(57)【要約】      （修正有）【課題】チップパッケージの製造プロセスの間に、過剰な接着剤の発生を防止したパッケージ基板構造、チップパッケージ構造及びその製造方法を提供する。【解決手段】チップパッケージ構造１００は、基板１１０と、チップ１２０と、弾性要素１３０とを備える。基板１１０は、第１表面１１０ａ、第２表面１１０ｂ、第１表面上の第１のパターン化金属層１１２、及び第２表面上の第２のパターン化金属層１１４を有し、パッケージモールド２００の上側モールドチェイス２１０と下側モールドチェイス２２０の間に挟まれている。チップ１２０は、第１表面１１０ａ上に配置され、上側モールドチェイス２１０と基板１１０とで画成される収容スペースＳ内に収容されている。弾性要素１３０は、第２表面１１０ｂ上に配置されるとともに、第２のパターン化金属層１１４を囲み、下側モールドチェイス２２０と接触させ、基板１１０との間に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージングプロセスを行うためにパッケージモールドの上側モールドチェイスと下側モールドチェイスとの間に挟むのが好適なパッケージ基板構造であって、
第１表面、第２表面、前記第１表面の上の第１のパターン化金属層、及び前記第２表面の上の第２のパターン化金属層を有し、前記パッケージモールドの前記上側モールドチェイスと下側モールドチェイスとの間に挟むのが好適な基板と、
前記第２表面の上に配置され、前記第２のパターン化金属層を囲み、前記下側モールドチェイスに接触させるのが好適であり、前記下側モールドチェイスと前記基板との間に位置させる弾性要素と、
を備えるパッケージ基板構造。
【請求項２】
前記弾性要素の材料は樹脂である、請求項１に記載のパッケージ基板構造。
【請求項３】
前記上側モールドチェイスは、前記基板の周囲の収容スペースに対応する複数のモールドキャビティを画成する、請求項１に記載のパッケージ基板構造。
【請求項４】
パッケージングプロセスを行うためにパッケージモールドの上側モールドチェイスと下側モールドチェイスとの間に挟むのが好適なチップパッケージ構造であって、
第１表面、第２表面、前記第１表面上の第１のパターン化金属層、及び前記第２表面上の第１のパターン化金属層を有し、前記パッケージモールドの前記上側モールドチェイスと下側モールドチェイスとの間に挟むのが好適な基板と、
前記基板の前記第１表面の上にアレイに配置され、前記第１のパターン化金属層に電気的に接続され、前記上側モールドチェイスと前記基板によって画成される複数の収容スペース内に入れるのが好適な複数のチップと、
前記第２表面の上に配置され、前記第２のパターン化金属層を囲み、前記下側モールドチェイスに接触させるのが好適であり、前記下側モールドチェイスと前記基板との間に位置させる弾性要素と、
を備えるチップパッケージ構造。
【請求項５】
前記弾性要素の材料は樹脂である、請求項４に記載のチップパッケージ構造。
【請求項６】
前記上側モールドチェイスは、前記基板の周囲の収容スペースに対応する複数のモールドキャビティを画成する、請求項４に記載のチップパッケージ構造。
【請求項７】
前記チップと前記第１のパターン化金属層を電気的に接続する複数のボンディングワイヤを更に備える、請求項４に記載のチップパッケージ構造。
【請求項８】
第１表面及び前記第１表面の反対側の第２表面を有している基板であって、前記第１表面の上に位置する第１のパターン化金属層及び前記第２表面の上に位置する第２のパターン化金属層を有する基板を準備するステップと、
前記第２のパターン化金属層を囲むように前記第２表面の上に弾性要素を形成するステップと、
前記第１表面の上に複数のチップを配置するステップと、
前記チップがパッケージモールドの上側モールドチェイスと前記基板によって画成される複数の収容スペースに収容され、前記弾性要素がパッケージモールドの下側モールドチェイスに接触して、該下側モールドチェイスと前記基板との間に挟まれるように、前記基板を前記上側モールドチェイスと前記下側モールドチェイスとの間に挟むステップと、
前記チップと前記第１のパターン化金属層とを覆う複数のモールドコンパウンドを形成するように、前記収容スペース内に封止材を充填するステップと、
複数の独立したチップパッケージ構造を形成するように、前記基板及び前記モールドコンパウンドをカットするステップと、
を含むチップパッケージの製造方法。
【請求項９】
