KR100188127B1

KR100188127B1 - 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드

Info

Publication number: KR100188127B1
Application number: KR1019960020753A
Authority: KR
Inventors: 강희석
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-06-11
Filing date: 1996-06-11
Publication date: 1999-07-01
Also published as: KR980006190A

Abstract

이 발명은 반도체 패키지 제조 공정에서 와이드 메탈 영역을 갖는 그라운드 패드의 습기 침투를 방지할 수 있는 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드에 관한 것이다.

이 발명의 구성은 반도체 플레이트 위에 형성된 에피 영역과, 에피 영역 위에 넓게 형성된 와이드 메탈과, 와이드 메탈의 내부에 형성된 패드와, 와이드 메탈과 패드를 연결해주는 연결부 메탈로 이루어진다.

이 발명의 효과는 와이드 메탈로부터 패드를 분리시켜서 모세관 현상에 의한 습기의 침투를 방지하여 부식을 막음으로써 습기 환경시험에서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드

제1도는 종래의 전원부 회로를 도시하고 있고,

제2도는 종래의 기술에 의한 전원부 회로의 그라운드 메탈과 패드의 레이아웃을 도시하고 있고,

제3도는 이 발명의 실시예에 따른 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드를 도시하고 있고,

제4도는 이 발명의 다른 실시예에 따른 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드를 도시하고 있다.

이 발명은 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드에 관한 것으로서, 특히 반도체 패키지 패드 제조 공정에서 와이드 메탈 영역을 갖는 패드의 습기 침투를 방지할 수 있는 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 반도체 패드에 대하여 설명하기로 한다.

제1도는 종래의 전원부 회로를 도시하고 있고, 제2도는 종래의 기술에 의한 전원부 회로의 그라운드 메탈과 패드의 레이아웃을 도시하고 있다.

제1도를 참고로 하여, 종래의 반도체 패키지 패드의 구성은, 전원부 회로의 입출력을 위한 제1 및 제2 패드(11, 12)와, 전원전압을 인가하기 위한 전원전압 패드(Vcc Pad, 15), 아이솔레이션과 에피 영역인 필드위에 넓게 형성된 와이드 그라운드 메탈(Wide Ground Metal,17)과, 상기의 그라운드 메탈의 일부 위에 형성된 그라운드 패드(Ground Pad,16)로 이루어져 있다.

상기의 구성에 의한 종래의 반도체 패키지 패드의 작용은 다음과 같다.

일반적으로 반도체 칩 설계 과정에서 수동 소자(Passive Device)와 능동 소자(Active Device)를 메탈(Metal)로 연결함으로써, 일정한 특성을 지닌 제품의 기능을 부여하게 되며, 이를 위해 회로적으로 디자인(Design)하게 된다.

그리고 제품의 기능 및 동작 범위에 따라 설계되는 레이아웃 패턴(Layout Pattern)이 서로 다르고, 이러한 레이아웃 패턴은 제품의 특성 및 신뢰성을 크게 좌우하게 된다. 여기에서 상기의 수동 소자 및 능동소자는 반도체 저항 트랜지스터, 콘덴서 등을 말한다.

또한 제품 개발 목적에 따른 반도체 칩의 설계는 각각 능동 소자와 수동 소자를 기능별로 연결함으로써 전체적 특성인 제품의 기능을 충족시켜야 한다. 그런데 최종 고객에게 전달되는 제품은 여려 단계의 기능검사를 통해서 양호한 제품만을 출하시키게 된다.

상기의 검사 내용은 반도체 칩 및 패키지를 선별하는 전기적 특성 평가와 정전하 방전(ElectroStatic Discharge : ESD), 온도 특성, 환경 및 수명 특성을 검사하는 신뢰성 평가로 이루어진다.

그런데 제품의 기능은 만족하지만, 신뢰성이 취약한 제품이 발생하게 되고, 그러한 원인 중에서 습기 환경 시험(Pressure Cooker Test)에 취약한 메탈 라인과 패드가 발생할 수 있다.

제1도는 종래의 전원부 회로로서, 제1입력(1), 제2입력(2), 브릿지 다이오드(3), 다수의 직렬 연결된 제너 다이오드(4), 전원전압(5), 그라운드(6)로 이루어지며, 제2도는 제1도를 종래의 기술에 의해 레이아웃한 것을 도시하고 있다. 즉, 그라운드 메탈(17)과 그라운드 패드(16) 설계의 일반적인 예로서, 그라운드 메탈(17)이 필드(아이솔레이션과 에피)에 넓게 디자인 된 경우를 도시하고 있다.

그러나 상기한 종래의 반도체 패키지 패드는 넓은 면적을 차지하고 있는 그라운드 메탈(17)으 일부에 그라운드 패드(16)를 설계하기 때문에 반도체 칩을 플라스틱 컴파운드로 몰딩(Molding)해도 외부로 노출된 리드 프레임(Leadframe)과 핀이 회부 환경인 습기에 의해 영향을 받게 되고, 즉, 넓은 면적을 차지하고 있는 그라운드 메탈(170을 따라 모세관 현상에 의해 습기가 쉽게 침투되므로 그라운드 패드(16) 메탈이 부식되는 불량이 발생하는 문제점이 있다.

그러므로 이 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 와이드 메탈로부터 패드를 분리시켜서 모세관 현상에 의한 습기의 침투를 방지하고, 그라운드 메탈(17) 라인 및 패드(16)와 전원전압 메탈라인과 패드(15), 전원 출력단 라인 및 패드가 고전류에서 충분히 보상함으로써 신뢰성을 향상시키는 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드를 제공하기 위한 것이다 .

