KR101664481B1 - Wafer and substrate having structure for penetrationn of solder ball and method for manufacturing same - Google Patents

Wafer and substrate having structure for penetrationn of solder ball and method for manufacturing same Download PDF

Info

Publication number
KR101664481B1
KR101664481B1 KR1020090084351A KR20090084351A KR101664481B1 KR 101664481 B1 KR101664481 B1 KR 101664481B1 KR 1020090084351 A KR1020090084351 A KR 1020090084351A KR 20090084351 A KR20090084351 A KR 20090084351A KR 101664481 B1 KR101664481 B1 KR 101664481B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bump
filler
solder ball
solder
pad
Prior art date
Application number
KR1020090084351A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110026619A (en
Inventor
심성보
이영재
류성욱
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020090084351A priority Critical patent/KR101664481B1/en
Publication of KR20110026619A publication Critical patent/KR20110026619A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101664481B1 publication Critical patent/KR101664481B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L24/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/1301—Shape
    • H01L2224/13016—Shape in side view
    • H01L2224/13017—Shape in side view being non uniform along the bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/1354—Coating
    • H01L2224/1356—Disposition
    • H01L2224/13562—On the entire exposed surface of the core

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

본 발명은, 실리콘 칩; 상기 실리콘 칩 상에 적층된 메탈패드; 상기 메탈패드의 상면 중 일부를 노출시키도록 형성된 절연층; 상기 메탈패드의 노출된 부분 중 적어도 일부에 형성된 UBM (Under Bump Metallurgy) 층; 상기 UBM 층상의 외부로 돌출된 범프 필러 (Bump Pillar); 및 상기 범프 필러를 매립하는 솔더볼을 포함하되, 상기 솔더볼은 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되는 것을 특징으로 하는 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 웨이퍼에 관한 것이다.The present invention relates to a silicon chip, A metal pad stacked on the silicon chip; An insulating layer formed to expose a part of an upper surface of the metal pad; An under bump metallurgy (UBM) layer formed on at least a portion of the exposed portions of the metal pad; A bump pillar protruding outward from the UBM layer; And a solder ball for burying the bump filler, wherein the solder ball is penetrated by the bump filler. The present invention also relates to a wafer having a solder ball internal through bumping structure.

또한, 본 발명은, 절연 기판; 상기 절연기판상에 형성된 범프 패드 (bump pad); 상기 범프패드 중 적어도 일부를 노출시키도록 형성된 절연층; 상기 노출된 범프패드 상에 형성된 범프 필러 (Bump Pillar); 및 상기 범프 필러를 매립하는 솔더볼을 포함하되, 상기 솔더볼은 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되는 것을 특징으로 하는 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 기판에 관한 것이다.According to another aspect of the present invention, A bump pad formed on the insulating substrate; An insulating layer formed to expose at least a part of the bump pads; A bump pillar formed on the exposed bump pad; And a solder ball for embedding the bump filler, wherein the solder ball is penetrated internally by the bump filler.

또한, 이러한 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 웨이퍼, 및 기판을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이에 의해 솔더볼 내부에 범프 필러를 관통시켜 기계적, 전기적 특성치를 향상시킴으로, 칩 장착시 조인트 크랙, 및 변형 (휨, 뒤틀림)에 의한 기판과의 젖음성 불량 (Non-wetting) 을 방지하며, 칩과 기판 사이의 높은 Stand-off 를 확보하여 세정력 및 한외여과 (UF; ultra-filtration) 흐름성을 향상시킴으로써, 높은 신뢰도의 플립칩 패키지를 구현할 수 있다. The present invention also relates to a wafer having such a solder ball internal through bumping structure, and a method of manufacturing the substrate. Thus, the bump filler is penetrated into the solder ball to improve the mechanical and electrical characteristics, thereby preventing non-wetting with the substrate due to joint cracks and deformation (warping and distortion) upon chip mounting, High flush-chip package can be realized by improving cleaning power and ultrafiltration (UF) flowability.

플립칩, 솔더볼, 범핑 Flip Chip, Solder Ball, Bump

Description

솔더볼 내부 관통 범핑 구조를 갖는 웨이퍼 및 기판의 접합구조 및 이들의 제조 방법{WAFER AND SUBSTRATE HAVING STRUCTURE FOR PENETRATIONN OF SOLDER BALL AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a bonding structure of a wafer and a substrate having a solder ball penetrating bumping structure and a method of manufacturing the same.

본 발명은 솔더볼 내부 관통 범핑 구조를 갖는 웨이퍼 및 기판 및 이들의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer and a substrate having a solder ball internal through bumping structure and a method of manufacturing the same.

인쇄회로 기판 (PCB; Printed Circuit Board)은 전기 절연성 기판에 구리와 같은 전도성 재료로 회로 라인 인쇄회로 기판 (line pattern)을 인쇄 형성시킨 것으로, 전자 부품을 탑재하기 직전의 기판을 말한다. 즉 여러 종류의 많은 전자 부품을 평판 위에 밀집 탑재시키기 위해, 각 부품의 장착 위치를 확정하고, 부품을 연결하는 회로 라인을 평판 표면에 인쇄하여 고정시킨 회로 기판을 뜻한다.A printed circuit board (PCB) is a printed circuit board printed on an electrically insulating substrate with a conductive material such as copper, which is a substrate immediately before mounting electronic components. In other words, in order to densely mount many kinds of electronic components on a flat plate, it is a circuit board in which a mounting position of each component is determined and a circuit line connecting components is printed and fixed on the surface of the flat plate.

최근 반도체 칩의 고밀도화 및 신호전달속도의 고속화에 대응하기 위한 기술로서 CSP(Chip-Sized Package) 실장 또는 와이어 본딩 (wire bonding) 실장을 대신하여 반도체 칩을 인쇄회로기판에 직접 실장하는 기술에 대한 요구가 커지고 있다. 인쇄회로기판에 반도체 칩을 직접 실장하기 위하여, 반도체의 고밀도화에 대응할 수 있는 고밀도 및 높은 신뢰도의 인쇄회로기판 개발이 필요하다.Recently, there has been a demand for a technology for directly mounting a semiconductor chip on a printed circuit board instead of a CSP (Chip-Sized Package) mounting or a wire bonding mounting as a technology for coping with high density of a semiconductor chip and high- . In order to directly mount a semiconductor chip on a printed circuit board, it is necessary to develop a high-density and high-reliability printed circuit board capable of coping with high density semiconductor.

이에 대해 플립칩 접합 (FCB; Flip Chip Bonding)이 사용된다. FCB 는 웨이퍼에서 절단된 개개의 반도체 칩을 패키징 (packaging) 하지 않고, 그대로 인쇄회로 기판에 접합하여 실장하는 기술로서 칩이 뒤집혀저 접합 된다 하여 '플립칩'이라 지칭된다.Flip Chip Bonding (FCB) is used for this. The FCB is a technique for bonding individual semiconductor chips cut from a wafer to a printed circuit board without packaging them, and is referred to as a 'flip chip' because the chips are flipped over and bonded together.

이러한 플립칩 접합에 의한 실장 방식은 반도체 칩과 접속 패드간의 접속 거리가 매우 짧아 전기적 특성이 우수하고, 반도체 칩의 배면 (back side)이 외부로 노출되어 있어 열적 특성이 우수하며, 솔더볼 (solder ball)의 자기 정렬 (self-alignment) 특성 때문에 접합이 용이하며, 소형, 결량화 및 칩 밑면에 입출력 단자가 있어 신호의 전송 속도가 기존 와이어 (wire) 방식의 패키지보다 약 20배 이상 빠르다는 장점이 있다.The mounting method using the flip-chip bonding has an advantage that the connection distance between the semiconductor chip and the connection pad is very short to provide excellent electrical characteristics and the back side of the semiconductor chip is exposed to the outside, ), Self-alignment characteristics, small size, longevity, and input / output terminals on the underside of the chip, the signal transmission speed is about 20 times faster than the conventional wire type package have.

도 1a 및 도 1b 는 종래 기술에 의한 플립칩과 기판의 접착 구조가 도시된다.Figs. 1A and 1B show a bonding structure of a flip chip and a substrate according to the prior art.

도 1a 를 참조하면, 기판측으로서, 절연기판 (170) 상에 범프패드 (180)가 형성되고, 범프패드 (180) 양 측면을 감싸고 상면 중 일부를 노출하도록 형성된 절연층 (190), 및 범프패드 (180) 상에 형성되어 절연층 (190) 외부로 볼 모양으로 돌출된 솔더 (160b)를 포함한다.1A, an insulating layer 190 is formed on an insulating substrate 170 on a bump pad 180 so as to surround both sides of the bump pad 180 and expose a part of the upper surface thereof. And a solder 160b formed on the pad 180 and projecting in a ball shape to the outside of the insulating layer 190.

