(57)【要約】【課題】  非対称の伝導性構成要素を有するパッケージ積層構造物を提供する。【解決手段】  パッケージ積層構造物は、第１辺Ｓ１、第１辺Ｓ１と対向する第２辺Ｓ２、第１辺に近い第１領域及び第２辺Ｓ２に近い第２領域を含む上部パッケージ基板９０１ｃと、上部パッケージ基板９０１ｃ上に配置された第１上部半導体素子を含む上部パッケージ９００ｃと、下部パッケージ基板６０６ｃ及び下部半導体素子６５０を有し、複数のパッケージ間接続部９９０Ａ、９９０Ｂを介して上部パッケージに接続される下部パッケージと、を有する。パッケージ間接続部９９０Ａ、９９０Ｂは、第１パッケージ間接続部、第２パッケージ間接続部、第３パッケージ間接続部、および第４パッケージ間接続部を有する。第１パッケージ間接続部及び第２パッケージ間接続部は第１領域内に配置され、第３パッケージ間接続部は第２領域内に配置される。【選択図】  図１４Ｉ
2013042136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１辺、前記第１辺と対向する第２辺、前記第２辺より前記第１辺に近い第１領域、前記第１辺より前記第２辺に近い第２領域を含む上部パッケージ基板と、
前記上部パッケージ基板上に配置された第１上部半導体素子を含む上部パッケージと、
下部パッケージ基板及び下部半導体素子を有し、複数のパッケージ間接続部を介して前記上部パッケージに接続される下部パッケージと、を備え、
前記パッケージ間接続部は、データ信号を伝達する第１パッケージ間接続部、アドレス／コントロール信号を伝達する第２パッケージ間接続部、アドレス／コントロール回路用供給電圧を提供する第３パッケージ間接続部、および、データ回路用供給電圧を提供する第４パッケージ間接続部を有し、
前記第１パッケージ間接続部及び前記第２パッケージ間接続部は前記第１領域内に配置され、
前記第３パッケージ間接続部は前記第２領域内に配置されることを特徴とするパッケージ積層構造物。
【請求項２】
前記第４パッケージ間接続部は、前記第１領域内に配置されることを特徴とする請求項１に記載のパッケージ積層構造物。
【請求項３】
前記第１上部半導体素子は、
前記第１パッケージ間接続部と電気的に接続され、データ信号を伝達する第１ボンディングパッドと、
前記第２パッケージ間接続部と電気的に接続され、前記アドレス／コントロール信号を伝達する第２ボンディングパッドと、
前記アドレス／コントロール回路用供給電圧を提供する第３ボンディングパッドと、
前記データ回路用供給電圧を提供する第４ボンディングパッドと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のパッケージ積層構造物。
【請求項４】
前記第１ボンディングパッドは前記第２辺より前記第１辺に近く配置され、
前記第２ボンディングパッドは前記第１辺より前記第２辺に近く配置されることを特徴とする請求項３に記載のパッケージ積層構造物。
【請求項５】
前記第１ボンディングパッド及び前記第２ボンディングパッドは、前記第２辺より前記第１辺に近く配置されることを特徴とする請求項３に記載のパッケージ積層構造物。
【請求項６】
前記第３ボンディングパッドは前記第１辺より前記第２辺に近く配置され、
前記第４ボンディングパッドは前記第２辺より前記第１辺に近く配置されることを特徴とする請求項５に記載のパッケージ積層構造物。
【請求項７】
前記上部パッケージは、前記第１上部半導体素子に近い第２上部半導体素子をさらに有し、
前記第２上部半導体素子は、
前記第１パッケージ間接続部と電気的に接続されて前記データ信号を伝達する第１ボンディングパッドと、
前記第２パッケージ間接続部と電気的に接続されて前記アドレス／コントロール信号を伝達する第２ボンディングパッドと、
前記アドレス／コントロール回路用供給電圧を提供する第３ボンディングパッドと、
前記データ回路用供給電圧を提供する第４ボンディングパッドと、を含むことを特徴とする請求項３に記載のパッケージ積層構造物。
【請求項８】
前記第１上部半導体素子及び前記第２上部半導体素子の前記第１ボンディングパッド及び前記第２ボンディングパッドは、前記第２領域より前記第１領域に近く配置され、
前記第１上部半導体素子及び前記第２上部半導体素子の前記第３ボンディングパッドは前記第１領域より前記第２領域に近く配置されることを特徴とする請求項７に記載のパッケージ積層構造物。
【請求項９】
前記下部半導体素子は、前記上部パッケージ基板の前記第１領域に近く配置されたメモリコントロール回路を有し、
１つの信号チャネルが前記第１上部半導体素子及び前記第２上部半導体素子の前記第１ボンディングパッド及び前記第２ボンディングパッドと前記第１上部半導体素子及び前記第２上部半導体素子とをともにコントロール可能であり前記メモリコントロール回路の間に形成されることを特徴とする請求項８に記載のパッケージ積層構造物。
【請求項１０】
前記上部パッケージ基板は、前記第１辺と前記第２辺との間に配置された第３辺及び前記第３辺と対向する第４辺を有し、
前記第２上部半導体素子の前記第１ボンディングパッド及び前記第２ボンディングパッドは前記第４辺より前記第３辺に近く配置され、
前記第２上部半導体素子の第３ボンディングパッドは前記第３辺より前記第３辺と対向する前記第４辺に近く配置されることを特徴とする請求項７に記載のパッケージ積層構造物。
【請求項１１】
前記下部半導体素子は、前記上部パッケージ基板の前記第２辺より前記第１辺に近い第１メモリコントロール回路及び前記上部パッケージ基板の前記第４辺より前記第３辺に近い第２メモリコントロール回路、前記第１上部半導体素子をコントロール可能であり前記第１上部半導体素子の前記第１ボンディングパッド及び前記第２ボンディングパッドと前記第１メモリコントロール回路との間に形成された第１チャネル、及び、前記第２上部半導体素子をコントロール可能であり前記第２上部半導体素子の前記第１ボンディングパッド及び前記第２ボンディングパッドと前記第２メモリコントロール回路との間に形成された第２チャネルを有し、
前記第１上部半導体素子及び前記第２上部半導体素子と前記下部半導体素子との間に多重チャネルが形成されることを特徴とする請求項１０に記載のパッケージ積層構造物。
【請求項１２】
前記上部パッケージ基板は、順に積層された第１上部金属層、上部金属コア層、及び第２上部金属層を有し、
前記上部金属コア層は、前記第１上部金属層及び前記第２上部金属層よりも厚く形成されることを特徴とする請求項１に記載のパッケージ積層構造物。
【請求項１３】
前記上部パッケージ基板の前記上部金属コア層は、前記第２パッケージ間接続部と電気的に接続されることを特徴とする請求項１２に記載のパッケージ積層構造物。
【請求項１４】
前記下部パッケージ基板は、順に積層された第１下部金属層、第２下部金属層、下部金属コア層、第３下部金属層、及び第４下部金属層を有し、
前記下部金属コア層は、前記第１下部金属層、前記第２下部金属層、前記第３下部金属層、及び前記第４下部金属層よりも厚く形成されることを特徴とする請求項１に記載のパッケージ積層構造物。
【請求項１５】
前記下部パッケージ基板の前記下部金属コア層は、前記第２パッケージ間接続部と電気的に接続されることを特徴とする請求項１４に記載のパッケージ積層構造物。
【請求項１６】
前記第１パッケージ間接続部は、前記第１下部金属層を介して前記第１上部半導体素子と電気的に接続されることを特徴とする請求項１４に記載のパッケージ積層構造物。
【請求項１７】
下部パッケージと、
下部パッケージの上に接着された上部パッケージと、を備え、
前記上部パッケージは、上部パッケージ基板及び前記上部パッケージ基板の上に配置された上部半導体素子を有し、
前記上部パッケージ基板は、第１辺、前記第１辺と対向する第２辺、前記第２辺より前記第１辺に近い第１領域、および前記第１辺より前記第２辺に近い第２領域を有し、
前記上部パッケージは、複数のパッケージ間接続部を介して前記下部パッケージに接続可能であり、
前記複数のパッケージ間接続部は、データ信号を伝達する第１パッケージ間接続部、アドレス／コントロール信号を伝達する第２パッケージ間接続部、アドレス／コントロール回路用供給電圧を提供する第３パッケージ間接続部、および、データ回路用供給電圧を提供する第４パッケージ間接続部を有し、
前記第１パッケージ間接続部及び前記第２パッケージ間接続部は前記第１領域内に配置され、
前記第３パッケージ間接続部は前記第２領域内に配置されることを特徴とするパッケージ積層構造物。
【請求項１８】
第１辺、前記第１辺と対向する第２辺、前記第２辺より前記第１辺に近く配列された第１領域、および、前記第１辺より前記第２辺に近く配列された第２領域を含むパッケージ基板と、
前記パッケージ基板上に配置された半導体素子と、
前記パッケージ基板の底面に接着された複数のパッケージ間接続部と、を有し備え、
前記複数のパッケージ間接続部は、データ信号を伝達する第１パッケージ間接続部、アドレス／コントロール信号を伝達する第２パッケージ間接続部、アドレス／コントロール回路用供給電圧を提供する第３パッケージ間接続部、および、データ回路用供給電圧を提供する第４パッケージ間接続部、を有し、
前記第１パッケージ間接続部及び前記第２パッケージ間接続部は前記第１領域内に配置され、
前記第３パッケージ間接続部は前記第２領域内に配置され、半導体パッケージとして機能することを特徴とするパッケージ積層構造物。
【請求項１９】
第１辺、前記第１辺と対向する位置または前記第１辺の近傍に位置する第２辺、前記第２辺より前記第１辺に近い第１領域、前記第１辺より前記第２辺に近い第２領域を有する表面を有する上部パッケージ、
複数のパッケージ間接続部を介して前記上部パッケージに接続された下部パッケージと、を備え、
前記パッケージ間接続部は、データ信号を伝達する第１パッケージ間接続部、アドレス／コントロール信号を伝達する第２パッケージ間接続部、および、アドレス／コントロール回路用供給電圧を提供する第３パッケージ間接続部を有し、
前記第１パッケージ間接続部及び前記第２パッケージ間接続部は前記第１領域内に排他的に配置され、
前記第３パッケージ間接続部は前記第２領域内に排他的に配置されることを特徴とするパッケージ積層構造物。
【請求項２０】
上部パッケージ、及び、複数のパッケージ間接続部を介して前記上部パッケージに接続された下部パッケージを備え、
前記上部パッケージは、第１辺、第２辺、第３辺、第４辺、前記第１辺と前記第３辺とを連結する第１コーナー、前記第１辺と前記第４辺とを連結する第２コーナー、前記第３辺と前記第２辺とを連結する第３コーナー、及び前記第２辺と前記第４辺とを連結する第４コーナーを有するパッケージ基板を有し、
前記第１コーナーと前記第４コーナーとの間の仮想の対角線は前記上部パッケージを前記第２辺より前記第１辺に近い第１領域及び前記第１辺より前記第２辺に近い第２領域で分割し、
前記パッケージ間接続部は、データ信号を伝達する第１パッケージ間接続部セット、アドレス／コントロール信号を伝達する第２パッケージ間接続部セット、アドレス／コントロール回路用供給電圧を提供する第３パッケージ間接続部セット、および、データ回路用供給電圧を提供する第４パッケージ間接続部セットと、を有し、
前記第１パッケージ間接続部セット及び前記第２パッケージ間接続部セットは前記第１領域内に配置され、
前記第３パッケージ間接続部セットは前記第２領域に配置されることを特徴とするパッケージ積層構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ積層構造物に関し、詳しくは、機能的に非対称の伝導性構成要素を有するパッケージ積層構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイルフォンやタブレットＰＣのような新しいモバイル電子システムは、その内部に有効な空間が減少しつつ、より小さく、より薄く、より軽い電子部品に対する要求が増えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】大韓民国特許公報第０８６６１３７号明細書
【特許文献２】特開２００４−０７１８３８号公報
【特許文献３】特許第３６５８３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、非対称の伝導性構成要素を有するパッケージ積層構造物を提供することにある。
【０００５】
また、本発明の目的は、非対称の伝導性構成要素を有するパッケージ基板、半導体パッケージ、半導体素子、および、電子システムを提供することにある。
【０００６】
また、本発明の目的は、非対称の伝導性構成要素を有する半導体素子、半導体パッケージ、及び／またはパッケージ積層構造を動作させる方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の目的は、上記の課題に制限されず、言及してない他の課題は下記の記載によって当業者に明確に理解することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態パッケージ積層構造物は、第１辺、第１辺と対向する第２辺、第１辺に近い第１領域、第２辺に近い第２領域を含む上部パッケージ基板と、上部パッケージ基板上に配置された第１上部半導体素子を含む上部パッケージと、下部パッケージ基板及び下部半導体素子を有し複数のパッケージ間接続部を介して上部パッケージに接続される下部パッケージとを備える。パッケージ間接続部は、データ信号を伝達する第１パッケージ間接続部、アドレス／コントロール信号を伝達する第２パッケージ間接続部、アドレス／コントロール回路用の供給電圧を提供する第３パッケージ間接続部、および、データ回路用の供給電圧を提供する第４パッケージ間接続部を有する。第１及び第２パッケージ間接続部は第１領域内に配置され、第３パッケージ間接続部は第２領域内に配置される。
【０００９】
本発明の実施形態パッケージ積層構造物は、第１辺、第１辺と対向するか、近い第２辺、第１辺に近い第１領域、第２辺に近い第２領域を有する表面を含む上部パッケージと、複数のパッケージ間接続部を介して上部パッケージに接続された下部パッケージと、を備える。パッケージ間接続部は、データ信号を伝達する第１パッケージ間接続部、アドレス／コントロール信号を伝達する第２パッケージ間接続部、アドレス／コントロール回路用の供給電圧を提供する第３パッケージ間接続部、を有する。第１及び第２パッケージ間接続部は第１領域内に排他的に配置され、第３パッケージ間接続部は第２領域内に排他的に配置される。
【００１０】
本発明の実施形態パッケージ積層構造物は、上部パッケージ、下部パッケージ、及び複数のパッケージ間接続部を備える。上部パッケージは、上部パッケージ基板及び上部パッケージ基板上に実装された上部半導体素子を有する。上部半導体素子は、複数の接続部を介して上部パッケージ基板と通信する複数の機能性伝導性構成要素を有する。複数の機能性伝導性構成要素は第１機能セット及び第１機能セットと他の第２機能セットを有する。第１機能セットは、データ信号伝達、データ回路用基準電圧提供、及びアドレス／コントロール信号伝達のうちの１つまたはその以上の機能を有する。第２機能セットは、アドレス／コントロール回路用基準電圧提供及び素子／パッケージ用電圧のうちの１つまたはその以上の機能を有する。上部パッケージは、上部パッケージ基板の底面上に配置された第１及び第２セットの上部パッケージ間接続部ランドをさらに有する。第１セットの上部パッケージ間接続部ランドは、上部パッケージ基板の底面の第１領域上に排他的に配置され、第２セットの上部パッケージ間接続部ランドは上部パッケージ基板の底面の第２領域上に排他的に配置される。第２領域は第１領域と対向し、上部パッケージ基板は上部半導体素子と連結される複数の伝導性配線パターンを有する。第１セットの機能に相当する機能性伝導性パターンは、第１セットのパッケージ間接続部ランドと連結され、第２セットの機能に相当する機能性伝導性構成要素が第２セットの第２パッケージ間接続部ランドと連結される。
【００１１】
本発明の実施形態パッケージ積層構造物は、第１辺と第３辺とを連結する第１コーナー、第１辺と第４辺とを連結する第２コーナー、第３辺と第２辺とを連結する第３コーナー、第２辺と第４辺とを連結する第４コーナー、第１コーナーに近い第１領域、第２コーナーに近い第２領域、第３コーナーに近い第３領域、第４コーナーに近い第４領域、および第２辺に近い第５領域とを有する上部パッケージと、複数のパッケージ間接続部を介して上部パッケージに接続される下部パッケージとを、備える。パッケージ間接続部は、データ信号を伝達する第１セットのパッケージ間接続部、アドレス／コントロール信号を伝達する第２セットのパッケージ間接続部、及びアドレス／コントロール回路用基準電圧を提供する第３セットのパッケージ間接続部を有する。第１セットのパッケージ間接続部は前記第１領域内に排他的に配置され、前記第２セットのパッケージ間接続部は第１領域内に排他的に配置され、第３セットのパッケージ間接続部は第１領域内に排他的に配置され、第４セットのパッケージ間接続部は第２領域内に排他的に配置される。
【００１２】
本発明の実施形態パッケージ積層構造物は、上部パッケージ、及び、複数のパッケージ間接続部を介して上部パッケージに接続された下部パッケージを備える。上部パッケージは、第１辺と第３辺を連結する第１コーナー、第１辺と第４辺を連結する第２コーナー、第３辺と第２辺を連結する第３コーナー、及び第２辺と第４辺を連結する第４コーナーを含むパッケージ基板を有する。第１コーナーと第４コーナーとの間に延長される仮想の対角線は、上部パッケージを第１辺に近い第１領域及び第２辺に近い第２領域で分割する。パッケージ間接続部は、データ信号を伝達する第１パッケージ間接続部セット、アドレス／コントロール信号を伝達する第２パッケージ間接続部セット、アドレス／コントロール回路用供給電圧を提供する第３パッケージ間接続部セット、および及びデータ回路用供給電圧を提供する第４パッケージ間接続部セットを有する。第１及び第２パッケージ間接続部セットは第１領域内に配置され、第３パッケージ間接続部セットは第２領域に配置される。
【００１３】
本発明のパッケージ積層構造物は、実施形態下部パッケージ、および、下部パッケージ上に接着された上部パッケージを備える。上部パッケージは、上部パッケージ基板及び上部パッケージ基板上に配置された上部半導体素子を有する。上部パッケージ基板は、第１辺及び第１辺と対向する第２辺、及び第１辺に近い第１領域及び第２辺に近い第２領域を有する。上部パッケージは複数のパッケージ間接続部を介して下部パッケージに接続される。複数のパッケージ間接続部は、データ信号を伝達する第１パッケージ間接続部、アドレス／コントロール信号を伝達する第２パッケージ間接続部、アドレス／コントロール回路用供給電圧を提供する第３パッケージ間接続部、及びデータ回路用供給電圧を提供する第４パッケージ間接続部を有する。第１及び第２パッケージ間接続部は第１領域内に配置され、第３パッケージ間接続部は第２領域内に配置される。
【００１４】
本発明のパッケージ積層構造物は実施形態半導体素子を動作させることが可能であり、第１辺、第１辺と対向する第２辺を有するパッケージ基板上に配置された半導体素子を非対称的に動作させる。パッケージ基板の第１辺に近く配置された第１ボンディングパッドを介してデータ信号を伝達し、パッケージ基板の第１辺に近く配置された第２ボンディングパッドを介してアドレス／コントロール信号を伝達し、パッケージ基板の第２辺に近く配置された第３ボンディングパッドを介してアドレス／コントロール回路用基準電圧を伝達することで半導体素子を非対称的に動作させる。
【００１５】
本発明のパッケージ積層構造物を適用した電子システムは、パッケージ積層構造物、パッケージ積層構造物と電気的に接続されたディスプレイ機器、ディスプレイ機器と連結された入出力機器を備える。パッケージ積層構造物は、第１辺、第１辺と対向する第２辺、第１辺に近い第１領域、第２辺に近い第２領域を含む上部パッケージ基板と、上部パッケージ基板上に配置された第１上部半導体素子を有する上部パッケージと、下部パッケージ基板と、下部半導体素子と、複数のパッケージ間接続部を介して上部パッケージに接続される下部パッケージとを備える。パッケージ間接続部は、データ信号を伝達する第１パッケージ間接続部、アドレス／コントロール信号を伝達する第２パッケージ間接続部、アドレス／コントロール回路用供給電圧を提供する第３パッケージ間接続部、及びデータ回路用供給電圧を提供する第４パッケージ間接続部を有する。第１及び第２パッケージ間接続部は第１領域内に配置され、第３パッケージ間接続部は第２領域内に配置される。
【００１６】
本発明の半導体素子、パッケージ基板、半導体パッケージ、パッケージ積層構造物、及び電子システムは、非対称伝導性構成要素または金属コア層を有することで、パッケージ基板レベルにおいて金属層の信号配線（routes）が単純化される。例えば、互いに重畳されないように配置することができる。よって、多くの金属層に分散、配置された信号配線（routes）が低減された金属層上に配線（routing）することができる。
【００１７】
したがって、本発明による電子部品は、信号損失が少なく、雑音発生が抑制され、信号伝達速度が改善される。その以外の多様な効果は、本明細書内において提示及び説明されている。
【００１８】
本実施形態発明は、ＡＳＩＣｓ、ＰＬＤｓ／Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙｓ、デジタル信号処理器、グラフィック及びコンピュータチップセットなどに適用することができる。また、本実施形態発明は、企業型ノート・パソコンまたはサーブノート・パソコンＰＣの保存素子、ウルトラ−モバイルＰＣ（ＵＭＰＣ）及びタブレットＰＣに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】本発明の一実施形態によるパッケージ積層構造物の入出力部の配列を概念的に示す平面図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態によるパッケージ積層構造物の入出力部の配列を示す模式図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態によるパッケージ積層構造物の入出力部の配列を示す模式図である。
【図１Ｄ】本発明の一実施形態によるパッケージ積層構造物の入出力部の配列を示す模式図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態によるパッケージ積層構造物の入出力部を再配置する構造と方法を示す模式図である。
【図２Ｂ】図２ＡのＩ−Ｉ’線断面図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態によるパッケージ積層構造物の入出力部を再配置する構造と方法を示す模式図である。
【図２Ｄ】図２ＣのＩ−Ｉ’線断面図である。
【図３Ａ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図３Ｂ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図３Ｃ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図３Ｄ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図３Ｅ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図３Ｆ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図３Ｇ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図３Ｈ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図３Ｉ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図３Ｊ】本発明の一実施形態による図３Ａのパッケージ積層構造物を示す平面図である。
【図４Ａ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物の上部パッケージの側面及び縦断面を示す模式図である。
【図４Ｂ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物の上部パッケージの側面及び縦断面を示す模式図である。
【図５Ａ】本発明の他の実施形態によるＳＯＣ（system on a package）またはＰＯＰ（package on package）のようなパッケージ積層構造物を示す断面図である。