상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 이 발명의 구성은, 반도체 플레이트 위에 형성된 에피 영역과, 상기의 에피 영역 위에 넓게 형성된 와이드 메탈과, 상기의 와이드 메탈의 내부에 형성된 패드와, 상기의 와이드 메탈과 패드를 연결해주는 연결부 메탈로 이루어진다.

상기의 구성에 의한 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 설명하면 다음과 같다.

제3도는 이 발명의 다른 실시예에 따른 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드를 도시하고 있고, 제4도는 이 발명의 다른 실시예에 따른 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드를 도시하고 있다.

첨부한 제3도와 제4도에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 다른 습기 방지를 위한 반도체 패키지 패드의 구성은, 반도체 플레이트 위에 형성된 에피 영역(200)과, 상기의 에피 영역(200) 위에 넓게 형성된 와이드 메탈(Wide Metal, 300)과, 상기의 와이드 메탈의 내부에 형성된 패드(Pad, 100)와, 상기의 와이드 메탈(300)과 패드(100)를 연결해주는 연결부 메탈(400)로 이루어진다.

상기의 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 습기 방지를 위한 반도체 패키지 패드의 작용은 음과 같다.

제3도는 와이드 메탈 내부에 설계된 패드이고, 제4도는 와이드 메탈을 우회하여 설계된 패드를 도시하고 있다.

제3도를 참고로 하여, 에피 영역(200)이 반도체 플레이트 위에 형성되어 있고, 와이드 메탈(Wide Metal, 300)은 상기의 에피 영역(200)위에 넓게 형성되어 있으며, 패드(Pad, 100)는 상기의 와이드 메탈의 내부에 형성되어 있으며, 연결부 메탈(400)에 의해 상기의 와이드 메탈(300)과 패드(100)를 연결하게 된다.

여기에서, 상기의 와이드 메탈(300) 내에 패드(100)를 레이아웃 할 때, 확산(Diffusion) 저항 및 능동 소자가 상기의 패드(100) 밑에 존재할 경우에는 제4도와 같이 패드(100)를 와이드 메탈(300)으로부터 우회시킬 수 있다. 즉, 필드 영역 위에 오는 것을 피하기 위해서 상기의 와이드 메탈 영역으로부터 분리시키게 된다.

또한 100μm이상의 와이드 메탈(300)은 일반적으로 와이드 그라운드 메탈과 와이드 전원전압 메탈이고, 상기의 패드(100)는 그라운드 패드 또는 전원전압 패드를 의미하게 된다. 여기에서 상기의 패드(100)는 100μm×100μm의 정사각형이거나, 정다각형으로 만들 수 있으며, 전원부에서 사용하는 입출력 신호가 고주파(Radio Frequency)일 경우에는 상기의 정사각형의 패드와 정다각형의 패드는 라운딩시키게 된다.

그리고 상기의 연결부 메탈(400)은 상기의 패드(100)길이 보다 작게 만들어서 와이드 메탈(200)로부터 패드(100)길이 보다 작게 만들어서 와이드 메탈(200)로부터 패드(100)에 습기가 침투하는 것을 방지하게 된다. 즉 상기의 와이드 메탈(300)을 레이아웃할 때 패드(100)메탈이 습기 침투로 인한 패드 메탈 부식을 방지한다. 결국, 100μm이상의 와이드 메탈(300)을 이용하는 모든 반도체 설계시 적용하면 습기 환경 시험(PCT)에 내습성이 강한 제품을 디자인할 수 있고, 즉 습기 환경시험인 증기압 시험(Pressure Cooker Test : PCT)에 취약한 제품의 신뢰성을 개선시킬 수 있다.

그러므로 상기와 같이 동작하는 이 발명의 효과는 와이드 메탈로부터 패드를 분리시켜서 모세관 현상에 의한 습기의 침투를 방지하여 부식을 막음으로써 습기 환경시험에서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims

반도체 패키지에 있어서, 반도체 플레이트 위에 형성된 에피 영역과, 상기의 에피 영역 위에 넓게 형성된 와이드 메탈과, 상기의 와이드 메탈의 내부에 형성된 패드와, 상기의 와이드 메탈과 패드를 연결해주는 연결부 메탈을 포함하는 것을 특징으로 하는 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드.
제1항에 있어서, 상기의 패드는 그라운드 패드인 것을 특징으로 하는 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드.
제1항에 있어서, 상기의 패드는 전원전압 패드인 것을 특징으로 하는 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드.
제1항에 있어서, 상기의 패드는 필드 영역 위에 오는 것을 피하기 위해서 상기의 와이드 메탈 영역으로부터 우회시키는 것을 특징으로 하는 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드.
제1항에 있어서, 상기의 패드는 100μm×100μm의 정사각형인 것을 특징으로 하는 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드.
제1항에 있어서 상기의 패드는 정다각형인 것을 특징으로 하는 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기의 정사각형의 패드와 정다각형의 패드는 라운딩되는 것을 특징으로 하는 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드.
제1항에 있어서, 상기의 와이드 메탈은 와이드 그라운드 메탈인 것을 특징으로 하는 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드.
제1항에 있어서, 상기의 와이드 메탈은 와이드 전원전압 메탈인 것을 특징으로 하는 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드.
제1항에 있어서, 상기의 와이드 메탈은 100μm이상인 것을 특징으로 하는 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드.
제1항에 있어서, 상기의 연결부 메탈은 상기의 패드 길이 보다 작게 만드는 것을 특징으로 하는 습기 방지를 위한 반도체 패키지의 패드.