KR20240065985A - Semiconductor package module and semiconductor device including the same - Google Patents

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Abstract

하나 이상의 코어를 포함하는 반도체 다이로 구성될 수 있는 복수의 칩렛(chiplet) 다이들(dies), 복수의 상기 칩렛 다이들이 상부 패키지 기판에 각각 실장되는 개별화된 상부 패키지, 및 복수의 상기 개별화된 상부 패키지들이 실장되고, 복수의 상기 개별화된 상부 패키지들을 전기적으로 연결하고, 복수의 상기 개별화된 상부 패키지와 외부 연결 단자를 전기적으로 연결하는 하부 모듈 기판을 포함하는 반도체 패키지 모듈을 통하여, 반도체 패키지의 생산 비용을 절감하고, 반도체 패키지의 수율을 개선하고, 반도체 패키지의 PI/SI 특성을 개선할 수 있다.A plurality of chiplet dies, which may be composed of a semiconductor die including one or more cores, an individualized upper package in which the plurality of chiplet dies are each mounted on an upper package substrate, and a plurality of the individualized upper packages. Production of a semiconductor package through a semiconductor package module including a lower module substrate on which packages are mounted, electrically connecting the plurality of individualized upper packages, and electrically connecting the plurality of individualized upper packages and external connection terminals. Costs can be reduced, the yield of semiconductor packages can be improved, and the PI/SI characteristics of semiconductor packages can be improved.

Description

반도체 패키지 모듈 및 이를 포함하는 반도체 장치{Semiconductor package module and semiconductor device including the same}Semiconductor package module and semiconductor device including the same}

본 발명은 반도체 패키지에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 칩렛 다이를 포함하는 반도체 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor package, and more specifically, to a semiconductor package including a chiplet die.

반도체 패키지는 반도체 칩을 전자 제품에 사용하기 적합한 형태로 구현한 것이다. 통상적으로 반도체 패키지는 인쇄회로기판(PCB) 상에 반도체 칩을 실장하고 본딩 와이어 내지 범프를 이용하여 이들을 전기적으로 연결하는 것이 일반적이다. 반도체 패키지가 고속화 및 고용량화 됨에 따라, 반도체 패키지의 소모 전력의 증가하고 있다. 이에 따라, 반도체 패키지의 사이즈/성능에 대응하고, 반도체 패키지로의 안정적인 전력 공급을 위한 PCB/패키지 구조에 대한 중요도가 더욱 높아지고 있다. A semiconductor package is a semiconductor chip implemented in a form suitable for use in electronic products. Typically, a semiconductor package mounts a semiconductor chip on a printed circuit board (PCB) and electrically connects them using bonding wires or bumps. As semiconductor packages become faster and have higher capacities, the power consumption of semiconductor packages is increasing. Accordingly, the importance of the PCB/package structure to respond to the size/performance of the semiconductor package and to provide stable power supply to the semiconductor package is increasing.

본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는, 반도체 패키지의 생산 효율을 증가시키고, 반도체 패키지의 열적 특성 및 전기적 특성을 개선할 수 있는 반도체 패키지를 제공하는 것에 있다.The problem to be solved by the technical idea of the present invention is to provide a semiconductor package that can increase the production efficiency of the semiconductor package and improve the thermal and electrical characteristics of the semiconductor package.

본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the technical idea of the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 기술적 사상은, 하나 이상의 코어를 포함하는 반도체 다이로 구성될 수 있는 복수의 칩렛(chiplet) 다이들(dies), 복수의 상기 칩렛 다이들이 상부 패키지 기판에 각각 실장되는 개별화된 상부 패키지, 및 복수의 상기 개별화된 상부 패키지들이 실장되고, 복수의 상기 개별화된 상부 패키지들을 전기적으로 연결하고, 복수의 상기 개별화된 상부 패키지와 외부 연결 단자를 전기적으로 연결하는 하부 모듈 기판을 포함하는 반도체 패키지 모듈을 제공한다.In order to solve the above problem, the technical idea of the present invention is to provide a plurality of chiplet dies that can be composed of a semiconductor die including one or more cores, and the plurality of chiplet dies are each mounted on an upper package substrate. An individualized upper package is mounted, and a lower module on which the plurality of individualized upper packages are mounted, electrically connecting the plurality of individualized upper packages, and electrically connecting the plurality of individualized upper packages and external connection terminals. A semiconductor package module including a substrate is provided.

또한, 본 발명의 기술적 사상은, 하나 이상의 코어를 포함하는 반도체 다이로 구성될 수 있는 복수의 칩렛 다이들, 복수의 상기 칩렛 다이들이 상부 패키지 기판에 각각 실장되는 개별화된 상부 패키지, 복수의 상기 개별화된 상부 패키지들이 실장되고, 복수의 상기 개별화된 상부 패키지들을 전기적으로 연결하고, 복수의 상기 개별화된 상부 패키지와 외부 연결 단자를 전기적으로 연결하는 하부 모듈 기판, 복수의 상기 칩렛 다이들 각각과 상기 상부 패키지 기판을 전기적으로 연결하는 상부 연결 단자, 복수의 상기 개별화된 상부 패키지들과 하부 모듈 기판을 전기적으로 연결하는 하부 연결 단자, 복수의 상기 개별화된 상부 패키지들 및 상기 하부 모듈 기판에 구비되는 수동 소자, 상기 하부 모듈 기판의 상면의 외각을 따라 구비되고, 워피지 개선을 위한 스티프너 를 포함하고, 복수의 상기 칩렛 다이들 각각은 차동 방식으로 구성되는 각각 인터페이스 회로를 포함하고, 상기 상부 연결 단자의 피치는 상기 하부 연결 단자의 피치보다 작고, 상기 상부 연결 단자의 폭은 상기 하부 연결 단자의 폭보다 작고, 상부 패키지 기판의 상면, 하면, 및 내부에 적어도 하나 이상의 상기 수동 소자를 구비하고, 상기 하부 모듈 기판의 상면, 하면, 및 내부에 적어도 하나 이상의 상기 수동 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈을 제공한다.In addition, the technical idea of the present invention is a plurality of chiplet dies that may be composed of a semiconductor die including one or more cores, an individualized upper package in which the plurality of chiplet dies are each mounted on an upper package substrate, and a plurality of individualized upper packages. A lower module substrate on which the upper packages are mounted, electrically connecting the plurality of individualized upper packages, and electrically connecting the plurality of individualized upper packages and external connection terminals, each of the plurality of chiplet dies and the upper An upper connection terminal electrically connecting the package substrate, a lower connection terminal electrically connecting the plurality of individualized upper packages and the lower module substrate, and a passive element provided on the plurality of individualized upper packages and the lower module substrate. , is provided along the outer edge of the upper surface of the lower module substrate, includes a stiffener for improving warpage, and each of the plurality of chiplet dies includes an interface circuit configured in a differential manner, and the pitch of the upper connection terminal is smaller than the pitch of the lower connection terminal, the width of the upper connection terminal is smaller than the width of the lower connection terminal, and at least one passive element is provided on the upper surface, lower surface, and inside of the upper package substrate, and the lower module A semiconductor package module is provided, comprising at least one passive element on the top, bottom, and inside of a substrate.

본 발명의 기술적 사상에 의한 반도체 패키지에서, 칩렛 다이들을 포함하는 패키지들이 실장된 반도체 패키지 모듈을 통해, 반도체 패키지의 생산 비용을 절감하고, 반도체 패키지의 수율을 개선하고, 반도체 패키지의 PI/SI 특성을 개선할 수 있다.In the semiconductor package according to the technical idea of the present invention, the production cost of the semiconductor package is reduced, the yield of the semiconductor package is improved, and the PI/SI characteristics of the semiconductor package are reduced through a semiconductor package module in which packages including chiplet dies are mounted. can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈에 대한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈의 상부 패키지 기판의 일부를 확대하여 나타낸 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈을 위에서 -Z축 방향으로 바라본 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈을 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈이 실장된 반도체 장치를 나타낸 측면도이다.
1 is a side view of a semiconductor package module according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged view showing a portion of the upper package substrate of a semiconductor package module according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a plan view of a semiconductor package module according to an embodiment of the present invention viewed from above in the -Z-axis direction.
Figure 4 is a side view showing a semiconductor package module according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a side view showing a semiconductor package module according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a plan view showing a semiconductor package module according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a side view showing a semiconductor package module according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a side view showing a semiconductor package module according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a side view showing a semiconductor package module according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a side view showing a semiconductor package module according to an embodiment of the present invention.
Figure 11 is a side view showing a semiconductor device on which a semiconductor package module is mounted according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 기술적 사상의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the technical idea of the present disclosure will be described in detail with reference to the attached drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions thereof are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈에 대한 단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈의 상부 패키지 기판의 일부를 확대하여 나타낸 확대도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈을 위에서 -Z축 방향으로 바라본 평면도이다.1 is a cross-sectional view of a semiconductor package module according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is an enlarged view showing a portion of the upper package substrate of a semiconductor package module according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a plan view of a semiconductor package module according to an embodiment of the present invention viewed from above in the -Z-axis direction.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예인 반도체 패키지 모듈(1)은 상부 패키지(100a, 100b), 하부 모듈 기판(200), 스티프너(300), 수동 소자(410, 420)를 포함할 수 있다. 1 to 3, the semiconductor package module 1, which is an embodiment of the present invention, includes an upper package (100a, 100b), a lower module substrate 200, a stiffener 300, and passive elements 410 and 420. It can be included.

