KR100753795B1 - Semiconductor package and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 해결하고자 하는 기술적 과제는 제조 공정이 간단하고, 제조 비용도 저렴하며, 전기적 신호 처리 속도가 빠르고, 열방출 특성이 우수한 반도체 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor package and a method of manufacturing the same. The technical problem to be solved is a semiconductor package having a simple manufacturing process, a low manufacturing cost, a fast electrical signal processing speed, and excellent heat dissipation characteristics. To provide.
이를 위해 본 발명에 의한 해결 방법의 요지는 다수의 본드 패드가 형성된 반도체 다이와, 반도체 다이의 각 본드 패드에 마주보도록 위치된 다수의 리드와, 반도체 다이의 본드 패드에 일단이 본딩되고, 타단은 리드에 솔더 페이스트를 통하여 접속된 다수의 와이어 단자를 포함하는 반도체 패키지를 개시한다.To this end, the gist of the solution according to the present invention is a semiconductor die in which a plurality of bond pads are formed, a plurality of leads positioned to face each bond pad of the semiconductor die, one end is bonded to the bond pad of the semiconductor die, and the other end is a lead. Disclosed is a semiconductor package including a plurality of wire terminals connected via solder paste.
여기서, 상기 리드에는 상기 와이어 단자와의 용이한 접속을 위해 일정 깊이의 딤플이 더 형성될 수도 있다.In this case, a dimple having a predetermined depth may be further formed in the lead for easy connection with the wire terminal.
Description
도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 패키지를 도시한 단면도이고, 도 1b는 도 1a의 1b 영역을 확대 도시한 확대도이다.FIG. 1A is a cross-sectional view illustrating a semiconductor package according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged view
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지를 도시한 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 2b 영역을 확대 도시한 확대도이다.2A is a cross-sectional view illustrating a semiconductor package in accordance with another embodiment of the present invention, and FIG. 2B is an enlarged
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor package in accordance with another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor package in accordance with another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 반도체 패키지의 제조 방법을 도시한 플로우챠트이다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a semiconductor package according to the present invention.
도 6a 내지 도 6j는 본 발명에 따른 칩 패키지의 제조 방법을 순차 도시한 도면이다.6A to 6J are diagrams sequentially illustrating a method of manufacturing a chip package according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100,200,300,400; 본 발명에 의한 반도체 패키지100,200,300,400; Semiconductor package according to the present invention
110; 반도체 다이 111; 상면110; Semiconductor die 111; Top
112; 하면 113; 측면112; 113; side
114; 본드 패드 120; 스페이서114;
121; 접착제 130; 리드121; Adhesive 130; lead
131; 상면 132; 하면131; Top 132; if
133; 측면 134; 중간면133;
135; 딤플 136; 요홈135; Dimple 136; Groove
137; 솔더 페이스트 140; 다이 패들137; Solder paste 140; Die paddle
141; 상면 142; 하면141; Top 142; if
143; 측면 145; 딤플143;
147; 솔더 페이스트 150; 와이어 단자147; Solder paste 150; Wire terminals
151; 제1단자 152; 제2단자151;
153; 제3단자 160; 봉지부153;
161; 상면 162; 하면161;
163; 측면 170; 솔더볼163; Flank 170; Solder ball
본 발명은 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는 제조 공정이 간단하고, 제조 비용도 저렴하며, 전기적 신호 처리 속도가 빠르고, 열방출 특성이 우수한 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor package and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor package having a simple manufacturing process, a low manufacturing cost, a fast electrical signal processing speed, and excellent heat dissipation characteristics.
일반적으로 반도체 패키지는 반도체 다이의 전기적 신호 처리 속도를 향상시키기 위해, 반도체 다이와 서브스트레이트를 상호 연결하는 연결 부재 및 서브스트 레이트에 형성되는 각종 배선 패턴의 길이가 최소화되도록 설계하고 있다. 이와 같은 요구에 부응하여, 전기적 연결 부재들의 길이가 비교적 짧은 반도체 패키지로서 플립칩 패키지가 알려져 있다.In general, the semiconductor package is designed to minimize the length of various wiring patterns formed on the connection member and the substrate interconnecting the semiconductor die and the substrate in order to improve the electrical signal processing speed of the semiconductor die. In response to this demand, flip chip packages are known as semiconductor packages having relatively short lengths of electrical connection members.
이러한 플립칩 패키지는 반도체 다이의 본드 패드 또는 재배선 패턴에 솔더 범프(solder bump), 골드 범프(Au bump) 또는 카파 코어 솔더 범프(copper core solder bump) 등을 형성하고, 이를 뒤집어서 서브스트레이트의 소정 배선 패턴에 전기 접속한 형태를 한다.The flip chip package forms solder bumps, gold bumps, or kappa core solder bumps on the bond pads or the redistribution patterns of the semiconductor dies, and flips them to form a substrate. The electrical connection to the wiring pattern is carried out.
그런데 이러한 종래의 플립칩 패키지는 반도체 다이의 본드 패드 또는 재배선 패턴에 상술한 솔더 범프, 골드 범프 또는 카파 코어 솔더 범프를 부가적으로 형성하여야 함으로서, 제조 공정이 복잡해짐은 물론 제조 단가도 비싸지고 이에 따라 생산 수율도 낮은 문제가 있다.However, in the conventional flip chip package, the above-described solder bump, gold bump, or kappa core solder bump is additionally formed on the bond pad or the redistribution pattern of the semiconductor die, which increases the manufacturing process and increases the manufacturing cost. Accordingly, there is a problem of low production yield.
더욱이, 이러한 종래의 플립 칩 패키지는 반도체 다이에 형성된 본드 패드의 피치가 너무 작아서 실제로 본드 패드에 바로 범프를 형성하기 어렵다. 따라서, 통상 재배선 공정(Re-Distributed Layer, RDL)을 수행하게 되는데, 이러한 RDL 공정은 주지된 바와 같이 반도체 다이의 표면에 새롭게 재배선 패턴을 형성함으로써, 상기 범프가 형성될 영역들의 피치를 확장시켜주는 역할을 한다.Moreover, such a conventional flip chip package has a pitch of the bond pads formed in the semiconductor die so small that it is difficult to actually form bumps directly on the bond pads. Therefore, a re-distributed layer (RDL) is usually performed. The RDL process, as is well known, forms a new redistribution pattern on the surface of the semiconductor die, thereby extending the pitch of the areas where the bumps are to be formed. It plays a role.
