KR100254267B1 - 비.지.에이패키지및그제조방법 - Google Patents

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Abstract

BGA 패키지의 칩에서 발생하는 열에 의한 BGA 패키지의 열화(degradation)를 개선할 수 있는 BGA 패키지 및 그 제조방법에 관하여 개시한다. 이를 위하여 본 발명은,본드핑거와 칩패드와 상기 본드핑거의 이면에 형성된 테이프를 갖는 리드프레임과, 상기 리드프레임의 칩패드 상에 도전성 접착제(epoxy)로 부착된 칩과, 상기 칩의 본드패드(bond pad)와 상기 리드프레임의 본드핑거를 연결하는 골드와이어(gold wire)와, 상기 리드프레임의 일부와, 골드와이어(gold wire) 및 도전성 접착제로 부착된 칩을 감싸는 열경화성 수지인 컴파운드(compound)와, 상기 리드프레임의 본드핑거(bond figner)와 도전성 잉크 패턴으로 연결되어 컴파운드의 외부로 노출된 복수의 솔더볼(solder ball)과, 상기 리드프레임의 칩패드와 도전성 잉크 패턴으로 연결되어 컴파운드의 외부로 노출된 열방출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

비. 지. 에이(BGA: Ball Grid Array) 패키지 및 그 제조방법{BGA package &method for fabrication thereof}
본 발명은 반도체 소자중 비. 지. 에이(BGA: Ball Grid Array) 패키지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 BGA 패키지의 칩에서 발생하는 열에 의한 BGA 패키지의 열화(degradation)를 개선할 수 있는 BGA 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 제조공정에서 패키징(packaging or assembly) 공정은 반도체 칩을 외부 환경으로부터 보호하고, 사용이 용이하도록 반도체 칩을 형상화시키고, 반도체 칩에 구성된 동작 기능을 보호함으로써 반도체 소자의 신뢰도를 향상시키는 공정이다. 최근 반도체 소자의 집적도가 향상되고 반도체 소자의 기능이 다양해짐에 따라 패키징 공정의 추세는 점차 패키지 핀이 적은 공정에서 많은 공정인 다핀화 공정으로 옮겨 가고 있다. 또한, 인쇄 회로 기판(PCB: Print Circuit Board)에 패키지를 끼우는 삽이형에서 표면에 붙이는 방식의 표면실장형 형태로(surface mounting device)로 전환되고 있다. 이러한 표면실장형 형태의 패키지는 SOP(small outline package), PLCC(plastic leaded chip carrier), QFP(quad flat package), CSP(chip scale package)등 많은 종류가 소개되고 있는데, 그 중에서 최근에 가장 주목을 받는 것이 BGA(Ball Grid Array)형 패키지이다.
BGA 패키지는 종래의 반도체 소자의 핀에 해당되는 리드(lead)를 미세한 크기의 솔더볼(solder ball)로 대체하여 패키지의 크기를 획기적으로 축소시킴과 동시에 한 개의 패키지에 많은 핀의 배열을 가능케 한 새로운 패키지 형태이다. 여기서, BGA 패키지는 기존의 금속계의 리드프레임 대신에 수지(resin)계의 기판이나 인쇄 회로 기판을 사용하여 반도체 칩과 이를 외부로 도출시키는 단차인 솔더볼을 연결한다. 이러한, BGS 패키지는 다른 기존의 패키지 형태와 비교하여 열적, 전기적인 특성이 우수하며, 고집적, 고기능화된 패키지를 실현할 수 있다는 점에서 많은 장점을 보유하고 있다.
