KR100650767B1 - 패드 재배열 칩과, 그 제조방법 및 패드 재배열 칩을이용한 적층형 패키지 - Google Patents

패드 재배열 칩과, 그 제조방법 및 패드 재배열 칩을이용한 적층형 패키지 Download PDF

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Abstract

개시된 적층형 패키지는, 기판과, 기판 상에 적층되고, 중앙에 마련된 다수의 센터 패드와, 다수의 센터 패드 중 중심 센터 패드를 기준으로 (+) 방향의 센터 패드에 대응하도록 일측단부에 마련된 다수의 (+) 에지 패드와, (+) 방향의 센터 패드와 대칭되는 (-) 방향의 센터 패드에 대응하도록 타측단부에 마련된 다수의 (-) 에지 패드 및 다수의 센터 패드와 다수의 센터 패드에 대응하는 다수의 (±) 에지 패드 각각을 전기적으로 연결하는 다수의 트레이스를 구비하며, 다수가 일방향으로 서로 90°회전되어 적층된 다수의 패드 재배열 칩과, 기판과 다수의 패드 재배열 칩을 전기적으로 연결하는 연성 인쇄회로기판 및 패드 재배열 칩과 연성 인쇄회로기판 및 기판과 연성 인쇄회로기판 사이를 전기적으로 연결하는 이방성 유전 필름을 포함함으로써, 종래의 적층형 패키지에서 와이어에 의한 적층형 패키지의 수직 또는 수평 방향으로의 크기 확대를 개선할 수 있게 되어 경박단소화되어 가는 전자 제품에 적절히 채용할 수 있게 되는 효과를 제공한다.

Description

패드 재배열 칩과, 그 제조방법 및 패드 재배열 칩을 이용한 적층형 패키지{Chip of pad redistribution and manufacture method thereof and stack type package with the chip }
도 1a 및 도 1b는 종래의 적층형 패키지를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패드 재배열 칩을 나타낸 평면도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 패드 재배열 칩을 나타낸 평면도,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패드 재배열 칩을 나타낸 평면도,
도 5a 내지 도 5f는 도 3의 패드 재배열 칩의 제조방법을 순차적으로 나타낸 단면도,
도 6a 내지 도 6i는 도 3의 패드 재배열 칩 중 더미 범프를 제조하는 방법을 순차적으로 나타낸 단면도,
도 7은 도 3의 패드 재배열 칩을 이용한 적층형 패키지를 나타낸 사시도,
도 8은 도 7의 적층형 패키지를 나타낸 측면도,
도 9a 내지 도 9d는 도 7의 적층형 패키지에 패드 재배열 칩이 적층되는 형태를 나타낸 평면도,
도 10a 및 도 10b는 도 7에서 패드 재배열 칩과 연성 인쇄회로기판 및 이방성 유전 필름이 결합되는 형태를 나타낸 측면도.
본 발명은 패드 재배열 칩과, 그 제조방법 및 이를 이용한 적층형 패키지에 관한 것으로서, 특히 반도체 패키지에서 칩에 마련되는 패드의 재배열을 통하여 적층형 패키지의 크기를 줄일 수 있는 것에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 패키지는 웨이퍼 공정에 의해 만들어진 개개의 칩을 실제 전자 제품으로써 사용할 수 있도록 전기적 연결을 해주고, 외부의 충격에 보호되도록 밀봉 포장된 것을 말한다.
최근 전자 제품이 점차 소형화 되면서, 반도체가 실장될 공간은 점차 줄어 드는 반면, 전자 제품은 더욱 다기능화되고, 고성능화되기 때문에 이를 뒷받침해 줄 반도체의 종류 및 개수는 늘어가는 추세이며, 따라서 단위 체적당 실장 효율을 높이기 위해서 패키지는 경박단소화 되고 있다.
한편, 패키지의 경박단소화와 더불어 패키지 내부에 실장되는 칩 위에 또 다른 칩을 쌓아 올림으로써 기능이 다른 여러가지 반도체 칩을 하나의 패키지 안에 배열하는 적층형 패키지가 개발되고 있다.
이러한 적층형 패키지로써, 종래에는 도 1a 또는 도 1b와 같은 구조가 일반적으로 채용되고 있다.
도면을 참조하면, 적층형 패키지(10,20)는 양측단부에 기판 본딩 패드(14,24)가 마련된 기판(11,21)과, 이 기판(11,21) 상에 적층되는 다수개의 칩 (12,22) 및 기판(11,21)과 칩(12,22) 사이의 전기적 연결을 위한 와이어(13,23)를 구비한다.
