KR20130120284A - 반도체 디바이스 - Google Patents

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KR20130120284A
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Abstract

본 발명은 세라믹 기판의 상부로 돌출된 댐을 형성하여 접착 부재가 흘러 넘치는 것을 방지할 수 있는 반도체 디바이스에 관한 것이다.
일례로, 상부에 형성된 상부 절연층과 상부 배선 패턴을 포함하는 세라믹 기판; 상기 세라믹 기판의 상부에 접착 부재로 부착되며, 내측에 캐비티가 형성된 멤스 다이; 상기 세라믹 기판의 상부에 위치하며, 상기 멤스 다이의 일측에 위치한 ASIC 다이; 상기 ASIC 다이와 상기 멤스 다이의 외측에 형성된 상부 배선 패턴에 본딩되는 도전성 와이어; 및 상기 세라믹 기판의 상부로 돌출되게 형성된 댐을 포함하고, 상기 댐은 상기 멤스 다이의 외측에서 상기 멤스 다이를 둘러싸도록 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스를 개시한다.

Description

반도체 디바이스{Semiconductor device}
본 발명은 반도체 디바이스에 관한 것이다.
일반적으로 멤스 마이크로폰은 회로 기판에 멤스 다이와 ASIC 다이가 부착되어 있으며, 도전성 와이어를 통해 서로 전기적으로 연결된다. 상기 멤스 마이크로폰은 상기 멤스 다이에 인가된 음향 신호에 의해 멤스 다이의 멤브레인이 진동하여 정전 용량이 변화하게 된다. 또한, ASIC 다이는 이러한 멤스 다이의 정전 용량의 변화에 따라 음향 신호를 전기적인 신호로 변환한다.
상기 멤스 다이는 회로 기판에 액상 액폭시와 같은 접착제로 부착된다. 이때, 상기 접착제는 상기 도전성 와이어가 본딩되는 패턴으로 흘러 넘게 되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 멤스 다이와 패턴 사이의 간격을 충분히 확보하여야 하는데, 이럴 경우 패키지의 크기가 커지는 문제가 발생한다.
본 발명은 세라믹 기판의 상부로 돌출된 댐을 형성하여 접착 부재가 흘러 넘치는 것을 방지할 수 있는 반도체 디바이스를 제공한다.
본 발명에 의한 반도체 디바이스는 상부에 형성된 상부 절연층과 상부 배선 패턴을 포함하는 세라믹 기판; 상기 세라믹 기판의 상부에 접착 부재로 부착되며, 내측에 캐비티가 형성된 멤스 다이; 상기 세라믹 기판의 상부에 위치하며, 상기 멤스 다이의 일측에 위치한 ASIC 다이; 상기 ASIC 다이와 상기 멤스 다이의 외측에 형성된 상부 배선 패턴에 본딩되는 도전성 와이어; 및 상기 세라믹 기판의 상부로 돌출되게 형성된 댐을 포함하고, 상기 댐은 상기 멤스 다이의 외측에서 상기 멤스 다이를 둘러싸도록 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 댐은 상기 도전성 와이어가 본딩된 상부 배선 패턴과 상기 멤스 다이 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 댐은 상기 세라믹 기판과 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 세라믹 기판은 상기 멤스 다이에 형성된 캐비티와 대응되는 위치에 관통홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 세라믹 기판의 상부에 형성되며, 상기 멤스 다이, ASIC 다이 및 도전성 와이어를 커버하는 커버를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 커버는 상기 멤스 다이에 형성된 캐비티와 대응되는 위치에 관통홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 멤스 다이는 상기 세라믹 기판에 부착되는 몸체; 및 상기 몸체의 상부에 상대적으로 얇게 형성된 멤브레인을 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 반도체 디바이스는 상부에 형성된 상부 절연층과 상부 배선 패턴을 포함하는 세라믹 기판; 상기 세라믹 기판의 상부에 접착 부재로 부착되며, 내측에 캐비티가 형성된 멤스 다이; 상기 세라믹 기판의 상부에 위치하며, 상기 멤스 다이의 일측에 위치한 ASIC 다이; 상기 ASIC 다이와 상기 멤스 다이의 외측에 형성된 상부 배선 패턴에 본딩되는 도전성 와이어; 및 상기 세라믹 기판의 상부로 돌출되게 형성된 댐을 포함하고, 상기 댐은 상기 멤스 다이의 내측에 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 댐은 상기 멤스 다이의 캐비티에 형성될 수 있다.