또한, 웨이퍼 측으로서, 실리콘 칩 (110), 실리콘 (110) 칩 상에 적층된 메탈패드 (120); 메탈패드 (120)의 상면 중 일부를 노출시키고 양측면을 감싸도록 실리콘 칩 (110) 상에 적층된 폴리이미드층 (130); 메탈패드 (120)의 노출된 부분 및 상기 폴리이미드층 (130)의 상면 중 적어도 일부에 형성된 UBM (Under Bump Metallurgy) 층 (140); 및 UBM (140) 상에 형성된 솔더볼 (160a)를 포함한다. Further, as the wafer side, a silicon chip 110, a metal pad 120 laminated on a silicon (110) chip; A polyimide layer 130 formed on the silicon chip 110 to expose a part of the upper surface of the metal pad 120 and to cover both sides of the metal pad 120; A UBM (Under Bump Metallurgy) layer 140 formed on at least a portion of the exposed portion of the metal pad 120 and the upper surface of the polyimide layer 130; And a solder ball 160a formed on the UBM 140.

또한, 도 1b 를 참조하면, 기판측은 도 1a 와 동일하며, 웨이퍼 측으로서, 솔더볼 (160a)과 UBM (140) 사이에 구리 필러 (Cu Pillar; 150)가 형성된 구조이다.Referring to FIG. 1B, the substrate side is the same as FIG. 1A, and a copper pillar 150 is formed between the solder ball 160a and the UBM 140 on the wafer side.

한편, 인쇄회로기판은 SNMD (Non-solder Mask Defined) 구조에서, 회로의 밀집도를 증가시킬 수 있으며, 이러한 증가된 밀집도에 적합하도록 칩을 실장하기 위해서는 SRO 가 작아야 한다. 특히, 도 1a 및 1b 에 도시된 바와 같이, 범프 피치 (Bump Pitch)가 작아질수록, 예를 들어 100㎛보다 작아지면, SRO 사이즈는 50㎛ 이하로 형성되어야 한다. On the other hand, the printed circuit board can increase the circuit density in the SNMD (Non-solder Mask Defined) structure, and the SRO must be small in order to mount the chip to the increased density. Particularly, as shown in Figs. 1A and 1B, as the bump pitch becomes smaller, for example, smaller than 100 mu m, the SRO size must be formed to be 50 mu m or less.

그러나 SRO 가 작아지면, 회로의 밀집도는 증가시킬 수 있으나, 웨이퍼와 기판의 접속면적인 SRO (Silicon-rich Oxide)가 작아짐에 따라 기판과 칩의 단면적 감소에 따른 기계적 스트레스가 급격히 증가한다. However, if the SRO is reduced, the density of the circuit can be increased. However, as the SRO (Silicon-rich Oxide), which is the connection area between the wafer and the substrate, becomes smaller, the mechanical stress due to the reduction of the sectional area of the substrate and chip sharply increases.

또한, 솔더볼 (160a)과 솔더 (160b)가 접촉되는 부분에서는 열 기계적 스트레스에 의해 크랙 (crack)이 발생하며, 솔더링 후 범프의 높이가 낮아짐으로써, 세정이 어려워진다. 따라서, 파인 범프 피치의 경우에도 기계적, 전기성 신뢰성이 확보되는 솔더 구조가 필요하다.In addition, cracks are generated due to thermomechanical stress at the portions where the solder balls 160a and the solder 160b are in contact with each other, and the height of the bumps after soldering is lowered, thereby making cleaning difficult. Therefore, even in the case of fine bump pitch, there is a need for a solder structure that ensures mechanical and electrical reliability.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 회로 밀집도를 높이기 위해 작은 SRO 을 유지함과 동시에 전기적, 기계적 특성이 향상된 웨이퍼 및 기판의 범프 구조 및 이들을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a bump structure of a wafer and a substrate having improved electrical and mechanical characteristics while maintaining a small SRO in order to increase circuit density, and a method of manufacturing the same. I have to.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 웨이퍼는, 실리콘 칩; 상기 실리콘 칩 상에 적층된 메탈패드; 상기 메탈패드의 상면 중 일부를 노출시키도록 형성된 절연층; 상기 메탈패드의 노출된 부분 중 적어도 일부에 형성된 UBM (Under Bump Metallurgy) 층; 상기 UBM 층상의 외부로 돌출된 범프 필러 (Bump Pillar); 및 상기 범프 필러를 매립하는 솔더볼을 포함하되, 상기 솔더볼은 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wafer having a solder ball internal bumping structure, comprising: a silicon chip; A metal pad stacked on the silicon chip; An insulating layer formed to expose a part of an upper surface of the metal pad; An under bump metallurgy (UBM) layer formed on at least a portion of the exposed portions of the metal pad; A bump pillar protruding outward from the UBM layer; And a solder ball for embedding the bump filler, wherein the solder ball penetrates the inside by the bump filler.

특히, 상기 범프 필러의 재료는 구리 (Cu)인 것을 특징으로 한다.Particularly, the material of the bump filler is copper (Cu).

또한, 본 발명에 따른, 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 기판은, 절연 기판; 상기 절연기판상에 형성된 범프 패드 (bump pad); 상기 범프패드 중 적어도 일부를 노출시키도록 형성된 절연층; 상기 노출된 범프패드 상에 형성된 범프 필러 (Bump Pillar); 및 상기 범프 필러를 매립하는 솔더볼을 포함하되, 상기 솔더볼은 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되는 것을 특징으로 하여, 웨이퍼와 인쇄회로기판이 접속시 작은 SRO 을 유지함과 동시에 전기적, 기계적 특성이 향상시킬 수 있다.Further, a substrate having a solder ball internal through bumping structure according to the present invention includes: an insulating substrate; A bump pad formed on the insulating substrate; An insulating layer formed to expose at least a part of the bump pads; A bump pillar formed on the exposed bump pad; And a solder ball for burying the bump filler, wherein the solder ball penetrates the solder ball through the bump filler, thereby maintaining a small SRO when the wafer and the printed circuit board are connected, and improving the electrical and mechanical characteristics .

특히, 상기 절연층은, 상기 범프 필러와 상기 범프패드의 접촉면과 이격거리를 갖도록 적층된 것을 특징으로 하여, NSMD 형태의 설계를 취함으로써 회로의 밀집도를 향상시킬 수 있다.Particularly, the insulating layer is laminated so as to have a distance from the contact surface between the bump filler and the bump pad. By adopting the NSMD type design, the circuit density can be improved.

또한, 상기 범프 패드 또는 범프 필러의 재료는 구리 (Cu) 인 것을 특징으로 한다.Further, the material of the bump pad or the bump filler is copper (Cu).

본 발명에 따라 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 웨이퍼 제조 방법은, (a) 실리콘 칩 상에 메탈패드를 적층하는 단계; (b) 상기 메탈패드의 상면 중 일부를 노출시키도록 절연층을 적층하는 단계; (c) 상기 메탈패드의 노출된 부분 중 적어도 일부에 UBM (Under Bump Metallurgy) 층을 형성하는 단계; (d) 상기 UBM 상에 범프 필러 (Bump Pillar)를 형성하는 단계; (e) 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되도록 상기 범프 필러를 솔더볼 (solder ball)로 매립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a wafer having a solder ball internal through bumping structure according to the present invention includes the steps of: (a) stacking metal pads on a silicon chip; (b) laminating an insulating layer to expose a part of the upper surface of the metal pad; (c) forming an under bump metallurgy (UBM) layer on at least a portion of the exposed portions of the metal pad; (d) forming a bump pillar on the UBM; (e) embedding the bump filler with a solder ball so that the bump filler passes through the inside of the bump filler.

특히, 상기 (d) 단계는, (d1) 상기 절연층 상에 포토 레지스트 (PR; Photo Resist)를 라미네이팅하고 상기 UBM 이 노출되도록 패터닝하는 단계; (d2) 상기 PR 및 상기 UBM의 외면에 시드층 (seed layer)을 형성하는 단계; (d3) 상기 PR 패턴 내부에 범프 필러를 형성하는 단계; (d4) 상기 PR 을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다Particularly, the step (d) may include: (d1) laminating a photoresist (PR) on the insulating layer and patterning the UBM to expose the UBM; (d2) forming a seed layer on an outer surface of the PR and the UBM; (d3) forming a bump filler in the PR pattern; (d4) removing the PR

또한, 상기 (e) 단계는, (e1) 상기 범프 필러와 이격거리를 갖도록 상기 절 연층 상에 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 하나를 부착하는 단계; (e2) 상기 범프 필러와 상기 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것과의 이격공간에 액상 솔더 주입 또는 솔더 페이스트 프린팅 또는 솔더 도금하는 단계; (e3) 상기 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것을 제거하는 단계; 및 (e4) 상기 주입된 액상 솔더 또는 프린팅된 솔더 페이스트 또는 도금된 솔더를 리플로우 (reflow) 시켜, 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되도록 상기 범프 필러를 매립하는 솔더볼을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step (e) may further include the steps of: (e1) attaching one of polyimide, metal mask, and DFR on the insulating layer so as to have a distance from the bump filler; (e2) liquid solder injection or solder paste printing or solder plating in a space between the bump filler and the polyimide, the metal mask, and the DFR; (e3) removing the polyimide, the metal mask, and the attached DFR; And (e4) reflowing the injected liquid solder or printed solder paste or plated solder to form a solder ball for burying the bump filler such that the inside is penetrated by the bump filler .