다수의 칩(12,22) 각각의 양측단부에는 와이어(13,23)가 본딩될 칩 본딩 패드(15,25)가 마련되어, 칩 본딩 패드(15,25)와 기판(11,21) 상에 마련된 기판 본딩 패드(14,24)를 와이어(13,23)에 의하여 각각 연결한다.
이때, 적층형 패키지(10,20) 내에는 다수의 와이어(13,23)가 존재하여 와이어 사이에 간섭이 일어나 제품의 불량을 발생시킬 수 있다.
따라서, 와이어(13,23) 사이의 간섭을 방지하기 위해 도 1a와 같이 기판(11) 상에 기판 본딩 패드(14)를 다수개 마련하여, 와이어(13)를 수평 방향으로 길게 빼어 간섭을 방지하거나, 도 1b와 같이 와이어(23)를 수직 방향으로 상승시켜 기판 본딩 패드(24)와 연결함으로써 와이어(23)들 간의 간섭을 방지한다.
그런데, 이와 같은 구조의 적층형 패키지는 와이어들 간의 간섭 방지를 위해 수평 방향이나 수직 방향으로 길게 빼거나 상승시키기 때문에 패키지 내의 공간을 많이 차지하게 되어 결국 패키지의 크기 증가를 초래하는 문제점이 있다.
즉, 이는 최근 패키지의 경박단소화에 반하는 결과를 초래하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 패키지의 경박단소화에 부흥할 수 있도록 개선된 칩과, 그 제조방법 및 이를 이용한 적층형 패키지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 패드 재배열 칩은, 웨이퍼; 상기 웨이퍼의 중앙에 적어도 일열로 이루어진 다수의 센터 패드; 상기 다수의 센터 패드 중 중심 센터 패드를 기준으로 (+) 방향의 상기 센터 패드에 대응하도록 웨이퍼의 일측단부에 마련된 다수의 (+) 에지 패드; 상기 다수의 센터 패드 중 중심 센터 패드를 기준으로 (-) 방향의 상기 센터 패드에 대응하도록 웨이퍼의 타측단부에 마련된 다수의 (-) 에지 패드; 및 상기 다수의 센터 패드와 상기 다수의 센터 패드에 대응하는 상기 다수의 (±) 에지 패드 각각을 전기적으로 연결하는 다수의 트레이스를 구비한다.
그리고 본 발명의 패드 재배열 칩의 제조방법은, (1) 센터 패드와, 상기 센터 패드 양측에 퓨즈 박스가 마련된 웨이퍼 상에 상기 센터 패드와 상기 퓨즈 박스가 노출되도록 절연층을 마련하고, 상기 퓨즈 박스를 덮도록 상기 절연층 상에 유전층을 마련하며, 상기 센터 패드와 상기 유전층을 덮도록 상기 절연층 상에 제1 시드 메탈을 마련하는 단계; (2) 상기 센터 패드 상부의 제1 시드 메탈 상 및 이에 대응하도록 상기 제1 시드 메탈의 양측단부 상의 각각에 PR을 코팅하는 단계; (3) 상기 PR에 의하여 형성된 공간에 제1 도금층을 마련하는 단계; (4) 상기 PR의 제거 및 상기 제1 도금층의 양측단부 각각에 패드 홀이 형성되도록 솔더 마스크를 코팅하는 단계; (5) 상기 솔더 마스크 및 상기 패드 홀에 제2 시드 메탈을 마련하는 단계; 및 (6) 상기 솔더 마스크 상의 제2 시드 메탈을 에칭하여 상기 패드 홀에 마련된 상기 제2 시드 메탈과 상기 솔더 마스크의 상면을 평탄화 하는 단계를 포함한 다.
여기서, 상기 (1) 단계 후, 상기 제1 시드 메탈 상의 사방 단부의 각 모서리 부분에 범프 홀이 형성되도록 상기 PR을 코팅하는 단계; 상기 범프 홀에 상기 제1 도금층을 형성하는 단계; 상기 PR을 제거 및 상기 PR 제거에 의하여 노출된 상기 제1 시드 메탈을 에칭하는 단계; 상기 제1시드 메탈의 에칭에 의하여 노출된 상기 절연층 상에 상기 제1 도금층보다 높게 상기 솔더 마스크를 코팅하는 단계; 상기 제1 도금층 상 및 상기 솔더 마스크 상에 상기 제2 시드 메탈을 마련하는 단계; 상기 제2 시드 메탈 상에 상기 범프 홀이 연장되도록 상기 PR을 코팅하는 단계; 상기 연장된 범프 홀 내에 제2 도금층을 마련하는 단계; 상기 제2 시드 메탈 상에 코팅된 PR 제거 및 상기 제거된 PR에 의하여 노출된 상기 제2 시드 메탈을 에칭하는 단계; 및 상기 제2 도금층을 원형의 범프로 형성하는 단계를 더 포함한 것이 바람직하다.
