실장식 집적 회로 다이를 구비한 실장식 집적 회로 패키지 시스템 document_id A220623061121

집적 회로와 다른 회로와의 인터페이스를 위하여, 회로를 리드 프레임 또는 기판에 실장하는 것이 일반적이다. 집적 회로 각각은 고순도의 금 또는 알루미늄 와이어 또는 솔더 볼과 같은 도전성 볼을 사용하여 개별적으로 기판의 접촉부 또는 단자 패드에 연결되는 본딩 패드를 구비하고 있다. 그리고 조립체들을 성형된 플라스틱 또는 세라믹 몸체에 개별적으로 밀봉함으로써 패키징해서는 집적 회로 패키지를 형성한다. 집적 회로 패키징 기술에서 단일 회로판 또는 단일 회로 기판에 실장된 집적 회로들의 개수가 증가되어 왔다. 새로운 패키징 디자인들은 패키징된 집적 회로의 물리적 크기 또는 형상과 같은 보다 콤팩트한 폼 팩터(form factor)이며 전체 집적 회로 밀도에 상당한 증가를 가져온다. 그러나 집적 회로 밀도는 개개의 집적 회로들을 기판에 실장하는 데 사용할 수 있는 "실질적 공간(real estate)"에 의해서 제한되어 왔다. 개인용 컴퓨터(PC), 컴퓨터 서버 및 스토리지 서버와 같은 훨씬 대형의 폼 팩터 시스템들은 동일하거나 또는 더 작은 "실질적 공간"에 보다 집적된 회로들을 필요로 한다. 특히, 휴대폰, 디지털 카메라, 음악 재생기, 개인 휴대 정보 단말기(PDA) 및 위치 기반 디바이스와 같은 휴대용 개인 전자기기들을 위한 필요성으로 인해서 증가된 집적 회로 밀도의 요청이 한 층 커진다. 이러한 향상된 집적 회로 밀도는 하나 이상의 집적 회로가 패키징될 수 있는 멀티-칩 패키지의 개발을 이끌었다. 각각의 패키지는 집적 회로가 주변 회로에 전기적으로 연결될 수 있도록 하는 하나 이상의 레이어의 상호 연결 라인들과 개별 집적 회로들을 위한 기계적 지지부를 제공한다. 통상적으로 멀티-칩 모듈로 불리기도 하는 현재의 멀티-칩 패키지들은 일반적으로 개별 집적 회로 요소들 한 조가 직접적으로 부착되는 인쇄 회로판(PCB) 기판으로 구성된다. 그러한 멀티-칩 패키지들은 집적 회로 밀도와 소형화를 향상시키고, 신호 전달 속도를 증가시키고, 전체 집적 회로 크기와 중량을 감소시키고, 성능을 향상시키며 비용을 절감시킨 것으로 밝혀졌는데, 이와 같은 것들은 모두 컴퓨터 산업의 주요 목표이다. 수직으로 배열되었던 수평으로 배열되었던 간에 멀티-칩 패키지들은 또한 문제점을 야기할 수 있는데, 그 이유는 이들이 보통 집적 회로와 집적 회로 연결부가 시험될 수 있기 전에 사전 조립되어야만 하기 때문이다. 따라서 집적 회로들이 멀티-칩 모듈에 실장되고 연결될 때, 개별 집적 회로들과 연결부들을 개별적으로 시험할 수 없고, 대형 회로들에 조립되기 전에 우량 다이(KGD: known-good-die)를 식별하는 것이 불가능하다. 결국, 종래의 멀티-칩 패키지들은 조립 공정의 수율에 문제점을 야기한다. 따라서 이러한 우량 다이를 식별하지 않는 제작 공정은 신뢰성이 저하되고 조립 결함이 발생하는 경향이 크다. 더욱이, 통상의 멀티-칩 패키지들에 수직 적층된 집적 회로들은 수평 배열된 집적 회로 패키지들의 문제점 이상의 문제점을 야기할 수 있으며, 또한 제조 공정을 복잡하게 한다. 개별 집적 회로들의 실제 파괴 모드를 시험해서 결정하는 것이 더욱 어려워진다. 더욱이, 기판과 집적 회로가 조립 또는 시험 중에 종종 손상되고 제조 공정을 복잡하게 하고 비용을 증가시킨다. 수직 멀티-칩 패키지와 수평 멀티-칩 패키지 양자 모두의 경우에, 멀티-칩 패키지의 조립체는 복수의 집적 회로들 사이, 적층 패키징된 집적 회로들 사이 또는 이들이 조합된 것 사이에 신뢰할 수 있는 전기적/기계적 부착부가 있어야 한다. 예를 들어서, 패키징된 집적 회로를 형성하기 위한 밀봉 공정은 몰드 플래쉬(mold flash) 또는 블리드(bleed)와 같은 오염을 야기해서는 부착부의 신뢰성을 저하시킬 수 있다. 또 다른 예는, 밀봉부에 오목부가 있는 집적 회로 패키지들의 경우에, 외형 맞춤 몰드 체이스(contoured mold chase)가 사용되어 몰드 플래쉬의 위험을 증가시키는 오목부를 형성하고, 몰드 체이스의 외형 맞춤부와 접촉함으로써 패키지 구조에 손상을 가하며, 원하는 밀봉부의 오목부를 위한 특정의 몰드 체이스를 설계하기 위한 제조 비용이 문제된다.