또한, 상기 (e) 단계는, (e1) 상기 범프 필러와 이격거리를 갖도록 상기 절연층 상에 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 하나를 부착하는 단계; (e2) 상기 범프 필러 상면에 플럭스 (flux) 및 마이크로볼 (Micro Ball)을 순차로 배치하는 단계; (e3) 상기 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것을 제거하는 단계; 및 (e4) 상기 배치된 플럭스를 디플럭스 (deflux) 시키고, 상기 마이크로볼을 리플로우시켜, 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되도록 상기 범프 필러를 매립하는 솔더볼을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step (e) may further include: (e1) attaching one of polyimide, metal mask, and DFR on the insulating layer so as to have a distance from the bump filler; (e2) disposing a flux and a micro ball on the upper surface of the bump filler in sequence; (e3) removing the polyimide, the metal mask, and the attached DFR; And (e4) deflowing the disposed flux, reflowing the microball, and forming a solder ball for burying the bump filler such that the inside is penetrated by the bump filler. do.

본 발명에 따라 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 기판 제조 방법은, (a) 절연 기판상에 범프 패드를 형성하는 단계; (b) 상기 범프패드의 상면 중 일부를 노출시키도록 절연층을 형성하는 단계; (c) 상기 범프패드상에 범프 필러 (Bump Pillar)를 형성하는 단계; 및 (d) 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되도록 상기 범프 필러를 솔더볼 (solder ball)로 매립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. A method of manufacturing a substrate having a solder ball internal through bumping structure according to the present invention includes the steps of: (a) forming a bump pad on an insulating substrate; (b) forming an insulating layer to expose a part of the upper surface of the bump pad; (c) forming a bump pillar on the bump pad; And (d) embedding the bump filler with a solder ball so that the bump filler passes through the inside of the bump filler.

또한, 상기 (c) 단계는, (c1) 상기 절연층상에 드라이 필름 레지스트 (DFR; Dry Film Resist)를 라미네이팅하고 상기 범프 패드가 노출되도록 패터닝하는 단계; (c2) 상기 DFR 및 상기 절연층의 외면에 시드층 (seed layer)을 형성하는 단계; (c3) 상기 DFR 패턴 내부에 범프 필러를 형성하는 단계; 및 (c4) 상기 DFR 을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step (c) may further include: (c1) laminating a dry film resist (DFR) on the insulating layer and patterning the bump pad to expose the bump pad; (c2) forming a seed layer on an outer surface of the DFR and the insulating layer; (c3) forming a bump filler in the DFR pattern; And (c4) removing the DFR.

또한, 상기 (d) 단계는, (d1) 상기 범프 필러와 이격거리를 갖도록 상기 절연층 상에 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 하나를 부착하는 단계;; (d2) 상기 범프 필러와 상기 폴리 이미드 또는 메탈 마스크의 이격공간에 액상 솔더 주입 또는 솔더 페이스트 프린팅 또는 솔더 도금하는 단계; (d3) 상기 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것을 제거하는 단계; 및 (d4) 상기 주입된 액상 솔더 또는 프린팅된 솔더 페이스트 또는 도금된 솔더를 리플로우 (reflow) 시켜, 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되도록 상기 범프 필러를 매립하는 솔더볼을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step (d) may further include the steps of: (d1) attaching one of polyimide, metal mask, and DFR on the insulating layer so as to have a distance from the bump filler; (d2) liquid-phase solder injection or solder paste printing or solder plating in a space between the bump filler and the polyimide or metal mask; (d3) removing the polyimide, the metal mask, and the attached DFR; And (d4) reflowing the injected liquid solder or printed solder paste or plated solder to form a solder ball for burying the bump filler such that the inside is penetrated by the bump filler .

또한, 상기 (d) 단계는, (d1) 상기 범프 필러와 이격거리를 갖도록 상기 절연층 상에 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 하나를 부착하는 단계;; (d2) 상기 범프 필러 상면에 플럭스 (flux) 및 마이크로볼 (Micro Ball)을 순차로 배치하는 단계; (d3) 상기 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것을 제거하는 단계; 및 (d4) 상기 배치된 플럭스를 디플럭스 (deflux) 시키고, 상기 마이크로볼을 리플로우시켜, 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되도록 상기 범프 필러를 매립하는 솔더볼을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step (d) may further include the steps of: (d1) attaching one of polyimide, metal mask, and DFR on the insulating layer so as to have a distance from the bump filler; (d2) disposing a flux and a micro ball on the upper surface of the bump filler in sequence; (d3) removing the polyimide, the metal mask, and the attached DFR; And (d4) deflowing the disposed flux, reflowing the microball, and forming a solder ball for burying the bump filler such that the inside is penetrated by the bump filler. do.

본 발명에 따른 또 다른 솔더볼 내부 관통 범핑 구조를 갖는 기판 제조 방법은, (a) 절연 기판상에 범프 패드를 형성하는 단계; (b) 상기 범프패드의 상면 중 일부를 노출시키도록 절연층을 형성하는 단계; (c) 상기 범프 패드 및 상기 절연층의 외면에 시드층 (seed layer)을 형성하는 단계; (d) 상기 시드층상에 제 1 DFR 을 라미네이팅하고, 상기 범프패드를 하나 이상 포함하는 범프 영역을 노출시키도록 노광, 현상하는 단계; (e) 상기 노출된 범프 영역을 금속으로 도금하고, 상기 제 1 DFR 을 제거하는 단계; (f) 상기 도금된 금속상에 제 2 DFR 을 라미네이팅하고, 상기 범프영역 중 상기 절연층 위에 도금된 금속 부분을 노출시키도록 노광, 현상하는 단계; (h) 상기 노출된 금속 부분을 에칭하여, 금속 범프 필러를 형성하는 단계; 및 (i) 제 2 DFR 을 제거하고, 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되도록 상기 범프 필러를 솔더볼 (solder ball)로 매립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Another substrate manufacturing method having a solder ball internal through bumping structure according to the present invention includes the steps of: (a) forming a bump pad on an insulating substrate; (b) forming an insulating layer to expose a part of the upper surface of the bump pad; (c) forming a seed layer on an outer surface of the bump pad and the insulating layer; (d) laminating the first DFR on the seed layer and exposing and developing to expose a bump region comprising at least one bump pad; (e) plating the exposed bump region with a metal and removing the first DFR; (f) laminating the second DFR on the plated metal and exposing and developing the exposed portion of the bump region to expose the plated metal portion; (h) etching the exposed metal portion to form a metal bump filler; And (i) removing the second DFR, and embedding the bump filler with a solder ball so that the inside passes through the bump filler.

본 발명에 의하면, 솔더볼 내부에 범프 필러를 관통시켜 기계적, 전기적 특성치를 향상시킴으로, 칩 장착시 조인트 크랙, 및 변형 (휨, 뒤틀림)에 의한 기판과의 젖음성 불량 (Non-wetting) 을 방지하며, 칩과 기판 사이의 높은 Stand-off 를 확보하여 세정력 및 한외여과 (UF; ultra-filtration) 흐름성을 향상시킴으로써, 높은 신뢰도의 플립칩 패키지를 구현할 수 있다. According to the present invention, the bump filler is penetrated into the solder ball to improve the mechanical and electrical characteristics, thereby preventing joint cracking and non-wetting with the substrate due to deformation (warping and warping) By providing a high stand-off between the chip and the substrate to improve cleaning power and ultrafiltration (UF) flowability, a highly reliable flip-chip package can be realized.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 일 실시형태에 따른 인쇄회로 기판 및 그 제조 방법에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a printed circuit board and a method of manufacturing the same according to a preferred embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid unnecessarily obscuring the subject matter of the present invention.