상부 패키지(100)는 상부 패키지 기판(120), 제1 반도체 칩(110a), 상부 연결 단자(111), 및 수동 소자(131, 132)를 포함할 수 있다. 상부 패키지(100)는 하나 이상의 코어를 포함하는 반도체 다이를 구성하는 칩렛 다이들이 각각 구비되어, 상부 패키지(100)는 개별화된 패키지일 수 있다. 즉, 본 명세서에서의 상부 패키지(100)는 개별화된 상부 패키지(100)를 의미할 수 있다.The upper package 100 may include an upper package substrate 120, a first semiconductor chip 110a, an upper connection terminal 111, and passive elements 131 and 132. The upper package 100 is each provided with chiplet dies constituting a semiconductor die including one or more cores, so the upper package 100 may be an individualized package. That is, the upper package 100 in this specification may mean an individualized upper package 100.

상부 패키지 기판(120)은, 예컨대, PCB(Printed Circuit Board)일 수 있다. 상부 패키지 기판(120)은 상부 연결 단자(111)를 통해 하부 모듈 기판(200) 상에 실장될 수 있다. 상부 패키지 기판(120)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 코어층(122), 배선부(124), 비아(125) 및 SR(Solder Resist)층(126)을 포함할 수 있다. 상부 패키지 기판(120)의 평면적은, 예컨대, 50*50㎜2 이하일 수 있다. 물론, 상부 패키지 기판(120)의 평면적이 상기 수치에 한정되는 것은 아니다.The upper package substrate 120 may be, for example, a printed circuit board (PCB). The upper package substrate 120 may be mounted on the lower module substrate 200 through the upper connection terminal 111. As shown in FIG. 2 , the upper package substrate 120 may include a core layer 122, a wiring portion 124, a via 125, and a solder resist (SR) layer 126. The planar area of the upper package substrate 120 may be, for example, 50*50 mm2 or less. Of course, the planar area of the upper package substrate 120 is not limited to the above values.

코어층(122)은, 예컨대 FR4와 같은 유리 섬유(glass fiber)와 레진을 포함할 수 있다. 그러나 코어층(122)의 재질이 그에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 코어층(122)은 BT(Bismaleimide-Triazine) 수지, PC(Poly Carbonate) 수지, ABF(Ajinomoto Build-up Film)와 같은 보강 필름(build up films), 또는 다른 라미네이트 수지를 포함할 수 있다. 그러나 코어층(122)의 재질이 전술한 물질들에 한정되는 것은 아니다. 코어층(122)은 비교적 얇은 두께를 가질 수 있다. 예컨대, 코어층(122)은 제1 두께(D1)를 가지며, 제1 두께(D1)는, 코어층(122)의 상부 및 하부에 형성된 비아에 대해 적층(stack) 비아의 형성이 가능한 두께 정도일 수 있다. 제1 두께(D1)는, 예컨대, 0㎛ ~ 200㎛ 정도일 수 있다. 실시예에 따라, 상부 패키지 기판(110)은 코어층을 포함하지 않을 수도 있고, 앞서 제1 두께(D1)가 0㎛인 경우에 해당할 수 있다. 본 실시예의 반도체 패키지 모듈(1)에서, 코어층(122)의 제1 두께(D1)는 40㎛ ~ 100㎛ 정도일 수 있다. 물론, 코어층(122)의 제1 두께(D1)가 그에 한정되는 것은 아니다.The core layer 122 may include, for example, glass fiber such as FR4 and resin. However, the material of the core layer 122 is not limited thereto. For example, the core layer 122 may include build up films such as Bismaleimide-Triazine (BT) resin, Poly Carbonate (PC) resin, Ajinomoto Build-up Film (ABF), or other laminate resin. . However, the material of the core layer 122 is not limited to the materials described above. The core layer 122 may have a relatively thin thickness. For example, the core layer 122 has a first thickness D1, and the first thickness D1 is about a thickness that allows the formation of stack vias for vias formed on the upper and lower portions of the core layer 122. You can. The first thickness D1 may be, for example, about 0 μm to 200 μm. Depending on the embodiment, the upper package substrate 110 may not include a core layer, and may correspond to the case where the first thickness D1 is 0 μm. In the semiconductor package module 1 of this embodiment, the first thickness D1 of the core layer 122 may be about 40 μm to 100 μm. Of course, the first thickness D1 of the core layer 122 is not limited thereto.

배선부(124)는 상부 배선부(124u)와 하부 배선부(124d)를 포함할 수 있다. 상부 배선부(124u)와 하부 배선부(124d) 각각은 다중 배선층을 포함할 수 있다. 상부 배선부(124u)와 하부 배선부(124d)의 배선층의 수는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 본 실시예의 반도체 패키지 모듈(1)에서, 배선부(124)는 8층 내지 14층의 배선층을 포함할 수 있다. 그러나 배선부(124)의 배선층의 수가 그에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본 실시예의 반도체 패키지 모듈(1)에서, 배선부(124)가 8층의 배선층을 포함하고, 상부 배선부(124u)와 하부 배선부(124d)의 배선층의 수가 동일한 경우, 상부 배선부(124u)는 코어층(122)의 상부 방향으로 PGSG 배선층을 포함하고, 하부 배선부(124d)는 코어층(122)의 하부 방향으로 SGPG 배선층을 포함할 수 있다. 그러나 배선층들의 순서가 전술한 순서에 한정되는 것은 아니다. The wiring portion 124 may include an upper wiring portion 124u and a lower wiring portion 124d. Each of the upper wiring portion 124u and the lower wiring portion 124d may include multiple wiring layers. The number of wiring layers of the upper wiring portion 124u and the lower wiring portion 124d may be the same or different. In the semiconductor package module 1 of this embodiment, the wiring unit 124 may include 8 to 14 wiring layers. However, the number of wiring layers of the wiring unit 124 is not limited thereto. For example, in the semiconductor package module 1 of this embodiment, when the wiring portion 124 includes 8 wiring layers and the number of wiring layers in the upper wiring portion 124u and the lower wiring portion 124d is the same, the upper wiring portion 124u 124u may include a PGSG wiring layer toward the top of the core layer 122, and the lower wiring portion 124d may include a SGPG wiring layer toward the bottom of the core layer 122. However, the order of the wiring layers is not limited to the above-described order.

배선부(124)의 두께는 배선층의 수에 따라 달라질 수 있다. 배선부(124)의 두께는, 예컨대, 100 내지 1000㎛ 정도일 수 있다. 그러나 배선부(124)의 두께가 전술한 수치 범위에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 배선부(124)가 8층의 배선층 구조를 가지고, 두께가 500㎛ 정도이며, 상부 배선부(124u)와 하부 배선부(124d)가 동일한 배선층의 수를 갖는다고 할 때, 상부 배선부(124u)의 제2 두께(D2)는 250㎛ 정도일 수 있다.The thickness of the wiring portion 124 may vary depending on the number of wiring layers. The thickness of the wiring portion 124 may be, for example, about 100 to 1000 μm. However, the thickness of the wiring portion 124 is not limited to the above-mentioned numerical range. For example, assuming that the wiring portion 124 has an 8-layer wiring layer structure and a thickness of about 500 μm, and that the upper wiring portion 124u and the lower wiring portion 124d have the same number of wiring layers, the upper wiring portion 124u The second thickness D2 of (124u) may be about 250㎛.

배선부(124)는 배선층 각각에 대응하는 금속 배선, 금속 배선들 사이를 절연시키는 층간 절연층, 및 금속 배선들 사이를 서로 연결하는 금속 비아를 포함할 수 있다. 금속 배선과 금속 비아는, 예컨대, 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 그러나 금속 배선과 금속 비아의 재질이 Cu에 한정된 것은 아니다. 층간 절연층은 예컨대, PPG(Poly Propylene Glycol)을 포함할 수 있다. 물론, 층간 절연층의 재질이 PPG에 한정되는 것은 아니다. 한편, 층간 절연층의 재질에 기인하여, 상부 패키지 기판(110)은, 예컨대, Thin core PPG PCB에 해당할 수 있다.The wiring unit 124 may include metal wiring corresponding to each wiring layer, an interlayer insulating layer that insulates the metal wirings, and metal vias that connect the metal wirings. Metal wires and metal vias may include, for example, copper (Cu). However, the material of metal wiring and metal vias is not limited to Cu. The interlayer insulating layer may include, for example, poly propylene glycol (PPG). Of course, the material of the interlayer insulating layer is not limited to PPG. Meanwhile, due to the material of the interlayer insulating layer, the upper package substrate 110 may correspond to, for example, a thin core PPG PCB.

