KR20170112907A - Fan-out semiconductor package - Google Patents
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Abstract
본 개시는 접속패드가 배치된 활성면 및 상기 활성면의 반대측에 배치된 비활성면을 갖는 반도체칩; 상기 반도체칩 주위에 배치된 제1커패시터; 상기 제1커패시터 및 상기 반도체칩의 비활성면의 적어도 일부를 봉합하는 봉합재; 상기 봉합재, 상기 제1커패시터, 및 상기 반도체칩의 활성면 상에 배치된 제1연결부재; 및 상기 제1연결부재의 상기 반도체칩이 배치된측의 반대측에 배치된 제2커패시터; 를 포함하며, 상기 제1연결부재는 상기 반도체칩의 접속패드, 상기 제1커패시터, 및 상기 제2커패시터와 전기적으로 연결된 재배선층을 포함하며, 상기 제1커패시터 및 상기 제2커패시터는 상기 재배선층의 동일한 파워용 배선을 통하여 상기 접속패드와 전기적으로 연결된, 팬-아웃 반도체 패키지에 관한 것이다.The present disclosure relates to a semiconductor chip having an active surface on which a connection pad is disposed and an inactive surface disposed on the opposite side of the active surface; A first capacitor disposed around the semiconductor chip; A sealing material for sealing at least a part of the inactive surface of the first capacitor and the semiconductor chip; A first connecting member disposed on the active surface of the sealant, the first capacitor, and the semiconductor chip; A second capacitor disposed on a side opposite to a side of the first connection member where the semiconductor chip is disposed; Wherein the first connecting member includes a re-wiring layer electrically connected to the connection pad of the semiconductor chip, the first capacitor, and the second capacitor, wherein the first capacitor and the second capacitor are electrically connected to the re- Out semiconductor package electrically connected to the connection pad through the same power wiring of the fan-out semiconductor package.
Description
본 개시는 반도체 패키지, 예를 들면, 접속단자를 반도체칩이 배치된 영역 외로도 확장할 수 있는 팬-아웃 반도체 패키지에 관한 것이다.
The present disclosure relates to a semiconductor package, for example, a fan-out semiconductor package capable of extending a connection terminal to an area outside the area where the semiconductor chip is disposed.
최근 반도체칩에 관한 기술 개발의 주요한 추세 중의 하나는 부품의 크기를 축소하는 것이며, 이에 패키지 분야에서도 소형 반도체칩 등의 수요 급증에 따라 소형의 크기를 가지면서 다수의 핀을 구현하는 것이 요구되고 있다.
One of the main trends of technology development related to semiconductor chips in recent years is to reduce the size of components. Accordingly, in the field of packages, it is required to implement a large number of pins with a small size in response to a surge in demand of small semiconductor chips and the like .
이에 부합하기 위하여 제안된 패키지 기술 중의 하나가 팬-아웃 패키지이다. 팬-아웃 패키지는 접속단자를 반도체칩이 배치된 영역 외로도 재배선하여, 소형의 크기를 가지면서도 다수의 핀을 구현할 수 있게 해준다.
One of the proposed package technologies to meet this is the fan-out package. The fan-out package rewires the connection terminal to the area outside the area where the semiconductor chip is disposed, thereby enabling a small number of pins to be realized while having a small size.
한편, 최근에는 넷북, 태블릿 PC, 스마트폰, 휴대용 게임기 등 휴대용 전자기기 시장이 반도체 시장의 대부분을 차지하고 있으며, 이와 같이 고속의 휴대용 전자기기의 수요가 증가함에 따라 저전력이 요구됨은 물론이며, 고속의 스위칭 상황에서도 전력 공급이 원활하게 이루어지는 것이 요구되고 있다.
In recent years, portable electronic devices such as netbooks, tablet PCs, smart phones, portable game machines, etc. have taken up the majority of the semiconductor market. As the demand for high-speed portable electronic devices increases, low power is required. It is required that the power supply is smoothly performed even in the switching state.
본 개시의 여러 목적 중 하나는 커패시터를 배치할 수 있는 공간이 한정됨에도 불구하고 저주파 및 고주파 영역의 입력 임피던스를 모두 개선할 수 있는 팬-아웃 반도체 패키지를 제공하는 것이다.
One of the objects of the present disclosure is to provide a fan-out semiconductor package that can improve both the input impedance of the low frequency and high frequency regions despite the limited space in which the capacitors can be placed.
본 개시를 통하여 제안하는 여러 해결 수단 중 하나는 재배선층을 포함하는 연결부재의 일측 및 타측에 각각 커패시터를 배치하되, 이들을 재배선층 내의 동일한 파워용 배선에 연결하여 반도체칩의 접속패드와 전기적으로 연결시키는 것이다.
One of the solutions proposed through the present disclosure is to arrange capacitors on one side and the other side of a connecting member including a rewiring layer and connect them to the same power wiring in the rewiring layer so as to be electrically connected I will.
예를 들면, 본 개시에 따른 팬-아웃 반도체 패키지는 접속패드가 배치된 활성면 및 활성면의 반대측에 배치된 비활성면을 갖는 반도체칩; 반도체칩 주위에 배치된 제1커패시터; 제1커패시터 및 반도체칩의 비활성면의 적어도 일부를 봉합하는 봉합재; 봉합재, 제1커패시터, 및 반도체칩의 활성면 상에 배치된 제1연결부재; 및 제1연결부재의 반도체칩이 배치된측의 반대측에 배치된 제2커패시터; 를 포함하며, 제1연결부재는 반도체칩의 접속패드, 제1커패시터, 및 제2커패시터와 전기적으로 연결된 재배선층을 포함하며, 제1커패시터 및 제2커패시터는 재배선층의 동일한 파워용 배선을 통하여 접속패드와 전기적으로 연결된 것일 수 있다.
For example, a fan-out semiconductor package according to the present disclosure may include a semiconductor chip having an active surface on which connection pads are disposed and an inactive surface disposed on the opposite side of the active surface; A first capacitor disposed around the semiconductor chip; A sealing material for sealing at least a part of the inactive surface of the first capacitor and the semiconductor chip; A sealing member, a first capacitor, and a first connecting member disposed on the active surface of the semiconductor chip; And a second capacitor disposed on a side opposite to a side of the first connection member where the semiconductor chip is disposed; Wherein the first connecting member includes a connection pad of the semiconductor chip, a first capacitor, and a re-wiring layer electrically connected to the second capacitor, wherein the first capacitor and the second capacitor are electrically connected to each other through the same power wiring And may be electrically connected to the connection pad.
본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서 커패시터를 배치할 수 있는 공간이 한정됨에도 불구하고 저주파 및 고주파 영역의 입력 임피던스를 모두 개선할 수 있는 팬-아웃 반도체 패키지를 제공할 수 있다.
It is possible to provide a fan-out semiconductor package which can improve both the input impedance of the low frequency region and the high frequency region despite the limited space in which the capacitors can be disposed as one of the effects of the present disclosure.
도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타내는 블록도다.
도 2는 전자기기의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 3은 팬-인 반도체 패키지의 패키징 전후를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 4는 팬-인 반도체 패키지의 패키징 과정을 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 5는 팬-인 반도체 패키지가 인터포저 기판 상에 실장되어 최종적으로 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 6은 팬-인 반도체 패키지가 인터포저 기판 내에 내장되어 최종적으로 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 7은 팬-아웃 반도체 패키지의 개략적은 모습을 나타낸 단면도다.
도 8은 팬-아웃 반도체 패키지가 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 9는 팬-아웃 반도체 패키지의 일례를 대략 나타낸 단면도다.
도 10은 도 9의 팬-아웃 반도체 패키지의 개략적인 Ⅰ-Ⅰ' 절단 평면도다.
도 11은 도 9의 팬-아웃 반도체 패키지를 A 방향에서 본 개략적인 평면도다.
도 12는 팬-아웃 반도체 패키지의 반도체칩, 제1커패시터, 제2커패시터, 및 파워용 배선의 연결 형태의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 13은 팬-아웃 반도체 패키지의 반도체칩, 제1커패시터, 제2커패시터, 및 파워용 배선의 연결 형태의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 14는 팬-아웃 반도체 패키지의 반도체칩, 제1커패시터, 제2커패시터, 및 파워용 배선의 층별 연결 형태의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 15는 제1커패시터의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 16은 제1커패시터의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 17은 제2커패시터의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 18은 제2커패시터의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 19는 팬-아웃 반도체 패키지의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 20은 도 19의 팬-아웃 반도체 패키지의 개략적인 ?-?' 절단 평면도다.
도 21은 도 20의 팬-아웃 반도체 패키지를 B 방향에서 본 개략적인 평면도다.
도 22는 팬-아웃 반도체 패키지의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 23은 도 22의 팬-아웃 반도체 패키지의 개략적인 ?-?' 절단 평면도다.
도 24는 도 22의 팬-아웃 반도체 패키지를 C 방향에서 본 개략적인 평면도다.
도 25는 팬-아웃 반도체 패키지의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 26은 팬-아웃 반도체 패키지의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 27은 팬-아웃 반도체 패키지가 메인보드에 실장된 경우의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 28은 제1 및 제2커패시터의 조합에 따른 임피던스 변화를 나타낸다.1 is a block diagram schematically showing an example of an electronic equipment system.
2 is a perspective view schematically showing an example of an electronic apparatus.
3 is a cross-sectional view schematically showing the front and rear of the package of the fan-in semiconductor package.
4 is a cross-sectional view schematically showing a packaging process of a fan-in semiconductor package.
5 is a cross-sectional view schematically showing a case where a fan-in semiconductor package is mounted on an interposer substrate and finally mounted on a main board of an electronic apparatus.
6 is a cross-sectional view schematically showing a case where a fan-in semiconductor package is embedded in an interposer substrate and finally mounted on a main board of an electronic apparatus.
7 is a cross-sectional view showing a schematic view of a fan-out semiconductor package.
8 is a cross-sectional view schematically showing a case where the fan-out semiconductor package is mounted on a main board of an electronic apparatus.
9 is a cross-sectional view schematically showing an example of a fan-out semiconductor package.
10 is a schematic sectional elevational-cut view of the fan-out semiconductor package of FIG.
Fig. 11 is a schematic plan view of the fan-out semiconductor package of Fig. 9 viewed from direction A. Fig.
FIG. 12 is a perspective view schematically showing an example of a connection form of a semiconductor chip, a first capacitor, a second capacitor, and a power wiring in a fan-out semiconductor package. FIG.
13 is a cross-sectional view schematically showing an example of the connection form of the semiconductor chip, the first capacitor, the second capacitor, and the power wiring in the fan-out semiconductor package.
14 is a perspective view schematically showing an example of the layered connection form of the semiconductor chip, the first capacitor, the second capacitor, and the power wiring in the fan-out semiconductor package.
15 is a perspective view schematically showing an example of a first capacitor.
16 is a perspective view schematically showing another example of the first capacitor.
17 is a perspective view schematically showing an example of a second capacitor.
18 is a perspective view schematically showing another example of the second capacitor.
19 is a cross-sectional view schematically showing another example of the fan-out semiconductor package.
Figure 20 is a schematic diagram of the fan-out semiconductor package of Figure 19; Fig.
Fig. 21 is a schematic plan view of the fan-out semiconductor package of Fig. 20 viewed in the direction B; Fig.
22 is a cross-sectional view schematically showing another example of the fan-out semiconductor package.
Figure 23 is a schematic diagram of the fan-out semiconductor package of Figure 22; Fig.
Fig. 24 is a schematic plan view of the fan-out semiconductor package of Fig. 22 viewed in the direction C; Fig.
25 is a cross-sectional view schematically showing another example of the fan-out semiconductor package.
26 is a cross-sectional view schematically showing another example of the fan-out semiconductor package.
27 is a cross-sectional view schematically showing an example of a case where the fan-out semiconductor package is mounted on a main board.
Fig. 28 shows impedance variation according to the combination of the first and second capacitors.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 축소될 수 있다.
Hereinafter, the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. The shape and size of elements in the drawings may be exaggerated or reduced for clarity.
전자기기Electronics
도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
1 is a block diagram schematically showing an example of an electronic equipment system.
도면을 참조하면, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)를 수용한다. 메인보드(1010)에는 칩 관련부품(1020), 네트워크 관련부품(1030), 및 기타부품(1040) 등이 물리적 및/또는 전기적으로 연결되어 있다. 이들은 후술하는 다른 부품과도 결합되어 다양한 신호라인(1090)을 형성한다.
Referring to the drawings, an
칩 관련부품(1020)으로는 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩; 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩; 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 등이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 형태의 칩 관련 부품이 포함될 수 있음은 물론이다. 또한, 이들 부품(1020)이 서로 조합될 수 있음은 물론이다.
