c are multilayers, they are integrated according to a process, and the boundary may be unclear by itself, but is not limited thereto.

재배선층(142a, 142b, 142c)은 실질적으로 접속패드(122)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. 예를 들어, 재배선층(142a, 142b, 142c)을 이루는 시드 금속층(145a) 및 도금 금속층(145b)은 구리(Cu) 또는 이의 합금으로 이루어지고, 접합 금속층(144a, 144b)은 티타늄(Ti) 또는 이의 합금으로 이루어질 수 있다. 다만, 제2 접합 금속층(144b)은 선택적인 구성으로, 실시예들에 따라 생략될 수 있다. 재배선층(142a, 142b, 142c)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.The redistribution layers 142a, 142b, 142c may substantially perform a role of redistributing the connection pad 122, and forming materials include copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), and tin (Sn). ), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), or an alloy thereof may be used. For example, the seed metal layer 145a and the plated metal layer 145b constituting the redistribution layers 142a, 142b, 142c are made of copper (Cu) or an alloy thereof, and the bonding metal layers 144a, 144b are titanium (Ti). Or it may be made of an alloy thereof. However, the second bonding metal layer 144b is an optional configuration, and may be omitted according to embodiments. The redistribution layers 142a, 142b, and 142c may perform various functions according to the design of the corresponding layer. For example, a ground (GrouND: GND) pattern, a power (PoWeR: PWR) pattern, a signal (S) pattern, and the like may be included. Here, the signal S pattern includes various signals, for example, data signals, excluding the ground (GND) pattern, the power (PWR) pattern, and the like.

비아(143a, 143b, 143c)는 서로 다른 층에 형성된 재배선층(142a, 142b, 142c), 접속패드(122) 등을 전기적으로 연결시키며, 그 결과 패키지(10A) 내에 전기적 경로를 형성시킨다. 비아(143a, 143b, 143c) 각각의 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. 예를 들어, 비아(143a, 143b, 143c)를 이루는 시드 금속층(145a) 및 도금 금속층(145b)은 구리(Cu) 또는 이의 합금으로 이루어지고, 접합 금속층(144a, 144b)은 티타늄(Ti) 또는 이의 합금으로 이루어질 수 있다. 비아(143a, 143b, 143c)는 각각 금속 물질로 충전된 필드 타입일 수 있으며, 또는 금속 물질이 비아홀의 벽면을 따라 형성된 컨포멀 타입일 수도 있다. 비아(143a, 143b, 143c)는 테이퍼 단면 형상을 가질 수 있다.The vias 143a, 143b, and 143c electrically connect the redistribution layers 142a, 142b, 142c, connection pads 122, etc. formed on different layers, thereby forming an electrical path in the package 10A. The material for each of the vias 143a, 143b, and 143c is copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), and titanium. Conductive substances, such as (Ti) or an alloy thereof, can be used. For example, the seed metal layer 145a and the plated metal layer 145b forming the vias 143a, 143b, 143c are made of copper (Cu) or an alloy thereof, and the bonding metal layers 144a, 144b are titanium (Ti) or It can be made of an alloy thereof. Each of the vias 143a, 143b, and 143c may be a field type filled with a metal material, or a conformal type in which a metal material is formed along the wall surface of the via hole. Vias 143a, 143b, and 143c may have a tapered cross-sectional shape.

제2 연결구조체(170)는 제1 봉합재(130) 상에 배치된 상부 재배선층(172) 및 제1 봉합재(130)를 관통하는 상부 비아(173)를 포함할 수 있다. 상부 비아(173)는 상부 재배선층(172)과 프레임(110)의 코어 비아(113)를 연결할 수 있다. 상부 재배선층(172) 및 상부 비아(173)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. 상부 재배선층(172)은 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. 상부 비아(173)의 형상은 제1 연결구조체(140)의 비아(143a, 143b, 143c)와 반대 방향의 테이퍼 형상일 수 있다.The second connection structure 170 may include an upper redistribution layer 172 disposed on the first encapsulant 130 and an upper via 173 penetrating the first encapsulant 130. The upper via 173 may connect the upper redistribution layer 172 and the core via 113 of the frame 110. Materials for forming the upper redistribution layer 172 and the upper via 173 include copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), and lead (Pb). ), titanium (Ti), or an alloy thereof may be used. The upper redistribution layer 172 may perform various functions according to a design design. For example, a ground (GrouND: GND) pattern, a power (PoWeR: PWR) pattern, a signal (S) pattern, and the like may be included. The upper via 173 may have a tapered shape opposite to the vias 143a, 143b, and 143c of the first connection structure 140.

제1 패시베이션층(190)은 제1 연결구조체(140)를 외부의 물리적 화학적 손상 등으로부터 보호할 수 있다. 제1 패시베이션층(190)은 제1 연결구조체(140)의 제3 재배선층(142c)의 적어도 일부를 노출시키는 개구부를 가질 수 있다. 이러한 개구부는 제1 패시베이션층(190)에 수십 내지 수천 개 형성될 수 있다. 제1 패시베이션층(190)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. 또는, 솔더레지스트(Solder Resist)가 사용될 수도 있다. 제1 패시베이션층(190)과 유사하게, 제2 연결구조체(170) 상에도 제2 패시베이션층(195)이 형성될 수 있다.The first passivation layer 190 may protect the first connection structure 140 from external physical and chemical damage. The first passivation layer 190 may have an opening exposing at least a portion of the third redistribution layer 142c of the first connection structure 140. Tens to thousands of such openings may be formed in the first passivation layer 190. The material of the first passivation layer 190 is not particularly limited. For example, an insulating material may be used. In this case, as the insulating material, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a thermoplastic resin such as polyimide, or these resins are mixed with an inorganic filler, or glass fiber together with an inorganic filler. , Glass Cloth, Glass Fabric), etc., a resin impregnated into a core material such as prepreg, ABF (Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT (Bismaleimide Triazine), etc. may be used. Alternatively, a solder resist (Solder Resist) may be used. Similar to the first passivation layer 190, the second passivation layer 195 may also be formed on the second connection structure 170.

