KR0179803B1 - 리드노출형 반도체 패키지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 패키지의 상하면으로 제1 및 제2 기판접속리드가 노출되도록 몰딩시켜 패키지를 형성하므로써 다수개의 패키지를 적층시켜 용량확장이 가능하도록 된 리드노출형 반도체 패키지에 관한 것으로, 그 구성은 다수개의 본드패드가 다수개의 본드패드가 그의 하면에 형성된 반도체칩(21)과, 그의 상면에 상기 반도체칩(21)을 지지하는 제1 기판연결리드(22a)와 상기 제1 기판연결리드(22a)로부터 소정높이(h)를 가지도록 연장형성된 제2 기판연결리드(22b)를 포함하여 구성된 리드프레임(22)과, 상기 제1 기판연결리드(22a)와 상기 반도체칩(21) 사이에 개재되어 상기 반도체칩(21)을 상기 제1 기판연결리드(22a)의 상면에 고정시키는 접착부재(23)와, 상기 반도체칩(21)의 하면에 형성된 다수개의 본드패드와 상기 제2 기판연결리드(22b)의 하면을 전기적으로 연결시키는 금속와이어(24)와, 상기 반도체칩(21)과, 상기 제1 및 제2 기판연결리드(22a, 22b)를 포함하는 소정체적을 패키지의 하면 및 상면으로 상기 제1 기판연결리드(22a)의 하면과 제2 기판연결리드(22b)의 상면이 노출되도록 밀봉하는 수지(26)를 포함하여 구성된다.

Description

리드노출형 반도체 패키지
제1도는 종래 리드노출형 반도체 패키지를 나타낸 단면도.
제2도는 본 발명에 따른 리드노출형 반도체 패키지의 제1실시예를 나타낸 단면도.
제3도는 제2도의 저면투시도.
제4도는 본 발명에 따른 리드노출형 반도체 패키지의 제2실시예를 나타낸 단면도.
제5도는 제2도의 반도체 패키지를 적층시킨 상태의 단면도.
제6도는 제4도의 반도체 패키지를 적층시킨 상태의 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21 : 반도체칩 22 : 리드프레임
22a, 22b : 제1 및 제2 기판연결리드
23 : 접착부재 24 : 금속와이어
25 : 솔더범프 26 : 수지
본 발명은 리드노출형 반도체 패키지에 관한 것으로, 특히 패키지의 상하면으로 제1 및 제2 기판접속리드가 노출되도록 몰딩시켜 패키지를 형성하므로써 다수개의 패키지를 적층시켜 용량확장이 가능하도록 된 리드노출형 반도체 패키지에 관한 것이다.
종래 리드노출형 반도체 패키지에 관하여는 미국 특허 제 5,428,248호에 의해 알려져 있다. 상기 미국특허 제 5,428,248호에 따른 리드노출형 반도체 패키지는 제1도에 도시된 바와 같이, 반도체칩(11)은 기판연결리드(12a)의 상면에 접착부재(13)에 의해 접착되어있고, 상기 기판연결리드(12a)로부터 칩접속 리드(12b)가 상기 반도체칩(11)의 상면과 거의 같은 높이를 가지도록 연장형성 되어있고, 상기 칩접속리드(12b)와 상기 반도체칩(11)의 상면의 다수개의 본드 패드는 와이어(14)를 통해 서로 전기적으로 연결되어있고, 상기 반도체칩(11)과 다수개의 리드(12a, 12b)들을 포함한 일정면적이 수지(15)에 의해 몰딩되어있고, 패키지의 하면으로 기판접속리드(12a)의 하면이 노출되어 회로 기판(도시안됨)의 금속패턴과 전기적으로 접속가능 하도록 된 것이다.