또한, 상기 댐은 상기 세라믹 기판과 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 세라믹 기판은 상기 멤스 다이에 형성된 캐비티와 대응되는 위치에 관통홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 세라믹 기판의 상부에 형성되며, 상기 멤스 다이, ASIC 다이 및 도전성 와이어를 커버하는 커버를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 커버는 상기 멤스 다이에 형성된 캐비티와 대응되는 위치에 관통홀이 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 반도체 디바이스는 상부에 형성된 상부 절연층과 상부 배선 패턴을 포함하는 세라믹 기판; 상기 세라믹 기판의 상부에 접착 부재로 부착되며, 내측에 캐비티가 형성된 멤스 다이; 상기 세라믹 기판의 상부에 위치하며, 상기 멤스 다이의 일측에 위치한 ASIC 다이; 상기 ASIC 다이와 상기 멤스 다이의 외측에 형성된 상부 배선 패턴에 본딩되는 도전성 와이어; 및 상기 세라믹 기판의 상부로 돌출되게 형성된 댐을 포함하고, 상기 댐은 상기 멤스 다이의 외측에서 상기 멤스 다이를 둘러싸도록 형성된 제 1 댐; 및 상기 멤스 다이의 내측에 형성된 제 2 댐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 댐은 상기 도전성 와이어가 본딩된 상부 배선 패턴과 상기 멤스 다이 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 2 댐은 상기 멤스 다이의 캐비티에 형성될 수 있다.
또한, 상기 댐은 상기 세라믹 기판과 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 세라믹 기판은 상기 멤스 다이에 형성된 캐비티와 대응되는 위치에 관통홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 세라믹 기판의 상부에 형성되며, 상기 멤스 다이, ASIC 다이 및 도전성 와이어를 커버하는 커버를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 커버는 상기 멤스 다이에 형성된 캐비티와 대응되는 위치에 관통홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 디바이스는 멤스 다이와 세라믹 기판에 형성된 상부 배선 패턴 사이에 댐을 형성함으로써, 상기 멤스 다이를 세라믹 기판에 부착시키는 접착 부재가 상부 배선 패턴으로 흐르는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 디바이스는 멤스 다이와 세라믹 기판에 형성된 상부 배선 패턴 사이에 댐을 형성함으로써, 패키지 사이즈를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 디바이스를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 디바이스를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 반도체 디바이스를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 반도체 디바이스를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 반도체 디바이스를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 반도체 디바이스를 도시한 단면도이다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 디바이스를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 디바이스(100)는 세라믹 기판(110), 멤스 다이(120), ASIC 다이(130), 도전성 와이어(140), 커버(150) 및 댐(160)을 포함한다.
상기 세라믹 기판(110)은 대략 평평한 상면과 상기 상면의 반대면으로서 대략 평평한 하면을 갖는다. 상기 세라믹 기판(110)은 상면에는 상부 절연층(111)과 상부 배선 패턴(113)이 형성되고, 하면에는 하부 절연층(112)과 하부 배선 패턴(114)이 형성된다. 여기서, 상기 상부 배선 패턴(113)과 하부 배선 패턴(114)은 관통 비아(미도시)를 통해서 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 상부 절연층(111)에는 상기 멤스 다이(120) 및 ASIC 다이(130)가 안착된다. 상기 상부 배선 패턴(113)은 상기 멤스 다이(120)와 상기 ASIC 다이(130) 사이에 형성된다. 또한, 상기 상부 배선 패턴(113)은 도전성 와이어(140)를 통해 상기 멤스 다이(120) 및 상기 ASIC 다이(130)에 전기적으로 연결된다. 상기 하부 배선 패턴(114)에는 솔더볼 또는 도전성 범프가 형성되어 상기 반도체 디바이스(100)를 외부 기판에 전기적으로 연결시킬 수 있다. 또한, 상기 세라믹 기판(110)은 상면에서 하면을 관통하는 관통홀(115)을 더 포함한다. 상기 관통홀(115)은 상기 멤스 다이(120)의 하부에 형성되어, 상기 관통홀(115)을 통해 유입된 음향 신호가 멤스 다이(120)에 전달되게 한다.