도 1은 종래기술에 의한 BGA 패키지의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 레진계의 BGA 패키지형 리드프레임 기판(1)에 윗면(top side)에는 칩패드(chip pad, 3)와, 본드핑거(bond finger, 5) 및 상부 솔더 마스크(top solder mask, 7)가 형성되어 있고, 이면(back side)에는 솔더볼 패드(solder ball pad, 9)와 접지평판(ground plane, 11)이 각각 형성되어 있다. 여기서, 윗면의 본드핑거(5)와 이면의 솔더 볼 패드(9)는 금속 도전물질(13), 예컨대 구리(cu)로 연결되어 있고, 상기 금속 도전물질(13) 사이의 리드프레임 기판(1)은 절연성의 수지(resin)로 형성되어 있다. 상기 리드프레임 기판(1)의 상부 구조물로는 칩패드(3) 상에 도전성 접착제(epoxy, 15)가 있고, 도전성 접착제(epoxy, 15) 상에는 칩(chip, 17)이 부착되어 있다. 상기 칩에 형성된 본드패드(도시되지 않음, 칩의 기능을 외부로 확장하기 위해 칩의 표면에 형성된 단자)와 리드프레임의 본드 핑거는 골드 와이어(gold wire, 19)에 의하여 연결되어 있다. 상술한 리드프레임 기판(1)의 상부에 형성된 칩(17), 도전성접착제(15), 골드와이어(19)와 같은 구조물은 모두 열 경화성 수지인 몰드 컴파운드(mold compound, 21)에 싸여서 캡슐화(encapsulation) 되어 있다. 또한 상기 리드프레임 기판(1)의 하부 구조물로는 상기 본드 핑거(5)와 금속 도전물질(13)에 의해 하부로 연결된 솔더 볼 패드(9)와, 상기 솔더 볼 패드(9)에는 칩(17)의 기능을 외부로 확장하는 역할을 하는 솔더볼(solder ball, 23)이 부착되어 있다.
상술한 종래의 BGA 패키지에 있어서의 문제점은 첫째, 제조공정에서 높은 열을 사용하여 BGA 패키지를 가공하는 여러 공정이 있다. 대표적으로 도전성 접착제(15)를 도포하고 칩(17)을 칩패드(3) 상에 접착할 때, 도전성 접착제(15)가 휘발성을 갖는 열경화성 화합물이기 때문에, 높은 온도의 오븐(oven)에 넣고 일정 시간 동안 큐어링(curing) 하는 칩부착 큐어링(die attach curing)하는 공정을 꼽을 수 있다. 이때, 도전성 접착제(15)와 칩(17)은 열팽창 계수가 서로 다르기 때문에 칩(17)은 상당한 열팽창 스트레스(stress)를 받게 되며, 심한 경우에는 칩에 육안으로 식별이 불가능한 가느다란 금(chip crack)이 발생되는 문제점이 있다. 이러한 칩에 발생한 가느다란 금(chip crack)은 BGA 패키지 형태의 반도체 소자가 실제로 필드(field)에서 작동할 때, 반도체 소자의 신뢰성을 저하시킨다.
둘째, BGA 패키지의 제조공정 중에서 내부의 구조물을 보호하기 위하여 열경화성 몰드 컴파운드(mold compound, 21)로 칩이나(17), 골드와이어(19) 등의 내부 구조물을 캡슐화한 후, 몰드 컴파운드(21)의 경화를 위하여 고온의 오븐에서 일정 시간 동안에 큐어링(curing)을 하게 된다. 이때, 리드프레임(1)과 몰드 컴파운드(21)의 열팽창 계수의 차이로 인하여 BGA 패키지의 외형이 변형되거나 휘어지는 문제점이 발생하게 된다. 이러한 휘어지거나 변형된 패키지의 외형은 BGA 패키지를 응용하기 위하여 BGA 패키지를 인쇄 회로 기판에 장착(surface mounting)할 때, BGA 패키지의 외부 연결 단자인 솔더 볼(solder ball, 23)에 단락(short)이나 개방(open)을 야기하는 치명적인 결함이 되기도 한다. 그외에도, BGA 패키지가 필드에서 작동될 때에 칩(17)에서 높은 열이 발생하게 되는데 이를 효과적으로 외부로 배출하지 못한 경우나, BGA 패키지를 인쇄회로기판에 위치하고 이를 부착시키기 위하여 고온의 조건에서 솔더링(IR reflow)를 진행할 때에도 BGA 패키지의 외형이 변형되거나 휘어지는 문제점이 발생된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 BGA 패키지에서 발생하는 열을 외부로 효과적으로 방출할 수 있는 개선된 형태의 BGA 패키지를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 BGA 패키지에서 발생하는 열을 외부로 효과적으로 방출할 수 있는 개선된 형태의 BGA 패키지의 제조방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래기술에 의한 BGA 패키지의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 BGA 패키지의 단면도이다.
