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다층 MEMS 패키지

전문가 제언: ○ 이 발명은 기판구조에 다층구조 적층(multi-die) 방식의 MEMS 패키지를 형성하는 설계구조와 제조방법을 제안한 것으로, 종래 다중(multiple) MEMS 패키지가 갖는 단점들인 넓은 공간점유율과 패키징 응력을 감소시키고, 코스트다운 효과를 겨냥한다.

○ 제안된 다층 MEMS 패키지는 컨트롤러 IC층, MEMS 디바이스층, PCB, TSV(Through Silicon Via: 실리콘관통 전극), 재분배층(redistribution layer) 등으로 연결 구성되며, MEMS 디바이스에 영향을 미치는 패키징 응력을 감소시키는 구조를 형성하고 있다.

○ MEMS 패키지는 MEMS의 소형화, 성능, 가격경쟁력의 주요 요소로 평가된다. 따라서 2000년대에 MEMS 수요의 증가와 함께 R&D와 특허출원이 증가추세를 보여 왔다. 특히 단일기능, 단층구조의 단순구조에서 다기능, 복합기능, 다층구조로 진전되고, 더욱 콤팩트한 구조, 나노스케일에의 접근이 이뤄지는 추세다. 이 발명은 이러한 추세의 한 단면이다.

○ 이 특허출원의 핵심 청구항은 컨트롤러 IC와 이와 연결되는 MEMS IC, 또 MEMS IC에 연결되는 TSV 등의 다층 MEMS 패키지 구조다. 이러한 MEMS 패키지 구조는 주로 관성, 가속도, 자이로스코프 등 물리센서에 적용을 대상으로 하고 있다. 이러한 다층구조의 기술개발 능력을 확보하기 위해서는 웨이퍼 레벨 패키징 연구 등 집중적인 R&D가 요구된다.

○ KISTI의 데이터베이스 NDSL에서 “MEMS packaging”에 대한 특허출원 검색 결과 총 969건 중 미국 705건, 유럽 75건, 일본 38건, 한국 41건으로 나타났다. 한국특허청 출원의 경우 출원인별로는 한국 28건, 미국 11건, 중국과 대만이 각 1건으로 국내기관(삼성전기, 삼성전자, 서울대, 전자부품연, BSE사 등)에서 꾸준한 출원이 이뤄지는 추세다. 향후 MEMS의 수요증가와 경쟁력강화 필요성을 고려할 때 국책 R&D 지원이 필요한 과제라 판단된다.

저자: Janusz Bryzek
자료유형: 특허정보