流れ防止用ダムを備えたプリント基板及びその製造方法
【課題】ソルダーバンプの形成に使用されるドライフィルムレジストによってアンダーフィル液の外部流出を防止する流れ防止用ダムを備えたプリント基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ソルダーパッド104が形成されたベース基板102、前記ベース基板102のソルダーパッド104に形成されたソルダーバンプ116、及び前記ベース基板102の縁部にドライフィルムレジストで形成された流れ防止用ダム110cを含む。流れ防止用ダム110cがアンダーフィル液の外部流出を防止して、流れ防止用ダム110cを簡単な製造する簡単な方法を提供する。
【解決手段】ソルダーパッド104が形成されたベース基板102、前記ベース基板102のソルダーパッド104に形成されたソルダーバンプ116、及び前記ベース基板102の縁部にドライフィルムレジストで形成された流れ防止用ダム110cを含む。流れ防止用ダム110cがアンダーフィル液の外部流出を防止して、流れ防止用ダム110cを簡単な製造する簡単な方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は流れ防止用ダムを備えたプリント基板及びその製造方法に係り、より詳しくはプリント基板の縁部に流れ防止用ダムを具備してプリント基板に半導体チップをフリップチップボンディングしてその間に注入されるアンダーフィル液の外部流出を防止することができる流れ防止用ダムを備えたプリント基板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
最近、電子産業の発達につれて電子部品の高性能化、高機能化、小型化が要求されており、これに応えて、SIP(system in package)、3Dパッケージなどの表面実装部品用基板においても固集積化、薄型化、微細回路パターン化の要求が増加している。
【0003】
特に、電子部品の基板への表面実装技術において、半導体チップとプリント基板の電気的連結のために、ワイヤボンディング方式及びフリップチップボンディング方式が使用されている。
【0004】
ここで、ワイヤボンディング方式は、プリント基板に設計回路が印刷された半導体チップを接着剤でプリント基板にボンディングさせ、プリント基板のリードフレームと半導体チップの金属端子(つまり、パッド)の間に情報送受信のために金属ワイヤで接続させた後、電子素子及びワイヤを熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂などでモールディングさせるものである。
【0005】
また、フリップチップボンディング方式は、半導体チップに金、半田あるいはその他の金属などの素材で数十μmないし数百μmの大きさの外部接続端子(つまり、バンプ)を形成し、既存のワイヤボンディングによる実装法とは反対に、バンプが形成された半導体チップを覆して(flip)、表面が基板方向に向かうように実装させるものである。
【0006】
しかし、ワイヤボンディング方式は、他のパッケージング方式に比べて生産性が高いが、ワイヤを利用してプリント基板と連結しなければならないため、モジュールの大きさが大きくなって、追加の工程が必要な欠点があり、フリップチップボンディング方式が多く使用されている実情である。
【0007】
図1及び図2は従来技術によるフリップチップ半導体パッケージをパッケージングする方法を説明する図である。
【0008】
図1及び図2に示すように、従来技術によるフリップチップボンディングは、プリント基板12に形成された接続パッド14にソルダーボール16が付着され、このソルダーボール16を介して半導体チップ18が実装される。
【0009】
しかし、このような方法によってプリント基板12に半導体チップ18が実装されれば、接続パッド14に付着されたソルダーボール16の高さによって、半導体チップ18とプリント基板12の間にギャップGが発生して半導体チップ18の支持力が低くなり、ソルダーボール16のソルダーリング部位でクラックが発生する。特に、ソルダーボール16で発生するクラックは、温度変化が発生する場合、半導体チップ18とプリント基板12の間の熱膨張係数が互いに異なり、ソルダーボール16に熱応力が加わり、この熱応力によってソルダーボール16でクラックが発生することになるものである。
【0010】
したがって、半導体チップ18を安定的に支持するためには、半導体チップ18とプリント基板12の間で発生したギャップGに、ディスペンサー(dispenser)20を利用して液状物質のアンダーフィル液22を注入する。
【0011】
ここで、アンダーフィル液22は、半導体チップ18の全体を包んでパッケージングする既存の半導体モールディング材(EMC)とは異なり、半導体チップ18とプリント基板12の間に少量注入されてチップを固定させる接着剤の役目と外部衝撃から保護する役目をする。
【0012】
しかし、ディスペンサー20でアンダーフィル液22を注入する過程において、半導体チップ18とプリント基板12の間のギャップGに注入されるアンダーフィル液22の一部は、ディスペンサー20が配置される注入位置からプリント基板12の外縁部まで流れて外部に溢れることになる注入不良が発生する問題点があった。
【0013】
このような問題点を解決するために、プリント基板の縁部にディスペンシング工程でダムを形成する方法が提案された。
【0014】
しかし、ディスペンシング工程はディスペンシングノズルからエポキシ樹脂を線形に押し出して線形のダムを形成するもので、ダムの幅が不規則になり、ダムの形状もディスペンシングノズル端部での摩擦力によってジグザグになる問題点があった。
【0015】
また、ダムを形成するために、別途のディスペンシング装置が要求され、その形成のための工程を別に伴わなければならない問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
本発明は前記のような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、アンダーフィル液の外部流出を防止することができる流れ防止用ダムを備えたプリント基板及びその製造方法を提供することである。
【0017】
本発明の他の目的は、別途のディスペンシング装置またはディスペンシング工程なしに、ソルダーバンプの形成に使用されるドライフィルムレジストで流れ防止用ダムを形成することができるプリント基板及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0018】
前記目的を達成するために、本発明の一観点によれば、本発明は、ソルダーパッドが形成されたベース基板;前記ベース基板のソルダーパッドに形成されたソルダーバンプ;及び前記ベース基板の縁部にドライフィルムレジストで形成された流れ防止用ダム;を含む、流れ防止用ダムを備えたプリント基板を提供する。