언더범프금속층(160)은 전기연결금속(165)의 접속 신뢰성을 향상시켜주며, 그 결과 패키지(10A)의 보드 레벨 신뢰성을 개선해준다. 언더범프금속층(160)은 제1 패시베이션층(190)의 개구부를 통하여 노출된 제1 연결구조체(140)의 제3 재배선층(142c)과 연결된다. 언더범프금속층(160)은 제1 패시베이션층(190)의 개구부에 공지의 도전성 물질, 즉 금속을 이용하여 공지의 메탈화(Metallization) 방법으로 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The under bump metal layer 160 improves the connection reliability of the electrical connection metal 165 and, as a result, improves the board level reliability of the package 10A. The under bump metal layer 160 is connected to the third redistribution layer 142c of the first connection structure 140 exposed through the opening of the first passivation layer 190. The under bump metal layer 160 may be formed in the opening of the first passivation layer 190 by using a known conductive material, that is, a metal, by a known metallization method, but is not limited thereto.

전기연결금속(165)은 팬-아웃 반도체 패키지(10A)를 외부와 물리적 및/또는 전기적으로 연결시킨다. 예를 들면, 팬-아웃 반도체 패키지(10A)는 전기연결금속(165)을 통하여 전자기기의 메인보드에 실장될 수 있다. 전기연결금속(165)은 도전성 물질, 예를 들면, 솔더(solder) 등으로 형성될 수 있으나, 이는 일례에 불과하며 재질이 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 전기연결금속(165)은 랜드(land), 볼(ball), 핀(pin) 등일 수 있다. 전기연결금속(165)은 다중층 또는 단일층으로 형성될 수 있다. 다중층으로 형성되는 경우에는 구리 필라(pillar) 및 솔더를 포함할 수 있으며, 단일층으로 형성되는 경우에는 주석-은 솔더나 구리를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The electrical connection metal 165 physically and/or electrically connects the fan-out semiconductor package 10A to the outside. For example, the fan-out semiconductor package 10A may be mounted on a main board of an electronic device through an electrical connection metal 165. The electrical connection metal 165 may be formed of a conductive material, for example, solder, or the like, but this is only an example, and the material is not particularly limited thereto. The electrical connection metal 165 may be a land, a ball, a pin, or the like. The electrical connection metal 165 may be formed as a multilayer or a single layer. When formed as a multilayer, copper pillars and solder may be included, and when formed as a single layer, tin-silver solder or copper may be included, but the present invention is not limited thereto.

전기연결금속(165)의 개수, 간격, 배치 형태 등은 특별히 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 있어서 설계 사항에 따라 충분히 변형이 가능하다. 예를 들면, 전기연결금속(165)의 수는 수십 내지 수천 개일 수 있으며, 그 이상 또는 그 이하의 수를 가질 수도 있다. 전기연결금속(165)이 솔더볼인 경우, 전기연결금속(165)은 언더범프금속층(160)의 제1 패시베이션층(190)의 일면 상으로 연장되어 형성된 측면을 덮을 수 있으며, 접속 신뢰성이 더욱 우수할 수 있다.The number, spacing, and arrangement form of the electrical connection metal 165 are not particularly limited, and may be sufficiently modified according to design matters for a person skilled in the art. For example, the number of the electrical connection metal 165 may be tens to thousands, and may have a number of more or less. When the electrical connection metal 165 is a solder ball, the electrical connection metal 165 can cover a side surface formed by extending over one surface of the first passivation layer 190 of the under bump metal layer 160, and the connection reliability is more excellent. can do.

전기연결금속(165) 중 적어도 하나는 제1 반도체 칩(120)의 팬-아웃 영역에 배치된다. 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 electrical connection metals 165 is disposed in the fan-out region of the first semiconductor chip 120. The fan-out package is more reliable than the fan-in package, can implement multiple I/O terminals, and 3D interconnection is easy. In addition, compared to a BGA (Ball Grid Array) package and an LGA (Land Grid Array) package, the package thickness can be made thinner, and the price competitiveness is excellent.

수동부품(180)은 제1 패시베이션층(190)의 하면 상에 배치될 수 있으며, 전기연결금속(165) 사이에 배치될 수 있다. 수동부품(180)은 제3 재배선층(142c)과 전기적으로 연결될 수 있다. 수동부품(180)은 예컨대 인덕터나 커패시터 등을 포함하는 표면실장(SMT) 부품을 포함할 수 있다.The passive component 180 may be disposed on the lower surface of the first passivation layer 190 and may be disposed between the electrical connection metals 165. The passive component 180 may be electrically connected to the third redistribution layer 142c. The passive component 180 may include, for example, a surface mount (SMT) component including an inductor or a capacitor.

한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 필요에 따라서는 관통부(110H)의 벽면에 방열 및/또는 전자파 차폐 목적으로 금속박막을 형성할 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 관통부(110H) 내에 서로 동일하거나 상이한 기능을 수행하는 복수의 반도체 칩을 배치할 수도 있다. 또한, 필요에 따라서는 관통부(110H) 내에 별도의 수동부품, 예컨대 인덕터나 커패시터 등을 배치할 수도 있다.Meanwhile, although not shown in the drawings, if necessary, a metal thin film may be formed on the wall surface of the through portion 110H for heat dissipation and/or electromagnetic wave shielding purposes. In addition, if necessary, a plurality of semiconductor chips performing the same or different functions may be disposed in the through portion 110H. In addition, if necessary, a separate passive component, such as an inductor or a capacitor, may be disposed in the through portion 110H.

배선기판(210)은 인터포저 기판과 같은 공지의 인쇄회로기판(PCB)일 수 있다. 배선기판(210)은 절연층 및 상기 절연층 내에 형성된 도전성의 배선층을 포함한다. 배선기판(210)의 양면에도 패시베이션층 등이 형성되어 있을 수 있다. 배선기판(210)의 구조 및 형태는 실시예들에서 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 실시예들에서, 배선기판(210)과 제1 반도체 패키지(100)의 사이에 인터포저 기판이 더 배치될 수도 있다.The wiring board 210 may be a known printed circuit board (PCB) such as an interposer board. The wiring board 210 includes an insulating layer and a conductive wiring layer formed in the insulating layer. A passivation layer or the like may be formed on both sides of the wiring board 210. The structure and shape of the wiring board 210 may be variously changed in the embodiments. Also, in embodiments, an interposer substrate may be further disposed between the wiring substrate 210 and the first semiconductor package 100.

