KR20070024603A - 패키지형 집적회로장치 - Google Patents

패키지형 집적회로장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20070024603A
KR20070024603A KR1020067026374A KR20067026374A KR20070024603A KR 20070024603 A KR20070024603 A KR 20070024603A KR 1020067026374 A KR1020067026374 A KR 1020067026374A KR 20067026374 A KR20067026374 A KR 20067026374A KR 20070024603 A KR20070024603 A KR 20070024603A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
integrated circuit
intermediate layer
gel
sealing
lead frame
Prior art date
Application number
KR1020067026374A
Other languages
English (en)
Inventor
데에 비일 아폴로니우스 자코부스 밴
지안 첸
Original Assignee
멜렉시스 엔파우
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 멜렉시스 엔파우 filed Critical 멜렉시스 엔파우
Publication of KR20070024603A publication Critical patent/KR20070024603A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3135Double encapsulation or coating and encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/565Moulds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49517Additional leads
    • H01L23/49531Additional leads the additional leads being a wiring board
    • 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
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/02Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means
    • B29C33/06Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means using radiation, e.g. electro-magnetic waves, induction heating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14618Containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025Semiconducting materials
    • H01L2924/10251Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253Silicon [Si]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

집적회로자이(100)가 보호패키지(108)내에 밀봉되는 집적회로(104)로 구성된다. 집적회로는 감지소자 또는 방사체소자일 수 있는 적어도 하나의 능동소자를 갖는다. 집적회로(104)는 중간층(103)상에 배치되고 이에 전기적으로 연결된다. 중간층(103)은 집적회로(104)와 실질적으로 동일한 열팽창계수를 갖는다. 중간층(103)은 리드 프레임(102)에 접착된다. 집적회로(104)는 와이어(106)에 의하여 중간층(103)에 전기적으로 연결되고 중간층(103)은 와이어(105)에 의하여 리드 프레임(102)의 주연부(101)에 전기적으로 연결된다. 집적회로(104), 중간층(103) 및 리드 프레임(102)이 결합되고 전기적으로 연결되었을 때, 상기 집적회로(104)의 상부면에 겔 블랍(107)이 분배되어 겔코팅 조립체가 형성된다. 겔코팅 조립체는 몰딩장치의 캐비티내에 삽입된다. 상기 캐비티네는 상기 겔 블랍(107)에 접촉하는 돌출부가 내면에 형성되어 있다. 플라스틱 몰딩화합물이 캐비티내에 주입되어 장치를 보호패키지로 밀봉될 수 있도록 한다.
집적회로, 패키지.

Description

패키지형 집적회로장치 {PACKAGED INTEGRATED CIRCUIT DEVICES}
본 발명은 패키지형 집적회로장치와 이러한 장치를 보호패키지에 밀봉하는 방법에 관한 것으로, 특히 패키지형 집적회로 센서 및/또는 방사체장치와 이러한 장치를 보호패키지에 밀봉하는 방법에 관한 것이다.
집적회로 센서 또는 방사체장치는 압력, 운동 또는 기타 다른 물리적인 파라메타를 검출하거나 어떠한 광선(예를 들어 가시광선, 적외선 또는 자외선 파장의 광선)을 검출하거나 방사하는 능동소자가 결합되는 집적회로로 구성된다. 전형적으로, 집적회로는 보호패키지에 밀봉되고, 상기 패키지는 집적회로가 외부회로에 전기적으로 연결될 수 있도록 하고 감지소자는 외부환경에 노출될 수 있도록 한다.
이러한 장치가 정확히 작동될 수 있도록 하기 위하여, 능동소자는 패키지에 의하여 가려지거나 밀봉공정에 의하여 손상되지 않아야 한다. 통상적인 저가의 밀봉방법은 리드 프레임에 집적회로를 배치하는 단계와 집적회로와 리드 프레임을 몰딩장치의 캐비티내에 삽입하는 단계를 포함한다. 그리고 적당한 몰딩화합물이 20~80 바아 범위의 압력에서 집적회로를 전체적으로 밀봉할 수 있도록 캐비티에 주입된다. 능동소자가 외부환경에 노출될 수 있도록 하는 여러 기술이 이용될 수 있다.