前記第２表面の上に前記弾性要素を形成するステップは、
リング状の樹脂を準備するステップと、
前記リング状の樹脂を前記第２表面の上に配置するステップと、
を含む、請求項８に記載のチップパッケージの製造方法。
【請求項１０】
前記収容スペース内に封止材を充填するステップは、
前記基板の周囲の前記上側モールドチェイスによって画成される前記収容スペースに対応する複数のモールドキャビティを介して前記収容スペース内に前記封止材を充填するステップを含む、請求項８に記載のチップパッケージの製造方法。
【請求項１１】
前記第１表面の上にチップを配置するステップの後に、前記チップと前記第１のパターン化金属層との間に電気的に接続される複数のボンディングワイヤを形成するボンディングワイヤ製造プロセスを更に含む、請求項８に記載のチップパッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、特に、パッケージ基板構造、チップパッケージ構造、及びその製造プロセス（方法）に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業において、集積回路（ＩＣ）の製造は、３つの段階に分けることができ、それは、ウェーハの製造、ＩＣの製造プロセス、及びＩＣのパッケージングなどである。各チップは、ウェーハの製造、回路設計、フォトリソグラフィ、エッチングプロセス、及びウェーハのダイシング、などを通じて製作される。ウェーハのダイシングに基づいて形成された各チップを、チップ上のボンディングパッドを介して外部信号端子に電気的に接続した後、チップを封止材によってカプセル化することができる。パッケージングプロセスは、チップを熱、湿度、及び雑音から保護し、チップと外部回路との間の電気接続媒体を提供する。このような手段により、ＩＣのパッケージングが完了する。
【０００３】
一般的に、チップパッケージ構造は、チップと、基板と、複数のボンディングワイヤと、モールドコンパウンドとを含み、チップは能動表面と、この能動表面の反対側の背面とを有する。さらに、基板はチップを担持するためにチップの背に接続され、ボンディングワイヤがチップと基板との間に電気的に接続される。モールドコンパウンドは、ボンディングワイヤとチップとを包むために基板上に配置される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
チップパッケージの製造プロセスの間に、基板とパッケージモールドとの間の接触領域が平坦でない構造をしているために、接触領域に隙間が発生する。詳述すると、基板とパッケージモールドとの間の接触領域の構造が平坦でなくなる理由として、基板の反り、基板の偏肉、パッケージモールドが基板に及ぼす過剰な力による基板の変形、パッケージモールドが基板に及ぼす不十分な力による基板とパッケージモールドとの堅くない積層、及び接着剤が表面上に残ることによるパッケージモールドの平坦でない表面が挙げられる。上記のうちの１つの理由による影響で、半溶融状態の封止材がパッケージモールドに注入されると、封止材が隙間に浸透し、このような現象は過剰接着剤（excessive glue）と称される。隙間に浸透する封止材は、チップパッケージ構造の導電部に付着して導電部を絶縁することになるため、以降の製造プロセスに影響を及ぼすことになる。
【０００５】
本発明は、チップパッケージの製造プロセスの間、過剰な接着剤の発生を低減できるパッケージ基板構造を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、チップパッケージの製造プロセスの間、過剰な接着剤の発生を低減できるチップパッケージ構造を提供することを目的とする。
【０００７】
さらに、本発明は、過剰な接着剤の発生を低減できるチップパッケージの製造方法を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明は、パッケージングプロセスを行うために、パッケージモールドの上側モールドチェイスと下側モールドチェイスとの間に挟むのが好適なパッケージ基板構造を提供する。パッケージ基板構造は、基板と、弾性要素とを備える。前記基板は、第１表面、第２表面、前記第１表面の上の第１のパターン化金属層、及び前記第２表面の上の第２のパターン化金属層を有し、前記パッケージモールドの上側モールドチェイスと下側モールドチェイスとの間に挟むのが好適である。前記弾性要素は、前記第２表面の上に配置され、前記第２のパターン化金属層を囲み、前記下側モールドチェイスに接触させるのが好適であり、前記下側モールドチェイスと前記基板との間に位置させる。
