KR100357837B1 - Method of lead frame manufacturing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 테이프 볼 그리드 어레이 패키지에 사용되는 리드프레임 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a leadframe for use in a tape ball grid array package.
본 발명의 리드프레임의 제조방법은 리드프레임의 상부면과 하부면에 산화막을 코팅하여 리드프레임을 흑화처리하는 흑화처리단계(S10), 리드프레임의 흑화처리 후 리드프레임의 하부면에 잉크를 코팅하는 잉크코팅단계(S20) 및 잉크가 코팅된 리드프레임을 건조시키는 건조단계(S30)로 구성된다.In the method for manufacturing a lead frame of the present invention, the blackening treatment step (S10) of blackening the lead frame by coating an oxide film on the upper and lower surfaces of the lead frame, and coating the ink on the lower surface of the lead frame after the blackening of the lead frame It consists of an ink coating step (S20) and a drying step (S30) for drying the ink coated lead frame.
본 발명은 흑화처리 된 리드프레임의 하부면에 잉크를 코팅함으로써 리드프레임 상부면에 반도체칩의 접착시 접착 불량을 방지하고, 반도체칩 내부에서 발생되는 열을 용이하게 방출할 수 있으며, 흑화처리 된 리드프레임의 하부면에 잉크 코팅시 실크인쇄를 사용함으로써 저렴한 리드프레임을 제조할 수 있다.The present invention can prevent the adhesion failure during adhesion of the semiconductor chip to the upper surface of the lead frame by coating the ink on the lower surface of the blackened lead frame, it is possible to easily release the heat generated inside the semiconductor chip, Inexpensive lead frames can be manufactured by using silk printing in ink coating on the lower surface of the lead frame.
Description
본 발명은 리드프레임 제조방법에 관한 것으로, 특히 테이프 볼 그리드 어레이 패키지에 사용되는 리드프레임 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a leadframe, and more particularly, to a method of manufacturing a leadframe used in a tape ball grid array package.
오늘날 전자산업의 추세는 경량화, 소형화, 고속화, 다기능화, 고성능화되고, 높은 신뢰성을 갖는 제품을 저렴하게 제조하는 것이다. 특히, 디지털 캠코더, 노트북 컴퓨터, 메모리 카드 및 개인 정보 통신 기기(personal digital assistants:PDA) 등과 같이 소형화, 박형화, 경양화가 요구되는 제품들은 반도체 집적회로의 칩의 크기에 근접한 크기를 가지며, 보다 많은 리드 핀수를 갖는 패키지를 요구하고 있다.The trend of today's electronics industry is to manufacture products that are light, compact, high speed, multifunctional, high performance, and highly reliable. In particular, products requiring miniaturization, thinning, and hardening, such as digital camcorders, notebook computers, memory cards, and personal digital assistants (PDAs), have a size close to that of a chip of a semiconductor integrated circuit, and lead to more leads. It requires a package with pin count.
이러한 요구에 따라 근간에 개발된 패키지들 중의 하나가 테이프 볼 그리드 어레이(Tape Ball Grid Array:TBGA) 패키지이다.One of the packages developed based on this requirement is a Tape Ball Grid Array (TBGA) package.
테이프 볼 그리드 어레이 패키지는 폴리이미드 재질의 테이프 배선기판에 형성된 금속볼을 외부접속단자로 사용하고, 리드프레임 상부 다이 어태치 부위에 접착된 반도체칩의 패드와 금속볼과 전기적으로 접속되는 테이프 배선기판에 형성된 접속단자와 전기적으로 연결시킨다.The tape ball grid array package uses a metal ball formed on a polyimide tape wiring board as an external connection terminal, and a tape wiring board electrically connected to a pad and a metal ball of a semiconductor chip bonded to a die attach portion of an upper lead frame. Electrically connect with the connection terminal formed on the
이러한 테이프 볼 그리드 어레이 패키지에 사용되는 종래의 리드프레임은 동판의 리드프레임을 사용하여 동판이 부식되지 않도록 동판 양면에 산화막을 코팅하여 동판을 흑화처리한 후 반도체칩이 놓여지지 않는 동판 하부면에는 동판의 흑화처리에 의해 작업자의 손에 흑화된 것이 묻지 않도록 반드시 니켈 도금을 한다.The conventional lead frame used in such a tape ball grid array package uses a copper lead frame to coat an oxide film on both sides of the copper plate so that the copper plate is not corroded, blackening the copper plate, and then placing the copper plate on the lower surface of the copper plate where the semiconductor chip is not placed. Nickel plating must be performed to prevent blackening of workers' hands by blackening.