Chip
네트워크 관련부품(1030)으로는, Wi-Fi(IEEE 802.11 패밀리 등), WiMAX(IEEE 802.16 패밀리 등), IEEE 802.20, LTE(long term evolution), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G 및 그 이후의 것으로 지정된 임의의 다른 무선 및 유선 프로토콜들이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다수의 무선 또는 유선 표준들이나 프로토콜들 중의 임의의 것이 포함될 수 있다. 또한, 네트워크 관련부품(1030)이 칩 관련 부품(1020)과 더불어 서로 조합될 수 있음은 물론이다.
IEEE 802.11 family, etc.), IEEE 802.20, long term evolution (LTE), Ev-DO, HSPA +, HSDPA +, HSUPA +, EDGE, GSM , And any other wireless and wired protocols designated as GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G and later, as well as any other wireless or wired Any of the standards or protocols may be included. It goes without saying that the network-
기타부품(1040)으로는, 고주파 인덕터, 페라이트 인덕터, 파워 인덕터, 페라이트 비즈, LTCC(low Temperature Co-Firing Ceramics), EMI(Electro Magnetic Interference) filter, MLCC(Multi-Layer Ceramic Condenser) 등이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다양한 용도를 위하여 사용되는 수동부품 등이 포함될 수 있다. 또한, 기타부품(1040)이 칩 관련 부품(1020) 및/또는 네트워크 관련 부품(1030)과 더불어 서로 조합될 수 있음은 물론이다.
전자기기(1000)의 종류에 따라, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되거나 그렇지 않을 수도 있는 다른 부품을 포함할 수 있다. 다른 부품의 예를 들면, 카메라(1050), 안테나(1060), 디스플레이(1070), 배터리(1080), 오디오 코덱(미도시), 비디오 코덱(미도시), 전력 증폭기(미도시), 나침반(미도시), 가속도계(미도시), 자이로스코프(미도시), 스피커(미도시), 대량 저장 장치(예컨대, 하드디스크 드라이브)(미도시), CD(compact disk)(미도시), 및 DVD(digital versatile disk)(미도시) 등이 있으며, 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 전자기기(1000)의 종류에 따라 다양한 용도를 위하여 사용되는 기타 부품 등이 포함될 수 있음은 물론이다.
Depending on the type of
전자기기(1000)는, 스마트 폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 태블릿(tablet), 랩탑(laptop), 넷북(netbook), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch), 오토모티브(Automotive) 등일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들 외에도 데이터를 처리하는 임의의 다른 전자기기일 수 있음은 물론이다.
The
도 2는 전자기기의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
2 is a perspective view schematically showing an example of an electronic apparatus.
도면을 참조하면, 반도체 패키지는 상술한 바와 같은 다양한 전자기기에 다양한 용도로써 적용된다. 예를 들면, 스마트 폰(1100)의 바디(1101) 내부에는 메인보드(1110)가 수용되어 있으며, 메인보드(1110)에는 다양한 부품(1120) 들이 물리적 및/또는 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 카메라(1130)와 같이 메인보드(1010)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되거나 그렇지 않을 수도 있는 다른 부품이 바디(1101) 내에 수용되어 있다. 부품(1120) 중 일부는 칩 관련부품일 수 있으며, 반도체 패키지(100)는, 예를 들면, 그 중 어플리케이션 프로세서일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전자기기는 반드시 스마트 폰(1100)에 한정되는 것은 아니며, 상술한 바와 같이 다른 전자기기일 수도 있음은 물론이다.
Referring to the drawings, a semiconductor package is applied to various electronic apparatuses as described above for various purposes. For example, a
반도체 패키지Semiconductor package
일반적으로 반도체칩은 수많은 미세 전기 회로가 집적되어 있으나 그 자체로는 반도체 완성품으로서의 역할을 할 수 없으며, 외부의 물리적 또는 화학적 충격에 의해 손상될 가능성이 존재한다. 그래서 반도체칩 자체를 그대로 사용하지 않고 반도체칩을 패키징하여 패키지 상태로 전자기기 등에 사용하고 있다.
In general, a semiconductor chip has many microelectronic circuits integrated therein, but itself can not serve as a finished product of a semiconductor, and there is a possibility of being damaged by external physical or chemical impact. Therefore, the semiconductor chip itself is not used as it is, and the semiconductor chip is packaged and used as electronic devices in a package state.
반도체 패키징이 필요한 이유는, 전기적인 연결이라는 관점에서 볼 때, 반도체칩과 전자기기의 메인보드의 회로 폭에 차이가 있기 때문이다. 구체적으로, 반도체칩의 경우, 접속패드의 크기와 접속패드간의 간격이 매우 미세한 반면 전자기기에 사용되는 메인보드의 경우, 부품 실장 패드의 크기 및 부품 실장 패드의 간격이 반도체칩의 스케일보다 훨씬 크다. 따라서, 반도체칩을 이러한 메인보드 상에 바로 장착하기 어려우며 상호간의 회로 폭 차이를 완충시켜 줄 수 있는 패키징 기술이 요구되는 것이다.
The reason for the necessity of semiconductor packaging is that there is a difference in circuit width between the semiconductor chip and the main board of the electronic device from the viewpoint of electrical connection. Specifically, in the case of a semiconductor chip, the size of the connection pad and the spacing between the connection pads are very small. On the other hand, in the case of the main board used in electronic equipment, the size of the component mounting pad and the interval between the component mounting pads are much larger than the scale of the semiconductor chip . Therefore, there is a need for a packaging technique which makes it difficult to directly mount a semiconductor chip on such a main board and can buffer the difference in circuit width between the semiconductor chips.
이러한 패키징 기술에 의하여 제조되는 반도체 패키지는 구조 및 용도에 따라서 팬-인 반도체 패키지(Fan-in semiconductor package)와 팬-아웃 반도체 패키지(Fan-out semiconductor package)로 구분될 수 있다.
The semiconductor package manufactured by such a packaging technique can be classified into a fan-in semiconductor package and a fan-out semiconductor package depending on the structure and use.
이하에서는, 도면을 참조하여 팬-인 반도체 패키지와 팬-아웃 반도체 패키지에 대하여 보다 자세히 알아보도록 한다.
Hereinafter, the fan-in semiconductor package and the fan-out semiconductor package will be described in more detail with reference to the drawings.
(팬-인 반도체 패키지)(Fan-in semiconductor package)
도 3은 팬-인 반도체 패키지의 패키징 전후를 개략적으로 나타낸 단면도다.3 is a cross-sectional view schematically showing the front and rear of the package of the fan-in semiconductor package.
도 4는 팬-인 반도체 패키지의 패키징 과정을 개략적으로 나타낸 단면도다.
4 is a cross-sectional view schematically showing a packaging process of a fan-in semiconductor package.
도면을 참조하면, 반도체칩(2220)은 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 갈륨비소(GaAs) 등을 포함하는 바디(2221), 바디(2221)의 일면 상에 형성된 알루미늄(Al) 등의 도전성 물질을 포함하는 접속패드(2222), 및 바디(2221)의 일면 상에 형성되며 접속패드(2222)의 적어도 일부를 덮는 산화막 또는 질화막 등의 패시베이션막(2223)을 포함하는, 예를 들면, 베어(Bare) 상태의 집적회로(IC)일 수 있다. 이때, 접속패드(2222)는 매우 작기 때문에, 집적회로(IC)는 전자기기의 메인보드 등은 물론, 중간 레벨의 인쇄회로기판(PCB)에도 실장 되기 어렵다.
The
이에, 접속패드(2222)를 재배선하기 위하여 반도체칩(2220) 상에 반도체칩(2220)의 사이즈에 맞춰 연결부재(2240)를 형성한다. 연결부재(2240)는 반도체칩(2220) 상에 감광성 절연 수지(PID)와 같은 절연물질로 절연층(2241)을 형성하고, 접속패드(2222)를 오픈시키는 비아홀(2243h)을 형성한 후, 배선패턴 (2242) 및 비아(2243)를 형성하여 형성할 수 있다. 그 후, 연결부재(2240)를 보호하는 패시베이션층(2250)을 형성하고, 개구부(2251)를 형성한 후, 언더범프금속층(2260) 등을 형성한다. 즉, 일련의 과정을 통하여, 예를 들면, 반도체칩(2220), 연결부재(2240), 패시베이션층(2250), 및 언더범프금속층(2260)을 포함하는 팬-인 반도체 패키지(2200)가 제조된다.
A
이와 같이, 팬-인 반도체 패키지는 반도체칩의 접속패드, 예컨대 I/O(Input/Output) 단자를 모두 소자 안쪽에 배치시킨 패키지형태이며, 팬-인 반도체 패키지는 전기적 특성이 좋으며 저렴하게 생산할 수 있다. 따라서, 스마트폰에 들어가는 많은 소자들이 팬-인 반도체 패키지 형태로 제작되고 있으며, 구체적으로는 소형이면서도 빠른 신호 전달을 구현하는 방향으로 개발이 이루어지고 있다.
As described above, the fan-in semiconductor package is a package in which all the connection pads of the semiconductor chip, for example, I / O (Input / Output) terminals are disposed inside the element, and the fan-in semiconductor package has good electrical characteristics and can be produced at low cost have. Accordingly, many devices incorporated in a smart phone are manufactured in the form of a fan-in semiconductor package. Specifically, development is being made in order to implement a small-sized and fast signal transmission.
다만, 팬-인 반도체 패키지는 I/O 단자를 모두 반도체칩 안쪽에 배치해야 하는바 공간적인 제약이 많다. 따라서, 이러한 구조는 많은 수의 I/O 단자를 갖는 반도체칩이나 크기가 작은 반도체칩에 적용하는데 어려운 점이 있다. 또한, 이러한 취약점으로 인하여 전자기기의 메인보드에 팬-인 반도체 패키지가 직접 실장 되어 사용될 수 없다. 반도체칩의 I/O 단자를 재배선 공정으로 그 크기와 간격을 확대하였다 하더라도, 전자기기 메인보드에 직접 실장 될 수 있을 정도의 크기와 간격을 가지는 것은 아니기 때문이다.
However, in the fan-in semiconductor package, all of the I / O terminals must be disposed inside the semiconductor chip, so that there are many space limitations. Therefore, such a structure is difficult to apply to a semiconductor chip having a large number of I / O terminals or a semiconductor chip having a small size. In addition, due to this vulnerability, the fan-in semiconductor package can not be directly mounted on the main board of the electronic device. This is because even if the size and spacing of the I / O terminals of the semiconductor chip are enlarged by the rewiring process, they do not have a size and a gap enough to be directly mounted on the electronic device main board.
도 5는 팬-인 반도체 패키지가 인터포저 기판 상에 실장되어 최종적으로 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.5 is a cross-sectional view schematically showing a case where a fan-in semiconductor package is mounted on an interposer substrate and finally mounted on a main board of an electronic apparatus.
도 6은 팬-인 반도체 패키지가 인터포저 기판 내에 내장되어 최종적으로 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.
6 is a cross-sectional view schematically showing a case where a fan-in semiconductor package is embedded in an interposer substrate and finally mounted on a main board of an electronic apparatus.
도면을 참조하면, 팬-인 반도체 패키지(2200)는 반도체칩(2220)의 접속패드들(2222), 즉 I/O 단자들이 인터포저 기판(2301)을 통하여 다시 한 번 재배선되며, 최종적으로는 인터포저 기판(2301) 상에 팬-인 반도체 패키지(2200)가 실장된 상태로 전자기기의 메인보드(2500)에 실장될 수 있다. 이때, 솔더볼(2270) 등은 언더필 수지(2280) 등으로 고정될 수 있으며, 외측은 몰딩재(2290) 등으로 커버될 수 있다. 또는, 팬-인 반도체 패키지(2200)는 별도의 인터포저 기판(2302) 내에 내장(Embedded) 될 수 도 있으며, 내장된 상태로 인터포저 기판(2302)에 의하여 반도체칩(2220)의 접속패드들(2222), 즉 I/O 단자들이 다시 한 번 재배선되고, 최종적으로 전자기기의 메인보드(2500)에 실장될 수 있다.
Referring to the drawing, the fan-in
이와 같이, 팬-인 반도체 패키지는 전자기기의 메인보드에 직접 실장 되어 사용되기 어렵기 때문에, 별도의 인터포저 기판 상에 실장된 후 다시 패키징 공정을 거쳐 전자기기 메인보드에 실장되거나, 또는 인터포저 기판 내에 내장된 채로 전자기기 메인보드에 실장되어 사용되고 있다.
Since the fan-in semiconductor package is difficult to be directly mounted on the main board of the electronic apparatus, it is mounted on a separate interposer substrate and then re-packaged to be mounted on the electronic device main board, And is mounted on an electronic device main board while being embedded in a substrate.
(팬-아웃 반도체 패키지)(Fan-out semiconductor package)
도 7은 팬-아웃 반도체 패키지의 개략적은 모습을 나타낸 단면도다.
7 is a cross-sectional view showing a schematic view of a fan-out semiconductor package.
