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KR100652374B1 - Semiconductor Multi Chip Package and Manufacturing Method Thereof - Google Patents

Semiconductor Multi Chip Package and Manufacturing Method Thereof Download PDF

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KR100652374B1
KR100652374B1 KR1020040016102A KR20040016102A KR100652374B1 KR 100652374 B1 KR100652374 B1 KR 100652374B1 KR 1020040016102 A KR1020040016102 A KR 1020040016102A KR 20040016102 A KR20040016102 A KR 20040016102A KR 100652374 B1 KR100652374 B1 KR 100652374B1
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bonding
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Abstract

반도체 멀티 칩 패키지 및 그 제조방법에 대하여 개시한다. 본 발명에 따른 멀티 칩 패키지는 패키지 기판을 포함하는데, 패키지 기판은 상부에 배치되어 있는 접속 단자를 가진다. 제1칩은 그것의 실질적인 중앙 부분 상에 형성되어 있는 센터 본딩 패드를 포함한다. 제1칩은 패키지 기판 상에 배치되어 있다. 절연용 지지 구조물은 제1칩 상의 본딩 패드의 바깥쪽에 위치하도록 형성되어 있다. 접속 단자 중의 하나와 센터 본딩 패드 중의 하나 이상은 본딩 와이어에 의하여 전기적으로 연결되어 있다. 제2칩은 본딩 패드의 위쪽에 배치되어 있으며, 절연용 지지 구조물 상에 놓여 있다.A semiconductor multichip package and a method of manufacturing the same are disclosed. The multichip package according to the present invention includes a package substrate, which has a connection terminal disposed thereon. The first chip includes a center bonding pad formed on its substantially central portion. The first chip is disposed on the package substrate. The insulating support structure is formed to be located outside of the bonding pad on the first chip. One of the connection terminals and one or more of the center bonding pads are electrically connected by bonding wires. The second chip is disposed above the bonding pads and lies on the insulating support structure.

Description

반도체 멀티 칩 패키지 및 그 제조방법{Semiconductor multi-chip package and fabrication method for the same}Semiconductor multi-chip package and fabrication method for the same

도 1a는 종래 기술에 따른 센터 패드형 반도체 칩을 보여주는 평면도이다.1A is a plan view illustrating a center pad semiconductor chip according to the related art.

도 1b는 종래 기술에 따른 주변 패드형 반도체 칩을 보여주는 평면도이다.1B is a plan view illustrating a peripheral pad type semiconductor chip according to the related art.

도 2는 주변 패드형 반도체 칩을 포함하는 종래 기술에 따른 멀티 칩 패키지에 대한 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a multi-chip package according to the prior art including a peripheral pad-type semiconductor chip.

도 3은 주변 본딩 패드에 의해 재배치된 센터 패드형 반도체 칩을 포함하는 종래 기술에 따른 멀티 칩 패키지에 대한 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a multi-chip package according to the prior art including a center pad type semiconductor chip rearranged by a peripheral bonding pad.

도 4는 중앙 영역으로부터 주변 영역으로 재배치된 본딩 패드를 가지는 종래 기술에 따른 반도체 칩에 대한 평면도이다.4 is a plan view of a semiconductor chip according to the prior art having bonding pads rearranged from a central region to a peripheral region.

도 5는 중앙 영역으로부터 주변 영역으로 재배치된 본딩 패드를 가지는 종래 기술에 따른 반도체 칩에 대한 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a prior art semiconductor chip having bonding pads repositioned from a central region to a peripheral region.

도 6 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 반도체 멀티 칩 패키지를 제조하는 방법을 보여주는 단면도이다.6 through 12 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor multi-chip package according to an embodiment of the present invention.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연용 지지 구조물에 대한 단면도이다.13 is a cross-sectional view of an insulating support structure according to another embodiment of the present invention.

도 14a는 본 발명의 일 측면에 따른 멀티 칩 패키지에 포함되어 있고, 그 상 부에 절연용 지지 구조물이 배치되어 있는 반도체 칩을 보여주는 평면도이다.14A is a plan view illustrating a semiconductor chip included in a multi-chip package according to an aspect of the present invention and having an insulating support structure disposed thereon.

도 14b는 본 발명의 다른 측면에 따른 멀티 칩 패키지에 포함되어 있고, 그 상부에 절연용 지지 구조물이 배치되어 있는 반도체 칩을 보여주는 평면도이다.14B is a plan view illustrating a semiconductor chip included in a multi-chip package according to another aspect of the present invention and having an insulating support structure disposed thereon.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 웨이퍼 레벨 패키지에 대한 평면도이다.15 is a plan view of a wafer level package according to another embodiment of the present invention.

도 16은 도 15에 도시되어 있는 구조를 가지는 웨이퍼 레벨 패키지를 제조하는데 사용되는 스크린 마스크에 대한 평면도이다.FIG. 16 is a plan view of a screen mask used to fabricate a wafer level package having the structure shown in FIG. 15.

도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 멀티 칩 패키지를 보여주는 단면도이다.17 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor multi-chip package according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 반도체 멀티 칩 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor devices, and more particularly, to a semiconductor multichip package and a method of manufacturing the same.

일반적으로 반도체 칩은 센터 패드 구성(center pads configuration)이거나 주변 패드 구성(peripheral pad configuration)을 가지고 있다. 센터 패드 구성을 가진 반도체 칩(이하, '센터 패드형 반도체 칩'이라 한다)은 본딩 패드(12)가 칩의 중앙 영역(center region) 상에 형성되어 있는 것을 말하며, 주변 패드 구성을 가진 반도체 칩(이하, '주변 패드형 반도체 칩'이라 한다)은 본딩 패드(14)가 칩의 주변 영역(peripheral region) 상에 형성되어 있는 것을 말한다. 도 1a에는 센터 패드형 반도체 칩의 평면도가 도시되어 있고, 도 1b에는 주변 패드형 반도체 칩의 평면도가 도시되어 있다. 일반적으로 고속으로 동작을 하는 반도체 장치로서는 센터 패드형 반도체 칩이 보다 적합하다.In general, semiconductor chips have a center pads configuration or a peripheral pad configuration. A semiconductor chip having a center pad configuration (hereinafter, referred to as a “center pad semiconductor chip”) refers to a bonding pad 12 formed on a center region of the chip, and has a semiconductor chip having a peripheral pad configuration. (Hereinafter referred to as a peripheral pad type semiconductor chip) means that the bonding pads 14 are formed on the peripheral region of the chip. 1A is a plan view of a center pad type semiconductor chip, and FIG. 1B is a plan view of a peripheral pad type semiconductor chip. In general, a center pad type semiconductor chip is more suitable as a semiconductor device that operates at high speed.

현재, 반도체 제조 산업에서는 고속, 다기능 반도체 장치들을 높은 실장 밀도(high packing density)로 실장시키기 위한 요구를 충족시킬 수 있는 반도체 멀티 칩 패키지를 제조하는데 엄청난 투자를 하고 있다. 그러한 노력의 하나로서, 반도체 제조 산업에서는 주변 패드형 반도체 칩이 적층되어 있는 반도체 멀티 칩 패키지를 제안하였다.Currently, the semiconductor manufacturing industry is investing heavily in the manufacture of semiconductor multi-chip packages that can meet the needs for mounting high speed, multifunctional semiconductor devices at high packing density. As one of such efforts, the semiconductor manufacturing industry has proposed a semiconductor multi-chip package in which peripheral pad-type semiconductor chips are stacked.

종래 기술에 따른 멀티 칩 패키지의 하나는 도 2에 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 반도체 멀티 칩 패키지는 적층된 칩(20, 40)을 포함하는데, 각각의 칩은 주변 패드형 반도체 칩이다. 칩(20, 40)은 하나의 칩 상면에 다른 하나의 칩이 적층되어 있는 구조인데, 칩(20, 40) 사이에는 스페이서(spacer, 30)가 위치해있다. 그러나, 도 2에 도시되어 있는 멀티 칩 패키지는, 하부 칩으로서 센터 패드형 반도체 칩을 사용하여 제조할 수 없는데, 왜냐하면 센터 패드형 반도체 칩은 스페이서가 위치할 수 있는 충분한 공간을 제공할 수 없기 때문이다.One of the multi-chip packages according to the prior art is shown in FIG. Referring to FIG. 2, a semiconductor multichip package includes stacked chips 20 and 40, each chip being a peripheral pad type semiconductor chip. The chips 20 and 40 have a structure in which one chip is stacked on an upper surface of one chip, and a spacer 30 is positioned between the chips 20 and 40. However, the multi-chip package shown in Fig. 2 cannot be manufactured using the center pad type semiconductor chip as the bottom chip, because the center pad type semiconductor chip cannot provide sufficient space for the spacer to be located. to be.