【0019】
前記ベース基板には、前記ソルダーパッドを露出させるオープン部を持つソルダーレジスト層が形成されることができる。
【0020】
前記流れ防止用ダムは、ドライフィルムレジストが過露光によって過硬化した状態で前記ソルダーレジスト層に付着されることができる。
【0021】
前記プリント基板は、前記ソルダーパッドに形成された前記ソルダーバンプを介してフリップチップボンディングされる半導体チップをさらに含むことができる。
【0022】
前記流れ防止用ダムは、前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップに注入されるアンダーフィル液の外部流出を防止するために、前記半導体チップの外縁部に沿って前記ベース基板上に突出するように備えられることができる。
【0023】
前記流れ防止用ダムは、前記ベース基板上にフリップチップボンディングされる半導体チップの上面の高さよりは低くて前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップよりは高い高さを持つことができる。
【0024】
前記流れ防止用ダムは、前記ベース基板の外縁部と前記半導体チップの外縁部の間に備えられることができる。
【0025】
また、本発明の他の観点によれば、本発明は、(A)ソルダーパッドが形成されたベース基板にドライフィルムレジストを塗布し、前記ドライフィルムレジストを1次露光させる段階;(B)前記ベース基板の縁部に形成された1次露光された前記ドライフィルムレジストを2次露光させて流れ防止用ダムを形成する段階;(C)前記ソルダーパッドが露出するように、露光されていない前記ドライフィルムレジストを除去して開口部を形成する段階;(D)前記開口部にソルダーペーストを印刷し、リフロー工程によってソルダーバンプを形成する段階;及び(E)1次露光された前記ドライフィルムレジストを除去する段階;を含む、流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を提供する。
【0026】
前記方法は、前記(E)段階の後、(F)前記ソルダーパッドに形成されたソルダーバンプを介して半導体チップをフリップチップボンディングする段階をさらに含むことができる。
【0027】
前記方法は、前記(F)段階の後、(G)前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップにアンダーフィル液を注入する段階をさらに含むことができる。
【0028】
前記流れ防止用ダムは、前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップに注入される前記アンダーフィル液の外部流出を防止するために、前記半導体チップの外縁部に沿って前記ベース基板上に突出するように形成されることができる。
【0029】
前記流れ防止用ダムは、前記ベース基板上にフリップチップボンディングされる前記半導体チップの上面の高さよりは低くて前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップよりは高い高さを持つことができる。
【0030】
前記流れ防止用ダムは、前記ベース基板の外縁部と前記半導体チップの外縁部の間に備えられることができる。
【0031】
前記ベース基板には、ソルダーパッドを露出させるオープン部を持つソルダーレジスト層が形成されることができる。
【発明の効果】
【0032】
本発明によれば、流れ防止用ダムを備えることにより、アンダーフィル液の膨脹及び外部流出を防止することができる。
【0033】
また、本発明によれば、ソルダーバンプを形成する工程に使用されるドライフィルムレジストの過露光によって流れ防止用ダムを形成することにより、別途の材料、装置、及び工程が不要になる。
【0034】
また、本発明によれば、ドライフィルムレジストで流れ防止用ダムを形成することにより、均一な高さ及び幅を持つ流れ防止用ダムを形成することができる。
【0035】
また、本発明によれば、アンダーフィル液の外部流出を防止することにより、パッケージ全体の信頼性が向上される。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】従来技術によるフリップチップ半導体パッケージをパッケージングする方法を説明する図である。
【図2】従来技術によるフリップチップ半導体パッケージをパッケージングする方法を説明する図である。
【図3】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の断面図である。
【図4】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板に半導体チップにフリップチップボンディングされた状態を示す断面図である。
【図5】図4の平面図である。
【図6】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図7】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図8】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図9】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図10】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図11】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図12】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図13】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
本発明の目的、特定の利点及び新規の特徴は添付図面に基づく以下の詳細な説明と好適な実施例からより明らかになるであろう。本明細書において、“第1”、“第2”などの用語は特定の量、順序または重要度を示すものではなく、構成要素を互いに区別するために使用するものであり、各図の構成要素に参照符号を付けるに際して、同一構成要素は、たとえ相異なる図上に表示されても、できるだけ同一符号を有するようにすることに気をつけなければならない。また、本発明を説明することにおいて、関連公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不要にあいまいにすることができると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。
【0038】
以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
【0039】
流れ防止用ダムを備えたプリント基板
【0040】
図3は本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の断面図である。以下、同図に基づいて、本発明による流れ防止用ダムを備えたプリント基板100について説明する。
【0041】
図3に示すように、本発明による流れ防止用ダムを備えたプリント基板100は、ベース基板102のソルダーパッド104にソルダーバンプ116が形成され、その両側部に流れ防止用ダム110cが形成されていることを特徴とする。
【0042】
ここで、ベース基板102は、片面または両面にソルダーパッド104が形成されており、このソルダーパッド104を露出させるオープン部を持つソルダーレジスト層106が形成されている構造を持つ。
【0043】
また、流れ防止用ダム110cはドライフィルムレジストで形成され、過露光によって過硬化した状態でソルダーレジスト層106に付着されている。
【0044】
一方、図4及び図5は本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板に半導体チップがフリップチップボンディングされた状態を示す断面図及び平面図を示す。
【0045】
図4及び図5に示すように、半導体チップ118が、ベース基板102のソルダーパッド104に形成されたソルダーバンプ116を介してフリップチップボンディングされ、半導体チップ118とベース基板102の間にはアンダーフィル液120が注入される。
【0046】
この際、流れ防止用ダム110cは、半導体チップ118の外縁部に沿ってベース基板102上に突出するように備えられることにより、アンダーフィル液120の外部流出を防止するようになる。
【0047】
ここで、流れ防止用ダム110cはベース基板102の外縁部と半導体チップ118の外縁部の間に備えられ、アンダーフィル液120の流出を防止するように、ベース基板102と半導体チップ118の間のギャップGより大きいが半導体チップ118の上面よりは小さな高さを持つことが好ましい。
【0048】
流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法
【0049】
図6〜図13は本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【0050】
以下、図6〜図13に基づいて、本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明する。
【0051】
まず、図6に示すように、ソルダーパッド104が形成されたベース基板102にドライフィルムレジスト110を塗布する。
【0052】
この際、ベース基板102は一面にソルダーパッド104を備え、このソルダーパッド104を露出させるオープン部108が形成されたソルダーレジスト層106が形成された構造を持つ。
【0053】
また、ドライフィルムレジスト110は、フィルム形態になった感光材(フォトレジスト)の一面に伸縮性を付与するためのマイラーフィルム(Mylar film)と感光材の他面に形成されたカバーフィルム(cover film)でなる。
【0054】
ここで、ドライフィルムレジスト110は一般的なドライフィルムラミネーティング装置によって塗布され、カバーフィルムが剥げた状態で塗布される。
【0055】
一方、ドライフィルムレジスト110は、ソルダーバンプ116の大きさ及び流れ防止用ダム110cの高さを考慮して、所定の厚さに形成することが好ましい。
【0056】
ついで、図7に示すように、ソルダーパッド104上に塗布されたドライフィルムレジスト110を除き、ドライフィルムレジスト110を1次に露光する。
【0057】
この際、1次露光は、所定のマスクパターン(図示せず)を用いて、ソルダーパッド104上に塗布されたドライフィルムレジスト110を除き、紫外線に露出させることで行われる。
【0058】
ここで、ソルダーパッド104上に塗布された露光されていないドライフィルムレジスト110aを除き、1次露光されたドライフィルムレジスト110bは1次露光の際に重合反応によって硬化状態になる。
【0059】
ついで、図8に示すように、ベース基板102の側面に形成された1次露光されたドライフィルムレジスト110の一部を2次露光して流れ防止用ダム110cを形成する。
【0060】
この際、2次露光されたドライフィルムレジストは流れ防止用ダム110cを形成し、過露光によって過硬化状態になり、ソルダーレジスト層106との結合力が増大するようになる。よって、以後のドライフィルムレジスト剥離工程で除去できなくなる。
【0061】
ついで、図9に示すように、ソルダーパッド104が露出するように、露光されていないドライフィルムレジスト110aを現像工程で除去して開口部112を形成する。
【0062】
ここで、現像工程は、露光工程で紫外線に露出して硬化した部分は残し、その以外の部分は溶解させて除去する過程であって、炭酸ナトリウム(Na2CO3)または炭酸カリウム(K2CO3)のような現像液を用いて、露光されていないドライフィルムレジスト110aを除去する。
【0063】
ついで、図10に示すように、開口部112にソルダーペースト114を印刷する。
【0064】
この際、ソルダーペースト114は、印刷テーブルにベース基板102を配置し、その上部に、複数の開口部を備えたマスクを介してスキージでソルダーペーストを押し込むスクリーンプリンティング方式で印刷される。
【0065】
ついで、図11に示すように、印刷されたソルダーペースト114にリフロー(reflow)工程を行ってソルダーバンプ116を形成する。
【0066】
この際、ドライフィルムレジスト110に形成された開口部112内に印刷されるソルダーレジスト114はリフロー工程によって円形になりながら流れ防止用ダム110cの高さより低くなる。よって、ソルダーバンプ116に半導体チップ118が実装される場合、ベース基板102と半導体チップ118の間のギャップGは流れ防止用ダム110cの高さより小さいので、流れ防止用ダム110cはギャップGに注入されるアンダーフィル液120の外部流出を防止することができるようになる。
【0067】
最後に、図12に示すように、1次露光されたドライフィルムレジスト110bを除去する。
【0068】
この際、1次露光されたドライフィルムレジスト110bは、例えばNaOHまたはKOHのような剥離液によって剥離される。
【0069】
ここで、剥離液のOH−とドライフィルムレジストのカルボキシル基(COOH+)が結合する過程で、1次露光されたドライフィルムレジスト110bが浮かび上がることにより剥離が生じるが、2次露光されたドライフィルムレジスト、つまり流れ防止用ダム110cは過露光によって過硬化状態になってソルダーレジスト層106と付着するので、この剥離液によって除去されなくなる。
