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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023165634
(43)【公開日】2023-11-16
(54)【発明の名称】半導体パッケージ
(51)【国際特許分類】
   H01L 25/07 20060101AFI20231109BHJP
   H01L 23/12 20060101ALI20231109BHJP
【FI】
H01L25/08 H
H01L23/12 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023071258
(22)【出願日】2023-04-25
(31)【優先権主張番号】10-2022-0055726
(32)【優先日】2022-05-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】390019839
【氏名又は名称】三星電子株式会社
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】129,Samsung-ro,Yeongtong-gu,Suwon-si,Gyeonggi-do,Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】110000051
【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】任 忠 彬
(72)【発明者】
【氏名】金 聖 凡
(72)【発明者】
【氏名】朴 智 ヨン
(72)【発明者】
【氏名】朴 鎭 右
(72)【発明者】
【氏名】沈 鍾 輔
(57)【要約】
【課題】ファンアウト半導体パッケージとして形成され、構造的な信頼性を有する半導体パッケージを提供する。
【解決手段】半導体パッケージは、支持配線構造物と、支持配線構造物上に配置される半導体チップと、半導体チップ上に配置されるカバー配線構造物と、支持配線構造物とカバー配線構造物との間を充填する充填部材と、を含み、カバー配線構造物は、カバー配線構造物の下面からカバー配線構造物の内部に延び、半導体チップの上側部分が位置するキャビティ、並びに第1水平方向に第1幅及び第2幅をそれぞれ有し、キャビティと連通し、カバー配線構造物の第1水平方向に直交する第2水平方向に、互いに反対になるカバー配線構造物の第1側面及び第2側面それぞれまで延びる第1スロット及び第2スロットを有し、充填部材は、キャビティ、第1スロット及び第2スロットを充填する。
【選択図】図1B

【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持配線構造物と、
前記支持配線構造物上に配置される半導体チップと、
前記半導体チップ上に配置されるカバー配線構造物と、
前記支持配線構造物と前記カバー配線構造物との間を充填する充填部材と、を含み、
前記カバー配線構造物は、前記カバー配線構造物の下面から前記カバー配線構造物の内部に延び、前記半導体チップの上側部分が位置するキャビティ、並びに第1水平方向に第1幅及び第2幅をそれぞれ有し、前記キャビティと連通し、前記カバー配線構造物の前記第1水平方向に直交する第2水平方向に、互いに反対になる前記カバー配線構造物の第1側面及び第2側面それぞれまで延びる第1スロット及び第2スロットを有し、
前記充填部材は、前記キャビティ、前記第1スロット及び前記第2スロットを充填する、ことを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項2】
前記充填部材を貫通して、前記支持配線構造物と前記カバー配線構造物とを電気的に連結し、データ信号または制御信号の伝達に使用され、前記第1水平方向に互いに反対になる前記カバー配線構造物の第3側面及び第4側面に沿って配置される複数の第1連結構造物と、電力またはグラウンドの伝達に使用され、前記カバー配線構造物の前記第1側面及び前記第2側面に沿って配置される複数の第2連結構造物と、を含む複数の連結構造物をさらに含み、
前記第1スロット及び前記第2スロットは、前記複数の連結構造物と垂直方向に重畳されない、ことを特徴とする請求項1に記載の半導体パッケージ。
【請求項3】
前記複数の連結構造物のうち、前記第1スロット及び前記第2スロットに隣接する連結構造物は、前記第2連結構造物である、ことを特徴とする請求項2に記載の半導体パッケージ。
【請求項4】
前記第1幅及び前記第2幅は、同一値を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の半導体パッケージ。
【請求項5】
前記第2幅は、前記第1幅より大きい値を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の半導体パッケージ。
【請求項6】
前記カバー配線構造物が有する前記第1スロットの個数及び前記第2スロットの個数は、同一である、ことを特徴とする請求項1に記載の半導体パッケージ。
【請求項7】
前記第1スロット及び前記第2スロットは、前記第2水平方向に互いに整列される、ことを特徴とする請求項6に記載の半導体パッケージ。
【請求項8】
前記カバー配線構造物が有する前記第2スロットの個数は、前記第1スロットの個数より多い、ことを特徴とする請求項1に記載の半導体パッケージ。
【請求項9】
前記カバー配線構造物において、前記第1スロット及び前記第2スロットは、前記第2水平方向に延びる中心線に対して対称になるように配置される、ことを特徴とする請求項1に記載の半導体パッケージ。
【請求項10】
前記第1スロット及び前記第2スロットそれぞれは、前記第1側面から前記第2側面に向かう前記第2水平方向に延びつつ水平幅が増加する、ことを特徴とする請求項1に記載の半導体パッケージ。
【請求項11】
支持配線構造物と、
前記支持配線構造物上に配置される半導体チップと、
前記半導体チップ上に配置されるカバー配線構造物と、
前記支持配線構造物と前記カバー配線構造物との間を充填する充填部材と、
前記充填部材を貫通して、前記支持配線構造物と前記カバー配線構造物とを電気的に連結する複数の連結構造物と、を含み、
前記カバー配線構造物は、前記カバー配線構造物の下面から前記カバー配線構造物の内部に延び、前記半導体チップの上側部分が位置するキャビティ、並びに第1水平方向に第1幅及び第2幅をそれぞれ有し、前記キャビティと連通し、前記カバー配線構造物の前記第1水平方向に直交する第2水平方向に、互いに反対になる前記カバー配線構造物の第1側面及び第2側面それぞれまで延び、前記複数の連結構造物と垂直方向に重畳されない第1スロット及び第2スロットを有し、
前記充填部材は、前記キャビティ、前記第1スロット及び前記第2スロットを充填する、ことを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項12】
前記カバー配線構造物は、ベース絶縁層と、前記ベース絶縁層の上面を覆う上面ソルダレジスト層と、前記ベース絶縁層の下面を覆う下面ソルダレジスト層とを含み、
前記キャビティ、前記第1スロット及び前記第2スロットそれぞれは、前記下面ソルダレジスト層の下面から前記下面ソルダレジスト層内に延びる、ことを特徴とする請求項11に記載の半導体パッケージ。
【請求項13】
前記下面ソルダレジスト層の最下面から、前記キャビティの深さは、前記第1スロット及び前記第2スロットそれぞれの深さと同一である、ことを特徴とする請求項12に記載の半導体パッケージ。
【請求項14】
前記下面ソルダレジスト層の最下面から、前記第1スロット及び前記第2スロットそれぞれの深さは、前記キャビティの深さより大きい、ことを特徴とする請求項12に記載の半導体パッケージ。
【請求項15】
前記カバー配線構造物が有する前記第1スロットの個数及び前記第2スロットの個数は、同一であり、
前記第1スロット及び前記第2スロットは、前記第2水平方向に互いに整列され、
前記第1幅及び前記第2幅は、同一値を有する、ことを特徴とする請求項11に記載の半導体パッケージ。
【請求項16】
前記支持配線構造物及び前記カバー配線構造物それぞれは、マルチレイヤー印刷回路基板である、ことを特徴とする請求項11に記載の半導体パッケージ。
【請求項17】
前記カバー配線構造物の厚みは、前記支持配線構造物の厚みより小さい、ことを特徴とする請求項16に記載の半導体パッケージ。
【請求項18】
支持配線構造物と、
前記支持配線構造物上に配置される半導体チップと、
前記半導体チップ上に配置され、マルチレイヤー印刷回路基板であるカバー配線構造物と、
前記支持配線構造物と前記カバー配線構造物との間を充填する充填部材と、
前記充填部材を貫通して、前記支持配線構造物と前記カバー配線構造物とを電気的に連結し、前記半導体チップと離隔され、前記半導体チップの周囲に配置される複数の連結構造物と、を含み、
前記カバー配線構造物は、前記カバー配線構造物の下面から前記カバー配線構造物の内部に延び、前記半導体チップの上側部分が位置するキャビティ、並びに第1水平方向に互いに同一の第1幅及び第2幅をそれぞれ有し、前記キャビティと連通し、前記カバー配線構造物の前記第1水平方向に直交する第2水平方向に、互いに反対になる前記カバー配線構造物の第1側面及び第2側面それぞれまで延び、前記複数の連結構造物と垂直方向に重畳されない第1スロット及び第2スロットを有し、
前記複数の連結構造物は、データ信号または制御信号の伝達に使用され、前記第1水平方向に互いに反対になる前記カバー配線構造物の第3側面及び第4側面に沿って配置される複数の第1連結構造物と、電力またはグラウンドの伝達に使用され、前記カバー配線構造物の前記第1側面及び前記第2側面に沿って配置され、前記第1スロット及び前記第2スロットに隣接する複数の第2連結構造物とを含み、
前記充填部材は、前記キャビティ、前記第1スロット及び前記第2スロットを充填する、ことを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項19】
前記カバー配線構造物において、前記第1スロット及び前記第2スロットは、前記第2水平方向に延びる中心線に対して対称になるように配置され、
前記カバー配線構造物の最下面から、前記キャビティの深さは、前記第1スロット及び前記第2スロットそれぞれの深さと同一である、ことを特徴とする請求項18に記載の半導体パッケージ。
【請求項20】
前記キャビティ、前記第1スロット及び前記第2スロットそれぞれの深さは、約25μmないし約60μmであり、
前記第1幅及び前記第2幅は、約300μmないし約800μmである、ことを特徴とする請求項18に記載の半導体パッケージ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体パッケージに係り、より詳しくは、ファンアウト半導体パッケージに関する。
【背景技術】
【0002】
電子産業の飛躍的な発展及びユーザの要求により、電子機器は、さらに小型化、多機能化及び大容量化され、これにより、高集積化された半導体チップが要求されている。
特に、入出力(I/O)端子の個数が増加した高集積化された半導体チップは、入出力端子間の間隔が減少し、入出力端子間の干渉が発生するので、入出力端子間の間隔を増加させるために、ファンアウト半導体パッケージとして形成されて使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開第2023-20205号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、ファンアウト半導体パッケージとして形成され、構造的な信頼性を有する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】
前記課題を解決するために、本発明は、以下のような半導体パッケージを提供する。