도 3에는 종래 기술에 따라서, 센터 패드 구성 즉, 반도체 칩의 중앙 영역에 형성되어 있는 패드 배선 패턴(pad wiring patterns, 미도시)("센터 패드 배선 패턴")을 가지도록 원래 구성되어 있는 하부 칩(32) 즉, 하부 칩으로 센터 패드형 반도체 칩을 포함하는 반도체 멀티 칩 패키지(32)의 일 예를 보여주고 있다.3 is a lower chip originally configured to have a center pad configuration, that is, a pad wiring pattern (not shown) ("center pad wiring pattern") formed in a central region of a semiconductor chip according to the related art. That is, an example of the semiconductor multi-chip package 32 including the center pad type semiconductor chip as the lower chip is shown.

도 4 및 도 5에는 센터 패드 배선 패턴(36)을 주변 본딩 패드(38)로 재배치 하는 방법이 도시되어 있는데, 여기서 주변 본딩 패드(38)는 실제로 와이어 본딩 공정이 수행되는 부분이다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 도시된 것과 같은 종래 기술에 따른 멀티 칩 패키지(32)는, 원래 센터 패드 구성을 가지도록 구성된 반도체 칩이 적층되어 있는 구조(32, 34)를 포함한다.4 and 5 illustrate a method of rearranging the center pad wiring pattern 36 to the peripheral bonding pads 38, where the peripheral bonding pads 38 are actually portions where the wire bonding process is performed. 3 to 5, the multi-chip package 32 according to the prior art as shown includes structures 32 and 34 in which semiconductor chips originally configured to have a center pad configuration are stacked.

다시 말하면, 센터 패드 배선 패턴(36)은 재배치 패턴(redistribution patterns, 39)을 통하여 주변 본딩 패드(38)와 연결된다. 이러한 방법을 사용하면, 하부 칩(32) 상의 본딩 패드(38) 사이 공간에 스페이서(37)가 위치할 수 있도록 함으로써, 센터 패드 배선 패턴(36)을 가지는 적층된 칩(32, 34)을 포함하는 멀티 칩 패키지를 형성할 수 있다.In other words, the center pad wiring pattern 36 is connected to the peripheral bonding pads 38 through redistribution patterns 39. Using this method, the spacers 37 can be located in the space between the bonding pads 38 on the lower chip 32, thereby including stacked chips 32 and 34 having the center pad wiring pattern 36. It is possible to form a multi-chip package.

그러나, 패드 배선 패턴을 재배치시키기 위해서는 비용이 상당이 많이 요구되고, 그리고 공정 및 패키지의 신뢰성이 아직 신뢰할 수 있는 수준에 도달하지 못하였다. 따라서, 신뢰성이 높으며 경제적(cost-effective)인 방법으로 센터 패드형 반도체 칩을 포함하는 반도체 멀티 칩 패키지를 제조하는 방법에 대한 요구는 계속 존재한다.However, in order to rearrange the pad wiring pattern, a considerable cost is required, and the reliability of the process and the package has not yet reached a reliable level. Accordingly, there is a continuing need for a method of manufacturing a semiconductor multichip package including a center pad type semiconductor chip in a reliable and cost-effective manner.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 센터 패드형 반도체 칩을 이용하여 경제적일 뿐만이 아니라 신뢰성이 높은 칩 적층형 반도체 멀티 칩 패키지 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a chip stacked semiconductor multi-chip package not only economically but also highly reliable using a center pad semiconductor chip and a method of manufacturing the same.

본 발명에 따르면, 센터 패드형 반도체 칩을 사용하여 고밀도 반도체 멀티 칩 패키지를 제조할 수가 있다. 이것은 기존의 제조 설비를 사용하여 달성할 수 있으며, 많은 비용이 소모되고 신뢰성이 그다지 높지 않은 패드 재배치 공정을 사용하지 않고서도 달성할 수 있다.According to the present invention, a high density semiconductor multichip package can be manufactured using a center pad type semiconductor chip. This can be achieved using existing manufacturing equipment and can be achieved without using a pad repositioning process which is costly and not very reliable.

본 발명의 일 실시에에 의하면, 멀티 칩 패키지는 패키지 기판을 포함하는데, 패키지 기판은 그 상부에 배치되어 있는 접속 단자(bond fingers)를 포함한다. 제1칩이 상기 패키지 기판 상에 배치되어 있으며, 바람직하게는 상기 제1칩은 그 칩 상의 실질적인 중앙 부분에 형성되어 있는 제1 본딩 패드를 포함한다. 바람직하게는 절연용 지지 구조물(insulating support structure)이 상기 제1칩 상의 본딩 패드 바깥쪽에 형성되어 있다. 바람직하게는 본딩 와이어가 상기 접속 단자들 중의 하나와 상기 제1 본딩 패드들 중에서 하나 이상을 전기적으로 연결한다. 상기 본딩 와이어의 일부분은 상기 절연용 지지 구조물을 사용하여 상기 제1 칩으로부터 떨어져 있도록 하는 것이 바람직하다. 제2칩이 상기 본딩 와이어의 상부에 배치되어 있으며, 상기 절연용 지지 구조물 상에 놓여 있다.According to one embodiment of the invention, a multichip package comprises a package substrate, the package substrate comprising bond fingers disposed thereon. A first chip is disposed on the package substrate, preferably the first chip comprises a first bonding pad formed in a substantially central portion on the chip. Preferably an insulating support structure is formed outside the bonding pads on the first chip. Preferably, a bonding wire electrically connects one of the connection terminals with at least one of the first bonding pads. A portion of the bonding wire is preferably kept away from the first chip using the insulating support structure. A second chip is placed on top of the bonding wire and lies on the insulating support structure.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 오히려 여기서 소개되는 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이 철저하고 완전하게 개시될 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 예시적으로 제공되어지는 것들이다. 도면에 있어서, 층의 두께 및/또는 영역들의 크기 등은 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided by way of example so that the technical spirit of the present invention can be thoroughly and completely disclosed, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In the drawings, the thickness of layers and / or the size of regions are exaggerated for clarity. Like numbers refer to like elements throughout.

도 12에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 멀티 칩 패키지가 도시되어 있다. 도 12를 참조하면, 멀티 칩 패키지(400)는 패키지 기판(200)을 포함하는데, 패키지 기판(200)은 그 상부에 배치되어 있는 접속 단자(220)를 포함한다. 제1칩(210)은 센터 패드 구성을 가지고 있기 때문에, 그 칩 상의 실질적인 중앙 부분에 형성되어 있는 제1 본딩 패드(215)를 가진다. 제1칩(210)은 패키지 기판(200) 상에 탑재되어 있다.12 illustrates a semiconductor multichip package according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 12, the multi chip package 400 includes a package substrate 200, and the package substrate 200 includes connection terminals 220 disposed thereon. Since the first chip 210 has a center pad configuration, the first chip 210 has a first bonding pad 215 formed at a substantially central portion on the chip. The first chip 210 is mounted on the package substrate 200.

절연용 지지 구조물(260)이 제1칩(210) 상의 본딩 패드(215) 바깥쪽에 형성되어 있다. 예를 들어, 절연용 지지 구조물(260)은 제1칩(210)의 서로 대향하는 면을 따라서 각각 떨어져서 형성될 수 있으며, 절연용 지지 구조물(260) 사이에는 본딩 패드(215)가 위치한다. 절연용 지지 구조물(260)은, 예를 들어, 제1칩(210)의 적어도 서로 대향하는 2면의 주변 영역을 따라서 라인 형태로 뻗어있을 수 있다(도 9참조).An insulating support structure 260 is formed outside the bonding pad 215 on the first chip 210. For example, the insulating support structure 260 may be formed apart from each other along opposite surfaces of the first chip 210, and a bonding pad 215 may be disposed between the insulating support structures 260. The insulating support structure 260 may extend, for example, in the form of a line along at least two peripheral areas of the first chip 210 that face each other (see FIG. 9).