그러나, 상기한 종래 리드노출형 반도체 패키지는 기판접속리드가 패키지의 하면으로만 노출되어 있기 때문에 다수개의 반도체칩을 적층시킬 수 없는 문제점이 있었고, 이로인해 메모리용량을 확장시키는데 제약이 있었다. 또한, 반도체칩내부에서 발생되는 열이 노출된 기판접속리드로만 방출되는 구조이므로 충분한 열방출효과를 가질 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 반도체칩의 상면과 칩접속 리드와의 전기적 연결을 위한 와이어본딩이 반도체칩의 상면에서 실행되므로 와이어의 상면까지 포함하여 수지를 사용해 몰딩을 수행하므로 전체 패키지의 두께가 커지는 단점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 리드노출형 반도체 패키지에 있어서의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 패키지의 박형화가 가능하고, 적층형으로하여 용량확장이 가능하며 또한 충분한 열방출효과를 가질 수 있도록 된 리드노출형 반도체 패키지를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명이 바람직한 일실시예에 따르면, 다수개의 본드패드가 그의 하면에 형성된 반도체칩과, 그의 상면에 상기 반도체칩이 지지되는 제1 기판연결리드와 상기 제1 기판연결리드로부터 소정높이(h)를 가지도록 연장형성된 제2 기판연결리드를 포함하여 구성된 리드프레임과, 상기 제1 기판연결리드와 상기 반도체칩 사이에 개재되어 상기 반도체칩을 상기 제1 기판연결리드의 상면에 고정시키는 접착부재와, 상기 반도체칩의 하면에 형성된 다수개의 본드패드와 상기 제2 기판연결리드의 하면을 전기적으로 연결시키는 금속와이어와, 상기 반도체칩과, 상기 제1 및 제2 기판연결리드를 포함하는 소정체적을 패키지의 하면 및 상면으로 상기 제1 기판연결리드의 하면과 제2 기판연결리드의 상면이 노출되도록 밀봉하는 수지를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 리드노출형 반도체 패키지가 제공된다.
상기 반도체칩은 제1 기판연결리드 상면과 직접 솔더범프에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다.
상기 실시예에 따른 리드노출형 반도체 패키지는 회로기판(도시안됨)의 금속패턴과 노출된 리드를 통해 전기적으로 연결됨으로써 반도체칩에 정보를 저장하거나 저장된 정보를 읽을 수 있다.
이하 본 발명에 따른 리드노출형 반도체 패키지의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명에 따른 리드노출형 반도체 패키지의 제1 실시예를 나타낸 단면도이고, 제3도는 제2도의 저면투시도로서, 이에 도시한 바와 같이, 다수개의 본드패드가 그의 하면에 형성된 반도체칩(21)이 있고, 제1 기판연결리드(22a)와 상기 제1 기판연결리드(22a)로부터 연장형성된 제2 기판연결리드(22a, 22b)를 포함하는 리드프레임(22)이 있고, 상기 제1 기판연결리드(22a)와 제2 기판연결리드(22b)는 서로 서종높이(h)의 단차를 가지고 있다.
상기 제1 기판연결리드(22a)의 상면에는 상기 반도체칩(21)이 지지되어 있고, 상기 제1 기판연결리드(22a)와 상기 반도체칩(21)의 사이에는 접착부재(23)가 개재되어 상기 반도체칩(21)을 상기 제1 기판연결리드(22a)의 상면에 고정시킨다. 상기 반도체칩(21)은 그 하면에 형성된 다수개의 본드패드가 상기 제2 기판연결리드(22b)의 하면과 금속와이어(24)를 통해 전기적으로 연결되어 있다.
상기 반도체칩(21)과, 상기 제1 및 제2 기판연결리드(22a, 22b)를 포함하는 소정체적은 수지(26)를 사용하여 밀봉하는 몰딩과정을 수행함으로써 반도체패키지가 제조된다. 상기 몰딩과정에서 제1 기판연결리드(22a)의 하면과 제2 기판연결리드(22b)의 상면은 노출되도록 몰딩시킨 특징이 있다.
상기 제1 기판연결리드(22a)의 하면은 인쇄회로기판(도시안됨)의 금속패턴과 전기적으로 접속된다.
상기 접착부재(23)는 절연성 양면테이프 또는 절연성페이스트접착제가 주로 사용되고, 폴리이미드계 또는 에폭시계 테이프인 것이 특징이다.
상기 제2 기판연결리드(22b)의 하면은 상기 반도체칩(21)의 하면에 형성된 다수개의 본드패드와 금속와이어(24)에 의해 와이어본딩됨으로써 전기적으로 연결되는데, 각각 지그재그형(zig-zag type)으로 본딩되는 특징이 있다.
상기 리드노출형 반도체패키지의 상, 하면에 노출된 제1 및 제2 기판연결리드(22a, 22b)의 노출영역은 거의 같다.
상기에서 참고부호 h는 몰딩후의 반도체 패키지의 높이를 나타낸 것이다. 제2도 및 제3도에서 상기 도면에서 반도체칩(21)의 상면이 노출되도록 몰딩하여 패키지를 완성하여 상기 높이 h를 더 줄일 수 있다.