실시형태의 설명에 있어서, "상 (on)"과 "아래(under)"는 직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한, 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다. In the description of the embodiments, the terms "on" and "under" all include being formed "directly" or "indirectly" through another element. The sizes of the respective components in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and do not mean the sizes actually applied.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 웨이퍼 구조의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a wafer structure having a solder ball internal through bumping structure in accordance with one embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 웨이퍼는, 실리콘 칩 (210), 실리콘 칩 (210) 상에 적층된 메탈패드 (220), 메탈패드 (220)의 상면 중 일부를 노출시키도록 형성된 절연층 (230), 메탈패드 (220)의 노출된 부분 중 적어도 일부에 형성된 UBM (Under Bump Metallurgy) 층 (240), UBM 층 (240) 상의 외부로 돌출된 범프 필러 (Bump Pillar; 250), 및 범프 필러 (250)를 매립하는 솔더볼 (260)을 포함한다. 특히 본 발명의 솔더볼 (260)은 범프 필러 (250)에 의해 내부가 관통된다.2, a wafer having a solder ball internal bumping structure includes a silicon chip 210, a metal pad 220 stacked on the silicon chip 210, and a part of the upper surface of the metal pad 220 An under bump metallurgy (UBM) layer 240 formed on at least a portion of the exposed portions of the metal pad 220, an outermost bump filler 240 on the UBM layer 240, 250, and a solder ball 260 for embedding the bump filler 250. [ Particularly, the solder ball 260 of the present invention is penetrated by the bump filler 250.

여기서 솔더볼 (260)의 솔더 재료는 주석 (Sn), 은 (Ag), 납 (Pb), 및 인듐 (In) 중 하나 이상을 선택할 수 있지만, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 또한, 범프 필러 (250)의 형상은 도면에는 사다리꼴도 도시되었지만, 직사각형이 될 수 있 으며, 기타 다각형의 구조가 될 수도 있다. 다만, 이러한 범프 필러 (250)는 솔더볼 (260) 내부를 관통하지만, 솔더볼 (260)의 외부로 돌출되지 않도록 매립되도록 구성된다. 또한, 범프 필러 (250)의 재료는 구리 (Cu) 인 것이 바람직하다.Here, the solder material of the solder ball 260 may be selected from at least one of tin (Sn), silver (Ag), lead (Pb), and indium (In). Further, although the shape of the bump filler 250 is also shown as a trapezoid in the drawing, it may be a rectangular shape or other polygonal structure. However, the bump filler 250 is configured to penetrate the inside of the solder ball 260 but to be embedded so as not to protrude outside the solder ball 260. The material of the bump filler 250 is preferably copper (Cu).

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 기판 구조의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a substrate structure having a solder ball internal through bumping structure in accordance with one embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 기판은, 절연 기판 (310), 절연기판 (310) 상에 형성된 범프 패드 (bump pad) (320), 범프패드 (320)의 상면 중 적어도 일부를 노출시키도록 형성된 절연층 (solder resist; 330); 노출된 범프패드 (320) 상에 형성된 범프 필러 (Bump Pillar; 340); 및 범프 필러 (340)를 매립하는 솔더볼 (350)을 포함한다. 특히 본 발명의 솔더볼 (260)은 범프 필러 (250)에 의해 내부가 관통된다.3, a substrate having a solder ball internal bumping structure includes an insulating substrate 310, a bump pad 320 formed on the insulating substrate 310, and a bump pad 320 formed on the upper surface of the bump pad 320. [ A solder resist 330 formed to expose at least a portion of the conductive layer 330; A bump pillar 340 formed on the exposed bump pad 320; And a solder ball 350 for embedding the bump filler 340 therein. Particularly, the solder ball 260 of the present invention is penetrated by the bump filler 250.

솔더볼 (350)의 재료와 범프 필러 (340)의 형태는 도 2의 웨이퍼의 솔더볼 (350)의 재료와 범프 필러 (250)의 형태와 동일하다. 또한, 기판의 범프 필러 (340)도 솔더볼 (350) 내부를 관통하지만, 솔더볼 (350)의 외부로 돌출되지 않도록 매립되도록 구성된다. 또한, 범프 필러 (340)의 재료는 구리 (Cu) 인 것이 바람직하다.The material of the solder ball 350 and the shape of the bump filler 340 are the same as those of the solder ball 350 of the wafer of FIG. 2 and the bump filler 250. The bump filler 340 of the substrate passes through the solder ball 350 but is embedded so as not to protrude out of the solder ball 350. Further, the material of the bump filler 340 is preferably copper (Cu).

또한, 도면에는 절연층 (330) 이 범프 필러 (340)와 범프패드 (320)의 접촉면과 이격거리를 갖도록 적층되도록 도시되었다. 즉, 회로의 밀집도를 향상시킬 수 있는 NSMD 구조의 기판을 도시하였으나, 본 발명은 NSMD 구조에 한정되지 않으며, 범프 필러 (340)와 범프패드 (320)의 접촉면과 이격거리가 없는 SMD 구조에도 적용 이 가능하다.It is also shown that the insulating layer 330 is stacked so as to have a distance from the contact surface between the bump filler 340 and the bump pad 320. That is, the present invention is not limited to the NSMD structure and can be applied to the SMD structure in which the bump filler 340 and the bump pad 320 are not spaced apart from the contact surface. This is possible.

도 4는 본 발명에 따른 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 웨이퍼와 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 기판이 접착된 구조를 나타내는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a structure in which a wafer having a solder ball internal through bumping structure and a substrate having a solder ball internal through bumping structure are adhered to each other.

도 4a 에 도시된 바와 같이, 웨이퍼와 기판을 플립칩 접합한다. 그 후, 도 4b 에 도시된 바와 같이, 결합이 되며 솔더 내부의 범프 필러로 인해 솔더간의 접착력이 향상된다. 즉, 열 기계적 스트레스에 대한 저항력이 증가하여 기계적, 전기적 특성치가 향상된 신뢰성 높은 플립칩 패키지를 구현할 수 있다.As shown in Fig. 4A, the wafer and the substrate are flip-chip bonded. Thereafter, as shown in FIG. 4B, bonding is performed, and the bonding force between the solder is improved due to the bump filler inside the solder. That is, resistance to thermomechanical stress is increased, and a highly reliable flip chip package with improved mechanical and electrical characteristics can be realized.

또한, 도 4b 아래에 도시된 바와 같이, 기판을 NSMD 로 구성하는 경우, 인쇄회로기판의 회로 밀집도를 크게 향상시킬 수 있다.Further, as shown in the lower portion of FIG. 4B, when the substrate is composed of the NSMD, the circuit density of the printed circuit board can be greatly improved.

도 5a 내지 도 5h는 본 발명의 일 실시형태에 따른 솔더볼 내부 관통 범핑 구조를 갖는 웨이퍼 제조 방법의 순서도이다.5A to 5H are flowcharts of a wafer manufacturing method having a solder ball internal through bumping structure according to an embodiment of the present invention.

우선 도 5a에서, 실리콘 칩 (210) 상에 메탈패드 (220)를 적층하고, 메탈패드 (220)의 상면 중 일부를 노출시키도록 절연층 (230)을 적층한다. 그 후, 도 5b 에서, 메탈패드 (220)의 노출된 부분 중 적어도 일부에 UBM (Under Bump Metallurgy) 층 (240)을 형성한다.5A, a metal pad 220 is stacked on a silicon chip 210, and an insulating layer 230 is stacked to expose a part of an upper surface of the metal pad 220. In FIG. 5B, an under bump metallurgy (UBM) layer 240 is formed on at least a portion of the exposed portions of the metal pad 220. In FIG.

다음으로, 도 5c 에서, 상기 절연층 (230) 상에 포토 레지스트 (PR; Photo Resist: 270)를 라미네이팅하고 UBM (240)이 노출되도록 패터닝한다. 여기서 도면에서는, 사다리꼴 형상으로 패터닝하였으나, 직사각형 또는 다른 다각형 형상이 되도록 패터닝될 수 있다. 5C, a photoresist (PR) 270 is laminated on the insulating layer 230 and patterned to expose the UBM 240. Referring to FIG. Here, in the drawing, the patterning is performed in a trapezoidal shape, but it may be patterned to have a rectangular or other polygonal shape.

도 5d 에서, 패터닝된 내부를 금속으로 도금한다. 여기서 도면에는 도시되지 않았지만, 금속을 도금하기 이전에 PR (270) 및 UBM (240)의 외면을 구리 시드층 (Cu seed layer)으로 도금한 후, 도금을 수행할 수도 있다. 이와 같이 금속을 도금함으로써 범프 필러 (250)를 형성한다.In Figure 5D, the patterned interior is plated with metal. Although not shown in the drawing, plating may be performed after plating the outer surface of the PR 270 and the UBM 240 with a Cu seed layer before plating the metal. The bump filler 250 is formed by plating the metal.

그 후, 도 5e 에서, PR (270)의 상면을 연마하여, PR 위로 돌출된 범프 필러 (250)의 높이를 일정하게 평탄화한다. 5E, the upper surface of the PR 270 is polished to flatten the height of the bump filler 250 protruding above the PR uniformly.