그러나, 절연용 지지 구조물(260)은 결코 라인 형태로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 이내에서는 다른 형태로 제조될 수 있다. 예를 들어, 절연용 지지 구조물(260)은 제1칩(210)의 두 개 또는 그 이상의 가장자리의 길이 방향을 따라 배치되어 있는 분리된 마운드 형상의 구조물(separate, mound-like structure)일 수 있다. 절연용 지지 구조물(260)은 도 14a 및 도 14b에 도시되어 있는 것과 같이, 제1칩(210)의 코너에 형성될 수도 있다. 분리된 마운드 형상의 구조물을 사용하면, 절연용 지지 구조물을 형성하는데 요구되는 재료의 양을 감소시킬 수가 있기 때문에, 라인 형태의 지지 구조물(260)과 비교하여, 제조 비용 및 공정 시간을 줄일 수 있다. 또한, 절연용 지지 구조물(260)은 도 9에 도시된 것과 같은 직선형에 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 실시하는데, 파동형 라인(wavy line shape) 형태와 같이, 직선형과는 다른 형태의 절연용 지지 구조물을 사용할 수도 있다. 게다가, 제조하는 목적에 따라서는 제1칩(210)의 서로 대향하는 주변 영역 상에, 라인 형태의 절연용 지지 구조물(260)을 하나 이상 형성시킬 수도 있다.However, the insulating support structure 260 is by no means limited to a line form, and may be manufactured in other forms within the scope of the present invention. For example, the insulating support structure 260 may be a separate mound-like structure disposed along the length direction of two or more edges of the first chip 210. . The insulating support structure 260 may be formed at the corner of the first chip 210, as shown in FIGS. 14A and 14B. The use of a separate mound structure can reduce the amount of material required to form the insulating support structure, thereby reducing manufacturing costs and processing time compared to the line-shaped support structure 260. . In addition, the insulating support structure 260 is not limited to a straight line as shown in FIG. In the practice of the invention, it is also possible to use an insulating support structure different from the straight one, such as in the form of a wavy line shape. In addition, depending on the purpose of manufacturing, one or more insulating support structures 260 in the form of lines may be formed on the peripheral areas of the first chip 210 that face each other.

접속 단자(220) 중의 하나와 제1 본딩 패드(215) 중의 적어도 하나 사이에는 본딩 와이어(230)가 연결된다. 본딩 와이어(230)는 절연용 지지 구조물(260)에 의하여 제1칩(210)으로부터 이격되어 있다. 본딩 와이어(230) 루프(loop)의 상부(top)가 절연용 지지 구조물(260)의 상부보다 실질적으로 높지 않도록 하는 것이 또한 바람직하다. 제2 본딩 패드(315)를 가지는 제2칩(310)이 본딩 와이어(230) 위에 배치되어 절연용 지지 구조물(260) 상에 위치한다.A bonding wire 230 is connected between one of the connection terminals 220 and at least one of the first bonding pads 215. The bonding wire 230 is spaced apart from the first chip 210 by the insulating support structure 260. It is also desirable that the top of the bonding wire 230 loop is not substantially higher than the top of the insulating support structure 260. A second chip 310 having a second bonding pad 315 is disposed on the bonding wire 230 and positioned on the insulating support structure 260.

도 13은 본 발명의 기술적 사상이 구현된 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 13을 참조하면, 본딩 와이어(230)가 절연용 지지 구조물(260) 상에 위치하기 보다는 절연용 지지 구조물(260)의 내부를 관통한다. 이러한 구조에서는, 절연용 지지 구조물(260)은 제2칩(310)을 직접 지지할 수 있다.13 is a view showing another embodiment in which the technical idea of the present invention is implemented. Referring to FIG. 13, the bonding wire 230 penetrates through the interior of the insulating support structure 260, rather than being located on the insulating support structure 260. In this structure, the insulating support structure 260 may directly support the second chip 310.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본딩 와이어(230)가 절연용 지지 구조물(260)과 직접 접촉할 필요가 없다. 제조 목적에 따라서는, 예를 들어, 본딩 와이 어(230)가 라인 형태의 지지 구조물(260) 또는 분리된 마운드 형태의 지지 구조물(260)과 직접 접촉하지 않으면서 그 위로 배열되어 있거나 그것들을 따라서 형성되어 있을 수도 있다.According to another embodiment of the present invention, the bonding wire 230 does not need to be in direct contact with the insulating support structure 260. Depending on the manufacturing purpose, for example, the bonding wire 230 may be arranged over or along the support structure 260 in the form of a line or without direct contact with the support structure 260 in the form of a separate mound. It may be formed.

도 11에는 본 발명의 다른 측면을 보여주는 단면도가 도시되어 있다. 도 11을 참조하면, 멀티 칩 패키지(400)는 제1칩(210)과 제2칩(310)의 접착을 위하여 그 사이에 개재되어 있는 인터포저(interposer, 270)를 포함한다. 인터포저(270)는 제2칩(310)을 지지하여, 제1칩(210)에 연결되어 있는 본딩 와이어(230)와 제2칩(310)이 접촉하는 것을 방지한다. 인터포저(270)를 형성하는 물질-예를 들어, 실리카와 같은 필러(filler)를 함유하지 않은 에폭시-은 절연용 지지 구조물(260, 도 10참조)과 이격되어서 위치하여, 인터포저(270)를 형성한다. 제2칩(310)을 지지하고 본딩 와이어(230)를 절연시키기 위하여, 인터포저(270)를 사용하지 않고, 대신에 절연용 지지 구조물(260) 및/또는 절연용 테이프(340)를 사용하는 방법 등으로, 본 발명은 여러 가지의 다른 형태로 구현할 수도 있다.11 is a cross-sectional view showing another aspect of the present invention. Referring to FIG. 11, the multichip package 400 includes an interposer 270 interposed therebetween for bonding the first chip 210 and the second chip 310. The interposer 270 supports the second chip 310 to prevent the bonding wire 230 connected to the first chip 210 and the second chip 310 from contacting each other. The material forming the interposer 270—for example, an epoxy that does not contain a filler, such as silica—is positioned away from the insulating support structure 260 (see FIG. 10), so that the interposer 270 To form. To support the second chip 310 and to insulate the bonding wire 230, without using the interposer 270, instead using the insulating support structure 260 and / or insulating tape 340. By the method, the present invention can be implemented in various other forms.

다시 도 12를 참조하면, 멀티 칩 패키지(400)는 예를 들어, 제2칩(310)과 본딩 와이어(230) 사이에서, 그것들을 서로 격리시킬 수 있도록 절연용 테이프(340)를 더 포함할 수도 있다. 절연용 테이프(340)는 제2칩(310)의 바닥면 상에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 비록 도시하지는 않았지만, 절연용 테이프(340)는 본딩 와이어(230)와 직접 접촉할 수도 있다. 또한, 만일 도 13 또는 도 14b와 관련하여 기술한 바와 같이, 본딩 와이어(230)가 지지 구조물(260)을 관통한다면, 절연용 테이프(340)는 예를 들어, 절연용 지지 구조물(260)과 직접 접촉할 수도 있다. 대신 에, 절연용 테이프(340)는 본딩 와이어(230) 또는 절연용 지지 구조물(260)과 접촉하지 않고, 인터포저(270)와 접촉할 수도 있다.Referring back to FIG. 12, the multichip package 400 may further include an insulating tape 340, for example, between the second chip 310 and the bonding wire 230 to isolate them from each other. It may be. Insulating tape 340 is preferably formed on the bottom surface of the second chip (310). Although not shown, the insulating tape 340 may directly contact the bonding wire 230. In addition, if the bonding wire 230 penetrates the support structure 260, as described in connection with FIG. 13 or 14B, the insulating tape 340 may, for example, be in contact with the insulating support structure 260. It may also be in direct contact. Instead, the insulating tape 340 may contact the interposer 270 without contacting the bonding wire 230 or the insulating support structure 260.

멀티 칩 패키지(400)는 제1칩(210) 및 제2칩(310)를 밀봉시키는 에폭시 몰딩 화합물(EMC, 350)을 또한 포함할 수 있다. 비록 도시하지는 않았지만, 인터포저(270)가 제1칩(210) 상에 형성되지 않는 경우에는, EMC(350)가 인터포저(270)를 대신하여 제1칩(210) 및 제2칩(310) 사이에 배치되는 것이 바람직하다.The multi chip package 400 may also include an epoxy molding compound (EMC) 350 that seals the first chip 210 and the second chip 310. Although not shown, when the interposer 270 is not formed on the first chip 210, the EMC 350 replaces the interposer 270 with the first chip 210 and the second chip 310. It is preferable to arrange between).