이러한 세라믹 기판(110)은 기존의 인쇄회로기판에 비해 내열성, 내마모성 및 우수한 전기적 특성을 갖는다. 또한, 상기 세라믹 기판(110)은 다수개의 세라믹 시트를 적층한 다층 구조일 수 있다. 더불어, 상기 세라믹 기판(110)은 후술하는 댐(160)을 형성하기 용이하다.
상기 멤스(MEMS) 다이(120)는 상기 세라믹 기판(110)의 상부에 접착 부재(10)를 통해 부착된다. 또한, 상기 멤스 다이(120)는 상기 세라믹 기판(110)의 상부에 형성된 상부 절연층(111)에 형성된다. 상기 멤스 다이(120)는 기본적으로 실리콘 재질로 형성된다. 더불어, 상기 접착 부재(10)는 통상의 액상 에폭시 접착제로 형성될 수 있다. 이때, 상기 멤스 다이(120)를 세라믹 기판(110)에 부착할 때, 상기 접착 부재(10)가 상기 세라믹 기판(110)의 상부 배선 패턴(113)으로 흐를 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 디바이스(100)는 상기 멤스 다이(120)와 상기 상부 배선 패턴(113) 사이에 댐(160)을 형성하여, 상기 접착 부재(10)가 상부 배선 패턴(113)으로 흐르는 것을 방지한다. 이러한 댐(160)에 대해서는 하기에서 자세히 설명하기로 한다.
상기 멤스 다이(120)는 몸체(121)와 상기 몸체(121)의 상부에 상대적으로 얇게 형성된 멤브레인(122)을 포함한다.
상기 몸체(121)는 상기 세라믹 기판(110)의 상부에 부착되며, 내부에 캐비티(121a)가 형성되어 있다. 상기 캐비티(121a)는 상기 멤스 다이(120)를 에칭하여 형성되며, 이러한 캐비티(121a)에 의해 두께가 상대적으로 얇은 멤브레인(122)이 형성된다.
상기 멤브레인(122)은 상기 몸체(121)의 상부에 형성되며, 멤스 다이(120)의 상면을 이룬다. 상기 멤브레인(122)은 음압이 작용할 때 진동하는 진동판이다. 상기 멤스 다이(120)는 유입되는 음향 신호에 의해 멤브레인(122)이 진동하고, 이에 따라 정전 용량이 변화하게 된다.
상기 ASIC(Application Specific Integrated Circuit Chip) 다이(130)는 상기 세라믹 기판(110)의 상부에 형성되며, 상기 멤스 다이(120)의 일측에 형성된다. 상기 ASIC 다이(130)는 상기 멤스 다이(120)에서 검출된 정전 용량의 변화에 따라, 음향 신호를 전기적인 신호로 변환하는 역할을 한다. 상기 ASIC 다이(130)는 도전성 와이어(140)를 통해 상기 멤스 다이(120)와 전기적으로 연결된다.
상기 도전성 와이어(140)는 상기 멤스 다이(120)와 상기 ASIC 다이(130)를 전기적으로 연결시킨다. 상기 도전성 와이어(140)는 일측이 상기 멤스 다이(120)의 본드 패드(미도시)에 본딩되고 타측이 상기 ASIC 다이(130)의 본드 패드(미도시)에 본딩되어, 상기 멤스 다이(120)와 상기 ASIC 다이(130)를 직접적으로 연결할 수 있다. 즉, 상기 멤스 다이(120)와 상기 ASIC 다이(130)는 상기 도전성 와이어(140)를 통해 직접적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 도전성 와이어(140)는 일측이 상기 ASIC 다이(130)의 본드 패드에 본딩되고, 타측이 상기 세라믹 기판(110)의 상부 배선 패턴(113)에 본딩될 수 있다. 여기서, 상기 상부 배선 패턴(113)은 상기 멤스 다이(120)와 전기적으로 연결되어 있다. 따라서, 상기 상기 멤스 다이(120)와 상기 ASIC 다이(130)는 상기 도전성 와이어(140)와 상부 배선 패턴(113)을 통해서 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 커버(150)는 상기 세라믹 기판(110)의 상부에 형성되며, 상기 멤스 다이(120), ASIC 다이(130) 및 도전성 와이어(140)를 커버한다. 상기 커버(150)는 상기 세라믹 기판(110)에 접착 부재로 부착될 수 있다.
