KR20230076719A - MRAM Package with Magnetic Shielding Layer and Method of Manufacturing the Same - Google Patents
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Abstract
외부 자기장으로부터 MTJ 구조의 자성 방향 오류를 방지할 수 있는 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지 및 이의 제조방법이 개시된다. 이는 다이와 다이 상에 배치되는 자기 차폐층 사이에 몰딩부재 또는 스페이서를 배치하여 다이 상에 다이보다 큰 크기를 갖는 자기 차폐층을 배치할 수 있다. 따라서, 다이의 상부 방향에서 유입되는 외부 자기장으로부터 다이 차폐 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 자기 차폐층을 와이어를 통해 기판과 연결되도록 함으로써, 외부 자기장을 다이의 외곽 부위로 유도되도록 하여 다이로 유입되는 외부 자기장의 세기를 감소시킬 수 있다.Disclosed are an MRAM package having a magnetic shielding layer capable of preventing an error in magnetic direction of an MTJ structure from an external magnetic field and a manufacturing method thereof. In this case, a molding member or a spacer may be disposed between the die and the magnetic shield layer disposed on the die, and a magnetic shield layer having a size larger than that of the die may be disposed on the die. Accordingly, it is possible to improve the shielding effect of the die from the external magnetic field introduced from the upper direction of the die. In addition, by connecting the magnetic shield layer to the substrate through a wire, an external magnetic field is induced to an outer portion of the die, thereby reducing the strength of the external magnetic field flowing into the die.
Description
본 발명은 반도체 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor package, and more particularly, to an MRAM package having a magnetic shield layer and a manufacturing method thereof.
반도체 제품은 그 부피가 점점 작아지면서도 고용량의 데이터 처리를 요하고 있다. 이러한 반도체 제품에 사용되는 메모리 소자의 동작 속도를 높이고 집적도를 높일 필요가 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위하여 자성체의 극성 변화에 따른 저항 변화를 이용하여 메모리 기능을 구현하는 자기 랜덤 액세스 메모리(Magnetic Random Access Memory: MRAM)와 같은 저항성 메모리가 제시되고 있다. 최근, 이러한 MRAM을 포함하면서도, 빠른 처리 속도, 저전력, 고신뢰성 등을 요구하는 모바일 기기에 최적화된 반도체 메모리 소자를 구현하기 위한 방법이 연구되고 있다.Semiconductor products require high-capacity data processing even though their volume is getting smaller. It is necessary to increase the operating speed and integration of memory devices used in such semiconductor products. In order to satisfy these demands, a resistive memory such as a magnetic random access memory (MRAM), which implements a memory function using a change in resistance according to a change in polarity of a magnetic material, has been proposed. Recently, a method for implementing a semiconductor memory device optimized for a mobile device requiring fast processing speed, low power consumption, and high reliability, including such an MRAM, has been studied.
도 1은 종래의 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating an MRAM package having a conventional magnetic shield layer.
도 1을 참조하면, 종래의 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지는 기판(11) 상에 다이(12)가 배치되고, 다이(12)의 활성면에 배치된 패드는 와이어(13)를 통해 기판(11)과 전기적으로 연결된다. 다이(12) 및 와이어(13)는 몰딩층(14)에 의해 매립된다. 또한, 기판(11)과 다이(12) 사이에는 외부 자기장으로부터 다이(12)를 차폐하기 위한 자기 차폐층(15)이 배치된다. 이러한 자기 차폐층(15)에 의해 하부 방향에서 유입되는 외부 자기장에 대한 차폐는 가능하나, 다이(12) 상부에 자기 차폐를 위한 차폐층이 없기 때문에, 몰딩층(14)을 통해 유입되는 자기장 차폐가 불가능하다.Referring to FIG. 1, in a conventional MRAM package having a magnetic shield layer, a die 12 is disposed on a
도 2는 종래의 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing another embodiment of a conventional MRAM package with a magnetic shield layer.
도 2를 참조하면, 종래의 자기 자폐층을 구비한 MRAM 패키지의 다른 실시예는 도 1에 도시된 자기 차폐층을 보완한 것으로, 아일랜드(21) 상에 하부 차폐층(22), 다이(23) 및 상부 차폐층(24)이 순차적으로 배치된다. 또한, 다이(23)의 패드와 연결된 와이어(25)는 리드(26)와 연결되고, 아일랜드(21), 하부 차폐층(22), 다이(23), 상부 차폐증(24), 와이어(25) 및 리드(26)는 몰딩층(27)에 매립되는 리드프레임(L/F) 구조를 갖는다. 허나, 상부 차폐층(24)은 다이(23)의 패드와 리드(26)를 연결하는 와이어(25)의 배치 때문에, 상부 차폐층(24)은 다이(23)의 크기보다 작은 크기를 가질 수밖에 없다. 따라서, 상부 차폐층(24)에 의해 상부 방향에서 유입되는 자기장의 자기 차폐가 어느 정도 가능하나, 와이어(25)가 결합되는 다이(23)의 패드 부위가 노출되기 때문에 차폐 효과가 낮은 단점이 있다.Referring to FIG. 2 , another embodiment of a conventional MRAM package having a magnetic shielding layer supplements the magnetic shielding layer shown in FIG. 1, and includes a
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 외부 자기장으로부터 MTJ 구조의 자성 방향 오류를 방지할 수 있는 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.A technical problem to be achieved by the present invention is to provide an MRAM package having a magnetic shielding layer capable of preventing an error in magnetic direction of an MTJ structure from an external magnetic field and a manufacturing method thereof.
상술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지는 패드가 형성된 활성면과 이에 대응하는 비활성면을 갖는 다이, 상기 다이가 배치되는 제1면과 상기 제1면에 대향되는 제2면을 갖는 기판, 상기 다이의 패드와 상기 기판을 전기적으로 연결하는 제1 와이어, 상기 다이와 상기 기판 사이에 배치되는 제1 자기 차폐층, 상기 다이 상에 배치되는 제2 자기 차폐층 및 상기 기판의 제1면 상에서 상기 제1 자기 차폐층 및 상기 제2 자기 차폐층을 매립하는 몰딩층을 포함하고, 상기 제2 자기 차폐층은 상기 다이의 크기보다 큰 크기를 갖는다.An MRAM package having a magnetic shield layer of the present invention for achieving the above object is a die having an active surface on which a pad is formed and an inactive surface corresponding thereto, a first surface on which the die is disposed and opposite to the first surface A substrate having a second surface, a first wire electrically connecting a pad of the die and the substrate, a first magnetic shield layer disposed between the die and the substrate, a second magnetic shield layer disposed on the die, and the and a molding layer burying the first magnetic shield layer and the second magnetic shield layer on a first surface of a substrate, wherein the second magnetic shield layer has a size larger than that of the die.
상기 다이와 상기 제2 자기 차폐층은 서로 이격되어 배치될 수 있다.The die and the second magnetic shield layer may be spaced apart from each other.
상기 제1 자기 차폐층은 상기 다이의 크기보다 큰 크기를 가질 수 있다.The first magnetic shield layer may have a size greater than that of the die.
상기 제1 자기 차폐층과 상기 제2 자기 차폐층 사이에 배치되고, 상기 제1 와이어의 일부 및 상기 다이를 매립하는 몰딩부재를 더 포함할 수 있다.The method may further include a molding member disposed between the first magnetic shield layer and the second magnetic shield layer and burying a portion of the first wire and the die.
상기 몰딩부재는 다이 접착 필름(DAF) 중 와이어 매립형 접착 필름(Film over wire)을 이용하여 형성될 수 있다.The molding member may be formed using a film over wire among die attach films (DAF).
상기 제1 자기 차폐층과 상기 기판을 전기적으로 연결하는 제2 와이어 및 상기 제2 자기 차폐층과 상기 기판을 전기적으로 연결하는 제3 와이어를 더 포함할 수 있다.A second wire electrically connecting the first magnetic shield layer and the substrate and a third wire electrically connecting the second magnetic shield layer and the substrate may be further included.
상기 몰딩부재는 상기 제1 와이어의 일부 및 상기 제2 와이어의 일부를 매립할 수 있다.The molding member may bury a part of the first wire and a part of the second wire.
상기 제1 와이어, 상기 제2 와이어 및 상기 제3 와이어는 상기 기판에 형성된 제1 배선에 공통으로 연결될 수 있다.The first wire, the second wire, and the third wire may be commonly connected to a first wire formed on the substrate.
상기 제1 와이어, 상기 제2 와이어 및 상기 제3 와이어는 상기 기판에 서로 이격되어 형성된 제1 배선, 제2 배선 및 제3 배선에 각각 연결될 수 있다.The first wire, the second wire, and the third wire may be respectively connected to a first wire, a second wire, and a third wire formed to be spaced apart from each other on the substrate.
상기 다이와 상기 제2 자기 차폐층 사이에 배치된 스페이서를 더 포함할 수 있다.A spacer disposed between the die and the second magnetic shield layer may be further included.
상기 스페이서는 상기 다이보다 작은 크기를 가질 수 있다.The spacer may have a smaller size than the die.
상기 스페이서의 높이는 상기 제1 와이어와 상기 제2 자기 차폐층이 서로 이격되도록, 상기 제1 와이어가 상기 다이와 상기 기판에 연결됐을 때의 높이보다 높은 높이를 가질 수 있다.The height of the spacer may be higher than a height when the first wire is connected to the die and the substrate so that the first wire and the second magnetic shield layer are spaced apart from each other.
상술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지의 제조방법은 기판의 제1면 상에 제1 자기 차폐층을 배치하는 단계, 상기 제1 자기 차폐층 상에 다이를 배치하는 단계, 상기 다이의 활성면 상에 형성된 패드를 제1 와이어를 통해 상기 기판과 전기적으로 연결시키는 단계, 상기 다이 상에 상기 다이보다 큰 크기를 갖는 제2 자기 차폐층을 배치하는 단계, 상기 기판의 제1면 상에서 상기 제1 자기 차폐층 및 상기 제2 자기 차폐층을 몰딩층으로 매립하는 단계 및 상기 기판의 제1면에 대향되는 제2면에 상호접속부를 배치하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing an MRAM package having a magnetic shield layer of the present invention for achieving the above object includes disposing a first magnetic shield layer on a first surface of a substrate, and disposing a die on the first magnetic shield layer. electrically connecting a pad formed on the active surface of the die to the substrate through a first wire, disposing a second magnetic shield layer having a size larger than that of the die on the die, the substrate burying the first magnetic shield layer and the second magnetic shield layer with a molding layer on a first surface of the substrate, and arranging interconnections on a second surface opposite to the first surface of the substrate.
상기 제2 자기 차폐층을 배치하는 단계 전에, 상기 다이와 상기 제1 와이어의 일부를 몰딩부재로 매립하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include filling a portion of the die and the first wire with a molding member before disposing the second magnetic shield layer.
상기 제2 자기 차폐층을 배치하는 단계 전에, 상기 제1 자기 차폐층을 제2 와이어를 통해 상기 기판과 전기적으로 연결시키는 단계 및 상기 다이, 상기 제1 와이어의 일부 및 상기 제2 와이어의 일부를 몰딩부재로 매립하는 단계를 더 포함할 수 있다.Before the step of disposing the second magnetic shield layer, electrically connecting the first magnetic shield layer to the substrate through a second wire and the die, a part of the first wire, and a part of the second wire A step of embedding with a molding member may be further included.
상기 제2 자기 차폐층을 배치하는 단계 이후에, 상기 제2 차폐층을 제3 와이어를 통해 상기 기판과 전기적으로 연결시키는 단계를 더 포함할 수 있다.After disposing the second magnetic shield layer, the method may further include electrically connecting the second shield layer to the substrate through a third wire.
상기 제1 와이어, 상기 제2 와이어 및 상기 제3 와이어는 상기 기판에 형성된 제1 배선에 공통으로 연결될 수 있다.The first wire, the second wire, and the third wire may be commonly connected to a first wire formed on the substrate.
상기 제1 와이어, 상기 제2 와이어 및 상기 제3 와이어는 상기 기판에 서로 이격되어 형성된 제1 배선, 제2 배선 및 제3 배선에 각각 연결될 수 있다.The first wire, the second wire, and the third wire may be respectively connected to a first wire, a second wire, and a third wire formed to be spaced apart from each other on the substrate.
상기 다이를 배치하는 단계 이후에, 상기 다이와 상기 제2 자기 차폐층이 서로 이격되어 배치되도록, 상기 다이 상에 상기 다이보다 작은 크기를 갖는 스페이서를 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.After the disposing of the die, the method may further include disposing a spacer having a size smaller than that of the die on the die so that the die and the second magnetic shield layer are spaced apart from each other.
상술한 본 발명에 따르면, 다이와 다이 상에 배치되는 자기 차폐층 사이에 매립형 접착 필름(FOW)으로 형성된 몰딩부재를 이용하여 다이와 와이어를 매립함으로써, 자기 차폐층이 다이와 이격되도록 배치할 수 있다. 따라서, 다이 상부에 다이보다 큰 크기를 갖는 자기 차폐층을 배치하더라도, 와이어가 자기 차폐층에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 자기 차폐층이 다이보다 큰 크기를 가질 수 있기 때문에 상부 방향에서 유입되는 외부 자기장으로부터 다이 차폐 효과를 향상시킬 수 있다.According to the present invention described above, the die and the wire are buried using a molding member formed of a buried adhesive film (FOW) between the die and the magnetic shield layer disposed on the die, so that the magnetic shield layer can be spaced apart from the die. Therefore, even if a magnetic shield layer having a size larger than that of the die is disposed above the die, it is possible to prevent the wire from being broken by the magnetic shield layer, and since the magnetic shield layer can have a size larger than that of the die, inflow from the upper direction can be prevented. It is possible to improve the effectiveness of shielding the die from an external magnetic field.