【０００９】
本発明は、パッケージングプロセスを行うために、パッケージモールドの上側モールドチェイスと下側モールドチェイスとの間に挟むのが好適なチップパッケージ構造を提供する。チップパッケージ構造は、基板と、複数のチップと、弾性要素とを備える。前記基板は、第１表面、第２表面、前記第１表面の上の第１のパターン化金属層、及び前記第２表面の上の第２のパターン化金属層を有し、前記基板は前記パッケージモールドの上側モールドチェイスと下側モールドチェイスとの間に挟むのが好適である。前記チップは、前記基板の前記第１表面の上にアレイに配置され、前記第１のパターン化金属層に電気的に接続され、前記上側モールドチェイスと前記基板によって画成される複数の収容スペース内に入れるのが好適である。前記弾性要素は、前記第２表面の上に配置され、前記第２のパターン化金属層を囲み、前記下側モールドチェイスに接触させるのが好適であり、前記下側モールドチェイスと前記基板との間に位置させる。
【００１０】
本発明の実施態様において、前記弾性要素の材料は樹脂とする。
【００１１】
本発明の実施態様において、前記上側モールドチェイスは、前記基板の周囲の収容スペースに対応する複数のモールドのキャビティを画成する。
【００１２】
本発明の実施態様において、チップパッケージ構造は、前記チップと前記第１のパターン化金属層とを電気的に接続する複数のボンディングワイヤを更に含む。
【００１３】
本発明は、チップパッケージの製造方法を提供する。まず、第１表面及び前記第１表面の反対側の第２表面を有している基板であって、前記第１表面の上に位置する第１のパターン化金属層及び前記第２表面の上に配置する第２のパターン化金属層を有する基板を準備する。次に、前記第２のパターン化金属層を囲むように、前記第２表面の上に弾性要素を形成する。次に、前記第１表面の上に複数のチップを配置する。次に、前記チップがパッケージモールドの上側モールドチェイスと前記基板によって画成される複数の収容スペースに収容され、前記弾性要素がパッケージモールドの下側モールドチェイスと接触して該下側モールドチェイスと前記基板との間に挟まれるように、前記基板を前記上側モールドチェイスと前記下側モールドチェイスとの間に挟む。次に、前記チップと前記第１のパターン化金属層とを覆う複数のモールドコンパウンドを形成するように、前記収容スペース内に封止材を充填する。次に、複数の独立したチップパッケージ構造を形成するように、前記基板及び前記モールドコンパウンドをカットする。
【００１４】
本発明の実施形態において、前記弾性要素を第２表面の上に形成するステップは、リング状の樹脂を準備し、前記リング状の樹脂を第２表面の上に配置するステップを含む。
【００１５】
本発明の実施形態において、収容スペース内に封止材を充填するステップは、前記基板の周囲の前記上側モールドチェイスによって画成される前記収容スペースに対応する複数のモールドキャビティを介して前記収容スペース内に前記封止材を充填するステップを含む。
【００１６】
本発明の実施態様において、前記第１表面の上にチップを配置するステップの後に、前記チップと前記第１のパターン化した金属層との間に電気的に接続される複数のボンディングワイヤを形成するボンディングワイヤ製造プロセスを更に含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明において、弾性要素がパッケージ基板の上に配置されているため、チップパッケージの製造プロセスの間、弾性要素の弾力的な変形により、弾性要素と下側モールドチェイスとの間の接触領域で隙間が発生することはなくなり、その結果、過剰な接着剤の発生を低減することができる。
【００１８】
上述及び他の目的、本発明の特徴及び利点を分かりやすくするために、好適な実施形態を図面を参照して以下に詳細に述べる。
【００１９】
添付の図面は、本発明を更に理解させるためのものであって、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成するものである。図面は、本発明の実施形態を例示し、明細書と共に、本発明の原理を説明するのに役立つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態によるチップパッケージ構造の断面図である。
