KR0156328B1 - Semiconductor package leadframe having tie bar - Google Patents
Semiconductor package leadframe having tie barInfo
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Abstract
본 발명은 트랜스퍼 몰딩 공정에서 주입되는 몰딩 수지의 불균일로 인해 패키지 몸체, 특히 LOC 구조의 패키지 몸체가 휘거나 불완전 몰딩이 발생하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 반도체 칩의 상부 표면에 부착되어 상기 반도체 칩과 전기적으로 연결되는 리드와, 상기 리드를 지지하기 위한 타이 바 및 상기 리드, 타이 바와 결합되어 있으며 리드 프레임의 외관을 형성하는 사이드 레일을 구비하는 반도체 패키지용 리드 프레임으로서, 상기 타이 바는 상기 반도체 칩과 리드 프레임에 대한 트랜스퍼 몰딩 공정에서 몰딩 수지가 주입되는 주입구와 동일한 위치에 있으며 일부분이 경사지도록 절곡 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리드 프레임이 개시되어 있다.The present invention is to prevent the bending of the package body, in particular the package body of the LOC structure or incomplete molding due to the non-uniformity of the molding resin injected in the transfer molding process, is attached to the upper surface of the semiconductor chip and A lead frame for a semiconductor package having a lead electrically connected, a tie bar for supporting the lead, and a side rail coupled to the lead and tie bar and forming an appearance of a lead frame, wherein the tie bar is the semiconductor chip. And a lead frame is characterized in that the transfer molding process for the lead frame and the molding resin is in the same position as the injection hole is injected and bent to be inclined a part.
Description
제1도는 일반적인 트랜스퍼 몰딩 공정을 설명하기 위한 개략도.1 is a schematic diagram illustrating a general transfer molding process.
제2도는 종래 리드 프레임의 구조를 나타내는 평면도.2 is a plan view showing the structure of a conventional lead frame.
제3도는 종래 구조의 리드 프레임을 사용한 트랜스퍼 몰딩 공정에서 성형 수지의 유동 상태를 나타내는 단면도.3 is a cross-sectional view showing a flow state of a molding resin in a transfer molding process using a lead frame having a conventional structure.
제4도는 본 발명에 따른 구조를 갖는 리드 프레임의 평면도와 단면도.4 is a plan view and a cross-sectional view of a lead frame having a structure according to the present invention.
제5도는 본 발명에 따른 구조를 갖는 리드 프레임을 사용한 트랜스퍼 몰딩 공정에서 성형 수지의 유동 상태를 나타내는 단면도.5 is a cross-sectional view showing a flow state of a molding resin in a transfer molding process using a lead frame having a structure according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 포트 2 : 플런지1: port 2: plunge
3,23 : 몰딩 수지 5 : 성형로3,23 molding resin 5: molding furnace
6,46 : 공기 배출구 7,47 : 주입구6,46: air outlet 7,47: inlet
8,48 : 캐비티 11,41 : 반도체 칩8,48: cavity 11,41: semiconductor chip
13,43 : 리드 프레임 13a,43a : 내부 리드13,43: lead frame 13a, 43a: inner lead
13b,43b : 외부 리드 13c,13d,43c,43d : 타이 바13b, 43b: external lead 13c, 13d, 43c, 43d: tie bar
14,44 : 사이드 레일 15,45 : 이송용 구멍14,44: side rail 15,45: feed hole
[기술분야][Technical Field]
본 발명은 반도체 패키지용 리드 프레임에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 트랜스퍼 몰딩 공정에서 주입되는 몰딩 수지가 상하 불균일하여 패키지 몸체가 휘거나 불완전 몰딩이 발생하는 것을 방지하기 위해서 리드 프레임 리드를 지지하며 수지가 주입되는 주입구 위치에 있는 타이 바를 상·하로 절곡하여 경사지게 형성한 구조를 갖는 리드 프레임에 관한 것이다.The present invention relates to a lead frame for a semiconductor package, and more particularly, to support a lead frame lead in order to prevent the package body from bending or incomplete molding due to uneven molding resin injected in the transfer molding process. The present invention relates to a lead frame having a structure in which a tie bar at an injection hole position to be injected is bent up and down to be inclined.