제4 반도체 칩(220)은 병렬로 적층된 복수의 반도체 칩(221, 222, 223, 224)을 포함할 수 있다. 제4 반도체 칩(220)은 접착부재(225)에 의해 배선기판(210) 또는 하부의 제4 반도체 칩(220) 상에 부착될 수 있다. 제4 반도체 칩(220)은 접속패드(221P)에 접속되는 도전성의 와이어(240)에 의해 배선기판(210)의 배선층(212)과 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 실시예들에서 제4 반도체 칩(220)은 배선기판(210) 상에 플립칩 본딩되는 것도 가능하다.The fourth semiconductor chip 220 may include a plurality of semiconductor chips 221, 222, 223, and 224 stacked in parallel. The fourth semiconductor chip 220 may be attached to the wiring board 210 or the lower fourth semiconductor chip 220 by the adhesive member 225. The fourth semiconductor chip 220 may be electrically connected to the wiring layer 212 of the wiring board 210 by a conductive wire 240 connected to the connection pad 221P. However, in embodiments, the fourth semiconductor chip 220 may be flip-chip bonded on the wiring board 210.

제4 반도체 칩(220)은 역시 소자 수백 내지 수백만 개 이상이 하나의 칩 안에 집적화된 집적회로(Intergrated Circuit: IC)일 수 있다. 집적회로는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM, 플래시 메모리) 등의 메모리 칩일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제4 반도체 칩(220)은 각각 접속패드(221P)가 배치된 면이 활성면이 되고, 반대측 면이 비활성면이 된다. 다만, 실시예들에 따라, 제4 반도체 칩(220)은 페이스-다운 형태로 배치될 수도 있다. 제4 반도체 칩(220)은 액티브 웨이퍼를 기반으로 형성될 수 있으며, 이 경우 모재로는 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 갈륨비소(GaAs) 등이 사용될 수 있다. 제4 반도체 칩(220) 내에는 다양한 회로가 형성되어 있을 수 있다. 접속패드(221P)는 제4 반도체 칩(220)을 다른 구성요소와 전기적으로 연결시키기 위한 것으로, 형성물질로는 알루미늄(Al) 등의 도전성 물질을 특별한 제한 없이 사용할 수 있다.The fourth semiconductor chip 220 may also be an integrated circuit (IC) in which hundreds to millions of devices are integrated in one chip. The integrated circuit may be, for example, a memory chip such as a volatile memory (eg, DRAM) or a non-volatile memory (eg, ROM, flash memory), but is not limited thereto. In each of the fourth semiconductor chips 220, a surface on which the connection pads 221P are disposed becomes an active surface, and an opposite surface thereof is an inactive surface. However, according to embodiments, the fourth semiconductor chip 220 may be disposed in a face-down form. The fourth semiconductor chip 220 may be formed based on an active wafer, and in this case, silicon (Si), germanium (Ge), gallium arsenide (GaAs), or the like may be used as a base material. Various circuits may be formed in the fourth semiconductor chip 220. The connection pad 221P is for electrically connecting the fourth semiconductor chip 220 to other components, and a conductive material such as aluminum (Al) may be used as a forming material without particular limitation.

접착부재(225)는 제4 반도체 칩(220)의 비활성면을 각각 하부의 제4 반도체 칩(220) 또는 배선기판(210)의 상면에 용이하게 부착시킬 수 있다. 접착부재(225)는, 예를 들면, 다이부착필름(DAF)과 같은 테이프일 수 있다. 접착부재(225)의 재료는 특별히 한정되지 않는다. 접착부재(225)는 예를 들면, 에폭시 성분을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 접착부재(225)를 통하여 제4 반도체 칩(220)이 보다 안정적으로 실장될 수 있는바, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.The adhesive member 225 may easily attach the inactive surface of the fourth semiconductor chip 220 to the upper surface of the lower fourth semiconductor chip 220 or the wiring board 210, respectively. The adhesive member 225 may be, for example, a tape such as a die attaching film (DAF). The material of the adhesive member 225 is not particularly limited. The adhesive member 225 may include, for example, an epoxy component, but is not limited thereto. Since the fourth semiconductor chip 220 can be more stably mounted through the adhesive member 225, reliability can be improved.

제2 봉합재(230)는 제4 반도체 칩(220)을 보호할 수 있다. 봉합형태는 특별히 제한되지 않으며, 제4 반도체 칩(220)의 적어도 일부를 감싸는 형태이면 무방하다. 예를 들면, 제2 봉합재(230)는 제4 반도체 칩(220)의 활성면의 적어도 일부를 덮을 수 있으며, 또한 측면의 적어도 일부를 덮을 수 있다. 제2 봉합재(230)는 절연물질을 포함한다. 절연물질로는 감광성 에폭시(Photo Imageable Epoxy: PIE), PID 등을 이용할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 무기필러 및 절연수지를 포함하는 재료, 예컨대 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들에 무기필러와 같은 보강재가 포함된 수지, 구체적으로 ABF 등이 사용될 수도 있다. 또한, EMC 등의 공지의 몰딩 물질을 사용할 수도 있음은 물론이다. 필요에 따라서는, 열경화성 수지나 열가소성 수지가 무기필러 및/또는 유리섬유(Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 심재에 함침된 재료를 사용할 수도 있다.The second encapsulant 230 may protect the fourth semiconductor chip 220. The sealing type is not particularly limited, and any type that surrounds at least a portion of the fourth semiconductor chip 220 may be used. For example, the second encapsulant 230 may cover at least a part of the active surface of the fourth semiconductor chip 220, and may also cover at least a part of the side surface of the fourth semiconductor chip 220. The second encapsulant 230 includes an insulating material. Photo imageable epoxy (PIE), PID, etc. may be used as the insulating material. However, it is not limited thereto, and materials including inorganic fillers and insulating resins, such as thermosetting resins such as epoxy resins, thermoplastic resins such as polyimide, or resins containing reinforcing materials such as inorganic fillers therein, specifically ABF, etc. May be used. In addition, it goes without saying that a known molding material such as EMC may be used. If necessary, a material in which a thermosetting resin or a thermoplastic resin is impregnated into a core material such as an inorganic filler and/or glass fiber (Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) may be used.