그리고 본 발명의 적층형 패키지는, 기판; 상기 기판 상에 적층되고, 중앙에 적어도 일열로 이루어진 다수의 센터 패드와, 상기 다수의 센터 패드 중 중심 센터 패드를 기준으로 (+) 방향의 상기 센터 패드에 대응하도록 일측단부에 마련된 다수의 (+) 에지 패드와, 상기 (+) 방향의 센터 패드와 대칭되는 (-) 방향의 상기 센터 패드에 대응하도록 타측단부에 마련된 다수의 (-) 에지 패드 및 상기 다수의 센터 패드와 상기 다수의 센터 패드에 대응하는 상기 다수의 (±) 에지 패드 각각을 전기적으로 연결하는 다수의 트레이스를 구비하며, 각각 일방향으로 서로 90°회전되어 적층된 다수의 패드 재배열 칩; 상기 기판과 상기 다수의 패드 재배열 칩을 전 기적으로 연결하는 연성 인쇄회로기판; 및 상기 패드 재배열 칩과 상기 연성 인쇄회로기판 및 상기 기판과 상기 연성 인쇄회로기판 사이를 전기적으로 연결하는 이방성 유전 필름을 포함한다.
여기서, 상기 기판 상에 적층되는 다수의 패드 재배열 칩 중 홀수층을 이루는 상기 다수의 패드 재배열 칩 각각은 센터 패드 방향과 (±) 에지 패드 방향이 동일한 것이 바람직하다.
상기 기판 상에 적층되는 다수의 패드 재배열 칩 중 홀수층을 이루는 상기 다수의 패드 재배열 칩의 센터 패드 방향은 짝수층을 이루는 상기 다수의 패드 재배열 칩의 센터 패드 방향과 직교하는 것이 바람직하다.
상기 이방성 유전 필름은 "ㄱ"자 형상으로, 상기 "ㄱ"자의 수평 부분과 수직 부분 각각에 콘택 패드가 마련된 것이 바람직하다.
상기 이방성 유전 필름은 상기 패드 재배열 칩의 모서리에 부착되어 상기 "ㄱ"자의 수평 부분에 마련된 콘택 패드가 상기 (±) 에지 패드와 접촉되고, 상기 "ㄱ"자의 수직 부분에 마련된 콘택 패드에 상기 연성 인쇄회로기판이 결합되는 것이 바람직하다.
상기 이방성 유전 필름과 상기 연성 인쇄회로기판 사이의 결합은 열압착 방식에 의한 것이 바람직하다.
상기 이방성 유전 필름은 상기 "ㄱ"자의 수평 부분에 마련된 콘택 패드가 상기 (±) 에지 패드와 접촉되고, 상기 "ㄱ"자의 수직 부분에 마련된 콘택 패드가, 상기 패드 재배열 칩의 측면에 부착되어 상기 "ㄱ"자의 수직 부분과 상기 패드 재 배열 칩 사이에 개재되는 상기 연성 인쇄회로기판과 결합되는 것이 바람직하다.
상기 이방성 유전 필름과 상기 연성 인쇄회로기판 사이의 결합은 열압착 방식에 의한 것이 바람직하다.
상기 적층된 다수의 패드 재배열 칩 사이에는 더미 범프가 더 마련된 것이 바람직하다.
그리고 본 발명의 적층형 패키지는, 기판; 상기 기판 상에 적층되며, Y축 방향으로 마련된 다수의 센터 패드와, 상기 다수의 센터 패드의 중심을 기준으로 (+) 방향의 상기 센터 패드들과 연결되도록 일측단부에 마련된 다수의 (+) 에지 패드 및 (-) 방향의 상기 센터 패드들과 연결되도록 타측단부에 마련된 다수의 (+) 에지 패드를 구비한 제1 패드 재배열 칩; 상기 제1 패드 재배열 칩과 동일한 구조를 가지며, 상기 제1 패드 재배열 칩에 대하여 90°회전된 상태로 상기 제1 패드 재배열 칩 상에 적층된 제2 패드 재배열 칩; 상기 제1 패드 재배열 칩과 동일한 구조를 가지며, 상기 제2 패드 재배열 칩에 대하여 90°회전된 상태로 상기 제2 패드 재배열 칩 상에 적층된 제3 패드 재배열 칩; 상기 제1 패드 재배열 칩과 동일한 구조를 가지며, 상기 제3 패드 재배열 칩에 대하여 90°회전된 상태로 상기 제3 패드 재배열 칩 상에 적층된 제4 패드 재배열 칩; 상기 제1 패드 재배열 칩 및 상기 제3 패드 재배열 칩과 상기 기판 사이와, 상기 제2 패드 재배열 칩 및 상기 제4 패드 재배열 칩과 상기 기판 사이의 전기적 연결을 위해 마련된 연성 인쇄회로기판; 상기 제1,2,3,4 패드 재배열 칩과 상기 연성 인쇄회로기판 사이에 개재되어 상기 제1,2,3,4 패드 재배열 칩과 상기 연성 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 이방성 유전 필름; 및 상기 적층된 제1,2,3,4 패드 재배열 칩 사이에 공간 형성을 위해 마련된 더미 범프를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패드 재배열 칩을 나타낸 평면도이다.
