特許 6451017 ファン−アウト半導体パッケージ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6451017

(24)【登録日】2018年12月21日

(45)【発行日】2019年1月16日

(54)【発明の名称】ファン−アウト半導体パッケージ

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/12 20060101AFI20190107BHJP

   H01L 23/28 20060101ALI20190107BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/12 501B

   H01L23/12 501P

   H01L23/28 A

【請求項の数】24

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2017-31603(P2017-31603)

(22)【出願日】2017年2月22日

(65)【公開番号】特開2018-60996(P2018-60996A)

(43)【公開日】2018年4月12日

【審査請求日】2017年9月12日

(31)【優先権主張番号】10-2016-0126233

(32)【優先日】2016年9月30日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】594023722

【氏名又は名称】サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド．

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】キム、ヒョン ジュン

(72)【発明者】

【氏名】リー、ドゥ ファン

【審査官】 黒田 久美子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０３９０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２４３９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１３４４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２４６５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１３３８３９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００１８８７９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

Ｈ０１Ｌ ２３／２８−２３／３１

Ｈ０５Ｋ ３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

貫通孔を有する第１連結部材と、
前記第１連結部材の貫通孔に配置され、接続パッドが配置された活性面、及び前記活性面の反対側に配置された非活性面を有する半導体チップと、
前記第１連結部材及び前記半導体チップの非活性面の少なくとも一部を封止する封止材と、
前記第１連結部材及び前記半導体チップの活性面上に配置された第２連結部材と、
前記封止材を貫通する開口部と、
前記開口部の少なくとも一部を満たす外部接続端子と、を含み、
前記第１連結部材及び前記第２連結部材はそれぞれ、前記半導体チップの接続パッドと電気的に連結された再配線層を含み、
前記第１連結部材の再配線層は、前記開口部を介して少なくとも一部が露出して前記外部接続端子と連結されるパッドを含み、
前記開口部の壁面は、前記パッドの露出面より表面粗さが大きく、外部接続端子の一部によって充填されるボイドを有し、
前記開口部の前記封止材を貫通して形成された壁面には、前記外部接続端子で少なくとも一部が満たされた第４ボイドが存在し、
前記封止材は、絶縁樹脂、芯材、及びフィラーを含み、
前記第４ボイドの少なくとも一部は、前記芯材に形成されたリセスである、ファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項2】

前記封止材上に配置された補強層をさらに含み、
前記開口部は前記補強層を貫通し、
前記開口部の前記補強層を貫通して形成された壁面には、前記外部接続端子で少なくとも一部が満たされた第１ボイドが存在する、請求項１に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項3】

前記補強層は、絶縁樹脂、芯材、及びフィラーを含み、
前記第１ボイドの少なくとも一部は、前記芯材に形成されたリセスである、請求項２に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項4】

貫通孔を有する第１連結部材と、
前記第１連結部材の貫通孔に配置され、接続パッドが配置された活性面、及び前記活性面の反対側に配置された非活性面を有する半導体チップと、
前記第１連結部材及び前記半導体チップの非活性面の少なくとも一部を封止する封止材と、
前記第１連結部材及び前記半導体チップの活性面上に配置された第２連結部材と、
前記封止材を貫通する開口部と、
前記開口部の少なくとも一部を満たす外部接続端子と、を含み、
前記第１連結部材及び前記第２連結部材はそれぞれ、前記半導体チップの接続パッドと電気的に連結された再配線層を含み、
前記第１連結部材の再配線層は、前記開口部を介して少なくとも一部が露出して前記外部接続端子と連結されるパッドを含み、
前記開口部の壁面は、前記パッドの露出面より表面粗さが大きく、外部接続端子の一部によって充填されるボイドを有し、
前記封止材上に配置された補強層をさらに含み、
前記開口部は前記補強層を貫通し、
前記開口部の前記補強層を貫通して形成された壁面には、前記外部接続端子で少なくとも一部が満たされた第１ボイドが存在し、
前記補強層は、絶縁樹脂、芯材、及びフィラーを含み、
前記第１ボイドの少なくとも一部は、前記芯材に形成されたリセスである、ファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項5】

前記第１ボイドの他の一部は、前記絶縁樹脂に形成されたリセスである、請求項３または４に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項6】

前記芯材はガラス繊維を含み、
前記フィラーは無機フィラーを含む、請求項３から請求項５のいずれか１項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項7】

前記補強層上に配置された樹脂層をさらに含み、
前記開口部は前記樹脂層を貫通し、
前記開口部の前記樹脂層を貫通して形成された壁面には、前記外部接続端子で少なくとも一部が満たされた第２ボイドが存在する、請求項２から請求項６の何れか一項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項8】

前記樹脂層は絶縁樹脂及びフィラーを含み、
前記第２ボイドの少なくとも一部は、前記絶縁樹脂に形成されたリセスである、請求項７に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項9】

前記開口部の前記封止材を貫通して形成された壁面には、前記外部接続端子で少なくとも一部が満たされた第３ボイドが存在する、請求項２から請求項８の何れか一項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項10】

前記封止材は絶縁樹脂及びフィラーを含み、
前記第３ボイドの少なくとも一部は、前記封止材に形成されたリセスである、請求項９に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項11】

前記開口部の前記封止材を貫通して形成された壁面には、前記外部接続端子で少なくとも一部が満たされた第４ボイドが存在する、請求項４、および請求項４に従属する請求項５から請求項１０の何れか一項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項12】

前記封止材は、絶縁樹脂、芯材、及びフィラーを含み、
前記第４ボイドの少なくとも一部は、前記芯材に形成されたリセスである、請求項１１に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項13】

前記第４ボイドの他の一部は、前記絶縁樹脂に形成されたリセスである、請求項１２に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項14】

前記封止材上に配置された樹脂層をさらに含み、
前記開口部は前記樹脂層を貫通し、
前記開口部の前記樹脂層を貫通して形成された壁面には、前記外部接続端子で少なくとも一部が満たされた第５ボイドが存在する、請求項１から請求項１３の何れか一項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項15】

前記樹脂層は絶縁樹脂及びフィラーを含み、
前記第５ボイドの少なくとも一部は、前記絶縁樹脂に形成されたリセスである、請求項１４に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項16】

前記第１連結部材は、第１絶縁層と、前記第２連結部材と接して前記第１絶縁層に埋め込まれた第１再配線層と、前記第１絶縁層の前記第１再配線層が埋め込まれた側の反対側上に配置された第２再配線層と、を含み、
前記第１及び第２再配線層は前記接続パッドと電気的に連結されている、請求項１から請求項１５の何れか一項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項17】

前記第１連結部材は、前記第１絶縁層上に配置されて前記第２再配線層を覆う第２絶縁層と、前記第２絶縁層上に配置された第３再配線層と、をさらに含み、
前記第３再配線層は前記接続パッドと電気的に連結されている、請求項１６に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項18】

前記第１連結部材は、第１絶縁層と、前記第１絶縁層の両面に配置された第１再配線層及び第２再配線層と、前記第１絶縁層上に配置されて前記第１再配線層を覆う第２絶縁層と、前記第２絶縁層上に配置された第３再配線層と、を含み、
前記第１〜第３再配線層は前記接続パッドと電気的に連結されている、請求項１から請求項１７の何れか一項に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項19】

前記第１連結部材は、前記第１絶縁層上に配置されて前記第２再配線層を覆う第３絶縁層と、前記第３絶縁層上に配置された第４再配線層と、をさらに含み、
前記第４再配線層は前記接続パッドと電気的に連結されている、請求項１８に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項20】

貫通孔を有する第１連結部材と、
前記第１連結部材の貫通孔に配置され、接続パッドが配置された活性面、及び前記活性面の反対側に配置された非活性面を有する半導体チップと、
前記第１連結部材及び前記半導体チップの非活性面の少なくとも一部を封止する封止材と、前記第１連結部材及び前記半導体チップの活性面上に配置された第２連結部材と、
前記封止材上に配置され、開口部を有する補強層と、
前記開口部の少なくとも一部を満たす外部接続端子と、を含み、
前記第１連結部材及び前記第２連結部材はそれぞれ、前記半導体チップの接続パッドと電気的に連結された再配線層を含み、
前記開口部の壁面には前記外部接続端子で満たされたボイドが存在し、
前記補強層は、絶縁樹脂、芯材、及びフィラーを含み、
前記ボイドの少なくとも一部は、前記芯材に形成されたリセスである、ファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項21】

第１再配線層及び貫通孔を有する第１連結部材と、
前記第１連結部材の貫通孔に配置され、接続パッドが配置された活性面、及び前記活性面の反対側に配置された非活性面を有する半導体チップと、
前記第１連結部材及び前記半導体チップの非活性面の少なくとも一部を封止するカバーと、
前記第１連結部材、及び前記半導体チップの活性面上に配置され、第２再配線層を含む第２連結部材と、
前記第１連結部材の少なくとも一部を露出させるように前記カバーを貫通する開口部と、
前記開口部の少なくとも一部を満たし、前記開口部によって露出している前記第１連結部材の少なくとも一部と電気的に連結された外部接続端子と、を含み、
前記第１及び第２再配線層は前記半導体チップの接続パッドと電気的に連結され、
前記開口部は、前記開口部と相対する前記カバーの側面に配置された複数のリセスを露出させ、
前記外部接続端子は前記複数のリセスを満たす複数の突出部を含み、
前記開口部は前記カバーに埋め込まれたコア層を貫通し、
前記コア層の前記複数のリセスに挿入された突出部の挿入深さは、前記カバーの他の領域の他のリセスに挿入された突出部の挿入深さより大きい、ファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項22】

前記カバーは、前記コア層の両側に配置された絶縁層、及び前記絶縁層に分散されたフィラーを含む、請求項２１に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項23】

前記コア層はガラス繊維及びフィラーを含む、請求項２２に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【請求項24】

前記開口部の壁面は、前記第１連結部材の露出している少なくとも一部の表面粗さより大きい表面粗さを有する、請求項２１に記載のファン−アウト半導体パッケージ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体パッケージ、例えば、接続端子を半導体チップが配置されている領域外にも拡張することができるファン−アウト半導体パッケージに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、半導体チップに関する技術開発の主要な傾向の一つは、部品のサイズを縮小することである。そこで、パッケージ分野においても、小型の半導体チップなどの需要の急増に伴い、サイズが小型でありながらも、多数のピンを実現することが要求されている。

【0003】

これに応えるべく提案されたパッケージ技術の一つがファン−アウト半導体パッケージである。ファン−アウト半導体パッケージは、接続端子を半導体チップが配置されている領域外にも再配線し、サイズが小型でありながらも、多数のピンを実現可能とする。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の様々な目的の一つは、パッケージの上部に形成された外部接続端子が優れた信頼性（例えば、外部接続端子とパッケージ構成部材との間の接続面における界面信頼性など）を有する、ファン−アウト半導体パッケージを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明により提案する様々な解決手段の一つは、外部接続端子が形成される開口部の壁面にボイド（ｖｏｉｄ）などを形成することで、壁面の表面粗さを相対的に大きく形成することである。

【0006】

また、本発明の一例によるファン−アウト半導体パッケージは、貫通孔を有する第１連結部材と、第１連結部材の貫通孔に配置され、接続パッドが配置された活性面、及び活性面の反対側に配置された非活性面を有する半導体チップと、第１連結部材及び半導体チップの非活性面の少なくとも一部を封止する封止材と、第１連結部材及び半導体チップの活性面上に配置された第２連結部材と、封止材を貫通する開口部と、開口部の少なくとも一部を満たす外部接続端子と、を含み、第１連結部材及び第２連結部材はそれぞれ、半導体チップの接続パッドと電気的に連結された再配線層を含み、第１連結部材の再配線層は、開口部を介して少なくとも一部が露出して外部接続端子と連結されるパッドを含み、開口部の壁面上には外部接続端子を形成する材料の一部が充填されるボイドが形成されることで、開口部の壁面の表面粗さがパッドの露出面の表面粗さよりも大きければよい。

【0007】

なお、本発明の一例によるファン−アウト半導体パッケージは、貫通孔を有する第１連結部材と、第１連結部材の貫通孔に配置され、接続パッドが配置された活性面、及び活性面の反対側に配置された非活性面を有する半導体チップと、第１連結部材及び半導体チップの非活性面の少なくとも一部を封止する封止材と、第１連結部材及び半導体チップの活性面上に配置された第２連結部材と、封止材上に配置され、開口部を有する補強層と、開口部の少なくとも一部を満たす外部接続端子と、を含み、第１連結部材及び第２連結部材はそれぞれ、半導体チップの接続パッドと電気的に連結された再配線層を含み、開口部の壁面には外部接続端子で満たされたボイドが存在することができる。

【0008】

さらに、本発明の一例によるファン−アウト半導体パッケージは、第１再配線層及び貫通孔を有する第１連結部材と、上記第１連結部材の貫通孔に配置され、接続パッドが配置された活性面、及び上記活性面の反対側に配置された非活性面を有する半導体チップと、上記第１連結部材及び上記半導体チップの非活性面の少なくとも一部を封止するカバーと、上記第１連結部材、及び上記半導体チップの活性面上に配置され、第２再配線層を含む第２連結部材と、上記第１連結部材の少なくとも一部を露出させるように上記カバーを貫通する開口部と、上記開口部の少なくとも一部を満たし、上記開口部によって露出している上記第１連結部材の少なくとも一部と電気的に連結された外部接続端子と、を含み、上記第１及び第２再配線層は上記半導体チップの接続パッドと電気的に連結され、上記開口部は、上記開口部と相対する上記カバーの側面に配置された複数のリセスを露出させ、上記外部接続端子は複数の上記リセスを満たす複数の突出部を含むことができる。

【発明の効果】

【0009】

上述したように、本発明の幾つかの実施形態では、開口部の壁面上にボイドなどを形成することで、開口部の壁面の表面粗さをパッドの露出面の表面粗さよりも相対的に大きくしている。これにより、外部接続端子を形成する金属材料がリフロー（再流動化）によって当該ボイド内に充填されるような構造を実現することができる。その結果、本発明の幾つかの実施形態によれば、開口部と外部接続端子との間の接続力を向上させることができるだけでなく、補強層が樹脂材質を含んでいる場合でも、開口部を有する補強層と金属材質を含む外部接続端子との間の界面信頼性の低下を抑制することができる。以上より、本発明に係る実施形態の様々な効果の一つとして、本発明に係る実施形態は、パッケージの上部に形成された外部接続端子が優れた信頼性を有するファン−アウト半導体パッケージを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】電子機器システムの例を概略的に示すブロック図である。

【図2】電子機器の一例を概略的に示した斜視図である。

【図3】ファン−イン半導体パッケージのパッケージング前後を概略的に示した断面図である。

【図4】ファン−イン半導体パッケージのパッケージング過程を概略的に示した断面図である。

【図5】ファン−イン半導体パッケージがインターポーザ基板上に実装され、最終的に電子機器のメインボードに実装された場合を概略的に示した断面図である。

【図6】ファン−イン半導体パッケージがインターポーザ基板内に内蔵され、最終的に電子機器のメインボードに実装された場合を概略的に示した断面図である。

【図7】ファン−アウト半導体パッケージの概略的な形態を示した断面図である。

【図8】ファン−アウト半導体パッケージが電子機器のメインボードに実装された場合を概略的に示した断面図である。

【図9】ファン−アウト半導体パッケージの一例を概略的に示す。

【図10】図９のファン−アウト半導体パッケージの概略的なＩ−Ｉ'の切断平面図である。

【図11】ファン−アウト半導体パッケージの他の一例を概略的に示した断面図である。

【図12】ファン−アウト半導体パッケージの他の一例を概略的に示した断面図である。

【図13】ファン−アウト半導体パッケージの他の一例を概略的に示した断面図である。

【図14】ファン−アウト半導体パッケージの他の一例を概略的に示した断面図である。

【図15】ファン−アウト半導体パッケージの他の一例を概略的に示した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために拡大縮小表示（または強調表示や簡略化表示）されることがある。

【0012】

電子機器
図１は電子機器システムの例を概略的に示すブロック図である。

【0013】

図面を参照すると、電子機器１０００はメインボード１０１０を収容する。メインボード１０１０には、チップ関連部品１０２０、ネットワーク関連部品１０３０、及びその他の部品１０４０などが物理的及び／または電気的に連結されている。これらは、後述する他の部品とも結合されて、様々な信号ライン１０９０を形成する。

【0014】

チップ関連部品１０２０としては、揮発性メモリー（例えば、ＤＲＡＭ）、不揮発性メモリー（例えば、ＲＯＭ）、フラッシュメモリーなどのメモリーチップ；セントラルプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）、グラフィックプロセッサ（例えば、ＧＰＵ）、デジタル信号プロセッサ、暗号化プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラーなどのアプリケーションプロセッサーチップ；アナログ−デジタルコンバータ、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＩＣ）などのロジックチップなどが含まれるが、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、その他の形態のチップ関連部品が含まれ得ることはいうまでもない。また、これら部品１０２０が互いに組み合わされてもよいことはいうまでもない。

【0015】

ネットワーク関連部品１０３０としては、Ｗｉ−Ｆｉ（ＩＥＥＥ ８０２．１１ファミリなど）、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ ８０２．１６ファミリなど）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、Ｅｖ−ＤＯ、ＨＳＰＡ＋、ＨＳＤＰＡ＋、ＨＳＵＰＡ＋、ＥＤＧＥ、ＧＳＭ（登録商標）、ＧＰＳ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＤＥＣＴ、ブルートゥース（登録商標）（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ、及びそれ以降のものとして指定された任意の他の無線及び有線プロトコルが含まれるが、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、その他の多数の無線または有線標準やプロトコルのうち任意のものが含まれ得る。また、ネットワーク関連部品１０３０が、チップ関連部品１０２０とともに互いに組み合わされてもよいことはいうまでもない。

【0016】

その他の部品１０４０としては、高周波インダクタ、フェライトインダクタ、パワーインダクタ、フェライトビーズ、ＬＴＣＣ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−Ｆｉｒｉｎｇ Ｃｅｒａｍｉｃｓ）、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）フィルター、ＭＬＣＣ（Ｍｕｌｔｉ−Ｌａｙｅｒ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）などが含まれるが、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、その他の様々な用途のために用いられる受動部品などが含まれ得る。また、その他の部品１０４０が、チップ関連部品１０２０及び／またはネットワーク関連部品１０３０とともに互いに組み合わされてもよいことはいうまでもない。

【0017】

電子機器１０００の種類に応じて、電子機器１０００は、メインボード１０１０に物理的及び／または電気的に連結されているか連結されていない他の部品を含むことができる。他の部品としては、例えば、カメラ１０５０、アンテナ１０６０、ディスプレイ１０７０、電池１０８０、オーディオコーデック（不図示）、ビデオコーデック（不図示）、電力増幅器（不図示）、羅針盤（不図示）、加速度計（不図示）、ジャイロスコープ（不図示）、スピーカー（不図示）、大容量記憶装置（例えば、ハードディスクドライブ）（不図示）、ＣＤ（ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｋ）（不図示）、及びＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｋ）（不図示）などが挙げられる。但し、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、電子機器１０００の種類に応じて様々な用途のために用いられるその他の部品などが含まれ得ることはいうまでもない。

【0018】

電子機器１０００は、スマートフォン（ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ）、携帯情報端末（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、デジタルビデオカメラ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｃａｍｅｒａ）、デジタルスチルカメラ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｔｉｌｌ ｃａｍｅｒａ）、ネットワークシステム（ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｙｓｔｅｍ）、コンピューター（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、モニター（ｍｏｎｉｔｏｒ）、タブレット（ｔａｂｌｅｔ）、ラップトップ（ｌａｐｔｏｐ）、ネットブック（ｎｅｔｂｏｏｋ）、テレビジョン（ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）、ビデオゲーム（ｖｉｄｅｏ ｇａｍｅ）、スマートウォッチ（ｓｍａｒｔ ｗａｔｃｈ）、オートモーティブ（Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ）などであることができる。但し、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、データを処理する任意の他の電子機器であってもよいことはいうまでもない。

【0019】

図２は電子機器の一例を概略的に示した斜視図である。

【0020】

図面を参照すると、半導体パッケージは、上述のような種々の電子機器において様々な用途に適用される。例えば、スマートフォン１１００の本体１１０１の内部にはメインボード１１１０が収容されており、メインボード１１１０には種々の部品１１２０が物理的及び／または電気的に連結されている。また、カメラ１１３０のように、メインボード１１１０に物理的及び／または電気的に連結されているか連結されていない他の部品が本体１１０１内に収容されている。部品１１２０の一部はチップ関連部品であることができ、半導体パッケージ１００は、例えば、そのうちアプリケーションプロセッサであることができるが、これに限定されるものではない。電子機器が必ずしもスマートフォン１１００に限定されるものではなく、上述のように、他の電子機器であってもよいことはいうまでもない。

【0021】

半導体パッケージ
一般に、半導体チップには、数多くの微細電気回路が集積されているが、それ自体が半導体完成品としての役割を果たすことはできず、外部からの物理的または化学的衝撃により損傷する可能性がある。したがって、半導体チップ自体をそのまま用いるのではなく、半導体チップをパッケージングして、パッケージ状態で電子機器などに用いている。

【0022】

半導体パッケージングが必要な理由は、電気的連結という観点から、半導体チップと電子機器のメインボードの回路幅が異なるためである。具体的に、半導体チップは、接続パッドのサイズ及び接続パッド間の間隔が非常に微細であるのに対し、電子機器に用いられるメインボードは、部品実装パッドのサイズ及び部品実装パッド間の間隔が半導体チップのスケールより著しく大きい。したがって、半導体チップをこのようなメインボード上にそのまま取り付けることは困難であり、相互間の回路幅の差を緩和することができるパッケージング技術が要求される。

【0023】

このようなパッケージング技術により製造される半導体パッケージは、構造及び用途によって、ファン−イン半導体パッケージ（Ｆａｎ−ｉｎ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｐａｃｋａｇｅ）とファン−アウト半導体パッケージ（Ｆａｎ−ｏｕｔ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｐａｃｋａｇｅ）とに区分されることができる。

【0024】

以下では、図面を参照して、ファン−イン半導体パッケージとファン−アウト半導体パッケージについてより詳細に説明する。

【0025】

（ファン−イン半導体パッケージ）
図３はファン−イン半導体パッケージのパッケージング前後を概略的に示した断面図である。

【0026】

図４はファン−イン半導体パッケージのパッケージング過程を概略的に示した断面図である。

【0027】

図面を参照すると、半導体チップ２２２０は、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）などを含む本体２２２１と、本体２２２１の一面上に形成された、アルミニウム（Ａｌ）などの導電性物質を含む接続パッド２２２２と、本体２２２１の一面上に形成され、接続パッド２２２２の少なくとも一部を覆う酸化膜または窒化膜などのパッシベーション膜２２２３と、を含む、例えば、ベア（Ｂａｒｅ）状態の集積回路（ＩＣ）であることができる。この際、接続パッド２２２２が非常に小さいため、集積回路（ＩＣ）は、回路幅の差が大きい電子機器のメインボードなどはいうまでもなく、回路幅の差がメインボードよりも小さい中間レベルの印刷回路基板（ＰＣＢ）にも実装しにくい。

【0028】

そのため、接続パッド２２２２を再配線するために、半導体チップ２２２０上に半導体チップ２２２０のサイズに応じて連結部材２２４０を形成する。連結部材２２４０は、半導体チップ２２２０上に感光性絶縁樹脂（ＰＩＤ）などの絶縁物質で絶縁層２２４１を形成し、接続パッド２２２２をオープンさせるビアホール２２４３ｈを形成した後、配線パターン２２４２及びビア２２４３を形成することで形成することができる。その後、連結部材２２４０を保護するパッシベーション層２２５０を形成し、開口部２２５１を形成した後、アンダーバンプ金属層２２６０などを形成する。すなわち、一連の過程を経て、例えば、半導体チップ２２２０、連結部材２２４０、パッシベーション層２２５０、及びアンダーバンプ金属層２２６０を含むファン−イン半導体パッケージ２２００が製造される。

【0029】

このように、ファン−イン半導体パッケージは、半導体チップの接続パッド、例えば、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）端子の全てを素子の内側に配置したパッケージ形態である。ファン−イン半導体パッケージは、電気的特性に優れており、安価で生産することができる。したがって、スマートフォンに内蔵される多くの素子がファン−イン半導体パッケージの形態で製作されており、具体的には、小型で、且つ速い信号伝達を実現するように開発が行われている。

【0030】

しかしながら、ファン−イン半導体パッケージは、Ｉ／Ｏ端子の全てを半導体チップの内側に配置しなければならないため、空間的な制約が多い。したがって、このような構造は、多数のＩ／Ｏ端子を有する半導体チップや、サイズが小さい半導体チップに適用するには困難な点がある。また、このような欠点により、電子機器のメインボードにファン−イン半導体パッケージを直接実装して用いることができない。これは、再配線工程により半導体チップのＩ／Ｏ端子のサイズ及び間隔を拡大したとしても、電子機器のメインボードに直接実装可能な程度のサイズ及び間隔まで拡大することができないためである。

【0031】

図５はファン−イン半導体パッケージがインターポーザ基板上に実装され、最終的に電子機器のメインボードに実装された場合を概略的に示した断面図である。

【0032】

図６はファン−イン半導体パッケージがインターポーザ基板内に内蔵され、最終的に電子機器のメインボードに実装された場合を概略的に示した断面図である。

【0033】

図面を参照すると、ファン−イン半導体パッケージ２２００においては、半導体チップ２２２０の接続パッド２２２２、すなわち、Ｉ／Ｏ端子がインターポーザ基板２３０１によりさらに再配線され、最終的には、インターポーザ基板２３０１上にファン−イン半導体パッケージ２２００が実装された状態で電子機器のメインボード２５００に実装可能となる。この際、半田ボール２２７０などはアンダーフィル樹脂２２８０などにより固定することができ、外側はモールディング材２２９０などで覆うことができる。または、ファン−イン半導体パッケージ２２００は、別のインターポーザ基板２３０２内に内蔵（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ）されてもよい。その場合、インターポーザ基板２３０２内に内蔵された状態の半導体チップ２２２０の接続パッド２２２２、すなわち、Ｉ／Ｏ端子が、インターポーザ基板２３０２によりさらに再配線されるので、最終的に電子機器のメインボード２５００に実装可能となる。

【0034】

このように、ファン−イン半導体パッケージは電子機器のメインボードに直接実装されて用いられることが困難であるため、別のインターポーザ基板上に実装された後、さらにパッケージング工程を経て電子機器のメインボードに実装されるか、またはインターポーザ基板内に内蔵された状態で電子機器のメインボードに実装されて用いられている。

【0035】

（ファン−アウト半導体パッケージ）
図７はファン−アウト半導体パッケージの概略的な形態を示した断面図である。

【0036】

図面を参照すると、ファン−アウト半導体パッケージ２１００は、例えば、半導体チップ２１２０の外側が封止材２１３０により保護されており、半導体チップ２１２０の接続パッド２１２２が連結部材２１４０により半導体チップ２１２０の外側まで再配線される。この際、連結部材２１４０上にはパッシベーション層２１５０をさらに形成することができ、パッシベーション層２１５０の開口部にはアンダーバンプ金属層２１６０をさらに形成することができる。アンダーバンプ金属層２１６０上には半田ボール２１７０をさらに形成することができる。半導体チップ２１２０は、本体２１２１、接続パッド２１２２、パッシベーション膜（不図示）などを含む集積回路（ＩＣ）であることができる。連結部材２１４０は、絶縁層２１４１と、絶縁層２１４１上に形成された再配線層２１４２と、接続パッド２１２２と再配線層２１４２などを電気的に連結するビア２１４３と、を含むことができる。

【0037】

このように、ファン−アウト半導体パッケージは、半導体チップ上に形成された連結部材により、半導体チップの外側までＩ／Ｏ端子を再配線して配置させた形態である。上述のように、ファン−イン半導体パッケージは、半導体チップのＩ／Ｏ端子の全てを半導体チップの内側に配置させなければならず、そのため、素子のサイズが小さくなると、ボールのサイズ及びピッチを減少させなければならないため、標準化されたボールレイアウトを用いることができない。これに対し、ファン−アウト半導体パッケージは、このように半導体チップ上に形成された連結部材により、半導体チップの外側までＩ／Ｏ端子を再配線して配置させた形態であるため、半導体チップのサイズが小さくなっても標準化されたボールレイアウトをそのまま用いることができる。したがって、後述のように、上記のような別のインターポーザ基板を用いることなく、電子機器のメインボード上に半導体チップが実装可能となる。

【0038】

図８はファン−アウト半導体パッケージが電子機器のメインボードに実装された場合を概略的に示した断面図である。

【0039】

図面を参照すると、ファン−アウト半導体パッケージ２１００は半田ボール２１７０などを介して電子機器のメインボード２５００に実装されることができる。すなわち、上述のように、ファン−アウト半導体パッケージ２１００は、半導体チップ２１２０上に半導体チップ２１２０のサイズを超えるファン−アウト領域まで接続パッド２１２２を再配線できる連結部材２１４０を形成するため、標準化されたボールレイアウトをそのまま用いることができる。その結果、上記のような別のインターポーザ基板などがなくても、半導体チップ２１２０を電子機器のメインボード２５００に実装することができる。