도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 BGA 패키지 제조방법의 일 실시예를 설명하기 위하여 도시한 단면도들이다.
도 10은 본 발명에 따른 BGA 패키지 제조방법의 다른 실시예를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *
100: BGA형 리드프레임, 102: 본드핑거,
104: 칩패드, 106: 테이프,
108: 도전성 접착제, 110: 칩,
112: 본드패드, 114: 골드와이어,
116: 몰드 컴파운드, 118: 도전성 잉크 패턴,
120: 솔더볼, 122: 열방출부.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 본드핑거와 칩패드와 상기 본드핑거의 이면에 형성된 테이프를 갖는 리드프레임과, 상기 리드프레임의 칩패드 상에 도전성 접착제(epoxy)로 부착된 칩과, 상기 칩의 본드패드(bond pad)와 상기 리드프레임의 본드핑거를 연결하는 골드와이어(gold wire)와, 상기 리드프레임의 일부와, 골드와이어(gold wire) 및 도전성 접착제로 부착된 칩을 감싸는 열경화성 수지인 컴파운드(compound)와, 상기 리드프레임의 본드핑거(bond figner)와 도전성 잉크 패턴으로 연결되어 컴파운드의 외부로 노출된 복수의 솔더볼(solder ball)과, 상기 리드프레임의 칩패드와 도전성 잉크 패턴으로 연결되어 컴파운드의 외부로 노출된 열방출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 상기 칩패드와 연결된 도전성 잉크 패턴은 1개 이상인 것이 적합하다.
바람직하게는 상기 리드프레임은 금속재질로 구성된 것이 적합하고, 상기 열방출부는 열방출판(heat sink) 또는 도전성 잉크막인 것이 적합하다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, BGA 패키지형 리드프레임(lead frame) 스트립(strip)의 이면(backside)에 도전성 잉크 패턴을 형성하는 단계와, 상기 도전성 잉크 패턴이 형성된 결과물을 오븐(oven)에서 큐어링(curing)하는 단계와, 상기 리드프레임의 칩패드(chip pad)에 접착제를 도포하고 칩을 부착하는 칩 부착(die attach) 단계와, 상기 칩의 본드패드와 상기 리드프레임의 본드핑거(bond finger)를 골드와이어(gold wire)로 연결하는 와이어 본딩(wire bonding) 단계와, 상기 와이어 본딩이 끝난 결과물을 열경화성 수지를 사용하여 몰딩하는 단계와, 상기 칩패드와 연결되어 몰딩된 도전성 잉크 패턴에 열방출판(heat sink)을 부착하는 단계와, 상기 본드핑거와 연결되어 몰딩된 도전성 잉크 패턴에 솔더볼(solder ball)을 부착하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 솔더볼 부착이 끝난 후에 솔더볼이 부착된 BGA형 리드프레임 스트립을 1개씩 분리하는 개별화(singularization) 단계를 추가하는 것이 적합하다.
상기 도전성 잉크 패턴에 열방출판을 부착하는 방법은 몰딩되어 외부로 드러난 도전성 잉크 패턴의 표면에 도전성 금속 접합 물질인 주석(Sn) 또는 주석과 납의 합금(Sn/Pb)을 도금한 다음에 열방출판을 부착하는 것이 바람직하다.
