고밀도의 외부 상호접속부들을 구비하는 집적회로 패키지 시스템 document_id A220623059482

컴퓨터 산업의 당면 과제는 증가하는 부품들의 소형화, 집적회로("IC")들의 고밀도화, 고성능화 및 저 비용이다. 신세대 IC 제품들이 출시됨에 따라, IC 제품 제조에 사용되는 소자들의 숫자는 기술의 진보에 의해 감소하는 경향이 있다. 동시에, 이들 제품들의 기능은 향상되고 있다. 반도체 패키지 구조물들은 지속적으로 소형화 및 박육화되어서 그 안에 패키지되는 부품들의 밀도가 증가하는 반면, 그 패키지 구조물로 제작되는 제품들의 크기는 감소하고 있다. 이는 정보 및 통신기기가 성능이 향상되면서도 더욱 소형화되고, 박육화되며, 저비용이 될 것을 요구하는 수요에 대한 응답이다. 이와 같이 증가하고 있는 소형화에 대한 요구는, 예를 들어 셀룰러 폰, 핸드프리 셀룰러 폰 헤드셋, 피디에이(PDA's), 캠코더, 노트북 퍼스널 컴퓨터 등과 같은 휴대용 정보 및 통신기기에 있어서 특히 주목할 만하다. 이들 모든 기기들은 휴대성을 향상시키기 위해 지속적으로 소형화 및 박육화되고 있다. 이에 따라, 이들 기기 내에 통합되는 대규모 IC("LSI") 패키지도 더욱 소형화 및 박육화될 것이 요구된다. 또한, LSI를 수용하고 보호하는 패키지 장치들도 소형화 및 박육화될 것이 요구된다. 많은 통상적인 반도체 다이(또는 "칩") 패키지는, 반도체 다이가 에폭시 몰딩 화합물과 같은 수지로 패키지 내에 몰딩되어 있는 형태이다. 상기 패키지는, 리드가 패키지 본체로부터 돌출되어 있어서, 다이와 외부 장치 간에 신호 전달의 경로를 제공하는 리드 프레임을 구비하고 있다. 다른 통상적인 패키지 장치는 패키지 표면 위에 직접적으로 형성되어 있는 패드 또는 접촉 터미널을 구비하고 있다. 그러한 통상적인 반도체 패키지는 다음과 같은 공정을 통해 제작된다: 다이-본딩 공정(반도체 다이를 리드 프레임의 패들 위에 장착하는 단계), 와이어-본딩 공정(리드 프레임 와이어를 사용하여 패들 위의 반도체 다이를 내부 리드에 전기적으로 연결하는 단계), 몰딩 공정(다이, 내부 리드 및 리드 프레임 와이어를 포함하는 어셈블리의 소정의 부분을 에폭시 수지로 봉지하여(encapsulation) 패키지 본체로 만드는 봉지 단계), 및 트리밍 공정(각 어셈블리들을 개별의 독립적인 패키지로 완성하는 단계). 이렇게 제작된 반도체 패키지는 외부 리드들 또는 외부 리드들의 접속 패드와 정합 및 솔더링으로 장착되어서 회로 보드 위에서 매칭 패턴을 형성함으로써, 패키지와 회로 보드 내에서 반도체 소자들 간에 전력 및 신호 입/출력("I/O") 동작을 가능하게 한다. 전자 산업에서 잘 알려져 있는 대표적인 반도체 패키지는 쿼드 플랫 논리디드(QFN: quad flat nonleaded) 패키지이다. QFN 패키지는 일반적으로 스탬핑 및 식각된 도전성 쉬트와 같은 리드 프레임을 포함하고 있는데, 리드 프레임은 그 리드 프레임의 상부에 장착된 복수의 본드 패드를 구비하고 있는 반도체 다이를 구비하고 있다. 반도체 다이의 와이어 본드는 본드 패드를 리드 프레임의 상부에 있는 일련의 도전성 리드 핑거에 전기적으로 연결한다. 일반적으로, 반도체 다이와 와이어 본드는 몰딩 화합물 내에 봉지된다. 제조 비용을 줄이기 위해, 전자 산업에서는 QFN 패키지의 사용을 늘이고 있다. 제조 공정 중에, 매우 얇은 프로파일의 극단적으로 소형인 패키지를 고 용량으로 하기 위해서는 많은 장애물들이 극복되어야 한다. 프로파일의 소형화 및 박육화 경향에도 불구하고, 좀 더 많은 기능과 좀 더 집적된 회로들이 계속적으로 QFN 패키지 내에 패킹되어야 한다. 일반적인 QFN 해법들은 현대의 전자 제품을 위해 필요로 하는 고밀도 및 고 카운트 I/O를 제공해야 하는 문제점들과 직면해 있다.