상부 접속단자(265)는 배선기판(210)과 제2 연결구조체(170)를 전기적으로 연결할 수 있다. 상부 접속단자(265)는 배선기판(210)의 배선층(212)과 제2 연결구조체(170)의 상부 재배선층(172)의 사이에 개재될 수 있다. 상부 접속단자(265)는 도전성 물질, 예를 들면, 솔더(solder) 등으로 형성될 수 있으나, 이는 일례에 불과하며 재질이 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 상부 접속단자(265)는 랜드(land), 볼(ball), 핀(pin) 등일 수 있다. The upper connection terminal 265 may electrically connect the wiring board 210 and the second connection structure 170. The upper connection terminal 265 may be interposed between the wiring layer 212 of the wiring board 210 and the upper redistribution layer 172 of the second connection structure 170. The upper connection terminal 265 may be formed of a conductive material, for example, solder, or the like, but this is only an example, and the material is not particularly limited thereto. The upper connection terminal 265 may be a land, a ball, or a pin.

본 실시예에서는, 반도체 패키지의 일례로서, 제1 반도체 패키지(100) 및 제2 반도체 패키지(200)가 적층된 POP 구조를 예시하였으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 반도체 패키지는 제1 반도체 패키지(100)만을 포함하는 것도 가능할 것이며, 제1 반도체 패키지(100) 상에 다른 형태의 반도체 장치가 배치되는 것도 가능할 것이다.In the present embodiment, as an example of a semiconductor package, a POP structure in which the first semiconductor package 100 and the second semiconductor package 200 are stacked is illustrated, but embodiments of the present invention are not limited thereto. For example, the semiconductor package may include only the first semiconductor package 100, and other types of semiconductor devices may be disposed on the first semiconductor package 100.

도 10은 반도체 패키지의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도이다.10 is a cross-sectional view schematically showing another example of a semiconductor package.

도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 반도체 패키지(10B)에서, 프레임(110)은 제1 및 제2 관통부(110Ha, 110Hb)를 포함하며, 제2 관통부(110Hb)에 배치된 하나 이상의 수동부품(185)을 더 포함한다. 또한, 제1 봉합재(130a, 130b)는 수동부품(185) 및 제1 반도체 칩(120)과 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)을 각각 봉합하도록 구성될 수 있다. Referring to the drawings, in the semiconductor package 10B according to another example, the frame 110 includes first and second through portions 110Ha and 110Hb, and one or more passives disposed in the second through portions 110Hb It further includes part 185. Further, the first encapsulant 130a and 130b may be configured to seal the passive component 185 and the first semiconductor chip 120 and the second and third semiconductor chips 161 and 162, respectively.

일례에서는 수동부품(185)이 하나의 부품내장구조체를 이룰 수 있다. 상기 부품내장구조체는 수동부품(185), 프레임(110), 제1 봉합재(130a), 및 연결구조체(140)의 부품 절연층(141m), 부품 재배선층(142m) 및 부품 비아(142c)를 포함할 수 있다. 실시예들에 따라, 상기 부품내장구조체에서 프레임(110)은 생략될 수도 있다. 다만, 실시예들에 따라, 수동부품(185)은 프레임(110) 내부에 내장되어 재배선층(142a, 142b, 142c)의 적어도 일부와 전기적으로 연결되도록 배치될 수도 있을 것이다. 수동부품(180, 185)은 서로 동일한 종류일 수도 있고, 서로 다른 종류일 수도 있다. 수동부품(180, 185)의 개수는 특별히 한정되지 않으며, 설계에 따라 도면에 도시한 것 보다 많을 수도 있고, 더 적을 수도 있다. In one example, the passive component 185 may form a single component embedded structure. The component-embedded structure includes a passive component 185, a frame 110, a first encapsulant 130a, and a component insulating layer 141m, a component redistribution layer 142m, and component vias 142c of the connection structure 140. It may include. According to embodiments, the frame 110 may be omitted from the component-embedded structure. However, according to embodiments, the passive component 185 may be disposed inside the frame 110 to be electrically connected to at least some of the redistribution layers 142a, 142b, and 142c. The passive components 180 and 185 may be of the same type or different types. The number of passive components 180 and 185 is not particularly limited, and may be more or less than those shown in the drawings depending on the design.

제1 봉합재(130a, 130b)의 제1 영역(130a)은 제2 관통부(110Ha)의 적어도 일부를 채우며, 하나 이상의 수동부품(185)을 봉합한다. 제2 영역(130b)은 제2 및 제3 반도체 칩(161, 162)의 비활성면 상에 배치되면서, 수동부품(185) 및 프레임(110)의 상면 상으로 연장되어, 제1 영역(130a)의 상면 상에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 영역(130a, 130b)은 서로 동일하거나 다른 물질을 포함할 수 있다.The first region 130a of the first encapsulant 130a and 130b fills at least a portion of the second through portion 110Ha and seals at least one passive component 185. The second region 130b is disposed on the inactive surface of the second and third semiconductor chips 161 and 162 and extends on the upper surfaces of the passive component 185 and the frame 110, and the first region 130a It can be disposed on the upper surface of. The first and second regions 130a and 130b may include the same or different materials.

그 외에 다른 구성에 대한 설명은 상술한 반도체 패키지(10A) 등에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바 자세한 설명은 생략한다.Other configurations are substantially the same as those described for the semiconductor package 10A and the like, and detailed descriptions thereof will be omitted.

도 11은 반도체 패키지의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도이다.11 is a schematic cross-sectional view of another example of a semiconductor package.

도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 반도체 패키지(10C)에서는, 프레임(110)이 다른 형태를 가진다. 구체적으로, 프레임(110)은 제1 연결구조체(140)와 접하는 제1 코어 절연층(111a), 제1 연결구조체(140)와 접하며 제1 코어 절연층(111a)에 매립된 제1 배선층(112a), 제1 코어 절연층(111a)의 제1 배선층(112a)이 매립된측의 반대측 상에 배치된 제2 배선층(112b), 제1 코어 절연층(111a) 상에 배치되며 제2 배선층(112b)을 덮는 제2 코어 절연층(111b), 및 제2 코어 절연층(111b) 상에 배치된 제3 배선층(112c)을 포함한다. 제1 내지 제3 배선층(112a, 112b, 112c)은 제1 내지 제4 접속패드(122, 123, 161P, 162P)와 전기적으로 연결된다. 제1 및 제2 배선층(112a, 112b)과 제2 및 제3 배선층(112b, 112c)은 각각 제1 및 제2 코어 절연층(111a, 111b)을 관통하는 제1 및 제2 코어 비아(113a, 113b)를 통하여 전기적으로 연결된다. 프레임(110)은 보다 많은 수의 배선층(112a, 112b, 112c)을 가지는바, 제1 연결구조체(140)를 더욱 간소화할 수 있다.Referring to the drawings, in the semiconductor package 10C according to another example, the frame 110 has a different shape. Specifically, the frame 110 has a first core insulating layer 111a in contact with the first connection structure 140, a first wiring layer in contact with the first connection structure 140 and buried in the first core insulating layer 111a ( 112a), the second wiring layer 112b disposed on the opposite side of the side where the first wiring layer 112a of the first core insulating layer 111a is buried, and on the first core insulating layer 111a, the second wiring layer And a second core insulating layer 111b covering 112b, and a third wiring layer 112c disposed on the second core insulating layer 111b. The first to third wiring layers 112a, 112b, and 112c are electrically connected to the first to fourth connection pads 122, 123, 161P, and 162P. The first and second wiring layers 112a and 112b and the second and third wiring layers 112b and 112c are formed with first and second core vias 113a passing through the first and second core insulating layers 111a and 111b, respectively. , 113b). Since the frame 110 has a greater number of wiring layers 112a, 112b, and 112c, the first connection structure 140 can be further simplified.

제1 배선층(112a)은 제1 코어 절연층(111a)의 내부로 리세스될 수 있다. 이와 같이, 제1 배선층(112a)이 제1 코어 절연층(111a) 내부로 리세스되어 제1 코어 절연층(111a)의 하면과 제1 배선층(112a)의 하면이 단차를 가지는 경우, 제1 봉합재(130)로 제1 반도체 칩(120) 등과 프레임(110)을 캡슐화할 때, 제1 봉합재(130) 형성 물질이 블리딩되어 제1 배선층(112a)을 오염시키는 것을 방지할 수도 있다. 프레임(110)의 배선층(112a, 112b, 112c)의 두께는 제1 연결구조체(140)의 재배선층(142a, 142b, 142c)의 두께보다 두꺼울 수 있다.The first wiring layer 112a may be recessed into the first core insulating layer 111a. As described above, when the first wiring layer 112a is recessed into the first core insulating layer 111a and the lower surface of the first core insulating layer 111a and the lower surface of the first wiring layer 112a have a step difference, the first When encapsulating the first semiconductor chip 120 and the frame 110 with the encapsulant 130, the material forming the first encapsulant 130 may be prevented from bleeding to contaminate the first wiring layer 112a. The thickness of the wiring layers 112a, 112b, and 112c of the frame 110 may be thicker than the thickness of the redistribution layers 142a, 142b, and 142c of the first connection structure 140.

코어 절연층(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 혼합된 수지, 예를 들면, ABF(Ajinomoto Build-up Film) 등이 사용될 수 있다. 필요에 따라서는, 감광성 절연(Photo Imagable Dielectric: PID) 수지를 사용할 수도 있다.The material of the core insulating layers 111a and 111b is not particularly limited. For example, an insulating material may be used. In this case, as the insulating material, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a thermoplastic resin such as polyimide, or a resin in which these resins are mixed with an inorganic filler, for example, ABF (Ajinomoto Build- up Film), etc. can be used. If necessary, a photosensitive insulating (PID) resin can also be used.

제1 코어 비아(113a)를 위한 홀을 형성할 때 제1 배선층(112a)의 일부 패드가 스토퍼(stopper) 역할을 수행할 수 있는바, 제1 코어 비아(113a)는 윗면의 폭이 아랫면의 폭보다 큰 테이퍼 형상인 것이 공정상 유리할 수 있다. 이 경우, 제1 코어 비아(113a)는 제2 배선층(112b)의 패드 패턴과 일체화될 수 있다. 또한, 제2 코어 비아(113b)를 위한 홀을 형성할 때 제2 배선층(112b)의 일부 패드가 스토퍼(stopper) 역할을 수행할 수 있는바, 제2 코어 비아(113b)는 윗면의 폭이 아랫면의 폭보다 큰 테이퍼 형상인 것이 공정상 유리할 수 있다. 이 경우, 제2 코어 비아(113b)는 제3 배선층(112c)의 패드 패턴과 일체화될 수 있다.When a hole for the first core via 113a is formed, some pads of the first wiring layer 112a may serve as a stopper, and the width of the upper surface of the first core via 113a is A tapered shape larger than the width can be advantageous in the process. In this case, the first core via 113a may be integrated with the pad pattern of the second wiring layer 112b. In addition, when a hole for the second core via 113b is formed, some pads of the second wiring layer 112b may serve as a stopper, and the width of the upper surface of the second core via 113b is A tapered shape larger than the width of the underside may be advantageous in the process. In this case, the second core via 113b may be integrated with the pad pattern of the third wiring layer 112c.

그 외에 다른 구성에 대한 설명은 상술한 반도체 패키지(10A) 등에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바 자세한 설명은 생략한다. 한편, 상술한 반도체 패키지(10C)의 특징 구성은 다른 실시예에 따른 반도체 패키지(10B)에도 적용될 수 있음은 물론이다.Other configurations are substantially the same as those described for the semiconductor package 10A and the like, and detailed descriptions thereof will be omitted. Meanwhile, it goes without saying that the above-described characteristic configuration of the semiconductor package 10C can also be applied to the semiconductor package 10B according to another embodiment.