상기 댐(160)은 상기 세라믹 기판(110)의 상부로 돌출되게 형성되며, 상기 세라믹 기판(110)과 일체로 형성된다. 즉, 상기 댐(160)은 상기 세라믹 기판(110)과 동일한 물질로 이루어지며, 상기 세라믹 기판(110)을 형성할 때 함께 형성된다. 상기 댐(160)은 상기 멤스 다이(120)의 외측에 형성되며, 상기 멤스 다이(120)를 둘러싸는 사각의 링 형태로 형성된다. 또한, 상기 댐(160)은 상기 멤스 다이(120)와 상기 세라믹 기판(110)의 상부 배선 패턴(113) 사이에 형성되며, 상기 접착 부재(10)보다 높게 형성된다.
따라서, 상기 댐(160)은 상기 멤스 다이(120)를 상기 세라믹 기판(110)에 부착할 때 사용되는 접착 부재(10)가 상기 상부 배선 패턴(113)으로 흐르는 것을 방지한다. 여기서, 상기 접착 부재(10)가 상부 배선 패턴(113)으로 흘러 넘치게 되면, 상기 상부 배선 패턴(113)에 도전성 와이어(140)를 본딩할 수 없게 된다. 그러나, 본 발명과 같이 멤스 다이(120)와 상부 배선 패턴(113) 사이에 댐(160)을 형성함으로써, 상기 접착 부재(10)가 상부 배선 패턴(113)으로 흐르는 것을 막을 수 있다.
더불어, 이러한 댐(160)을 형성하지 않았을 경우에는 상기 접착 부재(10)가 상부 배선 패턴(113)으로 흐르지 않을 정도로 충분한 간격을 확보해야 했다. 그러나, 본 발명과 같이 멤스 다이(120)와 상부 배선 패턴(113) 사이에 댐(160)을 형성함으로써, 이러한 간격을 확보하지 않아도 된다. 따라서, 상기 멤스 다이(120)와 상부 배선 패턴(113) 사이의 간격을 줄일 수 있으므로, 전체 패키지 사이즈를 줄일 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 디바이스(100)는 멤스 다이(120)와 세라믹 기판(110)에 형성된 상부 배선 패턴(113) 사이에 댐(160)을 형성함으로써, 상기 멤스 다이(120)를 세라믹 기판(110)에 부착시키는 접착 부재(10)가 상부 배선 패턴(113)으로 흐르는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 디바이스(100)는 멤스 다이(120)와 세라믹 기판(110)에 형성된 상부 배선 패턴(113) 사이에 댐(160)을 형성함으로써, 패키지 사이즈를 줄일 수 있다.
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 디바이스에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 디바이스를 도시한 단면도이다.
도 2에 도시된 반도체 디바이스(200)는 도 1에 도시된 반도체 디바이스(100)와 거의 유사하다. 따라서, 여기서는 그 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 디바이스(200)는 세라믹 기판(210), 멤스 다이(120), ASIC 다이(130), 도전성 와이어(140), 커버(250) 및 댐(160)을 포함한다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 디바이스(200)는 도 1에 도시된 반도체 디바이스(100)에서 세라믹 기판(110)에 형성된 관통홀(115)이 커버(150)에 형성된 것이다.