도면을 참조하면, 패드 재배열 칩(100)은 웨이퍼(110)의 중앙에 일열로 다수의 센터 패드(center pad;111)가 마련되고, 다수의 센터 패드(111) 중 중심에 있는 센터 패드(111a)를 기준으로 (+) 방향의 센터 패드(111)에 대응하도록 웨이퍼(110)의 일측단부에 다수의 (+) 에지 패드(edge pad;180a)가 마련되며, (-) 방향의 센터 패드(111)에 대응하도록 웨이퍼(110)의 타측단부에 다수의 (-) 에지 패드(180b)가 마련된다.
그리고 센터 패드(111) 각각은 대응되는 (±) 에지 패드(180a,180b)와 전기적인 연결을 위하여 각각 일대일로 트레이스(trace;160)에 의하여 연결된다.
한편, 패드 재배열 칩(100) 상의 사방 모서리 부분에는 패드 재배열 칩(100)의 적층 시 칩(100)들 간의 공간 확보를 위하여 더미 범프(dummy bump; 210)가 더 마련될 수 있다.
여기서, 패드 재배열 칩(100)의 센터 패드(111)는 도 3과 같이 다수의 센터 패드가 두개의 열로 배치되어, 중앙의 센터 패드(111a)를 기준으로 (+)측 센터 패드(111)는 (+) 에지 패드(180a)와 연결되고, (-)측 센터 패드(111)는 (-) 에지 패드(180b)와 연결되게 구성할 수 있다.
한편, 도 2에서는 센터 패드(111)를 1열로, 도 3에서는 2열로 배치하고 있는 모습을 보여주고 있는데, 이 배치는 상기의 예에 한정되는 것은 아니며, 도 4와 같이 2열이 서로 엊갈리게 배치되어, 상기 도 2, 도 3과 같은 방식으로 에지 패드(180)와 연결될 수 있으며, 센터 패드(111)의 배치를 2열 이상으로도 마련할 수 있다.
이 패드 재배열 칩(100)은 다음과 같은 공정에 의하여 제조된다. 이하의 제조 공정에서는 도 3의 센터 패드 구조를 갖는 패드 재배열 칩(100)에 대하여 일 실시예로 서술하겠다.
먼저, 도 5a와 같이 중앙에 다수개가 배치된 한 쌍의 센터 패드(111)와, 이 한 쌍의 센터 패드(111) 양측에 퓨즈 박스(fuse box;112)가 마련된 웨이퍼(110) 상에 센터 패드(111)와 퓨즈 박스(112)가 노출되도록 절연층(120)을 마련하고, 이 절연층(120) 상에 퓨즈 박스(112)를 덮도록 유전층(130)을 마련하며, 센터 패드(111)와 유전층(130)을 덮도록 절연층(120) 상에 구리와 같은 도전성 물질로 된 제1 시드 메탈(140)을 마련한다.
다음으로, 제1 시드 메탈(140)상에 포토 레지스트(photo resist;이하 PR;150)를 코팅 한 후, 소정의 형상으로 노광 및 현상하여, 도 5b와 같이 센터 패드(111)의 상부 및 제1 시드 메탈(140)의 양측단부 상에 PR이 남도록 한다.
다음으로, 도 5c와 같이 센터 패드(111) 상부에 코팅된 PR(150)과 제1 시드 메탈(140) 양측단부에 코팅된 PR(150)에 의하여 형성된 공간에 제1 도금층(160)을 마련한다. 이 제1 도금층(160)은 센터 패드(111)와 후술할 에지 패드(180)를 전기 적으로 연결하는 도선 역할을 한다. 즉, 도 3에서의 트레이스(160)가 상기 제1 도금층(160)이다.
다음으로, 상기 PR(150)을 제거하고, 외부로 노출된 부분을 솔더 마스크(solder mask;170)로 코팅한 후, 소정 패턴으로 노광 및 현상하여, 도 5d와 같이 제1 도금층(160) 양측단부에 패드 홀(pad hall;161)을 형성한다.
