KR20060079428A - Printed circuit board for chip on board package and chip on board package using the same - Google Patents
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Abstract
반도체 칩의 크기 및 형태에 제한 없이 조립이 가능한 절연 기판을 구비하는 인쇄회로 기판 및 이를 이용하는 칩 온 보드 패키지를 개시한다. 상기 인쇄회로 기판에 구비되는 절연 기판은 복수개의 비아홀들을 구비하되, 상기 비아홀은 상기 절연 기판의 중심부로부터 소정거리씩 이격되되 서로 연결되는 적어도 2개의 개구홀들을 구비하는 것을 특징으로 한다.
COB, PCB
Disclosed are a printed circuit board having an insulating substrate capable of assembling without limiting the size and shape of a semiconductor chip and a chip on board package using the same. The insulating substrate provided in the printed circuit board may include a plurality of via holes, and the via holes may include at least two opening holes spaced apart by a predetermined distance from the center of the insulating substrate and connected to each other.
COB, PCB
Description
도 1은 종래 기술의 일 예에 따른 반도체 칩 및 그에 따른 인쇄회로기판을 구성하는 절연 기판 및 외부 접속 단자를 나타낸다. 1 illustrates an insulating substrate and an external connection terminal constituting a semiconductor chip and a printed circuit board according to an example of the prior art.
도 2는 도 1에 개시된 반도체 칩, 인쇄회로기판을 구성하는 절연 기판 및 외부 접속 단자가 결합되는 모습을 나타내는 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which the semiconductor chip disclosed in FIG. 1, an insulating substrate constituting a printed circuit board, and an external connection terminal are coupled to each other.
도 3은 도 2를 I-I'선으로 자른 단면을 나타낸다. 3 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 2.
도 4는 종래 기술의 다른 예에 따른 반도체 칩 및 그에 따른 인쇄회로기판을 구성하는 절연 기판 및 외부 접속 단자를 나타낸다. 4 illustrates an insulating substrate and an external connection terminal constituting a semiconductor chip and a printed circuit board according to another example of the related art.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 회로 기판을 구성하는 절연 기판의 평면도를 나타낸다. 5 is a plan view of an insulating substrate constituting a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
도 6a는 도 5의 절연기판이 구비된 인쇄회로 기판이 와이어 본딩으로 도 1에 개시된 반도체 칩과 결합된 모습을 나타내는 평면도이다. FIG. 6A is a plan view illustrating a printed circuit board having the insulating substrate of FIG. 5 combined with the semiconductor chip of FIG. 1 by wire bonding.
도 6b는 도 6a를 II-II'선으로 자른 단면을 나타낸다. FIG. 6B is a cross-sectional view of FIG. 6A taken along line II-II '.
도 7a는 도 5의 절연기판이 구비된 인쇄회로 기판이 와이어 본딩으로 도 2에 개시된 반도체 칩과 결합된 모습을 나타내는 평면도이다. FIG. 7A is a plan view illustrating a printed circuit board having the insulating substrate of FIG. 5 combined with the semiconductor chip of FIG. 2 by wire bonding.
도 7b는 도 7a를 III-III'선으로 자른 단면을 나타낸다. FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 7A.
본 발명은 칩 온 보드 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 칩 온 보드 패키지용 인쇄 회로 기판 및 이를 이용한 칩 온 보드 패키지에 관한 것이다. The present invention relates to a chip on board package, and more particularly, to a printed circuit board for a chip on board package and a chip on board package using the same.
반도체 패키지의 기술 발전의 추이를 보면 고밀도화, 소형화의 추세에 따라 리드 프레임을 사용하여 패키지를 구성한 후 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)에 실장하는 과정을 생략하여 반도체 칩을 직접 인쇄 회로 기판 상에 실장하는 새로운 패키지 방법이 주목받고 있다. 이처럼 반도체 칩을 직접 인쇄 회로 기판 상에 실장한 패키지를 칩 온 보드(Chip on Board; COB) 패키지라 한다. According to the trend of technology development of semiconductor package, according to the trend of high density and miniaturization, the process of constructing a package using a lead frame and then mounting it on a printed circuit board (PCB) is omitted. A new package method for mounting is attracting attention. Such a package in which a semiconductor chip is directly mounted on a printed circuit board is called a chip on board (COB) package.