상기 BGA 패키지형 리드프레임(lead frame) 스트립(strip)은 재질이 금속으로서 본드핑거의 이면에 테이프가 부착된 것이 바람직하다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, BGA 패키지형 리드프레임(lead frame) 스트립(strip)의 이면(backside)에 도전성 잉크 패턴을 형성하는 단계와, 상기 도전성 잉크 패턴이 형성된 결과물을 오븐(oven)에서 큐어링(curing)하는 단계와, 상기 리드프레임의 칩패드(chip pad)에 접착제를 도포하고 칩을 부착하는 칩부착(die attach) 단계와, 상기 칩의 본드패드와 상기 리드프레임의 본드핑거(bond finger)를 골드와이어(gold wire)로 연결하는 와이어 본딩(wire bonding) 단계와, 상기 와이어 본딩이 끝난 결과물을 열경화성 수지를 사용하여 몰딩하는 단계와, 상기 칩패드와 연결되어 몰딩된 도전성 잉크 패턴이 드러난 표면에 열방출을 위한 도전성 잉크막을 형성하는 단계와, 상기 본드핑거와 연결되어 몰딩된 도전성 잉크 패턴에 솔더볼(solder ball)을 부착하는 단계와, 상기 솔더볼이 부착된 BGA형 리드프레임 스트립을 1개씩 분리하는 개별화(singularization) 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 BGA 패키지형 리드프레임(lead frame) 스트립(strip)은 재질이 금속으로서 본드핑거의 이면에 테이프가 부착된 것이 적합하며, 상기 도전성 잉크막을 형성하는 방법은 본드핑거와 연결된 도전성 잉크 패턴과 단락이 발생하지 않도록 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, BGA 패키지에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있도록 도전성 잉크 패턴에 연결된 열방출부를 구성하여 BGA 패키지에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 방출하여 칩의 금(chip crack)과, BGA 패키지를 인쇄 회로 기판에 실장시(surface mounting)에 패키지의 휨이나 변형에 기인된 오정렬(mismatch)에 의한 개방이나 단락결함을 억제할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 BGA 패키지의 단면도이다.
도 2를 참조하여 본 발명에 따른 BGA 패키지의 구조 및 특징 및 종래의 기술과 비교하여 발생되는 장점 등을 설명하기로 한다. 먼저 본 발명에 의한 BGA 패키지의 구조를 설명하면, 본드핑거(102)와 칩패드(104)와 상기 본드핑거(102)의 이면에 형성된 테이프(106)를 갖고 금속재질로 구성된 리드프레임(100)에서, 리드프레임(100)의 상부 구조물로는 칩패드(104)의 상부에 칩(110)을 부착시키기 위한 도전성 접착제(108)가 구성되고 있고, 도전성 접착제(108)의 상부에는 칩(110)이 부착되어 있다. 또한, 칩의 본드패드(bond pad, 112)와 상기 리드프레임의 본드핑거(102)를 연결하는 골드와이어(gold wire, 114)가 형성된 상태에서, 전술한 상부 구조물은 열경화성 수지인 몰드 컴파운드(mold compound, 116)에 의하여 캡슐화(encapsulation) 되어 있다. 또한 리드프레임(100)의 하부 구조물로는 리드프레임의 본드핑거(bond finger, 102)와 도전성 잉크 패턴(118)으로 연결되어 하부 몰드 컴파운드(116)의 외부로 노출된 복수의 솔더볼(solder ball, 120)과, 리드프레임의 칩패드(104)와 도전성 잉크 패턴(118)으로 연결되어 하부 몰드 컴파운드(116)의 외부로 노출된 열방출부(122)를 포함하여 구성되어 있다.
본 발명에 따른 BGA 패키지의 특징적인 요소는 종래 기술에서는 리드프레임의 재질을 레진(resin)계의 기판을 사용하여 구성하였지만, 열적, 전기적으로 안정성을 향상하기 위하여 본 발명에서는 금속계의 리드프레임을 사용한다는 점이다.
또한, 금속재질의 리드프레임에 연결된 전도성 잉크 패턴을 사용하여 몰드 컴파운드의 외부로 노출된 열방출판(heat sink)과 도전성 잉크막과 같은 열방출부는 BGA 패키지의 제조공정에서, BGA 패키지를 PCB에 부착되는 공정에서, 칩(chip)이 작동하면서 BGA 패키지의 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있으므로 종래 기술에서 문제가 되었던 칩의 금(chip crack)이나, 내부에서 열에 의한 스트레스(stress)에 기인된 BGA 패키지의 변형이나 휨을 억제할 수 있다.
도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 BGA 패키지 제조방법의 일 실시예를 설명하기 위하여 도시한 단면도들이다.