도 5f에서는, PR (270)을 제거하여 범프 필러 (250)만을 남게 한다. 그 후, 도 5g 에서, 범프 필러 (250)와 이격거리를 갖도록 절연층 (230) 상에 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 하나 (280)를 부착한다. 그리고 도 5h에 도시된 바와 같이, 범프 필러 (250)가 내부에 관통되도록 솔더볼 (260)을 형성한다.In FIG. 5F, the PR 270 is removed to leave only the bump filler 250. 5G, one of the polyimide, metal mask, and DFR 280 is attached to the insulating layer 230 so as to have a distance from the bump filler 250. Then, as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 5H, a solder ball 260 is formed so that the bump filler 250 penetrates the inside.

이러한 솔더볼 (260)을 형성하는 다양한 실시형태를 도 6을 참조하여 설명한다.Various embodiments for forming such a solder ball 260 will be described with reference to Fig.

도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 솔더볼을 형성하는 과정을 도시한다.6 shows a process of forming a solder ball according to an embodiment of the present invention.

도 6a 에서, 범프 필러 (250)와 상기 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것 (280)과의 이격공간에 액상 솔더 (molten solder; 610)를 주입한다. 그 후, 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것 (280)을 제거하고, 주입된 액상 솔더를 리플로우 (reflow) 시켜, 도 5h 에 도시된 바와 같이, 범프 필러 (250)에 의해 내부가 관통하는 솔더볼을 형성한다.6A, a molten solder 610 is injected into a space between the bump filler 250 and the polyimide, the metal mask, and the attached one of the DFRs 280. Thereafter, the attached 280 of the polyimide, the metal mask, and the DFR is removed and the injected liquid solder is reflowed to form the bump filler 250, Thereby forming a solder ball penetrating through the solder ball.

도 6b 에서는, 상기 범프 필러 (250)와 상기 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것 (280)과의 이격공간에 솔더 페이스트 (620)를 프린팅한다. 그 후, 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것 (280)을 제거하고, 프린팅된 솔더 페이스트 (620)를 리플로우 (relow) 시켜, 도 5h 에 도시된 바와 같이, 범프 필러 (250)에 의해 내부가 관통하는 솔더볼을 형성한다.6B, the solder paste 620 is printed in a space between the bump filler 250 and the attached polyimide, metal mask, and DFR 280. Thereafter, the attached 280 of the polyimide, metal mask, and DFR is removed and the printed solder paste 620 is reflowed to form the bump filler 250, as shown in Figure 5H, Thereby forming a solder ball penetrating through the inside.

도 6c 에서는, 범프 필러 (250) 상면에 플럭스 (flux; 640) 및 마이크로볼 (630)을 순차로 배치한다. 여기서 플럭스 (640)를 배치하는 이유는 마이크로볼 (630)과 범프 필러 (250) 간의 산화막을 방지하기 위함이다. 그 후, 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것 (280)을 제거하고, 배치된 플럭스 (640)를 디플럭스 (deflux) 시키고, 마이크로볼 (630)을 리플로우시켜, 도 5h 에 도시된 바와 같이, 범프 필러 (250)에 의해 내부가 관통하는 솔더볼 (260)을 형성한다. 6C, a flux 640 and a microball 630 are sequentially disposed on the upper surface of the bump filler 250. [ The reason for disposing the flux 640 here is to prevent an oxide film between the micro ball 630 and the bump filler 250. Thereafter, the attached 280 of the polyimide, the metal mask, and the DFR is removed, the flux 640 disposed therein is defluxed, and the microball 630 is reflowed, A solder ball 260 penetrating through the bump filler 250 is formed.

도 6d 에서는, 상기 범프 필러 (250)와 상기 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것 (280)과의 이격공간에 솔더 (650)를 도금한다. 그 후, 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것 (280)을 제거하고, 도금된 솔더 (650)를 리플로우 (relow) 시켜, 도 5h 에 도시된 바와 같이, 범프 필러 (250)에 의해 내부가 관통하는 솔더볼을 형성한다.6D, the solder 650 is plated in the space between the bump filler 250 and the polyimide, the metal mask, and the attached one of the DFRs 280. Thereafter, the attached 280 of the polyimide, metal mask, and DFR is removed and the plated solder 650 is reflowed to form the bump filler 250 as shown in FIG. Thereby forming a solder ball penetrating through the inside.

또한, 여기서 사용된 솔더는 1&2&3원계의 솔더인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the solder used here is a solder of 1 & 2 & ternary system.

도 7a 내지 도 7h는 본 발명의 일 실시형태에 따른 솔더볼 내부 관통 범핑 구조를 갖는 기판 제조 방법의 순서도이다.7A to 7H are flowcharts of a method of manufacturing a substrate having a solder ball internal through bumping structure according to an embodiment of the present invention.

우선 도 7a 에서, 절연 기판 (310) 상에 범프 패드 (320)를 형성하고, 절연기판 (310) 상에, 범프패드 (320)의 상면 중 일부를 노출시키도록 절연층 (330)을 형성한다. 그 후, 도 7b에서, 절연층 (330) 상에 드라이 필름 레지스트 (DFR; Dry Film Resist; 360)를 라미네이팅하고 상기 범프 패드가 노출되도록 패터닝한다. 여기서 도면에서는, 사다리꼴 형상으로 패터닝하였으나, 직사각형 또는 다른 다각형 형상이 되도록 패터닝될 수 있다. 7A, a bump pad 320 is formed on an insulating substrate 310 and an insulating layer 330 is formed on the insulating substrate 310 to expose a part of the upper surface of the bump pad 320 . 7B, a dry film resist (DFR) 360 is laminated on the insulating layer 330 and patterned to expose the bump pad. Here, in the drawing, the patterning is performed in a trapezoidal shape, but it may be patterned to have a rectangular or other polygonal shape.

다음으로, 도 7c 에서, DFR (360) 및 절연층 (330)의 외면을 시드층 (seed layer; 370) 으로 도금한다. 여기서 시드층 (370)의 재료는 구리인 것이 바람직하다. 그 후, 도 7d 에서, 시드층 (370)으로 도금된 DFR 패턴 내부에 금속을 도금하여 범프 필러 (340)를 형성한다. 그 후, 도 7e 에서, DFR (370)의 상면을 연마하여, DFR (370) 위로 돌출된 범프 필러 (340)의 높이를 일정하게 평탄화한다.Next, in FIG. 7C, the outer surfaces of the DFR 360 and the insulating layer 330 are plated with a seed layer 370. Here, the material of the seed layer 370 is preferably copper. 7D, a metal is plated in the DFR pattern plated with the seed layer 370 to form a bump filler 340. In Fig. 7E, the upper surface of the DFR 370 is polished to flatten the height of the bump filler 340 protruding above the DFR 370 to a constant level.

그리고 도 7f 에서, DFR (370)을 제거한 후, 범프 필러 (340)와 이격거리를 갖도록 절연층 (330) 상에 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 하나 (380)를 부착한다. 그리고 도 7g에 도시된 바와 같이, 범프 필러 (340)가 내부에 관통되도록 솔더볼 (350)을 형성한다.7F, after removing the DFR 370, one of polyimide, metal mask, and DFR 380 is attached on the insulating layer 330 so as to have a distance from the bump filler 340. [ Then, as shown in FIG. 7G, a solder ball 350 is formed so that the bump filler 340 penetrates the inside.

이러한 솔더볼 (350)을 형성하는 다양한 실시형태를 도 8을 참조하여 설명한다.Various embodiments for forming such a solder ball 350 will be described with reference to Fig.

도 8은 본 발명의 실시형태에 따른 솔더볼을 형성하는 과정을 도시한다.8 shows a process of forming a solder ball according to an embodiment of the present invention.

도 8a 에서, 범프 필러 (350)와 상기 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것 (380)과의 이격공간에 액상 솔더 (molten solder; 810)를 주입한다. 그 후, 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것 (380)을 제거하고, 주입된 액상 솔더를 리플로우 (reflow) 시켜, 도 7g에 도시된 바와 같이, 범프 필러 (350)에 의해 내부가 관통하는 솔더볼 (350)을 형성한다.8A, a molten solder 810 is injected into a space between the bump filler 350 and the polyimide, the metal mask, and the attached one of the DFRs 380. Thereafter, the polyimide, the metal mask, and the attached 380 of the DFR are removed and the injected liquid solder is reflowed so that the bump filler 350, Thereby forming a solder ball 350 penetrating through the solder ball 350.

