(57)【要約】【課題】反り現象が減少するとともに放熱性能を向上させることができる電子部品パッケージ及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明による電子部品パッケージは、基板１１０と、前記基板の少なくとも一面に備えられる連結部材１３０と、前記連結部材によって前記基板に結合する能動素子１２０と、前記能動素子の露出した面を覆うモールディング部１４０と、を含み、前記モールディング部を熱膨張係数が８〜１５ｐｐｍ／℃であり、熱伝導度が１〜５Ｗ／ｍ℃である第１材料で構成することにより、従来のＥＭＣでモールディング部を具現した場合に比べ、反りが著しく減少するとともに能動素子の放熱性能も改善する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の少なくとも一面に備えられる連結部材と、
前記連結部材によって前記基板に結合する能動素子と、
前記能動素子の露出した面を覆うモールディング部と、を含み、
前記モールディング部は、熱膨張係数が８〜１５ｐｐｍ／℃であり、熱伝導度が１〜５Ｗ／ｍ℃である第１材料からなることを特徴とする、電子部品パッケージ。
【請求項２】
前記第１材料は、液晶ポリマー、ポリアミド及びポリフェニレンサルファイドを含む物質から選択される少なくとも一つの物質であることを特徴とする、請求項１に記載の電子部品パッケージ。
【請求項３】
前記電子部品パッケージは、パッケージ‐オン‐パッケージを構成する上層パッケージ又は下層パッケージのうち何れか一つであることを特徴とする、請求項２に記載の電子部品パッケージ。
【請求項４】
前記連結部材は、合成樹脂又ははんだから選択される少なくとも一つの物質からなることを特徴とする、請求項２に記載の電子部品パッケージ。
【請求項５】
第１基板と、
前記第１基板の上面に備えられる第１連結部材と、
前記第１連結部材によって前記第１基板に結合する第１能動素子と、
前記第１能動素子の露出した面を覆う第１モールディング部と、
前記第１基板の下面に備えられる第１接続パッドと、
前記第１接続パッドが上面に接触する第２基板と、
前記第２基板の上面に備えられる第２連結部材と、
前記第２連結部材によって前記第２基板に結合する第２能動素子と、
前記第２基板の上部面と前記第１基板の下部面との間を充填する第２モールディング部と、を含み、
前記第１モールディング部及び前記第２モールディング部のうち少なくとも一つは、熱膨張係数が８〜１５ｐｐｍ／℃であり、熱伝導度が１〜５Ｗ／ｍ℃である第１材料からなることを特徴とする、電子部品パッケージ。
【請求項６】
前記第１材料は、液晶ポリマー、ポリアミド及びポリフェニレンサルファイドを含む物質から選択される少なくとも一つの物質であることを特徴とする、請求項５に記載の電子部品パッケージ。
【請求項７】
前記第２基板の下面に備えられる第２接続パッドをさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の電子部品パッケージ。
【請求項８】
前記第１連結部材及び前記第２連結部材のうち少なくとも一つは、合成樹脂又ははんだから選択される少なくとも一つの物質からなることを特徴とする、請求項６に記載の電子部品パッケージ。
【請求項９】
基板の少なくとも一面に連結部材を備える段階と、
前記連結部材の表面に能動素子を結合する段階と、
熱膨張係数が８〜１５ｐｐｍ／℃であり、熱伝導度が１〜５Ｗ／ｍ℃である第１材料で前記能動素子の露出した面を覆うモールディング部を形成する段階と、を含むことを特徴とする、電子部品パッケージの製造方法。
【請求項１０】
前記第１材料は、液晶ポリマー、ポリアミド及びポリフェニレンサルファイドを含む物質から選択される少なくとも一つの物質であることを特徴とする、請求項９に記載の電子部品パッケージの製造方法。
【請求項１１】
前記基板の少なくとも一面に連結部材を備える段階において、前記連結部材は、合成樹脂又ははんだペーストから選択される少なくとも一つの物質からなることを特徴とする、請求項１０に記載の電子部品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、電子部品パッケージ及び電子部品パッケージの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子製品の携帯性を向上させるための技術開発に継続して傾注した結果、電子部品を基板に実装してパッケージ化する技術が適用されている。
