KR20160069503A - 웨어러블 디바이스용 가요성 시스템-인-패키지 솔루션 - Google Patents

웨어러블 디바이스용 가요성 시스템-인-패키지 솔루션 Download PDF

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지아미아오 탕
준펭 자오
마이클 피 스키너
용 쉬
지운 한 시르
복 엥 체아
상가르 페리아만
쿠이 치 우이
옌 시앙 츄
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인텔 코포레이션
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Abstract

본 발명의 실시예는 집적 회로(IC) 패키지에 관한 것이다. 실시예에서, 집적 회로(IC) 패키지는 가요성 기판을 포함할 수 있다. 가요성 기판은 그와 결합된 복수의 다이를 가질 수 있다. IC 패키지는 복수의 다이의 각각의 다이를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위해 가요성 기판 상에 배치된 제 1 강성을 갖는 제 1 캡슐화 재료를 포함할 수 있다. IC 패키지는 가요성 기판 상에 배치된 제 2 강성을 갖는 제 2 캡슐화 재료를 더 포함할 수 있다. 실시예에서, 제 2 강성과 제 1 강성은 서로 상이할 수 있다. 다른 실시예가 설명되고/되거나 청구될 수 있다.

Description

웨어러블 디바이스용 가요성 시스템-인-패키지 솔루션{FLEXIBLE SYSTEM-IN-PACKAGE SOLUTIONS FOR WEARABLE DEVICES}
본 발명의 실시예는 일반적으로 집적 회로의 분야에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 웨어러블 디바이스용(wearable devices) 가요성 시스템-인-패키지(system-in-package) 솔루션과 연계된 장치 및 방법에 관한 것이다.
의류, 허리띠, 목걸이 등과 같은 웨어러블 컴퓨팅 디바이스용 멀티칩 반도체 패키지는 사용자의 체형(contour)에 적절하게 적합하고 사용자의 편안함을 위해 가요성(flexible) 또는 벤더블(bendable)일 필요가 있을 수 있다. 패키지 조립체의 연속적인 벤딩(bending)은 부착된 다이를 균열시키거나 박리시킬 수 있고 또는 벤더블 기판의 인열(tearing)을 유발할 수도 있는데, 이는 웨어러블 디바이스를 손상시킬 수 있다. 현재의 기술 상태 하에서, 강성 몰드 화합물이 다이 균열 박리 및 기판 인열을 방지하기 위한 시도시에 패키지를 강화하기 위해 패키지 조립체 상에 적용될 수 있지만, 이러한 강성 몰드 화합물은 또한 패키지의 가요성을 제거하므로 전체 조립체를 가요성 웨어러블 디바이스에 사용하는 데에 부적합하게 한다.
본 명세서에 제공된 배경기술 설명은 본 개시내용의 맥락(context)을 일반적으로 제시하기 위한 것이다. 여기에서 달리 표시되지 않은 이상, 이 섹션에서 설명된 내용들은 본 출원의 청구범위에 대한 선행 기술로서 기재된 것이 아니며, 이 섹션에 포함된 것이라고 해서 선행 기술로 용인되는 것도 아니다.
실시예가 첨부 도면과 함께 이하의 상세한 설명에 의해 즉시 이해될 수 있을 것이다. 이 설명을 용이하게 하기 위해, 동일한 도면 부호는 동일한 구조적 요소를 표시한다. 실시예는 첨부 도면에 한정이 아니라, 예로서 도시되어 있다. 달리 명백히 표시되지 않으면, 이들 도면은 실제 축적대로 도시되어 있지는 않다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 강성 및 가요성 몰드 화합물의 모두가 그 위에 배치되어 있는 예시적인 집적 회로(integrated circuit: IC) 패키지의 측단면도 및 평면도를 개략적으로 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 집적 회로(IC) 패키지 제조 프로세스의 예시적인 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 도 2의 IC 다이 제조 프로세스에서의 단계들을 도시하는 선택된 동작의 단면도를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 전기 도전성 피처(feature) 및 와이어 메시가 그 내부에 배치되어 있는, 강성 및 가요성 몰드 화합물의 모두가 그 위에 배치되어 있는 예시적인 집적 회로(IC) 패키지의 측단면도 및 평면도를 개략적으로 도시하고 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 강성 및 다수의 상이한 가요성 몰드 화합물의 모두가 그 위에 배치되어 있는 예시적인 집적 회로(IC) 패키지의 측단면도를 개략적으로 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 그와 일체화된 디스플레이를 갖는 시스템-인-패키지(SiP)의 예시적인 다이어그램 및 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 집적 회로(IC) 패키지 제조 프로세스의 예시적인 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 도 9의 IC 다이 제조 프로세스에서의 단계들을 도시하고 있는 선택된 동작의 예시적인 단면도이다.
도 11 내지 도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 그와 일체화된 IC 패키지를 갖는 다양한 웨어러블 물품을 도시하고 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 그와 일체화된 전원 내장형(self-powered) IC 패키지를 갖는 신발(shoe)의 측단면도이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 집적 회로 다이를 포함하는 컴퓨팅 디바이스를 개략적으로 도시하고 있다.
본 발명의 실시예는 강성 및 가요성 몰드 화합물의 모두가 그 위에 배치되어 있는 집적 회로(IC) 패키지 구성을 설명한다. 이하의 설명에서, 예시적인 구현예의 다양한 양태가 다른 당업자들에게 그들의 성과의 본질을 전달하기 위해 당업자들에 의해 통상적으로 이용되는 용어를 사용하여 설명될 것이다. 그러나, 본 발명의 실시예는 설명된 양태들의 단지 일부만으로 실시될 수도 있다는 것이 당업자들에게 명백할 것이다. 설명의 목적으로, 특정 수, 재료 및 구성이 예시적인 구현예의 철저한 이해를 제공하기 위해 설명된다. 그러나, 본 발명의 실시예는 특정 상세 없이 실시될 수도 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 경우에, 공지의 특징은 예시적인 구현예를 불명료하게 하지 않기 위해 생략되거나 간단화된다.
이하의 상세한 설명에서, 그 부분을 형성하는 첨부 도면을 참조하고, 이 첨부 도면에는 동일한 도면 부호는 전체에 걸쳐 동일한 부분을 표시하고 있고, 본 발명의 요지가 실시될 수 있는 실시예가 예시로서 도시되어 있다. 다른 실시예가 이용될 수 있고, 구조적 또는 논리적 변경이 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 이루어질 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 이하의 상세한 설명은 한정의 개념으로 취해져서는 안되고, 실시예의 범주는 첨부된 청구범위 및 이들의 등가물에 의해 규정된다.
본 명세서에 있어서, 구문 "A 및/또는 B"는 (A), (B) 또는 (A 및 B)를 의미한다. 본 명세서에 있어서, 구문 "A, B 및/또는 C"는 (A), (B), (C), (A 및 B), (A 및 C), (B 및 C), 또는 (A, B 및 C)를 의미한다. 설명은 상/하, 내/외, 위/아래 등과 같은 관점-기반 설명을 사용할 수도 있다. 이러한 설명은 단지 설명을 용이하게 하기 위해 사용된 것이고, 본 명세서에 설명된 실시예의 용례를 임의의 특정 배향에 한정하도록 의도된 것은 아니다.
설명은 구문 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"를 사용할 수도 있는데, 이는 동일한 또는 상이한 실시예의 하나 이상을 각각 나타낼 수도 있다. 더욱이, 용어 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등은 본 발명의 실시예와 관련하여 사용될 때, 동의어이다.
용어 "결합된"이 그 파생어와 함께, 본 명세서에 사용될 수 있다. "결합된"은 이하의 하나 이상을 의미할 수도 있다. "결합된"은 2개 이상의 요소가 직접 물리적 또는 전기적 접촉하고 있는 것을 의미할 수 있다. 그러나, "결합된"은 또한 2개 이상의 요소가 서로 간접적으로 접촉하고 있지만, 여전히 서로 협동하거나 상호작용하는 것을 의미할 수도 있고, 하나 이상의 다른 요소가 서로 결합된 것으로 일컬어지는 요소들 사이에 결합되거나 접속되어 있는 것을 의미할 수도 있다. 용어 "직접적으로 결합된"은 2개 이상의 요소가 직접 접촉하고 있는 것을 의미할 수 있다.
