KR101031394B1 - 광 센서 패키지 - Google Patents

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KR101031394B1
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와이 웡 쵸
맨 혼 쳉
와이 컹 호
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탕성 캐피탈, 엘엘씨
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Abstract

이미지 센서 디바이스는 중심에 있는 다이 부착 플래그와, 다수의 본딩 패드들을 갖는 외측 본딩 패드 영역을 갖는 QFN 타입 리드프레임을 포함한다. 센서 IC는 플래그에 부착된다. IC는 능동 영역과, 본딩 패드들을 포함하는 주변 본딩 패드 영역이 있는 제1면을 갖는다. 와이어들은 IC의 본딩 패드들 각각과 리드프레임의 본딩 패드들중 대응하는 리드프레임의 본딩 패드들에 와이어 본딩됨으로써, IC와 리드프레임을 전기접속한다. IC의 제1면 상에는 스터드 범프(stud bumps)들이 형성되고 투명 커버가 IC의 능동 영역 위에 스터드 범프 상에 놓여 배치된다. 이 커버를 통하여 광이 IC의 능동 영역 상으로 통과할 수 있다. 리드프레임, 와이어 본드 및 커버의 주변부 상에 몰드 혼합물이 형성된다.
이미지 센서 디바이스, 센서 IC, 와이어 본딩, 스터드 범프, 리드프레임,

Description

광 센서 패키지{OPTICAL SENSOR PACKAGE}
본 발명은 이미지 및 광 센서에 관한 것으로 특히, 광 센서 패키지 방법 및 최종 패키지된 센서 제품에 관한 것이다.
디지털 카메라, 캠 코더, 오디오 플레이어 등의 산업 및 소비자 전자 제품들을 더 작고 세련된 것으로 원하는 끊임없는 요구가 있다. 이러한 소형화 및 증가된 기능성은 반도체 회로 및 웨이퍼의 설계 및 제작에 유리한 발전을 가져왔다. 또한 전자 제품에서 광 및 이미지 센서의 사용에 현저한 증가가 있었다. 이러한 센서 디바이스는 여러가지 방법으로 패키지된다. 예를들어, 납이 없는 세라믹 칩 캐리어(ceramic leadless chip carrier)에서의 광 센서는 양호한 광 품질을 갖지만 패키지 형성 인자(package form factor)가 많다. 작은 형성 인자를 갖고 양호한 광 특성을 갖는 웨이퍼 레벨 패키지는 매우 고가이다. 이미지 센서는 또한 몰드 쿼드 플랫 패키지(molded quad flat package; QFP)로서 이용가능하다. QFP가 적정한 가격이면 광 품질이 낮고 패키지 형성 인자가 크다.
따라서, 작은 패키지 형성 인자를 갖고 적정한 가격의 높은 광 품질의 패키지 이미지 센서를 제공하는 데 잇점을 가질 것이다.
본 발명의 이어지는 상세한 설명 뿐아니라 전술한 요약은 본 발명의 바람직한 실시예들 설명하기 위한 것이지, 본 발명을 실시할 수 있는 형태들만을 나타내는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 광 센서 디바이스의 확대된 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광 센서 디바이스의 확대된 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 광 센서 디바이스의 다른 실시예의 확대된 다면도이다.
도 4A~ 4E는 도 1 및 2의 센서 디바이스를 형성하는 단계들을 도시하는 확대된 단면도이다.
첨부된 도면과 연관하여 이하에서 개시되는 상세한 설명은 발명의 바람직한 실시예들을 설명할 의도로서 행해진 것이고, 발명이 실행될 수 있는 형태들만을 나타내는 것은 아니다. 본 발명의 사상이나 범위에 포함된 동일한 또는 등가의 기능들이 다른 실시예들에 의해서도 달성될 수 있음을 주지하기 바란다.
도면에 개시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대한 것이고 도면 및 그 구성 요소들이 반드시 적절한 비율로 되어 있지는 않다. 그러나, 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다. 도면에서, 동일한 참조부호들은 동일한 요소들을 나타내도록 사용된다.
