문맥 (context)
최근의 반도체 칩의 미세화로 인하여, 배선 기판에 설치되는 접속단자의 배설(配設) 피치가 협소해져 왔다(이하, "협소 피치화"라 함). 협소 피치화된 접속단자를 가지는 배선 기판을 포함하는 반도체 장치로서는, 예를 들면 도 1에 나타낸 바와 같은 것이 있다.
도 1은 종래의 반도체 장치를 나타내는 단면도이다. 도 2는 종래의 배선 기판의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 반도체 장치(100)는 배선 기판(101) 및 반도체 칩(102)을 가진다. 배선 기판(101)은 절연층(104, 106, 및 111), 접속단자(105), 비아(107, 112), 배선(108, 113), 외부 접속단자(114), 솔더 레지스트(115), 및 언더필 수지(122)를 가진다. 절연층(104)은 절연층(104)을 관통하는 개구부(104A)를가진다.
접속단자(105)는 개구부(104A)에 설치된다. 접속단자(105)의 폭(E1, E2)은 비아(107)의 직경(D1)보다 크게 구성된다(도 2 참조). 반도체 칩(102)이 접속되는 측의 접속단자(105)의 면(105A)은 절연층(104)의 면(104B)과 대략 동일면을 이룬다.
그러므로, 반도체 칩(102)이 접속되는 측의 접속단자(105)의 면(105A)은 절연층(104)의 면(104B)과 대략 동일면을 이룬다. 이로 인해서, 솔더(121)가 접속단자(105)의 측면으로 유출되는 것이 방지된다. 이것은 인접한 접속단자(105)의 사이가 솔더(121)로 인해서 단락되는 것을 방지한다. 따라서, 접속단자(105)를 협소한 배설 피치로 설치할 수 있다.
또한, 반도체 칩(102)이 접속되는 측의 접속단자(105)의 면(105A)은 절연층(104)의 면(104B)과 대략 동일면을 이룬다. 이로 인해서, 배선 기판(101)과 반도체 칩(102)의 사이에 설치된 언더필 수지(122)에 보이드가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그에 따라, 반도체 칩(102)과 배선 기판(101)의 사이에 충분한 접속 강도를 확보할 수 있다.
절연층(106)은 절연층(104)의 면(104C)에 설치된다. 절연층(106)은 접속단자(105)를 노출시키는 개구부(106A)를 가진다. 비아(107)는 개구부(106A)에 설치된다. 비아(107)는 접속단자(107)와 접속된다. 비아(107)의 직경(D1)은, 예를 들면 50㎛로 설정될 수 있다. 배선(108)은 절연층(106)의 면(106B)에 설치된다. 배선(108)은 비아(107)와 접속된다.
절연층(106)의 면(106B)에는, 비아(107) 및 배선(108)을 덮도록, 절연층(111)이 설치된다. 절연층(111)은 개구부(111A)를 가진다. 개구부(111A)에는 비아(112)가 설치된다. 비아(112)는 배선(108)에 접속된다.
절연층(111)의 면(111B)에는 배선(113)이 설치된다. 배선(113)은 비아(112)와 접속된다. 절연층(111)의 면(111B)에는 외부 접속단자(114)가 설치된다. 외부 접속단자(114)는 배선(113)과 접속한다. 외부 접속단자(114)는 배선(113)을 통하여 비아(112)와 전기적으로 접속한다. 예를 들면, 외부 접속단자(114)는 도시 생략된 마더 보드 등의 실장 기판과 접속을 이루기 위한 것이다. 절연층(111)의 면(111B)에는 비아(112) 및 배선(113)을 덮도록 솔더 레지스트(115)가 설치된다. 솔더 레지스트(115)는 외부 접속단자(114)를 노출시키는 개구부(115A)를 가진다.
반도체 칩(102)은 전극 패드(118)를 가진다. 전극 패드(118)에는, 금(Au) 범프(119)가 설치된다. 금 범프(119)는 접속단자(105)와 접촉하고, 솔더(121)에 의해서 접속단자(105) 상에 고정된다. 반도체 칩(102)은 접속단자(105)에 플립-칩 접속된다.
언더필 수지(122)는 배선 기판(101)과 반도체 칩(102)의 사이를 충전하도록 설치된다(예를 들면, 일본국 특허 공개 공보 제 2001-284783호 참조).
지시문 (instruction)
문맥에서 관련 배경과 원인을 찾아 논리적인 문장으로 설명하라. 원인과 결과 또는 비교 대상 사이의 관계를 함께 고려하라.
질문 (question)
반도체 칩이 접속되는 측의 접속단자(105)의 면(105A)을 절연층(104)의 면(104B)과 대략 동일면으로 구성함으로써 얻을 수 있는 기술적 효과는 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretation접속단자(105)의 면(105A)과 절연층(104)의 면(104B)이 동일면을 이루도록 구성했을 때의 목적과 효과를 파악해야 한다.
- 반도체 칩(102)이 접속되는 측의 접속단자(105)의 면(105A)은 절연층(104)의 면(104B)과 대략 동일면을 이룬다.
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2정보 추출
information_extraction동일면 구성에 따른 첫 번째 효과(솔더 유출 방지 및 단락 방지)와 두 번째 효과(보이드 방지 및 접속 강도 확보)를 추출한다.
- 이로 인해서, 솔더(121)가 접속단자(105)의 측면으로 유출되는 것이 방지된다.
- 인접한 접속단자(105)의 사이가 솔더(121)로 인해서 단락되는 것을 방지한다.
- 배선 기판(101)과 반도체 칩(102)의 사이에 설치된 언더필 수지(122)에 보이드가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
- 반도체 칩(102)과 배선 기판(101)의 사이에 충분한 접속 강도를 확보할 수 있다.
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3근거 선택
evidence_selection질문에서 요구하는 '기술적 효과'에 해당하는 구절들을 선별한다.
- 솔더(121)가 접속단자(105)의 측면으로 유출되는 것이 방지
- 인접한 접속단자(105)의 사이가 솔더(121)로 인해서 단락되는 것을 방지
- 언더필 수지(122)에 보이드가 발생하는 것을 방지
- 반도체 칩(102)과 배선 기판(101)의 사이에 충분한 접속 강도를 확보
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4논리 통합
logical_integration솔더 유출 방지가 단락 방지로 이어지고, 보이드 방지가 접속 강도 확보로 이어지는 인과 관계를 정리한다.
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5결론 도출
conclusion_formulation추출된 효과들을 종합하여 답변을 구성한다.
- 솔더(121)의 측면 유출 및 인접 접속단자 간의 단락을 방지하고, 언더필 수지(122)의 보이드 발생을 방지하여 충분한 접속 강도를 확보할 수 있다.
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6답변 생성
answer_generation문맥의 내용을 바탕으로 최종 답변을 작성한다.
- 솔더(121)가 접속단자(105)의 측면으로 유출되는 것을 방지하여 인접한 접속단자 사이의 단락을 막을 수 있으며, 언더필 수지(122)의 보이드 발생을 방지하여 반도체 칩과 배선 기판 사이의 충분한 접속 강도를 확보할 수 있다.
최종 답변 (final_answer)
솔더(121)가 접속단자(105)의 측면으로 유출되는 것을 방지하여 인접한 접속단자 사이의 단락을 방지할 수 있으며, 언더필 수지(122)에 보이드가 발생하는 것을 방지함으로써 반도체 칩(102)과 배선 기판(101) 사이에 충분한 접속 강도를 확보할 수 있다.
핵심 해석 (core_interpretation)
접속단자와 절연층의 면을 일치시킴으로써 솔더 유출에 의한 단락 방지와 언더필 공정에서의 보이드 방지 및 접속 강도 향상을 도모하는 기술적 목적을 이해한다.