KR20220139589A - 더미 패드를 포함하는 반도체 패키지 - Google Patents
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- H01L2224/32135—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
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- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/331—Disposition
- H01L2224/3318—Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
- H01L2224/33181—On opposite sides of the body
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45139—Silver (Ag) as principal constituent
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- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
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- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45147—Copper (Cu) as principal constituent
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- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48101—Connecting bonding areas at the same height, e.g. horizontal bond
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- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48105—Connecting bonding areas at different heights
- H01L2224/48106—Connecting bonding areas at different heights the connector being orthogonal to a side surface of the semiconductor or solid-state body, e.g. parallel layout
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- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/4813—Connecting within a semiconductor or solid-state body, i.e. fly wire, bridge wire
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- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/4813—Connecting within a semiconductor or solid-state body, i.e. fly wire, bridge wire
- H01L2224/48132—Connecting within a semiconductor or solid-state body, i.e. fly wire, bridge wire with an intermediate bond, e.g. continuous wire daisy chain
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- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
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- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4911—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
- H01L2224/49111—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting two common bonding areas, e.g. Litz or braid wires
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4912—Layout
- H01L2224/49175—Parallel arrangements
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- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73215—Layer and wire connectors
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- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
- H01L2224/78301—Capillary
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—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
- H01L2224/83—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 layer connector
- H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
- H01L2224/83191—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
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Abstract
본 개시에 따른 반도체 패키지는 베이스 본딩 패드를 포함하는 베이스 기판;
상기 베이스 기판 상에 배치되는 제1 반도체 칩, 상기 제1 반도체 칩 아래에 구비되는 제1 접착층, 상기 제1 반도체 칩 상면의 본딩 영역에 구비되는 제1 본딩 패드, 상기 베이스 본딩 패드 및 상기 제1 본딩 패드를 연결하는 제1 본딩 와이어 및 상기 제1 반도체 칩 상면의 침투 영역에 구비되는 크랙 방지부를 포함하며; 상기 크랙 방지부는 상기 침투 영역의 양측에 구비되는 더미 패드들 및 상기 더미 패드들을 연결하는 더미 와이어를 포함한다.
상기 베이스 기판 상에 배치되는 제1 반도체 칩, 상기 제1 반도체 칩 아래에 구비되는 제1 접착층, 상기 제1 반도체 칩 상면의 본딩 영역에 구비되는 제1 본딩 패드, 상기 베이스 본딩 패드 및 상기 제1 본딩 패드를 연결하는 제1 본딩 와이어 및 상기 제1 반도체 칩 상면의 침투 영역에 구비되는 크랙 방지부를 포함하며; 상기 크랙 방지부는 상기 침투 영역의 양측에 구비되는 더미 패드들 및 상기 더미 패드들을 연결하는 더미 와이어를 포함한다.
Description
본 개시는 더미 패드를 포함하는 반도체 패키지에 관한 것이다.
다수의 반도체 칩을 탑재할 수 있는 다양한 반도체 패키지들이 연구되고 있다. 반도체 패키지의 크기는 산업 표준에 의하여 규격화될 수 있다. 제한된 크기를 갖는 반도체 패키지의 내부에 가능한 많은 수의 반도체 칩을 탑재하는 것이 고집적화 및 동작 속도의 증가에 유리하다.
