KR20070005466A - 반도체 장치 및 접촉센서 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 반도체 장치 및 접촉센서 장치를 공개한다. 이 반도체 장치는 접촉 신호를 감지하여 감지 신호를 발생하는 감지 신호 발생기가 집적화된 다이, 다이에 부착되어 접촉 신호를 발생하는 전도성의 다이 부착 패드, 다이와 다이 부착 패드를 패키징하는 패키지를 구비하고 다이 부착 패드는 패키지에 접촉 물체의 접촉 여부에 따라 접촉 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다. 이 접촉센서 장치는 데이지 체인 구조로 연결된 복수개의 반도체 장치들을 구비하고 복수개의 반도체 장치들 각각은 접촉 신호를 감지하여 감지 신호를 발생하는 감지 신호 발생기가 집적화된 다이, 다이에 부착되어 접촉 신호를 발생하는 전도성의 다이 부착 패드, 다이와 다이 부착 패드를 패키징하는 패키지를 구비하고 패키지에 접촉 물체의 접촉 여부에 따라 접촉 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명의 반도체 장치에 의할 경우, 다이 제작시 이미 접촉 패드의 크기와 위치를 알 수 있어 감도 조정의 작업이 간단하고, 접촉 센서 내에 접촉 패드가 포함되어 있어 시스템 구성이 간편하고 비용이 절약된다. 또한, 본 발명의 접촉센서 장치에 의할 경우, 추가의 감도 조정이 불필요하고 소수의 전기적 신호 연결만으로 복수개의 접촉센서 시스템을 저렴하게 구성할 수 있도록 하여 준다.

Description

반도체 장치 및 접촉센서 장치{electrical touch sensor and touch sensor Device}
도 1은 종래 기술에 따른 전기적 접촉 센서 시스템의 연결관계를 나타내는 회로도이다.
도 2는 도 1의 전기적 접촉 센서 시스템 내 전기적 접촉센서 제어부의 블록도이다.
도 3a은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 장치의 구조를 도시한 단면도이다.
도 3b는 도 3a의 반도체 장치 내 접촉센서의 구성도이다.
도 3c는 도 3a의 접촉센서에 있어서, 접촉 물체가 접촉한 경우의 신호 파형도이다.
도 3d는 도 3a의 접촉센서에 있어서, 접촉 물체가 접촉한 경우의 동작 회로도이다.
도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 장치의 구조를 도시한 단면도이다.
도 4b는 도 4a의 반도체 장치 내 접촉센서의 구성도이다.
도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 반도체 장치의 구조를 도시한 단면도 이다.
도 5b는 도 5a의 반도체 장치 내 접촉센서의 구성도이다.
도 6a은 본 발명의 다른 목적에 따라 접촉패드가 내장된 복수개의 반도체 장치들을 연결할 때 사용되는 통신 방식을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6b는 도 6a에서 복수개의 반도체 장치들 각각의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로, 특히 하나의 채널을 갖는 접촉 센서 시스템에서 접촉 패드를 반도체 장치의 패키지 내에 구성하는 반도체 장치 및 복수개의 채널을 갖는 접촉 센서 시스템에서 각 반도체 장치의 접촉 정보를 연속적으로 전달할 수 있도록 하는 데이지 체인 통신 방식의 접촉센서 장치에 관한 것이다.
터치 패드는 데이터 입력 장치의 하나로서, 평면상에 매트릭스 형상의 감지점이 배치되어 있고, 사용자가 어디를 눌렀고 어느 방향으로 접촉점이 이동했는지를 감지할 수 있어서 마우스 대용으로 널리 사용되고 있다. 터치 패드는 전기적 스위치들을 평면상으로 배열하거나, 커패시터형 센서 또는 트랜지스터형 센서를 평면상에 배열한 것 등 여러 종류가 있다.
이들 중 노트북 컴퓨터 등에서 커서의 움직임을 조절하는데 많이 쓰이는 것은 커패시터형 센서를 사용한 터치 패드이다. 이 패드의 표면은 절연막으로 덮여 있고, 그 절연막의 아래쪽에 가로선과 세로선이 일정 간격으로 배열되어 있다. 이 가로선과 세로선 사이에는 전기적 등가회로로서 커패시터가 나타나는데, 가로선은 제1 전극을 이루고 세로선은 제2 전극을 이루게 된다.
감지 표면에 손가락이라는 일종의 도체가 접촉되면 이 가로선과 세로선 사이에 나타나는 정전 용량이 접촉되지 않은 곳의 여타선 사이의 정전 용량과는 다른 값을 나타내게 되므로, 가로선에 전압 신호를 인가하고 세로선에서 커패시터의 정전 용량의 변화를 읽어내어 어느 부분의 감지면이 접촉되어 있는지를 알 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 전기적 접촉 센서 시스템의 연결관계를 나타내는 회로도로서, 복수개의 접촉 패드들(10-1 내지 10-N), 반도체 장치(20), 호스트 컴퓨터(30)를 구비하고, 반도체 장치(20)는 복수개의 입출력 단자들과 복수개의 감지 신호 발생기들(20-1 내지 20-N)을 구비한다. 반도체 장치(20)는 외부적으로 복수개의 입출력 단자들에 전원 전압, 접지 전압, 복수개의 접촉 패드들(10-1 내지 10-N)이 각각 연결되고, 내부적으로 복수개의 감지 신호 발생기들(20-1 내지 20-N)이 각각의 입력단에 복수개의 입출력 단자들을 통해 복수개의 접촉 패드들(10-1 내지 10-N)이 각각 연결되어 있고, 출력단에 복수개의 입출력 단자들을 통해 호스트 컴퓨터에 연결된다.
복수개의 접촉 패드들(10-1 내지 10-N)은 전도성이 있는 저항체인 사람의 손가락과 같은 접촉 물체가 접촉되면 전기적인 상태 변화를 접촉 신호로 발생시킨다.
반도체 장치(20)는 복수개의 입출력 단자들 각각에 전원 전압, 접지 전압, 복수개의 접촉 패드들(10-1 내지 10-N)이 연결되어 복수개의 채널들을 형성하면서, 복수개의 접촉 패드들(10-1 내지 10-N)에서 발생하는 접촉 정보와 이를 필요로 하는 시스템을 적절히 제어한다.
이때 인접한 복수개의 채널들 간에 기생 커패시터들이 필수적으로 발생하게 되는데, 이로 인하여 인접 채널들 간에 간섭 신호가 발생하기도 하고, 각 채널간의 접촉 감도에 차이가 나기도 한다. 이와 같은 특성이 다양한 접촉센서 시스템을 구성할 때마다 접촉 패드들과 반도체 장치의 크기와 전기적 특성이 달라져 종래에는 각 시스템마다 각 채널간의 감도 조정 및 특성을 일치시키기 위하여 추가의 튜닝 작업이 반드시 수반되는 문제점이 있었다.
도 2는 도 1에서 접촉 패드와 전기적 접촉센서 제어부의 블록도로서, 기준 신호 발생부(10), 제 1 신호 발생부(21), 제 2 신호 발생부(22), 감지 신호 발생부(30)를 구비한다.
이하 각 블록들의 기능을 살펴보면 다음과 같다.
기준 신호 발생부(10)는 클럭 신호를 기준 신호(ref_sig)로서 발생하여 제 1 신호 발생부(21)와 제 2 신호 발생부(22)에 각각 인가한다.
제 1 신호 발생부(21)는 접촉 물체의 접촉 여부에 상관없이 항상 기준 신호(ref_sig)를 항상 제 1 시간 지연하여 제 1 신호(sig1)를 발생한다.
제 2 신호 발생부(22)는 접촉 물체가 접촉되는 접촉 패드(10-N)를 구비하고, 접촉 패드(10-N)에 접촉 물체가 접촉되지 않으면 기준 신호(ref_sig)를 지연하지 않고, 접촉 패드(10-N)에 접촉 물체가 접촉되면 기준 신호(ref_sig)를 제 1 시간 보다 더 많이 지연하여 제 2 신호(sig2)를 발생한다.
즉, 제 2 신호 발생부(22)는 접촉 물체의 비접촉시에는 제 1 신호(sig1)의 위상보다 빠른 위상을 가지는 제 2 신호(sig2)를 생성하고, 접촉시에는 제 1 신호(sig1)의 위상보다 느린 위상을 가지는 제 2 신호(sig2)를 생성한다.
여기에서 접촉 물체는 소정의 정전 용량을 가지는 모든 물체가 적용될 수 있으며, 대표적인 예로 많은 양의 전하를 축적할 수 있는 사람의 인체가 있다.
감지 신호 발생부(30)는 제 1 신호(sig1)에 동기되어 제 2 신호(sig2)를 샘플링 및 래치하여 감지 신호(con_sig)를 발생한다.
이때 접촉 센서와 복수개의 접촉 패드들간의 거리가 떨어진 경우에 접촉 센서와 각 접촉 패드들간의 복수개의 채널을 형성하게 되면, 각 채널간의 감도를 일치시키는 일이 매우 어려운 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 하나의 채널을 갖는 접촉 센서 시스템에서 접촉 패드를 반도체 장치의 패키지 내에 구성함으로써 다중 채널의 접촉 센서 시스템 구성시 각 채널간 접촉 감도를 조절하는 작업을 간소화할 수 있도록 하는 반도체 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 복수개의 채널을 갖는 접촉 센서 시스템에서 각 접촉 센서의 접촉 정보를 연속적으로 전달할 수 있도록 하는 데이지 체인 통신 방식의 접촉센서 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 장치의 제1 실시예는 접촉 신 호를 감지하여 감지 신호를 발생하는 감지 신호 발생기가 집적화된 다이, 다이에 부착되어 접촉 신호를 발생하는 전도성의 다이 부착 패드, 다이와 다이 부착 패드를 패키징하는 패키지를 구비하고 다이 부착 패드는 패키지에 접촉 물체의 접촉 여부에 따라 접촉 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 장치의 제2 실시예는 최상부에 형성된 금속막을 구비하고 접촉 신호를 감지하여 감지 신호를 발생하는 감지 신호 발생기가 집적화된 다이, 다이에 부착되어 다이를 고정하는 다이 부착 패드, 다이와 다이 부착 패드를 패키징하는 패키지를 구비하고, 금속막은 패키지에 접촉 물체의 접촉 여부에 따라 접촉 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 장치의 제3 실시예는 상부의 서로 다른 층에 형성된 제1 및 제2 금속막들과 제1 및 제2 금속막들 사이에 형성된 절연막을 구비하고 접촉 신호를 감지하여 감지 신호를 발생하는 감지 신호 발생기가 집적화된 다이, 다이에 부착되어 다이를 고정하는 다이 부착 패드, 다이와 다이 부착 패드를 패키징하는 패키지를 구비하고 제1 금속막은 패키지에 접촉 물체의 접촉 여부에 따라 접촉 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉센서 장치는 데이지 체인 구조로 연결된 복수개의 반도체 장치들을 구비하고 복수개의 반도체 장치들 각각은 접촉 신호를 감지하여 감지 신호를 발생하는 감지 신호 발생기가 집적화된 다이, 다이에 부착되어 접촉 신호를 발생하는 전도성의 다이 부착 패드, 다이와 다이 부착 패드를 패키징하는 패키지를 구비하고 패키지에 접촉 물체의 접촉 여부에 따 라 접촉 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 반도체 장치 및 데이지 체인 통신 방식의 접촉센서 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 3a은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 장치의 구조를 도시한 단면도로서, 접촉센서(100), 제1 및 제2 리드 프레임(310, 320), 본딩 와이어(220), 반도체 패키지(400)를 구비하고, 접촉센서(100)는 접촉 패드로서의 다이 어태치(Die attach) 패드(130), 에폭시(120), 다이(110)로 구성된다. 여기에서, 다이 어태치 패드(130)는 제1 혹은 제2 리드 프레임 (310 혹은 320)과 연결시켜서 외부에 추가로 접촉 패드를 붙일 수 있는 것은 당연하다.
종래의 전기적 접촉센서와의 차이점은 접촉 패드가 반도체 장치의 외부에 구성되어 있는 대신 본 발명의 제1 실시예에서는 종래에 다이(110)의 고정 용도로 사용되던 다이 부착 패드(130)를 접촉 패드로 활용하여 반도체 장치의 내부에 다이(110)의 상부에 에폭시(120)를 매개체로 해서 부착되어 있다는 점이다.
도 3a을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 장치의 각 구성요소의 기능을 살펴보면 다음과 같다.
다이 부착 패드(130)는 다이(110)를 고정하면서 다이(110)에서 발생하는 열을 방출시키고, 접촉 물체가 접촉되면 이를 감지하여 전기적인 상태 변화를 접촉 신호로 발생시킨다.
다이(110)는 다이 부착 패드(130)에서 발생하는 접촉 정보를 인가받아 감지 신호 발생기의 동작에 의해 접촉 정보를 필요로 하는 시스템을 적절히 제어한다.
에폭시(120)는 절연성 수지로서, 다이(110)를 다이 부착 패드(130)에 접착시켜 고정시키는 역할을 한다.
본딩 와이어(220)는 다이(110) 내 감지 신호 발생기의 입출력 단자들을 외부 시스템과 접속되는 제1 및 제2 리드 프레임들(310, 320)과 전기적으로 연결하고, 다이 부착 패드(130)에서 발생하는 전기적인 상태 변화를 다이(110)에 전달한다.
반도체 패키지(400)는 다이(110)의 원활한 기능 수행을 위하여 외부의 여러 가지 환경으로부터 다이 부착 패드(130), 다이(110), 에폭시(120), 제1 및 제2 리드 프레임들(310, 320), 본딩 와이어(220)를 보호하도록 세라믹과 같은 절연체로 외곽에서 포장한다.
도 3b는 도 3a의 반도체 장치 내 접촉센서(100)의 구성도로서 다이 부착 패드(130), 감지 신호 발생기(140), 중재기(150)를 구비하고, 감지 신호 발생기(140)는 기준 신호 발생부(111), 제 1 신호 발생부(113), 제 2 신호 발생부(112), 감지 신호 발생부(114)를 구비한다.
다이 부착 패드(130)는 감지 신호 발생기(140)의 상부에 연결되어 접촉 신호를 전달하고, 제 1 신호 발생부(113)는 기준 신호 발생부(111)와 감지 신호 발생부(114) 사이에 위치하는 제 1 저항(R11)과, 제 1 저항(R11)과 감지 신호 발생부(114)의 사이에 위치하며 접지 전압(VSS)과 연결되는 커패시터(CAP1)를 포함하고, 제 2 신호 발생부(112)는 기준 신호 발생부(111)와 감지 신호 발생부(114) 사이에 위치하는 제 2 저항(R12)과, 제 2 저항(R12)과 감지 신호 발생부(114)의 사이 에 위치하여 정전용량을 가지는 접촉물체가 접촉되도록 하는 다이(110) 상부에 위치한 다이 부착 패드(130)를 포함한다.
이때 제 1 및 제 2 저항(R11, R12)은 기준 신호 발생부(111)와 커패시터(CAP1)간의 지연 성분과 기준 신호 발생부(111)와 접촉 패드(130)간의 지연 성분을 동일하도록 하는 저항으로, 비 접촉시 제1 신호 발생부 (113)와 제2 신호 발생부 (112)의 지연 성분의 차이가 극히 미약하도록 하고, 제 1 저항(R11)과 제 2 저항 (R12)가 값이 유사할 경우 커패시터(CAP1)는 접촉물체의 정전용량 보다 작은 정전용량을 가지도록 한다. 즉, 사람의 인체가 평균적으로 가지는 정전용량(CAP2) 보다 작은 정전용량을 가지도록 한다.
한편, 감지 신호 발생부(114)는 제 1 신호에 동기되어 접촉 신호를 획득 및 래치할 수 있는 디플립플롭(D-flipflop), JK 플립플롭, 래치회로 등이 될 수 있는데, 이하에서는 이해의 편의를 위하여 제 1 신호(sig1)의 하강 에지에 동기되어 동작되는 디플립플롭으로 한정하여 설명하도록 한다.
중재기(150)는 입력 단자를 통해 이전 단계에서의 접촉 정보들을 인가받아 임시로 저장하였다가 당해 반도체 장치의 감지 신호 발생기(140)에서 하이 레벨의 감지 신호가 발생하면 당해 접촉 정보와 함께 출력 단자를 통해 출력한다.
이하에서는 도 3a 및 도 3b 를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 장치의 동작을 살펴보도록 한다.
다이(110) 내 기준 신호 발생부(111)는 클럭 신호를 기준 신호(ref_sig)로서 발생하고, 제 1 신호 발생부(113)는 기준 신호(ref_sig)를 인가받아 접촉 물체의 접촉 여부에 상관없이 항상 제 1 시간 지연하여 제 1 신호(sig1)를 발생하며, 제 2 신호 발생부(112)는 접촉 물체의 접촉 사실을 감지하는 다이 부착 패드(130)를 구비하면서 기준 신호(ref_sig)를 인가받아 다이 어태치(Die attach) 패드(130)에 접촉 물체의 접촉이 감지되지 않으면 기준 신호(ref_sig)를 지연하지 않고, 접촉 물체의 접촉이 감지되면 기준 신호(ref_sig)를 제 1 시간 보다 더 많이 지연하여 제 2 신호(sig2)를 발생한다.
감지 신호 발생부(114)는 제 1 신호(sig1)에 동기되어 제 2 신호(sig2)를 샘플링 및 래치하여 감지 신호(con_sig)를 발생한 후에 중재기(150)에 출력한다. 중재기(150)는 입력 단자를 통해 이전 단계에서의 접촉 정보들을 인가받아 임시로 저장하였다가 감지 신호(con_sig)를 인가받아 내부의 알고리즘에 의해 감지 신호(con_sig)가 로우 레벨인 경우에는 이전 단계에서의 접촉 정보들을 단순히 전달만 하고, 하이 레벨인 경우에는 당해 반도체 장치의 접촉 정보를 발생하여 이전 단계에서의 접촉 정보들과 함께 출력 단자를 통해 출력한다.
도 3c는 도 3b의 접촉센서에 있어서, 접촉 물체가 접촉한 경우의 신호 파형도이고, 도 3d는 접촉 물체의 접촉시의 접촉센서의 동작 회로도이다.
도 3b 내지 도 3d를 참조하면, 접촉 물체의 비접촉시에는 제 1 신호 발생부(113)의 지연 성분은 제 1 저항(R11)과 제 1 커패시터(CAP1)가 되고, 제 2 신호 발생부(112)의 지연 성분은 제 2 저항(R12)이 된다.
이에 제 1 신호 발생부(113)는 제 1 저항(R11)과 제 1 커패시터(CAP1)의 RC 값에 따라 기준 신호(ref_sig)를 제 1 시간(T1) 만큼 지연시킨 제 1 신호(sig1)를 출력하고, 제 2 신호 발생부(112)는 접촉 물체가 접촉하지 않은 경우에는 도 3b에서와 같이 기준 신호(ref_sig)와 동일한 위상을 가지다가, 접촉 물체가 접촉하는 경우에는 도 3d에서와 같이 지연 성분이 접촉 물체의 정전용량(CAP2) 만큼 더 증가되어 제 1 시간(T1) 보다 더 지연된 제 2 시간(T2)만큼 지연되어 출력한다.
그러면 감지 신호 발생부(114)인 디플립플롭은 제 1 신호(sig1)의 하강 에지에 동기되어 제 2 신호(sig2)의 하이 레벨을 획득하고, 하이 레벨을 가지는 감지 신호(con_sig)를 출력하여 중재기(150)에 접촉 물체의 접촉 사실을 알리고, 중재기(150)는 이전 단계의 반도체 장치에서의 접촉 정보들을 저장한 후에 당해 반도체 장치의 접촉 정보를 발생하여 양자를 합하여 출력함으로써 궁극적으로 누적된 접촉 정보들을 다음 단계의 반도체 장치로 전달한다.
다음으로, 도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 장치의 구조를 도시한 단면도로서, 다이(500), 에폭시(120), 다이 부착 패드(130), 제1 및 제2 리드 프레임들(310, 320), 본딩 와이어(220), 반도체 패키지(400)를 구비하고, 다이(500)는 최상위 금속막(520)과 전기적 접촉센서(510)로 구성된다.
본 발명의 제1 실시예와의 차이점은 본 발명의 제1 실시예의 다이의 접촉 패드가 다이의 상부에 에폭시를 매개체로 해서 부착되어 있으나, 본 발명의 제2 실시예에서는 접촉 패드가 다이 제조 공정상 최상위 금속막(520)으로서 반도체 장치 내 다이(500) 내부에 포함되어 있다는 점이 다르다.
도 4a를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 장치의 각 구성요소의 기능을 살펴보면 다음과 같다.
다이(500), 에폭시(120), 제1 및 제2 리드 프레임들(310, 320), 반도체 패키지(400)는 상기한 본 발명의 제1 실시예에서와 동일하므로 여기에서는 설명을 생략한다. 다만, 최상위 금속막(520)은 일반적으로 반도체 장치의 전기적 연결을 목적으로 사용되지만, 본 발명에서는 접촉 패드로서 접촉 물체가 접촉되었을 때에 전기적인 상태 변화를 접촉 신호로 발생시키는 역할을 하고, 다이 부착 패드(130)는 다이(500)를 고정하면서 다이(500)에서 발생하는 열을 방출시키는 보편적인 기능만 할 뿐, 다이 부착 패드(130)와 같이 접촉 물체가 접촉시 이를 감지하여 전기적인 상태 변화를 접촉 신호로 발생하지는 않는다.
본딩 와이어(220)는 다이(500)의 입출력 단자들과 연결된 최상위 금속막(520)을 외부 시스템과 연결되는 리드 프레임들(310, 320)과 전기적으로 연결하고, 다이 부착 패드(130)와는 전기적으로 연결하지 않는 점에서 차이가 있다.
도 4b는 도 4a의 반도체 장치 내 다이(500)의 구성도로서 최상위 금속막(520)과 전기적 접촉센서(510)로 구성되고, 전기적 접촉센서(510)는 감지 신호 발생기(540)와 중재기(550)를 구비하며, 감지 신호 발생기(540)는 기준 신호 발생부(511), 제 1 및 제2 신호 발생부(512, 513), 감지 신호 발생부(514)를 구비한다.
제 1 신호 발생부(513), 감지 신호 발생부(514), 중재기(550)의 구성과 연결관계는 도 3b의 본 발명의 제1 실시예에 따른 접촉센서의 구성도와 대동소이하므로 여기에서는 설명을 생략하기로 한다. 다만, 제 2 신호 발생부(112)에서 기준 신호 발생부(511)와 감지 신호 발생부(514) 사이에 위치하는 제 2 저항(R12)은 동일하나, 접촉 패드가 제 2 저항(R12)과 감지 신호 발생부(514)의 접점에 연결되면서 다 이 부착 패드로 다이(500)의 외부에 위치하는 대신에 최상위 금속막(520)으로 다이(500) 내부에 위치하는 점에서 차이가 있다.
이하에서는 도 4a 및 도 4b 를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 장치의 동작을 살펴보도록 한다. 기준 신호 발생부(511)와 감지 신호 발생부(514)의 동작은 본 발명의 제1 실시예의 반도체 장치와 대동소이하나, 차이점은 제 1 신호 발생부(513)가 다이 내에 접촉 물체가 접촉되는 최상위 금속막(520)을 구비하고, 최상위 금속막(520)에 접촉 물체가 접촉되지 않으면 기준 신호(ref_sig)를 지연하지 않고, 접촉 물체가 접촉되면 기준 신호(ref_sig)를 제 1 시간 보다 더 많이 지연된 제2 시간만큼 더 지연하여 제 1 신호(sig1)를 발생한다는 점이다.
따라서, 감지 신호 발생부(514)는 본 발명의 제1 실시예와 마찬가지로 제 1 신호(sig1)에 동기되어 제 2 신호(sig2)를 샘플링 및 래치하여 감지 신호(con_sig)를 발생한 후에 중재기(550)로 출력하고 중재기(550)는 이전 단계의 반도체 장치에서의 접촉 정보들을 저장한 후에 당해 반도체 장치의 접촉 정보를 발생하여 양자를 합하여 출력함으로써 궁극적으로 누적된 접촉 정보들을 다음 단계의 반도체 장치로 전달한다.
다음으로, 도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 접촉센서의 구조를 도시한 단면도로서, 다이(600), 에폭시(120), 다이 부착 패드(130), 제1 및 제2 리드 프레임들(310, 320), 본딩 와이어(220), 반도체 패키지(400)를 구비하고, 다이(600)는 최상위 금속막(620), 절연막(625), 두 번째 상위 금속막(630), 전기적 접촉센서(610)로 구성된다.
본 발명의 제2 실시예인 도 4a에서의의 구성 요소와 차이점은 다이(600) 내에 본 발명의 제2 실시예의 접촉 패드인 최상위 금속막과 전기적 접촉센서의 사이에 절연막(625)과 커패시플렉터로서의 두 번째 상위 금속막(630)이 추가로 부착되어 있다는 점이다.
도 5a를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 반도체 장치의 각 구성요소의 기능을 살펴보면 다음과 같다.
최상위 금속막(620), 에폭시(120), 제1 및 제2 리드 프레임들(310, 320), 반도체 패키지(400), 본딩 와이어(220)는 상기한 본 발명의 제2 실시예에서와 동일하므로 설명을 생략한다. 다만, 두 번째 상위 금속막(630)은 커패시플렉터로 구성되는데, 최상위 금속막(620)과 동전위의 신호를 인가하여 최상위 금속막(620)과의 사이에 절연막(625)에서 생기는 기생 커패시턴스의 영향을 감소시킴으로써 최상위 금속막(620)에 접촉 물체가 접촉할 때 더 큰 커패시턴스의 변화를 얻게 되어 접촉 감도를 증가시킬 수 있다.
여기에서 커패시플렉터(Capaciflector)란 센서의 일종으로서, 센싱 기판과 접지 기판의 두 전극 사이에 리플렉터(Reflector)판을 집어 넣어서 전기장이 바깥으로 돌아서 다른 한쪽 전극으로 가도록 만든 것이다. 이 전기장이 커패시플렉터 센서 근처에 오는 물체들을 감지하게 되어 있는데, 보통의 커패시터와 동일한 원리로 그 전기장 내에 다른 유전 상수 값을 가진 물체가 삽입되면 커패시터의 용량이 변하는 원리를 이용한 것이다.
이때 센싱 기판과 접지 기판 사이에 기생 커패시터가 불가피하게 발생되어 센싱 기판의 감지도(Sensitivity)를 감소시키므로 리플렉터판을 항상 센싱 기판과 동일한 전위와 동일한 위상으로 구동시켜 기생 커패시터의 영향을 감소시킴으로써 센싱 기판의 감지도를 증가시키게 되는 원리이다.
도 5b는 도 5a의 반도체 장치 내 접촉센서(600)의 구성도로서, 최상위 금속막(620), 두 번째 상위 금속막(630), 전기적 접촉센서(610)를 구비하고, 전기적 접촉센서(610)는 감지 신호 발생기(640)와 중재기(650)를 구비하며, 감지 신호 발생기(640)는 기준 신호 발생부(611), 제 1 및 제2 신호 발생부(612, 613), 감지 신호 발생부(614)를 구비한다.
제 1 신호 발생부(613)와 감지 신호 발생부(614)의 구성과 연결관계는 도 4b의 본 발명의 제2 실시예에 따른 접촉센서의 구성도와 대동소이하므로 여기에서는 설명을 생략하기로 한다. 다만, 제 2 신호 발생부(612)에서 기준 신호 발생부(611)와 감지 신호 발생부(614) 사이에 위치하는 제 2 저항(R12)은 동일하나, 최상위 금속막(620)으로서의 접촉 패드와 제 2 저항(R12)과 감지 신호 발생부(614)의 접점을 연결하는데 있어서 양자의 사이에 커패시플렉터로서의 두 번째 상위 금속막(630)이 추가로 연결되는 차이점이 있다.
이하에서는 도 5a 및 도 5b를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 반도체 장치의 동작을 살펴보도록 한다. 기준 신호 발생부(611)와 감지 신호 발생부(614)의 동작은 본 발명의 제2 실시예의 반도체 장치와 대동소이하나, 차이점은 제 1 신호 발생부(613)는 접촉 물체가 접촉되는 최상위 금속막(620)과 두 번째 상위 금속막(630)의 상하 접합을 구비하고, 최상위 금속막(620)에 접촉 물체가 접촉되지 않 으면 기준 신호(ref_sig)를 지연하지 않고, 접촉 물체가 접촉되면 본 발명의 제1 실시예에서의 접촉센서의 신호 파형도인 도 3d 에서 기준 신호(ref_sig)를 본 발명의 제2 실시예에서의 제 2 시간(T2) 보다 훨씬 더 많이 지연된 제3 시간(T3)만큼 지연되어 제 2 신호(sig2)를 발생한다는 점이다.
이는 커패시플렉터로 구성된 두 번째 상위 금속막에 최상위 금속막(620)과 동전위의 신호를 인가하여 최상위 금속막(620)에 접촉 물체가 접촉할 때 기생 커패시턴스의 영향이 감소되어 더 큰 커패시턴스의 변화를 얻게 됨으로써 제 2 신호(sig2)의 지연 시간을 더 증가시키는 효과가 있다.
또한, 제 1 신호 발생부(613)는 접촉 물체의 접촉 여부에 상관없이 항상 기준 신호(ref_sig)를 항상 제 1 시간 지연하여 제 1 신호(sig1)를 발생하는 점은 본 발명의 제2 실시예에서와 동일하므로 감지 신호 발생부(614)가 제 1 신호(sig1)에 동기되어 제 2 신호(sig2)를 샘플링하는데 있어서, 더욱 안정적인 시간 마진을 가지고 데이터를 래치할 수 있어 최종적으로 정확한 감지 신호(con_sig)를 발생하게 되고, 이 신호는 제2 리드 프레임을 통해 외부의 접촉 정보를 필요로 하는 시스템으로 출력되어 궁극적으로는 반도체 장치의 감도를 증가시키게 되는 것이다.
따라서, 본 발명의 접촉 패드를 이용하여 구성한 접촉 센서 시스템은 다이를 제작할 때 이미 접촉 패드의 크기와 위치를 알 수 있으므로 감도 조정의 작업을 간단하게 할 수 있도록 제작 가능하므로 접촉 센서 시스템의 구성이 단순화될 수 있고, 다이 내에 접촉 패드가 포함되어 있어 별도로 접촉 패드를 제작하거나 구성할 필요가 없으므로 접촉 센서 시스템을 구성하는 비용이 절약될 수 있게 된다.
다음으로, 도 6a은 본 발명의 다른 목적에 따라 접촉패드가 내장된 복수개의 반도체 장치들을 연결할 때 사용되는 통신 방식을 설명하기 위한 블록도로서, 복수개의 리드 프레임들을 구비한 복수개의 반도체 장치들(700-1 내지 700-N), 호스트 컴퓨터(800), 이들을 데이지 체인 통신 방식으로 연결한 와이어(750)로 구성되고, 복수개의 반도체 장치들 각각은 도 3a 내지 도 5a에서 도시한 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 반도체 장치에 해당하므로 다이 내부에 감지 신호 발생기와 중재기를 구비한다. 따라서, 여기에서는 다이 내부의 감지 신호 발생기와 중재기의 구성 요소들과 각 구성 요소들의 기능 설명은 생략한다.
각각의 제1 리드 프레임(1-1 내지 N-1)에 전원 전압(VDD)이 인가되고 제2 리드 프레임(1-2 내지 N-2)에 접지 전압(VSS)이 연결되는 복수개의 반도체 장치들(700-1 내지 700-N)을 와이어(750)가 직렬로 연결하면서 복수개의 반도체 장치들(700-1 내지 700-N) 각각의 제3 리드 프레임(1-3 내지 N-3)에 인접한 반도체 장치들(700-1 내지 700-N)의 제4 리드 프레임(2-4 내지 N-4)을 각각 연결한다.
이와 같이 복수개의 반도체 장치들(700-1 내지 700-N)이 데이지 통신 방식으로 연결되어 최종 반도체 장치(700-N)의 제3 리드 프레임(N-3)은 호스트 컴퓨터(800)에 연결된다. 또한, 최초단의 반도체 장치의 제4 리드 프레임(1-4)에는 접지 전압이 인가되어 호스트 컴퓨터(800)로부터 가장 먼 위치에 있다는 정보를 전달한다.
도 6a을 참조하여 본 발명의 다른 목적에 따라 접촉패드가 내장된 복수개의 반도체 장치들을 연결할 때 사용되는 통신 방식을 설명하기 위한 각 구성요소들의 기능을 살펴보면 다음과 같다.
복수개의 반도체 장치들(700-1 내지 700-N)은 각각 내장되어 있는 접촉 패드를 통하여 접촉 물체가 접촉되었을 때 전기적인 상태 변화를 접촉 신호로 발생시키고, 다이를 통하여 접촉 패드에서 발생하는 접촉 정보를 리드 프레임을 매개체로 하여 인접한 반도체 장치로 전달한다. 이때 다이 내부의 중재기는 전단계의 반도체 장치들의 고유한 식별 번호들과 당해 반도체 장치의 고유한 식별 번호를 합하여서 다음 단계의 반도체 장치에 전달한다.
호스트 컴퓨터(800)는 데이지 통신 방식으로 연결된 복수개의 인접한 반도체 장치들의 고유한 식별 번호들을 최종단의 반도체 장치의 중재기를 통해 기억하고 있다가 복수개의 반도체 장치들 중 일부에 접촉 물체가 감지되었을 때 접촉된 반도체 장치들의 고유한 식별 번호들을 누적적으로 전달받아 접촉 물체의 접촉 사실을 인식하고 접촉 정보를 필요로 하는 시스템을 적절히 제어한다.
와이어(750)는 복수개의 반도체 장치들(700-1 내지 700-N)을 직렬로 연결하면서 반도체 장치들(700-1 내지 700-N) 각각의 제1 리드 프레임들(1-1 내지 N-1)에 전원 전압(VDD)을, 제2 리드 프레임들(1-2 내지 N-2)에 접지 전압(VSS)을 연결하고, 제3 리드 프레임들(1-3 내지 N-3)에 인접한 반도체 장치들(700-2 내지 700-N)의 제4 리드 프레임들(2-4 내지 N-4)을 각각 연결하여 최종 반도체 장치(700-N)의 제3 리드 프레임(N-3)을 호스트 컴퓨터(800)에 연결한다.
도 6b는 도 6a에서 복수개의 반도체 장치들 각각의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도로서 감지 신호 발생기(710), 중재기(720), 복수개의 리드 프레임들(N-1 내지 N-4)을 구비하고, 중재기는 입력단 레지스터(721), 출력단 레지스터(722), 제어부(723), 데이지 체인 레지스터(724)를 구비한다.
감지 신호 발생기(710)는 도 3b 내지 도 5b의 전기적 접촉센서들의 감지 신호 발생기들(110, 510, 610)의 구성요소들, 연결 관계, 각 구성요소들의 기능과 동일하므로 여기에서는 설명을 생략한다.
입력단 레지스터(721)는 리드 프레임을 통해 인접한 반도체 장치들로부터 전단계의 접촉된 반도체 장치들의 고유 번호들을 인가받아 일시적으로 저장하였다가 출력할 필요가 있을때 제어부(723)의 제어에 따라 저장된 상기 데이터들을 출력한다.
출력단 레지스터(722)는 당해 반도체 장치의 감지 신호 발생기(710)에서 발생한 감지 신호를 인가받아 일시적으로 저장하였다가 제어부(723)의 제어에 따라 감지 신호를 출력할 필요가 있을때 감지 신호를 당해 반도체 장치의 고유 번호와 함께 출력한다.
제어부(723)는 당해 반도체 장치의 감지 신호 발생부(114)에서 감지 신호가 발생하면 이를 감지하고 내부의 알고리즘에 의해 당해 반도체 장치의 고유 번호를 출력하여 출력단 레지스터(722)에 저장하고 입력단 레지스터(721)와 출력단 레지스터(722)를 제어하여 저장된 데이터들을 각각 출력하도록 한다.
데이지 체인 레지스터(724)는 제어부(723)의 제어에 따라 입력단 레지스터(721)로부터 인접한 접촉된 반도체 장치들의 고유 번호들을 인가받고 출력단 레지스터(722)로부터 당해 반도체 장치의 고유 번호를 인가받아 양자를 합하여 당해 반도체 장치 외부로 출력한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하여 본 발명의 다른 목적에 따른 통신 방식의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 데이지 체인 통신 방식이란 일반적으로 입출력장치가 직렬 방식으로 중앙처리장치에 연결되는 것을 말하는데, 본 발명에서는 복수개의 인접한 반도체 장치들(700-1 내지 700-N)의 리드 프레임들이 각각 와이어(750)로 연결되어 종국적으로 호스트 컴퓨터(800)에 연결된다. 따라서, 복수개의 인접한 반도체 장치들(700-1 내지 700-N) 중 일부에 접촉물체가 감지되었어도 접촉 정보가 누적적으로 전달되어 호스트 컴퓨터(800)에서는 접촉물체의 감지 사실을 알 수 있게 된다.
예를 들어 사람의 손가락이 제1 반도체 장치(700-1)에는 접촉되지 않았지만 제2 및 제3 반도체 장치들(700-2, 700-3)에 접촉이 되었다면 복수개의 인접한 반도체 장치들(700-1 내지 700-N) 내부에서는 다음과 같은 동작이 진행된다.
먼저, 제1 반도체 장치(700-1)에는 접촉 사실이 없어 제2 반도체 장치(700-2) 내 입력단 레지스터와 데이지 체인 레지스터에는 저장된 데이터가 존재하지 않은 상태이다.
제2 반도체 장치(700-2) 내 감지 신호 발생기(710)는 하이 레벨의 감지 신호를 출력하고, 중재기(720)의 제어부(723)에서 이를 인가받아 내부 알고리즘에 의해 제2 반도체 장치(700-2)의 고유 식별 번호를 발생한다. 출력단 레지스터(722)는 이 식별 번호를 인가받아 제어부(723)의 제어에 의해 출력이 필요한 시점에 데이지 체인 레지스터(724)로 출력한다.
데이지 체인 레지스터(724)는 제2 반도체 장치(700-2) 직전 단계인 제1 반도체 장치(700-1)로부터 인가된 접촉 정보가 저장되어 있지 않으므로 제2 반도체 장치(700-2)의 제1 접촉 정보 즉, 제2 반도체 장치 고유의 식별 번호만을 제3 리드 프레임(2-3)을 통해 출력한다.
제3 반도체 장치(700-3)는 제4 리드 프레임(3-4)을 통해 제2 반도체 장치(700-2)로부터 제1 접촉 정보를 인가받아 입력단 레지스터에 저장한 후에 제어부의 제어에 의해 데이지 체인 레지스터로 출력하여 임시로 저장시킨다.
제3 반도체 장치(700-3)는 상기 제2 반도체 장치(700-2)와 마찬가지로 접촉을 감지하여 제2 접촉 정보 즉, 제3 반도체 장치 고유의 식별 번호 발생하고 제어부의 제어에 의해 데이지 체인 레지스터로 출력한다. 이때 데이지 체인 레지스터는 이미 저장되어 있던 제1 접촉 정보와 제2 접촉 정보를 함께 누적하여 제3 리드 프레임(3-3)을 통해 제1 및 제2 접촉 정보를 출력한다.
한편, 제4 반도체 장치(700-4)가 직접적으로 사람의 손가락이 감지되지 않았다고 가정한다면 데이지 체인 통신 방식에 의해 제3 반도체 장치(700-3)로부터 제4 리드 프레임(4-4)을 통해 제1 및 제2 접촉 정보를 인가받아 중재기 내부의 데이지 체인 레지스터에 저장하였다가 제4 반도체 장치(700-4) 내 감지 신호 발생기로부터 로우 레벨의 감지 신호가 발생되면 제어부는 당해 제4 반도체 장치(700-4)의 접촉 사실이 없음을 판단하고 이전 단계들의 접촉 정보인 제1 및 제2 접촉 정보를 제3 리드 프레임(4-3)을 통해 단순히 제5 반도체 장치(700-5)에 전달한다.
이와 같은 경로에 의해 제1 및 제2 접촉 정보가 최종단의 제N 반도체 장 치(700-N)를 경유하여 호스트 컴퓨터(800)까지 전달됨으로써 궁극적으로 호스트 컴퓨터(800)는 사람의 손가락이 제2 및 제3 반도체 장치들에 접촉되었음을 감지하고 접촉 정보를 필요로 하는 시스템을 적절히 제어하게 되는 것이다.
여기에서, 반도체 별 고유 식별 번호는 여러 가지 방법으로 만들 수 있는데, 가장 간단한 예는 최초 전원 인가 시 호스트 컴퓨터 (800)가 식별 번호를 할당하는 방법이다. 또 다른 예는 끝에 있는 반도체는 다른 반도체로부터 신호를 받지 못함으로, 끝에 있는 것을 식별하고 각 반도체 간의 통신을 통해 연결된 끝에 있는 것 있는 것부터 차례로 번호를 정하는 것이다.
접촉패드간의 거리가 멀리 떨어져 있는 경우에 다수개 채널의 반도체 장치 하나로 구성하게 되면 각 채널간의 감도를 일치시키는 일은 매우 어려운 일이 되지만, 본 발명의 접촉 패드가 내장된 반도체 장치와 데이지 통신 방식을 이용하게 되면 추가의 감도 조정이 필요 없이 약간의 전기적 신호 연결만으로 복수개의 접촉 센서 시스템을 저렴하게 구성할 수 있게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 반도체 장치는 다이 제작시 이미 접촉 패드의 크기와 위치를 알 수 있어 감도 조정의 작업이 간단하고, 접촉 센서 내에 접촉 패드가 포함되어 있어 시스템 구성이 간편하고 비용이 절약된다.
본 발명의 접촉센서 장치는 추가의 감도 조정이 불필요하고 소수의 전기적 신호 연결만으로 복수개의 접촉센서 시스템을 저렴하게 구성할 수 있도록 하여 준다.

Claims (18)

  1. 접촉 신호를 감지하여 감지 신호를 발생하는 감지 신호 발생기가 집적화된 다이;
    상기 다이에 부착되어 상기 접촉 신호를 발생하는 전도성의 다이 부착 패드; 및
    상기 다이와 상기 다이 부착 패드를 패키징하는 패키지를 구비하고,
    상기 다이 부착 패드는 상기 패키지에 접촉 물체의 접촉 여부에 따라 상기 접촉 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 장치는
    상기 다이의 복수개의 입출력 단자들을 외부와 연결하고 상기 감지 신호를 외부에 전달하는 복수개의 리드 프레임들;
    상기 다이 부착 패드에서 발생하는 상기 접촉 신호를 상기 다이에 전달하고 상기 복수개의 입출력 단자들을 상기 복수개의 리드 프레임들과 전기적으로 연결하는 복수개의 본딩 와이어들을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 감지 신호 발생기는
    클럭 신호를 기준 신호로서 발생하는 기준 신호 발생부;
    상기 기준 신호를 인가받아 접촉 물체의 접촉 여부에 상관없이 항상 제 1 시간 지연하여 제 1 신호를 발생하는 제 1 신호 발생부;
    상기 기준 신호를 인가받아 상기 다이 부착 패드에 접촉 물체의 접촉이 감지되지 않으면 상기 기준 신호를 지연하지 않고, 접촉 물체의 접촉이 감지되면 상기 기준 신호를 상기 제 1 시간 보다 더 많이 지연하여 제 2 신호를 발생하는 제 2 신호 발생부;
    상기 제 1 신호에 동기되어 상기 제 2 신호를 샘플링 및 래치하여 감지 신호를 발생한 후에 상기 리드 프레임을 통해 외부로 출력하는 감지 신호 발생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  4. 최상부에 형성된 금속막을 구비하고 접촉 신호를 감지하여 감지 신호를 발생하는 감지 신호 발생기가 집적화된 다이;
    상기 다이에 부착되어 상기 다이를 고정하는 다이 부착 패드; 및
    상기 다이와 상기 다이 부착 패드를 패키징하는 패키지를 구비하고,
    상기 금속막은 상기 패키지에 접촉 물체의 접촉 여부에 따라 상기 접촉 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반도체 장치는
    상기 다이의 복수개의 입출력 단자들을 외부와 연결하고 상기 감지 신호를 외부에 전달하는 복수개의 리드 프레임들;
    상기 복수개의 입출력 단자들을 상기 복수개의 리드 프레임들과 전기적으로 연결하는 복수개의 본딩 와이어들을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 금속막은
    상기 복수개의 금속막들 중에서 반도체 제조 공정상 최상위에 생성되는 금속막인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 감지 신호 발생기는
    클럭 신호를 기준 신호로서 발생하는 기준 신호 발생부;
    상기 기준 신호를 인가받아 접촉 물체의 접촉 여부에 상관없이 항상 제 1 시간 지연하여 제 1 신호를 발생하는 제 1 신호 발생부;
    상기 기준 신호를 인가받아 상기 제1 금속막에 접촉 물체의 접촉이 감지되지 않으면 상기 기준 신호를 지연하지 않고, 접촉 물체의 접촉이 감지되면 상기 기준 신호를 상기 제 1 시간 보다 더 많이 지연하여 제 2 신호를 발생하는 제 2 신호 발생부;
    상기 제 1 신호에 동기되어 상기 제 2 신호를 샘플링 및 래치하여 감지 신호 를 발생한 후에 상기 리드 프레임을 통해 외부로 출력하는 감지 신호 발생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  8. 상부의 서로 다른 층에 형성된 제1 및 제2 금속막들과 상기 제1 및 제2 금속막들 사이에 형성된 절연막을 구비하고 접촉 신호를 감지하여 감지 신호를 발생하는 감지 신호 발생기가 집적화된 다이;
    상기 다이에 부착되어 상기 다이를 고정하는 다이 부착 패드; 및
    상기 다이와 상기 다이 부착 패드를 패키징하는 패키지를 구비하고,
    상기 제1 금속막은 상기 패키지에 접촉 물체의 접촉 여부에 따라 상기 접촉 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 반도체 장치는
    상기 다이의 복수개의 입출력 단자들을 외부와 연결하고 상기 감지 신호를 외부에 전달하는 복수개의 리드 프레임들;
    상기 복수개의 입출력 단자들을 상기 복수개의 리드 프레임들과 전기적으로 연결하는 복수개의 본딩 와이어들을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 금속막은
    상기 복수개의 금속막들 중에서 반도체 제조 공정상 최상위에 생성되는 금속막이고,
    상기 제2 금속막은
    상기 복수개의 금속막들 중에서 반도체 제조 공정상 상기 제1 금속막의 하층에 생성되는 금속막인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 감지 신호 발생기는
    클럭 신호를 기준 신호로서 발생하는 기준 신호 발생부;
    상기 기준 신호를 인가받아 접촉 물체의 접촉 여부에 상관없이 항상 제 1 시간 지연하여 제 1 신호를 발생하는 제 1 신호 발생부;
    상기 기준 신호를 인가받아 상기 제1 금속막에 접촉 물체의 접촉이 감지되지 않으면 상기 기준 신호를 지연하지 않고, 접촉 물체의 접촉이 감지되면 상기 기준 신호를 상기 제 1 시간 보다 더 많이 지연하여 제 2 신호를 발생하는 제 2 신호 발생부;
    상기 제 1 신호에 동기되어 상기 제 2 신호를 샘플링 및 래치하여 감지 신호를 발생한 후에 상기 리드 프레임을 통해 외부로 출력하는 감지 신호 발생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 감지 신호 발생기는
    상기 제1 금속막을 통해 접촉 신호를 발생시키고 상기 제2 금속막에 상기 제1 금속막과 동전위의 신호를 인가하여 상기 접촉 신호의 전기적인 상태 변화를 더 크게 하여 상기 접촉 신호를 정확하게 감지하여 감지 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 감지 신호 발생부는
    상기 제 1 신호에 동기되어 상기 제 2 신호를 샘플링하는데 있어서, 상기 제2 금속막을 통한 상기 제 2 신호의 더 많은 지연으로 더욱 안정적인 시간 마진을 가지고 데이터를 래치할 수 있게 됨으로써 정확한 감지 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  14. 직렬 통신 방식으로 연결된 복수개의 반도체 장치들을 구비하고,
    상기 복수개의 반도체 장치들 각각은
    접촉 신호를 감지하여 감지 신호를 발생하는 감지 신호 발생기가 집적화된 다이;
    상기 다이에 부착되어 상기 접촉 신호를 발생하는 전도성의 다이 부착 패드; 및
    상기 다이와 상기 다이 부착 패드를 패키징하는 패키지를 구비하고,
    상기 패키지에 접촉 물체의 접촉 여부에 따라 상기 접촉 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 접촉센서 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수개의 반도체 장치들 각각은
    이전 단계에서 상기 감지 신호를 발생한 반도체 장치의 식별 번호를 전달받아 저장한 후에 당해 반도체 장치의 상기 패키지에 접촉 물체의 접촉에 따라 자신의 식별 번호를 발생하여 양자를 합하여 출력함으로써 다음 단계의 반도체 장치로 전달하는 중재기를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉센서 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 복수개의 반도체 장치들 각각은
    복수개의 리드 프레임들을 구비하여 와이어로 각각의 제1 리드 프레임에 인접한 반도체 장치들의 제2 리드 프레임을 각각 연결하고,
    상기 복수개의 인접한 반도체 장치들 중 일부에 접촉 물체가 감지되었어도 상기 감지 신호가 인접한 반도체 장치에 전달되어 최종단의 반도체 장치를 통해 상기 접촉 물체의 감지 사실을 알 수 있는 것을 특징으로 하는 접촉센서 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 복수개의 리드 프레임들은
    상기 제1 리드 프레임에는 상기 감지 신호를 발생한 반도체 장치들의 식별 번호들이 출력되고,
    제3 리드 프레임에는 전원 전압이 인가되고 제4 리드 프레임에는 접지 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 접촉센서 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 직렬 통신 방식은
    데이지 체인 통신 방식인 것을 특징으로 하는 접촉센서 장치.
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