그런데, 이와 같은 RDL을 형성하기 위해서는 코팅 공정, 포토 공정, 에칭 공정, 증착 공정 및 도금 공정과 같은 많은 공정을 추가적으로 수행하여야 함으로써, 반도체 패키지의 제조 공정이 더욱 복잡해짐은 물론 제조 단가도 훨씬 비싸지고 또한 생산 수율도 낮아지는 문제가 있다. 물론, 새롭게 형성된 재배선 패턴으로 인하 여 그만큼 신호선의 길이가 길어지고, 이에 따라 수GHz~수십 GHz의 신호 처리를 요하는 반도체 다이에 적용하기 어려운 문제도 있다.However, in order to form such RDL, many processes such as a coating process, a photo process, an etching process, a deposition process, and a plating process must be additionally performed, thereby making the manufacturing process of the semiconductor package more complicated and the manufacturing cost much more expensive. In addition, there is a problem that the production yield is also lowered. Of course, due to the newly formed redistribution pattern, the length of the signal line is increased accordingly, and thus there is a problem that it is difficult to apply to a semiconductor die requiring signal processing of several GHz to several tens of GHz.
한편, 이러한 칩 스케일 패키지 외에도 통상의 와이어 본딩 공정을 이용하여 리드프레임이나 라미네이트 회로기판과 같은 서브스트레이트 위에 반도체 다이를 전기 접속하는 반도체 패키지가 알려져 있다. 그러나, 이러한 와이어 본딩 공정을 이용한 반도체 패키지는 상기 와이어의 길이가 비교적 길기 때문에, 수GHz~수십 GHz의 신호 처리를 요하는 반도체 다이에 적용하기 어려운 문제가 있다.Meanwhile, in addition to such a chip scale package, a semiconductor package is known in which a semiconductor die is electrically connected to a substrate such as a lead frame or a laminate circuit board using a conventional wire bonding process. However, the semiconductor package using such a wire bonding process has a problem that it is difficult to apply to a semiconductor die requiring signal processing of several GHz to several tens of GHz because the length of the wire is relatively long.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 제조 공정이 간단하고, 제조 비용도 저렴하며, 전기적 신호 처리 속도가 빠르고 열방출 특성이 우수한 반도체 패키지 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor package having a simple manufacturing process, low manufacturing cost, high electrical signal processing speed, and excellent heat dissipation characteristics, and a method of manufacturing the same. It is.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 반도체 패키지는 다수의 본드 패드가 형성된 반도체 다이와, 상기 반도체 다이의 각 본드 패드에 마주보도록 위치된 다수의 리드와, 상기 반도체 다이의 본드 패드에 일단이 본딩되고, 타단은 상기 리드에 솔더 페이스트를 통하여 접속된 다수의 와이어 단자를 포함한다.In order to achieve the above object, a semiconductor package according to the present invention includes a semiconductor die having a plurality of bond pads formed thereon, a plurality of leads positioned to face each bond pad of the semiconductor die, and one end bonded to the bond pad of the semiconductor die. And the other end includes a plurality of wire terminals connected to the lead via solder paste.
여기서, 상기 리드에는 일정 깊이의 딤플이 형성되고, 상기 딤플에 상기 와이어 단자가 솔더 페이스트로 결합될 수 있다.Here, a dimple having a predetermined depth may be formed in the lead, and the wire terminal may be coupled to the dimple by solder paste.
또한, 상기 리드중 와이어가 접속된 리드의 반대면에 일정 깊이의 요홈이 형성되고, 상기 요홈에는 일정 두께의 도금층이 형성되며, 상기 도금층에 솔더볼이 용착될 수 있다.In addition, a groove having a predetermined depth may be formed on an opposite surface of the lead to which the wire of the lead is connected, a plating layer having a predetermined thickness may be formed on the groove, and a solder ball may be welded to the plating layer.
또한, 상기 반도체 다이에는 다수의 스페이서가 접착되고, 상기 스페이서에는 상기 리드와 같은 평면을 이루며 다이 패들이 접착될 수 있다.In addition, a plurality of spacers may be bonded to the semiconductor die, and the die paddle may be bonded to the spacer in the same plane as the lead.
또한, 상기 스페이서는 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 일래스트머(elastomer) 또는 폴리이미드(polyimide)중 선택된 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.In addition, the spacer may be formed of any one material selected from epoxy, silicon, elastomer, or polyimide.
또한, 상기 다이 패들에는 일정 깊이의 딤플이 형성되고, 상기 딤플에 상기 와이어 단자가 솔더 페이스트를 통하여 접속될 수 있다.In addition, a dimple having a predetermined depth may be formed in the die paddle, and the wire terminal may be connected to the dimple through solder paste.
또한, 상기 와이어 단자는 "S"자 형태로 절곡될 수 있다.In addition, the wire terminal may be bent in the "S" shape.
또한, 상기 와이어 단자는 상기 반도체 다이의 본드 패드에 본딩된 제1단자부와, 상기 제1단자부로부터 소정 각도 절곡되어 소정 길이 연장된 제2단자부와, 상기 제2단자부로부터 소정 각도 절곡된 동시에, 상기 리드에 솔더 페이스트를 통하여 접속된 제3단자부를 포함할 수 있다.The wire terminal may include a first terminal portion bonded to a bond pad of the semiconductor die, a second terminal portion bent by a predetermined angle from the first terminal portion and extended by a predetermined length, and a predetermined angle bent from the second terminal portion. The lead may include a third terminal portion connected through a solder paste.
또한, 상기 와이어 단자는 상기 제1단자부와 제2단자부 사이의 절곡 각도가 5~85°일 수 있다.The wire terminal may have a bending angle of 5 ° to 85 ° between the first terminal part and the second terminal part.
또한, 상기 반도체 다이, 리드 및 와이어 단자는 봉지재로 봉지되어 있되, 상기 와이어 단자가 접속된 리드의 반대면은 상기 봉지재 외부로 노출될 수 있다.The semiconductor die, the lead, and the wire terminal may be encapsulated with an encapsulant, and an opposite surface of the lead to which the wire terminal is connected may be exposed to the outside of the encapsulant.
또한, 상기 반도체 다이, 리드, 와이어 단자, 스페이서 및 다이 패들은 봉지재로 봉지되어 있되, 상기 와이어 단자가 접속된 리드의 반대면과 스페이서가 접착된 다이 패들의 반대면은 봉지재 외부로 노출될 수 있다.In addition, the semiconductor die, the lead, the wire terminal, the spacer and the die paddle are encapsulated with an encapsulant, but the opposite side of the lead to which the wire terminal is connected and the opposing side of the die paddle to which the spacer is bonded are exposed to the outside of the encapsulant. Can be.
또한, 상기 본드 패드가 형성된 반도체 다이의 반대면은 봉지재 외부로 노출될 수 있다.In addition, an opposite surface of the semiconductor die on which the bond pad is formed may be exposed to the outside of the encapsulant.
