KR20210045876A - 반도체 패키지 - Google Patents
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- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting 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 non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/48221—Connecting 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
- H01L2224/48225—Connecting 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 non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting 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 non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
- H01L2224/48228—Connecting 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 non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item the bond pad being disposed in a recess of the surface of the item
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- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
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- H01L2224/732—Location after the connecting process
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- H01L2225/065—All the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/648 and H10K99/00 the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
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Abstract
반도체 패키지는 패키지 기판 상에 배치된 반도체 칩 및 본딩 와이어들을 포함하여 구성된다. 패키지 기판은 제1층에 배치된 제1열 본드 핑거들, 및 제2층에 배치된 제2열 본드 핑거들을 포함한다. 반도체 칩은 서로 나란히 배치된 제1열 칩 패드들 및 제2열 칩 패드들을 포함한다. 제1본딩 와이어들이 제1열 칩 패드들과 제1열 본드 핑거들을 서로 연결하고, 제2본딩 와이어들이 제2열 칩 패드들과 제2열 본드 핑거들을 서로 연결한다.
Description
본 출원은 반도체 패키지 기술에 관한 것으로, 특히, 행렬을 이루며 배치된 칩 패드들(chip pad matrix)을 포함한 반도체 패키지에 관한 것이다.
반도체 패키지는 반도체 칩이 실장된 패키지 기판을 포함한 구조로 구성될 수 있다. 패키지 기판은 트레이스(trace)들을 포함하는 연결 부재(interconnection member)로 제공될 수 있다. 반도체 칩과 패키지 기판은 본딩 와이어(bonding wire)들에 의해서 서로 전기적으로 접속될 수 있다. 본딩 와이어들은 반도체 칩의 칩 패드들과 트레이스들의 본드 핑거(bond finger) 부분들을 전기적으로 서로 연결할 수 있다.
본 출원은 반도체 칩에 칩 패드들을 행렬을 이루도록 배치하고, 패키지 기판에 본드 핑거들을 칩 패드들에 대응하는 행렬을 이루도록 배치한 반도체 패키지를 제시하고자 한다.
본 출원의 일 관점은, 제1층에 배치된 제1열 본드 핑거들, 및 제2층에 배치된 제2열 본드 핑거들을 포함한 패키지 기판; 서로 나란히 배치된 제1열 칩 패드들 및 제2열 칩 패드들을 포함하고 상기 패키지 기판 상에 배치된 반도체 칩; 상기 제1열 칩 패드들과 상기 제1열 본드 핑거들을 서로 연결한 제1본딩 와이어들; 및 상기 제2열 칩 패드들과 상기 제2열 본드 핑거들을 서로 연결한 제2본딩 와이어들을 포함하는 반도체 패키지를 제시한다.
상기 제1열 칩 패드들은 순차적으로 배치된 제1신호 패드, 접지 패드 및 제2신호 패드들을 포함한다.
상기 제2열 칩 패드들은 순차적으로 배치된 제1전원 패드, 제3신호 패드 및 제2전원 패드들을 포함한다.
상기 제3신호 패드는 상기 접지 패드와 횡 방향으로 나란히 배치될 수 있다.
본 출원의 일 관점은, 제1층에 배치된 제1열 본드 핑거들, 및 제2층에 배치된 제2열 본드 핑거들을 포함한 패키지 기판; 상기 패키지 기판 상에 배치되고, 서로 나란히 배치된 제1칩의 제1열 칩 패드들, 제1칩의 제2열 칩 패드들, 및 제1칩의 제3열 칩 패드들을 포함하고, 상기 제1칩의 제3열 칩 패드들을 상기 제1칩의 제1열 칩 패드들에 각각 공통시키는 제1칩의 공통 배선들을 더 포함한 반도체 제1칩; 상기 반도체 제1칩 상에 배치되고, 서로 나란히 배치된 제2칩의 제1열 칩 패드들, 및 제2칩의 제2열 칩 패드들을 포함한 반도체 제2칩; 상기 제1칩의 제1열 칩 패드들과 상기 제1열 본드 핑거들을 서로 연결한 제1본딩 와이어들; 상기 제1칩의 제2열 칩 패드들과 상기 제2열 본드 핑거들을 서로 연결한 제2본딩 와이어들; 상기 제2칩의 제1열 칩 패드들과 상기 제1칩의 제3열 칩 패드들을 서로 연결한 제3본딩 와이어들; 및 상기 제2칩의 제2열 칩 패드들과 상기 제1칩의 제2열 칩 패드들을 서로 연결한 제4본딩 와이어들;을 포함한 반도체 패키지를 제시한다.
본 출원의 실시예들에 따르면, 반도체 칩에 칩 패드들을 행렬을 이루도록 배치하고, 패키지 기판에 본드 핑거들을 칩 패드들에 대응하는 행렬을 이루도록 배치한 반도체 패키지를 제시할 수 있다.
도 1 및 도 2는 일 예에 따른 패키지 기판을 보여주는 개략적인 평면도 및 단면도이다.
도 3은 일 예에 따른 반도체 칩의 칩 패드 배열을 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 4 내지 도 6은 일 예에 따른 반도체 패키지를 보여주는 개략적인 도면들이다.
도 7은 일 예에 따른 반도체 패키지의 트레이스들의 배치 형상을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 8은 일 예에 따른 반도체 패키지의 트레이스들의 배치 형상을 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 9 및 도 10은 일 예에 따른 반도체 칩의 칩 패드 배열들을 보여주는 개략적인 평면도들이다.
도 11 내지 도 13은 일 예에 따른 반도체 패키지를 보여주는 개략적인 도면들이다.
도 3은 일 예에 따른 반도체 칩의 칩 패드 배열을 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 4 내지 도 6은 일 예에 따른 반도체 패키지를 보여주는 개략적인 도면들이다.
도 7은 일 예에 따른 반도체 패키지의 트레이스들의 배치 형상을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 8은 일 예에 따른 반도체 패키지의 트레이스들의 배치 형상을 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 9 및 도 10은 일 예에 따른 반도체 칩의 칩 패드 배열들을 보여주는 개략적인 평면도들이다.
도 11 내지 도 13은 일 예에 따른 반도체 패키지를 보여주는 개략적인 도면들이다.
본 출원의 예의 기재에서 사용하는 용어들은 제시된 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 기술 분야에서의 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 사용된 용어의 의미는 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우 정의된 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석될 수 있다.
본 출원의 예의 기재에서 "제1" 및 "제2", "측면(side)", "상부(top)"및 "하부(bottom or lower)"와 같은 기재는 부재를 구분하기 위한 것이며, 부재 자체를 한정하거나 특정한 순서를 의미하는 것으로 사용된 것은 아니다.
반도체 패키지는 반도체 다이 또는 반도체 칩과 같은 전자 소자들을 포함할 수 있으며, 반도체 다이 또는 칩은 전자 회로가 집적된 반도체 기판이 다이(die) 또는 칩 형태로 절단 가공된 형태를 포함할 수 있다. 반도체 칩은 DRAM이나 SRAM, NAND FLASH, NOR FLASH, MRAM, ReRAM, FeRAM 또는 PcRAM과 같은 메모리(memory) 집적회로가 집적된 메모리 칩이나, 또는 반도체 기판에 논리 회로가 집적된 로직(logic) 다이나 에이직(ASIC) 칩을 의미할 수 있다. 반도체 패키지는 휴대 단말기와 같은 정보통신 기기나, 바이오(bio)나 헬스케어(health care) 관련 전자 기기들, 인간에 착용 가능한(wearable) 전자 기기들에 적용될 수 있다. 반도체 패키지는 사물 인터넷에 적용될 수 있다.
명세서 전문에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다. 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
반도체 패키지에서 반도체 칩의 집적도가 높아지면서, 칩 패드들의 크기 및 간격이 축소되고 있다. 칩 패드들의 크기 및 간격이 축소되면서, 칩 패드들에 대응되는 본드 핑거들의 크기 및 간격 또한 축소되고 있다. 그렇지만, 본드 핑거들 및 트레이스들을 제조 하는 공정에서의 제약에 의해서, 본드 핑거들의 크기 및 간격을 축소하는 데 한계가 있다. 또한, 본드 핑거들의 크기 및 간격이 축소되면서, 신호들 간의 상호 간섭에 의한 신호 지연과 같은 극복해야할 한계들에 직면하고 있다. 일 예에 따른 반도체 패키지를 구성할 때, 반도체 칩에 칩 패드들을 행렬을 이루도록 배치하고, 패키지 기판에 본드 핑거들을 칩 패드들에 대응하는 행렬을 이루도록 배치함으로써, 이러한 한계들을 극복할 수 있다.
도 1 및 도 2는 일 예에 따른 패키지 기판(100)을 보여주는 개략적인 평면도 및 단면도이다. 도 2는 도 1의 X-X' 절단선을 따르는 단면 형상을 보여준다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 예에 따른 패키지 기판(100)은 그 위에 반도체 칩이 실장되어 반도체 패키지를 구성하도록 마련될 수 있다. 패키지 기판(100)은 반도체 칩을 다른 전자 소자에 전기적으로 연결시키는 회로 배선 구조를 포함한 연결 부재로 도입될 수 있다. 패키지 기판(100)은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board) 형태의 부재일 수 있다.
도 2에 제시된 것과 같이, 패키지 기판(100)은 제1유전층(110)과 제1유전층(110) 상에 형성된 제2유전층(120)을 포함하여 구성될 수 있다. 제1 및 제2유전층(120)은 에폭시 레진(epoxy resin)과 같은 유전 물질 또는 절연 물질을 포함하는 층들로 구비될 수 있다. 제2유전층(120) 상에 제3유전층(130)이 형성될 수 있다. 제3유전층(130)은 솔더 레지스트층(soler resist layer)을 포함하여 형성될 수 있다. 제1유전층(110)의 하부에 제4유전층(140)이 더 구비될 수 있다. 제4유전층(140)은 솔더 레지스트층을 포함하여 형성될 수 있다.
도 1에 제시된 것과 같이, 패키지 기판(100)은 제1열 본드 핑거(240)들 및 제2열 본드 핑거(340)들을 구비할 수 있다. 제1열 본드 핑거(240)들, 및 제2열 본드 핑거(340)들은 본딩 와이어(bonding wire)들이 접속할 회로 배선 구조의 일부 부분들로 구비될 수 있다. 복수 개의 본드 핑거들이 서로 나란히 배치된 제1열 본드 핑거(240)들 및 제2열 본드 핑거(340)들의 2열로 배치될 수 있다.
제1열 본드 핑거(240)들은 순차적으로 배치된 복수 개의 본드 핑거들(210, 220, 230)들을 포함할 수 있다. 제1신호 본드 핑거(signal bond finger: 210), 접지 본드 핑거(ground bond finger: 220) 및 제2신호 본드 핑거(230)의 순서로, 본드 핑거들이 일렬을 이루며 순차적으로 배치될 수 있다. 제1신호 본드 핑거(210) 위로 또는 제2신호 본드 핑거(230) 아래로, 제1신호 본드 핑거(210) 또는 제2신호 본드 핑거(230)와 일렬을 이루며, 추가적인 접지 본드 핑거 및 추가적인 신호 본드 핑거가 교번적으로 더 배열될 수 있다.
제2열 본드 핑거(340)들은 순차적으로 배치된 복수 개의 다른 본드 핑거들(310, 320, 330)들을 포함할 수 있다. 제1전원 본드 핑거(power bond finger: 310), 제3신호 본드 핑거(320) 및 제2전원 본드 핑거(330)의 순서로, 본드 핑거들이 일렬을 이루며 순차적으로 배치될 수 있다. 제1전원 본드 핑거(310) 위로 또는 제2전원 본드 핑거(330) 아래로, 제1전원 본드 핑거(310) 또는 제2전원 본드 핑거(330)와 일렬을 이루며, 추가적인 신호 본드 핑거 및 추가적인 전원 본드 핑거가 교번적으로 더 배열될 수 있다.
제1열 본드 핑거(240)들 및 제2열 본드 핑거(340)들이 2열을 이루며 서로 나란히 배열됨으로써, 패키지 기판(100)의 폭(W1)이 작은 크기로 제한된 상태에서도, 본드 핑거들의 피치(pitch)를 확보할 수 있다. 본드 핑거들이 하나의 열로만 배치된 경우에 비해 2열로 배치된 본드 핑거들은, 본드 핑거들 사이의 간격을 상대적으로 더 넓게 확보하고 또한 본드 핑거 크기를 상대적으로 더 크게 확보할 수 있다. 2열로 배치된 본드 핑거들을 1열로 배치할 경우, 본드 핑거들 사이의 간격 및 본드 핑거의 크기는 상당히 작게 축소되어야 한다. 더 작은 크기 및 더 작은 간격으로 본드 핑거들을 형성하는 데에는 공정 상 제약이 상당히 많이 수반된다. 제1열 본드 핑거(240)들 및 제2열 본드 핑거(340)들이 2열을 이루며 서로 나란히 배열됨으로써, 본드 핑거들을 패터닝하는 공정 상의 제약을 극복할 수 있다.
제1전원 본드 핑거(310) 및 제2전원 본드 핑거(330)는 전원이 연결되는 본드 핑거들일 수 있다. 제1신호 본드 핑거(210), 제2신호 본드 핑거(230) 및 제3신호 본드 핑거(320)들은 데이터 신호(data signal)가 인가되는 본드 핑거들일 수 있다. 접지 본드 핑거(220)는 접지를 위한 본드 핑거일 수 있다.
제3신호 본드 핑거(320)는 접지 본드 핑거(220)와 횡 방향으로 나란히 배치되고 있다. 제3신호 본드 핑거(320)는 제1신호 본드 핑거(210)와 제2신호 본드 핑거(230) 보다 접지 본드 핑거(220)에 상대적으로 더 근접하도록 배치된다. 제1전원 본드 핑거(310)는 제1신호 본드 핑거(210)와 횡 방향으로 나란히 배치된다. 제2전원 본드 핑거(330)는 제2신호 본드 핑거(230)와 횡 방향으로 나란히 배치된다. 제1신호 본드 핑거(210), 제3신호 본드 핑거(320) 및 제2신호 본드 핑거(230)은, 평면에서 볼 때, 지그재그(zigzag) 배열 형상을 이루도록 배치될 수 있다. 횡 방향은, 평면에서 볼때, 제1열 본드 핑거(240)들 또는 제2열 본드 핑거(340)들이 순차적으로 배치되는 열 방향과는 실질적으로 수직한 방향일 수 있다.
도 2에 제시된 것과 같이, 제1열 본드 핑거(240)들 각각으로부터 제1층 트레이스(trace: 280)들이 각각 연장될 수 있다. 제1열 본드 핑거(240)들 및 제1층 트레이스(280)들은 패키지 기판(100)에 구비되는 회로 배선 구조의 일부 부분들로 구성될 수 있다. 제1열 본드 핑거(240)들 및 제1층 트레이스(280)들은 회로 배선 구조의 제1층(200)을 구성하는 부분들일 수 있다.
제2열 본드 핑거(340)들 각각으로부터 제2층 트레이스(380)들이 각각 연장될 수 있다. 제2열 본드 핑거(340)들 및 제2층 트레이스(380)들은 패키지 기판(100)에 구비되는 회로 배선 구조의 다른 일부 부분들로 구성될 수 있다. 제2열 본드 핑거(340)들 및 제2층 트레이스(380)들은 회로 배선 구조의 제2층(300)을 구성하는 부분들일 수 있다.