도 3은 본 발명에 따른 BGA 패키지형 리드프레임을 도시한 단면도이다. 상세히 설명하면, 금속재질로 구성된 리드프레임(200)은 칩패드(202)와 본드핑거(204)로 구성되어 있다. 또한, 상기 각각의 본드핑거(204)는 댐버라인(damber line, 도면에 도시되지 않음)에 의하여 연결되고 이러한 댐버라인(damber line)은 몰딩공정이 끝난 후에 트림(trim) 공정에서 절단되도록 되어 있다. 또한, 상기 리드프레임의 이면(back side)에는 각 본드핑거(204)의 변형이나, 간격의 변화를 방지하기 위한 테이프(206)가 부착되어 있다.
도 4를 참조하면, 상기 리드프레임(200)의 이면에 도전성 잉크를 이용하여 칩패드(202) 및 본드핑거(204)와 각각 연결된 도전성 잉크 패턴(208)을 형성한다. 이러한 도전성 잉크(conductive composite ink)의 조성은 구리(Cu)가 약 70%, 납(Pb)이 1-25%, 그리고 약간의 은(Ag) 및 탄소성분과, 색깔을 낼 수 있는 색소로 구성된다.
이러한 도전성 잉크를 이용하여 상기 도전성 잉크패턴을 형성하는 방법은, 웨이퍼 제조공정에 사용되는 마스크와 유사한 형태의 매시(mesh)를 이용하여 스크린 프린팅(Screen Printing) 방법으로 형성할 수 있고, 또는 기구(dispenser)를 이용하여 주사(dispensing)하는 방식으로 형성할 수 있다.
따라서, 솔더볼 연결을 위한 도전성 잉크패턴(208)과, 칩패드의 이면과 연결되어 칩에서 발생하는 열을 방출하는 경로로 사용되는 도전성 잉크 패턴(208)이 리드프레임(200) 이면에 동시에 형성된다.
도 5를 참조하면, 상기 리드프레임(100)의 칩패드 상부에 도전성 접착제(210)를 도포한다. 여기서, 도전성 접착제(210)는 접착력을 갖는 유기 용제에 은(Ag)과 같은 도전성 금속입자와 휘발성 물질을 섞어서 혼합한 접착제로, 오븐 큐어링의 경화 속도에 따라서 급속 도전성 접착제와 표준 도전성 접착제가 있는데 본 발명에서는 어느 것을 사용하여도 무방하다. 연속하여, 도전성 접착제(210)의 도포가 끝난 리드프레임의 칩패드(202)에 칩(chip, 212)을 접착시킨다. 이어서, 상기 칩부착 큐어링(die attach curing) 공정을 진행하여 도전성 접착제(210)를 경화시킴서 칩의 접착력을 강화시킨다.
도 6을 참조하면, 상기 칩부착(die attach) 후에 큐어링이 끝난 결과물에서, 칩의 본드패드(도면에 도시되지 않음)와 리드프레임 상부의 본드핑거(204)를 골드와이어(gold wire, 214)를 사용하여 와이어 본딩(wire bonding)한다. 여기서, 와이어 본딩(wire bonding)이란, 칩(210)의 기능을 외부로 연결시키기 위한 단자인 본드패드와, 이러한 단자를 외부로 도출시키기 위한 중간 장소인 본드핑거(204)를 도전성이 뛰어난 25㎛ 정도의 가느다란 골드와이어(214)로 접속하는 공정으로, 접속하는 패턴이 프로그램밍된 와이어 본드 기계(wire bonding machine)에서 캐필러리(capillary)를 사용하여 연결한다. 이때, 골드와이어(214)가 접착되는 칩패드(202)에는 와이어 본드 기계에서 200℃가 넘는 고온이 공급되어서 골드와이어와 칩의 본드패드와의 접착력을 증대시킨다.
도 7을 참조하면, 상기 와이어 본딩이 끝난 결과물을 열경화성 몰드 컴파운드(216)를 사용하여 캡슐화하였을 때의 단면도이다. 이러한 몰드 컴파운드(216)는 BGA 패키지 중에서 칩(210)을 포함한 내부 구조물을 보호해 주는 기능을 수행한다. 이러한 캡슐화(encapsulation) 공정은 적당한 온도와 압력에 따라서 상태를 달리하는 몰드 컴파운드(216)를 프레스(press) 기계를 이용하여 리드프레임(200)에 탑재된 칩(210)의 외부에 입히는 공정을 말한다.