상기 종래의 리드프레임 제조방법은 흑화처리 된 동판의 하부면에 반드시 니켈 도금을 하여야 하므로 니켈 도금을 위하여 고가의 마스크(Mask)가 필요하고, 마스크와 동판간의 정렬이 맞지 않을 때, 즉 미스 얼라인(mis-align)이 발생되면 니켈 도금시 반도체칩이 놓여지는 동판 상부면에 니켈 도금이 묻게 되며, 이는 동판 상부면에 반도체칩을 접착할 때 접착 불량을 야기할 수 있고, 니켈 도금에 의해 반도체칩 내부에서 발생되는 열을 용이하게 방출하지 못하는 문제점을 가지고 있다.In the conventional lead frame manufacturing method, an expensive mask is required for nickel plating because the lower surface of the blackened copper plate must be nickel plated, and the alignment between the mask and the copper plate is not correct, that is, misalignment. When (mis-align) occurs, nickel plating is applied to the upper surface of the copper plate where the semiconductor chip is placed during nickel plating, which may cause adhesion failure when bonding the semiconductor chip to the upper surface of the copper plate. There is a problem that does not easily dissipate heat generated inside the chip.
본 발명의 목적은 흑화처리 된 리드프레임의 하부면에 잉크를 코팅함으로써 리드프레임 상부면에 반도체칩의 접착시 접착 불량을 방지하고, 반도체칩 내부에서 발생되는 열을 용이하게 방출할 수 있는 리드프레임의 제조방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention by coating the ink on the lower surface of the blackened lead frame to prevent adhesion failure during adhesion of the semiconductor chip to the upper surface of the lead frame, the lead frame can easily release heat generated inside the semiconductor chip It is to provide a method of manufacturing.
본 발명의 다른 목적은 흑화처리 된 리드프레임의 하부면에 잉크 코팅시 실크인쇄를 사용함으로써 저렴한 리드프레임을 제조할 수 있는 리드프레임의 제조방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing a lead frame, which can produce an inexpensive lead frame by using silk printing during ink coating on the lower surface of the blackened lead frame.
도 1은 본 발명의 리드프레임 제조방법의 순서도 이다.1 is a flow chart of a lead frame manufacturing method of the present invention.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 리드프레임의 제조방법은 리드프레임의 상부면과 하부면에 산화막을 코팅하여 리드프레임을 흑화처리하는 흑화처리단계; 리드프레임의 흑화처리 후 흑화처리된 리드프레임의 하부면 상부에 스크린판을 형성하고, 스크린판의 표면에 잉크 용액을 도포한 후 잉크 용액을 스퀴즈로 압착하는 실크스크린 인쇄방법에 의해 리드프레임의 하부면에 잉크 용액을 코팅하는 잉크코팅단계; 및 잉크가 코팅된 리드프레임을 건조시키는 건조단계를 구비한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing a lead frame according to the present invention includes a blackening treatment step of blackening a lead frame by coating an oxide film on an upper surface and a lower surface of the lead frame; After blackening the lead frame, a screen plate is formed on the upper surface of the lower surface of the blackened lead frame, the ink solution is applied to the surface of the screen plate, and then the lower part of the lead frame is pressed by a silkscreen printing method in which the ink solution is squeezed. An ink coating step of coating an ink solution on a surface; And a drying step of drying the lead frame coated with the ink.
스크린판은 150망목에서 300망목의 망사로 이루어지고, 스퀴즈는 60 내지 80의 탄성계수를 가지며, 잉크 코팅시 코팅된 잉크 두께는 10㎛ 내지 30㎛인 것을 특징으로 한다.The screen plate is made of mesh from 150 mesh to 300 mesh, the squeeze has an elastic modulus of 60 to 80, the ink thickness coated during the ink coating is characterized in that 10㎛ to 30㎛.
건조단계는 150℃에서 300℃의 온도 범위에서 10분 내지 40분 동안 열을 가하는 것을 특징으로 한다.The drying step is characterized in that the heat is applied for 10 to 40 minutes in the temperature range of 150 ℃ to 300 ℃.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 리드프레임의 제조방법을 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a manufacturing method of the lead frame of the present invention.
도 1은 본 발명의 리드프레임의 제조방법의 순서도이다.1 is a flowchart of a method of manufacturing a lead frame of the present invention.