다음으로, 솔더 마스크을 소정 높이로 에칭한 후, 도 5e와 같이 솔더 마스크(170) 상 및 패드 홀(161)에 제2 시드 메탈(180)을 마련한다.
마지막으로, 도 5f와 같이 제2 시드 메탈(180)을 에칭하여 패드 홀(161)에 삽입된 제2 시드 메탈(180)만을 남겨, 제2 시드 메탈(180)과 솔더 마스크(170)의 상면을 평탄하게 형성한다. 이 패드 홀(161)에 마련된 제2 시드 메탈(180)은 도 3에서의 에지 패드(180)이다.
한편, 패드 재배열 칩(100)을 이용하여 후술할 적층형 패키지를 제조하기 위하여 다음과 같은 공정이 더 포함된다.
여기서, 상기에 설명된 패드 재배열 칩(100)의 제조방법은 칩(100)의 중심부, 즉 센터 패드(111)와 에지 패드(180) 및 트레이스(160) 부분에 대한 제조방법을 나타낸 것이고, 이 센터 패드(111)와 에지 패드(180) 및 트레이스(160)가 존재하지 않는 칩(100)의 사방 단부에 대한 제조방법이 이제부터 설명하려는 부분이다.
다만, 이 칩(100)의 사방 단부의 제조는 중심부의 제조와 동시에 진행된다.
먼저, 도 5a까지의 공정은 같고, 도 5a와 같이 제 1시드 메탈(130) 상의 양측 단부에 범프 홀(151)이 형성되도록 PR(150)을 소정 높이로 코팅한다. 여기서, 도 6a는 일측의 단면을 나타낸 것이므로, 전체적인 모습으로는 제1 시드 메탈(130) 상의 사방 각 모서리 부분에 4개의 범프 홀(151)이 형성되도록 PR(150)이 코팅된다.
다음으로, 도 6b와 같이 범프 홀(151)에 제1 도금층(160)을 마련한 후, 도 6c와 같이 PR(150)을 제거하고, PR(150)의 제거에 의하여 노출된 제1 시드 메탈(130)을 에칭한다.
다음으로, 6d와 같이 PR(150) 제거에 의하여 노출된 절연층(120) 상에 제1 도금층(160)보다 높게 솔더 마스크(170)를 코팅한 후, 도 6e와 같이 솔더 마스크(170) 상 및 제1 도금층(160) 상에 제2 시드 메탈(180)을 마련한다.
다음으로, 도 6f와 같이 범프 홀(151)이 연장 형성되도록 제2 시드 메탈(180) 상에 PR(150)을 코팅 후, 도 6g와 같이 연장된 범프 홀(151)에 다시 제2 도금층(210)을 마련한다.
다음으로, 도 6h와 같이 PR(150)을 제거하고, PR(150) 제거에 의하여 노출된 제2 시드 메탈(180)을 제거한다.
마지막으로, 도 6i와 같이 제2 도금층(210)을 이루는 도금액의 리플로우(reflow)에 의하여 제2 도금층(210)을 원형으로 형성한다.
여기서, 도 6a 내지 도 6i에서 도 5a 내지 도 5f의 구성 요소와 동일한 구성 요소는 동일한 공정 단계에서 이루어진 것이다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 패키지를 나타낸 사시도이고, 도 8은 도 7의 측면도를 나타낸 것이다.
도면을 참조하면, 적층형 패키지(700)는 일측에 솔더 볼(600)이 결합된 기판(300)과, 이 기판(300) 상에 적층된 다수의 패드 재배열 칩(100)과, 기판(300)과 패드 재배열 칩(100) 사이의 전기적 연결을 위하여 기판(300)과 패드 재배열 칩(100)의 측면에 결합된 이방성 유전 필름(400) 및 연성 인쇄회로기판(500)을 포함한다.
패드 재배열 칩(100)은 중앙에 다수의 센터 패드(111)가 마련되고, 이 다수의 센터 패드(111) 중 중심 센터 패드(111a)를 기준으로 (+) 방향의 센터 패드(111)에 일대일 대응하도록 일측단부에 다수의 (+) 에지 패드(180)가 마련되며, (+) 방향의 센터 패드(111)와 대칭되는 (-) 방향의 센터 패드(111)에 일대일 대응하도록 타측단부에 다수의 (-) 에지 패드(180)가 마련된다.
즉, (+) 에지 패드(180)와 (-) 에지 패드(180)는 중심 센터 패드(111a)를 기준으로 대각선 방향에 마련된다.
그리고 다수의 센터 패드(111) 각각과 일대일 대응하는 (±) 에지 패드(180) 사이에는 전기적 연결을 위하여 구리와 같은 도전성 물질로 이루어진 트레이스(160)로 연결된다.