【0070】
一方、図13に示すように、ベース基板102のソルダーバンプ116を介して半導体チップ118がフリップチップ実装され、ベース基板102と半導体チップ118の間のギャップGにアンダーフィル液120が注入されることにより、フリップチップパッケージができあがる。
【0071】
この際、流れ防止用ダム110cは半導体チップ118の外縁部に沿ってベース基板上に突出するように備えられるが、ベース基板102と半導体チップ118の間のギャップより大きいながらも半導体チップ118の上面より低い高さを持つので、アンダーフィル液120の外部流出を防止するようになる。
【0072】
以上、本発明をその具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのもので、本発明による流れ防止用ダムを備えたプリント基板及びその製造方法はこれに限定されなく、本発明の技術的思想内で当業者によってその変形や改良が可能であることは明らかであろう。
【0073】
本発明の単純な変形ないし変更はいずれも本発明の領域に属するもので、本発明の具体的な保護範囲は特許請求の範囲によって決められるものである。
【符号の説明】
【0074】
102 ベース基板
104 ソルダーパッド
106 ソルダーレジスト層
110 ドライフィルムレジスト
110a 未露光されたドライフィルムレジスト
110b 1次露光されたドライフィルムレジスト
110c 流れ防止用ダム
112 開口部
114 ソルダーペースト
116 ソルダーバンプ
118 半導体チップ
120 アンダーフィル液
【技術分野】
【0001】
本発明は流れ防止用ダムを備えたプリント基板及びその製造方法に係り、より詳しくはプリント基板の縁部に流れ防止用ダムを具備してプリント基板に半導体チップをフリップチップボンディングしてその間に注入されるアンダーフィル液の外部流出を防止することができる流れ防止用ダムを備えたプリント基板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
最近、電子産業の発達につれて電子部品の高性能化、高機能化、小型化が要求されており、これに応えて、SIP(system in package)、3Dパッケージなどの表面実装部品用基板においても固集積化、薄型化、微細回路パターン化の要求が増加している。
【0003】
特に、電子部品の基板への表面実装技術において、半導体チップとプリント基板の電気的連結のために、ワイヤボンディング方式及びフリップチップボンディング方式が使用されている。
【0004】
ここで、ワイヤボンディング方式は、プリント基板に設計回路が印刷された半導体チップを接着剤でプリント基板にボンディングさせ、プリント基板のリードフレームと半導体チップの金属端子(つまり、パッド)の間に情報送受信のために金属ワイヤで接続させた後、電子素子及びワイヤを熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂などでモールディングさせるものである。
【0005】
また、フリップチップボンディング方式は、半導体チップに金、半田あるいはその他の金属などの素材で数十μmないし数百μmの大きさの外部接続端子(つまり、バンプ)を形成し、既存のワイヤボンディングによる実装法とは反対に、バンプが形成された半導体チップを覆して(flip)、表面が基板方向に向かうように実装させるものである。
【0006】
しかし、ワイヤボンディング方式は、他のパッケージング方式に比べて生産性が高いが、ワイヤを利用してプリント基板と連結しなければならないため、モジュールの大きさが大きくなって、追加の工程が必要な欠点があり、フリップチップボンディング方式が多く使用されている実情である。
【0007】
図1及び図2は従来技術によるフリップチップ半導体パッケージをパッケージングする方法を説明する図である。
【0008】
図1及び図2に示すように、従来技術によるフリップチップボンディングは、プリント基板12に形成された接続パッド14にソルダーボール16が付着され、このソルダーボール16を介して半導体チップ18が実装される。
【0009】
しかし、このような方法によってプリント基板12に半導体チップ18が実装されれば、接続パッド14に付着されたソルダーボール16の高さによって、半導体チップ18とプリント基板12の間にギャップGが発生して半導体チップ18の支持力が低くなり、ソルダーボール16のソルダーリング部位でクラックが発生する。特に、ソルダーボール16で発生するクラックは、温度変化が発生する場合、半導体チップ18とプリント基板12の間の熱膨張係数が互いに異なり、ソルダーボール16に熱応力が加わり、この熱応力によってソルダーボール16でクラックが発生することになるものである。
【0010】
したがって、半導体チップ18を安定的に支持するためには、半導体チップ18とプリント基板12の間で発生したギャップGに、ディスペンサー(dispenser)20を利用して液状物質のアンダーフィル液22を注入する。
【0011】
ここで、アンダーフィル液22は、半導体チップ18の全体を包んでパッケージングする既存の半導体モールディング材(EMC)とは異なり、半導体チップ18とプリント基板12の間に少量注入されてチップを固定させる接着剤の役目と外部衝撃から保護する役目をする。
【0012】
しかし、ディスペンサー20でアンダーフィル液22を注入する過程において、半導体チップ18とプリント基板12の間のギャップGに注入されるアンダーフィル液22の一部は、ディスペンサー20が配置される注入位置からプリント基板12の外縁部まで流れて外部に溢れることになる注入不良が発生する問題点があった。
【0013】
このような問題点を解決するために、プリント基板の縁部にディスペンシング工程でダムを形成する方法が提案された。
【0014】
しかし、ディスペンシング工程はディスペンシングノズルからエポキシ樹脂を線形に押し出して線形のダムを形成するもので、ダムの幅が不規則になり、ダムの形状もディスペンシングノズル端部での摩擦力によってジグザグになる問題点があった。
【0015】
また、ダムを形成するために、別途のディスペンシング装置が要求され、その形成のための工程を別に伴わなければならない問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
本発明は前記のような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、アンダーフィル液の外部流出を防止することができる流れ防止用ダムを備えたプリント基板及びその製造方法を提供することである。
【0017】
