KR0119757Y1

KR0119757Y1 - 반도체 패키지

Info

Publication number: KR0119757Y1
Application number: KR2019940036184U
Authority: KR
Inventors: 홍순호
Original assignee: 문정환; 엘지반도체주식회사
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1998-07-01
Also published as: KR960025455U

Abstract

본 고안은 BGA형 반도체 패키지에 관한 것으로, 종래에는 인쇄회로기판(3)의 상면에만 몰딩되어 있기 때문에 습기가 용이하게 침투되는 문제가 있었고, 열을 방출할 수 있는 통로가 없기 때문에 전기적 특성 및 열특성이 좋지 않은 문제점이 있었으며, 또한 인쇄회로기판(3)과 와이어본딩작업을 하므로 웨이퍼 칩(1)의 크기에 비해 패키지의 외형이 커지게 되어 주기판에서 많은 공간을 차지하는 문제점이 있었는 바, 상하면에 리드단자(12)(12')가 인쇄된 인쇄회로기판(13)의 상면에 칩(11)이 부착되어 있고, 상기 인쇄회로기판(13)의 상면에 인쇄된 리드단자(12)와 칩(11)의 본드패드(미도시)는 다수 개의 금속볼(14)로 연결되어 있으며, 상기 칩(11)의 상면에는 히트싱크(15)가 설치되어 있고, 상기 칩(11)과 히트싱크(15)는 몰딩컴파운드(16)로 일정면적 몰딩되어 있으며, 상기 인쇄회로기판(3)의 하면에 인쇄된 리드단자(2')에는 각각 솔더링볼(17)이 설치되어 있는 본 고안을 제공하여 패키지 사용시 발생되는 열의 방출이 원활하여 패키지의 전기적 및 열특성이 개선되고, 패키지의 구조에 있어서 와이어와 리드가 없으므로 패키지의 크기 및 두께가 줄어들어 인쇄회로기판에 패키지 실장시 패키지가 점유하는 면적이 줄어들어 전체 제품의 크기를 소형화하도록 한 것이다.

Description

반도체 패키지

제1도는 일반적인 BGA형 반도체 패키지의 단면도.

제2도는 본 고안에 의한 BGA형 패키지의 단면도.

* 도면의 주용부분에 대한 부호의 설명

11: 웨이퍼 칩12, 12': 리드단자

13: 인쇄회로기판14: 금속볼

15: 히트싱크(heat sink)16: 몰딩컴파운드

17: 솔더링볼

본 고안의 BGA(Ball Grid Array)형 반도체 패키지에 관한 것으로, 특히 히트싱크의 하면에 칩을 부착하여 패키지의 사용시 칩에서 발생되는 열방출이 원활해지고, 와이어를 사용하지 않아 패키지의 크기를 줄일 수 있어 주기판상의 실장면적을 극소화하도록 한 반도체 패키지에 관한 것이다.

종래의 일반적인 BGA(Ball Grid Array)패키지는, 제1도에 도시된 바와 같이, 상하면에 리드단자(2)(2')가 인쇄된 인쇄회로기판(3)의 상면에 칩(1)이 부착되어 있고, 상기 인쇄회로기판(3)의 상면에 인쇄된 리드단자(2)와 칩(1)의 본드패드(4)는 와이어(5)로 연결되어 있으며, 상기 인쇄회로기판(3) 상면에 있는 칩(1)과 와이어(5)가 몰딩컴파운드(6)로 일정면적 몰딩되어 있고, 상기 인쇄회로기판(3)의 하면에 인쇄된 리드단자(2')에는 각각의 솔더링볼(7)이 설치되어 있다.

또한, 상기 인쇄회로기판(3)의 상하면에 인쇄된 리드단자(2)(2')는 인쇄회로기판(3)에 다수 개 천공되어 있는 통공(3a)을 통해 각각 연결되어 있다. 상기 솔더링볼(7)은 주기판(미도시)에 납땜되어 패키지의 칩(1)과 주기판의 회로가 전기적으로 연결된다.

상기한 바와 같은 구조를 가지는 종래 기술에 의한 반도체 패키지는 다음과 같은 공정을 통해 제조된다.

먼저 상하면에 리드단자(2)(2')가 인쇄된 인쇄회로기판(3)상에 웨이퍼 칩(1)을 에폭시(8)로 다이본딩을 하고, 이 웨이퍼 칩(1)의 패드(4)와 리드단자(2)를 와이어(5)로 연결하는 와이어본딩을 실시한다. 그리고 상기 인쇄회로기판(3)의 상면의 칩(1)과 와이어(5) 및 리드단자(2)를 일정면적 몰딩한다. 몰딩작업 완료후 상기 인쇄회로기판(3)의 하면에 있는 리드단자(2')에 각각 솔더링볼(7)을 형성함으로써 패키지가 완성된다. 이와 같이 제조된 반도체 패키지는 주기판에 상기 솔더링볼(7)을 납땜하여 실장하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 BGA형 반도체 패키지는 인쇄회로기판(3)의 상면에만 몰딩되어 있기 때문에 습기가 용이하게 침투되는 문제가 있었고, 열을 방출할 수 있는 통로가 없기 때문에 전기적 특성 및 열특성이 좋지 않은 문제점이 있었다.

또한, 인쇄회로기판(3)에 와이어 본딩작업을 하므로 웨이퍼 칩(1)의 크기에 비해 패키지의 외형이 커지게 되어 주기판에서 많은 공간을 차지하는 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 히트싱크의 하면에 웨이퍼 칩이 부착되고, 웨이퍼 칩과 외부 회로와의 전기적 연결은 금속볼을 사용하며, 컴파운드 몰딩을 상기 히트싱크의 상면이 노출되도록 하여 패키지의 외형을 초소형 및 초박형으로 만든 반도체 패키지를 제공하려는 데 있다.

상기와 같이 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 상하면에 리드단자가 인쇄된 인쇄회로기판의 상면에 부착되는 칩과, 상기 인쇄회로기판의 상면에 인쇄된 리드단자와 칩의 본드패드를 연결하는 다수 개의 금속볼과, 상기 칩의 상면에 설치되어 칩에서 발생되는 열을 방출하는 히트싱크와, 상기 칩과 히트싱크를 몰딩하는 몰딩컴파운드와, 상기 인쇄회로기판의 하면에 인쇄된 리드단자에 설치되어 주기판과 전기적으로 연결되는 솔더링볼을 포함하여서 구성함을 특징으로 하는 반도체 패키지가 제공된다.

상기 히트싱크는 몰딩된 패키지의 외부로 노출되도록 설치된 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 고안에 의한 패키지를 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 제2도는 같은 본 고안에 의한 반도체 패키지의 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이, 상하면에 리드단자(12)(12')가 인쇄된 인쇄회로기판(13)의 상면에 칩(11)이 부착되어 있고, 상기 인쇄회로기판(13)의 상면에 인쇄된 리드단자(12)와 칩(11)의 본드패드(미도시)는 다수 개의 금속볼(14)로 연결되어 있으며, 상기 칩(11)의 상면에는 히트싱크(15)가 설치되어 있고, 상기 칩(11)과 히트싱크(15)는 몰딩컴파운드(16)로 일정면적 몰딩되어 있으며, 상기 인쇄회로기판(3)의 하면에 인쇄된 리드단자(2')에는 각각 솔더링볼(17)이 설치되어 있다.

또한, 상기 인쇄회로기판(13)의 상하면에 인쇄된 리드단자(12)(12')는 인쇄회로기판(13)에 다수개 천공되어 있는 통공(13a)을 통해 각각 연결되어 있으며, 상기 솔더링볼(17)은 주기판(미도시)에 납땜되어 있어 칩(1)의 하면에 설치되어 있는 금속볼(14)과 주기판(미도시)의 회로가 전기적으로 연결되어 있다.

상기 히트싱크(15)는 리드프레임의 일종으로서, 다르게 말하면 히트싱크(15)만 형성된 리드프레임이라고 할 수 있다. 이 히트싱크(15)의 상면은 몰딩컴파운드(16)로 몰딩된 패키지의 몸체 외부로 노출되어 있어 패키지의 사용시 웨이퍼 칩(11)에서 발생되는 열을 방출하는 역할을 하는 것으로, 그 크기는 부착되는 칩(11)보다 더 크게 형성하는 것이 바람직하며, 그 형태는 다양하게 형성할 수 있다.

상기 금속볼(14)의 일단부는 칩(11)의 본드패드에 부착되고, 타단부는 인쇄회로기판(13)의 리드단자(12)와 연결되어 있어 역시 리드단자(12')와 연결되어 있는 솔더링볼(17)에 의해 주기판과 전기적으로 연결되게 된다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 고안에 의한 반도체 패키지의 제조공정은, 먼저 히트싱크(15)의 칩부착면에 에폭시(18)로 칩(11)을 부착하는 다이본딩을 수행하고, 상기 칩(11)의 패드에 다수 개의 금속볼(14)을 본딩하며, 도면에서 보았을 때, 칩(11)의 상면에는 상기 히트싱크(14)의 상면이 패키지의 외부로 노출되도록 몰딩한다. 이와 같은 몰딩작업이 완성되면 상기 인쇄회로기판(3)의 상면에 위치한 리드단자(12)와 상기 금속볼(14)을 연결하고, 하면에 있는 리드단자(12')에는 각각 솔더링볼(17)을 형성함으로써 패키지가 완성된다. 이와 같이 제조된 반도체 패키지는 주기판에 상기 솔더링볼(17)을 납땜하여 실장하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 패키지는 웨이퍼 칩의 상면에 히트싱크가 있어 패키지 사용시 발생되는 열의 방출이 원활하여 패키지의 전기적 및 열특성이 개선되고, 패키지의 구조에 있어서 와이어와 리드가 없으므로 패키지의 크기 및 두께가 줄어들어 인쇄회로기판에 패키지 실장시 패키지가 점유하는 면적이 줄어들어 전체 제품의 크기를 소형화 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

상하면에 리드단자가 인쇄된 인쇄회로기판의 상면에 부착되는 칩과, 상기 인쇄회로기판의 상면에 인쇄된 리드단자와 칩의 본드패드를 연결하는 다수 개의 금속볼과, 상기 칩의 상면에 설치되어 칩에서 발생되는 열을 방출하는 히트싱크와, 상기 칩과 히트싱크를 몰딩하는 몰딩컴파운드와, 상기 인쇄회기판의 하면에 인쇄된 리드단자에 설치되어 주기판과 전기적으로 연결되는 솔더링볼을 포함하여서 구성함을 특징으로 하는 반도체 패키지.
제1항에 있어서, 상기 히트싱크는 상면이 몰딩된 패키지의 외부로 노출되도록 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.