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KR101602063B1 - 3-dimension printing apparatus and method for packaging a chip using the same - Google Patents

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KR101602063B1
KR101602063B1 KR1020140140767A KR20140140767A KR101602063B1 KR 101602063 B1 KR101602063 B1 KR 101602063B1 KR 1020140140767 A KR1020140140767 A KR 1020140140767A KR 20140140767 A KR20140140767 A KR 20140140767A KR 101602063 B1 KR101602063 B1 KR 101602063B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal
unit
integrated circuit
circuit chip
printing
Prior art date
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Active
Application number
KR1020140140767A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이영철
Original Assignee
목포해양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • H10W72/0711
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • H10W70/685
    • H10W72/00
    • H10W72/20
    • H10W70/09
    • H10W70/099
    • H10W72/073
    • H10W72/241
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    • H10W90/734

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

The present invention relates to a packaging method of an integrated circuit chip using a three-dimensional printing apparatus which performs printing by injecting a metal material, a dielectric material and a resistive material. Provided is a packaging method of an integrated circuit chip using the three-dimensional printing apparatus, which forms circuit devices of an input stage to receive a signal or an external electricity through printing of the resistive material and the metal material and a metal line to connect the circuit devices, and packages the integrated circuit chip by printing the dielectric material for separating the circuit devices from the metal line.

Description

3D 프린팅 장치와 이를 이용한 집적회로 칩 패키징 방법{3-DIMENSION PRINTING APPARATUS AND METHOD FOR PACKAGING A CHIP USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a 3D printing apparatus and a method of packaging an integrated circuit chip using the same.

본 발명은 3D 프린팅 기술을 이용하여 집적 회로가 구현된 칩의 구동에 필요한 소자들을 구성하여 패키징할 수 있는 3D 프린팅 장치와 이를 이용한 집적회로 칩 패키징 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a 3D printing apparatus and a method of packaging an integrated circuit chip using the same, which can package and package elements necessary for driving a chip implemented with an integrated circuit using 3D printing technology.

일반적으로, 패키징된 반도체 칩과 이의 구동에 필요한 저항, 커패시터, 인덕터 등 다양한 여러 소자들을 PCB 보드에 조립하여 전자제품에 사용하게 되는데,  In general, a variety of devices, such as resistors, capacitors, and inductors, required for packaging semiconductor chips and driving them are assembled on PCB boards and used in electronic products.

현재, 반도체 칩의 사이즈에 근접하게 패키징하는 칩 스케일 패키징 (chip-scale packaging, SCP)이 제조되어 시판되고 있으나, 이를 전자제품에 사용하기 위해서는 구동에 필요한 소자(부품)을 PCB 보드에 실장 및 조립하여 한다. In recent years, chip-scale packaging (SCP) has been manufactured and marketed close to the size of a semiconductor chip. However, in order to use the chip-scale packaging (SCP) in electronic products, And

종래의 패키징 기술은 BGA(ball grid array)나 표면 실장형으로 패키징된 칩을 PCB 보드에 실장하고 이를 구동하기 위해 표면 실장형 저항, 커패시터, 인덕터 등 여러 소자들을 납땜으로 조립하여 하이브리드 모듈이나 보드 형태로 제작한다.Conventional packaging technology is to mount chip mounted on BGA (ball grid array) or surface mount type on PCB board and assemblies of various devices such as surface mount type resistor, capacitor, and inductor by soldering to drive it, .

그러나, 종래의 패키징 기술은 PCB의 제작과 저항, 커패시터, 인덕터와 같은 표면 실장용 소자들의 제작 및 조립 공장에서 상당한 량의 유독 물질과 에너지가 사용되고 있기 때문에 유독 물질과 에너지를 감소시키기 위한 설비 투자로 인해 제조 단가가 올라가는 문제점이 있다. However, since conventional packaging techniques use a considerable amount of toxic substances and energy in the fabrication of PCBs and fabrication and assembly of surface mount devices such as resistors, capacitors, and inductors, capital investment to reduce toxic substances and energy Resulting in an increase in manufacturing cost.

또한, 종래의 패키징 기술은 PCB 보드에 칩을 실장하기 때문에 PCB 보드의 크기에 따라 전자제품이나 전자기기의 설계 및 제작이 제한되는 문제점이 있다. In addition, since conventional packaging techniques mount chips on a PCB board, there is a problem that design and manufacture of electronic products and electronic devices are limited depending on the size of the PCB board.

종래의 패키징 기술은 패키징을 위해 와이어 본딩, 솔더링, PCB 제작용 노광기 및 현상기 등의 다양한 장비가 필요하다. Conventional packaging techniques require various equipment for packaging, such as wire bonding, soldering, exposure devices for developing PCBs, and developing devices.

대한민국 공개특허 제10-2010-0004475호(2010. 01. 13)Korean Patent Publication No. 10-2010-0004475 (2010. 01. 13)

본 발명은 3D 프린팅 기술을 이용하여 칩의 구동에 필요한 회로 소자를 형성하고, 회로 소자와 칩을 패키징함으로써, 패키징 비용을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 초소형의 패키징의 구현이 가능하도록 하는 3D 프린팅 장치와 이를 이용한 집적회로 칩 패키징 방법을 제공하는데 있다.The present invention relates to a 3D printing apparatus and a method of manufacturing the same which are capable of minimizing packaging cost by forming circuit elements necessary for driving a chip by using 3D printing technology and packaging circuit elements and chips, And an integrated circuit chip packaging method using the same.

또한, 본 발명은 3D 프린팅 기술을 이용하여 회로 소자 및 회로 소자와 칩을 연결하는 금속라인을 형성함으로써, 패키징 공정과 PCB 제작 및 조립에 배출되는 유독 물질의 배출과 에너지를 감소시킬 수 있는 3D 프린팅 장치와 이를 이용한 집적회로 칩 패키징 방법을 제공하는데 있다.
In addition, the present invention forms a metal line connecting a circuit element and a circuit element to a chip by using a 3D printing technique, thereby reducing the amount of toxic substances emitted in a packaging process, PCB fabrication and assembly, And an integrated circuit chip packaging method using the same.

상기한 본 발명의 목적들은, 금속 재료, 유전체 재료 및 저항 재료를 분사하여 프린팅하는 3D 프린터를 이용한 집적회로 칩의 패키징 방법으로서, 상기 저항 재료 및 금속 재료의 프린팅을 통해 외부 전원 또는 신호를 입력받기 위한 입력단의 회로 소자들과 상기 회로 소자들을 연결시키는 금속라인을 형성하되, 상기 회로 소자들과 상기 금속라인간, 상기 회로 소자들간, 상기 금속라인간의 격리를 위해 유전체 재료를 프린팅하여 상기 집적회로 칩을 패키징하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 장치를 이용한 집적회로 칩의 패키징 방법에 의해 달성된다.The above objects of the present invention are achieved by a method of packaging an integrated circuit chip using a 3D printer that sprays and prints a metal material, a dielectric material, and a resistance material, Forming a metal line connecting the circuit elements of the input stage for the integrated circuit chip and the circuit elements, and printing the dielectric material between the circuit elements and the metal line, And a method of packaging an integrated circuit chip using the 3D printing apparatus.

