KR100258350B1 - 슈퍼 bga 반도체패키지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슈퍼 BGA 반도체패키지에 관한 것이다.

종래에는 슈퍼 BGA 반도체패키지의 회로를 테스트함에 있어서 테스트기(40)의 탐침(40A)을 볼(B)에 접촉시켜 회로의 이상유무를 확인하는 방법을 사용해 왔기 때문에 볼(B)에 스크렛치가 발생하여 제품의 품질을 저하시킴과 동시에 탐침(40A)과 볼(B)의 부정확한 접촉으로 인해 검사의 신뢰성 효율마저 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

본 발명에서는 슈퍼 BGA 반도체패키지(10)에 설치된 히트싱크(HS)의 크기보다 회로기판(S)의 크기를 증가시켜 확장부(20)을 마련하고, 이 확장부(20) 상에 회로기판(S)의 회로패턴(PT)과 연결되는 테스트패턴부(30)를 구비시켜 회로동작 성능의 테스트와 신뢰성 검사의 확인 용이하도록 한 것이다.

[색인어]

슈퍼 BGA 반도체패키지

Description

슈퍼 BGA 반도체패키지

본 발명은 BGA 반도체패키지에 관한 것으로서, 특히 볼이 적용되는 슈퍼 BGA 반도체패키지(또는 BGA 반도체패키지)를 구성하는 히트싱크 보다 회로기판의 외주연 단부를 연장시키고, 연장된 회로기판의 상에 회로패턴과 연결된 테스트패턴부를 구비하여 슈퍼 BGA 반도체패키지의 동작성 및 신뢰성 테스트를 보다 용이하게 시행할 수 있게 한 슈퍼 BGA 반도체패키지에 관한 것이다.

일반적으로 실장업계에서는 사방 옆면으로 리드(Lead)를 설치한 납작한 형상의 반도체패키지의 제조기술이 널리 알려져 있다.

그러나, 최근 전자기기의 소형화, 박형화, 다기능화에 따라 많은 양의 정보를 빠른 시간에 처리할 수 있는 고집적화된 반도체칩이 요구되고, 그에 따라 많은 수의 입출력을 갖도록 리드프렘임에 형성되는 리드 간의 간격을 최소화 하는데 많은 노력을 쏟고 있다. 그렇지만 위의 기술에 의해서는 반도체패키지의 크기를 증대시키지 않는 한 많은 입출력 단자를 형성하는데에는 무리가 따르지 않을 수 없었다.

따라서, 리드피치(Lead Pitch) 0.3mm 이하의 가공기술을 극복하지 못한 채 연구만을 거듭하던 중, 리드 대신 볼(Ball)을 이용하는 BGA 기술이 출현하여 하나의 패키지를 통해 무수히 많은 출력단자를 실장시키는 BGA 반도체패키지를 구하였다.

여기서, 수년전부터 반도체 시장에 투입되어 많은 화제를 일으켜 오고 있는 BGA 반도체패키지의 기술에 대해 간략히 언급해 보면, 우선 BGA 반도체패키지는 크게 2종류로 구분해 볼 수 있는 데, 그 하나는 일반 BGA 반도체패키지(PBGA ; 이하, "플라스틱 BGA 반도체패키지"라고 함)로써 이 플라스틱 BGA 반도체패키지의 구조를 보면 다수의 회로패턴이 실장된 인쇄회로기판 위에 반도체칩을 붙이고 이 반도체칩의 본드 패드와 회로기판의 회로패턴을 와이어로 본딩한 후, 반도체칩과 와이어를 콤파운드수지물로 패키지 성형하고, 회로기판 하면에 볼을 심어 입출력 단자수를 증설할 수 있도록 한 것이며, 또 다른 하나는 반도체칩(C)으로 부터 발생되는 열의 외부 방출효과를 높일 수 있도록 한 도 6과 같은 구성의 것(이하, "슈퍼 BGA 반도체패키지(10)"라함)으로 이 슈퍼 BGA 반도체패키지의 구조를 보면, 금속재로 된 방열용 히트싱크(HS)의 일면에 중앙부가 뚫린 필름 형태의 회로기판(S)를 부착하고 상기 히트싱크(HS)의 하면 중앙에 반도체칩(C)을 부착시킨후, 와이어(W)본딩을 한 다음 수지물로 코팅부(CT)를 구성하고, 회로기판(S)에는 볼(B)을 형성한 구조이다.