SR층(126)은 코어층(122) 및 배선부(124)를 외부의 물리적 화학적 손상으로부터 보호하는 층일 수 있다. SR층(126)은 상부 배선부(124u) 상의 상부 SR층(126u), 및 하부 배선부(124d) 상의 하부 SR층(126d)을 포함할 수 있다. 상부 SR층(126u)과 하부 SR층(126d) 각각의 제3 두께(D3)는, 예컨대, 20㎛ 정도일 수 있다. 그러나 상부 SR층(126u)과 하부 SR층(126d)의 두께가 20㎛에 한정되는 것은 아니다.The SR layer 126 may be a layer that protects the core layer 122 and the wiring portion 124 from external physical and chemical damage. The SR layer 126 may include an upper SR layer 126u on the upper wiring portion 124u and a lower SR layer 126d on the lower wiring portion 124d. The third thickness D3 of each of the upper SR layer 126u and the lower SR layer 126d may be, for example, about 20 μm. However, the thickness of the upper SR layer 126u and the lower SR layer 126d is not limited to 20㎛.

제1 반도체 칩(110a)은 상부 연결 단자(111)를 통해 플립-칩(flip-chip) 방식으로, 상부 패키지 기판(120) 상에 실장될 수 있다. 그러나 와이어 본딩 방식에 의한 제1 반도체 칩(110a)의 실장이 전적으로 배제되는 것은 아니다. 상부 연결 단자(111)는 사이즈만 다를 뿐 구조 및 재료 등은 후술할 하부 연결 단자(160)에 대해 설명한 바와 같다. 한편, 상부 연결 단자(111)는 미세 범프라고 언급될 수 있다. 제1 반도체 칩(110a)과 상부 패키지 기판(120) 사이, 및 상부 연결 단자(111) 사이에는 언더필(112)이 채워질 수 있다.The first semiconductor chip 110a may be mounted on the upper package substrate 120 through the upper connection terminal 111 using a flip-chip method. However, mounting the first semiconductor chip 110a using the wire bonding method is not entirely excluded. The upper connection terminal 111 is different only in size, but its structure and materials are the same as those described for the lower connection terminal 160, which will be described later. Meanwhile, the upper connection terminal 111 may be referred to as a fine bump. An underfill 112 may be filled between the first semiconductor chip 110a and the upper package substrate 120 and between the upper connection terminals 111.

제1 상부 패키지(100a)는 몰딩층(140)을 더 포함할 수 있다. 몰딩층(140)은 제1 반도체 칩(110a)의 측면과 상부 패키지 기판(120)의 상면을 감쌀 수 있다. 몰딩층(140)은 제1 반도체 칩(110a)의 상면을 덮거나, 상면을 덮지 않을 수 있다. 몰딩층(140)은 예를 들면, 에폭시 몰드 컴파운드(epoxy mold compound, EMC)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 몰딩층(140)의 수평 폭 및 수평 면적은 상부 패키지 기판(120)의 수평 폭 및 수평 면적과 동일한 값을 가질 수 있다. 예를 들면, 상부 패키지 기판(120)의 측벽과 몰딩층(140)의 측벽은 수직 방향으로 정렬되어, 동일 평면(coplanar)을 이룰 수 있다. 제2 상부 패키지(100b)에 대한 설명은 제1 상부 패키지(100a)와 중복되는 범위 내에서 생략한다.The first upper package 100a may further include a molding layer 140. The molding layer 140 may cover the side surface of the first semiconductor chip 110a and the top surface of the upper package substrate 120. The molding layer 140 may or may not cover the top surface of the first semiconductor chip 110a. The molding layer 140 may include, for example, an epoxy mold compound (EMC). In some embodiments, the horizontal width and horizontal area of the molding layer 140 may have the same value as the horizontal width and horizontal area of the upper package substrate 120. For example, the sidewall of the upper package substrate 120 and the sidewall of the molding layer 140 may be aligned in the vertical direction to form a coplanar plane. Description of the second upper package 100b is omitted to the extent that it overlaps with the first upper package 100a.

제1 반도체 칩(110a)은, 예컨대, SOC(System On Chip), 또는 로직 칩일 수 있다. 여기서, 로직 칩은 AP(Application Processor), 마이크로프로세서(micro-processor), CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphics Processing Unit), NPU(Neural Processing Unit), 컨트롤러, 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등을 포함할 수 있다. 본 실시예의 반도체 패키지 모듈(1)에서, 제1 반도체 칩(110a)은 SOC일 수 있고, 로직 회로, 메모리 회로, 디지털 집적 회로(IC), 무선 초고주파 집적 회로(RFIC), 및 입출력 회로 중에서 적어도 1개 이상의 회로들을 포함할 수 있다. 또한, 제1 반도체 칩(110a)은 ARM(Advanced RISC Machine) 서버향 SOC로서, DIMM(Dual In-line Memory Module)을 위한 DRAM I/F, 스위치 역할의 PCIe(Peripheral Component Interconnect express) I/F, 및 CPU 등을 포함할 수 있다. 제1 반도체 칩(110a)은, 예컨대, 200 ~ 800㎛ 정도의 두께를 가질 수 있다. 그러나 제1 반도체 칩(110a)의 두께가 전술한 수치 범위에 한정되는 것은 아니다. The first semiconductor chip 110a may be, for example, a System On Chip (SOC) or a logic chip. Here, the logic chip is an application processor (AP), microprocessor, central processing unit (CPU), graphics processing unit (GPU), neural processing unit (NPU), controller, or application specific integrated circuit (ASIC). It may include etc. In the semiconductor package module 1 of this embodiment, the first semiconductor chip 110a may be a SOC, and may include at least one of a logic circuit, a memory circuit, a digital integrated circuit (IC), a wireless radio frequency integrated circuit (RFIC), and an input/output circuit. It may include one or more circuits. In addition, the first semiconductor chip 110a is an ARM (Advanced RISC Machine) server SOC, including a DRAM I/F for DIMM (Dual In-line Memory Module) and a PCIe (Peripheral Component Interconnect express) I/F that serves as a switch. , and CPU, etc. The first semiconductor chip 110a may have a thickness of about 200 to 800 μm, for example. However, the thickness of the first semiconductor chip 110a is not limited to the above-mentioned numerical range.

본 명세서에서의 반도체 칩은 반도체 칩렛(chiplet) 다이(die)를 의미할 수 있다. 상기 칩렛 다이는 하나 이상의 코어를 포함하는 반도체 다이를 구성하는 단위일 수 있다. 상기 칩렛 다이들이 모여 하나의 반도체 다이로서 기능할 수 있다. In this specification, a semiconductor chip may mean a semiconductor chiplet die. The chiplet die may be a unit constituting a semiconductor die including one or more cores. The chiplet dies can be gathered together to function as one semiconductor die.

하나의 반도체 다이로서 기능할 수 있는 상기 칩렛 다이들이 각각 개별화되어, 각각 개별화된 상부 패키지로 구성될 수 있다. 개별화된 상부 패키지들이 하부 모듈 기판에 실장되고, 상기 개별화된 상부 패키지들이 하부 모듈 기판에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 개별화된 상부 패키지들이 하부 모듈 기판에 실장되면서, 하부 모듈 기판을 포함하는 반도체 패키지 모듈은 하나의 반도체 다이의 기능을 수행할 수 있는 패키지로 구성될 수 있다.The chiplet dies, which can function as a single semiconductor die, can each be individualized and configured into an individualized upper package. Individualized upper packages may be mounted on a lower module substrate, and the individualized upper packages may be electrically connected to each other by the lower module substrate. As the individualized upper packages are mounted on the lower module substrate, the semiconductor package module including the lower module substrate can be configured as a package capable of performing the function of one semiconductor die.

생산된 반도체 칩은 서로 다른 성능을 가질 수 있다. 상기 생산된 반도체 칩은 각각 상부 패키지로 제조하고 테스트를 거칠 수 있다. 상기 상부 패키지를 각각 테스트하여 동일한 범위의 성능을 나타내는 상부 패키지를 하부 모듈 기판(200)에 실장하여 본 발명의 반도체 패키지 모듈(1)을 생산할 수 있다. 반도체 칩을 패키지에 실장 후 테스트하면 낮은 성능의 반도체 칩을 기준으로 패키지의 성능이 결정될 수 있으므로, 생산 수율과 성능의 손실이 발생할 수 있다. 따라서 본 발명의 반도체 패키지는 반도체 패키지의 성능을 개선하고 생산 수율을 향상시킬 수 있다.Produced semiconductor chips may have different performances. Each of the produced semiconductor chips can be manufactured into an upper package and tested. The semiconductor package module 1 of the present invention can be produced by testing each of the upper packages and mounting the upper packages showing the same range of performance on the lower module substrate 200. When testing a semiconductor chip after mounting it on a package, the performance of the package may be determined based on a low-performance semiconductor chip, which may result in loss of production yield and performance. Therefore, the semiconductor package of the present invention can improve the performance of the semiconductor package and improve production yield.

반도체 제품의 고성능을 요구하는 수요에 맞물려 대면적화 되고 있어 수율과 제조 비용의 문제가 발생할 수 있다. 본 발명은 반도체 칩을 칩렛으로 생산하고 이것을 각각 패키지화 하므로, 반도체 생산 수율이 향상되고 생산 비용이 절감될 수 있다.As semiconductor products are becoming larger in line with the demand for high performance, problems with yield and manufacturing costs may arise. The present invention produces semiconductor chips as chiplets and packages them individually, thereby improving semiconductor production yield and reducing production costs.

하부 연결 단자(160)는, 예컨대, 솔더 볼이나 솔더 범프, 또는 필라와 솔더 볼을 포함할 수 있다. 솔더 볼은, 구형 또는 볼 형태를 가지며, 예컨대, 주석(Sn), 인듐(In), 비스무트(Bi), 안티모니(Sb), 구리(Cu), 은(Ag), 아연(Zn), 납(Pb) 및/또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 필라는 원기둥나 사각기둥 등의 기둥 형태를 가지며, 예컨대, 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 금(Au) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 그러나 솔더 볼과 필라의 재질이 상기 물질들에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 반도체 패키지 모듈(1)에서, 하부 연결 단자(160)는 상부 패키지 기판(120)의 하면 상에 어레이 구조로 배치될 수 있다. 또한, 하부 연결 단자(160)는 0.8㎜ 이하의 피치(pitch)를 가질 수 있다. 예컨대, 하부 연결 단자(160)는 0.5㎜ 정도의 피치를 가질 수 있다. 그러나 하부 연결 단자(160)의 피치가 전술한 수치들에 한정되는 것은 아니다. 참고로, 솔더 볼의 어레이 구조, 또는 그러한 구조를 포함한 기판이나 패키지를 BGA(Ball Grid Array)라 한다. 한편, 제1 반도체 칩(110a)과 상부 패키지 기판(120) 사이, 및 하부 연결 단자(160) 사이에는 언더필(150, under-fill)이 채워질 수 있다.The lower connection terminal 160 may include, for example, a solder ball, a solder bump, or a pillar and a solder ball. Solder balls have a spherical or ball shape and include, for example, tin (Sn), indium (In), bismuth (Bi), antimony (Sb), copper (Cu), silver (Ag), zinc (Zn), and lead. (Pb) and/or alloys thereof. The pillar has a pillar shape, such as a cylinder or a square pillar, and may include, for example, nickel (Ni), copper (Cu), palladium (Pd), platinum (Pt), gold (Au), or a combination thereof. However, the materials of solder balls and pillars are not limited to the above materials. In the semiconductor package module 1 of this embodiment, the lower connection terminal 160 may be arranged in an array structure on the lower surface of the upper package substrate 120. Additionally, the lower connection terminal 160 may have a pitch of 0.8 mm or less. For example, the lower connection terminal 160 may have a pitch of about 0.5 mm. However, the pitch of the lower connection terminal 160 is not limited to the above-mentioned values. For reference, an array structure of solder balls, or a board or package containing such a structure, is called BGA (Ball Grid Array). Meanwhile, an underfill 150 may be filled between the first semiconductor chip 110a and the upper package substrate 120 and the lower connection terminal 160.

수동 소자(131, 132)는 상부 패키지 기판(120)의 하면과 내부에 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 패키지 기판(120)의 하면 수동 소자(131)는 하부 연결 단자와 이격되어 적어도 하나 이상 배치될 수 있다. 내부 수동 소자(132)는 상부 패키지 기판(120)의 상면과 하면 사이에 적어도 하나 이상 배치될 수 있다. 하면 수동 소자(131) 및 내부 수동 소자(132)의 배치는 전술한 설명에 의해 한정되지 않는다. 수동 소자(131, 132)는, 예컨대, 인덕터, 저항기, 및 커패시터 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다.The passive elements 131 and 132 may be disposed on the lower surface and inside the upper package substrate 120. As shown in FIG. 1, at least one passive element 131 on the lower surface of the upper package substrate 120 may be arranged to be spaced apart from the lower connection terminal. At least one internal passive element 132 may be disposed between the upper and lower surfaces of the upper package substrate 120. The arrangement of the lower passive element 131 and the inner passive element 132 is not limited to the above description. The passive elements 131 and 132 may include, for example, one of an inductor, a resistor, and a capacitor.

본 발명의 일 실시예인 반도체 패키지 모듈(1)은 제2 상부 패키지(100b)를 포함할 수 있다. 제2 상부 패키지(100b)에 대한 설명은 제1 상부 패키지(100a)의 설명과 중복되는 범위내에서 생략하기로 한다.The semiconductor package module 1, which is an embodiment of the present invention, may include a second upper package 100b. The description of the second upper package 100b will be omitted to the extent it overlaps with the description of the first upper package 100a.

반도체 칩(110a)은 메모리 셀 어레이를 포함할 수 있다. 반도체 칩(110a)은 물리 계층(physical layer) 및 직접 접근 영역을 포함할 수 있다. 반도체 칩(110a)의 물리 계층은 장치와의 통신을 위한 인터페이스 회로들을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제2 반도체 칩(110b)도 메모리 셀 어레이, 인터페이스 회로를 포함하는 물리 계층 및 직접 접근 영역을 포함할 수 있다. 제1 반도체 칩(110a)과 제2 반도체 칩(110a)은 연결 배선(220)을 포함하는 하부 모듈 기판(200)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 상부 패키지(100a)는 물리 계층을 통해 제2 상부 패키지(100b)로부터 신호들을 수신하거나, 또는 제2 상부 패키지(100b)로 신호들을 송신할 수 있다. 제1 반도체 칩(110a)의 물리 계층을 통해 수신된 신호들 및/또는 데이터는 제2 반도체 칩(110b)으로 전달될 수 있다. 이와 반대로 제2 반도체 칩(110b)의 물리 계층을 통해 수신된 신호들 및/또는 데이터는 제1 반도체 칩(110a)으로 전달될 수 있다.The semiconductor chip 110a may include a memory cell array. The semiconductor chip 110a may include a physical layer and a direct access area. The physical layer of the semiconductor chip 110a may include interface circuits for communication with devices. Likewise, the second semiconductor chip 110b may also include a memory cell array, a physical layer including an interface circuit, and a direct access region. The first semiconductor chip 110a and the second semiconductor chip 110a may be electrically connected to each other through the lower module substrate 200 including the connection wire 220. The first upper package 100a may receive signals from the second upper package 100b through a physical layer, or may transmit signals to the second upper package 100b. Signals and/or data received through the physical layer of the first semiconductor chip 110a may be transmitted to the second semiconductor chip 110b. Conversely, signals and/or data received through the physical layer of the second semiconductor chip 110b may be transmitted to the first semiconductor chip 110a.

상기 인터페이스 회로는 차동(differential) 방식 또는 싱글-엔디드(single-ended) 방식으로 반도체 칩(110a, 110b)간의 신호를 송수신 할 수 있다. 수신 장치(102)에서 수신한 차동 신호(Differential Signal)를 이용하여 신호를 생성하고, 차동 신호 및 상기 생성된 신호에 기반하여 장치 내부의 각종 기능들이 수행될 수 있다. 또는, 통신 시스템의 수신 장치는 수신한 차동 신호를 이용하여 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 통신 시스템은 각종 신호를 송수신하기 위한 앞서 설명한 인터페이스 회로에 적용되는 시스템일 수 있다. 상기 차동(differential) 방식 및 싱글-엔디드 방식에 대한 구체적인 설명은 본 명세서에서는 생략하도록 한다.The interface circuit can transmit and receive signals between the semiconductor chips 110a and 110b in a differential or single-ended manner. A signal is generated using a differential signal received from the receiving device 102, and various functions inside the device can be performed based on the differential signal and the generated signal. Alternatively, the receiving device of the communication system may receive data using the received differential signal. For example, the communication system may be a system applied to the previously described interface circuit for transmitting and receiving various signals. Detailed descriptions of the differential method and single-ended method will be omitted in this specification.

하부 모듈 기판(200)은 상부 패키지(100a, 100b)가 실장되는 기판을 의미할 수 있다. 즉, 상부 패키지(100a, 100b)는 하부 연결 단자(160)를 통해 하부 모듈 기판(200)의 중앙 부분에 실장될 수 있다. 하부 모듈 기판(200)은 사이즈를 제외하고 전술한 상부 패키지 기판(110)과 유사할 수 있다. 구체적으로, 하부 모듈 기판(200)의 평면적은, 예컨대, 100*100㎜2 이하일 수 있다. 그러나 하부 모듈 기판(200)의 평면적이 상기 수치에 한정되는 것은 아니다. The lower module substrate 200 may refer to a substrate on which the upper packages 100a and 100b are mounted. That is, the upper packages 100a and 100b can be mounted on the central portion of the lower module board 200 through the lower connection terminal 160. The lower module substrate 200 may be similar to the upper package substrate 110 described above except for size. Specifically, the planar area of the lower module substrate 200 may be, for example, 100*100 mm 2 or less. However, the planar area of the lower module substrate 200 is not limited to the above values.

하부 모듈 기판(200)은 상부 패키지 기판(120)과 마찬가지로 코어층, 배선부, 및 SR층을 포함할 수 있다. 하부 모듈 기판(200)의 코어층, 배선부, 및 SR층에 대해서는 상부 패키지 기판(120)의 코어층(122), 배선부(124), 및 SR층(126)에 대해 설명한 바와 같다. 한편, 실시예에 따라, 하부 모듈 기판(200)의 코어층, 배선부, 및 SR층 각각의 두께는, 상부 패키지 기판(120)의 대응하는 코어층(122), 배선부(124), 및 SR층(126)보다 더 두꺼울 수도 있다. 또한, 실시예에 따라, 하부 모듈 기판(200)의 배선부의 배선층의 수가 상부 패키지 기판(120)의 배선부(124)의 배선층의 수보다 많을 수도 있다. 예컨대, 하부 모듈 기판(200)은 Thin core HDI(High Density Interconnect) PCB에 해당할 수 있다.The lower module substrate 200 may include a core layer, a wiring portion, and an SR layer like the upper package substrate 120. The core layer, wiring portion, and SR layer of the lower module substrate 200 are the same as those described with respect to the core layer 122, wiring portion 124, and SR layer 126 of the upper package substrate 120. Meanwhile, depending on the embodiment, the thickness of each of the core layer, wiring portion, and SR layer of the lower module substrate 200 is greater than that of the corresponding core layer 122, wiring portion 124, and SR layer of the upper package substrate 120. It may be thicker than the SR layer 126. Additionally, depending on the embodiment, the number of wiring layers in the wiring portion of the lower module substrate 200 may be greater than the number of wiring layers in the wiring portion 124 of the upper package substrate 120. For example, the lower module substrate 200 may correspond to a thin core High Density Interconnect (HDI) PCB.

하부 모듈 기판(200)의 하면 상에는 외부 연결 단자(210)가 어레이 구조로 배치될 수 있다. 외부 연결 단자(210)의 재질이나 구조에 대해서는 하부 연결 단자(160)에 대해 설명한 바와 같다. 외부 연결 단자(210)의 피치(p1)는 하부 연결 단자(160)의 피치(p2)보다 클 수 있다. 또한 외부 연결 단자(210)의 폭(w1)은 하부 연결 단자(160)의 폭(w2)보다 클 수 있다. 예를 들면, 외부 연결 단자(210)는 0.8 ~ 1.3㎜ 정도의 피치를 가질 수 있다. 본 실시예의 반도체 패키지 모듈(1)에서, 외부 연결 단자(210)의 피치는, 예컨대, 1.0㎜ 정도일 수 있다. 그러나 외부 연결 단자(210)의 피치가 전술한 수치들에 한정되는 것은 아니다.External connection terminals 210 may be arranged in an array structure on the lower surface of the lower module substrate 200. The material and structure of the external connection terminal 210 are the same as those described for the lower connection terminal 160. The pitch p1 of the external connection terminal 210 may be greater than the pitch p2 of the lower connection terminal 160. Additionally, the width w1 of the external connection terminal 210 may be larger than the width w2 of the lower connection terminal 160. For example, the external connection terminal 210 may have a pitch of about 0.8 to 1.3 mm. In the semiconductor package module 1 of this embodiment, the pitch of the external connection terminal 210 may be, for example, about 1.0 mm. However, the pitch of the external connection terminal 210 is not limited to the above-mentioned values.

하부 모듈 기판(200) 하면 및 상면에 수동 소자(410, 420)가 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 하부 모듈 기판(200)의 상면 수동 소자(420)는 하부 모듈 기판(200)의 상면에서 스티프너(300)의 안쪽으로 적어도 한 개 이상 배치될 수 있다. 하부 모듈 기판(200)의 하면 수동 소자(410)는 하부 모듈 기판(200)의 중앙 부분에 외부 연결 단자(210)와 이격하여 배치될 수 있다. 그러나 수동 소자(410, 420)의 배치가 전술한 설명에 한정되는 것은 아니다. 수동 소자(410, 420)는, 예컨대, 인덕터, 저항기, 및 캐패시터 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다.Passive elements 410 and 420 may be disposed on the lower and upper surfaces of the lower module substrate 200. As shown in FIG. 1, at least one passive element 420 on the top surface of the lower module substrate 200 may be disposed inside the stiffener 300 on the upper surface of the lower module substrate 200. The passive element 410 on the bottom of the lower module substrate 200 may be disposed in the central portion of the lower module substrate 200 and spaced apart from the external connection terminal 210. However, the arrangement of the passive elements 410 and 420 is not limited to the above description. The passive elements 410 and 420 may include, for example, one of an inductor, a resistor, and a capacitor.

스티프너(300)는 하부 모듈 기판(200)의 상면에서 하부 모듈 기판(200)의 둘레 부분을 따라 외각을 둘러싸는 형태로 구성될 수 있다. 예컨대, 하부 스티프너(300)의 수평 단면은, 도 3에 도시에 도시된 바와 같이, 중앙 부분에 배치된 상부 패키지(100a, 100b)를 둘러싸는 사각형 링 형태를 가질 수 있다. 그러나 스티프너(300)의 수평 단면의 형태가 사각형 링 형태에 한정되는 것은 아니다. 스티프너(300)의 수직 단면은 'l' 형태를 가질 수 있다. 스티프너(300)는 하부 모듈 기판(200)을 기계적으로 지지함으로써, 하부 모듈 기판(200)의 열적 특성, 예컨대, 하부 모듈 기판(200)의 워피지(warpage) 특성을 개선할 수 있다.The stiffener 300 may be configured to surround an outer shell along the circumference of the lower module substrate 200 on the upper surface of the lower module substrate 200 . For example, the horizontal cross section of the lower stiffener 300 may have a square ring shape surrounding the upper packages 100a and 100b disposed in the central portion, as shown in FIG. 3 . However, the horizontal cross-sectional shape of the stiffener 300 is not limited to a square ring shape. The vertical cross section of the stiffener 300 may have an 'l' shape. By mechanically supporting the lower module substrate 200, the stiffener 300 can improve thermal characteristics of the lower module substrate 200, for example, warpage characteristics of the lower module substrate 200.

스티프너(300)는 스틸이나 Cu와 같은 금속을 포함할 수 있다. 그러나 스티프너(300)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니다. 스티프너(300)는 접착층(310)을 통해 하부 모듈 기판(200) 상에 접착되어 고정될 수 있다. 예시적 실시예로서, 스티프너(300)의 상면은 상부 패키지(100a, 100b)의 상면과 실질적으로 동일한 높이를 가지거나 상부 패키지(100a, 100b)의 상면보다 높을 수 있다.The stiffener 300 may include metal such as steel or Cu. However, the material of the stiffener 300 is not limited to this. The stiffener 300 may be adhered and fixed to the lower module substrate 200 through the adhesive layer 310. As an exemplary embodiment, the top surface of the stiffener 300 may have substantially the same height as the top surfaces of the upper packages 100a and 100b or may be higher than the top surfaces of the upper packages 100a and 100b.

반도체 패키지 모듈(1)은 하부 모듈 기판(200) 상에 상부 패키지 기판(120)을 포함하는 상부 패키지(100a, 100b)가 실장되는 구조를 가진다. 또한, 상부 패키지 기판(120)과 하부 모듈 기판(200)은 얇은 코어층 또는 코어층 없는(coreless) 구조를 가지고 적은 층수의 배선층을 포함할 수 있다. 그에 따라, 기존의 반도체 패키지에서 두꺼운 코어층, 그에 기인한 큰 사이즈의 비아 및 많은 층수의 배선층에 기인한 문제를 해결할 수 있다.The semiconductor package module 1 has a structure in which upper packages 100a and 100b including an upper package substrate 120 are mounted on a lower module substrate 200. Additionally, the upper package substrate 120 and the lower module substrate 200 may have a thin core layer or a coreless structure and may include a small number of wiring layers. Accordingly, it is possible to solve problems caused by a thick core layer, large-sized vias, and a large number of wiring layers in existing semiconductor packages.

참고로, 기존 서버향 SOC를 포함하는 반도체 패키지에서, SOC의 사이즈/성능 증가에 대응하기 위하여, 하나의 패키지 기판 상에 반도체 칩이 플립-칩 구조로 실장된 구조를 갖는 경우, 패키지 기판은 100*100mm2 정도의 큰 사이즈, 800㎛ 이상의 두꺼운 코어층, 및 14층 내지 22층의 많은 배선층이 필요하다. 또한 두꺼운 코어층에 기인한 큰 사이즈의 드릴 비아, 및 ABF가 사용될 수 있다. 그에 따라, 기존 반도체 패키지는 패키지 기판의 제조 비용과 수급(delivery) 측면에서 불리하고, 또한 파워/신호 무결성(PI/SI) 특성에서도 좋지 않을 수 있다. 한편, 두꺼운 코어층의 경우 eCAP(embedded capacitor)의 적용이 어렵고, LSC(Land-Side Capacitor)를 적용하는 경우에도 커지는 임티던스(impedance)에 의해 CAP 적용 효과가 저하되는 문제가 있다. 이러한 기존 반도체 패키지의 패키지 기판은 Thick core ABF PCB에 해당할 수 있다.For reference, in a semiconductor package including an existing server-side SOC, in order to respond to the increase in size/performance of the SOC, when the semiconductor chip is mounted in a flip-chip structure on one package substrate, the package substrate is 100 *A large size of about 100 mm 2 , a thick core layer of 800 μm or more, and many wiring layers of 14 to 22 layers are required. Also large size drill vias due to the thick core layer, and ABF can be used. Accordingly, existing semiconductor packages are disadvantageous in terms of manufacturing cost and delivery of the package substrate, and may also have poor power/signal integrity (PI/SI) characteristics. Meanwhile, in the case of a thick core layer, it is difficult to apply an embedded capacitor (eCAP), and even when applying a land-side capacitor (LSC), there is a problem that the effect of applying the CAP is reduced due to the increasing impedance. The package substrate of these existing semiconductor packages may correspond to a thick core ABF PCB.

이와 달리, 본 실시예의 반도체 패키지 모듈(1)은 상부 및 하부의 패키지 기판을 이용함으로써, 전술한 문제를 해결할 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 반도체 패키지 모듈(1)은 하부 모듈 기판(200) 및 상부 패키지 기판(120)을 포함하고, 상부 패키지 기판(120) 상에 상부 반도체 칩(110a, 110b)이 플립-칩 방식으로 실장될 수 있다. 하부 모듈 기판(200) 및 상부 패키지 기판(120) 각각은 얇은 코어층 또는 코어층 없는 구조를 가지고 8층 내지 12층의 배선층을 포함하며, 작은 사이즈의 적층(stack) 비아 또는 스태거드(staggered) 비아를 포함할 수 있다. 따라서, 패키지 기판의 제조 비용과 수급 측면을 개선할 수 있다. 또한 DSC, LSC 및 eCAP의 적용이 용이하여 PI/SI 특성을 개선할 수 있다. In contrast, the semiconductor package module 1 of this embodiment can solve the above-described problem by using the upper and lower package substrates. For example, the semiconductor package module 1 of this embodiment includes a lower module substrate 200 and an upper package substrate 120, and the upper semiconductor chips 110a and 110b are formed on the upper package substrate 120 using a flip-chip method. It can be implemented as . The lower module substrate 200 and the upper package substrate 120 each have a thin core layer or no core layer structure, include 8 to 12 layers of wiring layers, and have small-sized stacked vias or staggered structures. ) may include vias. Accordingly, the manufacturing cost and supply/demand aspects of the package substrate can be improved. In addition, DSC, LSC, and eCAP can be easily applied to improve PI/SI characteristics.

상부 패키지 기판(120)은 50*50mm2 정도의 사이즈를 가짐으로써, 1/4 사이즈의 모바일 PCB를 활용할 수 있어 원가들 절감할 수 있다. 하부 모듈 기판(200)은 100*100mm2 정도의 큰 사이즈를 가지고 0.8mm 이상의 피치를 구현하면서도, 얇은 코어층 및 작은 배선층을 가짐으로써, looser DR(Design Rule) HDI PCB를 활용하여 원가 절감을 할 수 있다. 더 나아가 하부 모듈 기판(200) 및 상부 패키지 기판(120)에 eCAP/LSC/DSC와 같은 커패시터의 적용이 가능하므로 SI 특성을 더욱 개선시킬 수 있다.The upper package substrate 120 has a size of about 50*50mm 2 , so a 1/4 size mobile PCB can be used, thereby reducing costs. The lower module board 200 has a large size of about 100*100mm 2 and implements a pitch of 0.8mm or more, and has a thin core layer and a small wiring layer, enabling cost reduction by utilizing a looser DR (Design Rule) HDI PCB. You can. Furthermore, since capacitors such as eCAP/LSC/DSC can be applied to the lower module substrate 200 and the upper package substrate 120, SI characteristics can be further improved.

한편, 본 실시예의 반도체 패키지 모듈(1)은, 스티프너(300)를 포함할 수 있다. 다시 말해서, 본 실시예의 반도체 패키지 모듈(1)은 하부 모듈 기판(200) 상에 배치된 스티프너(300)를 포함할 수 있다. 이를 통해 반도체 패키지의 열적 특성 중 하나인 하부 모듈 기판(200)의 워피지(warpage) 특성을 개선할 수 있다.Meanwhile, the semiconductor package module 1 of this embodiment may include a stiffener 300. In other words, the semiconductor package module 1 of this embodiment may include a stiffener 300 disposed on the lower module substrate 200. Through this, the warpage characteristics of the lower module substrate 200, which is one of the thermal characteristics of the semiconductor package, can be improved.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈(1a)을 나타낸 측면도이다. 앞서 설명한 내용과 중복되는 범위 내에서의 설명은 생략한다. 도 4를 참조하면, 상부 패키지(100a, 100b)는 상면 수동 소자(133)를 더 포함할 수 있다. 상면 수동 소자(133)는 상부 패키지 기판(120)의 상면에 반도체 칩(110a, 110b)과 이격되어 반도체 칩(110a, 110b)의 둘레에 배치될 수 있다. 상면 수동 소자(133)는 각각의 상부 패키지(100a, 100b)에 적어도 하나 이상 배치될 수 있다. 상면 수동 소자(133)의 배치는 전술한 내용에 의해 한정되지 않는다.Figure 4 is a side view showing a semiconductor package module 1a according to an embodiment of the present invention. Descriptions to the extent they overlap with what was previously explained will be omitted. Referring to FIG. 4 , the top packages 100a and 100b may further include a top passive element 133. The top passive element 133 may be disposed on the upper surface of the upper package substrate 120, spaced apart from the semiconductor chips 110a and 110b, and around the semiconductor chips 110a and 110b. At least one top passive element 133 may be disposed in each top package 100a and 100b. The arrangement of the top passive elements 133 is not limited by the above description.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈(1b)을 나타낸 측면도이다. 앞서 설명한 내용과 중복되는 범위 내에서의 설명은 생략한다. 도 5를 참조하면, 하부 모듈 기판(200)은 내부 수동 소자(430)를 포함할 수 있다. 내부 수동 소자(430)는 하부 모듈 기판(200)의 상면 및 하면의 사이에 배치될 수 있다. 내부 수동 소자(430)는 제1 상부 패키지(100a), 제2 상부 패키지(100b)가 실장된 하부 모듈 기판(200)의 사이에 위치할 수 있다. 내부 수동 소자(430)의 배치는 전술한 내용에 의해 한정되지 않는다.Figure 5 is a side view showing a semiconductor package module 1b according to an embodiment of the present invention. Descriptions to the extent they overlap with what was previously explained will be omitted. Referring to FIG. 5 , the lower module substrate 200 may include an internal passive element 430. The internal passive element 430 may be disposed between the upper and lower surfaces of the lower module substrate 200. The internal passive element 430 may be located between the lower module substrate 200 on which the first upper package 100a and the second upper package 100b are mounted. The arrangement of the internal passive elements 430 is not limited by the above description.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈(1)을 나타낸 평면도이다. 앞서 설명한 내용과 중복되는 범위내에서의 설명은 생략한다. 도 6을 참조하면, 예시적 실시예로서 상부 패키지(100)는 4개의 상부 패키지(100a, 100b, 100c, 100d)를 포함할 수 있다. 제3 상부 패키지(100c)와 제4 상부 패키지(100d)에 대한 상세한 설명은 제1 상부 패키지(100a)에 대한 설명과 동일하므로 생략한다. 하부 모듈 기판(200)은 각각의 상부 패키지(100a, 100b, 100c, 100d)간의 전기 신호의 송수신을 위한 연결 배선을 포함할 수 있다. 또한, 각각의 상부 패키지(100a, 100b, 100c, 100d)를 구성하는 각각의 반도체 칩(110a, 110b, 110c, 110d)은 상부 패키지(100a, 100b, 100c, 100d) 사이의 전기 신호의 송수신을 위한 인터페이스 회로를 포함할 수 있다. 본 발명의 반도체 패키지 모듈(1)은 복수의 상부 패키지를 포함할 수 있으며, 본 명세서에 의해 상부 패키지 개수는 한정되지 않는다.Figure 6 is a plan view showing a semiconductor package module 1 according to an embodiment of the present invention. Descriptions to the extent they overlap with what was previously explained are omitted. Referring to FIG. 6 , as an exemplary embodiment, the upper package 100 may include four upper packages 100a, 100b, 100c, and 100d. Detailed descriptions of the third upper package 100c and fourth upper package 100d are the same as those of the first upper package 100a and are therefore omitted. The lower module substrate 200 may include connection wires for transmitting and receiving electrical signals between the upper packages 100a, 100b, 100c, and 100d. In addition, each semiconductor chip (110a, 110b, 110c, 110d) constituting each upper package (100a, 100b, 100c, 100d) transmits and receives electrical signals between the upper packages (100a, 100b, 100c, 100d). It may include an interface circuit for The semiconductor package module 1 of the present invention may include a plurality of upper packages, and the number of upper packages is not limited by this specification.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈(1c)을 나타낸 측면도이다. 앞서 설명한 내용과 중복되는 범위 내에서의 설명은 생략한다. 도 7을 참조하면, 도 1의 반도체 패키지 모듈(1)과 달리 스티프너(300) 및 접착층(310)을 포함하지 않을 수 있다.Figure 7 is a side view showing a semiconductor package module 1c according to an embodiment of the present invention. Descriptions to the extent they overlap with what was previously explained will be omitted. Referring to FIG. 7, unlike the semiconductor package module 1 of FIG. 1, it may not include a stiffener 300 and an adhesive layer 310.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈(1d)을 나타낸 측면도이다. 앞서 설명한 내용과 중복되는 범위 내에서의 설명은 생략한다. 도 8을 참조하면, 상부 패키지(100) 중 하나 이상의 상부 패키지(100)의 몰딩층(140)이 형성되지 않을 수 있다. 예시적 실시예로서, 도 8에서는 제1 상부 패키지(100a)의 몰딩층(140)이 형성되지 않고, 제2 상부 패키지(100b)에 몰딩층(140)이 형성된 것을 나타낸다. 모든 상부 패키지에 몰딩층(140)이 형성되지 않을 수 있으며, 몰딩층(140)의 형성 여부는 본 명세서에 의해 제한되지 않는다.Figure 8 is a side view showing a semiconductor package module 1d according to an embodiment of the present invention. Descriptions to the extent that they overlap with the content described above are omitted. Referring to FIG. 8 , the molding layer 140 of one or more of the upper packages 100 may not be formed. As an exemplary embodiment, FIG. 8 shows that the molding layer 140 is not formed in the first upper package 100a, but the molding layer 140 is formed in the second upper package 100b. The molding layer 140 may not be formed in all upper packages, and whether the molding layer 140 is formed is not limited by the present specification.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈(1e)을 나타낸 측면도이다. 앞서 설명한 내용과 중복되는 범위 내에서의 설명은 생략한다. 도 9를 참조하면, 상부 패키지(100) 중 하나 이상의 상부 패키지(100)의 몰딩층(140)이 상부 패키지 기판의 상면을 덮도록 구성될 수 있다. 스티프너(300)의 높이는, 몰딩층(140)의 상면의 높이와 같도록 형성될 수 있다. 예시적 실시예로, 도 9에서와 같이 제1 상부 패키지(100a)와 제2 상부 패키지(100b)의 몰딩층(140) 각각이 제1 반도체 칩(110a)과 제2 반도체 칩(110b)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 또한, 제1 상부 패키지(100a)에 구비된 몰딩층(140)의 상면의 높이와 제2 상부 패키지(100b)에 구비된 몰딩층(140)의 상면의 높이가 서로 같도록 몰딩층(140)이 형성될 수 있다.Figure 9 is a side view showing a semiconductor package module 1e according to an embodiment of the present invention. Descriptions to the extent they overlap with what was previously explained will be omitted. Referring to FIG. 9 , the molding layer 140 of one or more of the upper packages 100 may be configured to cover the upper surface of the upper package substrate. The height of the stiffener 300 may be formed to be the same as the height of the upper surface of the molding layer 140. In an exemplary embodiment, as shown in FIG. 9, the molding layers 140 of the first upper package 100a and the second upper package 100b are each of the first semiconductor chip 110a and the second semiconductor chip 110b. It can be formed to cover the upper surface. In addition, the molding layer 140 is formed so that the height of the upper surface of the molding layer 140 provided in the first upper package 100a is the same as the height of the upper surface of the molding layer 140 provided in the second upper package 100b. This can be formed.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈(1f)을 나타낸 측면도이다. 앞서 설명한 내용과 중복되는 범위 내에서의 설명은 생략한다. 도 10을 참조하면, 반도체 패키지 모듈(1f)은 히트 싱크(320)를 더 포함할 수 있다. 히트 싱크(320)는 리드(lid) 형태로서 측면의 둘레 부분이 하부로 연장되어 하부 모듈 기판(200)에 위치할 수 있다. 히트 싱크(320)는 접착층(310)을 통해 하부 패키지 기판(200)상에 고정될 수 있다.Figure 10 is a side view showing a semiconductor package module 1f according to an embodiment of the present invention. Descriptions to the extent that they overlap with the content described above are omitted. Referring to FIG. 10 , the semiconductor package module 1f may further include a heat sink 320. The heat sink 320 may be in the form of a lid, and the peripheral portion of the side may extend downward and be located on the lower module substrate 200. The heat sink 320 may be fixed to the lower package substrate 200 through an adhesive layer 310.

히트 싱크(320)는 상부 패키지(100a, 100b)의 반도체 칩(110a, 110b)에서 발생하는 열을 방출하는 기능을 할 수 있다. 히트 싱크(320)는 높은 열전도율을 갖는 열전도성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 히트 싱크(320)는 Cu, 알루미늄(Al) 등과 같은 금속, 또는 그래핀, 그라파이트, 및/또는 탄소 나노튜브 등과 같은 탄소 함유 물질을 포함할 수 있다. 그러나 히트 싱크(320)의 재질이 전술한 물질들에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 히트 싱크(320)는 단일 금속층 또는 적층된 복수의 금속층들을 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 히트 싱크 대신 히트 파이프(heat pipe)가 반도체 패키지 모듈(1f)에 포함될 수 있다.The heat sink 320 may function to dissipate heat generated from the semiconductor chips 110a and 110b of the upper packages 100a and 100b. The heat sink 320 may include a thermally conductive material with high thermal conductivity. For example, the heat sink 320 may include a metal such as Cu, aluminum (Al), or a carbon-containing material such as graphene, graphite, and/or carbon nanotubes. However, the material of the heat sink 320 is not limited to the materials described above. Depending on the embodiment, the heat sink 320 may include a single metal layer or a plurality of stacked metal layers. Additionally, depending on the embodiment, a heat pipe may be included in the semiconductor package module 1f instead of a heat sink.

본 실시예의 반도체 패키지 모듈(1f)에서, 히트 싱크(320)는 TIM층(170)을 통해 반도체 칩(110a, 110b)의 상면에 직접 맞닿는 구조로 배치될 수 있다. 여기서, TIM층(170)은 열적으로 도전성이고 전기적으로는 절연성인 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, TIM층(170)은 은이나 구리와 같은 금속 분말과 혼합된 폴리머나 에폭시, 서멀 그리스(thermal grease), 백색 그리스(white grease), 또는 그들의 조합을 포함할 수 있다. 히트 싱크(320)는 같은 형상을 가진 스티프너로 대체될 수 있다. 또한, 히트 싱크(320)는 앞서 설명한 스티프너의 역할을 대신할 수 있다.In the semiconductor package module 1f of this embodiment, the heat sink 320 may be disposed in a structure that directly contacts the upper surfaces of the semiconductor chips 110a and 110b through the TIM layer 170. Here, the TIM layer 170 may include a thermally conductive and electrically insulating material. For example, the TIM layer 170 may include polymer mixed with metal powder such as silver or copper, epoxy, thermal grease, white grease, or a combination thereof. The heat sink 320 may be replaced with a stiffener having the same shape. Additionally, the heat sink 320 may replace the role of the stiffener described above.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 모듈이 실장된 반도체 장치를 나타낸 측면도이다. 앞서 설명한 내용과 중복되는 범위 내에서의 설명은 생략한다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예인 반도체 패키지 모듈(1)은 시스템 기판(500)상에 실장될 수 있다. 반도체 패키지 모듈(1)은 외부 연결 단자(210)를 통해 시스템 기판(500)과 전기적으로 연결될 수 있다. 시스템 기판(500)의 하면에는 시스템 연결 단자(510)가 위치하여, 외부와 연결되어 전기적 신호를 송수신 하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 시스템 연결 단자(510)는 볼, 핀, 또는 랜드 형태로 구성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.Figure 11 is a side view showing a semiconductor device on which a semiconductor package module is mounted according to an embodiment of the present invention. Descriptions to the extent they overlap with what was previously explained will be omitted. Referring to FIG. 11, the semiconductor package module 1, which is an embodiment of the present invention, may be mounted on the system substrate 500. The semiconductor package module 1 may be electrically connected to the system board 500 through an external connection terminal 210. A system connection terminal 510 is located on the bottom of the system board 500, and can be connected to the outside and configured to transmit and receive electrical signals. For example, the system connection terminal 510 may be configured in the form of a ball, pin, or land, but is not limited thereto.