도 8b 에서는, 상기 범프 필러 (350)와 상기 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것 (380)과의 이격공간에 솔더 페이스트 (820)를 프린팅한다. 그 후, 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것 (380)을 제거하고, 프린팅된 솔더 페이스트 (820)를 리플로우 (relow) 시켜, 도 7g에 도시된 바와 같이, 범프 필러 (350)에 의해 내부가 관통하는 솔더볼 (350)을 형성한다.In FIG. 8B, the solder paste 820 is printed in a spaced-apart area between the bump filler 350 and the polyimide, metal mask, and DFR 380. Thereafter, the polyimide, the metal mask, and the attached 380 of the DFR are removed and the printed solder paste 820 is reflowed to form the bump filler 350, as shown in Figure 7g, Thereby forming a solder ball 350 penetrating through the inside.

도 8c 에서는, 범프 필러 (350) 상면에 플럭스 (flux; 840) 및 마이크로볼 (830)을 순차로 배치한다. 여기서 플럭스 (840)를 배치하는 이유는 마이크로볼 (830)과 범프 필러 (350) 간의 산화막을 방지하기 위함이다. 그 후, 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것 (380)을 제거하고, 배치된 플럭스 (840)를 디플럭스 (deflux) 시키고, 마이크로볼 (830)을 리플로우시켜, 도 7g에 도시된 바와 같이, 범프 필러 (350)에 의해 내부가 관통하는 솔더볼 (350)을 형성한다. 8C, a flux 840 and a microball 830 are sequentially arranged on the upper surface of the bump filler 350. In FIG. The reason for disposing the flux 840 here is to prevent an oxide film between the micro ball 830 and the bump filler 350. Thereafter, the polyimide, the metal mask, and the attached 380 of the DFR are removed, the flux 840 is defluxed, and the microball 830 is reflowed, A solder ball 350 penetrating inside by the bump filler 350 is formed.

도 8d 에서는, 상기 범프 필러 (350)와 상기 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것 (380)과의 이격공간에 솔더 (850)를 도금한다. 그 후, 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것 (380)을 제거하고, 도금된 솔더 (850)를 리플로우 (relow) 시켜, 도 7g에 도시된 바와 같이, 범프 필러 (350)에 의해 내부가 관통하는 솔더볼 (350)을 형성한다.In FIG. 8D, the solder 850 is plated in the space between the bump filler 350 and the polyimide, the metal mask, and the one of the DFRs 380. Thereafter, the polyimide, the metal mask, and the attached 380 of the DFR are removed and the plated solder 850 is reflowed to form the bump filler 350 as shown in FIG. Thereby forming a solder ball 350 penetrating through the inside.

또한, 여기서 사용된 솔더는 1&2&3원계의 솔더인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the solder used here is a solder of 1 & 2 & ternary system.

도 9a 내지 도 9h는 본 발명의 일 실시형태에 따른 또 다른 솔더볼 내부 관통 범핑 구조를 갖는 기판 제조 방법의 순서도이다.9A-9H are flowcharts of a method of manufacturing a substrate having another solder ball internal through bumping structure according to an embodiment of the present invention.

도 9a 에서, 절연 기판상 (310)에 범프 패드 (320)를 형성하고, 절연기판 (310) 상에, 범프패드 (320)의 상면 중 일부를 노출시키도록 절연층 (330)을 적층한 후, 범프 패드 (320) 및 절연층 (330)의 외면을 시드층 (335) 으로 도금한다.9A, a bump pad 320 is formed on an insulating substrate 310, an insulating layer 330 is formed on the insulating substrate 310 to expose a part of the upper surface of the bump pad 320 The bump pad 320 and the insulating layer 330 are plated with the seed layer 335. [

그 후, 도 9b 에서, 시드층 (335) 상에 제 1 DFR (30) 을 라미네이팅하고, 범프패드 (320)를 하나 이상 포함하는 범프 영역을 노출시키도록 노광, 현상한다. 이는, 범프 영역은 실질적으로 수많은 범프 패드가 포함되어 있으며, 이러한 범프 영역을 제외환 부분까지 도금을 하는 것은 경제적이지 못하기 때문이다. 여기서 범프 영역은, 예를 들어, 도 9d 에서, 제 2 DFR (50) 이 라미네이팅되는 부분까지를 의미한다.9B, the first DFR 30 is laminated on the seed layer 335, and exposed and developed to expose the bump region containing at least one of the bump pads 320. Then, This is because the bump region includes substantially a large number of bump pads, and it is not economical to perform plating of the bump region to the remnant portion. Here, the bump area means, for example, in FIG. 9D to the portion where the second DFR 50 is laminated.

다음으로, 도 9c 에서, 노출된 범프 영역을 금속으로 도금한다. 그리고 도 9d 에서, 제 1 DFR (30)을 제거한 후, 도금된 금속상에 제 2 DFR (50)을 라미네이팅한다. Next, in FIG. 9C, the exposed bump region is plated with metal. 9D, after removing the first DFR 30, the second DFR 50 is laminated onto the plated metal.

도 9e 에서, 범프영역 중에서 절연층 (330) 위에 도금된 금속 부분을 노출시키도록 노광, 현상한다. 즉, 범프 필러 (340)를 형성할 부분을 제외한 부분 위의 제 2 DFR (50)을 제거하는 것이다.In FIG. 9E, exposed and developed to expose the plated metal portion on the insulating layer 330 in the bump region. That is, the second DFR 50 on the portion excluding the portion where the bump filler 340 is to be formed is removed.

그 후, 도 9f 에서, 노출된 금속 부분을 에칭하여, 금속 범프 필러를 형성한다. 도면에서는 금속 범프 필러 (340)가 사다리꼴 모양을 하고 있지만, 반드시 이에 한정되지 않음은 전술한 바와 같다. 또한, 이러한 에칭으로 인해, 솔더 범프 영역을 포함한 전체 절연 기판 (310) 상에서, 범프 필러 (340)를 제외한 절연층 (330) 부분이 노출된다.Then, in FIG. 9F, the exposed metal portion is etched to form a metal bump filler. Although the metal bump filler 340 has a trapezoidal shape in the drawing, it is not limited to the above. In addition, due to this etching, a portion of the insulating layer 330 excluding the bump filler 340 is exposed on the entire insulating substrate 310 including the solder bump region.

그리고 도 9g 에서, 남이있는 제 2 DFR (50)을 제거하여, 범프 필러 (340)만 이 돌출되도록 형성한다. 그 후, 도 9h 에서, 솔더볼 (350) 이 범프 필러 (340)에 의해 내부가 관통되도록 매립한다.9G, the second DFR 50 is removed, and only the bump filler 340 protrudes. 9H, the solder ball 350 is buried in the bump filler 340 so as to penetrate the inside thereof.

이러한 솔더볼 (350)이 범프 필러 (340)을 매립, 즉 감싸도록 하는 방법은, 예를 들어, 솔더 도금, 솔더 페이스트 도금, 유-볼 (U-Ball) 등의 방법을 사용할 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.For example, solder plating, solder paste plating, U-Ball, or the like can be used to embed or wrap the bump filler 340 in the solder ball 350. However, But is not limited thereto.

따라서, 전술한 방법들에 의해 칩 장착시 조인트 크랙, 및 변형 (휨, 뒤틀림)에 의한 기판과의 젖음성 불량 (Non-wetting) 을 방지하며, 칩과 기판 사이의 높은 Stand-off 를 확보된 높은 신뢰도의 플립칩 패키지를 제조할 수 있다. Therefore, by the above-described methods, it is possible to prevent non-wetting with the substrate due to joint cracks and deformation (warping and distortion) upon chip mounting, and to provide a high stand- A flip chip package of reliability can be manufactured.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, various modifications are possible within the scope of the present invention. The technical spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments of the present invention, but should be determined by the claims and equivalents thereof.

도 1a 및 도 1b 는 종래 기술에 의한 플립칩과 기판의 접착 구조를 도시.Figs. 1A and 1B show a bonding structure of a flip chip and a substrate according to a conventional technique. Fig.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 웨이퍼 구조의 단면도.2 is a cross-sectional view of a wafer structure having a solder ball internal through bumping structure in accordance with one embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 기판 구조의 단면도.3 is a cross-sectional view of a substrate structure having a solder ball internal through bumping structure in accordance with one embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 웨이퍼와 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 기판이 접착된 구조를 나타내는 단면도.4 is a cross-sectional view showing a structure in which a wafer having a solder ball internal through bumping structure and a substrate having a solder ball internal through bumping structure are adhered to each other.

도 5a 내지 도 5h는 본 발명의 일 실시형태에 따른 솔더볼 내부 관통 범핑 구조를 갖는 웨이퍼 제조 방법의 순서도.5A through 5H are flowcharts of a method of manufacturing a wafer having a solder ball internal through bumping structure according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 솔더볼을 형성하는 과정을 도시.6 illustrates a process of forming a solder ball according to an embodiment of the present invention.