상기 회로기판(S)의 상부면에는 다수의 회로패턴(PT)이 형성되고, 각 회로패턴(PT)과 반도체칩(C) 사이에는 상기 와이어(W)가 연결 구성되며, 상기 회로패턴(PT)은 볼(B)과 연결되고, 상기 히트싱크(HS)와 회로기판(S)의 외주연 단부는 동일한 크기로 형성구비되어 있다.

이러한 구조로 제조 완성된 슈퍼 BGA 반도체패키지(10)는 내부의 회로가 정상적인 동작상태를 유지하고 있는가를 테스트하기 위해 다수의 탐침(40A)으로 이루어진 테스트기(40)를 각 볼(B)에 접촉시킨 상태에서 회로의 이상유무를 확인하게 된다.

그러나, 선단이 첨예한 탐침(40A)으로 구성된 테스트기(40)를 사용하여 슈퍼 BGA 반도체패키지(10)의 저면에 설치된 볼(B)을 접촉시키게 되면 솔더재질의 볼(B)이 탐침(40A)에 의해 쉽게 스크렛치가 발생되어 손상되고, 이에 제품의 품질을 저하시키며, 테스트기(40)의 탐침(40A)와 볼(B)의 정확한 접촉 작업성이 용이하게 이루어지지 못하는 등 제품의 신뢰성 검사의 효율성을 저하시키는 여러 가지 문제점이 제기되어 왔었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 슈퍼 BGA 반도체패키지를 구성하는 히트싱크의 크기보다 크게 회로기판의 외주연 단부를 연장시키고, 연장된 회로기판에는 회로패턴과 연결접속되는 테스트패턴부를 구비하여 슈퍼 BGA 반도체패키지의 회로동작 신뢰성 테스트를 용이하게 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명을 구성하는 테스트패턴부가 슈퍼 BGA 반도체패키지에 적용된 상태의 단면구성도.

도 2는 도 1의 A부 확대 단면도.

도 3은 도 1의 A도 확대 일부평면도.

도 4는 본 발명을 구성하는 테스트패턴부의 다른실시예를 보인 확대 일부평면도.

도 5는 본 발명의 테스트 작용상태도.

도 6은 종래의 슈퍼 BGA 반도체패키지의 구성을 보인 단면구성도로서, 테스트기에 의한 테스트 상태를 보인 예시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 ; 슈퍼 BGA 반도체패키지 HS ; 히트싱크

C ; 반도체칩 S ; 회로기판

PT ; 회로패턴 20 ; 확장부

30 ; 테스트패턴부 31 ; 단자

본 발명의 슈퍼 BGA 반도체패키지는 다음과 같은 구조적인 특징을 제공한다.

슈퍼 BGA 반도체패키지(10)를 구성하는 히트싱크(HS)의 크기보다 회로기판(S)의 크기를 크게하여 확장부(20)를 형성하고, 이 확장부(20) 상에 회로기판(S)에 형성된 회로패턴(PT)과 전기적으로 연결되도록 테스트패턴부(30)를 형성하며, 상기 테스트 패턴부(30)에는 회로테스트용 탐침(40A)이 접촉될 수 있는 단자(31)를 일정한 패턴으로 배열 설치하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명을 첨부도면에 도시된 일 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 슈퍼 BGA 반도체패키지(10, 또는 BGA 반도체패키지 포함)의 단면구성도로서, 상부에 금속재의 히트싱크(HS)가 구비되고, 하부 중앙에는 반도체칩(C)이 부착되며, 반도체칩(C)의 양측 외부에 구비된 히트싱크(HS) 하부에는 에폭시(E)를 이용하여 회로기판(S)를 부착하고, 회로기판(S)는 외주연 단부가 상기 히트싱크(HS)의 크기보다 외부로 돌출되도록 하는 확장부(20)를 마련한 것이다.

상기 회로기판(S)의 하부면에 다수의 회로패턴(PT)이 구비되어 있고, 반도체칩(C)과 대응하는 위치의 회로패턴(PT)에는 와이어본딩부(WB)를 구비하며, 각 와이어본딩부(WB)와 반도체칩(C) 사이에는 와이어(W)를 연결시키고, 도 2와 같이 상기 회로기판(S)의 확장부(20) 상에는 상기 회로패턴(PT)과 동일한 숫자로 구성된 단자(31)를 배열 형성한 테스트패턴부(30)을 구비하고, 일정한 패턴으로 배열 설치된 단자(31)를 회로패턴(PT)과 연결 구성시킨 것이다.