상기 세라믹 기판(210)은 대략 평평한 상면과 상기 상면의 반대면으로서 대략 평평한 하면을 갖는다. 상기 세라믹 기판(210)은 상면에는 상부 절연층(211)과 상부 배선 패턴(213)이 형성되고, 하면에는 하부 절연층(212)과 하부 배선 패턴(214)이 형성된다. 상기 세라믹 기판(210)은 도 1에 도시된 세라믹 기판(110)에서 관통홀(115)만 없는 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 커버(250)는 상기 세라믹 기판(210)의 상부에 형성되며, 상기 멤스 다이(120), ASIC 다이(130) 및 도전성 와이어(140)를 커버한다. 상기 커버(250)는 상기 세라믹 기판(210)에 접착 부재로 부착될 수 있다. 또한, 상기 커버(250)의 일측에는 관통홀(251)이 형성된다. 상기 관통홀(251)은 상기 멤스 다이(120)의 상부에 형성되어, 상기 관통홀(251)을 통해 유입된 음향 신호가 멤스 다이(120)에 전달되게 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 디바이스를 도시한 단면도이다.
도 3에 도시된 반도체 디바이스(300)는 도 1에 도시된 반도체 디바이스(100)와 거의 유사하다. 따라서, 여기서는 그 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 반도체 디바이스(300)는 세라믹 기판(310), 멤스 다이(120), ASIC 다이(130), 도전성 와이어(140), 커버(350) 및 댐(360)을 포함한다. 즉, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 반도체 디바이스(300)는 상기 댐(360)이 멤스 다이(120)의 내측에 형성된 것이다.
상기 세라믹 기판(310)은 대략 평평한 상면과 상기 상면의 반대면으로서 대략 평평한 하면을 갖는다. 상기 세라믹 기판(310)은 상면에는 상부 절연층(311)과 상부 배선 패턴(313)이 형성되고, 하면에는 하부 절연층(312)과 하부 배선 패턴(314)이 형성된다. 또한, 상기 세라믹 기판(310)은 상면에서 하면을 관통하는 관통홀(315)을 더 포함한다. 상기 관통홀(315)은 상기 멤스 다이(120)의 하부에 형성되어, 상기 관통홀(315)을 통해 유입된 음향 신호가 멤스 다이(120)에 전달되게 한다. 즉, 상기 세라믹 기판(310)은 도 1에 도시된 세라믹 기판(110)과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 커버(350)는 상기 세라믹 기판(310)의 상부에 형성되며, 상기 멤스 다이(120), ASIC 다이(130) 및 도전성 와이어(140)를 커버한다. 상기 커버(350)는 상기 세라믹 기판(310)에 접착 부재로 부착될 수 있다.
상기 댐(360)은 상기 세라믹 기판(310)의 상부로 돌출되게 형성되며, 상기 세라믹 기판(310)과 일체로 형성된다. 즉, 상기 댐(360)은 상기 세라믹 기판(310)과 동일한 물질로 이루어지며, 상기 세라믹 기판(310)을 형성할 때 함께 형성된다. 상기 댐(360)은 상기 멤스 다이(120)의 내측에 형성되며, 구체적으로 상기 멤스 다이(120)에 형성된 캐비티(121a)의 내부에 사각의 링 형태로 형성된다. 또한, 상기 댐(360)은 상기 멤스 다이(120)를 상기 세라믹 기판(310)에 접착시키는 접착 부재(10)보다 높게 형성된다.
따라서, 상기 댐(360)은 상기 멤스 다이(120)를 상기 세라믹 기판에 부착할 때 사용되는 접착 부재(10)가 상기 멤스 다이(120)의 몸체(121)를 타고 멤브레인(122)으로 흐르는 것을 방지한다. 여기서, 상기 접착 부재(10)가 몸체(121)를 타고 멤브레인(122)으로 흐르면, 상기 멤브레인(122)의 동작을 방해하게 된다. 그러나, 본 발명과 같이 멤스 다이(120)의 내측에 댐(360)을 형성함으로써, 상기 접착 부재(10)가 맴브레인(122)으로 흐르는 것을 막을 수 있다. 또한, 상기 댐(360)은 상기 접착 부재(10)가 상기 세라믹 기판(310)에 형성된 관통홀(315)로 흐르는 것을 방지한다.
이와 같이, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 반도체 디바이스(300)는 멤스 다이(120)의 내측에 댐(360)을 형성함으로써, 상기 멤스 다이(120)를 세라믹 기판(310)에 부착시키는 접착 부재(10)가 멤브레인(122) 및 관통홀(315)로 흐르는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 반도체 디바이스를 도시한 단면도이다.