[발명의 배경][Background of invention]
반도체 칩을 외부 환경으로부터 보호하고 패키지의 외관인 몸체를 형성하는 몰딩 재료로서 플라스틱, 특히 열경화성의 에폭시 수지(epoxy resin)는 세라믹에 비해서 신뢰성은 떨어지지만 가격이 낮고 대량생산에 적합하기 때문에 현재 널리 사용되고 있다. 열 경화성 수지를 사용한 성형은 트랜스퍼 몰딩(transfer molding) 공정을 사용하는데, 이것은 용융 상태의 수지를 높은 압력을 가해서 성형하고자 하는 반도체 칩이 위치한 캐비티에 주입하는 것이다.As a molding material that protects the semiconductor chip from the external environment and forms the body which is the exterior of the package, plastics, especially thermosetting epoxy resins, are less widely used than ceramics, but are widely used because they are less expensive and suitable for mass production. have. Molding using a thermosetting resin uses a transfer molding process, which injects the molten resin under high pressure into a cavity in which a semiconductor chip to be molded is located.
제1도는 트랜스퍼 몰딩 공정을 설명하기 위한 개략도이다. 먼저 포트(1; pot, 챔버(chamber)라고도 함)에 고체 상태의 몰딩 수지(3)를 넣고 열을 가하여 용융 상태로 만든다. 플런지(2; plunger)가 하강하면 용융 상태의 몰딩 수지(3)는 압력을 받게 되고 성형로(5; runner)를 타고 캐비티(8)로 주입된다. 캐비티(8) 안에는 패키지하고자 하는 반도체 칩이 접속·연결되어 있는 리드 프레임(13)이 놓여 있다. 주입구(7)는 캐비티(8)의 가운데 위치하는 소위 센터 게이트(center gate) 형이므로 수지(3)는 화살표로 표시한 것처럼 리드 프레임(13)의 위·아래로 흘러 들어오고 캐비티(8) 내에 들어있던 공기는 공기 배출구(6; air vent) 쪽으로 빠져나가서 수지가 성형된다. 성형로(5)의 형상이나 크기, 게이트(7)의 위치나 크기, 포트(1)의 내경을 얼마로 할 것이냐 하는 것은 사용하는 몰딩 수지의 양, 즉 캐비티(8) 하나에 채워지는 수지(3)의 양, 용융되기 전 고체 상태의 성형 수지의 크기에 따라 좌우되다.1 is a schematic diagram for explaining a transfer molding process. First, a molding resin 3 in a solid state is put into a pot 1 (also called a chamber) and heated to make a molten state. When the plunger 2 is lowered, the molding resin 3 in the molten state is pressurized and is injected into the cavity 8 via the runner 5. In the cavity 8, a lead frame 13 to which semiconductor chips to be packaged are connected and connected is placed. Since the injection port 7 is a so-called center gate type located in the center of the cavity 8, the resin 3 flows up and down the lead frame 13 as indicated by the arrow and enters the cavity 8. The entrained air escapes to the air vent 6 and the resin is molded. The shape and size of the molding furnace 5, the position and size of the gate 7, and the inner diameter of the port 1 are determined by the amount of molding resin to be used, that is, the resin filled in one cavity 8 ( The amount of 3) depends on the size of the molding resin in the solid state before melting.
트랜스퍼 몰딩 공정에서 주의할 점은 칩과 리드 프레임을 연결해 주는 본딩 와이어가 수지 용융체의 흐름에 의해 인장력을 받게 되므로 캐비티 내에 발생하는 전단 응력이 최소화되게 하여야 한다는 것과 용융수지의 유동을 적절하게 제어하여 성형 완료된 패키지 몸체의 휨(warpage)이나 아래 또는 위의 수지 흐름 차이로 인한 불완전 성형이 일어나지 않게 해야 한다는 것이다. 용융 수지의 흐름은 반도체 칩이 실장되어 있는 리드 프레임의 구조나 캐비티 내의 리드 프레임의 위치에 의해서도 많은 영향을 받는다.Note that in the transfer molding process, the bonding wire connecting the chip and the lead frame is subjected to the tensile force by the flow of the resin melt, so that the shear stress generated in the cavity is minimized. Incomplete molding due to warpage of the finished package body or differences in resin flow below or above should be avoided. The flow of molten resin is also greatly influenced by the structure of the lead frame in which the semiconductor chip is mounted and the position of the lead frame in the cavity.