【図５Ｂ】本発明の他の実施形態によるＳＯＣ（system on a package）またはＰＯＰ（package on package）のようなパッケージ積層構造物を示す断面図である。
【図５Ｃ】本発明の他の実施形態によるＳＯＣ（system on a package）またはＰＯＰ（package on package）のようなパッケージ積層構造物を示す断面図である。
【図５Ｄ】本発明の他の実施形態によるＳＯＣ（system on a package）またはＰＯＰ（package on package）のようなパッケージ積層構造物を示す断面図である。
【図５Ｅ】本発明の他の実施形態によるＳＯＣ（system on a package）またはＰＯＰ（package on package）のようなパッケージ積層構造物を示す断面図である。
【図５Ｆ】本発明の他の実施形態によるＳＯＣ（system on a package）またはＰＯＰ（package on package）のようなパッケージ積層構造物を示す断面図である。
【図５Ｇ】本発明の他の実施形態によるＳＯＣ（system on a package）またはＰＯＰ（package on package）のようなパッケージ積層構造物を示す断面図である。
【図５Ｈ】本発明の他の実施形態によるＳＯＣ（system on a package）またはＰＯＰ（package on package）のようなパッケージ積層構造物を示す断面図である。
【図５Ｉ】本発明の他の実施形態によるＳＯＣ（system on a package）またはＰＯＰ（package on package）のようなパッケージ積層構造物を示す断面図である。
【図５Ｊ】本発明他の実施形態によるＳＯＣ（system on a package）またはＰＯＰ（package on package）のようなパッケージ積層構造物を示す断面図である。
【図６Ａ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図６Ｂ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図６Ｃ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図６Ｄ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図６Ｅ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図６Ｆ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図６Ｇ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図６Ｈ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図６Ｉ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図６Ｊ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図６Ｋ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す斜視図である。
【図７Ａ】本発明の他の実施形態による上部パッケージの断面を示す模式図である。
【図７Ｂ】本発明の他の実施形態による上部パッケージの断面を示す模式図である。
【図７Ｃ】本発明の他の実施形態による上部パッケージの断面を示す模式図である。
【図７Ｄ】本発明の他の実施形態による上部パッケージの断面を示す模式図である。
【図７Ｅ】本発明の他の実施形態による上部パッケージの断面を示す模式図である。
【図７Ｆ】本発明の他の実施形態による上部パッケージの断面を示す模式図である。
【図７Ｇ】本発明の他の実施形態による上部パッケージの断面を示す模式図である。
【図７Ｈ】本発明の他の実施形態による上部パッケージの断面を示す模式図である。
【図８Ａ】本発明の他の実施形態による下部パッケージを示す断面図である。
【図８Ｂ】本発明の他の実施形態による下部パッケージを示す断面図である。
【図８Ｃ】本発明の他の実施形態による下部パッケージを示す断面図である。
【図８Ｄ】本発明の他の実施形態による下部パッケージを示す断面図である。
【図８Ｅ】本発明の他の実施形態による下部パッケージを示す断面図である。
【図８Ｆ】本発明の他の実施形態による下部パッケージを示す断面図である。
【図８Ｇ】本発明の他の実施形態による下部パッケージを示す断面図である。
【図８Ｈ】本発明の他の実施形態による下部パッケージを示す断面図である。
【図８Ｉ】本発明の他の実施形態による下部パッケージを示す断面図である。
【図９Ａ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示した図である。
【図９Ｂ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示した図である。
【図９Ｃ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示した図である。
【図９Ｄ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示した図である。
【図９Ｅ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示した図である。
【図９Ｆ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示した図である。
【図９Ｇ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示した図である。
【図９Ｈ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示した図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるパッケージ積層構造物の半導体素子のボンディングパッドの配列を示す模式図である。
【図１１Ａ】本発明の一実施形態によるパッケージ積層構造物の半導体パッケージを示す側面図である。
【図１１Ｂ】本発明の一実施形態によるパッケージ積層構造物の半導体パッケージを示す側面図である。
【図１２Ａ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１２Ｂ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１２Ｃ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１２Ｄ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１２Ｅ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１２Ｆ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１２Ｇ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１２Ｈ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１２Ｉ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１２Ｊ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１３Ａ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物の上部パッケージを示す模式図である。
【図１３Ｂ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物の上部パッケージを示す模式図である。
【図１３Ｃ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物の上部パッケージを示す模式図である。
【図１３Ｄ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物の上部パッケージを示す模式図である。
【図１４Ａ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｂ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｃ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｄ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｅ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｆ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｇ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｈ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｉ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｊ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｋ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｌ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｍ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｎ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｏ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｐ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｑ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｒ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｓ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｔ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１４Ｕ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物を示す側面図である。
【図１５Ａ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物のパッケージ間接続部を示す模式図である。
【図１５Ｂ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物のパッケージ間接続部を示す模式図である。
【図１５Ｃ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物のパッケージ間接続部を示す模式図である。
【図１５Ｄ】本発明の他の実施形態によるパッケージ積層構造物のパッケージ間接続部を示す模式図である。
【図１６Ａ】本発明の一実施形態によるパッケージ積層構造物のモジュールを示す模式図である。
【図１６Ｂ】本発明の一実施形態によるパッケージ積層構造物のモジュールを示す模式図である。
【図１７】本発明の一実施形態による電子システムを示すブロック図である。
【図１８】本発明の一実施形態によるパッケージ積層構造が含まれた電子システムを示すブロック図である。
【図１９】本発明の一実施形態によるパッケージ積層構造が含まれたモバイルフォンを示すブロック図である。
【図２０Ａ】本発明の一実施形態によるマスタ半導体素子の内部構成を例示的に説明するブロック図である。
【図２０Ｂ】本発明の他の実施形態によるスレーブ半導体素子の内部構成を例示的に説明するブロック図である。
【図２０Ｃ】本発明の他の実施形態による半導体パッケージを例示的に説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（一実施形態）
本発明における利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付した図面と共により詳しくは後述する実施形態を参照することで明確になるであろう。しかし、本発明は以下に開示する実施形態に限定されず、互いに異なる多様な形態に実現されるべきであり、ただし、本実施形態は、本発明の開示が完全なものとさせ、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇で正義される。図面において、層及び領域の大きさ及び相対的な大きさは説明を明瞭にするために誇張されたこともある。明細書全体において同一参照符号は同一構成要素を指称する。
【００２１】
本明細書の実施形態は、本発明の理想的な概路図である平面図及び断面図を参考して説明することができる。よって、製造技術及び／または許容誤差などによって例示図の形態が変形されることができる。よって、本発明の実施形態は図示した特定形態に制限されず、製造工程によって生成される形態の変化も含む。したがって、図面に例示された領域は概略的な属性を有し、図面に例示された領域の形状は素子領域の特定形態を例示するためのもので、発明の範疇を制限するためのものではない。
【００２２】
本明細書において、同一参照符号は同一機能を有する構成要素を意味するものである。すなわち、同一参照符号でも、他の形状を有することができる。
【００２３】
本明細書において、データ信号とは、メモリ素子とメモリコントローラとの間に交信する有効情報を有する電気的信号を意味するものとする。
【００２４】
本明細書において、データ回路用基準電圧（または供給電圧）とは、データ信号の最大電圧Ｖｄｄｑ、最小電圧Ｖｓｓｑ、または有効値を判別するための中間電圧Ｖｒｅｆｑを意味するものとする。このデータ回路用基準電圧はメモリ素子の特性によって独立的に多様に設定されることができる。
【００２５】
本明細書において、アドレス／コントロール信号とは、メモリ素子の情報が記録されているセルの位置に関する情報及びメモリ素子の動作を制御するための信号を意味するものとする。
【００２６】
本明細書において、アドレス／コントロール回路用基準電圧（または供給電圧）とは、アドレス／コントロール信号の最大電圧または動作電圧Ｖｄｄａ、または最小電圧または基準電圧Ｖｓｓａを意味するものとする。このアドレス／コントロール回路用基準電圧もメモリ素子の特性によって独立的に多様に設定されることができる。
【００２７】
本明細書において、データ回路用基準電圧（または供給電圧）及びアドレス／コントロール回路用基準電圧（または供給電圧）は互いに異なる電圧レベルを有することができ、互いに区別される伝導性構成要素を介して提供される電圧であるものとして理解することができる。
【００２８】
本明細書において、第１辺、第１側面、または左辺という用語が同一意味として理解されることができる。第２辺、第２側面、または右辺という用語も同一意味として理解することができる。第１辺と第２辺は、互いに対向することもでき、近く配置されて垂直をなすことができる。すなわち、上辺と下辺、左辺と右辺の関係とすることができ、上辺と左辺または右辺とすることができ、下辺と左辺または右辺とすることができる。要するに、第１辺と第２辺、第１側面と第２側面などは互いに同一構成の形状ではないという意味として理解することができる。
【００２９】
本明細書において、「近い」と言う意味は、近接するか、または相対的に近く配置されるという意味として理解することができる。例えば、「第１辺に近い」と言う意味は「第２辺よりも第１辺がより近い」または「第２辺よりも第１辺に近接するように配置される」との意味として理解することができる。
【００３０】
図１Ａないし図１Ｄは、本発明の技術的思想の実施形態による半導体素子の入出力部（ボンディングパッド）の配列（Ｉ／Ｏ elements）を概念的に示す平面図である。
【００３１】
図１Ａを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による半導体素子１Ａは表面３Ａの第１側面または第１辺Ｓ１ａに近いＡ１領域に配置された第１ボンディングパッド１１、第２ボンディングパッド１２及び第４ボンディングパッド１４を含むことができる。半導体素子１Ａは第２側面または第２辺Ｓ２ａに近いＢ１領域に配置された第３ボンディングパッド１３を含むことができる。本実施形態による半導体素子１Ａは機能的に偏重されるように（functionally asymmetrical）配置されたボンディングパッド１１−１４を含むことができる。例えば、信号を伝達する第１ボンディングパッド１１及び第２ボンディングパッド１２とデータ回路用供給電圧または基準電圧Ｖｄｄｑ／Ｖｓｓｑを提供する第４ボンディングパッド１４がＡ１領域内に偏重されるように（asymmetrically）配置されることができる。また、アドレス／コントロール回路用供給電圧（または基準電圧）を提供する第３ボンディングパッド１３がＢ１領域内に偏重されるように配置されることができる。本明細書において、「偏重」という意味は、基板の水平表面領域を再分割する与えられた中心軸に相対的に「不均等」または非対称に配置されたものとして理解することができる。また、広義として、ある１つの特定の領域、すなわち、第１辺に近い領域内または第１辺領域内に集中的に配置されるという意味に理解することができる。
【００３２】
第１ボンディングパッド１１及び第２ボンディングパッド１２は、Ａ１領域内において１つ以上の列をなすか、ブロックをなすか、または不均一に配列されることができる。Ａ１領域は半導体素子１Ａの第１側面または第１辺Ｓ１ａに近く配置されることができる。言い換えると、第１ボンディングパッド１１及び第２ボンディングパッド１２は半導体素子１Ａの第１側面Ｓ１ａに相対的に近く機能的に偏重されるように配置されることができる。図面において、本発明の技術的思想による事実施形態によれば、第１側面Ｓ１ａを左側面と仮定する場合、第１ボンディングパッド１１及び第２ボンディングパッド１２は半導体素子１Ａの左側面に相対的に近く配置されるか、または左半部Ｌに機能的に偏重されるように配置されることができる。
【００３３】
Ｂ１領域は第１側面Ｓ１ａと対向する第２側面Ｓ２ａに近く配置されることができる。第３ボンディングパッド１３はＢ１領域内から独立的に１つ以上の列をなすか、ブロックをなすか、または不均一に配置されることができる。図面において、第２側面Ｓ２ａを右側面と仮定する場合、第３ボンディングパッド１３は半導体素子１Ａの右側面に近く配置されるか、または右半部Ｒに機能的に偏重されるように配置されることができる。
【００３４】
しかし、本明細書は上述した配列に限定されず、他の配列も可能である。例えば、第１ボンディングパッド１１、第２ボンディングパッド１２、及び／または第４ボンディングパッド１４の複数が左半部Ｌまたは第１側面Ｓ１ａに近い領域に配置されても、第１ボンディングパッド１１、第２ボンディングパッド１２、及び／または第４ボンディングパッド１４の一部が右半部Ｒに配置されることができる。また、第３ボンディングパッド１３は、複数が右半部Ｒに配置されても、一部が左半部Ｌに配置されることができる。
【００３５】
他の実施形態において、第１ボンディングパッド１１の複数が第１辺Ｓ１ａに近く配置されることができ、第２ボンディングパッド１２の複数が第２辺Ｓ２ａに近く配置されることができる。
【００３６】
図面において、上辺が第３側面（または、第３辺）、下辺が第４側面（または、第４辺）であると理解することができるが、またはその反対であると理解することができる。異なる観点から、半導体素子１Ａを配置する方向によって、Ａ１領域及びＢ１領域は半導体素子１Ａの上半部Ｔ、下半部Ｂ、左半部Ｌ、または右半部Ｒのうちのいずれか１つの領域であるものとして理解することができる。本明細書において、「対向」するとのことは、必ずしも、反対方向に位置して互いに向かい合うか、あるいは背負った形態を意味するものではない。「互いに対向するように配置された」との表現は、単に、同一方向でないという意味として理解することができる。例えば、互いに垂直するように相対的に近く配置されている場合、離隔して位置される場合なども含むべきである。よって、通常的には、上辺と下辺とが対向し、左辺と右辺とが対向するというが、本明細書における「対向する」という表現は、上辺と左辺、上辺と右辺、下辺と左辺、及び下辺と右辺とが対向することを指称するものである。
【００３７】
応用実施形態において、第４ボンディングパッド１４はＢ１領域に偏重されることもでき、Ａ１領域とＢ１領域とに分散、配置されることもできる。
【００３８】
図１Ａないし図１Ｄに示す本実施形態において、第１ボンディングパッド１１はデータ信号（Data Signals）を伝達することができ、第２ボンディングパッド１２はアドレス／コントロール信号（Address/Control Signals）を伝達することができる。第３ボンディングパッド１３は、例えば、図２０Ａに示すアドレス／コントロール回路７１２５用の供給電圧（または基準電圧）Ｖｄｄ／Ｖｓｓを伝達することができる。第４ボンディングパッド１４は、例えば、図２０Ａのデータ回路７１２４用の供給電圧（または基準電圧）Ｖｄｄｑ／Ｖｓｓｑを伝達することができる。
【００３９】
本発明の技術的思想による半導体素子１Ａ−１Ｄは機能的に偏重された（functionally asymmetric）ボンディングパッド１１−１４を有しているので、パッケージングされる場合、それぞれに該当するパッケージ基板の金属配線（routes）の長さ及び偏差が以下に説明するように減少することができる。
【００４０】
対称的構造において、回路用ボンディングパッド、例えば、ＤＲＡＭや不揮発性メモリなど、メモリ素子からデータ信号を伝達するボンディングパッド及びアドレス／コントロール信号を伝達するボンディングパッドは本明細書の図１０に示すようにメモリ素子の両側に対称的に配置される。図１０において、データ信号を伝達するボンディングパッド３１及びアドレス／コントロール信号を伝達するボンディングパッド３３がメモリ素子２１の両側面に配置されるので、結果的に信号（例えば、データまたはアドレス／コントロール）の対称的配置、すなわち、機能的に対称の配列である。パッケージ積層構造（ＰＯＰ、package-on-package）において、メモリ素子はパッケージ基板上に実装及び電気的に接続されることができる。機能的に対称的な配列は、メモリ素子とロジック素子とを接続するパッケージ基板内の信号配線（routes）はパッケージ基板が多数の印刷回路基板レイヤを必要とするので複雑となる。これはパッケージ積層構造でメモリ素子をコントロールするためのコントロール回路を有するロジック素子上側にメモリ素子が積層された場合に特に深刻である。しかし、例えば、図１Ａないし図１Ｄに示すように，機能的に非対称（すなわち、信号ボンディングパッドの位置が非対称）のボンディングパッド配列が適用されると、信号ボンディングパッドはメモリ素子の特定側面に集中されることができる。このような構成はパッケージ基板内の信号配線（routes）の長さを画期的に短くし、信号配線（routes）が単純化される。これは、以前にアドレス配線に用いられたレイヤが省略されるか、データ信号配線レイヤまたはランドデザインレイヤと結合されることができ、以前の複数領域内に分割された配線（routes）が１つのレイヤに集積されるからである。すなわち、パッケージ基板のＰＣＢレイヤの数が減少することができる。また、パッケージ基板内の絶縁性コア層が金属コア層に代替される場合、金属コア層はパッケージ基板の配線層及び接地平面にすべて適用されることができるので、パッケージ基板のＰＣＢレイヤの総数が減少されることが以下に説明される。
【００４１】
上記においてより詳しく説明したように、用語の「非対称」、「非対称的」及び「機能的に非対称」は、素子または基板上に含まれ、非対称的に配列されて１つまたはそれ以上の所望する機能（信号を伝達するか、または基準電圧を提供する）を実行するための構成要素の配置を参照するものとして理解することができる。
【００４２】
したがって、信号損失が少なく、雑音発生が抑制され、信号伝達速度を改善することができる。また、機能的に偏重されたボンディングパッド１１−１４の配列によってパッケージ基板の配線設計（routing design）が単純化されることができる。パッケージ基板の配線設計が単純化する場合、パッケージ基板の金属層の数が低減される。これに関する詳細な説明及び効果は後述する。
【００４３】
図１Ｂを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による半導体素子１Ｂは、表面３ＢのＡ２ａ領域に機能的に偏重されるように配置された第１ボンディングパッド１１とＡ２ｂ領域に機能的に偏重されるように配置された第２ボンディングパッド１２を含むことができる。
【００４４】
Ａ２ａ領域とＡ２ｂ領域はそれぞれブロックを形成することができる。より詳しくは、Ａ２ａ領域は第１コーナーＣ１に近く配置されることができ、Ａ２ｂ領域は第２コーナーＣ２に近く配置されることができる。第３コーナーＣ３または第４コーナーＣ４に近く第３ボンディングパッド１３が機能的に偏重されるように配置されることができる。Ａ２ａ領域は半導体素子１Ｂの第１側面Ｓ１ｂ及び第３側面Ｓ３ｂに近く配置されることができる。第１側面Ｓ１ｂを左側面に仮定し、第３側面Ｓ３ｂを上側面に仮定する場合、Ａ２ａ領域は半導体素子１Ｂの左半部Ｌ及び上半部Ｔ、すなわち左上領域に位置することができる。Ａ２ｂ領域は、半導体素子１Ｂの第２側面Ｓ２ｂと対向する第１側面Ｓ１ｂ及び第３側面Ｓ３ｂと対向する第４側面Ｓ４ｂに近く配置されることができる。第３側面Ｓ３ｂを上面に仮定し、第４側面Ｓ４ｂを下面に仮定する場合、Ａ２ｂ領域は半導体素子１Ｂの左半部Ｌ及び下半部Ｂ、すなわち左下領域に位置することができる。Ｂ２領域は半導体素子１Ｂの第２側面Ｓ２ｂまたは右側面に近く配置することができる。すなわち、Ｂ２領域は半導体素子１Ｂの右半部Ｒに位置することができる。ボンディングパッド１１−１４は、ブロック（block）形態または列（line or column）をなすように配列することができる。応用実施形態において、第４ボンディングパッド１４は、Ａ２ａ領域及び／またはＡ２ｂ領域の間であるＡｃ２領域内に分散、配置されることができる。
【００４５】
図１Ｃを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による半導体素子１Ｃは、表面３Ｃ上に第１側面Ｓ１ｃ及び第１側面Ｓ１ｃと対向する第２側面Ｓ２ｃに隣接するように、１つ以上の行または列をなし、分散、配置されたボンディングパッド１１−１４を含むことができる。
【００４６】
第１ボンディングパッド１１及び第２ボンディングパッド１２は半導体素子１Ｃの第１側面Ｓ１ｃに近く配置されることができる。第１ボンディングパッド１１及び第２ボンディングパッド１２は左半部Ｌに偏重されるように配置されることができる。しかし、本明細書により第１ボンディングパッド１１及び第２ボンディングパッド１２の複数が第１側面Ｓ１ｃまたは左半部Ｌに近く配置され、第１ボンディングパッド１１及び第２ボンディングパッド１２の少なくとも一部が左半部Ｌの外部に配置されることができる。第３ボンディングパッド１３は半導体素子１Ｃの第２側面Ｓ２ｃに近く配置されることができる。第３ボンディングパッド１３は右半部Ｒに偏重されるように配置されることができる。しかし、本明細書により第３ボンディングパッド１３の複数が第２側面Ｓ２ｃまたは右半部Ｒに近く配置され、第３ボンディングパッド１３の一部が右半部Ｒの外部に配置されることができる。
【００４７】
図１Ｄを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による半導体素子１Ｄは、表面３Ｄ上に第１側面Ｓ１ｄに近く配置されたボンディングパッド１１−１４を含むことができる。ボンディングパッド１１−１４は第１ないし第４ボンディングパッド１１−１４を含むことができる。
【００４８】
第１側面Ｓ１ｄを左側面に仮定する場合、ボンディングパッド１１−１４の複数または全部が半導体素子１Ｄの左側面に近いか、または左辺に近い左半部Ｌに偏重されるように配置されることができる。これとは異なって、ボンディングパッド１１−１４の複数または全部が半導体素子１Ｄの右側面または第２側面Ｓ２ｄに近いか、または右半部Ｒ内に偏重されるように配置されることができる。
【００４９】
図１Ａないし図１Ｄに示す半導体素子１Ａ−１Ｄは、ＤＲＡＭ、ＲｅＲＡＭ、スピン−移動トルク（ＳＴＴ、spin-transfer torque）ＭＲＡＭのような磁気抵抗メモリ、またはフラッシュのようなメモリ素子を含むことができる。
【００５０】
図２Ａないし図２Ｄは、本発明の技術的思想の一実施形態による半導体素子のボンディングパッドを再配置する構造と方法を概略的に示す平面図及びＩ−Ｉ’による概略的な断面図である。
【００５１】
図２Ａを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による半導体素子２は、表面上に再配線（re-distribution）を介して第１側面Ｓ１に近く再配置されたボンディングパッド１５及び第２側面Ｓ２に近く再配置されたボンディングパッド１６を含むことができる。図１Ａないし図１Ｄと比較して、第１側面Ｓ１に近く再配置されたボンディングパッド１５は、第１ボンディングパッド１１、第２ボンディングパッド１２、及び／または第４ボンディングパッド１４を含むことができ、及び第２側面Ｓ２に近く配置されたボンディングパッド１６は第３ボンディングパッド１３を含むことができる。
【００５２】
図２Ｂを参照すると、半導体生産ライン内部において、下部構造物２０上にそれぞれ第１配線またはチップパッド（first interconnection of chip pad）２５及び第２配線またはチップパッド（second interconnection or chip pad）２６が形成されることができる。第１配線２５及び第２配線２６は金属を含むことができる。例えば、ウエハを加工する工程において最上部金属層に相当することができる。第１配線２５及び第２配線２６の上部表面を露出させるように第１絶縁層３０が形成される。第１配線パッド３５及び第２配線パッド３６（interconnection pads）は、第１配線２５及び第２配線２６の表面から第１絶縁層３０の側壁及び上部表面上に延長することができる。第１配線パッド３５及び第２配線パッド３６の一部を覆うキャッピング層４０が形成されることができる。キャッピング層４０はポリイミド及び／またはシリコン窒化物のような誘電物質を含むことができる。
【００５３】
図２Ｃを参照すると、クリーンルームの外部、例えばパッケージ製造ラインで、キャッピング層４０を覆い、第１配線パッド３５及び第２配線パッド３６を露出させるフレーム（cast）パターン４２を形成し、再配線パターン４４、４５、４６、４７が形成されることができる。再配線（re-distribution）パターン４４、４５、４６、４７は、各配線パッド３５、３６の上部から水平的に延長される再配線（re-distribution）パターン４４、４７を含むことができる。フレームパターン４２は感光性ポリイミドを含むことができる。再配線（re-distribution）パターン４４、４５、４６、４７は金属を含むことができる。または、再配線（re-distribution）パターン４４、４５、４６、４７は粘性を有する伝導体を含むことができ、ペースティングまたはディスペンシング方法を介して形成された後、焼結（sintering）及び／またはキュアリング（curing）工程を介して硬化することができる。
【００５４】
図２Ｄを参照すると、再配線（re-distribution）パターン４４、４７の一部を露出させる保護層５０（wrapping layer）が形成され、再配線（re-distribution）パターン４４、４７上にボンディングパッド１５、１６が形成されることができる。保護層５０及び／またはボンディングパッド１５、１６は省略することもできる。すなわち、再配線（re-distribution）パターン４４、４７の一部がボンディングパッド１５、１６とすることができる。
【００５５】
よって、第１配線パッドまたはチップパッド２５は、再配線パターン４４、４５、４６及び／または４７を介して第１ボンディングパッド１５と電気的に接続されることができる。また、第１配線パッドまたはチップパッド２６も再配線パターン４４、４５、４６及び／または４７を介して第２ボンディングパッド１６と電気的に接続されることができる。
【００５６】
図２Ａないし図２Ｄに説明した工程は、本発明の技術的思想が実施されることができる一例として説明されたものである。すなわち、本発明の技術的思想による半導体素子のボンディングパッドを再配線する方法は本明細書で説明しない他の方法で多様に実施することができる。本実施形態のように再配線（re-distribution）工程がパッケージ製造ラインで実行される場合、ウエハ加工ラインで実行された場合よりも簡単であり、しかも低廉に実行することができる。例えば、クリーンルームをウエハ加工するラインレベルに厳格に維持する必要がなく、工程に用いられる設備も低廉であり、低価の原副資材を使用することができるからである。また、再配線パターン４４、４７は、本明細書の意図と範疇内において図２Ｄに説明したことと異なった形状を有することができる。例えば、ボンディングパッド１５、１６は第１及び第２配線パッド３５、３６なしにチップパッド２５、２６に電気的に接続されることができる。
【００５７】
図３Ａないし図３Ｉは、本発明の技術的思想の多様な実施形態によるパッケージ積層構造物の分離斜視図である。図３Ａないし図３Ｈにおいて類似の構成要素及び／または類似の図面参照符号は同一であるか、または類似機能を有する構成要素であることとして理解することができる。よって、各実施形態において核心な差異点だけを説明する。
【００５８】
図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、本発明の技術的思想の実施形態によるパッケージ積層構造物１００ａ、１００ｂは、上部パッケージ１０５Ｕ（upper package）、下部パッケージ１０５Ｌ（lower package）及びパッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂ（inter-package connectors）を含むことができる。下部パッケージ１０５Ｌの下面に配置されたボード接続部１０９をさらに含むことができる。
【００５９】
上部パッケージ１０５Ｕは、上部パッケージ基板１１０Ｕ及びその上に実装された上部半導体素子１５０Ｕを含むことができる。上部半導体素子１５０Ｕはメモリ素子を含むことができる。例えば、上部半導体素子１５０Ｕは、ＤＲＡＭ（dynamic RAM）、ＳＲＡＭ（static RAM）、ＰＲＡＭ（phase-changeable RAM、登録商標）、ＭＲＡＭ（magnetic RAM）、ＲＲＡＭ（resistive RAM）、ＮＶＭ（non-volatile memory）、フラッシュ（flash）メモリ、電子−機械的メモリ（electro-mechanical memory）、カーボンナノチューブメモリ及び／またはその他に多様なメモリ素子を含むことができる。本実施形態においては、本発明の技術的思想を理解しやすくするために上部半導体素子１５０ＵがＤＲＡＭ素子であることに仮定して説明する。
【００６０】
図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、上部半導体素子１５０Ｕは、表面上に左辺に近く配置された第１特性のボンディングパッド１６０Ａ及び右辺に近く配置された第２特性のボンディングパッド１６０Ｂを含むことができる。第１特性のボンディングパッド１６０Ａは第１機能を実行することができる。より詳しくは、第１特性のボンディングパッド１６０Ａはデータ信号及び／またはデータ回路用基準電圧Ｖｄｄｑ、Ｖｓｓｑを提供することができる。第１特性のボンディングパッド１６０Ａはさらに第２機能を実行することができる。より詳しくは、第１特性のボンディングパッド１６０Ａはアドレス／コントロール信号を伝達することができる。第２特性のボンディングパッド１６０Ｂは第３機能を実行することができる。より詳しくは、第２特性のボンディングパッド１６０Ｂは、アドレス／コントロール回路用基準電圧または供給電圧Ｖｄｄ、Ｖｓｓを提供することができる。
【００６１】
以下の明細書に用いる「第１特性」という構成要素は、データ信号、アドレス／コントロール信号、データ回路用基準電圧（または供給電圧）、または所望する他の信号または電圧を伝達したり提供したりすることができる構成要素であるものとして参照及び理解することができる。同様に、「第２特性」という構成要素は、アドレス／コントロール回路用基準電圧（または供給電圧）、または他の所望する信号または電圧を伝達したり提供したりすることができる構成要素であるものとして参照及び理解することができる。
【００６２】
また、以下の明細書に用いる第１機能は「データ信号のためにデータ信号を伝達し、及び／またはデータ回路用基準電圧（または供給電圧）を提供」するものとして参照及び理解することができる。第２機能は、さらに「アドレス／コントロール信号」であるものとして参照及び理解することができる。第３機能は「アドレス／コントロール回路のために基準電圧（または供給電圧）を提供」するものとして参照及び理解することができる。
【００６３】
第１及び第２特性のボンディングパッド１６０Ａ、１６０Ｂは機能的に非対称に配列されることができる。より詳しくは、上部半導体素子１５０Ｕまたは第１及び第２特性のボンディングパッド１６０Ａ、１６０Ｂは、図１Ａないし図１Ｄに図示及び説明された半導体素子１Ａ−１Ｄ及び第１ないし第４ボンディングパッド１１−１４の配列を参照することができる。よって、第１及び第２特性のボンディングパッド１６０Ａ、１６０Ｂは、フリップチップポンディングまたはワイヤポンディングのためのＵＢＭ（under bumped metal）とすることができる。第１及び第２特性のボンディングパッド１６０Ａ、１６０Ｂは機能または必要に応じて「機能的入出力部Ｉ／Ｏ elements」など、他の技術的用語として参照、理解することができる。上部半導体素子１５０Ｕは上部パッケージ基板１１０Ｕ上に、例えば、ダイ接着フィルム１５５を用いて実装されることができ、上部モールディング材によりって覆われる。本発明の技術的思想を理解しやすくするために、上部モールディング材は省略した。
【００６４】
上部パッケージ基板１１０Ｕは、上面に配置された第１及び第２特性のワイヤランド１７０Ａ、１７０Ｂ及び下面に配置された上部パッケージ間接続部ランド（図示せず）を含むことができる。第１及び第２特性のワイヤランド１７０Ａ、１７０Ｂは、ワイヤ１７５などを介して第１及び第２特性のボンディングパッド１６０Ａ、１６０Ｂとそれぞれ互いに電気的に接続されることができる。具体的に、第１特性のワイヤランド１７０Ａは第１特性のボンディングパッド１６０Ａと電気的に接続されることができ、第２特性のワイヤランド１７０Ｂは第２特性のボンディングパッド１６０Ｂと電気的に接続されることができる。よって、第１特性のワイヤランド１７０Ａは第１及び／または第２機能を実行することができる。具体的に、第１特性のワイヤランド１７０Ａはデータ信号及び／またはデータ回路用基準電圧（または供給電圧）を伝達または提供することができる。また、第１特性のワイヤランド１７０Ａはアドレス／コントロール信号を伝達することができる。第２特性のワイヤランド１７０Ｂは第３機能を実行することができる。具体的に、第２特性のワイヤランド１７０Ｂは、アドレス／コントロール回路用基準電圧（または供給電圧）を伝達または提供することができる。
【００６５】
図３Ａをさらに参照すると、第１及び第２特性のワイヤランド１７０Ａ、１７０Ｂと第１及び第２特性のボンディングパッド１６０Ａ、１６０Ｂの機能的に偏重された配列に符合するように機能的に偏重されることができる。例えば、第１及び第２特性のワイヤランド１７０Ａ、１７０Ｂは、第１及び第２特性のボンディングパッド１６０Ａ、１６０Ｂとそれぞれ近距離に配置されることができる。言い換えると、第１特性のワイヤランド１７０Ａは、上部パッケージ基板１１０Ｕの左辺Ｓ１−ｕｐｐｅｒ、または第１側面または第１辺に近く配置されることができ、第２特性のワイヤランド１７０Ｂは上部パッケージ基板１１０Ｕの右辺Ｓ２−ｕｐｐｅｒ、または第２側面または第２辺に近く配置されることができる。
【００６６】
図３Ｂを参照すると、第１及び第２特性のワイヤランド１７０Ａ、１７０Ｂと第１及び第２特性のボンディングパッド１６０Ａ、１６０Ｂは、図３Ａと比較して９０゜回転されるように配置することができる。
【００６７】
図３Ａ及び図３Ｂにおいて、ワイヤランド１７０Ａ、１７０Ｂとボンディングパッド１６０Ａ、１６０Ｂのワイヤ１７５を利用した連結形態は例示的なものである。ワイヤランド１７０Ａ、１７０Ｂとボンディングパッド１６０Ａ、１６０Ｂは図３Ａ及び３Ｂに示すものと異なった形態に多様に連結することができる。例えば、伝導性パターンまたはシリコン貫通ビア（ＴＳＶ、through-silicon via）のような貫通ビアがボンディングパッド１６０Ａ、１６０Ｂとワイヤランド１７０Ａ、１７０Ｂを互いに連結するものとして用いられる。見えない上部パッケージ間接続部ランドは、上部パッケージ基板１１０Ｕまたは第１及び第２特性のワイヤランド１７０Ａ、１７０Ｂと第１及び第２特性のパッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂとをそれぞれ電気的に接続することができる。見えない上部パッケージ間接続部ランドは他の図面に示す。上部パッケージ基板１１０Ｕは、多層に積層された伝導性／非伝導性を含むことができる。上部パッケージ基板１１０Ｕの伝導性／非伝導性も他の図面にてより詳しくは説明する。
【００６８】
下部パッケージ１０５Ｌは、下部パッケージ基板１１０Ｌ及びその上に実装された下部半導体素子１５０Ｌを含むことができる。
【００６９】
下部半導体素子１５０Ｌは、マイクロプロセッサ（ＭＰ）のようなロジック素子を含むことができる。ロジック素子は、マイクロコントローラ（ＭＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）またはその組み合わせを含む多様な形態とすることができる。ロジック素子は、フローティングポイントユニットＦＰＵ、算術論理演算器（ＡＬＵ、arithmetic logic unit）、デジタルシグナルプロセッシングコア（ＤＳＰ  Ｃｏｒｅ）、またはその組み合わせを含むことができるプロセッサコア（図示せず）を含むことができる。ロジック素子はレジスタ（図示せず）をさらに含むことができる。メモリコントローラはロジック素子として用いられるか、メモリコントローラは応用に依存するロジック素子の内部の一部分とすることができる。
【００７０】
下部半導体素子１５０Ｌは、例えば、フリップチップ技術を用いて下部パッケージ基板１１０Ｌと電気的に接続されることができる。例えば、下部半導体素子１５０Ｌは複数個のフリップチップ接続部（または伝導性バンプ）１２０を介して下部パッケージ基板１１０Ｌと電気的に接続されることができる。下部半導体素子１５０Ｌも下部パッケージ基板１１０Ｌ上にアンダーフィル物質を介して実装することができる。アンダーフィル物質は図面を簡略化するために省略してあって、他の図面に図示される。
【００７１】
下部パッケージ基板１１０Ｌは、上面に配置された下部パッケージ間接続部ランド１０７及び下面（見えない）に配置されたボード接続部ランドを含むことができる。下部パッケージ間接続部ランド１０７は、第１及び第２特性のパッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂと電気的に接続されることができる。第１及び第２特性のパッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂはソルダボールとすることができ、下部パッケージ間接続部ランド１０７はソルダボールと連結されたボールランドとすることができる。下部パッケージ基板１１０Ｌのボード接続部ランドは、ボード接続部１０９を介して外部のモジュールボード、システムボードまたはマザーボードなどと電気的に接続されることができる。下部パッケージ間接続部ランド１０７及びボード接続部ランドは他の図面においてより詳しく図示される。下部パッケージ基板１１０Ｌも多層に積層された伝導性／非伝導性を含むことができる。下部パッケージ基板１１０Ｌの多層伝導性／非伝導性に関する説明もより詳しく後述する。
【００７２】
第１及び第２特性のパッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂは、上部パッケージ１０５Ｕと下部パッケージ１０５Ｌとを電気的に接続することができる。例えば、上部パッケージ１０５Ｕと下部パッケージ１０５Ｌ、または上部半導体素子１５０Ｕと下部半導体素子１５０Ｌを電気的に接続することができる。第１及び第２特性のパッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂは、第１及び第２特性のボンディングパッド１６０Ａ、１６０Ｂまたは第１及び第２特性のワイヤランド１７０Ａ、１７０Ｂの配列に符合するように配置されることができる。例えば、第１及び第２特性のパッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂは、第１及び第２特性のワイヤランド１７０Ａ、１７０Ｂに近い辺に近く配置されることができる。具体的に、第１特性のパッケージ間接続部１９０Ａは、第１特性のワイヤランド１７０Ａに近い左辺、すなわち、第１側面または第１辺に近く配置されることができ、第２特性のパッケージ間接続部１９０Ｂは、第２特性のワイヤランド１７０Ｂに近い右辺、すなわち、第２側面または第２辺に近く配置されることができる。ここで、第２側面または第２辺Ｓ２−ｕｐｐｅｒは第１側面または第１辺Ｓ１−ｕｐｐｅｒと対向するように配置されることができる。
【００７３】
応用実施形態において、パッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂは、ボンディングパッド１６０Ａ、１６０Ｂと電気的に連動（couple）することができる。
図３Ｂを参照すると、第１及び第２特性のパッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂは、それぞれ第１及び第２特性のワイヤランド１７０Ａ、１７０Ｂが近くない他の辺に近く、それぞれ配置することができる。例えば、ワイヤランド１７０Ａ、１７０Ｂが上部パッケージ基板１１０Ｕの上辺及び／または下辺に近く配置することができ、第１及び第２特性のパッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂは上部パッケージ基板１１０Ｕの左辺及び右辺に近く配置することができる。図３Ａ及び図３Ｂにおいて、左辺、右辺、上辺及び下辺は互いに互換されることができる。
【００７４】
本実施形態において、第１特性のパッケージ間接続部１９０Ａは第１機能を実行することができる。より詳しくは、第１特性のパッケージ間接続部１９０Ａはデータ信号及び／またはデータ回路用基準電圧または供給電圧を伝達または提供することができる。また、第１特性のパッケージ間接続部１９０Ａは第２機能を実行することができる。より詳しくは、第１特性のパッケージ間接続部１９０Ａはアドレス／コントロール信号を伝達することができる。
【００７５】
応用実施形態において、パッケージ間接続部１９０Ａは、データ信号を伝達するための第１パッケージ間接続部、アドレス／コントロール信号を伝達するための第２パッケージ間接続部、データ回路用供給電圧または接地電圧Ｖｄｄｑ／Ｖｓｓｑを提供するための第４パッケージ間接続部を含むことができる。本実施形態において、第１、第２及び第４パッケージ間接続部には参照番号がそれぞれ付与されなかった。
【００７６】
第２特性のパッケージ間接続部１９０Ｂは第３機能を実行することができる。より詳しくは、第２特性のパッケージ間接続部１９０Ｂはアドレス／コントロール回路用基準電圧または供給電圧を提供することができる。
【００７７】
応用実施形態において、パッケージ間接続部１９０Ｂは、アドレス／コントロール回路用供給電圧または接地電圧Ｖｄｄ／Ｖｓｓを提供するための第３パッケージ間接続部を含むことができる。
【００７８】
第１及び第２特性のパッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂは、それぞれ互いに対向する側面に近く、偏重されるように配置されることができる。例えば、第１特性のパッケージ間接続部１９０Ａ、すなわち、上記に説明した第１及び第２パッケージ間接続部の複数または全部が第１辺に近く配置されるか、第１側面Ｓ１−ｕｐｐｅｒに近い第１領域内に配置され、第２特性のパッケージ間接続部１９０Ｂ、すなわち、上記に説明した第３パッケージ間接続部の複数または全部が第２辺に近く配置されるか、第２側面Ｓ２−ｕｐｐｅｒに近い第２領域内に配置されることができる。応用実施形態において、第１及び第２パッケージ間接続部は第１領域内に排他的に配置されることができ、第３パッケージ間接続部は第２領域内に排他的に配置されることができる。第２辺は第１辺と対向することができる。または、第１及び第２特性のパッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂが互いに対向して位置した２つの側面に上にそれぞれ偏重するように配置されることができる。例えば、第１特性のパッケージ間接続部１９０Ａが、左辺及び／または下辺に近く、偏重するように配置されることができ、第２特性のパッケージ間接続部１９０Ｂが右辺及び／または上辺に近く、偏重するように配置されることができる。
【００７９】
応用実施形態において、第４パッケージ間接続部の複数は第１辺Ｓ１−ｕｐｐｅｒに近い領域内に配置されることができる。または第４パッケージ間接続部は第１辺Ｓ１−ｕｐｐｅｒに近い領域内に排他的に配置されることができる。
【００８０】
図３Ｊに示すように、第１領域及び第２領域を分ける仮想的な境界線１７４が上部パッケージ基板１１０Ｕの大略的な中心に沿って延長することができる。
【００８１】
第２特性のパッケージ間接続部１９０Ｂのうちの一部はダミーとすることができ、形成されないこともある。パッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂは、上部パッケージ基板１１０Ｕの下面上に実装されることができ、別に分離されることができる。図面においては、本発明の技術的思想を理解しやすくするために、簡略化させたものである。最終的には、上部パッケージ基板１１０Ｕの下面及び下部パッケージ基板１１０Ｌの上面上に実装された形態とすることができる。ボード接続部１０９は、下部パッケージ１０５Ｌと外部のシステムボードまたはマザーボードを電気的に接続することができる。ボード接続部１０９はソルダボールを含むことができる。
【００８２】
本実施形態において、ソルダボールに示すパッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂは、上部パッケージ１０５Ｕと下部パッケージ１０５Ｌとの間において電気的接続の他の形態とすることができる。応用実施形態において、上部パッケージ１０５Ｕと下部パッケージ１０５Ｌはパッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂを使用せず連結することができる。
【００８３】
図３Ｃないし図３Ｅを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ積層構造物１００ｃ−１００ｅは、それぞれ上部パッケージ１０５Ｕ、下部パッケージ１０５Ｌ及びパッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂを含むことができる。上部パッケージ１０５Ｕは上面に実装された上部半導体素子１５０Ｕを含むことができる。上部半導体素子１５０Ｕは、図１Ａないし図１Ｄに図示及び説明された半導体素子１Ａ−１Ｄまたは多様に応用されるか、改良された半導体素子のうちのいずれか１つとすることができる。本実施形態において、上部半導体素子１５０Ｕは、多様な形態にそれぞれ偏重されるように配置された第１及び第２特性のボンディングパッド１６０Ａ、１６０Ｂを含むことができる。これに対応するように、上部パッケージ基板１１０Ｕ上に第１及び第２特性のワイヤランド１７０Ａ、１７０Ｂがそれぞれ偏重されるように配置されることができる。また、第１及び第２特性のワイヤランド１７０Ａ、１７０Ｂの配置に符合するように、第１及び第２特性のパッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂもそれぞれ多様に配置されることができる。
【００８４】
図３Ｆないし図３Ｈを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ積層構造物１００ｆ−１００ｈは、上部パッケージ１０５Ｕ、下部パッケージ１０５Ｌ及びパッケージ間接続部１９０Ａ−１９０Ｂを含むことができる。下部パッケージ１０５Ｌは第１下部半導体素子１５０Ｌ１及び第２下部半導体素子１５０Ｌ２を含むことができる。第１下部半導体素子１５０Ｌ１はチップ間接続部１５６を介して第２下部半導体素子１５０Ｌ２と電気的に接続することができる。第１下部半導体素子１５０Ｌ１はロジック素子を含むことができ、第２下部半導体素子１５０Ｌ２は広域入出力メモリ素子（wide I/O memory device）を含むことができる。チップ間接続部１５６は下部シリコン貫通ビア（ＴＳＶｓ：Through Silicon Vias、見えない）を介して下部パッケージ基板１１０Ｌと電気的に接続することができる。チップ間接続部１５６は、第１下部半導体素子１５０Ｌ１または第２下部半導体素子１５０Ｌ２の多様な形態に偏重されるように配置することができる。例えば、図示したように、左半部または右半部に偏重されるか、または全体的に配置されることができる。
【００８５】
図３Ｉを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ積層構造物１００ｉは、上部パッケージ１０５Ｕ、下部パッケージ１０５Ｌ、及び上部パッケージ間接続部１９０ＡＵ、１９０ＢＵ及び下部パッケージ間接続部１９０ＡＬ、１９０ＢＬを含むことができる。図３Ａないし図３Ｈに例示されたパッケージ間接続部１９０Ａ、１９０Ｂが上部及び下部に区分されることができる。上部パッケージ間接続部１９０ＡＵ、１９０ＢＵ及び下部パッケージ間接続部１９０ＡＬ、１９０ＢＬはそれぞれ一体化されることができる。これは本明細書に添付された他の図面に例示される。図３Ｉの技術的思想は図３Ａないし図３Ｈにそれぞれ適用されることができる。
【００８６】
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の技術的思想の実施形態による上部パッケージの側面及び縦断面を概略的に示す図である。本発明の技術的思想を理解しやすいように、半導体素子は側面を示し、パッケージ基板は概略的な縦断面を示した。
【００８７】
図４Ａを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による上部パッケージ２００ａは、上部パッケージ基板２０１ａの上面に実装された上部半導体素子２５０を含むことができる。上部半導体素子２５０は、例えば、ダイ接着フィルム２５５を用いて上部パッケージ基板２０１ａ上に実装されることができる。上部半導体素子２５０を覆う上部モールディング材２５９が形成される。しかし、上部パッケージ基板２０１ａ上に、上部半導体素子２５０を実装するために他の方法が用いられることができる。上部モールディング材２５９はエポキシ樹脂を含むことができる。上部半導体素子２５０は、図１Ａないし図１Ｄを参照して説明した半導体素子１Ａ−１Ｄ、または本明細書の意図及び範疇内で多様に応用または改良された半導体素子うちの１つとすることができる。例えば、上部半導体素子２５０は、図２Ａないし図２Ｄで説明した半導体素子１Ａ−１Ｄのうちの１つとすることができる。
【００８８】
上述のように、上部半導体素子２５０は、第１特性のボンディングパッド２６０Ａ及び第２特性のボンディングパッド２６０Ｂを含むことができる。ボンディングパッド２６０Ａ、２６０Ｂは、それぞれ１つだけが側面から見えるが、本発明の技術的理解を助けるために、それぞれ２つずつ図示した。また、第１特性のボンディングパッド２６０Ａは上部半導体素子１５０の第１側面または左辺に近い領域に偏重されるように配置することができ、第２特性のボンディングパッド２６０Ｂは第１側面と対向する第２側面または右辺に近い領域に偏重されるように配置することができる。第２特性のボンディングパッド２６０Ｂのうちの１つはダミーとすることができる。
【００８９】
上部パッケージ基板２０１ａ上には、第１特性のワイヤランド２７０Ａ及び第２特性のワイヤランド２７０Ｂが偏重されるように配置される。第２特性のワイヤランド２７０Ｂうちの１つまたはその以上はダミーとすることができる。より詳しくは、第１特性のワイヤランド２７０Ａは、上部パッケージ基板２０１ａの第１側面Ｓ１、例えば、左側面に近い領域に偏重されるように配置されることができ、第２特性のワイヤランド２７０Ｂは第１側面Ｓ１と対向する第２側面Ｓ２、例えば、右側面に近い領域に偏重されるように配置されることができる。各ボンディングパッド２６０Ａ、２６０Ｂと各ワイヤランド２７０Ａ、２７０Ｂは、例えば、ポンディングワイヤ２７５を介してそれぞれ電気的に接続されることができる。
【００９０】
上述のように、第１特性のボンディングパッド２６０Ａ及び第１特性のワイヤランド２７０Ａは、第１機能及び／または第２機能を実行することができる。例えば、第１特性のボンディングパッド２６０Ａ及び第１特性のワイヤランド２７０Ａは、データ信号、データ回路用基準電圧または供給電圧、及び／またはアドレス／コントロール信号を伝達または提供することができる。第２特性のボンディングパッド２６０Ｂ及び第２特性のワイヤランド２７０Ｂは、アドレス／コントロール回路用基準電圧または供給電圧を伝達または提供することができる。本実施形態において、ダミーという意味は、いかなる信号も伝達しないという意味として理解することができる。
【００９１】
上部パッケージ基板２０１ａは多層に形成されることができる。より詳しくは、上部パッケージ基板２０１ａは、順次または入れ替え方法に積層された第１絶縁層２３１、第１金属層２４１、第２絶縁層２３２、絶縁性コア層２３０、第３絶縁層２３３、第２金属層２４２、第４絶縁層２３４を含むことができる。第１絶縁層２３１、第１金属層２４１、第２絶縁層２３２、第３絶縁層２３３、第２金属層２４２、及び第４絶縁層２３４は、それぞれ薄いフィルム状とすることができる。
【００９２】
絶縁性コア層２３０は他の層よりも厚く提供されることができ、堅い（rigid）物質を含むことができる。例えば、ガラス、セラミックス、プラスチック、または高分子固形物（solid materials）などを含むことができる。絶縁性コア層２３０は、平板形に提供されることができ、ビア２８１−２８４が垂直に貫通するためのホールを含むことができる。
【００９３】
各金属層２４１−２４２は、多様な水平配線（horizontal routes）の多様な形態のうちの１つとして提供することができる。例示的に、図面には、金属層２４１、２４２の平板形状がより小さい平板片または配線（routes）形状として図示されている。図面において、各金属層２４１−２４２とビア２８１−２８４との電気的接続形態は所望の電気的に接続できる一形態であるだけであって、電気的な接続は所望する他の形態とすることができ、その形態には制限されない。
【００９４】
第１特性の上部パッケージ間接続部ランド２１０Ａは、上部パッケージ２００ａまたは上部パッケージ基板２０１ａの第１辺Ｓ１または左辺に近く偏重されて配置されることができる。言い換えると、第１特性の上部パッケージ間接続部ランド２１０Ａは上部パッケージ２００ａまたは上部パッケージ基板２０１ａの左半部Ｌに偏重されるように配置されることができる。第２特性の上部パッケージ間接続部ランド２１０Ｂは、上部パッケージ２００ａまたは上部パッケージ基板２０１ａの第１辺Ｓ１と対向する第２辺Ｓ２または右辺に近く偏重されて配置されることができる。言い換えると、第２特性の上部パッケージ間接続部ランド２１０Ｂは、上部パッケージ２００ａまたは上部パッケージ基板２０１ａの右半部Ｒに偏重されるように配置されることができる。第１及び第２特性の上部パッケージ間接続部ランド２１０Ａ、２１０Ｂは、上部パッケージ基板２０１ａの下面に露出するように第２金属層２４２の下部に形成されることができる。
【００９５】
第１特性の上部パッケージ間接続部ランド２１０Ａは、第１特性のワイヤランド２７０Ａと金属層２４１、２４２及びビア２８１、２８２を介して電気的に接続されることができる。よって、第１特性の上部パッケージ間接続部ランド２１０Ａは、第１機能及び第２機能を実行することができる。例えば、データ信号、データ回路用基準電圧または供給電圧、及び／またはアドレス／コントロール信号を伝達または提供することができる。
【００９６】
第２特性の上部パッケージ間接続部ランド２１０Ｂは、第２特性のワイヤランド２７０Ｂと金属層２４１、２４２及びビア２８３、２８４を介して電気的に接続されることができる。よって、第２特性の上部パッケージ間接続部ランド２１０Ｂは第３機能を実行することができる。例えば、アドレス／コントロール回路用基準電圧または供給電圧を伝達または提供することができる。第２特性の上部パッケージ間接続部ランド２１０Ｂのうちの１つはダミーとすることができる。総合して、第１特性の伝導性構成要素は第１機能及び／または第２機能を実行することができ、第２特性の伝導性構成要素は第３機能及び／または第４機能を実行することができる。
【００９７】
図４Ｂを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による上部パッケージ２００ｂは上部パッケージ基板２０１ｂ上に配置された上部半導体素子２５０を含むことができる。ここでは、図４Ａに示す上部パッケージ２００ａと異なる部分だけを説明する。上部パッケージ基板２０１ｂは、順に積層された第１絶縁層２３１、第１金属層２４１、第２絶縁層２３２、金属コア層２４０、第３絶縁層２３３、第２金属層２４２、第４絶縁層２３４を含むことができる。本実施形態の技術的思想による上部パッケージ基板２０１ｂは、他の層よりも厚いとか堅い金属コア層２４０を含むことができる。金属コア層２４０は、素子／パッケージ用電圧を配分するための平面として用いることができる。特に、金属コア層２４０は接地電圧平面として用いることができる。しかしながら、例えば金属コア層２４０は、実質的に第１機能、第２機能または第３機能など、他の機能を実行する伝導性構成要素を電気的に接続するのに用いることができる。
【００９８】
図面において、特に金属コア層２４０が、第３機能用に用いることができるということを例示的に見せるために、第２特性のワイヤランド２７０Ａ、第２特性の上部パッケージ間接続部ランド２１０Ｂ、及び第２特性のビア２８３ａ、２８３ｂ、２８４ａ、２８４ｂが金属コア層２４０と連結された形態に示されている。一方、金属コア層２４０が第１機能用、及び／または第２機能用に用いないことがあるということを例示的に見せるために、第１特性のワイヤランド２７０Ａ、第１特性の上部パッケージ間接続部ランド２１０Ａ、及び第１特性のビア２８１、２８２が金属コア層２４０と連結されない形態に示されている。しかし、これらは単に例示的であるだけであって、多様な変換に対しても本発明の技術的思想が意図する範疇内において充分応用されることができる。
【００９９】
上述の実施形態による上部パッケージ２００ａ、２００ｂは、第１特性の伝導性構成要素２６０Ａ、２７０Ａ、２１０Ａが上部パッケージ基板２０１ａ、２０１ｂの左半部Ｌまたは第１側面Ｓ１に近い領域に偏重されるように配置されることで、相互連結されるための配線（routes）の長さが短くなり、偏差が小さくなる。
【０１００】
したがって、上部パッケージ基板２０１ａ、２０１ｂ内部の金属層２４１、２４２の配線（routes）形態の配列またはデザインが簡略化または単純化されることができ、信号経路の差による信号遅延偏差などが減少して信号完全性（signal integrity）がよくなることができる。また、金属コア層２４０を適用して接地平面または多様な基準電圧を伝達するための平面として活用することで、接地または電圧伝達効果が増大することができ、雑音発生を低減することができる。また、金属層２４１、２４２が接地平面または多様な基準電圧を伝達したり提供したりするために用いる必要がなくなったことで、金属層２４１、２４２をより効率的に配線（routing）に活用することができる。さらに、配線（routing）が複雑になっても、さらに他の金属層を追加させる必要性を軽減することができる。すなわち、金属層の数を減少することができるので、上部パッケージ基板２０１ａ、２０１ｂの総厚が減少されるか、または増加が抑制されることができる。勿論、金属コア層２４０は電気的信号を伝達するのに部分的に活用されることができる。図面において、金属層２４１、２４２及び金属コア層２４０の形態は、概念的、仮想的な形状、または電気的に接続されるということを説明するためのものであって、実際の形状を例示したのではないので、本発明の技術的思想はいかなる特別な形態に提案されない。このような概念は、本明細書に添付されたすべての実施形態及びすべての図面に該当するものである。
【０１０１】
図５Ａないし図５Ｊは、本発明の技術的思想の実施形態によるパッケージ積層構造物を概略的に示す側断面図である。パッケージ積層構造物はメモリパッケージ及びロジックパッケージを含むことができる。図３Ａないし図３Ｉを参照すると、さらに詳しく理解することができる。本発明の技術的思想を理解しやすいために、側面図、縦断面図及び部分拡大図を用いた。
【０１０２】
図５Ａを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ積層構造物３００ａは、上部パッケージ２００ａ、下部パッケージ３０５ａ、及びパッケージ間接続部２９０Ａ、２９０Ｂを含むことができる。下部パッケージ３０５ａは、下部パッケージ基板３０１ａ及び下部半導体素子３５０を含むことができる。上部パッケージ２００ａは、例えば図４Ａを参照することで、さらに詳しく理解することができる。
【０１０３】
下部パッケージ３０５ａは、下部パッケージ基板３０１ａ上に配置及び連結された下部半導体素子３５０を含むことができる。応用実施形態において、下部半導体素子３５０は、例えば第１及び第２フリップチップ接続部３２３、３２４を用いてフリップチップ方法で下部パッケージ基板３０１ａと連結されることができる。下部半導体素子３５０は内部にメモリコントロール回路３４９を含むことができる。メモリコントロール回路３４９は、下部半導体素子３５０のいずれか一方または一辺に近い領域に偏重されるように配置されることができる。図示のように、例えば、メモリコントロール回路３４９は下部半導体素子３５０の左側または左辺に近い領域に配置されることができる。左側と右側は互いに互換することができるので、メモリコントロール回路３４９は下部半導体素子３５０のいずれか一方または一領域に偏重されるように配置されることができる。第１フリップチップ接続部３２３はメモリコントロール回路３４９と電気的に接続され、重畳または近く配置されることができ、第２フリップチップ接続部３２４はメモリコントロール回路３４９と重畳または離隔されて配置されることができる。よって、第１フリップチップ接続部３２３は、下部半導体素子３５０の第１側面Ｓ１、すなわち左側面に近く配置されることができ、第２フリップチップ接続部３２４は下部半導体素子３５０の第１側面Ｓ１と対向する第２側面Ｓ２、すなわち右側面に近く配置されることができる。
【０１０４】
下部パッケージ基板３０１ａは、順に積層された第１絶縁層３３１、第１金属層３４１、第２絶縁層３３２、第２金属層３４２、第３絶縁層３３３、絶縁性コア層３３０、第４絶縁層３３４、第３金属層３４３、第５絶縁層３３５、第４金属層３４４、及び第６絶縁層３３６を含むことができる。絶縁性コア層３３０は平板状に提供されることができ、ビアが垂直に貫通するためのホールを含むことができる。他の構成要素は薄いフィルム状の層に提供されることができる。
【０１０５】
また、金属層３４１−３４４は、水平配線（horizontal routes）の多様な形態のうちのいずれか１つ形状に提供されることができる。よって、図面には、金属層３４１−３４４が平板形よりも小さい平板または配線（routes）形状に示される。図５ｂに示すように、第１金属層３４１の上部には、第２特性の下部パッケージ間接続部ランド３１０Ｂが形成されることができる。第１金属層３４１は、パッケージ間接続部２９０Ａ、２９０Ｂを介して上部パッケージ２００ａの上部パッケージ間接続部ランド２１０Ａ、２１０Ｂと電気的に接続されることができる。
【０１０６】
第１及び第２特性の下部パッケージ間接続部ランド３１０Ａ、３１０Ｂは、それぞれ第１及び第２特性の第１及び第２パッケージ間接続部２９０Ａ、２９０Ｂを介してそれぞれ第１及び第２特性の上部パッケージ間接続部ランド２１０Ａ、２１０Ｂとそれぞれ電気的に接続されることができる。
【０１０７】
第１特性の下部パッケージ間接続部ランド３１０Ａは、金属層３４１−３４４のうちの１つを介して第１フリップチップ接続部ランド３２１（この接続は提案されていたが、図５Ｂに図示されない。）と電気的に接続されることができる。例えば、例示のように、第１特性の下部パッケージ間接続部ランド３１０Ａは、第２金属層３４２を介して第１フリップチップ接続部ランド３２１とそれぞれ電気的に接続されることができる。第１フリップチップ接続部ランド３２１は、第１フリップチップ接続部３２３と対応するように配置されることができる。すなわち、第１フリップチップ接続部ランド３２１も下部半導体素子３５０のメモリコントロール回路３４９が配置された領域に近く配置されることができる。よって、第１フリップチップ接続部ランド３２１も下部半導体素子３５０の左側領域に近く配置されることができる。言い換えると、第１フリップチップ接続部ランド３２１は下部パッケージ基板３０１ａ上において、下部半導体素子３５０が配置される領域のいずれか一側面に近く偏重されるように配置されることができる。図面においては第１側面Ｓ１に近く配置された。
【０１０８】
第１フリップチップ接続部ランド３２１は、第１フリップチップ接続部３２３を介して下部半導体素子３５０と電気的に接続されることができる。よって、上部半導体素子２５０の第１特性のボンディングパッド２６０Ａ、第１特性のワイヤランド２７０Ａ、第１特性の上部パッケージ間接続部ランド２１０Ａ、第１特性のパッケージ間接続部２９０Ａ、第１特性の下部パッケージ間接続部ランド３１０Ａ、第１フリップチップ接続部ランド３２１及び第１フリップチップ接続部３２３のうちの１つ以上が電気的に接続されて上部半導体素子２５０と下部半導体素子３５０のメモリコントロール回路３４９が電気的に接続されることができる。上部半導体素子２５０の第２特性のボンディングパッド２６０Ｂ、第２特性のワイヤランド２７０Ｂ、第２特性の上部パッケージ間接続部ランド２１０Ｂ、第２特性のパッケージ間接続部２９０Ｂ、第２特性の下部パッケージ間接続部ランド３１０Ｂ、及びボード接続部３０９のうちの１つ以上が電気的に接続されることができる。第１特性の伝導性構成要素２６０Ａ、２７０Ａ、２１０Ａ、２９０Ａ、３１０Ａは、ボード接続部３０９と直接的に連結されない場合もある。ただし、第１特性の伝導性構成要素２６０Ａ、２７０Ａ、２１０Ａ、２９０Ａ、３１０Ａのうち、データ回路用電圧を伝達する構成要素はボード接続部３０９と直接的に連結されることができる。ここで、直接的という意味は下部半導体素子３５０を貫通しない意味として理解することができる。結論的に、第１特性の伝導性構成要素２６０Ａ、２７０Ａ、２１０Ａ、２９０Ａ、３１０Ａのパッケージ積層構造物３００ａの第１辺Ｓ１または左辺に近いか、または左半部Ｌに偏重されるように配置されることができ、第２特性の伝導性構成要素２６０Ｂ、２７０Ｂ、２１０Ｂ、２９０Ｂ、３１０Ｂのパッケージ積層構造物３００ａの第２辺または右辺に近いか、または右半部Ｒに偏重されるように配置されることができる。
【０１０９】
第２フリップチップ接続部ランド３２２は、第２フリップチップ接続部３２４と重畳または対応するように配置されることができる。左半部Ｌと右半部Ｒとは互いに互換することができる。
【０１１０】
下部半導体素子３５０と下部パッケージ基板３０１ａとの間には、第１及び第２フリップチップ接続部３２３、３２４の側面を覆う下部アンダーフィル物質３５５が埋められる。下部パッケージ基板３０１ａの表面には、下部半導体素子３５０の側面及びパッケージ間接続部２９０Ａ、２９０Ｂの側面を覆う下部モールディング材３５９が形成されることができる。下部モールディング材３５９は下部半導体素子３５０の上面を露出させることができる。
【０１１１】
図５Ｂを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ積層構造物３００ｂは上部パッケージ２００ａ及び下部パッケージ３０５ｂを含むことができる。下部パッケージ３０５ｂは下部パッケージ基板３０１ｂ及び下部半導体素子３５０を含むことができる。下部パッケージ基板３０１ｂは、順に積層された第１絶縁層３３１、第１金属層３４１、第２絶縁層３３２、金属コア層３４０、第３絶縁層３３３、第２金属層３４２、第４絶縁層３３４、第３金属層３４３、及び第５絶縁層３３５含むことができる。金属コア層３４０は、第１及び／または第２特性のパッケージ間接続部２９０Ａ、２９０Ｂのうちの１つ以上と電気的に接続されることができる。例えば、金属コア層３４０は、第２特性の上部パッケージ間接続部２９０Ａのうちのいずれか１つと電気的に接続され、多様な基準電圧を提供するか、各電圧平面、または接地平面として用いられる。
【０１１２】
図５Ｃを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ積層構造物３００ｃは、上部パッケージ２００ａ及び下部パッケージ３０５ｃを含むことができる。下部パッケージ３０５ｃは下部パッケージ基板３０１ｃ及び下部半導体素子３５０を含むことができる。下部パッケージ基板３０１ｃは順に積層された第１絶縁層３３１、第１金属層３４１、第２絶縁層３３２、第２金属層３４２、第３絶縁層３３３、金属コア層３４０、第４絶縁層３３４、第３金属層３４３、及び第５絶縁層３３５を含むことができる。金属コア層３４０は、第１及び第２特性のパッケージ間接続部２９０Ａ、２９０Ｂうちの１つ以上と電気的に接続されることができる。例えば、金属コア層３４０は、第２特性のパッケージ間接続部２９０Ａのうちのいずれか１つと電気的に接続され、多様な基準電圧を提供するか、動作電圧平面、または接地平面として用いられる。
【０１１３】
図５Ｄないし図５Ｆを参照すると、本発明の技術的思想の多様な実施形態によるパッケージ積層構造物３００ｄ−３００ｆは、上部パッケージ２００ｂ及び下部パッケージ３０５ａ−３０５ｃをそれぞれ含むことができる。
【０１１４】
図５Ｄを参照すると、上部パッケージ基板２０１ｂは金属コア層２４０を含むことができる。図５Ｅ及び図５Ｆを参照すると、上部パッケージ基板２０１ｂ及び下部パッケージ基板３０１ｂはそれぞれ金属コア層２４０、３４０を含むことができる。上部パッケージ２００ｂは、図４Ｂを参照して理解することができ、下部パッケージ３０５ａ−３０５ｃは図５Ａないし図５Ｃを参照して理解することができる。本実施形態に対する説明は図５Ａないし図５Ｃを参照してさらに詳しく理解することができる。
【０１１５】
図５Ｇないし図５Ｊを参照すると、本発明の技術的思想の多様な実施形態によるパッケージ積層構造物３００ｇ−３００ｊは、上部パッケージ２００ａ、２００ｂ及び下部パッケージ３０６ａ−３０６ｃをそれぞれ含むことができる。下部パッケージ３０６ａ−３０６ｃは、図５Ａないし図５Ｆに示す下部パッケージ３０５ａ−３０５ｃと比較して、第１下部半導体素子３５０Ｌ１及び第２下部半導体素子３５０Ｌ２を含むことができる。第１下部半導体素子３５０Ｌ１は下部シリコン貫通ビア３６７を含むことができる。第１下部半導体素子３５０Ｌ１と第２下部半導体素子３５０Ｌ２はチップ間接続部３５６を介して互いに電気的に接続されることができる。チップ間接続部３５６は、下部シリコン貫通ビア３５７とそれぞれ電気的に接続されることができる。第１下部半導体素子３５０Ｌ１はロジック素子を含むことができ、第２下部半導体素子３５０Ｌ２はメモリ素子を含むことができる。例えば、第２下部半導体素子３５０Ｌ２は広域入出力（wide Ｉ／Ｏ）メモリ素子を含むことができる。すなわち、下部パッケージ３０６ａ−３０６ｃは、フリップチップ方法を用いて互いに電気的に接続されたロジック素子とメモリ素子を含むことができる。
【０１１６】
図５Ｇないし図５Ｊをさらに参照すると、第１及び第２特性のパッケージ間接続部２９０ＡU、２９０ＡＬ、２９０ＢＵ、２９０ＢＬは、それぞれ上部パッケージ間接続部２９０ＡＵ、２９０ＢＵ及び下部パッケージ間接続部２９０ＡＬ、２９０ＢＬを含むことができる。上述にしたように、上部パッケージ間接続部２９０ＡＵ、２９０ＢＵ及び下部パッケージ間接続部２９０ＡＬ、２９０ＢＬが一体化された形態として理解することができる。本発明の技術的思想において、パッケージ間接続部２９０Ａ、２９０Ｂは１つで形成されることができ、２つ以上のパッケージ間接続部が一体化されて形成されることもできる。よって、図５Ａないし図５Ｊに示すパッケージ間接続部２９０Ａ、２９０Ｂ、２９０ＡU、２９０ＡＬ、２９０ＢＵ、２９０ＢＬの形状は互いに互換される。
【０１１７】
図５Ａないし図５Ｊを参照して説明した本発明の技術的思想によるパッケージ積層構造物３００ａ−３００ｊは、第１側面Ｓ１に近いか、または左半部Ｌに偏重されるように配置された第１特性の伝導性構成要素２６０Ａ、２７０Ａ、２１０Ａ、２９０Ａ、２９０ＡU、２９０ＡＬ、３１０Ａを含むことができる。第１特性の伝導性構成要素２６０Ａ、２７０Ａ、２１０Ａ、２９０Ａ、２９０ＡU、２９０ＡＬ、３１０Ａは、第１機能及び／または第２機能を実行することができる。第１機能は、データ信号及び／またはデータ回路用基準電圧（または供給電圧）を伝達または提供することを含むことができる。第２機能は、アドレス／コントロール信号を伝達することを含むことができる。
【０１１８】
図５Ａないし図５Ｊをさらに参照すると、本発明の技術的思想によるパッケージ積層構造物３００ａ−３００ｊは、第２側面Ｓ２に近いか、または右半部Ｒに偏重されるように配置された第２特性の伝導性構成要素２６０Ｂ、２７０Ｂ、２１０Ｂ、２９０Ｂ、２９０ＢＵ、２９０ＢＬ、３１０Ｂを含むことができる。第２特性の伝導性構成要素２６０Ｂ、２７０Ｂ、２１０Ｂ、２９０Ｂ、２９０ＢＵ、２９０ＢＬ、３１０Ｂは第３機能を実行することができる。第３機能は、アドレス／コントロール回路用基準電圧（または供給電圧）を伝達または提供することを含むことができる。
【０１１９】
本発明の技術的思想において、上部半導体素子２５０と下部半導体素子３５０は、第１特性の伝導性構成要素２６０Ａ、２７０Ａ、２１０Ａ、２９０Ａ、２９０ＡU、２９０ＡＬ、３１０Ａのうちの一部、第１フリップチップ接続部ランド３２１及び第１フリップチップ接続部３２３を介してデータ信号及び／またはアドレス／コントロール信号を送信／受信することができる。
【０１２０】
図５Ｇないし図５Ｊにおいて、チップ間接続部３５６は図３Ｅないし図３Ｇを参照して多様に配置されることができる。具体的に、チップ間接続部３５６は下部半導体素子３５０の上面の一部に偏重されることもでき、全体的に実質的に交差するように配列することができる。例えば、他の第１特性の伝導性構成要素２６０Ａ、２７０Ａ、２１０Ａ、２９０Ａ、２９０ＡU、２９０ＡＬ、３１０Ａの配置によって偏重されることができ、対向する位置に配置されることもできる。もちろん、全体的に均一な形状に配列されることができる。これは各チップ間接続部３５６の機能によって決定されることができる。さらに、チップ間接続部３５６を介して多様な基準電圧Ｖｄｄ／Ｖｓｓを伝達しながらシールディング（shielding）効果が得られる場合、全体的に均一であるか、または第１特性の伝導性構成要素２６０Ａ、２７０Ａ、２１０Ａ、２９０Ａ、２９０ＡU、２９０ＡＬ、３１０Ａの配置によって偏重されることができる。チップ間接続部３５６を介してデータ信号、アドレス信号、その他にオシレーティング信号を伝達しようとする場合、信号成分に応じて多様に配置することができる。本発明の技術的思想の一実施形態によれば、チップ間接続部３５６がその機能に応じて多様なパターンに偏重されることができる。
【０１２１】
上述した実施形態によるパッケージ積層構造物３００ａ−３００ｊは、データ信号、データ回路用基準電圧（または供給電圧）及び／またはアドレス／コントロール信号を伝達する第１特性の伝導性構成要素２６０Ａ、２７０Ａ、２１０Ａ、２９０Ａ、２９０ＡU、２９０ＡＬ、３１０Ａの配線（routes）形状の配列または配線デザインが簡略化または単純化されることができ、各信号経路の差による信号遅延偏差などが減少して信号完全性（signal integrity）がよくなることができる。
【０１２２】
図６Ａないし図６Ｋは、本発明の技術的思想の多様な実施形態によるパッケージ積層構造物の分離斜視図である。特に、上部パッケージが複数個の半導体素子を含む場合を示している。図６Ａないし図６Ｋにおいて、類似の構成要素及び／または類似の図面参照符号は同じであるか類似の機能を有する構成要素であることとして理解することができる。よって、各実施形態においては特徴的な差異点だけを説明する。
【０１２３】
図６Ａを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ積層構造物４００ａは、上部パッケージ４０５Ｕ、下部パッケージ４０５Ｌ及びパッケージ間接続部４９０Ａ、４９０Ｂを含むことができる。
【０１２４】
上部パッケージ４０５Ｕは、上面に実装された複数個の上部半導体素子４５１、４５２を含むことができる。説明の便利のために、上部パッケージ４０５Ｕが２つの上部半導体素子４５１、４５２を含む物として見なされる。しかし、上部パッケージ４０５は、２つ以上の半導体素子を含むものとして理解すべきである。上部半導体素子４５１、４５２は、本明細書に添付された多様な図面に例示された半導体素子のうちの１つとすることができる。例えば、半導体素子は図２０Ａに例示されたマスタ半導体素子または図２０Ｃに示すスレーブ半導体素子とすることができる。
【０１２５】
例えば、図６Ｂないし図６Ｊに示す、他の実施形態に用いる上部パッケージ４０５も、その上に実装された２つ以上の半導体素子を含むことができる。さらに、図６Ｂないし図６Ｊの上部半導体素子４５１、４５２も図２０Ａに示すマスタ半導体素子または図２０Ｃに示すスレーブ半導体素子とすることができる。
【０１２６】
本明細書の一態様によれば、２つの上部半導体素子４５１、４５２は同一素子とすることができる。また、２つの上部半導体素子４５１、４５２の１つはＤＲＡＭであり、他の１つはフラッシュメモリのような不揮発性メモリとすることができる。
【０１２７】
図６Ａを参照すると、上部パッケージ４０５Ｕは、平面図において互いに９０゜回転して配置された第１上部半導体素子４５１及び第２上部半導体素子４５２を含むことができる。上部半導体素子４５１、４５２は、第１特性のボンディングパッド４６１Ａ、４６２Ａ及び第２特性のボンディングパッド４６１Ｂ、４６２Ｂを含むことができる。上述のように、第１特性のボンディングパッド４６１Ａ、４６２Ａは第１機能及び／または第２機能を実行することができ、第２特性のボンディングパッド４６１Ｂ、４６２Ｂは第３機能を実行することができる。
【０１２８】
上部パッケージ基板４１０Ｕの２つの辺に近く第１特性のワイヤランド４７１Ａ、４７２Ａが配置されることができる。２つの辺は、図面において左辺及び下辺として例示された。上部パッケージ基板４１０Ｕの他の２つの辺に近く第２特性のワイヤランド４７１Ｂ、４７２Ｂが配置されることができる。第１特性のワイヤランド４７１Ａ、４７２Ａは、第１特性のボンディングパッド４６１Ａ、４６２Ａとそれぞれ近く配置されて電気的に接続されることができる。第２特性のワイヤランド４７１Ｂ、４７２Ｂは、第２特性のボンディングパッド４６１Ｂ、４６２Ｂとそれぞれ近く配置されて電気的に接続されることができる。より詳しくは、第１特性のワイヤランド４７１Ａ、４７２Ａは、第１型（primary）第１特性のワイヤランド４７１Ａと第２型（secondary）第１特性のワイヤランド４７２Ａを含むことができる。第１型（primary）第１特性のワイヤランド４７１Ａは第１上部半導体素子４５１の第１特性のボンディングパッド４６１Ａと電気的に接続されることができる。第２型（secondary）第１特性のワイヤランド４７２Ａは、第２上部半導体素子４５２の第１特性のボンディングパッド４６２Ａと連結されることができる。
【０１２９】
第２特性のワイヤランド４７１Ｂ、４７２Ｂは、第１型第２特性のワイヤランド４７１Ｂと第２型第２特性のワイヤランド４７２Ｂに区別されることができる。第１型第２特性のワイヤランド４７１Ｂは、第１上部半導体素子４５１の第２特性のボンディングパッド４６１Ｂと連結されることができる。第２型第２特性のワイヤランド４７２Ｂは第２上部半導体素子４５２の第２特性のボンディングパッド４６２Ｂと連結されることができる。第１及び第２特性のワイヤランド４７１Ａ、４７１Ｂ、４７２Ａ、４７２Ｂは、例えば、上部パッケージ基板４１０Ｕの内部の信号配線パターンを介して第１及び第２特性のパッケージ間接続部４９０Ａ、４９０Ｂとそれぞれ電気的に接続されることができる。
【０１３０】
図６Ｂないし図６Ｅを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ積層構造物４００ｂ−４００ｅの上部パッケージ４０５Ｕは多様な形態に配置された複数個の上部半導体素子４５１、４５２を含むことができる。
【０１３１】
図６Ｂ及び図６Ｃを参照すると、上部半導体素子４５１、４５２が上部パッケージ基板４１０Ｕの中心線に対称形状に配置されることができる。図６Ｂをさらに参照すると、第１特性のボンディングパッド４６１Ａ、４６２Ａ及び第１特性のワイヤランド４７１Ａ、４７２Ａが上部パッケージ基板４１０Ｕの外郭により近く配置されることができる。第２特性のボンディングパッド４６１Ｂ、４６２Ｂ及び第２特性のワイヤランド４７１Ｂ、４７２Ｂが上部パッケージ基板４１０Ｕの中央により近く配置されることができる。図６Ｃをさらに参照すると、第１特性のボンディングパッド４６１Ａ、４６２Ａ及び第１特性のワイヤランド４７１Ａ、４７２Ａが上部パッケージ基板４１０Ｕの中央により近く配置されることができ、第２特性のボンディングパッド４６１Ｂ、４６２Ｂ及び第２特性のワイヤランド４７１Ｂ、４７２Ｂが上部パッケージ基板４１０Ｕの外郭により近く配置されることができる。
【０１３２】
図６Ｄ及び図６Ｅを参照すると、上部半導体素子４５１、４５２が互いに平行な形状に配置されることができる。図６Ｄをさらに参照すると、上部半導体素子４５１、４５２が縦方向に揃って並んでいるように配置されることができ、図６Ｅをさらに参照すると、上部半導体素子４５１、４５２が横方向に揃って並んでいるように配置されることができる。
【０１３３】
図６Ｆを参照すると、図６Ｅに示すパッケージ積層構造物４００ｅと比較して、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ積層構造物４００ｆの上部パッケージ４０５Ｕは、上部パッケージ基板４１０上に横方向に揃って並んでいるように実装された複数個の上部半導体素子４５１、４５２を含むことができる。図６Ｆの上部半導体素子４５１は、図６Ｅに示す上部半導体素子４５１と比較して１８０゜角度に回転されることができる。
【０１３４】
図６Ｇを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ積層構造物４００ｇの上部パッケージ４０５Ｕは、垂直するように積層された複数個の上部半導体素子４５１、４５２を含むことができる。
【０１３５】
下部パッケージ４０５Ｌは上部パッケージ４０５Ｕの下に配置されることができる。下部パッケージ４０５Ｌは下部パッケージ基板４１０Ｌ及び下部半導体素子４５０を含むことができる。応用実施形態において、下部半導体素子４５０は、上部パッケージ基板４１０Ｕの第１辺（または第１辺に近い第１領域）に近く配置されたメモリコントロール回路４７７を含むことができる。第１及び第２上部半導体素子４５１、４５２を一緒にコントロールするための１つの信号チャネルが第１及び第２上部半導体素子４５１、４５２とメモリコントロール回路４７７との間に、ボンディングパッド４６１Ａ、４６２Ａとの間に形成されることができる。
【０１３６】
応用実施形態において、第２上部半導体素子４５２の長軸は、第１上部半導体素子４５１の長軸と実質的に平行に配列されることができる。
【０１３７】
応用実施形態において、ボンディングパッド４６１Ａ、４６２Ａは、それぞれデータ信号を伝達するための第１ボンディングパッド、アドレス／コントロール信号を伝達するための第２ボンディングパッド、及びデータ信号のための供給電圧を提供するための第４ボンディングパッドを有することができる。第１及び第２上部半導体素子４５１、４５２のボンディングパッド４６１Ａ、４６２Ａの第１、第２及び／または第４ボンディングパッドの複数または全部は上部パッケージ基板４１０Ｕの第１領域に近く配置することができる。
【０１３８】
また、ボンディングパッド４６１Ｂ、４６２Ｂは、アドレス／コントロール信号のための供給電圧を提供する第３ボンディングパッドを含むことができる。第１及び第２上部半導体素子４５１、４５２のボンディングパッド４６１Ｂ、４６２Ｂの第３ボンディングパッドの複数または全部は第１領域と対向する上部パッケージ基板４１０Ｕの第２領域に近く配置されることができる。
【０１３９】
図６Ｈを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ積層構造物４００ｈの上部パッケージ４０５Ｕは、階段状に積層するために、１つが他の１つの上部にオフセット方法で積層された複数個の上部半導体素子４５１、４５２を含むことができる。図６Ｉを参照すると、図６Ｈと比較して、上部半導体素子４５１、４５２は一辺にすべてが近く配置されたボンディングパッド４６１、４６２を含むことができる。図６Ｇないし図６Ｉの上部半導体素子４５１、４５２は、図６Ａに示すように互いに９０゜に回転された形状に配置されることができる。
【０１４０】
図６Ｊを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ積層構造物４００ｊの上部パッケージ４０５Ｕは、互いに直交するように１つが他の１つの上に積層された複数個の上部半導体素子４５１、４５２を含むことができる。図６Ｊに示す上部半導体素子４５１、４５２の配列と形状は、図６Ａを、図６Ｇないし図６Ｉをさらに参照してさらに理解しやすくすることができる。
【０１４１】
応用実施形態において、上部パッケージ基板４１０Ｕは、それぞれ第１辺Ｓ１ｊと第２辺Ｓ２ｊとの間に配置された第３辺Ｓ３ｊ及び第３辺Ｓ３ｊと対向する第４辺Ｓ４ｊを含むことができる。第２上部半導体素子４５２の第１及び第２ボンディングパッドの複数または全部は第３辺Ｓ３ｊに近く配置されることができ、第２上部半導体素子４５２の第３ボンディングパッドの複数または全部は第４辺Ｓ４ｊに近く配置されることができる。
【０１４２】
応用実施形態において、下部半導体素子４５０は、上部パッケージ基板４１０Ｕの第１辺Ｓ１ｊに近く配置された第１メモリコントロール回路４４７及び上部パッケージ基板４１０Ｕの第３辺Ｓ３ｊに近く配置された第２メモリコントロール回路４４８を含むことができる。本実施形態によれば、第１信号チャネル（図示せず）は、第１上部半導体素子４５１をコントロールするために第１上部半導体素子４５１の第１及び第２ボンディングパッドと第１メモリコントロール回路４４７との間に形成されることができ、第２信号チャネル（図示せず）は、第２上部半導体素子４５２をコントロールするために第２上部半導体素子４５２の第１及び第２ボンディングパッドと第２メモリコントロール回路４４８との間に形成されることができる。この方法で、多重信号チャネルが第１及び第２上部半導体素子４５１、４５２と下部半導体素子４５０との間に形成されることができる。
【０１４３】
応用実施形態において、下部半導体素子４５０は、第１メモリコントロール回路４４７及び第２メモリコントロール回路４４８と電気的に接続された伝導性バンプを用いて下部パッケージ基板４１０Ｌと電気的に接続されることができる。
【０１４４】
応用実施形態において、第１及び第２上部半導体素子４５１、４５２はＤＲＡＭであり、下部半導体素子４５０はロジック素子とすることができる。
【０１４５】
応用実施形態において、第２上部半導体素子４５２の長軸は、第１上部半導体素子４５１の長軸と比較して直角に配置されることができる。
【０１４６】
図６Ｋを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ積層構造物４００ｋは、下部半導体素子４５０上に配置された積層半導体素子４５３をさらに含むことができる。積層半導体素子４５３は、広域入出力メモリ素子（wide I/O memory device）を含むことができる。より詳しくは、下部半導体素子４５０の表面上にチップ間接続部４５６が配置されることができる。チップ間接続部４５６は両方に不均等、不均衡または偏重されるように配置されることができる。しかし、チップ間接続部４５６は図３Ｅないし図３Ｇに示す形状に形成されることができる。チップ間接続部４５６を介して下部半導体素子４５０と積層半導体素子４５３が電気的に接続されることができる。
【０１４７】
図６Ａないし図６Ｋに示す本発明の多様な実施形態によるパッケージ積層構造物４００ａ−４００ｋは、複数個の上部半導体素子４５１、４５２を有しながら、第１及び第２特性のパッケージ間接続部４９０Ａ、４９０Ｂを含むことができる。第１及び第２パッケージ間接続部４９０Ａ、４９０Ｂは左半部または右半部に偏重配置されることができる。パッケージ間接続部４９０Ａ、４９０Ｂは、上部パッケージ間接続部４９０ＡＵ、４９０ＢＵ及び下部パッケージ間接続部４９０ＡＬ、４９０ＢＬを含むことができる。本発明の技術的思想は以下においても他の図面を参照し、さらに広くかつ詳細に説明することができる。
【０１４８】
図７Ａないし図７Ｇは、本発明の技術的思想の実施形態による多様な上部パッケージの側断面を概略的に示す図である。本発明の技術的思想を理解しやすくするために、上部半導体素子５５１、５５２は、ポンディングワイヤ５７５が見えるように側面を示し、パッケージ基板５０１ａ−５０１ｈは概略的な縦断面を示した。上部半導体素子５５１、５５２は、図６Ａまたは図６Ｊに示すように、２つのうちのいずれか１つが９０゜回転した形態に配置されることができる。しかし、本発明の技術的思想を理解しやすくするために、図７Ａないし図７Ｇにおいて、上部半導体素子５５１、５５２は、図６Ｂに示す上部半導体素子４５１、４５２の配列と類似に、互いに平行するように示す。本発明の技術的思想を理解しやすくするために、図示されないダイ接着フィルム５５５及び上部モールディング材５４９が形成されることができる。上述のように、第１型（primary）という用語は、第１上部半導体素子５５１と電気的に接続される伝導性構造物を意味し、第２型（secondary）という用語は第２上部半導体素子５５２と電気的に接続される伝導性構造物を意味することができる。
【０１４９】
例えば、第１型第１特性の伝導性構造物は、第１型第１特性のボンディングパッド５６１Ａ、第１型第１特性のワイヤランド５７１Ａ、及び第１型第１特性の上部パッケージ間接続部ランド５１０Ａを含むことができる。第１型第２特性の伝導性構造物は、第１型第２特性のボンディングパッド５６１Ｂ、第１型第２特性のワイヤランド５７１Ｂ、第１型第２特性の上部パッケージ間接続部ランド５１０Ｂを含むことができる。
【０１５０】
第２型第１特性の伝導性構造物は、第２上部半導体素子５５２と連結された第２型第１特性のボンディングパッド５６２Ａ、第２型第１特性のワイヤランド５７２Ａ、及び第２型第１特性の上部パッケージ間接続部ランド５１０Ａを含むことができる。
【０１５１】
第２型第２特性の伝導性構造物は、第２型第２特性のボンディングパッド５６２Ｂ、第２型第２特性のワイヤランド５７２Ｂ、及び第２型第２特性の上部パッケージ間接続部ランド５１０Ｂを含むことができる。
【０１５２】
本実施形態において、第１特性の上部パッケージ間接続部ランド５１０Ａは第１型及び第２型を特別に区分しなかった。また、第２特性の上部パッケージ間接続部ランド５１０Ｂと第１型及び第２型を特別に区分しなかった。
【０１５３】
上述のように、第１特性の伝導性構造物は第１機能及び／または第２機能を実行することができ、第２特性の伝導性構造物は第３第４機能を実行することができる。第１機能はデータ信号及び／またはデータ回路用基準電圧または供給電圧を伝達または提供することを含むことができる。第２機能はアドレス／コントロール信号を伝達することを含むことができる。第３機能はアドレス／コントロール回路用基準電圧または供給電圧を伝達または提供することを含むことができる。
【０１５４】
本発明の技術的思想の多様な実施形態による上部パッケージ５００ａは図示されるように、パッケージ基板５０１ａ上に水平的に配列または垂直（図示せず）に、１つが他の１つの上に積層された複数個の上部半導体素子５５１、５５２を含むことができる。上部半導体素子５５１、５５２は第１特性のボンディングパッド５６１Ａ、５６２Ａを含むことができる。上部半導体素子５５１、５５２はさらに第２特性のボンディングパッド５６１Ｂ、５６２Ｂを含むことができる。パッケージ基板５０１ａ上には、第１特性のワイヤランド５７１Ａ、５７２Ａが配置されることができる。第２特性のワイヤランド５７１Ｂ、５７２Ｂがさらにパッケージ基板５０１ａ上に配置されることができる。第１及び第２特性のワイヤランド５７１Ａ、５７１Ｂ、５７２Ａ、５７２Ｂは、第１上部半導体素子５５１と電気的に接続される第１型及び第２上部半導体素子５５２と、電気的に接続される第２型に区別することができる。
【０１５５】
第１特性のワイヤランド５７１Ａ、５７２Ａは第１特性のパッケージ間接続部ランド５１０Ａと電気的に接続されることができ、第２特性のワイヤランド５７１Ｂ、５７２Ｂは第２特性のパッケージ間接続部ランド５１０Ｂと電気的に接続されることができる。
【０１５６】
本明細書の一態様によれば、上述の機能的に偏重されたボンディングパッド５６１Ａ、５６２Ａが図７Ａに示すように配列された場合、ボンディングパッド５６１Ａ、５６２Ａとワイヤランド５７１Ａ、５７２Ａ（または、他の配線構成要素及び／またはメモリコントロール回路）との間の信号経路は既存の配列よりも短縮できる。
【０１５７】
パッケージ基板５０１ａは、順に積層された第１絶縁層５３１、第１金属層５４１、第２絶縁層５３２、第２金属層５４２、第３絶縁層５３３、絶縁性コア層５３０、第４絶縁層５３４、第３金属層５４３、第５絶縁層５３５、第４金属層５４４及び第６絶縁層５３６を含むことができる。
【０１５８】
ビア５８１ａ、５８１ｂ、５８２ａ、５８２ｂ、５８２ｃ、５８３ａ、５８３ｂ、５８６ａ、５８６ｂ、５８７ａ、５８７ｂ、５８７ｃ、５８８は金属層５４１−５４４を互いに垂直に連結することができ、第２ないし第５絶縁層５３２−５３５及び絶縁性コア層５３０を貫通することができる。図面にはビア５８１ａ、５８１ｂ、５８２ａ、５８２ｂ、５８２ｃ、５８３ａ、５８３ｂ、５８６ａ、５８６ｂ、５８７ａ、５８７ｂ、５８７ｃ、５８８が偏重するように示したが、図面とは異なって偏重せず、さらに多様な位置に多様な形状に配置されることができる。本図面において、ビア５８１ａ、５８１ｂ、５８２ａ、５８２ｂ、５８２ｃ、５８３ａ、５８３ｂ、５８６ａ、５８６ｂ、５８７ａ、５８７ｂ、５８７ｃ、５８８は電気的な接続を概念的に説明するためのものである。
【０１５９】
本実施形態において、第１特性のパッケージ間接続部ランド５１０Ａはパッケージ基板５０１ａの第１側面または第１辺Ｓ１に近く配置されることができる。図面において、第１側面Ｓ１は左側面とすることができる。よって、第１特性のパッケージ間接続部ランド５１０Ａはパッケージ基板５０１ａの左半部Ｌに配置されることができる。第２特性のパッケージ間接続部ランド５１０Ｂはパッケージ基板５０１ａの第１側面または第１辺Ｓ１と対向する第２側面または第２辺Ｓ２に近く配置されることができる。図面において、第２側面Ｓ２は右側面とすることができる。よって、第２特性のパッケージ間接続部ランド５１０Ｂはパッケージ基板５０１ａの右半部Ｒに配置されることができる。
【０１６０】
図７ｂを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による上部パッケージ５００ｂのパッケージ基板５０１ｂは、順次または相互に積層された第１絶縁層５３１、第１金属層５４１、第２絶縁層５３２、第２金属層５４２、第３絶縁層５３３、金属コア層５４０、第４絶縁層５３４、第３金属層５４３、及び第５絶縁層５３５を含むことができる。
【０１６１】
第２特性の伝導性構成要素５６１Ｂ、５６２Ｂ、５７１Ｂ、５７２Ｂ、５１０Ｂ中の一部が金属コア層５４０と電気的に接続しないこともある。例えば、金属コア層５４０のような１つまたはそれ以上の金属コア層は多様な基準電圧または供給電圧を提供することに用いられる。また、１つまたは多様な電圧の平面として用いられる。例示的に、金属コア層５４０は多様なビア５８３ａ、５８３ｂ、５８８ａ、５８８ｂを介して第２特性のワイヤランド５７１Ｂ、５７２Ｂと個別的にまたは共通的に連結されることができる。
【０１６２】
図７ｃを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による上部パッケージ５００ｃのパッケージ基板５０１ｃは、順に積層された第１絶縁層５３１、第１金属層５４１、第２絶縁層５３２、金属コア層５４０、第３絶縁層５３３、第２金属層５４２、第４絶縁層５３４、第３金属層５４３、及び第５絶縁層５３５を含むことができる。図７Ｃに関する説明は図７Ｂを参照して理解することができる。
【０１６３】
図７Ｄを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による上部パッケージ５００ｄのパッケージ基板５０１ｄは、順に積層された第１絶縁層５３１、第１金属層５４１、第２絶縁層５３２、金属コア層５４０、第３絶縁層５３３、第２金属層５４２、及び第４絶縁層５３４を含むことができる。例えば、金属コア層５４０の上部に第１金属層５４１が積層されることができ、金属コア層５４０の下部に第２金属層５４２が積層されることができる。すなわち、第１金属層５４１及び第２金属層５４２は金属コア層５４０の両面上に配列されることができる。
【０１６４】
本実施形態において、第１型第１特性のワイヤランド５７１Ａと第１特性のパッケージ間接続部ランド５１０Ａは第１金属層５４１を介して互いに電気的に接続されることができ、第２型第１特性のワイヤランド５７２Ａと第１特性のパッケージ間接続部ランド５１０Ａは第２金属層５４２を介して互いに電気的に接続されることができる。
【０１６５】
金属コア層５４０は、第１型及び第２型第２特性のワイヤランド５７１Ｂ、５７２Ｂのうちの一部及び第２特性のパッケージ間接続部ランド５１０Ｂと電気的に接続されることができる。
【０１６６】
図７Ｅを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による上部パッケージ５００ｅは上部シリコン貫通ビア５６１ｖａ、５６１ｖｂを介して互いに電気的に接続された複数個の上部半導体素子５５１−５５４を含むことができる。第１特性の上部シリコン貫通ビア５６１ｖａは、データ信号、データ回路用基準電圧（または供給電圧）及び／またはアドレス／コントロール信号を伝達または提供することができる。第２特性の上部シリコン貫通ビア５６１ｖｂはアドレス／コントロール回路用基準電圧（または供給電圧）及び／または素子／パッケージ用電圧を伝達または提供することができる。上部パッケージ基板５０１ｅは第１特性の上部シリコン貫通ビア５６１ｖａと電気的に接続された第１特性のビアパッド２７１ｖａ及び第２特性の上部シリコン貫通ビア５６１ｖｂと電気的に接続された第２特性のビアパッド２７１ｖｂを含むことができる。
第１特性の上部シリコン貫通ビア５６１ｖａ及び第１特性のビアパッド５７１ｖａは上部半導体素子５５１−５５４または上部パッケージ５００ｅの左半部Ｌに偏重されるか、または第１辺Ｓ１に近く配置されることができる。第２特性の上部シリコン貫通ビア５６１ｖｂ及び第２特性のビアパッド５７１ｖｂは上部半導体素子５５１−５５４または上部パッケージ５００ｅの右半部Ｒに偏重されるか、または第２辺Ｓ２に近く配置されることができる。図面において、ダイ接着フィルム及びモールディング材が省略されている。本発明の技術的思想及び範疇内において適切な封止（encapsulation）工程または物質が用いることができる。
【０１６７】
第１特性のビアパッド５７１ｖａは第１特性のパッケージ間接続部ランド５１０Ａと電気的に接続されることができ、第２特性のビアパッド５７１ｖｂは第２特性のパッケージ間接続部ランド５１０Ｂと電気的に接続されることができる。よって、第１特性のパッケージ間接続部ランド５１０Ａは、上部パッケージ５００ｅの第１側面Ｓ１に近いか、または、左半部Ｌに偏重されるように配置されることができる。第２特性のパッケージ間接続部ランド５１０Ｂは、上部パッケージ５００ｅの第２側面Ｓ２に近いか、または、右半部Ｒに偏重されるように配置されることができる。
【０１６８】
図７Ｆを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による上部パッケージ５００ｆは垂直に積層された複数個の上部半導体素子５５１、５５２を含むことができる。本実施形態に対する詳細な説明は、他の図面を参照し、十分理解することができるので省略する。図面において上部半導体素子５５１、５５２は、本発明の技術的思想を理解しやすくするために、互いに離隔されたように示した。しかし、実際には、上部半導体素子５５２は、上部半導体素子５５１上に、その間に介在された接着層（図示せず）と一緒に積層された形状に配置されることができる。
【０１６９】
図７Ｇを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による上部パッケージ５００ｈは、上部シリコン貫通ビア５６１ｖａ、５６１ｖｂ、５６２ｖａ、５６２ｖｂを介して互いに電気的に接続された複数個の上部半導体素子５５１−５５４を含むことができる。本実施形態によるより詳細な説明は図７Ｆを参照して理解されることができる。
【０１７０】
図７Ｈを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による上部パッケージ５００ｇは、階段状に積層された複数個の上部半導体素子５５１、５５２を含むことができる。本実施形態による上部半導体素子５５１、５５２の積層形状は本明細書の他の図面によってより詳しく理解することができる。
【０１７１】
図７Ｂないし図７Ｈをさらに参照すると、本発明の技術的思想の多様な実施形態による金属層５４１−５４３及び金属コア層５４０は、例えば、表１のように、多様な方法に応用されることができる。各金属層の順序は、互いに互換することができる。また、表１に提示した応用例の以外にも、さらに多様な方法に応用されることができる。
【０１７２】
【表１】
2013042136.tif 000003
【０１７３】
図８Ａないし図８Ｉは、本発明の技術的思想の実施形態による下部パッケージを概略的に示す側断面図、縦断面図、及び部分拡大図である。
【０１７４】
図８Ａを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による下部パッケージ６００ａは、下部パッケージ基板６０１ａ及び下部パッケージ基板６０１ａ上に配置された下部半導体素子６５０を含むことができる。
【０１７５】
下部パッケージ基板６０１ａは、第１側面または第１辺Ｓ１に近く配置された第１特性の下部パッケージ間接続部ランド６１０Ａを含むことができる。すなわち、下部パッケージ基板６０１ａは、左半部Ｌに偏重されるように配置された第１特性の下部パッケージ間接続部ランド６１０Ａを含むことができる。下部パッケージ基板６０１ａは、下部半導体素子６５０の第１側面Ｓ１に近く配置された第１フリップチップ接続部６２３及び第１フリップチップ接続部６２３と対応する第１フリップチップ接続部ランド６２１を含むことができる。すなわち、下部パッケージ基板６０１ａは下部半導体素子６５０の左半部Ｌに偏重されるように配置された第１フリップチップ接続部６２３及び第１フリップチップ接続部６２３と対応する第１フリップチップ接続部ランド６２１を含むことができる。
【０１７６】
下部パッケージ基板６０１ａは第１側面Ｓ１と対向する第２側面または第２辺Ｓ２に近く配置された第２特性のパッケージ間接続部ランド６１０Ｂを含むことができる。すなわち、下部パッケージ基板６０１ａは右半部Ｒに偏重されるように配置された第２特性のパッケージ間接続部ランド６１０Ｂを含むことができる。本実施形態による下部パッケージ基板６０１ａは第１側面Ｓ１と対向する第２側面Ｓ２に近く配置された第２フリップチップ接続部６２４と対応する第２フリップチップ接続部ランド６２２を含むことができる。すなわち、下部パッケージ基板６０１ａは下部半導体素子６５０の右半部Ｒに偏重されるように配置された第２フリップチップ接続部６２４と対応する第２フリップチップ接続部ランド６２２を含むことができる。
【０１７７】
下部パッケージ基板６０１ａは、順に積層された第１絶縁層６３１、第１金属層６４１、第２絶縁層６３２、第２金属層６４２、第３絶縁層６３３、第３金属層６４３、第４絶縁層６３４、絶縁性コア層６３０、第５絶縁層６３５、第４金属層６４４、第６絶縁層６３６、第５金属層６４５、第７絶縁層６３７、第６金属層６４６、及び第８絶縁層６３８を含むことができる。
【０１７８】
第１金属層６４１は下部パッケージ間接続部ランド６１０Ａ、６１０Ｂ及びフリップチップ接続部ランド６２１、６２２を含むことができる。第１金属層６４１は多様な基準電圧または供給電圧を提供するのに用いることができる。応用実施形態において、第１金属層６４１は素子／パッケージ用電圧平面、特に接地電圧平面に用いることができる。第２金属層６４２は、データ信号、データ回路用基準電圧（または供給電圧）またはアドレス／コントロール信号を伝達または提供する配線（routes）として用いることができる。第３金属層６４３及び第４金属層６４４もデータ信号、データ回路用基準電圧（または供給電圧）またはアドレス／コントロール信号を伝達するか、または提供する配線（routes）として用いることができる。特に、アドレス／コントロール信号を伝達する配線（routes）として用いることができる。第５金属層６４５は、データ信号、データ回路用基準電圧（または供給電圧）及びアドレス／コントロール信号のうち、１つまたは２つ以上を除いた他の信号を伝達または提供するのに用いることができる。例えば、下部半導体素子６５０が、外部とデータ信号または他の信号を通信するのに主に用いることができる。第６金属層６４６はボード接続部６０９と電気的に接続されることができる。よって、第６金属層６４６は、ボード接続部６０９の数と配列によりデザインされることができる。第６金属層６４６は、アドレス／コントロール回路用基準電圧（供給電圧）または素子／パッケージ用基準電圧の接地平面に用いることができる。
【０１７９】
下部半導体素子６５０はロジック素子を含むことができる。下部半導体素子６５０は、左半部Ｌまたは下部パッケージ基板６０１ａの第１側面Ｓ１に近く配置されたメモリコントロール回路６４９を含むことができる。下部半導体素子６５０は第１及び第２フリップチップ接続部６２３、６３４を介して金属層６４１−６４６と電気的に接続されることができる。第１フリップチップ接続部６２３は下部半導体素子６５０のメモリコントロール回路６４９の位置に対応する位置に配置されることができる。すなわち、第１フリップチップ接続部６２３及び第１フリップチップ接続部ランド６２１は下部半導体素子６５０のメモリコントロール回路６４９の位置に対応する位置に配置されることができる。
【０１８０】
第２フリップチップ接続部６２４は、下部半導体素子６５０の右半部Ｒまたは下部パッケージ基板６０１ａの第１側面Ｓ１と対向する第２側面Ｓ２に近く配置されることができる。第２側面Ｓ２は右側面とすることができる。よって、第２フリップチップ接続部６２４は下部半導体素子６５０の右半部Ｒに配置されることができる。下部半導体素子６５０は第１フリップチップ接続部６２３及び第１フリップチップ接続部ランド６２１と電気的に接続されて下部半導体素子６５０の上側に位置した上部半導体素子（図示せず）と通信することができる。上述のように、データ信号及びアドレス／コントロール信号は、第１フリップチップ接続部６２３及び第１フリップチップ接続部ランド６２１を介して上部半導体素子と下部半導体素子６５０との間で通信することができる。しかし、多様な電圧、例えば、データ回路用電圧、アドレス／コントロール回路用電圧、及び／または素子／パッケージ用電圧は第１フリップチップ接続部６２３及び第１フリップチップ接続部ランド６２１と直接的に接続されない場合もある。すなわち、下部半導体素子６５０を通さないこともある。下部半導体素子６５０と下部パッケージ基板６０１ａとの間には、フリップチップ接続部６２３、６２４の側面を覆う下部モールディング材６５５が埋め込まれる。本発明の技術的思想を理解しやすく、かつ図面を簡略化するために、下部モールディング材が省略されている。
【０１８１】
図８Ｂないし８Ｅを参照すると、本発明の技術的思想の実施形態による下部パッケージ６００ｂ−６００ｅは、下部パッケージ基板６０１ｂ−６０１ｅ上に配置された下部半導体素子６５０を有し、下部パッケージ基板６０１ｂ−６０１ｅは、複数の絶縁層６３１−６３７、複数の金属層６４１−６４５、及び金属コア層６４０を含むことができる。絶縁層６３１−６３７は金属層６４１−６４５の上面、下面、及びその間に形成されることができる。下部パッケージ６００ｂ−６００ｅは、半導体素子または電子システムの特性によって多様な方法に選択、組み合わせることができる。すなわち、金属コア層６４０の位置を多様に変化させながら、近い金属層６４１−６４５を介して伝達する信号との間の干渉による信号損失、騷音発生、または時間遅延などを最小化するのに応用することができる。
【０１８２】
再び図８Ａないし図８Ｅを参照すると、５層以上の金属層６４１−６４６を有する下部パッケージ基板６０１ａ−６０１ｅは上部パッケージが３つ以上のメモリ素子を含む場合に最も効果的に用いられる。よって、６層及びその以上の金属層６４１−６４６を有する下部パッケージ基板は、上部パッケージが２つ以上のメモリ素子を有する場合に最も適切に用いられる。
【０１８３】
図８Ａないし図８Ｅを参照して説明した下部パッケージ６００ａ−６００ｅは、下部パッケージ基板６０１ａ−６０１ｅの用途において、選択、デザインすることができる。より詳しくは、金属層６４１−６４５及び金属コア層６４０の積層順序を多様に組み合わせることができる。これは、金属層６４１−６４５の用途によって最適の組み合わせが選択される。例えば、特にノイズなどに敏感な信号が、金属コア層６４０に近い金属層を介して伝達されるようにデザインすることができる。
【０１８４】
図８Ｆないし図８Ｈを参照すると、本発明の技術的思想の多様な実施形態による下部パッケージ６００ｆ−６００ｈは、下部パッケージ基板６０１ｆ−６０１ｈ上に配置された下部半導体素子６５０を有し、下部パッケージ基板６０１ｆ−６０１ｈは複数の絶縁層６３１−６３６、複数の金属層６４１−６４４、及び金属コア層６４０を含むことができる。下部パッケージ６００ｆ−６００ｈは、特に上部パッケージが２つ以上の半導体素子を有し、少なくとも２つのデータ信号伝達配線（routes）及び２つのアドレス信号伝達配線（routes）を要求する場合に非常に効果的に用いることができる。また、多様方法に調節された応用例によって多様に金属コア層６４０の位置が変動されることができる。例えば、表２のように多様な方法に組み合わせて用いることができる。
【０１８５】
【表２】
2013042136.tif 000004
【０１８６】
表２に提案した実施形態は、単に例示的なものであって、ここの本発明の主思想の意図の範囲内で多様に応用されることができる。金属層６４１−６４４及び金属コア層６４０の積層順序及び使用用途は、製品の用途、回路設計者の意図などによって、より多様な方法に変化、応用されることができる。
【０１８７】
図８Ｉを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による下部パッケージ６００ｉは、第１下部半導体素子６５０Ｌ１及び第２下部半導体素子６５０Ｌ２を含むことができる。第１下部半導体素子６５０Ｌ１はロジック素子を含むことができ、第２下部半導体素子６５０Ｌ２は広域入出力（wide I/O）メモリ素子を含むことができる。第１下部半導体素子６５０Ｌ１は下部シリコン貫通ビア６５７を含むことができる。下部シリコン貫通ビア６５７上にはチップ間接続部６５６が配置されることができる。チップ間接続部６５６とフリップチップ接続部６２３、６２４は下部シリコン貫通ビア６５７を介してそれぞれ互いに電気的に接続されることができる。よって、第１下部半導体素子６５０Ｌ１と第２下部半導体素子６５０Ｌ２は電気的に接続されることができる。チップ間接続部６５６と下部シリコン貫通ビア６５７に対する多様な配置形態は、本明細書の他の図面を参照してより詳しく理解することができる。例えば、チップ間接続部６５６と下部シリコン貫通ビア６５７は下部半導体素子６５０Ｌ１、６５０Ｌ２のうちのいずれか１つの側面に近く偏重されて配置されることができる。これは本明細書に添付された図面を参照して理解することができる。
【０１８８】
図９Ａないし図９Ｈは、本発明の技術的思想の多様な実施形態によるパッケージ積層構造物を例示する図である。
【０１８９】
図９Ａないし図９Ｈを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ積層構造物７００ａ−７００ｉは、それぞれ上部パッケージ５００ａ、５００ｄ、下部パッケージ６００ａ、６００ｇ及びパッケージ間接続部５９０Ａ、５９０Ｂを含むことができる。上部パッケージ５００ａ、５００ｄは、例えば、図７Ａないし図７Ｈを参照するが、特に図７Ａまたは図７Ｄを参照してより詳しく理解することができ、例えば、下部パッケージ６００ａ、６００ｇは図８Ａないし図８Ｉを参照するが、特に図８Ａ及び８ｇを参照してより詳しく理解することができる。図９Ａを参照すると、パッケージ基板５０１ａ及び下部パッケージ基板６０１ａは絶縁性コア層３３０、６３０を含むことができる。上部パッケージ５００ａは図７Ａ及びその説明を参照してより詳しく理解することができ、下部パッケージ６００ａは図８Ａ及びその説明を参照してより詳しく理解することができる。図９Ｂを参照すると、パッケージ基板５０１ａは絶縁性コア層３３０を含むことができ、下部パッケージ基板６０１ｇは金属コア層６４０を含むことができる。上部パッケージ５００ａは図７Ａ及びその説明を参照してより詳しく理解することができ、下部パッケージ６００ｇは図８ｇ及びその説明を参照してより詳しく理解することができる。図９Ｃを参照すると、上部パッケージ基板５０１ｄは金属コア層３４０を含むことができ、下部パッケージ基板６０１ａは絶縁性コア層６３０を含むことができる。上部パッケージ５００ｄは図７Ｄ及びその説明を参照してより詳しく理解することができ、下部パッケージ６００ａは図８Ａ及びその説明を参照してより詳しく理解することができる。
【０１９０】
図９Ｄを参照すると、上部パッケージ基板５０１ｄ及び下部パッケージ基板６０１ｇは金属コア層３４０、６４０を含むことができる。上部パッケージ５００ｄは図７Ｄ及びその説明を参照してより詳しく理解することができ、下部パッケージ６００ｇは図８Ｇ及びその説明を参照してより詳しく理解することができる。
【０１９１】
図９Ａないし図９Ｄをさらに参照すると、上部パッケージ５００ａ、５００ｄは少なくとも２つの上部半導体素子５５１、５５２を含むことができる。上部半導体素子５５１、５５２は互いに平面図において互いに９０゜回転して水平的または垂直的に配置されることができる。これは、図６Ａないし図６Ｋを参照してより詳しく理解することができる。各上部半導体素子５５１、５５２は、それぞれパッケージ積層構造物７００ａ−７００ｄは第１側面または第１辺Ｓ１に近いか、または第１側面または第１辺に近い領域に近く配置された第１特性のパッケージ間接続部５９０Ａ及び第１側面Ｓ１と対向する第２側面または第２辺Ｓ２に近いか、または第２側面または第２辺に近い領域に近く配置された第２特性のパッケージ間接続部５９０Ｂを含むことができる。または、パッケージ積層構造物７００ａ−７００ｄは、左半部Ｌに偏重されるように配置された第１特性のパッケージ間接続部５９０Ａ及び右半部Ｒに偏重されるように配置された第２特性のパッケージ間接続部５９０Ｂを含むことができる。
【０１９２】
上述のように、第１特性のパッケージ間接続部５９０Ａは第１機能及び／または第２機能を実行することができ、第２特性のパッケージ間接続部５９０Ｂは第３機能を実行することができる。第１機能は上部半導体素子５５１、５５２のデータ信号及び／またはデータ回路用基準電圧（または供給電圧）を伝達または提供することを含むことができる。第２機能は上部半導体素子５５１、５５２のアドレス／コントロール信号の伝達を含むことができる。第３機能は上部半導体素子５５１、５５２のアドレス／コントロール回路用基準電圧（または供給電圧）の伝達または提供を含むことができる。
【０１９３】
その他の構成要素に対する説明は、本明細書に添付された多様な他の図面を参照して理解することができる。
【０１９４】
図９Ｅないし図９Ｈをさらに参照すると、本発明の技術的思想の多様な実施形態によるパッケージ積層構造物７００ｅ−７００ｈは、上部パッケージ５００ａ、５００ｄ、下部パッケージ６００ａ、６００ｇ、及びパッケージ間接続部５９１−５９３、５９６−５９８を有し、下部パッケージ６００ａ、６００ｇは第１下部半導体素子６５０Ｌ１、及び第２下部半導体素子６５０Ｌ２を含むことができる。より詳細な説明は図８Ｉを参照して理解することができる。
【０１９５】
図１０は、本発明の技術的思想による半導体素子のボンディングパッドの配列を概念的に示す平面図である。
【０１９６】
図１０を参照すると、半導体素子１Ａは、左半部Ｌの左側領域Ｌｓに配置された第１ボンディングパッド３１及び第４ボンディングパッド３２、及び右半部Ｒの右側領域Ｒｓに配置された第３ボンディングパッド３３及び第２ボンディングパッド３４を含むことができる。第４ボンディングパッド３２は左半部Ｌの左側領域Ｌｓに分散、配置されることができる。第１ボンディングパッド３１はデータ信号を伝達することができ、第４ボンディングパッド３２はデータ回路用基準電圧（または供給電圧）を伝達または提供することができ、第３ボンディングパッド３３はアドレス／コントロール信号を伝達することができ、及び第２ボンディングパッド３４はアドレス／コントロール回路用基準電圧（または供給電圧）及び／または素子／パッケージ用基準電圧を伝達または提供することができる。より詳しくは、左側領域Ｌｓには、データ信号に係る第１ボンディングパッド３１及び第４ボンディングパッド３２が配置されることができ、右側領域Ｒｓには、アドレス／コントロール信号に係る第３ボンディングパッド３３及び素子／パッケージ用基準電圧に係る第２ボンディングパッド３４が配置されることができる。よって、本明細書の実施形態は、上述の対称的な信号ボンディングパッド配列を有する半導体素子に適用されることができる。言い換えると、データ信号のためのボンディングパッド３１、アドレス／コントロール回路用ボンディングパッド３３が図１０に示すメモリ素子内で非対称的でないように配置されることができ、データ信号のための伝導性構成要素またはパッケージ間接続部とアドレス／コントロール信号のための伝導性構成要素またはパッケージ間接続部はＰＯＰ（package-on-package）構造のメモリパッケージ基板内において非対称的に配列されることができる。この結果により、パッケージ基板のＰＣＢレイヤの数が減少することができ、効率的な信号配線（routing）が達成されることができる。
【０１９７】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、本発明の技術的思想の他の実施形態による半導体パッケージを概略的に示す側面図、縦断面図、及び部分拡大図である。
【０１９８】
図１１Ａを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による上部パッケージ８００ａはパッケージ基板８０１ａ上に配置された半導体素子８５０を含むことができる。
【０１９９】
半導体素子８５０は、左半部Ｌの左側領域Ｌｓに配置された第１ボンディングパッド８６１及び第２ボンディングパッド８６２、及び右半部Ｒの右側領域Ｒｓに配置された第３ボンディングパッド８６３及び第４ボンディングパッド８６４を含むことができる。第４ボンディングパッド８６４は左半部Ｌの左側領域Ｌｓに配列されることができる。第２ないし第４ボンディングパッド８６１−８６４は図１０を参照してより詳しく理解することができる。
【０２００】
パッケージ基板８０１ａは順に積層された第１絶縁層８３１、第１金属層８４１、第２絶縁層８３２、絶縁性コア層８３０、第３絶縁層８３３、第２金属層８４２、及び第４絶縁層８３４を含むことができる。
【０２０１】
パッケージ基板８０１ａは、第１金属層８４１上に配置された第１ワイヤランド８７１、第２ワイヤランド８７２、第３ワイヤランド８７３、及び第４ワイヤランド８７４を含むことができる。
【０２０２】
第１ボンディングパッド８６１、第２ボンディングパッド８６２、第３ボンディングパッド８６３、及び第４ボンディングパッド８６４は、ポンディングワイヤ８７５を介して第１ワイヤランド８７１、第２ワイヤランド８７２、第３ワイヤランド８７３、及び第４ワイヤランド８７４とそれぞれ電気的に接続されることができる。
【０２０３】
パッケージ基板８０１ａは、第２金属層８４２の下面に配置された第１特性の上部パッケージ間接続部ランド８１０Ａ及び第２特性の上部パッケージ間接続部ランド８１０Ｂを含むことができる。第１特性の上部パッケージ間接続部ランド８１０Ａは、第１ないし第３ワイヤランド８７１−８７３と電気的に接続されることができ、第２特性の上部パッケージ間接続部ランド８１０Ｂは第４ワイヤランド８７４と電気的に接続されることができる。
【０２０４】
第１特性の上部パッケージ間接続部ランド８１０Ａはパッケージ基板８０１ａの第１側面または第１辺Ｓ１に近く配置されることができ、第２特性の上部パッケージ間接続部ランド８１０Ｂは第１側面または第１辺Ｓ１と対向する第２側面Ｓ２に近く配置されることができる。図面において、第１側面Ｓ１は左側面に該当することができ、第２側面Ｓ２は右側面に該当することができる。よって、第１特性の上部パッケージ間接続部ランド８１０Ａはパッケージ基板８０１ａの左半部Ｌに偏重されるように配置されることができ、第２特性の上部パッケージ間接続部ランド８１０Ｂはパッケージ基板８０１ａの右半部Ｒに偏重されるように配置されることができる。
【０２０５】
図１１Ｂを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による上部パッケージ８００ｂは図１１Ａに示す上部パッケージ８００ａと比較して、パッケージ基板８０１ｂは順次または相互に積層された第１絶縁層８３１、第１金属層８４１、第２絶縁層８３２、金属コア層８４０、第３絶縁層８３３、第２金属層８４２、及び第４絶縁層８３４を含むことができる。第４ワイヤランド８７４の一部が金属コア層８４０と電気的に接続されることができる。より詳しくは、金属コア層８４０は素子／パッケージ用電圧用平面、特に接地平面として用いられる。その他、他の構成要素は図１１Ａを参照して理解することができる。
【０２０６】
図１２Ａないし図１２Ｊは、本発明の技術的思想の多様な実施形態によるパッケージ積層構造物の側面図及び縦断図である。
【０２０７】
図１２Ａないし図１２Ｊを参照すると、本発明の技術的思想の実施形態によるパッケージ積層構造物８０５ａ−８０５ｊは、上部パッケージ８００ａ、８００ｂ、下部パッケージ３０５ａ−３０５ｃ、及びパッケージ間接続部８９０Ａ、８９０Ｂをそれぞれ含むことができる。上部パッケージ８００ａ、８００ｂは例えば、図１１Ａ及び図１１Ｂを参照してより詳しく理解することができ、下部パッケージ３０５ａ−３０５ｃは図５Ａないし図５Ｃを参照してより詳しく理解することができる。
【０２０８】
パッケージ間接続部８９０Ａ、８９０Ｂは第１特性のパッケージ間接続部８９０Ａ及び第２特性のパッケージ間接続部８９０Ｂを含むことができる。第１特性のパッケージ間接続部８９０Ａは第１特性の上部パッケージ間接続部ランド８１０Ａ及び第１特性の下部パッケージ間接続部ランド３１０Ａと電気的に接続されることができる。第２特性のパッケージ間接続部８９０Ｂは第２特性の上部パッケージ間接続部ランド８１０Ｂ及び第２特性の下部パッケージ間接続部ランド３１０Ｂと電気的に接続されることができる。第１特性のパッケージ間接続部８９０Ａはパッケージ積層構造物８０５ａ−８０５ｊの第１側面または第１辺Ｓ１に近いか、または左半部Ｌに偏重されるように配置されることができ、第２特性のパッケージ間接続部８９０Ｂはパッケージ積層構造物８０５ａ−８０５ｊの第２辺Ｓ２に近いか、または右半部Ｒに偏重されるように配置されることができる。その他に、上部パッケージ間接続部ランド８１０Ａ、３１０Ａ、及び下部パッケージ間接続部ランド８１０Ｂ、３１０Ｂ、フリップチップ接続部ランド３２１、３２２、フリップチップ接続部３２３、３２４に対する説明は、図１１Ａ及び図１１Ｂ、及び図５Ａないし図５Ｃを参照してより詳しく理解することができる。
【０２０９】
図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１２Ｇ、及び図１２Ｈを参照すると、パッケージ基板８０１ａは絶縁性コア層８３０を含むことができる。図１２Ｄ、図１２Ｅ、図１２Ｆ、図１２Ｉ、及び図１２Ｊを参照すると、上部パッケージ基板８０１ｂは金属コア層８４０を含むことができる。図１２Ａ、図１２Ｄ、図１２Ｇ、及び図１２Ｉを参照すると、下部パッケージ基板３０１ａは絶縁性コア層３３０を含むことができる。図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１２Ｅ、図１２Ｆ、図１２Ｈ、及び図１２Ｊを参照すると、下部パッケージ基板３０１ｂ、３０１ｃは金属コア層３４０を含むことができる。金属コア層３４０は第２特性のパッケージ間接続部８９０Ｂのうちの一部と電気的に接続されることができる。
【０２１０】
金属コア層３４０に対するより詳細な説明またはその他の構成要素に対する説明は、本明細書に添付された他の図面によりさらに詳しく理解することができる。
【０２１１】
図１２Ｇないし図１２Ｊを参照すると、本発明の技術的思想の多様な実施形態によるパッケージ積層構造物８０５ｇ−８０５ｊは、第１下部半導体素子３５０Ｌ１、第２下部半導体素子３５０Ｌ２、チップ間接続部３５６及び下部シリコン貫通ビア３５７をさらに含む下部パッケージ３０６ａ、３０６ｃを含むことができる。パッケージ積層構造物８０５ｇ−８０５ｊは、図１２Ａないし図１２Ｆを参照してより多様に組み合わせ、応用することができる。よって、本明細書の追加的形態によれば、上述の実施形態、例えば、図１２Ａないし図１２Ｆの実施形態の位置は、本明細書の思想及び範疇内のパッケージ積層構造を形成するために組み合わせられる。第１下部半導体素子３５０Ｌ１、第２下部半導体素子３５０Ｌ２、チップ間接続部３５６及び下部シリコン貫通ビア３５７は、本明細書の他の図面及びその説明を参照してより多様な方法で組み合わせ、応用、及び理解することができる。
【０２１２】
図１３Ａないし図１３Ｄは、本発明の技術的思想の実施形態による多様な上部パッケージの側断面を概略的に示す図である。本発明の技術的思想を理解しやすく半導体素子は側面に示され、パッケージ基板は概略的な縦断面に示されている。以下の説明においても、第１型（primary）という用語は、第１半導体素子と電気的に接続される伝導性構造物を意味し、第２型（secondary）という用語は、第２半導体素子と電気的に接続される伝導性構造物を意味する。しかし、別に区分しなくても、本発明の技術的思想を理解するのに困難性がないので、図面には第１型と第２型を区分するための別途表示はしてない。
【０２１３】
図１３Ａないし図１３Ｄを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による上部パッケージ９００ａ−９００ｄは、上部パッケージ基板９０１ａ−９０１ｄ上に配置された複数の上部半導体素子９５１、９５２を含むことができる。上部半導体素子９５１、９５２は、それぞれ両方に分散配置されたボンディングパッド９６１−９６４及びワイヤランド９７１−９７４を含むことができる。２つの上部半導体素子９５１、９５２は図６Ａないし図６Ｈに示す多様な形態に配置されることができる。よって、図面を簡略化するために、２つの上部半導体素子９５１、９５２がミラリング形態に水平的に配置されたことに示すが、互いに９０゜または１８０゜に回転されるか、または垂直的に積層されることができるものとして理解すべきである。
【０２１４】
図１３Ａをさらに参照すると、上部パッケージ基板９０１ａは絶縁性コア層３３０を含むことができる。図１３Ｂないし図１３Ｄをさらに参照すると、上部パッケージ９００ｂ−９００ｄは金属コア層３４０を含むことができる。
【０２１５】
上部パッケージ基板９０１ａ−９０１ｄは、それぞれ第１側面または第１辺Ｓ１または左側面に近いか、または左半部Ｌに偏重されるように配置された第１特性の上部パッケージ間接続部ランド９１０Ａ及び第１側面Ｓ１と対向する第２側面または第２辺Ｓ２または右側面に近いか、または右半部Ｒに偏重されるように配置された第２特性の上部パッケージ間接続部ランド９１０Ｂを含むことができる。上部パッケージ基板９０１ａ−９０１ｄは、例えば、図７Ａないし図７Ｄを参照してより詳しく理解することができる。
【０２１６】
図１４Ａないし図１４Ｕは、本発明の技術的思想の多様な実施形態によるパッケージ積層構造物を概略的に示す側面図及び縦断図である。図１４Ａないし図１４Ｕにおいては、パッケージ間接続部の多様な形態が図示される。本明細書において、図１４Ａないし図１４Ｕに示すパッケージ間接続部の形態は、図１４Ａないし図１４Ｕに示す特定実施形態だけに制限されるのではなく、本明細書内で説明された他の実施形態及び改良したすべての実施形態に適用されることができる。
【０２１７】
図１４Ａないし図１４Ｕを参照すると、本発明の技術的思想の多様な実施形態によるパッケージ積層構造物１０００ａ−１０００ｕは、上部パッケージ９００ａ−９００ｆ、下部パッケージ６０５ａ−６０５ｃ及びパッケージ間接続部９９０Ａ、９９０Ｂをそれぞれ含むことができる。
【０２１８】
上部パッケージ９００ａ−９００ｆ及び下部パッケージ６０５ａ−６０５ｃの各構成要素は、本明細書に添付された他の図面を参照してより詳しく理解することができる。パッケージ間接続部９９０Ａ、９９０Ｂは、上述の第１特性のパッケージ間接続部９９０Ａ及び上述の第２特性のパッケージ間接続部９９０Ｂを含むことができる。本実施形態において、第１特性のパッケージ間接続部９９０Ａは、上部半導体素子９５１、９５２のデータ信号、データ回路用基準電圧（または供給電圧）、及びアドレス／コントロール信号を伝達または提供することができる。第１特性のパッケージ間接続部９９０Ａはパッケージ積層構造物１０００ａ−１０００ｕの第１側面または第１辺Ｓ１または左辺に近いか、または左半部Ｌに偏重されるように配置されることができる。第２特性のパッケージ間接続部９９０Ｂはアドレス／コントロール回路用基準電圧または供給電圧を伝達または提供することができる。第２特性のパッケージ間接続部９９０Ｂは、パッケージ積層構造物１０００ａ−１０００ｕの第２側面または第２辺Ｓ２または右辺に近いか、または右半部Ｒに偏重されるように配置されることができる。パッケージ間接続部９９０Ａ、９９０Ｂは多様な形態に形成されることができる。パッケージ間接続部９９０Ａ、９９０Ｂの多様な形態に関するより詳細な説明は図１５Ａないし図１５Ｄを参照して後述される。
【０２１９】
図１４Ａないし図１４Ｃ及び図１４Ｍないし図１４Ｏを参照すると、上部パッケージ基板９０１ａが絶縁性コア層３３０を含むことができる。図１４Ｄないし図１４Ｌ及び図１４Ｐないし図１４Ｕを参照すると、上部パッケージ基板９０１ｂ、９０１ｃ、５０１ｆ、５０１ｇ、５０１ｈは金属コア層３４０を含むことができる。図１４Ａ、図１４Ｄ、図１４Ｇ、図１４Ｍ、図１４Ｐ、及び図１４Ｓを参照すると、下部パッケージ基板６０６ａが絶縁性コア層６３０を含むことができる。図１４Ｂ−図１４Ｃ、図１４Ｅないし図１４Ｆ、図１４Ｈないし図１４Ｌ、図１４Ｎ、図１４Ｏ、図１４Ｑないし図１４Ｒ、及び図１４Ｔないし図１４Ｕを参照すると、下部パッケージ基板６０６ｂ、６０６ｃは金属コア層６４０を含むことができる。
【０２２０】
図１５Ａないし図１５Ｄは、本発明の技術的思想の多様な実施形態によるパッケージ間接続部を概略的に示す図である。
【０２２１】
図１５Ａを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ間接続部６１は、上部パッケージ基板５１Ｕと下部パッケージ基板５１Ｌとの間に形成されることができる。より詳しくは、パッケージ間接続部６１は、上部パッケージ基板５１Ｕの上部金属層５４Ｕ及び上部ランド５５Ｕと電気的に接続されることができ、下部パッケージ基板５１Ｌの下部金属層５４Ｌ及び下部パッケージ間接続部ランド５５Ｌと電気的に接続されることができる。パッケージ間接続部６１は下部の体積よりも大きい上部の体積を有することができる。パッケージ間接続部６１の全体が１つの本体をなすことができる。
【０２２２】
図１５Ｂを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ間接続部６２は、相対的に体積が大きい上部パッケージ間接続部６２Ｕ及び相対的に体積が小さい下部パッケージ間接続部６２Ｌを含むことができる。下部パッケージ間接続部６２Ｌが、相対的に体積が小さい場合、下部パッケージ間接続部ランド５５Ｌの水平ピッチを小さくすることができる。よって、より小さい水平ピッチでパッケージ間接続部６２を形成することができる。
【０２２３】
図１５Ｃを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ間接続部６３は相対的に体積が小さい上部パッケージ間接続部６３Ｕ及び相対的に体積が大きい下部パッケージ間接続部６３Ｌを含むことができる。
【０２２４】
図１５Ｄを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるパッケージ間接続部６４は、上部パッケージ間接続部６４Ｕ、中間パッケージ間接続部６４Ｍ及び下部パッケージ間接続部６４Ｌを含むことができる。本実施形態によるパッケージ間接続部６４は水平ピッチが非常に小さい場合に、パッケージ間接続部６４Ｕ、６４Ｍ、６４Ｌの組み合わせにより形成されたパッケージ間接続部６４は相対的に長い長さと小さい水平幅を有することができる。
【０２２５】
図１６Ａ及び図１６Ｂを参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態によるモジュール２０００は、モジュール基板２０１０上に実装された本発明の多様な実施形態によるパッケージ積層構造物２０３０を含むことができる。モジュール２０００はモジュール基板２０１０上に実装されたマイクロプロセッサ２０２０をさらに含むことができる。モジュール基板２０１０の少なくとも一辺には入出力ターミナル２０４０が配置されることができる。パッケージ積層構造物２０３０は、モジュール基板２０１０上にフリップチップ技術などを用いて実装されることができる。例えば、パッケージ積層構造物２０３０とモジュール基板２０１０は、ボード接続部２０３５を介して電気的に接続されることができる。パッケージ積層構造物２０３０は上部半導体素子２０３２Ｕ及び下部半導体素子２０３２Ｌを含むことができる。上部半導体素子２０３２Ｕはメモリ半導体素子を含むことができ、下部半導体素子２０３２Ｌはロジック半導体素子を含むことができる。
【０２２６】
パッケージ積層構造物２０３０は、内部に第１特性の伝導性接続部２０３１Ａ及び第２特性の伝導性接続部２０３１Ｂを含むことができる。第１特性の伝導性接続部２０３１Ａは、上部半導体素子２０３２Ｕと下部半導体素子２０３２Ｌが通信することができるように電気的信号を伝達することができる。例えば、データ信号、データ回路用基準電圧（または供給電圧）、及び／またはアドレス／コントロール信号を伝達または提供することができる。よって、第１特性の伝導性接続部２０３１Ａのうちの一部はボード接続部２０３５と直接的に接続しないこともある。例えば、データ信号及びアドレス／コントロール信号を伝達する第１特性の伝導性接続部２０３１Ａはボード接続部２０３５と直接的に接続しないこともある。しかし、データ回路用基準電圧（または供給電圧）を伝達または提供する第１特性の伝導性接続部２０３１Ａはボード接続部２０３５と直接的に連結されることもできる。また、第２特性の伝導性接続部２０３１Ｂは上部半導体素子２０３２Ｕと電気的に接続され、下部半導体素子２０３２Ｌとは直接的に接続しない場合もある。例えば、ボード接続部２０３５と直接的に連結されることができる。しかし、アドレス／コントロール回路用基準電圧（または供給電圧）を伝達または提供する第２特性の伝導性接続部３０３１Ｂは下部半導体素子２０３２Ｌと接続されることができる。このような実施形態は本明細書の思想及び範疇内において多様な方法に応用されることができる。
【０２２７】
図１７を参照すると、本発明の技術的思想の実施形態による多様な半導体素子、パッケージ基板、半導体パッケージ、及び／またはパッケージ積層構造物は電子システム２１００に適用することができる。電子システム２１００はボディー（Body）２１１０、マイクロプロセッサユニット（Micro Processor Unit）２１２０、パワー供給ユニット（Power Unit）２１３０、機能ユニット（Function Unit）２１４０、及び／またはディスプレイコントローラユニット（Display Controller Unit）２１５０を含むことができる。ボディー２１１０は印刷回路基板のＰＣＢレイヤなどを有するシステムボードまたはマザーボード（Mother Board）とすることができる。前記マイクロプロセッサユニット２１２０、前記パワー供給ユニット２１３０、前記機能ユニット２１４０、及び前記ディスプレイコントローラユニット２１５０は、前記ボディー２１１０上に実装または装着されることができる。前記ボディー２１１０の上面あるいは前記ボディー２１１０の外部にディスプレイユニット２１６０が配置されることができる。例えば、前記ディスプレイユニット２１６０は、前記ボディー２１１０の表面上に配置されて前記ディスプレイコントローラユニット２１５０によってプロセッシングされたイメージを表示することができる。
【０２２８】
前記パワー供給ユニット２１３０は外部の電源などから所定電圧を供給受けてこれを多様な電圧レベルに分岐してマイクロプロセッサユニット２１２０、機能ユニット２１４０、ディスプレイコントローラユニット２１５０などに供給することができる。マイクロプロセッサユニット２１２０はパワー供給ユニット２１３０から電圧を供給受けて機能ユニット２１４０とディスプレイユニット２１６０を制御することができる。機能ユニット２１４０は多様な電子システム２１００の機能を実行することができる。例えば、前記電子システム２１００が携帯電話のようなモバイル電子製品の場合、前記機能ユニット２１４０はダイヤリング、または外部装置（External Apparatus）２１７０との交信により、前記ディスプレイユニット２１６０での映像出力、スピーカーへの音声出力などのような無線通信機能を実行することができる多様な構成要素を含むことができ、カメラを含む場合は、イメージプロセッサ（Image Processor）の役割をすることができる。
【０２２９】
応用実施形態において、電子システム２１００が容量拡張のためにメモリカードなどと接続された場合、機能ユニット２１４０はメモリカードコントローラとすることができる。機能ユニット２１４０は有線あるいは無線の通信ユニット（Communication Unit）２１８０を介して外部装置２１７０と信号を交信することができる。また、電子システム２１００が機能拡張のために、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)などを必要とする場合、機能ユニット２１４０はインターフェースコントローラ（Interface Controller）の役割をすることができる。
【０２３０】
本発明の技術的思想による多様な実施形態において説明した、半導体素子、パッケージ基板、半導体パッケージ、及び／またはパッケージ積層構造物はマイクロプロセッサユニット２１２０及び機能ユニット２１４０のうちの少なくともいずれか１つに含まれることができる。
【０２３１】
図１８は、本発明の技術的思想が適用された事実施形態による半導体素子を有する電子システム２２００を概略的に示す図である。図１８を参照すると、電子システム２２００は本発明の技術的思想の一実施形態による半導体素子または半導体積層パッケージを含むことができる。電子システム２２００はモバイル機器またはコンピュータを製造するのに用いることができる。例えば、電子システム２２００は、メモリシステム２２１２、マイクロプロセッサ２２１４、ＲＡＭ２２１６及びバス２２２０を用いてデータ通信を実行するユーザインターフェース２２１８を含むことができる。マイクロプロセッサ２２１４は電子システム２２００をプログラム及びコントロールすることができる。ＲＡＭ２２１６はマイクロプロセッサ２２１４の動作メモリとして用いることができる。例えば、マイクロプロセッサ２２１４またはＲＡＭ２２１６は本発明の実施形態による半導体素子または半導体パッケージを含むことができる。マイクロプロセッサ２２１４、ＲＡＭ２２１６及び／または他の構成要素は、単一パッケージ内で組み立てられることができる。ユーザインターフェース２２１８は電子システム２２００でデータを入力するか、または電子システム２２００から出力するのに用いることができる。メモリシステム２２１２は、マイクロプロセッサ２２１４動作用コード、マイクロプロセッサ２２１４により処理されたデータ、または外部入力データを保存することができる。メモリシステム２２１２はコントローラ及びメモリを含むことができる。
【０２３２】
図１９は、本発明の技術的思想の一実施形態による電子システム図１８の２２００が用いられたモバイル無線フォン２３００を概略的に示す図である。付け加えると、電子システム図１８の２２００は携帯用ノートパソコン、ｍｐｅｇ−１オーディオレイヤ３（ＭＰ３）プレーヤ、ＭＰ４プレーヤ、ナビゲーション機器、ソリッドステートディスク（ＳＳＤ）、テーブルコンピュータ、自動車及び家庭用家電製品に用いることができる。
【０２３３】
図２０Ａは、本発明の一実施形態によるマスタ半導体チップの内部構成を例示的に説明するためのブロック図である。図２０Ａを参照すると、マスタ半導体チップ７１００はメモリセル領域７１１０及び周辺回路領域７１２０を含むことができる。応用実施形態において、メモリセル領域７１１０は、メモリバンク７１１１、センス増幅器７１１２、ローアドレスデコーダ７１１４、及びコラムアドレスデコーダ７１１５を含むメモリバンクとすることができる。
【０２３４】
応用実施形態において、周辺回路領域７１２０は、上述のアドレス／コントロール回路７１２５を含むことができる。また、上述のパッケージ間接続部の一部はアドレス／コントロール回路７１２５用供給電圧（または基準電圧）を提供することができる。さらに、周辺回路領域７１２０はゲーティング回路７１１３と接続されたデータ回路７１２４をさらに含むことができる。また、上述のパッケージ間接続部の一部は、上述のようにデータ回路７１２４用供給電圧を提供することができる。
【０２３５】
応用実施形態において、上述のように、ボンディングパッドの一部は、アドレス／コントロール回路７１２５用供給電圧または基準電圧を提供することができる。また、ボンディングパッドの一部はデータ回路７１２４用供給電圧を提供することができる。
【０２３６】
より詳しく、周辺回路領域７１２０は、外部のコマンド信号をデコーディングするコマンドデコーダ７１２１、アドレスレジスタ７１２２、及びバンクコントローラ７１１６を有するアドレス／コントロール回路７１２５を含むことができる。周辺回路領域７１２０は、データ回路７１２４、及び入出力Ｉ／Ｏドライバ、入出力Ｉ／Ｏセンス増幅器、及びゲーティング回路７１１３をさらに含むことができる。
【０２３７】
応用実施形態において、マスタ半導体チップ７１００は多重メモリバンクを含むことができる。この場合、バンクコントローラ７１１６はバンクを選択するのに用いられる。
【０２３８】
応用実施形態において、マスタ半導体チップ７１００の他の部分は、それぞれ独立的にパワーを受けることができる。例えば、データ回路７１２４は第１パワーソースから電圧Ｖｄｄｑ／Ｖｓｓｑを受けることができ、周辺回路領域７１２０の残り部分は第２パワーソースから基準電圧Ｖｄｄ／Ｖｓｓを受けることができる。さらに、マスタ半導体チップ７１００のメモリセル領域７１１０は、周辺回路領域７１２０の残り部分のようなパワーソースまたは他のパワーソースからＶｄｄ／Ｖｓｓのような電圧を受けることができる。応用実施形態において、Ｖｄｄｑ／Ｖｓｓｑはデータ回路７１２４用回路に提供されることができ、したがってチップの内部でチップの他の部分と電気的に隔離されることができる。すなわち、Ｖｄｄｑ／Ｖｓｓｑは、マスタ半導体チップ７１００の周辺回路領域７１２０内のデータ入／出力回路でない他の回路と電気的に接続しない場合もある。応用実施形態において、データ入／出力回路内で消耗されるパワーを低減するために、ＶｄｄｑはＶｄｄよりも低い電圧とすることができる。
【０２３９】
図２０Ｂは、本発明の他の実施形態によるスレーブ半導体チップの内部構成を例示的に説明するためのブロック図である。図２０Ｂを参照すると、スレーブ半導体チップはメモリセル領域７２１０及びパッド領域のみを含むことができ、マスタ半導体チップ７１００の内部と同一周辺回路領域を含まないこともある。応用実施形態において、メモリセル領域７２１０は、メモリバンクまたはメモリセルアレイ７２１１、センス増幅器アレイ７２１２、ローアドレスデコーダ７２１４、及びコラムアドレスデコーダ７２１５を含むメモリバンクとすることができる。応用実施形態において、この構成要素は、図２０Ａのマスタ半導体チップ７１００の構成要素に該当する同一レイアウトを有することができる。
【０２４０】
応用実施形態において、スレーブ半導体チップ７２００は、パワーソースからマスタ半導体チップ７１００のメモリセル領域７１１０に適用されるＶｄｄ／Ｖｓｓと同一のＶｄｄ／Ｖｓｓを受けることができる。または、マスタ半導体チップ７１００と比較して、スレーブ半導体チップ７２００は他の電圧が適用されることができる。
【０２４１】
図２０Ｃは、本発明のさらに他の実施形態による半導体素子を例示的に説明するためのブロック図である。応用実施形態において、半導体素子７０００は図２０Ａで説明したメモリセル領域７１１０及びパッド領域を含む周辺回路領域７１２０を含むマスタ半導体チップ７１００を有するチップセット、及び図２０Ｂで説明したパッド領域を有するメモリセル領域７２１０、７３１０、７４１０を含む追加的なスレーブ半導体チップ７２００のチップセットを含むことができる。単に、３つの追加的な半導体チップのメモリセル領域７２１０、７３１０、７４１０が示されているが、半導体素子７０００はより多くの半導体チップを含むことができる。
【０２４２】
図２０Ｃに示すように、追加的な半導体チップは、それぞれメモリバンクまたはメモリセルアレイ７２１１、７３１１、７４１１、センス増幅器アレイ７２１２、７３１２、７４１２、コラムアドレスデコーダ７２１５、７３１５、７４１５、及びローアドレスデコーダ７２１４、７３１４、７４１４を有するメモリセル領域７２１０、７３１０、７４１０を含むことができる。追加的な半導体チップは、それぞれマスタ半導体チップの周辺回路によってコントロールされることができる。例えば、コマンドがコマンドデコーダ７１２１から各追加的な半導体チップに受信され、アドレスがアドレスレジスタ７１２２から各追加的な半導体チップに受信され、チップ（または、表示されたチップと同一のメモリバンク）がバンクコントローラ７１１６を用いて選択されることができ、及び入出力データがデータ回路７１２４、入出力ドライバ、入出力センス増幅器、及びゲーティング回路７１１３によってコントロールされることができる。
【０２４３】
応用実施形態において、スレーブ半導体チップは多重メモリバンクを含むことができ、この場合、バンクコントローラ７１１６はバンクのうちの１つを選択するのに用いられる。
【０２４４】
マスタ半導体チップ及び追加的なスレーブ半導体チップに適用される供給電圧Ｖｄｄ及び接地電圧Ｖｓｓはメモリセル領域または周辺回路領域を駆動するのに用いられる。しかし、供給電圧Ｖｄｄ及び／または接地電圧Ｖｓｓがメモリセル領域を駆動するのに用いられた場合、供給電圧Ｖｄｄ及び／または接地電圧Ｖｓｓ内から生成されたノイズがメモリ性能を低下させることができる。したがって、上記の多様な実施形態において説明されたように、マスタ半導体チップに供給電圧Ｖｄｄ及び／または接地電圧Ｖｓｓの提供される経路が、スレーブ半導体チップに供給電圧Ｖｄｄ及び／または接地電圧Ｖｓｓが提供される経路と比較して、電気的に隔離されることができる。
【０２４５】
さらに、供給電圧Ｖｄｄ及び／または接地電圧Ｖｓｓが外部からメモリセル領域の多様なブロックとして提供されることができる。場合によって、メモリセル領域のいくつかのブロックにノイズを含む供給電圧Ｖｄｄ及び／または接地電圧Ｖｓｓが適用されたる場合、メモリ性能の低下度が異なるブロックに影響を与えることができる。よって、応用実施形態において、供給電圧Ｖｄｄ及び／または接地電圧Ｖｓｓが同一の経路でマスタ半導体チップ及びスレーブ半導体チップのブロックとして提供することができ、他の経路でマスタ半導体チップ及びスレーブ半導体チップのブロックとして提供することができる。例えば、ノイズを有する供給電圧Ｖｄｄ及び／または接地電圧Ｖｓｓがローアドレスデコーダ７１１４、７２１４、７３１４、７４１４及びコラムアドレスデコーダ７１１５、７２１５、７３１５、７４１５に提供されても、相対的にメモリ性能の低下度は小さい。したがって、供給電圧Ｖｄｄ及び／または接地電圧Ｖｓｓが同一経路（すなわち、４つの半導体チップとそれぞれ電気的に接続された、整列された積層のＴＳＶを介して）を介してマスタ半導体チップのローアドレスデコーダ７１１４及びスレーブ半導体チップのローアドレスデコーダ７２１４、７３１４、７４１４に提供されることができる。また、供給電圧Ｖｄｄ及び／または接地電圧Ｖｓｓは同一経路を介してマスタ半導体チップのコラムアドレスデコーダ７１１５及びスレーブ半導体チップのコラムアドレスデコーダ７２１５、７３１５、７４１５に提供されることができる。そのために、供給電圧Ｖｄｄ及び／または接地電圧Ｖｓｓは、マスタ半導体チップ上の第２ビア（図示せず）を介してマスタ半導体チップのローアドレスデコーダ７１１４及びコラムアドレスデコーダ７１１５に提供されることができる。また、供給電圧Ｖｄｄ及び／または接地電圧Ｖｓｓはスレーブ半導体チップ上に形成されて第２ビアと電気的に接続された第３ビア（図示せず）を介してスレーブ半導体チップのローアドレスデコーダ７２１４、７３１４、７４１４またはコラムアドレスデコーダ７２１５、７３１５、７４１５に提供されることができる。しかし、供給電圧Ｖｄｄ及び／または接地電圧Ｖｓｓ内からノイズが発生すると、メモリバンクまたはセンス増幅器に提供されてメモリ性能が大きく低下することができる。したがって、供給電圧Ｖｄｄ及び／または接地電圧Ｖｓｓは、供給電圧Ｖｄｄ及び／または接地電圧Ｖｓｓがスレーブ半導体チップに提供される経路と電気的に隔離された他の経路を介してマスタ半導体チップのメモリバンク７１１１及びセンス増幅器７１１２に提供されることができる。例えば、供給電圧Ｖｄｄ及び／または接地電圧Ｖｓｓはマスタ半導体チップ上の第１ビア（図示せず）を介してマスタ半導体チップのメモリバンク７１１１またはセンス増幅器７１１２に適用され、第１ビアと絶縁され、マスタ半導体チップ上に形成された第２ビア及びスレーブ半導体チップ上の第３ビーアールを介してスレーブ半導体チップのメモリバンクまたはメモリセルアレイ７２１１、７３１１、７４１１またはセンス増幅器アレイ７２１２、７３１２、７４１２に適用される。
【０２４６】
応用実施形態において、パッケージ積層構造は、上部パッケージ、下部パッケージ、及び複数のパッケージ間接続部を有し、前記上部パッケージは上部パッケージ基板及び前記上部パッケージ基板上に実装された上部半導体素子を有し、前記上部半導体素子は複数の接続部を介して前記上部パッケージ基板と通信するための複数の機能性伝導性構成要素を有し、前記機能性伝導性構成要素は第１セットの機能及び前記第１セットの機能と異なる第２セットの機能を提供することができ、前記第１セットの機能はデータ信号伝達、データ回路用基準電圧提供、及びアドレス／コントロール信号伝達のうちの１つまたはそれ以上の機能を含むことができ、第２セットの機能はアドレス／コントロール回路用供給電圧または基準電圧Ｖｄｄ／Ｖｓｓ提供及び素子／パッケージ用基準電圧伝達を含むことができ、前記上部パッケージは上部パッケージ基板の底表面上に配置された第１及び第２上部パッケージ間接続部ランドをさらに含むことができ、前記第１上部パッケージ間接続部ランドは前記上部パッケージ基板の前記底表面の第１領域上に排他的に配置されることができ、第２セットの上部パッケージ間接続部ランドは前記上部パッケージ基板の底表面の第２領域上に排他的に配置されることができ、前記第２領域は前記第１領域と対向することができ、前記上部パッケージ基板は前記第１セットの機能に相当する前記機能性伝導性構成要素が前記第１上部パッケージ間接続部ランドと通信し、前記第２セットの機能に相当する前記機能性伝導性構成要素が前記第２上部パッケージ間接続部ランドと通信するように、前記上部半導体素子と連結経路である複数個の伝導性配線パターンを含むことができる。
【０２４７】
応用実施形態において、パッケージ積層構造は、第１辺及び第３辺を連結する第１コーナー、第１辺と第４辺を連結する第２コーナー、第３辺と第２辺を連結する第３コーナー、第２辺と第４辺を連結する第４コーナーを含む上部パッケージを有し、前記上部パッケージは、前記第１コーナーに近い第１領域、前記第２コーナーに近い第２領域、前記第３コーナーに近い第３領域、前記第４コーナーに近い第４領域、前記第２辺に近い第５領域を有し、複数のパッケージ間接続部を介して上部パッケージと下部パッケージを有し、前記パッケージ間接続部はデータ信号を伝達する第１パッケージ間接続部、アドレス／コントロール信号を伝達する第２パッケージ間接続部、アドレス／コントロール回路用供給電圧または基準電圧Ｖｄｄ／Ｖｓｓを提供する第３パッケージ間接続部、及びデータ回路用供給電圧または基準電圧Ｖｄｄｑ／Ｖｓｓｑを提供する第４パッケージ間接続部を有し、前記第１パッケージ間接続部は前記第１領域に排他的に配置されることができ、前記第２パッケージ間接続部は前記第１領域に排他的に配置されることができ、前記第３パッケージ間接続部は前記第１領域に排他的に配置されることができ、前記第４パッケージ間接続部は前記第２領域に配置されることができる。
【０２４８】
応用実施形態において、パッケージ積層構造は、第１辺と第３辺を連結する第１コーナー、第１辺と第４辺を連結する第２コーナー、第３辺と第２辺を連結する第３コーナー、及び第２辺と第４辺を連結する第４コーナーを有し、前記第１コーナーと前記第４コーナーに延長する仮想的な対角線が前記上部パッケージの領域を第１辺に近い第１領域及び前記第２辺に近い第２領域に分割するパッケージ基板を有する上部パッケージ、複数のパッケージ間接続部を介して前記上部パッケージに接続され、前記パッケージ間接続部はデータ信号を伝達する第１パッケージ間接続部、アドレス／コントロール信号を伝達する第２パッケージ間接続部、アドレス／コントロール回路用供給電圧または基準電圧Ｖｄｄ／Ｖｓｓを提供する第３パッケージ間接続部、及びデータ回路用供給電圧または基準電圧Ｖｄｄｑ／Ｖｓｓｑを提供する第４パッケージ間接続部を有し、前記第１及び第２パッケージ間接続部の複数は前記第１領域内に配置され、前記第３パッケージ間接続部の大部分は前記第２領域内に配置される下部パッケージを含むことができる。
【０２４９】
応用実施形態において、第１辺及び前記第１辺と対向する第２辺を有するパッケージ基板上に配置された半導体素子を機能性において非対称的に動作させる方法は、前記パッケージ基板の第１辺に近く配列された第１ボンディングパッドから、主にデータ信号を伝達し、前記パッケージ基板の第２辺に近く配列された第３ボンディングパッドを介してアドレス／コントロール回路用供給電圧または基準電圧Ｖｄｄ／Ｖｓｓを提供することを含むことができる。
【０２５０】
応用実施形態において、システムは、第１辺及び前記第１辺と対向する第２辺を有する上部パッケージ基板を含む上部パッケージを有するが、前記上部パッケージ基板は、前記第１辺に近い第１領域、前記第２辺に近い第２領域を有し、前記上部パッケージは前記上部半導体基板上に配置された第１上部半導体素子を有し、下部パッケージ基板及び下部半導体素子を含む下部パッケージを有するが、前記下部パッケージは前記上部パッケージと複数のパッケージ間接続部を介して連結され、前記パッケージ間接続部は、アドレス／コントロール信号を伝達する第２パッケージ間接続部、アドレス／コントロール回路用供給電圧を提供する第３接続部、データ回路用供給電圧を提供する第４接続部を有し、前記第１及び第２パッケージ間接続部の複数は前記第１領域内に配置され、前記第３パッケージ間接続部の複数は前記第２領域内に配置され、前記パッケージ積層構造と電気的に接続されたディスプレイ機器、及び前記ディスプレイ機器と連結された入出力機器を含むパッケージ積層構造を含むことができる。その他に、図示や説明しない構成要素は、本明細書の他の図面及びその説明によってその名前と機能などが理解することができる。また、本発明が属する技術分野にて通常的な技術を有する者であればいずれか１つの実施形態の特徴的部分が本明細書の思想及び範疇内で他のすべての実施形態と組み合わせられるということを十分理解することができる。
【０２５１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態についてより詳しくは説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０２５２】
本発明の技術的思想は、半導体素子の回路設計及び配置技術、半導体素子を利用した回路構成技術、半導体パッケージ設計技術、半導体パッケージ積層設計技術、半導体システム設計技術、印刷回路基板設計技術、及び半導体素子を利用したボードを設計する技術分野に多様に適用可能である。
【符号の説明】
【０２５３】
１Ａ−１Ｄ  半導体素子
１００、３００、４００  パッケージ積層構造物
１０５、４０５  上部パッケージ
１０５  下部パッケージ
１０７  下部パッケージ間接続部ランド
１０９  ボード接続部
１２０、３２３、３２４  フリップチップ接続部
１５０  半導体素子
１６０、２６０、４６０  ボンディングパッド
１７５  ポンディングワイヤ
１７１、２７１  ワイヤランド
１９０、２９０  パッケージ間接続部
２００  上部パッケージ
２１０  上部パッケージ基板
２１０、３１０  上部パッケージ間接続部ランド
２３０、３３０  絶縁性コア層
２３０、３３０  絶縁層
２４０、３４０  金属コア層
２４１−２４４、３４１−３４６  金属層
２５０  上部半導体素子
２８１−２８４  ビア
３０５  下部パッケージ
３１３、３１４  下部パッケージ間接続部ランド
３５６  チップ間接続部
３５７  シリコン貫通ビア
３５８  チップパッケージ接続部ランド
【図１Ａ】
2013042136.tif 000005
【図１Ｂ】
2013042136.tif 000006
【図１Ｃ】
2013042136.tif 000007
【図１Ｄ】
2013042136.tif 000008
【図２Ａ】
2013042136.tif 000009
【図２Ｂ】
2013042136.tif 000010
【図２Ｃ】
2013042136.tif 000011
【図２Ｄ】
2013042136.tif 000012
【図３Ａ】
2013042136.tif 000013
【図３Ｂ】
2013042136.tif 000014
【図３Ｃ】
2013042136.tif 000015
【図３Ｄ】
2013042136.tif 000016
【図３Ｅ】
2013042136.tif 000017
【図３Ｆ】
2013042136.tif 000018
【図３Ｇ】
2013042136.tif 000019
【図３Ｈ】
2013042136.tif 000020
【図３Ｉ】
2013042136.tif 000021
【図３Ｊ】
2013042136.tif 000022
【図４Ａ】
2013042136.tif 000023
【図４Ｂ】
2013042136.tif 000024
【図５Ａ】
2013042136.tif 000025
【図５Ｂ】
2013042136.tif 000026
【図５Ｃ】
2013042136.tif 000027
【図５Ｄ】
2013042136.tif 000028
【図５Ｅ】
2013042136.tif 000029
【図５Ｆ】
2013042136.tif 000030
【図５Ｇ】
2013042136.tif 000031
【図５Ｈ】
2013042136.tif 000032
【図５Ｉ】
2013042136.tif 000033
【図５Ｊ】
2013042136.tif 000034
【図６Ａ】
2013042136.tif 000035
【図６Ｂ】
2013042136.tif 000036
【図６Ｃ】
2013042136.tif 000037
【図６Ｄ】
2013042136.tif 000038
【図６Ｅ】
2013042136.tif 000039
【図６Ｆ】
2013042136.tif 000040
【図６Ｇ】
2013042136.tif 000041
【図６Ｈ】
2013042136.tif 000042
【図６Ｉ】
2013042136.tif 000043
【図６Ｊ】
2013042136.tif 000044
【図６Ｋ】
2013042136.tif 000045
【図７Ａ】
2013042136.tif 000046
【図７Ｂ】
2013042136.tif 000047
【図７Ｃ】
2013042136.tif 000048
【図７Ｄ】
2013042136.tif 000049
【図７Ｅ】
2013042136.tif 000050
【図７Ｆ】
2013042136.tif 000051
【図７Ｇ】
2013042136.tif 000052
【図７Ｈ】
2013042136.tif 000053
【図８Ａ】
2013042136.tif 000054
【図８Ｂ】
2013042136.tif 000055
【図８Ｃ】
2013042136.tif 000056
【図８Ｄ】
2013042136.tif 000057
【図８Ｅ】
2013042136.tif 000058
【図８Ｆ】
2013042136.tif 000059
【図８Ｇ】
2013042136.tif 000060
【図８Ｈ】
2013042136.tif 000061
【図８Ｉ】
2013042136.tif 000062
【図９Ａ】
2013042136.tif 000063
【図９Ｂ】
2013042136.tif 000064
【図９Ｃ】
2013042136.tif 000065
【図９Ｄ】
2013042136.tif 000066
【図９Ｅ】
2013042136.tif 000067
【図９Ｆ】
2013042136.tif 000068
【図９Ｇ】
2013042136.tif 000069
【図９Ｈ】
2013042136.tif 000070
【図１０】
2013042136.tif 000071
【図１１Ａ】
2013042136.tif 000072
【図１１Ｂ】
2013042136.tif 000073
【図１２Ａ】
2013042136.tif 000074
【図１２Ｂ】
2013042136.tif 000075
【図１２Ｃ】
2013042136.tif 000076
【図１２Ｄ】
2013042136.tif 000077
【図１２Ｅ】
2013042136.tif 000078
【図１２Ｆ】
2013042136.tif 000079
【図１２Ｇ】
2013042136.tif 000080
【図１２Ｈ】
2013042136.tif 000081
【図１２Ｉ】
2013042136.tif 000082
【図１２Ｊ】
2013042136.tif 000083
【図１３Ａ】
2013042136.tif 000084
【図１３Ｂ】
2013042136.tif 000085
【図１３Ｃ】
2013042136.tif 000086
【図１３Ｄ】
2013042136.tif 000087
【図１４Ａ】
2013042136.tif 000088
【図１４Ｂ】
2013042136.tif 000089
【図１４Ｃ】
2013042136.tif 000090
【図１４Ｄ】
2013042136.tif 000091
【図１４Ｅ】
2013042136.tif 000092
【図１４Ｆ】
2013042136.tif 000093
【図１４Ｇ】
2013042136.tif 000094
【図１４Ｈ】
2013042136.tif 000095
【図１４Ｉ】
2013042136.tif 000096
【図１４Ｊ】
2013042136.tif 000097
【図１４Ｋ】
2013042136.tif 000098
【図１４Ｌ】
2013042136.tif 000099
【図１４Ｍ】
2013042136.tif 000100
【図１４Ｎ】
2013042136.tif 000101
【図１４Ｏ】
2013042136.tif 000102
【図１４Ｐ】
2013042136.tif 000103
【図１４Ｑ】
2013042136.tif 000104
【図１４Ｒ】
2013042136.tif 000105
【図１４Ｓ】
2013042136.tif 000106
【図１４Ｔ】
2013042136.tif 000107
【図１４Ｕ】
2013042136.tif 000108
【図１５Ａ】
2013042136.tif 000109
【図１５Ｂ】
2013042136.tif 000110
【図１５Ｃ】
2013042136.tif 000111
【図１５Ｄ】
2013042136.tif 000112
【図１６Ａ】
2013042136.tif 000113
【図１６Ｂ】
2013042136.tif 000114
【図１７】
2013042136.tif 000115
【図１８】
2013042136.tif 000116
【図１９】
2013042136.tif 000117
【図２０Ａ】
2013042136.tif 000118
【図２０Ｂ】
2013042136.tif 000119
【図２０Ｃ】
2013042136.tif 000120