KR20210072722A - 전자 장치 및 전자 장치 제조 방법 - Google Patents
전자 장치 및 전자 장치 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
일례에서, 전자 장치는 센서 및 전기적 상호 접속부를 포함하는 전자 부품; 전기 전도성 재료 및 반투명 몰드 화합물을 포함하는 기판으로서, 전기 전도성 재료가 반투명 몰드 화합물에 결합되고, 전자 부품의 전기 상호 접속부가 기판의 전기 전도성 재료에 결합되는 기판; 및 전기 상호 접속부와 접촉하고 반투명 몰드 화합물과 센서 사이에 접촉하는 반투명 언더필을 포함한다. 다른 예 및 관련 방법도 여기에 개시된다.
Description
본 개시 내용은 일반적으로 전자 장치에 관한 것으로, 특히 반도체 장치 및 반도체 장치 제조 방법에 관한 것이다.
이전의 반도체 패키지와 반도체 패키지를 형성하는 방법은 부적절하다. 예를 들어 과도한 비용, 신뢰성 감소, 상대적으로 낮은 성능 또는 너무 큰 패키지 크기를 초래한다. 종래 및 전통적인 접근법의 추가 제한 및 단점은 이러한 접근법을 본 개시 내용과 비교하고 도면을 참조함으로써 당업자에게 명백해질 것이다.
본 개시 내용은 일반적으로 전자 장치, 특히 반도체 장치 및 반도체 장치 제조 방법을 제공한다.
본 개시에 따른 전자 장치는 센서 및 전기적 상호 접속부를 포함하는 전자 부품; 전기 전도성 재료 및 반투명 몰드 컴파운드를 포함하되, 전기 전도성 재료가 반투명 몰드 컴파운드에 결합되고, 전자 부품의 전기 상호 접속부가 기판의 전기 전도성 재료에 결합되는 기판; 및 전기 상호 접속부와 반투명 몰드 컴파운드와 센서 사이에 접촉하는 반투명 언더필을 포함할 수 있다.
반투명 언더필은 전기 상호 접속부를 둘러쌀 수 있다.
전자 부품은 반도체 다이를 포함하되, 전기적 상호 접속부는 웨이퍼 범프를 포함할 수 있다.
기판의 전기 전도성 재료에 결합된 솔더 볼을 더 포함할 수 있다.
전자 부품은 상면, 하면, 및 상면과 하면 사이의 측면을 포함하고, 반투명 언더필은 전자 부품의 측면과 전기 전도성 재료와 접촉할 수 있다.
반투명 언더필은 센서 및 반투명 몰드 컴파운드와 접촉할 수 있다.
반투명 언더필은 몰드 컴파운드를 포함하고, 전기 상호 접속부는 솔더를 포함하며, 전기 전도성 재료는 구리를 포함하고, 전기 전도성 재료는 반투명 몰드 컴파운드와 접촉할 수 있다.
센서는 지문 센서를 포함할 수 있다.
반투명 몰드 컴파운드의 상면은 전기 전도성 재료의 상면과 실질적으로 동일 평면일 수 있다.
기판은 공동을 포함하고 전자 부품은 공동 내에 있을 수 있다.
본 개시에 따른 전자 장치의 제조 방법은 전기 전도성 재료의 제 1 부분을 제거함으로써 제 1 공동을 형성하는 단계; 제 1 공동에 제 1 반투명 재료를 형성하는 단계; 전기 전도성 재료의 제 2 부분을 제거함으로써 제 2 공동을 형성하는 단계; 센서 및 전기적 상호 접속부를 포함하는 제 1 전자 부품을 제 2 공동에 배치하는 단계; 및 제 1 전자 부품의 전기적 상호 접속부와 접촉하고 제 2 공동 내에서 제 1 전자 부품의 센서와 제 1 반투명 재료 사이에 제 2 반투명 재료를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
전기 전도성 재료의 제 3 부분을 제거함으로써 제 3 공동을 형성하는 단계; 제 3 공동에 제 3 반투명 재료를 형성하는 단계; 전기 전도성 재료의 제 4 부분을 제거함으로써 제 4 공동을 형성하는 단계; 제 4 공동에 제 2 전자 부품을 배치하되, 제 2 전자 부품은 센서 및 전기적 상호 접속부를 포함하는, 단계; 제 2 전자 부품의 전기적 상호 접속부와 접촉하고 제 4 공동 내에서 제 2 전자 부품의 센서와 제 3 반투명 재료 사이에 제 4 반투명 재료를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
제 1 반투명 재료의 형성은 제 3 반투명 재료의 형성과 동시에 수행되고, 제 2 공동의 형성은 제 4 공동의 형성과 동시에 수행될 수 있다.
전기 전도성 재료에 결합된 솔더 볼을 형성하는 단계; 및 솔더 볼의 형성 후 전기 전도성 재료의 제 5 부분을 제거하되, 제 5 부분의 제거는 톱을 사용할 수 있다.
제 1 반투명 재료는 반투명 몰드 컴파운드를 포함하고, 제 2 반투명 재료는 반투명 언더필을 포함하며, 제 1 전자 부품의 센서는 지문 센서를 포함하고, 전기 상호 접속부는 솔더를 포함할 수 있다.
제 1 부분을 제거하는 단계와 제 2 부분을 제거하는 단계는 식각 공정을 사용하는 단계를 포함하고, 제 1 반투명 재료를 형성하는 단계는 식각 공정 후 성형 공정을 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 전자 장치의 제조 방법은 센서 및 전기 상호 접속부를 포함하는 전자 부품을 제공하는 단계; 전기 전도성 재료 및 반투명 몰드 컴파운드를 포함하는 기판을 제공하되, 전기 전도성 재료는 반투명 몰드 컴파운드에 결합되고, 전자 부품의 전기 상호 접속부는 기판의 전기 전도성 재료에 결합되는, 단계; 및 전기 상호 접속부와 반투명 몰드 컴파운드와 센서 사이에 접촉하는 반투명 언더필을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
기판의 전기 전도성 재료에 결합된 솔더 볼을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
반투명 언더필이 센서 및 반투명 몰드 컴파운드와 접촉할 수 있다.
센서는 지문 센서를 포함할 수 있다.
본 개시 내용은 일반적으로 전자 장치, 특히 반도체 장치 및 반도체 장치 제조 방법을 제공한다.
도 1은 예시적인 전자 장치의 단면도를 보여준다.
도 1a는 도 1의 예시적인 전자 장치의 평면도를 보여준다.
도 2a 내지 2h는 예시적인 전자 장치를 제조하기 위한 예시적인 방법의 단면도를 도시한다.
도 3은 예시적인 전자 장치의 단면도를 보여준다.
도 3a는 도 3의 예시적인 전자 장치의 평면도를 보여준다.
도 1a는 도 1의 예시적인 전자 장치의 평면도를 보여준다.
도 2a 내지 2h는 예시적인 전자 장치를 제조하기 위한 예시적인 방법의 단면도를 도시한다.
도 3은 예시적인 전자 장치의 단면도를 보여준다.
도 3a는 도 3의 예시적인 전자 장치의 평면도를 보여준다.
다음의 논의는 반도체 장치의 다양한 예 및 반도체 장치를 제조하는 방법을 제공한다. 이러한 예는 비 제한적이며, 첨부된 청구 범위는 개시된 특정 예에 제한되지 않아야한다. 다음 설명에서 "예" 및 "e.g."라는 용어 비 제한적이다.
도면은 일반적인 구성 방식을 도시하고, 잘 알려진 특징 및 기술의 설명 및 세부 사항은 본 개시를 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 생략될 수 있다. 또한, 도면의 구성 요소가 반드시 축척대로 그려지는 것은 아니다. 예를 들어, 도면에서 일부 구성 요소의 치수는 본 개시에서 논의된 예의 이해를 돕기 위해 다른 구성 요소에 비해 과장될 수 있다. 다른 도면에서 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
용어 "또는"은 목록에서 "또는"에 의해 결합된 임의의 하나 이상의 항목을 의미한다. 예를 들어, "x 또는 y"는 3 요소 세트 {(x),(y),(x, y)}중 임의의 요소를 의미한다. 다른 예로서, "x, y 또는 z"는 7 요소 세트 {(x),(y),(z),(x, y),(x, z),(y, z),(x, y, z)}중 임의의 요소를 의미한다.
"포함한다(comprises)", "포함하는(comprising)", "포함한다(includes)" 또는 "포함하는(including)"이라는 용어는 "개방형" 용어이며 명시된 특징의 존재를 명시하지만 하나 이상의 다른 특징의 존재 또는 추가를 배제하지는 않는다.
용어 "제1", "제2" 등은 본 명세서에서 다양한 구성 요소를 설명하기 위해 사용될 수 있으며, 이들 구성 요소는 이들 용어에 의해 제한되지 않아야 한다. 이러한 용어는 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 예를 들어, 본 개시에서 논의된 제1구성 요소는 본 개시의 교시를 벗어나지 않으면서 제구성 요소로 지칭될 수 있다.
달리 명시되지 않는 한, 용어 "결합된(연결된)"은 서로 직접 접촉하는 2개의 구성 요소를 설명하거나 하나 이상의 다른 구성 요소에 의해 간접적으로 결합된(연결된) 2개의 구성 요소를 설명하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 구성 요소 A가 구성 요소 B에 결합되면, 구성 요소 A는 구성 요소 B와 직접 접촉하거나 개재 구성 요소 C에 의해 구성 요소 B에 간접적으로 연결될 수 있다. 유사하게, 용어 "상에(over)" 또는 "상(on)"은 서로 직접 접촉하는 2개의 구성 요소를 설명하거나 하나 이상의 다른 구성 요소에 의해 간접적으로 연결된 2개의 구성 요소를 설명하는데 사용될 수 있다.
일 예로, 전자 장치는 센서 및 전기적 상호 접속부를 포함하는 전자 부품; 전기 전도성 재료 및 반투명 몰드 컴파운드를 포함하되, 전기 전도성 재료가 반투명 몰드 컴파운드에 결합되고, 전자 부품의 전기 상호 접속부가 기판의 전기 전도성 재료에 결합되는 기판; 및 전기 상호 접속부와 반투명 몰드 컴파운드와 센서 사이에 접촉하는 반투명 언더필을 포함할 수 있다.
다른 예로, 전자 장치의 제조 방법은 전기 전도성 재료의 제 1 부분을 제거함으로써 제 1 공동을 형성하는 단계; 제 1 공동에 제 1 반투명 재료를 형성하는 단계; 전기 전도성 재료의 제 2 부분을 제거함으로써 제 2 공동을 형성하는 단계; 센서 및 전기적 상호 접속부를 포함하는 제 1 전자 부품을 제 2 공동에 배치하는 단계; 및 제 1 전자 부품의 전기적 상호 접속부와 접촉하고 제 2 공동 내에서 제 1 전자 부품의 센서와 제 1 반투명 재료 사이에 제 2 반투명 재료를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 예로, 전자 장치의 제조 방법은 센서 및 전기 상호 접속부를 포함하는 전자 부품을 제공하는 단계; 전기 전도성 재료 및 반투명 몰드 컴파운드를 포함하는 기판을 제공하되, 전기 전도성 재료는 반투명 몰드 컴파운드에 결합되고, 전자 부품의 전기 상호 접속부는 기판의 전기 전도성 재료에 결합되는, 단계; 및 전기 상호 접속부와 반투명 몰드 컴파운드와 센서 사이에 접촉하는 반투명 언더필을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 예가 본 개시에 포함된다. 이러한 예는 도면, 청구 범위 또는 본 개시 내용의 설명에서 찾을 수 있다.
도 1은 예시적인 전자 장치(100)의 단면도를 도시한다. 도 1a는 도 1의 예시적인 전자 장치(100)의 평면도를 도시한다. 도 1의 예에서, 전자 장치(100)는 기판(110), 전자 부품(120), 반투명 재료(130) 및 외부 상호 접속부(140)를 포함할 수 있다.
기판(110)은 전도성 구조(111) 및 반투명 재료(112)를 포함할 수 있다. 전도성 구조(111)는 리드(111a) 및 플랭크(111b)를 포함하는 전도체(111ab)를 포함할 수 있다. 전자 부품(120)은 내부 상호 접속부(121) 및 회로(122)를 포함할 수 있다.
기판(110), 반투명 재료(130) 및 외부 상호 접속부(140)는 반도체 패키지(101) 또는 패키지(101)를 포함하거나 이로 지칭될 수 있고, 반도체 패키지(101)는 외부 요소 또는 환경 노출로부터 전자 부품(120)을 보호할 수 있다. 반도체 패키지(101)는 외부 부품과 전자 부품(120) 사이의 전기적 결합을 제공할 수 있다.
도 2a 내지 2h는 예시적인 전자 장치(100)를 제조하기 위한 예시적인 방법의 단면도를 도시한다.
도 2a는 제조 초기 단계에서의 전자 장치(100)의 단면도를 도시한다. 도 2a에 도시된 예에서, 전도성 구조(111)는 실질적으로 평면 구조일 수 있다. 일부 예에서, 전도성 구조(111)는 전기 전도성 재료, 전도체, 전도성 재료, 리드 프레임, 또는 전도 층을 포함하거나 그로 지칭될 수 있다. 일부 예에서, 전도성 구조(111)는 구리(Cu), 구리 합금(니켈(Ni), 실리콘(Si), 팔라듐(P) 또는 티타늄(Ti)), 철-니켈(Fe-Ni) 합금 또는 구리-강철-구리(Cu/SUS/Cu) 금속을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 전도성 구조(111)는 전기 전도성 리드 프레임을 포함할 수 있고 산화 방지를 위해 측면(111x) 및 측면(111y)에 도금된 주석, 니켈, 팔라듐, 금 또는 은을 포함하는 전기 전도성 층을 포함할 수 있다. 여기서, 측면은 표면이라고도 한다. 일부 예에서, 전도성 구조(111)는 약 80㎛(마이크로미터) 내지 약 800㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다.
도 2b는 제조의 후기 단계에서 전자 장치(100)의 단면도를 도시한다. 도 2b에 도시된 예에서, 개구 또는 공동(111c)은 전도성 구조(111)의 일부를 제거함으로써 제공되거나 형성될 수 있다. 일부 예에서, 전도성 구조(111)의 일부는 에칭 공정을 사용하여 제거될 수 있다. 전도성 구조(111)의 측면(111y)은 실질적으로 평면으로 유지될 수 있다. 전도성 구조(111)는 또한 공동(111c)의 베이스보다 더 위쪽으로 돌출하는 다중 리드(111a)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 마스크 패턴(도시되지 않음)이 전도성 구조(111)의 측면(111x)에 제공될 수 있고, 전도성 구조(111)의 노출된 부분은 다중 리드(111a)를 제공하기 위해 에칭에 의해 제거될 수 있다. 일부 예에서, 마스크 패턴은 포토 레지스트를 사용하여 제공될 수 있다. 공동(111c)은 전도성 구조(111)의 일부를 제거함으로써 다수의 리드(111a) 사이에 제공될 수 있다. 일부 예에서, 다수의 리드(111a)는 직사각형 링 형태로 배열되고 서로 이격될 수 있다. 일부 예에서, 리드(111a)는 전기 전도성 리드, 전도체, 전기 전도성 재료, 열 전도성 재료, 전도성 경로, 전도성 랜드, 전도성 패드, 전도성 비아, 회로 패턴, 배선 패턴, 트레이스 패턴, 전도성 포스트, 전도성 랜드, 배선 패드 또는 UBM(under-bump-metallization)을 포함하거나 그로 지칭될 수 있다. 리드(111a)는 약 20㎛ 내지 약 200㎛ 범위의 높이를 가질 수 있다.
도 2c는 제조의 후기 단계에서 전자 장치(100)의 단면도를 도시한다. 도 2c에 도시된 예에서, 반투명 재료(112)는 전도성 구조(111)의 공동(111c)에 제공될 수 있다. 일부 예에서, 반투명 재료(112)는 공동(111c) 내에 채워질 수 있다. 일부 예에서, 반투명 재료(112)는 전도성 구조(111)와 접촉할 수 있다. 일부 예에서, 유전체(112)의 측면(112x)은 전도성 구조(111)의 측면(111x)과 실질적으로 동일 평면에 있을 수 있다. 일부 예에서, 반투명 재료(112)는 유전체, 유전체 구조, 유전체 재료, 유전체 층, 절연 층, 보호층 또는 커버 층을 포함하거나 유전체로 지칭될 수 있다. 일부 예에서, 유전체(112)는 전기 절연 재료를 포함 할 수 있다. 일부 예에서, 유전체(112)는 반투명 또는 투명한 충전제를 포함하거나 포함하지 않는 수지, 몰드 컴파운드 또는 에폭시를 포함할 수 있다. 일부 예에서 유전체(112)는 투명하거나, 반투명하거나, 투명하여 빛 또는 다른 방사선이 회로(122)를 통과하여 감지될 수 있다. 예를 들어, 유전체(112)는 투명, 투명 또는 반투명 수지, 몰드 컴파운드 또는 에폭시를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 유전체(112)는 압축 성형 공정, 트랜스퍼 성형 공정, 액상 봉합재 성형 공정, 진공 적층 공정, 페이스트 인쇄 공정, 또는 필름 보조 성형 공정에 의해 제공될 수 있다. 유전체(112)의 두께는 각 리드(111a)의 두께와 동일하거나 유사할 수 있다.
도 2d는 제조의 후기 단계에서 전자 장치(100)의 단면도를 도시한다. 도 2d에 도시된 예에서, 개구 또는 공동(111d)은 전도성 구조(111)의 일부를 제거함으로써 제공되거나 형성될 수 있다. 일부 예에서, 마스크 패턴(도시되지 않음)은 전도성 구조(111)의 측면(111y) 및 노출된 부분에 제공될 수 있다. 전도성 구조(111)는 플랭크(111b)를 제공하기 위해 에칭에 의해 제거될 수 있다. 일부 예에서, 공동(111d)은 전도성 구조체(111)의 일부를 제거함으로써 다중 플랭크(111b) 사이에 제공될 수 있다. 다중 플랭크(111b)는 서로 이격되도록 직사각형 링 형상으로 배열될 수 있다. 다수의 플랭크(111b) 각각은 하나 이상의 리드(111a)에 결합될 수 있다. 일부 예에서, 전도체(111ab)는 기판(110)의 측면(110x)에서 노출되거나, 유전체 에지(112z)에 의해 외부로 덮이거나, 기판(110)의 측면(110z)에서 노출되지 않을 수 있는 리드(111a)를 포함한다. 유전체(112)의 측면(112y)은 전도성 구조(111)의 공동(111d)을 통해 노출될 수 있다. 리드(111a)의 리드 베이스(111ay)의 일부는 전도성 구조(111)의 공동(111d)에 의해 노출될 수도 있다. 일부 예에서, 플랭크(111b)는 전도체, 전기 또는 열 전도성 재료, 전도성 경로, 전도성 랜드, 연결 패드, 전도성 비아, 회로 패턴, 배선 패턴, 트레이스 패턴, 전도성 포스트, 전도성 랜드, 배선 패드 또는 언더 범프 금속(UBM)을 포함하거나 이로 지칭될 수 있다. 일부 예에서, 전도체(111ab)는 기판(110)의 측면(110z)에서 노출될 수 있고, 유전체 에지(112z)에 의해 외부로 덮일 수 있으며, 기판(110)의 측면(110x)에서 노출되지 않을 수 있는 플랭크(111b)를 포함한다. 일부 예에서, 기판(110)은 리드 프레임으로 지칭될 수 있다. 플랭크(111b)는 약 60㎛ 내지 약 600㎛ 범위의 높이를 가질 수 있다
일부 예에서, 전도성 구조(111)는 미리 형성된 기판을 포함할 수 있다. 미리 형성된 기판은 전자 장치에 부착되기 전에 제조될 수 있으며 각각의 전도성층 사이에 유전체층을 포함할 수 있다. 전도성층은 구리를 포함할 수 있고 전기 도금 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 유전체층은 액체가 아닌 미리 형성된 필름으로 부착될 수 있는 비교적 두꺼운 비-사진 정의 불가능한 층일 수 있으며, 강성 또는 구조적 지지를 위해 스트랜드, 직조 또는 기타 무기 입자와 같은 필러가 있는 수지를 포함할 수 있다. 유전체층은 사진으로 정의할 수 없으므로 드릴 또는 레이저를 사용하여 비아 또는 개구부와 같은 기능을 제공할 수 있다. 일부 예에서, 유전체 층은 프리프레그 재료 또는 Ajinomoto Buildup Film(ABF)을 포함할 수 있다. 미리 형성된 기판은 예를 들어 비스말레이미드트리아진(BT) 또는 FR4를 포함하는 유전체 재료와 같은 영구 코어 구조 또는 캐리어를 포함할 수 있고, 유전체 및 전도성 층이 영구 코어 구조 상에 제공될 수 있다. 일부 예에서, 사전 형성된 기판은 영구 코어 구조를 생략하는 코어리스 기판일 수 있으며, 유전체 층 및 전도성 층은 유전체 층 및 전도성 층의 형성 후 그리고 전자 장치에 부착되기 전에 제거될 수 있는 희생 캐리어 상에 제공될 수 있다. 미리 형성된 기판은 인쇄 회로 기판(PCB) 또는 라미네이트 기판으로 지칭될 수 있다. 이러한 미리 형성된 기판은 반 가산 또는 개질-반 가산 공정을 통해 제공될 수 있다. 본 개시 내용의 다른 기판은 또한 미리 형성된 기판을 포함할 수 있다.