또한 히트싱크(HS)의 하부 중앙에 노출된 반도체칩(C)과 와이어(W)와 와이어본딩부(WB)를 포함하는 영역에는 수지물로 코팅부(CT)를 구비하고, 상기 회로기판(S)의 하부면에는 상기 회로패턴(PT)과 연결되는 다수의 볼(B)을 설치한 것이다.

도 3은 본 발명 도 1의 "A"부를 확대시켜 평면으로 도시한 것으로, 회로기판(S)의 테스트패턴부(30)에 구비된 단자(31)는 인접하는 단자(31) 간에 서로 엇갈린 상태로 연속 형성됨으로서 많은 수의 단자(31)를 구비하게 되는 것이며,

그리고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 테스트패턴부(30)에 형성되는 단자(31)를 일자 형태로 연속 배열 형성시킨 것이다.

즉, 테스트패턴부(30)를 구성하는 단자(31)는 회로기판(S)의 확장부(20)에 일정 패턴을 갖도록 배열 설치되는데 각각의 단자(31)는 2개의 라인을 이루며 순차적으로 대칭, 비대칭으로 연속 형성된다.

이러한 단자(31)는 적은 수의 회로패턴(PT)을 가지고 있는 슈퍼 BGA 반도체패키지(10)에 적용시켜 회로의 테스트에 사용되는 것이다.

이와 같이 된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 5에서 보는 바와 같이 완성품의 슈퍼 BGA 반도체패키지(10)의 내부회로인 반도체칩(C)과 와이어(W)와 각 회로패턴(PT)의 회로적 성능이 정상적으로 작동할 수 있는지의 테스트과정을 거치게 되는데, 그러기 위해 상부면에 다수의 테스트단자(41)을 상기 회로기판(S)의 테스트패턴부(30)에 구비된 단자(31)와 대응하도록 구성시켜 된 테스트기(40)의 상부에 슈퍼 BGA 반도체패키지(10)를 뒤집은 상태로 안치시킨다.

이렇게 테스트기(40)에 안치된 슈퍼 BGA 반도체패키지(10)의 테스트패턴부(30)의 단자(31)는 상기 테스트단자(41)와 대응 접촉된 상태로 유지된다.

이 상태에서 테스트기(40)를 작동시키면 전기적 신호가 슈퍼 BGA 반도체패키지(10)의 내부회로에 인가됨으로서 제품의 동작상태가 정상적인 것을 판단하게 된다.

따라서 슈퍼 BGA 반도체패키지(10)의 회로동작 테스트 작업성을 용이하게 하고, 제품의 회로적 동작기능 성능의 확인이 용이해 지는 것이다.

상기한 테스트패턴부(30)는 슈퍼 BGA 반도체패키지(10)에 비한정시켜 모든 BGA 반도체패키지에 적용시켜 실시 가능하도록 할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명은 슈퍼 BGA 반도체패키지의 회로기판의 단부를 연장시켜 히트싱크(HS)의 크기보다 크게 하여 확장부(20)를 구성하되, 확장된 회로기판(S) 상에 회로패턴(PT)과 전기적으로 연결된 테스트패턴부(30)를 구비하여 슈퍼 BGA 반도체패키지의 회로동작 성능의 테스트 작업성과 신뢰성 검사의 확인이 용이하도록 한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 상측에 열방출용 히트싱크(HS)를 구비하는 PCB(S)와, PCB(S) 상면에 제공되는 회로패턴(PT)과, PCB(S) 하측에 제공되는 볼(B)로 구성되는 슈퍼 BGA 반도체패키지(10)에 있어서,

   상기 PCB(S)는 상기 히트싱크(HS) 보다 외부로 돌출시켜 확장부(20)가 형성되도록 하고;

   상기 확장부(20)의 상부에는 상기 PCB(S)에 형성된 회로패턴(PT)과 연결되는 테스트패턴부(30)를 형성하며;

   상기 테스트패턴부(30)에는 회로테스트용 탐침(40A)이 접촉되는 단자(31)를 구비하는 것을 특징으로 슈퍼 BGA 반도체패키지.
2. 제1항에 있어서, 회로기판(S)의 확장부(20)에 설치되며, 상기 테스트패턴부(30)을 형성하는 단자(31)가 2개의 라인을 이루며 순차적으로 대칭, 비대칭으로 형성됨을 특징으로 하는 슈퍼 BGA 반도체 패키지.

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