본 발명의 목적은 신뢰성이 개선된 반도체 패키지를 제공하는 것이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지는 베이스 본딩 패드를 포함하는 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 배치되는 제1 반도체 칩, 상기 제1 반도체 칩 아래에 구비되는 제1 접착층, 상기 제1 반도체 칩 상면의 본딩 영역에 구비되는 제1 본딩 패드, 상기 베이스 본딩 패드 및 상기 제1 본딩 패드를 연결하는 제1 본딩 와이어 및 상기 제1 반도체 칩 상면의 침투 영역에 구비되는 크랙 방지부를 포함하며, 상기 크랙 방지부는 상기 침투 영역의 양측에 구비되는 더미 패드들 및 상기 더미 패드들을 연결하는 더미 와이어를 포함한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지는 베이스 본딩 패드를 포함하는 베이스 기판, 상기 베이스 기판 상에 배치되는 제1 반도체 칩, 상기 제1 반도체 칩 아래에 구비되는 제1 접착층, 상기 제1 반도체 칩 상면의 본딩 영역에 구비되는 제1 본딩 패드, 상기 베이스 본딩 패드 및 상기 제1 본딩 패드를 연결하는 제1 본딩 와이어 및 상기 제1 반도체 칩 상면의 침투 영역에 구비되는 더미 패드, 상기 제1 반도체 칩의 양측에 배치되는 제2 반도체 칩, 상기 제2 반도체 칩 아래에 구비되는 제2 접착층, 상기 제1 반도체 칩 상에 배치되는 반도체 스택 및 상기 반도체 스택 아래에 구비되는 제3 접착층을 포함하며, 상기 더미 패드의 높이는 상기 제3 접착층의 높이 이하이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지는 베이스 본딩 패드를 포함하는 베이스 기판, 상기 베이스 기판 아래에 배치되는 외부 연결 단자, 상기 베이스 기판 상에 배치되는 제1 반도체 칩, 상기 제1 반도체 칩 아래에 구비되는 제1 접착층, 상기 제1 반도체 칩 상면의 본딩 영역에 구비되는 제1 본딩 패드, 상기 베이스 본딩 패드 및 상기 제1 본딩 패드를 연결하는 제1 본딩 와이어, 상기 제1 반도체 칩 상면의 침투 영역에 구비되는 크랙 방지부, 상기 제1 반도체 칩의 양측에 배치되는 제2 반도체 칩, 상기 제2 반도체 칩 아래에 구비되는 제2 접착층, 상기 제2 반도체 칩의 상면에 구비되는 제2 본딩 패드, 상기 베이스 본딩 패드 및 상기 제2 본딩 패드를 연결하는 제2 본딩 와이어, 상기 제1 반도체 칩 상에 배치되고, 복수의 제3 반도체 칩들을 포함하는 반도체 스택, 상기 복수의 제3 반도체 칩들 아래에 구비되는 제3 접착층, 상기 복수의 제3 반도체 칩들의 상면에 구비되는 제3 본딩 패드, 상기 베이스 본딩 패드 및 상기 제3 본딩 패드를 연결하는 제3 본딩 와이어, 상기 제1 반도체 칩 및 상기 제2 반도체 칩 사이에 배치되는 제1 몰딩층 및 상기 베이스 기판 상에 배치되어, 상기 제2 반도체 칩의 외측면 및 상기 반도체 스택의 측면 및 상면을 감싸는, 제2 몰딩층을 포함하고, 상기 크랙 방지부는 상기 침투 영역의 양측에 구비되는 더미 패드들; 및 상기 더미 패드들을 연결하는 더미 와이어를 포함하고, 상기 제3 접착층의 높이는 상기 더미 패드들의 높이보다 크다,
본 개시의 일부 실시예에 따른 반도체 패키지는 몰딩층이 반도체 칩에 침투하는 것을 방지할 수 있어 신뢰성이 개선될 수 있다.
도 1a는 본 개시의 일부 실시예에 따른 반도체 패키지의 단면도이다.
도 1b는 도 1a의 반도체 패키지의 A부분의 평면도이다.
도 1c는 도 1b의 반도체 패키지를 I-I'선에서 바라본 단면도이다.
도 2a는 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 평면도이다.
도 2b는 도 2a의 반도체 패키지를 II-II'선에서 바라본 단면도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 평면도이다.
도 4a는 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 평면도이다.
도 4b는 도 4a의 반도체 패키지를 III-III'선에서 바라본 단면도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 단면도이다.
도 1b는 도 1a의 반도체 패키지의 A부분의 평면도이다.
도 1c는 도 1b의 반도체 패키지를 I-I'선에서 바라본 단면도이다.
도 2a는 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 평면도이다.
도 2b는 도 2a의 반도체 패키지를 II-II'선에서 바라본 단면도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 평면도이다.
도 4a는 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 평면도이다.
도 4b는 도 4a의 반도체 패키지를 III-III'선에서 바라본 단면도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 단면도이다.
도 1a는 본 개시의 일부 실시예에 따른 반도체 패키지의 단면도이다. 도 1b는 도 1a의 반도체 패키지의 A부분의 평면도이다. 도 1c는 도 1b의 반도체 패키지를 I-I'선에서 바라본 단면도이다.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 반도체 패키지(100)는 베이스 기판(110), 외부 연결 단자(120), 제1 반도체 칩(130), 크랙 방지부(140), 제2 반도체 칩(150)들, 반도체 스택(160) 및 몰딩층(170)을 포함할 수 있다.