일부 예에서, 기판(110)은 사전 성형된 리드 프레임, 라우팅 가능한 성형된 리드 프레임, 인쇄 회로 기판, 캐비티 기판 인쇄 회로 기판, 다층 기판, 스루 홀 기판, 경질 기판, 가요 성 기판, 유리 에폭시 기판, 폴리이미드 기판, 성형 플라스틱 기판, 세라믹 기판, 적층 공정 기판 또는 빌드 업 기판을 포함할 수 있다.
도 2e는 제조의 후기 단계에서 전자 장치(100)의 단면도를 도시한다. 도 2e에 도시된 예에서, 도 2e의 구조는 뒤집혀 있고, 전자 부품(120)은 내부 상호 연결부(121)를 통해 기판(110)의 전도성 구조(111)에 전기적으로 연결된다. 일부 예에서, 픽앤플레이스 장비는 전자 부품(120)을 픽업할 수 있어 전자 부품(120)은 기판(110)의 공동(111d) 내에 배치된다. 전자 부품(120)은 리드(111a)의 리드 베이스(111ay) 상에 위치될 수 있다. 전자 부품(120)의 측면(120z)은 공동(111d)의 내벽(111dz)으로부터 이격될 수 있다. 전자 부품(120)의 측면(120z)은 전자 부품(120)의 상부 표면과 하부 표면 사이에 있을 수 있다. 일부 예에서, 전자 부품(120)의 측면(120y)은 전자 부품(120)의 상부 표면으로 지칭될 수 있고 측면(110y)과 실질적으로 동일 평면에 있을 수 있다. 일부 예에서, 전자 부품(120)의 내부 상호 접속부(121)는 매스 리플로우 공정 또는 열 압축 공정을 사용하여 기판(110)의 리드(111a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 예에서, 전자 부품(120)은 반도체 다이 또는 반도체 칩을 포함하거나 또는 반도체 칩으로 지칭될 수 있다. 일부 예에서, 전자 부품(120)은 예를 들어 실리콘(Si)과 같은 반도체 재료를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 전자 부품(120)은 수동 전자 회로 요소(미도시) 또는 트랜지스터와 같은 능동 전자 회로 요소(미도시)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 전자 부품(120)은 반도체 장치로 지칭될 수 있다.
일부 예에서, 전자 부품(120)은 센서, MEMS(micro-electromechanical system) 센서, 광 센서, 지문 센서, 포토 센서, 또는 압력 센서를 포함하거나 이로 지칭될 수 있다. 일부 예들에서, 전자 부품(120)은 유전체(112)를 통해 신호를 전송하는 송신기를 포함할 수 있거나, 전자 부품(120)은 유전체(112)를 통해 전송된 신호를 전자 부품(120)의 수신기로 수신하기 위한 수신기를 포함할 수 있다.
일부 예에서, 전자 부품(120)은 활성 영역 및 비활성 영역을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 활성 영역은 기판(110), 공동(111d)의 베이스 또는 유전체(112)와 마주할 수 있다. 일부 예에서, 활성 영역은 내부 상호 접속부(121) 또는 회로(122)를 포함할 수 있고 전자 부품(120)의 감지 측면으로 지칭될 수 있다.
일부 예에서, 내부 상호 접속부(121)는 전기 상호 접속부, 다이 패드, 본드 패드, 알루미늄 패드, 전도성 필라, 전도성 포스트, 구리 필라 웨이퍼 범프, 솔더 웨이퍼 범프 또는 솔더 범프를 포함하거나 그로 지칭될 수 있다. 내부 상호 접속부(121)는 전기 도금 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 일부 예에서, 내부 상호 접속부(121)는 예를 들어 땜납, 금속, 구리, 알루미늄, 금, 니켈, 니켈-금 합금, 구리 합금, 알루미늄 합금, 금 합금 또는 니켈 합금과 같은 전기 전도성 재료를 포함할 수 있다. 내부 상호 접속부(121)는 저 융점 재료(121a)를 포함할 수 있고 저 융점 재료(121a)를 통해 기판(110)의 리드(111a)에 결합 될 수 있다. 일부 예에서, 저 융점 재료(121a)는 Sn, Ag, Pb, Cu, Sn-Pb, Sn37-Pb, Sn95-Pb, Sn-Pb-Ag, Sn-Cu, Sn-Ag, Sn-Au, Sn-Bi 또는 Sn-Ag-Cu을 포함할 수 있다. 전자 부품(120)의 내부 상호 접속부(121)는 저 융점 재료(121a)를 통해 기판(110)의 리드(111a)에 전기적으로 결합될 수 있다. 일부 예에서, 내부 상호 접속부(121)는 대략 10㎛ 내지 대략 150㎛ 범위의 폭 또는 직경을 가질 수 있다.
회로(122)는 기판(110)의 유전체(112)와 마주할 수 있다. 회로(122)는 내부 상호 접속부(121)에 전기적으로 연결될 수 있다. 회로(122)는 내부 상호 접속부(121)를 통해 기판(110)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 예에서, 회로(122)는 마이크로 전자 기계 시스템(MEMS), 센서, 이미지 센서, 광 센서, 지문 센서, 포토 센서, 압력 센서 또는 처리 회로를 포함하거나 이로 지칭 될 수 있다. 일부 예에서, 회로(122)는 지문 정보를 직접 감지하기 위한 내장형 픽셀 어레이(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 회로(122)는 유전체(112)를 통해 지문 정보를 감지하거나 수신할 수 있다. 일부 예에서, 전자 부품(120)은 회로(120)에 의해 감지된 지문 정보를 해석하기 위한 구동 및 감지 전자 장치를 포함 할 수 있다.
일부 예들에서, 회로(122)는 유전체(112)를 통해 전자 상호 접속부(120)로부터 신호를 전송하기 위한 송신기 또는 회로를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 회로(122)는 유전체(112)를 통해 신호를 수신하기 위한 수신기 또는 회로를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 회로(122)는 유전체(112)를 통해 신호를 수신하거나 전송하기 위해 유전체(112)와 정렬될 수 있다.
일부 예들에서, 유전체(112)는 빛 또는 다른 방사선이 회로(122)를 통과하고 감지 또는 수신될 수 있도록 투명하거나, 반투명하거나, 투명할 수 있다. 일부 예에서, 유전체(112) 및 회로(122)는 회로(122)가 유전체(112)를 통해 신호를 수신 또는 송신할 수 있도록 배열될 수 있다. 일부 예에서, 전자 부품(120)의 두께는 약 50㎛ 내지 약 450㎛ 범위일 수 있다.
도 2f는 제조의 후기 단계에서 전자 장치(100)의 단면도를 도시한다. 도 2f에 도시된 예에서, 유전체(130)는 전자 부품(120)과 기판(110) 사이에 위치되거나 배치될 수 있다. 유전체(130)는 기판(110)의 공동(111d)에 형성될 수 있다. 일부 예에서, 유전체(130)는 상호 접속부(121)를 둘러싸고 접촉할 수 있다. 전자 부품(120)의 측면(120y)이 노출 가능하다. 측면(120y)은 전자 부품(120)의 상부 표면으로 지칭될 수 있다. 유전체(130)의 측면(130y), 전자 부품(120)의 측면(120y) 및 기판(110)의 측면(110y)은 실질적으로 동일 평면일 수 있다. 유전체(130)는 전자 부품(120)의 측면(120x)과 기판(110)의 유전체(112) 사이에 위치할 수 있다. 일부 예에서, 유전체(130)는 전자 부품(120)의 측면(120z)과 접촉할 수 있고 측면(111b)과 접촉할 수 있다. 일부 예에서, 유전체(130)는 회로(122)와 접촉할 수 있고 유전체(112)와 접촉할 수 있다. 일부 예에서, 유전체(130)는 몰딩 부품, 밀봉 부품, 보호 부품 또는 언더필을 포함하거나 그로 지칭될 수 있다. 일부 예에서, 유전체(130)는 접착제, 캐필러리 언더필, 성형 언더필, 비전 도성 페이스트, 실란트, 수지 또는 몰드 컴파운드를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 유전체(130)는 빛 또는 다른 방사선이 회로(122)를 통과하고 감지될 수 있도록 투명하거나, 반투명하거나, 투명할 수 있다. 예를 들어, 유전체(130)는 투명, 반투명 또는 반투명 접착제, 언더필, 비-전도성 페이스트, 실란트, 수지 또는 몰드 컴파운드를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 유전체(130)는 전자 부품(120)과 기판(110) 사이에 주입될 수 있다. 유전체(130)를 형성하는 예는 압축 성형 공정, 트랜스퍼 성형 공정, 액상 봉지재 성형 공정, 진공 적층 공정, 페이스트 인쇄 공정 또는 필름 보조 성형 공정을 사용하는 것을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 유전체 재료는 기판(110)의 다중 공동(111d)에서 동시에 형성될 수 있다. 일부 예에서, 유전체(130)는 기판(110)으로부터 전기적으로 분리되지 않도록 물리적 또는 화학적 충격으로부터 전자 부품(120)을 보호할 수 있다.
전자 장치(100)가 유전체(130)를 포함하는 것으로 도시되었지만, 이것은 본 개시의 제한이 아니다. 일부 예에서, 전자 장치(100)는 전기 전도성 재료 및 개구로 구성된 리드 프레임을 사용하여 형성될 수 있고 몰딩 공정가 리드 프레임의 개구에 반투명, 투명 또는 투명한 재료를 형성하는 데 사용될 수 있다. 일부 예에서, 전자 장치(100)는 단일의 일체형 반투명 재료를 포함하고, 반투명 재료 및 회로(122)는 회로(122)가 반투명 재료를 통해 신호를 수신하거나 송신할 수 있도록 배열될 수 있다. 일부 예에서, 일체형 반투명 재료는 회로(122)와 접촉할 수 있다. 일부 예에서, 일체형 반투명 재료는 회로(122)로부터 이격될 수 있다.
도 2g는 제조의 후기 단계에서 전자 장치(100)의 단면도를 도시한다. 도 2g에 도시된 예에서, 외부 상호 접속부(140)는 측면(111b)의 측면(111by)에 제공될 수 있다. 외부 상호 접속부(140)는 플랭크(111b)의 측면(111by)에 전기적으로 연결될 수 있다. 외부 상호 접속부(140)는 전도성 구조(111)의 플랭크(111b) 및 리드(111a)를 통해 내부 상호 접속부(121) 및 전자 부품(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
일부 예에서, 외부 상호 접속부(140)는 주석(Sn), 은(Ag), 납(Pb), 구리(Cu), Sn-Pb, Sn37-Pb, Sn95-Pb, Sn-Pb-Ag, Sn-Cu, Sn-Ag, Sn-Au, Sn-Bi 또는 Sn-Ag-Cu를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 외부 상호 접속부(140)는 볼 드롭 공정, 스크린 인쇄 공정 또는 전기 도금 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 일부 예에서, 외부 상호 접속부(140)는 볼 드롭 공정에 이어 리플로우 공정을 사용하여 측면(111)에 위치할 수 있는 솔더를 포함하는 전도성 재료(도시되지 않음) 상에 형성 될 수 있다. 일부 예에서, 외부 상호 접속부(140)는 전도성 볼, 솔더 볼, 전도성 필라, 구리 필라, 또는 구리 필라 상에 솔더 캡을 갖는 전도성 포스트를 포함하거나 그로 지칭될 수 있다. 일부 예에서, 외부 상호 접속부(140)는 구형을 가질 수 있고 대략 25㎛ 내지 대략 300㎛ 범위의 직경을 가질 수 있다. 일부 예에서, 외부 상호 접속부(140)는 대략 25㎛ 내지 대략 300㎛ 범위의 높이를 가질 수 있고 대략 25㎛ 내지 대략 300㎛ 범위의 폭을 가질 수 있다.
도 2h는 제조의 후기 단계에서 전자 장치(100)의 단면도를 도시한다. 도 2h에 도시된 예에서, 기판(110)은 싱귤레이션 공정을 사용하여 개별 전자 장치(100)로 분리될 수 있다. 일부 예에서, 기판(110)은 예를 들어 톱을 사용하여 기판(110)의 기판의 전도성 구조(111)의 적어도 일부를 제거함으로써 분리될 수 있다. 싱귤레이션 공정 동안, 플랭크(111b) 및 유전체(112)의 일부가 제거될 수 있다. 일부 예에서, 싱귤레이션 공정은 다이아몬드 휠, 톱, 레이저 빔 또는 에칭 공정을 사용하여 플랭크(111b) 및 유전체(112)의 일부를 제거하는 것을 포함할 수 있다. 싱귤레이션 공정 후, 전자 장치(100)는 기판(110), 전자 부품을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 외부 상호 접속부(140)는 전자 장치(100)의 외부 입력/출력 단자를 포함하거나 이로 지칭될 수 있다.
도 3은 예시적인 전자 장치(200)의 단면도를 도시한다. 도 3a는 도 3의 예시적인 전자 장치의 평면도를 도시한다. 도 3에 도시된 예에서, 전자 장치(200)는 기판(210), 전자 부품(120), 유전체(130) 및 외부 상호 접속부(140)를 포함할 수 있다.
전자 장치(200)는 이전에 설명된 전자 장치(100)와 유사할 수 있다. 예를 들어, 기판(210)의 제조 공정 및 구성은 도 1 및 2a 내지 2d에 도시된 기판(110)의 것과 동일하거나 유사할 수 있다. 예를 들어, 전도성 구조(211) 및 유전체(212)는 도 1에 도시된 전자 장치(100)의 전도성 구조(111) 및 유전체(112)와 동일하거나 유사할 수 있다. 전도성 구조(211)는 리드(211a) 및 플랭크(211b)를 포함하는 전도체(211ab)를 포함할 수 있다. 전도성 구조(211)의 다중 리드(211a) 및 다중 플랭크(211b)는 도 1에 도시된 전자 장치(100)의 다중 리드(111a) 및 다중 플랭크(111b)와 동일하거나 유사할 수 있다. 일부 예에서, 다중 리드(211a)는 측면(210z)에서 노출되도록 연장될 수 있다. 유전체(212)는 다수의 리드(211a) 사이에 위치할 수 있다.
본 개시 내용은 특정 예에 대한 참조를 포함한다; 그러나, 본 개시 내용의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경이 이루어질 수 있고 등가물이 대체될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 또한, 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 개시된 예에 대한 수정이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 개시 내용은 개시된 예들에 제한되지 않고, 본 개시 내용은 첨부된 청구 범위 내에 속하는 모든 예들을 포함할 것으로 의도된다.