도 8을 참조하면, 상기 캡슐화가 끝난 결과물의 이면에 플럭스(flux) 처리를 행하고, 솔더볼(solder ball, 218)을 몰드 컴파운드(216)의 외부로 드러난 도전성 잉크 패턴(208)과 연결하였을 때의 단면도이다. 이러한 솔더볼(218)은 칩에 있는 본드패드를 최종적으로 BGA 패키지의 외부로 도출시킨 단자이다. 여기서, 플럭스(flux) 처리란 솔더링(soldering)의 전처리 단계로 솔더링을 수행할 곳에 부착된 오염과 같은 이 물질 등을 미리 제거하여 솔더링이 좀더 안정적으로 되도록 하는 공정을 말한다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 솔더볼(218) 부착 공정 이전에 반도체 소자의 고유 명칭을 BGA 패키지의 앞면에 레이저 인쇄와 같은 수단으로 표시하는 마킹(marking) 공정을 진행할 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 솔더볼(218)이 부착된 결과물에서 칩패드(202)에 연결된 도전성 잉크 패턴이 있는 위치에 도전성 금속 접합 물질(220), 예컨대 주석(Sn)이나 납과 주석의 합금(Sn/Pb)을 도금하고 열방출판(heat sink, 222)을 부착하였을 때의 단면도이다. 이러한 열방출판(heat sink, 222)은 BGA 패키지의 내부에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 통로로서 본 발명이 추구하는 목적을 달성하는 중요한 수단이 된다.
여기서, 현재까지는 BGA 제조공정을 진행할 때, 리드프레임이 스트립(strip) 상태로 진행되었다. 즉, 한 개의 리드프레임 스트립에 여러개의 개별 BGA 패키지가 형성되도록 되어 있었다. 하지만 상기 열방출판(222) 부착 공정이 완료된 후에, 리드프레임 스트립으로부터 개개의 BGA 패키지를 분리하는 개별화(singularization) 공정을 진행함으로써 완성된 형태의 BGA 패키지 제조공정을 완료한다.
도 10은 본 발명에 따른 BGA 패키지 제조방법의 다른 실시예를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다.
도 10을 참조하면, 열방출판의 부착 방법을 제외하고는 상술한 실시예와 동일하기 때문에 중복되는 공정의 설명을 생략하고, 열방출판의 부착 방법만 별도로 설명하기로 한다.
도 3에서 도 9까지의 실시예에서는 열방출판을 사용하여 BGA 패키지 내부에서 발생하는 열을 외부로 방출하였지만, 본 실시예에서는 열방출판(heat sink) 대신에 도전성 잉크막(224)을 사용하여 열방출 수단으로 활용한다.
이러한 도전성 잉크막을 형성하는 방법은 솔더볼(218)의 부착이 끝난 후에, 칩패드(202)와 연결된 복수의 도전성 잉크 패턴(208)이 몰드 컴파운드(216)의 외부로 노출된 상태에서 기구를 이용한 이용한 주사(dispensing) 방식으로 형성할 수 있다. 그 후, 큐어링을 실시하여 도 9에서 설명된 열방출판(heat sink)를 대신할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속한 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.
상술한 본 발명에 따르면,BGA 패키지에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있도록 리드프레임의 칩패드와 연결된 도전성 잉크 패턴을 형성하고, 다시 도전성 잉크패턴과 연결된 열방출부를 구성한다. 따라서, BGA 패키지 내부에서 열에 기인하여 발생하는 칩의 금(chip crack)과, BGA 패키지를 인쇄 회로 기판에 실장시(surface mounting)에 패키지의 휨이나 변형에 기인된 오정렬(mismatch)에 의한 개방이나 단락결함을 억제할 수 있다.