도 12는 반도체 패키지의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도이다.12 is a schematic cross-sectional view of another example of a semiconductor package.

도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 반도체 패키지(10D)는, 프레임(110)이 제1 코어 절연층(111a), 제1 코어 절연층(111a)의 양면에 배치된 제1 배선층(112a) 및 제2 배선층(112b), 제1 코어 절연층(112a) 상에 배치되며 제1 배선층(112a)을 덮는 제2 코어 절연층(111b), 제2 코어 절연층(111b) 상에 배치된 제3 재배선층(112c), 제1 코어 절연층(111a) 상에 배치되어 제2 배선층(112b)을 덮는 제3 코어 절연층(111c), 및 제3 코어 절연층(111c) 상에 배치된 제4 배선층(112d)을 포함한다. 제1 내지 제4 배선층(112a, 112b, 112c, 112d)은 제1 내지 제4 접속패드(122, 123, 161P, 162P)와 전기적으로 연결된다. 프레임(110)이 더 많은 수의 배선층(112a, 112b, 112c, 112d)을 포함하는바, 제1 연결구조체(140)를 더욱 간소화할 수 있다. 따라서, 제1 연결구조체(140) 형성 과정에서 발생하는 불량에 따른 수율 저하를 개선할 수 있다. 한편, 제1 내지 제4 배선층(112a, 112b, 112c, 112d)은 제1 내지 제3 코어 절연층(111a, 111b, 111c)을 각각 관통하는 제1 내지 제3 코어 비아(113a, 113b, 113c)를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. Referring to the drawings, in a semiconductor package 10D according to another example, a frame 110 includes a first core insulating layer 111a, a first wiring layer 112a disposed on both surfaces of the first core insulating layer 111a, and The second core insulating layer 111b is disposed on the second wiring layer 112b and the first core insulating layer 112a and covers the first wiring layer 112a, and the third is disposed on the second core insulating layer 111b. The redistribution layer 112c, the third core insulating layer 111c disposed on the first core insulating layer 111a to cover the second wiring layer 112b, and the fourth disposed on the third core insulating layer 111c It includes a wiring layer 112d. The first to fourth wiring layers 112a, 112b, 112c, and 112d are electrically connected to the first to fourth connection pads 122, 123, 161P, and 162P. Since the frame 110 includes a larger number of wiring layers 112a, 112b, 112c, and 112d, the first connection structure 140 can be further simplified. Accordingly, it is possible to improve a yield decrease due to defects occurring in the process of forming the first connection structure 140. On the other hand, the first to fourth wiring layers 112a, 112b, 112c, and 112d are the first to third core vias 113a, 113b, and 113c passing through the first to third core insulating layers 111a, 111b, and 111c, respectively. ) Can be electrically connected.

제1 코어 절연층(111a)은 제2 코어 절연층(111b) 및 제3 코어 절연층(111c)보다 두께가 두꺼울 수 있다. 제1 코어 절연층(111a)은 기본적으로 강성 유지를 위하여 상대적으로 두꺼울 수 있으며, 제2 코어 절연층(111b) 및 제3 코어 절연층(111c)은 더 많은 수의 배선층(112c, 112d)을 형성하기 위하여 도입된 것일 수 있다. 제1 코어 절연층(111a)은 제2 코어 절연층(111b) 및 제3 코어 절연층(111c)과 상이한 절연물질 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 코어 절연층(111a)은 심재, 필러, 및 절연수지를 포함하는, 예컨대, 프리프레그일 수 있고, 제2 코어 절연층(111c) 및 제3 코어 절연층(111c)은 필러 및 절연수지를 포함하는 ABF 필름 또는 PID 필름일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 유사한 관점에서, 제1 코어 절연층(111a)을 관통하는 제1 코어 비아(113a)는 제2 및 제3 코어 절연층(111b, 111c)을 관통하는 제2 및 제3 코어 비아(113b, 113c)보다 직경이 클 수 있다. 마찬가지로, 프레임(110)의 배선층(112a, 112b, 112c, 112d)의 두께는 제1 연결구조체(140)의 재배선층(142a, 142b, 142c)의 두께보다 두꺼울 수 있다. The first core insulating layer 111a may be thicker than the second core insulating layer 111b and the third core insulating layer 111c. The first core insulating layer 111a may be relatively thick in order to maintain rigidity, and the second core insulating layer 111b and the third core insulating layer 111c may have a larger number of wiring layers 112c and 112d. It may be introduced to form. The first core insulating layer 111a may include an insulating material different from the second core insulating layer 111b and the third core insulating layer 111c. For example, the first core insulating layer 111a may be, for example, a prepreg including a core material, a filler, and an insulating resin, and the second core insulating layer 111c and the third core insulating layer 111c are It may be an ABF film or a PID film including a filler and an insulating resin, but is not limited thereto. From a similar viewpoint, the first core via 113a penetrating through the first core insulating layer 111a is the second and third core vias 113b and 113c penetrating the second and third core insulating layers 111b and 111c. ) Can be larger than the diameter. Similarly, the thickness of the wiring layers 112a, 112b, 112c, and 112d of the frame 110 may be thicker than the thickness of the redistribution layers 142a, 142b, and 142c of the first connection structure 140.

그 외에 다른 구성에 대한 설명은 상술한 반도체 패키지(10A) 등에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바 자세한 설명은 생략한다. 한편, 상술한 반도체 패키지(10D)의 특징 구성은 다른 실시예에 따른 반도체 패키지(10B)에도 적용될 수 있음은 물론이다.Other configurations are substantially the same as those described for the semiconductor package 10A and the like, and detailed descriptions thereof will be omitted. Meanwhile, it goes without saying that the above-described characteristic configuration of the semiconductor package 10D can also be applied to the semiconductor package 10B according to another embodiment.