도 4에 도시된 반도체 디바이스(400)는 도 3에 도시된 반도체 디바이스(300)와 거의 유사하다. 따라서, 여기서는 그 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 반도체 디바이스(400)는 세라믹 기판(410), 멤스 다이(120), ASIC 다이(130), 도전성 와이어(140), 커버(450) 및 댐(360)을 포함한다. 즉, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 반도체 디바이스(400)는 도 3에 도시된 반도체 디바이스(300)에서 세라믹 기판(310)에 형성된 관통홀(315)이 커버(350)에 형성된 것이다.
상기 세라믹 기판(410)은 대략 평평한 상면과 상기 상면의 반대면으로서 대략 평평한 하면을 갖는다. 상기 세라믹 기판(410)은 상면에는 상부 절연층(411)과 상부 배선 패턴(413)이 형성되고, 하면에는 하부 절연층(412)과 하부 배선 패턴(414)이 형성된다. 상기 세라믹 기판(410)은 도 3에 도시된 세라믹 기판(310)에서 관통홀(315)만 없는 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 커버(450)는 상기 세라믹 기판(410)의 상부에 형성되며, 상기 멤스 다이(120), ASIC 다이(130) 및 도전성 와이어(140)를 커버한다. 상기 커버(450)는 상기 세라믹 기판(410)에 접착 부재로 부착될 수 있다. 또한, 상기 커버(450)의 일측에는 관통홀(451)이 형성된다. 상기 관통홀(451)은 상기 멤스 다이(120)의 상부에 형성되어, 상기 관통홀(451)을 통해 유입된 음향 신호가 멤스 다이(120)에 전달되게 한다.
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 반도체 디바이스를 도시한 단면도이다.
도 5에 도시된 반도체 디바이스(500)는 도 1에 도시된 반도체 디바이스(100)와 거의 유사하다. 따라서, 여기서는 그 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 반도체 디바이스(500)는 세라믹 기판(510), 멤스 다이(120), ASIC 다이(130), 도전성 와이어(140), 커버(550) 및 댐(560)을 포함한다.
상기 세라믹 기판(510)은 대략 평평한 상면과 상기 상면의 반대면으로서 대략 평평한 하면을 갖는다. 상기 세라믹 기판(510)은 상면에는 상부 절연층(511)과 상부 배선 패턴(513)이 형성되고, 하면에는 하부 절연층(512)과 하부 배선 패턴(514)이 형성된다. 또한, 상기 세라믹 기판(510)은 상면에서 하면을 관통하는 관통홀(515)을 더 포함한다. 상기 관통홀(315)은 상기 멤스 다이(120)의 하부에 형성되어, 상기 관통홀(515)을 통해 유입된 음향 신호가 멤스 다이(120)에 전달되게 한다. 즉, 상기 세라믹 기판(510)은 도 1에 도시된 세라믹 기판(110)과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 커버(550)는 상기 세라믹 기판(510)의 상부에 형성되며, 상기 멤스 다이(120), ASIC 다이(130) 및 도전성 와이어(140)를 커버한다. 상기 커버(550)는 상기 세라믹 기판(510)에 접착 부재로 부착될 수 있다.
상기 댐(560)은 상기 세라믹 기판(510)의 상부로 돌출되게 형성되며, 상기 세라믹 기판(510)과 일체로 형성된다. 즉, 상기 댐(560)은 상기 세라믹 기판(510)과 동일한 물질로 이루어지며, 상기 세라믹 기판(510)을 형성할 때 함께 형성된다. 또한, 상기 댐(560)은 제 1 댐(561)과 제 2 댐(562)을 포함한다.
상기 제 1 댐(561)은 상기 멤스 다이(120)의 외측에 형성되며, 상기 멤스 다이(120)를 둘러싸는 사각의 링 형태로 형성된다. 또한, 상기 제 1 댐(561)은 상기 멤스 다이(120)와 상기 세라믹 기판(510)의 상부 배선 패턴(513) 사이에 형성되며, 상기 접착 부재(10)보다 높게 형성된다.