다양한 실시예에서, 구문 "제 2 구성요소 상에 형성되고, 증착되거나, 또는 다른 방식으로 배치된 제 1 구성요소"는 제 1 구성요소가 제 2 구성요소 위에 형성되고, 증착되거나, 또는 다른 방식으로 배치되어 있고, 제 1 구성요소의 적어도 일부는 제 2 구성요소의 적어도 일부와 직접 접촉(예를 들어, 직접 물리적 및/또는 전기적 접촉)하거나 또는 간접 접촉(예를 들어, 제 1 구성요소와 제 2 구성요소 사이에 하나 이상의 다른 구성요소를 가짐)할 수도 있는 것을 의미할 수도 있다.
본 명세서에 사용될 때, 용어 "모듈"은 설명된 기능성을 제공하는 하나 이상의 소프트웨어 또는 펌웨어 프로그램, 조합형 논리 회로, 및/또는 다른 적합한 구성요소를 실행하는 응용 주문형 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit: ASIC), 전자 회로, 시스템-온-칩(system-on-chip: SoC), 프로세서(공유, 전용 또는 그룹), 및/또는 메모리(공유, 전용, 또는 그룹)를 지칭할 수도 있고, 또는 그 일부일 수도 있으며, 이들을 포함할 수도 있다.
도 1은 예시적인 집적 회로(IC) 패키지의 측단면도(100) 및 상하 평면도(124)를 개략적으로 도시하고 있다. 실시예에서, IC 패키지는 도시된 바와 같이, 가요성 기판(102)과 전기적으로 그리고/또는 물리적으로 결합된 복수의 다이(예를 들어, 다이(104 내지 112))를 포함할 수 있다. IC 패키지는 도시된 바와 같이, 다이(104 내지 112)를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위해 가요성 기판 상의 위치에 배치된 제 1 캡슐화 재료(예를 들어, 캡슐화 재료(116 내지 120))를 포함할 수 있다. 게다가, IC 패키지는 가요성 기판(102) 상에 배치된 제 2 캡슐화된 재료(122)를 또한 포함할 수 있다. 실시예에서, 도시된 바와 같이, 제 2 캡슐화 재료(122)는 제 1 캡슐화 재료(116 내지 120)를 적어도 부분적으로 캡슐화할 수 있다. 실시예에서, 제 1 및 제 2 캡슐화 재료는 서로 상이한 강성 레벨을 갖도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 제 1 캡슐화 재료는 이하에 설명되는 바와 같이, 제 2 캡슐화 재료의 강성의 레벨보다 큰 강성의 레벨을 가질 수 있다.
실시예에서, 제 1 캡슐화 재료(116 내지 120)는 실질적으로 강성 캡슐화 재료일 수 있다. 본 명세서에 사용될 때, 실질적으로 강성 캡슐화 재료는 복수의 다이(104 내지 112)의 균열 또는 박리를 방지하도록 설계된 강성을 갖는 캡슐화 재료를 포함할 수 있다. 이러한 강성은 복수의 다이의 조성 및/또는 IC 패키지의 예상된 용례에 따라 다양할 수 있다. 제 1 캡슐화 재료는 실질적으로 강성인 것으로 고려될 임의의 캡슐화 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
제 2 캡슐화 재료(122)는 다른 한편으로는, 실질적으로 가요성 캡슐화 재료일 수 있다. 본 명세서에 사용될 때, 실질적으로 가요성 캡슐화 재료는 IC 패키지(100)의 가요성의 레벨을 유지하면서, 가요성 기판의 인열 또는 마모를 방지하도록 설계된 캡슐화 재료를 포함할 수 있다. 이러한 실질적으로 가요성 캡슐화 재료는, 폴리 실록산, 에폭시 수지, 아크릴레이트(예를 들어, 폴리 메틸 메타크릴레이트, 모두 자외선 경화성 및 O2/H2 개시형(initiated)), 폴리우레탄, 벤조사이클로부텐(BCB), 폴리이미드, 폴리아미드, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 비스말레이미드-트리아진(BT) 수지, 액정 폴리머(LCP), 아라미드, 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리에스터, 파이버 글래스 에폭시를 포함할 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서, 제 1 캡슐화 재료(116 내지 120) 및 제 2 캡슐화 재료(120)는 동일한 재료를 포함할 수 있지만, 이들 재료는 제 1 및 제 2 캡슐화 재료 사이의 강성 차이를 야기하기 위해 상이한 비로 포함될 수 있다. 예를 들어, 예시적인 제 1 캡슐화 재료는 A%의 화학물/화합물 1 및 B%의 화학물/화합물 2로 조성될 수 있고, 반면에 예시적인 제 2 캡슐화 재료는 C%의 화학물/화합물 1 및 D%의 화학물/화합물 2로 조성될 수 있다.
가요성 기판(102)은 몇몇 실시예에서, 전기 라우팅 피처(electrical routing features)가 그 내부에 배치되어 있는 가요성 회로 기판일 수 있다. 이러한 실시예에서, 전기 라우팅 피처는 복수의 다이 사이에 전기 신호를 전달하도록 구성될 수 있다. 이러한 가요성 회로 기판은 몇몇 실시예에서, 가요성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board: FPC)일 수 있다. 다른 실시예에서, 가요성 기판은 IC 패키지(100)로부터 신호 브레이크아웃(breakout)을 위해 그 위에 배치된 입출력(I/O) 구조체를 갖는 가요성 패키지 기판으로서 기능할 수 있다. 이러한 가요성 기판은 폴리에스터, 폴리이미드, 아라미드, 글래스, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 도시된 바와 같이, 제 1 캡슐화 재료 및 제 2 캡슐화 재료는 가요성 기판(102)의 동일측에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 제 1 및 제 2 캡슐화 재료는 도 7에 도시되어 있는 것과 같은, 가요성 기판(102)의 반대측에 배치될 수 있다. 게다가, 하나 이상의 부가의 캡슐화 재료가 또한 가요성 기판(102) 상에 또한 배치될 수도 있다(예를 들어, 도 5 내지 도 7에 도시된 실시예들).
다이(104 내지 112)는 도시된 바와 같이, 매립형 웨이퍼 레벨 볼 그리드 어레이(embedded wafer-level ball grid array: eWLB), 또는 예를 들어 패키지 기판(102) 내에 매립되거나 와이어-본딩 배열로 구성되는 것과 같은 다른 구성을 포함하여, 다양한 적합한 구성에 따라 가요성 기판(102)과 결합될 수 있다. eWLB 구성에서, 다이(104 내지 112)는 다이(104 내지 112)를 가요성 기판(102)과 또한 전기적으로 결합할 수 있는 범프(bump), 필라(pillar), 또는 다른 적합한 구조체와 같은 다이 상호접속 구조체(예를 들어, 다이 상호접속 구조체(114))를 거쳐 가요성 기판(102)의 표면에 부착될 수 있다. 다이(104 내지 112)는 반도체 재료로부터 제조된 개별 칩(discrete chip)을 표현할 수도 있고, 몇몇 실시예에서 프로세서, 메모리, 또는 ASIC을 포함하거나 이들의 부분일 수도 있다.
전술된 바와 같이, 가요성 기판(102)은 다이(104 내지 112) 사이에 전기 신호를 전달하도록 구성된 전기 라우팅 피처를 포함할 수 있다. 전기 라우팅 피처는 예를 들어, 가요성 기판(102)의 하나 이상의 표면 상에 배치된 트레이스(trace) 및/또는 예를 들어 가요성 기판(102)을 통해 전기 신호를 전달하기 위한 트렌치(trench), 비아(via), 또는 다른 상호접속 구조체와 같은 내부 라우팅 피처를 포함할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 패키지 기판(102)은 다이 상호접속 구조체(114)를 수용하고 다이(104 내지 112)와 가요성 기판(102) 사이에 전기 신호를 전달하도록 구성된 전기 라우팅 피처(예를 들어, 다이 본드 패드)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 가요성 기판(102)은 예를 들어, 폴리에스터, 폴리이미드 및/또는 아라미드 기판과 같은 빌드업층(build-up layer)을 갖는 폴리머계 라미네이트 코어리스 기판(coreless substrate)일 수 있다. 다른 실시예에서, 가요성 기판은 와이어 또는 와이어 메시(도 4에 도시된 바와 같은); 가요성 절연 재료(예를 들어, 엘라스토머 재료) 내부에 캡슐화된 와이어 또는 와이어 메시; 범프리스 빌드업 레이어(Bumpless Build-Up Layer: BBUL)와 같은 재분배 금속층; 엘라스토머 또는 가요성 몰드 화합물 내에 캡슐화된 유전층 및 도전층의 교번 패턴; 직물의 단편 상에 자수된(embroidered), 재봉된(stitched) 또는 직조된(weaved) 도전성 섬유; 또는 직물 또는 플라스틱 상의 금속 또는 도전성 임프린트(imprint)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 집적 회로(IC) 패키지 제조 프로세스의 예시적인 흐름도이다. 도 3은 다양한 실시예에 따른, IC 패키지 제조 프로세스(200)에서의 단계들을 도시하는 선택된 동작의 단면도를 제공하고 있다. 그 결과, 도 2 및 도 3은 서로 연관하여 설명될 것이다. 이 설명을 보조하기 위해, 도 2에서 수행된 동작은 도 3에서 동작으로부터 동작으로 이동하는 화살표로 참조된다. 게다가, 모든 도면 부호가 도 3에서 각각의 동작에 도시되어 있지는 않을 수도 있다.
프로세스는 블록 202에서 시작할 수 있고, 여기서 다이(304 내지 312)가 가요성 기판(302)과 결합될 수 있다. 다이(304 내지 312)는 도 1을 참조하여 설명된 것들과 같은 임의의 유형 또는 조합의 다이일 수 있다. 게다가, 다이는 예를 들어 메모리일 수 있는 적층된 다이(318)와 같은 적층된 다이일 수 있다. 게다가, 가요성 기판(302)은 예를 들어, 도 1을 참조하여 설명된 것들과 같은 임의의 유형의 가요성 기판일 수 있다. 더욱이, 도 1에서와 같이, 다이(304 내지 312)는 예를 들어 표면 활성화된 본딩 및 땜납 볼(예를 들어, 땜납 볼(316))과 같은 임의의 통상의 구성에 따라 가요성 기판과 결합될 수 있다.
블록 202 후에, 프로세스는 블록 204로 진행할 수 있고, 여기서 캡슐화 배리어(320a 내지 320f)가 형성되고 그리고/또는 가요성 기판(302)과 결합될 수 있다. 캡슐화 배리어(320a 내지 320f)는 임의의 적합한 재료로부터 선택될 수 있고, 임의의 통상의 접착제에 따라 가요성 기판(302)과 결합될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 캡슐화 배리어(320a 내지 320f)는 가요성 기판(302)의 표면에 대해 압하될(depressed) 수 있는(예를 들어, 사출 성형을 위해) 금속 섀시로 형성될 수 있다.
블록 206에서, 제 1 캡슐화 재료(322 내지 326)는 가요성 기판 상에 증착될 수 있다(예를 들어, 사출 성형을 거쳐). 이러한 제 1 캡슐화 재료(322 내지 326)는 도 1을 참조하여 전술된 것과 같은 임의의 실질적으로 강성 캡슐화 재료일 수 있다. 도시된 바와 같이, 제 1 캡슐화 재료는 다이(304 내지 312)의 적어도 일부를 캡슐화할 수 있다. 일단 제 1 캡슐화 재료가 경화되면, 캡슐화 배리어는 블록 208에서 제거될 수 있다.
블록 210에서, 제 2 캡슐화 재료(328)는 가요성 기판(302) 상에 증착될 수 있다. 이러한 제 2 캡슐화 재료(328)는 도 1을 참조하여 전술된 것과 같은 임의의 실질적으로 가요성 캡슐화 재료일 수 있다. 도시된 바와 같이, 제 2 캡슐화 재료(328)는 제 1 캡슐화 재료의 적어도 일부를 캡슐화할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 전기 도전성 피처(430) 및 와이어 메시(432)가 그 내부에 배치되어 있는, 강성 및 가요성 몰드 화합물의 모두가 그 위에 배치되어 있는 예시적인 집적 회로(IC) 패키지의 측단면도(400) 및 상하 평면도(434)를 개략적으로 도시하고 있다.
도 4의 IC 패키지는 전술된 것들에 실질적으로 유사한 구성을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, IC 패키지는 가요성 기판(402) 상에 배치된 제 1 캡슐화 재료(422 내지 426) 및 가요성 기판(402) 상에 배치된 제 2 캡슐화 재료 내에 적어도 부분적으로 캡슐화된 복수의 다이(404 내지 412)를 포함한다. 그러나, 도 4의 IC 패키지 실시예는 다이(404 내지 412) 사이에 전기 신호를 라우팅하기 위한 전기 도전성 피처(예를 들어, 와이어(430) 또는 와이어 메시(432))의 포함에 있어서 상이하다. 도시된 바와 같이, 전기 도전성 피처(430) 및 와이어 메시(432)의 모두는 제 1 및/또는 제 2 캡슐화 재료에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화될 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 강성 및 다수의 상이한 가요성 몰드 화합물의 모두가 그 위에 배치되어 있는 예시적인 집적 회로(IC) 패키지의 측단면도를 개략적으로 도시하고 있다.
도 5는 가요성 기판(502)과 결합된 복수의 다이(504 내지 512)를 갖는 집적 회로 패키지(500)를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 복수의 다이(504 내지 512)는 제 1 캡슐화 재료(522 내지 526) 내에 적어도 부분적으로 캡슐화될 수 있다. 이 제 1 캡슐화 재료(522 내지 526)는 균열 또는 박리로부터 다이(504 내지 512)를 보호하기 위한 제 1 강성을 가질 수 있다. IC 패키지(500)는 제 2 강성을 가질 수 있는 제 2 캡슐화 재료(528)를 또한 포함할 수 있다. 제 2 캡슐화 재료(528)는 IC 패키지(500)를 위한 가요성의 정도를 허용하면서, 인열 또는 마모로부터 가요성 기판을 보호할 수 있다. 게다가, IC 패키지는 제 3 강성을 가질 수 있는 제 3 캡슐화 재료(530)를 포함할 수 있다. 실시예에서, 제 1 강성, 제 2 강성, 및 제 3 강성은 모두 상이한 강성의 레벨일 수 있고, IC 패키지(500)의 용례에 따라 다양할 수 있다.
도 6은 가요성 기판(602)과 결합된 복수의 다이(604 내지 612)를 갖는 IC 패키지(500)에 실질적으로 유사한 집적 회로 패키지(600)를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 복수의 다이(604 내지 612)는 제 1 캡슐화 재료(622 내지 626) 내에 적어도 부분적으로 캡슐화될 수 있다. 제 1 캡슐화 재료(622 내지 626)는 균열 또는 박리로부터 다이(604 내지 612)를 보호하기 위한 제 1 강성을 가질 수 있다. IC 패키지(600)는 제 2 강성을 가질 수 있는 제 2 캡슐화 재료(628)를 또한 포함할 수 있다. 제 2 캡슐화 재료(628)는 IC 패키지(600)를 위한 가요성의 정도를 허용하면서 인열 또는 마모로부터 가요성 기판을 보호할 수 있다. 게다가, IC 패키지는 제 3 강성을 가질 수 있는 제 3 캡슐화 재료(630)를 포함할 수 있다. 실시예에서, 제 1 강성, 제 2 강성, 및 제 3 강성은 모두 상이한 강성의 레벨일 수 있고, IC 패키지(600)의 용례에 따라 다양할 수 있다. IC 패키지(600)는 도시된 바와 같이, 제 2 및 제 3 캡슐화 재료가 상이한 두께로 형성되는 점에서, IC 패키지(500)와 상이하다. 이는 예를 들어, 특정 위치에서 IC 패키지(600)의 강성을 증가 또는 감소시키기 위해 행해질 수 있다.