이 다수의 패드 재배열 칩(100)이 기판(300) 상에 적층되는 형식은 각각 일방향으로 90° 회전된 상태로 적층된다.
즉, 인접한 패드 재배열 칩(100) 사이에는 센터 패드(111)의 배치가 직교를 이루어 (±) 에지 패드(180)와 트레이스(160)가 중첩되지 않는 형태이다.
따라서, 기판(300) 상에 패드 재배열 칩(100)이 4개가 적층되는 경우, 기판 (300) 상에 첫번째로 적층되는 패드 재배열 칩(100)의 센터 패드(111)의 배치 방향이 도 9a와 같이 Y축 방향을 향하고 있다면, 두번째 패드 재배열 칩(100)의 센터 패드(111)의 배치 방향은 도 9b와 같이 90° 회전된 X축을 향하며, 세번째 패드 재배열 칩(100)의 센터 패드(111)의 배치 방향은 도 9c와 같이 다시 90°회전하여 Y축을 향하는 형태이며, 네번째 패드 재배열 칩(100)의 센터 패드(111) 배치 방향은 도 9d와 같이 다시 90°회전되어 X축을 향하는 형태이다.
참고로 도 9a 내지 도 9d에 도시된 센터 패드(111)는 도 3에 도시된 패드 재배열 칩(100)을 채용하고 있는데, 도 2 또는 도 4의 패드 재배열 칩(100)을 채용할 수도 있다.
이를 간단히 설명하면, 적층되는 패드 재배열 칩(100)은 홀수층이나 짝수층을 이루는데, 동일한 종류의 층 사이에는 동일 방향으로 적층되고, 동일하지 않은 층 사이에는 센터 패드(111)의 배치 방향이 90°회전된 상태를 이루며 적층된다.
그리고 패드 재배열 칩(100)의 사방 단부 모서리에는 더미 범프(210)가 형성되어 적층되는 패드 재배열 칩(100) 사이에 공간을 형성한다.
이와 같이 패드 재배열 칩(100) 사이에 공간을 형성하는 이유는 기판(300)과 패드 재배열 칩(100) 사이의 전기적 연결을 위하여 이방성 유전 필름(400)의 결합 공간을 마련하기 위함이다.
이방성 유전 필름(400)은 "ㄱ"자 형상으로, "ㄱ"자의 수직 부분과 수평 부분 각각에 콘택 패드(410)가 마련된다.
이 이방성 유전 필름(400)은 패드 재배열 칩(100)의 모서리 부분에 부착되 어, "ㄱ"자 의 수평 부분에 마련된 콘택 패드(410)가 (±) 에지 패드(180)와 접촉되고, 수직 부분에 마련된 콘택 패드(410)에 연성 인쇄회로기판(500)이 결합된다.
이 연성 인쇄회로기판(500)은 도 10a와 같이 이방성 유전 필름(400)과 패드 재배열 칩(100) 사이에 삽입 결합될 수도 있고, 도 10b와 같이 연성 인쇄회로기판(500)과 패드 재배열 칩(100)과의 사이에 이방성 유전 필름(400)을 개재하고, 이방성 유전 필름(400)의 외측에 결합할 수도 있다.
이 연성 인쇄회로기판(500)은 적층된 패드 재배열 칩(100)의 사방 측면 중 에지 패드(180)가 존재하는 반측에 결합되는데, 4개의 패드 재배열 칩(100) 적층을 예로 들면, 세번째 층과 네번째 층의 높이를 가진 연성 인쇄회로기판(500)이 사방에서 교대로 결합된다.
이는 첫번째와 세번째 층을 이루는 패드 재배열 칩(100)의 에지 패드(180)가 중첩되어 있고, 두번째와 네번째 층을 이루는 패드 재배열 칩(100)의 에지 패드(180)가 첫번째와 세번째 층의 에지 패드(180)로부터 90°회전되어 중첩되어 있으므로, 이를 기판(300)과 전기적으로 적절히 연결하기 위한 것이다.
한편, 이방성 유전 필름(400)과 연성 인쇄회로기판(500) 사이의 결합은 연성 인쇄회로기판(500)에 도포된 포일(미도시)을 매개로 열압착 방식에 의하여 이루어진다.
