KR100267003B1 - 리드프레임구조 - Google Patents

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Abstract

리드 프레임(1)은 종 방향의 외곽 레일(4)을 가지는 메인 프레임과, 서브 프레임(8)중 적어도 일부의 둘레 주변으로 연장된 슬릿(6)에 의해 메인 프레임으로 부터 분리된 다수의 서브 프레임(8)을 포함한다. 반도체 다이가 장착되는 복수의 플래그 부(2)은 메인 프레임으로 부터 연장되고, 복수의 리드 부(12)은 플래그 부(2)를 향해서 서브 프레임(8)으로 부터 연장된다. 서브 프레임(8)은 메인 프레임과 평행한 면에 있도록 지그-재그 형상으로 두번 구부러져 있음으로써 대응하는 플래그 및 리드 부가 메인 프레임의 외곽 에지 부의 치수에 영향을 미침이 없이 오버랩한다.

Description

리드 프레임 구조{LEADFRAME STRUCTURE}
본 발명은 리드 프레임 구조에 관한 것으로, 더 상세히는 반도체 다이가 장착될 수 있고 반도체 다이 주변에 성형된 패키지의 크기를 줄일수 있는 리드 프레임 구조에 관한 것이다.
고 전력을 사용하는 반도체 디바이스는 발생된 열을 소멸시키기 위해 일반적으로 히트 싱크(heat sink)를 필요로 한다. 반도체 다이는 리드 프레임의 플래그 부에 장착되며, 이는 히트 싱크로서 작용한다. 성형된 패키지의 크기를 줄이기 위해서는, 리드 프레임의 리드 부가 반도체 다이를 지나 연장되어 짧은 전기적 접속을 제공하는 것이 바람직하다.
플래그 부에 오버랩된 리드 부를 제공하기 위한 다양한 리드프레임 구조가 알려져 있다. 공지된 구조에서, 리드 부들은 플래그 부의 평면 바깥으로 간단히 구부려진 다음 플래그 부 위의 평행한 면으로 다시 구부려진다. 그러나, 이러한 방법은 리드 프레임의 외곽 치수를 두개의 평면 사이의 거리 만큼 감소시킨다. 만약 리드 프레임의 외곽 치수가 감소되면, 공지된 리드 프레임 핸들링 머신(handling machine)은 일정한 리드 프레임 치수에 대해 작동하기 때문에 리드 프레임의 자동 핸들링이 더 어려워진다.
플래그 부에 오버랩된 리드 부를 제공하는 다른 공지된 방법은 리드 부를 가지고 있는 리드 프레임과 플래그 부를 가지고 있는 리드 프레임을 각각 제조한 다음에 예를 들어 용접에 의해 리드부와 플래그 부가 정확히 오버랩되는 위치에 두개의 리드 프레임을 접속하는 방법이다. 그러나, 이러한 제작 공정은 분명히 더 복잡하고, 더 많은 재료를 사용하게 되므로 결과적으로 비싸게 된다. 더욱이, 용접을 하기 전에 플래그 및 리드 부의 정확한 정렬을 보장하는 것은 더 어려워진다.
그러므로, 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하거나 적어도 줄이기 위한 리드 프레임 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
그러므로, 본 발명은 적어도 하나의 외곽 에지부를 구비한 메인 프레임; 및
슬릿에 의해 상기 메인 프레임으로부터 분리된 적어도 하나의 서브 프레임 -상기 슬릿은 상기 서브 프레임의 주변부의 적어도 일부를 따라 연장됨- 을 포함하되, 상기 메인 프레임은 반도체 다이에 각각 접속하기 위한 복수의 제1 다이 접속부를 구비하고, 상기 서브 프레임은, 상기 복수의 제1 다이 접속부에 대응하고 대응하는 반도체 다이에 각각 접속하기 위한 복수의 제2 다이 접속부를 구비하며,상기 대응하는 제1 및 제2 다이 접속부가 상기 메인 프레임의 외곽 에지부의 치수에 영향을 미치지 않고 서로 가까워질 수 있도록 상기 서브 프레임이 상기 메인 프레임의 평면 밖으로(out of the plane of the main frame) 구부러질 수 있는 리드프레임 구조를 제공한다.
양호하게는, 대응하는 제1 및 제2 다이 접속 부가 서로 오버랩하도록 이동될 수 있다.
양호한 실시예에서, 제1 탭 부는 반도체 다이를 장착시키기 위한 플래그 부를 포함하고 및 제2 탭 부는 반도체 다이에 접속하기 위한 리드 부를 포함한다. 양호하게는, 메인 프레임의 적어도 외곽 에지 부는 하나 이상의 참조 인덱스를 포함한다.
양호하게는, 서브 프레임은 제2 탭 부에 대응하고 각각이 대응하는 반도체 다이에 대한 접속용인 복수의 제3 탭 부를 갖도록 형성된다.
일 실시예에서, 리드 프레임 구조는 각각이 개별적인 서브 프레임의 적어도 일부 둘레 주변으로 연장된 슬릿에 의해 메인 프레임으로 부터 분리되는 복수의 서브 프레임을 갖고 있다. 메인 프레임은 양호하게는 복수의 서브 프레임 사이에 연장된 중간 부를 포함한다.
도 1은 발명의 제1 실시예에 따른 리드 프레임의 평면도.
도 2는 형성 프로세스 후의 도 1의 리드 프레임 부의 연장된 등척도.
도 3은 형성 프로세스 후 도 1의 리드 프레임의 평면도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 리드 프레임의 등척도.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
1 : 매트릭스 리드 프레임
2 : 플래그 부
3, 13 : 탭 부
4, 5 : 종 방향 레일
6 : 횡 방향 레일
8 : 서브 프레임
9 : 슬롯
10 : 서브 프레임 주 레일
11 : 접속 레일
12, 17, 18 : 리드 부
14, 15 : 밴드
19 : 반도체 다이
발명의 이 실시예는 도면을 참조로 하여 더욱 상세히 기술될 것이다.
도 1에는 반도체 다이가 장착된 후 패키지될 수 있는 4개의 종 방향의 행 영역을 갖고 있는 매트릭스 리드 프레임(1)이 도시되어 있다. 각 행은 탭 부(3)에 의해 리드 프레임(1)에 각각이 접속된 다수의 플래그 부(2)를 가짐으로써, 다수의 반도체 디바이스가 싱글 리드 프레임상에 장착 및 패키지된 다음 그로부터 분리되거나 또는 단일화될 수 있다. 리드 프레임(1)은 일반적으로 틀로 찍어내거나 아니면 구리와 같은 시트 메탈로 형성되고, 리드 프레임(1)의 외곽 에지를 제공하는 종 방향 외곽 레일(4), 행들 사이로 연장되는 종 방향 내측 레일(5), 종 방향 레일(4 및 5)들 사이로 연장되는 횡 방향 레일(6)을 갖고 있음으로써 리드 프레임(1)이 다수의 부(7)로 분할된다.
종 방향의 내측 레일(4)의 수는 행의 수에 의존하며, 횡 방향의 레일 수는 리드 프레임(1)의 종에 의존한다는 것은 명백하다. 인덱싱 홀(20)은 어셈블리 프로세스 동안 가이딩(guiding) 및 인덱싱 특성으로서 사용되도록 종 방향의 외곽 레일(4)에 형성된다. 리드 프레임(1)의 폭은 화살표(16)로 나타낸다.
각 부(7)는 서브 프레임(8)의 3개 사이드를 따라 연장된 슬롯(9)에 의해 내측 또는 외곽 종 방향 레일(4 및 5) 및 횡 방향 레일(6)로 부터 분리된 서브 프레임(8)을 포함한다. 각 서브 프레임(8)은 서브 프레임(8)을 리드 프레임(1)에 접속시키는 접속 레일(11) 및 주 레일(10)을 포함한다. 슬롯(9)에서 리드 프레임 물질은 주 리드 프레임(1) 및 서브 프레임(8) 사이에 갭이 형성되도록 스탬핑(stamping) 또는 다른 메탈 커팅 프로세스(metal cutting process)에 의해 제거된다.
리드 프레임(1)의 각 부(7)는 히트 싱크로서 동작하는 다수의 플래그 부(2)로 제공되고 이들 플래그 부 각각에는 반도체 다이가 장착될 것이다. 도 1에서 설명된 예에서, 부당 플래그 부(2) 수는 5이지만, 다른 수들이 선택될 수 있었을 것이다. 각 플래그 부(2) 수는 탭 부(3)에 의해 리드 프레임(1)의 종 방향 레일(4 또는 5)중 하나에 접속된다. 유사하게, 각 서브 프레임(8)에는 리드 부(12)의 수(플래그 부(2) 수와 동일한 수)가 제공되고, 이들 각각은 상기 디바이스들이 개별 플래그 부(2)상에 장착된 다음 반도체 다이 디바이스에 접속될 것이다. 리드 부(12)는 탭 부(13)에 의해 서브 프레임 주 레일(10)에 부착된다.
도 2는 리드 프레임(1)의 한 부(7)의 확대된 도를 도시한다. 이 도면에서는 명료성을 위해서, 부(7)가 단지 3개의 플래그 부(2) 및 리드 부(12)를 가지고 있을지라도, 도 1을 참조로 하여 상술된 것과 동일한 소자들에는 동일한 참조 번호가 명기되어 있다. 리드 부(12) 각각은 플래그 부(2)중 대응하는 하나의 부를 향하여 연장되어 있으므로, 반도체 다이가 플래그 부(2)상에 장착될때 대응하는 리드 부(12)는 반도체 다이에 인접하게 되어 리드 부(12) 및 다이(도시되지 않음) 사이의 전기적 접속이 용이하게 된다.
리드 부(12)와 플래그 부(2)상에 장착된 전기적 다이 사이의 거리를 감소시키기 위해, 서브 프레임(8)의 접속 레일(11)은 지그재그 형상으로 두개의 반대향의 밴드(14 및 15)를 가지도록 형성됨으로써, 리드 부(12)는 대응하는 플래그 부(2)를 오버랩한다. 오버랩 거리는 두개의 밴드(14 및 15) 사이의 거리를 조절함으로써 조정된다.
도 3으로 돌아가보면, 밴드(14 및 15)의 형성 후라도 도 1에서와 동일한 리드 프레임(1)이 도시된다. 서브 프레임 주 레일(10)과 근접한 종 방향 레일(4 또는 5) 사이의 슬롯(9)의 폭이 서브 프레임(8)이 플래그 부(2)와 오버랩되도록 이동된 거리만큼 증가하더라도, 화살표(16)로 나타내지는 리드 프레임(1)의 폭은 변하지 않은 상태로 유지됨을 알수 있을 것이다. 그러므로, 리드 프레임의 외곽 치수가 동일하게 유지되기 때문에 리드 프레임의 핸들링은 오버랩의 양에 따른 조정을 필요치 않을 것이다.
서브 프레임은 구부려질 수 있고 및/또는 다른 방법 및 다른 모양으로 형성될수 있는 것이 분명할 것이다. 그러나, 리드 프레임의 전체적 치수 또는 외형을 변경시킬수 있는 모든 구부리기 및 형성 프로세스는 주 리드 프레임상에서가 아닌 서브 프레임에서만 실행될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 리드 프레임의 다른 실시예를 도시한다. 이 도면에서, 이전의 도면의 소자들과 동일한 모든 소자는 동일한 참조 번호를 가지고 있다. 이 실시예에서는, 각 플래그 부(2)에 대응하는 싱글 리드 부(12) 대신, 제1 실시예에서와 같이, 각 플래그 부(2)는 그와 관련되어 서브 프레임 주 레일(10)에 부착된 두개의 리드 부(17 및 18)를 가진다. 다시, 서브 프레임(8)은 두개의 리드 부(17 및 18)가 플래그 부(2)를 오버랩하도록 플래그 부 및 나머지 리드 프레임의 면과 평행한 면에 있도록 두번 구부려진다. 반도체 다이(19)는 탭 부(3)에 의해 주 리드 프레임(1)에 부착되는 플래그 부(2)상에 장착되어, 탭 부(3)는 최종 산물에서 전기적 기능을 할수도 있고 또는 그렇지 않을 수도 있다. 리드 부(17 및 18)는 반도체 다이(19)에 전기적으로 접속된다. 반도체 패키지는 몰드 화합물이 삽입된 다음에 패키지를 형성하기 위해 경화되는 곳인 몰드 공동내레전기적 접속부들과 함께 장착된 반도체 다이를 인클로즈 하기 위해서 리드 프레임 주변의 두개의 몰드 조각을 클랩핑함으로써 공지된 방법으로 만들어진다. 만약 리드 프레임의 플래그 부가 히트 싱크로서 사용된다면, 패키지는 그 주변에 히트 싱크와 함께 성형된다.
비록 리드 부의 형성 프로세스가 내부 서브 프레임의 치수 및 외형을 수정할 수 있다하더라도, 리드 프레임의 임계점 외곽 치수는 성형/구부리기 프로세스를 통하여 항상 일정하게 유지될 것이다. 그리하여, 어셈블리 프로세스에 대한 정확한 인덱싱 및 기준점이 제공된다(예를 들어, 다이/클립/와이어 본드, 몰드 및 트림/성형, 등). 이는 다른 사이즈의 패키지가 도입될때 공통 리드 프레임 플랫폼의 외곽 치수가 변경될 필요가 없게 해준다. 인덱싱 홀 및 센서/지시기/기준 부호는 리드 프레임의 외곽 레일상에 날인된다. 리드 프레임은 모든 가이딩 및 피딩(feeding) 동작이 리드 프레임의 외곽 레일에서 발생하는 방식으로 디자인되어 내부 서브 프레임을 변형하지는 않을 것이다.
발명에 대한 특별한 두개의 실시예가 상세히 기술되었다 하더라도, 본 기술에 숙련된 자에게는 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다양한 수정 및 개량이 가능할것으로 이해된다. 예를 들어, 비록 리드 부가 플래그 부를 오버랩 하는 것으로 기술되었다 하도라도, 꼭 그렇게 되야 하는것은 아니다. 리드 부는 실제로 플래그 부와의 오버랩핑이 없이도 플래그 부에 좀더 근접하도록 간단히 이동될 수 있다.
그러므로, 본 발명은 적어도 외곽 에지 부를 가지는 메인 프레임과, 서브 프레임의 적어도 일부의 둘레 주변으로 연장된 슬릿에 의해 메인 프레임으로 부터 분리된 적어도 하나의 서브 프레임을 포함하되, 메인 프레임은 각각이 개별적인 반도체 다이에 대한 접속용인 복수의 제1 탭 부를 갖도록 형성되고, 서브 프레임은 각각이 대응하는 반도체 다이에 대한 접속용인 복수의 제1 탭 부에 대응하는 복수의 제2 탭 부를 갖도록 형성되고, 서브 프레임은 메인 프레임의 면 바깥으로 구부려질 수 있으므로 대응하는 제1 및 제2 탭 부가 메인 프레임의 외곽 에지 부의 치수에 영향을 미침이 없이 함께 좀더 근접하게 이동될 수 있는 리드 프레임 구조이다.

Claims (7)

  1. 적어도 하나의 외곽 에지부를 구비한 메인 프레임; 및
    슬릿에 의해 상기 메인 프레임으로부터 분리된 적어도 하나의 서브 프레임 -상기 슬릿은 상기 서브 프레임의 주변부의 적어도 일부를 따라 연장됨-
    을 포함하되,
    상기 메인 프레임은 반도체 다이에 각각 접속하기 위한 복수의 제1 다이 접속부를 구비하고, 상기 서브 프레임은, 상기 복수의 제1 다이 접속부에 대응하고 대응하는 반도체 다이에 각각 접속하기 위한 복수의 제2 다이 접속부를 구비하며,
    상기 대응하는 제1 및 제2 다이 접속부가 상기 메인 프레임의 외곽 에지부의 치수에 영향을 미치지 않고 서로 가까워질 수 있도록 상기 서브 프레임이 상기 메인 프레임의 평면 밖으로(out of the plane of the main frame) 구부러질 수 있는 리드프레임 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대응하는 제1 및 제2 다이 접속부는 서로 오버랩되도록 이동될 수 있는 리드 프레임 구조.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 다이 접속부는 반도체 다이를 장착하기 위한 플래그 부를 포함하고, 상기 제2 다이 접속부는 반도체 다이에 접속하기 위한 리드부를 포함하는 리드 프레임 구조.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 서브 프레임은, 상기 제2 다이 접속부에 대응하고 대응하는 반도체 다이에 각각 접속하기 위한 복수의 제3 다이 접속부를 구비하는 리드 프레임 구조.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    각각의 서브 프레임의 주변부의 적어도 일부를 따라 연장된 슬릿에 의해 상기 메인 프레임으로부터 각각 분리된 복수의 서브 프레임을 구비하는 리드 프레임 구조.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 메인 프레임은 상기 복수의 서브 프레임 사이에 연장된 중간부를 포함하는 리드 프레임 구조.
  7. 제1항, 제2항 또는 제6항에 있어서,
    적어도 상기 메인 프레임의 외곽 에지부는 하나 이상의 참조 인덱스를 포함하는 리드 프레임 구조.
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