Claims (11)

  1. 본드핑거와 칩패드와 상기 본드핑거의 이면에 형성된 테이프를 갖는 리드프레임;
    상기 리드프레임의 칩패드 상에 도전성 접착제(epoxy)로 부착된 칩; 상기 칩의 본드패드(bond pad)와 상기 리드프레임의 본드핑거를 연결하는 골드와이어(gold wire);
    상기 리드프레임의 일부와, 골드와이어(gold wire) 및 도전성 접착제로 부착된 칩을 감싸는 열경화성 수지인 컴파운드(compound);
    상기 리드프레임의 본드핑거 및 칩 패드의 이면에 한번의 접착공정으로 구성되는 적어도 하나 이상의 도전성 잉크패턴;
    상기 리드프레임의 본드핑거(bond figner)와 연결된 도전성 잉크 패턴과 연결되어 컴파운드의 외부로 노출된 복수의 솔더볼(solder ball); 및
    상기 리드프레임의 칩패드와 연결된 도전성 잉크 패턴과 연결되어 컴파운드의 외부로 노출된 열방출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 리드프레임은 금속재질을 사용하여 형성된 것을 특징으로 하는 BGA 패키지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 열방출부는 열방출판(heat sink) 또는 도전성 잉크막인 것을 특징으로 하는 BGA 패키지.
  4. BGA 패키지형 리드프레임(lead frame) 스트립(strip)에서 본드핑거 및 칩패드의 이면(backside)에 도전성 잉크 패턴을 동시에 형성하는 단계;
    상기 도전성 잉크 패턴이 형성된 결과물을 오븐(oven)에서 큐어링(curing)하는 단계;
    상기 리드프레임의 칩패드(chip pad)에 접착제를 도포하고 칩을 부착하는 칩부착(die attach) 단계;
    상기 칩의 본드패드와 상기 리드프레임의 본드핑거(bond finger)를 골드와이어(gold wire)로 연결하는 와이어 본딩(wire bonding) 단계;
    상기 와이어 본딩이 끝난 결과물을 열경화성 수지를 사용하여 몰딩하는 단계;
    상기 칩패드와 연결되어 몰딩된 도전성 잉크 패턴에 열방출판(heat sink)을 부착하는 단계; 및
    상기 본드핑거와 연결되어 몰딩된 도전성 잉크 패턴에 솔더볼(solder ball)을 부착하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 솔더볼 부착이 끝난 후에 솔더볼이 부착된 BGA형 리드프레임 스트립을 1개씩 분리하는 개별화(singularization) 단계를 추가하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 제조방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 도전성 잉크 패턴에 열방출판을 부착하는 방법은 몰딩되어 외부로 드러난 도전성 잉크 패턴의 표면에 도전성 금속 접합 물질을 도금한 다음에 열방출판을 부착하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 도전성 금속 접합 물질은 주석(Sn) 또는 주석과 납의 합금(Sn/Pb)인 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 제조방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 BGA 패키지형 리드프레임(lead frame) 스트립(strip)은 재질이 금속으로서 본드핑거의 이면에 테이프가 부착된 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 제조방법.
  9. BGA 패키지형 리드프레임(lead frame) 스트립(strip)의 이면(backside)에 도전성 잉크 패턴을 형성하는 단계;
    상기 도전성 잉크 패턴이 형성된 결과물을 오븐(oven)에서 큐어링(curing)하는 단계;
    상기 리드프레임의 칩패드(chip pad)에 접착제를 도포하고 칩을 부착하는 칩부착(die attach) 단계;
    상기 칩의 본드패드와 상기 리드프레임의 본드핑거(bond finger)를 골드와이어(gold wire)로 연결하는 와이어 본딩(wire bonding) 단계;
    상기 와이어 본딩이 끝난 결과물을 열경화성 수지를 사용하여 몰딩하는 단계;
    상기 칩패드와 연결되어 몰딩된 도전성 잉크 패턴이 드러난 표면에 열방출을 위한 도전성 잉크막을 형성하는 단계;
    상기 본드핑거와 연결되어 몰딩된 도전성 잉크 패턴에 솔더볼(solder ball)을 부착하는 단계; 및
    상기 솔더볼이 부착된 BGA형 리드프레임 스트립을 1개씩 분리하는 개별화(singularization) 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 BGA 패키지형 리드프레임(lead frame) 스트립(strip)은 재질이 금속으로서 본드핑거의 이면에 테이프가 부착된 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 제조방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 도전성 잉크막을 형성하는 방법은 본드핑거와 연결된 도전성 잉크 패턴과 단락이 발생하지 않도록 형성하는 것을 특징으로 하는 BGA 패키지 제조방법.
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