도면을 참조하면, 팬-아웃 반도체 패키지(2100)는, 예를 들면, 반도체칩(2120)의 외측이 봉합재(2130)로 보호되며, 반도체칩(2120)의 접속패드(2122)가 연결부재(2140)에 의하여 반도체칩(2120)의 바깥쪽까지 재배선된다. 이때, 연결부재(2140) 상에는 패시베이션층(2202)이 더 형성될 수 있으며, 패시베이션층(2202)의 개구부에는 언더범프금속층(2160)이 더 형성될 수 있다. 언더범프금속층(2160) 상에는 솔더볼(2170)이 더 형성될 수 있다. 반도체칩(2120)은 바디(2121), 접속패드(2122), 패시베이션막(미도시) 등을 포함하는 집적회로(IC)일 수 있다. 연결부재(2140)는 절연층(2141), 절연층(2241) 상에 형성된 재배선층(2142), 접속패드(2122)와 재배선층(2142) 등을 전기적으로 연결하는 비아(2143)를 포함할 수 있다.
In the fan-out
이와 같이, 팬-아웃 반도체 패키지는 반도체칩 상에 형성된 연결부재를 통하여 반도체칩의 바깥쪽에 까지 I/O 단자를 재배선하여 배치시킨 형태이다. 상술한 바와 같이, 팬-인 반도체 패키지는 반도체칩의 I/O 단자를 모두 반도체칩 안쪽에 배치시켜야 하고 이에 소자 사이즈가 작아지면 볼 크기와 피치를 줄여야 하므로 표준화된 볼 레이아웃을 사용할 수 없다. 반면, 팬-아웃 반도체 패키지는 이와 같이 반도체칩 상에 형성된 연결부재를 통하여 반도체칩의 바깥쪽에 까지 I/O 단자를 재배선하여 배치시킨 형태인바 반도체칩의 크기가 작아지더라도 표준화된 볼 레이아웃을 그대로 사용할 수 있는바, 후술하는 바와 같이 전자기기의 메인보드에 별도의 인터포저 기판 없이도 실장될 수 있다.
As described above, the fan-out semiconductor package is formed by rewiring the I / O terminals to the outside of the semiconductor chip through the connecting member formed on the semiconductor chip. As described above, in the fan-in semiconductor package, all of the I / O terminals of the semiconductor chip must be disposed inside the semiconductor chip. If the element size is reduced, the ball size and pitch must be reduced. On the other hand, in the fan-out semiconductor package, the I / O terminals are rewired to the outside of the semiconductor chip through the connecting member formed on the semiconductor chip so that the size of the semiconductor chip is reduced. And can be mounted on a main board of an electronic device without a separate interposer substrate as will be described later.
도 8은 팬-아웃 반도체 패키지가 전자기기의 메인보드에 실장된 경우를 개략적으로 나타낸 단면도다.
8 is a cross-sectional view schematically showing a case where the fan-out semiconductor package is mounted on a main board of an electronic apparatus.
도면을 참조하면, 팬-아웃 반도체 패키지(2100)는 솔더볼(2170) 등을 통하여 전자기기의 메인보드(2500)에 실장될 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 팬-아웃 반도체 패키지(2100)는 반도체칩(2120) 상에 반도체칩(2120)의 사이즈를 벗어나는 팬-아웃 영역까지 접속패드(2122)를 재배선할 수 있는 연결부재(2140)를 형성하기 때문에, 표준화된 볼 레이아웃을 그대로 사용할 수 있으며, 그 결과 별도의 인터포저 기판 등 없이도 전자기기의 메인보드(2500)에 실장 될 수 있다.
Referring to the drawings, the fan-out
이와 같이, 팬-아웃 반도체 패키지는 별도의 인터포저 기판 없이도 전자기기의 메인보드에 실장 될 수 있기 때문에, 인터포저 기판을 이용하는 팬-인 반도체 패키지 대비 두께를 얇게 구현할 수 있는바 소형화 및 박형화가 가능하다. 또한, 열 특성과 전기적 특성이 우수하여 모바일 제품에 특히 적합하다. 또한, 인쇄회로기판(PCB)을 이용하는 일반적인 POP(Package on Package) 타입 보다 더 컴팩트하게 구현할 수 있고, 휨 현상 발생으로 인한 문제를 해결할 수 있다.
Since the fan-out semiconductor package can be mounted on the main board of the electronic device without using a separate interposer substrate, the thickness of the fan-out semiconductor package can be reduced compared to a fan-in semiconductor package using the interposer substrate. Do. In addition, it has excellent thermal characteristics and electrical characteristics and is particularly suitable for mobile products. In addition, it can be implemented more compactly than a general POP (Package on Package) type using a printed circuit board (PCB), and it is possible to solve a problem caused by a bending phenomenon.
한편, 팬-아웃 반도체 패키지는 이와 같이 반도체칩을 전자기기의 메인보드 등에 실장하기 위하여, 그리고 외부의 충격으로부터 반도체칩을 보호하기 위한 패키지 기술을 의미하는 것으로, 이와는 스케일, 용도 등이 상이하며, 팬-인 반도체 패키지가 내장되는 인터포저 기판 등의 인쇄회로기판(PCB)과는 다른 개념이다.
On the other hand, the fan-out semiconductor package means a package technology for mounting the semiconductor chip on a main board or the like of an electronic device and protecting the semiconductor chip from an external impact, and the scale, (PCB) such as an interposer substrate having a built-in fan-in semiconductor package.
이하에서는, 저주파 및 고주파 영역의 입력 임피던스를 모두 개선할 수 있는 팬-아웃 반도체 패키지에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
Hereinafter, a fan-out semiconductor package capable of improving both the input impedance in the low frequency region and the high frequency region will be described with reference to the drawings.
도 9는 팬-아웃 반도체 패키지의 일례를 대략 나타낸 단면도다.9 is a cross-sectional view schematically showing an example of a fan-out semiconductor package.
도 10은 도 9의 팬-아웃 반도체 패키지의 개략적인 Ⅰ-Ⅰ' 절단 평면도다.10 is a schematic sectional elevational-cut view of the fan-out semiconductor package of FIG.
도 11은 도 9의 팬-아웃 반도체 패키지를 A 방향에서 본 개략적인 평면도다.
Fig. 11 is a schematic plan view of the fan-out semiconductor package of Fig. 9 viewed from direction A. Fig.
도면을 참조하면, 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100A)는 접속패드(122)가 배치된 활성면 및 활성면의 반대측에 배치된 비활성면을 갖는 반도체칩(120), 반도체칩(120) 주위에 배치된 제1커패시터(180), 제1커패시터와 반도체칩(120)의 비활성면의 적어도 일부를 봉합하는 봉합재(130), 봉합재(130)와 제1커패시터와 반도체칩(120)의 활성면 상에 배치된 제1연결부재(140), 및 제1연결부재(140)의 반도체칩(120)이 배치된측의 반대측에 배치된 제2커패시터(190)를 포함한다. 제1연결부재(140)는 반도체칩(120)의 접속패드(122), 제1커패시터(180), 및 제2커패시터(190)와 전기적으로 연결된 재배선층(142a, 142b)을 포함한다. 제1커패시터(180) 및 제2커패시터(190)는 재배선층(142a, 142b)의 동일한 파워용 배선(P)을 통하여 반도체칩(120)의 접속패드(122)와 전기적으로 연결된다. 부가적으로, 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100A)는 관통홀(110H)을 갖는 제2연결부재(110), 제1연결부재(140) 상에 배치된 패시베이션층(150), 패시베이션층(150) 상에 배치되며 패시베이션층(150)의 개구부(151) 상에 배치된 언더범프금속층(160), 및 언더범프금속층(160) 상에 배치된 접속단자(170)를 더 포함할 수 있다.
Referring to the drawings, an exemplary fan-out
일반적으로, 반도체 패키지는 메인보드 등에 실장될 때 솔더볼과 같은 접속단자를 이용하게 된다. 이러한 접속단자는 재배선층의 타측에 배치되어 재배선층 의 배선과 전기적으로 연결된다. 한편, 최근 원활한 전력 공급이 요구되고 있어, 재배선층의 타측의 접속단자가 배치되는 영역의 일부에 디커플링 커패시터(Decoupling Capactior)를 배치하는 것이 고려되고 있다. 그런데, 접속단자가 배치되는 공간이 한정적이기 때문에, 원활한 파워 공급을 위하여, 즉 용량 확보 차원에서 이러한 디커플링 커패시터의 수를 늘려주는 경우, 배치 가능한 접속단자의 수가 감소하게 된다. 이는 역으로 전력 공급에 문제를 일으킬 수 있다. 다른 배치 형태로는 재배선층의 일측의 집적회로 주위에 디커플링 커패시터를 배치하는 것을 고려해볼 수 있다. 그러나, 이 경우 디커플링 커패시터와 집적회로 사이의 전기적 연결 거리(path)가 상당하기 때문에, 부작용이 야기될 수 있다.
Generally, a semiconductor package uses a connection terminal such as a solder ball when mounted on a main board or the like. Such a connection terminal is disposed on the other side of the re-wiring layer and is electrically connected to the wiring of the re-wiring layer. On the other hand, recently, smooth power supply is required, and it is considered to arrange a decoupling capacitor in a part of a region where connection terminals on the other side of the re-distribution layer are disposed. However, since the space in which the connection terminals are disposed is limited, when the number of such decoupling capacitors is increased for smooth power supply, that is, in order to secure the capacity, the number of connectable connection terminals decreases. Which in turn can cause power supply problems. In other arrangements, it may be considered to place a decoupling capacitor around the integrated circuit on one side of the rewiring layer. However, in this case, since the electrical connection path between the decoupling capacitor and the integrated circuit is significant, a side effect may be caused.
반면, 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100A)에서와 같이, 재배선층(142a, 142b)을 포함하는 제1연결부재(140)의 일측 및 타측에 각각 제1 및 제2커패시터(180, 190)를 배치하되, 이들을 동일한 파워용 배선(P)에 연결시키는 경우, 한정된 공간에도 불구하고 충분한 용량 확보가 가능하게 되며, 그 결과 원활한 파워 공급이 가능해진다. 또한, 보다 낮은 등가직렬인덕턴스를 구현할 수 있다. 구체적으로, 제1연결부재(140, 150)의 타측에 배치된 제2커패시터(190)의 개수를 늘려주는 대신, 제1연결부재(140, 150)의 일측에 배치된 제1커패시터(180)를 도입하여, 공간의 제한을 개선할 수 있다. 이때, 단순히 제1커패시터(180)를 도입하는 것이 아니라, 이를 제2커패시터(190)와 동일한 파워용 배선(P)에 연결함으로써, 해당 파워용 배선(P)에 연결된 커패시터의 전체 용량을 증가시켜줄 수 있다. 그 결과 저주파 영역에서의 입력 임피던스(Input Impedance)를 개선할 수 있다. 또한, 해당 파워용 배선(P)에 연결된 커패시터의 전체 등가직렬인덕턴스를 감소시킬 수 있다. 그 결과 고주파 영역에서의 입력 임피던스(Input Impedance)를 개선할 수 있다.
On the other hand, on one side and the other side of the first connecting
이하, 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100A)에 포함되는 각각의 구성에 대하여 보다 자세히 설명한다.
Hereinafter, each configuration included in the fan-out
반도체칩(120)은 소자 수백 내지 수백만 개 이상이 하나의 칩 안에 집적화된 집적회로(Intergrated Circuit: IC)일 수 있다. 집적회로는, 예를 들면, 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 반도체칩(120)은 액티브 웨이퍼를 기반으로 형성될 수 있으며, 이 경우 바디(121)를 이루는 모재로는 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 갈륨비소(GaAs) 등이 사용될 수 있다. 바디(121)에는 다양한 회로가 형성되어 있을 수 있다. 접속패드(122)는 반도체칩(120)을 다른 구성요소와 전기적으로 연결시키기 위한 것으로, 형성물질로는 알루미늄(Al) 등의 도전성 물질을 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 바디(121) 상에는 접속패드(122)를 노출시키는 패시베이션막(123)이 형성될 수 있으며, 패시베이션막(123)은 SiO 등의 산화막 또는 SiN 등의 질화막 등일 수 있고, 또는 산화막과 질화막의 이중층일 수도 있다. 패시베이션막(123)을 통하여 접속패드(122) 하면은 봉합재(130) 하면과 단차를 가질 수 있으며, 그 결과 봉합재(130)가 접속패드(122) 하면으로 블리딩 되는 것을 어느 정도 방지할 수 있다. 기타 필요한 위치에 절연막(미도시) 등이 더 배치될 수도 있다.
The
봉합재(130)는 반도체칩(120), 제1커패시터(180), 제2연결부재(110) 등을 보호할 수 있다. 봉합 형태는 특별히 제한되지 않으며, 반도체칩(120), 제1커패시터(180), 제2연결부재(110) 등의 적어도 일부를 감싸는 형태이면 무방하다. 예를 들면, 봉합재(130)는 제1커패시터(180), 제2연결부재(110), 및 반도체칩(120)의 비활성면을 덮을 수 있으며, 이들 사이의 공간을 채울 수 있다. 또한, 봉합재(130)는 반도체칩(120)의 패시베이션막(123)과 제1연결부재(140) 사이의 공간의 적어도 일부를 채울 수도 있다. 한편, 봉합재(130)가 관통홀(110H)을 채움으로써, 구체적인 물질에 따라 접착제 역할을 수행함과 동시에 버클링을 감소시킬 수 있다.