상기 패키징 방법은, 상기 집적회로 칩을 고정용 부재에 안착시키는 단계와, 상기 저항 재료 및 금속 재료의 프린팅을 통해 상기 집적회로 칩의 제1 및 제2 패드에 연결되는 제1 및 제2 구동용 소자와 저항을 형성하는 단계와, 상기 금속 재료의 프린팅을 통해 상기 제1 구동용 소자와 상기 저항의 일측 끝 부분을 연결시키는 제1 금속라인과 상기 제2 구동용 소자와 상기 저항의 타측 끝부분에 연결시키는 제2 금속라인을 형성하는 단계와, 상기 유전체 재료 및 금속 재료의 프린팅을 통해 상기 제1 금속라인을 통해 연결되는 캐패시터를 형성하고, 상기 제2 금속라인에 연결되는 인덕터를 형성하는 단계와, 상기 금속 재료와 유전체 재료의 프린팅을 통해 상기 캐패시터의 상부에 프린팅된 금속 재료와 상기 인덕터의 상부에 프린팅된 금속 재료에 연결되는 제1 및 제2 콘택을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제1 구동용 소자, 제2 구동용 소자, 저항, 캐패시터, 인덕터, 제1 콘택 및 제2 콘택을 형성하기 위해 프린팅된 각 금속 재료는 유전체 재료의 프린팅을 통해 격리되는 것을 특징으로 한다.Wherein the packaging method comprises the steps of: placing the integrated circuit chip on a fixing member; connecting the first and second pads to the first and second pads of the integrated circuit chip through printing of the resistance material and the metal material; A first metal line connecting the first driving element and one end of the resistor through printing of the metal material, and a second metal line connecting the second driving element and the other end of the resistor Forming a capacitor connected through the first metal line through printing of the dielectric material and the metal material and forming an inductor connected to the second metal line; And a metal material printed on the upper portion of the capacitor through printing of the metal material and the dielectric material, and a metal material printed on the upper portion of the inductor Wherein each metal material printed to form the first driving element, the second driving element, the resistor, the capacitor, the inductor, the first contact, and the second contact comprises a dielectric material And is isolated through printing of the material.

상기 3D 프린팅 장치를 이용한 집적회로 칩의 패키징 방법에서 상기 캐패시터는, 상기 금속 재료의 프린팅을 통해 적어도 둘 이상을 금속층이 적층되는 구조를 가지되, 상기 금속층 사이에 유전체 재료가 프린팅되어 유전체층이 형성되고, 금속 재료의 프린팅을 통해 형성된 홀수층에 해당하는 금속층 끼리 연결되고 짝수층에 해당하는 금속층 끼리 연결되는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.In the method of packaging an integrated circuit chip using the 3D printing apparatus, the capacitor has a structure in which at least two metal layers are laminated through printing of the metal material, a dielectric material is printed between the metal layers to form a dielectric layer The metal layers corresponding to the odd-numbered layers formed through the printing of the metal material are connected to each other, and the metal layers corresponding to the even-numbered layers are connected to each other.

상기 3D 프린팅 장치를 이용한 집적회로 칩의 패키징 방법에서 상기 인덕터는, 상기 금속 재료의 프린팅을 통해 인해 적어도 둘 이상을 금속층 및 유전체층이 적층되는 구조를 가지며, 상기 유전체 재료를 일부 영역이 오픈되도록 상기 유전체 재료를 프린팅한 후 상기 일부 영역과 상기 유전체 재료의 상부면 일부분에 금속 재료를 프린팅하는 방식으로 매립한 유전체 재료 상부 일부 영역에 금속 재료의 프린팅하는 방식으로 금속층 및 유전체층을 적층하되, 상부 금속층과 하부 금속층이 상기 일부 영역에 프린팅된 금속 재료에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.In the method of packaging an integrated circuit chip using the 3D printing apparatus, the inductor has a structure in which at least two metal layers and dielectric layers are stacked through printing of the metal material, Depositing a metal layer and a dielectric layer by printing a metal material on a part of the upper part of the dielectric material buried in such a manner that the metal material is printed on the partial area and a part of the upper surface of the dielectric material after printing the material, And the metal layer is connected by the metal material printed in the partial area.

상기 3D 프린팅 장치를 이용한 집적회로 칩의 패키징 방법에서 상기 제1 및 제2 콘택을 형성하는 단계는, 상기 유전체 재료 및 금속 재료를 프린팅하며, 측벽이 제1 및 제2 콘택에 해당하는 금속 재료와 유전체 재료로 이루어진 제1 및 제2 트렌치를 형성하는 것을 특징으로 한다.In the method of packaging an integrated circuit chip using the 3D printing apparatus, the forming of the first and second contacts may include printing the dielectric material and the metal material, and printing the metal material corresponding to the first and second contacts And forming first and second trenches made of a dielectric material.

상기 3D 프린팅 장치를 이용한 집적회로 칩의 패키징 방법은 상기 제1 및 제2 트렌치에 외부 전원이나 신호 입출력을 위한 입출력 단자를 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for packaging an integrated circuit chip using the 3D printing apparatus may further include inserting an external power source or an input / output terminal for signal input / output into the first and second trenches.

상기 3D 프린팅 장치를 이용한 집적회로 칩의 패키징 방법은 전도성 접착제 또는 에폭시를 이용하여 외부 전원이나 신호 입출력을 위한 입출력 단자를 상기 제1 및 제2 콘택에 연결시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for packaging an integrated circuit chip using the 3D printing device may further include connecting an external power source or an input / output terminal for signal input / output to the first and second contacts using a conductive adhesive or epoxy.

상기 3D 프린팅 장치를 이용한 집적회로 칩의 패키징 방법은 상기 고정용 부재 및 상기 입출력 단자를 제외한 부분을 비도전성 물질을 이용하여 몰딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for packaging an integrated circuit chip using the 3D printing apparatus may further include molding the portion excluding the fixing member and the input / output terminal using a non-conductive material.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 고정용 부재에 안착된 집적회로 칩을 X축, Y축 및 Z축으로 이동시키는 마이크로 스테이지부와, 상기 집적회로 칩에 금속 재료를 분사하여 금속라인, 캐패시터 및 인덕터에 필요한 금속층을 인쇄하는 금속 재료 분사부와, 상기 집적회로 칩에 저항 재료를 분사하여 상기 집적회로 칩에 연결되는 저항을 인쇄하는 저항 재료 분사부와, 상기 집적회로 칩에 유전체 재료를 분사하여 금속층간을 격리시키고, 상기 캐패시터, 인덕터 및 저항간을 격리시키는 유전체 재료 분사부와, 상기 금속 재료 분사부, 저항 재료 분사부 및 유전체 재료 분사부의 온도를 조절하는 온도 제어부와, 상기 금속 재료 분사부, 저항 재료 분사부 및 유전체 재료 분사부의 압력을 조절하는 압력 제어부와, 상기 고정용 부재에 상기 집적회로 칩의 안착 상태에 대응하는 신호를 제공하는 센서부와, 상기 마이크로 스테이지부, 상기 금속 재료 분사부, 저항 재료 분사부, 유전체 재료 분사부, 온도 제어부, 압력 제어부, 및 칩 적재부의 작동을 제어하며, 상기 센서부로부터 수신되는 신호에 의거하여 상기 칩 적재부의 이동 및 조정하여 상기 집적회로 칩을 상기 고정용 부재에 안착시키는 통제 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 장치.를 포함하는 3D 프린팅 장치가 제공된다.
According to another embodiment of the present invention, there is provided a microstructure comprising: a microstage part for moving an integrated circuit chip mounted on a fixing member in X-axis, Y-axis and Z-axis; A resistive material spraying unit for spraying a resistive material on the integrated circuit chip to print a resistance connected to the integrated circuit chip; a dielectric material spraying unit for spraying a dielectric material onto the integrated circuit chip A dielectric material spraying unit for isolating the metal layer from each other and isolating the capacitor, the inductor, and the resistor; a temperature control unit for controlling the temperatures of the metal material spraying unit, the resistance material spraying unit, and the dielectric material spraying unit; A pressure control unit for controlling the pressure of the resistance material spraying unit and the dielectric material spraying unit; And controls the operation of the micro-stage unit, the metal material spray unit, the resistance material spray unit, the dielectric material spray unit, the temperature control unit, the pressure control unit, and the chip loading unit, And a control unit for moving and adjusting the chip loading unit based on a signal received from the control unit and placing the integrated circuit chip on the fixing member, wherein the 3D printing apparatus is provided .

