KR20210045597A - Semiconductor package and method of manufacturing the semiconductor package - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 기술적 사상은 반도체 패키지에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 칩 워피지(warpage)를 제어하고 칩의 표면을 보호하기 위한 리플로우 솔더링(Reflow soldering) 공법에 관한 것이다.The technical idea of the present invention relates to a semiconductor package, and more particularly, to a reflow soldering method for controlling chip warpage and protecting a surface of a chip.
전자 산업의 비약적인 발전 및 사용자의 요구에 따라, 반도체 패키지를 포함하는 전자 기기는 더욱 더 소형화 및 경량화되고 있다. 전자 기기에 사용되는 반도체 패키지에는 소형화 및 경량화와 함께 고성능 및 대용량이 요구되고 있다. In accordance with the rapid development of the electronic industry and the demands of users, electronic devices including semiconductor packages have been further reduced in size and weight. Semiconductor packages used in electronic devices require high performance and large capacity along with miniaturization and weight reduction.
고성능을 구현하기 위해, 특히 칩 워피지(warpage)를 제어하는 공정에 관한 연구 및 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.In order to realize high performance, in particular, research and development on a process for controlling chip warpage is continuously conducted.
본 발명의 기술적 사상이 해결하려는 기술적 과제는, 칩 워피지(Warpage)를 개선하기 위해, 워피지 감소부(Warpage Reducer)가 적용된 반도체 패키지의 제조방법을 제공하는 것이다. The technical problem to be solved by the technical idea of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor package to which a warpage reducer is applied in order to improve chip warpage.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 패키지 제조방법의 일 태양(aspect)은, 제1 반도체 칩과 제2 반도체 칩이 연결된 연결 반도체 구조체를 형성하고, 제1 반도체 칩은 제2 반도체 칩과 접착층에 의해 연결되고, 제1 반도체 칩의 폭은 제2 반도체 칩의 폭과 동일하고, 연결 반도체 구조체를 실장 기판 상에 배치하고, 리플로우(Reflow) 공정을 이용하여, 연결 반도체 구조체를 실장 기판에 연결하는 것을 포함한다.An aspect of a method for manufacturing a semiconductor package according to the technical idea of the present invention for solving the above problem is to form a connection semiconductor structure in which a first semiconductor chip and a second semiconductor chip are connected, and the first semiconductor chip is a second The semiconductor chip and the adhesive layer are connected, and the width of the first semiconductor chip is the same as the width of the second semiconductor chip, and the connection semiconductor structure is placed on the mounting substrate, and a connection semiconductor structure is used using a reflow process. And connecting to the mounting substrate.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 패키지 제조방법의 다른 태양은, 복수의 제1 반도체 칩을 포함하는 제1 칩 기판을 형성하고, 복수의 접착층을 포함하는 접착판을 이용하여, 제1 칩 기판을 복수의 제2 반도체 칩을 포함하는 제2 칩 기판에 부착하고, 제1 및 제2 칩 기판과 접착판을 소잉(sawing)하여, 제1 반도체 칩이 접착층에 의해 제2 반도체 칩과 연결된, 연결 반도체 구조체를 형성하고, 연결 반도체 구조체를 실장 기판 상에 배치하고, 리플로우(Reflow) 공정을 이용하여, 연결 반도체 구조체를 실장 기판에 연결하는 것을 포함한다.Another aspect of the method for manufacturing a semiconductor package according to the technical idea of the present invention for solving the above problem is to form a first chip substrate including a plurality of first semiconductor chips, and use an adhesive plate including a plurality of adhesive layers. , Attaching the first chip substrate to a second chip substrate including a plurality of second semiconductor chips, and sawing the first and second chip substrates and the adhesive plate, so that the first semiconductor chip is second by the adhesive layer. Forming a connection semiconductor structure connected to the semiconductor chip, arranging the connection semiconductor structure on the mounting substrate, and connecting the connection semiconductor structure to the mounting substrate using a reflow process.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 패키지 제조방법의 또 다른 태양은, 복수의 제1 반도체 칩을 포함하는 제1 칩 기판을 형성하고, 복수의 접착층을 포함하는 접착판을 이용하여, 제1 칩 기판을 복수의 제2 반도체 칩을 포함하는 제2 칩 기판에 부착하고, 제1 및 제2 칩 기판과 접착판을 소잉(sawing)하여, 제1 반도체 칩이 접착층에 의해 제2 반도체 칩과 연결된, 연결 반도체 구조체를 형성하고, 연결 반도체 구조체를 실장 기판 상에 배치하고, 리플로우(Reflow) 공정을 이용하여, 연결 반도체 구조체를 실장 기판에 연결하고, 리플로우 공정 후, 제2 반도체 칩을 제거하는 것을 포함한다.Another aspect of the method for manufacturing a semiconductor package according to the technical idea of the present invention for solving the above problem is to form a first chip substrate including a plurality of first semiconductor chips, and use an adhesive plate including a plurality of adhesive layers. Thus, the first chip substrate is attached to a second chip substrate including a plurality of second semiconductor chips, and the first and second chip substrates and the adhesive plate are sawn, so that the first semiconductor chip is removed by the adhesive layer. 2 A connection semiconductor structure connected to the semiconductor chip is formed, the connection semiconductor structure is placed on the mounting substrate, and the connection semiconductor structure is connected to the mounting substrate using a reflow process. 2 Including the removal of the semiconductor chip.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. Other specific details of the present invention are included in the detailed description and drawings.