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형상으로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것으로 이해해서는 안된다.Above, embodiments of the technical idea of the present invention have been described with reference to the attached drawings, but those skilled in the art will understand that the present invention can be modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features. You will understand that it can be done. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects and should not be understood as limiting.

1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f: 반도체 패키지 모듈
100: 상부 패키지
100a, 100b, 100c, 100d: 제1 내지 제4 상부 패키지
110: 반도체 칩
110a, 110b, 110c, 110d: 제1 내지 제4 반도체 칩
120: 상부 패키지 기판
131, 132, 133: 수동 소자
220: 연결 배선
300: 스티프너
410, 420, 430: 수동 소자
500: 시스템 기판
1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f: semiconductor package module
100: upper package
100a, 100b, 100c, 100d: first to fourth upper packages
110: semiconductor chip
110a, 110b, 110c, 110d: first to fourth semiconductor chips
120: upper package substrate
131, 132, 133: passive elements
220: connection wiring
300: Stiffener
410, 420, 430: passive elements
500: system board

Claims (10)

하나 이상의 코어를 포함하는 반도체 다이로 구성될 수 있는 복수의 칩렛(chiplet) 다이들(dies);
복수의 상기 칩렛 다이들이 상부 패키지 기판에 각각 실장되는 개별화된 상부 패키지; 및
복수의 상기 개별화된 상부 패키지들이 실장되고, 복수의 상기 개별화된 상부 패키지들을 전기적으로 연결하고, 복수의 상기 개별화된 상부 패키지와 외부 연결 단자를 전기적으로 연결하는 하부 모듈 기판;
을 포함하는 반도체 패키지 모듈.
A plurality of chiplet dies, which may be comprised of a semiconductor die containing one or more cores;
an individualized upper package in which a plurality of the chiplet dies are each mounted on an upper package substrate; and
a lower module substrate on which the plurality of individualized upper packages are mounted, electrically connecting the plurality of individualized upper packages, and electrically connecting the plurality of individualized upper packages and external connection terminals;
A semiconductor package module containing a.
제1 항에 있어서,
복수의 상기 칩렛 다이들은 각각 인터페이스 회로를 포함하고,
상기 인터페이스 회로는, 차동(differential) 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
According to claim 1,
Each of the plurality of chiplet dies includes an interface circuit,
A semiconductor package module, wherein the interface circuit is configured in a differential manner.
제1 항에 있어서,
복수의 상기 칩렛 다이들 각각과 상기 상부 패키지 기판을 전기적으로 연결하는 상부 연결 단자,
복수의 상기 개별화된 상부 패키지들과 하부 모듈 기판을 전기적으로 연결하는 하부 연결 단자를 더 포함하고,
상기 상부 연결 단자의 피치(pitch)는 상기 하부 연결 단자의 피치보다 작고, 상기 상부 연결 단자의 폭(width)은 상기 하부 연결 단자의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
According to claim 1,
An upper connection terminal electrically connecting each of the plurality of chiplet dies to the upper package substrate,
Further comprising a lower connection terminal electrically connecting the plurality of individualized upper packages and the lower module substrate,
A semiconductor package module, wherein the pitch of the upper connection terminal is smaller than the pitch of the lower connection terminal, and the width of the upper connection terminal is smaller than the width of the lower connection terminal.
제1 항에 있어서,
상기 개별화된 상부 패키지들 각각은 상기 상부 패키지 기판의 상면을 덮는 몰딩층을 더 포함하고,
상기 몰딩층의 상면은 상기 칩렛 다이들의 상면보다 높거나 같은 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
According to claim 1,
Each of the individualized upper packages further includes a molding layer covering a top surface of the upper package substrate,
A semiconductor package module, wherein the upper surface of the molding layer is formed to be higher than or equal to the upper surface of the chiplet dies.
제1 항에 있어서,
복수의 상기 개별화된 상부 패키지들 및 상기 하부 모듈 기판은 수동 소자를 더 포함하고,
상부 패키지 기판의 상면, 하면, 및 내부에 적어도 하나 이상의 수동 소자를 구비하고,
상기 하부 모듈 기판의 상면, 하면, 및 내부에 적어도 하나 이상의 수동 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
According to claim 1,
The plurality of individualized upper packages and the lower module substrate further include passive components,
At least one passive element is provided on the top, bottom, and inside of the upper package substrate,
A semiconductor package module comprising at least one passive element on a top, bottom, and interior of the lower module substrate.
제1 항에 있어서,
상기 하부 모듈 기판은 코어층을 더 포함하고,
상기 코어층은 상기 코어층의 상부 및 하부에 형성된 비아(via)에 대해 적층(stack) 비아의 형성이 가능한 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
According to claim 1,
The lower module substrate further includes a core layer,
A semiconductor package module, wherein the core layer has a thickness that allows the formation of stacked vias with respect to vias formed on the upper and lower portions of the core layer.
제1 항에 있어서,
상기 하부 모듈 기판의 상면의 외각을 따라 구비되고, 워피지(warpage) 개선을 위한 스티프너(stiffener)를 더 포함하고,
상기 스티프너는 사각형 링(ring) 형태 또는 리드(lid) 형태인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
According to claim 1,
It is provided along the outer edge of the upper surface of the lower module substrate and further includes a stiffener for improving warpage,
A semiconductor package module, wherein the stiffener has a square ring shape or a lid shape.
제1 항에 있어서,
상기 하부 모듈 기판은 코어층을 더 포함하고,
상기 코어층의 상부 또는 하부에 형성된 비아(via)에 대해 적층(stack) 비아 형성이 가능한 200μm 이하의 두께를 가지는 상기 코어층을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
According to claim 1,
The lower module substrate further includes a core layer,
A semiconductor package module comprising a core layer having a thickness of 200 μm or less capable of forming stacked vias with respect to vias formed on the top or bottom of the core layer.
제1 항에 있어서,
상기 반도체 패키지 모듈이 실장되는 시스템 기판을 더 포함하고,
상기 시스템 기판은 상기 반도체 패키지 모듈과 상기 외부 연결 단자를 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
According to claim 1,
Further comprising a system board on which the semiconductor package module is mounted,
A semiconductor device, wherein the system substrate is electrically connected to the semiconductor package module through the external connection terminal.
하나 이상의 코어를 포함하는 반도체 다이로 구성될 수 있는 복수의 칩렛(chiplet) 다이들(dies);
복수의 상기 칩렛 다이들이 상부 패키지 기판에 각각 실장되는 개별화된 상부 패키지;
복수의 상기 개별화된 상부 패키지들이 실장되고, 복수의 상기 개별화된 상부 패키지들을 전기적으로 연결하고, 복수의 상기 개별화된 상부 패키지와 외부 연결 단자를 전기적으로 연결하는 하부 모듈 기판;
복수의 상기 칩렛 다이들 각각과 상기 상부 패키지 기판을 전기적으로 연결하는 상부 연결 단자;
복수의 상기 개별화된 상부 패키지들과 하부 모듈 기판을 전기적으로 연결하는 하부 연결 단자;
복수의 상기 개별화된 상부 패키지들 및 상기 하부 모듈 기판에 구비되는 수동 소자;
상기 하부 모듈 기판의 상면의 외각을 따라 구비되고, 워피지(warpage) 개선을 위한 스티프너(stiffener); 를 포함하고,
복수의 상기 칩렛 다이들 각각은 차동 방식으로 구성되는 각각 인터페이스 회로를 포함하고,
상기 상부 연결 단자의 피치(pitch)는 상기 하부 연결 단자의 피치보다 작고, 상기 상부 연결 단자의 폭(width)은 상기 하부 연결 단자의 폭보다 작고,
상부 패키지 기판의 상면, 하면, 및 내부에 적어도 하나 이상의 상기 수동 소자를 구비하고, 상기 하부 모듈 기판의 상면, 하면, 및 내부에 적어도 하나 이상의 상기 수동 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
A plurality of chiplet dies, which may be comprised of a semiconductor die containing one or more cores;
an individualized upper package in which a plurality of the chiplet dies are each mounted on an upper package substrate;
a lower module substrate on which the plurality of individualized upper packages are mounted, electrically connecting the plurality of individualized upper packages, and electrically connecting the plurality of individualized upper packages and external connection terminals;
an upper connection terminal electrically connecting each of the plurality of chiplet dies to the upper package substrate;
a lower connection terminal electrically connecting the plurality of individualized upper packages and the lower module substrate;
Passive elements provided on the plurality of individualized upper packages and the lower module substrate;
a stiffener provided along the outer edge of the upper surface of the lower module substrate to improve warpage; Including,
Each of the plurality of chiplet dies includes an interface circuit configured in a differential manner,
The pitch of the upper connection terminal is smaller than the pitch of the lower connection terminal, and the width of the upper connection terminal is smaller than the width of the lower connection terminal,
A semiconductor package module comprising at least one passive element on the top, bottom, and inside of an upper package substrate, and at least one passive element on the top, bottom, and inside of the lower module substrate.
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