도 7a 내지 도 7h는 본 발명의 일 실시형태에 따른 솔더볼 내부 관통 범핑 구조를 갖는 기판 제조 방법의 순서도.7A to 7H are flowcharts of a method of manufacturing a substrate having a solder ball internal through bumping structure according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시형태에 따른 솔더볼을 형성하는 과정을 도시.8 illustrates a process of forming a solder ball according to an embodiment of the present invention.

도 9a 내지 도 9h는 본 발명의 일 실시형태에 따른 또 다른 솔더볼 내부 관통 범핑 구조를 갖는 기판 제조 방법의 순서도.9A through 9H are flowcharts of a method of manufacturing a substrate having another solder ball internal through bumping structure according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>Description of the Related Art [0002]

110, 210: 실리콘 칩 120, 220: 메탈 패드110, 210: silicon chip 120, 220: metal pad

130, 190, 230, 330: 절연층 140, 240: UBM 130, 190, 230, 330: insulation layer 140, 240: UBM

150, 250, 340: 범프 (구리) 필러 160a, 260, 350: 솔더볼150, 250, 340: bump (copper) filler 160a, 260, 350: solder ball

160b, 650, 850: 솔더 170, 310: 절연기판160b, 650, 850: solder 170, 310: insulating substrate

180, 320: 범프 패드 335: 시드층 180, 320: Bump pad 335: Seed layer

30: 제 1 DFR 50: 제 2 DFR30: First DFR 50: Second DFR

610, 810: 액상 솔더 620, 820: 솔더 페이스트610, 810: liquid solder 620, 820: solder paste

640, 840: 플럭스 630, 830: 마이크로볼640, 840: Flux 630, 830: Microball

Claims (14)

실리콘 칩 상에 적층된 메탈패드와, 상기 메탈패드의 상면 중 일부를 노출시키도록 형성된 절연층, 상기 메탈패드의 노출된 부분 중 적어도 일부에 형성된 UBM (Under Bump Metallurgy) 층, 상기 UBM 층상의 외부로 돌출된 범프 필러 (Bump Pillar) 및 상기 범프 필러를 매립하는 솔더볼을 포함하는 웨이퍼;A metal pad laminated on a silicon chip; an insulating layer formed to expose a part of the upper surface of the metal pad; an under bump metallurgy (UBM) layer formed on at least a part of the exposed portion of the metal pad; A wafer including a bump pillar protruding into the bump filler and a solder ball embedding the bump filler; 상기 웨이퍼와 대향되어 배치되며 상호 플립칩 접합하며, 절연기판상에 형성된 범프 패드 (bump pad), 상기 범프패드 중 적어도 일부를 노출시키도록 형성된 절연층, 상기 노출된 범프 패드 상에 형성된 범프 필러 (Bump Pillar) 및 상기 범프 필러를 매립하는 솔더볼을 포함하는 기판;을 포함하며,A bump pad disposed opposite to the wafer and flip-chip bonded to each other, the bump pad formed on an insulating substrate, an insulating layer formed to expose at least a portion of the bump pads, a bump filler formed on the exposed bump pad A substrate including a bump pillar and a solder ball filling the bump pillar, 상기 기판은, 상기 절연층이 상기 범프 필러와 상기 범프 패드의 접촉면과 이격되는 NSMD(Non-solder Mask Defined) 구조인 웨이퍼 및 기판의 접합구조.Wherein the substrate is a non-solder mask defined (NSMD) structure in which the insulating layer is spaced apart from a contact surface between the bump filler and the bump pad. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 웨이퍼 및 상기 기판에 포함되는 범프 필러는 구리(Cu) 재질인 웨이퍼 및 기판의 접합구조.Wherein the wafer and the bump filler contained in the substrate are made of copper (Cu). 청구항 2에 있어서,The method of claim 2, 상기 절연층은 솔더레지스트를 포함하는 웨이퍼 및 기판의 접합구조.Wherein the insulating layer comprises a solder resist. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 각각의 상기 범프 필러는 솔더볼의 내부를 관통하는 구조로 구현되되, 상기 솔더볼의 외부로 돌출되지 않는 구조인 웨이퍼 및 기판의 접합구조.Wherein each of the bump fillers is configured to penetrate the inside of the solder ball and does not protrude to the outside of the solder ball. 청구항 4에 있어서,The method of claim 4, 상기 솔더볼의 솔더 재료는 주석 (Sn), 은 (Ag), 납 (Pb), 및 인듐 (In) 중 선택되는 어느 하나인 웨이퍼 및 기판의 접합구조.Wherein the solder material of the solder ball is any one selected from tin (Sn), silver (Ag), lead (Pb), and indium (In). (a) 실리콘 칩 상에 메탈패드를 적층하는 단계;(a) stacking a metal pad on a silicon chip; (b) 상기 메탈패드의 상면 중 일부를 노출시키도록 절연층을 형성하는 단계;(b) forming an insulating layer to expose a part of the upper surface of the metal pad; (c) 상기 메탈패드의 노출된 부분 중 적어도 일부에 UBM (Under Bump Metallurgy) 층을 형성하는 단계;(c) forming an under bump metallurgy (UBM) layer on at least a portion of the exposed portions of the metal pad; (d) 상기 UBM 상에 범프 필러 (Bump Pillar)를 형성하는 단계;(d) forming a bump pillar on the UBM; (e) 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되도록 상기 범프 필러를 솔더볼 (solder ball)로 매립하는 단계;를 포함하며,(e) embedding the bump filler with a solder ball so that the inside passes through the bump filler, 상기 (e) 단계는,The step (e) (e1) 상기 범프 필러와 이격거리를 갖도록 상기 절연층 상에 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 하나를 부착하는 단계;(e1) attaching one of polyimide, metal mask, and DFR on the insulating layer so as to have a distance from the bump filler; (e2) 상기 범프 필러와 상기 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것과의 이격공간에 액상 솔더 주입 또는 솔더 페이스트 프린팅 또는 솔더 도금하는 단계;(e2) liquid solder injection or solder paste printing or solder plating in a space between the bump filler and the polyimide, the metal mask, and the DFR; (e3) 상기 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것을 제거하는 단계; 및(e3) removing the polyimide, the metal mask, and the attached DFR; And (e4) 상기 주입된 액상 솔더 또는 프린팅 된 솔더 페이스트 또는 도금된 솔더를 리플로우 (reflow) 시켜, 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되도록 상기 범프 필러를 매립하는 솔더볼을 형성하는 단계를 포함하는 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 웨이퍼 제조 방법.(e4) reflowing the injected liquid solder or printed solder paste or plated solder to form a solder ball for burying the bump filler such that the inside is penetrated by the bump filler, A method of manufacturing a wafer having a through bumping structure. 삭제delete 삭제delete (a) 실리콘 칩 상에 메탈패드를 적층하는 단계;(a) stacking a metal pad on a silicon chip; (b) 상기 메탈패드의 상면 중 일부를 노출시키도록 절연층을 형성하는 단계;(b) forming an insulating layer to expose a part of the upper surface of the metal pad; (c) 상기 메탈패드의 노출된 부분 중 적어도 일부에 UBM (Under Bump Metallurgy) 층을 형성하는 단계;(c) forming an under bump metallurgy (UBM) layer on at least a portion of the exposed portions of the metal pad; (d) 상기 UBM 상에 범프 필러 (Bump Pillar)를 형성하는 단계;(d) forming a bump pillar on the UBM; (e) 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되도록 상기 범프 필러를 솔더볼 (solder ball)로 매립하는 단계;를 포함하며,(e) embedding the bump filler with a solder ball so that the inside passes through the bump filler, 상기 (e) 단계는,The step (e) (e1) 상기 범프 필러와 이격거리를 갖도록 상기 절연층 상에 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 하나를 부착하는 단계;(e1) attaching one of polyimide, metal mask, and DFR on the insulating layer so as to have a distance from the bump filler; (e2) 상기 범프 필러 상면에 플럭스 (flux) 및 마이크로볼 (Micro Ball)을 순차로 배치하는 단계;(e2) disposing a flux and a micro ball on the upper surface of the bump filler in sequence; (e3) 상기 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것을 제거하는 단계; 및(e3) removing the polyimide, the metal mask, and the attached DFR; And (e4) 상기 배치된 플럭스를 디플럭스 (deflux) 시키고, 상기 마이크로볼을 리플로우시켜, 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되도록 상기 범프 필러를 매립하는 솔더볼을 형성하는 단계를 포함하는 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 웨이퍼 제조 방법.(e4) deflowing the disposed flux, reflowing the micro ball, and forming a solder ball for burying the bump filler such that the inside is penetrated by the bump filler, wherein the wafer has a bumping structure. (a) 절연 기판상에 범프 패드를 형성하는 단계;(a) forming a bump pad on an insulating substrate; (b) 상기 범프 패드의 상면 중 일부를 노출시키도록 절연층을 형성하는 단계;(b) forming an insulating layer to expose a part of the upper surface of the bump pad; (c) 상기 범프 패드상에 범프 필러 (Bump Pillar)를 형성하는 단계;(c) forming a bump pillar on the bump pad; (d) 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되도록 상기 범프 필러를 솔더볼 (solder ball)로 매립하는 단계;(d) embedding the bump filler with a solder ball such that the bump filler penetrates the inside of the bump filler; 상기 (c) 단계는,The step (c) (c1) 상기 절연층상에 드라이 필름 레지스트 (DFR; Dry Film Resist)를 라미네이팅하고 상기 범프 패드가 노출되도록 패터닝하는 단계;(c1) laminating a dry film resist (DFR) on the insulating layer and patterning the exposed bump pad to expose the bump pad; (c2) 상기 DFR 및 상기 절연층의 외면에 시드층 (seed layer)을 형성하는 단계;(c2) forming a seed layer on an outer surface of the DFR and the insulating layer; (c3) 상기 패터닝 된 DFR 내부에 범프 필러를 형성하는 단계;(c3) forming a bump filler in the patterned DFR; (c4) 상기 DFR 을 제거하는 단계;(c4) removing the DFR; 를 포함하는 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 기판 제조 방법.And a solder ball inner through bumping structure. 삭제delete 제 10항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 (d) 단계는,The step (d) (d1) 상기 범프 필러와 이격거리를 갖도록 상기 절연층 상에 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 하나를 부착하는 단계;(d1) attaching one of polyimide, metal mask, and DFR on the insulating layer so as to have a distance from the bump filler; (d2) 상기 범프 필러와 상기 폴리 이미드 또는 메탈 마스크의 이격공간에 액상 솔더 주입 또는 솔더 페이스트 프린팅 또는 솔더 도금하는 단계;(d2) liquid-phase solder injection or solder paste printing or solder plating in a space between the bump filler and the polyimide or metal mask; (d3) 상기 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것을 제거하는 단계; 및(d3) removing the polyimide, the metal mask, and the attached DFR; And (d4) 상기 주입된 액상 솔더 또는 프린팅 된 솔더 페이스트 또는 도금된 솔더를 리플로우 (reflow) 시켜, 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되도록 상기 범프 필러를 매립하는 솔더볼을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 기판 제조 방법.(d4) reflowing the injected liquid solder or the printed solder paste or the plated solder to form a solder ball for burying the bump filler such that the inside is penetrated by the bump filler Wherein the solder ball has an inner through bumping structure. 제 10항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 (d) 단계는,The step (d) (d1) 상기 범프 필러와 이격거리를 갖도록 상기 절연층 상에 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 하나를 부착하는 단계;(d1) attaching one of polyimide, metal mask, and DFR on the insulating layer so as to have a distance from the bump filler; (d2) 상기 범프 필러 상면에 플럭스 (flux) 및 마이크로볼 (Micro Ball)을 순차로 배치하는 단계;(d2) disposing a flux and a micro ball on the upper surface of the bump filler in sequence; (d3) 상기 폴리이미드, 메탈 마스크, 및 DFR 중 부착된 것을 제거하는 단계; 및(d3) removing the polyimide, the metal mask, and the attached DFR; And (d4) 상기 배치된 플럭스를 디플럭스 (deflux) 시키고, 상기 마이크로볼을 리플로우시켜, 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되도록 상기 범프 필러를 매립하는 솔더볼을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 기판 제조 방법.(d4) deflowing the disposed flux, reflowing the microball, and forming a solder ball for burying the bump filler such that the inside is penetrated by the bump filler A method of manufacturing a substrate having a solder ball internal through bumping structure. (a) 절연 기판상에 범프 패드를 형성하는 단계;(a) forming a bump pad on an insulating substrate; (b) 상기 범프 패드의 상면 중 일부를 노출시키도록 절연층을 형성하는 단계;(b) forming an insulating layer to expose a part of the upper surface of the bump pad; (c) 상기 범프 패드 및 상기 절연층의 외면에 시드층 (seed layer)을 형성하는 단계;(c) forming a seed layer on an outer surface of the bump pad and the insulating layer; (d) 상기 시드층상에 제 1 DFR 을 라미네이팅하고, 상기 범프 패드를 하나 이상 포함하는 범프 영역을 노출시키도록 노광, 현상하는 단계;(d) laminating the first DFR on the seed layer and exposing and developing to expose a bump region comprising at least one bump pad; (e) 상기 노출된 범프 영역을 금속으로 도금하고, 상기 제 1 DFR 을 제거하는 단계;(e) plating the exposed bump region with a metal and removing the first DFR; (f) 상기 도금된 금속상에 제 2 DFR 을 라미네이팅하고, 상기 범프영역 중 상기 절연층 위에 도금된 금속 부분을 노출시키도록 노광, 현상하는 단계;(f) laminating the second DFR on the plated metal and exposing and developing the exposed portion of the bump region to expose the plated metal portion; (h) 상기 노출된 금속 부분을 에칭하여, 금속 범프 필러를 형성하는 단계; 및(h) etching the exposed metal portion to form a metal bump filler; And (i) 제 2 DFR 을 제거하고, 상기 범프 필러에 의해 내부가 관통되도록 상기 범프 필러를 솔더볼 (solder ball)로 매립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더볼 내부 관통 범핑 (bumping) 구조를 갖는 기판 제조 방법.(i) removing the second DFR, and embedding the bump filler with a solder ball so that the bump filler passes through the inside of the bump filler. Gt;
KR1020090084351A 2009-09-08 2009-09-08 Wafer and substrate having structure for penetrationn of solder ball and method for manufacturing same KR101664481B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090084351A KR101664481B1 (en) 2009-09-08 2009-09-08 Wafer and substrate having structure for penetrationn of solder ball and method for manufacturing same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090084351A KR101664481B1 (en) 2009-09-08 2009-09-08 Wafer and substrate having structure for penetrationn of solder ball and method for manufacturing same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110026619A KR20110026619A (en) 2011-03-16
KR101664481B1 true KR101664481B1 (en) 2016-10-10

