KR20150060468A - 반도체 패키지 및 반도체 패키지의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지는 제1 범프볼과 상기 제1 범프볼의 내측에 형성되는 제2 범프볼이 구비되는 에이직 칩; 상기 제2 범프볼과 전기적으로 접속되는 멤스 센서; 상기 제1 범프볼과 전기적으로 접속되고, 관통홀이 형성되는 리드 프레임; 및 상기 에이직 칩, 상기 멤스 센서 및 상기 리드 프레임을 커버하는 몰드부;를 포함하며, 상기 에이직 칩은 상기 리드 프레임 상측에 배치될 수 있다.

Description

반도체 패키지 및 반도체 패키지의 제조 방법{Semiconductor package and manufacturing method thereof}
본 발명은 반도체 패키지 및 반도체 패키지의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 가속도 또는 각속도를 측정하는 관성 센서는 핸드폰의 화면전환, 게임, 디지털TV의 모션 리모콘, 게임기의 리모콘, 손 떨림 감지, 움직임의 위치 및 각도를 감지할 수 있는 센서 모듈 등에 실장되어 널리 이용되고 있다.
또한, 관성 센서는 움직임을 가속도 또는 각속도 정보로 센싱하고, 전기신호로 변환하여 사용자의 움직임을 입력으로 기기를 조작하면 모션 인터페이스로 구현이 가능하다. 그리고 이러한 관성 센서는 가전 등의 움직임 센서 등을 비롯하여 비행기, 차량 등의 항법 및 제어에 매우 광범위하게 이용되고 있다.
또한, 관성 센서는 휴대용 PDA, 디지털 카메라 또는 휴대폰 등의 휴대용 전자기기에 적용되면서 다양한 기능과 더 작고 가벼운 제품으로의 기술구현이 요구됨에 따라 초소형 센서 모듈의 개발이 필요한 실정이다.
일반적으로, 센서 모듈은 Epoxy 또는 Die Attach Film(DAF)을 이용하여 멤스 센서에 에이직 칩을 접합하고 에이직 칩과 멤스 센서를 본딩 와이어에 의하여 기판과 연결시키는 구조를 취하고 있다.
이러한 센서 모듈의 경우에는 본딩 와이어를 위한 공정이 추가되며, 본딩 와이어에 연결되기 위한 패드 등이 차지하는 공간에 의하여 반도체 패키지의 소형화에 한계가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 반도체 패키지의 전체 사이즈를 줄일 수 있고, 제조 공정을 간소화시킬 수 있는 반도체 패키지 및 반도체 패키지의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지는 제1 범프볼과 상기 제1 범프볼의 내측에 형성되는 제2 범프볼이 구비되는 에이직 칩; 상기 제2 범프볼과 전기적으로 접속되는 멤스 센서; 상기 제1 범프볼과 전기적으로 접속되고, 관통홀이 형성되는 리드 프레임; 및 상기 에이직 칩, 상기 멤스 센서 및 상기 리드 프레임을 커버하는 몰드부;를 포함하며, 상기 에이직 칩은 상기 리드 프레임 상측에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 상기 에이직 칩의 크기는 상기 멤스 센서의 크기보다 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 상기 제2 범프볼은 상기 멤스 센서의 일면과 대응되는 상기 에이직 칩의 일면에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 상기 제1 범프볼은 상기 에이직 칩의 일면 중, 상기 멤스 센서의 외측으로 돌출된 부분에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 상기 멤스 센서는 상기 리드 프레임의 상기 관통홀에 수용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 상기 관통홀은 상기 멤스 센서보다 크고 상기 에이직 칩보다 작게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 상기 에이직 칩의 상면과 상기 몰드부의 상면은 동일 평면상에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 상기 에이직 칩의 상면은 상기 몰드부의 외부로 노출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 상기 리드 프레임의 상기 관통홀에는 상기 관통홀보다 직경이 크게 형성되는 확장홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 상기 몰드부는 실리콘 겔(Silicone Gel), 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy Molding Compound) 및 