제4도는 본 발명에 따른 리드노출형 반도체 패키지의 제2 실시예를 나타낸 측면도로서, 제1 실시예와 동일부분에는 동일부호를 사용하여 설명한다. 이에 도시한 바와 같이, 다수개의 본드패드가 그의 하면에 형성된 반도체칩(21)이 있고, 제1 기판연결리드(22a)와 상기 제1 기판연결리드(22a)로부터 연장형성된 제2 기판연결리드(22a, 22b)를 포함하는 리드프레임(22)이 있고, 상기 제1 기판연결리드(22a)와 제2 기판연결리드(22b)는 서로 소정높이(h1)의 단차를 가지고 있다. 상기 제1 기판연결리드(22a)의 상면에는 상기 반도체칩(21)이 지지되어 있고, 상기 제1 기판연결리드(22a)와 상기 반도체칩(21)의 사이에는 접착부재(23)가 개재되어 상기 반도체칩(21)이 고정된다. 또한 상기 제1 기판연결리드(22a)의 상면에는 솔더범프(25)가 형성되어 있다.
상기 반도체칩(21)은 그 하면에 형성된 다수개의 본드패드가 상기 제1 기판연결리드(22a)의 상면에 형성된 솔더범프(25)에 의해 전기적으로 연결되어있다.
상기 반도체칩(21)과, 상기 제1 및 제2 기판연결리드(22a, 22b)를 포함하는 소정체적은 수지(26)를 사용하여 밀봉하는 몰딩과정을 수행함으로써 반도체 패키지가 제조된다. 상기 몰딩과정에서 제1 기판연결리드(22a)의 하면과 제2 기판연결리드(22b)의 상면은 노출되도록 몰딩시킨 특징이 있다.
상기 제1 기판연결리드(22a)의 하면은 인쇄회로기판(도시안됨)의 금속패턴과 전기적으로 접속된다.
상기 접착부재(23)는 절연성 양면테이프 또는 절연성페이스트접착제가 주로 사용되고, 폴리이미드계 또는 에폭시계 테이프인 것이 특징이다.
상기 제1 및 제2 실시예에 따른 리드노출형 반도체 패키지는 각각 회로기판(도시안됨)의 금속패턴상에 표면실장되어 노출된 리드를 통해 전기적으로 연결됨으로써 반도체 패키지내에 정보를 저장하거나 저장된 정보를 외부에서 읽을 수 있다.
상기 실시예에 따른 리드노출형 반도체패키지의 제조방법은 일반적인 반도체 패키지의 제조방법과 유사하다. 웨이퍼(wafer)로부터 개개의 반도체칩(21)을 분리하는 소잉(sawing)공정, 일정간격으로 배열되어 있는 제1 기판연결리드(22a)의 상면에 접착부재(23)에 의해 상기 반도체칩(21)을 부착하는 다이본딩공정, 다이본딩된 반도체칩(21)의 하면의 본드패드와 상기 기판연결리드(22a)를 전기적으로 연결하기 위해 금, 또는 알루미늄 등의 금속와이어(24)를 사용해 행하는 와이어 본딩공정, 몰드수지(26)를 이용하여 상기 와이어본딩된 반도체칩(21)과 기판연결리드(22a)를 포함하는 일정면적을 감싸서 상기 기판연결리드(22a)들이 패키지몸체의 상,하면으로 노출되도록 하는 몰딩공정으로 이루어진다.
상기와 같은 과정을 통해 완성된 반도체 패키지는 트레이(tray)나 튜브(tube) 등에 삽입하여 전기적특성시험을 행한후 회로기판에 표면실장하여 사용한다.
제5도 및 제6도는 본 발명에 따른 리드노출형 반도체 패키지가 적층된 상태를 나타낸 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이, 반도체 패키지 상,하면에 각각 제1 및 제2 기판연결리드(22a, 22b)가 노출되어 있으므로, 반도체 패키지를 다수개 적층시켜 용량확장이 가능하다.
상기 실시예에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 리드노출형 반도체 패키지에 의하면 반도체 패키지를 적층형으로 할 수 있으므로 리버스타입(reverse type)의 반도체 패키지제조가 필요없게 되고, 반도체칩의 용량확장이 용이하게 되며 또한 패키지의 기판에서의 점유면적을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한 반도체 패키지제조공정중 몰딩공정 이후의 포밍, 트리밍 공정이 불필요하게 되어 제조공정의 감소됨으로써 패키지의 제조원가가 절감되고, 아울러 투자비용 절감을 할 수 있는 효과가 있다.