이와 같은 구조의 적층형 패키지(700)는 중앙에 센터 패드(111)를 가지며, 센터 패드(111)를 기준으로 이등분되어 서로 대각선 방향으로 에지 패드(180)가 마련된 패드 재배열 칩(100)을 적층시키고, 기판(300)과 패드 재배열 칩(100) 사이의 전기적 연결을 기판(300)과 패드 재배열 칩(100)의 측면에 결합된 연성 인쇄회로기판(500) 및 이방성 유전 필름(400)에 의하므로, 종래의 적층형 패키지에서 와이어에 의한 적층형 패키지의 수직 또는 수평 방향으로의 크기 확대를 개선할 수 있게 되어 경박단소화되어 가는 전자 제품에 적절히 채용할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 패드 재배열 칩과, 그 제조방법 및 이를 적용한 적층형 패키지에 의하면, 종래의 적층형 패키지에서 와이어에 의한 적층형 패키지의 수직 또는 수평 방향으로의 크기 확대를 개선할 수 있게 되어 경박단소화되어 가는 전자 제품에 적절히 채용할 수 있게 되는 효과를 제공한다.
본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims (13)

  1. 웨이퍼;
    상기 웨이퍼의 중앙에 적어도 일열로 이루어진 다수의 센터 패드;
    상기 다수의 센터 패드 중 중심 센터 패드를 기준으로 (+) 방향의 상기 센터 패드에 대응하도록 상기 웨이퍼의 일측단부에 마련된 다수의 (+) 에지 패드;
    상기 다수의 센터 패드 중 중심 센터 패드를 기준으로 (-) 방향의 상기 센터 패드에 대응하도록 상기 웨이퍼의 타측단부에 마련된 다수의 (-) 에지 패드; 및
    상기 다수의 센터 패드와 상기 다수의 센터 패드에 대응하는 상기 다수의 (±) 에지 패드 각각을 전기적으로 연결하는 다수의 트레이스를 구비한 것을 특징으로 하는 패드 재배열 칩.
  2. (1) 센터 패드와, 상기 센터 패드 양측에 퓨즈 박스가 마련된 웨이퍼 상에 상기 센터 패드와 상기 퓨즈 박스가 노출되도록 절연층을 마련하고, 상기 퓨즈 박스를 덮도록 상기 절연층 상에 유전층을 마련하며, 상기 센터 패드와 상기 유전층을 덮도록 상기 절연층 상에 제1 시드 메탈을 마련하는 단계;
    (2) 상기 센터 패드 상부의 제1 시드 메탈 상 및 이에 대응하도록 상기 제1 시드 메탈의 양측단부 상의 각각에 PR을 코팅하는 단계;
    (3) 상기 PR에 의하여 형성된 공간에 제1 도금층을 마련하는 단계;
    (4) 상기 PR의 제거 및 상기 제1 도금층의 양측단부 각각에 패드 홀이 형성 되도록 솔더 마스크를 코팅하는 단계;
    (5) 상기 솔더 마스크 상 및 상기 패드 홀에 제2 시드 메탈을 마련하는 단계; 및
    (6) 상기 솔더 마스크 상의 제2 시드 메탈을 에칭하여 상기 패드 홀에 마련된 상기 제2 시드 메탈과 상기 솔더 마스크의 상면을 평탄화 하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 패드 재배열 칩 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (1) 단계 후, 상기 제1 시드 메탈 상의 사방 단부의 각 모서리 부분에 범프 홀이 형성되도록 상기 PR을 코팅하는 단계;
    상기 범프 홀에 상기 제1 도금층을 형성하는 단계;
    상기 PR을 제거 및 상기 PR 제거에 의하여 노출된 상기 제1 시드 메탈을 에칭하는 단계;
    상기 제1시드 메탈의 에칭에 의하여 노출된 상기 절연층 상에 상기 제1 도금층보다 높게 상기 솔더 마스크를 코팅하는 단계;
    상기 제1 도금층 상 및 상기 솔더 마스크 상에 상기 제2 시드 메탈을 마련하는 단계;
    상기 제2 시드 메탈 상에 상기 범프 홀이 연장되도록 상기 PR을 코팅하는 단계;
    상기 연장된 범프 홀 내에 제2 도금층을 마련하는 단계;
    상기 제2 시드 메탈 상에 코팅된 PR 제거 및 상기 제거된 PR에 의하여 노출된 상기 제2 시드 메탈을 에칭하는 단계;
    상기 제2 도금층을 원형의 범프로 형성하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 패드 재배열 칩 제조방법.