【０００３】
このようなパッケージ技術では、電子部品を保護し、製造及び運搬の便宜性を向上させるために電子部品を覆うモールディング部を備えることが一般的である。
【０００４】
一例として、特許文献１、２などにパッケージ‐オン‐パッケージ（Ｐａｃｋａｇｅ  Ｏｎ  Ｐａｃｋａｇｅ；ＰＯＰ）に関する技術が開示されており、特に、特許文献１にはエポキシモールディングコンパウンド（Ｅｐｏｘｙ  Ｍｏｌｄｉｎｇ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ;ＥＭＣ）でモールディング部を具現することについて開示されている。
【０００５】
一方、各種電子機器のスリム化傾向に合わせて基板、モールディング部などの厚さが継続して薄くなっているが、特許文献１のようにモールディング部をＥＭＣで具現した場合には、電子部品パッケージがスリム化するほど高温環境での反り現象がひどくなり、信頼性が低下するという問題があった。
【０００６】
また、モバイル用アプリケーションプロセッサ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ；ＡＰ）などの能動素子の回路集積度が大幅に向上しており、その性能もまた飛躍的に向上しているが、このように能動素子が高性能化するほど効率的な放熱対策が求められている。
【０００７】
しかし、ＥＭＣなどの従来の一般的なモールディング部は、能動素子で発生する熱を効率的に放出することができなかったため、能動素子の温度が正常作動範囲から外れ、能動素子が正常に動作しなかったり劣化する問題が発生している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】韓国公開特許第２０１２‐０００７８４０号公報
【特許文献２】韓国公開特許第２０１１‐００７６６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記のような問題点を解決するために導き出された本発明は、反り現象が減少するとともに放熱性能を向上させることができる電子部品パッケージを提供することを目的とする。
【００１０】
本発明の他の目的は、反り現象が減少するとともに放熱性能を向上させることができる電子部品パッケージの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記のような目的を果たすために導き出された本発明の一実施形態による電子部品パッケージは、基板と、前記基板の少なくとも一面に備えられる連結部材と、前記連結部材によって前記基板に結合する能動素子と、前記能動素子の露出した面を覆うモールディング部と、を含み、前記モールディング部は、熱膨張係数が８〜１５ｐｐｍ／℃であり、熱伝導度が１〜５Ｗ／ｍ℃である第１材料からなることであることができる。
【００１２】
この際、前記第１材料は、液晶ポリマー、ポリアミド及びポリフェニレンサルファイドを含む物質から選択される少なくとも一つの物質であることができる。
【００１３】
また、前記電子部品パッケージは、パッケージ‐オン‐パッケージを構成する上層パッケージ又は下層パッケージのうち何れか一つであることができる。
【００１４】
また、前記連結部材は、合成樹脂又ははんだから選択される少なくとも一つの物質からなることであることができる。
【００１５】
本発明の一実施形態による電子部品パッケージは、第１基板と、前記第１基板の上面に備えられる第１連結部材と、前記第１連結部材によって前記第１基板に結合する第１能動素子と、前記第１能動素子の露出した面を覆う第１モールディング部と、前記第１基板の下面に備えられる第１接続パッドと、前記第１接続パッドが上面に接触する第２基板と、前記第２基板の上面に備えられる第２連結部材と、前記第２連結部材によって前記第２基板に結合する第２能動素子と、前記第２基板の上部面と前記第１基板の下部面との間を充填する第２モールディング部と、を含み、前記第１モールディング部及び前記第２モールディング部のうち少なくとも一つは、熱膨張係数が８〜１５ｐｐｍ／℃であり、熱伝導度が１〜５Ｗ／ｍ℃である第１材料からなることであることができる。
【００１６】
この際、前記第１材料は、液晶ポリマー、ポリアミド及びポリフェニレンサルファイドを含む物質から選択される少なくとも一つの物質であることができる。
【００１７】
また、前記第２基板の下面に備えられる第２接続パッドをさらに含むことができる。
【００１８】
また、前記第１連結部材及び前記第２連結部材のうち少なくとも一つは、合成樹脂又ははんだから選択される少なくとも一つの物質からなることであることができる。
【００１９】
本発明の一実施形態による電子部品パッケージの製造方法は、基板の少なくとも一面に連結部材を備える段階と、前記連結部材の表面に能動素子を結合する段階と、熱膨張係数が８〜１５ｐｐｍ／℃であり、熱伝導度が１〜５Ｗ／ｍ℃である第１材料で前記能動素子の露出した面を覆うモールディング部を形成する段階と、を含むことができる。
【００２０】
この際、前記第１材料は、液晶ポリマー、ポリアミド及びポリフェニレンサルファイドを含む物質から選択される少なくとも一つの物質であることができる。
【００２１】
また、前記基板の少なくとも一面に連結部材を備える段階において、前記連結部材は、合成樹脂又ははんだペーストから選択される少なくとも一つの物質からなることができる。
【発明の効果】
【００２２】
前記のように構成された本発明の一実施形態による電子部品パッケージは、反りを最小化するとともに放熱性能を最大化することができるという有用な効果を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態による電子部品パッケージを概略的に示した断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態による電子部品パッケージを概略的に示した断面図である。
【図３】第１モールディング部を熱膨張係数が８ｐｐｍ／℃である物質で具現した状態で、図１に例示された電子部品パッケージの反りのシミュレーション結果を概略的に示した図面である。
【図４】第１モールディング部を熱膨張係数が１１ｐｐｍ／℃である物質で具現した状態で、図１に例示された電子部品パッケージの反りのシミュレーション結果を概略的に示した図面である。
【図５】第１モールディング部を熱膨張係数が１４．５ｐｐｍ／℃である物質で具現した状態で、図１に例示された電子部品パッケージの反りのシミュレーション結果を概略的に示した図面である。
【図６】第１モールディング部を熱膨張係数が１５ｐｐｍ／℃である物質で具現した状態で、図１に例示された電子部品パッケージの反りのシミュレーション結果を概略的に示した図面である。
【図７】熱膨張係数による反りの変化を概略的に示したグラフである。
【図８】第１モールディング部を熱伝導係数が１Ｗ／ｍ℃である物質で具現した状態で、図１に例示された電子部品パッケージの能動素子の温度シミュレーション結果を概略的に示した図面である。
【図９】第１モールディング部を熱伝導係数が ５Ｗ／ｍ℃である物質で具現した状態で、図１に例示された電子部品パッケージの能動素子の温度シミュレーション結果を概略的に示した図面である。
【図１０】第１モールディング部を熱伝導係数が０．５Ｗ／ｍ℃である物質で具現した状態で、図１に例示された電子部品パッケージの能動素子の温度シミュレーション結果を概略的に示した図面である。
【図１１】熱伝導係数による能動素子の温度変化を概略的に示したグラフである。
【図１２】本発明の一実施形態による電子部品パッケージの製造方法を概略的に例示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを果たす方法は、添付の図面とともに詳細に後述する実施形態を参照すると明確になるであろう。しかし、本発明は以下に開示される実施形態に限定されず、互いに異なる様々な形態に具現することができる。本実施形態は、本発明の開示を完全にするとともに、本発明が属する技術分野において通常の知識を有した者に発明の範疇を完全に伝達するために提供されることができる。明細書全体において、同一の参照符号は同一の構成要素を示す。
【００２５】
本明細書で用いられる用語は、実施形態を説明するためのものであり、本発明を限定しようとするものではない。本明細書において、単数型は文章で特に言及しない限り複数型も含む。明細書で用いられる「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」及び／又は「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は言及された構成要素、段階、動作及び／又は素子は一つ以上の他の構成要素、段階、動作及び／又は素子の存在又は追加を排除しない。
【００２６】
図示の簡略化及び明瞭化のために、図面は一般的な構成方式を図示しており、本発明の説明において実施形態の論議を不明瞭にすることを避けるために、公知の特徴及び技術に関する詳細な説明を省略することができる。さらに、図面の構成要素は必ずしも均一な縮尺によって図示されたものではない。例えば、本発明の実施形態を容易に理解するために、図面の一部の構成要素の大きさが他の構成要素より誇張されることができる。互いに異なる図面における同一の参照符号は同一の構成要素を示し、必ずしもそうではないが、類似した参照符号は類似した構成要素を示すことができる。
【００２７】
明細書及び請求範囲において、「第１」、「第２」、「第３」及び「第４」などの用語が記載されている場合、類似した構成要素同士を区分するために用いられ、必ずしもそうではないが、特定順次又は発生順序を記述するために用いられる。そのように用いられる用語は、ここに記述された本発明の実施形態が、例えば、ここに図示又は説明されたものではなく他のシーケンスで動作するように適切な環境下で互換可能であることを理解することができる。同様に、ここで、方法が一連の段階を含むと記述される場合、ここに提示されたそのような段階の順序が必ずしもそのような段階が実行される順序ではなく、任意に記述された段階は省略することができ、及び／又はここに記述されていない任意の他の段階をその方法に付加することができる。
【００２８】
明細書及び請求範囲において、「左側」、「右側」、「前」、「後」、「上部」、「底部」、「上に」、「下に」などの用語が記載されている場合には、説明のために用いられるものであり、必ずしも不変の相対的な位置を記述するためのものではない。そのように用いられる用語は、ここに記述された本発明の実施形態が、例えば、ここに図示又は説明されたものではなく他の方向に動作するように適切な環境下で互換可能であることを理解することができる。ここで用いられた用語「連結された」は、電気的又は非電気的な方式で直接又は間接的に接続されることに定義される。ここで、互いに「隣接する」と記述された対象は、その文章が用いられる文脈に対して適切に、互いに物理的に接触するか、互いに近接するか、互いに同一の一般的な範囲又は領域に存在することができる。ここで、「一実施形態において」という文章は、必ずしもそうではないが、同一の実施形態を意味する。
【００２９】
以下、添付の図面を参照して本発明の構成及び作用効果についてさらに詳細に説明する。
【００３０】
図１は本発明の一実施形態による電子部品パッケージ１００を概略的に示した断面図である。
【００３１】
図１を参照すると、本発明の一実施形態による電子部品パッケージ１００は、第１基板１１０、第１連結部材１３０、第１能動素子１２０及び第１モールディング部１４０を含むことができる。
【００３２】
第１基板１１０としては、通常の印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ；ＰＣＢ）などを適用することができる。
【００３３】
第１能動素子１２０は、集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ；ＩＣ）などの各種能動素子であることができる。
【００３４】
第１連結部材１３０は、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）などの合成樹脂、又は各種導電性はんだで具現されることができる。
【００３５】
第１連結部材１３０は、基板の上部面に備えられて第１能動素子１２０と第１基板１１０との間を電気的及び物理的に連結する機能を果たす。
【００３６】
第１モールディング部１４０は、第１能動素子１２０の露出した面を覆って第１能動素子１２０を保護する機能を果たす。
【００３７】