또한 리드가 반도체 패키지 상하면에 노출되어 히트싱크역할을 하므로, 열방출이 용이하고 열에 따른 신뢰성이 향상되는 효과가 있고, 패키지가 초소형 또는 초박형화되어 표면실장이 향상되는 효과가 있고, 전기적특성 테스트가 용이하며, 전기적 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명은 바람직한 실시예를 중심으로 설명 및 도시하였으나 본 발명의 기술분야에 익숙한 기술자라면 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양하게 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (11)

  1. 다수개의 본드패드가 그의 하면에 형성된 반도체칩(21)과, 그의 상면에 상기 반도체칩(21)을 지지하는 제1 기판연결리드(22a)와 상기 제1 기판연결리드(22a)로부터 소정높이(h)의 단차를 가지도록 연장형성된 제2 기판연결리드(22b)를 포함하여 구성된 리드프레임(22)과, 상기 제1 기판연결리드(22a)와 상기 반도체칩(21) 사이에 개재되어 상기 반도체칩(21)을 상기 제1 기판연결리드(22a)의 상면에 고정시키는 접착부재(23)와, 상기 반도체칩(21)의 하면에 형성된 다수개의 본드패드와 상기 제2 기판연결리드(22b)의 하면을 전기적으로 연결시키는 금속와이어(24)와, 상기 반도체칩(21)과, 상기 제1 및 제2 기판연결리드(22a, 22b)를 포함하는 소정체적을 패키지의 하면 및 상면으로 상기 제1 기판연결리드(22a)의 하면과 제2 기판연결리드(22b)의 상면이 노출되도록 밀봉하는 수지(26)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 리드노출형 반도체 패키지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반도체칩(21)의 다수개의 본드패드와 제2 기판연결리드(22b)는 지그재그(zig-zag)형태로 금속와이어(24)에 의해 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 리드노출형 반도체 패키지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 접착부재(23)는 절연성 양면테이프인 것을 특징으로 하는 리드노출형 반도체 패키지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 접착부재(23)는 절연성 페이스트 접착제인 것을 특징으로 하는 리드노출형 반도체 패키지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 접착부재(23)는 에폭시계 테이프인 것을 특징으로 하는 리드노출형 반도체 패키지.
  6. 제1항에 있어서, 상기 접착부재(23)는 폴리이미드계 테이프인 것을 특징으로 하는 리드노출형 반도체 패키지.
  7. 다수개의 본드패드가 그의 하면에 형성된 반도체칩(21)과, 그의 상면에 상기 반도체칩(21)을 지지하는 제1 기판연결리드(22a)와 상기 제1 기판연결리드(22a)로부터 소정높이(h)의 단차를 가지고 연장형성된 제2 기판연결리드(22b)를 포함항 구성된 리드드레임(22)과, 상기 제1 기판연결리드(22a)와 상기 반도체칩(21)의 사이에 개재되어 상기 반도체칩(21)을 상기 제1 기판연결리드(22a)의 상면에 고정시키는 접착부재(23)와, 상기 제1 기판연결리드(22a)의 상면에 형성되어 상기 반도체칩(21)의 하면에 형성된 다수개의 본드패드와 전기적으로 연결시키는 솔더범프(25)와, 상기 반도체칩(21)과, 상기 제1 및 제2 기판연결리드(22a, 22b)를 포함하는 소정체적을 패키지의 하면 및 상면으로 상기 제1 기판연결리드(22a)의 하면과 제1 기판연결리드(22a)의 상면이 노출되도록 밀봉하는 수지(26)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 리드노출형 반도체 패키지.
  8. 제7항에 있어서, 상기 접착부재(23)는 절연성 양면테이프인 것을 특징으로 하는 리드노출형 반도체 패키지.
  9. 제7항에 있어서, 상기 접착부재(23)는 절연성 페이스트 접착제인 것을 특징으로 하는 리드노출형 반도체 패키지.
  10. 제7항에 있어서, 상기 접착부재(23)는 에폭시계 테이프인 것을 특징으로 하는 리드노출형 반도체 패키지.
  11. 제7항에 있어서, 상기 접착부재(23)는 폴리이미드계 테이프인 것을 특징으로 하는 리드노출형 반도체 패키지.
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