本発明の他の目的は、別途のディスペンシング装置またはディスペンシング工程なしに、ソルダーバンプの形成に使用されるドライフィルムレジストで流れ防止用ダムを形成することができるプリント基板及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0018】
前記目的を達成するために、本発明の一観点によれば、本発明は、ソルダーパッドが形成されたベース基板;前記ベース基板のソルダーパッドに形成されたソルダーバンプ;及び前記ベース基板の縁部にドライフィルムレジストで形成された流れ防止用ダム;を含む、流れ防止用ダムを備えたプリント基板を提供する。
【0019】
前記ベース基板には、前記ソルダーパッドを露出させるオープン部を持つソルダーレジスト層が形成されることができる。
【0020】
前記流れ防止用ダムは、ドライフィルムレジストが過露光によって過硬化した状態で前記ソルダーレジスト層に付着されることができる。
【0021】
前記プリント基板は、前記ソルダーパッドに形成された前記ソルダーバンプを介してフリップチップボンディングされる半導体チップをさらに含むことができる。
【0022】
前記流れ防止用ダムは、前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップに注入されるアンダーフィル液の外部流出を防止するために、前記半導体チップの外縁部に沿って前記ベース基板上に突出するように備えられることができる。
【0023】
前記流れ防止用ダムは、前記ベース基板上にフリップチップボンディングされる半導体チップの上面の高さよりは低くて前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップよりは高い高さを持つことができる。
【0024】
前記流れ防止用ダムは、前記ベース基板の外縁部と前記半導体チップの外縁部の間に備えられることができる。
【0025】
また、本発明の他の観点によれば、本発明は、(A)ソルダーパッドが形成されたベース基板にドライフィルムレジストを塗布し、前記ドライフィルムレジストを1次露光させる段階;(B)前記ベース基板の縁部に形成された1次露光された前記ドライフィルムレジストを2次露光させて流れ防止用ダムを形成する段階;(C)前記ソルダーパッドが露出するように、露光されていない前記ドライフィルムレジストを除去して開口部を形成する段階;(D)前記開口部にソルダーペーストを印刷し、リフロー工程によってソルダーバンプを形成する段階;及び(E)1次露光された前記ドライフィルムレジストを除去する段階;を含む、流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を提供する。
【0026】
前記方法は、前記(E)段階の後、(F)前記ソルダーパッドに形成されたソルダーバンプを介して半導体チップをフリップチップボンディングする段階をさらに含むことができる。
【0027】
前記方法は、前記(F)段階の後、(G)前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップにアンダーフィル液を注入する段階をさらに含むことができる。
【0028】
前記流れ防止用ダムは、前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップに注入される前記アンダーフィル液の外部流出を防止するために、前記半導体チップの外縁部に沿って前記ベース基板上に突出するように形成されることができる。
【0029】
前記流れ防止用ダムは、前記ベース基板上にフリップチップボンディングされる前記半導体チップの上面の高さよりは低くて前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップよりは高い高さを持つことができる。
【0030】
前記流れ防止用ダムは、前記ベース基板の外縁部と前記半導体チップの外縁部の間に備えられることができる。
【0031】
前記ベース基板には、ソルダーパッドを露出させるオープン部を持つソルダーレジスト層が形成されることができる。
【発明の効果】
【0032】
本発明によれば、流れ防止用ダムを備えることにより、アンダーフィル液の膨脹及び外部流出を防止することができる。
【0033】
また、本発明によれば、ソルダーバンプを形成する工程に使用されるドライフィルムレジストの過露光によって流れ防止用ダムを形成することにより、別途の材料、装置、及び工程が不要になる。
【0034】
また、本発明によれば、ドライフィルムレジストで流れ防止用ダムを形成することにより、均一な高さ及び幅を持つ流れ防止用ダムを形成することができる。
【0035】
また、本発明によれば、アンダーフィル液の外部流出を防止することにより、パッケージ全体の信頼性が向上される。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】従来技術によるフリップチップ半導体パッケージをパッケージングする方法を説明する図である。
【図2】従来技術によるフリップチップ半導体パッケージをパッケージングする方法を説明する図である。
【図3】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の断面図である。
【図4】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板に半導体チップにフリップチップボンディングされた状態を示す断面図である。
【図5】図4の平面図である。
【図6】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図7】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図8】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図9】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図10】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図11】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図12】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図13】本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
本発明の目的、特定の利点及び新規の特徴は添付図面に基づく以下の詳細な説明と好適な実施例からより明らかになるであろう。本明細書において、“第1”、“第2”などの用語は特定の量、順序または重要度を示すものではなく、構成要素を互いに区別するために使用するものであり、各図の構成要素に参照符号を付けるに際して、同一構成要素は、たとえ相異なる図上に表示されても、できるだけ同一符号を有するようにすることに気をつけなければならない。また、本発明を説明することにおいて、関連公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不要にあいまいにすることができると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。