The sealing
봉합재(130)의 구체적인 물질은 특별히 한정되는 않는다. 예를 들면, 절연물질이 사용될 수 있는데, 이때 절연물질로는 마찬가지로 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들에 무기 필러와 같은 보강재가 포함된 수지, 예를 들면, ABF, FR-4, BT, PID 수지 등이 사용될 수 있다. 또한, EMC 등의 공지의 몰딩 물질을 사용할 수도 있음은 물론이다. 필요에 따라서는, 열경화성 수지나 열가소성 수지가 무기 필러와 함께 유리 섬유(Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 심재에 함침된 수지를 사용할 수도 있다.
The specific material of the sealing
봉합재(130)에는 전자파 차단을 위하여 필요에 따라 도전성 입자가 포함될 수 있다. 도전성 입자는 전자파 차단이 가능한 것이면 어떠한 것이든 사용할 수 있으며, 예를 들면, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 솔더(solder) 등으로 형성될 수 있으나, 이는 일례에 불과하며 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
The sealing
제1연결부재(140)는 반도체칩(120)의 접속패드(122)를 재배선하기 위한 구성이다. 제1연결부재(140)를 통하여 다양한 기능을 가지는 수십 수백의 접속패드(122)가 재배선 될 수 있으며, 후술하는 접속단자(170)를 통하여 그 기능에 맞춰 외부에 물리적 및/또는 전기적으로 연결될 수 있다. 제1연결부재(140)는 절연층(141a, 141b), 절연층(141a, 141b) 상에 배치된 재배선층(142a, 142b), 및 절연층(141a, 141b)을 관통하며 재배선층(142a, 142b)을 연결하는 비아(143a, 143b)를 포함한다. 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100A)에서는 제1연결부재(140)가 복수층으로 구성되나, 단층으로 구성될 수도 있다.
The
절연층(141a, 141b)의 물질로는 절연물질이 사용될 수 있는데, 이때 절연물질로는 상술한 바와 같은 절연물질 외에도 PID 수지와 같은 감광성 절연물질을 사용할 수도 있다. 이 경우, 절연층(141a, 141b)을 보다 얇게 형성할 수 있으며, 보다 용이하게 비아(143a, 143b)의 파인 피치를 달성할 수 있다. 절연층(141a, 141b)이 다층인 경우 각각의 절연층의 물질은 서로 동일할 수 있고, 필요에 따라서는 서로 상이할 수도 있다. 절연층(141a, 141b)이 다층인 경우 공정에 따라 이들이 일체화 되어 경계가 불분명할 수도 있다.
As the material of the insulating
재배선층(142a, 142b)은 실질적으로 접속패드(122)를 재배선하는 역할을 수행하며, 형성물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다. 재배선층(142a, 142b)은 해당 층의 설계 디자인에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 재배선층(142a, 142b)은 각각 그라운드(GrouND: GND), 파워(PoWeR: PWR), 신호(Signal: S) 배선 등을 포함한다. 여기서, 신호(S)는 그라운드(GND), 파워(PWR) 등을 제외한 각종 신호, 예를 들면, 데이터 신호 등을 포함한다. 또한, 재배선층(142a, 142b)은 각각 비아 패드, 접속단자 패드 등을 포함한다.
The re-distribution layers 142a and 142b substantially rewire the
재배선층(142a, 142b) 중 일부 노출된 배선에는 필요에 따라 표면처리층(미도시)이 더 형성될 수 있다. 표면처리층(미도시)은 당해 기술분야에 공지된 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 전해 금도금, 무전해 금도금, OSP 또는 무전해 주석도금, 무전해 은도금, 무전해 니켈도금/치환금도금, DIG 도금, HASL 등에 의해 형성될 수 있다.
A surface treatment layer (not shown) may be further formed on the exposed wiring of the
비아(143a, 143b)는 서로 다른 층에 형성된 재배선층(142a, 142b), 접속패드(122) 등을 전기적으로 연결시키며, 그 결과 패키지(100B) 내에 전기적 경로를 형성시킨다. 비아(143a, 143b)의 형성 물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다. 비아(143a, 143b)는 도전성 물질로 완전히 충전될 수 있으며, 또는 도전성 물질이 비아의 벽을 따라 형성된 것일 수도 있다. 또한, 형상이 테이퍼 형상, 원통형상 등 당해 기술분야에 공지된 모든 형상이 적용될 수 있다.
The
제1커패시터(180)는 제2커패시터(190) 만으로는 부족한 용량(Capacitance)을 보충하는 역할을 수행할 수 있다. 제1커패시터(180)는 제1연결부재(140) 상의 반도체칩(120) 주위에 배치된다. 즉, 제1커패시터(180)는 두께 방향(T)을 기준으로 반도체칩(120)과 실질적으로 동일한 레벨에 배치된다. 제1커패시터(180)는 제1연결부재(140)의 파워용 비아(143aP)를 통하여 제1연결부재(140)의 파워용 배선(P)과 연결된다. 제1커패시터(180)는 적층 세라믹 커패시터(Multi Layer Ceramic Capacitor: MLCC)일 수 있으며, 당 기술분야에서 내장형(Embedded type)으로 사용되는 적층 세라믹 커패시터(MLCC)일 수 있다. 이를 통하여 충분한 용량을 보충할 수 있다.
The
제2커패시터(190)는 기본적인 용량을 제공함과 동시에 낮은 등가직렬인덕턴스(Equivalent Serial Inductance: ESL)를 구현하는 역할을 수행할 수 있다. 제2커패시터(190)는 제1연결부재(140)의 반도체칩(120)이 배치된측의 반대측의 접속단자(170) 주위에 배치된다. 즉, 제2커패시터(190)는 두께 방향(T)을 기준으로 접속단자(170)와 실질적으로 동일한 레벨에 배치된다. 이때, 제2커패시터(190)는 반도체칩(120)과 전기적 연결거리(path)가 최소화되도록 배치된다. 제2커패시터(190)는 제1연결부재(140)의 파워용 배선(P)과 별도의 비아 없이 직접 연결될 수 있다. 제2커패시터(190)는 후술하는 바와 같이 표면 실장형(Surface Mounted Technology: SMT type) 커패시터일 수 있으며, 따라서 하면 전극을 갖는 구조일 수 있다. 이를 통하여 박형화가 가능하며, 등가직렬인덕턴스를 최소화할 수 있다.
The
제1 및 제2커패시터(180, 190)의 용량을 각각 C1 및 C2 라 할 때, C1 = C2 일 수 있다. 또한, 제1 및 제2커패시터(180, 190)의 두께를 각각 t1 및 t2 라 할 때, t1 > t2 일 수 있다. 제2커패시터(190)는 접속단자(170) 주위에 배치되며, 따라서 접속단자(170) 보다 두께가 두꺼운 경우에는 팬-아웃 반도체 패키지(100A)가 메인보드에 실장되기 어렵다. 즉, 제2커패시터(190)는 그 두께에 한계가 있으며, 따라서 높은 용량을 가지기 어렵다. 반면, 제1커패시터(180)는 반도체칩(120) 주위에 배치되는바, 반도체칩(120) 정도의 두께를 가질 수 있다. 즉, 제1커패시터(180)는 그 두께의 제한이 제2커패시터(190) 보다 작으며, 따라서 높은 용량을 가질 수 있다.
When the capacitances of the first and
제1 및 제2커패시터(180, 190)의 등가직렬인덕턴스를 각각 L1 및 L2라 할 때, L1 = L2 일 수 있다. 또한, 제1 및 제2커패시터(180, 190)의 등가직렬저항을 각각 R1 및 R2라 할 때, R1 = R2 일 수 있다. 반도체칩(120)과의 전기적 연결거리(path)가 최소화될 수 있는 제2커패시터(190)가 낮은 등가직렬인덕턴스 및 낮은 등가직렬저항을 가질수록, 동일한 파워용 배선(P)에 연결된 커패시터의 전체 등가직렬인덕턴스 및 등가직렬저항을 낮출 수 있다.
L 1 = L 2 , where L 1 and L 2 are the equivalent series inductances of the first and
제2연결부재(110)는 반도체칩(120)의 접속패드(122)를 재배선시키는 재배선층(112a, 112b)을 포함하는바 제1연결부재(140)의 층수를 감소시킬 수 있다. 필요에 따라서는, 구체적인 재료에 따라 패키지(100A)의 강성을 유지시킬 수 있으며, 봉합재(130)의 두께 균일성 확보 등의 역할을 수행할 수 있다. 경우에 따라서는, 제2연결부재(110)에 의하여 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100A)가 패키지 온 패키지(Package on Package)의 일부로 사용될 수 있다. 제2연결부재(110)는 관통홀(110H)을 가진다. 관통홀(110H) 내에는 반도체칩(120) 및 제1커패시터(180)가 제2연결부재(110)와 이격 되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 반도체칩(120) 및 제1커패시터(180)의 측면 주위는 제2연결부재(110)에 의하여 둘러싸일 수 있다. 제1커패시터(180)는 제2연결부재(110)의 관통홀(110H)에 형성된 리세스된 공간에 배치될 수 있다. 다만, 이러한 배치 형태는 일례에 불과하며 다른 형태로 다양하게 변형될 수 있으며, 그 형태에 따라서 다른 기능을 수행할 수 있다.
The
제2연결부재(110)는 제1연결부재(140)와 접하는 절연층(111), 제1연결부재(140)와 접하며 절연층(111)에 매립된 제1재배선층(112a), 및 절연층(111)의 제1재배선층(112a)이 매립된측의 반대측 상에 배치된 제2재배선층(112b)을 포함한다. 제2연결부재(110)는 절연층(111)을 관통하며 제1 및 제2재배선층(112a, 112b)을 전기적으로 연결하는 비아(113)를 포함한다. 제1 및 제2재배선층(112a, 112b)은 접속패드(122)와 전기적으로 연결된다. 제1재배선층(112a)을 절연층(111) 내에 매립하는 경우, 제1재배선층(112a)의 두께에 의하여 발생하는 단차가 최소화 되는바, 제1연결부재(140)의 절연거리가 일정해진다. 즉, 제1연결부재(140)의 재배선층(142a, 142b)으로부터 절연층(111)의 하면까지의 거리와, 제1연결부재(140)의 재배선층(142a, 142b)로부터 접속패드(122)까지의 거리의 차이는, 제1재배선층(112a)의 두께보다 작다. 따라서, 제1연결부재(140)의 고밀도 배선 설계가 용이할 수 있다.
The
절연층(111)의 재료는 특별히 한정되는 않는다. 예를 들면, 절연물질이 사용될 수 있는데, 이때 절연물질로는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들 수지가 무기 필러와 함께 유리 섬유(Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 심재에 함침된 수지, 예를 들면, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 등이 사용될 수 있다. 필요에 따라서는, 감광성 절연(Photo Imagable Dielectric: PID) 수지를 사용할 수도 있다.
The material of the insulating
재배선층(112a, 112b)은 반도체칩(120)의 접속패드(122)를 재배선하는 역할을 수행하며, 형성물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질을 사용할 수 있다. 재배선층(112a, 112b, 112c)은 해당 층의 설계 디자인에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 재배선층(112a, 112b)은 각각 그라운드(GrouND: GND), 파워(PoWeR: PWR), 신호(Signal: S) 배선 등을 포함할 수 있다. 또한, 재배선층(112a, 112b)은 비아 패드, 접속단자 패드 등을 포함할 수 있다. 제한되지 않는 일례로서, 재배선층(112a, 112b)이 대부분 그라운드 배선으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 제1연결부재(140)의 재배선층(142a, 142b)에 그라운드를 최소화하여 형성할 수 있는바, 배선 설계 자유도가 향상될 수 있다.
The rewiring layers 112a and 112b serve to rewire the
재배선층(112a, 112b) 중 봉합재(130)에 형성된 개구부(131)를 통하여 노출된 일부 배선에는 필요에 따라 표면처리층(미도시)이 더 형성될 수 있다. 표면처리층(미도시)은 공지된 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 전해 금도금, 무전해 금도금, OSP 또는 무전해 주석도금, 무전해 은도금, 무전해 니켈도금/치환금도금, DIG 도금, HASL 등에 의해 형성될 수 있다.
A surface treatment layer (not shown) may be further formed on some of the
비아(113)는 서로 다른 층에 형성된 재배선층(112a, 112b)을 전기적으로 연결시키며, 그 결과 제2연결부재(110) 내에 전기적 경로를 형성시킨다. 비아(113) 역시 형성물질로는 도전성 물질을 사용할 수 있다. 비아(113)는 도 25에 도시한 바와 같이, 도전성 물질로 완전히 충전될 수 있으며, 또는 도전성 물질이 비아 홀의 벽면을 따라 형성된 것일 수도 있다. 또한, 테이퍼형상뿐만 아니라, 원통형상 등 공지된 모든 형상이 적용될 수 있다.
The
제2연결부재(110)의 재배선층(112a, 112b)의 두께는 제1연결부재(140)의 재배선층(142a, 142b)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 제2연결부재(110)는 반도체칩(120) 이상의 두께를 가질 수 있는바, 이에 형성되는 재배선층(112a, 112b) 역시 그 스케일에 맞춰 보다 큰 사이즈로 형성할 수 있다. 반면, 제1연결부재(140)의 재배선층(142a, 142b)은 제1연결부재(140)의 박형화를 위하여 제2연결부재(110)의 재배선층(112a, 112b) 대비 상대적으로 작게 형성할 수 있다.
The thickness of the
반도체칩(120)의 비활성면은 제2연결부재(110)의 제2재배선층(112b)의 상면 보다 아래에 위치할 수 있다. 예를 들면, 반도체칩(120)의 비활성면은 제2연결부재(110)의 절연층(111)의 상면보다 아래에 위치할 수 있다. 반도체칩(120)의 비활성면과 제2연결부재(110)의 제2재배선층(112b)의 상면의 높이 차이는 2㎛ 이상, 예를 들면, 5㎛ 이상일 수 있다. 이때, 반도체칩(120)의 비활성면 모퉁이에서 발생하는 크랙을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 봉합재(130)를 적용하는 경우의 반도체칩(120)의 비활성면 상의 절연거리의 편차를 최소화할 수 있다.
The inactive surface of the
패시베이션층(150)은 제1연결부재(140)를 외부의 물리적 화학적 손상 등으로부터 보호하기 위한 구성이다. 패시베이션층(150)은 제1연결부재(140)의 재배선층(142a, 142b) 중 일부 배선의 적어도 일부를 노출시키는 개구부(151)를 가질 수 있다. 개구부(151)는 재배선층(142a, 142b)의 일면을 완전히 또는 일부만 노출시킬 수 있다. 경우에 따라서는 측면도 노출시킬 수 있다.
The
패시베이션층(150)의 물질은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 감광성 절연물질을 사용할 수 있다. 또는, 솔더 레지스트를 사용할 수도 있다. 또는, 심재는 포함하지 않으나, 필러는 포함하는 절연수지, 예를 들면, 무기 필러 및 에폭시 수지를 포함하는 ABF(Ajinomoto Build-up Film) 등이 사용될 수 있다. 패시베이션층(150)의 표면 조도는 일반적인 경우 보다 낮을 수 있으며, 이와 같이 표면 조도가 낮은 경우 회로 형성 과정에서 발생할 수 있는 여러 가지 부작용들(Side Effects), 예를 들면, 표면의 얼룩 발생, 미세회로 구현의 어려움 등을 개선할 수 있다.
The material of the
언더범프금속층(160)은 접속단자(170)의 접속 신뢰성을 향상시켜 보드 레벨 신뢰성을 개선하기 위한 부가적인 구성이다. 언더범프금속층(160)은 패시베이션층(150)의 개구부(151)의 적어도 일부를 채운다. 언더범프금속층(160)은 공지의 메탈화 방법으로 형성될 수 있다. 언더범프금속층(160)은 공지의 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 전해동도금으로 시드층을 형성하고, 그 위에 무전해동도금으로 도금층을 형성하는 방법으로 언더범프금속층(160)을 형성할 수 있다.
The under
접속단자(170)는 팬-아웃 반도체 패키지(100A)를 외부와 물리적 및/또는 전기적으로 연결시키기 위한 부가적인 구성이다. 예를 들면, 팬-아웃 반도체 패키지(100A)는 접속단자(170)를 통하여 전자기기의 메인보드에 실장될 수 있다. 접속단자(170)는 도전성 물질, 예를 들면, 솔더(solder) 등으로 형성될 수 있으나, 이는 일례에 불과하며 재질이 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 접속단자(170)는 랜드(land), 볼(ball), 핀(pin) 등일 수 있다. 접속단자(170)는 다중층 또는 단일층으로 형성될 수 있다. 다중층으로 형성되는 경우에는 구리 필러(pillar) 및 솔더를 포함할 수 있으며, 단일층으로 형성되는 경우에는 주석-은 솔더나 구리를 포함할 수 있으나, 역시 이는 일례에 불과하며 이에 한정되는 것은 아니다. 접속단자(170)의 개수, 간격, 배치 형태 등은 특별히 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 있어서 설계 사항에 따라 충분히 변형이 가능하다. 예를 들면, 접속단자(170)의 수는 반도체칩(120)의 접속패드(122)의 수에 따라서 수십 내지 수천 개일 수 있으며, 그 이상 또는 그 이하의 수를 가질 수도 있다.
The
접속단자(170) 중 적어도 하나는 팬-아웃(fan-out) 영역에 배치된다. 팬-아웃 영역이란 반도체칩(120)이 배치된 영역을 벗어나는 영역을 의미한다. 즉, 일례에 따른 반도체 패키지(100A)는 팬-아웃 패키지이다. 팬-아웃(fan-out) 패키지는 팬-인(fan-in) 패키지에 비하여 신뢰성이 우수하고, 다수의 I/O 단자 구현이 가능하며, 3D 인터코넥션(3D interconnection)이 용이하다. 또한, BGA(Ball Grid Array) 패키지, LGA(Land Grid Array) 패키지 등과 비교하여 별도의 기판 없이 전자기기에 실장이 가능한바 두께를 얇게 제조할 수 있으며, 가격 경쟁력이 우수하다.
At least one of the
도면에 도시하지 않았으나, 필요에 따라서는 제2연결부재(110)의 관통홀(110H)의 내벽에 금속층이 더 배치될 수 있다. 즉, 반도체칩(120)의 측면 주위가 금속층으로 둘러싸일 수도 있다. 금속층을 통하여 반도체칩(120)으로부터 발생하는 열을 패키지(100) 상부 및/또는 하부로 효과적으로 방출시킬 수 있으며, 효과적으로 전자파 차폐가 가능하다. 또한, 필요에 따라서는 제2연결부재(110)의 관통홀(110H) 내에 복수의 반도체칩이 배치될 수도 있으며, 제2연결부재(110)의 관통홀(110H)이 복수 개고, 각각의 관통홀 내에 반도체칩이 배치될 수도 있다.
Although not shown in the drawing, a metal layer may be further disposed on the inner wall of the through
도 12는 팬-아웃 반도체 패키지의 반도체칩, 제1커패시터, 제2커패시터, 및 파워용 배선의 연결 형태의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.12 is a perspective view schematically showing an example of a connection form of a semiconductor chip, a first capacitor, a second capacitor, and a power wiring in a fan-out semiconductor package.
도 13은 팬-아웃 반도체 패키지의 반도체칩, 제1커패시터, 제2커패시터, 및 파워용 배선의 연결 형태의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
13 is a cross-sectional view schematically showing an example of the connection form of the semiconductor chip, the first capacitor, the second capacitor, and the power wiring in the fan-out semiconductor package.
도면을 참조하면, 제1 및 제2커패시터(180, 190)는 제1연결부재(140) 내의 재배선층(142a, 142b) 중 동일한 파워 플레인(Power Plane)에 연결될 수 있다. 파워 플레인은 도면에 도시한 바와 달리 실제로는 더 많을 수 있다. 즉, 반도체칩(120)의 접속패드(122)에는 다양한 파워용 접속패드가 존재하며, 이들과 파워용 비아를 통하여 연결되는 다양한 파워 플레인이 존재할 수 있다. 이들 중 어느 동일한 파워 플레인(142aP1)에 제1 및 제2커패시터(180, 190)가 모두 연결될 수 있다. 이러한 파워 플레인(142aP1)은 예컨대 CPU용 파워 플레인일 수 있다.
The first and
제한되지 않는 일례로서, 반도체칩(120)의 어느 파워용 접속패드는 파워용 비아(143aP)를 통하여 상술한 파워 플레인(142aP1)에 연결될 수 있고, 제1커패시터(180)는 다른 파워용 비아를 통하여 상술한 파워 플레인(142aP1)과 연결된 파워 라인(142aP2)과 연결되어 궁국적으로 상술한 파워 플레인(142aP1)에 연결될 수 있다. 파워 플레인(142aP1) 및 파워 라인(142aP2)은 해당 층의 특정 파워용 배선(142aP)을 구성할 수 있다. 제2커패시터(190)는 다른 층의 어느 특정 파워용 배선(142bP)과 직접 연결될 수 있으며, 서로 다른 층의 파워용 배선(142aP, 142bP)이 파워용 비아(143bP)를 통하여 연결되어, 어느 특정 파워용 배선(P)을 구성할 수 있다.
As a non-limiting example, any of the power connection pads of the
도 14는 팬-아웃 반도체 패키지의 반도체칩, 제1커패시터, 제2커패시터, 및 파워용 배선의 층별 연결 형태의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
14 is a perspective view schematically showing an example of the layered connection form of the semiconductor chip, the first capacitor, the second capacitor, and the power wiring in the fan-out semiconductor package.
도면을 참조하면, 제1커패시터(180)는 파워용 비아(143aP)를 통하여 해당 층의 어느 파워용 배선(142aP)과 연결되어, 궁국적으로 반도체칩(120)의 특정 파워용 접속패드들과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제2커패시터(190)는 직접 다른 층의 어느 파워용 배선(142bP)과 연결되어, 궁국적으로 반도체칩(120)의 제1커패시터(180)와 전기적으로 연결된 특정 파워용 접속패드들과 전기적으로 연결될 수 있다. 도면에서, (a) 내지 (c)는 탑-뷰 사시도이고, (d)는 바텀-뷰 사시도이다.
Referring to the drawing, a
도 15는 제1커패시터의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
15 is a perspective view schematically showing an example of a first capacitor.
도면을 참조하면, 제1커패시터(180)는 길이가 폭보다 큰 통상의 내장형 적층 세라믹 커패시터일 수 있다. 예를 들면, 제1커패시터(180)는 유전체(183) 및 유전체(183)를 사이에 두고 교대로 배치된 제1 및 제2내부전극(184a, 184b)을 포함하며, 두께가 폭 및 길이 보다 작으며, 폭이 길이 보다 작은 바디(181); 및 바디(181)의 길이 방향 양 단부를 감싸며 양 단부로 교대로 인출된 제1 및 제2내부전극(184a, 184b)과 각각 연결된 제1 및 제2외부전극(182a, 182b); 을 포함할 수 있다. 이때, 전술한 도면을 참조하면, 제1 또는 제2외부전극(182a, 182b)은 제1연결부재(140) 내의 비아(143aP)를 통하여 파워용 배선(142P1, 142P2)과 연결될 수 있다. 이러한 내장형 적층 세라믹 커패시터는 충분한 용량 보충이 가능하며, 가격 경쟁력이 우수하다는 장점이 있다. 도면에서, (a)는 일례에 따른 제1커패시터의 외관을 나타내는 사시도이고, (b)는 일례에 따른 제1커패시터의 내부를 나타내는 분해 사시도이다.
Referring to the drawings, the
유전체(183)는 높은 유전율을 갖는 세라믹 분말을 포함하는 것일 수 있으며, 이때 세라믹 분말은, 예를 들면, 티탄산바륨(BT)계 분말, 티탄산바륨스트론튬(BST)계 분말 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 공지의 세라믹 분말을 이용할 수도 있음은 물론이다. 제1 및 제2내부전극(184a, 184b)은 유전체(183) 상에 소정 두께로 도전성 금속을 포함하는 페이스트를 인쇄하여 형성될 수 있으며, 그 사이에 배치된 유전체(183)에 의해 전기적으로 절연될 수 있다. 도전성 금속은 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 또는 이들의 합금 등일 수 있으나, 한정되는 것은 아니다. 제1 및 제2외부전극(182a, 182b)은 전극층 및 수지층을 포함할 수 있다. 전극층은 도전성 물질, 예를 들면, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 등을 포함할 수 있다. 수지층은 도전성 수지, 예를 들면, 금속 분말 및 베이스 수지를 포함할 수 있다. 금속 분말은 구리(Cu), 은(Ag) 등을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 베이스 수지는 열경화성 수지, 예를 들면, 에폭시 수지일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The
도 16은 제1커패시터의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
16 is a perspective view schematically showing another example of the first capacitor.