따라서, 상기 제 1 댐(561)은 상기 멤스 다이(120)를 상기 세라믹 기판(510)에 부착할 때 사용되는 접착 부재(10)가 상기 상부 배선 패턴(513)으로 흐르는 것을 방지한다. 여기서, 상기 접착 부재(10)가 상부 배선 패턴(513)으로 흘러 넘치게 되면, 상기 상부 배선 패턴(513)에 도전성 와이어(140)를 본딩할 수 없게 된다. 그러나, 본 발명과 같이 멤스 다이(120)와 상부 배선 패턴(513) 사이에 제 1 댐(561)을 형성함으로써, 상기 접착 부재(10)가 상부 배선 패턴(513)으로 흐르는 것을 막을 수 있다.
상기 제 2 댐(562)은 상기 멤스 다이(120)의 내측에 형성되며, 구체적으로 상기 멤스 다이(120)에 형성된 캐비티(121a)의 내부에 사각의 링 형태로 형성된다. 또한, 상기 제 2 댐(562)은 상기 멤스 다이(120)를 상기 세라믹 기판(510)에 접착시키는 접착 부재(10)보다 높게 형성된다.
따라서, 상기 제 2 댐(562)은 상기 멤스 다이(120)를 상기 세라믹 기판(510)에 부착할 때 사용되는 접착 부재(10)가 상기 멤스 다이(120)의 몸체(121)를 타고 멤브레인(122)으로 흐르는 것을 방지한다. 여기서, 상기 접착 부재(10)가 몸체(121)를 타고 멤브레인(122)으로 흐르면, 상기 멤브레인(122)의 동작을 방해하게 된다. 그러나, 본 발명과 같이 멤스 다이(120)의 내측에 제 2 댐(562)을 형성함으로써, 상기 접착 부재(10)가 맴브레인(122)으로 흐르는 것을 막을 수 있다. 또한, 상기 제 2 댐(562)은 상기 접착 부재(10)가 상기 세라믹 기판(510)에 형성된 관통홀(515)로 흐르는 것을 방지한다.
이와 같이, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 반도체 디바이스(500)는 멤스 다이(120)와 상부 배선 패턴(513) 사이에 형성된 제 1 댐(561)과 멤스 다이(120)의 캐비티(121a) 내부에 형성된 제 2 댐(562)을 포함하는 댐(560)을 구비함으로써, 멤스 다이(120)를 세라믹 기판(510)에 부착시키는 접착 부재(10)가 상부 배선 패턴(513) 및 멤브레인(122)으로 흐르는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 반도체 디바이스를 도시한 단면도이다.
도 6에 도시된 반도체 디바이스(600)는 도 5에 도시된 반도체 디바이스(500)와 거의 유사하다. 따라서, 여기서는 그 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 반도체 디바이스(600)는 세라믹 기판(610), 멤스 다이(120), ASIC 다이(130), 도전성 와이어(140), 커버(650) 및 댐(560)을 포함한다. 즉, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 반도체 디바이스(600)는 도 5에 도시된 반도체 디바이스(500)에서 세라믹 기판(510)에 형성된 관통홀(515)이 커버(550)에 형성된 것이다.