도 1은 제1 칩 기판의 상면에 솔더볼이 형성되는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 제1 칩 기판에 접착판이 실장되는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 제2 칩 기판이 접착판 상에 부착되고 소잉(sawing)하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 제1 및 제2 칩 기판과 접착판을 소잉(sawing)한 이후의 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 연결 반도체 구조체가 실장 기판 상에 배치되는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 리플로우 공정을 이용하여 연결 반도체 구조체가 실장 기판에 연결되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 리플로우 공정 이후, 제2 반도체 칩이 제거되는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 제2 반도체 칩이 제거된 후, 패키지몰딩부가 형성되는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 6 및 도 7의 단계 사이에 추가될 수 있는 반도체 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11은 도 9의 제조 방법이 추가된 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 12는 몇몇 실시예에 따른 반도체 패키지를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating a step of forming a solder ball on an upper surface of a first chip substrate.
FIG. 2 is a diagram illustrating a step of mounting an adhesive plate on a first chip substrate.
3 is a view for explaining a step of attaching and sawing a second chip substrate on an adhesive plate.
4 is a view for explaining a step after sawing the first and second chip substrates and the adhesive plate.
5 is a diagram for describing a step in which a connection semiconductor structure is disposed on a mounting substrate.
6 is a diagram for explaining connection of a connection semiconductor structure to a mounting substrate using a reflow process.
7 is a diagram for describing a step in which a second semiconductor chip is removed after a reflow process.
8 is a diagram illustrating a step of forming a package molding part after a second semiconductor chip is removed.
9 is a diagram illustrating a method of manufacturing a semiconductor package that may be added between the steps of FIGS. 6 and 7.
10 and 11 are diagrams for describing a method of manufacturing a semiconductor package according to an embodiment to which the manufacturing method of FIG. 9 is added.
12 is a diagram for describing a semiconductor package according to some embodiments.
도 1 내지 도 8은 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.1 to 8 are diagrams for describing a method of manufacturing a semiconductor package according to an exemplary embodiment.
도 1은 제1 칩 기판의 상면에 솔더볼이 부착되는 단계를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a step of attaching a solder ball to an upper surface of a first chip substrate.
도 2는 제1 칩 기판에 접착판이 실장되는 단계를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a step of mounting an adhesive plate on a first chip substrate.
도 3은 제2 칩 기판이 접착판 상에 부착되고 소잉(sawing)하는 단계를 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining a step of attaching and sawing a second chip substrate on an adhesive plate.
도 4는 제1 및 제2 칩 기판과 접착판을 소잉(sawing)한 이후의 단계를 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining a step after sawing the first and second chip substrates and the adhesive plate.