도 7은 전술된 IC 패키지(500, 600)에 유사한 집적 회로 패키지(700)를 도시하고 있다. IC 패키지(700)는 가요성 기판(702)과 결합된 복수의 다이(704 내지 712)를 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 다이(712)는 부분적으로 와이어-본딩 장치에 의해 가요성 기판(702)과 결합될 수 있다. 또한 도시된 바와 같이, 복수의 다이(704 내지 712)는 제 1 캡슐화 재료(722 내지 726) 내에 적어도 부분적으로 캡슐화될 수 있다. 제 1 캡슐화 재료(722 내지 726)는 균열 또는 박리로부터 다이(704 내지 712)를 보호하기 위한 제 1 강성을 가질 수 있다. IC 패키지(700)는 제 2 강성을 가질 수 있는 제 2 캡슐화 재료(718)를 또한 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제 2 캡슐화 재료(718)는 복수의 다이(704 내지 712)가 그 위에 배치되어 있는 가요성 기판(702)의 측의 반대편에 있는 가요성 기판(702)의 이면에 배치될 수 있다. 제 2 캡슐화 재료(718)는 IC 패키지(700)를 위한 가요성의 정도를 허용하면서 인열 또는 마모로부터 가요성 기판을 보호할 수 있다. 게다가, 몇몇 실시예에서, IC 패키지(700)는 제 3 강성을 가질 수 있는 제 3 캡슐화 재료(730)를 포함할 수 있다. 실시예에서, 제 1 강성, 제 2 강성, 및 제 3 강성은 모두 상이한 강성의 레벨일 수 있고, IC 패키지(700)의 의도된 용례에 따라 다양할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 그와 일체화된 디스플레이(812)를 갖는 시스템-인-패키지(SiP)(810)를 갖는 웨어러블 물품(802)의 상하 평면도(800) 및 측단면도(816)이다. 실시예에서, SiP(810)는 상기에 도 2를 참조하여 설명된 또는 하기에 도 9에 도시된 바와 같은 프로세스 흐름을 이용하여 제조될 수 있다. 웨어러블 물품은 예를 들어 도시된 바와 같이, 팔찌일 수 있다. 웨어러블 물품은 팔찌의 일 단부에 암형 래치(804) 및 팔찌의 반대편 단부에 대응 수형 커넥터(806)를 가질 수 있다. 암형 래치(804) 및 수형 커넥터(806)는 웨어러블 물품을 착용할 때 죔쇠(clasp)를 형성하기 위해 서로 결합될 수 있다. 게다가, 수형 커넥터(806) 또는 암형 래치(804)는 또한 충전 및/또는 데이터 교환 포트(예를 들어, 마이크로 USB 포트)로서 작용할 수 있다.
웨어러블 물품(802)은 하나 이상의 구성요소(예를 들어, 구성요소(808a 내지 808d))를 또한 포함할 수 있다. 이들 구성요소는 웨어러블 물품(802) 내에 매립된 전기 라우팅 피처(예를 들어, 전기 라우팅 피처(814))를 경유하여 서로 그리고 SiP(810)와 통신적으로 결합될 수 있다. 실시예에서, 이들 전기 라우팅 피처는 마이크로케이블 라우팅 피처일 수 있다. 이러한 실시예에서, 마이크로케이블은 구성요소(808a 내지 808d)와 SiP(810) 사이에 더 짧은 상호접속부를 제공할 수 있다. 구성요소(808a 내지 808d)는 가속도계, 자이로스코프, 글로벌 포지셔닝 센서(global positioning sensors: GPS), 메모리 모듈, 전원 모듈 등을 포함하는 임의의 유형의 전자 구성요소를 포함할 수 있다. 게다가, 4개의 구성요소가 도시되어 있지만, 이 개수는 단지 예시에 불과하고, 임의의 수의 구성요소가 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 포함될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
실시예에서, 디스플레이(812)는 이하에 도 9를 참조하여 설명되는 바와 같이, SiP(810)에 형성될 수 있는 상호접속 구조체(예를 들어, 상호접속 구조체(818))를 경유하여 웨어러블 물품과 일체화될 수 있다. 실시예에서, 디스플레이(812)는 가요성 디스플레이일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 디스플레이(812)는 가요성 터치 디스플레이일 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 집적 회로(IC) 패키지 제조 프로세스의 예시적인 흐름도이다. 도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, IC 다이 제조 프로세스(900)에서의 단계들을 도시하고 있는 선택된 동작의 예시적인 단면도이다. 그 결과, 도 9 및 도 10은 서로 연관하여 설명될 것이다. 이 설명을 보조하기 위해, 도 9에서 수행된 동작은 도 10에서 동작으로부터 동작으로 이동하는 화살표로 참조된다. 게다가, 모든 도면 부호가 도 10에서 각각의 동작에 도시되어 있지는 않을 수도 있다.
프로세스는 블록 902에서 시작할 수 있고, 여기서 다이(1002a 내지 1002c)가 캐리어(1008)와 결합될 수 있다. 실시예에서, 이는 캐리어(1008)에 도포된 접착제층(1006)의 사용을 통해 성취될 수 있다. 이러한 실시예에서, 임의의 통상의 접착제가 다이(1002a 내지 1002c)를 캐리어(1008)에 결합하는 데 이용될 수 있다. 실시예에서, 다이(1002a 내지 1002c)는 하나 이상의 프로세서, 메모리, 센서 등을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 관통 실리콘 비아(through silicon vias: TSVs)(예를 들어, TSV(1004))가 신호 브레이크아웃을 위해 합체되어 있는, 함께 적층된 복수의 다이(예를 들어, 다이(1002b))를 갖는 다이의 하나 이상이 적층될 수 있다.
블록 904에서, 제 1 캡슐화 재료(1012)가 다이(1002a 내지 1002c) 위에 증착되어 제 1 캡슐화 재료(1012) 내에 다이(1002a 내지 1002c)를 적어도 부분적으로 캡슐화할 수 있다. 제 1 캡슐화 재료는 예를 들어, 도 1을 참조하여 전술된 엘라스토머, 또는 임의의 다른 적합한 재료와 같은 가요성 재료와 같은 임의의 적합한 재료로 구성될 수 있다. 게다가, 이 도면에는 도시되어 있지 않지만, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명된 다이를 캡슐화하기 위한 프로세스는 몇몇 실시예에서, 최종 패키지의 가요성을 유지하면서 균열 또는 박리로부터 다이의 부가의 보호를 제공하는 데 이용될 수 있다.
블록 906에서, 캐리어(1008)는 다이(1002a 내지 1002c) 및 캡슐화 재료(1012)로부터 디본딩될 수 있다. 캐리어가 디본딩된 후에, 패키지 조립체는 플립될 수 있고, 제 1 캡슐화 재료의 표면은 조립 프로세스의 나머지를 위해 다른 캐리어(1014)와 결합될 수 있다. 도시된 바와 같이, 블록 908에서, 전기 라우팅층(1016)은 다이(1002a 내지 1002c)의 능동측에 형성될 수 있다. 이러한 전기 라우팅층(1016)은 폴리이미드층과 같은 전기 절연층, 및 그 내부에 매립된 전기 라우팅 피처의 형성을 통해 형성될 수 있다. 이러한 프로세스는 예를 들어, 포토리소그래피 빌드업 프로세스를 이용하여 수행될 수 있다.
블록 910에서, 부가의 다이(1018a 내지 1018c)가 전기 라우팅층과 결합될 수 있고, 제 2 캡슐화 재료(1020)가 그 위에 증착될 수 있다. 제 2 캡슐화 재료(1020)는 예를 들어, 도 1을 참조하여 전술된 엘라스토머, 또는 임의의 다른 적합한 재료와 같은 가요성 재료와 같은 임의의 적합한 재료로 구성될 수 있다. 게다가, 이 도면에는 도시되어 있지 않지만, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명된 다이를 캡슐화하기 위한 프로세스는, 몇몇 실시예에서, 최종 패키지의 가요성을 유지하면서 균열 또는 박리로부터 다이의 부가의 보호를 제공하기 위해 이용될 수 있다.
블록 912에서, 하나 이상의 라우팅 채널(예를 들어, 전기 라우팅 채널(1022))이 형성될 수 있다. 이러한 전기 라우팅 채널은 예를 들어, 에칭 프로세스를 통해 형성될 수 있다. 전기 라우팅 채널이 형성된 후에, 블록 914에서, 전기 도전성 재료(예를 들어, 구리, 알루미늄 등)가 전기 라우팅 채널 내에 증착되어 제 2 캡슐화 재료(1020)의 표면에 전기 라우팅 피처(1024a 내지 1024b, 1026a 내지 1026b)를 형성할 수 있다. 이러한 전기 도전성 재료는 예를 들어, 구리, 알루미늄 등과 같은 임의의 적합한 전기 도전성 재료일 수 있다.
블록 916에서, 가요성 디스플레이는 전기 라우팅 피처(1026a 내지 1026b)와 결합될 수 있다(예를 들어, 땜납을 거쳐). 전기 라우팅 피처(1024a 내지 1024b)는 이어서 예를 들어, 전원 접속부와 같은 다른 접속부를 위해 이용될 수 있다.
도 11 내지 도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 그와 일체화된 IC 패키지를 갖는 다양한 웨어러블 물품을 도시하고 있다. 도 11은 직물(1104) 상에 배치된 IC 패키지(1106)를 갖는 웨어러블 물품으로서 셔츠(1102)를 도시하고 있다. IC 패키지(1106)는 임의의 전술된 프로세스 흐름을 통해 제조될 수 있다. 도 12는 팔찌(1202) 상에 배치되거나, 내부에 매립된 IC 패키지(1204)를 갖는 팔찌(1202)를 도시하고 있다. IC 패키지(1204)는 또한 임의의 전술된 프로세스 흐름을 통해 제조될 수 있다. 도 11 및 도 12는 셔츠 및 팔찌로서 도시되어 있지만, 웨어러블 물품은 보조 삽입물(orthotic insert), 반바지, 바지, 시계, 목걸이, 벨트, 보석, 또는 도 13의 신발(1300) 등과 같은 사람에 의해 착용될 수 있는 임의의 것일 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 그와 일체화된 IC 패키지(1302)를 갖는 신발(1300)의 측단면도를 도시하고 있다. 실시예에서, IC 패키지(1302)는 가요성 기판(1304)과 결합된 구성요소(1306 내지 1310)를 포함할 수 있다. IC 패키지(1302)는 본 명세서에 설명된 임의의 프로세스를 통해 제조될 수 있다.
구성요소(1306 내지 1310)는 몇몇 실시예에서, 그 위의 기계적 힘의 인가(예를 들어, 스텝핑에 의해)에 응답하여 전력을 생성하기 위한 발전 모듈을 포함할 수 있다. 게다가, 전력 제어 모듈이 또한 포함될 수 있다. 전력 제어 모듈은 발전 모듈과 결합될 수 있고, IC 패키지의 다른 구성요소, 뿐만 아니라 IC 패키지와 결합된 이들 구성요소(예를 들어, 이하에 더 설명되는 카메라(1312) 및 라이트(1316))와 각각 연계된 동작 레벨에서 다른 구성요소에 전력을 제공하도록 구성될 수 있다. 구성요소(1306 내지 1310)는 하나 이상의 프로세서와 결합된 하나 이상의 메모리 모듈과 함께 하나 이상의 프로세서; 압력 센서, 심박 센서, 온도 센서, 글로벌 포지셔닝 센서(GPS)와 같은 하나 이상의 센서; 예를 들어, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 무선 USB, 셀룰러 네트워크 상의 전송을 위한(예를 들어, 기계형 통신(machine type communication: MTC)을 거쳐) 셀룰러 통신칩, 또는 임의의 다른 무선 통신 매체 등을 또한 포함할 수 있다.
실시예에서, 하나 이상의 메모리 모듈은 복수의 인스트럭션을 저장할 수 있다. 복수의 인스트럭션은 하나 이상의 프로세서에 의한 실행에 응답하여, IC 패키지(1302)가 다양한 작업을 수행하게 할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 인스트럭션은 IC 패키지가 전술된 또는 도 14를 참조하여 이하에 설명되는 것들 중 임의의 것과 같은 무선 통신칩을 거쳐 다른 컴퓨팅 디바이스와의 무선 데이터 접속을 설정하게 할 수 있다. 다른 실시예에서, 인스트럭션은 프로세서가 무선 데이터 접속부를 거쳐 다른 컴퓨팅 디바이스로/로부터 데이터를 송신 및/또는 수신하게 할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 인스트럭션은, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 다른 컴퓨팅 디바이스가 사전 결정된 임계치보다 컴퓨팅 디바이스로부터 멀리 이격되어 있다는 것을 검출하는 것에 응답하여 IC 패키지(1302)가 다른 컴퓨팅 디바이스로의 데이터의 전송을 개시하게 할 수 있다. 예를 들어, 신발은 어린이가 부모로부터 멀리 떨어져 배회하는 것의 검출에 응답하여 어린이의 부모의 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 스마트폰)와 통신을 개시하도록 구성될 수 있는 어린이의 신발일 수 있다. 이러한 실시예에서, 데이터는 또한 부모가 어린이를 신속하게 위치확인하는 것을 가능하게 하기 위한 웨어러블 디바이스의 위치를 표시할 수 있다(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스 상에 표시된 화살표, 또는 IC 패키지(1306)의 GPS 모듈에 의해 캡처된 GPS 좌표와 같은 방향성 표시기를 통해).
다른 실시예에서, IC 패키지(1302)는 IC 패키지(1302)가 진동하게 하도록 구성된 진동 발생 유닛을 또한 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 인스트럭션은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 신발이 다양한 조건의 검출에 응답하여 버저를 울리게(buzz) 할 수 있다. 예로서, 인스트럭션은 IC 패키지(1302)와 통신하여 물체로부터 사전 규정된 임계치를 지나 이동되어 있다는 검출에 응답하여 IC 패키지(1302)가 버저를 울리게 할 수 있다. 상기 예로 복귀하면, IC 패키지(1302)는 어린이가 부모로부터 멀리 떨어져 배회하고 있다는 검출에 응답하여 버저를 울릴 수 있거나, 또는 그 반대도 마찬가지이고, 이 상황을 어린이에게 알리도록 버저를 울릴 수도 있다. 다른 예에서, 인스트럭션은 착용자가 사용자의 열쇠, 전화기, 지갑 등과 같은 물체로부터 이격하여 이동되었다는 검출에 응답하여 IC 패키지(1302)가 버저를 울리도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 인스트럭션은 다른 컴퓨팅 디바이스로부터 데이터의 수신에 응답하여 IC 패키지(1302)가 버저를 울리도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 신발의 착용자는 사용자의 스마트폰 내에 합체된 GPS를 거쳐 위치로 네비게이팅될 수 있고, IC 패키지(1302)는 스마트폰과 통신적으로 결합될 수 있다. 언제 그리고 어느 방향으로 회전해야 하는지를 인식하기 위해 스마트폰의 스크린을 계속 주시해야 하는 대신에, 사용자의 왼발 또는 오른발 신발이 이러한 정보를 표시하도록 버저를 울릴 수 있다. 이는 물론 그와 일체화된 상태로 도시되어 있는 것과 같은 IC 패키지를 갖는 양 신발을 수반할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 카메라(1312) 및 라이트(1316)와 같은 부가의 구성요소가 IC 패키지(1302)와 결합될 수 있다. 이러한 실시예에서, 인스트럭션은 또한 카메라(1312)에 의해 캡처된 카메라 피드(camera feed)가 다른 컴퓨팅 디바이스 또는 라이트에 전송되게 하여, 웨어러블 디바이스가 사전 결정된 임계치보다 컴퓨팅 디바이스로부터 더 멀리 이격되어 있다는 검출에 응답하여, 또는 광원을 밝혀주는 컴퓨팅 디바이스로부터의 데이터의 수신에 응답하여 조명하도록 구성될 수 있다. 상기 예로 재차 복귀하면, 부모는 IC 패키지(1302)로의 이러한 요청의 전송에 응답하여 라이트(1316)가 조명하도록 또는 카메라(1312)에 의해 캡처된 비디오 피드(video feed)가 전송되도록 하는 것이 가능할 수 있다.
전술된 실시예는 단지 예시의 목적이고, 본 발명을 한정하도록 의도된 것은 아니라는 것이 이해될 수 있을 것이다. 게다가, 전술된 실시예는 본 명세서에서 다른 위치에 설명된 것들과 같은 다른 웨어러블 디바이스와 또한 일체화될 수 있다는 것이 또한 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예는 원하는 바와 같이 구성하기 위해 임의의 적합한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 사용하여 시스템 내에 구현될 수 있다. 도 14는 도 1 내지 도 13을 참조하여 도시되고 설명된 것과 같은, 본 명세서에 설명된 바와 같은 IC 패키지(예를 들어, 그 위에 도시되어 있는 구성요소와 조합하여 머더보드(1402))를 포함하는 컴퓨팅 디바이스를 개략적으로 도시하고 있다. 머더보드(1402)는 이들에 한정되는 것은 아니지만, 프로세서(1404) 및 적어도 하나의 통신칩(1406)을 포함하여, 그와 결합된 다수의 구성요소를 포함할 수 있다. 프로세서(1404)는 머더보드(1402)에 물리적으로 그리고 전기적으로 결합될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 적어도 하나의 통신칩(1406)이 또한 머더보드(1402)에 물리적으로 그리고 전기적으로 결합될 수 있다. 다른 구현예에서, 통신칩(1406)은 프로세서(1404)의 부분일 수 있다.
그 용례에 따라, 컴퓨팅 디바이스(1404)는 머더보드(1402)에 물리적으로 그리고 전기적으로 결합될 수도 있고 또는 결합되지 않을 수도 있는 다른 구성요소를 포함할 수 있다. 이들 다른 구성요소는, 휘발성 메모리(예를 들어, 동적 랜덤 액세스 메모리(dynamic random access memory: DRAM)), 비휘발성 메모리(예를 들어, 판독 전용 메모리(read-only memory: ROM)), 플래시 메모리, 그래픽 프로세서, 디지털 신호 프로세서, 크립토 프로세서(crypto processor), 칩셋, 안테나, 디스플레이, 터치스크린 디스플레이, 터치스크린 컨트롤러, 배터리, 오디오 코덱, 비디오 코덱, 전력 증폭기, 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 디바이스, 나침반, 가이거 카운터(Geiger counter), 가속도계, 자이로스코프, 스피커, 카메라, 및 대용량 저장 디바이스(하드 디스크 드라이브, 콤팩트 디스크(compact disk: CD), 디지털 다기능 디스크(digital versatile disk: DVD) 등)를 포함할 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
통신칩(1406)은 컴퓨팅 디바이스(1400)로/로부터 데이터의 전송을 위한 무선 통신이 가능할 수 있다. 용어 "무선" 및 그 파생어는 비고체 매체를 통해 변조된 전자기 방사선의 사용을 통해 데이터를 통신할 수 있는 회로, 디바이스, 시스템, 방법, 기술, 통신 채널 등을 설명하는데 사용될 수 있다. 이 용어는 연계된 디바이스가 어떠한 와이어도 포함하지 않는 것을 암시하는 것은 아니지만, 몇몇 실시예에서 이들 디바이스는 와이어를 포함하지 않을 수도 있다. 통신칩(1406)은 이들에 한정되는 것은 아니지만, 와이파이(IEEE 802.11 패밀리), IEEE 802.16 표준(예를 들어, IEEE 802.16-2005 수정안), 임의의 수정안, 업데이트, 및/또는 개정안(예를 들어, 어드밴스드 LTE 프로젝트, 장기 진화(Long-Term Evolution: LTE) 프로젝트, 울트라 모바일 브로드밴드(ultra mobile broadband: UMB) 프로젝트("3GPP2"라 또한 칭함) 등)와 함께 장기 진화(LTE) 프로젝트를 포함하는 미국 전기 전자 협회(IEEE) 표준을 포함하는, 다수의 무선 표준 또는 프로토콜 중 임의의 것을 구현할 수 있다. IEEE 802.16 호환성 브로드밴드 무선 액세스(broadband wireless access: BWA) 네트워크는 일반적으로 IEEE 802.16 표준을 위한 적합성 및 상호운용성을 통과한 제품을 위한 인증 마크인, 마이크로파 액세스를 위한 전세계 상호운용성(Worldwide Interoperability for Microwave Access)을 나타내는 두문자어인 WiMAX 네트워크라 칭한다. 통신칩(1406)은 모바일 통신을 위한 글로벌 시스템(Global System for Mobile Communication: GSM), 범용 패킷 무선 서비스(General Packet Radio Service: GPRS), 범용 모바일 통신 시스템(Universal Mobile Telecommunications System: UMTS), 고속 패킷 액세스(High Speed Packet Access: HSPA), 진화된 HSPA(E-HSPA), 또는 LTE 네트워크에 따라 동작할 수 있다. 통신칩(1406)은 GSM 진화를 위한 향상된 데이터(Enhanced Data for GSM Evolution: EDGE), GSM EDGE 무선 액세스 네트워크(GSM EDGE Radio Access Network: GERAN), 범용 지상 무선 액세스 네트워크(Universal Terrestrial Radio Access Network: UTRAN), 또는 진화된 UTRAN(E-UTRAN)에 따라 동작할 수도 있다. 통신칩(1406)은 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA), 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access: TDMA), 디지털 향상된 코드리스 통신(Digital Enhanced Cordless Telecommunications: DECT), 진화-데이터 최적화(Evolution-Data Optimized: EV-DO), 이들의 파생물, 뿐만 아니라 3G, 4G, 5G 및 그 이상으로서 지정되는 임의의 다른 무선 프로토콜에 따라 동작할 수 있다. 통신칩(1406)은 다른 실시예에서 다른 무선 프로토콜에 따라 동작할 수 있다.
컴퓨팅 디바이스(1400)는 복수의 통신칩(1406)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 통신칩(1406)은 와이파이 및 블루투스와 같은 더 단거리 무선 통신에 전용될 수 있고, 제 2 통신칩(1406)은 GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, Ev-DO 등과 같은 장거리 무선 통신에 전용될 수도 있다.
컴퓨팅 디바이스(1400)의 프로세서(1404)는 IC 패키지 조립체 내에 합체된 IC 다이일 수 있다. 예를 들어, 도 1의 가요성 기판(102)은 머더보드(1402)일 수 있고, 프로세서(1404)는 하나 이상의 IC 다이(예를 들어, 도 1의 IC 다이(104 내지 112) 중 하나 이상)일 수 있다. 프로세서(1404) 및 머더보드(1402)는 본 명세서에 설명된 바와 같은 패키지-레벨 상호접속부를 사용하여 함께 결합될 수 있다. 용어 "프로세서"는 그 전자 데이터를 레지스터 및/또는 메모리 내에 저장될 수 있는 다른 전자 데이터로 변환하기 위해 레지스터 및/또는 메모리로부터 전자 데이터를 프로세싱하는 임의의 디바이스 또는 디바이스의 부분을 칭할 수 있다.
통신칩(1406)은 또한 IC 다이(예를 들어, 도 1의 IC 다이(104 내지 112) 중 하나 이상)일 수 있다. 다른 구현예에서, 컴퓨팅 디바이스(1400) 내에 수용된 다른 구성요소(예를 들어, 메모리 디바이스 또는 다른 집적 회로 디바이스)는 IC 패키지 내에 합체된 IC 다이(예를 들어, 도 1의 IC 다이(104 내지 112) 중 하나 이상)일 수 있다.
다양한 구현예에서, 컴퓨팅 디바이스(1400)는 전술된 것들과 같은 임의의 유형의 웨어러블 컴퓨팅 디바이스일 수 있다. 이러한 실시예에서, 컴퓨팅 디바이스(1400) 내에 도시된 모든 구성요소는 웨어러블 컴퓨팅 디바이스의 IC 패키지(예를 들어, 도 1에 도시된 IC 패키지) 내에 포함될 수 있고 또는 도시된 구성요소의 임의의 부분집합이 그 내부에 물리적으로 배치되지 않고 이러한 IC 패키지와 통신적으로 결합될 수 있다. 다른 구현예에서, 컴퓨팅 디바이스(1400)는 데이터를 프로세싱하는 임의의 다른 전자 디바이스일 수 있다.
예
다양한 실시예에 따르면, 본 발명은 다수의 예를 설명하고 있다. 예 1은 가요성 기판; 가요성 기판과 결합된 복수의 다이; 복수의 다이의 각각의 다이를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위해 가요성 기판 상의 위치에서 가요성 기판 상에 배치된, 제 1 강성을 갖는 제 1 캡슐화 재료; 및 가요성 기판 상에 배치된, 제 2 강성을 갖는 제 2 캡슐화 재료를 포함하고, 제 2 강성과 제 1 강성은 서로 상이한, 집적 회로(IC) 패키지를 포함할 수 있다.
예 2는 제 2 강성이 제 1 강성보다 작은, 예 1의 IC 패키지를 포함할 수 있다.
예 3은 제 1 캡슐화 재료의 강성이 가요성 기판으로부터 복수의 다이의 박리를 방지하도록 설계되고, 제 2 캡슐화 재료의 강성은 가요성 기판의 강성의 레벨을 유지하면서 가요성 기판의 인열을 방지하도록 설계되는, 예 1의 IC 패키지를 포함할 수 있다.
예 4는 제 2 캡슐화 재료가 제 1 캡슐화 재료를 적어도 부분적으로 캡슐화하는, 예 1의 IC 패키지를 포함할 수 있다.
예 5는 제 1 캡슐화 재료 및 제 2 캡슐화 재료가 가요성 기판의 동일측에 배치되는, 예 1의 IC 패키지를 포함할 수 있다.
예 6은 제 1 캡슐화 재료가 가요성 기판의 제 1 측에 배치되고, 제 2 캡슐화 재료는 가요성 기판의 제 2 측에 배치되고, 가요성 기판의 제 1 측은 가요성 기판의 제 2 측에 반대편에 배치되는, 예 1의 IC 패키지를 포함할 수 있다.
예 7은 가요성 기판 상에 배치된, 제 3 강성을 갖는 제 3 캡슐화 재료를 더 포함하고, 제 1 강성, 제 2 강성, 및 제 3 강성은 서로 상이한, 예 1의 IC 패키지를 포함할 수 있다.
예 8은 복수의 다이의 적어도 제 1 다이와 복수의 다이의 제 2 다이를 전기적으로 결합하는 전기 라우팅 피처를 더 포함하고, 전기 라우팅 피처는 제 2 캡슐화 재료에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화되는, 예 1의 IC 패키지를 포함할 수 있다.
예 9는 제 1 캡슐화 재료 또는 제 2 캡슐화 재료 내에 배치된 하나 이상의 상호접속 구조체를 더 포함하고, 하나 이상의 상호접속 구조체는 전기 라우팅 피처를 거쳐 복수의 다이의 하나 이상의 다이와 전기적으로 결합되는, 예 1의 IC 패키지를 포함할 수 있다.
예 10은 하나 이상의 상호접속 구조체와 물리적으로 그리고 전기적으로 결합된 가요성 디스플레이를 더 포함하고, 전기 라우팅 피처는 하나 이상의 다이와 가요성 디스플레이 사이에 전기 신호를 라우팅하기 위한 것인, 예 9의 IC 패키지를 포함할 수 있다.
예 11은 가요성 디스플레이가 터치스크린 디스플레이인, 예 10의 IC 패키지를 포함할 수 있다.
예 12는 웨어러블 물품; 및 웨어러블 물품과 결합된 웨어러블 디바이스를 포함하고, 웨어러블 디바이스는 예 1 내지 예 11 중 어느 한 예의 IC 패키지를 포함하는 조립체를 포함할 수 있다.
예 13은 웨어러블 물품이 신발, 보조 삽입물, 셔츠, 반바지, 바지, 시계, 팔찌, 목걸이, 벨트, 또는 보석으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 예 12의 조립체를 포함할 수 있다.
예 14는 웨어러블 물품이 신발의 밑창(sole)에 배치된 웨어러블 디바이스의 IC 패키지를 적어도 갖는 신발인, 예 12의 조립체를 포함할 수 있다.
예 15는 웨어러블 물품이, 그 위의 기계적 힘의 인가에 응답하여 전력을 생성하기 위한 발전 모듈; 및 발전 모듈 및 IC 패키지의 복수의 다이와 결합되어, 발전 모듈에 의해 생성된 전력을 복수의 다이의 각각과 각각 연계된 동작 전력 레벨에서 IC 패키지의 복수의 다이로 전달하는 전력 제어 모듈을 더 포함하는, 예 14의 조립체를 포함할 수 있다.
예 16은 복수의 다이가 하나 이상의 프로세서, 하나 이상의 프로세서와 결합된 하나 이상의 메모리 모듈, 프로세서와 결합된 글로벌 포지셔닝 센서(GPS), 및 프로세서와 결합된 무선 통신칩을 포함하는, 예 12의 조립체를 포함할 수 있다.
예 17은 하나 이상의 메모리 모듈이 복수의 인스트럭션을 저장하고, 복수의 인스트럭션은 실행에 응답하여, 웨어러블 디바이스가 컴퓨팅 디바이스와 무선 데이터 접속을 설정하게 하는, 예 16의 조립체를 포함할 수 있다.
예 18은 인스트럭션이 또한 웨어러블 디바이스가 사전 결정된 임계치보다 컴퓨팅 디바이스로부터 더 멀리 이격되어 있다는 것을 표시하는 데이터를 컴퓨팅 디바이스에 송신하게 하는, 예 17의 조립체를 포함할 수 있다.
예 19는 데이터가 또한 웨어러블 디바이스의 위치를 표시하는, 예 18의 조립체를 포함할 수 있다.
예 20은 웨어러블 디바이스가 하나 이상의 프로세서와 결합된 카메라를 더 포함하는, 예 16의 조립체를 포함할 수 있다.
예 21은 웨어러블 물품이 신발이고, 카메라는 신발의 발가락 부분(toe)에 배치되는, 예 20의 조립체를 포함할 수 있다.
예 22는 웨어러블 디바이스가 하나 이상의 프로세서와 결합된 광원을 더 포함하는, 예 16의 조립체를 포함할 수 있다.
예 23은 웨어러블 물품이 신발이고, 광원은 신발의 외부면에 배치되는, 예 22의 조립체를 포함할 수 있다.
예 24는 인스트럭션이 또한 웨어러블 디바이스가 사전 결정된 임계치보다 컴퓨팅 디바이스로부터 더 멀리 이격되어 있다는 검출에 응답하여, 또는 광원을 조명하게 하기 위한 컴퓨팅 디바이스로부터의 데이터의 수신에 응답하여, 광원이 조명하게 하는, 예 23의 조립체를 포함할 수 있다.
예 25는 복수의 다이를 가요성 기판과 결합하는 단계; 복수의 다이의 각각의 다이를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위해 가요성 기판 상의 위치에서 가요성 기판 상에 제 1 강성을 갖는 제 1 캡슐화 재료를 증착하는 단계; 및 가요성 기판 상에 제 2 강성을 갖는 제 2 캡슐화 재료를 증착하는 단계를 포함하고, 제 2 강성과 제 1 강성은 서로 상이한, IC 패키지의 조립 방법을 포함할 수 있다.
예 26은 제 2 강성이 제 1 강성보다 작은, 예 25의 방법을 포함할 수 있다.
예 27은 제 1 캡슐화 재료의 강성이 가요성 기판으로부터 복수의 다이의 박리를 방지하도록 설계되고, 제 2 캡슐화 재료의 강성은 가요성 기판의 레벨을 유지하면서 가요성 기판의 인열을 방지하도록 설계되는, 예 25의 방법을 포함할 수 있다.
예 28은 제 2 캡슐화 재료가 제 1 캡슐화 재료를 적어도 부분적으로 캡슐화하는, 예 25의 방법을 포함할 수 있다.
예 29는 제 1 캡슐화 재료를 증착하는 단계는 가요성 기판의 제 1 측에 제 1 캡슐화 재료를 증착하는 것을 포함하고, 제 2 캡슐화 재료를 증착하는 단계는 가요성 기판의 제 1 측에 제 2 캡슐화 재료를 증착하는 것을 더 포함하는, 예 25의 방법을 포함할 수 있다.
예 30은 제 1 캡슐화 재료를 증착하는 단계는 가요성 기판의 제 1 측에 제 1 캡슐화 재료를 증착하는 것을 더 포함하고, 제 2 캡슐화 재료를 증착하는 단계는 가요성 기판의 제 2 측에 제 2 캡슐화 재료를 증착하는 것을 더 포함하고, 가요성 기판의 제 1 측은 가요성 기판의 제 2 측에 반대편에 배치되는, 예 25의 방법을 포함할 수 있다.
예 31은 가요성 기판 상에 제 3 강성을 갖는 제 3 캡슐화 재료를 증착하는 단계를 더 포함하고, 제 1 강성, 제 2 강성, 및 제 3 강성은 모두 서로 상이한, 예 25의 방법을 포함할 수 있다.
예 32는 복수의 다이의 적어도 제 1 다이와 복수의 다이의 제 2 다이를 전기적으로 결합하는 전기 라우팅 피처를 형성하는 단계를 더 포함하고, 제 2 캡슐화 재료를 증착하는 단계는 제 2 캡슐화 재료에 의해 전기 라우팅 피처를 적어도 부분적으로 캡슐화하도록 전기 라우팅 피처 위에 제 2 캡슐화 재료를 증착하는 것을 더 포함하는, 예 25의 방법을 포함할 수 있다.
예 33은 제 1 캡슐화 재료 또는 제 2 캡슐화 재료 내에 하나 이상의 상호접속 구조체를 형성하는 단계를 더 포함하고, 하나 이상의 상호접속 구조체는 전기 라우팅 피처를 거쳐 복수의 다이의 하나 이상의 다이와 전기적으로 결합되는, 예 25의 방법을 포함할 수 있다.
예 34는 하나 이상의 상호접속 구조체와 가요성 디스플레이를 물리적으로 그리고 전기적으로 결합하는 단계를 더 포함하고, 전기 라우팅 피처는 하나 이상의 다이와 가요성 디스플레이 사이에 전기 신호를 라우팅하는, 예 33의 방법을 포함할 수 있다.
예 35는 가요성 디스플레이가 터치스크린 디스플레이인, 예 34의 방법을 포함할 수 있다.
다양한 실시예는 상기에 접속어 형태(및)로 설명된 실시예들의 대안(또는) 실시예를 포함하는 전술된 실시예의 임의의 적합한 조합을 포함할 수 있다(예를 들어, "및"은 "및/또는"일 수 있음).
더욱이, 몇몇 실시예는 실행될 때, 전술된 실시예들 중 임의의 것의 동작을 야기하는 인스트럭션이 그 위에 저장되어 있는 하나 이상의 제조 물품(예를 들어, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체)을 포함할 수 있다. 더욱이, 몇몇 실시예는 전술된 실시예의 다양한 동작을 수행하기 위한 임의의 적합한 수단을 갖는 장치 또는 시스템을 포함할 수 있다.
요약서에 설명된 것을 포함하여, 예시된 구현예의 상기 설명은 본 발명의 실시예를 개시된 정확한 형태에 한정하도록 의도된 것은 아니며, 다른 실시예를 배제하도록 의도된 것도 아니다. 특정 구현예 및 예가 예시의 목적으로 본 명세서에 설명되었지만, 당업자가 인식할 수 있는 바와 같이, 다양한 등가의 변형예가 본 발명의 범주 내에서 가능하다.
이들 변형예는 상기 상세한 설명의 견지에서 본 발명의 실시예가 될 수도 있다. 이하의 청구범위에 사용된 용어는 상세한 설명 및 청구범위에 개시된 특정 구현예에 본 발명의 다양한 실시예를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 오히려, 범주는 청구항 해석의 확립된 원리에 따라 해석되어야 하는 이하의 청구범위에 의해서만 결정된다.

Claims (25)

  1. 집적 회로(IC) 패키지로서,
    가요성 기판(flexible substrate)과,
    상기 가요성 기판과 결합된 복수의 다이와,
    상기 복수의 다이의 각각의 다이를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위해 상기 가요성 기판 상의 위치에서 상기 가요성 기판 상에 배치된, 제 1 강성(rigidity)을 갖는 제 1 캡슐화 재료(encapsulation material)와,
    상기 가요성 기판 상에 배치된, 제 2 강성을 갖는 제 2 캡슐화 재료 - 상기 제 2 강성과 상기 제 1 강성은 서로 상이함 - 를 포함하는
    IC 패키지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 강성은 상기 제 1 강성보다 작은
    IC 패키지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 캡슐화 재료는 상기 제 1 캡슐화 재료를 적어도 부분적으로 캡슐화하는
    IC 패키지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 캡슐화 재료 및 상기 제 2 캡슐화 재료는 상기 가요성 기판의 동일측에 배치되는
    IC 패키지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 캡슐화 재료는 상기 가요성 기판의 제 1 측에 배치되고, 상기 제 2 캡슐화 재료는 상기 가요성 기판의 제 2 측에 배치되고, 상기 가요성 기판의 제 1 측은 상기 가요성 기판의 제 2 측에 반대편에 배치되는
    IC 패키지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가요성 기판 상에 배치된, 제 3 강성을 갖는 제 3 캡슐화 재료를 더 포함하고, 상기 제 1 강성, 상기 제 2 강성, 및 상기 제 3 강성은 서로 상이한
    IC 패키지.
  7. 제 1 항에 있어서,
    적어도 상기 복수의 다이의 제 1 다이와 상기 복수의 다이의 제 2 다이를 전기적으로 결합하는 전기 라우팅 피처(electrical routing reatures)를 더 포함하고, 상기 전기 라우팅 피처는 상기 제 2 캡슐화 재료에 의해 적어도 부분적으로 캡슐화되는
    IC 패키지.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 캡슐화 재료 및 상기 제 2 캡슐화 재료 중 적어도 하나 내에 배치된 하나 이상의 상호접속 구조체(interconnect structures)를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 상호접속 구조체는 전기 라우팅 피처를 거쳐 상기 복수의 다이의 하나 이상의 다이와 전기적으로 결합되는
    IC 패키지.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 상호접속 구조체와 물리적으로 그리고 전기적으로 결합된 가요성 디스플레이를 더 포함하고, 상기 전기 라우팅 피처는 상기 하나 이상의 다이와 상기 가요성 디스플레이 사이에 전기 신호를 라우팅하기 위한 것인
    IC 패키지.
  10. 조립체로서,
    웨어러블 물품(wearable article)과,
    상기 웨어러블 물품과 결합된 웨어러블 디바이스를 포함하고,
    상기 웨어러블 디바이스는 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 IC 패키지를 포함하는
    조립체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 웨어러블 물품은 신발, 보조 삽입물(orthotic insert), 셔츠, 반바지, 바지, 시계, 팔찌, 목걸이, 벨트, 또는 보석으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는
    조립체.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 웨어러블 물품은
    기계적 힘의 인가에 응답하여 전력을 생성하기 위한 발전 모듈과,
    상기 발전 모듈 및 상기 IC 패키지의 복수의 다이와 결합되어, 상기 발전 모듈에 의해 생성된 전력을 상기 복수의 다이의 각각과 각각 연관된 동작 전력 레벨에서 상기 IC 패키지의 복수의 다이로 전달하는 전력 제어 모듈을 더 포함하는 신발 또는 보조 삽입물인
    조립체.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 다이는 하나 이상의 프로세서, 상기 하나 이상의 프로세서와 결합된 하나 이상의 메모리 모듈, 상기 프로세서와 결합된 글로벌 포지셔닝 센서(GPS), 및 상기 프로세서와 결합된 무선 통신칩을 포함하는
    조립체.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 메모리 모듈은 복수의 인스트럭션을 저장하고, 상기 복수의 인스트럭션은 상기 하나 이상의 프로세서에 의한 실행에 응답하여, 상기 웨어러블 디바이스가 상기 무선 통신칩을 거쳐 컴퓨팅 디바이스와 무선 데이터 접속을 설정하게 하는
    조립체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 인스트럭션은 또한 상기 웨어러블 디바이스가 사전 결정된 임계치보다 상기 컴퓨팅 디바이스로부터 더 멀리 이격되어 있다는 것을 표시하는 데이터를 상기 컴퓨팅 디바이스에 송신하게 하는
    조립체.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 데이터는 또한 상기 웨어러블 디바이스의 위치를 표시하는
    조립체.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 웨어러블 디바이스는 상기 하나 이상의 프로세서와 결합된 카메라를 더 포함하는
    조립체.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 웨어러블 물품은 신발이고, 상기 카메라는 상기 신발의 발가락 부분(toe)에 배치되는
    조립체.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 웨어러블 디바이스는 상기 하나 이상의 프로세서와 결합된 광원을 더 포함하는
    조립체.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 웨어러블 물품은 신발이고, 상기 광원은 상기 신발의 외부면에 배치되는
    조립체.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 인스트럭션은 또한
    상기 웨어러블 디바이스가 사전 결정된 임계치보다 상기 컴퓨팅 디바이스로부터 더 멀리 이격되어 있다는 검출에 응답하여, 또는
    상기 광원이 조명하게 하기 위해 상기 컴퓨팅 디바이스로부터 데이터를 수신하는 것에 응답하여,
    상기 광원이 조명하게 하는
    조립체.
  22. IC 패키지의 조립 방법으로서,
    복수의 다이를 가요성 기판과 결합하는 단계와,
    상기 복수의 다이의 각각의 다이를 적어도 부분적으로 캡슐화하기 위해 상기 가요성 기판 상의 제 1 강성을 갖는 제 1 캡슐화 재료를 상기 가요성 기판 상의 위치에 증착하는(depositing) 단계와,
    상기 가요성 기판 상에 제 2 강성을 갖는 제 2 캡슐화 재료를 증착하는 단계 - 상기 제 2 강성과 상기 제 1 강성은 서로 상이함 - 를 포함하는
    IC 패키지의 조립 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 2 강성은 상기 제 1 강성보다 작은
    IC 패키지의 조립 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 캡슐화 재료를 증착하는 단계는 상기 가요성 기판의 제 1 측에 제 1 캡슐화 재료를 증착하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 캡슐화 재료를 증착하는 단계는 상기 가요성 기판의 제 1 측에 제 2 캡슐화 재료를 증착하는 단계를 더 포함하는
    IC 패키지.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 캡슐화 재료를 증착하는 단계는 상기 가요성 기판의 제 1 측에 제 1 캡슐화 재료를 증착하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 캡슐화 재료를 증착하는 단계는 상기 가요성 기판의 제 2 측에 제 2 캡슐화 재료를 증착하는 단계를 더 포함하고, 상기 가요성 기판의 제 1 측은 상기 가요성 기판의 제 2 측에 반대편에 배치되는
    IC 패키지.
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