제2도는 종래 리드 프레임의 구조를 나타내는 평면도이다. 제2도의 리드 프레임(13)은 반도체 칩(11)이 리드 프레임의 내부 리드(13a)의 아래에 부착되는, 즉 리드(13a)가 칩(11)의 표면 위로 올라오는 소위 LOC(Lead On Chip) 구조의 패키지를 제조하기 위한 것이다. 내부 리드(13a)와 반도체 칩(11)은 폴리이미드 등의 접착 테이프에 의해 부착되어 있고, 내부 리드(13a)의 칩(11) 지지력을 보강하기 위해서 리드 프레임의 양쪽에서는 타이 바(13c)가 형성되어 있다. 외부 리드(13b)는 내부 리드(13a)와 일체형으로 형성되어 있으며 트랜스퍼 몰딩 공정에 의해 패키지 몸체가 형성될 때 몸체 밖으로 돌출되어 외부 회로와 반도체 칩(11)을 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 타이 바(13c)는 이송용 구멍(15)이 형성되어 있는 사이드 레일(14; side rail)과 연결되어 있어서 리드 프레임(13a)를 지지하게 된다.2 is a plan view showing the structure of a conventional lead frame. The lead frame 13 of FIG. 2 has a so-called lead on chip in which the semiconductor chip 11 is attached under the inner lead 13a of the lead frame, that is, the lead 13a is raised above the surface of the chip 11. ) To manufacture a package of structure. The inner lead 13a and the semiconductor chip 11 are attached by an adhesive tape such as polyimide, and the tie bars 13c are formed on both sides of the lead frame in order to reinforce the holding force of the chip 11 of the inner lead 13a. Formed. The outer lead 13b is integrally formed with the inner lead 13a and protrudes out of the body when the package body is formed by a transfer molding process to electrically connect the external circuit and the semiconductor chip 11. The tie bar 13c is connected to the side rail 14 on which the transfer hole 15 is formed to support the lead frame 13a.
제3도는 제2도의 리드 프레임을 사용하여 트랜스퍼 몰딩 공정일 진행할 때 몰딩 수지의 유동 상태를 나타내는 단면도이다. 화살표 방향으로 주입되는 몰딩 수지(3)는 타이 바(13c)쪽에 위치한 주입구(7)를 통해 들어온다. 그런데, 제2도의 LOC용 리드 프레임과는 다른 일반적인 리드 프레임은 반도체 칩이 실장되는 다이 패드가 있고, 타이 바는 이 다이 패드와 연결되어 있다. 그래서 일반적인 리드 프레임에서는 캐비티 내에서 리드 프레임과 반도체 칩을 제외한 부분의 상하를 균등하게 맞추기 위해서 타이 바를 위쪽이나 아래쪽으로 구부러지게 형성한다. 이렇게 해서 다이 패드가 몰딩 수지의 흐름을 일정하게 해 주는 역할을 하지만 제2도에 나타낸 바와 같이 LOC형 리드 프레임에서는 다이 패드가 없기 때문에 리드 프레임 리드(13a)와 반도체 칩(11)에 의해 양분된 캐비티(8) 내의 공간을 균등하게 맞출 수가 없게 된다. 특히 최근 반도체 소자의 용량이 커짐에 따라 반도체 칩 자체의 크기가 점점 더 커지기 때문에 캐비티 내에서 반도체 칩이 차지하는 부피가 많아져서 이러한 문제는 더 심각해진다.3 is a cross-sectional view showing the flow state of the molding resin when the transfer molding process is performed using the lead frame of FIG. The molding resin 3 injected in the direction of the arrow enters through the injection hole 7 located on the tie bar 13c side. By the way, the general lead frame different from the lead frame for LOC of FIG. 2 has a die pad in which a semiconductor chip is mounted, and the tie bar is connected to this die pad. Therefore, in a typical lead frame, tie bars are bent upwards or downwards in order to equalize the upper and lower parts of the cavity except for the lead frame and the semiconductor chip. In this way, the die pad serves to make the flow of the molding resin constant, but as shown in FIG. 2, since there is no die pad in the LOC type lead frame, the die pad is divided into two parts by the lead frame lead 13a and the semiconductor chip 11. The space in the cavity 8 cannot be equally matched. In particular, since the size of the semiconductor chip itself increases as the capacity of the semiconductor device increases, this problem becomes more serious as the volume of the semiconductor chip in the cavity increases.