상기 세라믹 기판(610)은 대략 평평한 상면과 상기 상면의 반대면으로서 대략 평평한 하면을 갖는다. 상기 세라믹 기판(610)은 상면에는 상부 절연층(611)과 상부 배선 패턴(613)이 형성되고, 하면에는 하부 절연층(612)과 하부 배선 패턴(614)이 형성된다. 상기 세라믹 기판(610)은 도 5에 도시된 세라믹 기판(510)에서 관통홀(515)만 없는 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 커버(650)는 상기 세라믹 기판(610)의 상부에 형성되며, 상기 멤스 다이(120), ASIC 다이(130) 및 도전성 와이어(140)를 커버한다. 상기 커버(650)는 상기 세라믹 기판(610)에 접착 부재로 부착될 수 있다. 또한, 상기 커버(650)의 일측에는 관통홀(651)이 형성된다. 상기 관통홀(651)은 상기 멤스 다이(120)의 상부에 형성되어, 상기 관통홀(651)을 통해 유입된 음향 신호가 멤스 다이(120)에 전달되게 한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 반도체 디바이스를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100: 반도체 디바이스 110: 세라믹 기판
111: 상부 절연층 112: 하부 절연층
113: 상부 배선 패턴 114: 하부 배선 패턴
115: 관통홀 120: 멤스 다이
121: 몸체 121a: 캐비티
122: 멤브레인 130: ASIC 다이
140: 도전성 와이어 150: 커버
160: 댐

Claims (20)

  1. 상부에 형성된 상부 절연층과 상부 배선 패턴을 포함하는 세라믹 기판;
    상기 세라믹 기판의 상부에 접착 부재로 부착되며, 내측에 캐비티가 형성된 멤스 다이;
    상기 세라믹 기판의 상부에 위치하며, 상기 멤스 다이의 일측에 위치한 ASIC 다이;
    상기 ASIC 다이와 상기 멤스 다이의 외측에 형성된 상부 배선 패턴에 본딩되는 도전성 와이어; 및
    상기 세라믹 기판의 상부로 돌출되게 형성된 댐을 포함하고,
    상기 댐은 상기 멤스 다이의 외측에서 상기 멤스 다이를 둘러싸도록 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐은 상기 도전성 와이어가 본딩된 상부 배선 패턴과 상기 멤스 다이 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐은 상기 세라믹 기판과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 기판은 상기 멤스 다이에 형성된 캐비티와 대응되는 위치에 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 기판의 상부에 형성되며, 상기 멤스 다이, ASIC 다이 및 도전성 와이어를 커버하는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 커버는 상기 멤스 다이에 형성된 캐비티와 대응되는 위치에 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 멤스 다이는
    상기 세라믹 기판에 부착되는 몸체; 및
    상기 몸체의 상부에 상대적으로 얇게 형성된 멤브레인을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  8. 상부에 형성된 상부 절연층과 상부 배선 패턴을 포함하는 세라믹 기판;
    상기 세라믹 기판의 상부에 접착 부재로 부착되며, 내측에 캐비티가 형성된 멤스 다이;
    상기 세라믹 기판의 상부에 위치하며, 상기 멤스 다이의 일측에 위치한 ASIC 다이;
    상기 ASIC 다이와 상기 멤스 다이의 외측에 형성된 상부 배선 패턴에 본딩되는 도전성 와이어; 및
    상기 세라믹 기판의 상부로 돌출되게 형성된 댐을 포함하고,
    상기 댐은 상기 멤스 다이의 내측에 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 댐은 상기 멤스 다이의 캐비티에 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 댐은 상기 세라믹 기판과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 세라믹 기판은 상기 멤스 다이에 형성된 캐비티와 대응되는 위치에 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 세라믹 기판의 상부에 형성되며, 상기 멤스 다이, ASIC 다이 및 도전성 와이어를 커버하는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 커버는 상기 멤스 다이에 형성된 캐비티와 대응되는 위치에 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  14. 상부에 형성된 상부 절연층과 상부 배선 패턴을 포함하는 세라믹 기판;
    상기 세라믹 기판의 상부에 접착 부재로 부착되며, 내측에 캐비티가 형성된 멤스 다이;
    상기 세라믹 기판의 상부에 위치하며, 상기 멤스 다이의 일측에 위치한 ASIC 다이;
    상기 ASIC 다이와 상기 멤스 다이의 외측에 형성된 상부 배선 패턴에 본딩되는 도전성 와이어; 및
    상기 세라믹 기판의 상부로 돌출되게 형성된 댐을 포함하고,
    상기 댐은
    상기 멤스 다이의 외측에서 상기 멤스 다이를 둘러싸도록 형성된 제 1 댐; 및
    상기 멤스 다이의 내측에 형성된 제 2 댐을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 댐은 상기 도전성 와이어가 본딩된 상부 배선 패턴과 상기 멤스 다이 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 댐은 상기 멤스 다이의 캐비티에 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 댐은 상기 세라믹 기판과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 세라믹 기판은 상기 멤스 다이에 형성된 캐비티와 대응되는 위치에 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 세라믹 기판의 상부에 형성되며, 상기 멤스 다이, ASIC 다이 및 도전성 와이어를 커버하는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 커버는 상기 멤스 다이에 형성된 캐비티와 대응되는 위치에 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
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