본 개시에서 하측, 하부, 하면 등은 편의상 도면의 단면을 기준으로 팬-아웃 반도체 패키지의 실장 면을 향하는 방향을 의미하는 것으로 사용하였고, 상측, 상부, 상면 등은 그 반대 방향으로 사용하였다. 다만, 이는 설명의 편의상 방향을 정의한 것으로, 특허청구범위의 권리범위가 이러한 방향에 대한 기재에 의하여 특별히 한정되는 것이 아님은 물론이다.In the present disclosure, the lower side, the lower side, the lower side, etc. are used to mean the direction toward the mounting surface of the fan-out semiconductor package based on the cross section of the drawing for convenience, and the upper side, the upper side, the upper surface, etc. are used in opposite directions. However, this defines a direction for convenience of explanation, and it is of course not to say that the scope of the claims is not specifically limited by the description of such direction.

본 개시에서 연결된다는 의미는 직접 연결된 것뿐만 아니라, 접착제 층 등을 통하여 간접적으로 연결된 것을 포함하는 개념이다. 또한, 전기적으로 연결된다는 의미는 물리적으로 연결된 경우와 연결되지 않은 경우를 모두 포함하는 개념이다. 또한, 제1, 제2 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, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수도 있다.In the present disclosure, the meaning of connection is a concept including not only direct connection but also indirect connection through an adhesive layer or the like. In addition, the meaning of being electrically connected is a concept that includes both physically connected and unconnected cases. In addition, expressions such as first and second are used to distinguish one component from another, and do not limit the order and/or importance of the corresponding components. In some cases, without departing from the scope of the rights, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may be referred to as the first component.

본 개시에서 사용된 일례라는 표현은 서로 동일한 실시예를 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 example used in the present disclosure does not mean the same embodiment as each other, and is provided to emphasize and describe different unique features. However, the examples presented above are not excluded from being implemented in combination with other example features. For example, even if a matter described in a specific example is not described in another example, it may be understood as a description related to another example unless there is a description contradicting or contradicting the matter in another example.

본 개시에서 사용된 용어는 단지 일례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이때, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terms used in the present disclosure are used only to describe an example, and are not intended to limit the present disclosure. In this case, the singular expression includes a plural expression unless it clearly means differently in the context.

Claims (10)