캐비티(8) 내에서 아래, 위 공간이 달라지는 경우에는 예를 들어 제3도에 도시한 것처럼 반도체 칩(11)의 아래쪽 공간이 더 많은 경우에는 주입되는 몰딩 수지(3)는 아래쪽으로 더 많이 흐르게 되고, 위쪽으로 흐르는 몰딩 수지(3)는 그 양이 적을 뿐만 아니라 반도체 칩(11)의 표면에 부착되어 있는 내부 리드(13a)와 마찰을 일으키기 때문에 속도도 더 느리게 된다. 따라서 오른쪽에서 왼쪽으로 주입되는 아래, 위 몰딩 수지(3) 중에서 아래 몰딩 수지(3)가 먼저 도착하게 된다. 공기 배출구(6)는 몰딩 수지의 주입구(7)가 오른쪽 타이 바(13c)에 있기 때문에 왼쪽 타이 바(13d) 위치에 존재하는데 먼저 공기 배출구(6) 쪽으로 도착한 몰딩 수지(3)가 위쪽으로 밀고 올라오면서 이 공기 배출구(6)를 막아 버리기 때문에 위쪽에서 주입되던 몰딩 수지(3)는 캐비티(8) 내에 남아있는 공기에 의해 캐비티(8)를 완전히 채우지 못하게 되어 불완전 몰딩이 이루어지는 불량이 발생한다.In the case where the spaces below and above the cavity 8 are different, for example, as shown in FIG. 3, when the space below the semiconductor chip 11 is larger, the injection molding resin 3 flows more downward. In addition, the molding resin 3 flowing upward not only has a small amount but also causes a friction with the inner lead 13a adhered to the surface of the semiconductor chip 11, resulting in a slower speed. Accordingly, the lower molding resin 3 arrives first from the lower and upper molding resin 3 injected from the right side to the left side. The air outlet 6 is in the left tie bar 13d position because the injection hole 7 of the molding resin is in the right tie bar 13c, and the molding resin 3, which has first arrived toward the air outlet 6, pushes upwards. Since the air outlet 6 is blocked while being raised, the molding resin 3 injected from the upper portion does not completely fill the cavity 8 by the air remaining in the cavity 8, resulting in incomplete molding.
[발명의 요약][Summary of invention]
따라서 본 발명의 목적은 트랜스퍼 몰딩 공정에서 주입되는 용융상태의 몰딩 수지의 흐름을 균일하게 제어하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to uniformly control the flow of the molten molding resin injected in the transfer molding process.
본 발명의 또 다른 목적은 LOC형 패키지에서 쉽게 발생할 수 있는 패키지 몸체의 휨이나 불완전 몰딩을 방지하기 위한 것이다.It is another object of the present invention to prevent warpage or incomplete molding of the package body which can easily occur in LOC type packages.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 리드 프레임은 내부 리드를 지지하기 위한 타이 바를 일정한 각도로 상부 또는 하부로 절곡시켜서 주입되는 몰딩 수지의 흐름을 제어할 수 있는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.The lead frame according to the present invention for achieving the above object is characterized by having a structure capable of controlling the flow of the injection molding resin by bending the tie bar for supporting the inner lead to the upper or lower at a predetermined angle.
[실시예]EXAMPLE
이하 도면을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제4도는 본 발명에 따른 구조를 갖는 리드 프레임의 일 실시예의 평면도이다. 반도체 칩의 표면과 부착되며 전기적으로 연결되는 리드 프레임의 내부 리드(43a)와 외부 리드(43b)의 구조는 종래와 동일하다. 그러나 타이 바(43c)는 제5도에 도시한 것처럼, 아래로 절곡 형성되어 있다.4 is a plan view of one embodiment of a lead frame having a structure according to the present invention. The structures of the inner lead 43a and the outer lead 43b of the lead frame attached to the surface of the semiconductor chip and electrically connected to each other are the same as in the related art. However, the tie bar 43c is bent downward, as shown in FIG.
그리고, 타이 바(43c)는 이송용 구멍(45)이 형성되어 있는 사이드 레일(44)과 연결되어 있어서 리드 프레임의 리드(43a)를 지지하게 된다.And the tie bar 43c is connected with the side rail 44 in which the conveyance hole 45 is formed, and supports the lead 43a of a lead frame.