本発明による半導体パッケージは、支持配線構造物と、前記支持配線構造物上に配置される半導体チップと、前記半導体チップ上に配置されるカバー配線構造物と、前記支持配線構造物と前記カバー配線構造物との間を充填する充填部材と、を含み、前記カバー配線構造物は、前記カバー配線構造物の下面から前記カバー配線構造物の内部に延び、前記半導体チップの上側部分が位置するキャビティ、並びに第1水平方向に第1幅及び第2幅をそれぞれ有し、前記キャビティと連通し、前記カバー配線構造物の前記第1水平方向に直交する第2水平方向に、互いに反対になる前記カバー配線構造物の第1側面及び第2側面それぞれまで延びる第1スロット及び第2スロットを有し、前記充填部材は、前記キャビティ、前記第1スロット及び前記第2スロットを充填する。
【0006】
本発明による半導体パッケージは、支持配線構造物と、前記支持配線構造物上に配置される半導体チップと、前記半導体チップ上に配置されるカバー配線構造物と、前記支持配線構造物と前記カバー配線構造物との間を充填する充填部材と、前記充填部材を貫通して、前記支持配線構造物と前記カバー配線構造物とを電気的に連結する複数の連結構造物と、を含み、前記カバー配線構造物は、前記カバー配線構造物の下面から前記カバー配線構造物の内部に延び、前記半導体チップの上側部分が位置するキャビティ、並びに第1水平方向に第1幅及び第2幅をそれぞれ有し、前記キャビティと連通し、前記カバー配線構造物の前記第1水平方向に直交する第2水平方向に、互いに反対になる前記カバー配線構造物の第1側面及び第2側面それぞれまで延び、前記複数の連結構造物と垂直方向に重畳されない第1スロット及び第2スロットを有し、前記充填部材は、前記キャビティ、前記第1スロット及び前記第2スロットを充填する。
【0007】
本発明による半導体パッケージは、支持配線構造物と、前記支持配線構造物上に配置される半導体チップと、前記半導体チップ上に配置され、マルチレイヤー印刷回路基板であるカバー配線構造物と、前記支持配線構造物と前記カバー配線構造物との間を充填する充填部材と、前記充填部材を貫通して、前記支持配線構造物と前記カバー配線構造物とを電気的に連結し、前記半導体チップと離隔され、前記半導体チップの周囲に配置される複数の連結構造物と、を含み、前記カバー配線構造物は、前記カバー配線構造物の下面から前記カバー配線構造物の内部に延び、前記半導体チップの上側部分が位置するキャビティ、並びに第1水平方向に互いに同一の第1幅及び第2幅をそれぞれ有し、前記キャビティと連通し、前記カバー配線構造物の前記第1水平方向に直交する第2水平方向に、互いに反対になる前記カバー配線構造物の第1側面及び第2側面それぞれまで延び、前記複数の連結構造物と垂直方向に重畳されない第1スロット及び第2スロットを有し、前記複数の連結構造物は、データ信号または制御信号の伝達に使用され、前記第1水平方向に互いに反対になる前記カバー配線構造物の第3側面及び第4側面に沿って配置される複数の第1連結構造物と、電力またはグラウンドの伝達に使用され、前記カバー配線構造物の前記第1側面及び前記第2側面に沿って配置され、前記第1スロット及び前記第2スロットに隣接する複数の第2連結構造物と、を含み、前記充填部材は、前記キャビティ、前記第1スロット及び前記第2スロットを充填する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1A】本発明による半導体パッケージを示す断面図である。
図1B】本発明による半導体パッケージを示す断面図である。
図2A】本発明による半導体パッケージの主要構成要素の平面配置を示す平面レイアウトである。
図2B】本発明による半導体パッケージの主要構成要素の平面配置を示す平面レイアウトである。
図2C】本発明による半導体パッケージの主要構成要素の平面配置を示す平面レイアウトである。
図2D】本発明による半導体パッケージの主要構成要素の平面配置を示す平面レイアウトである。
図2E】本発明による半導体パッケージの主要構成要素の平面配置を示す平面レイアウトである。
図2F】本発明による半導体パッケージの主要構成要素の平面配置を示す平面レイアウトである。
図2G】本発明による半導体パッケージの主要構成要素の平面配置を示す平面レイアウトである。
図3A】本発明による半導体パッケージを示す断面図である。
図3B】本発明による半導体パッケージを示す断面図である。
図4A】本発明による半導体パッケージを示す断面図である。
図4B】本発明による半導体パッケージを示す断面図である。
図5】本発明による半導体パッケージを示す断面図である。
図6】本発明による半導体パッケージを示す断面図である。
図7A】本発明による半導体パッケージを示す断面図である。
図7B】本発明による半導体パッケージを示す断面図である。
図8A】本発明による半導体パッケージを示す断面図である。
図8B】本発明による半導体パッケージを示す断面図である。
図9】本発明によるパッケージ・オン・パッケージ(package on package: PoP)形態の半導体パッケージの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図1A及び図1Bは、本発明による半導体パッケージを示す断面図である。具体的には、図1A及び図1Bは、半導体パッケージを互いに直交する方向に沿って切断した断面図である。例えば、図1Aは、第1水平方向(X方向)に沿って切断した断面図であり、図1Bは、第2水平方向(Y方向)に沿って切断した断面図である。
【0010】
図1A及び図1Bを共に参照すれば、半導体パッケージ1は、支持配線構造物100と、支持配線構造物100上に配置される拡張層(expanded layer)160と、拡張層160内に配置される半導体チップ10と、拡張層160上に配置されるカバー配線構造物200と、を含むものでもある。拡張層160は、半導体チップ10の周囲を取り囲んでもよい。図1A及び図1Bには、半導体パッケージ1が1つの半導体チップ10を含むものと示されているが、それは例示的なものであり、それに限定されない。一部実施形態において、半導体パッケージ1は、複数個の半導体チップ10を含むこともできる。
【0011】
半導体パッケージ1は、支持配線構造物100の水平幅及び平面面積、並びにカバー配線構造物200の水平幅及び平面面積それぞれが、半導体チップ10が構成するフットプリント(footprint)の水平幅及び平面面積より大きい値を有するファンアウト半導体パッケージ(Fan Out Semiconductor Package)でもある。例えば、半導体パッケージ1が1つの半導体チップ10を含む場合、支持配線構造物100の水平幅及び平面面積、並びにカバー配線構造物200の水平幅及び平面面積それぞれは、1つの半導体チップ10の水平幅及び平面面積より大きい値を有することができる。一部実施形態において、支持配線構造物100及びカバー配線構造物200の水平幅及び平面面積は、同一値を有することができる。一部実施形態において、支持配線構造物100、拡張層160及びカバー配線構造物200それぞれの互いに対応する側面は、同一平面(coplanar)をなすことができる。
【0012】
支持配線構造物100は、下部配線構造物または第1配線構造物とも称し、カバー配線構造物200は、上部配線構造物または第2配線構造物とも称する。
【0013】
支持配線構造物100は、例えば、印刷回路基板(printed circuit board: PCB)、セラミック基板、パッケージ製造用ウェーハ、またはインターポーザ(interposer)でもある。一部実施形態において、支持配線構造物100は、マルチレイヤー印刷回路基板(multi-layer Printed Circuit Board)でもある。支持配線構造物100が印刷回路基板である場合、支持配線構造物100は、支持印刷回路基板、下部印刷回路基板または第1印刷回路基板とも称する。
【0014】
支持配線構造物100は、第1ベース絶縁層110及び複数の第1配線パターン120を含むものでもある。第1ベース絶縁層110は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂及びポリイミドのうち選択される少なくとも1つの物質からなる。第1ベース絶縁層110は、例えば、FR-4(Frame Retardant 4)、四官能性エポキシ、ポリフェニレンエーテル、エポキシ/ポリフェニレンオキシド、ビスマレイミドトリアジン(BT)、サーマウント(Thermount)、シアネートエステル、ポリイミド及び液晶高分子のうち選択される少なくとも1つの物質を含んでもよい。
【0015】
複数の第1配線パターン120は、第1ベース絶縁層110の上面に配置され、複数の第1上面パッド122を含む第1上面配線パターン、第1ベース絶縁層110の下面に配置され、複数の第1下面パッド124を含む第1下面配線パターン、及び第1ベース絶縁層110を貫通し、互いに異なる配線レイヤーに配置される第1配線パターン120を電気的に連結する複数の第1導電ビア128からなる。
【0016】
一部実施形態において、支持配線構造物100は、第1ベース絶縁層110の内部から水平方向に延びる第1内部配線パターン126をさらに含んでもよい。例えば、第1ベース絶縁層110は、積層された複数の第1ベース層を含み、第1内部配線パターン126は、隣接する2層の前記第1ベース層間で配線レイヤーをなして配置されうる。
【0017】
複数の第1導電ビア128の上端及び下端それぞれは、前記第1上面配線パターンの一部分、前記第1下面配線パターンの一部分、または第1内部配線パターン126の一部分のうちいずれか1つと接することができる。第1配線パターン120は、銅、ニッケル、ステンレススチールまたはベリリウム銅からなる。
【0018】
配線レイヤーとは、平面上に延びる電気的経路を意味する。支持配線構造物100は、第1ベース絶縁層110の上面と下面に配線レイヤーを有することができる。第1ベース絶縁層110が積層された複数の第1ベース層を含む場合、支持配線構造物100は、複数の第1ベース層それぞれの上面と下面に配線レイヤーを有することができる。例えば、支持配線構造物100は、第1ベース絶縁層110が含む第1ベース層の層数より1層さらに多いレイヤーを有することができる。
【0019】
第1ベース絶縁層110が積層された複数の第1ベース層を含む場合、第1ベース絶縁層110の上面及び第1ベース絶縁層110の下面とは、複数の第1ベース層のうち、最上端の第1ベース層の上面及び最下端の第1ベース層の下面を意味する。
【0020】
支持配線構造物100は、第1ベース絶縁層110の上面及び下面に配置される第1ソルダレジスト層130をさらに含んでもよい。第1ソルダレジスト層130は、第1ベース絶縁層110の上面を覆い、前記第1上面配線パターンのうち第1上面パッド122を露出させる第1上面ソルダレジスト層132、及び第1ベース絶縁層110の下面を覆い、前記第1下面配線パターンのうち第1下面パッド124を露出させる第1下面ソルダレジスト層134を含む。
【0021】
一部実施形態において、第1ベース絶縁層110の下面を覆う第1下面ソルダレジスト層134は形成されてもよく、第1ベース絶縁層110の上面を覆う第1上面ソルダレジスト層132は形成されなくてもよい。
【0022】
一部実施形態において、第1上面ソルダレジスト層132及び第1下面ソルダレジスト層134それぞれは、ソルダマスク絶縁インクをスクリーン印刷方法またはインクジェット印刷により第1ベース絶縁層110の上面及び下面上に塗布した後、熱、UVまたはIRで硬化して形成することができる。
【0023】
他の一部実施形態において、第1上面ソルダレジスト層132及び第1下面ソルダレジスト層134それぞれは、第1ベース絶縁層110の上面及び下面上に感光性ソルダレジスト(Photo-Imageable Solder Resist)をスクリーン印刷方法またはスプレーコーティング方法により全体塗布するか、あるいはフィルム型ソルダレジスト物質をラミネーティング(laminating)方法により接着した後、不要な部分を露光及び現像により除去し、熱、UVまたはIRで硬化して形成することができる。
【0024】