【0040】

このように、ファン−アウト半導体パッケージは、別のインターポーザ基板がなくても電子機器のメインボードに実装することができるため、インターポーザ基板を用いるファン−イン半導体パッケージに比べて厚さがより小さいパッケージ寸法を実現することができ、小型化及び薄型化が可能である。また、熱特性及び電気的特性に優れるため、モバイル製品に特に好適である。また、印刷回路基板（ＰＣＢ）を用いる一般的なＰＯＰ（Ｐａｃｋａｇｅ ｏｎ Ｐａｃｋａｇｅ）タイプに比べて、よりコンパクトに実現することができ、反り現象の発生による問題を解決することができる。

【0041】

一方、ファン−アウト半導体パッケージは、このように半導体チップを電子機器のメインボードなどに実装するための、そして外部からの衝撃から半導体チップを保護するためのパッケージ技術を意味するものである。他方、ファン−イン半導体パッケージが内蔵されるインターポーザ基板などの印刷回路基板（ＰＣＢ）を用いる実装方式は、ファン−アウト半導体パッケージに基づく実装方式とはスケール、用途などが異なる実装方式である。

【0042】

以下では、パッケージの上部に形成された外部接続端子が優れた信頼性を有するファン−アウト半導体パッケージについて図面を参照して説明する。

【0043】

図９はファン−アウト半導体パッケージの一例を概略的に示した断面図である。

【0044】

図１０は図９のファン−アウト半導体パッケージをＩ−Ｉ'線に沿って切って見た場合の概略的な断面図である。

【0045】

図面を参照すると、一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ａは、貫通孔１１０Ｈを有する第１連結部材１１０と、第１連結部材１１０の貫通孔１１０Ｈに配置され、接続パッド１２２が配置された活性面、及び活性面の反対側に配置された非活性面を有する半導体チップ１２０と、第１連結部材１１０及び半導体チップ１２０の非活性面の少なくとも一部を封止する封止材１３０と、第１連結部材１１０及び半導体チップ１２０の活性面上に配置された第２連結部材１４０と、封止材１３０上に配置された補強層１８１と、封止材１３０及び補強層１８１を貫通する開口部１８３と、開口部１８３の少なくとも一部を満たす外部接続端子１９０と、を含む。第１連結部材１１０の再配線層１１２ａ、１１２ｂ及び第２連結部材１４０の再配線層１４２は、半導体チップ１２０の接続パッド１２２と電気的に連結される。第１連結部材１１０の再配線層１１２ｂは、開口部１８３を介して少なくとも一部が露出して外部接続端子１９０と連結されるパッドを含む。開口部１８３の壁面の表面粗さは、外部接続端子１９０と連結されたパッドの露出面の表面粗さより大きい。

【0046】

近年、メモリー容量の拡大や半導体の動作性能の向上を目的として、半導体パッケージに上下垂直に信号を伝達するパターン構造を形成し、同種のパッケージまたは異種のパッケージを上下に積層したパッケージオンパッケージ構造が多様に開発されている。例えば、ウエハーをベースとして製造された半導体パッケージ上に、メモリチップが実装されたインターポーザ基板を積層した後、半田バンプなどの外部接続端子を用いて電気的に連結させることで、パッケージオンパッケージ構造として活用することができる。しかしながら、通常の下部半導体パッケージの上部に形成される半田バンプなどの外部接続端子の苛酷な環境における信頼性が不十分であるため、部品の収率が低下するという問題点が起こってきた。

【0047】

これに対し、一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ａは、開口部１８３の壁面の表面粗さを、パッドの露出面の表面粗さより相対的に大きく形成する。パッドは金属材質を含むため、金属材質を含む外部接続端子１９０との界面信頼性は特に問題とならないが、補強層１８１は樹脂材質を含むため、金属材質を含む外部接続端子１９０との界面信頼性が問題となり得る。したがって、開口部１８３の壁面の表面粗さを相対的に大きく形成することが好ましい。この場合、開口部１８３の壁面と外部接続端子１９０との接続力が向上し、その結果、ＴＣｏｂ、Ｄｒｏｐなどの信頼性試験によって界面信頼性を評価した際に、界面信頼性の評価結果が改善されることが期待される。表面粗さ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）は公知の方法により測定することができる。

【0048】

一方、開口部１８３の壁面の表面粗さを相対的に大きくするために、補強層１８１を貫通する開口部１８３にボイドＶ１ａ、Ｖ１ｂを形成することができる。この際、開口部１８３に形成される半田バンプなどの外部接続端子１９０が、リフロー工程中にボイドＶ１ａ、Ｖ１ｂの少なくとも一部を満たすことができる。外部接続端子１９０が流れ込んだボイドＶ１ａ、Ｖ１ｂはアンカリング（Ａｎｃｈｏｒｉｎｇ）構造を形成するようになる。これにより、熱的ストレス及び／または機械的ストレスが加えられる苛酷な環境下でも外部接続端子１９０と開口部１８３の壁面との間の剥離などを防止することができるなど、外部接続端子１９０と開口部１８３の壁面との間の接続強度に関する信頼性を改善することができる。すなわち、ＴＣｏＢ、Ｄｒｏｐなどの信頼性試験によって界面信頼性を評価した際に、界面信頼性の評価結果が改善されることが期待される。

【0049】

一方、補強層１８１として、絶縁樹脂１８１ａ、芯材１８１ｂ、及びフィラー１８１ｃを含む材料を用いることができる。この際、ボイドＶ１ａ、Ｖ１ｂのうち少なくとも一つのボイドＶ１ａは、芯材１８１ｂの少なくとも一部が除去されて形成されたものであることができる。さらに、ボイドＶ１ａ、Ｖ１ｂのうち少なくとも他の一つのボイドＶ１ｂは、フィラー１８１ｃの少なくとも一部が除去されて形成されたものであることができる。芯材１８１ｂが除去されて形成されたボイドＶ１ａは、特に優れたアンカリング効果を奏することができる。さらに、フィラー１８１ｃが除去されて形成されたボイドＶ１ｂを有する場合には、さらに優れたアンカリング効果を奏することができるということはいうまでもない。ここで、絶縁樹脂１８１ａは、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂やポリイミドなどの熱可塑性樹脂であることができる。芯材１８１ｂはガラス繊維（Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒ、 Ｇｌａｓｓ Ｃｌｏｔｈ、 Ｇｌａｓｓ Ｆａｂｒｉｃ）であることができる。フィラー１８１ｃは、シリカ、アルミナなどの無機フィラーであることができる。

【0050】

一方、必要に応じて、補強層１８１上には樹脂層１８２がさらに配置されることができる。樹脂層１８２は開口部１８３をより容易に形成するためのものである。このような観点から、開口部１８３は樹脂層１８２も貫通することができ、開口部１８３が貫通した樹脂層１８２の壁面にも、少なくとも一部が外部接続端子１９０で満たされたボイドＶ２が存在することができる。ボイドＶ２の存在により、さらに優れたアンカリング効果を奏することができる。樹脂層１８２は絶縁樹脂１８２ａ及びフィラー１８２ｂを含むことができ、ボイドＶ２はフィラー１８２ｂの少なくとも一部が除去されて形成されたものであることができる。絶縁樹脂１８２ａは、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂やポリイミドなどの熱可塑性樹脂であることができる。フィラー１８２ｂは、シリカ、アルミナなどの無機フィラーであることができる。

【0051】

一方、必要に応じて、開口部１８３が貫通して形成された封止材１３０の壁面にも、少なくとも一部が外部接続端子１９０で満たされたボイドＶ３が存在することができる。ボイドＶ３の存在により、さらに優れたアンカリング効果を奏することができる。封止材１３０は絶縁樹脂１３０ａ及びフィラー１３０ｂを含むことができ、ボイドＶ３はフィラー１３０ｂの少なくとも一部が除去されて形成されたものであることができる。絶縁樹脂１３０ａは、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂やポリイミドなどの熱可塑性樹脂であることができる。フィラー１３０ｂは、シリカ、アルミナなどの無機フィラーであることができる。

【0052】

以下、一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ａに含まれるそれぞれの構成について詳細に説明する。

【0053】

第１連結部材１１０は、半導体チップ１２０の接続パッド１２２を再配線させる再配線層１１２ａ、１１２ｂを含むことで、第２連結部材１４０の層数を減少させることができる。必要に応じて、具体的な材料に応じてパッケージ１００Ａの剛性を維持させることができ、封止材１３０の厚さ均一性を確保するなどの役割を果たすことができる。また、第１連結部材１１０により、一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ａがパッケージオンパッケージ（Ｐａｃｋａｇｅ ｏｎ Ｐａｃｋａｇｅ）の一部として用いられることができる。第１連結部材１１０は貫通孔１１０Ｈを有する。貫通孔１１０Ｈ内には、半導体チップ１２０が第１連結部材１１０と所定距離離隔されるように配置される。半導体チップ１２０の側面の周囲は第１連結部材１１０により囲まれることができる。但し、これは一例に過ぎず、他の形態に多様に変形されることができ、その形態に応じて他の機能を担うことができる。

【0054】

第１連結部材１１０は、第２連結部材１４０と接する絶縁層１１１と、第２連結部材１４０と接して絶縁層１１１に埋め込まれた第１再配線層１１２ａと、絶縁層１１１の第１再配線層１１２ａが埋め込まれた側の反対側上に配置された第２再配線層１１２ｂと、を含む。第１連結部材１１０は、絶縁層１１１を貫通して第１及び第２再配線層１１２ａ、１１２ｂを電気的に連結するビア１１３を含む。第１及び第２再配線層１１２ａ、１１２ｂは接続パッド１２２と電気的に連結される。第１再配線層１１２ａを絶縁層１１１内に埋め込む場合、第１再配線層１１２ａの厚さによって生じる段差が最小化されることで、第２連結部材１４０の絶縁距離が一定になる。すなわち、第２連結部材１４０の再配線層１４２から絶縁層１１１の下面までの距離と、第２連結部材１４０の再配線層１４２から接続パッド１２２までの距離との差は、第１再配線層１１２ａの厚さより小さい。この場合、第２連結部材１４０の高密度配線設計が容易であるという利点がある。

【0055】

絶縁層１１１の材料は特に限定されず、例えば、絶縁物質が用いられることができる。この際、絶縁物質としては、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリイミドなどの熱可塑性樹脂、またはこれら樹脂が無機フィラー及び／またはガラス繊維（Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒ、Ｇｌａｓｓ Ｃｌｏｔｈ、Ｇｌａｓｓ Ｆａｂｒｉｃ）などの芯材に含浸された絶縁物質、例えば、プリプレグ（ｐｒｅｐｒｅｇ）、ＡＢＦ（Ａｊｉｎｏｍｏｔｏ Ｂｕｉｌｄ−ｕｐ Ｆｉｌｍ）、ＦＲ−４、ＢＴ（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ Ｔｒｉａｚｉｎｅ）などが用いられることができる。必要に応じて、絶縁層１１１の材料として感光性絶縁（Ｐｈｏｔｏ Ｉｍａｇｅａｂｌｅ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ：ＰＩＤ）樹脂を用いてもよい。

【0056】

再配線層１１２ａ、１１２ｂは、半導体チップ１２０の接続パッド１２２を再配線する役割を果たすものであって、形成物質としては、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉛（Ｐｂ）、チタン（Ｔｉ）、またはこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。再配線層１１２ａ、１１２ｂは、該当層の設計デザインに応じて様々な機能を担うことができる。例えば、グランド（ＧｒｏｕＮＤ：ＧＮＤ）パターン、パワー（ＰｏＷｅＲ：ＰＷＲ）パターン、信号（Ｓｉｇｎａｌ：Ｓ）パターンなどを含むことができる。ここで、信号（Ｓ）パターンは、グランド（ＧＮＤ）パターン、パワー（ＰＷＲ）パターンなどを除いた各種信号、例えば、データ信号などを含む。また、ビアパッド、外部接続端子パッドなどを含むことができる。

【0057】

一方、第２再配線層１１２ｂのうち、開口部１８３を介して少なくとも一部が露出したパッドの表面には、必要に応じて表面処理層Ｐを形成することができる。表面処理層Ｐは、公知の形成手法であれば特に限定されず、例えば、電解金めっき、無電解金めっき、ＯＳＰまたは無電解スズめっき、無電解銀めっき、無電解ニッケルめっき／置換金めっき、ＤＩＧめっき、ＨＡＳＬなどにより形成することができる。一方、露出したパッドは外部接続端子１９０と電気的に連結されることができる。一方、パッドの露出した表面に表面処理層Ｐが形成された場合にも、実際に外部に露出するものは表面処理層Ｐであることは別とし、開口部１８３を介して露出するものの解釈においては、パッドの少なくとも一部が開口部１８３を介して露出すると判断する。

【0058】

ビア１１３は、互いに異なる層に形成された再配線層１１２ａ、１１２ｂを電気的に連結させ、その結果、第１連結部材１１０内に電気的経路を形成する。ビア１１３の形成物質としても導電性物質を用いることができる。ビア１１３は、導電性物質で完全に充填されていてもよく、または導電性物質がビアホールの壁面に沿って形成されたものであってもよい。また、テーパ状だけでなく、円筒状などの公知の全ての形状が適用されることができる。一方、ビア１１３のための孔を形成する時に、第１再配線層１１２ａの一部パッドがストッパー（ｓｔｏｐｐｅｒ）の役割を果たすことができるため、ビア１１３は、上面の幅が下面の幅より大きいテーパ状を有することが工程上有利である。この場合、ビア１１３は第２再配線層１１２ｂの一部と一体化されることができる。

【0059】

半導体チップ１２０は、数百〜数百万個以上の素子が一つのチップ内に集積化されている集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＩＣ）であることができる。集積回路は、例えば、セントラルプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）、グラフィックプロセッサ（例えば、ＧＰＵ）、デジタル信号プロセッサ、暗号化プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラーなどのアプリケーションプロセッサーチップであることができるが、これに限定されるものではない。半導体チップ１２０は、活性ウェハーをベースとして形成することができ、この場合、本体１２１をなす母材としては、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）などが用いられることができる。本体１２１には様々な回路が形成されていることができる。接続パッド１２２は、半導体チップ１２０を他の構成要素と電気的に連結させるためのものであって、その形成物質としては、アルミニウム（Ａｌ）などの導電性物質を特に制限せずに用いることができる。本体１２１上には接続パッド１２２を露出させるパッシベーション膜１２３を形成することができる。パッシベーション膜１２３は、酸化膜または窒化膜などであってもよく、または酸化膜と窒化膜の二重層であってもよい。パッシベーション膜１２３により、接続パッド１２２の下面は封止材１３０の下面と段差を有することができ、その結果、封止材１３０が接続パッド１２２の下面へブリードすることをある程度防止することができる。その他の必要な位置に、絶縁膜（不図示）などがさらに配置されてもよい。

【0060】

半導体チップ１２０の非活性面は、第１連結部材１１０の第２再配線層１１２ｂの上面より下方に位置することができる。例えば、半導体チップ１２０の非活性面は、第１連結部材１１０の絶縁層１１１の上面より下方に位置することができる。半導体チップ１２０の非活性面と第１連結部材１１０の第２再配線層１１２ｂの上面との高さ差は２μｍ以上、例えば、５μｍ以上であることができる。この場合、半導体チップ１２０の非活性面の角で発生するクラックを効果的に防止することができる。また、封止材１３０を適用する場合における、半導体チップ１２０の非活性面上の絶縁距離の偏差を最小化することができる。

【0061】

封止材１３０は第１連結部材１１０及び／または半導体チップ１２０を保護することができる。封止形態は特に制限されず、第１連結部材１１０及び／または半導体チップ１２０の少なくとも一部を囲む形態であればよい。例えば、封止材１３０は第１連結部材１１０及び半導体チップ１２０の非活性面を覆うことができ、貫通孔１１０Ｈの壁面と半導体チップ１２０の側面との間の空間を満たすことができる。また、封止材１３０は、半導体チップ１２０のパッシベーション膜１２３と第２連結部材１４０との間の空間の少なくとも一部を満たすこともできる。一方、封止材１３０が貫通孔１１０Ｈを満たすことで、具体的な物質に応じて、接着剤の役割を果たすとともに、バックリングを減少させることができる。

【0062】

封止材１３０は絶縁物質を含む。絶縁物質としては、無機フィラー及び絶縁樹脂を含む材料、例えば、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリイミドなどの熱可塑性樹脂、またはこれらに無機フィラーなどの補強材が含まれた樹脂、具体的には、ＡＢＦ、ＦＲ−４、ＢＴ、ＰＩＤ樹脂などが用いられることができる。また、ＥＭＣなどの公知のモールディング物質を用いてもよいことはいうまでもない。必要に応じて、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が無機フィラー及び／またはガラス繊維（Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒ、Ｇｌａｓｓ Ｃｌｏｔｈ、Ｇｌａｓｓ Ｆａｂｒｉｃ）などの芯材に含浸された材料を用いてもよい。

【0063】

必要に応じて、開口部１８３が貫通して形成された封止材１３０の壁面に、少なくとも一部が外部接続端子１９０で満たされたボイドＶ３が存在することができる。ボイドＶ３の存在により、さらに優れたアンカリング効果を奏することができる。封止材１３０は絶縁樹脂１３０ａ及びフィラー１３０ｂを含むことができ、ボイドＶ３はフィラー１３０ｂの少なくとも一部が除去されて形成されたものであることができる。

【0064】

第２連結部材１４０は半導体チップ１２０の接続パッド１２２を再配線するための構成である。第２連結部材１４０により、様々な機能を有する数十〜数百個の接続パッド１２２が再配線されることができ、後述する接続端子１７０を介して、その機能に応じて外部に物理的及び／または電気的に連結されることができる。第２連結部材１４０は、絶縁層１４１と、絶縁層１４１上に配置された再配線層１４２と、絶縁層１４１を貫通して再配線層１４２を連結するビア１４３と、を含む。一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ａでは第２連結部材１４０が単層で構成されているが、複数の層で構成されてもよい。

【0065】

絶縁層１４１の物質としては絶縁物質を用いることができる。この際、絶縁物質としては、上述のような絶縁物質の他にも、ＰＩＤ樹脂などの感光性絶縁物質を用いることもできる。すなわち、絶縁層１４１は感光性絶縁層であることができる。絶縁層１４１が感光性の性質を有する場合、絶縁層１４１をより薄く形成することができ、ビア１４３のファインピッチをより容易に達成することができる。絶縁層１４１は、絶縁樹脂及び無機フィラーを含む感光性絶縁層であることができる。絶縁層１４１が多層で構成される場合、これらの物質は互いに同一であってもよく、必要に応じては互いに異なってもよい。絶縁層１４１が多層で構成される場合、これらは工程によって一体化され、その境界が不明確であり得る。

【0066】

再配線層１４２は、実質的に接続パッド１２２を再配線する役割を果たすものであって、形成物質としては、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉛（Ｐｂ）、チタン（Ｔｉ）、またはこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。再配線層１４２は、該当層の設計デザインに応じて様々な機能を担うことができる。例えば、グランド（ＧｒｏｕＮＤ：ＧＮＤ）パターン、パワー（ＰｏＷｅＲ：ＰＷＲ）パターン、信号（Ｓｉｇｎａｌ：Ｓ）パターンなどを含むことができる。ここで、信号（Ｓ）パターンは、グランド（ＧＮＤ）パターン、パワー（ＰＷＲ）パターンなどを除いた各種信号、例えば、データ信号などを含む。また、ビアパッド、接続端子パッドなどを含むことができる。

【0067】

第２連結部材１４０の再配線層１４２のうち、後述するパッシベーション層１５０に形成された開口部１５１を介して露出したパッドパターンなどの表面には、必要に応じて表面処理層（不図示）を形成することができる。表面処理層（不図示）は、例えば、電解金めっき、無電解金めっき、ＯＳＰまたは無電解スズめっき、無電解銀めっき、無電解ニッケルめっき／置換金めっき、ＤＩＧめっき、ＨＡＳＬなどにより形成することができる。

【0068】

ビア１４３は、互いに異なる層に形成された再配線層１４２、接続パッド１２２などを電気的に連結させ、その結果、パッケージ１００Ａ内に電気的経路を形成する。ビア１４３の形成物質としては、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉛（Ｐｂ）、チタン（Ｔｉ）、またはこれらの合金などの導電性物質を用いることができる。ビア１４３は、導電性物質で完全に充填されていてもよく、または導電性物質がビアの壁に沿って形成されたものであってもよい。また、その形状としては、テーパ状、円筒状などの当該技術分野において公知の全ての形状が適用されることができる。

【0069】

第１連結部材１１０の再配線層１１２ａ、１１２ｂの厚さは、第２連結部材１４０の再配線層１４２の厚さより厚ければよい。第１連結部材１１０は、半導体チップ１２０以上の厚さを有することができるため、これに形成される再配線層１１２ａ、１１２ｂも、そのスケールに応じてより大きいサイズに形成することができる。これに対し、第２連結部材１４０の薄型化のために、第２連結部材１４０の再配線層１４２は第１連結部材１１０の再配線層１１２ａ、１１２ｂに比べて相対的に小さく形成することができる。類似の観点から、第１連結部材１１０のビア１１３は、第２連結部材１４０の再配線層１４２より寸法（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）が大きければよい。

【0070】

パッシベーション層１５０は、第２連結部材１４０を外部からの物理的、化学的損傷などから保護するための付加的な構成である。パッシベーション層１５０は、第２連結部材１４０の再配線層１４２の少なくとも一部を露出させる開口部１５１を有することができる。このような開口部は、パッシベーション層１５０に数十〜数千個形成することができる。

【0071】

パッシベーション層１５０の物質としては特に限定されず、例えば、感光性絶縁樹脂などの感光性絶縁物質を用いることができる。または、半田レジストを用いることもできる。または、芯材は含まないが、フィラーは含む絶縁樹脂、例えば、無機フィラー及びエポキシ樹脂を含むＡＢＦなどを用いることができる。無機フィラー及び絶縁樹脂を含み、且つ芯材を含まない絶縁物質、例えば、ＡＢＦなどを用いる場合、樹脂層１８２と対称効果を有することができ、反りのばらつきを制御することができるため、反りの制御においてより効果的である。パッシベーション層１５０として無機フィラー及び絶縁樹脂を含む絶縁物質、例えば、ＡＢＦなどを用いる場合、第２連結部材１４０の絶縁層１４１も無機フィラー及び絶縁樹脂を含むことができる。この際、パッシベーション層１５０に含まれた無機フィラーの重量パーセントは、第２連結部材１４０の絶縁層１４１に含まれた無機フィラーの重量パーセントより大きければよい。この場合、パッシベーション層１５０の熱膨張係数（ＣＴＥ）が相対的に低く、反りの制御に活用されることができる。

【0072】

アンダーバンプ金属層１６０は、接続端子１７０の接続信頼性を向上させ、パッケージ１００Ａのボードレベル（ｂｏａｒｄ ｌｅｖｅｌ）信頼性を改善するための付加的な構成である。アンダーバンプ金属層１６０は、パッシベーション層１５０の開口部１５１を介して開口された第２連結部材１４０の再配線層１４２と連結される。アンダーバンプ金属層１６０は、パッシベーション層１５０の開口部１５１に、公知の導電性物質、すなわち、金属を用いて公知のメタル化（Ｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）方法により形成することができるが、これに限定されるものではない。

【0073】

接続端子１７０は、ファン−アウト半導体パッケージ１００Ａを外部と物理的及び／または電気的に連結させるための付加的な構成である。例えば、ファン−アウト半導体パッケージ１００Ａは接続端子１７０を介して電子機器のメインボードに実装されることができる。接続端子１７０は、導電性物質、例えば、半田（ｓｏｌｄｅｒ）などにより形成することができるが、これは一例に過ぎず、材質が特にこれに限定されるものではない。接続端子１７０は、ランド（ｌａｎｄ）、ボール（ｂａｌｌ）、ピン（ｐｉｎ）などであることができる。接続端子１７０は多重層または単一層からなることができる。多重層からなる場合には、銅ピラー（ｐｉｌｌａｒ）及び半田を含むことができ、単一層からなる場合には、スズ−銀半田や銅を含むことができるが、これも一例に過ぎず、これに限定されるものではない。

【0074】

接続端子１７０の数、間隔、配置形態などは特に限定されず、通常の技術者であれば、設計事項に応じて十分に変形可能である。例えば、接続端子１７０の数は、半導体チップ１２０の接続パッド１２２の数に応じて数十〜数千個であることができ、それ以上またはそれ以下の数を有してもよい。接続端子１７０は、アンダーバンプ金属層１６０のパッシベーション層１５０の一面上に延びて形成された側面を覆うことができ、さらに優れた接続信頼性を有することができる。

【0075】

接続端子１７０の少なくとも一つはファン−アウト領域に配置される。ファン−アウト領域とは、半導体チップ１２０が配置されている領域の外側に広がる再配線領域を意味する。すなわち、一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ａはファン−アウトパッケージである。ファン−アウトパッケージは、ファン−インパッケージに比べて優れた信頼性を有し、多数のＩ／Ｏ端子が実現可能であって、３Ｄ接続（３Ｄ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）が容易である。また、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケージ、ＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケージなどに比べて、別の基板なしに電子機器に実装可能であるため、製造時においてパッケージの厚さを薄くすることができ、価格競争力に優れる。

【0076】

補強層１８１はパッケージ１００Ａの剛性を改善することができる。また、補強層１８１を導入することで、外部接続端子１９０の信頼性を改善することができる。補強層１８１は、封止材１３０に比べて弾性係数（ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ）が相対的に大きく、熱膨張係数が小さければよい。この場合、優れた反り改善効果を奏することができる。補強層１８１は、絶縁樹脂１８１ａと、芯材１８１ｂと、フィラー１８１ｃと、を含むことができる。例えば、補強層１８１は、アンクラッド銅張積層板（Ｕｎｃｌａｄ ＣＣＬ）、プリプレグ（Ｐｒｅｐｒｅｇ）などであることができる。このように、ガラス繊維（Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒ、 Ｇｌａｓｓ Ｃｌｏｔｈ、 Ｇｌａｓｓ Ｆａｂｒｉｃ）などの芯材１８１ｂを含む場合、相対的に大きい弾性係数を実現することができる。また、フィラーを含む場合、フィラーの含量を調節して、相対的に小さい熱膨張係数を実現することができる。補強層１８１は硬化状態（ｃ−ｓｔａｇｅ）で付着されることができ、この場合、封止材１３０と補強層１８１との間の境界面が略線形であることができるが、これに限定されず、場合に応じては未硬化状態（ｂ−ｓｔａｇｅ）で付着されて、境界面が略非線形であってもよい。一方、フィラー１８１ｃは、シリカ、アルミナなどの無機フィラーであることができ、絶縁樹脂１８１ａは、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂やポリイミドなどの熱可塑性樹脂であることができる。

【0077】

補強層１８１を貫通する開口部１８３にはボイドＶ１ａ、Ｖ１ｂが存在する。この際、開口部１８３に形成される半田ボールなどの外部接続端子１９０が、リフロー工程中にボイドＶ１ａ、Ｖ１ｂの少なくとも一部を満たすことができる。外部接続端子１９０が流れ込んだボイドＶ１ａ、Ｖ１ｂはアンカリング（Ａｎｃｈｏｒｉｎｇ）構造を形成するようになる。これにより、熱的ストレス及び／または機械的ストレスが加えられる苛酷な環境下でも外部接続端子１９０と開口部１８３の壁面との間の剥離などを防止することができるなど、信頼性が改善されることができる。すなわち、ＴＣｏＢ、Ｄｒｏｐなどの信頼性試験での界面信頼性が改善されることができる。補強層１８１として絶縁樹脂１８１ａ、芯材１８１ｂ、及びフィラー１８１ｃを含む材料を用いる場合、ボイドＶ１ａ、Ｖ１ｂのうち少なくとも一つのボイドＶ１ａは、芯材１８１ｂの少なくとも一部が除去されて形成されたものであることができる。さらに、ボイドＶ１ａ、Ｖ１ｂのうち少なくとも他の一つのボイドＶ１ｂは、フィラー１８１ｃの少なくとも一部が除去されて形成されたものであることができる。芯材１８１ｂが除去されて形成されたボイドＶ１ａは、特に優れたアンカリング効果を奏することができる。さらに、フィラー１８１ｃが除去されて形成されたボイドＶ１ｂを有する場合には、さらに優れたアンカリング効果を奏することができるということはいうまでもない。

【0078】

樹脂層１８２は補強層１８１上に配置される。樹脂層１８２は、封止材１３０と同一または類似の材料、例えば、絶縁樹脂１８２ａ及びフィラー１８２ｂを含み、且つ芯材は含まない絶縁物質、例えば、ＡＢＦなどを用いて形成することができる。補強層１８１が芯材などを含む場合、補強層１８１自体では開口部１８３を形成することが困難であるが、樹脂層１８２を付加する場合には、開口部１８３を容易に形成することができる。このような観点から、開口部１８３は樹脂層１８２も貫通することができ、開口部１８３が貫通した樹脂層１８２の壁面にも、少なくとも一部が外部接続端子１９０で満たされたボイドＶ２が存在することができる。ボイドＶ２の存在により、さらに優れたアンカリング効果を奏することができる。樹脂層１８２は絶縁樹脂１８２ａ及びフィラー１８２ｂを含むことができ、ボイドＶ２はフィラー１８２ｂの少なくとも一部が除去されて形成されたものであることができる。絶縁樹脂１８２ａは、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂やポリイミドなどの熱可塑性樹脂であることができる。フィラー１８２ｂは、シリカ、アルミナなどの無機フィラーであることができる。

