KR100361050B1 - 반도체장치및그실장방법 - Google Patents

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Abstract

리드의 변형을 방지하고 회로 기판 상의 본딩 패드와 리드 사이의 신뢰성있는 접촉을 확보함으로써 신뢰성이 우수한 TCP 의 효율적인 제조를 위한 리플로우 실장 방법 및 반도체 장치로서, 리드가 특정 본딩 패드에 일시적으로 위치 결정되도록 금속편이 중량체로서 배열되어 리드가 적당한 위치로부터 이동하지 않게 하고, 가열되어 금속편은 접합제에 의해 쉽게 젖게 되므로 금속편과 본딩 패드 사이에 리드가 확실하게 고정되도록 한다.

Description

반도체 장치 및 그 실장 방법 {SEMICONDUCTOR DEVICE AND MOUNTING METHOD THEREFOR}
본 발명은 IC 패키지 등의 반도체 장치 및 회로 기판 상에 반도체 장치를 실장하는 방법에 관한 것으로, 특히 IC 칩이 필름 캐리어 상에 유지되는 테이프 캐리어 패키지 및 테이프 캐리어 패키지를 실장하는 방법에 관한 것이다.
종래의 테이프 캐리어 패키지 (이하, TCP 라 한다) 는 다음과 같은 구조를 갖는다.
도 2 는 종래의 TCP 의 구조를 나타내며, 도 2(a) 는 캐리어 테이프 상에 형성된 TCP 의 일반적인 사시도이고, 도 2(b) 는 테이프 캐리어로부터 펀치아웃된 TCP 의 사시도이다. 도 3 은 펀치아웃된 TCP 를 회로 기판 상에 장착하는 방법을 나타내는 사시도이다.
도 2(a) 에 나타낸 바와 같이, 스프로겟 홀과 같은 위치결정 홀 (2) 이 테이프 (1) 에 형성된다. 테이프 (1) 는 장치 홀 (3) 을 갖는 베이스 필름부 (4)를 갖는다. 장치 홀 (3) 에는, 복수의 접속 단자가 설치된 IC 칩 (5) 이 배열되어 있다.
IC 칩 (5) 의 접속 단자는 베이스 필름으로부터 장치 홀 (3) 로 연장하는 대응하는 내부 리드 (6a) 에 접속되어 IC 칩 (5) 은 베이스 필름에 유지된다. 베이스 필름부를 초과하여 연장하는 외부 리드 (6b) 는 내부 리드 (6a) 에 대향하는 외단부에 있다.
내부 리드 (6a) 와 대응하는 외부 리드 (6b) 는 금속박을 패터닝함으로써 하나의 본체로서 형성된다.
베이스 필름부 (4) 는 베이스 필름부 (4) 로부터 외부로 연장하는 리드 (6b)를 따라 테이프 (1) 로부터 펀칭아웃된다. 그러므로, TCP (7) 는 도 2(b) 에 나타낸 바와 같이 형성된다. TCP (7) 는 IC 칩 (5) 과 필요에 따라 수지 물질로 피복된 내부 리드 (6a) 를 갖는다.
도 3 에 나타낸 바와 같이 테이프 (1) 로부터 펀칭아웃된 TCP (7) 는 글래스 에폭시 물질 또는 글래스 물질로 이루어진 회로 기판 (8) 에 고정된다. 회로기판에 TCP (7) 를 고정하기 위하여, TCP (7) 의 리드 (6b) 는 회로 기판 (8) 의본딩 패드 (9) 상에 위치하게 된다.
다음으로, 땜납 또는 이방성 도전 필름 (도면표시생략) 등의 접합제가 사이에 배치된 본딩 패드 (9) 와 리드 (6b) 를 본딩 기구 (10) 에 의해 열압축하여 회로 기판 (8) 으로의 TCP (7) 의 실장을 완료한다.
그러나, 상술한 본딩 기구 (10) 를 사용하는 실장 방법에 있어서, 여러 가지 형태의 본딩 기구 (10) 를 필요로 하므로, 실장될 TCP (7) 의 크기 및 형태에 따라 가장 적합한 형태를 선택해야 한다.
또한, TCP (7) 를 실장하는 데 있어서 본딩 기구 (10) 의 왕복 운동을 필요로 하고, 본딩 기구 (10) 를 사용하는 실장 방법에서는, 작업 효율이 개선되기 어려운 문제점이 있다.
리플로우 (reflow) 오븐을 사용하는 리플로우 실장 방법은 연속적인 작업에 의해 높은 작업 효율을 얻을 수 있는 실장 방범의 하나이다.