제1열 본드 핑거(240)들 및 제1층 트레이스(280)들은 회로 배선 구조의 제1층(200)에 배치되고, 제2열 본드 핑거(340)들 및 제2층 트레이스(380)들은 회로 배선 구조의 제2층(300)에 배치될 수 있다. 제1열 본드 핑거(240)들 및 제1층 트레이스(280)들을 포함하는 회로 배선 구조의 제1층(200)은 패키지 기판(100)의 제2유전층(120) 상에 위치할 수 있다. 제1층 트레이스(280)들은 제2유전층(120)의 표면에서 연장되는 도전 라인(conductive line) 형상으로 형성될 수 있다. 제1층 트레이스(280)들 각각은 제2층 트레이스(380)들 각각에 실질적으로 수직 방향으로 중첩되도록 위치할 수 있다. 제1층 트레이스(280)들 각각은 제2층 트레이스(380)들 각각에 실질적으로 수직 방향으로 중첩된 중첩 부분들을 가지도록 배치될 수 있다.
제2열 본드 핑거(340)들 및 제2층 트레이스(380)들을 포함하는 회로 배선 구조의 제2층(300)은, 패키지 기판(100)의 제1유전층(110) 상에 위치하고, 제2유전층(120)에 덮이도록 형성될 수 있다. 제2유전층(120)은 제2층 트레이스(380)를 제1층 트레이스(280)과 전기적으로 격리(isolation)하는 층으로 형성될 수 있다. 제3유전층(130)은 제1층 트레이스(280)들을 덮어 각각의 제1층 트레이스(280)들을 서로 전기적으로 격리하도록 형성된다. 제3유전층(130)은 제1열 본드 핑거(240)들을 드러내는 제1오프닝부(opening portion: 102)를 가지도록 형성될 수 있다. 제2오프닝부(103)가 제3유전층(130)의 일부 부분을 관통하고, 동시에 하부의 제2유전층(120)의 일부 부분을 관통하도록 형성될 수 있다. 제3유전층(130) 및 제2유전층(120)에 의해서 제공되는 제2오프닝부(103)는 제2열 본드 핑거(340)들을 드러내도록 형성될 수 있다.
도 2에 제시되듯이, 패키지 기판(100)은 회로 배선 구조의 또 다른 일부 부분을 구성하는 제3층 트레이스(180)들을 구비할 수 있다. 제3층 트레이스(180)들은 제1유전층(110) 아래에 배치될 수 있다. 일부 제3층 트레이스(180)는 제1도전성 비아(via: 170)를 경유해서, 제1층 트레이스(280)에 전기적으로 접속될 수 있다. 제1도전성 비아(170)는 제1 및 제2유전층들(110, 120)을 실질적으로 수직하게 관통하는 도전 부재로 구비될 수 있다. 다른 일부 제3층 트레이스(180)는 제2도전성 비아(175)를 경유해서, 제2층 트레이스(380)에 전기적으로 접속될 수 있다. 제2도전성 비아(175)는 제1유전층(110)을 실질적으로 수직하게 관통하는 도전 부재로 구비될 수 있다. 제4유전층(140)은 제3층 트레이스(180)들의 일부 부분을 드러내는 제3오프닝부(141)를 구비할 수 있다. 제3오프닝부(141)에 의해서 드러난 제3층 트레이스(180)의 일부 부분에는 솔더 볼(solder ball)과 같은 외측 접속 단자가 접속될 수 있다.
도 3은 일 예에 따른 반도체 칩(400)의 칩 패드 배열을 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 3을 참조하면, 일 예에 따른 반도체 패키지는 반도체 칩(400)을 포함하여 구성될 수 있다. 반도체 칩(400)은 집적회로가 집적된 반도체 소자일 수 있다. 반도체 칩(400)은 메모리 반도체 소자일 수 있다. 반도체 칩(400)은 표면에 제1열 칩 패드(first column of chip pads: 540)들 및 제2열 칩 패드(640)들을 포함한 칩 패드 배열을 구비할 수 있다. 제1열 칩 패드(540)들은 반도체 칩(400)의 에지(edge: 400E)가 연장되는 방향을 따라 하나의 열을 이루며 배치될 수 있다. 제2열 칩 패드(640)들은 제1열 칩 패드(540)들과 이웃하여 또 다른 열을 이루며 배치될 수 있다. 제1열 칩 패드(540)들 및 제2열 칩 패드(640)들이 2열을 이루며 서로 나란히 배열됨으로써, 반도체 칩(400)의 폭(W2)이 작은 크기로 제한된 상태에서도, 칩 패드들의 피치(pitch)를 확보할 수 있다. 칩 패드들이 하나의 열로만 배치된 경우에 비해 2열로 배치된 칩 패드들은, 칩 패드들 사이의 간격을 상대적으로 더 넓게 확보하고 또한 칩 패드 크기를 상대적으로 더 크게 확보할 수 있다.
제1열 칩 패드(540)들은 순차적으로 배치된 복수 개의 칩 패드들(510, 520, 530)들을 포함할 수 있다. 제1신호 패드(510), 접지 패드(520) 및 제2신호 패드(530)의 순서로, 칩 패드들이 일렬을 이루며 순차적으로 배치될 수 있다. 제1신호 패드(510) 위로 또는 제2신호 패드(530) 아래로, 제1신호 패드 (510) 또는 제2신호 패드(530)와 일렬을 이루며, 추가적인 접지 패드 및 추가적인 신호 패드가 교번적으로 더 배열될 수 있다.
제2열 칩 패드(640)들은 순차적으로 배치된 복수 개의 다른 칩 패드들(610, 620, 630)들을 포함할 수 있다. 제1전원 패드(610), 제3신호 패드(620) 및 제2전원 패드(630)의 순서로, 칩 패드들이 일렬을 이루며 순차적으로 배치될 수 있다. 제1전원 패드(610) 위로 또는 제2전원 패드(630) 아래로, 제1전원 패드(610) 또는 제2전원 패드(630)와 일렬을 이루며, 추가적인 신호 본드 핑거 및 추가적인 전원 본드 핑거가 교번적으로 더 배열될 수 있다.
제3신호 패드(620)는 접지 패드(520)와 횡 방향으로 나란히 배치되고 있다. 제3신호 패드(620)는 제1신호 패드(510)와 제2신호 패드(530) 보다 접지 패드(520)에 상대적으로 더 근접하도록 배치된다. 제1전원 패드(610)는 제1신호 패드(510)와 횡 방향으로 나란히 배치된다. 제2전원 패드(630)는 제2신호 패드(530)와 횡 방향으로 나란히 배치된다. 제1신호 패드(510), 제3신호 패드(620) 및 제2신호 패드(530)은, 평면에서 볼 때, 지그재그 배열 형상을 이루도록 배치될 수 있다. 횡 방향은, 평면에서 볼때, 제1열 칩 패드(540)들 또는 제2열 칩 패드(640)들이 순차적으로 배치되는 열 방향과는 실질적으로 수직한 방향일 수 있다. 횡 방향은, 평면에서 볼때, 반도체 칩(400)의 에지(400E)가 연장되는 방향과 실질적으로 수직한 방향일 수 있다.
제1전원 패드(610) 및 제2전원 패드(630)는 반도체 칩(400)에 전원을 연결하는 칩 패드들일 수 있다. 제1신호 패드(510), 제2신호 패드(530) 및 제3신호 패드(620)들은 반도체 칩(400)에 데이터 신호가 인가되거나 인출되는 칩 패드들일 수 있다. 접지 패드(520)는 접지를 위한 칩 패드일 수 있다.