이러한 기술의 하나로서 집적회로가 몰딩장치내에 삽입되기 전에 교화체(膠化體)인 겔(gel)이 능동소자에 도포되고 몰딩장치는 이러한 몰딩장치의 측부 또는 몰딩장치의 측부로부터 돌출된 돌출부가 밀봉공정중에 겔에 접촉할 수 있도록 한다. 이러한 방법에 있어서는 능동소자와 패키지의 외부 사이에 통로가 형성되고 이를 통하여 능동소자가 외부환경에 노출될 수 있다. 능동소가자 외부환경에 보다 잘 노출될 수 있도록 하기 위하여, 겔은 밀봉공정이 완료되었을 때 제거될 수 있다. 이러한 방법이 미국특허 제5,897,338호에 기술되어 있다.
이러한 방법에서 겔은 노출된 상태로 남아 있어야 하는 집적회로의 영역을 한정하므로 주입되는 겔의 양과 배치과정이 크게 제한된다. 겔의 양이 너무 적으면 플라스틱 몰딩화합물이 능동소자를 오염시키거나 가리게 되어 능동소자의 작동역량을 떨어뜨리거나 훼손시킬 수 있다. 또한 너무 많은 양의 겔을 사용하면 밀봉후에 패키지내에 아주 큰 공극이 남도록 하여 패키지의 제작 자체가 너무 쉽게 실패할 수 있도록 한다. 겔의 불균일한 배치는 상기 문제점의 어느 하나 또는 모두의 원인이 될 수 있다.
아울러 이러한 불균일한 겔의 배치는 집적회로에 지나친 응력이 가하여질 수 있도록 하여 몰딩화합물과 센서소자 사이에 겔이 존재하지 않는 경우 반도체가 손상되거나 파손되는 결과를 가져올 수 있다.
겔이 정확히 배치되는 경우에도 일어날 수 있는 다른 문제점은 집적회로와 패키지의 열팽창계수의 차이이다. 이는 응력이 원인이 되거나 집적회로가 변형되게 하는 스트레인의 원인이 된다. 이는 응력 또는 변형, 또는 열변형 또는 히스테리시스효과에 의하여 센서의 정밀성에 오류가 나타나도록 하는 원인이 되도록 한다. 이는 패키지가 밀봉후 냉각 및 경화되는 동안에 나타나며 또한 패키지가 사용되는 동안에 광범위한 온도에 노출되는 경우에도 나타날 수 있다. 이러한 효과는 능동소자와 패키지를 구성하는 몰딩화합물 사이에 겔이 존재하지 한는 경우 확대된다.
따라서, 본 발명은 상기 언급된 문제점을 해소하거나 극복할 수 있는 센서/방사체장치를 패키지화하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따르면, 패키지내에 집적회로를 밀봉하는 방법을 제공하는 바, 이 방법이 상부면에 적어도 하나의 능동소자가 결합되는 상기 집적회로를 제공하는 단계, 전기적인 접점을 가지며 상기 집적회로와 열팽창계수가 실질적으로 동일한 중간층을 제공하는 단계, 상기 집적회로를 상기 중간층에 전기적으로 연결하는 단계, 상기 중간층을 리드 프레임상에 배치하는 단계, 하나의 조립체를 구성하도록 상기 중간층의 상부면에 상기 집적회로를 배치하는 단계, 상기 중간층을 상기 리드 프레임에 전기적으로 연결하는 단계, 상기 집적회로의 상부면과 상기 실리콘 중간층의 상부면을 덮어 겔코팅의 조립체를 구성하도록 상기 집적회로에 일정량의 겔을 분배하는 단계, 상기 겔과 접촉이 이루어질 수 있도록 하는 돌출부를 갖는 몰딩장치의 캐비티내에 조립체를 삽입하는 단계, 돌출부와 접촉하는 부분을 제외하고 조립체를 밀봉하도록 캐비티내에 몰딩화합물을 주입하는 단계와, 캐비티로부터 조립체를 분리하는 단계로 구성되고, 코팅된 조립체를 밀봉하는 몰딩화합물에 개방부가 형성되어 이를 통하여 능동소자가 노출됨을 특징으로 한다.