칩 온 보드 패키지는 스마트 카드(Smart Card) 또는 반도체 칩 카드(IC card)에 이용된다. 스마트 카드 또는 반도체 칩 카드는 기존의 메모리 카드에 비해 크기가 작고, 세대간에 동일한 핀수를 갖기 때문에 확장성이 높으며, 휴대가 간편하다는 장점을 갖아 수요가 증가되는 추세이다. The chip on board package is used for a smart card or a semiconductor chip card. Smart cards or semiconductor chip cards are smaller in size than conventional memory cards, have the same pin count among generations, and have high scalability and easy portability.
도 1은 종래 기술의 일 예에 따른 반도체 칩 및 그에 따른 인쇄회로기판을 구성하는 절연 기판 및 외부 접속 단자를 나타낸다. 도 2는 도 1에 개시된 반도체 칩, 인쇄회로기판을 구성하는 절연 기판 및 외부 접속 단자가 결합되는 모습을 나타내는 사시도이다. 도 3은 도 2를 I-I'선으로 자른 단면을 나타낸다. 1 illustrates an insulating substrate and an external connection terminal constituting a semiconductor chip and a printed circuit board according to an example of the prior art. FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which the semiconductor chip disclosed in FIG. 1, an insulating substrate constituting a printed circuit board, and an external connection terminal are coupled to each other. 3 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 2.
도 1을 참조하면, 도1(a)은 특정 크기 및 형태를 갖는 반도체 칩(101)의 평 면도이고, 도 1(b)는 도 1(a)의 반도체 칩(101)을 패키지에 필요한 인쇄 회로 기판에 구비되는 절연기판(201)을 나타내며, 도 1(c)는 상기 절연 기판(201)의 하부면에 위치하는 외부 접속 단자(301)을 나타낸다. 도시하지는 않았지만, 상기 반도체 칩(101)은 복수개의 전극 패드들을 구비한다. 상기 절연 기판(201)은 절연 몸체(21)와 상기 절연 몸체(21)를 관통하는 복수개의 비아홀(22)들을 구비한다. 상기 외부 접속단자(301)은 도전영역(31)과 절연 영역(32)을 구비한다. Referring to FIG. 1, FIG. 1 (a) is a flat view of a
도 2 및 3을 참조하면, 상기 반도체 칩(101)은 상기 절연 기판(201) 상에 접착되며, 상기 절연 기판(21)의 하부면에 외부 접속 단자(301)가 부착된다. 상기 절연 기판(201)의 비아홀(22)들은 상기 외부 접속 단자(301)의 도전 영역(31)들을 각각 노출시키도록 위치한다. 따라서 도 3에서와 같이 상기 반도체 칩(101)의 전극 패드와 상기 비아홀(22)에 의해 노출되는 상기 도전 영역(31)은 와이어(11)에 의해 연결(본딩)된다. 2 and 3, the
도 4는 종래 기술의 다른 예에 따른 반도체 칩 및 그에 따른 인쇄회로기판을 구성하는 절연 기판 및 외부 접속 단자를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 도4(a)은 도 1(a)에 개시된 반도체 칩(101)과 다른 크기 및 형태를 갖는 반도체 칩(102)의 평면도이고, 도 4(b)는 도 4(a)의 반도체 칩(102)을 패키지에 필요한 인쇄 회로 기판에 구비되는 절연기판(202)을 나타내며, 도 4(c)는 상기 절연 기판(202)의 하부면에 위치하는 외부 접속 단자(302)을 나타낸다. 도시하지는 않았지만, 상기 반도체 칩(102)은 상기 반도체 칩(101)에 구비된 전극 패드들과 다른 위치에 있는 복수개의 전극 패드들을 구비한다. 상기 절연 기판(202)은 절연 몸체(23)와 상기 절연 몸체 (23)를 관통하되 도 1(b)의 비아홀(22)과 다른 위치에 있는 복수개의 비아홀(24)들을 구비한다. 상기 외부 접속단자(303)은 도전영역(33)과 절연 영역(34)을 구비하나 그 형태는 도 1(c)와 다르다. 4 illustrates an insulating substrate and an external connection terminal constituting a semiconductor chip and a printed circuit board according to another example of the related art. Referring to FIG. 4, FIG. 4A is a plan view of a
도 1 및 4를 참조하면, 반도체 칩(101, 102)의 크기와 형태에 따라 필요한 절연 기판(201, 202) 및 외부 접속 단자(301, 302)의 형태도 달라진다. 그 이유는 와이어 본딩 공정시 상기 절연 기판(201, 202)의 상기 비아홀(22, 24)을 통해 상기 반도체 칩(101, 102)에 구비된 전극 패드들과 상기 비아홀(22, 24)에 의해 노출되는 상기 외부접속 단자의 도전 영역(31, 33)과 연결하는 와이어의 길이에 제한이 있기 때문이다. 상기 와이어의 길이에 변동이 크게 되면 패키지 공정에서 안정성과 생산성이 떨어질 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 4, the shapes of the