폴리이미드(Ployimide) 중 어느 하나의 재질로 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조 방법은 에이직 칩에 제1 범프볼과 상기 제1 범프볼의 내측에 제2 범프볼을 형성하는 단계; 멤스 센서를 상기 에이직 칩에 접합하는 단계; 관통홀이 형성된 리드 프레임을 제공하는 단계; 상기 에이직 칩과 상기 리드 프레임을 접합하는 단계; 및 상기 에이직 칩, 상기 멤스 센서 및 상기 리드 프레임을 커버하도록 몰드부를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조 방법의 상기 에이직 칩과 상기 리드 프레임을 접합하는 단계는, 상기 멤스 센서가 상기 관통홀에 수용되도록 하는 단계일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조 방법의 관통홀이 형성된 리드 프레임을 제공하는 단계는, 상기 관통홀에 상기 관통홀보다 직경이 크게 형성되는 확장홈을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조 방법의 상기 몰드부를 형성하는 단계는, 상기 에이직 칩의 상면이 상기 몰드부의 외부로 노출되도록 하는 단계일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조 방법의 상기 몰드부를 형성하는 단계는, 상기 에이직 칩의 상면과 상기 몰드부의 상면이 동일 평면상에 위치하도록 형성하는 단계일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 및 반도체 패키지의 제조 방법에 의하면, 반도체 패키지의 전체 사이즈를 줄일 수 있고, 제조 공정을 간소화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 개략 단면도.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조 공정을 나타낸 순서도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 개략 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지는 리드 프레임(30), 에이직 칩(10), 멤스 센서(20) 및 몰드부(40)를 포함할 수 있다.
상기 에이직 칩(10)은 특수 목적형 반도체(Application specific integrated circuit) 칩일 수 있으며, 상기 멤스 센서(20)로부터 신호를 전달받아 전기적인 신호로 변환하는 회로가 집적된 칩일 수 있다.
또한, 상기 에이직 칩(10)은 상기 멤스 센서(20)에서 생성된 신호를 전송받아 증폭하는 역할을 할 수 있다.
상기 에이직 칩(10)의 크기는 상기 멤스 센서(20)의 크기보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 에이직 칩(10)과 상기 멤스 센서(20)를 접합시킬 경우에 상기 에이직 칩(10)에는 상기 멤스 센서(20)의 외측으로 돌출된 부분이 존재할 수 있다.
상기 에이직 칩(10)의 일면에는 제1 범프볼(11)과 제2 범프볼(13)이 형성될 수 있으며, 상기 제2 범프볼(13)은 상기 제1 범프볼(11)의 내측에 형성되도록 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 범프볼(13)은 상기 멤스 센서(20)의 일면과 대응되는 상기 에이직 칩(10)의 일면에 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 범프볼(11)은 상기 에이직 칩(10)의 일면 중, 상기 멤스 센서(20)의 외측으로 돌출된 부분에 형성될 수 있다.
상기 멤스 센서(20)는 멤스(MEMS:Micro Electro Mechanical System)라고 불리는 반도체공정, 특히 집적회로 기술을 응용한 마이크로머시닝 기술을 이용한 관성 센서를 의미할 수 있다.
상기 멤스 센서(20)는 상기 에이직 칩(10)에 접합될 수 있다.
예를 들어, 상기 멤스 센서(20)는 상기 에이직 칩(10)에 구비되는 상기 제2 범프볼(13)과 전기적으로 접속될 수 있다.
이에 따라, 상기 에이직 칩(10)과 상기 멤스 센서(20)는 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 상기 멤스 센서(20)의 크기는 상기 에이직 칩(10)보다 작을 수 있으며, 이에 따라 상기 에이직 칩(10)은 상기 멤스 센서(20)보다 외측으로 돌출되어 있는 형태일 수 있다.
상기 리드 프레임(30)은 반도체 칩과 외부 회로를 연결시켜 주는 전선으로서의 역할과 반도체 패키지를 전자 회로 기판에 고정시키는 역할을 수행할 수 있다.
상기 리드 프레임(30)은 금속 재질로 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 리드 프레임(30)은 니켈, 철합금 또는 동합금일 수 있다. 그러나 상기 리드 프레임(30)의 재질에 본 발명의 사상이 제한되는 것은 아니다.
상기 리드 프레임(30)에는 상기 에이직 칩(10)을 실장하기 위한 실장용 전극이나 실장용 전극들 상호간을 전기적으로 연결하는 회로 패턴(미도시)이 형성될 수 있다.
상기 에이직 칩(10)은 플립 칩 본딩을 통해 상기 리드 프레임(30)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 리드 프레임(30)은 상기 제1 범프볼(11)과 전기적으로 접속됨으로써, 상기 에이직 칩(10)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 에이직 칩(10)은 상기 리드 프레임(30)의 상측에 배치될 수 있다.
상기 리드 프레임(30)에는 상기 리드 프레임(30)을 관통하는 관통홀(31)이 형성될 수 있다.
상기 관통홀(31)에는 상기 멤스 센서(20)가 끼워질 수 있다.
또한, 상기 멤스 센서(20)의 상측에 부착되는 상기 에이직 칩(10)은 상기 리드 프레임(30)의 상측에 배치될 수 있다.
다시 말하면, 상기 에이직 칩(10)은 상기 리드 프레임(30)의 상측에 배치될 수 있고, 상기 멤스 센서(20)는 상기 리드 프레임(30)에 형성된 상기 관통홀(31)에 수용될 수 있다.
상기 멤스 센서(20)는 상기 에이직 칩(10)보다 크기가 작을 수 있으므로, 상기 에이직 칩(10)은 상기 멤스 센서(20)의 외측으로 연장된 부분이 존재할 수 있다.
따라서, 상기 멤스 센서(20)가 상기 관통홀(31)에 수용될 경우 에이직 칩(10) 중 상기 멤스 센서(2)의 외측으로 돌출된 부분에 상기 제1 범프볼(11)이 형성되어 상기 제1 범프볼(11)이 상기 리드 프레임(30)과 연결될 수 있다.
즉, 상기 에이직 칩(10)보다 크기가 작은 상기 멤스 센서(20)는 상기 제1 범프볼(11)의 내측에 형성된 상기 제2 범프볼(13)에 연결되며, 상기 리드 프레임(30)은 상기 제2 범프볼(13)의 외측에 형성된 상기 제1 범프볼(11)에 연결될 수 있으므로, 상기 멤스 센서(20)는 상기 리드 프레임(30)에 형성된 상기 관통홀(31)에 수용될 수 있다.
상기 멤스 센서(20)가 상기 리드 프레임(30)에 형성된 상기 관통홀(31)에 수용될 수 있으므로, 상기 멤스 센서(20)의 실장을 위해 요구되는 별도의 두께가 필요치 않을 수 있다.
결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 두께는 상기 멤스 센서(20)와 상기 에이직 칩(10)의 두께에 따라 결정되어 질 수 있으며, 상기 멤스 센서(20) 및 상기 에이직 칩(10)의 사이즈를 조절함으로써 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 소형화가 가능하다.
일반적으로, Epoxy 또는 Die Attach Film(DAF)을 이용하여 멤스 센서에 에이직 칩을 접합하고 에이직 칩과 멤스 센서를 본딩 와이어에 의하여 기판과 연결시키는 구조의 경우에는 본딩 와이어에 연결되기 위한 패드 등의 구성에 의하여 반도체 패키지의 소형화에 한계가 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지에서는 상기 멤스 센서(20)와 상기 에이직 칩(10)이 상기 제2 범프볼(13)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있고, 별도의 본딩 와이어 공정이 필요치 않으므로 제조 공정을 간소화할 수 있으며, 반도체 패키지의 소형화를 구현할 수 있다.
또한, 상기 멤스 센서(20)가 상기 리드 프레임(30)에 형성된 상기 관통홀(31)에 수용되도록 배치됨으로써 기존의 멤스 센서를 사용하면서도 반도체 패키지의 두께를 줄일 수 있다.