여기서, 제5도는 이러한 리드 프레임을 사용한 트랜스퍼 몰딩 공정에서 주입되는 몰딩 수지의 유동을 나타내는 단면도이다. 캐비티(48)에서 몰딩 수지(23)가 주입되는 주입구(47)는 오른쪽 타이 바(43c) 위치에 있고 공기 배출구(46)는 왼쪽 타이 바(43d) 위치에 있다. 반도체 칩(41)과 패키지 리드(43a)는 캐비티(48) 내의 중앙에 위치하지 않고 위쪽을 치우쳐 있기 때문에 타이 바(43c,43d)를 아래쪽으로 구부러지도록 절곡 형성하여 몰딩 수지(23)의 유동을 조절한다. 이때 구부러진 타이 바(43c,43d)의 끝부분을 반도체 칩(41)의 하부 표면과 일치시키는 것도 바람직하다. 리드 프레임의 리드(43a)를 상하로 절곡하여 캐비티(48) 내의 상하 공간을 균일하게 할 수도 있지만, 주입구(47)의 위치 및 패키지의 크기가 커짐에 따라 휨이나 불완전 몰딩 형상이 발생하기는 마찬가지이다. 그래서 패키지의 휨을 방지하기 위해서 칩과 리드 프레임을 중심부에 위치시키지 않고 위쪽이나 아래쪽으로 위치시키는 방법을 사용하기도 하지만 이렇게 할 경우 몰딩 시 위, 아래 공간의 심한 차이로 인하여 위쪽은 수지의 유동이 저하되어 불완전 몰딩이 발생할 수밖에 없다. 그러나 본 발명에서는 타이 바를 적절하게 절곡 형성하여 몰딩 수지의 흐름을 원활하게 제어할 수 있다.5 is a cross-sectional view showing the flow of the molding resin injected in the transfer molding process using such a lead frame. The injection port 47 into which the molding resin 23 is injected in the cavity 48 is located at the right tie bar 43c and the air outlet 46 is located at the left tie bar 43d. Since the semiconductor chip 41 and the package lead 43a are not located in the center of the cavity 48 and are biased upward, the tie bars 43c and 43d are bent to bend downward to prevent the flow of the molding resin 23. Adjust At this time, it is also preferable that the ends of the bent tie bars 43c and 43d coincide with the lower surface of the semiconductor chip 41. The lead 43a of the lead frame can be bent up and down to make the upper and lower spaces in the cavity 48 uniform. However, as the position of the injection hole 47 and the size of the package increase, a warpage or an incomplete molding shape may occur. to be. Therefore, in order to prevent the package from bending, the chip and lead frame are not positioned at the center but up or down. However, in this case, the flow of the resin is lowered due to the severe difference between the space at the top and the bottom of the molding. Incomplete molding will inevitably occur. However, in the present invention, it is possible to smoothly control the flow of the molding resin by properly bending the tie bar.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 리드 프레임에서는 상하로 절곡된 타이 바를 구비하기 때문에 트랜스퍼 몰딩 공정에서 주입되는 몰딩 수지가 반도체 칩과 리드 프레임에 의해 양분된 캐비티 내의 공간을 균일하게 흐르기 때문에 패키지 몸체의 휨이나 불완전 몰딩을 방지하는 것이 가능하다.As described above, since the lead frame according to the present invention includes tie bars bent up and down, the molding resin injected in the transfer molding process uniformly flows through the space in the cavity divided by the semiconductor chip and the lead frame, thereby bending the package body. It is possible to prevent incomplete molding.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950042427A KR0156328B1 (en) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | Semiconductor package leadframe having tie bar |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950042427A KR0156328B1 (en) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | Semiconductor package leadframe having tie bar |
Publications (2)
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| KR970030732A KR970030732A (en) | 1997-06-26 |
| KR0156328B1 true KR0156328B1 (en) | 1998-10-15 |
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ID=19434848
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0156328B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100726904B1 (en) * | 2000-02-21 | 2007-06-12 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | Semiconductor device |
-
1995
- 1995-11-21 KR KR1019950042427A patent/KR0156328B1/en not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
| KR100726904B1 (en) * | 2000-02-21 | 2007-06-12 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | Semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970030732A (en) | 1997-06-26 |
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