半導体チップ10は、活性面に半導体素子14が形成された半導体基板12、及び半導体基板12の活性面に配置される複数のチップ連結パッド16を含むものでもある。一部実施形態において、半導体パッケージ1がパッケージ・オン・パッケージ(PoP)の下部パッケージである場合、半導体パッケージ1、半導体チップ10、半導体基板12、半導体素子14及びチップ連結パッド16それぞれは、第1半導体パッケージ、第1半導体チップ、第1半導体基板、第1半導体素子及び第1チップ連結パッド、または下部半導体パッケージ、下部半導体チップ、下部半導体基板、下部半導体素子及び下部チップ連結パッドとも称する。
【0025】
半導体基板12は、例えば、シリコン(Si)のような半導体物質を含む。あるいは、半導体基板12は、ゲルマニウム(Ge)のような半導体元素、またはシリコンカーバイド(SiC)、ガリウム砒素(GaAs)、インジウム砒素(InAs)及びインジウムリン(InP)のような化合物半導体を含む。半導体基板12は、導電領域、例えば、不純物がドーピングされたウェルを含んでもよい。半導体基板12は、STI(shallow trench isolation)構造のような多様な素子分離構造を有することができる。
【0026】
半導体基板12の前記活性面には、多様な種類の複数の個々の素子(individual devices)を含む半導体素子14が形成されうる。前記複数の個々の素子は、多様な微細電子素子(microelectronic devices)、例えば、CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor)トランジスタのようなMOSFET(metal-oxide-semiconductor field effect transistor)、システムLSI(large scale integration)、CIS(CMOS imaging sensor)のようなイメージセンサ、MEMS(micro-electro-mechanical system)、能動素子、受動素子などを含んでもよい。
【0027】
前記複数の個々の素子は、半導体基板12の前記導電領域に電気的に連結されうる。半導体素子14は、前記複数の個々の素子のうち少なくとも2つ、あるいは前記複数の個々の素子と半導体基板12の前記導電領域とを電気的に連結する導電性配線または導電性プラグをさらに含んでもよい。また、前記複数の個々の素子は、それぞれ絶縁膜によって隣接する他の個々の素子と電気的に分離されうる。
【0028】
半導体チップ10は、例えば、中央処理装置(central processing unit: CPU)チップ、グラフィック処理装置(graphic processing unit: GPU)チップ、またはアプリケーションプロセッサ(application processor: AP)チップでもある。一部実施形態において、半導体パッケージ1が半導体チップ10を複数個含む場合、複数の半導体チップ10のうち一部は、中央処理装置チップ、グラフィック処理装置チップまたはアプリケーションプロセッサチップでもあり、複数の半導体チップ10のうち他の一部は、例えば、DRAM(dynamic random access memory)チップ、SRAM(static random access memory)チップ、フラッシュメモリチップ、EEPROM(electrically erasable and programmable read-only memory)チップ、PRAM(phase-change random access memory)チップ、MRAM(magnetic random access memory)チップ、またはRRAM(resistive random access memory)チップでもある。
【0029】
半導体チップ10は、支持配線構造物100上にフリップチップ方式によっても実装される。すなわち、半導体チップ10は、半導体基板12の前記活性面が支持配線構造物100に向かうように、支持配線構造物100上に実装されうる。
【0030】
半導体素子14と電気的に連結される半導体チップ10の複数のチップ連結パッド16は、支持配線構造物100と電気的に連結される。複数の第1上面パッド122のうち一部と複数のチップ連結パッド16との間には、複数のチップ連結端子18が配置され、半導体チップ10と支持配線構造物100の複数の第1配線パターン120とを電気的に連結することができる。例えば、複数のチップ連結端子18は、ソルダボールまたはバンプでもある。
【0031】
一部実施形態において、半導体チップ10と支持配線構造物100との間には、複数のチップ連結端子18を取り囲むアンダーフィル層50が介在されうる。アンダーフィル層50は、例えば、キャピラリーアンダーフィル方法により形成されるエポキシ樹脂からなる。一部実施形態において、アンダーフィル層50は、半導体チップ10の側面の少なくとも一部分を覆うことができる。
【0032】
拡張層160は、複数の連結構造物162と、複数の連結構造物162及び半導体チップ10を取り囲む充填部材164とを含む。複数の連結構造物162は、半導体チップ10と離隔され、半導体チップ10の周囲に配置される。複数の連結構造物162は、充填部材164を貫通して、支持配線構造物100とカバー配線構造物200とを電気的に連結することができる。複数の連結構造物162それぞれの上端及び下端は、カバー配線構造物200の複数の第2下面パッド224のうちいずれか1つ、及び支持配線構造物100の複数の第1上面パッド122のうちいずれか1つと接して連結されうる。
【0033】
複数の連結構造物162それぞれは、TMV(Through Mold Via)、導電性ソルダ、導電性ピラー、または少なくとも1つの導電性バンプからなる。一部実施形態において、複数の連結構造物162それぞれは、支持配線構造物100の複数の第1上面パッド122のうちいずれか1つに付着するように形成された下側部分と、カバー配線構造物200の複数の第2下面パッド224のうちいずれか1つに付着するように形成された上側部分とが、熱によってリフロー(reflow)され、一体をなすようにソルダリング(soldering)されて形成することができる。
【0034】
充填部材164は、例えば、エポキシモールドコンパウンド(EMC)を含む。充填部材164は、フィラー(filler)を含む。例えば、充填部材164は、フィラーを含むエポキシ系物質からなる。一部実施形態において、充填部材164に含まれたフィラーの割合は、約55wt%ないし85wt%でもある。フィラーは、例えば、シリカフィラーでもある。フィラーの平均直径は、0.1μmないし数十μmでもある。
【0035】
カバー配線構造物200は、例えば、印刷回路基板(PCB)、セラミック基板、パッケージ製造用ウェーハ、またはインターポーザでもある。一部実施形態において、カバー配線構造物200は、マルチレイヤー印刷回路基板でもある。カバー配線構造物200が印刷回路基板である場合、カバー配線構造物200は、カバー印刷回路基板、上部印刷回路基板または第2印刷回路基板とも称する。
カバー配線構造物200は、第2ベース絶縁層210及び複数の第2配線パターン220を含むものでもある。第2ベース絶縁層210は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂及びポリイミドのうち選択される少なくとも1つの物質からなる。
【0036】
複数の第2配線パターン220は、第2ベース絶縁層210の上面に配置され、複数の第2上面パッド222を含む第2上面配線パターン226、第2ベース絶縁層210の下面に配置され、複数の第2下面パッド224を含む第2下面配線パターン、及び第2ベース絶縁層210を貫通し、互いに異なる配線レイヤーに配置される第2配線パターン220を電気的に連結する複数の第2導電ビア228からなる。
【0037】
一部実施形態において、第2ベース絶縁層210が積層された複数の第2ベース層を含む場合、第2配線パターン220は、隣接する2層の第2ベース絶縁層210間で配線レイヤーをなして配置され、第1内部配線パターン126と類似した第2内部配線パターンをさらに含んでもよい。複数の第2導電ビア228の上端及び下端それぞれは、第2上面配線パターン226の一部分、前記第2下面配線パターンの一部分、または第2内部配線パターンの一部分のうちいずれか1つと接することができる。第2配線パターン220は、銅、ニッケル、ステンレススチールまたはベリリウム銅からなる。
【0038】
カバー配線構造物200は、第2水平方向(Y方向)に互いに反対になる第1側面200S1及び第2側面200S2、並びに第1水平方向(X方向)に互いに反対になる第3側面200S3及び第4側面200S4を有することができる。
【0039】
図1Bには、支持配線構造物100が4層の配線レイヤーを有し、カバー配線構造物200が2層の配線レイヤーを有するものと示されているが、それは例示的なものであり、それに限定されない。一部実施形態において、支持配線構造物100が有する配線レイヤーの層数は、カバー配線構造物200が有する配線レイヤーの層数よりも多い。支持配線構造物100は、第1厚みT1を有し、カバー配線構造物200は、第2厚みT2を有することができる。第2厚みT2は、第1厚みT1よりも小さい。例えば、第1厚みT1は、約80μmないし約200μmでもあり、第2厚みT2は、約50μmないし約100μmでもある。
【0040】
カバー配線構造物200は、上面及び下面に配置される第2ソルダレジスト層230をさらに含んでもよい。第2ソルダレジスト層230は、第2ベース絶縁層210の上面を覆い、第2上面配線パターン226のうち第2上面パッド222を露出させる第2上面ソルダレジスト層232、及び第2ベース絶縁層210の下面を覆い、前記第2下面配線パターンのうち第2下面パッド224を露出させる第2下面ソルダレジスト層234を含むものでもある。
【0041】
一部実施形態において、第2上面ソルダレジスト層232及び第2下面ソルダレジスト層234それぞれは、ソルダマスク絶縁インクをスクリーン印刷方法またはインクジェット印刷により第2ベース絶縁層210の上面及び下面上に塗布した後、熱、UVまたはIRで硬化して形成することができる。
【0042】
他の一部実施形態において、第2上面ソルダレジスト層232及び第2下面ソルダレジスト層234それぞれは、第2ベース絶縁層210の上面及び下面上に感光性ソルダレジストをスクリーン印刷方法またはスプレーコーティング方法により全体塗布するか、あるいはフィルム型ソルダレジスト物質をラミネーティング方法により接着した後、不要な部分を露光及び現像により除去し、熱、UVまたはIRで硬化して形成することができる。
【0043】
図1A及び図1Bには、図示の便宜上、前記第1上面配線パターンのうち第1上面パッド122のみを示し、前記第1下面配線パターンのうち第1下面パッド124のみを示し、前記第2下面配線パターンのうち第2下面パッド224のみを示しているが、支持配線構造物100は、第1ベース絶縁層110と第1上面ソルダレジスト層132との間に沿って延びる前記第1上面配線パターンの部分、及び/または第1ベース絶縁層110と第1下面ソルダレジスト層134との間に沿って延びる前記第1下面配線パターンの部分を含み、カバー配線構造物200は、第2ベース絶縁層210と第2下面ソルダレジスト層234との間に沿って延びる前記第2下面配線パターンの部分をさらに含むこともできる。
【0044】
カバー配線構造物200は、平面視において、中心付近に、カバー配線構造物200の下面からカバー配線構造物200の内部に延びるキャビティ200CVを有することができる。キャビティ200CVは、カバー配線構造物200の側面200S1、200S2、200S3、200S4から離隔される。図2Aないし図2Gを介して詳述するが、キャビティ200CVは、平面的に長方形状を有することができる。キャビティ200CV内部の平面面積は、半導体チップ10の平面面積より大きい値を有することができる。半導体チップ10は、平面視において、カバー配線構造物200のキャビティ200CV内に垂直方向にいずれも重畳されうる。
【0045】