【0079】

外部接続端子１９０は、ファン−アウト半導体パッケージ１００Ａをパッケージオンパッケージパッケージ構造などに用いる際に、上部パッケージとの接続のために用いられることができる。または、ファン−アウト半導体パッケージ１００Ａ上に別の表面実装部品を付着する場合にも用いられることができる。外部接続端子１９０は、導電性物質、例えば、半田（ｓｏｌｄｅｒ）などにより形成することができるが、これは一例に過ぎず、材質が特にこれに限定されるものではない。外部接続端子１９０の形状、個数、間隔、配置などは特に限定されない。外部接続端子１９０は、開口部１８３の少なくとも一部を満たすとともに、ボイドＶ１ａ、Ｖ１ｂ、Ｖ２、Ｖ３の少なくとも一部を満たすことができる。この場合、信頼性が向上することができる。

【0080】

一方、図面には示していないが、必要に応じて、貫通孔１１０Ｈの壁面に金属層がさらに配置されることができる。金属層は、半導体チップ１２０から発生する熱を効果的に放出する役割を果たすことができる。また、電磁波遮蔽の役割も果たすことができる。また、貫通孔１１０Ｈ内には、キャパシターやインダクタなどの別の受動部品がさらに配置されることもできる。また、貫通孔１１０Ｈ内に複数の半導体チップ１２０が配置されることもできる。また、貫通孔１１０Ｈは複数個であってもよく、それぞれの貫通孔１１０Ｈにそれぞれの半導体チップ１２０や受動部品が配置されてもよい。この他にも、当該技術分野において公知の構造が適用され得ることはいうまでもない。

【0081】

図１１はファン−アウト半導体パッケージの他の一例を概略的に示した断面図である。

【0082】

図面を参照すると、他の一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ｂは、第１連結部材１１０が、第２連結部材１４０と接する第１絶縁層１１１ａと、第２連結部材１４０と接して第１絶縁層１１１ａに埋め込まれた第１再配線層１１２ａと、第１絶縁層１１１ａの第１再配線層１１２ａが埋め込まれた側の反対側上に配置された第２再配線層１１２ｂと、第１絶縁層１１１ａ上に配置されて第２再配線層１１２ｂを覆う第２絶縁層１１１ｂと、第２絶縁層１１１ｂ上に配置された第３再配線層１１２ｃと、を含む。第１〜第３再配線層１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃは接続パッド１２２と電気的に連結される。第１再配線層１１２ａと第２再配線層１１２ｂ、及び第２再配線層１１２ｂと第３再配線層１１２ｃは、それぞれ第１及び第２絶縁層１１１ａ、１１１ｂを貫通する第１及び第２ビア１１３ａ、１１３ｂを介して電気的に連結されることができる。

【0083】

第１再配線層１１２ａが埋め込まれているため、上述のように、第２連結部材１４０の絶縁層１４１の絶縁距離が実質的に一定であることができる。第１連結部材１１０が多数の再配線層１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃを含むことで、第２連結部材１４０をさらに簡素化することができる。したがって、第２連結部材１４０の形成過程で発生する不良による収率低下を改善することができる。第１再配線層１１２ａが第１絶縁層の内部にリセスされるため、第１絶縁層１１１ａの下面と第１再配線層１１２ａの下面が段差を有する。その結果、封止材１３０を形成する時に封止材１３０の形成物質がブリードして第１再配線層１１２ａを汚染させることを防止することができる。

【0084】

第１連結部材１１０の第１再配線層１１２ａの下面は、半導体チップ１２０の接続パッド１２２の下面より上側に位置することができる。また、第２連結部材１４０の再配線層１４２と第１連結部材１１０の再配線層１１２ａとの間の距離は、第２連結部材１４０の再配線層１４２と半導体チップ１２０の接続パッド１２２との間の距離より大きければよい。これは、第１再配線層１１２ａが絶縁層１１１の内部にリセスされ得るためである。第１連結部材１１０の第２再配線層１１２ｂは、半導体チップ１２０の活性面と非活性面との間に位置することができる。第１連結部材１１０は半導体チップ１２０の厚さに対応する厚さに形成することができる。したがって、第１連結部材１１０の内部に形成された第２再配線層１１２ｂは、半導体チップ１２０の活性面と非活性面との間のレベルに配置されることができる。

【0085】

第１連結部材１１０の再配線層１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃの厚さは、第２連結部材１４０の再配線層１４２の厚さより厚ければよい。第１連結部材１１０は半導体チップ１２０以上の厚さを有することができるため、再配線層１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃも、そのスケールに応じてより大きいサイズに形成することができる。これに対し、第２連結部材１４０の再配線層１４２は、薄型化のために相対的に小さいサイズに形成することができる。

【0086】

その他の構成についての説明は、一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ａなどについての説明と実質的に同一であるため、詳細な説明は省略する。

【0087】

図１２はファン−アウト半導体パッケージの他の一例を概略的に示した断面図である。

【0088】

図面を参照すると、他の一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ｃは、第１連結部材１１０が、第１絶縁層１１１ａと、第１絶縁層１１１ａの両面に配置された第１再配線層１１２ａ及び第２再配線層１１２ｂと、第１絶縁層１１１ａ上に配置されて第１再配線層１１２ａを覆う第２絶縁層１１１ｂと、第２絶縁層１１１ｂ上に配置された第３再配線層１１２ｃと、第１絶縁層１１１ａ上に配置されて第２再配線層１１２ｂを覆う第３絶縁層１１１ｃと、第３絶縁層１１１ｃ上に配置された第４再配線層１１２ｄと、を含む。第１〜第４再配線層１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは接続パッド１２２と電気的に連結される。第１連結部材１１０がさらに多数の再配線層１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄを含むことで、第２連結部材１４０をさらに簡素化することができる。したがって、第２連結部材１４０の形成過程で発生する不良による収率低下を改善することができる。第１〜第４再配線層１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは、第１〜第３絶縁層１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを貫通する第１〜第３ビア１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃを介して電気的に連結されることができる。

【0089】

第１絶縁層１１１ａは第２絶縁層１１１ｂ及び第３絶縁層１１１ｃより厚さが厚ければよい。第１絶縁層１１１ａは、基本的に剛性を維持するために相対的に厚いことができ、第２絶縁層１１１ｂ及び第３絶縁層１１１ｃは、より多数の再配線層１１２ｃ、１１２ｄを形成するために導入したものであることができる。第１絶縁層１１１ａは、第２絶縁層１１１ｂ及び第３絶縁層１１１ｃと異なる絶縁物質を含むことができる。例えば、第１絶縁層１１１ａは、芯材、無機フィラー、及び絶縁樹脂を含む、例えば、プリプレグであり、第２絶縁層１１１ｂ及び第３絶縁層１１１ｃは、無機フィラー及び絶縁樹脂を含むＡＢＦまたは感光性絶縁フィルムであることができるが、これに限定されるものではない。類似の観点から、第１ビア１１３ａの直径は、第２ビア１１３ｂ及び第３ビア１１３ｃの直径より大きければよい。

【0090】

第１連結部材１１０の第３再配線層１１２ｃの下面は、半導体チップ１２０の接続パッド１２２の下面より下側に位置することができる。また、第２連結部材１４０の再配線層１４２と第１連結部材１１０の第３再配線層１１２ｃとの間の距離は、第２連結部材１４０の再配線層１４２と半導体チップ１２０の接続パッド１２２との間の距離より小さければよい。これは、第３再配線層１１２ｃが第２絶縁層１１１ｂ上に突出した形態で配置されることができ、その結果、第２連結部材１４０と接することができるためである。第１連結部材１１０の第１再配線層１１２ａ及び第２再配線層１１２ｂは、半導体チップ１２０の活性面と非活性面との間に位置することができる。第１連結部材１１０は半導体チップ１２０の厚さに対応する厚さに形成することができる。したがって、第１連結部材１１０の内部に形成された第１再配線層１１２ａ及び第２再配線層１１２ｂは、半導体チップ１２０の活性面と非活性面との間のレベルに配置されることができる。

【0091】

第１連結部材１１０の再配線層１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄの厚さは、第２連結部材１４０の再配線層１４２の厚さより厚ければよい。第１連結部材１１０は半導体チップ１２０以上の厚さを有することができるため、再配線層１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄもより大きいサイズに形成することができる。これに対し、第２連結部材１４０の再配線層１４２は、薄型化のために相対的に小さいサイズに形成することができる。

【0092】

その他の構成についての説明は、一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ａなどについての説明と実質的に同一であるため、詳細な説明は省略する。

【0093】

図１３はファン−アウト半導体パッケージの他の一例を概略的に示した断面図である。

【0094】

図面を参照すると、他の一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ｄは、補強層１８１が配置されない代わりに、絶縁樹脂１３５ａ、芯材１３５ｂ、及びフィラー１３５ｃを含む封止材１３５を用いる。封止材１３５が芯材１３５ｂを含むことで、補強層１８１の役割も封止材１３５が果たすことができる。絶縁樹脂１３５ａはエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂やポリイミドなどの熱可塑性樹脂であることができ、芯材１３５ｂはガラス繊維（Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒ、 Ｇｌａｓｓ Ｃｌｏｔｈ、 Ｇｌａｓｓ Ｆａｂｒｉｃ）などであることができ、フィラー１３５ｃはシリカ、アルミナなどの無機フィラーであることができるが、これに限定されるものではない。制限されない一例として、封止材１３５は、絶縁樹脂、芯材、フィラーなどを含む絶縁層と、絶縁層の一面を覆うＯＰＰなどのカバーフィルムと、絶縁層の他面を覆うＰＥＴなどのベースフィルムと、を含むＧＣ材料を用いて形成することができる。または、絶縁樹脂、芯材、フィラーなどを含む絶縁層と、絶縁層の一面を覆うＯＰＰなどのカバーフィルムと、絶縁層の他面を覆う金属薄膜などのプライマー層と、プライマー層の一面を覆うＰＥＴなどのベースフィルムなどと、を含むＧＣＰ材料を用いて形成することもできる。

【0095】

一方、封止材１３５の形成物質は、未硬化状態で第１連結部材１１０及び／または半導体チップ１２０を封止することができる。したがって、絶縁樹脂１３５ａ及びフィラー１３５ｃは、第１連結部材１１０及び半導体チップ１２０の非活性面上だけでなく、貫通孔１１０Ｈの壁面と半導体チップ１２０の側面との間の空間にも配置されることができる。芯材１３５ｂは、第１連結部材１１０及び半導体チップ１２０の非活性面上にのみ配置されることができる。封止材１３５が芯材１３５ｂを含むことで、パッケージ１００Ｄの剛性を維持することができ、封止材１３５がフィラー１３５ｃを含むことで、熱膨張係数を調節することができる。

【0096】

一方、開口部１８３は封止材１３５を貫通し、開口部１８３の壁面の表面粗さは、同様に、外部接続端子１９０と連結される第２再配線層１１２ｂのパッドの露出面の表面粗さより大きい。これにより、開口部１８３の壁面と外部接続端子１９０との接続力が向上し、その結果、ＴＣｏｂ、Ｄｒｏｐなどの信頼性試験での界面信頼性が改善されることができる。

【0097】

一方、開口部１８３の壁面の表面粗さを相対的に大きくするために、封止材１３５を貫通する開口部１８３にボイドＶ４ａ、Ｖ４ｂを形成することができる。この際、開口部１８３に形成される半田バンプなどの外部接続端子１９０が、リフロー工程中にボイドＶ４ａ、Ｖ４ｂの少なくとも一部を満たすことができる。外部接続端子１９０が流れ込んだボイドＶ４ａ、Ｖ４ｂはアンカリング（Ａｎｃｈｏｒｉｎｇ）構造を形成するようになる。これにより、熱的ストレス及び／または機械的ストレスが加えられる苛酷な環境下でも外部接続端子１９０と開口部１８３の壁面との間の剥離などを防止することができるなど、界面信頼性が改善されることができる。

【0098】

一方、ボイドＶ４ａ、Ｖ４ｂのうち少なくとも一つのボイドＶ４ａは、芯材１３５ｂの少なくとも一部が除去されて形成されたものであることができる。さらに、ボイドＶ４ａ、Ｖ４ｂのうち少なくとも他の一つのボイドＶ４ｂは、フィラー１３５ｃの少なくとも一部が除去されて形成されたものであることができる。芯材１３５ｂが除去されて形成されたボイドＶ４ａは、特に優れたアンカリング効果を奏することができる。さらに、フィラー１３５ｃが除去されて形成されたボイドＶ４ｂを有する場合には、さらに優れたアンカリング効果を奏することができるということはいうまでもない。

【0099】

一方、必要に応じて、封止材１３５上には樹脂層１８２がさらに配置されることができる。樹脂層１８２は、開口部１８３をより容易に形成するためのものである。このような観点から、開口部１８３は樹脂層１８２も貫通することができ、開口部１８３が貫通した樹脂層１８２の壁面にも、少なくとも一部が外部接続端子１９０で満たされたボイドＶ２が存在することができる。ボイドＶ２の存在により、さらに優れたアンカリング効果を奏することができる。樹脂層１８２は絶縁樹脂１８２ａ及びフィラー１８２ｂを含むことができ、ボイドＶ２はフィラー１８２ｂの少なくとも一部が除去されて形成されたものであることができる。絶縁樹脂１８２ａは、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂やポリイミドなどの熱可塑性樹脂であることができる。フィラー１８２ｂは、シリカ、アルミナなどの無機フィラーであることができる。

【0100】

一方、必要に応じて、パッシベーション層１５０の材料としても上述のＧＣやＧＣＰ材料を用いることができ、この場合、パッケージ１００Ｄの上部及び下部の両方に芯材が配置されることができるため、剛性維持及び反り制御において効果的であることができる。

【0101】

その他の構成についての説明は、一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ａなどについての説明と実質的に同一であるため、詳細な説明は省略する。

【0102】

図１４はファン−アウト半導体パッケージの他の一例を概略的に示した断面図である。

【0103】

図面を参照すると、他の一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ｅは、第１連結部材１１０が、第２連結部材１４０と接する第１絶縁層１１１ａと、第２連結部材１４０と接して第１絶縁層１１１ａに埋め込まれた第１再配線層１１２ａと、第１絶縁層１１１ａの第１再配線層１１２ａが埋め込まれた側の反対側上に配置された第２再配線層１１２ｂと、第１絶縁層１１１ａ上に配置されて第２再配線層１１２ｂを覆う第２絶縁層１１１ｂと、第２絶縁層１１１ｂ上に配置された第３再配線層１１２ｃと、を含む。第１〜第３再配線層１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃは接続パッド１２２と電気的に連結される。第１再配線層１１２ａと第２再配線層１１２ｂ、及び第２再配線層１１２ｂと第３再配線層１１２ｃは、それぞれ第１及び第２絶縁層１１１ａ、１１１ｂを貫通する第１及び第２ビア１１３ａ、１１３ｂを介して電気的に連結されることができる。

【0104】

その他の構成についての説明は、一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ａ、他の一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ｂ、他の一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ｄなどについての説明と実質的に同一であるため、詳細な説明は省略する。

【0105】

図１５はファン−アウト半導体パッケージの他の一例を概略的に示した断面図である。

【0106】

図面を参照すると、他の一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ｆは、第１連結部材１１０が、第１絶縁層１１１ａと、第１絶縁層１１１ａの両面に配置された第１再配線層１１２ａ及び第２再配線層１１２ｂと、第１絶縁層１１１ａ上に配置されて第１再配線層１１２ａを覆う第２絶縁層１１１ｂと、第２絶縁層１１１ｂ上に配置された第３再配線層１１２ｃと、第１絶縁層１１１ａ上に配置されて第２再配線層１１２ｂを覆う第３絶縁層１１１ｃと、第３絶縁層１１１ｃ上に配置された第４再配線層１１２ｄと、を含む。第１〜第４再配線層１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは接続パッド１２２と電気的に連結される。第１〜第４再配線層１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは、第１〜第３絶縁層１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを貫通する第１〜第３ビア１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃを介して電気的に連結されることができる。

【0107】

その他の構成についての説明は、一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ａ、他の一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ｃ、他の一例によるファン−アウト半導体パッケージ１００Ｄなどについての説明と実質的に同一であるため、詳細な説明は省略する。

【0108】

本発明において「連結される」というのは、直接的に連結された場合だけでなく、間接的に連結された場合を含む概念である。また、「電気的に連結される」というのは、物理的に連結された場合と、連結されていない場合をともに含む概念である。なお、第１、第２等の表現は、一つの構成要素と他の構成要素を区分するために用いられるもので、該当する構成要素の順序及び／または重要度等を限定しない。場合によっては、本発明の範囲を外れずに、第１構成要素は第２構成要素と命名されることもでき、類似して第２構成要素は第１構成要素と命名されることもできる。

【0109】

本発明で用いられた「一例」という表現は、互いに同一の実施例を意味せず、それぞれ互いに異なる固有の特徴を強調して説明するために提供されるものである。しかし、上記提示された一例は、他の一例の特徴と結合して実現されることを排除しない。例えば、特定の一例で説明された事項が他の一例で説明されていなくても、他の一例でその事項と反対であるか矛盾する説明がない限り、他の一例に関連する説明であると理解されることができる。

【0110】

本発明で用いられた用語は、一例を説明するために説明されたものであるだけで、本発明を限定しようとする意図ではない。このとき、単数の表現は文脈上明確に異なる意味でない限り、複数を含む。

【符号の説明】

【0111】

１０００ 電子機器
１０１０ メインボード
１０２０ チップ関連部品
１０３０ ネットワーク関連部品
１０４０ その他の部品
１０５０ カメラ
１０６０ アンテナ
１０７０ ディスプレイ
１０８０ 電池
１０９０ 信号ライン
１１００ スマートフォン
１１０１ 本体
１１１０ メインボード
１１２０ 部品
１１３０ カメラ
２２００ ファン−イン半導体パッケージ
２２２０ 半導体チップ
２２２１ 本体
２２２２ 接続パッド
２２２３ パッシベーション膜
２２４０ 連結部材
２２４１ 絶縁層
２２４２ 配線パターン
２２４３ ビア
２２５０ パッシベーション層
２２６０ アンダーバンプ金属層
２２７０ 半田ボール
２２８０ アンダーフィル樹脂
２２９０ モールディング材
２５００ メインボード
２３０１ インターポーザ基板
２３０２ インターポーザ基板
２１００ ファン−アウト半導体パッケージ
２１２０ 半導体チップ
２１２１ 本体
２１２２ 接続パッド
２１４０ 連結部材
２１４１ 絶縁層
２１４２ 再配線層
２１４３ ビア
２１５０ パッシベーション層
２１６０ アンダーバンプ金属層
２１７０ 半田ボール
１００ 半導体パッケージ
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ ファン−アウト半導体パッケージ
１１０ 第１連結部材
１１１、１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ 絶縁層
１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ 再配線層
１１３、１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ ビア
１２０ 半導体チップ
１２１ 本体
１２２ 接続パッド
１２３ パッシベーション膜
１３０、１３５ 封止材
１４０ 第２連結部材
１４１ 絶縁層
１４２ 再配線層
１４３ ビア
１５０ パッシベーション層
１５１ 開口部
１６０ アンダーバンプ金属層
１７０ 接続端子
１８１ 補強層
１８２ 樹脂層
１８３ 開口部
１９０ 外部接続端子

【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14】

【図15】