도 1 내지 도 4를 참고하면 제1 칩 기판(100)은 복수의 제1 반도체 칩(120)을 포함할 수 있다. 1 to 4, the
제2 칩 기판(200)은 복수의 제2 반도체 칩(220)을 포함할 수 있다.The
접착판(150)은 복수의 접착층(170)을 포함할 수 있다.The
도 1을 참고하면, 복수의 연결단자(60)는 제1 칩 기판(100) 상면에 배치될 수 있다. 복수의 연결단자(60)는 제1 칩 기판(100) 상에서, 볼의 형태를 가진 15개로 도시하였지만 이에 제한되는 것은 아니다. 복수의 연결단자(60)는 필라(pillar)(62)와 솔더(61)가 결합된 솔더 범프 타입일 수 있음은 물론이다.Referring to FIG. 1, a plurality of
필라(62)는 원기둥 형태를 가지며, 예컨대, 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 금(Au) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 필라(62)와 솔더(61)사이에 확산 배리어층 및/또는 접착층(미도시)이 형성될 수 있다. 확산 배리어층은, 예컨대, 니켈(Ni), 코발트(Co), 구리(Cu) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 접착층(미도시)은, 예컨대, 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 백금(Pt), 금(Au) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The
도 2 내지 도 4를 참고하면, 제1 칩 기판(100)의 상면(100a)과 대향되는 하면(100b) 상에 접착판(150)이 배치될 수 있다. 접착판(150)은 산화물 및 질화물보다 탄성계수가 낮은 변형되기 쉬운 재질을 구성으로 할 수 있다. 또한, 접착판(150)은 UV 광 조사에 의해 접착력이 사라지는 재질을 포함할 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니다.2 to 4, the
구체적으로, UV 광 조사에 의해 접착력이 사라지는 원리는 접착판(150) 내의 구성성분 중에서 포토 이니시에이터(photo initiator)가 반응하여 주변 접착 성분을 경화함으로써 접착력이 약화되는 것일 수 있다. Specifically, the principle that adhesive strength disappears due to UV light irradiation may be that a photo initiator reacts among constituents in the
접착판(150)은 제1 칩 기판(100)과 제2 칩 기판(200)을 연결시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제1 칩 기판(100)의 표면을 보호할 수 있다. The
구체적으로, 제1 칩 기판(100)은 연삭 공정 중 발생하는 물리적 충격을 받으면 크랙이 발생하거나 깨져서 회로 설계된 웨이퍼가 손상 받을 수 있다. 따라서, 접착판(150)을 통해 제1 칩 기판(100)의 칩 크랙(chip crack)을 방지하여 불량 문제를 해결할 수 있다.Specifically, when the
몇몇 실시예에서, 제1 칩 기판(100)은 강성이 취약할 수 있다. 접착판(150)은 강성이 취약한 제1 칩 기판(100)의 칩 크랙(chip crack)을 더 효과적으로 방지할 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니다.In some embodiments, the
도 3 및 도 4를 참고하면, 접착판(150)의 하면(150b) 상에, 복수의 제2 반도체 칩(220)을 포함하는 제2 칩 기판(200)이 부착될 수 있다. 3 and 4, a
연결 반도체 구조체(400)는 제1 및 제2 반도체 칩(120, 220)을 포함할 수 있고, 제1 반도체 칩(120)과 제2 반도체 칩(220)을 연결시키는 접착층(170)을 포함할 수 있다. The
몇몇 실시예에서, 제2 칩 기판(200)의 두께를 조절하는 그라인딩(grinding) 단계에서, 제1 칩 기판(100)의 두께를 고려하여 제2 칩 기판(200)의 적정의 두께를 조절할 수 있다. In some embodiments, in the grinding step of adjusting the thickness of the
웨이퍼 상에 형성된 다수의 반도체 소자 영역을 분리하여 개별 반도체 칩으로 얻기 위하여 소잉(sawing) 공정이 수행된다. 상기 소잉 공정을 수행하기 위하여 다이아몬드 또는 초경합금의 소잉 블레이드를 이용할 수 있다.A sawing process is performed to separate a plurality of semiconductor device regions formed on a wafer to obtain individual semiconductor chips. In order to perform the sawing process, a sawing blade made of diamond or cemented carbide may be used.