< 제조방법 ><Manufacturing Method>

지금부터 도 6 내지 도 12를 참조하여, 전술한 반도체 멀티 칩 패키지(400)의 제조방법에 대하여 상세히 기술한다. 도 6을 참조하면, 반도체 멀티 칩 패키지(400)는 패키지 기판(200) 상에 하부(또는 제1) 반도체 칩(210)을 탑재하여 형성한다. 이것은 이 분야의 통상적인 제조기술을 사용하여 달성할 수 있다. 예를 들어, 접착제(240)를 디스펜싱하는 디스펜스 유닛(dispenser unit)을 구비하는 종래의 다이-본더(die-bonder)를 사용하여 접착제(240)를 패키지 기판(200)에 가한다. 접착제는 반도체 패키지 분야에서 통상적으로 사용되는 통상적인 접착용 물질이다.6 to 12, the method of manufacturing the above-described semiconductor multi-chip package 400 will be described in detail. Referring to FIG. 6, the semiconductor multi chip package 400 is formed by mounting a lower (or first) semiconductor chip 210 on the package substrate 200. This can be accomplished using conventional manufacturing techniques in the art. For example, adhesive 240 is applied to package substrate 200 using a conventional die-bonder having a dispenser unit for dispensing adhesive 240. Adhesives are common adhesive materials commonly used in the field of semiconductor packaging.

패키지 기판(200)은 인쇄 회로 기판(PCB)이거나, 예컨대 리드 프레임 또는 배선 테이프(wiring tape)와 같은 다른 패키지 기판일 수 있다. 기판(200)에는 패키지 기판(200) 및 제1칩(210)을 전기적으로 연결시키기 위한 접속 단자(또는 배선 연결 콘택(wire connection contact), 220)이 구비되어 있다. 제1칩(210)은 그것의 실질적인 중앙 영역 상에 형성되어 있는 제1 본딩 패드(센터 본딩 패드(center bonding pad), 215)를 가진다. 하부 반도체 칩(210)은 접착제(240)를 사용하여 패키지 기판(200)에 접착할 수 있다.The package substrate 200 may be a printed circuit board (PCB) or another package substrate such as, for example, a lead frame or a wiring tape. The substrate 200 is provided with a connection terminal (or a wire connection contact 220) for electrically connecting the package substrate 200 and the first chip 210. The first chip 210 has a first bonding pad (center bonding pad) 215 formed on its substantially central region. The lower semiconductor chip 210 may be attached to the package substrate 200 using the adhesive 240.

도 7을 참조하면, 액체 타입의 비전도성 에폭시 수지 또는 예컨대, 하이브리드형 접착제(hybrid type adhesive), 실리콘형 접착제, 필름형 접착제와 같은 다른 적절한 비전도성 절연 물질을 하부 칩(210)의 주변부 표면(즉, 주변 영역의 표면)에 가함으로써 절연용 지지 구조물(260)을 형성한다. 이 공정은 예컨대, 디스펜싱 기술 등과 같은 종래의 기술을 사용하여 수행할 수 있다. 패키지 기판(200) 상에 접착제(240)를 가하는데 사용한 것과 동일한, 다이-본더의 디스펜서 유닛을 사용하여 하부 칩(210)의 주변부 표면 상에 에폭시 수지를 제공할 수 있다. 예를 들어, 절연용 지지 구조물(260)은 하부 칩(210)의 주변 영역을 따라서 라인 모양으로 형성하거나(도 9참조) 또는 예컨대 센터 본딩 패드(215)에 대응하여 정렬되어 있는 것과 같은, 다수의 분리된 마운드 형상의 구조물과 같이 형성할 수 있다.Referring to FIG. 7, a liquid type non-conductive epoxy resin or other suitable non-conductive insulating material such as, for example, a hybrid type adhesive, a silicone type adhesive, a film type adhesive, or the like, may be formed using the peripheral surface ( That is, the insulating support structure 260 is formed by applying to the surface of the peripheral region). This process can be carried out using conventional techniques such as, for example, dispensing techniques. An epoxy resin may be provided on the peripheral surface of the lower chip 210 using the same dispenser unit of the die-bonder, as used to apply the adhesive 240 on the package substrate 200. For example, the insulating support structure 260 may be formed in a line shape along the periphery of the lower chip 210 (see FIG. 9) or may be aligned, for example aligned with the center bonding pad 215. It can be formed as a separate mound structure of.

다음으로, 상기 결과물에 대하여 100℃ 또는 그 이상의 온도에서 열처리를 실시하여, 접착제(240) 뿐만이 아니라 절연용 지지 구조물(260)의 에폭시 수지를 경화시킨다. 그 결과, 절연용 지지 구조물(260)이 하부 칩(210)의 주변 영역 상에 형성된다. 절연용 지지 구조물(260)의 폭(d1)은 본딩 패드(215)의 중앙부와 제1칩(210)의 가장 가까운 가장자리 사이 거리(d2)의 1/2 보다 작은 것이 바람직하다. 게다가, 지지 구조물(260)의 높이(h)는 약 25 내지 200㎛ 사이인 것이 바람직 하다.Next, the resultant is heat-treated at a temperature of 100 ° C. or higher to cure the epoxy resin of the insulating support structure 260 as well as the adhesive 240. As a result, an insulating support structure 260 is formed on the peripheral region of the lower chip 210. The width d 1 of the insulating support structure 260 is preferably smaller than 1/2 of the distance d 2 between the center of the bonding pad 215 and the nearest edge of the first chip 210. In addition, the height h of the support structure 260 is preferably between about 25-200 μm.

도 8을 참조하면, 접속 단자(220)의 일부는 금 또는 구리와 같은 도전성 물질로 만들어진 제1 본딩 와이어(230)를 통하여 제1 본딩 패드(215)에 전기적으로 연결된다. 이러한 와이어 본딩 공정은 통상적인 기술, 예컨대 웨지 본딩 기술(wedge bonding technique) 또는 범프 리버스 볼 본딩 기술(bump reverse ball bonding technique)과 같은 기술을 사용하여 수행할 수 있는데, 상기한 와이어 본딩 기술에 한정되는 것은 아니다. 와이어 본딩 공정은 제1칩(210) 상의 실질적인 중앙 부분에 형성되어 있는 제1 본딩 패드(215)에 직접 수행할 수 있다. 제1 본딩 와이어(230)는 참조 기호 A로 표시되어 있는 부분과 같이, 지지 구조물(260)의 상면과 직접 접촉할 수 있다(즉, 지지 구조물(260) 바로 위에 위치할 수 있다). 본딩 와이어(230)는 지지 구조물(260)을 관통하는 형상이 될 수 있으며(도 13참조), 또는 지지 구조물(260)과는 접촉하지 않도록 절연용 지지 구조물(260)의 위에 위치할 수도 있다. 절연용 지지 구조물(260)을 사용하면, 본딩 와이어가 처지는 현상(sagging)과 같은 종래의 문제점들을 감소시킬 수 있다.Referring to FIG. 8, a portion of the connection terminal 220 is electrically connected to the first bonding pad 215 through the first bonding wire 230 made of a conductive material such as gold or copper. This wire bonding process can be carried out using conventional techniques such as wedge bonding technique or bump reverse ball bonding technique, which is limited to the above-described wire bonding techniques. It is not. The wire bonding process may be performed directly on the first bonding pad 215 formed at the substantially central portion of the first chip 210. The first bonding wire 230 may be in direct contact with the top surface of the support structure 260, such as the portion indicated by reference symbol A (ie, may be located directly above the support structure 260). The bonding wire 230 may be shaped to penetrate the support structure 260 (see FIG. 13), or may be positioned above the insulating support structure 260 so as not to contact the support structure 260. Use of the insulating support structure 260 can reduce conventional problems such as sagging of the bonding wires.

도 10을 참조하면, 인터포저용 물질(170)을 하부 칩(210)의 표면 상에 제공한다. 인터포저용 물질(170)은 액체일 수 있으며, 그리고 절연용 지지 구조물(260)을 형성하는데 사용하는 물질과 같은 물질일 수 있다. 인터포저용 물질(170)은 통상적인 디스펜싱 기술을 사용하여 가한다.Referring to FIG. 10, the interposer material 170 is provided on the surface of the lower chip 210. The interposer material 170 may be a liquid and may be the same material that is used to form the insulating support structure 260. Interposer material 170 is added using conventional dispensing techniques.

도 11을 참조하면, 상부(또는 제2) 반도체 칩(310)을 제1칩(210) 상에 탑재시킨다. 제2칩(310)은 센터 패드형 반도체 칩이거나 주변 패드형 반도체 칩일 수 있다. 제1 본딩 와이어(230)의 루프 높이와 모양은, 제1 본딩 와이어(230)가 제2칩(310)의 바닥면과 접촉하지 않도록 조절될 수 있다. 이러한 이유로 인해서, 제1 본딩 와이어(230)는, 제2칩(310)을 제1칩(210) 상에 적층시키기에 적합하도록, 낮은 루프 높이와 실질적으로 편평한 부분을 가지는 것이 바람직하다. 그 결과, 패키지의 두께를 감소시킬 수 있으며, 제1 본딩 와이어(230)와 제2칩(310)이 접촉하면서 생기는 원치 않은 소자의 불량을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 11, an upper (or second) semiconductor chip 310 is mounted on the first chip 210. The second chip 310 may be a center pad type semiconductor chip or a peripheral pad type semiconductor chip. The loop height and shape of the first bonding wire 230 may be adjusted so that the first bonding wire 230 does not contact the bottom surface of the second chip 310. For this reason, the first bonding wire 230 preferably has a low loop height and a substantially flat portion so as to be suitable for stacking the second chip 310 on the first chip 210. As a result, it is possible to reduce the thickness of the package, and to prevent unwanted defects caused by the contact between the first bonding wire 230 and the second chip 310.

임의적이지만, 제2칩(310)은 그것의 바닥면에 배치되어 있는 졀연용 테이프(340)를 포함할 수 있다. 절연용 테이프(340)는 제2칩(310)의 바닥면이 제1 본딩 와이어(230)와 닿는 것을 방지하고, 제2칩(310)이 제1칩(210)에 보다 가깝게 위치하도록 함으로써 전체 패키지의 두께를 감소시킨다.Optionally, the second chip 310 may include a natural tape 340 disposed on its bottom surface. The insulating tape 340 prevents the bottom surface of the second chip 310 from contacting the first bonding wire 230 and the second chip 310 is located closer to the first chip 210. Reduce the thickness of the package.

그러나, 절연용 테이프(340)는 반드시 필요한 구성 요소는 아니며, 비록 절연용 테이프(340)가 없는 경우에도, 제1칩(210)과 제2칩(310) 사이에 위치하는 인터포저(270) 및/또는 절연용 지지 구조물(260)을 사용함으로써 제1 본딩 와이어(230)와 제2칩(310)을 충분히 격리시킬 수 있다. 예를 들어, 도 13및 도 14b와 관련하여 기술한 바와 같이, 제1 본딩 와이어(230)가 지지 구조물(260)을 관통하는 경우에는, 제1칩(210)과 제2칩(310) 사이에는 절연용 테이프(340)가 필요 없다. 이러한 실시예들에서는, 제1 본딩 와이어(230)가 제2칩(310)의 바닥면으로부터 충분히 떨어져서 위치하기 때문에, 제1 본딩 와이어(230)와 제2칩(310)은 서로 격리되어 있다. 따라서, 본 발명의 여러 가지 실시예들에 따르면, 제1 본딩 와이어(230)의 높이(제1 본딩 와이어의 루프의 높이)를 실질적으로 감소시킬 수 있 으며, 결과적으로 전체 패키지 두께를 실질적으로 감소시킬 수 있다.However, the insulating tape 340 is not a necessary component, and even if the insulating tape 340 is not present, the interposer 270 positioned between the first chip 210 and the second chip 310 may be used. And / or the insulating support structure 260 may sufficiently isolate the first bonding wire 230 and the second chip 310. For example, as described with reference to FIGS. 13 and 14B, when the first bonding wire 230 penetrates the support structure 260, between the first chip 210 and the second chip 310. Insulation tape 340 is not required. In these embodiments, since the first bonding wire 230 is located far enough from the bottom surface of the second chip 310, the first bonding wire 230 and the second chip 310 are separated from each other. Thus, according to various embodiments of the present invention, it is possible to substantially reduce the height of the first bonding wire 230 (the height of the loop of the first bonding wire), resulting in a substantially reduced overall package thickness. You can.

제2칩(310)을 제1칩(210)에 탑재 또는 접착시키는 동안, 인터포저용 물질(170)이 아래로 눌러져서 하부 칩(210)의 주변 영역쪽으로 퍼져나간다. 이 공정 동안에, 제1칩(210)의 길이 방향으로 뻗어 있는 절연용 지지 구조물(260)(도 9참조)은, 인터포저용 물질(170)이 제1칩(210)의 경계 내부에 담겨져서 패키지 기판(200) 상으로 새어나가는 것을 방지하는 것을 도와줌으로써 댐 구조물(dam structure) 역할을 한다. 비록 절연용 지지 구조물(260)이 제1칩(210)의 2면 이상의 면에 배열되는 것도 가능하지만, 하부 칩(210) 상에 상부 칩(310)을 탑재시키거나 접착시킬 때, 인터포저용 물질(170) 내에 보이드(void)가 생성될 수 있기 때문에, 절연용 지지 구조물(260)은 제1칩(210)의 서로 대향하는 2면을 따라서 뻗어 있도록 형성하는 것이 바람직하다.While mounting or adhering the second chip 310 to the first chip 210, the interposer material 170 is pressed down to spread toward the peripheral area of the lower chip 210. During this process, the insulating support structure 260 (see FIG. 9) extending in the longitudinal direction of the first chip 210 may contain an interposer material 170 inside the boundary of the first chip 210. It serves as a dam structure by helping to prevent leakage onto the package substrate 200. Although the insulating support structure 260 may be arranged on two or more sides of the first chip 210, when the upper chip 310 is mounted or glued on the lower chip 210, the interposer is used. Since voids may be generated in the material 170, the insulating support structure 260 may be formed to extend along two opposite surfaces of the first chip 210.

인터포저용 물질(170)이 하부 칩(210)의 측벽을 따라서 흘러내리는 것을 방지함으로써, 인터포저(270)가 적절한 두께를 유지하도록 할 수 있다. 게다가, 인터포저용 물질(170)이 하부 칩(210)과 하우징(housing, 350) 사이로 흐르는 것을 방지함으로써, 그것들 사이에 접착이 약해지는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 인터포저용 물질(170)이 하부 칩(210)의 가장자리를 벗어나서 흐르게 되면, 약한 접착 특성을 가지는 인터포저용 물질(170)이, 제1 및 제2 칩(210, 310)을 밀봉하는 에폭시 몰딩 화합물과 하부 칩(210) 사이에 개재하게 되고, 그 결과 하우징(350, 도 12참조)을 형성하는 에폭시 몰딩 화합물과 하부 칩(210)이 강하게 직접적으로 접착하는 것을 막는다. 따라서, 인터포저용 물질(170)이 흘러내리게 되면, 전체 패 키지의 신뢰성을 떨어뜨린다. 절연용 지지 구조물(260)도 또한, 접착 공정을 진행하는 동안에 제1 칩(210)과 제2칩(310) 사이에서, 서로 평행한 관계를 유지하는데 도움이 될 수 있다. 이것은 또한 생산성을 향상시키며 전체 패키지의 두께를 줄여준다.By preventing the interposer material 170 from flowing along the sidewalls of the lower chip 210, the interposer 270 may maintain an appropriate thickness. In addition, by preventing the interposer material 170 from flowing between the lower chip 210 and the housing 350, the adhesion between them can be prevented from being weakened. For example, when the interposer material 170 flows out of the edge of the lower chip 210, the interposer material 170 having weak adhesive properties may cause the first and second chips 210 and 310 to move. It is interposed between the sealing epoxy molding compound and the lower chip 210, and as a result, the epoxy molding compound and the lower chip 210 forming the housing 350 (see FIG. 12) are prevented from being strongly and directly adhered to each other. Therefore, when the interposer material 170 flows down, the reliability of the entire package is degraded. The insulating support structure 260 may also help to maintain a parallel relationship between the first chip 210 and the second chip 310 during the bonding process. This also improves productivity and reduces the overall package thickness.

제2칩(310)을 제1칩(210) 상에 탑재한 다음에는, 약 50℃ 내지 약 200℃의 온도에서 열처리를 하여 인터포저용 물질(170)을 경화시킴으로써, 인터포저(270)를 형성한다. 인터포저(270)는 경화된 인터포저(270) 내의 본딩 와이어(230)를 외부로부터 보호할 뿐만이 아니라 하부 칩(210) 및 상부 칩(310)이 서로 접착되도록 한다. 인터포저(270)는 트랜스퍼 몰딩 공정을 진행하는 동안에 유동하는 몰딩 화합물에 의하여 제1 본딩 와이어(230)가 스위핑되거나 굽는 현상을 방지할 수 있기 때문에, 종래에 밀봉용 물질에 의하여 야기되었던 와이어 스위핑(wire sweeping)이나 와이어 처짐(wire sagging)과 같은 몰딩 공정의 문제점을 효과적으로 방지할 수 있다. 게다가, 인터포저(270)는 제1칩(210)과 제2칩(310)을 서로 격리시키는 역할을 한다.After the second chip 310 is mounted on the first chip 210, the interposer 270 is hardened by heat treatment at a temperature of about 50 ° C. to about 200 ° C. to cure the interposer material 170. Form. The interposer 270 not only protects the bonding wire 230 in the cured interposer 270 from the outside but also allows the lower chip 210 and the upper chip 310 to adhere to each other. Since the interposer 270 may prevent the first bonding wire 230 from being swept or bent due to the molding compound flowing during the transfer molding process, the interposer 270 may prevent the wire sweeping, which has been caused by the sealing material. This can effectively prevent molding process problems such as wire sweeping or wire sagging. In addition, the interposer 270 isolates the first chip 210 and the second chip 310 from each other.

접속 단자(220)의 나머지 부분은 제2 본딩 와이어(330)에 의하여 상부 칩(310)에 형성되어 있는 제2 본딩 패드(315)에 전기적으로 연결한다. 이것은 상기한 바와 같이, 종래의 와이어 본딩 기술을 사용하여 수행할 수 있다. 상부 칩(310)은 또한 상기한 것과 동일 또는 유사한 방법을 사용하여 형성한 절연용 지지 구조물을 포함할 수 있다.The remaining portion of the connection terminal 220 is electrically connected to the second bonding pad 315 formed on the upper chip 310 by the second bonding wire 330. This can be done using conventional wire bonding techniques, as described above. The upper chip 310 may also include an insulating support structure formed using the same or similar method as described above.

도 12를 참조하면, 상기 공정의 결과물에 대하여 몰딩 공정을 실시하여 하우 징(350)을 형성한다. 이것은 에폭시 몰딩 화합물을 사용하는 종래의 몰딩 공정으로 수행할 수 있다. 그러나, 하우징(350)은 세락믹 등과 같이, 에폭시 몰딩 화합물과는 다른 물질로 형성할 수도 있는데, 이 경우에는 종래의 몰딩 공정과는 다른 공정을 사용한다. 앞에서 지적한 바와 같이, 인터포저(270)는 트랜스퍼 몰딩 공정이 진행되는 동안에 제1 와이어(230)가 에폭시 몰딩 화합물에 의하여 스위핑되거나 처지는 것을 방지한다. 따라서, 와이어 스위핑이나 와이어의 처짐 현상을 가지고 있는 종래의 패키지와 비교하여, 본 발명에 의하면 본딩 와이어의 신뢰성이나 패키지의 신뢰성이 향상된다. 본 실시예의 일 측면에 따르면, 솔더 볼 어레이(solder ball array)와 같은 도전성 볼 어레이가 패키지 기판(200)의 바닥면 상에 형성되어, 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array, BGA) 패키지를 형성함으로써 외부 시스템에 전기적으로 접속될 수도 있다.Referring to FIG. 12, a molding process is performed on the result of the process to form a housing 350. This can be done by a conventional molding process using an epoxy molding compound. However, the housing 350 may be formed of a material different from the epoxy molding compound, such as ceramic, in which case, a process different from the conventional molding process is used. As noted above, the interposer 270 prevents the first wire 230 from being swept or sag by the epoxy molding compound during the transfer molding process. Therefore, according to the present invention, the reliability of the bonding wire and the reliability of the package are improved as compared with the conventional package having the wire sweeping and the deflection phenomenon of the wire. According to one aspect of the present embodiment, a conductive ball array, such as a solder ball array, is formed on the bottom surface of the package substrate 200 to form a ball grid array (BGA) package. It may also be electrically connected to the system.

< 다른 실시예 ><Other Example>

도 13에는 본 발명에 따른 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 13을 참조하면, 본 실시예는 제1 본딩 와이어(230)를 형성한 후에 절연용 지지 구조물(260)을 형성한다는 점을 제외하면, 도 6 내지 도 13b에 도시한 실시예와 유사하다. 따라서, 본 실시예에서는, 제1 본딩 와이어(230)가 절연용 지지 구조물(260)을 관통한다. 도면에 도시된 실시예에서는, 제1 본딩 와이어(230)가 절연용 지지 구조물(260)의 중간 부분을 관통하기 때문에, 제1 본딩 와이어(230)가 고정되어 있고, 절연용 지지 구조물(260)에 의하여 보호된다. 본 실시예의 한 가지 이점은, 제1 본딩 와이어(230)의 높이가 절연용 지지 구조물(260)의 꼭대기(top) 높이에 비하여 낮다는 것이다. 따라서, 상부 칩(310)의 바닥면이 제1 본딩 와이어(230)로부터 충분하게 격리되며, 와이어 스위핑이나 와이어 처짐 현상을 방지할 수 있으며, 절연 테이프(340)가 필요하지 않다. 또한, 상부 칩(310)이 하부 칩(210)에 대하여 평행하게 되도록 할 수 있다.Figure 13 shows another embodiment according to the present invention. Referring to FIG. 13, the present embodiment is similar to the embodiment illustrated in FIGS. 6 to 13B except that the insulating support structure 260 is formed after the first bonding wire 230 is formed. Therefore, in the present embodiment, the first bonding wire 230 penetrates through the insulating support structure 260. In the embodiment shown in the figure, since the first bonding wire 230 penetrates the middle portion of the insulating support structure 260, the first bonding wire 230 is fixed and the insulating support structure 260 is provided. Is protected. One advantage of this embodiment is that the height of the first bonding wire 230 is lower than the top height of the insulating support structure 260. Accordingly, the bottom surface of the upper chip 310 is sufficiently insulated from the first bonding wire 230, and wire sweeping or wire sagging may be prevented, and the insulating tape 340 is not required. In addition, the upper chip 310 may be parallel to the lower chip 210.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 단일 칩 패키지는 본 발명의 기술적 사상으로부터 여러 가지 이점을 얻을 수가 있다. 본 실시예에 의하면, 절연용 지지 구조물(260)을 형성한 다음에, 그 결과물에 대하여 몰딩 공정 및 솔더 볼 어레이를 형성하는 공정을 수행할 수 있다. 이러한 단일 칩 패키지에 대한 실시예에서는, 절연용 지지 구조물(260)은 몰딩 공정이 진행되는 동안에 제1 본딩 와이어(230)가 스위핑되거나 처지는 현상을 방지하는 역할을 한다.According to another embodiment of the present invention, a single chip package can obtain various advantages from the technical idea of the present invention. According to the present exemplary embodiment, after the insulating support structure 260 is formed, a molding process and a solder ball array may be performed on the resultant. In this embodiment of the single chip package, the insulating support structure 260 serves to prevent the first bonding wire 230 from being swept or sag during the molding process.

< 웨이퍼-레벨의 제조 기술 ><Wafer-level manufacturing technology>

도 15 및 도 16에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 웨이퍼-레벨의 제조 기술이 도시되어 있다. 웨이퍼-레벨의 제조 기술은 절연용 지지 구조물(260)을 웨이퍼 단계에서 형성할 수 있다는 점을 제외하고는, 도 6 내지 도 13b를 참조하여 전술한 제조 공정과 유사하다.15 and 16 illustrate a wafer-level fabrication technique in accordance with another embodiment of the present invention. The wafer-level fabrication technique is similar to the fabrication process described above with reference to FIGS. 6-13B, except that the insulating support structure 260 can be formed at the wafer stage.

도 15를 참조하면, 웨이퍼는 다수의 칩(210)을 포함하며, 각각은 그 상부에 형성되어 있는 절연용 지지 구조물(260)을 가진다. 절연용 지지 구조물(260)은 상기한 디스펜싱 기술과 유사한 웨이퍼-레벨의 디스펜싱 기술을 사용하여 형성할 수 있다. 절연용 지지 구조물(260)은 스크린 프린팅 기술(screen printing technique)을 사용하여 형성할 수도 있다. 도 16에는 라인 형상의 절연용 지지 구조물(260)을 형성하기 위하여 사용하는 스크린 마스크(402)가 도시되어 있다. 분리되어 산개해있는 다수의 절연용 지지 구조물(160)을 형성하는 공정에서도 스크린 마스크(402)를 사용할 수도 있다. 스크린 프린팅 기술을 사용하면 절연용 지지 구조물(260)의 폭과 높이를 보다 용이하게 제어할 수 있다. 절연용 지지 구조물(260)을 형성한 다음에는, 다수의 칩(210)들을 개별화시키기 위하여 웨이퍼를 절단하는 공정(다이싱 공정)을 실시한다. 다음으로, 상기한 제조 공정 또는 이와 유사한 제조 방법을 수행함으로써, 본 발명의 실시예에 따른 멀티 칩 패키지를 형성한다. 웨이퍼 레벨에서 절연용 지지 구조물(260)을 형성하는 방법은 단일 칩 패키지를 형성하는 공정에도 사용할 수 있다.Referring to FIG. 15, the wafer includes a plurality of chips 210, each having an insulating support structure 260 formed thereon. The insulating support structure 260 may be formed using a wafer-level dispensing technique similar to the dispensing technique described above. The insulating support structure 260 may be formed using a screen printing technique. 16 illustrates a screen mask 402 used to form a line-shaped insulating support structure 260. The screen mask 402 may also be used in a process of forming a plurality of insulating support structures 160 that are separated and spread. Using screen printing technology can more easily control the width and height of the insulating support structure 260. After the insulating support structure 260 is formed, a process of cutting the wafer (dicing process) is performed to individualize the plurality of chips 210. Next, a multi-chip package according to an embodiment of the present invention is formed by performing the above manufacturing process or a similar manufacturing method. The method of forming the insulating support structure 260 at the wafer level can also be used to form a single chip package.

< 3개 이상의 칩을 포함하는 멀티 칩 패키지 ><Multi-chip package containing 3 or more chips>

도 17에는 3개 이상의 반도체 칩이 적층되어 있는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티 칩 패키지가 도시되어 있다.17 illustrates a multi-chip package according to another embodiment of the present invention in which three or more semiconductor chips are stacked.

도 17을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 멀티 칩 패키지(500)는 3개 또는 그 이상의 적층된 칩(510, 520, 530, 540)을 포함한다. 단순하게 도시하기 위하여, 본 도면에서는 모든 본딩 와이어(512)가 하나의 접속 단자(514)에 연결되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 각각의 본딩 와이어(512)는 필요에 상응하는 접속 단자(514)에 연결되어 있다는 것은 당업자에게 명확하다. 적층된 칩(510, 520, 530, 540)의 각각은 센터 패드 구성을 가지거나 또는 주변 패드 구성을 가질 수 있다. 적층된 칩(510, 520, 530, 540) 모두가 동일한 패드 구성을 가지고 있을 필요는 없다.Referring to FIG. 17, a multi-chip package 500 according to an embodiment of the present invention includes three or more stacked chips 510, 520, 530, and 540. For simplicity, all the bonding wires 512 are shown in this figure as being connected to one connection terminal 514. However, it will be apparent to those skilled in the art that each bonding wire 512 is connected to a connection terminal 514 corresponding to the need. Each of the stacked chips 510, 520, 530, 540 may have a center pad configuration or a peripheral pad configuration. The stacked chips 510, 520, 530, and 540 need not all have the same pad configuration.

비록 본 명세서에서는 특정한 실시예를 참조하여 본 발명을 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않고 여러 가지 다양한 변형예들이 가능한 것은 당업자라면 누구나 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been illustrated and described with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the spirit of the invention.

결론적으로, 인터포저(270)가 구비되어 있든 없든 상관없이, 본 발명의 일 부분으로서 개시되어 있는 절연용 구조물(260)을 사용하면, 센터 패드 구성을 가지는 하부 칩을 사용하여 멀티 칩 패키지를 제조할 수 있다. 게다가, 본 명세서에 개시된 방법에 의하면 종래 기술에 의한 제조 방법에 비하여 비용을 절약할 수 있으며, 기존의 설비들을 사용하여 패키지 공정을 수행할 수가 있다. 또한, 와이어 스위핑이나 처짐과 같은 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있다.In conclusion, with or without the interposer 270, using the insulating structure 260 disclosed as part of the present invention, a multi-chip package is fabricated using a lower chip having a center pad configuration. can do. In addition, the method disclosed herein can save cost compared to the manufacturing method according to the prior art, it is possible to perform the packaging process using the existing equipment. It is also possible to solve problems according to the prior art, such as wire sweeping or sagging.

Claims (58)