도면을 참조하면, 제1커패시터(180)는 폭이 길이보다 큰 내장형 적층 세라믹 커패시터일 수도 있다. 예를 들면, 제1커패시터(180)는 유전체(183) 및 유전체(183)를 사이에 두고 교대로 배치된 제1 및 제2내부전극(184a, 184b)을 포함하며, 두께가 폭 및 길이 보다 작으며, 폭이 길이 보다 큰 바디(181); 및 바디(181)의 길이 방향 양 단부를 감싸며 양 단부로 교대로 인출된 제1 및 제2내부전극(184a, 184b)과 각각 연결된 제1 및 제2 외부전극(182a, 182b); 을 포함할 수 있다. 이때, 전술한 도면을 참조하면, 제1 또는 제2외부전극(182a, 182b)은 제1연결부재(140) 내의 비아(143aP)를 통하여 파워용 배선(142P1, 142P2)과 연결될 수 있다. 이러한 형태의 내장형 적층 세라믹 커패시터는 충분한 용량 보충이 가능할 뿐만 아니라, 낮은 등가직렬임피던스를 가질 수 있다. 각각의 구성요소의 구체적인 재료 등은 상술한 바와 동일한바 생략한다. 마찬가지로 도면에서 (a)는 다른 일례에 따른 제1커패시터의 외관을 나타내는 사시도이고, (b)는 다른 일례에 따른 제1커패시터의 내부를 나타내는 분해 사시도이다.
Referring to the drawing, the
도 17은 제2커패시터의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
17 is a perspective view schematically showing an example of a second capacitor.
도면을 참조하면, 제2커패시터(190)는 표면 실장형 커패시터일 수 있으며, 따라서 하면 전극을 갖는 구조일 수 있다. 예를 들면, 제2커패시터(190)는 유전체(193), 유전체(193)를 사이에 두고 교대로 배치된 제1 및 제2내부전극(192a, 192b), 및 유전체(193)를 관통하되 제1 및 제2내부전극(192a, 192b)과 선택적으로 연결된 제1 및 제2비아전극(196a, 196b)를 포함하며, 두께가 폭 및 길이 보다 작은 바디(197); 및 바디(197)의 폭 방향 일면 상에 이격되어 배치되며 일면으로 인출된 제1 및 제2 비아전극(196a, 196b)과 각각 연결된 제1 및 제2 외부전극(198a, 198b); 을 포함할 수 있다. 이때, 전술한 도면을 참조하면, 제1 또는 제2 외부전극(198a, 198b)은 파워용 배선(152P)과 직접 연결될 수 있다. 또는, 솔더링 등을 통하여 연결될 수도 있다. 제1 및 제2비아전극(196a, 196b)은 길이 방향을 기준으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제1 및 제2외부전극(198a, 198b)은 길이 방향을 기준으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이러한 형태의 표면 실장형 커패시터는 웨이퍼 상에서 예컨대 실리콘(Si) 기판 상에 구성요소를 순차 적층하는 방법으로 형성할 수 있다. 따라서, 한 번의 공정으로 복수의 커패시터 제조가 가능하여 가격 경쟁력이 우수하고, 박형화가 가능하며, 등가직렬인덕턴스를 최소화할 수 있다. 도면에서, (a)는 일례에 따른 제2커패시터의 외관을 나타내는 사시도이고, (b)는 일례에 따른 제2커패시터의 내부를 나타내는 단면도다.
Referring to the drawings, the
제1 및 제2내부전극(192a, 192b)은 서로 다른 금속 물질을 포함하는 금속층일 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2내부전극(192a, 192b)은 구리(Cu), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 또는 이들의 합금일 수 있으며, 다만 서로 다른 금속 물질을 포함하는 것일 수 있다. 이는 제조공정 과정에서 선택적 식각 등을 이용하여 이들 각각을 선택적으로 제1 및 제2비아전극(196a, 196b)과 연결하기 위한 것이다. 다만, 도면에 도시한 바와 다른 형태로 제1 및 제2내부전극(192a, 192b)을 형성하여, 선택적으로 제1 및 제2비아전극(196a, 196b)와 연결할 수만 있다면, 제1 및 제2내부전극(192a, 192b)이 서로 동일한 물질을 포함할 수도 있음은 물론이다.
The first and second
제1 및 제2비아전극(196a, 196b)은 제1 및 제2내부전극(192a, 192b)과 선택적으로 연결되어 이들을 제1 및 제2외부전극(198a, 198b)과 선택적으로 연결한다. 제1비아전극(196a)은 제1내부전극(192a)과 연결되며 제2내부전극(192b)과 절연된다. 절연 방법으로는 도면에 도시한 바와 같이 제1절연막(195a)을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2내부전극(192b)이 제1비아전극(196a)과 연결되지 않게 배치하는 방법을 이용할 수도 있다. 제2비아전극(196b)은 제2내부전극(192b)과 연결되며 제1내부전극(192a)과 절연된다. 절연 방법으로는 도면에 도시한 바와 같이 제2절연막(195b)을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1내부전극(192a)이 제2비아전극(196b)과 연결되지 않게 배치하는 방법을 이용할 수도 있다. 제1 및 제2비아전극(196a, 196b)는 통상의 도전성 물질을 포함할 수 있다. 제1 및 제2비아전극(196a, 196b)는 각각 복수 개 형성할 수도 있으며, 이를 통하여 여러 가지 특성을 제어할 수 있다.
The first and second via
유전체(193)는 높은 유전율을 갖는 세라믹 분말을 포함하는 것일 수 있으며, 이때 세라믹 분말은, 예를 들면, 티탄산바륨(BT)계 분말, 티탄산바륨스트론튬(BST)계 분말 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 공지의 세라믹 분말을 이용할 수도 있음은 물론이다. 바디(197)는 일측에 제1 및 제2외부전극(197a, 197b)을 형성하기 위한 절연층(194)을 더 포함할 수 있다. 또한, 바디(197)는 타측에 바디(197)의 나머지 구성요소를 지지할 수 있는 기판(191)을 더 포함할 수 있다. 절연층(194)은 통상의 절연물질을 포함할 수 있다. 기판(191)의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 실리콘(Si) 와이퍼(Wafer)일 수 있다.
The
제1 및 제2외부전극(198a, 198b)은 전극층 및 수지층을 포함할 수 있다. 전극층은 도전성 물질, 예를 들면, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 등을 포함할 수 있다. 수지층은 도전성 수지, 예를 들면, 금속 분말 및 베이스 수지를 포함할 수 있다. 금속 분말은 구리(Cu), 은(Ag) 등을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 베이스 수지는 열경화성 수지, 예를 들면, 에폭시 수지일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The first and second
도 18은 제2커패시터의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
18 is a perspective view schematically showing another example of the second capacitor.
도면을 참조하면, 제2커패시터(190)는 마찬가지로 표면 실장형 커패시터일 수 있으며, 따라서 하면 전극을 갖는 구조일 수 있다. 예를 들면, 제2커패시터(190)는 유전체(193), 유전체(193)를 사이에 두고 교대로 배치된 제1 및 제2내부전극(192a, 192b), 및 유전체(193)를 관통하되 제1 및 제2내부전극(192a, 192b)과 선택적으로 연결된 제1 및 제2비아전극(196a, 196b)를 포함하며, 두께가 폭 및 길이 보다 작은 바디(197); 및 바디(197)의 폭 방향 일면 상에 이격되어 배치되며 일면으로 인출된 제1 및 제2비아전극(196a, 196b)와 각각 연결된 제1 및 제2외부전극(198a, 198b); 을 포함할 수 있다. 이때, 전술한 도면을 참조하면, 제1 또는 제2외부전극(198a, 198b)은 파워용 배선(152P)과 직접 연결될 수 있다. 또는, 솔더링 등으로 연결될 수 있다. 다만, 제1 및 제2비아전극(196a, 196b)은 폭 방향을 기준으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제1 및 제2외부전극(198a, 198b)은 폭 방향을 기준으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 비아전극(196a, 196b) 및 외부전극(198a, 198b)의 배치 형태가 달라질 수 있다. 각각의 구성요소의 구체적인 재료 등은 상술한 바와 동일한바 생략한다. 마찬가지로 도면에서 (a)는 다른 일례에 따른 제2커패시터의 외관을 나타내는 사시도이고, (b)는 다른 일례에 따른 제2커패시터의 내부를 나타내는 단면도이다.
Referring to the drawings, the
도 19는 팬-아웃 반도체 패키지의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.19 is a cross-sectional view schematically showing another example of the fan-out semiconductor package.
도 20은 도 19의 팬-아웃 반도체 패키지의 개략적인 ?-?' 절단 평면도다.Figure 20 is a schematic diagram of the fan-out semiconductor package of Figure 19; Fig.
도 21은 도 20의 팬-아웃 반도체 패키지를 B 방향에서 본 개략적인 평면도다.
Fig. 21 is a schematic plan view of the fan-out semiconductor package of Fig. 20 viewed in the direction B; Fig.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100B)는 복수의 제1커패시터(180)를 포함한다. 복수의 제1커패시터(180) 모두 제2커패시터(190)와 동일한 파워용 배선에 연결될 수 있다. 이 경우 용량 확보에 보다 유리하며, 그 결과 임피던스를 보다 효과적으로 개선할 수 있다. 복수의 제1커패시터(180)는 모두 제1연결부재(140)의 상의 반도체칩(120) 주위에 배치된다. 복수의 제1커패시터(180)는 관통홀(110H)에 형성된 복수의 리세스된 공간에 배치될 수 있다. 경우에 따라서는 하나의 리세스된 공간에 둘 이상의 제1커패시터(180)가 배치될 수도 있다. 이 외에 다른 구성에 대한 설명 등은 상술한 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100A)와 실질적으로 동일한바 생략한다.
Referring to the drawings, a fan-out
도 22는 팬-아웃 반도체 패키지의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.22 is a cross-sectional view schematically showing another example of the fan-out semiconductor package.
도 23은 도 22의 팬-아웃 반도체 패키지의 개략적인 ?-?' 절단 평면도다.Figure 23 is a schematic diagram of the fan-out semiconductor package of Figure 22; Fig.
도 24는 도 22의 팬-아웃 반도체 패키지를 C 방향에서 본 개략적인 평면도다.
Fig. 24 is a schematic plan view of the fan-out semiconductor package of Fig. 22 viewed in the direction C; Fig.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100C)는 복수의 제1커패시터(180) 및 복수의 제2커패시터(190)를 포함한다. 복수의 제1 및 제2커패시터(180, 190) 모두 동일한 파워용 배선에 연결될 수 있다. 이 경우 용량 확보에 더욱 유리할 수 있으며, 전체 등가직렬임피던스를 보다 낮출 수 있어, 임피던스를 더욱 효과적으로 개선할 수 있다. 복수의 제2커패시터(190)는 모두 제1연결부재(140) 반도체칩(120)이 배치된측의 반대측의 접속단자(170) 주위에 배치된다. 예를 들면, 복수의 제2커패시터(190)는 패시베이션층(150) 표면에 배치되며 접속단자(170)로 둘러싸일 수 있다. 이 외에 다른 구성에 대한 설명 등은 상술한 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100A) 및 다른 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100B)와 실질적으로 동일한바 생략한다.
Referring to the drawings, a fan-out
도 25는 팬-아웃 반도체 패키지의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
25 is a cross-sectional view schematically showing another example of the fan-out semiconductor package.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100D)는 제2연결부재(110)가 제1연결부재(140)와 접하는 제1절연층(111a), 제1연결부재(140)와 접하며 제1절연층(111a)에 매립된 제1재배선층(112a), 제1절연층(111a)의 제1재배선층(112a)이 매립된측의 반대측 상에 배치된 제2재배선층(112b), 제1절연층(111a) 상에 배치되며 제2재배선층(112b)을 덮는 제2절연층(111b), 및 제2절연층(111b) 상에 배치된 제3재배선층(112c)을 포함한다. 제1 내지 제3재배선층(112a, 112b, 112c)은 접속패드(122)와 전기적으로 연결된다. 한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 제1 및 제2재배선층(112a, 112b)과 제2및 제3재배선층(112b, 112c)은 각각 제1 및 제2절연층(111a, 111b)을 관통하는 제1 및 제2비아를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
Referring to the drawings, a fan-out
제1재배선층(112a)이 매립되어 있기 때문에 상술한 바와 같이 제1연결부재(140)의 절연층(141)의 절연거리가 실질적으로 일정할 수 있다. 제2연결부재(110)가 많은 수의 재배선층(112a, 112b, 112c)을 포함하는바, 제1연결부재(140)를 더욱 간소화할 수 있다. 따라서, 제1연결부재(140) 형성 과정에서 발생하는 불량에 따른 수율 저하를 개선할 수 있다. 제1재배선층(112a)이 제1절연층 내부로 리세스되며, 따라서 제1절연층(111a)의 하면과 제1재배선층(112a)의 하면이 단차를 가진다. 그 결과 봉합재(130)를 형성할 때 봉합재(130) 형성 물질이 블리딩되어 제1재배선층(112a)을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
The insulating distance of the insulating
제2연결부재(110)의 제1재배선층(112a)의 하면은 반도체칩(120)의 접속패드(122)의 하면보다 상측에 위치할 수 있다. 또한, 제1연결부재(140)의 재배선층(142)과 제2연결부재(110)의 재배선층(112a) 사이의 거리는 제1연결부재(140)의 재배선층(142)과 반도체칩(120)의 접속패드(122) 사이의 거리보다 클 수 있다. 이는 제1재배선층(112a)이 절연층(111)의 내부로 리세스될 수 있기 때문이다. 제2연결부재(110)의 제2재배선층(112b)은 반도체칩(120)의 활성면과 비활성면 사이에 위치할 수 있다. 제2연결부재(110)는 반도체칩(120)의 두께에 대응하는 두께로 형성할 수 있으며, 따라서 제2연결부재(110) 내부에 형성된 제2재배선층(112b)은 반도체칩(120)의 활성면과 비활성면 사이의 레벨에 배치될 수 있다.
The lower surface of the
제2연결부재(110)의 재배선층(112a, 112b, 112c)의 두께는 제1연결부재(140)의 재배선층(142)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 제2연결부재(110)는 반도체칩(120) 이상의 두께를 가질 수 있는바, 재배선층(112a, 112b, 112c) 역시 그 스케일에 맞춰 보다 큰 사이즈로 형성할 수 있다. 반면, 제1연결부재(140)의 재배선층(142)은 박형화를 위하여 이 상대적으로 작은 사이즈로 형성할 수 있다.
The thickness of the
그 외에 다른 구성은 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100A)에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바, 자세한 설명은 생략한다. 도면에는 도시하지 않았으나, 상술한 다른 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100B, 100C)의 특징이 다른 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100D)에도 적용될 수 있다.
Other configurations are substantially the same as those described in the fan-out
도 26은 팬-아웃 반도체 패키지의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
26 is a cross-sectional view schematically showing another example of the fan-out semiconductor package.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100E)는 제2연결부재(110)가 제1절연층(111a), 제1절연층(111a)의 양면에 배치된 제1재배선층(112a) 및 제2재배선층(112b), 제1절연층(112a) 상에 배치되며 제1재배선층(112a)을 덮는 제2절연층(111b), 제2절연층(111b) 상에 배치된 제3재배선층(111c), 제1절연층(111a) 상에 배치되어 제2재배선층(112b)을 덮는 제3절연층(111c), 및 제3절연층(111c) 상에 배치된 제4재배선층(112d)을 포함한다. 제1 내지 제4재배선층(112a, 112b, 112c, 112d)는 접속패드(122)와 전기적으로 연결된다. 제2연결부재(110)가 더 많은 수의 재배선층(112a, 112b, 112c, 112d)을 포함하는바, 제1연결부재(140)를 더욱 간소화할 수 있다. 따라서, 제1연결부재(140) 형성 과정에서 발생하는 불량에 따른 수율 저하를 개선할 수 있다. 한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 제1 내지 제4 재배선층(112a, 112b, 112c, 112d)는 제1 내지 제3 절연층(111a, 111b, 111c)을 관통하는 제1 내지 제3비아를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
Referring to the drawings, in a fan-out
제1절연층(111a)은 제2절연층(111b) 및 제3절연층(111c)보다 두께가 두꺼울 수 있다. 제1절연층(111a)은 기본적으로 강성 유지를 위하여 상대적으로 두꺼울 수 있으며, 제2절연층(111b) 및 제3절연층(111c)은 더 많은 수의 재배선층(112c, 112d)을 형성하기 위하여 도입된 것일 수 있다. 제1절연층(111a)은 제2절연층(111b) 및 제3절연층(111c)과 상이한 절연물질 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1절연층(111a)은 심재, 무기 필러, 및 절연 수지를 포함하는, 예컨대, 프리프레그일 수 있고, 제2절연층(111c) 및 제3절연층(111c)은 무기 필러 및 절연 수지를 포함하는 ABF 필름 또는 감광성 절연 필름일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The first insulating
제2연결부재(110)의 제3재배선층(112c)의 하면은 반도체칩(120)의 접속패드(122)의 하면보다 하측에 위치할 수 있다. 또한, 제1연결부재(140)의 재배선층(142)과 제2연결부재(110)의 제3재배선층(112c) 사이의 거리는 제1연결부재(140)의 재배선층(142)과 반도체칩(120)의 접속패드(122) 사이의 거리보다 작을 수 있다. 이는 제3재배선층(112c)이 제2절연층(111b) 상에 돌출된 형태로 배치될 수 있으며, 그 결과 제1연결부재(140)와 접할 수 있기 때문이다. 제2연결부재(110)의 제1재배선층(112a) 및 제2재배선층(112b)은 반도체칩(120)의 활성면과 비활성면 사이에 위치할 수 있다. 제2연결부재(110)는 반도체칩(120)의 두께에 대응하는 두께로 형성할 수 있으며, 따라서 제2연결부재(110) 내부에 형성된 제1재배선층(112a) 및 제2재배선층(112b)은 반도체칩(120)의 활성면과 비활성면 사이의 레벨에 배치될 수 있다.
The lower surface of the
제2연결부재(110)의 재배선층(112a, 112b, 112c, 112d)의 두께는 제1연결부재(140)의 재배선층(142)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 제2연결부재(110)는 반도체칩(120) 이상의 두께를 가질 수 있는바, 재배선층(112a, 112b, 112c, 112d) 역시 보다 큰 사이즈로 형성할 수 있다. 반면, 제1연결부재(140)의 재배선층(142)은 박형화를 위하여 이 상대적으로 작은 사이즈로 형성할 수 있다.
The thickness of the
그 외에 다른 구성이나 제조 방법은 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100A)에서 설명한 바와 실질적으로 동일한바, 자세한 설명은 생략한다. 도면에는 도시하지 않았으나, 상술한 다른 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100B, 100C)의 특징이 다른 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100E)에도 적용될 수 있다.
Other configurations and manufacturing methods are substantially the same as those described in the fan-out
도 27은 팬-아웃 반도체 패키지가 메인보드에 실장된 경우의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
27 is a cross-sectional view schematically showing an example of a case where the fan-out semiconductor package is mounted on a main board.
도면을 참조하면, 전자기기는 메인보드(400), 메인보드(400) 상에 배치된 팬-아웃 반도체 패키지(100A), 및 팬-아웃 반도체 패키지(100A) 상에 배치된 메모리칩 패키지(200)를 포함한다. 메인보드(400) 상에는 별도의 수동부품(300) 등이 더 배치될 수 있다. 메인보드(400)는 회로(401)가 형성된 통상의 인쇄회로기판(Printed Circuit Board: PCB)일 수 있으며, 이는 리지드(Rigid) 및/또는 플렉서블(Flexible) 기판일 수 있다. 팬-아웃 반도체 패키지(100A)는 상술한 바와 같으며, 다만 팬-아웃 반도체 패키지로 상술한 다른 일례에 따른 팬-아웃 반도체 패키지(100B, 100C, 100D, 100E)가 적용될 수도 있음은 물론이다. 메모리칩 패키지(200)는 배선기판(210), 배선기판(210) 상에 배치된 하나 이상의 메모리칩(220), 및 메모리칩(220)을 봉합하는 봉합재(230)를 포함할 수 있다. 이때, 메모리칩(220)은 와이어 본딩으로 배선기판(210)에 연결될 수 있다. 수동부품(300)은 커패시터, 인덕터 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것도 아니다.
Referring to the drawings, an electronic device includes a
팬-아웃 반도체 패키지(100A)와 메인보드(400)는 접속단자(170)를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 메인보드(400) 상에 실장된 다른 수동부품(300) 등은 메인보드(400)에 형성된 회로(401)를 통하여 결과적으로 팬-아웃 반도체 패키지(100A)와 전기적으로 연결될 수 있다. 팬-아웃 반도체 패키지(100A)와 메모리칩 패키지(200) 역시 접속단자(240)를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 메모리칩 패키지(200) 역시 결과적으로 메인보드(400) 및/또는 다른 수동부품(300)과 전기적으로 연결될 수 있다. 팬-아웃 반도체 패키지(100A)의 동일한 파워용 배선에 연결된 커패시터(180, 190)들은 메모리칩 패키지(200)의 배선기판(210) 내의 특정 파워용 배선을 통하여 메모리칩(220)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 메인보드(400)의 특정 파워용 배선과도 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 수동부품(300)이 커패시터 등인 경우, 이들과도 메인보드(400)의 특정 파워용 배선을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 그 결과, 어느 특정 파워 공급에 대한 임피던스를 최소화할 수 있다.
The fan-out
도 28은 제1 및 제2커패시터의 조합에 따른 임피던스 변화를 나타낸다.
Fig. 28 shows impedance variation according to the combination of the first and second capacitors.
도면에서, ?은 제1커패시터(180) 없이 용량 100nF의 제2커패시터(190)를 파워용 배선에 연결한 경우이고, ?는 용량 100nF의 제1커패시터(180)와 100nF의 제2커패시터(190)를 동일한 파워용 배선에 연결한 경우이고, ?는 용량 220nF의 제1커패시터(180)와 용량 100nF의 제2커패시터(190)를 동일한 파워용 배선에 연결한 경우이며, ?는 용량 470nF의 제1커패시터(180)와 용량 100nF의 제2커패시터(190)를 동일한 파워용 배선에 연결한 경우이다. 제1커패시터(180)의 용량을 증가시키는 방법으로는 제1커패시터(180) 자체의 용량을 증가시키는 방법 및/또는 수를 증가시키는 방법을 사용할 수 있다. 도면을 참조하면, 제1커패시터(180)의 용량을 증가시켜 전체 용량을 증가시킬 수록 임피던스를 감소시킬 수 있음을 알 수 있다. 이때, 제2커패시터(190)는 고정된 상태이기 때문에, 접속단자(170)가 배치되는 영역의 감소 없이 한정된 공간에서도 임피던스 개선이 가능하다는 것을 알 수 있다.
? Represents a case where a
본 개시에서 사용된 일례나 변형예 라는 표현은 서로 동일한 실시 예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공된 것이다. 그러나, 상기 제시된 일례들이나 변형예들은 다른 일례나 변형예들의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 일례에서 설명된 사항이 다른 일례에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 일례에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 일례에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.
The terms "an example" and "modifications" used in the present disclosure are not intended to be construed to limit the same embodiments, but are provided to emphasize and describe different features. However, it should be understood that the above-described examples and modifications do not exclude that they are implemented in combination with the features of other examples or modifications. For example, although the description in the specific example is not described in another example, it can be understood as an explanation related to another example, unless otherwise described or contradicted by the other example.
본 개시에서 연결된다는 의미는 직접 연결된 것뿐만 아니라, 간접적으로 연결된 것을 포함하는 개념이다. 또한, 전기적으로 연결된다는 의미는 물리적으로 연결된 경우와 연결되지 않은 경우를 모두 포함하는 개념이다. 또한, 제 1, 제 2 등의 표현은 한 구성요소와 다른 구성요소를 구분 짓기 위해 사용되는 것으로, 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 경우에 따라서는 권리범위를 벗어나지 않으면서, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로 명명될 수도 있다.
In the present disclosure, the meaning of being connected is not a direct connection but a concept including an indirect connection. In addition, the term "electrically connected" means a concept including both a physical connection and a non-connection. Also, the first, second, etc. expressions are used to distinguish one component from another, and do not limit the order and / or importance of the components. In some cases, without departing from the scope of the right, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may be referred to as a first component.
본 개시에서 상부, 하부, 상측, 하측, 상면, 하면 등은 첨부된 도면을 기준으로 판단한다. 예를 들면, 제1연결부재는 재배선층 보다 상부에 위치한다. 다만, 특허청구범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 수직 방향은 상술한 상부 및 하부 방향을 의미하며, 수평 방향은 이와 수직한 방향을 의미한다. 이때, 수직 단면은 수직 방향의 평면으로 절단한 경우를 의미하는 것으로, 도면에 도시한 단면도를 그 예로 들 수 있다. 또한, 수평 단면은 수평 방향의 평면으로 절단한 경우를 의미하는 것으로, 도면에서 도시한 평면도를 그 예로 들 수 있다.
In the present disclosure, upper, lower, upper, lower, upper, lower, and the like are determined based on the attached drawings. For example, the first connecting member is located above the re-wiring layer. However, the claims are not limited thereto. In addition, the vertical direction means the above-mentioned upper and lower direction, and the horizontal direction means the direction perpendicular thereto. In this case, the vertical cross-section means a case of cutting into a plane in the vertical direction, and the cross-sectional view shown in the figure is an example. In addition, the horizontal cross-section means a case where the horizontal cross-section is cut into a plane in the horizontal direction, for example, the plan view shown in the drawing.