복합 구조체는 제1 및 제2 칩 기판(100, 200)과 제1 및 제2 칩 기판(100, 200)을 연결시키는 접착판(150)을 포함할 수 있다.The composite structure may include an
연결 반도체 구조체(400) 형성 과정에서, 제1 칩 기판(100) 및 접착판(150) 제1 칩 기판(100) 배면에, 접착판(150)에 의해 연결된 제2 칩 기판(200)을 포함하는 상기 복합 구조체가 웨이퍼 소잉 장치의 테이블에 탑재될 수 있다. In the process of forming the
도 3에 도시된 것처럼, 몇몇 실시예에서 소잉 블레이드가 제1 및 제2 칩 기판(100, 200)과 제1 및 제2 칩 기판(100, 200)을 연결시키는 접착판(150)을 절단할 수 있다.As shown in FIG. 3, in some embodiments, the sawing blade may cut the
구체적으로, 제1 칩 기판(100)과 제2 칩 기판(200) 사이에 접착판(150)이 배치된 상태에서 소잉(sawing) 공정이 수행될 수 있다. 제1 및 제2 칩 기판(100, 200)은 칩 영역과 상기 칩 영역을 둘러싸는 스크라이브(scribe)영역(미도시)을 구비할 수 있다. Specifically, a sawing process may be performed while the
도 4를 참고하면, 접착층(170)은 제1 반도체 칩(120)과 제2 반도체 칩(220) 사이에 배치될 수 있다. 상기 소잉 공정을 살펴보면, 제1 및 제2 칩 기판(100, 200)과 접착판(150)을 소잉하여 복수의 연결 반도체 구조체(400)를 형성하므로 제1 반도체 칩(120)과 제2 반도체 칩(220)과 접착층(170)의 폭은 모두 같게 된다.Referring to FIG. 4, the
본 명세서에서, 제1 반도체 칩(120)의 폭을 제1 폭(W1)으로, 제2 반도체 칩(220)의 폭을 제2 폭(W2)으로, 접착층(170)의 폭을 제3 폭(W3)으로 정의한다. 상기 소잉 공정으로 제1 폭(W1) 및 제2 폭(W2)과 제3 폭(W3)은 동일하다.In the present specification, the width of the
고속으로 회전하는 스핀들 모터에 의해 회전되는 다이아몬드 휠 블레이드에 의해 테이블 위에 놓인 상기 복합 구조체는 설정된 스크라이브 라인이 절단되어 복수의 연결 반도체 구조체(400)로 분리가 이루어질 수 있다. The composite structure placed on the table by a diamond wheel blade rotated by a spindle motor rotating at high speed may be separated into a plurality of
제1 반도체 칩(120) 상에 5개의 연결단자를 도시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니다. Although five connection terminals are illustrated on the
도 5는 연결 반도체 구조체가 실장 기판 상에 배치되는 단계를 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for describing a step in which a connection semiconductor structure is disposed on a mounting substrate.
복수의 연결단자(60)가 형성된 제1 반도체 칩(120)을 포함하는 연결 반도체 구조체(400)를 플립 칩 본딩(flip chip bonding) 기술을 이용하여 실장 기판(50)에 실장할 수 있다.The
플립 칩 본딩 기술은 집적회로가 형성된 제1 반도체 칩(120)에 그 집적회로와 전기적으로 연결되는 연결단자(60)를 형성하고, 이를 이용하여 제1 반도체 칩(120)을 실장 기판(50)에 직접 실장하는 기술이다. In the flip chip bonding technology, a
플립 칩 본딩 기술로 복수의 연결단자(60)를 제1 반도체 칩(120)의 실장과 전기적인 연결이 동시에 이루어지게 할 수 있고, 전기적인 경로가 짧기 때문에 소형화와 경량화 및 고밀도 실장이 필요한 전자제품의 제조에 많이 이용될 수 있다. 그러나 플립 칩 본딩 기술을 이용하여 실장 기판(50)에 직접 반도체 칩을 실장하기 위해서는 반도체 칩에 대한 신뢰성 검증에 어려움이 있기 때문에, 현재 플립 칩 본딩 기술은 볼 그리드 어레이 패키지(Ball Grid Array Package)와 칩 스케일 패키지(Chip Scale Package) 또는 칩 사이즈 패키지(Chip Size Package)라 불리는 칩 크기 수준의 반도체 칩 패키지의 제조에 많이 적용될 수 있다. An electronic product requiring miniaturization, weight reduction, and high-density mounting due to the fact that the electrical connection of the plurality of
실장 기판(50)은 패키지용 기판일 수 있고, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(PCB), 인터포져(interposer) 기판 또는 RDL(Redistributed Layer) 기판 중 하나일 수 있다. 도시하진 않았지만, 실장 기판(50)은 상면과 하면 사이에 배선, 패드, 랜드 등이 형성되어 있을 수 있다. The mounting
도 6은 리플로우 공정을 이용하여 연결 반도체 구조체가 실장 기판에 연결되는 것을 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining connection of a connection semiconductor structure to a mounting substrate using a reflow process.