또한, 다이 하부 및 상부에 각각 배치되는 자기 차폐층을 와이어를 이용하여 기판과 연결되도록 함으로써, 외부에서 유입되는 외부 자기장을 다이의 외곽 부위로 유도되도록 할 수 있다. 따라서, 다이로 유입되는 외부 자기장의 세기를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라, 외부 자기장에 의한 다이의 차폐 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, an external magnetic field introduced from the outside may be guided to an outer portion of the die by connecting the magnetic shielding layers respectively disposed below and above the die to the substrate using wires. Accordingly, the strength of the external magnetic field flowing into the die may be reduced, and thus, the shielding effect of the die by the external magnetic field may be further improved.
더 나아가, 다이와 다이 상에 배치되는 자기 차폐층 사이에 스페이서를 이용하여 자기 차폐층과 와이어가 이격되도록 할 수 있기 때문에 제조 과정을 단순화 할 수 있다. 또한, 스페이서에 의해 자기 차폐층의 크기를 와이어가 커버되는 크기까지 확장할 수 있기 때문에 다이 차폐 효과를 향상시킬 수 있다.Furthermore, since the magnetic shield layer and the wire can be separated by using a spacer between the die and the magnetic shield layer disposed on the die, the manufacturing process can be simplified. In addition, since the size of the magnetic shielding layer can be expanded to the size covered by the wire by the spacer, the die shielding effect can be improved.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other technical effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
도 1은 종래의 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지의 제1 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지의 제3 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지의 제4 실시예를 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 11은 도 3에 도시한 MRAM 패키지의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 12 내지 15는 도 6에 도시한 MRAM 패키지의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지를 포함하는 SoC(System On Chip)를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating an MRAM package having a conventional magnetic shield layer.
2 is a diagram showing another embodiment of a conventional MRAM package with a magnetic shield layer.
3 is a diagram showing a first embodiment of an MRAM package with a magnetic shield layer of the present invention.
4 is a diagram showing a second embodiment of an MRAM package with a magnetic shield layer of the present invention.
5 is a diagram showing a third embodiment of an MRAM package with a magnetic shield layer of the present invention.
6 is a diagram showing a fourth embodiment of an MRAM package with a magnetic shield layer of the present invention.
7 to 11 are diagrams illustrating a manufacturing method of the MRAM package shown in FIG. 3 .
12 to 15 are diagrams illustrating a manufacturing method of the MRAM package shown in FIG. 6 .
16 is a diagram schematically showing a SoC (System On Chip) including an MRAM package having a magnetic shield layer of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present invention may have various changes and various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, and includes all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals have been used for like elements throughout the description of each figure.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail.
도 3은 본 발명의 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지의 제1 실시예를 나타낸 도면이다.3 is a diagram showing a first embodiment of an MRAM package with a magnetic shield layer of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예 따른 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지(100)는 기판(110), 제1 자기 차폐층(120), 다이(130), 제1 와이어(141), 몰딩부재(150), 제2 자기 차폐층(160) 및 몰딩층(170)을 포함한다.Referring to FIG. 3 , the
기판(110)은 평판 형태로 형성될 수 있다. 또한, 기판(110)은 상하면이 직사각형 형태일 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다. 기판(110)은 회로가 인쇄된 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB) 또는 연성인쇄회로기판(flexible printed circuit board, FPCB)일 수 있다. 또한, PCB 기판 외에, 아일랜드 상에 다이(130)가 배치되고, 다이(130)가 리드와 전기적으로 연결되는 리드 프레임(L/F) 구조를 가질 수 있다.The
기판(110)은 다이(130)가 배치되는 제1면(111)과 대향되는 제2면(112)을 가질 수 있다. 제2면(112) 상에는 외부연결단자로써 기능하는 상호접속부(BGA)(180) 등이 배치될 수 있다.The
기판(110)의 제1면(111) 상에는 제1 자기 차폐층(120)이 배치될 수 있다. 제1 자기 차폐층(120)은 외부의 자기장으로부터 다이(130)를 차폐할 목적으로, 실리콘, 강, 철, 탄소, 실리콘 강, 탄소 강과 같은 도전성 또는 자성 물질, 또는 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 실리콘(Si)또는 탄소(C)를 포함한 다른 물질들을 포함할 수 있다. 이러한 제1 자기 차폐층(120)은 접착 부재(121), 일예로 다이 접착 필름(DAF) 등을 이용하여 기판(110) 상에 접착될 수 있다.A first
또한, 제1 자기 차폐층(120)은 다이(130)의 크기보다 큰 크기를 갖는 것이 바람직하다. 일예로, 제1 자기 차폐층(120)이 다이(130)의 크기보다 작거나, 같으면 하부 방향에서 유입되는 외부 자기장으로부터 다이(130)의 차폐 효과가 낮아질 수 있다.Also, the first
제1 자기 차폐층(120) 상에는 다이(130)가 배치될 수 있다. 즉, 다이(130)는 제1 자기 차폐층(120) 상에 적층된 형태를 가질 수 있다. 다이(130)의 일면은 회로가 형성되는 활성영역을 포함하는 활성면일 수 있다. 한편, 다이(130)의 배면은 비활성면일 수 있다. 다이(130)의 활성면에는 외부와 신호를 교환하기 위한 패드(131)가 복수로 마련될 수 있으며, 패드(131)는 알루미늄(Al)과 같은 도전성 물질막으로 형성될 수 있다. 패드(131)는 제1 와이어(141)를 통해 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 다이(130)는 제1 와이어(141)를 거쳐 상호접속부(180)와 전기적으로 연결될 수 있다.A
다이(130)는 비활성면이 접착 부재(132) 등을 통해 제1 자기 차폐층(120)에 접착되어 고정될 수 있다. 이때, 접착 부재(132)는 다이 접착 필름(DAF) 등이 이용될 수 있다.The
다이(130)는 능동 또는 수동 디바이스를 포함할 수 있고, 자기 기반의 메모리 또는 논리를 포함할 수 있다. 일예로, 자기 기반의 메모리 또는 논리는 MRAM(magneto-resistive random-access memory), STT-MRAM(spin torque transfer magneto-resistive random-access memory), TAS-MRAM(thermal assisted switching magnetoresistive random-access memory) 및 스핀트로닉 논리(spintronic logic)를 포함할 수 있다.
일예로, 자기저항 랜덤 액세스 메모리(MRAM)은 자기 터널 접합(MTJ)을 포함하는 MRAM 셀 어레이(array)를 갖는다. 자기 터널 접합(MTJ)은 MRAM이 데이터를 저장하도록 할 수 있다. 여기서, 자기 터널 접합(MTJ)는 고정 자기층, 절연층 및 자유 자기층을 가질 수 있다. 자기층들은 극성을 갖는 강자성(ferromagnetic)층들이고, 절연층은 유전체층일 수 있다.As an example, a magnetoresistive random access memory (MRAM) has an array of MRAM cells including a magnetic tunnel junction (MTJ). A magnetic tunnel junction (MTJ) allows MRAM to store data. Here, the magnetic tunnel junction (MTJ) may have a fixed magnetic layer, an insulating layer, and a free magnetic layer. The magnetic layers may be ferromagnetic layers having a polarity, and the insulating layer may be a dielectric layer.
자기 터널 접합(MTJ)은 2개의 상태들을 가질 수 있다. 일예로, 자유 자기층이 고정 자기 층과 같은 방향으로 분극화되거나, 또는 자유 자기층은 고정 자기층과 반대 방향으로 분극화된다. 이는, 외부로부터 유입되는 충분히 큰 자기장에 의해서도 MTJ 구조의 자성 방향이 임의로 변경되어 오류가 발생될 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 본 발명은 외부로부터 유입되는 자기장에 의해 MTJ 구조의 자성 방향 오류를 방지하기 위해 다이(130) 상부 및 하부에 외부 자기장으로부터 다이(130)를 차폐할 수 있는 자기 차폐층(120,160)이 배치된다.A magnetic tunnel junction (MTJ) can have two states. For example, the free magnetic layer is polarized in the same direction as the pinned magnetic layer, or the free magnetic layer is polarized in the opposite direction to the pinned magnetic layer. This means that an error may occur because the magnetic direction of the MTJ structure is arbitrarily changed even by a sufficiently large magnetic field introduced from the outside. Therefore, in the present invention, magnetic shielding layers 120 and 160 capable of shielding the die 130 from an external magnetic field are disposed above and below the
계속해서, 제1 와이어(141)는 일단이 다이(130)의 패드(131)에 연결되고, 타단이 기판(110)에 연결될 수 있다. 즉, 다이(130)의 패드(131)는 제1 와이어(141)에 의해 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 제1 와이어(141) 연결에 의해, 다이(130)는 기판(110) 내부에 형성된 배선을 통해 기판(110) 하부에 배치된 상호접속부(180)와 전기적으로 연결될 수 있다.Subsequently, one end of the
몰딩부재(150)는 다이(130)와 제1 와이어(141)의 일부를 매립하도록 형성될 수 있다. 몰딩부재(150)는 다이 접착 필름(DAF) 중 와이어 매립형 접착 필름(film over wire,FOW)을 이용하여 형성될 수 있다. 즉, 몰딩부재(150)는 제1 자기 차폐층(120) 상에서 다이(130)와 제1 자기 차폐층(120) 상에 위치하는 제1 와이어(141)의 일부를 매립하도록 형성될 수 있다.The
몰딩부재(150) 상에는 제2 자기 차폐층(160)이 배치될 수 있다. 제2 자기 차폐층(160)은 제1 자기 차폐층(120)과 동일하게 외부의 자기장으로부터 다이(130)를 차폐할 목적으로, 실리콘, 강, 철, 탄소, 실리콘 강, 탄소 강과 같은 도전성 또는 자성 물질, 또는 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 실리콘(Si)또는 탄소(C)를 포함한 다른 물질들을 포함할 수 있다.A second
또한, 제2 자기 차폐층(160)은 몰딩부재(150)에 의해 다이(130)와 이격되도록 배치될 수 있다. 즉, 제2 자기 차폐층(160)은 다이(130)와 제1 와이어(141)를 매립하는 몰딩부재(150)에 의해 다이(130)와 이격되도록 배치될 수 있다. 일예로, 종래의 자기 차폐층을 구비하는 MRAM 패키지는 도 2에 도시된 바와 같이, 다이(23) 상에 배치되는 상부 차폐층(24)이 다이(23)의 패드(131)에 연결된 와이어의 배치 때문에 다이(23)의 크기보다 작은 크기를 가질 수밖에 없다. 따라서, 상부 차폐층(24)에 의해 상부 방향에서 유입되는 자기장의 자기 차폐가 어느 정도 가능하나, 와이어(25)가 결합되는 다이(23)의 패드 부위가 노출되기 때문에 차폐 효과가 낮은 단점이 있다.Also, the second
허나, 본 발명에 따른 MRAM 패키지(100)는 다이(130)와 제2 자기 차폐층(160) 사이에 몰딩부재(150)를 이용하여 다이(130)와 제1 와이어(141)를 매립함으로써, 제2 자기 차폐층(160)이 다이(130)와 이격되도록 배치할 수 있다. 즉, 다이(130) 상부에 다이(130)보다 큰 크기를 갖는 제2 자기 차폐층(160)을 배치하더라도, 제1 와이어(141)가 제2 자기 차폐층(160)에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제2 자기 차폐층(160)이 다이(130)보다 큰 크기를 가질 수 있기 때문에 상부 방향에서 유입되는 외부 자기장으로부터 다이(130) 차폐 효과를 향상시킬 수 있다.However, in the
몰딩층(170)은 기판(110) 상에 제1 자기 차폐층(120), 몰딩부재(150), 제2 자기 차폐층(160) 및 제1 와이어(141)를 매립하도록 형성될 수 있다. 즉, 몰딩층(170)은 기판(110)의 제1면(111) 상에서 제1 자기 차폐층(120) 및 몰딩부재(150)의 측면, 제2 자기 차폐층(160)의 측면 및 상부면을 모두 감싸도록 형성될 수 있다. 또한, 몰딩부재(150)에 일부 매립되는 제1 와이어(141)의 나머지 노출 부위를 모두 감싸도록 형성될 수 있다. 몰딩층(170)은 통상의 에폭시 몰딩 컴파운드(Epoxy Molding Compound, EMC) 또는 엔캡슐런트(encapsulant) 재질을 가지며, 액상 또는 분말상으로 공급될 수 있다. 몰딩층(170)은 인쇄(printing) 방식이나 압축 몰딩(compression molding) 방식을 이용하여 형성될 수 있다.The
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지(100)는 다이(130)와 제1 와이어(141)를 매립하는 몰딩부재(150)에 의해 다이(130)보다 큰 크기를 갖는 제2 자기 차폐층(160)을 다이(130) 상에 배치시킬 수 있다. 따라서, 다이(130) 상부 방향에서 유입되는 외부 자기장으로부터 다이(130)를 차폐하는 차폐 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 다이(130)와 제2 자기 차폐층(160) 사이에 몰딩부재(150)를 형성하여 제2 자기 차폐층(160)을 다이(130)와 이격되도록 배치시킬 수 있기 때문에 다이(130)보다 큰 크기의 제2 자기 차폐층(160)을 배치하더라도, 제2 자기 차폐층(160)에 의해 제1 와이어(141)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.As described above, the
도 4는 본 발명의 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.4 is a diagram showing a second embodiment of an MRAM package with a magnetic shield layer of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지(200)는 기판(210), 제1 자기 차폐층(220), 다이(230), 제1 와이어(241), 몰딩부재(250), 제2 자기 차폐층(260), 몰딩층(270), 제2 와이어(242) 및 제3 와이어(243)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , an
즉, 제2 실시예에 따른 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지는 기판(210), 제1 자기 차폐층(220), 다이(230), 제1 와이어(241), 몰딩부재(250), 제2 자기 차폐층(260) 및 몰딩층(270)의 구성은 제1 실시예(100)와 동일할 수 있다. 다만, 제2 실시예에 따른 자기 차폐층을 구비한 RMAM 패키지(200)는 제1 자기 차폐층(220)에 연결되는 제2 와이어(242) 및 제2 자기 차폐층(260)에 연결되는 제3 와이어(243)를 더 포함할 수 있다.That is, an MRAM package having a magnetic shield layer according to the second embodiment includes a
일예로, 제2 와이어(242)의 일단은 제1 자기 차폐층(220)과 연결될 수 있고, 타단은 기판(210)과 연결될 수 있다. 또한, 제3 와이어(243)의 일단은 제2 자기 차폐층(260)과 연결될 수 있고, 타단은 기판(210)과 연결될 수 있다. 이때, 제1 와이어(241), 제2 와이어(242) 및 제3 와이어(243)의 타단은 기판(210)의 동일한 배선(213)에 연결될 수 있다.For example, one end of the
여기서, 제1 자기 차폐층(220)에 연결되는 제2 와이어(242)의 일단은 몰딩부재(250)에 매립되는 제1 자기 차폐층(220)에 연결되기 때문에 제2 와이어(242)의 일부는 몰딩부재(250)에 매립될 수 있고, 나머지 노출되는 부위는 몰딩층(270)에 의해 매립될 수 있다. 또한, 제3 와이어(243)는 제2 자기 차폐층(260)과 기판(210)에 연결되기 때문에 제3 와이어(243)는 몰딩층(270)에 의해 매립될 수 있다.Here, since one end of the
제1 자기 차폐층(220) 및 제2 자기 차폐층(260)을 제2 와이어(242) 및 제3 와이어(243)를 이용하여 기판(210)과 연결되도록 함으로써, 제2 와이어(242) 및 제3 와이어(243)에 흐르는 전류를 통해 다이(230)의 외곽 부위에 자기장(magnetic field)이 유도되도록 할 수 있다. 즉, 외부에서 유입되는 외부 자기장을 다이(230)의 외곽 부위로 유도되도록 할 수 있기 때문에 다이(230)로 유입되는 외부 자기장의 세기를 감소시킬 수 있다. 따라서, 외부 자기장에 의해 다이(230)의 차폐 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.By connecting the first
도 5는 본 발명의 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지의 제3 실시예를 나타낸 도면이다.5 is a diagram showing a third embodiment of an MRAM package with a magnetic shield layer of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지(300)는 기판(310), 제1 자기 차폐층(320), 다이(330), 제1 와이어(341), 몰딩부재(350), 제2 자기 차폐층(360), 몰딩층(370), 제2 와이어(342) 및 제3 와이어(343)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , an
즉, 제3 실시예에 따른 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지(300)의 구성은 제2 실시예(200)와 동일할 수 있다. 다만, 제3 실시예에 따른 자기 차폐층을 구비한 RMAM 패키지(300)의 제1 와이어(341), 제2 와이어(342) 및 제3 와이어(343)는 기판(310)과 연결되는 타단 부위가 모두 기판(310)의 다른 배선 부위에 각각 연결될 수 있다. 즉, 기판(310)의 동일한 배선 부위(213)에 제1 와이어(241), 제2 와이어(242) 및 제3 와이어(243)가 모두 연결되는 제2 실시예(200)와 다르게 제3 실시예(300)에서는, 기판(310)과 연결되는 제1 와이어(341), 제2 와이어(342) 및 제3 와이어(343)의 타단이 서로 이격되어 배치되도록 기판(310)의 다른 배선 부위 즉, 서로 이격되어 형성된 제1 배선(313), 제2 배선(314) 및 제3 배선(315)에 각각 연결될 수 있다. 이때, 다이(330)와 연결되는 제1 와이어(341)는 제1 배선(313)에 연결되어, 상호접속부(390)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 제1 자기 차폐층(320) 및 제2 자기 차폐층(360)에 연결된 제2 와이어(242) 및 제3 와이어(243)는 접지(GND)와 연결된 제2 배선(314) 및 제3 배선(315)에 각각 연결될 수 있다.That is, the configuration of the
즉, 각각의 와이어를 기판(310)에 연결하되, 와이어가 서로 이격되도록 배치시킴으로써, 동일한 배선 상에 와이어를 모두 연결해야하는 제조상의 어려움을 해소할 수 있으며, 와이어가 서로 이격되어 배치되도록 함으로써 와이어에 유도되는 자기장의 범위가 확대되도록 할 수 있다. 따라서, 와이어 배치에 따른 제조 불량을 감소시킬 수 있으며, 확대된 유도 자기장의 범위에 의해 다이(330)로 유입되는 외부 자기장의 세기를 감소시켜 외부 자기장에 의해 다이(330)의 차폐 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.That is, by connecting each wire to the
도 6은 본 발명의 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지의 제4 실시예를 나타낸 도면이다.6 is a diagram showing a fourth embodiment of an MRAM package with a magnetic shield layer of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지(400)는 기판(410), 제1 자기 차폐층(420), 다이(430), 제1 와이어(441), 스페이서(450), 제2 자기 차폐층(460) 및 몰딩층(470)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6 , an
즉, 제4 실시예에 따른 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지(400)의 기판(410), 제1 자기 차폐층(420), 다이(430), 제1 와이어(441), 제2 자기 차폐층(460) 및 몰딩층(470)은 제1 실시예(100)와 동일할 수 있다. 일예로, 기판(410) 상에 제1 자기 차폐층(420) 및 다이(430)가 순차적으로 배치되고, 다이(430)는 제1 와이어(441)에 의해 기판(410)과 연결될 수 있다. 다만, 다이(430) 주변 부위는 접착 부재(421), 일예로 에폭시 등을 통해 제1 자기 차폐층(420) 및 기판(410)과 견고하게 접착되도록 할 수 있다.That is, the
또한, 제4 실시예(400)에서는, 제1 실시예(100)의 몰딩부재(150) 대신, 다이(430)와 제2 자기 차폐층(460) 사이에 스페이서(450)가 배치될 수 있다. 스페이서(450)는 다이(430)와 기판(410)에 연결된 제1 와이어(441)가 제2 자기 차폐층(460)과 간섭되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 스페이서(450)의 높이는 제1 와이어(441)와 제2 자기 차폐층(460)이 서로 이격되도록, 제1 와이어(441)가 다이(430)에 연결됐을 때의 제1 와이어(441) 높이보다 높은 높이를 갖는 것이 바람직하다.Also, in the
스페이서(450)는 접착 부재(451), 일예로 다이 접착 필름(DAF) 등을 이용하여 다이(430) 상에 접착되되, 다이(430)의 패드(431)에 연결된 제1 와이어(441)와의 간섭을 피하기 위해, 다이(430)의 폭보다 작은 크기의 폭을 갖는 것이 바람직하다. 스페이서(450)의 재질로는 Si 또는 자기 차폐를 위한 차폐 물질 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.The
스페이서(450) 상에는 제2 자기 차폐층(460)이 배치될 수 있다. 제2 자기 차폐층(460)은 접착 부재(461), 일예로 다이 접착 필름(DAF) 등을 이용하여 스페이서(450) 상에 접착될 수 있다. 이때, 제2 자기 차폐층(460)에 접착되는 접착 부재(461)는 제1 와이어(441)와의 간섭에 대비하여 비전도성(non-conductive) 접착 부재(461)를 사용하는 것이 바람직하다.A second
스페이서(450)에 의해 다이(430)의 상부 방향에 배치되는 제2 자기 차폐층(460)은 다이(430)의 크기보다 큰 크기를 가질 수 있다. 이때, 제2 자기 차폐층(460)은 스페이서(450)에 의해 제1 와이어(441)와 충분히 이격될 수 있기 때문에, 다이(430)뿐만 아니라, 다이(430)의 패드(431)에서 기판(410)까지 연결된 제1 와이어(441)를 모두 커버하도록 충분히 큰 크기를 가질 수 있다. 따라서, 다이(430)는 다이(430)의 크기보다 큰 크기를 갖는 제1 자기 차폐층(420) 및 제2 자기 차폐층(460)을 다이(430) 하부 및 상부에 각각 배치할 수 있기 때문에, 다이(430)의 상부 및 하부 방향에서 유입되는 외부 자기장에 대한 차폐 효과를 향상시킬 수 있다.The second
또한, 다이(430) 상에 간단한 스페이서(450) 배치에 의해 다이(430)보다 큰 크기를 갖는 제2 자기 차폐층(460)을 배치할 수 있기 때문에 제조 과정이 간단하며, 제2 실시예(200)에서와 같이, 제2 와이어 및 제3 와이어를 기판(410)과 제1 자기 차폐층(420) 및 제2 자기 차폐층(460)에 각각 연결함으로써, 차폐 효과가 더욱 향상되도록 할 수 있다.In addition, since the second
도 7 내지 도 11은 도 3에 도시한 MRAM 패키지의 제조방법을 나타낸 도면이다.7 to 11 are diagrams illustrating a manufacturing method of the MRAM package shown in FIG. 3 .
우선, 도 7을 참조하면, 기판(110)의 제1면(111) 상에 제1 자기 차폐층(120)이 배치된다. 즉, 제1 자기 차폐층(120)은 접착 부재(121), 일예로 다이 접착 필름(DAF) 등을 이용하여 기판(110) 상에 접착될 수 있다. 이때, 제1 자기 차폐층(120)은 다이(130)의 크기보다 큰 크기를 갖는 것이 바람직하다.First, referring to FIG. 7 , a first
도 8을 참조하면, 제1 자기 차폐층(120) 상에 다이(130)가 배치된다. 다이(130)는 접착 부재(132), 일예로 다이 접착 필름(DAF) 등을 이용하여 다이(130)의 비활성면이 제1 자기 차폐층(120) 상에 접착될 수 있다. 이때, 다이(130)는 능동 또는 수동 디바이스를 포함할 수 있고, 자기 기반의 메모리 또는 논리를 포함할 수 있다. 일예로, 자기 기반의 메모리 또는 논리는 MRAM, STT-MRAM, TAS-MRAM 및 스핀트로닉 논리를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8 , a
도 9를 참조하면, 다이(130)와 기판(110)을 제1 와이어(141)를 통해 연결한다. 제1 와이어(141)는 다이(130)의 활성면에 형성된 패드(131)에 일단이 연결되고, 기판(110)에 타단이 각각 연결될 수 있다. 따라서, 다이(130)와 기판(110)은 제1 와이어(141)를 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 9 , the
도 10을 참조하면, 다이(130) 상에 제2 자기 차폐층(160)이 배치된다. 이때, 제2 자기 차폐층(160)은 몰딩부재(150)를 이용하여 다이(130) 상에 배치될 수 있다. 몰딩부재(150)는 다이 접착 필름(DAF) 중 와이어 매립형 접착 필름(FOW)을 이용하여 형성되되, 제1 자기 차폐층(120) 상에서 다이(130)와 제1 와이어(141)의 일부가 매립되도록 형성될 수 있다. 즉, 제2 자기 차폐층(160)은 몰딩부재(150)에 의해 제1 와이어(141)와 이격되도록 배치될 수 있다. 따라서, 다이(130)보다 큰 크기를 갖는 제2 자기 차폐층(160)을 다이(130) 상에 배치하더라도, 제1 와이어(141)가 제2 자기 차폐층(160)의 압박에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 다이(130)보다 큰 크기의 제2 자기 차폐층(160)을 다이(130) 상에 배치할 수 있기 때문에 다이(130)의 상부 방향에서 유입되는 외부 자기장으로부터 다이(130) 차폐 효과를 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 10 , a second
도 11을 참조하면, 제1 자기 차폐층(120) 및 제2 자기 차폐층(160)을 몰딩층(170)으로 매립한다. 이때, 몰딩부재(150)에 일부 매립된 제1 와이어(141)의 나머지 노출 부위가 몰딩부재(150)와 함께 몰딩층(170)에 의해 매립될 수 있다. 몰딩층(170)은 통상의 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC) 또는 엔캡슐런트 재질을 가지며, 액상 또는 분말상으로 공급될 수 있다. 몰딩층(170)은 인쇄 방식이나 압축 몰딩 방식을 이용하여 형성될 수 있다. 몰딩층(170)이 형성된 후에는 기판(110)의 제2면(112) 상에 상호접속부(180)가 형성될 수 있다. 상호접속부(180)는 제1 와이어(141)를 통해 다이(130)와 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 11 , the first
도 12 내지 15는 도 6에 도시한 MRAM 패키지의 제조방법을 나타낸 도면이다.12 to 15 are diagrams illustrating a manufacturing method of the MRAM package shown in FIG. 6 .
우선, 도 12를 참조하면, 기판(410) 상에 제1 자기 차폐층(420) 및 다이(430)가 순차적으로 배치되고, 다이(430)는 제1 와이어(441)를 통해 기판(410)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 다이(430) 및 제1 자기 차폐층(420)은 에폭시 등과 같은 접착 부재(421)를 통해 기판(410)과 접착될 수 있다.First, referring to FIG. 12 , a first
도 13을 참조하면, 다이(430) 상에 스페이서(450)가 배치된다. 스페이서(450)는 접착 부재(451), 일예로 다이 접착 필름(DAF) 등을 이용하여 다이(430) 상에 접착될 수 있다. 또한, 스페이서(450)는 제1 와이어(441)와의 간섭을 피하기 위해, 다이(430)의 폭보다 작은 크기의 폭을 가질 수 있으며, 다이(430)의 패드(431)에 연결된 제1 와이어(441)의 높이보다 높은 높이를 갖도록 형성될 수 있다.Referring to FIG. 13 , a
도 14를 참조하면, 스페이서(450) 상에 제2 자기 차폐층(460)이 배치된다. 제2 자기 차폐층(460)은 비전도성의 접착 부재(461)를 이용하여 스페이서(450)와 접착될 수 있다. 이때, 제2 자기 차폐층(460)은 제1 와이어(441)와 이격되어 배치되되, 다이(430)의 크기보다 큰 크기를 갖는 것이 바람직하며, 다이(430)뿐만 아니라, 기판(410) 상에 연결된 제1 와이어(441)를 모두 커버할 수 있는 크기를 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 다이(430)는 다이(430)의 크기보다 큰 크기를 갖는 제1 자기 차폐층(420) 및 제2 자기 차폐층(460)을 다이(430) 하부 및 상부에 각각 배치할 수 있기 때문에, 다이(430)의 상부 및 하부 방향에서 유입되는 외부 자기장에 대한 차폐 효과를 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 14 , a second
도 15를 참조하면, 제1 자기 차폐층(420) 및 제2 자기 차폐층(460)을 몰딩층(470)으로 매립한다. 이때, 스페이서(450)와 제1 와이어(441)도 몰딩층(470)에 의해 매립될 수 있다. 몰딩층(470)이 형성된 후에는 기판(410)의 제2면(412) 상에 상호접속부(480)가 형성될 수 있다.Referring to FIG. 15 , the first
도 16은 본 발명의 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지를 포함하는 SoC(System On Chip)를 개략적으로 나타낸 도면이다.16 is a diagram schematically showing a SoC (System On Chip) including an MRAM package having a magnetic shield layer of the present invention.
도 16을 참조하면, 본 발명에 따른 MRAM(130)이 SoC(system on chip)(500) 내에 포함될 수 있다. 즉, SoC(500) 내에는 cpu(central processing unit)(510), DSP(digital signal processor)(520), MRAM(random access memory)(100,200,300,400), EEPROM(electrically erasable programmable read only memory)(530) 및 I/O(input/output)(540) 등이 포함될 수 있다. 이러한 SoC(500) 내의 각각의 구성 요소들은 MRAM(130)의 기능을 잠재적으로 방해할 수 있는 자기장이 생성될 수 있다.Referring to FIG. 16 , the
허나, 본 발명의 실시예에서와 같이, MRAM(130)의 상부 및 하부에 다이보다 큰 크기를 갖는 차폐층을 적용하여 외부 자기장에 의한 MTJ 구조의 자성 방향 오류를 방지할 수 있기 때문에, SoC(500) 내의 각각의 구성 요소들에 의해 유입되는 외부 자기장으로부터 MRAM(130) 차폐 효과를 향상시킬 수 있다.However, as in the embodiment of the present invention, since the magnetic direction error of the MTJ structure due to an external magnetic field can be prevented by applying a shielding layer having a size larger than the die to the upper and lower portions of the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지는 다이와 다이 상에 배치되는 자기 차폐층 사이에 매립형 접착 필름(FOW)으로 형성된 몰딩부재를 이용하여 다이와 와이어를 매립함으로써, 자기 차폐층이 다이와 이격되도록 배치할 수 있다. 따라서, 다이 상부에 다이보다 큰 크기를 갖는 자기 차폐층을 배치하더라도, 와이어가 자기 차폐층에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 자기 차폐층이 다이보다 큰 크기를 가질 수 있기 때문에 상부 방향에서 유입되는 외부 자기장으로부터 다이 차폐 효과를 향상시킬 수 있다.As described above, the MRAM package having the magnetic shield layer according to the present invention embeds the die and the wire using a molding member formed of a buried adhesive film (FOW) between the die and the magnetic shield layer disposed on the die, thereby providing magnetic shielding. The layers may be positioned away from the die. Therefore, even if a magnetic shield layer having a size larger than that of the die is disposed above the die, it is possible to prevent the wire from being broken by the magnetic shield layer, and since the magnetic shield layer can have a size larger than that of the die, inflow from the upper direction can be prevented. It is possible to improve the effectiveness of shielding the die from an external magnetic field.
또한, 다이 하부 및 상부에 각각 배치되는 자기 차폐층을 와이어를 이용하여 기판과 연결되도록 함으로써, 외부에서 유입되는 외부 자기장을 다이의 외곽 부위로 유도되도록 할 수 있다. 따라서, 다이로 유입되는 외부 자기장의 세기를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라, 외부 자기장에 의한 다이의 차폐 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, an external magnetic field introduced from the outside may be guided to an outer portion of the die by connecting the magnetic shielding layers respectively disposed below and above the die to the substrate using wires. Accordingly, the strength of the external magnetic field flowing into the die may be reduced, and thus, the shielding effect of the die by the external magnetic field may be further improved.
더 나아가, 다이와 다이 상에 배치되는 자기 차폐층 사이에 스페이서를 이용하여 자기 차폐층과 와이어가 이격되도록 할 수 있기 때문에 제조 과정을 단순화 할 수 있다. 또한, 스페이서에 의해 자기 차폐층의 크기를 와이어가 커버되는 크기까지 확장할 수 있기 때문에 다이 차폐 효과를 향상시킬 수 있다.Furthermore, since the magnetic shield layer and the wire can be separated by using a spacer between the die and the magnetic shield layer disposed on the die, the manufacturing process can be simplified. In addition, since the size of the magnetic shielding layer can be expanded to the size covered by the wire by the spacer, the die shielding effect can be improved.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시례들은 이해를 돕기 위해 특정례를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시례들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형례들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only presented as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition to the embodiments disclosed herein, it is obvious to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented.
110 : 기판
120 : 제1 자기 차폐층
130 : 다이
141 : 제1 와이어
142 : 제2 와이어
143 : 제3 와이어
150 : 몰딩부재
160 : 제2 자기 차폐층
170 : 몰딩층
180 : 상호접속부
313 : 제1 배선
314 : 제2 배선
315 : 제3 배선
450 : 스페이서110: substrate 120: first magnetic shield layer
130: die 141: first wire
142: second wire 143: third wire
150: molding member 160: second magnetic shield layer
170: molding layer 180: interconnection
313: first wire 314: second wire
315: third wire 450: spacer
Claims (19)
상기 다이가 배치되는 제1면과 상기 제1면에 대향되는 제2면을 갖는 기판;
상기 다이의 패드와 상기 기판을 전기적으로 연결하는 제1 와이어;
상기 다이와 상기 기판 사이에 배치되는 제1 자기 차폐층;
상기 다이 상에 배치되는 제2 자기 차폐층; 및
상기 기판의 제1면 상에서 상기 제1 자기 차폐층 및 상기 제2 자기 차폐층을 매립하는 몰딩층을 포함하고,
상기 제2 자기 차폐층은 상기 다이의 크기보다 큰 크기를 갖는 것인 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지.a die having an active surface on which a pad is formed and an inactive surface corresponding thereto;
a substrate having a first surface on which the die is disposed and a second surface opposite to the first surface;
a first wire electrically connecting the pad of the die and the substrate;
a first magnetic shield layer disposed between the die and the substrate;
a second magnetic shield layer disposed on the die; and
a molding layer burying the first magnetic shield layer and the second magnetic shield layer on the first surface of the substrate;
The MRAM package having a magnetic shield layer, wherein the second magnetic shield layer has a size larger than the size of the die.
상기 다이와 상기 제2 자기 차폐층은 서로 이격되어 배치되는 것인 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지.According to claim 1,
The MRAM package having a magnetic shield layer, wherein the die and the second magnetic shield layer are spaced apart from each other.
상기 제1 자기 차폐층은 상기 다이의 크기보다 큰 크기를 갖는 것인 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지.According to claim 1,
The MRAM package having a magnetic shield layer, wherein the first magnetic shield layer has a size larger than the size of the die.
상기 제1 자기 차폐층과 상기 제2 자기 차폐층 사이에 배치되고, 상기 제1 와이어의 일부 및 상기 다이를 매립하는 몰딩부재를 더 포함하는 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지.According to claim 1,
The MRAM package having a magnetic shield layer further comprising a molding member disposed between the first magnetic shield layer and the second magnetic shield layer and burying a portion of the first wire and the die.
상기 몰딩부재는 다이 접착 필름(DAF) 중 와이어 매립형 접착 필름(Film over wire)을 이용하여 형성되는 것인 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지.According to claim 4,
The molding member is an MRAM package having a magnetic shield layer formed by using a wire embedded adhesive film (Film over wire) of the die attach film (DAF).
상기 제1 자기 차폐층과 상기 기판을 전기적으로 연결하는 제2 와이어; 및
상기 제2 자기 차폐층과 상기 기판을 전기적으로 연결하는 제3 와이어를 더 포함하는 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지.According to claim 4,
a second wire electrically connecting the first magnetic shield layer and the substrate; and
The MRAM package having a magnetic shield layer further comprising a third wire electrically connecting the second magnetic shield layer and the substrate.
상기 몰딩부재는 상기 제1 와이어의 일부 및 상기 제2 와이어의 일부를 매립하는 것인 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지.According to claim 6,
The molding member is an MRAM package having a magnetic shield layer to bury a part of the first wire and a part of the second wire.
상기 제1 와이어, 상기 제2 와이어 및 상기 제3 와이어는 상기 기판에 형성된 제1 배선에 공통으로 연결되는 것인 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지.According to claim 6,
The MRAM package having a magnetic shield layer, wherein the first wire, the second wire, and the third wire are commonly connected to a first wire formed on the substrate.
상기 제1 와이어, 상기 제2 와이어 및 상기 제3 와이어는 상기 기판에 서로 이격되어 형성된 제1 배선, 제2 배선 및 제3 배선에 각각 연결되는 것인 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지.According to claim 6,
The MRAM package having a magnetic shield layer, wherein the first wire, the second wire, and the third wire are respectively connected to a first wire, a second wire, and a third wire formed to be spaced apart from each other on the substrate.
상기 다이와 상기 제2 자기 차폐층 사이에 배치된 스페이서를 더 포함하는 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지.According to claim 1,
The MRAM package having a magnetic shield layer further comprising a spacer disposed between the die and the second magnetic shield layer.
상기 스페이서는 상기 다이보다 작은 크기를 갖는 것인 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지.According to claim 10,
The MRAM package with a magnetic shield layer, wherein the spacer has a smaller size than the die.
상기 스페이서의 높이는 상기 제1 와이어와 상기 제2 자기 차폐층이 서로 이격되도록, 상기 제1 와이어가 상기 다이와 상기 기판에 연결됐을 때의 높이보다 높은 높이를 갖는 것인 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지.According to claim 10,
The height of the spacer is higher than a height when the first wire is connected to the die and the substrate so that the first wire and the second magnetic shield layer are spaced apart from each other. .
상기 제1 자기 차폐층 상에 다이를 배치하는 단계;
상기 다이의 활성면 상에 형성된 패드를 제1 와이어를 통해 상기 기판과 전기적으로 연결시키는 단계;
상기 다이 상에 상기 다이보다 큰 크기를 갖는 제2 자기 차폐층을 배치하는 단계;
상기 기판의 제1면 상에서 상기 제1 자기 차폐층 및 상기 제2 자기 차폐층을 몰딩층으로 매립하는 단계; 및
상기 기판의 제1면에 대향되는 제2면에 상호접속부를 배치하는 단계를 포함하는 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지의 제조방법.disposing a first magnetic shield layer on the first side of the substrate;
disposing a die on the first magnetic shield layer;
electrically connecting a pad formed on the active surface of the die to the substrate through a first wire;
disposing a second magnetic shield layer having a size larger than that of the die on the die;
burying the first magnetic shield layer and the second magnetic shield layer on the first surface of the substrate with a molding layer; and
A method of manufacturing an MRAM package with a magnetic shield layer comprising the step of disposing interconnections on a second surface opposite to the first surface of the substrate.
상기 다이와 상기 제1 와이어의 일부를 몰딩부재로 매립하는 단계를 더 포함하는 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지의 제조방법.14. The method of claim 13, before disposing the second magnetic shield layer,
The method of manufacturing an MRAM package having a magnetic shield layer further comprising the step of burying a portion of the die and the first wire with a molding member.
상기 제1 자기 차폐층을 제2 와이어를 통해 상기 기판과 전기적으로 연결시키는 단계; 및
상기 다이, 상기 제1 와이어의 일부 및 상기 제2 와이어의 일부를 몰딩부재로 매립하는 단계를 더 포함하는 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지의 제조방법.14. The method of claim 13, before disposing the second magnetic shield layer,
electrically connecting the first magnetic shield layer to the substrate through a second wire; and
The method of manufacturing an MRAM package having a magnetic shield layer further comprising the step of burying the die, a portion of the first wire, and a portion of the second wire with a molding member.
상기 제2 차폐층을 제3 와이어를 통해 상기 기판과 전기적으로 연결시키는 단계를 더 포함하는 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지의 제조방법.16. The method of claim 15, after disposing the second magnetic shield layer,
The method of manufacturing an MRAM package having a magnetic shield layer further comprising the step of electrically connecting the second shield layer to the substrate through a third wire.
상기 제1 와이어, 상기 제2 와이어 및 상기 제3 와이어는 상기 기판에 형성된 제1 배선에 공통으로 연결되는 것인 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지의 제조방법.According to claim 16,
The method of manufacturing an MRAM package having a magnetic shield layer, wherein the first wire, the second wire and the third wire are commonly connected to a first wire formed on the substrate.
상기 제1 와이어, 상기 제2 와이어 및 상기 제3 와이어는 상기 기판에 서로 이격되어 형성된 제1 배선, 제2 배선 및 제3 배선에 각각 연결되는 것인 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지.According to claim 16,
The MRAM package having a magnetic shield layer, wherein the first wire, the second wire, and the third wire are respectively connected to a first wire, a second wire, and a third wire formed to be spaced apart from each other on the substrate.
상기 다이와 상기 제2 자기 차폐층이 서로 이격되어 배치되도록, 상기 다이 상에 상기 다이보다 작은 크기를 갖는 스페이서를 배치하는 단계를 더 포함하는 자기 차폐층을 구비한 MRAM 패키지의 제조방법.14. The method of claim 13, wherein after placing the die,
The method of manufacturing an MRAM package having a magnetic shield layer further comprising disposing a spacer having a smaller size than the die on the die so that the die and the second magnetic shield layer are spaced apart from each other.
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