Family

ID=43933571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090084351A KR101664481B1 (en) 2009-09-08 2009-09-08 Wafer and substrate having structure for penetrationn of solder ball and method for manufacturing same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101664481B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140100144A (en) 2013-02-05 2014-08-14 삼성전자주식회사 Semiconductor device and method of formigng the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7569935B1 (en) 2008-11-12 2009-08-04 Powertech Technology Inc. Pillar-to-pillar flip-chip assembly

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3378334B2 (en) * 1994-01-26 2003-02-17 株式会社東芝 Semiconductor device mounting structure
KR100553562B1 (en) * 2003-09-23 2006-02-22 삼성전자주식회사 Solder bump structure and manufacturing method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7569935B1 (en) 2008-11-12 2009-08-04 Powertech Technology Inc. Pillar-to-pillar flip-chip assembly

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110026619A (en) 2011-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8022553B2 (en) Mounting substrate and manufacturing method thereof
US7170170B2 (en) Bump for semiconductor package, semiconductor package applying the bump, and method for fabricating the semiconductor package
US7728429B2 (en) Semiconductor device having recessed connector portions
US8119451B2 (en) Method of manufacturing semiconductor package and method of manufacturing substrate for the semiconductor package
US20100044084A1 (en) Printed circuit board and method of manufacturing the same
US7214604B2 (en) Method of fabricating ultra thin flip-chip package
US20110049707A1 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the semiconductor device
JP2011142185A (en) Semiconductor device
KR20010070094A (en) Semiconductor device and method for manufacturing same
US20090102050A1 (en) Solder ball disposing surface structure of package substrate
JP4965989B2 (en) Electronic component built-in substrate and method for manufacturing electronic component built-in substrate
JP2009200067A (en) Semiconductor chip and semiconductor device
JP2009267149A (en) Part built-in wiring board, and method for manufacturing part built-in wiring board
JP2009111307A (en) Wiring board with built-in components
KR101211724B1 (en) Semiconductor package with nsmd type solder mask and method for manufacturing the same
EP3971963A1 (en) Semiconductor package assembly
KR101103302B1 (en) Printed circuit board and method for manufacturing same
US7544599B2 (en) Manufacturing method of solder ball disposing surface structure of package substrate
KR100713912B1 (en) Flip chip package by wafer level process and manufacture method thereof
KR101664481B1 (en) Wafer and substrate having structure for penetrationn of solder ball and method for manufacturing same
JP4728079B2 (en) Semiconductor device substrate and semiconductor device
WO2011043102A1 (en) Circuit board
JP4525148B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US20110061907A1 (en) Printed circuit board and method of manufacturing the same
TWI420989B (en) Printed circuit board and method of manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190916

Year of fee payment: 4