  4. 기판;
    상기 기판 상에 적층되고, 중앙에 적어도 일열로 이루어진 다수의 센터 패드와, 상기 다수의 센터 패드 중 중심 센터 패드를 기준으로 (+) 방향의 상기 센터 패드에 대응하도록 일측단부에 마련된 다수의 (+) 에지 패드와, 상기 (+) 방향의 센터 패드와 대칭되는 (-) 방향의 상기 센터 패드에 대응하도록 타측단부에 마련된 다수의 (-) 에지 패드 및 상기 다수의 센터 패드와 상기 다수의 센터 패드에 대응하는 상기 다수의 (±) 에지 패드 각각을 전기적으로 연결하는 다수의 트레이스를 구비하며, 각각 일방향으로 서로 90°회전되어 적층된 다수의 패드 재배열 칩;
    상기 기판과 상기 다수의 패드 재배열 칩을 전기적으로 연결하는 연성 인쇄회로기판; 및
    상기 패드 재배열 칩과 상기 연성 인쇄회로기판 및 상기 기판과 상기 연성 인쇄회로기판 사이를 전기적으로 연결하는 이방성 유전 필름을 포함한 것을 특징으로 하는 적층형 패키지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기판 상에 적층되는 다수의 패드 재배열 칩 중 홀수층을 이루는 상기 다수의 패드 재배열 칩 각각은 센터 패드 방향과 (±) 에지 패드 방향이 동일한 것을 특징으로 하는 적층형 패키지.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 기판 상에 적층되는 다수의 패드 재배열 칩 중 홀수층을 이루는 상기 다수의 패드 재배열 칩의 센터 패드 방향은 짝수층을 이루는 상기 다수의 패드 재배열 칩의 센터 패드 방향과 직교하는 것을 특징으로 하는 적층형 패키지.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 이방성 유전 필름은 "ㄱ"자 형상으로, 상기 "ㄱ"자의 수평 부분과 수직 부분 각각에 콘택 패드가 마련된 것을 특징으로 하는 적층형 패키지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이방성 유전 필름은 상기 패드 재배열 칩의 모서리에 부착되어 상기 "ㄱ"자의 수평 부분에 마련된 콘택 패드가 상기 (±) 에지 패드와 접촉되고, 상기 "ㄱ"자의 수직 부분에 마련된 콘택 패드에 상기 연성 인쇄회로기판이 결합되는 것을 특징으로 하는 적층형 패키지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이방성 유전 필름과 상기 연성 인쇄회로기판 사이의 결합은 열압착 방식에 의한 것을 특징으로 하는 적층형 패키지.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 이방성 유전 필름은 상기 "ㄱ"자의 수평 부분에 마련된 콘택 패드가 상기 (±) 에지 패드와 접촉되고, 상기 "ㄱ"자의 수직 부분에 마련된 콘택 패드가, 상기 패드 재배열 칩의 측면에 부착되어 상기 "ㄱ"자의 수직 부분과 상기 패드 재배열 칩 사이에 개재되는 상기 연성 인쇄회로기판과 결합되는 것을 특징으로 하는 적층형 패키지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 이방성 유전 필름과 상기 연성 인쇄회로기판 사이의 결합은 열압착 방식에 의한 것을 특징으로 하는 적층형 패키지.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 적층된 다수의 패드 재배열 칩 사이에는 더미 범프가 더 마련된 것을 특징으로 적층형 패키지.
  13. 기판;
    상기 기판 상에 적층되며, Y축 방향으로 마련된 다수의 센터 패드와, 상기 다수의 센터 패드의 중심을 기준으로 (+) 방향의 상기 센터 패드들과 연결되도록 일측단부에 마련된 다수의 (+) 에지 패드 및 (-) 방향의 상기 센터 패드들과 연결되도록 타측단부에 마련된 다수의 (+) 에지 패드를 구비한 제1 패드 재배열 칩;
    상기 제1 패드 재배열 칩과 동일한 구조를 가지며, 상기 제1 패드 재배열 칩에 대하여 90°회전된 상태로 상기 제1 패드 재배열 칩 상에 적층된 제2 패드 재배열 칩;
    상기 제1 패드 재배열 칩과 동일한 구조를 가지며, 상기 제2 패드 재배열 칩에 대하여 90°회전된 상태로 상기 제2 패드 재배열 칩 상에 적층된 제3 패드 재배열 칩;
    상기 제1 패드 재배열 칩과 동일한 구조를 가지며, 상기 제3 패드 재배열 칩에 대하여 90°회전된 상태로 상기 제3 패드 재배열 칩 상에 적층된 제4 패드 재배열 칩;
    상기 제1 패드 재배열 칩 및 상기 제3 패드 재배열 칩과 상기 기판 사이와, 상기 제2 패드 재배열 칩 및 상기 제4 패드 재배열 칩과 상기 기판 사이의 전기적 연결을 위해 마련된 연성 인쇄회로기판;
    상기 제1,2,3,4 패드 재배열 칩과 상기 연성 인쇄회로기판 사이에 개재되어 상기 제1,2,3,4 패드 재배열 칩과 상기 연성 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 이방성 유전 필름; 및
    상기 적층된 제1,2,3,4 패드 재배열 칩 사이에 공간 형성을 위해 마련된 더미 범프를 포함한 것을 특징으로 하는 적층형 패키지.
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