관통부를 갖는 프레임;
상기 프레임의 관통부에 배치되며, 제1 접속패드가 배치된 제1 면 및 상기 제1 면의 반대측이며 제2 접속패드가 배치된 제2 면을 갖고, 상기 제1 접속패드와 상기 제2 접속패드를 연결하는 관통 비아를 포함하는 제1 반도체 칩;
상기 프레임의 관통부에서 상기 제1 반도체 칩의 제1 면 상에 배치되며, 제3 접속패드가 배치된 활성면이 상기 제1 반도체 칩을 향하도록 배치되는 제2 반도체 칩;
상기 제1 반도체 칩의 제1 접속패드와 상기 제2 반도체 칩의 제3 접속패드의 사이에 배치되는 도전성의 본딩층; 및
상기 제1 반도체 칩의 제2 면 상에 배치되며, 상기 제1 반도체 칩의 제1 접속패드 및 상기 제2 반도체 칩의 제3 접속패드와 전기적으로 연결된 재배선층을 포함하는 연결구조체를 포함하고,
상기 제2 반도체 칩의 제3 접속패드는 상기 관통 비아를 통하여 상기 재배선층과 전기적으로 연결되는 반도체 패키지.
A frame having a through portion;
It is disposed in the through part of the frame, has a first surface on which a first connection pad is arranged, and a second surface opposite to the first surface and on which a second connection pad is arranged, and the first connection pad and the second connection A first semiconductor chip including a through via connecting the pads;
A second semiconductor chip disposed on a first surface of the first semiconductor chip in the through part of the frame, and disposed such that an active surface on which a third connection pad is disposed faces the first semiconductor chip;
A conductive bonding layer disposed between the first connection pad of the first semiconductor chip and the third connection pad of the second semiconductor chip; And
A connection structure disposed on a second surface of the first semiconductor chip and including a first connection pad of the first semiconductor chip and a redistribution layer electrically connected to the third connection pad of the second semiconductor chip,
A semiconductor package in which a third connection pad of the second semiconductor chip is electrically connected to the redistribution layer through the through via.
제1 항에 있어서,
상기 제2 반도체 칩은 전체가 상기 제1 반도체 칩과 상하로 중첩되도록 배치된 반도체 패키지.
The method of claim 1,
The second semiconductor chip is disposed so that the entirety of the second semiconductor chip is vertically overlapped with the first semiconductor chip.
제1 항에 있어서,
상기 본딩층은 구리(Cu)-구리(Cu) 접합을 위한 두 층의 구리(Cu)층인 반도체 패키지.
The method of claim 1,
The bonding layer is a two-layer copper (Cu) layer for a copper (Cu)-copper (Cu) bonding semiconductor package.
제1 항에 있어서,
상기 본딩층을 둘러싸며, 상기 제1 및 제2 반도체 칩의 사이에 배치되는 유전층을 더 포함하는 반도체 패키지.
The method of claim 1,
A semiconductor package further comprising a dielectric layer surrounding the bonding layer and disposed between the first and second semiconductor chips.
제1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 반도체 칩은 각각 어플리케이션 프로세서(AP)의 일부 기능 또는 전체 기능을 구성하는 칩인 반도체 패키지.
The method of claim 1,
Each of the first and second semiconductor chips is a chip constituting some or all functions of an application processor (AP).
제1 항에 있어서,
상기 연결구조체에서 상기 제1 반도체 칩이 배치된 제3 면의 반대측인 상기 연결구조체의 제4 면 상에 배치된 수동부품을 더 포함하는 반도체 패키지.
The method of claim 1,
A semiconductor package further comprising a passive component disposed on a fourth surface of the connection structure, which is a side opposite to the third surface on which the first semiconductor chip is disposed in the connection structure.
제1 항에 있어서,
상기 프레임의 관통부에 배치된 수동부품을 더 포함하는 반도체 패키지.
The method of claim 1,
A semiconductor package further comprising a passive component disposed in the through portion of the frame.
제1 항에 있어서,
상기 프레임은 상기 연결구조체의 제3 면과 접하는 제1 절연층, 상기 연결구조체의 제3 면과 접하며 상기 제1 절연층에 매립된 제1 배선층, 상기 제1 절연층의 상기 제1 배선층이 매립된 측의 반대측 상에 배치된 제2 배선층, 상기 제1 절연층의 상기 제1 배선층이 매립된 측의 반대측 상에 배치되며 상기 제2 배선층의 적어도 일부를 덮는 제2 절연층, 및 상기 제2 절연층의 상기 제2 배선층이 매립된 측의 반대측 상에 배치된 제3 배선층을 포함하며,
상기 제1 절연층의 상기 연결구조체의 제3 면과 접하는 면은 상기 제1 배선층의 상기 연결구조체의 제3 면과 접하는 면과 단차를 갖는 반도체 패키지.
The method of claim 1,
The frame includes a first insulating layer in contact with the third surface of the connection structure, a first wiring layer in contact with the third surface of the connection structure and buried in the first insulating layer, and the first wiring layer of the first insulating layer. A second wiring layer disposed on a side opposite to the side of the first insulating layer, a second insulating layer disposed on a side opposite to the side where the first wiring layer of the first insulating layer is buried and covering at least a portion of the second wiring layer, and the second And a third wiring layer disposed on a side opposite to the side where the second wiring layer of the insulating layer is buried,
A surface of the first insulating layer in contact with the third surface of the connection structure has a step difference from a surface of the first wiring layer in contact with the third surface of the connection structure.
제1 항에 있어서,
상기 프레임은 제1 절연층, 상기 제1 절연층의 양면에 각각 배치된 제1 및 제2 배선층, 상기 제1 절연층의 양면에 각각 배치되며 상기 제1 및 제2 배선층 각각의 적어도 일부를 덮는 제2 및 제3 절연층, 상기 제2 절연층의 상기 제1 배선층이 매립된 측의 반대측 상에 배치된 제3 배선층, 및 상기 제3 절연층의 상기 제2 배선층이 매립된 측의 반대측 상에 배치된 제4 배선층을 포함하며,
상기 제1 절연층은 상기 제2 및 제3 절연층 각각보다 두꺼운 반도체 패키지.
The method of claim 1,
The frame includes a first insulating layer, first and second wiring layers disposed on both surfaces of the first insulating layer, and disposed on both surfaces of the first insulating layer, respectively, and covering at least a portion of each of the first and second wiring layers. The second and third insulating layers, a third wiring layer disposed on a side opposite to the side where the first wiring layer of the second insulating layer is buried, and a side opposite to the side where the second wiring layer of the third insulating layer is buried And a fourth wiring layer disposed on,
The first insulating layer is thicker than each of the second and third insulating layers.
관통부를 갖는 프레임, 상기 프레임의 관통부에 배치되며 제1 접속패드가 배치된 제1 면 및 상기 제1 면의 반대측이며 제2 접속패드가 배치된 제2 면을 갖고, 상기 제1 접속패드와 상기 제2 접속패드를 연결하는 관통 비아를 포함하는 제1 반도체 칩, 상기 프레임의 관통부에서 상기 제1 반도체 칩의 제1 면 상에 배치되며 제3 접속패드가 배치된 활성면이 상기 제1 반도체 칩을 향하도록 배치되는 제2 반도체 칩, 상기 제1 반도체 칩의 제1 접속패드와 상기 제2 반도체 칩의 제3 접속패드의 사이에 배치되는 도전성의 본딩층, 상기 제1 반도체 칩의 제2 면 상에 배치되며 상기 제1 반도체 칩의 제1 접속패드 및 상기 제2 반도체 칩의 제3 접속패드와 전기적으로 연결된 제1 재배선층을 포함하는 연결구조체, 및 상기 제2 반도체 칩의 비활성면 상에 배치되며 제1 재배선층과 전기적으로 연결된 제2 재배선층을 포함하는 제1 반도체 패키지; 및
상기 제1 반도체 패키지 상에 배치되며, 접속단자를 통해 상기 제2 재배선층과 전기적으로 연결되는 배선기판, 및 상기 배선기판 상에 배치된 적어된 하나의 제3 반도체 칩을 포함하는 제2 반도체 패키지를 포함하는 반도체 패키지.
A frame having a through part, a first surface disposed at the through part of the frame and on which a first connection pad is disposed, and a second surface opposite to the first surface and on which a second connection pad is disposed, and the first connection pad and A first semiconductor chip including a through via connecting the second connection pad, and an active surface disposed on the first surface of the first semiconductor chip in the through part of the frame and on which the third connection pad is disposed is the first A second semiconductor chip disposed facing a semiconductor chip, a conductive bonding layer disposed between a first connection pad of the first semiconductor chip and a third connection pad of the second semiconductor chip, and a first semiconductor chip of the first semiconductor chip A connection structure disposed on the second surface and including a first redistribution layer electrically connected to a first connection pad of the first semiconductor chip and a third connection pad of the second semiconductor chip, and an inactive surface of the second semiconductor chip A first semiconductor package disposed thereon and including a second redistribution layer electrically connected to the first redistribution layer; And
A second semiconductor package including a wiring board disposed on the first semiconductor package and electrically connected to the second redistribution layer through a connection terminal, and a few third semiconductor chips disposed on the wiring board A semiconductor package comprising a.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160132763A (en) * 2015-05-11 2016-11-21 삼성전기주식회사 Electronic component package and method of manufacturing the same
KR20180029398A (en) * 2016-09-12 2018-03-21 삼성전기주식회사 Fan-out semiconductor package
US20180158749A1 (en) * 2016-12-05 2018-06-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Package Structure for Heat Dissipation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160132763A (en) * 2015-05-11 2016-11-21 삼성전기주식회사 Electronic component package and method of manufacturing the same
KR20180029398A (en) * 2016-09-12 2018-03-21 삼성전기주식회사 Fan-out semiconductor package
US20180158749A1 (en) * 2016-12-05 2018-06-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Package Structure for Heat Dissipation

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