따라서, 본 발명의 기술적 과제는 반도체 칩의 크기 및 형태에 제한 없이 조립이 가능한 절연 기판을 구비하는 인쇄회로 기판 및 이를 이용하는 칩 온 보드 패키지를 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a printed circuit board having an insulating substrate that can be assembled without limiting the size and shape of a semiconductor chip and a chip on board package using the same.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 인쇄회로 기판에 구비되는 절연 기판은 복수개의 비아홀들을 구비하되, 상기 비아홀은 상기 절연 기판의 중심부로부터 소정거리씩 이격되되 서로 연결되는 적어도 2개의 개구홀들을 구비하는 것을 특징으로 한다. The insulating substrate provided in the printed circuit board of the present invention for achieving the above technical problem is provided with a plurality of via holes, the via holes are provided at least two opening holes spaced apart from the center of the insulating substrate by a predetermined distance and connected to each other Characterized in that.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 인쇄회로 기판은 상부면과 하 부면을 구비하는 절연 기판; 상기 절연 기판을 관통하여 형성되는 복수개의 비아홀; 상기 절연 기판의 상기 상부면에 위치하며 반도체 칩이 접착되는 칩 접착부; 상기 절연 기판의 상기 하부면에 위치하며, 외부 장치와의 전기적 연결을 위한 외부 접속 단자를 구비하되, 상기 비아홀은 상기 절연 기판의 중심부로부터 소정거리씩 이격되되 서로 연결되는 적어도 2개의 개구홀들을 구비한다. The printed circuit board of the present invention for achieving the technical problem is an insulating substrate having an upper surface and a lower surface; A plurality of via holes formed through the insulating substrate; A chip adhesive part disposed on the upper surface of the insulating substrate and to which a semiconductor chip is bonded; Located on the lower surface of the insulating substrate, and provided with an external connection terminal for electrical connection with an external device, the via hole has at least two opening holes spaced apart from the center of the insulating substrate by a predetermined distance and connected to each other do.
상기 개구홀들은 서로 중첩되어 연결될 수 있다. 또는, 상기 비아홀은 상기 개구홀들을 연결하는 바형 개구부를 더 구비할 수 있다. The opening holes may overlap each other and be connected to each other. Alternatively, the via hole may further include a bar opening that connects the opening holes.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 칩 온 보드 패키지는 복수개의 전극 패드가 형성된 반도체 칩; 상부면과 하부면을 구비하는 절연 기판, 상기 절연 기판을 관통하여 형성되는 복수개의 비아홀, 상기 절연 기판의 상기 상부면에 위치하며 상기 반도체 칩이 접착되는 칩 접착부, 상기 절연 기판의 상기 하부면에 위치하며, 외부 장치와의 전기적 연결을 위한 외부 접속 단자를 구비하되, 상기 비아홀은 상기 절연 기판의 외곽쪽에 위치하는 제 1 홀, 및 상기 절연 기판의 중심쪽에 위치하는 제 2 홀을 구비하며 상기 제 1 홀과 상기 제 2 홀은 연결되는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판; 상기 반도체 칩의 전극 패드와 상기 비아홀에 노출되는 상기 외부 접속 단자를 전기적으로 연결하는 본딩 와이어를 구비한다. The chip on board package of the present invention for achieving the above technical problem is a semiconductor chip formed with a plurality of electrode pads; An insulating substrate having an upper surface and a lower surface, a plurality of via holes formed through the insulating substrate, a chip bonding portion disposed on the upper surface of the insulating substrate, to which the semiconductor chip is bonded, and a lower surface of the insulating substrate. And an external connection terminal for electrical connection with an external device, wherein the via hole includes a first hole located at an outer side of the insulating substrate, and a second hole located at a center side of the insulating substrate. A printed circuit board, wherein the first hole and the second hole are connected to each other; And a bonding wire electrically connecting the electrode pad of the semiconductor chip to the external connection terminal exposed to the via hole.
상기 칩 접착부에 접착되는 상기 반도체 칩의 폭이 좁아 상기 제 2 홀이 모두 노출될 경우, 상기 본딩 와이어는 상기 제 2 홀을 통해 상기 외부 접속 단자와 연결된다. 한편, 상기 칩 접착부에 접착되는 상기 반도체 칩의 폭이 넓어 상기 제 2 홀의 일부가 상기 반도체 칩으로 덮일 경우, 상기 본딩 와이어는 상기 제 1 홀을 통해 상기 외부 접속 단자와 연결된다. When the width of the semiconductor chip adhered to the chip bonding part is narrow and all the second holes are exposed, the bonding wire is connected to the external connection terminal through the second hole. On the other hand, when a portion of the second hole is covered with the semiconductor chip because the width of the semiconductor chip bonded to the chip bonding part is wide, the bonding wire is connected to the external connection terminal through the first hole.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the spirit of the present invention to those skilled in the art will fully convey. Portions denoted by like reference numerals denote like elements throughout the specification.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 회로 기판을 구성하는 절연 기판의 평면도를 나타낸다. 도 5를 참조하면, 본 실시예의 절연기판(401)은 절연 몸체(41)과 비아홀(43)들을 구비한다. 상기 비아홀(43)들은 상기 절연 몸체(41)의 중심부로부터 바깥쪽에 위치하는 제 1 홀(42a)과 안쪽에 위치하는 제 2 홀(42b)을 구비하여 눈사람 형태를 갖을 수 있으며, 또는 상기 제 1 홀(42a)과 제 2 홀(42b)을 연결하는 바(bar)형 개구부(42c)을 더 구비하여 아령 형태를 갖을 수 있다. 5 is a plan view of an insulating substrate constituting a printed circuit board according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the insulating
도 6a는 도 5의 절연기판이 구비된 인쇄회로 기판이 와이어 본딩으로 도 1에 개시된 반도체 칩과 결합된 모습을 나타내는 평면도이다. 도 6b는 도 6a를 II-II'선으로 자른 단면을 나타낸다. FIG. 6A is a plan view illustrating a printed circuit board having the insulating substrate of FIG. 5 combined with the semiconductor chip of FIG. 1 by wire bonding. FIG. 6B is a cross-sectional view of FIG. 6A taken along line II-II '.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄 회로 기판(450)은 상기 절연 기판(401) 하부에 제 1 형의 외부 접속 단자(301)가 접합되어 구성된다. 상기 제 1 형의 외부 접속 단자(301)는 반도체 칩(101)의 형태에 따라 결정된다. 바(bar)형 반도체 칩(101)이 상기 인쇄 회로 기판(450)의 상기 절연 기판(401)의 중 심부인 칩 접착부(미도시)에 접착된다. 여기서, 상기 칩(101)의 모서리 부분 하부에 상기 제 2 홀(42b)이 위치하게 된다. 이 경우 본딩 와이어(11)는 상기 칩(101)의 전극 패드들과 상기 제 1 홀(42a)에 노출되는 상기 외부 접속 단자(301)의 도전 영역(31)에 연결된다. 6A and 6B, the printed
도 7a는 도 5의 절연기판이 구비된 인쇄회로 기판이 와이어 본딩으로 도 2에 개시된 반도체 칩과 결합된 모습을 나타내는 평면도이다. 도 7b는 도 7a를 III-III'선으로 자른 단면을 나타낸다. FIG. 7A is a plan view illustrating a printed circuit board having the insulating substrate of FIG. 5 combined with the semiconductor chip of FIG. 2 by wire bonding. FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 7A.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄 회로 기판(450)은 상기 절연 기판(401) 하부에 제 2 형의 외부 접속 단자(302)가 접합되어 구성된다. 정사각형 반도체 칩(102)이 상기 인쇄 회로 기판(450)의 상기 절연 기판(402)의 중심부인 칩 접착부(미도시)에 접착된다. 이 경우 본딩 와이어(11)는 상기 칩(102)의 전극 패드들과 가까운 곳에 위치하는 상기 제 2 홀(42b)에 노출되는 상기 외부 접속 단자(302)의 도전 영역(33)에 연결된다. 7A and 7B, the printed
본 발명에 따른 인쇄 회로 기판에 구비되는 절연 기판은 중심으로부터 소정 거리씩 이격되는 복수개의 개구홀들로 구성되는 비아홀을 구비하므로, 다양한 형태의 반도체 칩을 패키지 할때 본딩 와이어의 길이에 제한 없이 상기 절연 기판을 이용할 수 있다. 따라서 한 종류의 절연 기판만을 생산할 수 있으며 이에 따라 공정 효율 및 생산성을 향상시킬 수 있다. Since the insulating substrate provided in the printed circuit board according to the present invention has a via hole composed of a plurality of opening holes spaced apart by a predetermined distance from the center, the packaging wire is not limited to the length of the bonding wire when packaging various types of semiconductor chips. An insulated substrate can be used. Therefore, only one type of insulating substrate can be produced, thereby improving process efficiency and productivity.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20041231 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |