KR100260993B1 - 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 몰드금형 및 이를 이용한 몰드구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 몰드금형 및 이를 이용한 몰드구조에 관한 것으로, 최근 반도체칩의 급속한 고집적화 및 소형화 추세에 따라 전자 기기나 가전제품들도 소형화되어 가고 있음으로, 이러한 추세에 따라 반도체 패키지의 크기를 반도체칩의 크기로 축소하여 경박단소화 함은 물론, 반도체 패키지의 고집적화 및 고성능화 할 수 있도록 된 CSP(Chip Scale Package ; 칩 스케일 패키지)가 개발되었고, 이러한 CSP의 대표적인 소형 패키지로서는 CABGA(Chip Array Ball Grid Array ; 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지)가 있는데, 상기 CABGA는 각 유니트가 매트릭스 타입으로 형성되어 있는 인쇄회로기판의 모든 유니트를 전부 감싸도록 몰드 할 때, 상기한 인쇄회로기판 상에 형성되는 각각의 패키지가 서로 구분되도록 경계홈을 형성하여 몰드함으로서 패키지의 불량을 방지할 수 있도록 된 것이다.

Description

칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 몰드금형 및 이를 이용한 몰드구조
본 발명은 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 몰드금형 및 이를 이용한 몰드구조에 관한 것이다.
최근, 반도체칩의 급속한 고집적화 및 소형화 추세에 따라 전자 기기나 가전제품들도 소형화되어 가고 있음으로, 이러한 추세에 따라 반도체 패키지의 크기를 반도체칩의 크기로 축소하여 경박단소화 함은 물론, 반도체 패키지의 고집적화 및 고성능화 할 수 있도록 된 CSP(Chip Scale Package ; 칩 스케일 패키지)가 개발되었다.
이러한 CSP의 대표적인 소형 패키지로서는 CABGA(Chip Array Ball Grid Array ; 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지)가 있는데, 상기한 CABGA는 다열로 된 매트릭스 타입의 인쇄회로기판이 사용된다. 상기한 인쇄회로기판은 각 유니트가 매트리스 형태로 배열되어 있는 상태에서 각 유니트를 동시에 감싸도록 한번에 몰딩한 후에 소잉공정에서 싱글레이션 하여 최종 소자(패키지)를 얻는다.
즉, 반도체 패키지의 몰드공정(열경화성수지를 이용하여 자재를 외부의 충격 및 접촉으로부터 보호하고 외관상 제품의 형태를 만들기 위해 일정한 모양으로 성형하는 공정)이 완료된 후에 소잉(Sawing)공정이 이루어져 싱글레이션을 한다.
상기한 몰드공정은 각각의 유니트가 매트릭스 타입으로 형성되어 있는 인쇄회로기판 상에 도 1a와 같이 각각의 유니트를 모두 감싸도록 봉지재(2)로 한번에 몰드한 다음에, 소잉공정에서 다이아몬드 블레이드(Diamond Blade)로 가상선(L)으로 도시된 라인을 따라 싱글레이션하여 도 1b와 같은 최종 소자(패키지)(3)를 얻는다.
그러나, 도 2에서와 같이 싱글레이션 되는 각각의 패키지(3) 간격(t)은 0.22mm 정도로 매우 좁기 때문에 싱글레이션 된 최종 소자(패키지)(3)가 조금만 부딪혀도 도 3에 도시된 바와같은 불량이 발생되는 것이다. 즉, 싱글레이션 된 최종 소자는 직사각형으로 형성되고, 그 간격도 매우 좁음으로서 싱글레이션 된 패키지 끼리 서로 부딪히면서 각진 부분이 깨짐으로서 불량이 발생되는 문제점이 있었던 것이다.
또한, 이러한 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지를 몰드하기 위한 종래의 몰드금형은, 도 4에 도시된 바와같은 인쇄회로기판(1)의 각 유니트를 동시에 감쌀 수 있는 캐비티(9)가 형성되어 있음으로서, 이러한 몰드금형(8)을 이용한 몰드시에는 하나의 캐비티(9) 내에 매트릭스 탑입으로 배열된 각 유니트가 전부 위치되어 한번에 몰드함으로서 불량이 발생될 수 있었던 것이다. 즉, 몰드를 위한 봉지재의 유입시 와이어 스위핑(Wire Sweeping)이 발생되거나, 또는 봉지재가 전부 채워지지 않는 등의 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 각 유니트가 매트릭스 타입으로 형성되어 있는 인쇄회로기판의 모든 유니트를 전부 감싸는 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 몰드구조에 있어서, 상기한 몰드구조는 인쇄회로기판 상에 형성되는 각각의 패키지가 서로 구분되도록 경계홈을 형성하여 몰드함으로서 패키지의 불량을 방지할 수 있도록 된 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 몰드구조를 제공함에 있다.
도 1a와 도 1b는 종래의 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 몰드구조를 나타낸 사시도로서,
도 1a는 싱글레이션 되기 전의 상태를 나타낸 사시도
도 1b는 싱글레이션 된 최종 소자(패키지)의 사시도
도 2는 종래의 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 싱글레이션 되는 상태를 나타낸 단면도
도 3은 종래의 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 싱글레이션 된 최종 소자의 불량을 나타낸 평면도
도 4는 종래의 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 몰드금형을 도시한 단면도
도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 몰드구조를 나타낸 사시도로서,
도 5a는 싱글레이션 되기 전의 상태를 나타낸 사시도
도 5b는 싱글레이션 된 최종 소자(패키지)의 사시도
도 6은 본 발명에 따른 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 싱글레이션 되는 상태를 나타낸 단면도
도 7은 본 발명에 따른 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 몰드금형을 도시한 단면도
- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -
1 - 인쇄회로기판 2 - 봉지재
3 - 최종 소자(패키지) 4 - 경계홈
8 - 몰드금형 9 - 캐비티
9' - 돌출턱
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 몰드구조를 나타낸 사시도로서, 도 5a는 싱글레이션 되기 전의 상태를 나타낸 사시도이고, 도 5b는 싱글레이션 된 최종 소자의 사시도이다.
도시된 바와같이 각 유니트가 매트릭스 타입으로 형성되어 있는 인쇄회로기판(1)의 모든 유니트를 전부 감싸는 칩 어레이 볼 그리드 패키지(CABGA)의 몰드구조에 있어서, 상기한 인쇄회로기판(1)의 유니트와 유니트를 구분하도록 그 사이에 경계홈(4)을 형성하여 상기한 인쇄회로기판(1) 상의 패키지(3)와 패키지(3)가 서로 구분되도록 봉지재(2)로 몰드된 것이다.
이와같이 몰드된 상태에서 상기한 경계홈(4)을 따라 싱글레이션 하여 도 4b와 같은 최종 소자(패키지)(3)를 얻는 것이다. 도면 중 미설명 부호 5는 반도체칩, 6은 와이어, 7은 솔더볼을 도시한 것이다.
도 6는 본 발명에 따른 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 싱글레이션 되는 상태를 나타낸 단면도로서, 도시된 바와같이 싱글레이션 되는 인쇄회로기판(1) 상의 각각의 패키지 간격(t)이 0.22mm 정도로 매우 좁아도 된 최종 소자(패키지)(3) 끼리 부딪히는 것을 방지한다. 즉, 싱글레이션 된 최종 소자(패키지)(3)의 몰드된 부분이 사다리꼴 형상으로 형성되어 있음으로서 싱글레이션 된 패키지의 몰드된 부분 끼리 서로 부딪히는 것을 방지할 수 있다. 또한, 몰드된 부분의 각 모서리부에서 발생하는 응력을 약화시킬 수 있는 효과도 있다.
도 7은 본 발명에 따른 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 몰드금형을 도시한 단면도이다. 도시된 바와같이 본 발명에 따른 몰드금형은, 각 유니트가 매트릭스 타입으로 형성되어 있는 인쇄회로기판의 모든 유니트를 전부 감싸도록 봉지재가 채워질 수 있는 캐비티(9)가 형성된 칩 어레이 볼 그리드 패키지(CABGA)용 몰드금형(8)에 있어서, 상기한 몰드금형(8)의 캐비티(9)내에는 상기한 인쇄회로기판(1)의 유니트와 유니트를 구분지면서 몰드될 수 있는 돌출턱(9')을 더 형성하되, 상기한 돌출턱(9')에 의해 매트릭스 타입으로 다수개의 캐비티(9)가 형성된 것이다.
이러한 몰드금형(8)을 이용하여 몰드공정을 하게 되면, 상기한 돌출턱(9')에 의해 인쇄회로기판(1)의 각 유니트와 유니트를 구분되면서 몰드되어 상기의 효과를 달성할 수 있다. 즉, 상기한 돌출턱(9')에 의해 하나의 캐비티(9)가 매트릭스 탕비의 캐비티(9)로 구분 형성됨으로서, 몰드된 후에는 인쇄회로기판(1)의 유니트와 유니트를 구분하는 경계홈(4)이 형성되는 것이다.
이상의 설명에서 알 수 있듯이 본 발명에 의한 몰드금형에 의하면, 몰드금형의 캐비티 내측에 다수의 돌출부를 형성함으로써, 이 돌출부에 의해 또 다른 다수의 소형 캐비티를 형성하게 됨으로써 봉지재의 큰 압력을 분산하여 와이어의 스위핑을 억제하고, 또한 봉지재가 모든 캐비티에 완전히 충진되도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의한 몰드 구조에 의하면, 매트릭스 타입의 인쇄회로기판에서 각각의 패키지가 일정 간격을 두고 형성됨으로써 싱귤레이션 공정시 각 패키지의 파손 현상을 최소화하게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 각 유니트가 매트릭스 타입으로 형성되어 있는 인쇄회로기판의 모든 유니트를 전부 봉지할 수 있도록, 일정 공간의 캐비티(9)가 형성된 칩 어레이 볼 그리드 패키지(CABGA)용 몰드금형(8)에 있어서,
    상기한 몰드금형(8)의 캐비티(9)내에는 상기한 인쇄회로기판(1)의 유니트와 유니트가 구분되면서 몰드될 수 있도록 대략 격자형상의 돌출턱(9')이 더 형성되고, 상기한 돌출턱(9')에 의해 다수의 캐비티(9)가 매트릭스 타입으로 형성된 것을 특징으로 하는 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 몰드금형.
  2. 각 유니트가 매트릭스 타입으로 형성되어 있는 인쇄회로기판의 모든 유니트를 전부 감싸는 칩 어레이 볼 그리드 패키지(CABGA)의 몰드구조에 있어서,
    상기한 인쇄회로기판(1)의 유니트와 유니트가 구분되도록 대략 격자형상의 경계홈(4)이 형성되어, 상기 인쇄회로기판(1) 상의 패키지와 패키지가 서로 구분되도록 몰드된 것을 특징으로 하는 칩 어레이 볼 그리드 어레이 패키지의 몰드구조.
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