본 발명은 표준 고 밀도 어레이 포맷, QFN(quad flat no-lead) 어셈블리에 기초한 근접 칩 스케일 패키지(near chip scale package)에서 저가의 높은 광학 품질을 갖는 이미지 센서 디바이스를 제공한다. 어셈블리 높이에서 빈틈없는 허용 오차와 고유한 기계적 구조 설계는 몰드 공동부 높이와 근접하게 일치하는 크기를 제공한다. 패키지 센서 디바이스는 센서의 능동 영역에 걸쳐 창을 조립하기 위해 정확한 높이의 스탠드-오프 오브젝트(standoff object)로서 스터드 범프(stud bumps)를 사용한다. 조립 동안 디바이스 아래에 위치한 진공 홀은 몰드에서 높이 보상과 높이 불일치에 따른 클램핑 손상을 피하는 이중 기능을 제공하는 범프를 형성하기 위해 사용된다. 창은 몰드 공동부 표면과 접촉하여 지탱되어 수지 누출을 최소화하고 몰드 후 세척을 용이하게 한다.
좀 더 상세히는, 일 실시예에서, 본 발명은 중심에 있는 다이 부착 플래그와, 다수의 본딩 패드를 갖는 외측 본딩 패드 영역을 갖는 QFN 타입 리드프레임을 포함하는 이미지 센서 디바이스를 제공한다. 센서 집적 회로(IC)는 플래그에 부착된다. IC는 능동 영역과, 본딩 패드를 포함하는 주변 본딩 패드 영역이 있는 제1면을 갖는다. 다수의 와이어들이 IC의 본딩 패드들 각각과, 리드프레임의 본딩 패드들의 대응하는 패드들에 와이어 접착(wirebonding)됨으로써 IC와 리드프레임을 전기접속한다. 다수의 스터드 범프들이 IC의 제1면 상에 배치되고 투명 커버가 이 IC의 능동 영역 위쪽에 배치되고 상기 스터드 범프 위에 위치한다. 광이 이 커버를 통하여 IC의 능동 영역으로 통과할 수 있다. 몰드 혼합물이 리드프레임, 와이어 본드 및 커버의 주변부 상에 형성된다.
다른 실시예에서, 본 발명은 중심에 있는 다이 부착 플래그와, 다수의 본딩 패드들을 갖는 외측 본딩 패드 영역을 갖는 QFN 리드프레임을 포함하는 이미지 센서 디바이스를 제공한다. 플래그는 리드프레임의 두께와 대략 동일한 높이를 갖는 접착선을 형성하는 주변 링을 갖는다. 센서 집적 회로(IC)는 플래그의 주변 링 내에 배치된 낮은 접착 계수의 접착제에 의해 플래그에 부착된다. 상기 IC는 능동 영역과 주변에 본딩 패드 영역이 있는 제1면을 갖는다. 금으로 된 다수의 와이어가 IC의 본딩 패드들 각각과, 상기 리드프레임의 본딩 패드들의 대응하는 본딩 패드들에 와이어 접착됨으로써 상기 IC와 상기 리드프레임을 전기접속한다. 금으로 된 다수의 스터드 범프가 상기 IC의 상기 제1면의 상기 능동 영역 위에 형성된다. 투명 혼합물이 상기 IC의 능동 영역 상에 배치된다. 투명 유리 커버가 상기 IC의 능동 영역 위쪽의 상기 투명 혼합물 위에 배치되고 상기 스터드 범프 위에 위치한다. 광이 상기 커버와 상기 투명 혼합물을 통하여 상기 IC의 능동 영역 위로 통과할 수 있다. 몰드 혼합물이 상기 리드프레임, 와이어 본드 및 상기 커버의 주변부 위에 형성된다. 상기 디바이스는 대략 40 밀(mils) 이하의 높이를 갖는다.