일반적으로 리플로우 장치는 복수의 연결단자(60)를 용융시켜 그 실장 기판(50) 상에 탑재된 연결 반도체 구조체(400)를 실장 기판(50)에 납땜하는 장치를 의미한다.In general, the reflow device refers to a device that melts a plurality of
구체적으로, 리플로우 장치는 연결 반도체 구조체(400)가 탑재된 실장 기판(50)을 컨베이어(conveyor) 등으로 반송하면서, 가열실에서 가열하여 실장 기판(50) 상에 도포된 연결단자(60)를 용융시킨 후, 그 용융된 연결단자(60)를 냉각실에서 냉각 및 고화하여 연결 반도체 구조체(400)를 실장 기판(50) 상에 납땜할 수 있다.Specifically, the reflow device transfers the mounting
리플로우 장치는 히터(heater)와 팬(fan) 등에 의해 발생되는 열풍(900)을 이용하여 실장 기판(50) 상에 도포된 연결단자(60)를 그 용융점 이상의 온도 구간까지 가열한 다음, 냉각시킴으로써 납땜을 수행할 수 있다.The reflow device uses
도 6에 도시된 것처럼, 리플로우 장치 혹은 리플로우 오븐 내에서, 열풍(900)에 의하여 제1 반도체 칩(120) 상에 배치된 연결단자(60)의 솔더(61)가 녹아 형태가 커브 형이 될 수 있다. As shown in FIG. 6, in a reflow apparatus or a reflow oven, the
솔더(61)가 커브 형이 됨으로써, 필라(62)의 측면의 일부를 덮는 것으로 도시하였지만 이에 제한되는 것은 아니다.The
리플로우 공정에서, 제2 반도체 칩(220)은 제1 반도체 칩(120)의 워피지를 제어할 수 있다. In the reflow process, the
예를 들어, 제1 반도체 칩(120)의 두께가 얇아질수록, 제2 반도체 칩(220)이 없는 상태에서 리플로우 공정이 진행될 경우 제1 반도체 칩의 워피지(warpage)의 정도가 커질 수 있다.For example, as the thickness of the
따라서, 제1 반도체 칩(120) 혹은 실장 기판(50)의 두께가 증가 또는 감소하더라도 제2 반도체 칩(220)이 접착층(170) 상에 부착된 상태에서 리플로우 공정이 진행됨으로써, 제1 반도체 칩(120)의 워피지(warpage)를 원하는 수준으로 제어할 수 있다.Therefore, even if the thickness of the
제2 반도체 칩(220)이 접착층(170) 상에 부착된 상태에서 리플로우 공정이 진행됨으로써, 제1 반도체 칩(120)과 실장 기판(50) 간의 갭(gap)을 조절할 수 있고 이에 따라 Non-wet/Short 불량이 일어나지 않을 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니다.By performing the reflow process while the
도 7은 리플로우 공정 이후, 제2 반도체 칩이 제거되는 단계를 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for describing a step in which a second semiconductor chip is removed after a reflow process.
제2 반도체 칩(220)을 제거하는 방법으로 UV에 반응하여 접착력을 잃는 접착층(170)의 특성을 활용할 수 있다.As a method of removing the
구체적으로, UV를 이용하는 방법의 경우 접착층(170)의 상면(170a)에서 접착층(170) 내의 구성 성분 중 하나인 포토 이니시에이터(photo initiator)가 반응하여 주변 접착성분을 경화함으로써 접착력이 약화되는 원리일 수 있다. Specifically, in the case of using UV, a photo initiator, one of the constituents in the
제2 반도체 칩(220)을 제거할 때, UV를 이용하기 위해서는 제2 반도체 칩(220)은 UV가 투과 가능한 물질일 수 있다. 예를 들어, 제2 반도체 칩(220)은 글래스(Glass)거나 세라믹(Ceramic)일 수 있다.When removing the
제2 반도체 칩(220)을 제거하는 또 다른 방법으로, 제2 접착층(170)의 상면을 용매에만 녹는 소재로 활용하여 접착력을 잃게 만드는 방법을 활용할 수 있다. 상기 용매의 경우, 접착층(170)의 접착력을 잃게 만드는 경우면 족하므로, 특정 용매에 제한되는 것은 아니다.As another method of removing the
도 8은 제2 반도체 칩이 제거된 후, 패키지몰딩부가 형성되는 단계를 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram illustrating a step of forming a package molding part after a second semiconductor chip is removed.
패키지몰딩부(500)는 실장 기판(50) 상에 배치되어, 제1 반도체 칩(120)과 접착층(170)과 복수의 연결단자(60)를 둘러쌀 수 있다.The
패키지몰딩부(500)는 반도체 패키지의 외형을 유지시키고, 외부의 물리적인 충격 또는 습기 등으로부터 제1 반도체 칩(120)을 보호할 수 있다. 패키지몰딩부(500)는 예를 들어, EMC(Epoxy Molding Compound), 실리콘 수지, 폴리이미드 또는 그의 등가물 중 선택된 어느 하나를 이용한 몰딩 공정에 의해 형성될 수 있다. 예컨대, 패키지몰딩부(500)는 에폭시 계열 물질, 열경화성 물질, 열가소성 물질, UV 처리(UV curable) 물질 등으로 형성될 수 있다. 열경화성 물질의 경우, 페놀형(Phenol type), 산무수물형(Acid Anhydride type), 아민형(Amine type)의 경화제와 아크릴폴리머(Acrylic Polymer)의 첨가제를 포함할 수 있다.The
또한, 패키지몰딩부(500)는 레진으로 형성되며, 필러(filler)를 함유할 수 있다. 예컨대, 패키지몰딩부(500)는 실리카 필러를 80% 정도 함유한 에폭시 계열 물질로 형성할 수 있다. 물론, 실리카 필러의 함유가 상기 수치에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 필러의 함유를 적절하게 조절함으로써, 패키지몰딩부(500)의 모듈러스를 적절히 조절할 수 있다. 참고로, 모듈러스는 탄성계수를 나타내는 것으로서, 모듈러스가 작은 물질은 유연 또는 부드럽고, 큰 물질은 견고 또는 딱딱할 수 있다. In addition, the
도시된 것처럼, 언더필(70)이 제1 반도체 칩(120)과 실장 기판(50) 사이의 공간을 메우지 않을 수 있다.As illustrated, the
도 9 내지 도 11은 언더필이 형성된 몇몇 실시예에 따른 반도체 패키지를 설명하기 위한 도면이다.9 to 11 are diagrams for explaining a semiconductor package according to some embodiments in which an underfill is formed.
도 9는 도 6과 도 7 사이에 추가될 수 있는 반도체 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 중복된 부분은 간략하게 설명하거나 생략한다.9 is a diagram illustrating a method of manufacturing a semiconductor package that may be added between FIGS. 6 and 7. Redundant parts will be briefly described or omitted.
도 9 및 도 10을 참고하면, 몇몇 실시예에 따른 반도체 패키지 제조방법에서, 언더필(70)은 리플로우 공정 이후에 제2 반도체 칩(220)이 제거되는 단계 이전에 형성될 수 있다.9 and 10, in a method of manufacturing a semiconductor package according to some embodiments, the
언더필(70)은 제1 반도체 칩(120)과 실장 기판(50) 사이의 공간을 메울 수 있다. 구체적으로, 상기 공간에 있는 복수의 연결단자(60)를 메울 수 있다.The
언더필(70)은 제1 반도체 칩(120)과 실장 기판(50) 사이의 열팽창 계수 차이로 발생하는 응력과 변형을 재분배하는 역할을 할 수 있다. The
몇몇 실시예에서, 언더필(70)은 실장 기판(50)의 예열이 수행되거나 수행되지 않을 때, 패키지 CSP/BGA 패키지 아래에서 유동하여 모세관 작용에 의해 반도체 패키지와 실장 기판(50) 사이의 틈을 충전하고 반도체 패키지 주위에 필렛(fillet)을 형성할 수 있다. 이어서 액체 언더필(70) 접착제는 열 경화를 통해 가교된 고체가 되고 이에 따라 납땜 접합부를 보호할 수 있다.In some embodiments, when preheating of the mounting
도시된 것처럼, 언더필(70)은 제1 반도체 칩(120)의 양 측벽(120c, 120d) 일부를 덮는 것으로 도시하였지만 이에 제한되는 것은 아니다.As illustrated, the
언더필(70)은 플럭싱(fluxing) 효과를 나타내는 비도전성 접착제 또는 비도전성 테이프로 형성될 수 있다. 여기서, "플럭싱 효과를 나타낸다"는 의미는 통상의 수지계 플럭스의 경우에서와 마찬가지로, 납땜 된 몸체의 금속표면을 피복하여 대기를 차단하도록 형성된 도포막이, 그의 활성성분에 기인하여, 솔더링 시에 금속표면 상의 산화금속을 환원시키고, 동시에, 도포막이 용융된 솔더에 의하여 밀려나며, 그에 의하여 용융된 솔더가 금속표면과 접촉하고 잔여 도포막이 회로소자의 사이에서 절연물질로서 기능하게 되는 현상을 의미할 수 있다.The
언더필(70)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate), FOX(Flowable Oxide), TOSZ(Tonen SilaZen), USG(Undoped Silica Glass), BSG(Borosilica Glass), PSG(PhosphoSilaca Glass), BPSG(BoroPhosphoSilica Glass), PETEOS(Plasma Enhanced Tetra Ethyl Ortho Silicate) 또는 저율전율 물질 중 하나를 포함할 수 있다. 저유전율 물질은 예를 들어, FSG(Fluoride Silicate Glass), CDO(Carbon Doped silicon Oxide), Xerogel, Aerogel, Amorphous Fluorinated Carbon, OSG(Organo Silicate Glass), Parylene, BCB(bis-benzocyclobutenes), SiLK, polyimide, porous polymeric material 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.The
특히, 언더필(70)이 제2 반도체 칩(220)을 용매로 제거하는 단계 이전에 하는 이유는 언더필(70)로 제1 반도체 칩(120)과 실장 기판(50) 사이의 공간을 메우지 않을 경우, 용매가 실장 기판(50)과 제1 반도체 칩(120) 사이의 공간에 유입하여 접속 불량을 발생할 수도 있기 때문이다. 다만 이에 제한되는 것은 아니다.In particular, the reason why the
도 11을 참고하면, 언더필(70)이 형성됨으로써, 패키지몰딩부(500)가 실장 기판(50)의 상면(50a) 상에 배치되어, 제1 반도체 칩(120)과 접착층(170) 및 언더필(70)을 둘러쌀 수 있다. Referring to FIG. 11, as the
도 12는 몇몇 실시예에 따른 반도체 패키지를 설명하기 위한 도면이다.12 is a diagram for describing a semiconductor package according to some embodiments.
도 12를 참고하면, 몇몇 실시예에서 패키지몰딩부(500)가 형성되는 단계 이전에, 접착층(170) 상에 제1 반도체 칩(120) 및 접착층(170)의 폭과 다른 폭을 가진 제3 반도체 칩(320)이 배치될 수 있다. 다른 폭을 가진 제3 반도체 칩(320)이 배치될 수 있다의 의미는 제1 반도체 칩(120)과 다른 공정으로 만들어진 것을 의미한다. 다만 이에 제한되는 것은 아니다.Referring to FIG. 12, before the step of forming the
도시된 것처럼, 접착층(170)은 제1 반도체 칩(120)과 제3 반도체 칩(320) 사이에 배치될 수 있다. 제3 반도체 칩(320)은 실장 기판(50)과 와이어(320w)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 도시되진 않았지만, 제3 반도체 칩(320)은 칩 패드를 포함할 수 있고, 실장 기판(50)은 실장 기판 패드를 포함할 수 있다. As shown, the
도시된 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 하나의 제3 반도체 칩(320)이 접착층(170) 상에 배치되어 있지만, 추가적으로 복수의 반도체 칩이 배치될 수 있다. 복수의 반도체 칩을 적층(stack)하는데 있어서, TSV를 이용한 칩 패키지 기술이 이용될 수 있다. As shown, in some embodiments, one
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in various different forms, and those skilled in the art to which the present invention pertains. It will be understood that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects.
50: 실장 기판
70: 언더필
100: 제1 칩 기판
200: 제2 칩 기판
150: 접착판
120: 제1 반도체 칩
220: 제2 반도체 칩
320: 제3 반도체 칩
170: 접착층
400: 연결 반도체 구조체
500: 패키지몰딩부50: mounting board
70: underfill
100: first chip substrate
200: second chip substrate
150: adhesive plate
120: first semiconductor chip
220: second semiconductor chip
320: third semiconductor chip
170: adhesive layer
400: connection semiconductor structure
500: package molding part
Claims (10)
상기 연결 반도체 구조체를 실장 기판 상에 배치하고,
리플로우(Reflow) 공정을 이용하여, 상기 연결 반도체 구조체를 상기 실장 기판에 연결하는 것을 포함하는 반도체 패키지 제조 방법.A connection semiconductor structure is formed in which a first semiconductor chip and a second semiconductor chip are connected, the first semiconductor chip is connected to the second semiconductor chip by an adhesive layer, and the width of the first semiconductor chip is of the second semiconductor chip. Equal to the width,
Arranging the connection semiconductor structure on a mounting substrate,
A method of manufacturing a semiconductor package comprising connecting the connection semiconductor structure to the mounting substrate by using a reflow process.
상기 리플로우 공정 후, 상기 제2 반도체 칩을 제거하는 것을 더 포함하는 반도체 패키지 제조방법.The method of claim 1,
After the reflow process, the method of manufacturing a semiconductor package further comprising removing the second semiconductor chip.
상기 제2 반도체 칩을 제거한 후, 상기 접착층은 상기 제1 반도체 칩 상에 남아있는 반도체 패키지 제조방법.The method of claim 2,
After removing the second semiconductor chip, the adhesive layer remains on the first semiconductor chip.
