KR100195513B1 - 반도체 칩 패키지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 칩 패키지에 관한 것으로, 리드 프레임의 최외곽에 형성된 내부 리드의 일단으로부터 돌출된 더미 블록 리드 및 적어도 2분할되어 있으며, 일단으로부터 연장되어 좌우 한 쌍을 이루는 돌기부를 갖는 타이 바를 포함하고, 그 더미 블록 리드 및 2분할된 타이 바가 스탬핑 방법에 의해 약 30∼40° 경사진 반도체 칩 패키지를 제공함으로써, 성형 수지의 유동 방향이 타이 바 및 더미 블록 리드에 의하여 유동 방향이 변경됨으로써, 성형 수지의 유동이 방해되지 않아 와류가 억제되는 한편, 내부 기공을 포함하는 불완전 성형이 방지됨으로써, 실 소비자에게 완제품으로 공급되기 위해 실시되는 신뢰성 검사에 의해 공급된 수증기의 부피 팽창으로 인한 반도체 칩과 다이 패드간의 계면 박리 및 본딩 와이어간의 전기적 고장을 방지할 수 있는 특징이 있다.

Description

반도체 칩 패키지
본 발명은 반도체 칩 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리드 프레임의 최외곽에 형성된 내부 리드의 일단으로부터 연장된 더미 블록 리드 및 적어도 2분할되어 있으며, 일단으로부터 연장되어 좌우 한 쌍을 이루는 돌기부를 갖는 타이 바를 포함하고, 그 더미 블록 리드 및 2분할된 타이 바가 수평면에 대하여 약 30∼40° 경사진 반도체 칩 패키지에 관한 것이다.
다이 패드를 갖는 반도체 칩 패키지는 전체 패키지 생산량의 70∼80％를 점유하고 있다. 이는 패키지의 제조 방법이 간단하고, 종래의 패키지 제조 장치를 그대로 이용할 수 있기 때문이다. 그러나, 이와 같은 패키지는 대량 생산의 과정, 특히 성형 공정에 있어서, 성형 수지에 의하여 발생되는 와류로 인하여 패키지의 불량이 발생되는 단점이 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 반도체 칩 패키지를 일부 절개하여 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ―Ⅱ선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ―Ⅲ선을 따라 자른 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 패키지(100)는 반도체 칩(10)의 하부 면과 다이 패드(30)의 상부 면이 은 에폭시 계열의 접착제(20)에 의해 접착되어 있으며, 상기 반도체 칩(10)은 상기 다이 패드(30)로부터 각기 이격된 복수 개의 내부 리드들(50)과 각기 본딩 와이어(70)와 같은 수단에 의해 전기적 연결되어 있으며, 상기 다이 패드(30)는 타이 바(40)에 의해 도면상에는 나타나 있지 않은 리드 프레임의 사이드 레일부에 고정되어 있다. 그리고, 그 패키지(100)는 상기 칩(10), 다이 패드(30), 타이 바(40), 내부 리드들(50) 및 본딩 와이어(70)를 포함하는 전기적 연결 부분이 에폭시 계열의 성형 수지에 의해 패키지 몸체(80)가 형성되어 있으며, 상기 내부 리드들(50)과 각기 일체로 형성된 외부 리드들(60)은 상기 패키지 몸체(80)에 대하여 연장되어 있으며, 표면 실장에 적합하도록 『J』형으로 절곡되어 있다.
도 4는 도 1의 패키지의 성형 공정시 성형 수지의 유동을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 도 4는 도 2의 절단 방향에서의 성형 수지 유동을 나타내고 있으며, 상부 및 하부 금형(310;410)의 캐비티(312;412)에 내재된 반 조립 상태의 리드 프레임이 상기 하부 금형(410)의 게이트(414)로부터 공급된 성형 수지에 의해 성형되는 상태를 나타내고 있다.