도 1의 본 발명의 리드프레임의 제조방법은 동판으로 형성된 리드프레임의상부면과 하부면에 산화막을 코팅하여 리드프레임을 흑화처리하는 흑화처리단계(S10), 흑화처리 된 리드프레임의 하부면에 잉크를 코팅하는 잉크코팅단계(S20) 및 잉크가 코팅된 리드프레임을 건조시키는 건조단계(S30)로 구성된다.The method of manufacturing a lead frame of the present invention of Figure 1 is a blackening treatment step (S10) to blacken the lead frame by coating an oxide film on the upper and lower surfaces of the lead frame formed of copper plate, the ink on the lower surface of the blackened lead frame It consists of an ink coating step (S20) of coating and a drying step (S30) of drying the ink coated lead frame.
잉크코팅단계(S20)는 리드프레임의 하부면 상부에 스크린판을 형성하고, 스크린판의 표면에 잉크 용액을 도포한 후 잉크 용액을 스퀴즈(Squeeze)로 압착하는 실크스크린(Silk Screen) 인쇄방법에 의해 리드프레임의 하부면에 잉크 용액을 코팅시킨다.Ink coating step (S20) is to form a screen plate on the lower surface of the lead frame, and after applying the ink solution on the surface of the screen plate silk screen printing method for pressing the ink solution with a squeeze (Squeeze) By coating the ink solution on the lower surface of the lead frame.
스크린판은 150망목(mesh)에서 300망목(mesh)의 망사로 이루어지고, 스퀴즈는 60 내지 80의 탄성계수를 가지며, 잉크 코팅시 코팅된 잉크 두께는 10㎛ 내지 30㎛이다.The screen plate is made of 150 mesh (mesh) to 300 mesh (mesh), the squeeze has an elastic modulus of 60 to 80, the ink thickness coated during the ink coating is 10㎛ to 30㎛.
잉크코팅단계(S20)에서 잉크 코팅시 경화제 만을 첨가하거나 경화제 및 신나를 첨가할 수 있다. 이때 잉크, 경화제 및 신나를 4 내지 20 대 1 대 1의 비율로 혼합한다.When the ink coating in the ink coating step (S20) may be added only the curing agent or the curing agent and thinner may be added. At this time, the ink, the curing agent and the thinner are mixed in a ratio of 4 to 20 to 1 to 1.
건조단계(S30)는 150℃에서 300℃의 온도 범위에서 10분 내지 40분 동안 열을 가한다.Drying step (S30) is heated for 10 to 40 minutes in the temperature range of 150 ℃ to 300 ℃.
상기의 구성에 따른 본 발명인 리드프레임 제조방법의 동작은 다음과 같다.Operation of the present invention lead frame manufacturing method according to the above configuration is as follows.
도 1에 도시된 바와 같이 흑화처리단계(S10)는 종래와 마찬가지로 동판으로이루어진 리드프레임이 부식되는 것을 방지하기 위해 리드프레임의 상부면과 하부면에 산화막을 코팅하여 리드프레임을 흑화처리한다. 잉크코팅단계(S20)는 흑화처리 된 리드프레임의 하부면 상부에 스크린판을 형성하고, 스크린판의 표면에 잉크 용액을 도포한 후 잉크 용액을 스퀴즈로 압착하는 실크스크린(Silk Screen) 인쇄방법에 의해 리드프레임의 하부면에 잉크 용액을 코팅시켜 작업자가 리드프레임에 반도체칩을 접착하는 등의 패키지 작업시 흑화된 것이 작업자의 손에 묻지 않도록 할 수 있다. 건조단계(S30)는 150℃에서 300℃의 온도 범위에서 10분 내지 40분 동안 열을 가하여 잉크가 코팅된 리드프레임인 리드프레임을 건조시킨다.As illustrated in FIG. 1, the blackening treatment step (S10) blackens the lead frame by coating an oxide film on the upper and lower surfaces of the lead frame to prevent corrosion of the lead frame made of copper as in the related art. Ink coating step (S20) is to form a screen plate on the lower surface of the blackened lead frame, and after applying the ink solution on the surface of the screen plate silk screen printing method of pressing the ink solution with a squeeze By coating the ink solution on the lower surface of the lead frame it is possible to prevent the blackening of the operator's hands during the package operation, such as bonding the semiconductor chip to the lead frame. Drying step (S30) is a heat frame for 10 minutes to 40 minutes in a temperature range of 150 ℃ to 300 ℃ to dry the lead frame which is the ink coated lead frame.