한편, 상기 관통홀(31)은 상기 멤스 센서(20)를 수용할 수 있는 크기로 형성될 수 있으며, 구체적으로 상기 관통홀(31)은 상기 멤스 센서(20)보다 크고 상기 에이직 칩(10)보다는 작게 형성될 수 있다.
상기 리드 프레임(30)의 상기 관통홀(31)에는 상기 관통홀(31)보다 직경이 크게 형성되는 확장홈(33)이 형성될 수 있다.
따라서, 상기 관통홀(31)은 상기 확장홈(33)이 형성된 부분인 대경부와 상기 확장홈(33)이 형성되지 않은 부분인 소경부로 나뉠 수 있으며, 상기 확장홈(33)이 형성된 부분인 상기 대경부의 직경은 상기 확장홈(33)이 형성되지 않은 부분인 상기 소경부의 직경보다 작을 수 있다.
상기 몰드부(40)는 상기 에이직 칩(10), 상기 멤스 센서(20) 및 상기 리드 프레임(30) 사이에 충진됨으로써 상기 에이직 칩(10), 상기 멤스 센서(20) 및 상기 리드 프레임(30)간의 전기적인 단락을 방지할 뿐만 아니라, 상기 에이직 칩(10), 상기 멤스 센서(20) 및 상기 리드 프레임(30)을 둘러싼 형태로 고정함으로써 외부의 충격으로부터 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지를 안전하게 보호할 수 있다.
구체적으로, 상기 몰드부(40)는 상기 에이직 칩(10), 상기 멤스 센서(20) 및 상기 리드 프레임(30)을 커버할 수 있다.
상기 몰드부(40)는 상기 에이직 칩(10), 상기 멤스 센서(20) 및 상기 리드 프레임(30)을 덮으며 밀봉하는 형태로 형성되어 외부 환경으로부터 상기 에이직 칩(10), 상기 멤스 센서(20) 및 상기 리드 프레임(30)을 보호할 수 있다.
상기 몰드부(40)는 몰딩(molding) 방식에 의해 형성될 수 있으며, 이 경우 열 전도도가 높은 실리콘 겔(Silicone Gel), 에폭시 몰드 컴파운드(EMC: Epoxy Mold Compound), 폴리이미드(Ployimide) 중 적어도 하나가 상기 몰드부(40)의 재질로 사용될 수 있다.
그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 몰드부(40)를 형성하기 위해 반경화 상태의 수지를 압착하는 등 필요에 따라 다양한 방법이 이용될 수 있다.
상기 몰드부(40)는 상기 리드 프레임(30)에 형성된 상기 확장홈(33)에도 충진될 수 있으며, 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 내충격 성능을 향상시킬 수 있다.
즉, 상기 확장홈(33)에 의해 상기 관통홀(31)은 직경이 다른 부분이 형성될 수 있고(즉, 단차 구조), 이에 따라 상기 확장홈(33)에 충진된 상기 몰드부(40)는 외부 충격 등에 의해 상기 에이직 칩(10) 및 상기 멤스 센서(20)가 상기 리드 프레임(30)으로부터 분리되지 않도록 스토퍼로서 기능할 수 있다.
따라서, 외부 충격 등에 대하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 신뢰성을 확보할 수 있다.
여기서, 상기 몰드부(40)의 상면과 상기 에이직 칩(10)의 상면은 동일 평면상에 위치할 수 있다. 따라서 상기 에이직 칩(10)의 상면은 상기 몰드부(40)의 외부로 노출될 수 있다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조 공정을 나타낸 순서도이다.
도 2a 내지 도 2d를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조 방법에 관하여 설명한다.
먼저, 상기 에이직 칩(10)에 상기 제1 범프볼(11)과 상기 제2 범프볼(13)을 형성한다.
상기 제2 범프볼(13)은 상기 제1 범프볼(11)의 내측에 구비되도록 형성될 수 있다.
본 실시예에서는, 상기 제1 범프볼(11)과 상기 제2 범프볼(13)이 상기 에이직 칩(10)에 형성되는 것으로 개시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제2 범프볼(13)은 상기 멤스 센서(20)에 형성될 수 있고, 상기 제1 범프볼(11)은 상기 리드 프레임(30)에 형성될 수도 있다.
다음으로, 상기 멤스 센서(20)를 상기 에이직 칩(10)에 접합시킨다. 이때, 상기 멤스 센서(20)는 상기 에이직 칩(10)보다 크기가 작을 수 있으며, 상기 에이직 칩(10)에 형성된 상기 제2 범프볼(13)에 접속되어 상기 멤스 센서(20)와 상기 에이직 칩(10)이 전기적으로 연결될 수 있다.
이때, 진공 솔더링 또는 리플로우 솔더링 공정이 이용될 수 있다.
다음으로, 상기 리드 프레임(30) 상에 상기 에이직 칩(10)을 실장하기 위한 실장용 전극이나 실장용 전극들 상호간을 전기적으로 연결하는 회로 패턴(미도시)을 형성하고, 상기 리드 프레임(30)을 관통하는 관통홀(31)을 형성한다.
또한, 상기 관통홀(31)에 상기 관통홀(31)보다 직경이 크게 형성되는 확장홈(33)을 형성할 수 있다.
이에 따라, 상기 관통홀(31)은 상기 확장홈(33)이 형성된 부분인 대경부의 직경이 상기 확장홈(33)이 형성되지 않은 부분인 소경부의 직경보다 크게 형성될 수 있다.
상기 에이직 칩(10)에 접합된 상기 멤스 센서(20)가 상기 관통홀(31)에 수용되도록 상기 에이직 칩(10)과 상기 리드 프레임(30)을 접합시킨다.
이때, 상기 리드 프레임(30)은 상기 제1 범프볼(11)과 전기적으로 접속될 수 있으며, 상기 에이직 칩(10)은 플립 칩 본딩을 통해 상기 리드 프레임(30)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다음으로, 상기 에이직 칩(10), 상기 멤스 센서(20) 및 상기 리드 프레임(30)을 커버하도록 상기 몰드부(40)를 형성할 수 있다.
이때, 상기 에이직 칩(10)의 상면과 상기 몰드부(40)의 상면이 동일 평면상에 위치하도록 형성할 수 있으며, 이에 따라 상기 에이직 칩(10)의 상면은 상기 몰드부(40)의 외부로 노출될 수 있다.
상기 몰드부(40)는 몰딩(molding) 방식에 의해 형성될 수 있으며, 이 경우 열 전도도가 높은 실리콘 겔(Silicone Gel), 에폭시 몰드 컴파운드(EMC: Epoxy Mold Compound), 폴리이미드(Ployimide) 중 적어도 하나가 상기 몰드부(40)의 재질로 사용될 수 있다.
이때, 상기 몰드부(40)는 상기 확장홈(33)에도 충진될 수 있으며, 상기 확장홈(33)에 충진된 상기 몰드부(40)는 외부 충격 등이 있더라도 상기 에이직 칩(10) 및 상기 멤스 센서(20)가 상기 리드 프레임(30)으로부터 분리되지 않도록 스토퍼로서의 기능을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조 공정에 의하면, 상기 멤스 센서(20)를 상기 리드 프레임(30)에 형성된 상기 관통홀(31)에 수용되도록 하여 반도체 패키지의 전체 사이즈를 줄일 수 있다.
또한, 별도의 본딩 와이어 공정이 필요치 않고 상기 에이직 칩(10), 상기 멤스 센서(20) 및 상기 리드 프레임(30)을 각각 접합시킴으로써 서로 전기적으로 연결되도록 구성할 수 있으므로, 제조 공정을 간소화할 수 있다.
이상의 실시예를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지는, 반도체 패키지의 전체 사이즈를 줄일 수 있고, 제조 공정을 간소화시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 일 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
10: 에이직 칩 11: 제1 범프볼
13: 제2 범프볼 20: 멤스 센서
30: 리드 프레임 31: 관통홀
33: 확장홈 40: 몰드부

Claims (15)

  1. 제1 범프볼과 상기 제1 범프볼의 내측에 형성되는 제2 범프볼이 구비되는 에이직 칩;
    상기 제2 범프볼과 전기적으로 접속되는 멤스 센서;
    상기 제1 범프볼과 전기적으로 접속되고, 관통홀이 형성되는 리드 프레임; 및
    상기 에이직 칩, 상기 멤스 센서 및 상기 리드 프레임을 커버하는 몰드부;를 포함하며,
    상기 에이직 칩은 상기 리드 프레임 상측에 배치되는 반도체 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에이직 칩의 크기는 상기 멤스 센서의 크기보다 크게 형성되는 반도체 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 범프볼은 상기 멤스 센서의 일면과 대응되는 상기 에이직 칩의 일면에 형성되는 반도체 패키지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 범프볼은 상기 에이직 칩의 일면 중, 상기 멤스 센서의 외측으로 돌출된 부분에 형성되는 반도체 패키지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 멤스 센서는 상기 리드 프레임의 상기 관통홀에 수용되는 반도체 패키지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 관통홀은 상기 멤스 센서보다 크고 상기 에이직 칩보다 작게 형성되는 반도체 패키지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 에이직 칩의 상면과 상기 몰드부의 상면은 동일 평면상에 위치하는 반도체 패키지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 에이직 칩의 상면은 상기 몰드부의 외부로 노출되는 반도체 패키지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 리드 프레임의 상기 관통홀에는 상기 관통홀보다 직경이 크게 형성되는 확장홈이 형성되는 반도체 패키지.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 몰드부는 실리콘 겔(Silicone Gel), 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy Molding Compound) 및 폴리이미드(Ployimide) 중 어느 하나의 재질로 구비되는 반도체 패키지.
  11. 에이직 칩에 제1 범프볼과 상기 제1 범프볼의 내측에 제2 범프볼을 형성하는 단계;
    멤스 센서를 상기 에이직 칩에 접합하는 단계;
    관통홀이 형성된 리드 프레임을 제공하는 단계;
    상기 에이직 칩과 상기 리드 프레임을 접합하는 단계; 및
    상기 에이직 칩, 상기 멤스 센서 및 상기 리드 프레임을 커버하도록 몰드부를 형성하는 단계;를 포함하는 반도체 패키지의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 에이직 칩과 상기 리드 프레임을 접합하는 단계는,
    상기 멤스 센서가 상기 관통홀에 수용되도록 하는 단계인 반도체 패키지의 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    관통홀이 형성된 리드 프레임을 제공하는 단계는,
    상기 관통홀에 상기 관통홀보다 직경이 크게 형성되는 확장홈을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 패키지의 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 몰드부를 형성하는 단계는,
    상기 에이직 칩의 상면이 상기 몰드부의 외부로 노출되도록 하는 단계인 반도체 패키지의 제조 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 몰드부를 형성하는 단계는,
    상기 에이직 칩의 상면과 상기 몰드부의 상면이 동일 평면상에 위치하도록 형성하는 단계인 반도체 패키지의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10962427B2 (en) 2019-01-10 2021-03-30 Nextinput, Inc. Slotted MEMS force sensor
CN109835870B (zh) * 2019-02-19 2020-12-11 厦门大学 一种mems器件与asic处理电路ic的集成封装方法和结构

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6815829B2 (en) * 2000-03-29 2004-11-09 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device with compact package
US20050236644A1 (en) * 2004-04-27 2005-10-27 Greg Getten Sensor packages and methods of making the same
JP4969822B2 (ja) * 2004-12-06 2012-07-04 株式会社デンソー センサ装置
US8106665B2 (en) * 2008-06-25 2012-01-31 Applied Micro Circuits Corporation 3-D mapping focused beam failure analysis

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