도면상에 나타나 있는 화살표는 성형 수지의 유동을 나타내고 있으며, 그 성형 수지는 반도체 칩(10) 및 다이 패드(30)에 충돌되어 유속이 감소되어 상기 캐비티(312;412)의 각 상하 말단에 와류가 발생된다. 여기서, 와류의 발생은 상기 반도체 칩(10) 및 다이 패드(30)에 충돌되어 유속이 저하된 성형 수지와 유속이 저하되지 않는 성형 수지간의 심한 유속 편차에 의한 것이다. 더욱이, 성형 수지의 와류는 대형의 반도체 칩(10)에 있어서는 더욱 심한 양상을 나타낸다. 따라서, 성형 수지의 와류에 의해 내부 기공 및 불완전 성형이 발생되고 그로 인한 패키지의 신뢰성이 저하된다. 상기 내부 기공은 고온 고압 및 수증기 분위기에서 진행되는 패키지의 신뢰성 검사에 의해 제공된 수증기가 그 내부 기공에 집중되어 팽창됨으로써, 패키지 몸체(80)의 기계적 강도를 저하시키는 역할을 한다.
또한, 다핀 리드 프레임인 경우에 있어서는 성형 수지가 내부 리드(50)에 충돌되어 와류가 발생되기 때문에 내부 기공을 발생시킨다. 이 내부 기공은 신뢰성 검사에 의해 공급된 수증기가 집중되는 부분이며, 이 수증기의 부피 팽창으로 인하여 본딩 와이어간의 전기적 고장을 야기한다.
따라서, 본 발명의 목적은 패키지 몸체 내의 내부 기공 및 불완전을 해소하여 신뢰성이 보장된 반도체 칩 패키지를 제공하는데 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 반도체 칩 패키지를 일부 절개하여 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 Ⅱ―Ⅱ선을 따라 자른 단면도.
도 3은 도 1의 Ⅲ―Ⅲ선을 따라 자른 단면도.
도 4는 도 1의 패키지의 성형 공정시 성형 수지의 유동(流動)을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 의한 반도체 칩 패키지를 일부 절개하여 나타내는 사시도.
도 6은 도 5의 Ⅵ―Ⅵ선을 따라 자른 단면도.
도 7은 도 5의 Ⅶ―Ⅶ선을 따라 자른 단면도.
도 8은 도 5의 Ⅷ―Ⅷ선을 따라 자른 단면도.
도 9 및 도 10은 도 5의 본 발명에 의한 패키지의 성형 공정시 성형 수지의 유동을 나타내는 도면.
※도면의 주요 부분에 대한 설명※8
110 : 반도체 칩120 : 접착제
130 : 다이 패드140 : 타이 바
150, 152 : 내부 리드154 : 더미 블록 리드
160 : 외부 리드170 : 본딩 와이어
180 : 패키지 몸체200 : 반도체 칩 패키지
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 반도체 칩; 그 반도체 칩의 하부 면과 접착된 다이 패드; 그 다이 패드로부터 각기 이격·형성된 복수 개의 내부 리드들, 그 내부 리드들의 최외곽에 형성된 내부 리드의 일단으로부터 연장·형성된 더미 블록 리드를 포함하는 내부 리드부; 상기 반도체 칩과 각기 대응된 상기 내부 리드들을 각기 전기적 연결하는 수단; 상기 다이 패드와 일체로 형성되어 있으며, 각기 분할된 타이 바; 상기 반도체 칩, 내부 리드부, 전기적 연결하는 수단 및 타이 바를 내재·봉지하는 패키지 몸체; 및 상기 내부 리드들과 일체로 형성되어 있으며 상기 패키지 몸체에 대하여 연장된 외부 리드들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지를 제공한다.
이하 참조 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.
도 5는 본 발명에 의한 반도체 칩 패키지를 일부 절개하여 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ―Ⅵ선을 따라 자른 단면도이다.
도 7은 도 5의 Ⅶ―Ⅶ선을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 도 5의 Ⅷ―Ⅷ선을 따라 자른 단면도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 의한 반도체 칩 패키지(200)는 반도체 칩(110); 그 반도체 칩(110)의 하부 면과 접착된 다이 패드(130); 그 다이 패드(130)로부터 각기 이격·형성된 복수 개의 내부 리드들(150;152), 그 내부 리드들의 최외곽에 형성된 내부 리드(152)의 일단으로부터 연장·형성된 더미 블록 리드(154)를 포함하는 내부 리드부; 상기 반도체 칩(110)과 각기 대응된 상기 내부 리드들(150;152)을 각기 전기적 연결하는 수단(170); 상기 다이 패드(130)와 일체로 형성되어 있으며, 각기 분할된 타이 바(140); 상기 반도체 칩(110), 내부 리드부(150;152;154), 전기적 연결하는 수단(170) 및 타이 바(140)를 내재·봉지하는 패키지 몸체(180); 및 상기 내부 리드들(150;152)과 일체로 형성되어 있으며 상기 패키지 몸체(180)에 대하여 연장된 외부 리드들(160);을 포함한다.