이러한 방법으로 집적회로와 몰딩화합물 사이의 일치하지 않는 열팽창계수에 의하여 능동소자에 지나친 스트레스나 스트레인이 가하여짐이 없이 압력, 운동 또는 기타 다른 물리적인 파라메타를 검출하거나 어떠한 광선(예를 들어 가시광선, 적외선 또는 자외선 파장의 광선)을 검출하거나 방사하는데 사용될 수 있는 저가의 집적회로장치를 제공할 수 있다.
중간층은 집적회로가 이러한 중간층에 배치되기 전에 리드 프레임에 배치되는 것이 좋다. 이는 이러한 2회에 걸친 배치단계가 통상적인 다이부착기술을 이용하여 수행될 수 있도록 한다.
몰딩화합물은 20~80 바아 범위의 압력에서 집적회로를 밀봉하는 캐비티내에 주입되는 것이 좋다.
능동소자는 감지소자 또는 방사체소자일 수 있다. 만약 능동소자가 감지소자인 경우 이는 하나 이상의 압력, 운동, 온도 또는 광선(예를 들어 가시광선, 적외선 또는 자외선 파장의 광선)을 검출할 수 있는 감지소자인 것이 좋다. 만약 요구되는 경우, 장치는 둘 이상의 감지소자로 구성되고, 각 감지소자가 동일 또는 유사하거나 상이한 물리적인 파라메타를 감지할 수 있도록 작동될 수 있다. 만약 능동소자가 방사체소자인 경우, 이러한 방사체소자는 광선(예를 들어 가시광선, 적외선 또는 자외선 파장의 광선)을 방사하는 방사체소자인 것이 좋다. 바람직한 실시형태에서, 능동소자는 광선감지소자와 광선방사체소자를 포함할 수 있다. 이러한 실시형태에서, 방사체소자와 감지소자는 요구된 바에 따라 유사하거나 상이한 파장에서 작동될 수 있다.
상기 겔은 상기 중간층과 상기 집적회로 모두의 전체 상부면을 실질적으로 덮는 것이 좋다. 상기 겔은 겔의 공급량을 조절함으로서 상기 중간층과 상기 집적회로의 상부면 이외의 영역은 덮지 않도록 하는 것이 좋다. 또한 가장 바람직하기로는 상기 겔이 상기 중간층의 변부에 이르렀을 때 유동하는 것이 정지될 수 있도록 충분한 표면장력을 갖는 것이 바람직하다.
중간층은 실리콘 중간층이다. 상기 집적회로는 실리콘 웨이퍼상에 구성된 것이다.
상기 집적회로는 플립칩(Flip-Chip) 또는 다른 적당한 부착방법과 같은 적당한 수단에 의하여 상기 중간층상에 배치될 수 있다. 상기 집적회로는 상기 집적회로의 상부면에 제공된 본드패드에 상기 중간층의 상부면에 제공된 본드패드를 연결하는 와이어를 이용하여 상기 중간층에 전기적으로 연결되는 것이 좋다. 또한, 상기 집적회로에 상기 집적회로의 저면으로 연장되어 상기 중간층의 상부면에 제공된 적당한 구성요소에 전기적으로 연결될 수 있는 비아(vias)가 구비될 수 있다. 상기 중간층은 상기 중간층의 상부면에 제공된 본드패드를 리드 프레임의 주연부에 연결하는 와이어에 의하여 상기 리드 프레임의 주연부에 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.
전기적인 연결패턴은 상기 중간층의 상부면에 제공되는 것이 좋다. 가장 바람직하기로는 상기 연결패턴이 상기 중간층과 상기 집적회로를 연결하는 본드패드와 상기 중간층을 상기 리드 프레임에 연결하는 본드패드 사이에 연장되는 것이다. 상기 중간층에는 부가적으로 상기 집적회로와 외부처리수단 사이의 연결을 위한 전자회로수단이 제공되는 것이 바람직하다.