キャビティ200CV内には、半導体チップ10の上側部分が位置しうる。半導体チップ10は、上側部分がキャビティ200CV内に位置するが、カバー配線構造物200とは接せずに離隔される。半導体チップ10とカバー配線構造物200は、垂直方向(Z方向)に垂直間隔VGを有して離隔されうる。例えば、垂直間隔VGは、約10μmないし約40μmでもある。半導体チップ10とカバー配線構造物200との間には、充填部材164が介在される。
【0046】
カバー配線構造物200は、キャビティ200CVと連結され、カバー配線構造物200の互いに反対になる両側面それぞれまで延びる第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOを有することができる。第1スロット200SLIは、カバー配線構造物200の第1側面200S1からキャビティ200CVまで延び、第2スロット200SLOは、カバー配線構造物200の第2側面200S2からキャビティ200CVまで延びる。
【0047】
一部実施形態において、第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOそれぞれは、第2水平方向(Y方向)に延びるバー状の平面断面、または第2水平方向(Y方向)に長軸を有する長方形状の平面断面を有することができる。他の一部実施形態において、第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOそれぞれは、第1側面200S1から第2側面200S2に向かう方向、すなわち、第2水平方向(Y方向)に延びつつ水平幅が増加する台形状の平面断面、または半円状に近い平面断面を有することができる。
【0048】
充填部材164は、支持配線構造物100とカバー配線構造物200との間に注入されて形成される。充填部材164は、支持配線構造物100とカバー配線構造物200との間、キャビティ200CV、第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOを充填することができる。充填部材164は、注入方向DFに沿って支持配線構造物100とカバー配線構造物200との間に注入される。一部実施形態において、注入方向DFは、カバー配線構造物200の第1側面200S1からカバー配線構造物200の第2側面200S2に向かう方向、すなわち、第2水平方向(Y方向)でもある。
【0049】
キャビティ200CV、第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOは、カバー配線構造物200の最下面からそれぞれ同一の第1深さD1を有し、カバー配線構造物200内に延びる。第1深さD1は、垂直間隔VGよりも大きく、第1厚みT1よりも小さい。例えば、第1深さD1は、約25μmないし約60μmでもある。
【0050】
キャビティ200CV、第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOそれぞれは、第2下面ソルダレジスト層234の下面から第2下面ソルダレジスト層234内に延びるが、第2ベース絶縁層210までは延びない。例えば、第1深さD1は、第2下面ソルダレジスト層234の厚みより小さい値を有することができる。
【0051】
一部実施形態において、第2下面ソルダレジスト層234は、第2ベース絶縁層210の下面を覆う第1層、及び前記第1層の下面を覆う第2層からなる。キャビティ200CV、第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOそれぞれは、前記第2層を貫通するが、前記第1層は貫通しないように形成されうる。すなわち、キャビティ200CV、第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOそれぞれは、前記第2層によって限定されるように形成されうる。
【0052】
半導体パッケージ1は、複数の第1下面パッド124に付着する複数の外部連結端子150を含むものでもある。例えば、複数の外部連結端子150それぞれの高さは、約150μmでもある。例えば、複数の外部連結端子150は、ソルダボールでもある。
【0053】
本発明による半導体パッケージ1において、カバー配線構造物200は、キャビティ200CV、第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOを有する。キャビティ200CVを有するカバー配線構造物200と半導体チップ10との間は離隔され、第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOそれぞれは、キャビティ200CVと連通する。したがって、充填部材164は、カバー配線構造物200と半導体チップ10との間に間隔に沿って円滑に注入されうる。また、第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOが充填部材164の注入方向DFに沿って延びるので、キャビティ200CV内に充填部材164が充填されないボイド欠陥の発生を防止することができる。さらに、半導体パッケージ1を製造する過程において使用されるフラックス(flux)が、第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOを介して外部に排出されるので、半導体パッケージ1の内部、例えば、キャビティ200CV内へのフラックスの残留を防止することができる。
【0054】
したがって、本発明による半導体パッケージ1は、充填部材164が充填されないボイド欠陥が発生せず、フラックスが内部に残留しないので、構造的な信頼性を有することができる。
【0055】
図2Aないし図2Gは、本発明による半導体パッケージの主要構成要素の平面配置を示す平面レイアウトである。図2Aないし図2Gの半導体パッケージ1a、1b、1c、1d、1e、1f、1gの平面レイアウトは、図1A及び図1Bに示した半導体パッケージ1の平面レイアウトであり、図2Aないし図2Gに係わる内容のうち、図1A及び図1Bと重複する説明は省略する。
【0056】
図2Aを参照すれば、半導体パッケージ1aは、半導体チップ10、カバー配線構造物200、及びカバー配線構造物200と電気的に連結される複数の連結構造物162を含む。
【0057】
カバー配線構造物200は、キャビティ200CV、第1スロット200SLIa及び第2スロット200SLOaを有することができる。キャビティ200CVは、カバー配線構造物200の側面200S1、200S2、200S3、200S4から離隔される。キャビティ200CVは、平面的に長方形状を有することができる。キャビティ200CV内部の平面面積は、半導体チップ10の平面面積より大きい値を有することができる。カバー配線構造物200のキャビティ200CVは、平面視において、半導体チップ10と垂直方向に重畳されうる。
【0058】
キャビティ200CV内には、半導体チップ10の一部分が位置しうる。例えば、キャビティ200CV内には、半導体チップ10の上側部分が位置しうる。半導体チップ10とカバー配線構造物200は、水平方向(X方向またはY方向)に水平間隔HGを有して離隔される。例えば、水平間隔HGは、約200μmないし約1mmでもある。半導体チップ10とカバー配線構造物200との間には、図1A及び図1Bに示した充填部材164が介在されうる。
【0059】
カバー配線構造物200は、キャビティ200CVと連結され、カバー配線構造物200の互いに反対になる両側面それぞれまで延びる第1スロット200SLIa及び第2スロット200SLOaを有することができる。第1スロット200SLIa及び第2スロット200SLOaは、図1Bに示した第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOでもある。一部実施形態において、カバー配線構造物200は、キャビティ200CVと連結される1つの第1スロット200SLIa及び1つの第2スロット200SLOaを有することができる。
【0060】
第1スロット200SLIaは、カバー配線構造物200の第1側面200S1からキャビティ200CVまで延び、第2スロット200SLOaは、カバー配線構造物200の第2側面200S2からキャビティ200CVまで延びる。第1スロット200SLIa及び第2スロット200SLOaは、第2水平方向(Y方向)に互いに整列されるように位置しうる。
【0061】
第1スロット200SLIa及び第2スロット200SLOaそれぞれは、第2水平方向(Y方向)に延びるバー状の平面断面、または第2水平方向(Y方向)に長軸を有する長方形状の平面断面を有することができる。第1水平方向(X方向)において、第1スロット200SLIaは、第1幅W1を有し、第2スロット200SLOaは、第2幅W2を有し、キャビティ200CVは、第3幅W3を有することができる。第1幅W1及び第2幅W2は、同一値を有することができる。すなわち、第1スロット200SLIa及び第2スロット200SLOaそれぞれは、第1水平方向(X方向)に同一幅を有することができる。例えば、第1幅W1及び第2幅W2は、約300μmないし約800μmでもある。例えば、第3幅W3は、約5mmないし約20mmでもあるが、それに限定されない。第3幅W3は、半導体チップ10のサイズによって、多様な値を有することができる。
【0062】
例えば、カバー配線構造物200は、第1水平方向(X方向)に延びる第1中心線XCに対して対称構造を有することができる。例えば、カバー配線構造物200は、第2水平方向(Y方向)に延びる第2中心線YCに対して対称構造を有することができる。すなわち、第1スロット200SLIa及び第2スロット200SLOaは、カバー配線構造物200において、第1中心線XC及び第2中心線YCそれぞれに対して対称になるように配置される。
【0063】
第1スロット200SLIa及び第2スロット200SLOaは、複数の連結構造物162と垂直方向に重畳されない。平面視において、第1スロット200SLIa及び第2スロット200SLOaは、複数の連結構造物162と第1水平方向(X方向)に離隔されるように位置しうる。複数の連結構造物162は、複数の第1連結構造物162S及び複数の第2連結構造物162Pを含む。第1連結構造物162Sは、データ信号または制御信号の伝達に使用され、第2連結構造物162Pは、電力またはグラウンドの伝達に使用される。第1連結構造物162Sは、カバー配線構造物200の第3側面200S3及び第4側面200S4に沿って配置され、第2連結構造物162Pは、第1側面200S1及び第2側面200S2に沿って配置される。
【0064】
複数の連結構造物162のうち、第1スロット200SLIa及び第2スロット200SLOaに隣接する連結構造物162は、第2連結構造物162Pでもある。複数の第2連結構造物162Pのうち一部は、電力伝達に使用され、他の一部は、グラウンド伝達に使用される。電力伝達に使用される第2連結構造物162P及びグラウンド伝達に使用される第2連結構造物162Pそれぞれは、複数個でもある。したがって、第1スロット200SLIa及び第2スロット200SLOaそれぞれと垂直方向に重畳される部分に第2連結構造物162Pが配置されなくても、半導体パッケージ1aの動作には影響を与えない。
【0065】
図1A及び図1Bに示した注入方向DFに沿って、充填部材164は、半導体パッケージ1a内に注入される。一部実施形態において、注入方向DFは、カバー配線構造物200の第1側面200S1からカバー配線構造物200の第2側面200S2に向かう方向、すなわち、第2水平方向(Y方向)でもある。第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOが充填部材164の注入方向DFに沿って延びるので、キャビティ200CV内に充填部材164が充填されないボイド欠陥の発生を防止することができる。また、半導体パッケージ1aを製造する過程において使用されるフラックスが、第1スロット200SLIa及び第2スロット200SLOaを介して外部に排出されるので、半導体パッケージ1aの内部、例えば、キャビティ200CV内へのフラックスの残留を防止することができる。
したがって、本発明による半導体パッケージ1aは、ボイド欠陥が発生せず、フラックスが内部に残留しないので、構造的な信頼性を有することができる。
【0066】
図2Bを参照すれば、半導体パッケージ1bは、半導体チップ10、カバー配線構造物200、及びカバー配線構造物200と電気的に連結される複数の連結構造物162を含む。
【0067】
カバー配線構造物200は、キャビティ200CV、第1スロット200SLIb及び第2スロット200SLObを有することができる。キャビティ200CVは、カバー配線構造物200の側面200S1、200S2、200S3、200S4から離隔される。キャビティ200CVは、平面的に長方形状を有することができる。
【0068】
キャビティ200CV内には、半導体チップ10の一部分が位置しうる。半導体チップ10とカバー配線構造物200との間には、図1A及び図1Bに示した充填部材164が介在されうる。
【0069】
カバー配線構造物200は、キャビティ200CVと連結され、カバー配線構造物200の互いに反対になる両側面それぞれまで延びる第1スロット200SLIb及び第2スロット200SLObを有することができる。第1スロット200SLIb及び第2スロット200SLObは、図1Bに示した第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOでもある。一部実施形態において、カバー配線構造物200は、キャビティ200CVと連結される2つの第1スロット200SLIb及び2つの第2スロット200SLObを有することができる。2つの第1スロット200SLIbは、第1水平方向(X方向)に互いに離隔され、2つの第2スロット200SLObは、第1水平方向(X方向)に互いに離隔される。
【0070】
第1スロット200SLIbは、カバー配線構造物200の第1側面200S1からキャビティ200CVまで延び、第2スロット200SLObは、カバー配線構造物200の第2側面200S2からキャビティ200CVまで延びる。
【0071】
第1スロット200SLIb及び第2スロット200SLObは、第2水平方向(Y方向)に互いに整列されるように位置しうる。例えば、2つの第1スロット200SLIbのうち1つと、2つの第2スロット200SLObのうち1つは、第2水平方向(Y方向)に互いに整列されるように位置し、2つの第1スロット200SLIbのうち他の1つと、2つの第2スロット200SLObのうち他の1つは、第2水平方向(Y方向)に互いに整列されるように位置しうる。
【0072】
第1スロット200SLIb及び第2スロット200SLObそれぞれは、第2水平方向(Y方向)に延びるバー状の平面断面、または第2水平方向(Y方向)に長軸を有する長方形状の平面断面を有することができる。第1スロット200SLIb及び第2スロット200SLObそれぞれは、第1水平方向(X方向)に同一幅を有することができる。
【0073】
例えば、カバー配線構造物200は、第1水平方向(X方向)に延びる第1中心線XCに対して対称構造を有することができる。例えば、カバー配線構造物200は、第2水平方向(Y方向)に延びる第2中心線YCに対して対称構造を有することができる。すなわち、第1スロット200SLIb及び第2スロット200SLObは、カバー配線構造物200において、第1中心線XC及び第2中心線YCそれぞれに対して対称になるように配置される。
【0074】
第1スロット200SLIb及び第2スロット200SLObは、複数の連結構造物162と垂直方向に重畳されない。平面視において、第1スロット200SLIb及び第2スロット200SLObは、複数の連結構造物162と第1水平方向(X方向)に離隔されるように位置しうる。複数の連結構造物162は、複数の第1連結構造物162S及び複数の第2連結構造物162Pを含む。複数の連結構造物162のうち、第1スロット200SLIb及び第2スロット200SLObに隣接する連結構造物162は、第2連結構造物162Pでもある。
【0075】
図2Cを参照すれば、半導体パッケージ1cは、半導体チップ10、カバー配線構造物200、及びカバー配線構造物200と電気的に連結される複数の連結構造物162を含む。
【0076】
カバー配線構造物200は、キャビティ200CV、第1スロット200SLIc及び第2スロット200SLOcを有することができる。キャビティ200CVは、カバー配線構造物200の側面200S1、200S2、200S3、200S4から離隔される。キャビティ200CVは、平面的に長方形状を有することができる。
【0077】
キャビティ200CV内には、半導体チップ10の一部分が位置しうる。半導体チップ10とカバー配線構造物200との間には、図1A及び図1Bに示した充填部材164が介在されうる。
【0078】
カバー配線構造物200は、キャビティ200CVと連結され、カバー配線構造物200の互いに反対になる両側面それぞれまで延びる第1スロット200SLIc及び第2スロット200SLOcを有することができる。第1スロット200SLIc及び第2スロット200SLOcは、図1Bに示した第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOでもある。一部実施形態において、カバー配線構造物200は、キャビティ200CVと連結される複数の第1スロット200SLIc及び複数の第2スロット200SLOcを有することができる。複数の第1スロット200SLIcは、第1水平方向(X方向)に互いに離隔され、複数の第2スロット200SLOcは、第1水平方向(X方向)に互いに離隔される。図2Cには、カバー配線構造物200が3つの第1スロット200SLIc及び3つの第2スロット200SLOcを有するものと示しているが、それに限定されず、カバー配線構造物200は、4以上の第1スロット200SLIc及び4以上の第2スロット200SLOcを有することもできる。
【0079】
第1スロット200SLIcは、カバー配線構造物200の第1側面200S1からキャビティ200CVまで延び、第2スロット200SLOcは、カバー配線構造物200の第2側面200S2からキャビティ200CVまで延びる。互いに対応する第1スロット200SLIc及び第2スロット200SLOcは、第2水平方向(Y方向)に互いに整列されるように位置しうる。
【0080】
第1スロット200SLIc及び第2スロット200SLOcそれぞれは、第2水平方向(Y方向)に延びるバー状の平面断面、または第2水平方向(Y方向)に長軸を有する長方形状の平面断面を有することができる。第1スロット200SLIc及び第2スロット200SLOcそれぞれは、第1水平方向(X方向)に同一幅を有することができる。
【0081】
例えば、カバー配線構造物200は、第1水平方向(X方向)に延びる第1中心線XCに対して対称構造を有することができる。例えば、カバー配線構造物200は、第2水平方向(Y方向)に延びる第2中心線YCに対して対称構造を有することができる。すなわち、第1スロット200SLIc及び第2スロット200SLOcは、カバー配線構造物200において、第1中心線XC及び第2中心線YCそれぞれに対して対称になるように配置される。
【0082】
第1スロット200SLIc及び第2スロット200SLOcは、複数の連結構造物162と垂直方向に重畳されない。平面視において、第1スロット200SLIc及び第2スロット200SLOcは、複数の連結構造物162と第1水平方向(X方向)に離隔されるように位置しうる。複数の連結構造物162は、複数の第1連結構造物162S及び複数の第2連結構造物162Pを含む。複数の連結構造物162のうち、第1スロット200SLIc及び第2スロット200SLOcに隣接する連結構造物162は、第2連結構造物162Pでもある。
【0083】
図2Dを参照すれば、半導体パッケージ1dは、半導体チップ10、カバー配線構造物200、及びカバー配線構造物200と電気的に連結される複数の連結構造物162を含む。
【0084】
カバー配線構造物200は、キャビティ200CV、第1スロット200SLId及び第2スロット200SLOdを有することができる。キャビティ200CVは、カバー配線構造物200の側面200S1、200S2、200S3、200S4から離隔される。キャビティ200CVは、平面的に長方形状を有することができる。
【0085】
キャビティ200CV内には、半導体チップ10の一部分が位置しうる。半導体チップ10とカバー配線構造物200との間には、図1A及び図1Bに示した充填部材164が介在されうる。
【0086】
カバー配線構造物200は、キャビティ200CVと連結され、カバー配線構造物200の互いに反対になる両側面それぞれまで延びる第1スロット200SLId及び第2スロット200SLOdを有することができる。第1スロット200SLId及び第2スロット200SLOdは、図1Bに示した第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOでもある。一部実施形態において、カバー配線構造物200は、キャビティ200CVと連結される少なくとも1つの第1スロット200SLId及び複数の第2スロット200SLOdを有することができる。カバー配線構造物200が有する第2スロット200SLOdの個数は、第1スロット200SLIdの個数よりも多い。図2Dには、カバー配線構造物200が2つの第1スロット200SLId及び3つの第2スロット200SLOdを有するものと示されているが、それに限定されない。例えば、カバー配線構造物200は、1つの第1スロット200SLIdまたは3以上の第1スロット200SLIdを有し、第1スロット200SLIdの個数より1以上多い個数の第2スロット200SLOdを有することができる。
【0087】
第1スロット200SLIdは、カバー配線構造物200の第1側面200S1からキャビティ200CVまで延び、第2スロット200SLOdは、カバー配線構造物200の第2側面200S2からキャビティ200CVまで延びる。図2Dには、第1スロット200SLId及び第2スロット200SLOdが第2水平方向(Y方向)に整列されないものと示されているが、それに限定されない。例えば、少なくとも1つの第1スロット200SLId、及び複数の第2スロット200SLOdのうち少なくとも1つの第2スロット200SLOdは、第2水平方向(Y方向)に互いに整列可能である。
【0088】
第1スロット200SLId及び第2スロット200SLOdそれぞれは、第2水平方向(Y方向)に延びるバー状の平面断面、または第2水平方向(Y方向)に長軸を有する長方形状の平面断面を有することができる。第1水平方向(X方向)において、第1スロット200SLIdは、第1幅W1aを有し、第2スロット200SLOdは、第2幅W2aを有することができる。一部実施形態において、第1幅W1a及び第2幅W2aは、同一値を有することができる。他の一部実施形態において、第1幅W1a及び第2幅W2aは、異なる値を有することができる。例えば、カバー配線構造物200が有する第2スロット200SLOdの個数と第2幅W2aとの積は、第1スロット200SLIdの個数と第1幅W1aとの積より大きい値を有することができる。
【0089】
例えば、カバー配線構造物200は、第1水平方向(X方向)に延びる第1中心線XCに対して非対称構造を有することができる。例えば、カバー配線構造物200は、第2水平方向(Y方向)に延びる第2中心線YCに対して対称構造を有することができる。すなわち、第1スロット200SLId及び第2スロット200SLOdは、カバー配線構造物200において、第2中心線YCに対して対称になるように配置される。
【0090】
第1スロット200SLId及び第2スロット200SLOdは、複数の連結構造物162と垂直方向に重畳されない。平面視において、第1スロット200SLId及び第2スロット200SLOdは、複数の連結構造物162と第1水平方向(X方向)に離隔されるように位置しうる。複数の連結構造物162は、複数の第1連結構造物162S及び複数の第2連結構造物162Pを含む。複数の連結構造物162のうち、第1スロット200SLId及び第2スロット200SLOdに隣接する連結構造物162は、第2連結構造物162Pでもある。
【0091】
図2Eを参照すれば、半導体パッケージ1eは、半導体チップ10、カバー配線構造物200、及びカバー配線構造物200と電気的に連結される複数の連結構造物162を含む。
【0092】
カバー配線構造物200は、キャビティ200CV、第1スロット200SLIe及び第2スロット200SLOeを有することができる。キャビティ200CVは、カバー配線構造物200の側面200S1、200S2、200S3、200S4から離隔される。キャビティ200CVは、平面的に長方形状を有することができる。
【0093】
キャビティ200CV内には、半導体チップ10の一部分が位置しうる。半導体チップ10とカバー配線構造物200との間には、図1A及び図1Bに示した充填部材164が介在されうる。
【0094】
カバー配線構造物200は、キャビティ200CVと連結され、カバー配線構造物200の互いに反対になる両側面それぞれまで延びる第1スロット200SLIe及び第2スロット200SLOeを有することができる。第1スロット200SLIe及び第2スロット200SLOeは、図1Bに示した第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOでもある。図2Eには、カバー配線構造物200がキャビティ200CVと連結される1つの第1スロット200SLIe及び1つの第2スロット200SLOeを有するものと示されているが、それに限定されない。例えば、カバー配線構造物200は、図2B図2C及び図2Dを介して説明したところと同様に、多様な個数の第1スロット200SLIe及び多様な個数の第2スロット200SLOeを有することができる。
【0095】
第1スロット200SLIeは、カバー配線構造物200の第1側面200S1からキャビティ200CVまで延び、第2スロット200SLOeは、カバー配線構造物200の第2側面200S2からキャビティ200CVまで延びる。
【0096】
第1スロット200SLIe及び第2スロット200SLOeそれぞれは、第2水平方向(Y方向)に延びるバー状の平面断面、または第2水平方向(Y方向)に長軸を有する長方形状の平面断面を有することができる。第1水平方向(X方向)において、第1スロット200SLIeは、第1幅W1bを有し、第2スロット200SLOeは、第2幅W2bを有することができる。第2幅W2bは、第1幅W1bより大きい値を有することができる。
【0097】
例えば、カバー配線構造物200は、第1水平方向(X方向)に延びる第1中心線XCに対して非対称構造を有することができる。例えば、カバー配線構造物200は、第2水平方向(Y方向)に延びる第2中心線YCに対して対称構造を有することができる。すなわち、第1スロット200SLIe及び第2スロット200SLOeは、カバー配線構造物200において、第2中心線YCに対して対称になるように配置される。
【0098】
第1スロット200SLIe及び第2スロット200SLOeは、複数の連結構造物162と垂直方向に重畳されない。平面視において、第1スロット200SLIe及び第2スロット200SLOeは、複数の連結構造物162と第1水平方向(X方向)に離隔されるように位置しうる。複数の連結構造物162は、複数の第1連結構造物162S及び複数の第2連結構造物162Pを含む。複数の連結構造物162のうち、第1スロット200SLIe及び第2スロット200SLOeに隣接する連結構造物162は、第2連結構造物162Pでもある。
【0099】
図2Fを参照すれば、半導体パッケージ1fは、半導体チップ10、カバー配線構造物200、及びカバー配線構造物200と電気的に連結される複数の連結構造物162を含む。
【0100】
カバー配線構造物200は、キャビティ200CV、第1スロット200SLIf及び第2スロット200SLOfを有することができる。キャビティ200CVは、カバー配線構造物200の側面200S1、200S2、200S3、200S4から離隔される。キャビティ200CVは、平面的に長方形状を有することができる。
【0101】
キャビティ200CV内には、半導体チップ10の一部分が位置しうる。半導体チップ10とカバー配線構造物200との間には、図1A及び図1Bに示した充填部材164が介在されうる。
【0102】
カバー配線構造物200は、キャビティ200CVと連結され、カバー配線構造物200の互いに反対になる両側面それぞれまで延びる第1スロット200SLIf及び第2スロット200SLOfを有することができる。第1スロット200SLIf及び第2スロット200SLOfは、図1Bに示した第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOでもある。図2Fには、カバー配線構造物200がキャビティ200CVと連結される1つの第1スロット200SLIf及び1つの第2スロット200SLOfを有するものと示されているが、それに限定されない。例えば、カバー配線構造物200は、図2B図2C及び図2Dを介して説明したところと同様に、多様な個数の第1スロット200SLIf及び多様な個数の第2スロット200SLOfを有することができる。
【0103】
第1スロット200SLIfは、カバー配線構造物200の第1側面200S1からキャビティ200CVまで延び、第2スロット200SLOfは、カバー配線構造物200の第2側面200S2からキャビティ200CVまで延びる。
【0104】
第1スロット200SLIf及び第2スロット200SLOfそれぞれは、第1側面200S1から第2側面200S2に向かう方向、すなわち、第2水平方向(Y方向)に延びつつ水平幅が増加する台形状の平面断面を有することができる。
【0105】
例えば、カバー配線構造物200は、第1水平方向(X方向)に延びる第1中心線XCに対して非対称構造を有することができる。例えば、カバー配線構造物200は、第2水平方向(Y方向)に延びる第2中心線YCに対して対称構造を有することができる。すなわち、第1スロット200SLIf及び第2スロット200SLOfは、カバー配線構造物200において、第2中心線YCに対して対称になるように配置される。
【0106】
第1スロット200SLIf及び第2スロット200SLOfは、複数の連結構造物162と垂直方向に重畳されない。平面視において、第1スロット200SLIf及び第2スロット200SLOfは、複数の連結構造物162と第1水平方向(X方向)に離隔されるように位置しうる。複数の連結構造物162は、複数の第1連結構造物162S及び複数の第2連結構造物162Pを含む。複数の連結構造物162のうち、第1スロット200SLIf及び第2スロット200SLOfに隣接する連結構造物162は、第2連結構造物162Pでもある。
【0107】
図2Gを参照すれば、半導体パッケージ1gは、半導体チップ10、カバー配線構造物200、及びカバー配線構造物200と電気的に連結される複数の連結構造物162を含む。
【0108】
カバー配線構造物200は、キャビティ200CV、第1スロット200SLIg及び第2スロット200SLOgを有することができる。キャビティ200CVは、カバー配線構造物200の側面200S1、200S2、200S3、200S4から離隔される。キャビティ200CVは、平面的に長方形状を有することができる。
【0109】
キャビティ200CV内には、半導体チップ10の一部分が位置しうる。半導体チップ10とカバー配線構造物200との間には、図1A及び図1Bに示した充填部材164が介在されうる。
【0110】
カバー配線構造物200は、キャビティ200CVと連結され、カバー配線構造物200の互いに反対になる両側面それぞれまで延びる第1スロット200SLIg及び第2スロット200SLOgを有することができる。第1スロット200SLIg及び第2スロット200SLOgは、図1Bに示した第1スロット200SLI及び第2スロット200SLOでもある。図2Gには、カバー配線構造物200がキャビティ200CVと連結される1つの第1スロット200SLIg及び1つの第2スロット200SLOgを有するものと示されているが、それに限定されない。例えば、カバー配線構造物200は、図2B図2C及び図2Dを介して説明したところと同様に、多様な個数の第1スロット200SLIg及び多様な個数の第2スロット200SLOgを有することができる。
【0111】
第1スロット200SLIgは、カバー配線構造物200の第1側面200S1からキャビティ200CVまで延び、第2スロット200SLOgは、カバー配線構造物200の第2側面200S2からキャビティ200CVまで延びる。
【0112】
第1スロット200SLIf及び第2スロット200SLOfそれぞれは、第1側面200S1から第2側面200S2に向かう方向、すなわち、第2水平方向(Y方向)に延びつつ水平幅が増加する半円状に近い平面断面を有することができる。第1スロット200SLIf及び第2スロット200SLOfのエッジにおいて、カバー配線構造物200の側面は、平面的に丸みのある形状を有することができる。
【0113】
例えば、カバー配線構造物200は、第1水平方向(X方向)に延びる第1中心線XCに対して非対称構造を有することができる。例えば、カバー配線構造物200は、第2水平方向(Y方向)に延びる第2中心線YCに対して対称構造を有することができる。すなわち、第1スロット200SLIg及び第2スロット200SLOgは、カバー配線構造物200において、第2中心線YCに対して対称になるように配置される。
【0114】
第1スロット200SLIg及び第2スロット200SLOgは、複数の連結構造物162と垂直方向に重畳されない。平面視において、第1スロット200SLIg及び第2スロット200SLOgは、複数の連結構造物162と第1水平方向(X方向)に離隔されるように位置しうる。複数の連結構造物162は、複数の第1連結構造物162S及び複数の第2連結構造物162Pを含む。複数の連結構造物162のうち、第1スロット200SLIg及び第2スロット200SLOgに隣接する連結構造物162は、第2連結構造物162Pでもある。
【0115】
図3A及び図3Bは、本発明による半導体パッケージを示す断面図である。具体的には、図3A及び図3Bは、半導体パッケージを互いに直交する方向に沿って切断した断面図である。例えば、図3Aは、第1水平方向(X方向)に沿って切断した断面図であり、図3Bは、第2水平方向(Y方向)に沿って切断した断面図である。図3A及び図3Bに係わる内容のうち、図1Aないし図2Gと重複する説明は省略する。
【0116】
図3A及び図3Bを共に参照すれば、半導体パッケージ1-1は、支持配線構造物100と、支持配線構造物100上に配置される拡張層160と、拡張層160内に配置される半導体チップ10と、拡張層160上に配置されるカバー配線構造物200-Iとを含むものでもある。
【0117】
一部実施形態において、カバー配線構造物200-Iは、マルチレイヤー印刷回路基板でもある。カバー配線構造物200-Iは、第2ベース絶縁層210及び複数の第2配線パターン220を含む。カバー配線構造物200-Iは、第2水平方向(Y方向)に互いに反対になる第1側面200S1及び第2側面200S2、並びに第1水平方向(X方向)に互いに反対になる第3側面200S3及び第4側面200S4を有することができる。カバー配線構造物200-Iは、第2上面ソルダレジスト層232及び第2下面ソルダレジスト層234を含む第2ソルダレジスト層230をさらに含んでもよい。
【0118】
カバー配線構造物200-Iは、平面視において、中心付近に、カバー配線構造物200-Iの下面からカバー配線構造物200-Iの内部に延びるキャビティ200CV-Iを有することができる。キャビティ200CV-Iは、カバー配線構造物200-Iの側面200S1、200S2、200S3、200S4から離隔される。キャビティ200CV-Iは、平面的に長方形状を有することができる。キャビティ200CV-I内には、半導体チップ10の上側部分が位置しうる。半導体チップ10とカバー配線構造物200-Iとの間には、充填部材164が介在されうる。
【0119】
カバー配線構造物200-Iは、キャビティ200CV-Iと連結され、カバー配線構造物200-Iの互いに反対になる両側面それぞれまで延びる第1スロット200SLI-I及び第2スロット200SLO-Iを有することができる。第1スロット200SLI-Iは、カバー配線構造物200-Iの第1側面200S1からキャビティ200CV-Iまで延び、第2スロット200SLO-Iは、カバー配線構造物200-Iの第2側面200S2からキャビティ200CV-Iまで延びる。
【0120】
第1スロット200SLI-I及び第2スロット200SLO-Iの平面断面、配置及び個数は、図2Aないし図2Gを介して説明した第1スロット200SLIa、200SLIb、200SLIc、200SLId、200SLIe、200SLIf、200SLIg及び第2スロット200SLOa、200SLOb、200SLOc、200SLOd、200SLOe、200SLOf、200SLOgの平面断面、配置及び個数と同一である。
【0121】
充填部材164は、支持配線構造物100とカバー配線構造物200-Iとの間に注入されて形成される。充填部材164は、支持配線構造物100とカバー配線構造物200-Iとの間、キャビティ200CV-I、第1スロット200SLI-I及び第2スロット200SLO-Iを充填することができる。
【0122】
キャビティ200CV-I、第1スロット200SLI-I及び第2スロット200SLO-Iは、カバー配線構造物200の最下面からそれぞれ同一深さを有し、カバー配線構造物200-I内に延びる。
【0123】
キャビティ200CV-I、第1スロット200SLI-I及び第2スロット200SLO-Iそれぞれは、第2下面ソルダレジスト層234を貫通するが、第2ベース絶縁層210内には延びない。例えば、キャビティ200CV-I、第1スロット200SLI-I及び第2スロット200SLO-Iそれぞれの深さは、第2下面ソルダレジスト層234の厚みとほぼ同一値を有することができる。すなわち、キャビティ200CV-I、第1スロット200SLI-I及び第2スロット200SLO-Iそれぞれは、第2下面ソルダレジスト層234によって限定されるように形成される。
【0124】
図4A及び図4Bは、本発明による半導体パッケージを示す断面図である。具体的には、図4A及び図4Bは、半導体パッケージを互いに直交する方向に沿って切断した断面図である。例えば、図4Aは、第1水平方向(X方向)に沿って切断した断面図であり、図4Bは、第2水平方向(Y方向)に沿って切断した断面図である。図4A及び図4Bに係わる内容のうち、図1Aないし図3Bと重複する説明は省略する。
【0125】
図4A及び図4Bを共に参照すれば、半導体パッケージ1-2は、支持配線構造物100と、支持配線構造物100上に配置される拡張層160と、拡張層160内に配置される半導体チップ10と、拡張層160上に配置されるカバー配線構造物200-IIとを含むものでもある。
【0126】
一部実施形態において、カバー配線構造物200-IIは、マルチレイヤー印刷回路基板でもある。カバー配線構造物200-IIは、第2ベース絶縁層210及び複数の第2配線パターン220を含む。カバー配線構造物200-IIは、第2水平方向(Y方向)に互いに反対になる第1側面200S1及び第2側面200S2、並びに第1水平方向(X方向)に互いに反対になる第3側面200S3及び第4側面200S4を有することができる。カバー配線構造物200-IIは、第2上面ソルダレジスト層232及び第2下面ソルダレジスト層234を含む第2ソルダレジスト層230をさらに含んでもよい。
【0127】
カバー配線構造物200-IIは、平面視において、中心付近に、カバー配線構造物200-IIの下面からカバー配線構造物200-IIの内部に延びるキャビティ200CV-IIを有することができる。キャビティ200CV-IIは、カバー配線構造物200-IIの側面200S1、200S2、200S3、200S4から離隔される。キャビティ200CV-IIは、平面的に長方形状を有することができる。キャビティ200CV-II内には、半導体チップ10の上側部分が位置しうる。半導体チップ10とカバー配線構造物200-IIとの間には、充填部材164が介在されうる。
【0128】
カバー配線構造物200-IIは、キャビティ200CV-IIと連結され、カバー配線構造物200-IIの互いに反対になる両側面それぞれまで延びる第1スロット200SLI-II及び第2スロット200SLO-IIを有することができる。第1スロット200SLI-IIは、カバー配線構造物200-IIの第1側面200S1からキャビティ200CV-IIまで延び、第2スロット200SLO-IIは、カバー配線構造物200-IIの第2側面200S2からキャビティ200CV-IIまで延びる。
【0129】
充填部材164は、支持配線構造物100とカバー配線構造物200-IIとの間に注入されて形成される。充填部材164は、支持配線構造物100とカバー配線構造物200-IIとの間、キャビティ200CV-II、第1スロット200SLI-II及び第2スロット200SLO-IIを充填することができる。
【0130】
キャビティ200CV-II、第1スロット200SLI-II及び第2スロット200SLO-IIは、カバー配線構造物200-IIの最下面からそれぞれ同一深さを有し、カバー配線構造物200-II内に延びる。
【0131】
キャビティ200CV-II、第1スロット200SLI-II及び第2スロット200SLO-IIそれぞれは、第2下面ソルダレジスト層234を貫通し、第2ベース絶縁層210内に延びる。例えば、キャビティ200CV-II、第1スロット200SLI-II及び第2スロット200SLO-IIそれぞれの深さは、第2下面ソルダレジスト層234の厚みより大きい値を有することができる。キャビティ200CV-II、第1スロット200SLI-II及び第2スロット200SLO-IIそれぞれは、第2下面ソルダレジスト層234を貫通し、第2ベース絶縁層210内に延びるが、第2ベース絶縁層210を貫通しない。
【0132】
図5は、本発明による半導体パッケージを示す断面図である。具体的には、図5は、図1B図3B及び図4Bと同一方向に沿って切断した断面図である。例えば、図5は、第2水平方向(Y方向)に沿って切断した断面図である。図5に係わる内容のうち、図1Aないし図4Bと重複する説明は省略する。
【0133】
図5を参照すれば、半導体パッケージ1-3は、支持配線構造物100と、支持配線構造物100上に配置される拡張層160と、拡張層160内に配置される半導体チップ10と、拡張層160上に配置されるカバー配線構造物200-IIIとを含むものでもある。
【0134】
一部実施形態において、カバー配線構造物200-IIIは、マルチレイヤー印刷回路基板でもある。カバー配線構造物200-IIIは、第2ベース絶縁層210及び複数の第2配線パターン220を含む。カバー配線構造物200-IIIは、第2水平方向(Y方向)に互いに反対になる第1側面200S1及び第2側面200S2を有することができる。カバー配線構造物200-IIIは、第2上面ソルダレジスト層232及び第2下面ソルダレジスト層234を含む第2ソルダレジスト層230をさらに含んでもよい。
【0135】
カバー配線構造物200-IIIは、平面視において、中心付近に、カバー配線構造物200-IIIの下面からカバー配線構造物200-IIIの内部に延びるキャビティ200CV-IIIを有することができる。キャビティ200CV-IIIは、平面的に長方形状を有することができる。キャビティ200CV-III内には、半導体チップ10の上側部分が位置しうる。半導体チップ10とカバー配線構造物200-IIIとの間には、充填部材164が介在されうる。
【0136】
カバー配線構造物200-IIIは、キャビティ200CV-IIIと連結され、カバー配線構造物200-IIIの互いに反対になる両側面それぞれまで延びる第1スロット200SLI-III及び第2スロット200SLO-IIIを有することができる。第1スロット200SLI-IIIは、カバー配線構造物200-IIIの第1側面200S1からキャビティ200CV-IIIまで延び、第2スロット200SLO-IIIは、カバー配線構造物200-IIIの第2側面200S2からキャビティ200CV-IIIまで延びる。
【0137】
充填部材164は、支持配線構造物100とカバー配線構造物200-IIIとの間に注入されて形成される。充填部材164は、支持配線構造物100とカバー配線構造物200-IIIとの間、キャビティ200CV-III、第1スロット200SLI-III及び第2スロット200SLO-IIIを充填することができる。
【0138】
キャビティ200CV-IIIは、カバー配線構造物200-IIIの最下面から第1深さD1aを有し、カバー配線構造物200-III内に延び、第1スロット200SLI-III及び第2スロット200SLO-IIIそれぞれは、カバー配線構造物200-IIIの最下面から第2深さD2aを有し、カバー配線構造物200-III内に延びる。第2深さD2aは、第1深さD1aよりも大きい。例えば、第1深さD1aは、第2下面ソルダレジスト層234の厚みより小さい値を有し、第2深さD2aは、第2下面ソルダレジスト層234の厚みとほぼ同一値を有することができる。
【0139】
一部実施形態において、キャビティ200CV-IIIは、第2下面ソルダレジスト層234の下面から第2下面ソルダレジスト層234内に延びるが、第2ベース絶縁層210まで延びず、第1スロット200SLI-III及び第2スロット200SLO-IIIそれぞれは、第2下面ソルダレジスト層234を貫通することができる。
【0140】
図6は、本発明による半導体パッケージを示す断面図である。具体的には、図6は、図1B図3B図4B及び図5と同一方向に沿って切断した断面図である。例えば、図6は、第2水平方向(Y方向)に沿って切断した断面図である。図6に係わる内容のうち、図1Aないし図5と重複する説明は省略する。
【0141】
図6を参照すれば、半導体パッケージ1-4は、支持配線構造物100と、支持配線構造物100上に配置される拡張層160と、拡張層160内に配置される半導体チップ10と、拡張層160上に配置されるカバー配線構造物200-IVとを含むものでもある。
【0142】
一部実施形態において、カバー配線構造物200-IVは、マルチレイヤー印刷回路基板でもある。カバー配線構造物200-IVは、第2ベース絶縁層210及び複数の第2配線パターン220を含む。カバー配線構造物200-IVは、第2水平方向(Y方向)に互いに反対になる第1側面200S1及び第2側面200S2を有することができる。カバー配線構造物200-IVは、第2上面ソルダレジスト層232及び第2下面ソルダレジスト層234を含む第2ソルダレジスト層230をさらに含んでもよい。
【0143】
カバー配線構造物200-IVは、平面視において、中心付近に、カバー配線構造物200-IVの下面からカバー配線構造物200-IVの内部に延びるキャビティ200CV-IVを有することができる。キャビティ200CV-IVは、平面的に長方形状を有することができる。キャビティ200CV-IV内には、半導体チップ10の上側部分が位置しうる。半導体チップ10とカバー配線構造物200-IVとの間には、充填部材164が介在されうる。
【0144】
カバー配線構造物200-IVは、キャビティ200CV-IVと連結され、カバー配線構造物200-IVの互いに反対になる両側面それぞれまで延びる第1スロット200SLI-IV及び第2スロット200SLO-IVを有することができる。第1スロット200SLI-IVは、カバー配線構造物200-IVの第1側面200S1からキャビティ200CV-IVまで延び、第2スロット200SLO-IVは、カバー配線構造物200-IVの第2側面200S2からキャビティ200CV-IVまで延びる。
【0145】
充填部材164は、支持配線構造物100とカバー配線構造物200-IVとの間に注入されて形成される。充填部材164は、支持配線構造物100とカバー配線構造物200-IVとの間、キャビティ200CV-IV、第1スロット200SLI-IV及び第2スロット200SLO-IVを充填することができる。
【0146】
キャビティ200CV-IVは、カバー配線構造物200-IVの最下面から第1深さD1bを有し、カバー配線構造物200-IV内に延び、第1スロット200SLI-IV及び第2スロット200SLO-IVそれぞれは、カバー配線構造物200-IVの最下面から第2深さD2bを有し、カバー配線構造物200-IV内に延びる。第1深さD1bは、第2深さD2bよりも大きい。例えば、第1深さD1bは、第2下面ソルダレジスト層234の厚みとほぼ同一値を有し、第2深さD2bは、第2下面ソルダレジスト層234の厚みより小さい値を有することができる。
【0147】
図7A及び図7Bは、本発明による半導体パッケージを示す断面図である。具体的には、図7A及び図7Bは、半導体パッケージを互いに直交する方向に沿って切断した断面図である。例えば、図7Aは、第1水平方向(X方向)に沿って切断した断面図であり、図7Bは、第2水平方向(Y方向)に沿って切断した断面図である。図7A及び図7Bに係わる内容のうち、図1Aないし図6と重複する説明は省略する。
【0148】
図7A及び図7Bを共に参照すれば、半導体パッケージ2は、支持配線構造物100と、支持配線構造物100上に配置される拡張層160と、拡張層160内に配置される半導体チップ10と、拡張層160上に配置されるカバー配線構造物200とを含むものでもある。
【0149】
カバー配線構造物200は、カバー配線構造物200の下面に配置される複数のソルダレジストパッチ240をさらに含んでもよい。一部実施形態において、複数のソルダレジストパッチ240は、水平断面が円形または四角形を有することができる。複数のソルダレジストパッチ240は、キャビティ200CV内に配置されうる。複数のソルダレジストパッチ240は、キャビティ200CV内で互いに離隔され、列をなして配置されうる。
【0150】
複数のソルダレジストパッチ240は、半導体チップ10の非活性面、すなわち、上面と接するように配置される。複数のソルダレジストパッチ240は、第2下面ソルダレジスト層234と半導体チップ10との間に配置され、カバー配線構造物200と半導体チップ10との間に間隔を維持させることができる。
【0151】
図8A及び図8Bは、本発明による半導体パッケージを示す断面図である。具体的には、図8A及び図8Bは、半導体パッケージを互いに直交する方向に沿って切断した断面図である。例えば、図8Aは、第1水平方向(X方向)に沿って切断した断面図であり、図8Bは、第2水平方向(Y方向)に沿って切断した断面図である。図8A及び図8Bに係わる内容のうち、図1Aないし図7Bと重複する説明は省略する。
【0152】
図8A及び図8Bを共に参照すれば、半導体パッケージ3は、支持配線構造物140と、支持配線構造物140上に配置される拡張層160と、拡張層160内に配置される半導体チップ10と、拡張層160上に配置されるカバー配線構造物200とを含むものでもある。支持配線構造物140は、再配線層とも称する。
【0153】
支持配線構造物140は、再配線導電構造物145及び複数の再配線絶縁層146を含む。再配線導電構造物145及び再配線絶縁層146それぞれは、第1配線パターン及び第1ベース絶縁層とも称する。再配線導電構造物145は、複数の再配線絶縁層146それぞれの上面及び下面のうち少なくとも一面に配置される複数の再配線ラインパターン142、及び複数の再配線絶縁層146のうち少なくとも1つの再配線絶縁層146を貫通して、複数の再配線ラインパターン142のうち一部とそれぞれ接して連結される複数の再配線ビア144を含む。一部実施形態において、複数の再配線ラインパターン142のうち少なくとも一部は、複数の再配線ビア144のうち一部と共に形成され、一体をなすことができる。例えば、再配線ラインパターン142上に配置される再配線ビア144は共に形成され、一体をなすことができる。一部実施形態において、複数の再配線ビア144は、下側から上側に水平幅が狭くなって延びるテーパ状を有することができる。すなわち、複数の再配線ビア144は、半導体チップ10から遠くなりつつ水平幅が広くなる。
【0154】
半導体チップ10の複数のチップ連結パッド16は、再配線導電構造物145と電気的に連結される。一部実施形態において、複数の再配線ラインパターン142のうち、最上端の配線レイヤーに配置される再配線ラインパターン142の一部分と、複数のチップ連結パッド16との間には、複数のチップ連結端子18が配置され、半導体チップ10と支持配線構造物140の再配線導電構造物145とを電気的に連結することができる。
【0155】
図9は、本発明によるパッケージ・オン・パッケージ(PoP)形態の半導体パッケージの断面図である。
図9を参照すれば、パッケージ・オン・パッケージ1000は、第1半導体パッケージ1上に積層される第2半導体パッケージ400を含む。第1半導体パッケージ1は、下部半導体パッケージでもあり、第2半導体パッケージ400は、上部半導体パッケージでもある。図9には、第1半導体パッケージ1が図1A及び図1Bに示した半導体パッケージ1と実質的に同一であるものと示されているが、第1半導体パッケージ1は、図2Aないし図8Bを介して説明した半導体パッケージ1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、2、3であってもよい。第1半導体パッケージ1は、第1半導体チップ10と、第1半導体基板12と、第1半導体素子14と、第1チップ連結パッド16と、第1チップ連結端子18と、第1アンダーフィル層50とを含むものでもある。第1半導体チップ10、第1半導体基板12、第1半導体素子14、第1チップ連結パッド16、第1チップ連結端子18及び第1アンダーフィル層50それぞれは、図1A及び図1Bを介して説明した半導体チップ10、半導体基板12、半導体素子14、チップ連結パッド16、チップ連結端子18及びアンダーフィル層50それぞれと実質的に同一である。
【0156】
第2半導体パッケージ400は、少なくとも1つの第2半導体チップ410を含む。第2半導体パッケージ400は、第1半導体パッケージ1の複数の第2上面パッド222に付着する複数のパッケージ連結端子550を介して、第1半導体パッケージ1と電気的に連結される。
【0157】
第2半導体チップ410は、活性面に第2半導体素子414が形成された第2半導体基板412、及び第2半導体基板412の活性面に配置される複数の第2チップ連結パッド416を含む。第2半導体基板412、第2半導体素子414及び第2チップ連結パッド416それぞれは、図1A及び図1Bを介して説明した半導体基板12、半導体素子14及びチップ連結パッド16それぞれとほぼ類似したところ、詳細な説明は省略する。
【0158】
少なくとも1つの第2半導体チップ410は、メモリ半導体チップでもある。第2半導体チップ410は、例えば、DRAMチップ、SRAMチップ、フラッシュメモリチップ、EEPROMチップ、PRAMチップ、MRAMチップまたはRRAMチップでもある。
【0159】
図9には、第2半導体パッケージ400が有する少なくとも1つの第2半導体チップ410がパッケージベース基板500上にフリップチップ方式により実装されたものと示されているが、それは例示的なものであり、それに限定されない。パッケージ・オン・パッケージ1000は、少なくとも1つの第2半導体チップ410を含み、第1半導体パッケージ1と電気的に連結されるために、下側にパッケージ連結端子550が付着可能な全ての形態の半導体パッケージを上部半導体パッケージとして含むこともできる。
【0160】
パッケージベース基板500は、ベースボード層510、及びベースボード層510の上面及び下面に配置される複数のボードパッド520を含む。複数のボードパッド520は、ベースボード層510の上面に配置される複数のボード上面パッド522、及び下面に配置される複数のボード下面パッド524からなる。一部実施形態において、パッケージベース基板500は、印刷回路基板でもある。例えば、パッケージベース基板500は、マルチレイヤー印刷回路基板でもある。ベースボード層510は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂及びポリイミドのうち選択される少なくとも1つの物質からなる。
【0161】
ベースボード層510の上面及び下面には、複数のボードパッド520を露出させるボードソルダレジスト層530が形成される。ボードソルダレジスト層530は、ベースボード層510の上面を覆い、複数のボード上面パッド522を露出させる上面ボードソルダレジスト層532、及びベースボード層510の下面を覆い、複数のボード下面パッド524を露出させる下面ボードソルダレジスト層534を含む。
【0162】
パッケージベース基板500は、ベースボード層510の内部で、複数のボード上面パッド522と複数のボード下面パッド524とを電気的に連結するボード配線540を含む。ボード配線540は、ボード配線ライン及びボード配線ビアからなる。ボード配線540は、銅、ニッケル、ステンレススチールまたはベリリウム銅からなる。一部実施形態において、ボード配線540は、ベースボード層510の上面と上面ボードソルダレジスト層532との間、及び/またはベースボード層510の下面と下面ボードソルダレジスト層534との間にも配置される。
【0163】
複数のボード上面パッド522は、第2半導体チップ410と電気的に連結される。例えば、第2半導体チップ410の複数の第2チップ連結パッド416と、パッケージベース基板500の複数のボード上面パッド522との間には、複数の第2チップ連結端子418が配置され、第2半導体チップ410とパッケージベース基板500とを電気的に連結することができる。一部実施形態において、第2半導体チップ410とパッケージベース基板500との間には、複数の第2チップ連結端子418を取り囲む第2アンダーフィル層450が介在されうる。第2アンダーフィル層450は、例えば、キャピラリーアンダーフィル方法により形成されるエポキシ樹脂からなる。一部実施形態において、第2アンダーフィル層450は、非伝導性フィルムでもある。
【0164】
パッケージベース基板500上には、第2半導体チップ410を取り囲むモールディング層490が配置される。モールディング層490は、例えば、エポキシモールドコンパウンド(EMC)を含んでもよい。一部実施形態において、モールディング層490は、第2半導体チップ410の非活性面を覆うことができる。他の一部実施形態において、モールディング層490は、第2半導体チップ410の側面を覆うが、非活性面を覆わず、第2半導体チップ40の非活性面上には、放熱部材が付着可能である。
【0165】
以上、本発明を、好ましい実施形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されず、本発明の技術的思想及び範囲内で、当該分野における通常の知識を有する者によって多様な変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【0166】
1 半導体パッケージ
10 半導体チップ
12 半導体基板
14 半導体素子
16 チップ連結パッド
18 チップ連結端子
50 アンダーフィル層
100 支持配線構造物
110 第1ベース絶縁層
120 第1配線パターン
122 第1上面パッド
124 第1下面パッド
126 第1内部配線パターン
128 第1導電ビア
130 第1ソルダレジスト層
132 第1上面ソルダレジスト層
134 第1下面ソルダレジスト層
150 外部連結端子
160 拡張層
162 連結構造物
164 充填部材
200 カバー配線構造物
200CV キャビティ
200S1 第1側面
200S2 第2側面
200S3 第3側面
200S4 第4側面
200SLI 第1スロット
200SLO 第2スロット
210 第2ベース絶縁層
220 第2配線パターン
222 第2上面パッド
224 第2下面パッド
226 第2上面配線パターン
228 第2導電ビア
230 第2ソルダレジスト層
232 第2上面ソルダレジスト層
234 第2下面ソルダレジスト層
図1A
図1B
図2A
図2B
図2C
図2D
図2E
図2F
図2G
図3A
図3B
図4A
図4B
図5
図6
図7A
図7B
図8A
図8B
図9