본 발명의 실시예들에 따르면, 3D 프린팅 장치를 이용하여 칩을 패키징함으로써, 와이어 본딩, PCB용 노광기, 현상기 등의 장비가 불필요하기 때문에 칩 패키징에 따른 비용을 줄일 수 있다. 또한, 패키징 공정에서 필수적으로 배출되는 상당한 량의 유독물질의 배출과 에너지를 획기적으로 감소시킬 수 있다. According to the embodiments of the present invention, since the chip is packaged by using the 3D printing apparatus, equipment such as wire bonding, exposure apparatus for PCB, and developing unit are unnecessary, so that the cost of chip packaging can be reduced. It can also drastically reduce the emission and energy of significant quantities of toxic substances that are essentially released in the packaging process.

본 발명의 실시예들에 따르면, 3D 프린팅 장치를 이용하여 소자들을 형성하고, 소자들과 칩을 연결시킴으로써, 보드 크기에 관계없이 초소형 패키징 구현이 가능하다.
According to embodiments of the present invention, devices can be formed using a 3D printing device, and chips can be connected to each other, thereby enabling miniaturized packaging regardless of board size.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 집적회로 칩을 패키징 하기 위한 3D 프린팅 장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 패키징에 적용되는 저항의 구조를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 패키징에 적용되는 캐패시터의 구조를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 패키징에 적용되는 인덕터의 구조를 도시한도면,
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 실시예에 따른 집적회로 칩의 패키징 과정을 도시한 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 패키징 과정을 통해 생성된 집적회로 칩의 스케일 보드를 도시한 사시도이다.
1 illustrates a 3D printing apparatus for packaging an integrated circuit chip according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 shows the structure of a resistor applied to the packaging of the present invention,
3 is a view showing a structure of a capacitor applied to the packaging of the present invention,
4 is a view showing a structure of an inductor applied to the packaging of the present invention,
5A to 5F are cross-sectional views illustrating a process of packaging an integrated circuit chip according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view illustrating a scale board of an integrated circuit chip produced through a packaging process according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following detailed description is provided to provide a comprehensive understanding of the methods, apparatus, and / or systems described herein. However, this is merely an example and the present invention is not limited thereto.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention or custom of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification. The terms used in the detailed description are intended only to describe embodiments of the invention and should in no way be limiting.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 집적회로 칩을 패키징 하기 위한 3D 프린팅 장치를 도시한 도면이다.1 is a view illustrating a 3D printing apparatus for packaging an integrated circuit chip according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 3D 프린팅 장치는 통제 제어부(100), X,Y 축 마이크로 스테이지부(110), Z축 마이크로 스테이지부(115), 금속 재료 분사부(120), 유전체 재료 분사부(122), 저항 재료 분사부(124), 압력 제어부(130), 온도 제어부(140), 압축 펌프부(150), 센서부(160) 및 칩 적재부(170) 등을 포함할 수 있다. 1, the 3D printing apparatus includes a control unit 100, an X and Y axis microstage unit 110, a Z axis microstage unit 115, a metal material spray unit 120, A pressure control unit 130, a temperature control unit 140, a compression pump unit 150, a sensor unit 160, a chip loading unit 170, and the like.

칩 적재부(170)는 집적회로 칩(S)을 적재하고 있으며, 통제 제어부(100)의 제어에 의거하여 이동 및 조정될 수 있다.The chip loading unit 170 loads the integrated circuit chip S and can be moved and adjusted based on the control of the control and control unit 100. [

센서부(160)는 고정용 부재(도 5a의 500)에 집적회로 칩(S)의 안착 상태를 센싱하여 이에 대응하는 신호를 통제 제어부(100)에 제공할 수 있다. 구체적으로, 센서부(160)는 고정용 부재(500)에 집적회로 칩(S)의 안탁 상태에 대응하는 영상을 통제 제어부(100)에 제공할 수 있다.The sensor unit 160 may sense the seating state of the integrated circuit chip S on the fixing member 500 (FIG. 5A) and provide a signal corresponding thereto to the control and control unit 100. Specifically, the sensor unit 160 may provide the control unit 100 with an image corresponding to the state of tin of the integrated circuit chip S to the fixing member 500.

통제 제어부(100)는 센서부(160)에서 들어오는 신호를 처리하여 칩 적재부(170)를 이동 및 조정하여 집적회로 칩(S)을 고정용 부재(도 5a의 500)에 정확하게 위치시키고 고정시킨다. 구체적으로, 통제 제어부(110)는 X,Y축 마이크로 스테이지부(110)에 고정용 부재(500)를 안착시킨 후 칩 적재부(170)에 적재된 집적회로 칩(S)을 고정용 부재(500)에 안착시키는데, 이때 안착되는 상태를 센서부(160)를 통해 수신되는 신호, 예컨대 영상을 분석하여 안착 상태를 판단하고, 판단된 안착 상태를 토대로 칩 적재부(170)를 이동시켜 고정용 부재(500)에 집적회로 칩(S)을 안착시킬 수 있다.The control and control unit 100 processes the signal received from the sensor unit 160 and moves and adjusts the chip mounting unit 170 to accurately position and fix the integrated circuit chip S to the fixing member 500 . Specifically, the control and control unit 110 places the fixing member 500 on the X and Y axis microstage unit 110 and then fixes the integrated circuit chip S mounted on the chip mounting unit 170 to the fixing member The chip mounting unit 170 is moved on the basis of the determined seating state by analyzing a signal received through the sensor unit 160, for example, an image, So that the integrated circuit chip S can be placed on the member 500.