집적회로는 단일 웨이퍼상에 형성되는 다수의 유사한 집적회로중의 하나이다. 가장 좋기로는 상기 집적회로가 상기 웨이퍼 상에 직사각형 어레이 또는 정사각형 어레이의 배열로 형성되는 것이다. 그리고 웨이퍼는 이러한 어레이에서 각각의 집적회로로 분리되도록 절단된다. 각 낱개의 집적회로는 상기 언급된 방법에 따라서 패키지화된다.
본 발명의 제2관점에 따라서, 본 발명 제1관점의 방법에 따라서 제조된 패키지형 집적회로장치가 제공된다.
본 발명의 제2관점에 따른 패키지형 집적회로장치는 요구된 바에 따라서 또는 적당히 본 발명의 제1관점의 특징이 결합될 수 있다.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 집적회로장치의 단면도.
도 1에서, 집적회로장치(100)는 보호패키지(108)내에 밀봉된 집적회로(104)로 구성된다. 집적회로(104)에는 광선, 압력, 온도 등과 같은 외부자극에 반응하는 감지소자 또는 광선을 방사하는 방사수단일 수 있는 적어도 하나의 능동소자가 결합되어 있다. 이러한 집적회로장치(100)에서, 패키지는 능동소자가 외부환경에 노 출될 수 있도록 하는 한편 집적회로(104)의 나머지부분을 보호한다.
도 1에서 보인 실시형태에서, 교화체의 작은 덩어리형태인 겔 블랍(gel blob)(107)이 집적회로(104)의 상부면에 형성된다. 이는 집적회로에 대하여 이를 보호하는 기능을 가지면서 능동소자가 작동될 수 있도록 한다. 예를 들어, 능동소자가 광선을 감지하거나 광선을 방사하는 소자이고 겔 블랍(107)이 투명한 겔인 경우, 광선을 감지하거나 광선을 방사하는 소자의 작동은 겔 블랍(107)에 의하여 좋지 않은 영향을 받지 않을 것이다. 마찬가지로, 압력감지소자는 대기압력이 겔을 통하여 전달될 수 있으므로 효과적으로 작동될 수 있을 것이다. 물론 겔 블랍(107)은 요구되는 경우 제거될 수 있다.
집적회로(104)는 중간층(103)상에 배치되어 이에 전기적으로 연결된다. 증간층(103)은 집적회로(104)와 실질적으로 동일한 열팽창계수를 갖는다. 전형적으로, 이를 위하여, 집적회로(104)가 실리콘 웨이퍼상에 제공되고 마찬가지로 중간층(103)이 실리콘 웨이퍼로 제조된다. 집적회로(104)와 중간층(103) 사이의 전기적인 연결은 집적회로(104)의 상부면에 형성된 본드패드와 중간층(103)의 상부면에 형성된 본드패드를 연결하는 와이어(106)에 의하여 이루어진다. 다른 실시형태에서, 집적회로(104)가 형성되는 웨이퍼를 통하여 비아가 형성되어 집적회로(104)와 중간층(103) 사이에 전기적인 연결이 이루어질 수도 있다.
그리고 중간층(103)이 리드 프레임(102)상에 배치되고 이에 전기적으로 연결된다. 이러한 전기적인 연결은 중간층(103)의 상부면에 형성된 본드패드와 리드 프레임(102)의 주연부(101) 사이를 연결하는 와이어(105)에 의하여 이루어진다. 전기적인 연결패턴은 중간층(103)의 상부면에 제공되고 이러한 연결패턴은 중간층(103)을 집적회로(104)에 전기적으로 연결하기 위한 본드패드와 중간층(103)을 리드 프레임(102)의 주연부(101)에 전기적으로 연결하기 위하여 제공된 본드패드 사이에 연장된다. 다른 실시형태에서, 중간층(103)에는 부가적으로 인터페이스 또는 처리회로가 결합될 수 있다.
겔 블랍(107)은 중간층(103)의 전체 상부면과 집적회로(104)의 전체 상부면을 덮는다. 보호패키지(108)는 리드 프레임(102)의 주연부(101)의 양단과 겔 블랍(107)의 상부면 일부를 제외하고 장치의 전체를 밀봉한다. 이와 같이 함으로서, 집적회로장치는 집적회로(104)가 몰딩화합물로 구성된 보호패키지(108)와 직접 접촉됨이 없이 보호패키지내에 밀봉될 수 있다. 이는 집적회로(104)와 보호패키지(108)의 몰딩화합물의 상이한 열팽창계수에 의한 응력이나 변형의 좋지 않은 영향을 줄일 수 있도록 한다.