도 4 내지 도 6은 일 예에 따른 반도체 패키지(10)를 보여주는 도면들이다. 도 4는 일 예에 따른 반도체 패키지(10)의 패키지 기판(100) 상에 반도체 칩(400)이 배치된 형상을 보여주는 개략적인 평면도이다. 도 5는 도 4의 패키지 기판(100)과 반도체 칩(400)을 연결하는 본딩 와이어(bonding wires: 710, 720)들을 보여주는 개략적인 평면도이다. 도 6은 도 5의 X-X' 절단선을 따르는 반도체 패키지(10)의 단면 형상을 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 패키지 기판(100) 상에 반도체 칩(400)을 배치하여 반도체 패키지(10)가 구성될 수 있다. 반도체 칩(400)은 패키지 기판(100)의 상면(130S)에 실장될 수 있다. 제1열 칩 패드(540)들 및 제2열 칩 패드(640)들이 배치된 반도체 칩(400)의 표면(400S)이, 패키지 기판(100)의 상면(130S)과 동일한 방향을 바라보도록, 반도체 칩(400)이 패키지 기판(100)에 배치될 수 있다. 반도체 칩(400)은 반도체 칩(400)의 에지(400E) 바깥으로 제1열 본드 핑거(240)들 및 제2열 본드 핑거(340)들이 드러나도록 패키지 기판(100)에 배치된다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 반도체 패키지(10)는 칩 패드들과 본드 핑거들을 서로 연결하는 본딩 와이어들(710, 720)을 포함하여 구성된다. 제1본딩 와이어(710)들이 제1열 칩 패드(540)들과 제1열 본드 핑거(240)들을 서로 연결할 수 있다. 제1본딩 와이어(710)들은 제1열 칩 패드(540)들과 제1열 본드 핑거(240)들을 하나씩 순차적으로 연결할 수 있다. 제2본딩 와이어(720)들이 제2열 칩 패드(640)들과 제2열 본드 핑거(340)들을 서로 연결할 수 있다. 제2본딩 와이어(720)들은 제2열 칩 패드(640)들과 제1열 본드 핑거(240)들을 하나씩 순차적으로 연결할 수 있다.
제1열 칩 패드(540)들과 제1열 본드 핑거(240)들은 반도체 칩(400)의 에지(400E)를 사이에 두고 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 제1열 칩 패드(540)들은 제2열 칩 패드(640)들 보다 반도체 칩(400)의 에지(400E)에 상대적으로 더 근접하도록 위치할 수 있다. 제1열 본드 핑거(240)들은 제2열 본드 핑거(340)들 보다 반도체 칩(400)의 에지(400E)에 상대적으로 더 근접하도록 위치할 수 있다.
이에 따라, 제1열 칩 패드(540)들과 제1열 본드 핑거(240)들은 제2열 칩 패드(640)들과 제1열 본드 핑거(340)들 사이 간격 보다 더 좁은 간격으로 이격되도록 위치할 수 있다. 이에 따라, 제1본딩 와이어(710)들은 제2본딩 와이어(720)들 보다 상대적으로 더 짧은 길이를 가지도록 형성될 수 있다. 제2본딩 와이어(720)들은 제1본딩 와이어(710)들 보다 더 긴 길이를 가지도록 형성된다. 제2본딩 와이어(720)들이 제1본딩 와이어(710)들 보다 더 길게 연장되면서, 제2본딩 와이어(720)들은 제1본딩 와이어(710)들 보다 더 높은 루프(loop) 형상을 가지도록 형성된다. 이와 같이, 제1본딩 와이어(710)들과 제2본딩 와이어(720)들이 서로 다른 길이 및 서로 다른 높이의 루프 형상을 가지므로, 제1본딩 와이어(710)와 제2본딩 와이어(720)가 서로 엉키거나 서로 접촉하는 것이 유효하게 방지될 수 있다.
반도체 패키지(10)는 패키지 기판(100)의 제3층 트레이스(180)의 일부 부분에 접속한 외측 접속 단자(190)들을 더 구비할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 반도체 칩(400) 및 본딩 와이어들(710, 720)을 덮어 보호하는 밀봉층(encapsulant)을 더 포함할 수 있다.
도 6을 다시 참조하면, 제1층(200)에 배치된 제1층 트레이스(280)들 및 제1열 본드 핑거(240)들은, 제2층(300)에 배치된 제2층 트레이스(380)들 및 제2열 본드 핑거(340)들 보다 패키지 기판(100)의 상면(130S)에 더 근접하도록 위치할 수 있다. 이에 따라, 제1열 본드 핑거(240)들은 제2열 본드 핑거(340)들과 높이 차이 또는 단차를 가지며 위치할 수 있다. 제1열 본드 핑거(240)들이 제2열 본드 핑거(340)들과 다른 높이에 위치하므로, 제1층 트레이스(280)들의 일부 부분들이 제2층 트레이스(380)의 일부 부분들에 수직 방향으로 각각 중첩되도록 위치할 수 있다. 패키지 기판(100)의 상면(130S)은 반도체 칩(400)을 바라보는 패키지 기판(100)의 표면일 수 있다.
도 7은 일 예에 따른 반도체 패키지(10)의 트레이스들(280, 380)의 배치 형상을 보여주는 개략적인 사시도이다. 설명의 편의를 위해, 트레이스들(280, 380)에 연결되는 비아나 추가 배선들은 생략되어 도시되고 있다. 도 8은 일 예에 따른 반도체 패키지(10)의 트레이스들(280, 380)의 배치 형상을 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 7 및 도 6을 참조하면, 제1층 트레이스(280)들은 제1층(200)에 각각 배치된 제1신호 트레이스(250), 접지 트레이스(260) 및 제2신호 트레이스(270)을 포함하여 구성될 수 있다. 제1신호 트레이스(250)는 제1신호 본드 핑거(210)로부터 연장된 도전 라인일 수 있다. 접지 트레이스(260)는 접지 본드 핑거(220)로부터 연장된 도전 라인일 수 있다. 제2신호 트레이스(270)는 제2신호 본드 핑거(230)로부터 연장된 도전 라인일 수 있다. 제1신호 본드 핑거(210), 접지 본드 핑거(220) 및 제2신호 본드 핑거(230)의 순서로 제1열 본드 핑거(240)들이 일렬을 이루며 배열되므로, 제1신호 트레이스(250), 접지 트레이스(260) 및 제2신호 트레이스(270)의 순서로 제1층 트레이스(280)들이 제1층(200)에 배열될 수 있다.
제2층 트레이스(380)들은 제2층(300)에 각각 배치된 제1전원 트레이스(350), 제3신호 트레이스(360) 및 제2전원 트레이스(370)을 포함하여 구성될 수 있다. 제1전원 트레이스(350)는 제1전원 본드 핑거(310)로부터 연장된 도전 라인일 수 있다. 제3신호 트레이스(360)는 제3신호 본드 핑거(320)로부터 연장된 도전 라인일 수 있다. 제2전원 트레이스(370)는 제2전원 본드 핑거(330)로부터 연장된 도전 라인일 수 있다. 제1전원 본드 핑거(310), 제3신호 본드 핑거(320) 및 제2전원 본드 핑거(330)의 순서로 제2열 본드 핑거(340)들이 일렬을 이루며 배열되므로, 제1전원 트레이스(350), 제3신호 트레이스(360) 및 제2전원 트레이스(370)의 순서로 제2층 트레이스(380)들이 제2층(300)에 배열될 수 있다.