또한, 통제 제어부(100)는 NC 코드를 수행할 수 있는 프로그램이 내장되어 이를 통해 X,Y 축 마이크로 스테이지부(110), Z축 마이크로 스테이지부(115)의 이동을 조정하고, 압력 제어부(130)를 통제하여 금속 재료 분사부(120), 유전체 재료 분사부(122), 저항 재료 분사부(124)에 제공되는 압력을 조절함으로써 집적회로 칩에 패키징에 필요한 저항, 캐패시터, 인덕터 등과 같은 회로 소자를 형성할 수 있다.The control unit 100 includes a program capable of executing an NC code to adjust movement of the X, Y-axis microstage unit 110 and the Z-axis microstage unit 115 through the program, A capacitor, an inductor, and the like necessary for packaging in the integrated circuit chip by controlling the pressure applied to the metal material spraying unit 120, the dielectric material spraying unit 122, and the resistance material spraying unit 124 Can be formed.

통제 제어부(100)는 X,Y 축 마이크로 스테이지부(110), Z축 마이크로 스테이지부(115)의 이동을 조정하고, 압력 제어부(130)를 통제하여 금속 재료 분사부(120)에 제공되는 압력을 조절함으로써, 회로 소자들간의 연결되는 금속라인 및 콘택을 형성할 수 있다.The control and control unit 100 adjusts the movement of the X, Y-axis microstage unit 110 and the Z-axis microstage unit 115 and controls the pressure control unit 130 to control the pressure applied to the metal material spray unit 120 The metal lines and contacts to be connected between the circuit elements can be formed.

통제 제어부(100)는 X,Y 축 마이크로 스테이지부(110), Z축 마이크로 스테이지부(115)의 이동을 조정하고, 압력 제어부(130)를 통제하여 유전체 재료 분사부(122)에 제공되는 압력을 조절함으로써, 입출력 단자가 삽입될 수 있는 비아 홀과 각 회로 소자들간의 절연을 위한 유전체층을 형성할 수 있다.The control and control unit 100 adjusts the movement of the X, Y-axis microstage unit 110 and the Z-axis microstage unit 115 and controls the pressure control unit 130 to control the pressure applied to the dielectric material spray unit 122 A via hole into which the input / output terminal can be inserted and a dielectric layer for insulation between the circuit elements can be formed.

X,Y 축 마이크로 스테이지부(110)는 기판이나 열 방사체와 같은 고정용 부재에 의해 고정된 집적회로 칩(S)을 위치시켜 고정함으로서, 통제 제어부(100)에 의해서 각각 X, Y축으로 이동이 가능하게 되고, Z축 마이크로 스테이지부(115)는 각종 재료 분사부(120, 122, 124)를 고정하여 통제 제어부(100)에 의해서 Z축으로 이동 가능하게 된다.The X and Y axis microstages 110 are positioned and fixed by the fixing member such as a substrate or a heat radiator so that the X and Y axis microstages 110 are moved in the X and Y axes by the control and control unit 100, And the Z axis micro stage unit 115 fixes the various material spray units 120, 122, and 124, and is movable in the Z axis by the control and control unit 100. [

금속 재료 분사부(120), 유전체 재료 분사부(122) 및 저항 재료 분사부(124)는 통제 제어부(100)의 제어 및 통제에 따른 Z축 마이크로 스테이지부(115)의 이동에 의해서 집적회로 칩(S)과의 높이가 조절되고, 압력, 진공이 제어되어 분사 및 분사 중기가 가능하게 된다.The metal material spraying unit 120, the dielectric material spraying unit 122 and the resistance material spraying unit 124 move the Z-axis microstage unit 115 according to the control and control of the control and control unit 100, (S), and the pressure and the vacuum are controlled to enable the middle of the injection and the injection.

압력 제어부(130)는 압축 펌프부(150)와 연결되어 통제 제어부(100)의 제어와 압축 펌프부(150)의 작동에 의해 금속 재료 분사부(120), 유전체 재료 분사부(122) 및 저항 재료 분사부(124)로 압력과 진공을 제공한다.The pressure control unit 130 is connected to the compression pump unit 150 and controls the control unit 100 and the compression pump unit 150 to operate the metal material spray unit 120, the dielectric material spray unit 122, And supplies pressure and vacuum to the material jetting section 124.

온도 조절부(140)는 온도 조절 장치가 수용되어 있어서 금속 재료 분사부(120), 유전체 재료 분사부(122) 및 저항 재료 분사부(124)에 대한 온도 조절이 가능하게 한다. 구체적으로, 온도 조절부(140)는 온도 조절을 통해 금속 재료 분사부(120), 유전체 재료 분사부(122) 및 저항 재료 분사부(124) 내 각 재료들의 녹는점을 제어할 수 있다.The temperature regulating unit 140 accommodates the temperature regulating device so that the temperature of the metal material injecting unit 120, the dielectric material injecting unit 122, and the resistance material injecting unit 124 can be adjusted. Specifically, the temperature regulating unit 140 can control the melting points of the materials in the metal material spraying unit 120, the dielectric material spraying unit 122, and the resistance material spraying unit 124 through temperature control.

상기와 같은 구성을 갖는 3D 프린팅 장치를 이용하여 패키징에 필요한 소자, 예컨대 저항, 인덕터, 캐패시터 등을 형성하는 과정에 대해 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.A process of forming an element necessary for packaging, such as a resistor, an inductor, a capacitor, and the like, using the 3D printing apparatus having the above configuration will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅 장치를 이용하여 저항을 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a process of forming a resistance using a 3D printing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 3D 프린팅 장치의 통제 제어부(100)는 X,Y 축 마이크로 스테이지부(110), Z축 마이크로 스테이지부(115)의 이동을 조정하고, 압력 제어부(130) 및 온도 제어부(140)의 제어를 통해 저항 재료 분사부(124)에 제공되는 압력을 제어함과 더불어 온도 조절을 통해 프린팅을 위해 저항재료의 온도를 유지시키고, 저항 재료를 집적회로 칩(S) 상에 프린팅하여 소정의 두께를 갖는 저항(200)을 형성한다. 그런 다음, 통제 제어부(100)는 저항 재료 분사부(124)의 제어와 동일한 방법으로 금속 재료 분사부(120)를 제어하여 저항(200)의 양쪽 부분에 금속 재료를 프린팅하여 금속라인(210)을 형성한다.2, the control and control unit 100 of the 3D printing apparatus adjusts the movement of the X, Y-axis microstage unit 110 and the Z-axis microstage unit 115 and controls the pressure control unit 130 and the temperature The control unit 140 controls the pressure supplied to the resistance material spraying unit 124 to maintain the temperature of the resistance material for printing through the temperature control and controls the resistance material on the integrated circuit chip S And a resistor 200 having a predetermined thickness is formed by printing. The control and control unit 100 then controls the metal material spraying unit 120 in the same manner as the control of the resistance material spraying unit 124 to print the metal material on both sides of the resistor 200, .

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅 장치를 이용하여 캐패시터를 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view illustrating a process of forming a capacitor using a 3D printing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 3D 프린팅 장치의 통제 제어부(100)는 X,Y 축 마이크로 스테이지부(110), Z축 마이크로 스테이지부(115)의 이동을 조정하고, 압력 제어부(130) 및 온도 제어부(140)의 제어를 통해 유전체 재료 분사부(122) 및 금속 재료 분사부(120)에 제공되는 압력을 제어함과 더불어 온도 조절을 통해 프린팅을 위한 유전체 재료 및 금속 재료의 온도를 유지시키고, 금속 재료와 유전체 재료를 서로 교대로 프린팅하여 복수의 금속층(310)과 유전체층(312)으로 이루어진 평행판 구조의 캐패시터(300)을 형성한다. 여기에서, 평행판 구조의 캐패시터(300)는 복수의 금속층(310)의 사이에 유전체층(312)이 충진되어 있는 구조를 가질 수 있다. 3, the control and control unit 100 of the 3D printing apparatus adjusts the movement of the X, Y axis microstage unit 110 and the Z axis microstage unit 115 and controls the pressure control unit 130 and the temperature The control unit 140 controls the pressure provided to the dielectric material spraying unit 122 and the metal material spraying unit 120 to maintain the temperatures of the dielectric material and the metal material for printing through temperature control, A metal material and a dielectric material are alternately printed to form a capacitor 300 having a parallel plate structure including a plurality of metal layers 310 and a dielectric layer 312. Here, the capacitor 300 having a parallel plate structure may have a structure in which a plurality of metal layers 310 are filled with a dielectric layer 312.

또한, 평행판 구조의 캐패시터(300)는 유전체층(312)의 하부 일부면에 형성된 금속층(310)에 연결되고 유전체층(312)의 옆면 일부를 덮는 금속층(310)을 구비하며, 유전체층(312)의 상부 일부면을 덮는 금속층(310)에 연결되고 유전체층(312)의 다른 옆면 일부에 형성된 덮는 금속층(310)을 구비할 수 있다. 이에 따라, 복수의 금속층(310)을 포함한 유전체층(312)이 "ㄱ" 구조와 "ㄴ"자 구조를 갖는 금속층(310)에 의해 감싸진 구조를 갖는 평행판 구조의 캐패시터(300)가 형성될 수 있다. 다시말해서, 평행판 구조의 캐패시터(300)는 금속 재료의 프린팅을 통해 적어도 둘 이상을 금속층(310)이 적층되는 구조를 가지되, 금속층(310) 사이에 유전체 재료가 프린팅되어 유전체층(312)이 형성되고, 금속 재료에 의해 홀수층에 해당하는 금속층(310) 끼리 연결되고 짝수층에 해당하는 금속층(310) 끼리 연결되는 구조를 가질 수 있다.The capacitor 300 having a parallel plate structure includes a metal layer 310 connected to the metal layer 310 formed on a lower surface of the dielectric layer 312 and covering a part of a side surface of the dielectric layer 312, And a covering metal layer 310 connected to the metal layer 310 covering a part of the upper surface and formed on a part of the other side surface of the dielectric layer 312. Thereby, the capacitor 300 having the parallel plate structure having the structure in which the dielectric layer 312 including the plurality of metal layers 310 is surrounded by the metal layer 310 having the "a" structure and the " . In other words, the parallel plate type capacitor 300 has a structure in which at least two metal layers 310 are laminated through printing of a metal material, and a dielectric material is printed between the metal layers 310 to form a dielectric layer 312 And the metal layers 310 corresponding to the odd-numbered layers are connected to each other and the metal layers 310 corresponding to the even-numbered layers are connected to each other.

한편, 상술한 평행판 구조의 캐패시터(300)의 캐패시턴스 값은 금속층(310) 및 유전체층(312)의 면적과 층수에 따라 결정될 수 있다. Meanwhile, the capacitance value of the capacitor 300 having the parallel plate structure may be determined according to the area and the number of layers of the metal layer 310 and the dielectric layer 312.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅 장치를 이용하여 인덕터를 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view illustrating a process of forming an inductor using a 3D printing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 3D 프린팅 장치의 통제 제어부(100)는 X,Y 축 마이크로 스테이지부(110), Z축 마이크로 스테이지부(115)의 이동을 조정하고, 압력 제어부(130) 및 온도 제어부(140)의 제어를 통해 유전체 재료 분사부(122) 및 금속 재료 분사부(120)에 제공되는 압력을 제어함과 더불어 온도 조절을 통해 프린팅을 위한 유전체 재료 및 금속 재료의 온도를 유지시키고, 금속 재료와 유전체 재료를 서로 교대로 프린팅하고 복수의 금속층(410)과 유전체층(412)을 형성하되 각 층이 연결되는 부분을 금속 재료로 프린팅하여 인덕터(400)를 형성할 수 있다. 구체적으로, 테두리의 일부 영역이 패인 형태의 사면체 구조의 유전체층(412)의 상부면 테두리 영역과 패인 영역에 금속 재료의 프린팅을 통해 금속층(410)을 형성하는 방식으로 다층 구조의 인덕터(400)를 형성할 수 있다. 또한, 다층 구조의 인덕터(400)는 하부 유전체층(412)에 형성된 하부 금속층(410)은 패인 영역에 프린팅된 금속 재료에 의해 상부 금속층(410)에 연결될 수 있다. 이때, 각 층에 해당하는 유전체층(412)의 패인 영역은 서로 중첩되지 않도록 형성될 수 있다.4, the control and control unit 100 of the 3D printing apparatus adjusts the movement of the X, Y-axis microstage unit 110 and the Z-axis microstage unit 115 and controls the pressure control unit 130 and the temperature The control unit 140 controls the pressure provided to the dielectric material spraying unit 122 and the metal material spraying unit 120 to maintain the temperatures of the dielectric material and the metal material for printing through temperature control, The metal material and the dielectric material may be printed alternately to form a plurality of metal layers 410 and a dielectric layer 412. The inductor 400 may be formed by printing a portion where each layer is connected with a metal material. Specifically, the inductor 400 of the multi-layer structure is formed in such a manner that the metal layer 410 is formed by printing a metal material on the upper surface edge region and the depressed region of the tetrahedral dielectric layer 412 having a part of the rim . In addition, the inductor 400 of the multi-layer structure can be connected to the upper metal layer 410 by the metal material printed in the recessed area, the lower metal layer 410 formed in the lower dielectric layer 412. At this time, the recessed areas of the dielectric layers 412 corresponding to the respective layers may be formed so as not to overlap each other.

한편, 상술한 다층 구조의 인덕터(400)의 인덕턴스 값은 금속층(410) 및 유전체층(412)의 면적과 층수에 따라 결정될 수 있다. Meanwhile, the inductance value of the inductor 400 having the multilayer structure described above can be determined according to the area and the number of layers of the metal layer 410 and the dielectric layer 412.

상기와 같은 구성을 갖는 3D 프린팅 장치를 이용하여 집적회로 칩을 패키징하는 과정에 대해 도 5a 내지 도 5f를 참조하여 설명하기로 한다.A process of packaging the integrated circuit chip using the 3D printing apparatus having the above-described structure will be described with reference to FIGS. 5A to 5F.