본 개시에서 사용된 용어는 단지 일례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이때, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
The terms used in this disclosure are used only to illustrate an example and are not intended to limit the present disclosure. Wherein the singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
1000: 전자기기 1010: 메인보드
1020: 칩 관련 부품 1030: 네트워크 관련 부품
1040: 기타 부품 1050: 카메라
1060: 안테나 1070: 디스플레이
1080: 배터리 1090: 신호 라인
1100: 스마트 폰 1101: 스마트 폰 바디
1110: 스마트 폰 메인보드 1111: 메인보드 절연층
1112: 메인보드 배선 1120: 부품
1130: 스마트 폰 카메라 2200: 팬-인 반도체 패키지
2220: 반도체칩 2221: 바디
2222: 접속패드 2223: 패시베이션막
2240: 연결부재 2241: 절연층
2242: 재배선층 2243: 비아
2250: 패시베이션층 2260: 언더범프금속층
2270: 솔더볼 2280: 언더필 수지
2290: 몰딩재 2500: 메인보드
2301: 인터포저 기판 2302: 인터포저기판
2100: 팬-아웃 반도체 패키지 2120: 반도체칩
2121: 바디 2122: 접속패드
2140: 연결부재 2141: 절연층
2142: 재배선층 2143: 비아
2150: 패시베이션층 2160: 언더범프금속층
2170: 솔더볼 100: 반도체 패키지
100A, 100B, 100C, 100D: 팬-아웃 반도체 패키지
110: 제2연결부재 111, 112a, 112b, 112c: 절연층
112a, 112b, 112c, 112d: 재배선층 113: 비아
112: 반도체칩 121: 바디
122: 접속패드 123: 패시베이션막
125: 금속층 130: 봉합재
131: 개구부 140: 제1연결부재
141a, 141b: 절연층 142a, 142b: 재배선층
143a, 143b: 비아 150: 패시베이션층
151: 개구부 160: 언더범프금속층
170: 접속단자 180: 제1커패시터
181: 바디 182a, 182b: 외부전극
183: 유전체 184a, 184b: 내부전극
190: 제2커패시터 191: 기판
192a, 192b: 내부전극 193: 유전체
194: 절연층 195a, 195b: 절연막
196a, 196b: 비아전극 197: 바디
198a, 198b: 외부전극 200: 메모리칩 패키지
210: 배선기판 220: 메모리칩
230: 봉합재 240: 접속단자
300: 수동부품 400: 메인보드
401: 배선패턴1000: electronic device 1010: main board
1020: Chip related parts 1030: Network related parts
1040: Other parts 1050: Camera
1060: antenna 1070: display
1080: Battery 1090: Signal line
1100: Smartphone 1101: Smartphone body
1110: Smartphone mainboard 1111: mainboard insulation layer
1112: main board wiring 1120: parts
1130: Smartphone camera 2200: Fan-in semiconductor package
2220: semiconductor chip 2221: body
2222: connection pad 2223: passivation film
2240: connecting member 2241: insulating layer
2242: re-wiring layer 2243: via
2250: passivation layer 2260: under bump metal layer
2270: solder ball 2280: underfill resin
2290: molding material 2500: main board
2301: Interposer substrate 2302: Interposer substrate
2100: Fan-out semiconductor package 2120: Semiconductor chip
2121: Body 2122: Connection pad
2140: connecting member 2141: insulating layer
2142: re-wiring layer 2143: via
2150: passivation layer 2160: under bump metal layer
2170: solder ball 100: semiconductor package
100A, 100B, 100C, 100D: a fan-out semiconductor package
110: second connecting
112a, 112b, 112c, 112d: re-wiring layer 113: via
112: semiconductor chip 121: body
122: connection pad 123: passivation film
125: metal layer 130:
131: opening 140: first connecting member
141a, 141b: insulating
143a, 143b: via 150: passivation layer
151: opening 160: under bump metal layer
170: connection terminal 180: first capacitor
181:
183:
190: second capacitor 191: substrate
192a, 192b: internal electrode 193: dielectric
194: Insulating
196a, 196b: Via electrode 197: Body
198a, 198b: external electrode 200: memory chip package
210: wiring board 220: memory chip
230: Sealant 240: Connection terminal
300: Passive part 400: Main board
401: wiring pattern
Claims (21)
상기 반도체칩 주위에 배치된 제1커패시터;
상기 제1커패시터 및 상기 반도체칩의 비활성면의 적어도 일부를 봉합하는 봉합재;
상기 봉합재, 상기 제1커패시터, 및 상기 반도체칩의 활성면 상에 배치된 제1연결부재; 및
상기 제1연결부재의 상기 반도체칩이 배치된측의 반대측에 배치된 제2커패시터; 를 포함하며,
상기 제1연결부재는 상기 반도체칩의 접속패드, 상기 제1커패시터, 및 상기 제2커패시터와 전기적으로 연결된 재배선층을 포함하며,
상기 제1커패시터 및 상기 제2커패시터는 상기 재배선층의 동일한 파워용 배선을 통하여 상기 반도체칩의 접속패드와 전기적으로 연결된,
팬-아웃 반도체 패키지.
A semiconductor chip having an active surface on which a connection pad is disposed and an inactive surface disposed on the opposite side of the active surface;
A first capacitor disposed around the semiconductor chip;
A sealing material for sealing at least a part of the inactive surface of the first capacitor and the semiconductor chip;
A first connecting member disposed on the active surface of the sealant, the first capacitor, and the semiconductor chip; And
A second capacitor disposed on a side opposite to a side of the first connection member on which the semiconductor chip is disposed; / RTI >
The first connecting member includes a re-wiring layer electrically connected to the connection pad of the semiconductor chip, the first capacitor, and the second capacitor,
Wherein the first capacitor and the second capacitor are electrically connected to the connection pad of the semiconductor chip through the same power wiring of the re-
A fan-out semiconductor package.
상기 제1 및 제2커패시터의 용량을 각각 C1 및 C2 라 할 때,
C1 = C2 를 만족하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
The method according to claim 1,
When the capacitances of the first and second capacitors are C 1 and C 2 , respectively,
C 1 = C 2 ,
A fan-out semiconductor package.
상기 제1 및 제2커패시터의 두께를 각각 t1 및 t2 라 할 때,
t1 > t2 를 만족하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
The method according to claim 1,
When the thicknesses of the first and second capacitors are t 1 and t 2 , respectively,
t 1 > t 2 ,
A fan-out semiconductor package.
상기 제1 및 제2커패시터의 등가직렬인덕턴스를 각각 L1 및 L2라 할 때,
L1 = L2 를 만족하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
The method according to claim 1,
When the equivalent series inductances of the first and second capacitors are L 1 and L 2 , respectively,
L 1 = L 2 ,
A fan-out semiconductor package.
상기 제1 및 제2커패시터의 등가직렬저항을 각각 R1 및 R2라 할 때,
R1 = R2 를 만족하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
The method according to claim 1,
When the equivalent series resistances of the first and second capacitors are R 1 and R 2 , respectively,
R < 1 > = R < 2 &
A fan-out semiconductor package.
상기 제1 및 제2커패시터는 병렬 연결된,
팬-아웃 반도체 패키지.
The method according to claim 1,
The first and second capacitors are connected in parallel,
A fan-out semiconductor package.
상기 제1연결부재의 상기 반도체칩이 배치된측의 반대측에 배치되며, 상기 재배선층의 배선의 적어도 일부를 노출시키는 개구부를 갖는 패시베이션층; 을 더 포함하며,
상기 제2커패시터는 상기 패시베이션층 표면에 배치된,
팬-아웃 반도체 패키지.
The method according to claim 1,
A passivation layer disposed on the opposite side of the side of the first connection member on which the semiconductor chip is disposed and having an opening exposing at least a part of the wiring of the redistribution layer; Further comprising:
Wherein the second capacitor is disposed on the surface of the passivation layer,
A fan-out semiconductor package.
상기 패시베이션층의 개구부 상에 배치된 접속단자; 를 더 포함하며,
상기 접속단자는 상기 제2커패시터 주위에 배치된,
팬-아웃 반도체 패키지.
8. The method of claim 7,
A connection terminal disposed on an opening of the passivation layer; Further comprising:
The connection terminal being disposed around the second capacitor,
A fan-out semiconductor package.
관통홀을 갖는 제2연결부재; 를 더 포함하며,
상기 관통홀 내에 상기 반도체칩과 상기 제1커패시터가 배치되며,
상기 봉합재의 일부가 상기 제2연결부재의 적어도 일부를 봉합하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
The method according to claim 1,
A second connecting member having a through hole; Further comprising:
The semiconductor chip and the first capacitor are disposed in the through hole,
A portion of the sealing member seals at least a part of the second connecting member,
A fan-out semiconductor package.
상기 제2연결부재는, 제1절연층, 상기 제2연결부재와 접하며 상기 제1절연층에 매립된 제1재배선층, 및 상기 제1절연층의 상기 제1재배선층이 매립된측의 반대측 상에 배치된 제2재배선층, 을 포함하며,
상기 제1 및 제2재배선층은 상기 접속패드와 전기적으로 연결된,
팬-아웃 반도체 패키지.
10. The method of claim 9,
Wherein the second connecting member includes a first rewiring layer which is in contact with the second connecting member and embedded in the first insulating layer, and a second rewiring layer which is in contact with the opposite side of the first rewiring layer And a second rewiring layer disposed on the first rewiring layer,
Wherein the first and second rewiring layers are electrically connected to the connection pad,
A fan-out semiconductor package.
상기 제2연결부재는, 상기 제1절연층 상에 배치되며 상기 제2재배선층을 덮는 제2절연층, 및 상기 제2절연층 상에 배치된 제3재배선층, 을 더 포함하는,
상기 제3재배선층은 상기 접속패드와 전기적으로 연결된,
팬-아웃 반도체 패키지.
11. The method of claim 10,
Wherein the second connecting member further comprises a second insulating layer disposed on the first insulating layer and covering the second rewiring layer and a third rewiring layer disposed on the second insulating layer,
Wherein the third re-wiring layer is electrically connected to the connection pad,
A fan-out semiconductor package.
상기 제1연결부재의 재배선층과 상기 제1재배선층 사이의 거리가 상기 제1연결부재의 재배선층과 상기 접속패드 사이의 거리보다 큰,
팬-아웃 반도체 패키지.
11. The method of claim 10,
The distance between the re-wiring layer of the first connecting member and the first re-wiring layer is larger than the distance between the re-wiring layer of the first connecting member and the connection pad,
A fan-out semiconductor package.
상기 제1재배선층은 상기 제1연결부재의 재배선층보다 두께가 두꺼운,
팬-아웃 반도체 패키지.
11. The method of claim 10,
Wherein the first rewiring layer is thicker than the rewiring layer of the first connection member,
A fan-out semiconductor package.
상기 제1재배선층의 하면은 상기 접속패드의 하면보다 상측에 위치하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
11. The method of claim 10,
And the lower surface of the first re-distribution layer is located above the lower surface of the connection pad,
A fan-out semiconductor package.
상기 제2재배선층은 상기 반도체칩의 활성면과 비활성면 사이에 위치하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
12. The method of claim 11,
And the second re-wiring layer is located between the active surface and the inactive surface of the semiconductor chip,
A fan-out semiconductor package.
상기 제2연결부재는, 제1절연층, 상기 제1절연층의 양면에 배치된 제1재배선층 및 제2재배선층, 상기 제1절연층 상에 배치되며 상기 제1재배선층을 덮는 제2절연층, 및 상기 제2절연층 상에 배치된 제3재배선층, 을 포함하며,
상기 제1 내지 제3재배선층은 상기 접속패드와 전기적으로 연결된,
팬-아웃 반도체 패키지.
10. The method of claim 9,
Wherein the second connecting member comprises a first insulating layer, a first rewiring layer and a second rewiring layer disposed on both surfaces of the first insulating layer, a second rewiring layer disposed on the first insulating layer, An insulating layer, and a third rewiring layer disposed on the second insulating layer,
Wherein the first to third rewiring layers are electrically connected to the connection pad,
A fan-out semiconductor package.
상기 제2연결부재는, 상기 제1절연층 상에 배치되어 상기 제2재배선층을 덮는 제3절연층, 및 상기 제3절연층 상에 배치된 제4재배선층, 을 더 포함하며,
상기 제4재배선층은 상기 접속패드와 전기적으로 연결된,
팬-아웃 반도체 패키지.
17. The method of claim 16,
The second connecting member further includes a third insulating layer disposed on the first insulating layer and covering the second rewiring layer and a fourth rewiring layer disposed on the third insulating layer,
Wherein the fourth redistribution layer is electrically connected to the connection pad,
A fan-out semiconductor package.
상기 제1절연층은 상기 제2절연층보다 두께가 두꺼운,
팬-아웃 반도체 패키지.
17. The method of claim 16,
Wherein the first insulating layer is thicker than the second insulating layer,
A fan-out semiconductor package.
상기 제3재배선층은 상기 제1연결부재의 재배선층보다 두께가 두꺼운,
팬-아웃 반도체 패키지.
17. The method of claim 16,
Wherein the third re-wiring layer is thicker than the re-wiring layer of the first connection member,
A fan-out semiconductor package.
상기 제1재배선층은 상기 반도체칩의 활성면과 비활성면 사이에 위치하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
17. The method of claim 16,
Wherein the first re-distribution layer is positioned between an active surface and an inactive surface of the semiconductor chip,
A fan-out semiconductor package.
상기 제3재배선층의 하면은 상기 접속패드의 하면보다 하측에 위치하는,
팬-아웃 반도체 패키지.
17. The method of claim 16,
And the lower surface of the third re-wiring layer is located below the lower surface of the connection pad,
A fan-out semiconductor package.
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