特に、第１モールディング部１４０は、熱膨張係数が８〜１５ｐｐｍ／℃であり、熱伝導度が１〜５Ｗ／ｍ℃である第１材料からなることが好ましい。
【００３８】
また、液晶ポリマー、ポリアミド及びポリフェニレンサルファイドを含む物質から選択される少なくとも一つの物質で第１モールディング部１４０を具現することが好ましい。
【００３９】
また、第１モールディング部１４０は第１能動素子１２０付近の基板まで覆うことができる。
【００４０】
図２は本発明の他の実施形態による電子部品パッケージ１００を概略的に示した断面図である。
【００４１】
図１を参照して上述した実施形態による電子部品パッケージ１００と異なり、本実施形態による電子部品パッケージ１００は、パッケージが二層に形成されたいわゆるＰＯＰ構造をなすものであることができる。
【００４２】
以下、図２を参照して、前記実施形態と相違する部分を中心に説明する。
【００４３】
本発明の他の実施形態による電子部品パッケージ１００は、第１基板１１０、第１連結部材１３０、第１能動素子１２０、第１モールディング部１４０、第１接続パッド１５０、第２基板１１１、第２連結部材１３１、第２能動素子１２１、第２モールディング部１４１及び第２接続パッド１５１を含むことができる。
【００４４】
この際、第１モールディング部１４０と第２モールディング部１４１のうち少なくとも一つは、熱膨張係数が８〜１５ｐｐｍ／℃であり、熱伝導度が１〜５Ｗ／ｍ℃である第１材料からなり、液晶ポリマー、ポリアミド及びポリフェニレンサルファイドからなる群から選択される少なくとも一つの物質を用いて具現することが好ましい。
【００４５】
第１接続パッド１５０は、第１基板１１０の下部面に形成されて第２基板１１１の上部面に形成された回路パターンに接触することができる。これにより、第１能動素子１２０及び第１基板１１０が第１接続パッド１５０によって第２基板１１１と電気的に連結されることができる。
【００４６】
第２モールディング部１４１は、第１基板１１０の下部面と第２基板１１１の上部面との間の空間を充填するものであることができる。これにより、第２能動素子１２１を保護するとともに第２基板１１１の表面も保護することができ、第１基板１１０と第２基板１１１との間の結合力を向上させることができる。
【００４７】
第２接続パッド１５１は第２基板１１１の下部に連結され、電子部品パッケージ１００を他のデバイスと電気的に連結させることができる。
【００４８】
図３は第１モールディング部１４０を熱膨張係数が８ｐｐｍ／℃である物質で具現した状態で、図１に例示された電子部品パッケージ１００の反りのシミュレーション結果を概略的に示した図面であり、図４は第１モールディング部１４０を熱膨張係数が１１ｐｐｍ／℃である物質で具現した状態で、図１に例示された電子部品パッケージ１００の反りのシミュレーション結果を概略的に示した図面であり、図５は第１モールディング部１４０を熱膨張係数が１４．５ｐｐｍ／℃である物質で具現した状態で、図１に例示された電子部品パッケージ１００の反りのシミュレーション結果を概略的に示した図面であり、図６は第１モールディング部１４０を熱膨張係数が１５ｐｐｍ／℃である物質で具現した状態で、図１に例示された電子部品パッケージ１００の反りのシミュレーション結果を概略的に示した図面である。
【００４９】
図３から図６を参照すると、下記[表１]のような熱膨張係数と反りの関係を確認することができる。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
図７は熱膨張係数による反りの変化を概略的に示したグラフである。
【００５２】
図７を参照すると、第１モールディング部１４０を形成する第１材料の熱膨張係数を異にして基板の反りを測定した結果、熱膨張係数の変化と反りが線形関係にあることを確認することができる。
【００５３】
一方、従来、モールディング材料として広く用いられているＥＭＣは、熱膨張係数が約１６〜２０ｐｐｍ／℃に達しており、そのためＥＭＣで第１モールディング部１４０を具現した場合には反りが５２μｍを超えるようになり、電子部品パッケージ１００に深刻な欠陥を誘発する。
【００５４】
また、このような現象は電子部品パッケージ１００が薄くなるほどさらにひどくなる。
【００５５】