접지 트레이스(260)는 제3신호 트레이스(360)에 수직 방향으로 일부 부분이 중첩되도록 위치할 수 있다. 이에 따라, 제3신호 트레이스(360)는 접지 트레이스(260)에 의해서 수직 방향으로 전자기적으로 차폐될 수 있다. 제3신호 트레이스(360)는 제2층(300)에서 열 방향으로 앞 뒤로 배치된 제1전원 트레이스(350) 및 제2전원 트레이스(370)들 사이에 위치한다. 이에 따라, 제3신호 트레이스(360)는 제1전원 트레이스(350) 및 제2전원 트레이스(370)들에 의해서 수평 방향으로 전자기적으로 차폐될 수 있다.
이와 같은 사실을 단면도로 표현하면, 도 8과 같이 묘사할 수 있다.도 8을 참조하면, 제3신호 트레이스(360)는 접지 트레이스(260), 제1전원 트레이스(350) 및 제2전원 트레이스(370)들에 의해서 실질적으로 입체적으로 전자기적으로 차폐될 수 있다. 이에 따라, 제3신호 트레이스(360)에 전자기적 간섭이 영향을 미치는 것이 감소되거나 억제될 수 있다. 제3신호 트레이스(360)를 지나는 신호가, 제2신호 트레이스(270) 및 제1신호 트레이스(250)를 지나는 다른 신호들에 의해서 전자기적으로 간섭되는 것이 감소되거나 억제될 수 있다.
도 8을 다시 참조하면, 제1층(200)에서 제1신호 트레이스(250) 바깥으로 또는 제2신호 트레이스(270) 바깥으로, 추가적인 접지/전원 트레이스 및 추가적인 신호 트레이스가 교번적으로 일렬을 이루며 더 배열될 수 있다. 제2층(300)에서 제1전원 트레이스(350) 바깥으로 또는 제2전원 트레이스(370) 바깥으로, 추가적인 신호 트레이스 및 추가적인 전원/접지 트레이스가 교번적으로 일렬을 이루며 더 배열될 수 있다. 이와 같이 트레이스들(280, 380)이 배치된 구조는, 제1신호 트레이스(250)(또는 제2신호 트레이스(270))에 대한 입체적 전자기 차폐 구조를 제공할 수 있다. 제1신호 트레이스(250)(또는 제2신호 트레이스(270))는 제1층(200)에서 수평 방향으로 접지 트레이스(260) 및 추가적인 전원/접지 트레이스에 의해서 전자기적으로 차폐되고, 수직 방향으로 제2층(300)의 제1전원 트레이스(350)(또는 제2전원 트레이스(370))에 의해서 전자기적으로 차폐될 수 있다. 이에 따라, 제1신호 트레이스(250)를 지나는 신호가, 제2신호 트레이스(270) 및 제3신호 트레이스(360)를 지나는 다른 신호들에 의해서 전자기적으로 간섭되는 것이 감소되거나 억제될 수 있다.
도 8에 묘사된 것과 같이, 제1신호 트레이스(250) 및 제2신호 트레이스(270)은 제3신호 트레이스(360)에 대해 사선 방향으로 배치되고 있다. 이에 따라, 제1신호 트레이스(250)(또는 제2신호 트레이스(270))는 제3신호 트레이스(360)에 대해서, 접지 트레이스(260)나 제1 및 제2전원 트레이스들(350, 370) 보다 더 먼 위치에 배치된다. 제3신호 트레이스(360)와 제1신호 트레이스(250)의 이격 간격이 더 멀어지므로, 제1신호 트레이스(250)를 지나는 신호에 의해서 제3신호 트레이스(360)을 지나는 다른 신호가 전자기적으로 영향을 받는 것이 더 감소될 수 있다. 신호 트레이스들(250, 270, 360) 사이에 전자기적 신호 간섭 현상이 억제되거나 감소될 수 있으므로, 반도체 패키지(10)의 성능 개선 또는 신호 무결성(signal integrity) 개선이 가능하다.
상술한 바와 같은 일 예에 의한 반도체 패키지(10) 구조는 복수의 반도체 칩들이 스택(stack)된 구조에 응용될 수 있다.
도 9는 일 예에 따른 반도체 제1칩(2400)의 칩 패드 배열을 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 9를 참조하면, 일 예에 따른 반도체 패키지는 패키지 기판 상에 배치된 반도체 제1칩(2400)을 포함하여 구성될 수 있다. 반도체 제1칩(2400)은 서로 나란히 배치된 제1칩의 제1열 칩 패드(2540)들, 제1칩의 제2열 칩 패드(2640)들, 및 제1칩의 제3열 칩 패드(2541)들을 포함한 칩 패드 배열을 구비할 수 있다. 제1칩의 제1열 칩 패드(2540)들, 제1칩의 제2열 칩 패드(2640)들, 및 제1칩의 제3열 칩 패드(2541)들은, 반도체 제1칩(2400)의 에지(2400E)가 연장되는 방향을 따라 각각 하나의 열을 이루며 배치될 수 있다. 제1칩의 제1열 칩 패드(2540)들, 제1칩의 제2열 칩 패드(2640)들, 및 제1칩의 제3열 칩 패드(2541)들은, 전체적으로 3열의 행렬로 이루어진 칩 패드 배열을 구성할 수 있다.
제1칩의 제1열 칩 패드(2540)들은 순차적으로 배치된 제1칩의 제1신호 패드(2510), 제1칩의 접지 패드(2520) 및 제1칩의 제2신호 패드(2530)을 포함할 수 있다. 제1칩의 제2열 칩 패드(2640)들은 순차적으로 배치된 제1칩의 제1전원 칩 패드(2610), 제1칩의 제3신호 패드(2620) 및 제1칩의 제2전원 패드(2630)를 포함할 수 있다.
제1칩의 제3신호 패드(2620)는 제1칩의 접지 패드(2520)와 횡 방향으로 나란히 배치되고 있다. 제1칩의 제3신호 패드(2620)는 제1칩의 제1신호 패드(2510)와 제1칩의 제2신호 패드(2530) 보다 제1칩의 접지 패드(2520)에 상대적으로 더 근접하도록 배치된다. 제1칩의 제1전원 패드(2610)는 제1칩의 제1신호 패드(2510)와 횡 방향으로 나란히 배치된다. 제1칩의 제2전원 패드(2630)는 제1칩의 제2신호 패드(2530)와 횡 방향으로 나란히 배치된다. 제1칩의 제1신호 패드(2510), 제1칩의 제3신호 패드(2620) 및 제1칩의 제2신호 패드(2530)은, 평면에서 볼 때, 지그재그 배열 형상을 이루도록 배치될 수 있다.
반도체 제1칩(2400)은 제1칩의 공통 배선(2440)들을 더 포함할 수 있다. 제1칩의 공통 배선(2440)들은 제1칩의 제3열 칩 패드(2541)들을 제1칩의 제1열 칩 패드(2540)들에 각각 전기적으로 연결시켜 서로 전기적으로 공통(common)되도록 하는 연결 배선일 수 있다.
제1칩의 제3열 칩 패드(2541)들은 순차적으로 배치된 제1칩의 제1확장 신호 패드(2511), 제1칩의 확장 접지 패드(2521) 및 제1칩의 제2확장 전원 패드(2531)들을 포함할 수 있다. 제1칩의 제1확장 신호 패드(2511), 제1칩의 확장 접지 패드(2521) 및 제1칩의 제2확장 전원 패드(2531)들 각각은, 제1칩의 공통 배선(2440)들에 의해서, 제1칩의 제1신호 패드(2510), 제1칩의 접지 패드(2520) 및 제1칩의 제2전원 패드(2530)들 각각에 전기적으로 연결되어 확장될 수 있다.