집적회로장치(100)는 다음의 공정으로 제조된다. 중간층(103)이 리드 프레임에 접착되고 집적회로(104)가 중간층(103)상에 배치된다. 그리고 집적회로가 와이어(106)에 의하여 중간층(103)에 전기적으로 연결되고 중간층(103)이 와이어(105) 에 의하여 리드 프레이(102)의 주연부(101)에 전기적으로 연결된다. 다른 실시형태에서, 리드 프레임 대신에 유기 BGA 기판이 사용될 수 있다.
전형적으로, 집적회로(104)는 단일 웨이퍼상에 형성되는 동일 집적회로들의 어레이중 하나이며 각각의 집적회로가 적당이 절단되어 어레이로부터 분리된다.
중간층(103)으로부터 리드 프레임(102)의 주연부, 즉 리드부분에 대한 전기적인 연결은 중간층(103)이 리드 프레임(102)에 배치되기 전후에 이루어질 수 있다.
집적회로(104), 중간층(103) 및 리드 프레임(102)이 결합되고 전기적으로 연결되었을 때, 하나의 겔코팅 조립체를 구성하기 위하여 상기 집적회로(104)의 상부면과 상기 중간층(103)의 상부면을 덮도록 상기 집적회로(104)의 상부면에 겔이 공급되어 겔 블랍(107)이 형성된다. 겔의 공급량은 겔이 중간층(103)의 변부(109)를 넘어 확산되는 것을 방지할 수 있도록 제한된다. 이러한 겔의 공급은 겔 블랍(107)의 표면장력에 의하여 제한될 수도 있다.
리드 프레임(102), 중간층(103), 집적회로(104), 겔 블랍(107) 및 와이어(105)(106)가 몰딩장치의 캐비티내에 삽입된다. 상기 캐비티에는 상기 겔 블랍(107)에 접촉할 수 있게 된 돌출부가 그 내면에 형성되어 있다. 그리고 플라스틱 몰딩 화합물이 몰딩장치의 캐비티내에 주입되어 집적회로장치가 보호패키지(108)로 밀봉될 수 있도록 한다.
패키지화된 장치가 몰딩장치로부터 옮겨진 후에 겔 블랍(107)이 요구된 바에 따라서 그대로 남겨지거나 제거될 수 있다. 예를 들어 겔 블랍(107)은 광선이 감쇄되거나 왜곡됨이 없이 능동소자와 패키지 외부 사이로 통과할 수 있도록 제거될 수 있다. 또한, 겔 블랍(107)은 보호가 이루어질 수 있도록 하는 한편 광선이나 압력이 집적회로(104)의 능동소자에 전달될 수 있도록 하기 위하여 그대로 남겨질 수 있다. 다른 실시형태에서, 몰딩장치의 돌출부는 겔 블랍(107)의 상부면이 요구된 형상을 이룰 수 있도록 하는데 사용될 수 있다. 이는 감지소자에 입사광선을 집속하거나 방사체소자에 의하여 방사된 광선이 조준된 광선으로 집속될 수 있도록 하는 렌즈를 제공하는데 이용될 수 있다.
집적회로(104)와 중간층(103) 사이에 겔 블랍(107)을 제공하고 집적회로(104)와 중간층(103) 사이의 열팽창계수를 일치시킴으로서 온도의 변화가 있다하여도 집적회로(104)에 응력 또는 변형이 거의 가하여지지 않도록 한다. 유연성을 갖는 겔 블랍(107)은 온도의 변화가 있는 경우 집적회로(104)에 현저한 변형을 가하지 않는다.