더불어, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 반도체 패키지의 제조 방법은 다수의 본드 패드를 갖는 반도체 다이에 소정 두께의 스페이서를 웨이퍼 상태에서 형성하는 스페이서 형성 단계와, 상기 웨이퍼로부터 낱개의 반도체 다이를 소잉하는 반도체 다이 소잉 단계와, 상기 소잉된 반도체 다이의 본드 패드에 일정 길이의 와이어 단자를 형성하는 와이어 단자 형성 단계와, 상기 스페이서에 접착제를 접착하는 접착제 형성 단계와, 상기 반도체 다이를 픽엔플레이스하여 솔더 페이스트가 형성된 리드 위에 안착하는 픽엔플레이스 단계와, 상기 솔더 페이스트를 리플로우하여 상기 와이어 단자가 리드에 전기 접속되도록 하는 와이어 단자 접속 단계와, 상기 반도체 다이, 스페이서 및 리드를 봉지재로 봉지하되, 상기 와이어가 접속된 리드의 반대면은 외부로 노출되도록 하는 봉지 단계를 포함한다.In addition, in order to achieve the above object, the semiconductor package manufacturing method according to the present invention includes a spacer forming step of forming a spacer having a predetermined thickness in a wafer state on a semiconductor die having a plurality of bond pads, and a single semiconductor die from the wafer. A semiconductor die sawing step of sawing, a wire terminal forming step of forming a wire terminal of a predetermined length on a bond pad of the sawed semiconductor die, an adhesive forming step of adhering an adhesive to the spacer, and a pick-and-place of the semiconductor die. A pick-and-place step of seating on the lead on which the solder paste is formed, a wire terminal connecting step of reflowing the solder paste so that the wire terminal is electrically connected to the lead, and encapsulating the semiconductor die, the spacer, and the lead with an encapsulant. Of the lead to which the wire is connected Face comprises a sealing step to be exposed to the outside.
여기서, 상기 픽엔플레이스 단계에서 이용되는 리드에는 상기 와이어 단자가 위치될 부분에 미리 일정 깊이의 딤플이 형성되고, 상기 딤플에는 솔더 페이스트가 프린팅될 수 있다.Here, a dimple having a predetermined depth may be formed in a portion where the wire terminal is to be positioned in the lead used in the pick and place step, and the solder paste may be printed on the dimple.
또한, 상기 픽엔플레이스 단계에서 이용되는 리드에는 상기 와이어 단자가 접속될 면의 반대면에 일정 깊이의 요홈이 형성되고, 상기 요홈에는 도금층이 형성될 수 있다.In addition, a recess having a predetermined depth may be formed on a lead opposite to a surface to which the wire terminal is connected to the lead used in the pick and place step, and a plating layer may be formed on the recess.
또한, 상기 봉지 단계후에는 상기 리드의 도금층에 솔더볼을 용착하는 솔더볼 용착 공정이 더 수행될 수 있다.In addition, after the encapsulation step, a solder ball welding process for welding the solder ball to the plating layer of the lead may be further performed.
상기와 같이 하여 본 발명에 의한 반도체 패키지 및 그 제조 방법은 종래와 같은 복잡한 각종 범프 형성 공정 및 재배선 공정 등을 모두 생략할 수 있어 제조 공정이 간단해지고 또한 제조 비용도 저렴해진다.As described above, the semiconductor package and the method of manufacturing the same according to the present invention can omit all of the various complicated bump forming processes, the rewiring processes, and the like, so that the manufacturing process is simplified and the manufacturing cost is also low.
또한, 본 발명에 의한 반도체 패키지 및 그 제조 방법은 범프 및 재배선 패턴을 통하여 전기 신호가 흐르는 것이 아니라 길이가 매우 짧은 와이어 단자를 통하여 전기 신호가 흐르기 때문에, 수 GHz~수십 GHz의 신호 처리를 요하는 반도체 다이에 적용하기 쉽다.In addition, the semiconductor package and the method of manufacturing the same according to the present invention require signal processing of several GHz to several tens of GHz because electric signals flow not through the bumps and the rewiring patterns, but through the very short wire terminals. It is easy to apply to a semiconductor die.
또한, 본 발명은 반도체 다이로부터 발생하는 열이 주로 구리 재질인 리드 및 다이 패들을 통하여 외부로 방출됨으로써, 반도체 패키지의 방열 특성도 향상된다.In addition, in the present invention, heat generated from the semiconductor die is discharged to the outside through the lead and the die paddle mainly made of copper, thereby improving heat dissipation characteristics of the semiconductor package.
또한, 본 발명은 리드에 미리 일정 깊이의 딤플이 형성되고, 그 딤플에 와이어 단자가 솔더 페이스트로 접속됨으로써 와이어 단자와 리드 사이의 전기 접속력이 우수해진다.In addition, in the present invention, a dimple having a predetermined depth is formed in the lead in advance, and the wire terminal is connected to the dimple by solder paste, so that the electrical connection force between the wire terminal and the lead is excellent.
또한, 본 발명은 리드에 미리 요홈을 형성하고, 그것에 일정 두께의 도금층을 형성하며 그 도금층에 솔더볼이 용착됨으로써, 솔더볼과 리드 사이의 전기 접속력이 우수해진다.In addition, in the present invention, grooves are formed in the lead in advance, a plating layer having a predetermined thickness is formed thereon, and solder balls are welded to the plating layer, whereby the electrical connection force between the solder balls and the leads is excellent.
또한, 본 발명은 반도체 다이의 소정 표면이 봉지부의 외부로 노출됨으로써, 반도체 다이의 방열 특성이 더욱 향상되기도 한다.In addition, in the present invention, the predetermined surface of the semiconductor die is exposed to the outside of the encapsulation portion, whereby the heat dissipation characteristics of the semiconductor die may be further improved.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings such that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 패키지(100)를 도시한 단면도이고, 도 1b는 도 1a의 1b 영역을 확대 도시한 확대도이다.FIG. 1A is a cross-sectional view illustrating a
먼저 도 1a에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 패키지(100)는 다수의 본드 패드(114)가 형성된 반도체 다이(110), 상기 본드 패드(114)가 형성된 면과 같은 면의 반도체 다이(110)에 형성된 다수의 스페이서(120)와, 상기 반도체 다이(110)의 각 본드 패드(114)에 마주보도록 위치된 다수의 리드(130)와, 상기 스페이서(120)에 마주보도록 위치되어 그것에 접착된 다이 패들(140)과, 상기 반도체 다이(110)의 본드 패드(114)에 일단이 본딩되고, 타단은 상기 리드(130)에 솔더 페이스트(137)를 통하여 접속된 다수의 와이어 단자(150)와, 상기 반도체 다이(110), 스페이서(120), 리드(130), 다이 패들(140) 및 와이어 단자(150)를 봉지재로 봉지하여 형성되며, 상기 리드(130) 및 다이 패들(140)의 소정 표면은 외부로 노출되도록 하는 봉지부(160)를 포함한다.First, as shown in FIG. 1A, the
상기 반도체 다이(110)는 대략 평평한 상면(111)과, 이것의 반대면으로서 대략 평평한 하면(112)을 갖고, 상기 하면(112)의 둘레에는 다수의 본드 패드(114)가 형성되어 있다. 물론, 상기 상면(111)과 하면(112) 사이에는 그것들과 대략 직각을 이루는 측면(113)이 형성되어 있다. 더불어, 집적회로(도면부호로 도시되지 않음)는 상기 반도체 다이(110)의 하면(112)에 주로 형성되어 있다. 더욱이, 상기 본드 패드(114)는 통상의 알루미늄 또는 그 등가물로 형성될 수 있다.The semiconductor die 110 has an approximately flat
상기 스페이서(120)는 상기 반도체 다이(110)의 하면(112)에 주로 부착되어 있으며, 이는 상기 다이 패들(140)을 향하여 소정 두께로 형성되어 있다. 즉, 이러한 스페이서(120)는 최종적으로 접착제(121)를 통하여 상기 다이 패들(140)에 접착된다. 또한, 이러한 스페이서(120)에 의해 제조 공정중 상기 와이어 단자(150)는 반도체 다이(110)의 무게에 의해 손상되지 않게 된다. 다르게 말하면, 봉지 공정 완료시까지 상기 스페이서(120)가 상기 반도체 다이(110)의 무게에 의한 와이어 단자(150)의 무너짐 현상을 방지한다. 상기 스페이서(120)는 전기적 쇼트 방지를 위해 절연체인 것이 바람직하며, 또한 패키지의 열팽창 또는 열수축시 반도체 다이(110)와 다이 패들(140) 상호간의 분리 현상이 방지되도록 고탄성 재질인 동시에, 수분 흡수는 최소화되도록 저흡습률을 갖는 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 일래스트머(elastomer), 폴리이미드(polyimide) 또는 그 등가물로 형성될 수 있다. 그러나, 여기서 본 발명이 상기 스페이서(120)의 재질을 한정하는 것은 아니며, 이밖에도 다양한 재질이 이용될 수 있음은 당연하다. 더불어, 상기 스페이서(120)는 도면에서 3개가 소정 거리 이격되어 각각 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이것은 일체의 형태로 상기 반도체 다이(110)와 서브스트레이트 사이에 형성될 수도 있다. 더욱이, 상기 스페이서(120)의 두께는 상기 와이어 단자(150)가 갖는 높이보다 약간 작게 형성되도록 함으로써, 상기 와이어 단자(150)가 확실하게 리드(130)에 접촉되도록 함이 좋다.The
상기 다수의 리드(130)는 상기 반도체 다이(110)의 각 본드 패드(114)에 마 주보도록 위치되어 있다. 이러한 리드(130)는 통상의 구리, 구리 합금, 니켈/철 합금, 스테인레스 스틸 또는 그 등가물중 선택된 어느 하나로 형성 가능하며 여기서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. 이러한 리드(130)는 대략 평평한 상면(131)과, 상기 상면(131)의 반대면으로서 대략 평평한 하면(132)과, 상기 상면(131)과 하면(132) 사이에 부분 에칭 기술에 의해 형성된 중간면(134) 및 상기 상면(131)과 하면(132) 사이에 직각 방향으로 형성된 측면(133)을 포함한다. 여기서, 상기 리드(130)의 상면(131)에는 도 1b에 도시된 바와 같이 부분 에칭 기술 또는 스탬핑 기술 등에 의해 일정 깊이의 딤플(135)이 형성되어 있다. 물론, 이러한 딤플(135)에는 일정량의 솔더 페이스트(137)가 발라져 있다. 실제로 상기 와이어 단자(150)는 상기 리드(130)의 상면(131)에 종래와 같은 본딩 기술에 의해서는 접속되기 어렵고 또한 일정 위치에 정렬시키기 어려움으로써, 상기와 같이 리드(130)의 상면(131)에 미리 일정 깊이의 딤플(135)을 형성하고, 그 표면에 일정량의 솔더 페이스트(137)를 발라 놓은 것이다. 더불어, 상기 리드(130)에 형성된 중간면(134)은 상기 리드(130)와 봉지부(160) 사이의 상호 결합력을 향상시켜, 상기 봉지부(160)로부터 리드(130)가 잘 이탈되지 않도록 하는 역할을 한다.The plurality of
상기 다이 패들(140)은 상기 반도체 다이(110)에 접착된 스페이서(120)에 마주보도록 위치되어 있다. 이러한 다이 패들(140) 역시 리드(130)와 같은 재질로서 구리, 구리 합금, 니켈/철 합금 또는 그 등가물중 선택된 어느 하나로 형성 가능하며 여기서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. 이러한 다이 패들(140) 역시 대략 평평한 상면(141)과, 상기 상면(141)의 반대면으로서 대략 평평한 하면(142)을 가지 며, 상기 상면(141)과 하면(142) 사이에는 그것들과 직각 방향으로 측면(143)이 형성되어 있다. 이러한 측면(143)은 상기 리드(130)와 소정 거리 이격된 상태가 된다. 물론, 상기 다이 패들(140)의 상면(141)에 스페이서(120)가 접착제(121)로 접착된다. 더불어, 이러한 다이 패들(140)에도 봉지부(160)와의 결합력을 향상시키기 위해 부분 에칭 기술 또는 스탬핑 기술에 의해 중간면이 형성될 수 있으나, 도면에는 도시되어 있지 않다.The