제1칩의 공통 배선(2440)들은, 제1칩의 제1신호 패드(2510), 제1칩의 접지 패드(2520) 및 제1칩의 제2전원 패드(2530)들 각각을 제1칩의 제1확장 신호 패드(2511), 제1칩의 확장 접지 패드(2521) 및 제1칩의 제2확장 전원 패드(2531)들 각각의 위치로 실질적으로 이동(shift)시키거나 확장시킨 효과를 제공할 수 있다. 제1칩의 공통 배선(2440)들은 패드 위치를 이동시키거나 확장시키는 재배선(redistribution layer)들로 형성될 수 있다. 제1칩의 공통 배선(2440)들은 제1칩의 제3열 칩 패드(2541)들로부터 연장되고, 제1칩의 제2열 칩 패드(2640)들을 각각 우회하고, 제1칩의 제1열 칩 패드(2540)들에 각각 연결되는 도전 라인들을 포함할 수 있다.
도 10은 일 예에 따른 반도체 제2칩(3400)의 칩 패드 배열을 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 10을 참조하면, 일 예에 따른 반도체 패키지는 반도체 제1칩(도 9의 2400) 상에 배치된 반도체 제2칩(3400)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 반도체 제2칩(3400)은 서로 나란히 배치된 제2칩의 제1열 칩 패드(3540)들, 제2칩의 제2열 칩 패드(3640)들, 및 제2칩의 제3열 칩 패드(3541)들을 포함한 칩 패드 배열을 구비할 수 있다.
제2칩의 제1열 칩 패드(3540)들, 제2칩의 제2열 칩 패드(3640)들, 및 제2칩의 제3열 칩 패드(3541)들은, 반도체 제1칩(2400)의 제1칩의 제1열 칩 패드(도 9의 2540)들, 제1칩의 제2열 칩 패드(도 9의 2640)들, 및 제1칩의 제3열 칩 패드(도 9의 2541)들과 동일한 배열 형태로 배열될 수 있다.
제2칩의 제1열 칩 패드(3540)들은 순차적으로 배치된 제2칩의 제1신호 패드(3510), 제2칩의 접지 패드(3520) 및 제2칩의 제2신호 패드(3530)들을 포함할 수 있다. 제2칩의 제1신호 패드(3510), 제2칩의 접지 패드(3520) 및 제2칩의 제2신호 패드(3530)들은, 반도체 제1칩(2400)의 제1칩의 제1신호 패드(2510), 제1칩의 접지 패드(2520) 및 제1칩의 제2신호 패드(2530)들과 실질적으로 동일하게 배열될 수 있다. 제2칩의 제2열 칩 패드(3640)들은 순차적으로 배치된 제2칩의 제1전원 칩 패드(3610), 제2칩의 제3신호 패드(3620) 및 제2칩의 제2전원 패드(3630)를 포함할 수 있다. 제2칩의 제1전원 칩 패드(3610), 제2칩의 제3신호 패드(3620) 및 제2칩의 제2전원 패드(3630)들은 반도체 제1칩(2400)의 제1칩의 제1전원 칩 패드(2610), 제1칩의 제3신호 패드(2620) 및 제1칩의 제2전원 패드(2630)들과 실질적으로 동일하게 배열될 수 있다. 제2칩의 제3신호 패드(3620)는 제2칩의 접지 패드(3520)와 횡 방향으로 나란히 배치된다.
반도체 제2칩(3400)은 제2칩의 공통 배선(3440)들을 더 포함할 수 있다. 제2칩의 공통 배선(3440)들은 제2칩의 제2열 칩 패드(3640)들에 나란히 배치될 수 있다. 제2칩의 공통 배선(3440)들은 제2칩의 제3열 칩 패드(3541)들을 제2칩의 제1열 칩 패드(3540)들에 각각 전기적으로 연결시켜 서로 전기적으로 공통시킬 수 있다.
제2칩의 제3열 칩 패드(3541)들은 순차적으로 배치된 제2칩의 제1확장 신호 패드(3511), 제2칩의 확장 접지 패드(3521) 및 제2칩의 제2확장 전원 패드(3531)들을 포함할 수 있다. 제2칩의 공통 배선(3440)들은, 제2칩의 제1확장 신호 패드(3511), 제2칩의 확장 접지 패드(3521) 및 제2칩의 제2확장 전원 패드(3531)들 각각을 제2칩의 제1신호 패드(3510), 제2칩의 접지 패드(3520) 및 제2칩의 제2전원 패드(3530)들에 연결시킨다.
도 11 내지 도 13은 일 예에 따른 반도체 패키지(20)를 보여주는 도면들이다. 도 11은 일 예에 따른 반도체 패키지(20)의 패키지 기판(2100) 상에 반도체 칩들(2400, 3400)이 스택(stack)된 형상을 보여주는 개략적인 평면도이다. 도 12는 도 11의 패키지 기판(2100)과 반도체 칩들(2400, 3400)을 연결하는 본딩 와이어들(2710, 2720, 2730, 2740)들을 보여주는 개략적인 평면도이다. 도 13은 도 12의 X-X' 절단선을 따르는 반도체 패키지(20)의 단면 형상을 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 11 및 도 13을 참조하면, 반도체 패키지(20)는 패키지 기판(2100) 상에 반도체 제1칩(2400)을 배치하고, 반도체 제1칩(2400) 상에 반도체 제2칩(3400)이 배치될 수 있다. 패키지 기판(2100)은 제1층에 배치된 제1열 본드 핑거(2240)들, 및 제2층에 배치된 제2열 본드 핑거(2340)들을 포함하여 구성될 수 있다. 반도체 제1칩(2400)은 제1열 본드 핑거(2240)들 및 제2열 본드 핑거(2340)들을 드러내도록 패키지 기판(2100) 상에 제1열 본드 핑거(2240)들 및 제2열 본드 핑거(2340)들과 이격하여 배치된다. 반도체 제2칩(3400)은 반도체 제1칩(2400)의 위에 두 칩이 서로 계단 형상을 이루도록 적층될 수 있다. 반도체 제2칩(3400)은 반도체 제1칩(2400)의 칩 패드 배열들(2540, 2640, 2541)을 드러내도록 반도체 제1칩(2400) 상에 스택될 수 있다.
제1열 본드 핑거(2240)들은 순차적으로 배치된 제1신호 본드 핑거(2210), 접지 본드 핑거(2220) 및 제2신호 본드 핑거(2230)를 포함할 수 있다. 제2열 본드 핑거(2340)들은 순차적으로 배치된 제1전원 본드 핑거(2310), 제3신호 본드 핑거(2320) 및 제2전원 본드 핑거(2330)를 포함할 수 있다. 이때, 제3신호 본드 핑거(2320)는 접지 본드 핑거(2220)와 횡 방향으로 나란히 배치될 수 있다.
도 11에 묘사된 것과 같이, 제3유전층(2130)은 제1열 본드 핑거(2240)들을 드러내는 제1오프닝부(2102)를 가지고, 제2오프닝부(2103)가 제2열 본드 핑거(2340)들을 드러낼 수 있다.
도 13에 묘사된 것과 같이, 패키지 기판(2100)은 제1유전층(2110), 제2유전층(2120), 제3유전층(2130) 및 제4유전층(2140)을 포함하여 구성될 수 있다. 패키지 기판(2100)은 제3층 트레이스(2180)들과, 제1도전성 비아(2170) 및 제2도전성 비아(2175)를 더 구비할 수 이다. 제3층 트레이스(2180)의 일부 부분에는 솔더 볼과 같은 외측 접속 단자(2190)가 접속될 수 있다.