도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 실시예에 따라 3D 프린팅 장치를 이용한 집적회로 칩의 패키징 과정을 도시한 단면도이다.5A to 5F are cross-sectional views illustrating a process of packaging an integrated circuit chip using a 3D printing apparatus according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이, 통제 제어부(100)는 센서부(160)에서 들어오는 신호를 처리하여 칩 적재부(170)를 이동 및 조정하여 집적회로 칩(S)을 고정용 부재(500)에 위에 정확하게 위치시키고, 전도성 접착제 또는 에폭시(502)를 이용하여 집적회로 칩(S)을 고정용 부재(500)에 고정시킨다. 이때, 집적회로 칩(S)에는 외부 회로(미도시됨)와 연결되기 위한 제1 및 제2 패드(504, 506)가 구비되어 있다.5A, the control and control unit 100 processes a signal received from the sensor unit 160 to move and adjust the chip mounting unit 170 to connect the integrated circuit chip S to the fixing member 500 And the integrated circuit chip S is fixed to the fixing member 500 using the conductive adhesive agent or the epoxy 502. Then, as shown in Fig. At this time, the integrated circuit chip S is provided with first and second pads 504 and 506 to be connected to an external circuit (not shown).

그런 다음, 도 5b에 도시된 바와 같이, 통제 제어부(100)는 X,Y 축 마이크로 스테이지부(110), Z축 마이크로 스테이지부(115)의 이동을 조정하고, 압력 제어부(130) 및 온도 제어부(140)의 제어를 통해 유전체 재료 분사부(122) 및 금속 재료 분사부(120)에 제공되는 압력과 온도를 유지 시키고, 제1 및 제2 패드(504, 506)의 일정 부분이 드러나도록 집적회로 칩(S) 전면에 유전체 재료를 분사함과 더불어 제1 및 제2 패드(504, 506)의 일정 부분에 금속 재료를 분사하여 유전체층(508), 제1 구동용 소자(510) 및 제2 구동용 소자(512)를 프린팅시킨다. 5B, the control and control unit 100 adjusts the movement of the X, Y-axis microstage unit 110 and the Z-axis microstage unit 115, and controls the pressure control unit 130 and the temperature control unit 130, The first and second pads 504 and 506 are maintained at a pressure and a temperature which are provided to the dielectric material spraying unit 122 and the metal material spraying unit 120 through the control of the control unit 140, A dielectric material is sprayed over the entire surface of the circuit chip S and a metal material is sprayed onto a certain portion of the first and second pads 504 and 506 to form the dielectric layer 508, Thereby printing the driving element 512.

이후, 도 5c에 도시된 바와 같이, 저항 재료 분사부(124) 및 금속 재료 분사부(120)의 제어 및 통제를 통해 유전체층(508) 상부 일정 부분에 저항 재료를 분사함과 더불어 분사된 저항 재료의 양측 끝부분 및 유전체층(508) 상부 일정 부분을 제외한 영역에 금속 재료를 분사하여 저항(514) 및 저항(514)의 양측 끝 부분에 연결되는 제1, 2 금속라인(516, 518)을 프린팅한다. 구체적으로, 금속 재료의 프린팅을 통해 제1 구동용 소자(510)와 저항(514)의 일측 끝 부분을 연결시키는 제1 금속라인(516)과 제2 구동용 소자(512)와 저항(514)의 타측 끝부분에 연결시키는 제2 금속라인(518)을 형성할 수 있다.Thereafter, as shown in FIG. 5C, the resistance material is injected into a predetermined portion of the dielectric layer 508 through the control and control of the resistance material injecting unit 124 and the metal material injecting unit 120, The first and second metal lines 516 and 518 connected to both ends of the resistor 514 and the resistor 514 are formed by printing a metal material on the both ends of the resistor 514 and the dielectric layer 508, do. Specifically, a first metal line 516, a second driving element 512, and a resistor 514, which connect one end of the resistor 514 to the first driving element 510 through printing of a metal material, The second metal line 518 may be formed to connect to the other end of the first metal line 518.

그리고 나서, 도 5d에 도시된 바와 같이, 유전체 재료 분사부(122) 및 금속 재료 분사부(120)의 제어 및 통제를 통해 유전체 재료와 금속 재료를 분사하여 제1, 2 금속라인(516, 518)에 연결되는 캐패시터(520)와 인덕터(522)를 프린팅한다. 구체적으로, 제1, 2 금속라인(516, 518)의 끝 부분에 금속 재료 분사부(120)를 위치시킨 후 금속 재료 분사부(120)를 제어 및 통제를 통해 금속 재료를 분사하고, 제1, 2 금속라인(516, 518)이 매립되도록 도 5c의 결과물의 전면에 유전체 재료를 분사한다. 이러한 과정을 반복적으로 수행하여 캐패시터(520)와 인덕터(522)를 프린팅한다.5D, the dielectric material and the metal material are sprayed through the control and control of the dielectric material spraying part 122 and the metal material spraying part 120 to form the first and second metal lines 516 and 518 The capacitor 520 and the inductor 522, which are connected to the inductor 522, are printed. Specifically, after the metal material spraying part 120 is positioned at the end of the first and second metal lines 516 and 518, the metal material spraying part 120 is controlled and controlled to spray the metal material, , The dielectric material is sprayed over the entire surface of the resultant of Figure 5C so that the two metal lines 516, 518 are buried. This process is repeatedly performed to print the capacitor 520 and the inductor 522.

이후, 도 5e에 도시된 바와 같이, 유전체 재료 분사부(122) 및 금속 재료 분사부(120)의 제어 및 통제를 통해 캐패시터(520)와 인덕터(522) 상부에 프린팅된 금속 재료의 일부분이 드러나도록 유전체 재료를 프린팅하여 제1 및 제2 콘택홀을 형성한다. 그리고 나서, 금속 재료가 제1 및 제2 콘택홀에 매립되도록 금속 재료를 프린팅하여 제1 콘택(524) 및 제2 콘택(526)을 형성한다. 이에 따라, 제1 콘택(524) 및 제2 콘택(526)은 유전체에 의해 서로 격리될 수 있다.5E, a portion of the metal material printed on the capacitor 520 and the upper portion of the inductor 522 is exposed through the control and control of the dielectric material injecting portion 122 and the metal material injecting portion 120 So that the first and second contact holes are formed. Then, a metal material is printed to form a first contact 524 and a second contact 526 so that the metal material is embedded in the first and second contact holes. Accordingly, the first contact 524 and the second contact 526 can be isolated from each other by a dielectric.

그런 다음, 도 5f에 도시된 바와 같이, 외부 전원 또는 신호 입출력을 위한 입출력 단자(528, 530)를 전도성 접착체 또는 에폭시를 이용하여 제1 콘택(524) 및 제2 콘택(526)에 접착시키고, 고정용 부재(500)을 제외한 부분을 비도전성 물질(532), 예컨대 플라스틱으로 밀봉한다.5f, the input / output terminals 528 and 530 for external power or signal input / output are bonded to the first contact 524 and the second contact 526 using a conductive adhesive or epoxy , The portion excluding the fixing member 500 is sealed with the non-conductive material 532, for example, plastic.

한편, 본 발명의 실시예에서는 제1 콘택(524) 및 제2 콘택(526) 및 유전체가 서로 평탄한 구조로 프린팅되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 일정 크기의 트렌치(trench)를 갖는 구조를 프린팅될 수 있다. 이때, 제1 콘택(524) 및 제2 콘택(526)의 드러나도록 형성되는 트렌치의 크기는 입출력 단자(528, 530)의 크기에 따라 결정될 수 있으며, 입출력 단자(528, 530)는 트렌치에 삽입되어 고정될 수 있다. In the embodiment of the present invention, the first contact 524 and the second contact 526 and the dielectric are printed with a flat structure. However, it is also possible to print a structure having a trench of a predetermined size have. The size of the trench formed to expose the first contact 524 and the second contact 526 may be determined according to the size of the input and output terminals 528 and 530 and the input and output terminals 528 and 530 may be inserted into the trench And can be fixed.

더욱 상세하게는, 금속 재료와 유전체 재료의 프린팅을 통해 측벽이 제1 콘택(524) 및 제2 콘택(526)에 해당하는 금속 재료와 제1 콘택(524) 및 제2 콘택(526)을 격리시키기 위한 유전체 재료로 이루어진 제1 및 제2 트렌치가 형성되며, 제1 트렌치에는 입력 단자가 삽입되고 제2 트렌치에는 출력 단자가 삽입되어 고정될 수 있다.More specifically, the printing of the metal material and the dielectric material allows the sidewall to isolate the first contact 524 and the second contact 526 from the metal material corresponding to the first contact 524 and the second contact 526, And an input terminal is inserted into the first trench and an output terminal is inserted into the second trench. The first and second trenches are formed of a dielectric material.

상술한 바와 같은 패키징 과정을 통해 집적회로 칩(S)의 스케일 보드를 생성하면, 도 6에 도시된 바와 같다.The scale board of the integrated circuit chip S is produced through the above-described packaging process as shown in FIG.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 패키징 과정을 통해 형성된 집적회로 칩(S)의 스케일 보드를 도시한 사시도이다.6 is a perspective view showing a scale board of an integrated circuit chip S formed through a packaging process according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 스케일 보드는 발열판(600)에 고정된 집적회로 칩(S)의 구동에 필요한 저항(610), 인덕터(612) 및 커패시터(614)를 프린팅 기술을 이용하여 3차원적으로 형성하고, 이들을 내부배선(616)을 이용하여 전기적으로 상호 연결한다. 유전체 재료(618)를 이용하여 집적된 회로 소자들을 각각 격리시킨다.6, the scale board includes a resistor 610, an inductor 612, and a capacitor 614, which are necessary for driving the integrated circuit chip S fixed to the heating plate 600, And they are electrically interconnected by using the internal wiring 616. [ Isolating the integrated circuit elements using dielectric material 618, respectively.

인덕터(612) 및 커패시터(614)의 금속 재료 사이에는 유전체 재료를 사용한다. 전극 사이의 유전체로 사용된다. 입출력 및 전원단자(620, 622)과 방열판(600) 조립을 위한 부분을 제외하고 전체를 비도전성 물질인 플라스틱 재료(624)를 이용하여 몰딩하여 패키징한다. A dielectric material is used between the inductor 612 and the metal material of the capacitor 614. It is used as a dielectric between electrodes. The entirety is molded and packaged using a plastic material 624, which is a non-conductive material, except for the parts for assembling the input / output and power terminals 620 and 622 and the heat sink 600.

한편, 상기와 같은 본 발명의 실시예에서는 3D 프린터를 이용하여 집적회로 칩의 패키징 과정을 설명하였지만, 잉크 젯 방식의 3D 프린터, 다이렉트(Direct) 방식의 3D 프린터, FDM(Fused Deposition Modeling) 방식의 3D 프린터를 이용하여 집적회로 칩을 패키징할 수도 있다.Although the packaging process of the integrated circuit chip is described using the 3D printer in the embodiment of the present invention as described above, the inkjet type 3D printer, the direct type 3D printer, the FDM (Fused Deposition Modeling) An integrated circuit chip may also be packaged using a 3D printer.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.

100 : 통제 제어부
110 :X,Y 축 마이크로 스테이지부
115 : Z축 마이크로 스테이지부
120 : 금속 재료 분사부
122 : 유전체 재료 분사부
124 : 저항 재료 분사부
130 : 압력 제어부
140 : 온도 제어부
150 : 압축 펌프부
160 : 센서부
170 : 칩 적재부
100:
110: X, Y axis micro stage unit
115: Z-axis microstage part
120: metal material splitting part
122: dielectric material dispensing part
124: Resistance material dispenser
130:
140:
150: Compression pump part
160:
170: chip loading section

Claims (9)