이와 같은 본 발명은 예를 들어 설명한 상기 실시형태로 제한되지 않음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (25)

  1. 패키지내에 집적회로를 밀봉하는 방법에 있어서, 집적회로의 상부면에 적어도 하나의 능동소자가 결합되는 상기 집적회로를 제공하는 단계, 전기적인 접점을 가지며 상기 집적회로와 열팽창계수가 실질적으로 동일한 중간층을 제공하는 단계, 상기 집적회로를 상기 중간층에 전기적으로 연결하는 단계, 상기 중간층을 리드 프레임상에 배치하는 단계, 하나의 조립체를 구성하도록 상기 중간층의 상부면에 상기 집적회로를 배치하는 단계, 상기 중간층을 상기 리드 프레임에 전기적으로 연결하는 단계, 상기 집적회로의 상부면과 상기 실리콘 중간층의 상부면을 덮어 겔코팅의 조립체를 구성하도록 상기 집적회로에 일정량의 겔을 분배하는 단계, 상기 겔과 접촉이 이루어질 수 있게 되어 있는 일 면상의 돌출부를 갖는 몰딩장치의 캐비티내에 조립체를 삽입하는 단계, 돌출부와 접촉하는 부분을 제외하고 조립체를 밀봉하도록 캐비티내에 몰딩화합물을 주입하는 단계와, 캐비티로부터 조립체를 분리하는 단계로 구성되고, 코팅된 조립체를 밀봉하는 몰딩화합물에 개방부가 형성되어 이를 통하여 능동소자가 노출됨을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  2. 제1항에 있어서, 중간층이 집적회로가 이러한 중간층에 배치되기 전에 리드 프레임에 배치됨을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  3. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 몰딩화합물이 20~80 바아 범위의 압력 에서 집적회로를 밀봉하는 캐비티내에 주입됨을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  4. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 겔이 상기 중간층과 상기 집적회로 모두의 전체 상부면을 실질적으로 덮음을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 겔이 겔의 공급량을 조절함으로서 상기 중간층과 상기 집적회로의 상부면 이외의 영역은 덮지 않도록 함을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 겔이 상기 중간층의 변부에 이르렀을 때 유동하는 것이 정지될 수 있도록 충분한 표면장력을 가짐을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  7. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 중간층이 실리콘 중간층임을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  8. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 집적회로가 실리콘 웨이퍼상에 제공됨을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  9. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 집적회로가 플립칩 부착방법으로 상기 중간층에 배치됨을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  10. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 집적회로가 상기 집적회로의 상부면에 제공된 본드패드에 상기 중간층의 상부면에 제공된 본드패드를 연결하는 와이어를 이용하여 상기 중간층에 전기적으로 연결됨을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  11. 제1항 내지 제9항의 어느 한 항에 있어서, 상기 집적회로에 상기 집적회로의 저면으로 연장되어 상기 중간층의 상부면에 제공된 적당한 구성요소에 전기적으로 연결될 수 있는 비아가 구비됨을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  12. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 중간층이 상기 중간층의 상부면에 제공된 본드패드를 리드 프레임의 주연부에 연결하는 와이어에 의하여 상기 리드 프레임의 주연부에 전기적으로 연결됨을 특징으로 하는 집적회로의 밀봉방법.
  13. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 전기적인 연결패턴이 상기 중간층의 상부면에 제공됨을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 연결패턴이 상기 중간층과 상기 집적회로를 연결하는 본드패드와 상기 중간층을 상기 리드 프레임에 연결하는 본드패드 사이에 연장됨을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  15. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 중간층에 부가적으로 상기 집적회로와 외부처리수단 사이의 연결을 위한 전자회로수단이 제공됨을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  16. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 능동소자가 감지소자임을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  17. 제16항에 있어서, 감지소자가 하나 이상의 압력, 운동, 온도 또는 광선을 검출할 수 있게 된 감지소자임을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 장치가 둘 이상의 감지소자로 구성됨을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  19. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 능동소자가 방사체소자임을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  20. 제19항에 있어서, 능동소자가 광선방사소자임을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  21. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 능동소자가 두개의 능동소인 광선감지소자와 광선방사소자임을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  22. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 집적회로가 단일 웨이퍼상에 형성된 다수의 유사한 집적회로중의 하나임을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 집적회로가 상기 웨이퍼상에 어레이의 형태로 형성됨을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  24. 제23항에 있어서, 웨이퍼가 어레이에서 각각의 집적회로를 분리하기 위하여 절단되거나 베어짐(diced or sawn)을 특징으로 하는 패키지 내 집적회로의 밀봉방법.
  25. 전기 청구항의 방법에 따라 제조된 패키지형 집적회로장치.
KR1020067026374A 2004-06-04 2005-06-06 패키지형 집적회로장치 KR20070024603A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0412435.0 2004-06-04
GBGB0412435.0A GB0412435D0 (en) 2004-06-04 2004-06-04 Packaged intergrated circuit devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070024603A true KR20070024603A (ko) 2007-03-02

Family

ID=32696634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067026374A KR20070024603A (ko) 2004-06-04 2005-06-06 패키지형 집적회로장치

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1751793A2 (ko)
JP (1) JP2008502130A (ko)
KR (1) KR20070024603A (ko)
GB (1) GB0412435D0 (ko)
WO (1) WO2005119757A2 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8564005B2 (en) 2011-01-13 2013-10-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Light-emitting device package
CN104007382A (zh) * 2013-02-20 2014-08-27 英特尔公司 高剂量辐射检测器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005054631A1 (de) * 2005-11-16 2007-05-24 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung mit einem Substrat und mit einem Gehäuse und Verfahren zur Herstellung einer Sensoranordnung
JP2021071294A (ja) * 2019-10-29 2021-05-06 セイコーエプソン株式会社 振動デバイス、電子機器および移動体

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5173766A (en) * 1990-06-25 1992-12-22 Lsi Logic Corporation Semiconductor device package and method of making such a package
EP1211721A1 (en) * 2000-11-30 2002-06-05 STMicroelectronics S.r.l. Improved electronic device package and corresponding manufacturing method
US7060216B2 (en) * 2001-05-11 2006-06-13 Melexis, Nv Tire pressure sensors and methods of making the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8564005B2 (en) 2011-01-13 2013-10-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Light-emitting device package
CN104007382A (zh) * 2013-02-20 2014-08-27 英特尔公司 高剂量辐射检测器
US9690578B2 (en) 2013-02-20 2017-06-27 Intel Corporation High dose radiation detector

Also Published As

Publication number Publication date
GB0412435D0 (en) 2004-07-07
JP2008502130A (ja) 2008-01-24
WO2005119757A3 (en) 2006-09-14
WO2005119757A2 (en) 2005-12-15
EP1751793A2 (en) 2007-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5776796A (en) Method of encapsulating a semiconductor package
US6541874B2 (en) Encapsulation of microelectronic assemblies
US7682853B2 (en) Transparent member, optical device using transparent member and method of manufacturing optical device
US8034652B2 (en) Solid state imaging device and manufacturing method thereof
TWI398949B (zh) 模造成型之影像感測器封裝結構製造方法及封裝結構
US20180114804A1 (en) High reliability housing for a semiconductor package
US6255142B1 (en) Method for underfilling semiconductor devices
JP2007311416A (ja) 固体撮像装置
US8003426B2 (en) Method for manufacturing package structure of optical device
US20190096938A1 (en) High reliability housing for a semiconductor package
KR20070024603A (ko) 패키지형 집적회로장치
JP2008047665A (ja) 固体撮像装置の製造方法、及び固体撮像装置
US11276615B2 (en) Semiconductor device package with a cap to selectively exclude contact with mold compound
JP2015510277A (ja) 基板上で成形されたカプセル化くぼみを有する半導体レーザチップパッケージ及びこれを形成するための方法
US8748926B2 (en) Chip package with multiple spacers and method for forming the same
US20050082490A1 (en) Optical semiconductor housing with transparent chip and method for making same
US20090117689A1 (en) Packaged integrated circuits
WO2005119756A1 (en) Semiconductor package with transparent lid
KR20240017562A (ko) 광반도체 패키지 및 이의 제조방법
CN111033704B (zh) 带应力引导材料的集成电路封装件
KR20230097920A (ko) 광반도체 소자 탑재용 패키지 및 이의 제조방법
KR20060119943A (ko) 인캡슐런트를 이용한 부분 캡슐화 방법 및 장치
KR20090096187A (ko) 반도체 패키지

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid