KR0148078B1 - 연장된 리드를 갖는 리드 온 칩용 리드프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리드 온 칩(lead on chip)패키지에 사용되는 리드프레임에 관한 것으로, 상기 리드프레임의 내부리드들이 그에 대응·이웃될 본딩패드들에 가로질러 연장하고, 또한 그 연장된 내부리드들의 적어도 2영역 이상에 도금막을 형성시켜 정상형(forward type)패키지 또는 전도형(reverse type) 패키지에 범용으로 사용할 수 있도록 하는 특징이 있다.

Description

연장된 리드를 갖는 리드 온 칩용 리드프레임

제1도는 본 발명에 의한 연장된 내부리드를 갖는 리드 온 칩용 리드프레임을 이용한 정상형(forward type) 리드 온 칩 패키지를 개략적으로 나타내는 평면도.

제2도는 본 발명에 의한 연장된 내부리드를 갖는 리드 온 칩용 리드프레임을 이용한 전도형(reverse type) 리드 온 칩 패키지를 개략적으로 나타내는 평면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10:칩 12,14:본딩패드

20:접착 테이프 30:와이어

40,50:내부리드 140,150:내부리드

200:정상형(forward type)패키지 210:전도형(reverse type)패키지

본 발명은 리드 온 칩(lead on chip)패키지에 사용되는 리드프레임에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모서리 부분이 본딩패드들이 형성되어 있는 칩에 있어서, 상기 리드프레임의 내부리드들을 연장하여 정상형(forward type)패키지나 전도형(reverse type) 패키지에 무관하게 패키지를 구성할 수 있는 형성된 연장된 리드를 갖는 리드 온 칩용 리드프레임에 관한 것이다.

통상의 반도체 패키지는 그 패키지 크기에 비하여 칩 크기에 대한 제약이 많았다. 이는 패키지 구조상 다이패드를 기본적으로 배치하여야 하고, 또한 다이패드와 리드들 간에 공간은 최소한 리드프레임의 두께만큼은 확보되어야 하므로 실제 실장가능한 칩의 크기는 패키지의 폭에 약 70%가 일반적인 한계이었다.

상기의 단점을 극복하기 위해 제시된 방안이 리드 온 칩(lead on chip)패키지와 칩 온 리드(chip on lead)패키지 등과 같은 패키지 구조이다. 이 중에서도 리드 온 칩 패키지는 대형의 칩의 효과적인 탑재는 물론 칩에 전원을 공급하는 버스바(busbar)의 설치가 가능하여 반도체의 전기적 특성 개선에 효과적이며, 리드 온 칩 기술을 반도체 패키지에 도입하게 되면 리드들이 와이어에 의해서 전기적으로 연결되는 칩상에 형성된 본딩패드들이 위치 제약을 받지 않기 때문에 칩 회로 설계시 유연하게 대처할 수 있으며, 근본적으로 다이패드를 갖지 않기 때문에 그 다이패드와 성형수지간의 상이한 열팽창 계수에 의하여 발생되는 박리현상이 발생되지 않기 때문에 현재 리드 온 칩 패키지는 주로 메모리 칩에 있어 다양한 방법으로서 실제적용되고 있다.

또한, 리드 온 칩 구조는 대형 칩의 탑재를 가능하게 함은 물론 칩의 성능 개선의 효과를 달성코자 채용하는 경우도 있으며, 칩의 본딩패드 위치는 사각형 칩의 네변을 따라 배열하는 경우, 특정 한 변에만 배열하는 경우, 장변 또는 단변과 평행하게 일렬, 이열 등으로 배열하는 경우 등 다양하다.

현재의 개발 추세에 따라, 두께 1㎜정도인 표면 실장형 패키지에 있어 탑재되는 칩 기능이 기억 소자일 때 인쇄회로기판 등, 실장 기판의 용량 증대를 위한 방편으로 전도형 패키지가 필요하게 된다. 전도형 패키지는 종전의 패키지에서 지정해 온 핀명(pin name)과는 대칭하여 위치하며 이에 대해 종전의 패키지는 정상형 패키지라 명명한다. 또한 전도형 패키지와 정상형 패키지는 외형 규격(outline dimension)이 동일해야 한다.

통상의 리드 온 칩을 가지고, 정상형 패키지와 전도형 패키지를 동시에 제작하기 위한 방법은 다음과 같다.

첫번째, 칩의 본딩패드 위치가 사각형 칩의 네변 외곽부에 있고 칩의 폭면(chip width edge)과 성형 경계면(mold edge line)사이에 25mil 이상 이격되어 있을 경우 내부리드 엎셋(upset)을 채용하여 리드 절곡공정에서 몰딩된 리드프레임 스트립(strip)을 뒤집어 전도형 패키지를 제작하며, 정상형 및 전도형 패키지를 제작할 때 성형공정 및 리드 절단/절곡 공정에 사용되는 장비 등을 공용하여 사용할 수 있다.

상기 패키지를 제작할 경우에 있어서, 내부리드들의 부분 중 패키지 내측으로 연장되어 칩 외곽부위와 패키지 성형 경계면 사이의 영역에 기계적인 압력을 가해 절곡을 하고 그 형상에 따라 성형하는 내부리드 엎셋은, 다이본딩(die bonding)과 성형(molding)에서의 정밀도 확보 등의 조립 공정 여유를 고려하거나 초기 조건 검사(pre-condition test)와 장기간 열적 검사(temperature cycle test) 등의 각종 환경 시험에서 패키지 크랙 방지하기 위해 요구되는 것이다.

두번째, 칩 본딩패드 위치가 사각형 칩의 특정변 방향을 따라 일렬로 배열하고 정상형 유형 패키지를 제작키 위한 와이어 본딩이 칩상면에 부착되어 있는 내부리드를 상호 대칭적으로 시행 가능할 때, 와이어 본딩 옵션(option)으로 전도형 패키지를 제작한다.

또한, 칩 회로 설계시에 대칭(mirror)칩으로 하여 정상형, 전도형 칩을 별도로 구성하는 방법(실제 적용 사례는 희박함) 등이 제안되고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 정상형 패키지나 전도형 패키지를 제작하는 데 있어서, 동일한 리드프레임을 이용할 수 있는 동시에 칩의 폭면과 패키지 성형 경계면 사이가 25mil 이내로 이격되어 있을 경우에도 내부리드 엎셋을 채용할 수 있는 연장된 리드를 갖는 리드 온 칩용 리드프레임을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 칩의 가장자리부에 형성된 본딩패드들을 갖는 리드 온 칩 패키지에 사용되는 리드프레임에 있어서, 상기 리드프레임의 내부리드들에 대응하는 칩의 상면에 형성된 본딩패드들과 전기적 연결되도록 그 내부리드들이 연장된 것을 특징으로 하는 연장된 리드를 갖는 리드 온 칩용 리드프레임을 제공한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

제1도는 본 발명에 의한 연장된 내부리드를 갖는 리드 온 칩용 리드프레임을 이용한 정상형 리드 온 칩 패키지의 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이다.

제1도를 참조하면, 본 발명에 의한 정상형 리드 온 칩 패키지(이하 정상형 패키지라 한다)(200)는 칩(10)의 상면과 내부리드(40),(50)들이 접착 테이프(20)에 의해 접착되어 있으며, 그 칩(10)의 좌우측 말단부에 형성되어 있는 본딩패드(12),(14)들과 이에 대응하는 내부리드(40),(50)들이 와이어(30)에 의해 전기적 연결되어 있으며, 상기 정상형 패키지(200)에 사용되는 리드프레임 중에서 내부리드(40),(50)들만을 개략적으로 도시하였고, 그 정상형 패키지(200)의 성형수지 부분을 노출시킨 도면이다.

좀 더 상세히 언급하면, 상기 칩(10)의 좌측 말단부에 형성되어 있는 본딩패드(12)들과 대응·이웃되어 와이어(30)에 의해 전기적 연결되어 있으며, 그 칩(10)의 좌측에 배치되어 있는 내부리드(40)들은, 그 내부리드(40)들의 말단이 그 칩(10)의 우측 말단부에 형성되어 있는 본딩패드(14)들과 이웃되도록 연장되어 있으며, 그 내부리드(40),(50)들 간은 각기 엇갈리지 않도록 교차되고, 그 내부리드(40)들의 와이어 본딩이 된 부분과 그 내부리드(40)들의 연장된 소정 영역에 도금막(예:은 또는 금 재질)(도시 안됨)이 형성되어 있으며, 또한 상기 내부리드들의 소정 영역들이 양호한 전기적 연결이 되도록 수회 절곡되어 있는 구조로 되어 있다.

같은 방법으로, 상기 칩(10)의 우측 말단부에 형성되어 있는 본딩패드(14)들과 대응·이웃되어 와이어(30)에 의해 전기적 연결되어 있으며, 그 칩(10)의 우측에 형성되어 있는 내부리드(50)들도, 그 내부리드(50)들의 말단이 그 칩(10)의 좌측 말단부에 형성되어 있는 본딩패드(14)들과 이웃되도록 연장되어 있으며, 그 내부리드(40),(50)들 간은 각기 엇갈리지 않도록 교차되고, 그 내부리드(50)들의 와이어 본딩이 된 부분과 그 내부리드(50)들의 연장된 소정 영역에 도금막이 형성되어 있는 구조로 되어 있다.

좀 더 상세히 언급하면, 종래 기술에 의한 패키지(도시 안됨)가 칩(도시 안됨)상의 좌우측 모서리 부분에 본딩패드(도시 안됨)들이 형성되어 있는 경우에 있어서, 연장되지 않은 내부리드(도시 안됨)들은 각각 별개의 접착 테이프(도시 안됨)에 의해 접착되지만, 본 발명에의한 정상형 패키지(200)에서는 내부리드(40),(50)들이 서로 연장되어 있어 그 칩(10)의 중심 부분에 배치되는 하나의 접착 테이프(20)에 의해 그 칩(10)의 좌우측에 형성되어 있는 내부리드(40),(50)들을 모두 견고히 접착할 수 있는 동시에 기계적인 압력으로 내부리드들을 구부리는 엎셋(upset) 유형에서는 리드의 기울어짐 또는 리드 휨 등의 변형을 억제할 수 있다.

제2도는 본 발명에 의한 연장된 내부리드를 갖는 리드 온 칩용 리드프레임을 이용한 전도형 리드 온 칩 패키지를 개략적으로 나타내는 평면도이다.

제2도를 참조하면, 본 발명에 의한 리드 온 칩 전도형 패키지(이하 전도형 패키지라 한다)(210)는, 제1도에서 나타내는 정상형 패키지(200)와 핀명(pin name)이 서로 좌우대칭으로 형성되어 있으며, 또한 정상형 패키지(200)의 내부리드(140),(150)들의 말단이 연장되어 대응·이웃하는 본딩패드(12),(14)들과 와이어(30)에 의해 전기적 연결되어 있는 것 이외에는 모두 동일한 구조로 되어 있다.

상기의 내부리드는 전 영역에 도금막이 형성되어도 무관하나, 정상형 패키지 2 또는 전도형 패키지에서 와이어 본딩되는 영역에 도금막이 형성되는, 즉 2곳 정도가 바람직하다.

또한, 내부리드의 연장되는 길이는 패키지의 성형 경계면으로부터 돌출되지 않는 길이로 돌출정도라면 전도형 패키지에서 와이어에 의해 무리없이 전기적 연결될 수 있는 정도로 연장되는 것이 바람직하다.

이와 같은 리드프레임은, 다이패드가 없는 구조에 있어서는, 예를 들어 리드 온 칩 패키지 이외에 다른 패키지에도 이용할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 구조에 따르면, 칩의 폭면과 패키지 성형 경계면 사이가 25mil 이내 이격되어 있을 경우에도 전도형 패키지를 채용할 수 있는 이점(利點)이 있다.

Claims (8)

1. 칩의 가장자리부에 형성된 본딩패드들을 갖는 리드 온 칩 패키지에 사용되는 리드프레임에 있어서, 상기 리드프레임의 내부리드들에 대응하는 칩의 상면에 형성된 본딩패드들과 전기적 연결되도록 그 내부리드들이 연장된 것을 특징으로 하는 연장된 리드를 갖는 리드 온 칩용 리드프레임.
2. 제1항에 있어서, 상기 연장된 내부리드들이 서로 엇갈리지 않게 교차되는 것을특징으로 하는 연장된 리드를 갖는 리드 온 칩용 리드프레임.
3. 제2항에 있어서, 상기 내부리드들이 형성된 위치가 상하면 및 좌우면 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 연장된 리드를 갖는 리드 온 칩용 리드프레임.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 내부리드들이 그에 대응하는 상기 본딩패드들에 전기적 연결되도록 소정의 위치가지 연장된 것을 특징으로 하는 리드를 갖는 리드 온 칩용 리드프레임.
5. 제1항에 있어서, 상기 연장된 내부리드들의 소정 영역에 적어도 2영역 또는 그 이상의 영역에 도금막이 형성된 것을 특징으로 하는 리드를 갖는 리드 온 칩용 리드프레임.
6. 제5항에 있어서, 상기 소정 영역들에 형성된 도금막들의 재질이 전부 동일한 것을 특징으로 하는 리드를 갖는 리드 온 칩용 리드프레임.
7. 제5항에 있어서, 상기 소정 영역들에 형성된 도금막들의 재질의 일부가 다른 것을 특징으로 하는 리드를 갖는 리드 온 칩용 리드프레임.
8. 제5항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 도금막이 재질이 금 및 은 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 리드를 갖는 리드 온 칩용 리드프레임.