Claims (20)
- 센서 및 전기적 상호 접속부를 포함하는 전자 부품;
전기 전도성 재료 및 반투명 몰드 컴파운드를 포함하되, 전기 전도성 재료가 반투명 몰드 컴파운드에 결합되고, 전자 부품의 전기 상호 접속부가 기판의 전기 전도성 재료에 결합되는 기판; 및
전기 상호 접속부와 반투명 몰드 컴파운드와 센서 사이에 접촉하는 반투명 언더필을 포함하는, 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
반투명 언더필은 전기 상호 접속부를 둘러싸는, 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
전자 부품은 반도체 다이를 포함하되, 전기적 상호 접속부는 웨이퍼 범프를 포함하는, 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
기판의 전기 전도성 재료에 결합된 솔더 볼을 더 포함하는, 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
전자 부품은 상면, 하면, 및 상면과 하면 사이의 측면을 포함하고, 반투명 언더필은 전자 부품의 측면과 전기 전도성 재료와 접촉하는, 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
반투명 언더필은 센서 및 반투명 몰드 컴파운드와 접촉하는, 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
반투명 언더필은 몰드 컴파운드를 포함하고, 전기 상호 접속부는 솔더를 포함하며, 전기 전도성 재료는 구리를 포함하고, 전기 전도성 재료는 반투명 몰드 컴파운드와 접촉하는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
센서는 지문 센서를 포함하는, 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
반투명 몰드 컴파운드의 상면은 전기 전도성 재료의 상면과 실질적으로 동일 평면인, 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
기판은 공동을 포함하고 전자 부품은 공동 내에 있는, 전자 장치. - 전기 전도성 재료의 제 1 부분을 제거함으로써 제 1 공동을 형성하는 단계;
제 1 공동에 제 1 반투명 재료를 형성하는 단계;
전기 전도성 재료의 제 2 부분을 제거함으로써 제 2 공동을 형성하는 단계;
센서 및 전기적 상호 접속부를 포함하는 제 1 전자 부품을 제 2 공동에 배치하는 단계; 및
제 1 전자 부품의 전기적 상호 접속부와 접촉하고 제 2 공동 내에서 제 1 전자 부품의 센서와 제 1 반투명 재료 사이에 제 2 반투명 재료를 형성하는 단계를 포함하는, 전자 장치의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
전기 전도성 재료의 제 3 부분을 제거함으로써 제 3 공동을 형성하는 단계;
제 3 공동에 제 3 반투명 재료를 형성하는 단계;
전기 전도성 재료의 제 4 부분을 제거함으로써 제 4 공동을 형성하는 단계;
제 4 공동에 제 2 전자 부품을 배치하되, 제 2 전자 부품은 센서 및 전기적 상호 접속부를 포함하는, 단계;
제 2 전자 부품의 전기적 상호 접속부와 접촉하고 제 4 공동 내에서 제 2 전자 부품의 센서와 제 3 반투명 재료 사이에 제 4 반투명 재료를 형성하는 단계를 더 포함하는, 전자 장치의 제조 방법. - 제 12 항에 있어서,
제 1 반투명 재료의 형성은 제 3 반투명 재료의 형성과 동시에 수행되고, 제 2 공동의 형성은 제 4 공동의 형성과 동시에 수행되는, 전자 장치의 제조 방법. - 제 12 항에 있어서,
전기 전도성 재료에 결합된 솔더 볼을 형성하는 단계; 및
솔더 볼의 형성 후 전기 전도성 재료의 제 5 부분을 제거하되, 제 5 부분의 제거는 톱을 사용하는, 전자 장치의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
제 1 반투명 재료는 반투명 몰드 컴파운드를 포함하고, 제 2 반투명 재료는 반투명 언더필을 포함하며, 제 1 전자 부품의 센서는 지문 센서를 포함하고, 전기 상호 접속부는 솔더를 포함하는, 전자 장치의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
제 1 부분을 제거하는 단계와 제 2 부분을 제거하는 단계는 식각 공정을 사용하는 단계를 포함하고, 제 1 반투명 재료를 형성하는 단계는 식각 공정 후 성형 공정을 사용하는 단계를 포함하는, 전자 장치의 제조 방법. - 센서 및 전기 상호 접속부를 포함하는 전자 부품을 제공하는 단계;
전기 전도성 재료 및 반투명 몰드 컴파운드를 포함하는 기판을 제공하되, 전기 전도성 재료는 반투명 몰드 컴파운드에 결합되고, 전자 부품의 전기 상호 접속부는 기판의 전기 전도성 재료에 결합되는, 단계; 및
전기 상호 접속부와 반투명 몰드 컴파운드와 센서 사이에 접촉하는 반투명 언더필을 제공하는 단계를 포함하는, 전자 장치의 제조 방법. - 제 17 항에 있어서,
기판의 전기 전도성 재료에 결합된 솔더 볼을 제공하는 단계를 더 포함하는, 전자 장치의 제조 방법. - 제 17 항에 있어서,
반투명 언더필이 센서 및 반투명 몰드 컴파운드와 접촉하는, 전자 장치의 제조 방법. - 제 17 항에 있어서,
센서는 지문 센서를 포함하는, 전자 장치의 제조 방법.
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