【図２】図１のチップパッケージ構造の上面図である。
【図３】図１のチップパッケージ構造の底面図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態によるチップパッケージの製造プロセスの断面図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態によるチップパッケージの製造プロセスの断面図である。
【図４Ｃ】本発明の実施形態によるチップパッケージの製造プロセスの断面図である。
【図４Ｄ】本発明の実施形態によるチップパッケージの製造プロセスの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は本発明の実施形態によるチップパッケージ構造の断面図であり、図２は図１のチップパッケージ構造の上面図であり、図３は図１のチップパッケージ構造の底面図である。図１、図２、及び図３を参照するに、本実施形態のチップパッケージ構造１００は、パッケージングプロセスを実行するために、パッケージングモールド２００の上側モールドチェイス２１０と下側モールドチェイス２２０との間に挟み込むのが好適である。チップパッケージ構造１００は、基板１１０と、複数のチップ１２０と、弾性要素１３０とを含む。
【００２２】
基板１１０は、第１表面１１０ａ、第２表面１１０ｂ、第１表面１１０ａの上の第１のパターン化金属層１１２、及び第２表面１１０ｂの上の第２のパターン化金属層１１４を有し、基板１１０は、パッケージモールド２００の上側モールドチェイス２１０と下側モールドチェイス２２０との間に挟むのが好適である。チップ１２０は、基板１１０の第１表面１１０ａの上にアレイに配置し、第１のパターン化金属層１１２に電気的に接続し、上側モールドチェイス２１０と基板１１０とによって画成される複数の収容スペースＳの中に入れるのが好適である。弾性要素１３０は、第２表面１１０ｂの上に、第２のパターン化金属層１１４を囲むように配置し、この弾性要素１３０は、下側モールドチェイス２２０に接触し、下側モールドチェイス２２０と基板１１０との間に位置させる。
【００２３】
本実施形態において、弾性要素１３０の材料は、例えば、樹脂、ゴム、又は発泡体とする。弾性要素１３０が変形するため、弾性要素１３０と下側モールドチェイス２２０との間に隙間が発生することはない。詳述すると、基板１１０の反り、基板１１０の偏肉、パッケージモールド２００が基板１１０に及ぼす過剰な力による基板１１０の変形、パッケージモールド２００が基板１１０に及ぼす不十分な力による基板１１０と下側モールドチェイス２２０との間の堅くない積層、又は表面上に接着剤が残ることによる下側モールドチェイス２２０の平坦でない表面、といった現象の全が、下側モールドチェイス２２０と基板１１０の周囲の領域との間の接触領域のスペースを平坦でないものにする。このような接触領域の平坦でないスペースに言及すると、下側モールドチェイス２２０と基板１１０の周囲の領域との間のスペースは、異なる部分で弾性要素１３０の異なる弾力的な変形によって除去することができ、隙間の発生を回避することができる。さらに、弾性要素１３０の柔軟特性により、下側モールドチェイス２２０又は基板１１０が弾性要素１３０に押圧されたとき、下側モールドチェイス２２０又は基板１１０の損傷を回避することができる。
【００２４】
図１を参照するに、上側モールドチェイス２１０は、基板１１０の周囲の収容スペースＳに対応する複数のモールドキャビティ２１２を画成するのが好適であり、チップパッケージ構造の製造プロセスの間に、封止材をモールドキャビティ２１２を介して収容スペースＳに充填させることができる。
【００２５】
図１、図２、及び図３を参照するに、チップパッケージ構造１００は、チップ１２０と第１のパターン化金属層１１２との間に電気的に接続される複数のボンディングワイヤ１４０を更に含む。基板１１０は、。第１のパターン化金属層１１２によって露出した第１表面１１０ａの一部と、第２のパターン化金属層１１４によって露出した第２表面１１０ｂの一部とをそれぞれ覆う、第１のはんだマスク層１１６及び第２のはんだマスク層１１８を更に有する。図３を参照するに、チップパッケージ構造１００は、第１のパターン化金属層１１２と、第２のパターン化金属層１１４とを導通させるために用いられる複数の導電孔１５０とを更に含む。