다른 실시예에서, 본 발명은 중심에 있는 다이 부착 플래그와, 다수의 본딩 패드를 포함하는 외측 본딩 패드 영역을 갖는 QFN 타입 리드프레임을 포함하는 이미지 센서 디바이스이다. 센서 집적 회로(IC)는 플래그에 부착된다. 상기 IC는 능동 영역, 비능동 영역 및 본딩 패드들을 포함하는 주변 본딩 패드 영역이 있는 제1면을 갖는다. 다수의 와이어들이 상기 IC의 본딩 패드들 각각 및 상기 리드프레임의 본딩 패드들의 대응하는 본딩 패드들에 와이어 접착됨으로써, 상기 IC와 상기 리드프레임을 전기접속한다. 투명 혼합물이 상기 IC의 능동 영역 위에 배치되고, 투명 유리 커버가 상기 IC의 능동 영역 위쪽에 배치되고 상기 투명 혼합물 위에 위치한다. 광은 상기 커버와 상기 투명 혼합물을 통하여 상기 IC의 능동 영역 위로 통과할 수 있다. 몰드 혼합물이 상기 리드프레임, 와이어 본드, IC 와이어 본드, IC 비능동 영역 및 상기 커버의 주변부 위에 형성된다.
다른 실시예에서, 본 발명은 이미지 센서 디바이스 형성 방법으로서, 중심에 있는 다이 부착 플래그와, 다수의 본딩 패드를 포함하는 외측 본딩 패드 영역을 갖는 QFN 타입 리드프레임을 제공하는 단계 -상기 플래그는 상기 리드프레임의 두께와 대략 동일한 높이를 갖는 접착선을 형성하는 주변 링을 가짐-,
상기 플래그 위에 그리고 상기 주변 링 내에 다이 부착 재료를 배치하는 단계,
센서 집적 회로(IC)를 상기 다이 부착 재료에 의해 상기 플래그에 부착하는 단계 -상기 IC는 능동 영역과, 본딩 패드를 포함하는 주변 본딩 패드 영역이 있는 제1면을 가짐-,
상기 IC의 본딩 패드들 각각과 상기 리드프레임의 본딩 패드들의 대응하는 패드들을 와이어 접착에 의해 다수의 와이어들로 전기접속하는 단계,
다수의 스터드 범프들을 상기 IC의 상기 제1면 상에 형성하는 단계,
투명 커버를 상기 스터드 범프들 위에 놓이도록 상기 IC의 능동 영역 위에 배치하는 단계- 광이 상기 커버를 통해 상기 IC의 능동 영역 위로 통과할 수 있음-, 및
상기 리드프레임, 와이어 본드 및 상기 커버의 주변부 위에 몰드 혼합물을 형성하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 이미지 센서 디바이스 형성 방법으로서, 중심에 있는 다이 부착 플래그와, 다수의 본딩 패드를 포함하는 외측 본딩 패드 영역을 갖는 QFN 타입 리드프레임을 제공하는 단계 -상기 플래그는 상기 리드프레임의 두께와 대략 동일한 높이를 갖는 접착선을 형성하는 주변 링을 가짐-,
상기 플래그 위에 그리고 상기 주변 링 내에 다이 부착 재료를 배치하는 단계,
센서 집적 회로(IC)를 상기 다이 부착 재료에 의해 상기 플래그에 부착하는 단계 -상기 IC는 능동 영역과, 본딩 패드를 포함하는 주변 본딩 패드 영역이 있는 제1면을 가짐-,
상기 플래그 아래의 중심 위치에 진공 홀을 갖는 스테이지 경화 가열 블록(stage curing heat block) 상에 상기 리드프레임을 배치하는 단계,
상기 IC의 본딩 패드들 각각과, 상기 리드프레임의 본딩 패드들의 대응하는 본딩 패드들을 와이어 접착에 의해 다수의 와이어로 전기접속하는 단계,
투명 혼합물을 상기 IC의 능동 영역 위에 분배하는 단계,
투명 커버를 상기 IC의 능동 영역 위쪽에 배치하고 상기 투명 혼합물 위에 위치시키는 단계- 광이 상기 커버 및 투명 혼합물을 통해 상기 IC의 능동 영역 위로 통과할 수 있음-, 및
상기 리드프레임, 와이어 본드 및 상기 커버의 주변부에 몰드 혼합물을 형성하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 도 1은 본 발명에 따른 이미지 센서 디바이스(10)의 확대된 측면도이고, 도 2는 센서 디바이스(10)의 확대된 분해도이다. 센서 디바이스(10)는 금속 QFN(quad flat no-lead) 리드프레임(12)을 포함한다. QFN 리드프레임은 작은 형성 인자, 낮은 프로파일, 그리고 낮은 조립 비용때문에 바람직하다. 리드프레임(12)은 중심에 있는 다이 부착 플래그(14)와, 다수의 본딩 패드(18)를 갖는 외측 본딩 패드 영역(16)을 갖는다. 또한, 플래그는 접착선(bond line)을 형성하는 주변의 링(20)을 갖는다. 주변 링(20)은 리드프레임(12)의 두께와 대략 동일한 높이를 갖는다.