상기 제2 반도체 칩을 제거한 후, 상기 접착층 상에 제3 반도체 칩을 형성하는 것을 더 포함하는 반도체 패키지 제조방법.The method of claim 2,
After removing the second semiconductor chip, the method of manufacturing a semiconductor package further comprising forming a third semiconductor chip on the adhesive layer.
상기 제2 반도체 칩을 제거한 후, 상기 제1 반도체 칩 및 상기 접착층을 둘러싸는 패키지몰딩부를 형성하는 것을 더 포함하는 반도체 패키지 제조방법.The method of claim 2,
After removing the second semiconductor chip, the method of manufacturing a semiconductor package further comprising forming a package molding part surrounding the first semiconductor chip and the adhesive layer.
상기 연결 반도체 구조체는, 복수의 상기 제1 반도체 칩을 포함하는 제1 칩 기판과 복수의 상기 제2 반도체 칩을 포함하는 제2 칩 기판과 복수의 상기 접착층을 포함하는 접착판을 소잉(sawing)하여 형성되는 반도체 패키지 제조방법.The method of claim 1,
The connection semiconductor structure includes a first chip substrate including a plurality of the first semiconductor chips, a second chip substrate including the plurality of second semiconductor chips, and an adhesive plate including the plurality of adhesive layers. A method of manufacturing a semiconductor package formed by using.
복수의 접착층을 포함하는 접착판을 이용하여, 상기 제1 칩 기판을 복수의 제2 반도체 칩을 포함하는 제2 칩 기판에 부착하고,
상기 제1 및 제2 칩 기판과 상기 접착판을 소잉(sawing)하여, 상기 제1 반도체 칩이 상기 접착층에 의해 제2 반도체 칩과 연결된, 연결 반도체 구조체를 형성하고,
상기 연결 반도체 구조체를 실장 기판 상에 배치하고,
리플로우(Reflow) 공정을 이용하여, 상기 연결 반도체 구조체를 상기 실장 기판에 연결하는 것을 포함하는 반도체 패키지 제조방법.Forming a first chip substrate including a plurality of first semiconductor chips,
Attaching the first chip substrate to a second chip substrate including a plurality of second semiconductor chips using an adhesive plate including a plurality of adhesive layers,
Sawing the first and second chip substrates and the adhesive plate to form a connection semiconductor structure in which the first semiconductor chip is connected to the second semiconductor chip by the adhesive layer,
Arranging the connection semiconductor structure on a mounting substrate,
A method of manufacturing a semiconductor package comprising connecting the connection semiconductor structure to the mounting substrate by using a reflow process.
상기 리플로우 공정 후, 상기 제2 반도체 칩을 제거하는 것을 더 포함하는 반도체 패키지 제조방법.The method of claim 7,
After the reflow process, the method of manufacturing a semiconductor package further comprising removing the second semiconductor chip.
복수의 접착층을 포함하는 접착판을 이용하여, 상기 제1 칩 기판을 복수의 제2 반도체 칩을 포함하는 제2 칩 기판에 부착하고,
상기 제1 및 제2 칩 기판과 상기 접착판을 소잉(sawing)하여, 상기 제1 반도체 칩이 상기 접착층에 의해 제2 반도체 칩과 연결된, 연결 반도체 구조체를 형성하고,
상기 연결 반도체 구조체를 실장 기판 상에 배치하고,
리플로우(Reflow) 공정을 이용하여, 상기 연결 반도체 구조체를 상기 실장 기판에 연결하고,
상기 리플로우 공정 후, 상기 제2 반도체 칩을 제거하는 것을 포함하는 반도체 패키지 제조방법.Forming a first chip substrate including a plurality of first semiconductor chips,
Attaching the first chip substrate to a second chip substrate including a plurality of second semiconductor chips using an adhesive plate including a plurality of adhesive layers,
Sawing the first and second chip substrates and the adhesive plate to form a connection semiconductor structure in which the first semiconductor chip is connected to the second semiconductor chip by the adhesive layer,
Arranging the connection semiconductor structure on a mounting substrate,
Using a reflow process, connecting the connection semiconductor structure to the mounting substrate,
After the reflow process, a method of manufacturing a semiconductor package comprising removing the second semiconductor chip.
상기 제2 반도체 칩을 제거한 후, 상기 제1 반도체 칩 및 상기 접착층을 둘러싸는 패키지몰딩부를 형성하는 것을 더 포함하는 반도체 패키지 제조방법.The method of claim 9,
After removing the second semiconductor chip, the method of manufacturing a semiconductor package further comprising forming a package molding part surrounding the first semiconductor chip and the adhesive layer.
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