상기 다수의 와이어 단자(150)는 도 1b에 도시된 바와 같이, 일단이 상기 반도체 다이(110)의 본드 패드(114)에 본딩되고, 타단이 상기 리드(130)의 상면(131)에 형성된 딤플(135)에 솔더 페이스트(137)를 통하여 접속되어 있다. 여기서, 상기 와이어 단자(150)는 탄력적으로 상기 본드 패드(114)와 리드(130)를 전기적으로 접속할 수 있도록 대략 "S"자 형태로 형성될 수 있으나, 이러한 형태로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 일례로, 상기 와이어 단자(150)는 상기 반도체 다이(110)의 본드 패드(114)에 대략 수직 방향으로 본딩된 제1단자(151)와, 상기 제1단자(151)로부터 소정 각도 절곡되어 소정 길이 연장된 제2단자(152)와, 상기 제2단자(152)로부터 소정 각도 절곡된 동시에, 상기 리드(130)의 상면(131)에 형성된 딤플(135) 및 그 딤플(135)에 프린팅 또는 돗팅된 솔더 페이스트(137)에 대략 수직 방향으로 접속된 제3단자(153)로 이루어질 수 있으나, 반드시 이러한 형태로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 여기서, 상기 제1단자(151)와 제2단자(152) 사이의 절곡 각도(또는 숄더 앵글(shoulder angle))는 패키지 제조 공정 또는 반도체 다이(110)의 동작중 발생하는 고온의 환경에서도 반도체 다이(110)와 리드(130) 상호간의 접속 신뢰성이 저하되지 않도록 대략 5~85°로 형성될 수 있다. 즉, 상기 절곡 각도가 5°이하인 경우에는 와이어 단자(150)의 탄성력이 작아지는 단점이 있고, 또한 상기 절곡 각도가 85°이상인 경우에는 제1단자(151)와 제2단자(152) 사이에 기계적 응력이 너무 크게 작용하는 단점이 있다. 또한, 상기 와이어 단자(150)는 제2단자(152) 및 제3단자(153)가 반도체 다이(110)의 안쪽 방향을 향하여 형성된 팬인 타입(fan-in type) 또는 반도체 다이(110)의 바깥 방향을 향하여 형성된 팬아웃 타입(fan-out type)일 수 있으나, 여기서 그 타입을 한정하는 것은 아니다. 즉, 이러한 팬인 타입 또는 팬아웃 타입은 반도체 다이(110)에 형성된 본드 패드(114)의 개수 및 리드(130)의 디자인에 따라 적절하게 선택되어 형성될 수 있다. 더불어, 이러한 와이어 단자(150)는 골드 와이어(Au wire), 알루미늄 와이어(Al wire), 구리 와이어(Cu wire) 또는 그 등가물로 형성될 수 있으나, 여기서 상기 와이어 단자(150)(130)의 재질을 한정하는 것은 아니다. 한편, 상기 와이어 단자(150)중 제3단자(153)는 솔더 페이스트(137)를 통하여 상기 리드(130)의 상면(131)에 형성된 딤플(135)에 전기적 및 기계적으로 접속될 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 와이어 단자(150)는 와이어 본딩(wire bonding) 장비중 캐필러리(capillary)에 의해 제1단자(151)가 반도체 다이(110)의 본드 패드(114)에 볼 본딩(ball bonding)될 수 있지만, 제3단자(153)는 리드(130)의 상면(131)에 스티치 본딩(stitch bonding) 또는 볼 본딩되기 곤란한 구조이다. 따라서, 제조 공정중 리드(130)의 상면(131)에 미리 일정 크기의 딤플(135)을 부분 에칭 기술 또는 스탬핑 기술 등에 의해 형성하고, 그 딤플(135)에 일정량의 솔더 페이스트(137)를 발라 놓고, 상기 와이어 단자(150) 중 제3단자(153)를 위치 맞춤한 상태에서, 리플로우(reflow) 공정을 수행하여, 결국 상기 와이어 단자(150)중 제3단자(153)가 상기 리드(130)의 상면(131)에 형성된 딤플(135) 및 솔더 페이스트(137)에 전기적 및 기계적으로 접속되도록 한다. 이러한 제조 방법에 대해서는 아래에서 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 물론, 상기 솔더 페이스트(137)는 최근 환경 오염 규제에 대응하여 무연 솔더일 수 있으며, 이밖에도 다양한 도전체를 이용할 수 있다.As illustrated in FIG. 1B, one end of the plurality of
상기 봉지부(160)는 기본적으로 상기 반도체 다이(110), 스페이서(120), 리드(130), 다이 패들(140) 및 와이어 단자(150)를 봉지재로 봉지함으로써, 이들을 외부 환경으로부터 보호함은 물론, 패키지가 일정 형태를 이루도록 한다. 여기서, 상기 리드(130)의 하면(112)과 측면(113), 상기 다이 패들(140)의 하면(142)은 봉지부(160)의 외부로 노출되어 있다. 따라서, 상기 반도체 다이(110)로부터 발생한 열은 상기 와이어 단자(150) 및 리드(130)를 통하여 외부로 신속히 발산되고, 또한 상기 스페이서(120) 및 다이 패들(140)을 통하여 외부로 신속히 발산된다. 더불어, 이러한 봉지부(160)도 상면(161), 하면(162) 및 측면(163)이 형성되어 있는데, 상기 봉지부(160)의 하면(162)은 상기 리드(130)의 하면(132) 및 다이 패들(140)의 하면(142)과 동일 평면을 이룬다. 또한, 상기 봉지부(160)의 측면(163)은 상기 리드(130)의 측면(133)과 동일 평면을 이룬다. 한편, 이러한 봉지부(160)는 통상의 에폭시 몰딩 컴파운드, 언더필 또는 그 등가물중 선택된 어느 하나를 이용하여 형성될 수 있으며, 여기서 그 재질을 한정하는 것은 아니다.The
이와 같이 하여 본 발명에 의한 반도체 패키지(100)는 종래와 같은 복잡한 각종 범프 및 재배선을 필요로 하지 않는다. 또한, 반도체 다이(110)와 리드(130) 사이의 전기적 신호는 길이가 아주 짧은 와이어 단자(150)를 통해서 이루어지므로, 수 GHz~수십 GHz의 신호 처리를 요하는 반도체 다이(110)에 적용하기 쉽다. 또한, 반도체 다이(110)로부터 발생하는 열이 주로 구리 재질인 리드(130) 및 다이 패들(140)을 통하여 외부로 방출됨으로써, 방열 특성도 향상된다.In this way, the
더불어, 상술한 바와 같이 리드(130)에 미리 일정 깊이의 딤플(135)이 형성되고, 그 딤플(135)에 솔더 페이스트(137)를 통하여 와이어 단자(150)가 접속됨으로써, 와이어 단자(150)와 리드(130) 사이의 전기 접속이 용이하고 더욱 확실해진다.In addition, as described above, a
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지(200)를 도시한 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 2b 영역을 확대 도시한 확대도이다.2A is a cross-sectional view illustrating a
도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지(200)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 반도체 패키지(100)와 거의 같다. 따라서, 그 차이점을 중심으로 주로 설명하기로 한다.As shown, the
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지(200)는 리드(130)의 하면(132)에 일정 깊이의 요홈(136)이 더 형성되어 있다. 이러한 요홈(136)은 통상의 부분 에칭 기술 또는 스탬핑 기술 등을 통해서 형성할 수 있다. 더불어, 이러한 요홈(136)에는 일정 두께의 도금층(138)이 더 형성되어 있다. 이러한 도금층(138)은 하기할 솔더볼(170)과 접속이 잘되는 금속으로 형성된다. 좀더 구체적으로, 이러한 도금층(138)은 니켈/금으로 이루어진 것일 수 있으나, 이러한 도금 물질로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. As illustrated in FIGS. 2A and 2B, in the
한편, 상기 리드(130)의 하면(132)에 형성된 요홈(136), 도금층(138) 및 그 주변에는 솔더볼(170)이 용착되어 있다. 이러한 솔더볼(170)은 통상의 주석/납 합금이거나 또는 최근의 Pb free 솔더일 수 있다. 이러한 솔더볼(170)에 의해, 본 발명에 의한 반도체 패키지(200)는 외부 장치에 별도의 솔더 프린팅 공정없이 리플로우 공정을 바로 실시하여 실장할 수 있다.The
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지(300)를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a
도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지(300)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 반도체 패키지(100)와 거의 같다. 따라서, 그 차이점을 중심으로 주로 설명하기로 한다.As shown, the