삭제delete 금속 재료, 유전체 재료 및 저항 재료를 분사하여 프린팅하는 3D 프린터를 이용한 집적회로 칩의 패키징 방법으로서,
상기 저항 재료 및 금속 재료의 프린팅을 통해 외부 전원 또는 신호를 입력받기 위한 입력단의 회로 소자들과 상기 회로 소자들을 연결시키는 금속라인을 형성하되, 상기 회로 소자들간, 상기 회로 소자들과 상기 금속라인간 및 상기 금속라인간의 격리를 위해 유전체 재료를 프린팅하여 상기 집적회로 칩을 패키징하되,
상기 패키징 방법은,
상기 집적회로 칩을 고정용 부재에 안착시키는 단계와,
상기 저항 재료 및 금속 재료의 프린팅을 통해 상기 집적회로 칩의 제1 및 제2 패드에 연결되는 제1 및 제2 구동용 소자와 저항을 형성하는 단계와,
상기 금속 재료의 프린팅을 통해 상기 제1 구동용 소자와 상기 저항의 일측 끝 부분을 연결시키는 제1 금속라인과 상기 제2 구동용 소자와 상기 저항의 타측 끝부분에 연결시키는 제2 금속라인을 형성하는 단계와,
상기 유전체 재료 및 금속 재료의 프린팅을 통해 상기 제1 금속라인을 통해 연결되는 캐패시터를 형성하고, 상기 제2 금속라인에 연결되는 인덕터를 형성하는 단계와,
상기 금속 재료와 유전체 재료의 프린팅을 통해 상기 캐패시터의 상부에 프린팅된 금속 재료와 상기 인덕터의 상부에 프린팅된 금속 재료에 연결되는 제1 및 제2 콘택을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제1 구동용 소자, 제2 구동용 소자, 저항, 캐패시터, 인덕터, 제1 콘택 및 제2 콘택을 형성하기 위해 프린팅된 각 금속 재료는 유전체 재료의 프린팅을 통해 격리되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 장치를 이용한 집적회로 칩의 패키징 방법.
1. A method of packaging an integrated circuit chip using a 3D printer that sprays a metal material, a dielectric material, and a resistance material,
And a metal line connecting the circuit elements to an input terminal for receiving an external power or signal through the printing of the resistance material and the metal material is formed between the circuit elements and between the circuit elements, And packaging the integrated circuit chip by printing a dielectric material for isolation between the metal lines,
In the packaging method,
Placing the integrated circuit chip on a fixing member,
Forming resistors with first and second driving elements connected to first and second pads of the integrated circuit chip through printing of the resistive material and the metallic material,
A first metal line connecting the first driving element and one end of the resistor through printing of the metal material and a second metal line connecting the second driving element and the other end of the resistor are formed , ≪ / RTI &
Forming a capacitor connected through the first metal line through printing of the dielectric material and the metal material and forming an inductor connected to the second metal line;
Forming a metal material printed on top of the capacitor through printing of the metal material and a dielectric material and first and second contacts connected to the printed metal material on top of the inductor,
Wherein each metal material printed to form the first driving element, the second driving element, the resistor, the capacitor, the inductor, the first contact and the second contact is isolated through printing of the dielectric material. (Method of packaging an integrated circuit chip using the device).
제2항에 있어서,
상기 캐패시터는,
상기 금속 재료의 프린팅을 통해 적어도 둘 이상을 금속층이 적층되는 구조를 가지되, 상기 금속층 사이에 유전체 재료가 프린팅되어 유전체층이 형성되고, 금속 재료의 프린팅을 통해 형성된 홀수층에 해당하는 금속층 끼리 연결되고 짝수층에 해당하는 금속층 끼리 연결되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 장치를 이용한 집적회로 칩의 패키징 방법.
3. The method of claim 2,
The capacitor
Wherein at least two metal layers are laminated through the printing of the metal material, a dielectric material is printed between the metal layers to form a dielectric layer, and the metal layers corresponding to the odd-numbered layers formed through printing of the metal material are connected to each other And the metal layers corresponding to even layers are connected to each other.
제2항에 있어서,
상기 인덕터는,
상기 금속 재료의 프린팅을 통해 적어도 둘 이상을 금속층 및 유전체층이 적층되는 구조를 가지며,
상기 유전체 재료를 일부 영역이 오픈되도록 상기 유전체 재료를 프린팅한 후 상기 일부 영역과 상기 유전체 재료의 상부면 일부분에 금속 재료를 프린팅하는 방식으로 매립한 유전체 재료 상부 일부 영역에 금속 재료의 프린팅하는 방식으로 금속층 및 유전체층을 적층하되, 상부 금속층과 하부 금속층이 상기 일부 영역에 프린팅된 금속 재료에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 장치를 이용한 집적회로 칩의 패키징 방법.
3. The method of claim 2,
The inductor includes:
Wherein at least two metal layers and a dielectric layer are laminated through the printing of the metal material,
A method of printing a metal material on a part of the upper portion of the dielectric material buried in such a manner that the dielectric material is printed so that a part of the dielectric material is opened and then a metal material is printed on a part of the upper surface of the dielectric material Wherein the upper metal layer and the lower metal layer are connected to each other by a printed metal material on the metal layer and the dielectric layer.
제2항에 있어서,
상기 제1 및 제2 콘택을 형성하는 단계는,
상기 유전체 재료 및 금속 재료를 프린팅하며, 측벽이 제1 및 제2 콘택에 해당하는 금속 재료와 유전체 재료로 이루어진 제1 및 제2 트렌치를 형성하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 장치를 이용한 집적회로 칩의 패키징 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein forming the first and second contacts comprises:
Wherein the first and second trenches are formed of a metal material and a dielectric material, the side walls of which correspond to the first and second contacts, and the first and second trenches are printed with the dielectric material and the metal material. Packaging method.
제5항에 있어서,
상기 패키징 방법은,
상기 제1 및 제2 트렌치에 외부 전원이나 신호 입출력을 위한 입출력 단자를 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 장치를 이용한 집적회로 칩의 패키징 방법.
6. The method of claim 5,
In the packaging method,
And inserting an external power source or an input / output terminal for signal input / output into the first and second trenches.
제2항에 있어서,
상기 패키징 방법은,
전도성 접착제 또는 에폭시를 이용하여 외부 전원이나 신호 입출력을 위한 입출력 단자를 상기 제1 및 제2 콘택에 연결시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 장치를 이용한 집적회로 칩의 패키징 방법.
3. The method of claim 2,
In the packaging method,
And connecting an input / output terminal for external input or signal input / output to the first and second contacts using a conductive adhesive or epoxy.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 패키징 방법은,
상기 고정용 부재 및 상기 입출력 단자를 제외한 부분을 비도전성 물질을 이용하여 몰딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 장치를 이용한 집적회로 칩의 패키징 방법.
8. The method according to claim 6 or 7,
In the packaging method,
Further comprising the step of molding the portion excluding the fixing member and the input / output terminal using a non-conductive material.
청구항 2의 패키징 방법을 이용한 3D 프린팅 장치에 있어서,
집적회로 칩을 고정용 부재에 안착시키는 칩 적재부와,
고정용 부재에 안착된 집적회로 칩을 X축, Y축 및 Z축으로 이동시키는 마이크로 스테이지부와,
상기 집적회로 칩에 금속 재료를 분사하여 금속라인, 캐패시터 및 인덕터에 필요한 금속층을 인쇄하는 금속 재료 분사부와,
상기 집적회로 칩에 저항 재료를 분사하여 상기 집적회로 칩에 연결되는 저항을 인쇄하는 저항 재료 분사부와,
상기 집적회로 칩에 유전체 재료를 분사하여 금속층간을 격리시키고, 상기 캐패시터, 인덕터 및 저항간을 격리시키는 유전체 재료 분사부와,
상기 금속 재료 분사부, 저항 재료 분사부 및 유전체 재료 분사부의 온도를 조절하는 온도 제어부와,
상기 금속 재료 분사부, 저항 재료 분사부 및 유전체 재료 분사부의 압력을 조절하는 압력 제어부와,
상기 고정용 부재에 상기 집적회로 칩의 안착 상태에 대응하는 신호를 제공하는 센서부와,
상기 마이크로 스테이지부, 상기 금속 재료 분사부, 저항 재료 분사부, 유전체 재료 분사부, 온도 제어부, 압력 제어부, 및 칩 적재부의 작동을 제어하며, 상기 센서부로부터 수신되는 신호에 의거하여 상기 칩 적재부의 이동 및 조정하여 상기 집적회로 칩을 상기 고정용 부재에 안착시키는 통제 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 장치.
In the 3D printing apparatus using the packaging method of claim 2,
A chip mounting portion for mounting the integrated circuit chip on the fixing member,
A microstage unit for moving the integrated circuit chip mounted on the fixing member in the X axis, the Y axis, and the Z axis;
A metal material spraying part for spraying a metal material onto the integrated circuit chip to print a metal layer required for metal lines, capacitors, and inductors;
A resistance material injecting unit for injecting a resistance material into the integrated circuit chip to print a resistance connected to the integrated circuit chip,
A dielectric material injecting unit injecting a dielectric material into the integrated circuit chip to isolate the metal layers from each other and isolate the capacitor, the inductor, and the resistor,
A temperature control unit for controlling the temperatures of the metal material spraying unit, the resistance material spraying unit, and the dielectric material spraying unit;
A pressure control unit for controlling the pressures of the metal material spraying unit, the resistance material spraying unit, and the dielectric material spraying unit;
A sensor unit for providing a signal corresponding to a seating state of the integrated circuit chip to the fixing member,
And controls the operation of the micro stage unit, the metal material spray unit, the resistance material spray unit, the dielectric material spray unit, the temperature control unit, the pressure control unit, and the chip loading unit, And a control unit which moves and adjusts the integrated circuit chip to place the integrated circuit chip on the fixing member.
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