제1열 본드 핑거(2240)들 각각으로부터 제1층 트레이스(2280)들이 각각 연장되고, 제2열 본드 핑거(2340)들 각각으로부터 제2층 트레이스(2380)들이 각각 연장될 수 있다. 제1층 트레이스(2280)들 및 제2층 트레이스(2380)들은 도 7을 참조하여 설명한 것과 같이, 서로 일부 부분들이 중첩되도록 배치될 수 있다. 예컨대, 제1층 트레이스(2280)들은 도 7에서의 제1신호 트레이스(250), 접지 트레이스(260) 및 제2신호 트레이스(270)를 포함하여 구성될 수 있다. 제2층 트레이스(2380)들은 도 7에서의 제1전원 트레이스(350), 제3신호 트레이스(360) 및 제2전원 트레이스(370)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 반도체 패키지(20)는 칩 패드들과 본드 핑거들을 서로 연결하는 본딩 와이어들(2710, 2720, 2730, 2740)을 포함하여 구성될 수 있다. 제1본딩 와이어(2710)들이 제1칩의 제1열 칩 패드(2540)들과 제1열 본드 핑거(2240)들을 하나씩 서로 연결할 수 있다. 제2본딩 와이어(2720)들이 제1칩의 제2열 칩 패드(2640)들과 제2열 본드 핑거(2340)들을 서로 연결할 수 있다. 제1칩의 제1열 칩 패드(2540)들과 제1열 본드 핑거(2240)들은 제1칩의 제2열 칩 패드(2640)들과 제2열 본드 핑거(2340)들 사이 간격 보다 더 좁은 간격으로 이격되도록 위치할 수 있다. 이에 따라, 제1본딩 와이어(2710)들은 제2본딩 와이어(2720)들 보다 상대적으로 더 짧은 길이를 가지도록 형성될 수 있다. 제2본딩 와이어(2720)들이 제1본딩 와이어(2710)들 보다 더 긴 길이를 가지도록 형성된다.
제3본딩 와이어(2730)들이 제2칩의 제1열 칩 패드(3540)들과 제1칩의 제3열 칩 패드(2541)들을 서로 연결하도록 형성될 수 있다. 제4본딩 와이어(2740)들이 제2칩의 제2열 칩 패드(3640)들과 제1칩의 제2열 칩 패드(2640)들을 서로 연결하도록 형성될 수 있다.
반도체 제2칩(3400)이 반도체 제1칩(2400) 상에 스택된 구조에서, 반도체 제2칩(3400)은 반도체 제1칩(2400)을 경유하여 패키지 기판(2100)에 연결될 수 있다. 이때, 제3본딩 와이어들이 제2칩의 제1열 칩 패드(3540)들을 제1칩의 제1열 칩 패드(2540)들에 직접적으로 연결하도록 형성될 수 있다. 이러한 경우에 제3본딩 와이어들은 제2본딩 와이어(2720)들 및 제4본딩 와이어(2740)들과 크로스(cross)될 수 있다. 이에 따라, 제3본딩 와이어들이 제2본딩 와이어(2720)들 및 제4본딩 와이어(2740)들과 서로 엉키거나 서로 접촉될 수 있다.
이와 같은 본딩 와이어들의 엉킴 또는 접촉 가능성을 차단하거나 또는 방지하기 위해서, 제3본딩 와이어(2730)들은 제2칩의 제1열 칩 패드(3540)들과 제1칩의 제3열 칩 패드(2541)들을 서로 연결시키도록 형성된다. 제1칩의 제2열 칩 패드(2640)들 보다 제1칩의 제3열 칩 패드(2541)들이 반도체 제2칩(3400)에 더 근접하고 있으므로, 제3본딩 와이어(2730)들은 제2본딩 와이어(2720)들 및 제4본딩 와이어(2740)들과 크로스하지 않게 된다. 따라서, 제3본딩 와이어(2730)들이 제2본딩 와이어(2720)들 및 제4본딩 와이어(2740)들과 엉켜 서로 접촉되는 불량을 유효하게 방지할 수 있다.
제1칩 공통 배선(2440)들이 제1칩의 제3열 칩 패드(2541)들을 제1칩의 제1열 칩 패드(2540)들에 각각 연결시키고 있으므로, 제3본딩 와이어(2730)들은 결과적으로 제2칩의 제1열 칩 패드(3540)들을 제1칩의 제1열 칩 패드(2540)들에 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다.
한편, 반도체 제2칩(3400) 상에 또 다른 반도체 제3칩(도시되지 않음)이 더 추가로 스택될 수 있다. 이때, 추가의 본딩 와이어(도시되지 않음)들이 제2칩의 제3열 칩 패드(3541)들과 반도체 제3칩을 연결시키도록 본딩될 수 있다. 추가의 본딩 와이어들은 반도체 제2칩(3400)의 공통 배선(3440)들을 경유하여 결과적으로 제2칩의 제1열 칩 패드(3540)들에 전기적으로 접속될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 출원의 실시 형태들을 도면들을 예시하며 설명하지만, 이는 본 출원에서 제시하고자 하는 바를 설명하기 위한 것이며, 세밀하게 제시된 형상으로 본 출원에서 제시하고자 하는 바를 한정하고자 한 것은 아니다. 본 출원에서 제시한 기술적 사상이 반영되는 한 다양한 다른 변형예들이 가능할 것이다.
100: 패키지 기판,
240, 340: 본드 핑거들
280, 380: 트레이스들,
400: 반도체 칩,
540, 640: 칩 패드들,
710, 720; 본딩 와이어들.
240, 340: 본드 핑거들
280, 380: 트레이스들,
400: 반도체 칩,
540, 640: 칩 패드들,
710, 720; 본딩 와이어들.
Claims (20)
- 제1층에 배치된 제1열 본드 핑거들, 및 제2층에 배치된 제2열 본드 핑거들을 포함한 패키지 기판;
서로 나란히 배치된 제1열 칩 패드들 및 제2열 칩 패드들을 포함하고 상기 패키지 기판 상에 배치된 반도체 칩;
상기 제1열 칩 패드들과 상기 제1열 본드 핑거들을 서로 연결한 제1본딩 와이어들; 및
상기 제2열 칩 패드들과 상기 제2열 본드 핑거들을 서로 연결한 제2본딩 와이어들을 포함하고,
상기 제1열 칩 패드들은
순차적으로 배치된 제1신호 패드, 접지 패드 및 제2신호 패드들을 포함하고,
상기 제2열 칩 패드들은
순차적으로 배치된 제1전원 패드, 제3신호 패드 및 제2전원 패드들을 포함하고, 상기 제3신호 패드는 상기 접지 패드와 횡 방향으로 나란히 배치된 반도체 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 제3신호 패드는
상기 제1신호 패드 및 상기 제2신호 패드 보다 상기 접지 패드에 상대적으로 더 근접하도록 배치된 반도체 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 제1신호 패드, 상기 제3신호 패드 및 상기 제2신호 패드는
지그재그(zigzag) 형상을 이루도록 배치된 반도체 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 제1열 칩 패드들은
상기 제2열 칩 패드들 보다 상기 반도체 칩의 에지(edge)에 상대적으로 더 근접하도록 위치하고,
상기 제1열 본드 핑거들은
상기 제2열 본드 핑거들 보다 상기 반도체 칩의 상기 에지에 상대적으로 더 근접하도록 위치하는 반도체 패키지. - 제4항에 있어서,
상기 제1본딩 와이어들은
상기 제2본딩 와이어들 보다 짧은 길이를 가지는 반도체 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 제1열 본드 핑거들은
순차적으로 배치된 제1신호 본드 핑거, 접지 본드 핑거 및 제2신호 본드 핑거들을 포함하고,
상기 제2열 본드 핑거들은
순차적으로 배치된 제1전원 본드 핑거, 제3신호 본드 핑거 및 제2전원 본드 핑거들을 포함하고, 상기 제3신호 본드 핑거는 상기 접지 본드 핑거와 횡 방향으로 나란히 배치된 반도체 패키지. - 제6항에 있어서,
상기 제3신호 본드 핑거는
상기 제1신호 본드 핑거 및 상기 제2신호 본드 핑거 보다 상기 접지 본드 핑거에 상대적으로 더 근접하도록 배치된 반도체 패키지. - 제6항에 있어서,
상기 제3신호 본드 핑거로부터 연장된 제3신호 트레이스;
상기 제1전원 본드 핑거로부터 연장된 제1전원 트레이스;
상기 제2전원 본드 핑거로부터 연장된 제2전원 트레이스; 및
상기 접지 본드 핑거로부터 연장되고, 상기 제3신호 트레이스에 수직 방향으로 일부 부분 중첩된 접지 트레이스;를 더 포함하고,
상기 제3신호 트레이스는 상기 제2층에서 상기 제1 및 제2전원 트레이스들 사이에 위치하고, 상기 제1 및 제2전원 트레이스들에 의해서 전자기적으로 차폐되고,
상기 제3신호 트레이스는 상기 접지 트레이스에 의해서 수직 방향으로 전자기적으로 차폐된 반도체 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 제1열 본드 핑거들 각각으로부터 연장된 제1층 트레이스(trace)들; 및
상기 제2열 본드 핑거들 각각으로부터 연장된 제2층 트레이스(trace)들을 더 포함하고,
상기 제1층 트레이스들 각각은 상기 제2층 트레이스들 각각에 수직 방향으로 중첩하도록 위치하는 반도체 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 제1층은
상기 패키지 기판의 상기 반도체 칩을 바라보는 상면에 상기 제2층에 보다 더 근접하도록 위치하고,
상기 제1열 본드 핑거들은
상기 제2열 본드 핑거들과 높이 차이를 가지도록 위치하는 반도체 패키지. - 제1층에 배치된 제1열 본드 핑거들, 및 제2층에 배치된 제2열 본드 핑거들을 포함한 패키지 기판;
상기 패키지 기판 상에 배치되고, 서로 나란히 배치된 제1칩의 제1열 칩 패드들, 제1칩의 제2열 칩 패드들, 및 제1칩의 제3열 칩 패드들을 포함하고, 상기 제1칩의 제3열 칩 패드들을 상기 제1칩의 제1열 칩 패드들에 각각 공통시키는 제1칩의 공통 배선들을 더 포함한 반도체 제1칩;
상기 반도체 제1칩 상에 배치되고, 서로 나란히 배치된 제2칩의 제1열 칩 패드들, 및 제2칩의 제2열 칩 패드들을 포함한 반도체 제2칩;
상기 제1칩의 제1열 칩 패드들과 상기 제1열 본드 핑거들을 서로 연결한 제1본딩 와이어들;
상기 제1칩의 제2열 칩 패드들과 상기 제2열 본드 핑거들을 서로 연결한 제2본딩 와이어들;
상기 제2칩의 제1열 칩 패드들과 상기 제1칩의 제3열 칩 패드들을 서로 연결한 제3본딩 와이어들; 및
상기 제2칩의 제2열 칩 패드들과 상기 제1칩의 제2열 칩 패드들을 서로 연결한 제4본딩 와이어들;을 포함한 반도체 패키지. - 제11항에 있어서,
상기 제1칩의 제1열 칩 패드들은
순차적으로 배치된 제1칩의 제1신호 패드, 제1칩의 접지 패드 및 제1칩의 제2신호 패드들을 포함하고,
상기 제1칩의 제2열 칩 패드들은
순차적으로 배치된 제1칩의 제1전원 패드, 제1칩의 제3신호 패드 및 제1칩의 제2전원 패드들을 포함하고,
상기 제1칩의 제3신호 패드는 상기 제1칩의 접지 패드와 횡 방향으로 나란히 배치된 반도체 패키지. - 제12항에 있어서,
상기 제1칩의 제3신호 패드는
상기 제1칩의 제1신호 패드 및 상기 제1칩의 제2신호 패드 보다 상기 제1칩의 접지 패드에 상대적으로 더 근접하도록 배치된 반도체 패키지. - 제12항에 있어서,
상기 제2칩의 제1열 칩 패드들은
상기 제1칩의 제1신호 패드, 상기 제1칩의 접지 패드 및 상기 제1칩의 제2신호 패드들과 실질적으로 동일한 배열로 순차적으로 배치된 제2칩의 제1신호 패드, 제2칩의 접지 패드 및 제2칩의 제2신호 패드들을 포함하고,
상기 제2칩의 제2열 칩 패드들은
상기 제1칩의 제1전원 패드, 상기 제1칩의 제3신호 패드 및 상기 제1칩의 제2전원 패드들과 실질적으로 동일한 배열로 순차적으로 배치된 제2칩의 제1전원 패드, 제2칩의 제3신호 패드 및 제2칩의 제2전원 패드들을 포함하고,
상기 제2칩의 제3신호 패드는 상기 제2칩의 접지 패드와 횡 방향으로 나란히 배치된 반도체 패키지. - 제12항에 있어서,
상기 제1칩의 제1신호 패드, 상기 제1칩의 제3신호 패드 및 상기 제1칩의 제2신호 패드는
지그재그(zigzag) 형상을 이루도록 배치된 반도체 패키지. - 제11항에 있어서,
상기 제1칩의 제3열 칩 패드들은
순차적으로 배치된 제1칩의 제1확장 신호 패드, 제1칩의 확장 접지 패드 및 제1칩의 제2확장 전원 패드들을 포함하고,
상기 제1칩의 제1확장 신호 패드, 상기 제1칩의 확장 접지 패드 및 상기 제1칩의 제2확장 전원 패드들은
상기 제1칩의 공통 배선들에 의해서 상기 제1칩의 제1신호 패드, 상기 제1칩의 접지 패드 및 상기 제1칩의 제2전원 패드들이 각각 전기적으로 확장된 반도체 패키지. - 제11항에 있어서,
상기 제1칩의 공통 배선들은
상기 제1칩의 제3열 칩 패드들로부터 상기 제1칩의 제2열 칩 패드들을 각각 우회하여 상기 제1칩의 제1열 칩 패드들에 각각 연결되는 도전 라인들을 포함한 반도체 패키지. - 제11항에 있어서,
상기 반도체 제2칩은
상기 제2칩의 제2열 칩 패드들에 나란히 배치된 제2칩의 제3열 칩 패드들; 및
상기 제2칩의 제3열 칩 패드들을 상기 제2칩의 제1열 칩 패드들에 각각 공통시키는 제2칩의 공통 배선들을 더 포함한 반도체 패키지. - 제11항에 있어서,
상기 제1열 본드 핑거들은
순차적으로 배치된 제1신호 본드 핑거, 접지 본드 핑거 및 제2신호 본드 핑거들을 포함하고,
상기 제2열 본드 핑거들은
순차적으로 배치된 제1전원 본드 핑거, 제3신호 본드 핑거 및 제2전원 본드 핑거들을 포함하고, 상기 제3신호 본드 핑거는 상기 접지 본드 핑거와 횡 방향으로 나란히 배치된 반도체 패키지. - 제19항에 있어서,
상기 제3신호 본드 핑거로부터 연장된 제3신호 트레이스;
상기 제1전원 본드 핑거로부터 연장된 제1전원 트레이스;
상기 제2전원 본드 핑거로부터 연장된 제2전원 트레이스; 및
상기 접지 본드 핑거로부터 연장되고, 상기 제3신호 트레이스에 수직 방향으로 일부 부분 중첩된 접지 트레이스;를 더 포함하고,
상기 제3신호 트레이스는 상기 제2층에서 상기 제1 및 제2전원 트레이스들 사이에 위치하고, 상기 제1 및 제2전원 트레이스들에 의해서 전자기적으로 차폐되고,
상기 제3신호 트레이스는 상기 접지 트레이스에 의해서 수직 방향으로 전자기적으로 차폐된 반도체 패키지.
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