【0038】
以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
【0039】
流れ防止用ダムを備えたプリント基板
【0040】
図3は本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の断面図である。以下、同図に基づいて、本発明による流れ防止用ダムを備えたプリント基板100について説明する。
【0041】
図3に示すように、本発明による流れ防止用ダムを備えたプリント基板100は、ベース基板102のソルダーパッド104にソルダーバンプ116が形成され、その両側部に流れ防止用ダム110cが形成されていることを特徴とする。
【0042】
ここで、ベース基板102は、片面または両面にソルダーパッド104が形成されており、このソルダーパッド104を露出させるオープン部を持つソルダーレジスト層106が形成されている構造を持つ。
【0043】
また、流れ防止用ダム110cはドライフィルムレジストで形成され、過露光によって過硬化した状態でソルダーレジスト層106に付着されている。
【0044】
一方、図4及び図5は本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板に半導体チップがフリップチップボンディングされた状態を示す断面図及び平面図を示す。
【0045】
図4及び図5に示すように、半導体チップ118が、ベース基板102のソルダーパッド104に形成されたソルダーバンプ116を介してフリップチップボンディングされ、半導体チップ118とベース基板102の間にはアンダーフィル液120が注入される。
【0046】
この際、流れ防止用ダム110cは、半導体チップ118の外縁部に沿ってベース基板102上に突出するように備えられることにより、アンダーフィル液120の外部流出を防止するようになる。
【0047】
ここで、流れ防止用ダム110cはベース基板102の外縁部と半導体チップ118の外縁部の間に備えられ、アンダーフィル液120の流出を防止するように、ベース基板102と半導体チップ118の間のギャップGより大きいが半導体チップ118の上面よりは小さな高さを持つことが好ましい。
【0048】
流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法
【0049】
図6〜図13は本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【0050】
以下、図6〜図13に基づいて、本発明の好適な実施例による流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法を説明する。
【0051】
まず、図6に示すように、ソルダーパッド104が形成されたベース基板102にドライフィルムレジスト110を塗布する。
【0052】
この際、ベース基板102は一面にソルダーパッド104を備え、このソルダーパッド104を露出させるオープン部108が形成されたソルダーレジスト層106が形成された構造を持つ。
【0053】
また、ドライフィルムレジスト110は、フィルム形態になった感光材(フォトレジスト)の一面に伸縮性を付与するためのマイラーフィルム(Mylar film)と感光材の他面に形成されたカバーフィルム(cover film)でなる。
【0054】
ここで、ドライフィルムレジスト110は一般的なドライフィルムラミネーティング装置によって塗布され、カバーフィルムが剥げた状態で塗布される。
【0055】
一方、ドライフィルムレジスト110は、ソルダーバンプ116の大きさ及び流れ防止用ダム110cの高さを考慮して、所定の厚さに形成することが好ましい。
【0056】
ついで、図7に示すように、ソルダーパッド104上に塗布されたドライフィルムレジスト110を除き、ドライフィルムレジスト110を1次に露光する。
【0057】
この際、1次露光は、所定のマスクパターン(図示せず)を用いて、ソルダーパッド104上に塗布されたドライフィルムレジスト110を除き、紫外線に露出させることで行われる。
【0058】
ここで、ソルダーパッド104上に塗布された露光されていないドライフィルムレジスト110aを除き、1次露光されたドライフィルムレジスト110bは1次露光の際に重合反応によって硬化状態になる。
【0059】
ついで、図8に示すように、ベース基板102の側面に形成された1次露光されたドライフィルムレジスト110の一部を2次露光して流れ防止用ダム110cを形成する。
【0060】
この際、2次露光されたドライフィルムレジストは流れ防止用ダム110cを形成し、過露光によって過硬化状態になり、ソルダーレジスト層106との結合力が増大するようになる。よって、以後のドライフィルムレジスト剥離工程で除去できなくなる。
【0061】
ついで、図9に示すように、ソルダーパッド104が露出するように、露光されていないドライフィルムレジスト110aを現像工程で除去して開口部112を形成する。
【0062】
ここで、現像工程は、露光工程で紫外線に露出して硬化した部分は残し、その以外の部分は溶解させて除去する過程であって、炭酸ナトリウム(Na2CO3)または炭酸カリウム(K2CO3)のような現像液を用いて、露光されていないドライフィルムレジスト110aを除去する。
【0063】
ついで、図10に示すように、開口部112にソルダーペースト114を印刷する。
【0064】
この際、ソルダーペースト114は、印刷テーブルにベース基板102を配置し、その上部に、複数の開口部を備えたマスクを介してスキージでソルダーペーストを押し込むスクリーンプリンティング方式で印刷される。
【0065】
ついで、図11に示すように、印刷されたソルダーペースト114にリフロー(reflow)工程を行ってソルダーバンプ116を形成する。
【0066】
この際、ドライフィルムレジスト110に形成された開口部112内に印刷されるソルダーレジスト114はリフロー工程によって円形になりながら流れ防止用ダム110cの高さより低くなる。よって、ソルダーバンプ116に半導体チップ118が実装される場合、ベース基板102と半導体チップ118の間のギャップGは流れ防止用ダム110cの高さより小さいので、流れ防止用ダム110cはギャップGに注入されるアンダーフィル液120の外部流出を防止することができるようになる。
【0067】
最後に、図12に示すように、1次露光されたドライフィルムレジスト110bを除去する。
【0068】
この際、1次露光されたドライフィルムレジスト110bは、例えばNaOHまたはKOHのような剥離液によって剥離される。
【0069】
ここで、剥離液のOH−とドライフィルムレジストのカルボキシル基(COOH+)が結合する過程で、1次露光されたドライフィルムレジスト110bが浮かび上がることにより剥離が生じるが、2次露光されたドライフィルムレジスト、つまり流れ防止用ダム110cは過露光によって過硬化状態になってソルダーレジスト層106と付着するので、この剥離液によって除去されなくなる。
【0070】
一方、図13に示すように、ベース基板102のソルダーバンプ116を介して半導体チップ118がフリップチップ実装され、ベース基板102と半導体チップ118の間のギャップGにアンダーフィル液120が注入されることにより、フリップチップパッケージができあがる。
【0071】
この際、流れ防止用ダム110cは半導体チップ118の外縁部に沿ってベース基板上に突出するように備えられるが、ベース基板102と半導体チップ118の間のギャップより大きいながらも半導体チップ118の上面より低い高さを持つので、アンダーフィル液120の外部流出を防止するようになる。
【0072】
以上、本発明をその具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのもので、本発明による流れ防止用ダムを備えたプリント基板及びその製造方法はこれに限定されなく、本発明の技術的思想内で当業者によってその変形や改良が可能であることは明らかであろう。
【0073】
本発明の単純な変形ないし変更はいずれも本発明の領域に属するもので、本発明の具体的な保護範囲は特許請求の範囲によって決められるものである。
【符号の説明】
【0074】
102 ベース基板
104 ソルダーパッド
106 ソルダーレジスト層
110 ドライフィルムレジスト
110a 未露光されたドライフィルムレジスト
110b 1次露光されたドライフィルムレジスト
110c 流れ防止用ダム
112 開口部
114 ソルダーペースト
116 ソルダーバンプ
118 半導体チップ
120 アンダーフィル液
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ソルダーパッドが形成されたベース基板;
前記ベース基板のソルダーパッドに形成されたソルダーバンプ;及び
前記ベース基板の縁部にドライフィルムレジストで形成された流れ防止用ダム;
を含むことを特徴とする、流れ防止用ダムを備えたプリント基板。
【請求項2】
前記ベース基板には、前記ソルダーパッドを露出させるオープン部を持つソルダーレジスト層が形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板。
【請求項3】
前記流れ防止用ダムは、ドライフィルムレジストが過露光によって過硬化した状態で前記ソルダーレジスト層に付着されていることを特徴とする、請求項1に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板。
【請求項4】
前記ソルダーパッドに形成された前記ソルダーバンプを介してフリップチップボンディングされる半導体チップをさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板。
【請求項5】
前記流れ防止用ダムは、前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップに注入されるアンダーフィル液の外部流出を防止するために、前記半導体チップの外縁部に沿って前記ベース基板上に突出するように備えられていることを特徴とする、請求項4に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板。
【請求項6】
前記流れ防止用ダムは、前記ベース基板上にフリップチップボンディングされる半導体チップの上面の高さよりは低くて前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップよりは高い高さを持つことを特徴とする、請求項4に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板。
【請求項7】
前記流れ防止用ダムは、前記ベース基板の外縁部と前記半導体チップの外縁部の間に備えられることを特徴とする、請求項4に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板。
【請求項8】
(A)ソルダーパッドが形成されたベース基板にドライフィルムレジストを塗布し、前記ドライフィルムレジストを1次露光させる段階;
(B)前記ベース基板の縁部に形成された1次露光された前記ドライフィルムレジストを2次露光させて流れ防止用ダムを形成する段階;
(C)前記ソルダーパッドが露出するように、露光されていない前記ドライフィルムレジストを除去して開口部を形成する段階;
(D)前記開口部にソルダーペーストを印刷し、リフロー工程によってソルダーバンプを形成する段階;及び
(E)1次露光された前記ドライフィルムレジストを除去する段階;
を含むことを特徴とする、流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法。
【請求項9】
前記(E)段階の後、(F)前記ソルダーパッドに形成されたソルダーバンプを介して半導体チップをフリップチップボンディングする段階をさらに含むことを特徴とする、請求項8に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法。
【請求項10】
前記(F)段階の後、(G)前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップにアンダーフィル液を注入する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項9に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法。
【請求項11】
前記流れ防止用ダムは、前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップに注入される前記アンダーフィル液の外部流出を防止するために、前記半導体チップの外縁部に沿って前記ベース基板上に突出するように形成されていることを特徴とする、請求項9に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法。
【請求項12】