베이스 기판(110)은 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 인쇄회로기판(PCB)은 내부에 비아와 다양한 회로들을 갖는 다층 회로 보드일 수 있다. 예를 들어, 베이스 기판(110)은 경성 인쇄 회로 기판(rigid printed circuit board), 연성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board), 또는 경-연성 인쇄 회로 기판(rigid-flexible printed circuit board)일 수 있다.
외부 연결 단자(120)는 베이스 기판(110)의 아래에 배치될 수 있다. 외부 연결 단자(120)의 상면은 베이스 기판(110)의 하면과 접할 수 있다. 외부 연결 단자(120)는 베이스 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 외부 연결 단자(120)는 솔더 볼(solder ball)일 수 있다. 예를 들어, 외부 연결 단자(120)는 주석 및 납 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
베이스 기판(110) 상에는 베이스 본딩 패드(BBP)들이 제공될 수 있다. 베이스 본딩 패드(BBP)들은 제1 및 제2 반도체 칩들(130, 150)과 인접한 영역들에 제공될 수 있다. 베이스 본딩 패드(BBP)의 하면은 베이스 기판(110)의 상면과 접할 수 있다. 베이스 본딩 패드(BBP)는 베이스 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 베이스 본딩 패드(BBP)는 구리, 알루미늄, 텅스텐, 또는 이들의 조합과 같은 도전성 물질을 포함할 수 있다.
제1 반도체 칩(130)은 베이스 기판(110) 상에 실장될 수 있다. 제1 반도체 칩(130)은 베이스 기판(110)의 중앙에 배치될 수 있다. 제1 반도체 칩(130)은 베이스 기판(110)으로부터 수직 방향(Y)으로 이격될 수 있다. 제1 반도체 칩(130)은 집적 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 반도체 칩(130)은 로직 회로를 포함하는 로직 칩일 수 있다. 로직 칩은 메모리 칩들을 제어하는 컨트롤러일 수 있다.
제1 반도체 칩(130)의 아래에는 제1 접착층(DAF1)이 구비될 수 있다. 제1 반도체 칩(130)은 제1 접착층(DAF1)을 통해 베이스 기판(110)의 상면에 부착될 수 있다. 예를 들어, 제1 접착층(DAF1)은 DAF(direct adhesive Film)와 같은 접착 필름일 수 있다. DAF는 반도체 패키지 공정에서 반도체 칩과 회로기판을 연결하거나, 반도체 칩과 반도체 칩을 연결할 때 사용되는 초박형 접착 필름일 수 있다. DAF는 일반적으로 사용되는 점착제나 접착제의 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, DAF는 에폭시, 폴리아미드, 아크릴 및 폴리이미드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, DAF는 아크릴, 아세트산비닐, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산에스테르 공중합체, 폴리아미드 폴리에틸렌 폴리술폰, 에폭시, 폴리이미드, 폴리아미드산, 실리콘 페놀 고무 폴리머, 불소 고무 폴리머 및 불소 수지 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 반도체 칩(130)의 높이 및 제1 접착층(DAF1)의 높이의 합(h1)은 0.5mm 이하일 수 있다.
한편, 도면에는 제1 반도체 칩(130)이 하나의 반도체 칩만을 포함하는 것으로 도시되었으나, 제1 반도체 칩(130)은 복수의 반도체 칩들이 수직 방향으로 적층된 반도체 스택일 수 있다. 예를 들어, 제1 반도체 칩(130)은 2 또는 4개의 반도체 칩들이 적층된 반도체 스택일 수 있다 이 경우, 복수의 반도체 칩들 사이에는 제1 접착층(DAF1)이 구비될 수 있고, 제1 접착층(DAF1)을 통해 베이스 기판(110)에 순차적으로 부착될 수 있다.
제1 반도체 칩(130) 상에는 복수의 제1 본딩 패드(BP1)들이 제공될 수 있다. 제1 본딩 패드(BP1)들은 제1 반도체 칩(130)의 상면의 가장자리 영역 중 침투 영역(PR)을 제외한 영역인 본딩 영역(BR)들에 제공될 수 있다. 본딩 영역(BR)들 각각은 제1 반도체 칩(130)의 4개의 측면들 각각에 인접한 영역일 수 있다. 본딩 영역(BR)들 각각은 제1 반도체 칩(130)의 4개의 측면들 각각을 따라 연장할 수 있다. 침투 영역(PR)은 반도체 공정 중 몰딩층(170)이 제1 반도체 칩(130)으로 침투할 수 있는 영역일 수 있다. 침투 영역(PR)은 본딩 영역(BR)들 사이의 영역일 수 있다. 침투 영역(PR)은 제1 반도체 칩(130)의 일 측면에 인접한 영역일 수 있다. 제1 반도체 칩(130)의 일 측면을 따라 침투 영역(PR) 및 본딩 영역(BR)이 연장할 수 있다. 예를 들면, 도 1a에 도시된 바와 같이, 제1 반도체 칩(130)의 일 측면에 인접하는 본딩 영역(BR) 및 침투 영역(PR)이 제1 수평 방향(X1)으로 연장할 수 있다. 제1 본딩 패드(BP1)들의 하면은 제1 반도체 칩(130)의 상면과 접할 수 있다. 제1 본딩 패드(BP1)들은 제1 반도체 칩(130)의 집적 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 본딩 패드(BP1)는 베이스 본딩 패드(BBP)와 동일한 물질을 포함할 수 있다.
제1 반도체 칩(130)은 제1 본딩 와이어(WR1)들을 통해 베이스 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 반도체 칩(130)은 제1 본딩 와이어(WR1)들을 통해 베이스 기판(110)과 와이어 본딩될 수 있다. 제1 본딩 와이어(WR1)들은 베이스 본딩 패드(BBP)들 및 제1 본딩 패드(BP1)들을 연결할 수 있다. 예를 들어, 제1 본딩 와이어(WR1)는 금, 은 또는 구리를 포함할 수 있다.
크랙 방지부(140)는 제1 반도체 칩(130)의 침투 영역(PR) 상에 배치될 수 있다. 크랙 방지부(140)는 더미 패드(141), 더미 범프(143) 및 더미 와이어(145)를 포함할 수 있다. 더미 패드(141)들은 제1 반도체 칩(130)의 침투 영역(PR)의 양측에 배치될 수 있다. 도면에는, 더미 패드(141)의 상면이 제1 수평 방향(X1) 길이(L1) 및 제2 수평 방향(X2) 길이(L2)가 동일한 정사각형인 것으로 도시되었으나, 이는 일 예시일 뿐이며, 더미 패드(141)의 상면은 직사각형일 수 있다. 더미 패드(141)의 높이(L3)는 0.03mm 내지 0.09mm일 수 있다. 예를 들어, 더미 패드(141)는 알루미늄 또는 PSPI(Photosensitive Polyimide)를 포함할 수 있다.
더미 범프(143)들 및 더미 와이어(145)는 더미 패드(141)들 상에 구비될 수 있다. 예를 들어, 하나의 더미 패드(141) 상에 하나의 더미 범프(143)가 형성될 수 있다. 캐필러리(미도시)의 노즐 단부에 볼(free air ball, FAB)을 형성하고, 캐필러리 내의 와이어를 노즐 단부에 노출시키며, 캐필러리의 단부로 고전압을 인가하여 노출된 와이어를 용융시켜 볼을 형성하고, 형성된 볼을 더미 패드(141)에 본딩하여 하나의 더미 범프(143)를 형성할 수 있다. 상기 캐필러리를 이용하여 더미 패드(141)들을 연결하는 더미 와이어(145)를 형성할 수 있다. 더미 범프(143) 및 더미 와이어(145)는 금, 은 또는 구리를 포함할 수 있다. 더미 와이어(145)는 제1 수평 방향(X1)으로 연장될 수 있다.
반도체 패키지(100)가 크랙 방지부(140)를 구비함으로써, 반도체 공정에서 몰딩층(170) 제1 반도체 칩(130)으로 침투 것을 방지할 수 있다.
제2 반도체 칩(150)들은 베이스 기판(110) 상에 실장될 수 있다. 제2 반도체 칩(150)들은 베이스 기판(110)의 양측에 각각 배치될 수 있다. 제2 반도체 칩(150)들은 베이스 기판(110)으로부터 수직 방향(Y)으로 이격될 수 있다. 제2 반도체 칩(150)들의 외측면은 베이스 기판(110)의 외측면으로부터 제1 수평 방향(X1)으로 이격될 수 있다. 제2 반도체 칩(150)들은 제1 반도체 칩(130)으로부터 제1 수평 방향(X1)으로 이격될 수 있다. 예를 들어, 제2 반도체 칩(150)들은 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
제2 반도체 칩(150)들은 제2 접착층(DAF2)에 의해 베이스 기판(110)에 부착될 수 있다. 제2 접착층(DAF2)은 제1 접착층(DAF1)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제2 반도체 칩(150)의 높이 및 제2 접착층(DAF2)의 높이의 합(h2)은 제1 반도체 칩(130)의 높이 및 제1 접착층(DAF1)의 높이의 합(h1)과 동일할 수 있다.
도면에는 도시되지 않았으나, 제2 반도체 칩(150)들 각각은 제1 반도체 칩(130)과 동일하게 본딩 영역(BR)들 및 침투 영역(PR)을 포함할 수 있다. 각각의 제2 반도체 칩(150)들의 본딩 영역(BR)들에는 제2 본딩 패드(BP2)가 제공될 수 있으며, 침투 영역(BP)에는 크랙 방지부(140)가 제공될 수 있다. 제2 반도체 칩(150)들은 제2 본딩 와이어(WR2)를 통해 베이스 기판(110)과 와이어 본딩될 수 있다. 제2 본딩 와이어(WR2)는 제2 반도체 칩(150)들 상에 구비된 제2 본딩 패드(BP2)들 및 베이스 본딩 패드(BBP)들을 연결할 수 있다 제2 본딩 와이어(WR2)는 제1 본딩 와이어(WR1)와 동일한 물질을 포함할 수 있다.
한편, 도면에는 제2 반도체 칩(150)들이 각각 하나의 반도체 칩만을 포함하는 것으로 도시되었으나, 제2 반도체 칩(150)들은 복수의 반도체 칩들이 수직 방향으로 적층된 반도체 스택일 수 있다. 예를 들어, 제2 반도체 칩(150)들은 2 또는 4개의 반도체 칩들이 적층된 반도체 스택일 수 있다. 이 경우, 복수의 반도체 칩들 사이에는 제2 접착층(DAF2)이 구비될 수 있고, 제2 접착층(DAF2)을 통해 베이스 기판(110)에 순차적으로 부착될 수 있다.
반도체 스택(160)은 제1 반도체 칩(130) 및 제2 반도체 칩(150)들 상에 배치될 수 있다. 반도체 스택(160)은 제1 반도체 칩(130) 및 제2 반도체 칩(150)들로부터 수직 방향(Y)으로 이격될 수 있다. 반도체 스택(160)의 양측면은 제2 반도체 칩(150)들의 외측면과 얼라인될 수 있다 본 명세서에서 내측면은 도면을 기준으로 바깥쪽 측면일 수 있고, 외측면은 안쪽 측면일 수 있다.
반도체 스택(160)은 수직 방향(Y)으로 적층된 복수의 제3 반도체 칩들(161, 163, 165, 167)을 포함할 수 있다. 제3 반도체 칩들(161, 163, 165, 167)은 수직 방향(y)으로 이격될 수 있고, 중첩될 수 있다. 제3 반도체 칩들(161, 163, 165, 167)은 낸드 플래시 메모리(NAND flash memory), MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory), PRAM(Phase-change Random Access Memory), FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory), RRAM(Resistive Random Access Memory), X-포인트RAM(X-point Random Access Memory), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
제3 반도체 칩들(161, 163, 165, 167) 각각의 아래에는 제3 접착층(DAF3)이 구비될 수 있다. 제3 접착층(DAF3)은 제1 접착층(DAF1) 및 제2 접착층(DAF2)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
제3 반도체 칩들(161, 163, 165, 167) 중 가장 아래에 배치된 제3 반도체 칩(161)은 제3 접착층(DAF3)을 통해 제1 반도체 칩(130) 및 제2 반도체 칩(150)들에 부착될 수 있다. 제3 반도체 칩들(161, 163, 165, 167)들은 제3 반도체 칩들(161, 163, 165, 167) 사이에 구비된 제3 접착층(DAF3)에 의해 상호간에 부착될 수 있다.
제3 접착층(DAF3)들 중 가장 아래에 구비된 제3 접착층(DAF3)은 제1 본딩 패드(BP1)들, 제2 본딩 패드(BP2)들, 제1 본딩 와이어(WR1)의 일부, 제2 본딩 와이어(WR2)의 일부 및 크랙 방지부(140)를 덮을 수 있다. 제3 접착층(DAF3)의 높이(h3)는 더미 패드(141)들의 높이(L3)보다 클 수 있다. 예를 들어, 제3 접착층(DAF3)의 높이는 0.03mm 내지 0.1mm일 수 있다.
제3 반도체 칩들(161, 163, 165, 167)들은 제3 본딩 와이어(WR3)들을 통해 베이스 기판(110)에 와이어 본딩될 수 있다. 제3 본딩 와이어(WR3)는 제1 본딩 와이어(WR1) 및 제2 본딩 와이어(WR2)와 동일한 물질을 포함할 수 있고, 제3 반도체 칩들(161, 163, 165, 167)들 상에 구비된 제3 본딩 패드(BP3)들 및 베이스 본딩 패드(BBP)들을 연결할 수 있다.
몰딩층(170)은 제1 몰딩부(171)들 및 제2 몰딩부(173)을 포함할 수 있다. 제1 몰딩부(171)들 및 제2 몰딩부(173)는 각각 절연성 폴리머 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 몰딩부(171)들 및 제2 몰딩부(173)는 각각 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)를 포함할 수 있다.
제1 몰딩부(171)들은 제1 반도체 칩(130) 및 제2 반도체 칩(150)들 사이에 개재될 수 있다. 제1 몰딩부(171)들 각각의 상면은 인접한 제3 접착층(DAF3)의 하면과 접할 수 있고, 제1 몰딩부(171)들 각각의 외측면은 제2 반도체 칩(150)들의 내측면과 접할 수 있으며, 제1 몰딩부(171)들 각각의 내측면은 제1 반도체 칩(130)과 접할 수 있다.
각각의 제1 몰딩부(171)들은 제1 반도체 칩(130) 및 제2 반도체 칩(150)들 및 제3 접착층(DAF3)으로 둘러싸인 공간을 완전히 채울 수 있다. 제1 몰딩부(171)들은 제1 본딩 와이어(WR1)들의 일부 및 제1 반도체 칩(130) 및 제2 반도체 칩(150)들 사이에 배치된 제2 본딩 와이어(WR2)들의 일부를 덮을 수 있다.
제2 몰딩부(173)는 베이스 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 제2 몰딩부(173)의 수직 방향(Y) 외측면은 베이스 기판(110)의 측면과 얼라인될 수 있다. 제2 몰딩부(173)의 내측면은 제2 반도체 칩(150)들의 외측면 및 반도체 스택(160)의 측면과 접할 수 있고, 반도체 스택(160)의 상면과 접할 수 있다. 제2 몰딩부(173)는 제3 본딩 와이어(WR3)의 일부 및 반도체 스택(160)의 상단에 구비된 제3 본딩 패드(BP3)를 덮을 수 있다.
도 2a는 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 평면도이다. 도 2b는 도 2a의 반도체 패키지를 II-II'선에서 바라본 단면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 반도체 패키지(200)는 베이스 기판(110), 외부 연결 단자(120), 제1 반도체 칩(130), 크랙 방지부(240), 제2 반도체 칩(150)들, 반도체 스택(160) 및 몰딩층(170)을 포함할 수 있다.
크랙 방지부(240)는 하나의 더미 패드로 구성될 수 있다. 크랙 방지부(240)의 제1 수평 방향(X1) 길이(L4)는 제2 수평 방향(X2) 길이(L5)보다 클 수 있다. 크랙 방지부(240)의 수직 방향(Y) 길이(L6)는 인접한 제3 접착층(DAF3)의 높이(h3)와 동일하거나, 인접한 제3 접착층(DAF3)의 높이(h3)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 크랙 방지부(240)의 수직 방향(Y) 길이(L6)는 0.03mm 내지 0.1mm일 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 평면도이다.
도 3을 참조하면, 반도체 패키지(300)는 베이스 기판(110), 외부 연결 단자(120), 제1 반도체 칩(130), 크랙 방지부(340), 제2 반도체 칩(150)들, 반도체 스택(160) 및 몰딩층(170)을 포함할 수 있다.
크랙 방지부(340)는 침투 영역(PR) 양측에 배치된 더미 패드(341)들, 복수의 더미 범프(343)들 및 복수의 더미 와이어(345)들을 포함할 수 있다. 더미 패드(341)들의 상면은 제1 수평 방향(X1) 길이(L7)가 제2 수평 방향(X2) 길이(L8)에 보다 큰 직사각형일 수 있다. 예를 들어, 제1 수평 방향(X1) 길이(L7)는 제2 수평 방향(X2) 길이(L8)의 2배 이상일 수 있다.
더미 범프(343)들 및 더미 와이어(345)들을 통해 더미 패드(341)들을 연결할 수 있다. 도면에는 각각의 더미 패드(341)들 상에 2개 더미 범프(343)들이 구비되고 2 개의 더미 와이어(345)들 구비된 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 예시일 뿐이며, 더 많은 수의 더미 범프(343)및 더미 와이어(345)들이 구비될 수 있다. 예를 들어, 더미 패드(341)들 상에 각각 3개의 더미 범프(343)들이 구비되는 경우, 3개의 더미 와이어(345)들이 구비될 수 있다.
도 4a는 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 평면도이다. 도 4b는 도 4a의 반도체 패키지를 III-III'선에서 바라본 단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 반도체 패키지(400)는 베이스 기판(110), 외부 연결 단자(120), 제1 반도체 칩(130), 크랙 방지부(440), 제2 반도체 칩(150)들, 반도체 스택(160) 및 몰딩층(170)을 포함할 수 있다.
크랙 방지부(440)는 더미 패드(441)들, 더미 범프(443)들 및 더미 와이어(445)들을 포함할 수 있다. 도면에는 침투 영역(PR)의 양측에 2개의 더미 패드(441)들이 구비되고, 중앙에 2개의 더미 패드(441)들이 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 예시일 뿐이며 이에 한정하지 아니한다. 예를 들어, 침투 영역(PR)의 양측에 2개의 더미 패드(441)들이 구비되고, 중앙에 하나의 더미 패드(441)가 구비될 수 있다.
도면에는, 더미 패드(441)의 상면이 제1 수평 방향(X1) 길이(L9) 및 제2 수평 방향(X2) 길이(L10)가 동일한 정사각형인 것으로 도시되었으나, 이는 일 예시일 뿐이며, 더미 패드(441)의 상면은 직사각형일 수 있다. 더미 패드(441)의 높이(L11)는 0.03mm 내지 0.09mm일 수 있다.
더미 범프(443)들 및 더미 와이어(445)들을 통해 더미 패드(441)들을 연결할 수 있다. 도면에는 더미 패드(441)들 사이에 각각 하나의 더미 와이어(445)가 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 예시일 뿐 이에 한정하지 아니한다. 예를 들어, 더미 패드(441)들 사이에 복수의 더미 와이어(445)들이 제공될 수 있다. 이 경우, 각각의 더미 패드(441)들 상에 복수의 더미 와이어(445)의 개수와 동일한 솔더 범프(443)들이 제공될 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 반도체 패키지(500)는 베이스 기판(110), 외부 연결 단자(120), 제1 반도체 칩(130), 제2 반도체 칩(150)들, 반도체 스택(560) 및 몰딩층(170)을 포함할 수 있다. 도면에는 도시 되지 않았으나, 반도체 패키지(500)는 전술한 크랙 방지부들(140, 240, 340, 440) 중 하나를 포함할 수 있다.
반도체 스택(560)은 복수의 제4 반도체 칩들(561, 563, 565, 567)을 포함할 수 있다. 제4 반도체 칩들(561, 563, 565, 567)은 도 1a 내지 도 1c의 제3 반도체 칩들(161, 163, 165, 167)과 동일할 수 있다. 제4 반도체 칩들(561, 563, 565, 567)은 계단식 구조로 적층될 수 있다. 제4 반도체 칩들(561, 563, 565, 567)은 전면의 제4 본딩 패드 패드(BP4)들이 노출되도록 계단식으로 적층될 수 있다. 예를 들어, 제4 반도체 칩들(561, 563, 565, 567)은 바로 아래의 반도체 칩의 제4 본딩 패드(BP4)가 보이도록 오른쪽으로 올라가는(또는 왼쪽으로 내려가는) 캐스케이드(cascade) 형태로 적층될 수 있다. 노출된 패드(PD)는 제4 본딩 와이어(WR4)를 통해 베이스 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제4 반도체 칩들(561, 563, 565, 567) 각각의 아래에는 제4 접착층(DAF4)이 구비될 수 있다. 제4 반도체 칩들(561, 563, 565, 567) 중 가장 아래에 배치된 제4 반도체 칩(561)은 제4 접착층(DAF4)을 통해 제1 반도체 칩(130) 및 제2 반도체 칩(150)들에 부착될 수 있다. 제4 반도체 칩들(561, 563, 565, 567)들은 제4 반도체 칩들(561, 563, 565, 567) 사이에 구비된 제4 접착층(DAF4)에 의해 상호간에 부착될 수 있다. 제4 본딩 패드(BP4), 제4 본딩 와이어(WR4) 및 제4 접착층(DAF4)은 도 1a 내지 도 1c의 제3 본딩 패드(BP3), 제3 본딩 와이어(WR3) 및 제4 접착층(DAF4)과 동일할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 기술적 사상에 따른 실시 예들을 설명하였지만, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 개시가 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야 한다.
100, 200, 300, 400, 500: 반도체 패키지 110: 베이스 기판 120: 외부 연결 단자 130: 제1 반도체 칩, 140, 240, 340, 440: 크랙 방지부 150: 제2 반도체 칩, 160, 560: 반도체 스택 170: 몰딩층
Claims (10)
- 베이스 본딩 패드를 포함하는 베이스 기판;
상기 베이스 기판 상에 배치되는 제1 반도체 칩;
상기 제1 반도체 칩 아래에 구비되는 제1 접착층;
상기 제1 반도체 칩 상면의 본딩 영역에 구비되는 제1 본딩 패드;
상기 베이스 본딩 패드 및 상기 제1 본딩 패드를 연결하는 제1 본딩 와이어; 및
상기 제1 반도체 칩 상면의 침투 영역에 구비되는 크랙 방지부를 포함하며,
상기 크랙 방지부는 상기 침투 영역의 양측에 구비되는 더미 패드들; 및
상기 더미 패드들을 연결하는 더미 와이어를 포함하는, 반도체 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 제1 반도체 칩의 양측에 구비되는 제2 반도체 칩; 및
상기 제2 반도체 칩 아래에 구비되는 제2 접착층을 포함하는, 반도체 패키지. - 제2항에 있어서,
상기 제1 반도체 칩의 높이 및 상기 제1 접착층의 높이의 합은, 상기 제2 반도체 칩의 높이 및 상기 제2 접착층의 높이의 합과 동일한, 반도체 패키지. - 제3항에 있어서,
상기 제1 반도체 칩의 높이 및 상기 제1 접착층의 높이의 합은, 0.5mm이하인, 반도체 패키지. - 제2항에 있어서,
상기 제1 반도체 칩 및 상기 제2 반도체 칩 사이에 구비되는 몰딩층을 더 포함하는, 반도체 패키지. - 제5항에 있어서,
상기 몰딩층은,
에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)를 포함하는, 반도체 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 제1 반도체 칩 상에 배치되는 반도체 스택; 및
상기 반도체 스택 아래에 구비되는 제3 접착층을 더 포함하는, 반도체 패키지. - 제7항에 있어서,
상기 더미 패드들의 높이는 상기 제3 접착층의 높이보다 작은, 반도체 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 크랙 방지부는 상기 더미 패드들 상부에 구비되는 더미 범프를 더 포함하는, 반도체 패키지. - 베이스 본딩 패드를 포함하는 베이스 기판;
상기 베이스 기판 상에 배치되는 제1 반도체 칩;
상기 제1 반도체 칩 아래에 구비되는 제1 접착층;
상기 제1 반도체 칩 상면의 본딩 영역에 구비되는 제1 본딩 패드;
상기 베이스 본딩 패드 및 상기 제1 본딩 패드를 연결하는 제1 본딩 와이어;
상기 제1 반도체 칩 상면의 침투 영역에 구비되는 더미 패드;
상기 제1 반도체 칩의 양측에 배치되는 제2 반도체 칩들;
상기 제2 반도체 칩들 아래에 구비되는 제2 접착층들;
상기 제1 반도체 칩 및 상기 제2 반도체 칩들 상에 배치되는 반도체 스택;
상기 반도체 스택 아래에 구비되는 제3 접착층; 및
상기 제1 반도체 칩, 상기 제2 반도체 칩들 및 상기 반도체 스택을 덮는 몰드층을 포함하며;
상기 더미 패드의 높이는 상기 제3 접착층의 높이 이하인, 반도체 패키지.
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