반도체 칩 패키지(200)에 있어서, 반도체 칩(110)은 그(110)의 하부 면과 다이 패드(130)의 상부 면이 은 에폭시 계열의 접착제(120)에 의해 접착되어 있으며, 상기 반도체 칩(110)은 상기 다이 패드(130)로부터 각기 이격된 복수 개의 내부 리드들(150;152)과 각기 본딩 와이어(170)와 같은 수단에 의해 전기적 연결되어 있으며, 상기 다이 패드(130)는 좌우 양단에 형성된 타이 바(140)에 의해 도면상에는 나타나 있지 않은 리드 프레임의 사이드 레일부에 고정되어 있다.
여기서, 리드 프레임의 최외곽에 형성된 내부 리드(152)에 대하여 좀 더 상세히 설명하면, 내부 리드(152)는 상기 각기 다이 패드(130)의 사방으로 각기 이격되어 형성되어 있으며, 상기 타이 바(140)를 기준으로 하여 마주보는 내부 리드(152)는 그들(152)의 일단으로부터 각기 마주보며 연장된 더미 블록 리드(154)가 형성되어 있으며, 그(154)의 표면은 요철(凹凸)이 형성되어 있으며 수평면에 대해 약 30∼40°정도의 경사를 이루도록 형성되어 있다. 상기 경사각을 이루도록 하는 것은 스탬핑 방법에 의해 달성될 수 있다. 상기 다이 패드(130)를 기준으로 하여 다이 패드(130)의 어느 한 측면, 즉 도 8을 정면에서 보아 다이 패드(130)의 좌측 또는 우측면에 위치한 더미 블록 리드들(154)은 모두 동일한 방향으로 경사진 반면, 상기 다이 패드(130)를 기준으로 하여 양측에서 마주보는 더미 블록 리드들(154), 즉 도 8을 정면에서 보아 다이 패드(130)의 좌측에 있는 더미 블록 리드들(154)과 우측에 있는 더미 블록 리드들(154)은 각기 반대 방향으로 경사져 있다.
또한, 상기 타이 바(140)를 좀 더 상세히 설명하면, 타이 바(140)는 좌우 양방향으로 크게 연장되어 있으며, 상기 패키지 몸체(180)의 외곽 방향으로 2분할된 구조를 갖는다. 상기 타이 바는 일체로 각기 공간을 갖으며 2분할되어 있다. 여기서, 상기 2분할된 타이 바(140)는 각기 약 30∼40° 정도 스탬핑 방법에 의해 경사지게 형성되어 있으며, 그 각 부분의 수직 방향 표면에는 요철이 형성되어 있다. 그리고, 상기 연장된 타이 바(140)는 그의 연장된 좌우 말단으로부터 상기 더미 블록 리드(154)와 유사한 돌기부가 각기 좌우로 하나 씩 연장되어 있으며, 그 돌기부의 수직 방향 표면은 요철이 형성되어 있다. 또한, 상기 더미 블록 리드들(154)과 동일하게 상기 다이 패드(130)를 기준으로 하여 좌우에 마주보는 타이 바(140)는 서로 반대 방향으로 경사져 있다.
그리고, 그 패키지(200)는 상기 칩(110), 다이 패드(130), 타이 바(140), 내부 리드들(150;152), 더미 블록 리드(154) 및 본딩 와이어(170)를 포함하는 전기적 연결 부분이 에폭시 계열의 성형 수지에 의해 봉지된 형태로 패키지 몸체(180)가 형성되어 있으며, 상기 내부 리드들(150;152)과 각기 일체로 형성된 외부 리드들(160)은 상기 패키지 몸체(180)에 대하여 연장되어 있으며, 표면 실장에 적합하도록 『J』형으로 절곡되어 있다.
도 9 및 도 10은 도 5의 본 발명에 의한 패키지의 성형 공정시 성형 수지의 유동을 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 도 9는 도 6의 절단 방향에서의 성형 수지 유동을 나타내고 있으며, 도 10은 도 8의 절단 방향에서의 성형 수지 유동을 나타내고 있다. 각기 경사진 2단 구조를 갖는 타이 바(140)의 각 사이로 성형 수지가 통과됨으로써, 종래의 패키지 성형 공정에서(도 4) 나타난 와류의 발생을 억제할 수 있다. 여기서, 성형 금형(320;420)의 구조에 대해서는 전술한 바 있기에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 각기 경사진 2단 구조의 타이 바(140)는 성형 수지의 진입 방향을 수평 방향이 아닌 경사진 방향으로 조절함으로써 성형 수지의 유동이 상기 반도체 칩(110)과 다이 패드(130)와의 충돌되어 유속이 급격히 저하되는 것을 방지하고, 용이하게 흘러갈 수 있도록 함으로써, 와류의 발생을 억제하여 내부 기공을 포함하는 불완전 성형을 근본적으로 해결하고 있다.
더욱이, 상기 더미 블록 리드(154)는 상기 반도체 칩(110) 및 다이 패드(130) 측의 성형 수지 유속과 거의 동일하도록 성형 수지의 유동 방향을 더미 블록 리드(154)가 경사진 방향으로 조절하여 유속 편차를 줄임으로써, 상기 내부 리드들(150;152) 부근에 발생되던 내부 기공을 방지한다.
본 발명은 전술된 실시 예에 한(限)하여 설명되었지만, 이에 한정되지 않고 내부 리드 및 타이 바가 다이 패드를 기준으로 하여 사방에 형성된 경우 등으로 변형·실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 통상적인 지식을 갖은 자라면 자명한 것이다.
본 발명에 따른 반도체 칩 패키지는 수평면으로부터 경사를 이루도록 형성된 타이 바 및 더미 블록 리드에 의하여, 성형 수지에 의한 패키지 몸체 형성시 성형 수지의 유동 방향이 내부 리드와 직접 충돌하지 않는 방향으로 변경됨으로써, 반도체 칩, 다이 패드 및 내부 리드들에 의해 성형 수지의 유동이 방해받지 않기 때문에 와류 형성이 억제되는 한편, 내부 기공을 포함하는 불완전 성형이 방지됨으로써, 실 소비자에게 완제품으로 공급되기 위해 실시되는 신뢰성 검사에 의해 공급된 수증기의 부피 팽창으로 인한 반도체 칩과 다이 패드간의 계면 박리 및 본딩 와이어간의 전기적 고장을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 반도체 칩;
    그 반도체 칩의 하부 면과 접착된 다이 패드;
    그 다이 패드로부터 각기 이격·형성된 복수 개의 내부 리드들, 그 내부 리드들의 최외곽에 형성된 내부 리드의 일단으로부터 연장·형성된 더미 블록 리드를 포함하는 내부 리드부;
    상기 반도체 칩과 각기 대응된 상기 내부 리드들을 각기 전기적 연결하는 수단;
    상기 다이 패드와 일체로 형성되어 있으며, 각기 분할된 타이 바;
    상기 반도체 칩, 내부 리드부, 전기적 연결하는 수단 및 타이 바를 내재·봉지하는 패키지 몸체; 및
    상기 내부 리드들과 일체로 형성되어 있으며 상기 패키지 몸체에 대하여 연장된 외부 리드들;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 내부 리드들이 상기 다이 패드로부터 각기 이격되어 사방에 배치·형성된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 더미 블록 리드가 각기 마주 보며 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 더미 블록 리드가 수직 방향 표면에 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 더미 블록 리드가 경사진 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 마주 보는 상하의 더미 블록 리드들은 각기 동일한 방향으로 경사져 있으며, 상기 마주 보는 좌우의 더미 블록 리드들은 각기 반대 방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지.
  7. 1항에 있어서, 상기 타이 바가 2분할되어 있으며, 그 일단으로부터 마주 보는 돌기부를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 돌기부는 수직 방향 표면에 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 타이 바는 2분할된 부분이 각기 동일한 방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 좌우 마주보며 한 쌍을 이루는 타이 바는 각기 반대 방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지.
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