리드프레임은 흑화처리단계(S10) 전에 반도체칩의 기판전압을 접지전압으로 만들어주기 위해 리드프레임의 상부면의 특정부위에 은도금 또는 니켈도금을 형성한다. 은도금 또는 니켈도금시 은도금 또는 니켈도금이 리드프레임의 하부면에 튈 수 있으며, 흑화처리시 먼지 등으로 인하여 리드프레임의 흑화처리후 리드프레임의 하부면의 흑화처리 된 일부 부위에 기포가 발생되거나, 흑화처리 된 리드프레임에 스크래치가 발생될 수 있다. 이러한 흑화처리 된 리드프레임의 하부면에 발생되는 기포나 스크래치는 미관상 좋지 않으므로 기포나 스크래치가 있는 흑화처리 된 리드프레임은 불량으로 처리된다.The lead frame is formed with silver or nickel plating on a specific portion of the upper surface of the lead frame in order to make the substrate voltage of the semiconductor chip into the ground voltage before the blackening process step (S10). When silver plating or nickel plating, silver plating or nickel plating may float on the lower surface of the lead frame, and when blackening is performed, bubbles may be generated on the blackened portion of the lower surface of the lead frame after blackening of the lead frame due to dust or the like. Scratch may occur on the blackened lead frame. Since bubbles or scratches generated on the lower surface of the blackened lead frame are not aesthetically good, the blackened lead frame with bubbles or scratches is treated as defective.
따라서 본 발명의 리드프레임 제조방법은 흑화처리 된 동판인 리드프레임의 하부면에 잉크 코팅시 코팅된 잉크의 두께를 조정하여 기포나 스크래치 등에 의한 불량률을 최소한으로 할 수 있다. 즉, 잉크코팅단계(S20)에서 잉크 코팅시 코팅된 잉크 두께는 10㎛ 내지 30㎛로 한다.Therefore, the lead frame manufacturing method of the present invention can minimize the defect rate due to bubbles or scratches by adjusting the thickness of the coated ink when ink is coated on the lower surface of the lead frame, which is a blackened copper plate. That is, the ink thickness coated during the ink coating in the ink coating step (S20) is 10㎛ to 30㎛.
상기의 코팅된 잉크 두께를 갖기 위해 스크린판은 150망목(mesh)에서 300망목(mesh)의 망사, 바람직하게는 200망목(mesh)에서 250망목(mesh)의 망사를 사용하며, 60 내지 80의 탄성계수를 가진 스퀴즈를 사용한다.In order to have the coated ink thickness, the screen plate uses a mesh of 150 meshes to 300 meshes, preferably 200 meshes to 250 meshes, and 60 to 80 meshes. Use squeeze with modulus of elasticity.
또한 잉크코팅단계(S20)에서 잉크 코팅시 잉크와 경화제를 4 내지 20 대 1의 비율로 혼합하여 건조단계(S30)시 잉크의 입자간에 응집력을 향상시킬 수 있으며, 또는 잉크의 점성도를 제어하기 위해 신나를 첨가할 수도 있다. 이 때 잉크, 경화제 및 신나를 4 내지 20 대 1 대 1의 비율로 혼합한다.In addition, in the ink coating step (S20) to mix the ink and the curing agent in the ratio of 4 to 20 to 1 in the drying step (S30) to improve the cohesion between the particles of the ink, or to control the viscosity of the ink Thinner can also be added. At this time, the ink, the curing agent and the thinner are mixed at a ratio of 4 to 20 to 1 to 1.
따라서 본 발명의 리드프레임 제조방법은 흑화처리 된 리드프레임의 하부면에 니켈 도금을 하지 않고, 잉크를 코팅함으로써 리드프레임 상부면에 반도체칩의 접착시 접착 불량을 방지하고, 열전도율이 낮은 니켈을 사용하지 않으므로 반도체칩 내부에서 발생되는 열을 용이하게 방출할 수 있다.Therefore, the method of manufacturing a lead frame according to the present invention does not perform nickel plating on the lower surface of the blackened lead frame, and prevents adhesion failure during adhesion of the semiconductor chip to the upper surface of the lead frame by coating ink, and uses nickel having low thermal conductivity. Therefore, the heat generated inside the semiconductor chip can be easily released.
본 발명의 리드프레임의 제조방법은 흑화처리 된 리드프레임의 하부면에 잉크를 코팅함으로써 리드프레임 상부면에 반도체칩의 접착시 접착 불량을 방지하고, 반도체칩 내부에서 발생되는 열을 용이하게 방출할 수 있으며, 흑화처리 된 리드프레임의 하부면에 잉크 코팅시 실크인쇄를 사용함으로써 저렴한 리드프레임을 제조할 수 있다.The method of manufacturing a lead frame of the present invention prevents adhesion failure during adhesion of the semiconductor chip to the upper surface of the lead frame by coating ink on the lower surface of the blackened lead frame, and easily dissipates heat generated inside the semiconductor chip. Inexpensive lead frames can be manufactured by using silk printing when ink is coated on the lower surface of the blackened lead frame.
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