前記流れ防止用ダムは、前記ベース基板上にフリップチップボンディングされる前記半導体チップの上面の高さよりは低くて前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップよりは高い高さを持つことを特徴とする、請求項9に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法。
【請求項13】
前記流れ防止用ダムは、前記ベース基板の外縁部と前記半導体チップの外縁部の間に備えられることを特徴とする、請求項9に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法。
【請求項14】
前記ベース基板には、ソルダーパッドを露出させるオープン部を持つソルダーレジスト層が形成されていることを特徴とする、請求項8に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法。
【請求項1】
ソルダーパッドが形成されたベース基板;
前記ベース基板のソルダーパッドに形成されたソルダーバンプ;及び
前記ベース基板の縁部にドライフィルムレジストで形成された流れ防止用ダム;
を含むことを特徴とする、流れ防止用ダムを備えたプリント基板。
【請求項2】
前記ベース基板には、前記ソルダーパッドを露出させるオープン部を持つソルダーレジスト層が形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板。
【請求項3】
前記流れ防止用ダムは、ドライフィルムレジストが過露光によって過硬化した状態で前記ソルダーレジスト層に付着されていることを特徴とする、請求項1に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板。
【請求項4】
前記ソルダーパッドに形成された前記ソルダーバンプを介してフリップチップボンディングされる半導体チップをさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板。
【請求項5】
前記流れ防止用ダムは、前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップに注入されるアンダーフィル液の外部流出を防止するために、前記半導体チップの外縁部に沿って前記ベース基板上に突出するように備えられていることを特徴とする、請求項4に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板。
【請求項6】
前記流れ防止用ダムは、前記ベース基板上にフリップチップボンディングされる半導体チップの上面の高さよりは低くて前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップよりは高い高さを持つことを特徴とする、請求項4に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板。
【請求項7】
前記流れ防止用ダムは、前記ベース基板の外縁部と前記半導体チップの外縁部の間に備えられることを特徴とする、請求項4に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板。
【請求項8】
(A)ソルダーパッドが形成されたベース基板にドライフィルムレジストを塗布し、前記ドライフィルムレジストを1次露光させる段階;
(B)前記ベース基板の縁部に形成された1次露光された前記ドライフィルムレジストを2次露光させて流れ防止用ダムを形成する段階;
(C)前記ソルダーパッドが露出するように、露光されていない前記ドライフィルムレジストを除去して開口部を形成する段階;
(D)前記開口部にソルダーペーストを印刷し、リフロー工程によってソルダーバンプを形成する段階;及び
(E)1次露光された前記ドライフィルムレジストを除去する段階;
を含むことを特徴とする、流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法。
【請求項9】
前記(E)段階の後、(F)前記ソルダーパッドに形成されたソルダーバンプを介して半導体チップをフリップチップボンディングする段階をさらに含むことを特徴とする、請求項8に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法。
【請求項10】
前記(F)段階の後、(G)前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップにアンダーフィル液を注入する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項9に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法。
【請求項11】
前記流れ防止用ダムは、前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップに注入される前記アンダーフィル液の外部流出を防止するために、前記半導体チップの外縁部に沿って前記ベース基板上に突出するように形成されていることを特徴とする、請求項9に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法。
【請求項12】
前記流れ防止用ダムは、前記ベース基板上にフリップチップボンディングされる前記半導体チップの上面の高さよりは低くて前記半導体チップと前記ベース基板の間のギャップよりは高い高さを持つことを特徴とする、請求項9に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法。
【請求項13】
前記流れ防止用ダムは、前記ベース基板の外縁部と前記半導体チップの外縁部の間に備えられることを特徴とする、請求項9に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法。
【請求項14】
前記ベース基板には、ソルダーパッドを露出させるオープン部を持つソルダーレジスト層が形成されていることを特徴とする、請求項8に記載の流れ防止用ダムを備えたプリント基板の製造方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2010−118634(P2010−118634A)
【公開日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−32914(P2009−32914)
【出願日】平成21年2月16日(2009.2.16)
【出願人】(591003770)三星電機株式会社 (982)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年2月16日(2009.2.16)
【出願人】(591003770)三星電機株式会社 (982)
【Fターム(参考)】
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