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지(300)는 반도체 다이(110)의 상면(111)이 봉지부(160)의 상면(161)과 동일 평면을 이룬다. 즉, 상기 반도체 다이(110)의 상면(111)이 봉지부(160) 외측으로 노출되어 있다. 물론, 상기 반도체 다이(110)의 상면(111)은 상기 봉지부(160)의 상면(161)보다 낮거나 또는 높을 수도 있다. As shown in FIG. 3, in the
이와 같이 하여 본 발명은 반도체 다이(110)의 열이 자신의 노출된 상면(111)을 통하여 직접 외부로 방출되거나 또는 상기 스페이서(120) 및 다이 패 들(140)을 통하여 외부로 방출된다. 물론, 와이어 단자(150), 리드(130) 및 봉지부(160)를 통해서도 외부로 방출된다. 따라서, 본 발명에 의한 반도체 패키지(300)는 방열 특성이 종래에 비해 현저히 향상된다.In this manner, in the present invention, heat of the semiconductor die 110 is directly discharged to the outside through its exposed
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지(400)를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a
도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지(400)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 반도체 패키지(100)와 거의 같다. 따라서, 그 차이점을 중심으로 주로 설명하기로 한다.As shown, the
도 4에 도시된 바와 같이, 반도체 다이(110)에 일단이 본딩된 와이어 단자(150)는 타단이 다이 패들(140)에 접속될 수 있다. 물론, 상기 다이 패들(140)에도 일정 깊이의 딤플(145)이 형성되고, 그 딤플(145)에 와이어 단자(150)가 결합된 동시에, 솔더 페이스트(147)로 고정된다.As shown in FIG. 4, the
이와 같이 하여 본 발명은 반도체 다이(110)의 모든 그라운드 신호를 상기 다이 패들(140)쪽으로 인출할 수 있다. 그만큼, 시그널 리드(130)의 개수를 증가시킬 수 있고, 따라서 대량의 입출력 신호를 용이하게 핸들링할 수 있게 된다. 물론, 상기 다이 패들(140) 역시 솔더 등을 통하여 외부 마더보드(또는 메인보드) 등에 접속됨으로, 그라운드된다.In this manner, in the present invention, all the ground signals of the semiconductor die 110 may be drawn out toward the
도 5는 본 발명에 따른 반도체 패키지(100)의 제조 방법을 도시한 플로우 챠 트이다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 반도체 패키지(100)의 제조 방법은 다수의 본드 패드(114)를 갖는 반도체 다이(110)에 소정 두께의 스페이서(120)를 웨이퍼(w) 상태에서 형성하는 스페이서 형성 단계(S1)와, 상기 웨이퍼로부터 낱개의 반도체 다이(110)를 소잉하는 반도체 다이 소잉 단계(S2)와, 상기 소잉된 반도체 다이(110)를 소정 지그에 고정시키는 반도체 다이 고정 단계(S3)와, 상기 소잉된 반도체 다이(110)의 본드 패드(114)에 일정 길이의 와이어 단자(150)를 형성하는 와이어 단자 형성 단계(S4)와, 상기 스페이서(120)에 접착제(121)를 접착하는 접착제 형성 단계(S5)와, 상기 반도체 다이(110)를 픽엔플레이스(pick and place)하여 솔더 페이스트(137)가 형성된 리드(130) 위에 안착하는 픽엔플레이스 단계(S6)와, 상기 솔더 페이스트(137)를 리플로우하여 상기 와이어 단자(150)가 리드(130)에 전기 접속되도록 하는 와이어 단자 접속 단계(S7)와, 상기 반도체 다이(110), 스페이서(120) 및 리드(130)를 봉지재로 봉지하되, 상기 와이어 단자(150)가 접속된 리드(130)의 반대면은 외부로 노출되도록 하는 봉지 단계(S8)를 포함한다.As shown in the drawing, a method of manufacturing a
이러한 본 발명에 의한 반도체 패키지(100)의 제조 방법을 도 6a 내지 도 6j를 참조하여, 더욱 상세하게 설명하기로 한다.A method of manufacturing the
먼저, 도 6a를 참조하면, 스페이서(120)의 형성 단계(S1)가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 웨이퍼(w)에는 다수의 반도체 다이(110)가 대략 바둑판 모양의 스크라이브 라인(scribe line)(s)을 경계로 하여 형성되어 있으며, 각각의 반도체 다이(110)에는 다수의 본드 패드(114)가 형성되고, 또한 그 본드 패드(114)의 내측 영역에는 소정 두께를 갖는 다수의 절연성 스페이서(120)가 형성된다. 이러한 스페이서(120)는 예를 들면 절연 용액을 스크린 프린팅(screen printing) 방식, 젯 디스펜싱(jet dispensing)) 방식 또는 그 등가 방식중 선택된 어느 하나의 방식으로 형성할 수 있으나, 여기서 상기 스페이서(120)의 형성 방법을 한정하는 것은 아니다. 더불어, 이러한 스페이서(120)는 소정 탄성이 있는 에폭시, 실리콘, 폴리이미드, 일래스토머 또는 그 등가물중 선택된 어느 하나의 절연 물질로 형성될 수 있으나, 여기서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. 물론, 이러한 스페이서(120)는 불량 다이(reject die) 및 에지 다이(edge die)에는 형성하지 않을 수도 있다. First, referring to FIG. 6A, a forming step S1 of the
도 6b를 참조하면, 반도체 다이(110)의 소잉 단계(S2)가 도시되어 있다. 좀더 엄밀히 말하면, 웨이퍼(w)로부터 소잉되어 분리된 낱개의 반도체 다이(110)가 도시되어 있다. 이러한 반도체 다이(110)의 소잉은 주지된 바와 같이 다이아몬드 블레이드(도시되지 않음) 등을 이용하여 웨이퍼(w)에 형성된 스크라이브 라인(s)을 따라 절단하여 이루어진다. 물론, 이러한 반도체 다이(110)의 소잉은 예를 들면 원형 링에 접착 테이프를 접착시키고, 그 표면에 웨이퍼를 접착한 상태에서 수행됨은 당연하다. 또한, 상기와 같은 낱개의 반도체 다이(110)는 흡착 툴에 의해 웨이퍼로부터 픽업된다.Referring to FIG. 6B, a sawing step S2 of the semiconductor die 110 is shown. More precisely, a single semiconductor die 110 is shown, which is sawed and separated from the wafer w. This sawing of the semiconductor die 110 is performed by cutting along a scribe line s formed in the wafer w using a diamond blade (not shown) or the like as is well known. Of course, the sawing of the semiconductor die 110 is performed, for example, in a state in which the adhesive tape is adhered to the circular ring and the wafer is adhered to the surface thereof. In addition, the individual semiconductor die 110 as described above is picked up from the wafer by an adsorption tool.
도 6c를 참조하면, 반도체 다이(110)의 고정 단계(S3)가 도시되어 있다. 좀더 엄밀히 말하면, 소정 형태의 지그(z)에 반도체 다이(110)를 고정하는 단계가 도시되어 있다. 즉, 대략 직사각 육면체 형태의 지그(z)에는 소정 깊이의 요홈(z1)이 형성되어 있으며, 상기 요홈(z1)의 바닥면에는 다수의 진공 흡착홀(z2)이 형성되어 소정 흡착력이 제공되고 있다. 물론, 이러한 요홈(z1)은 상기 반도체 다이(110)의 폭 및 두께와 거의 유사하다. 따라서, 상기 지그(z)의 요홈(z1)에 반도체 다이(110)가 안착된 후에는 상기 진공 흡착홀(z2)의 강력한 흡착력에 의해 상기 반도체 다이(110)는 지그(z)에 단단하게 고정된 상태가 된다.Referring to FIG. 6C, a fixing step S3 of the semiconductor die 110 is illustrated. More precisely, the step of securing the semiconductor die 110 to a jig z of some form is shown. That is, the groove z1 having a predetermined depth is formed in the jig z having a substantially rectangular hexahedron shape, and a plurality of vacuum suction holes z2 are formed at the bottom surface of the groove z1 to provide a predetermined suction force. . Of course, this recess z1 is almost similar to the width and thickness of the semiconductor die 110. Therefore, after the semiconductor die 110 is seated in the recess z1 of the jig z, the semiconductor die 110 is firmly fixed to the jig z by the strong adsorption force of the vacuum adsorption hole z2. It becomes a state.
도 6d를 참조하면, 와이어 단자(150)의 형성 단계(S4)가 도시되어 있다. 여기서, 도면에서 지그가 생략되어 있다. 이와 같은 와이어 단자(150)는 일반적인 패키징 공정에 이용되는 와이어 본딩 장비에 의해 수행된다. 즉, 도시된 바와 같이 와이어 본딩 장비중 캐필러리(c)에 의해 와이어(w1)의 하단이 반도체 다이(110)의 본드 패드(114)에 볼 본딩되고, 이어서 상기 캐필러리(c)의 소정 궤적에 의해 예를 들면, 제1단자(151), 제2단자(152) 및 제3단자(153)가 연속적으로 정의 및 형성된다. 물론, 상기 제3단자(153)의 형성후에는 방전 팁(e)의 불꽃에 의해 제3단자(153)부로부터 와이어(w1)가 절단된다. 상술한 바와 같이 이러한 와이어 단자(150)는 대략 "S"자로 형성되어 소정 탄성력을 가질 수 있도록 되어 있다. 물론, 상기 와이어 단자(150)는 팬인 타입(fan-in type), 팬아웃 타입(fan-out type), 상기 팬인 타입과 팬아웃 타입이 혼재된 타입, 그리고 각 제2단자(152)의 길이가 미리 설정된 값에 따라 서로 상이하게 형성될 수 있다. 여기서, 이러한 와이어 단자(150)의 형성 단계중 지그에 형성된 흡착홀을 통해서는 계속 진공 흡착력이 제공되고 있기 때문에, 상기 반도체 다이(110)는 와이어 단자(150)의 형성중 흔들리지 않게 된다.Referring to FIG. 6D, the forming step S4 of the
도6e를 참조하면, 접착제(121)의 형성 단계(S5)가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 접착제(121)의 형성은 소정 접착제 툴(a)에 의해 형성된다. 이를 위해 먼저 지그의 요홈에 형성된 흡착홀을 통해서는 진공 흡착력이 제거된다. 이어서, 접착제 툴(a)이 상기 지그에 결합된 반도체 다이(110)를 흡착하여 상부로 소정 높이 상승한다. 이때, 상기 접착제 툴(a)의 바닥면에는 일정 두께의 접착제(121)가 형성되어 있는데, 이러한 접착제(121)가 상기 반도체 다이(110)에 형성된 스페이서(120)에 일정량 묻음으로써, 상기 스페이서(120)의 끝단에는 자연스럽게 일정량의 접착제(121)가 형성된다.Referring to FIG. 6E, the forming step S5 of the adhesive 121 is shown. As shown, the formation of the adhesive 121 is formed by a predetermined adhesive tool (a). To this end, first, the vacuum suction force is removed through the suction hole formed in the groove of the jig. Subsequently, the adhesive tool a adsorbs the semiconductor die 110 coupled to the jig and rises a predetermined height upward. In this case, an adhesive 121 having a predetermined thickness is formed on the bottom surface of the adhesive tool a. The adhesive 121 is buried in a predetermined amount on the
도 6f 및 도 6g를 참조하면, 반도체 다이(110)의 픽엔플레이스 단계(S6)가 도시되어 있다. 이와 같은 반도체 다이(110)의 픽엔플레이스를 위해 먼저 도 6f에 도시된 바와 같이 접착제 툴(a)은 대략 180°회전한다. 그런 후, 픽엔플레이스 툴(p)이 반도체 다이(110)중 본드 패드(114)가 형성되지 않은 반대면을 강하게 진공 흡착한 상태에서, 소정 높이 상승한다. 그러면, 상기 반도체 다이(110)가 접착제 툴(a)로부터 분리된다. 물론 이때, 상기 스페이서(120)에는 일정량의 접착제(121)가 남아 있게 된다.6F and 6G, the pick and place step S6 of the semiconductor die 110 is shown. For pick and place of such a
이어서, 도 6g에 도시된 바와 같이, 상기 픽엔플레이스 툴(p)은 상기 반도체 다이(110)를 다이 패들(140) 및 리드(130) 위에 올려 놓게 된다. 여기서, 상기 리드(130)에는 일정 깊이의 딤플(135)이 미리 형성되고, 상기 딤플(135)에는 솔더 페이스트(137)가 미리 발라져 있을 수 있다. 물론, 상기 와이어 단자(150)는 상기 딤플(135) 및 솔더 페이스트(137)에 결합된다. 더불어, 상기 스페이서(120)는 접착 제(121)를 통하여 상기 다이 패들(140)의 상면에 접착된다. 여기서, 상기 솔더 페이스트(147) 역시 스크린 프린팅 방식, 핀 돗팅 방식 또는 그 등가 방식중 선택된 어느 하나의 방식에 의해 형성될 수 있다. 더불어, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 상기 다이 패들(140)에도 딤플이 형성되고, 솔더 페이스트(147)가 발라져 있을 수 있다. 더욱이, 상기 리드(130)의 하면에도 요홈이 형성되고, 그것에 일정 두께의 도금층이 형성될 수도 있다.Subsequently, as shown in FIG. 6G, the pick and place tool p places the semiconductor die 110 on the
도 6h를 참조하면, 리플로우 단계(S7)가 도시되어 있다. 상술한 바와 같이 반도체 다이(110)의 와이어 단자(150)를 솔더 페이스트(137)를 이용하여 리드(130)의 딤플(135)에 임시로 부착후에는, 이를 그대로 대략 100~250°의 온도가 제공되는 고온의 퍼니스(furnace)에 투입한다. 그러면, 상기 솔더 페이스트(137)중 플럭스(flux)는 모두 휘발되어 제거되고 솔더가 용융되면서 상기 와이어 단자(150)를 리드(130)에 단단하게 고정시키게 된다. 물론, 이러한 솔더 페이스트(137)의 용융후에는 상기 퍼니스로부터 상기 반도체 다이(110), 리드(130) 및 다이 패들(140) 등이 일체로 꺼내어져 상온으로 냉각된다. 이러한 냉각에 의해 상기 와이어 단자(150)는 리드(130)에 기계적 및 전기적으로 단단하게 고정된다.Referring to FIG. 6H, a reflow step S7 is shown. As described above, after temporarily attaching the