【００２６】
図４Ａ〜図４Ｄは、本発明の実施形態によるチップパッケージの製造プロセスを示す断面図である。チップパッケージの製造プロセスを、図４Ａ〜図４Ｄ、及び図１を参照して以下説明する。
【００２７】
まず、図４Ａを参照するに、第１表面１１０ａ及びこの第１表面１１０ａの反対側の第２表面１１０ｂを有する基板１１０を準備し、ここで基板１１０は、第１表面１１０ａの上に位置する第１のパターン化金属層１１２及び第２表面１１０ｂの上に位置する第２のパターン化金属層１１４を有する。次に、第２のパターン化金属層１１４を囲む弾性要素１３０を、第２表面１１０ｂの上に形成する。本実施形態において、第２表面１１０ｂの上に弾性要素１３０を形成する方法は、リング状の樹脂を準備し、このリング状の樹脂を第２表面１１０ｂの上に配置することである。
【００２８】
次に、図４Ｂを参照するに、複数のチップ１２０を第１表面１１０ａの上に配置し、チップ１２０と第１のパターン化金属層１１２との間に電気的に接続される複数のボンディングワイヤ１４０を、ボンディングワイヤ製造プロセスに基づいて形成する。次に、図１及び図４Ｃを順次参照するに、基板１１０をパッケージモールド２００の上側モールドチェイス２１０と下側モールドチェイス２２０との間に挟んで、チップ１２０が上側モールドチェイス２１０と基板１１０とによって画成される複数の収容スペースＳの中に収容され、弾性要素１３０が下側モールドチェイス２２０に接触して、下側モールドチェイス２２０と基板１１０との間に挟まれるようにする。次に、封止材を収容スペースＳ内に充填して、チップ１２０と第１のパターン化金属層１１２を覆う複数のモールドコンパウンド１６０を形成する。
【００２９】
図１を参照するに、本実施形態において、収容スペースＳ内に封止材を充填する方法は、基板１１０周辺の上側モールドチェイス２１０によって画成される収容スペースＳに対応する複数のモールドキャビティ２１２を介して収容スペースＳ内に封止材を充填することを含む。このようなプロセスの間に、弾性要素１３０の弾性変形により弾性要素１３０と下側モールドチェイス２２０との間に隙間が発生しなくなるため、封止材が第２表面１１０ｂの領域に浸透して、第２のパターン化金属層１１４を覆うことがなくなる点に留意されたい。最後に、図４Ｄを参照するに、基板１１０とモールドコンパウンド１６０をカットして、複数の独立したチップパッケージ構造１００’を形成する。
【００３０】
要約するに、本発明によれば、弾性要素をパッケージ基板に配置する。チップパッケージの製造プロセスの間、弾性要素の弾性変形により、弾性要素と下側モールドチェイスとの間の接触領域に隙間が発生することがないため、封止材が下側モールドチェイスとパッケージ基板との間の接触領域に浸透する可能性を低減させることができ、従って、後続の製造プロセスを首尾よく行うことができる。
【００３１】
当業者にとって、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、本発明の構造にさまざまな修正や変更がなされ得ることは明らかである。このことに鑑みて、本発明は、以下の請求項及びそれらの均等物の範囲内で本発明の修正や変更を包含することを意図している。
【符号の説明】
【００３２】
１００，１００’  チップパッケージ構造
１１０  基板
１１０ａ  第１表面
１１０ｂ  第２表面
１１２  第１のパターン化金属層
１１４  第２のパターン化金属層
１１６  第１のはんだマスク層
１１８  第２のはんだマスク層
１２０  チップ
１３０  弾性要素
１４０  ボンディングワイヤ
１５０  導電孔
１６０  モールドコンパウンド
２００  パッケージモールド
２１０  上側モールドチェイス
２１２  モールドキャビティ
２２０  下側モールドチェイス
Ｓ  収容スペース
【図１】
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【図２】
2010212663.tif 000004
【図３】
2010212663.tif 000005
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2010212663.tif 000007
【図４Ｃ】
2010212663.tif 000008
【図４Ｄ】
2010212663.tif 000009
【外国語明細書】
2010212663000001.pdf