図８は第１モールディング部１４０を熱伝導係数が１Ｗ／ｍ℃である物質で具現した状態で、図１に例示された電子部品パッケージ１００の能動素子の温度シミュレーション結果を概略的に示した図面であり、図９は第１モールディング部１４０を熱伝導係数が５Ｗ／ｍ℃である物質で具現した状態で、図１に例示された電子部品パッケージ１００の能動素子の温度シミュレーション結果を概略的に示した図面であり、図１０は第１モールディング部１４０を熱伝導係数が０．５Ｗ／ｍ℃である物質で具現した状態で、図１に例示された電子部品パッケージ１００の能動素子の温度シミュレーション結果を概略的に示した図面である。
【００５６】
図８から図１０を参照すると、下記[表２]のような熱伝導係数と反りの関係を確認することができる。
【００５７】
【表２】
2014107564.tif 000004
【００５８】
図１１は熱伝導係数による能動素子の温度変化を示すグラフである。
【００５９】
図１１を参照すると、第１モールディング部１４０を形成する第１材料の熱伝導係数を異にして能動素子の温度を測定した結果、熱伝導係数が１Ｗ／ｍ℃より小さい区間では熱伝導係数が小さいほど能動素子の温度が急激に増加し、熱伝導係数が５Ｗ／ｍ℃を超える区間では熱伝導係数の変化が能動素子の温度に及ぼす影響がほとんどないことを確認することができた。
【００６０】
一方、従来、モールディング材料として広く用いられているＥＭＣは、熱伝導係数が約０．５〜０．８Ｗ／ｍ℃に達しており、そのためＥＭＣで第１モールディング部１４０を具現した場合には能動素子の温度が６４℃を超えるようになり、正常作動が困難になり得る。
【００６１】
本発明の一実施形態による電子部品パッケージ１００は、第１モールディング部１４０を具現する第１材料として、熱膨張係数が８〜１５ｐｐｍ／℃範囲であり、熱伝導度が１〜５Ｗ／ｍ℃である物質を適用しており、特に、液晶ポリマー、ポリアミド及びポリフェニレンサルファイドを含む物質から選択される物質を適用する。
【００６２】
これにより、上述したように従来のＥＭＣで第１モールディング部１４０を具現した場合に比べ、反りが著しく減少するとともに能動素子の放熱性能も改善することができる。
【００６３】
図１２は本発明の一実施形態による電子部品パッケージの製造方法を概略的に例示した図面である。
【００６４】
図１２を参照すると、先ず、基板の一面に連結部材を形成する（Ｓ１１０）。
【００６５】
この際、連結部材は、合成樹脂又ははんだペーストから選択される少なくとも一つの物質からなることができる。
【００６６】
次に、連結部材の表面に能動素子を結合する（Ｓ１２０）。
【００６７】
次に、熱膨張係数が８〜１５ｐｐｍ／℃であり、熱伝導度が１〜５Ｗ／ｍ℃である第１材料で能動素子の露出した面を覆ってモールディング部を形成する（Ｓ１３０）。
【００６８】
この際、モールディング部は能動素子付近の基板まで覆うことができる。
【００６９】
これにより、上述したように従来のＥＭＣでモールディング部を具現した場合に比べ、反りが著しく減少するとともに能動素子の放熱性能も改善することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１００  電子部品パッケージ
１１０  第１基板
１１１  第２基板
１２０  第１能動素子
１２１  第２能動素子
１３０  第１連結部材
１３１  第２連結部材
１４０  第１モールディング部
１４１  第２モールディング部
１５０  第１接続パッド
１５１  第２接続パッド
【図１】
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【図２】
2014107564.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
2014107564.tif 000009
【図６】
2014107564.tif 000010
【図７】
2014107564.tif 000011
【図８】
2014107564.tif 000012
【図９】
2014107564.tif 000013
【図１０】
2014107564.tif 000014
【図１１】
2014107564.tif 000015
【図１２】
2014107564.tif 000016