도 6i를 참조하면, 봉지부(160)의 형성 단계(S8)가 도시되어 있다. 이러한 봉지부(160)의 형성은 통상의 금형(mold) 또는 디스펜서(dispenser)를 통해서 이루어질 수 있다. 금형을 이용할 경우에는 상형과 하형 사이에 상기 리플로우가 완료된 패키지를 위치시켜 놓고 고온 고압의 에폭시 몰딩 컴파운드 또는 인캡슐란트와 같은 봉지재를 인젝팅함으로써 소정 형태의 봉지부(160)가 형성되도록 한다. 더불 어, 디스펜서를 이용할 경우에는 미리 리드(130)의 외주연에 댐 등을 형성하여 놓고, 디스펜서로 일정량의 액상 봉지재 또는 언더 필을 주입후 큐어(cure)하는 공정을 통하여 봉지부(160)를 형성한다. 여기서, 상기와 같은 봉지 공정중 상기 리드(130) 및 다이 패들(140)의 하면에는 미리 접착 테이프(T)가 접착될 수 있다. 이러한 접착 테이프는 봉지 공정중 봉지재가 상기 리드(130) 및 다이 패들(140)의 하면으로 흘러 들어가서 다량의 몰드 플래시가 형성되는 현상을 방지하는 역할을 한다. Referring to FIG. 6I, the forming step S8 of the
물론, 이러한 접착 테이프(T)는 도 6j에 도시된 바와 같이 봉지부(160)의 형성 공정 완료후 상기 리드(130), 다이 패들(140) 및 봉지부(160)로부터 제거함으로써, 상기 리드(130) 및 다이 패들(140)의 하면이 봉지부(160)의 외측으로 노출되도록 한다.Of course, the adhesive tape T is removed from the
한편, 도면에 도시되어 있지는 않지만 이러한 봉지 공정 완료후에는 통상 싱귤레이션 공정이 뒤따른다. 즉, 상기와 같은 반도체 패키징 공정은 다수의 유닛이 하나의 스트립상에서 이루어지기 때문에 봉지 공정 완료후 낱개의 반도체 패키지(100)로 분리되는 싱귤레이션 공정이 수행된다. 또한, 경우에 따라서는 상기 리드(130)의 하면에 솔더볼(170)을 용착하는 솔더볼(170) 용착 공정이 더 진행될 수도 있다. 물론, 최후에는 통상의 마킹 공정이나 팩 공정이 수행된다.On the other hand, although not shown in the figure, after completion of the encapsulation process is usually followed by a singulation process. That is, in the semiconductor packaging process as described above, since a plurality of units are formed on one strip, a singulation process of separating the
상기와 같이 하여 본 발명에 의한 반도체 패키지 및 그 제조 방법은 종래와 같은 복잡한 각종 범프 형성 공정 및 재배선 공정 등을 모두 생략할 수 있어 제조 공정이 간단해지고 또한 제조 비용도 저렴해지는 효과가 있다.As described above, the semiconductor package and the method of manufacturing the same according to the present invention can omit all of the various complicated bump forming processes and the rewiring processes as in the prior art, thereby simplifying the manufacturing process and reducing the manufacturing cost.
또한, 본 발명에 의한 반도체 패키지 및 그 제조 방법은 범프 및 재배선 패턴을 통하여 전기 신호가 흐르는 것이 아니라 길이가 매우 짧은 와이어 단자를 통하여 전기 신호가 흐르기 때문에, 수 GHz~수십 GHz의 신호 처리를 요하는 반도체 다이에 적용하기 쉬운 효과가 있다.In addition, the semiconductor package and the method of manufacturing the same according to the present invention require signal processing of several GHz to several tens of GHz because electric signals flow not through the bumps and the rewiring patterns, but through the very short wire terminals. It is effective to apply to a semiconductor die.
또한, 본 발명은 반도체 다이로부터 발생하는 열이 주로 구리 재질인 리드 및 다이 패들을 통하여 외부로 방출됨으로써, 반도체 패키지의 방열 특성도 향상되는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the heat generated from the semiconductor die to the outside through the lead and the die paddle mainly made of copper, thereby improving the heat dissipation characteristics of the semiconductor package.
또한, 본 발명은 리드에 미리 일정 깊이의 딤플이 형성되고, 그 딤플에 와이어 단자가 솔더 페이스트로 접속됨으로써 와이어 단자와 리드 사이의 전기 접속력이 우수해지는 효과가 있다.Further, in the present invention, a dimple having a predetermined depth is formed in the lead in advance, and the wire terminal is connected to the dimple by solder paste, so that the electrical connection force between the wire terminal and the lead is excellent.
또한, 본 발명은 리드에 미리 요홈을 형성하고, 그것에 일정 두께의 도금층을 형성하며 그 도금층에 솔더볼이 용착됨으로써, 솔더볼과 리드 사이의 전기 접속력이 우수해지는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the groove is formed in advance in the lead, a plating layer having a predetermined thickness is formed thereon, and the solder balls are welded to the plating layer, whereby the electrical connection force between the solder ball and the lead is excellent.
또한, 본 발명은 반도체 다이의 소정 표면이 봉지부의 외부로 노출됨으로써, 반도체 다이의 방열 특성이 더욱 향상되는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the predetermined surface of the semiconductor die is exposed to the outside of the encapsulation portion, whereby the heat dissipation characteristics of the semiconductor die are further improved.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 반도체 패키지 및 그 제조 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변 경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for carrying out the semiconductor package and the manufacturing method according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, as claimed in the following claims Without departing from the gist of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains to the technical spirit of the present invention to the extent that various changes can be made.
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