센서 집적 회로(IC)(22)는 바람직하게는 플래그의 주변 링(20) 내에 배치된 낮은 스트레스와, 낮은 접착 계수를 갖는 다이 부착 접착제(24)에 의해 리드프레임(12)의 플래그(14)에 접착된다. IC(22)는 능동 영역(26)(도 2)과 주변에 본딩 패드 영역(28)이 있는 제1면을 갖는다. 주변의 본딩 패드 영역(28)은 본딩 패드(30)를 포함한다. IC(22)는 바람직하게는 당업자에게 공지되고 용이하게 상용가능한 타입의 CMOS 센서 디바이스이다. IC(22)는 대략 15 밀(mils)의 두께 또는 높이를 갖는다. IC(22)는 수광 영역(능동 영역(26)) 뿐아니라, A/D 컨버터 및 DSP 또는 논리적인 종류의 연산을 수행하기 위한 로직 영역과 같은 회로 및 로직을 포함한다. 다수의 와이어(32)는 IC의 본딩 패드들(30) 각각과, 리드프레임의 본딩 패드(18)들 중 대응하는 패드들에 와이어 접착됨으로써, IC(22)와 리드프레임(12)을 전기접속한다. 와이어(32)는 당업자에게 공지된 것같은 어떤 도전성의 금속 또는 금속 혼합물로 형성할 수 있다. 적합한 접착 와이어는 전형적으로는 구리 또는 금과 같은 도전성 재료를 포함하고 (직경이 50 ㎛ 이하의) 가는 와이어 또는 (직경이 50 ㎛ 이상의) 굵은 와이어일 수도 있다. 바람직한 실시예에서, 와이어(32)는 금으로 형성된 가는 와이어이다.
'와이어 본딩(wirebonding)'은 와이어에 의해 칩 및 기판들을 상호접속함을 의미하는 것으로 수용된다. 와이어를 패드에 접합하기 위해 가장 흔하게 사용되는 방법들은 써머소닉(thermosonic) 또는 초음파 본딩(ultrasonic bonding)에 의한 것이다. 초음파 와이어 본딩은 진동 및 와이어와 본딩 패드 간의 계면을 마찰하는 힘을 조합하여 사용하여, 분자들의 확산을 경계를 가로질러 촉진시키는 국한된 온도 상승을 야기한다. 써모소닉 본딩은 진동 뿐아니라, 재료들의 이동을 촉진하는 열을 사용한다.
다수의 스터드 범프(34)들이 IC(22)의 제1면 상에 형성된다. 바람직한 실시예에서, 스터드 범프(34)들은 예를들어 금으로 된 와이어(32)와 동일한 재료로 형성된다. 스터드 범프(34)들은 대략 3 밀의 높이를 갖고 IC의 능동 영역(26) 근방에 배치된다. 스터드 범프(34)들은 와이어 본딩을 행하는 와이어 본드의 캐필러리(capillary)를 사용하여 IC(22) 위에 형성된다. 스터드 범프(34)들은 와이어 본딩이 행해지는 것과 동일한 방법으로 IC(22) 위에 형성되거나 배치된다. 즉, 스터드 범프(34)를 형성하는 프로세스는 루프 형성 단계 및 제2 본드 형성 단계가 없다는 것만 제외하면 보통의 써모소닉 금 볼 본딩 프로세스(thermo-sonic gold ball bonding process)와 매우 유사하다. 좀 더 상세히는, 전기 화염 발산에 의해 자유 대기 볼(free air ball)이 형성되고 캐필러리에서 포착된 다음, IC(22)의 표면 상에 제1 본드가 형성된다. 제1 접착제를 형성한 후, 테일 길이(tail length)가 릴리스되고 (제1 본드로부터 떨어져 나와서) 테일 분리를 행한다. 이 프로세스는 각 스터드 범프에 대해 반복된다.
투명 커버(도 2의 36)가 IC의 능동 영역(26) 위에 걸쳐 스터드 범프(34) 위에 놓여 배치된다. 바람직한 실시예에서, 커버(36)는 IC의 능동 영역(26) 위에 배치된 투명 혼합물(38)과 이 투명 혼합물(38) 위에 놓여지고 스터드 범프(34) 위에 있는 창(40)을 포함한다. 따라서, 스터드 범프(34)는 창(40)의 스탠드-오프(stand-off)로서 기능한다. 광이 커버(36)를 통하여 IC의 능동 영역(26) 상으로 통과할 수 있다. 창(40)은 바람직하게는 무반사 광 등급 유리이고 대략 15밀 ~ 16밀의 두께를 갖는다. 창(40)은 원하는 대로 광을 필터링하기 위해 여러가지 재료들로 코팅될 수 있다. 투명 혼합물(38)은 경화되기 전에 액체 형태의 투명한 에폭시일 수 있다. 투명 혼합물(38)은 어떤 디스펜싱 시스템에 의해 센서 능동 영역(26) 상에 배치될 수 있다. 그런다음, 창(40)은 투명 혼합물(38) (및 스터드 범프(34)) 위에 놓여진다. 경화를 위해 열 경화 프로세스가 행해지고 에폭시를 단단하게 한 다음, 창(40)을 IC의 능동 영역(26)에 본딩시킨다.
디바이스(10)를 완성하기 위해, 몰드 혼합물(42)이 리드프레임(12), 와이어 본드 및 커버(36)의 주변부 위에 형성된다. 스터드 범프(34)는 정확한 높이의 스탠드-오프로서 기능하여 IC(22)와 몰드 혼합물(42) 사이의 위치에서 창(40)를 지탱한다. 이미지 센서 디바이스(10)는 전반적으로 대략 40 밀의 높이를 갖는다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 센서 디바이스(44)의 확대된 측단면도이다. 센서 디바이스(44)는 넓은 비능동 영역을 갖는 센서 IC(45)를 갖는다는 것을 제외하면 센서 디바이스(10)(도 1)와 유사하다. 즉, 센서 IC(45)는 능동, 수광 영역, 광 셀을 포함하지 않는 비능동 영역과, 주변에 본딩 패드 영역이 있는 상면(top surface)을 갖는다. 투명 혼합물(38)은 IC의 능동 영역 위에 배치되고 능동 영역만을 커버하도록 크기가 맞추어진 커버(46)가 투명 혼합물(38)을 통해 능동 영역에 본딩된다. 몰드 혼합물(48)이 리드프레임(12), 와이어(32), IC(45)의 비능동 영역 및 커버(46)의 주변부 위에 형성된다. 몰드 혼합물(48)이 IC(45)의 비능동 영역을 커버하기 때문에, IC(45)의 능동 영역만이 광에 노출된다. 따라서, IC(45)가 광에 민감한 메모리셀을 포함한다면, 이러한 셀들은 몰드 혼합물(48)에 의해 광으로부터 차폐된다.
센서 디바이스(44)는 스터드 범프를 포함하지 않지만, 원한다면 스터드 범프를 포함할수도 있음을 주지해야 한다. 당업자라면 제1 실시예(디바이스(10))가 스터드 범프(34) 없이 형성될 수도 있음을 이해하기 바란다.
도 4A~ 4E를 참조하면, 도 1 및 2에 도시된 센서 디바이스(10)를 형성하는 단계를 설명하는 확대된 다면도이다. 도 4A는 중심에 있는 다이 부착 플래그(14)와 다수의 본딩 패드를 갖는 외측 본딩 패드 영역을 갖는 금속 QFN 리드프레임(12)을 도시한다. 플래그(14)는 리드프레임(12)의 두께와 대략 동일한 높이를 갖는 접착선을 형성하는 주변 링(20)을 갖는다. 다이 부착 재료(24)가 플래그(14) 위 그리고 주변 링(20) 내에 배치된다. 즉, 플래그(14)는 낮은 접착 계수의 접착 페이스트 또는 다이 부착 재료를 받아들이기 위해 중심에 구멍을 갖는다. 다이 부착 재료(24)는 공지된 타입이고 통상의 방법으로 플래그(14) 위에 분배된다. 센서 집적 회로(IC)(22)는 다이 부착 재료(24)에 의해 플래그(14)에 접착된다. 리드프레임(12)은 몰드 마스크 테입으로 테이핑될 수 있다. 도 1 및 2를 참조하여 이전에 논의된 바와 같이, IC(22)는 능동 영역과 주변에 본딩 패드 영역이 있는 제1면을 갖는다. 주변의 본딩 패드 영역은 본딩 패드를 포함한다.
IC(22)가 리드프레임(12)의 플래그(14)에 부착된 후, 어셈블리는 진공 홀(52)을 갖는 스테이지 경화 가열 블록(50)으로 옮겨진다. 어셈블리는 도 4B에 도시된 바와 같이 플래그(14)가 홀(52) 위로 걸쳐지도록 가열 블록(50) 위에 위치된다. 테이프와 다이 부착 재료(24)를 진공 홀로 무너지게 하는 진공력(vacuum force)이 인가된다. 무너지는 동작은 인가된 진공력의 양과 홀(52)의 크기에 의해 제어된다. 실질적으로 동시에, 다이 부착 재료(24)가 경화된다. 경화 사이클을 완료한 후, 다이 부착층으로부터 돌출하는 범프(54)가 형성된다. 범프(54)는 통상 소프트하고 순응적이다. 이하에서 좀 더 논의되겠지만, 범프(54)는 성형 단계 동안 높이 보상을 위해 사용된다.
도 4C를 참조하면, 어셈블리는 통상의 와이어 본딩기로 이동한다. 와이어 본딩기는 어셈블리를 가열 블록(56) 위에 안정적으로 놓을 수 있도록, 범프(54)의 사이즈보다 더 큰 홀(58)을 갖는 가열 블록(56)을 포함한다. IC의 본딩 패드들 각각과, 리드프레임의 본딩 패드들의 대응하는 패드들을 다수의 와이어로 전기접속하기 위해 통상의 방법으로 와이어 본딩이 행해진다. 또한, 스터드 범프(34)가 와이어 본딩기 캐필러리(60)에 의해 IC(22)의 제1면 상에 형성된다. 이미 논의된 바와 같이, 스터드 범프(34)는 와이어(32) 즉, 금과 동일한 재료로 형성된다. 또한, 스터드 범프(34)를 형성하기 위해 캐필러리(60)의 변형이 필요하다.
도 4D를 참조하면, 투명 혼합물 또는 젤(38)이 센서 IC(22)의 능동 영역(26) 상에 분배된다. 투명 혼합물(38)의 접착선 두께는 스터드 범프(34)의 높이에 의해 결정된다. 본 발명에 따르면, 스터드 범프(34)의 높이는 대략 3 밀이다. 다음, 창(40)이 스터드 범프(34) 위에 놓이도록 창 바람직하게는, 유리를 IC의 능동 영역(26) 위에 배치한다. 투명 혼합물(38)은 창(40)이 스터드 범프(34)에 의해 IC(22)로부터 이격되어 있는 것이 아니면 창(40)을 IC의 능동 영역(26)에 고정한다. 전체 어셈블리 두께는 매우 빈틈없는 허용 오차로 제어된다. 예를들어, 리드프레임(12), IC(22), 스터드 범프(34) 및 창(40)에 대한 전형적인 높이 변동은 대략 ±1.5 밀이다. 광이 창(40)와 투명 혼합물(38)을 통하여 IC의 능동 영역(26) 위로 통과할 수 있다.
마지막으로, 도 4E에 도시된 바와같이, 상부의 몰드 혼합물(도 1의 혼합물(42))이 리드프레임(12), 와이어 본드 및 커버(40)의 주변부 위에 형성된다. 몰드 공동부 깊이 A는 IC(22)와 스터드 범프(34)와 창(40)의 두께를 합한 것과 같다. 범프(54)의 높이는 IC(22), 스터드 범프(34), 및 창(40)의 합의 허용 오차 범위인 대략 3 밀과 같다. 리드프레임(12), 와이어 본드 및 창(40)의 주변부 위에 몰드 혼합물을 형성한 후, 몰드 공동부(62)과 접촉하여 창(40)을 지탱하기 위한 힘을 야기시키기 위해 범프(54)를 무너뜨린다. 즉, 유리 창(40)은 어셈블리가 몰드 경계에 있는 동안 범프(54)를 무너뜨림으로써 발생된 작은 힘에 의해 상부의 몰드 공동부(62)와 접촉하여 지탱된다. 창(40)이 몰드 공동부(62)에 대해 홀드되기 때문에, 수지 누출 양이 제한된다. 유리 표면으로의 미소한 수지 누출은 후속하는 워터 젯 세척에 의해 제거될 수 있다. 또한, 유리 창(40)에 대한 낮은 터치력은 보호 테이프를 사용하지 않고서도 잠재적인 표면 스크래칭을 피할 수 있다. 다수의 디바이스들이 동시에 형성된다면, 이 디바이스들이 싱귤레이트(singulated)하여 도 1에 도시된 디바이스(10)를 형성한다. 최종 디바이스는 대략 40 밀 이하의 높이를 갖는다.
이상, 설명의 목적을 위해 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 발명을 개시된 형태로만 제한하려는 의도는 아니다. 당업자라면 발명의 넓은 개념을 벗어나지 않고 상술한 실시예들을 변형가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정 실시예들에 제한되는 것이 아니고 첨부된 특허청구범위에 정의된 발명의 사상 및 범주 내에서 변형가능하다.

Claims (25)

  1. 중심에 있는 다이 부착 플래그와, 다수의 본딩 패드들을 갖는 외측 본딩 패드 영역을 갖는 QFN(Quad Flat No-lead) 타입 리드프레임,
    상기 플래그에 부착된 센서 집적 회로(IC) ― 상기 IC는 능동 영역, 및 본딩 패드들을 포함하는 주변 본딩 패드 영역을 구비한 제1면을 가짐 ―,
    상기 IC의 본딩 패드들의 각각의 IC 본딩 패드들에와 상기 리드프레임의 본딩 패드들의 대응하는 리드프레임 본딩 패드들에 와이어 본딩되며, 이에 의해 상기 IC와 상기 리드프레임을 전기접속하는 다수의 와이어들,
    와이어본더에 의해 상기 IC의 상기 제1면 상에 형성된 다수의 스터드 범프(stud bump)들,
    상기 IC의 능동 영역 위에 배치되고 상기 스터드 범프들 상에 놓이는(resting) 투명 커버 ― 상기 커버는 광이 자신을 통과하여 상기 IC의 능동 영역 상으로 진행하도록 허용함 ―, 및
    상기 리드프레임, 와이어 본드(wirebond)들 및 상기 커버의 주변부 위에 형성된 몰드 혼합물(mold compound)
    을 포함하는 이미지 센서 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플래그는 상기 리드프레임의 두께와 동일한 높이를 갖는 접착선(bond line)을 형성하는 주변 링(perimeter ring)을 갖는 이미지 센서 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 IC는 상기 플래그의 주변 링 내에 배치된 접착제(adhesive)에 의해 상기 플래그에 부착되는 이미지 센서 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스터드 범프들은 금으로 형성된 이미지 센서 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 스터드 범프들은 3 밀(mils)의 높이를 갖는 이미지 센서 디바이스.
  6. 제4항에 있어서, 상기 와이어는 금으로 된 이미지 센서 디바이스.
  7. 제1항에 있어서, 상기 IC의 능동 영역과 상기 커버 사이에 배치된 투명 혼합물(clear compound)을 더 포함하는 이미지 센서 디바이스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 커버는 유리로 된 이미지 센서 디바이스.
  9. 제1항에 있어서, 상기 스터드 범프들은 상기 IC의 능동 영역 상에 형성된 이미지 센서 디바이스.
  10. 제1항에 있어서, 상기 디바이스는 40 밀의 높이를 갖는 이미지 센서 디바이스.
  11. 삭제
  12. 중심에 있는 다이 부착 플래그와, 다수의 본딩 패드들을 갖는 외측 본딩 패드 영역을 갖는 QFN 타입 리드프레임,
    상기 플래그에 부착된 센서 집적 회로(IC) ― 상기 IC는 능동 영역, 비능동 영역 및 주변 본딩 패드 영역을 구비한 제1면을 가지고, 상기 주변 본딩 패드 영역은 본딩 패드들을 포함함 ―,
    상기 IC의 본딩 패드들의 각각의 IC 본딩 패드들에와 상기 리드프레임의 본딩 패드들의 대응하는 리드프레임 본딩 패드들에 와이어 본딩되며, 이에 의해 상기 IC와 상기 리드프레임을 전기접속하는 다수의 와이어들,
    와이어본더에 의해 상기 IC의 상기 제1면 상에 형성된 다수의 스터드 범프(stud bump)들,
    상기 IC의 능동 영역 위에 배치된 투명 혼합물,
    상기 IC의 능동 영역 상의 상기 투명 혼합물 위에 배치되고 상기 스터드 범프들에 의해 상기 IC의 능동 영역으로부터 이격되는 투명 유리 커버 ― 광이 상기 커버와 상기 투명 혼합물을 통과하여 상기 IC의 능동 영역상으로 진행할 수 있음 ―, 및
    상기 리드프레임, 와이어 본드들, IC 와이어 본드들, IC 비능동 영역 및 상기 커버의 주변부 위에 형성된 몰드 혼합물
    을 포함하는 이미지 센서 디바이스.
  13. 이미지 센서 디바이스 형성 방법으로서,
    중심에 있는 다이 부착 플래그와, 다수의 본딩 패드를 갖는 외측 본딩 패드 영역을 갖는 QFN 타입 리드프레임을 제공하는 단계 ― 상기 플래그는 상기 리드프레임의 두께와 동일한 높이를 갖는 접착선을 형성하는 주변 링을 가짐 ―,
    상기 플래그 상에 그리고 상기 주변 링 내에 다이 부착 재료를 배치하는 단계,
    센서 집적 회로(IC)를 상기 다이 부착 재료에 의해 상기 플래그에 부착하는 단계 ― 상기 IC는 능동 영역, 및 본딩 패드들을 포함하는 주변 본딩 패드 영역을 구비한 제1면을 가짐 ―,
    상기 IC의 본딩 패드들의 각각의 IC 본딩 패드들과 상기 리드프레임의 본딩 패드들의 대응하는 리드프레임 본딩 패드를 와이어 본딩에 의해 다수의 와이어들로 전기접속하는 단계,
    다수의 스터드 범프를 상기 IC의 제1면 상에 형성하는 단계,
    투명 커버가 상기 스터드 범프들 상에 놓이도록 상기 투명 커버를 상기 IC의 능동 영역 위쪽에 배치하는 단계 ― 광이 상기 커버를 통과해 상기 IC의 능동 영역 상으로 진행할 수 있음 ―, 및
    상기 리드프레임, 와이어 본드들 및 상기 커버의 주변부 위에 몰드 혼합물을 형성하는 단계
    를 포함하는, 이미지 센서 디바이스 형성 방법.
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