상부에 접속 단자가 배치되어 있는 패키지 기판;A package substrate on which connection terminals are disposed; 이면이 상기 패키지 기판에 대향되도록 상기 패키지 기판의 상부에 탑재되고, 전면의 실질적인 중앙 부분 상에 배치되어 있는 제1 본딩 패드를 포함하는 제1칩;A first chip mounted on an upper portion of the package substrate such that a rear surface thereof is opposite to the package substrate, and including a first bonding pad disposed on a substantially central portion of the front surface; 상기 제1 본딩 패드의 바깥쪽에 위치하도록 상기 제1칩 상에 형성되어 있는 절연용 지지 구조물;An insulating support structure formed on the first chip so as to be positioned outside the first bonding pad; 상기 접속 단자 중의 하나와 상기 제1 본딩 패드 중의 하나 이상을 연결하는 본딩 와이어; 및A bonding wire connecting one of the connection terminals and at least one of the first bonding pads; And 제2 본딩 패드를 포함하고, 상기 본딩 와이어의 위쪽에 배치되어 있으며, 상기 절연용 지지 구조물 상에 놓여있는 제2칩을 포함하고,A second chip including a second bonding pad, disposed above the bonding wire, and disposed on the insulating support structure; 상기 절연성 지지 구조물은 상기 제1칩의 양쪽 대면 상에 상기 제 1 본딩 패드의 배열 방향을 따라서 배치된 다수의 분리된 마운드 형상 구조물들을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.And the insulating support structure comprises a plurality of separate mound shaped structures each disposed along both arraying surfaces of the first chip along an arrangement direction of the first bonding pad. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 본딩 와이어는 상기 절연용 지지 구조물을 관통하여 지나가는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multichip package of claim 1, wherein the bonding wire passes through the insulating support structure. 제4항에 있어서, 상기 본딩 와이어는 상기 절연성 지지 구조물과 접촉된 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multichip package of claim 4, wherein the bonding wire is in contact with the insulating support structure. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 서로 분리되어 있는 다수의 마운드 형상 구조물은 상기 제1칩의 코너에 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multichip package of claim 1, wherein the plurality of mound structures that are separated from each other are formed at corners of the first chip. 제8항에 있어서, 상기 본딩 와이어는 상기 절연용 지지 구조물을 관통하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multichip package of claim 8, wherein the bonding wire passes through the insulating support structure. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 멀티 칩 패키지는 상기 제1칩 및 상기 제2칩 사이에 개재되어 있는 인터포저(interposer)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multi-chip package of claim 1, wherein the multi-chip package further comprises an interposer interposed between the first chip and the second chip. 제12항에 있어서, 상기 인터포저의 상당 부분(a substantial portion of the interposer)은 상기 절연용 지지 구조물 사이의 상기 제1칩 상에 위치하는 것을 특 징으로 하는 멀티 칩 패키지.13. The multichip package of claim 12, wherein a substantial portion of the interposer is located on the first chip between the insulating support structures. 제12항에 있어서, 상기 인터포저는 상기 제2칩이 상기 본딩 와이어와 접촉하는 것을 방지하도록 상기 제2칩을 지지하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multi-chip package of claim 12, wherein the interposer supports the second chip to prevent the second chip from contacting the bonding wire. 제12항에 있어서, 상기 인터포저는 상기 절연용 지지 구조물과 동일한 물질로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multi-chip package of claim 12, wherein the interposer is formed of the same material as the insulating support structure. 제12항에 있어서, 상기 인터포저는 필러(filler)를 함유하고 있지 않은 에폭시로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multi-chip package according to claim 12, wherein the interposer is made of epoxy that does not contain a filler. 제1항에 있어서, 상기 멀티 칩 패키지는 상기 제2칩과 상기 본딩 와이어 사이에 배치된 절연 테이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multi-chip package of claim 1, wherein the multi-chip package further comprises an insulating tape disposed between the second chip and the bonding wire. 제17항에 있어서, 상기 절연 테이프는 상기 본딩 와이어와 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.18. The multichip package of claim 17, wherein the insulating tape is in direct contact with the bonding wire. 제17항에 있어서, 상기 절연 테이프는 상기 절연용 지지 구조물과 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.18. The multichip package of claim 17, wherein the insulating tape is in direct contact with the insulating support structure. 제1항에 있어서, 상기 본딩 와이어 루프의 꼭대기(top)는 상기 절연용 지지 구조물의 꼭대기보다 실질적으로 높지 않은 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multichip package of claim 1 wherein the top of the bonding wire loop is not substantially higher than the top of the insulating support structure. 제1항에 있어서, 상기 멀티 칩 패키지는 상기 제1칩과 상기 제2칩을 밀봉하는 하우징(housing)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multichip package of claim 1, wherein the multichip package further comprises a housing that seals the first chip and the second chip. 제21항에 있어서, 상기 하우징은 에폭시 몰딩 화합물로 형성하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.22. The multichip package of claim 21, wherein the housing is formed of an epoxy molding compound. 제21항에 있어서, 상기 에폭시 몰딩 화합물은 상기 제1칩과 상기 제2칩 사이에도 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multi-chip package according to claim 21, wherein the epoxy molding compound is also disposed between the first chip and the second chip. 제1항에 있어서, 상기 패키지 기판은 리드 프레임 또는 배선 테이프(wiring tape)인 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multichip package of claim 1, wherein the package substrate is a lead frame or a wiring tape. 제1항에 있어서, 상기 절연용 지지 구조물의 폭은 상기 본딩 패드의 중앙과 상기 본딩 패드에 가장 가까운 상기 제1칩의 가장자리 사이의 거리의 1/2보다 작은 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multi-chip package of claim 1, wherein a width of the insulating support structure is smaller than half of a distance between a center of the bonding pad and an edge of the first chip closest to the bonding pad. 제1항에 있어서, 상기 절연용 지지 구조물은 약 25 내지 200㎛의 높이를 갖 는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multichip package of claim 1, wherein the insulating support structure has a height of about 25 μm to 200 μm. 제1항에 있어서, 상기 제2칩은 그것의 실질적인 가장자리 영역에 형성되어 있는 본딩 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.2. The multichip package of claim 1, wherein the second chip comprises bonding pads formed in substantially edge regions thereof. 제1항에 있어서, 상기 제2칩은 그것의 실질적인 중앙 영역에 형성되어 있는 본딩 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.2. The multichip package of claim 1, wherein said second chip comprises bonding pads formed in a substantially central region thereof. 제1항에 있어서, 상기 멀티 칩 패키지는 상기 제2칩 상에 적층되어 있는 하나 또는 그 이상의 칩을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multichip package of claim 1, wherein the multichip package further includes one or more chips stacked on the second chip. 제29항에 있어서, 상기 멀티 칩 패키지를 구성하는 칩 중에서 하나 이상의 칩이 다른 칩과 본딩 패드의 위치가 다른 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.30. The multi-chip package of claim 29, wherein at least one chip of the chips constituting the multi-chip package has different bonding pads from other chips. 제1항에 있어서, 상기 멀티 칩 패키지는 볼 그리드 어레이(BGA) 패키지를 형성하도록 상기 패키지 기판의 바닥면 상에 형성되어 있는 솔더 볼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multichip package of claim 1, wherein the multichip package further comprises solder balls formed on a bottom surface of the package substrate to form a ball grid array (BGA) package. 제1항에 있어서, 상기 절연용 지지 구조물은 그 사이에 배치되어 있는 상기 제1 본딩 패드에 의해 서로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multichip package of claim 1, wherein the insulating support structures are spaced apart from each other by the first bonding pads disposed therebetween. 제1항에 있어서, 상기 본딩 와이어는 상기 절연용 지지 구조물과 나란히 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지.The multichip package of claim 1, wherein the bonding wires are arranged in parallel with the insulating support structure. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 패키지 기판을 제공하는 단계;Providing a package substrate; 전면의 실질적인 중앙부 상에 배치되어 있는 센터 본딩 패드를 구비하는 제1칩을 상기 제1칩의 이면이 상기 패키지 기판에 대향되도록 상기 패키지 기판 상에 탑재하는 단계;Mounting a first chip having a center bonding pad disposed on a substantially central portion of a front surface thereof on the package substrate such that a rear surface of the first chip faces the package substrate; 상기 제1칩 상의 상기 센터 본딩 패드의 양쪽 바깥쪽에 상기 센터 본딩 패드의 배열 방향을 따라서 배치된 다수의 분리된 마운드 형상 구조물을 각각 포함하는 절연성 지지 구조물을 형성하는 단계;Forming an insulating support structure on each of the outer side of the center bonding pad on the first chip, the insulating support structure including a plurality of separate mound-shaped structures disposed along an arrangement direction of the center bonding pad; 본딩 와이어를 사용하여 상기 패키지 기판과 상기 센터 본딩 패드 중의 적어도 하나를 전기적으로 연결하는 단계; 및Electrically connecting at least one of the package substrate and the center bonding pad using a bonding wire; And 상기 제1칩 상에 제2칩을 적층하는 단계를 포함하는 멀티 칩 패키지의 제조방법.Stacking a second chip on the first chip. 삭제delete 제41항에 있어서, 상기 제2칩을 적층하는 단계 이전에,42. The method of claim 41, prior to the step of stacking the second chip, 상기 제1칩 상의 상기 절연용 지지 구조물 사이에 인터포저를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지의 제조방법.And forming an interposer between the insulating support structures on the first chip. 제41항에 있어서, 상기 제2칩은 그것의 바닥면 상에 형성되어 있는 절연 테이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지의 제조방법.42. The method of claim 41 wherein the second chip comprises an insulating tape formed on its bottom surface. 상부에 접속 단자가 배치되어 있는 패키지 기판을 제공하는 단계;Providing a package substrate having a connection terminal disposed thereon; 전면의 실질적인 중앙부 상에 배치되어 있는 센터 본딩 패드를 구비하는 제1칩을 상기 제1칩의 이면이 상기 패키지 기판에 대향되도록 상기 패키지 기판 상에 탑재하는 단계;Mounting a first chip having a center bonding pad disposed on a substantially central portion of a front surface thereof on the package substrate such that a rear surface of the first chip faces the package substrate; 상기 접속 단자 중의 하나와 상기 센터 본딩 패드 중의 하나 이상을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어를 형성하는 단계;Forming a bonding wire electrically connecting one of the connection terminals and at least one of the center bonding pads; 상기 센터 본딩 패드의 바깥쪽에 위치하고 그 내부로 상기 본딩 와이어가 관통되도록 상기 제1칩 상에 절연용 지지 구조물을 형성하는 단계;Forming an insulating support structure on the first chip to be positioned outside the center bonding pad and to penetrate the bonding wire therein; 본딩 와이어를 사용하여 상기 접속 단자 중의 하나와 상기 센터 본딩 패드 중의 하나 이상을 전기적으로 연결하는 단계; 및Electrically connecting one of the connection terminals and one or more of the center bonding pads using a bonding wire; And 상기 본딩 와이어의 위쪽이고, 상기 절연용 지지 구조물 상에 제2칩을 적층하는 단계를 포함하는 멀티 칩 패키지의 제조방법.Stacking a second chip above the bonding wire and on the insulating support structure. 제45항에 있어서, 상기 절연용 지지 구조물을 형성하는 단계는 디스펜싱 기술을 사용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지의 제조방법.46. The method of claim 45, wherein forming the insulating support structure is performed using a dispensing technique. 삭제delete 삭제delete 제45항에 있어서, 상기 절연용 지지 구조물은 상기 제1칩의 양쪽 대면을 따 라 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지의 제조방법.46. The method of claim 45, wherein the insulating support structure extends along both sides of the first chip. 제49항에 있어서, 상기 절연용 지지 구조물은 상기 제1칩의 양쪽 대면을 따라 라인 형태로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지의 제조방법.50. The method of claim 49, wherein the insulating support structure extends in a line along both opposing surfaces of the first chip. 제45항에 있어서, 상기 절연용 지지 구조물은 서로 분리되어 있는 다수의 마운드 형상의 구조물인 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지의 제조방법.46. The method of claim 45, wherein the insulating support structure is a plurality of mound-shaped structures that are separated from each other. 제45항에 있어서, 상기 제2칩을 적층하는 단계 이전에, 상기 제1칩 상의 상기 절연용 지지 구조물 사이에 인터포저를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지의 제조방법.46. The method of claim 45, further comprising forming an interposer between the insulating support structures on the first chip prior to stacking the second chip. 제52항에 있어서, 상기 인터포저를 형성하는 단계는 상기 제1칩 상에 인터포저용 물질을 형성하는 것을 포함하고, 상기 제2칩을 적층하는 단계는 상기 인터포저용 물질을 상기 제1칩 상의 주변부 표면 상으로 펼치는 것(spreading out)을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지의 제조방법.53. The method of claim 52, wherein forming the interposer comprises forming an interposer material on the first chip, and stacking the second chip comprises depositing the interposer material on the first chip. A method of making a multi-chip package, comprising spreading out onto a peripheral surface of a phase. 제45항에 있어서, 상기 제2칩은 그것의 바닥면 상에 형성되어 있는 절연 테이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 칩 패키지의 제조방법.46. The method of claim 45, wherein the second chip comprises an insulating tape formed on its bottom surface. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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