이 리플로우 실장 방법에 의하면, 미리 땜납을 도금하거나 칠한 본딩 패드를 갖는 제품은 연속적으로 리플로우 오븐으로 전송되어 리플로우 오븐의 가열 영역을 통해 연속적인 본딩이 수행된다.
그러나, TCP (7) 의 외부 리드(6b) 는 약 18 내지 35 ㎛ 의 두께를 갖는 금속박으로 형성된다.
그러므로, 종래의 리플로우 실장 방법을, 도 4(a) 에 나타낸 바와 같이, 얇은 리드 (6b) 를 갖는 TCP (7) 에 적용하면, 얇은 외부 리드 (6b) 가 변형되어 접합제 (11) 로부터 분리되기 쉬워지고, 이러한 변형에 의해 외부 리드 (6b) 가 회로 기판 (8) 의 본딩 영역에 접합되지 않는 경우가 발생한다. 또는, 도 4(b) 에 나타낸 바와 같이, 외부 리드 (6b) 의 변형에 의해 발생한 변위에 의해 느슨한 접합이 발생한다.
도 4(c) 에 나타낸 바와 같이, 제품이 리플로우 오븐으로 전송되는 동안 진동 등에 의해 가벼운 외부 리드 (6b) 를 갖는 IC 칩 (5) 전체에 변위가 발생함으로써, 이웃하는 외부 리드 (6b) 와의 회로 단락으로 인하여 작업을 망치게 될 수도 있다.
더욱이, TCP (7) 의 리드 (6b) 는 일반적으로 땜납 접합시에 땝납에 의한 젖음성 (wettability) 을 증가시키기 위해 땜납 도금되거나 주석 도금된다. 그러나, 리드 (6b) 의 젖음성은 시간의 변화에 따라 저하되므로, 리드 (6b) 의 상부면에 땜납이 충분히 피복되기 어려워져 필요한 접합 강도를 얻을 수 없게 된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 리드의 변형을 방지하여회로 기판 상의 본딩 패드와 리드의 접촉을 강화시킴으로써 신뢰성이 우수한 TCP 의 효율적인 제조를 위한 리플로우 실장 방법에 적합한 TCP 및 리플로우 실장 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 TCP 의 실장 방법을 나타내는 단면도.
도 1(a) 는 본딩 패드에 접합제를 배열하는 방법을 나타내는 TCP 의 단면도.
도 1(b) 는 본딩 패드에 리드를 배열하는 방법을 나타내는 TCP 의 단면도.
도 1(c) 는 리드 상에 금속편을 배열하는 방법을 나타내는 TCP 의 단면도.
도 1(d') 는 리플로우 공정을 수행한 TCP를 나타내는 도 1c 와 유사한 도면.
도 1(d'') 는 리플로우 공정을 수행한 TCP 의 절반 부분을 나타내는 도 1d'와 유사한 도면.
도 2 는 종래의 TCP 의 구조.
도 2(a) 는 캐리어 테이프 상에 형성된 TCP 의 일반적인 사시도.
도 2(b) 는 테이프 캐리어로부터 펀칭아웃된 TCP를 나타내는 사시도.
도 3 은 본딩 기구를 사용하는 종래의 실장 방법을 나타내는 TCP 의 사시도.
도 4(a) 내지 도 4(d) 는 문제점을 설명하기 위한 종래의 TCP를 나타내는 단면도.
도 5 는 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 도면.
도 5(a) 는 회로 기판의 본딩 패드와 TCP 의 리드 사이의 접속을 나타내는 단면도
도 5(b) 는 도 5 에 나타낸 바와 같이, 반대 위치에 금속편을 유지하기 위한 유지판의 사시도.
도 6 은 본 발명의 제 3 실시예를 나타내는 도 5(a) 와 유사한 도면.
도 7 은 본 발명의 제 4 실시예를 나타내는 도 5(a) 와 유사한 도면.
도 8 은 본 발명의 제 5 실시예를 나타내는 도면.
도 8(a) 는 위치결정 핀 (16) 이 도 5(a) 에 장착된 상태를 나타내는 도면.
도 8(b) 는 위치결정 핀 (16) 을 제거한 상태를 나타내고 도 5(a) 와 유사한 도면.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제 6 과 제 7 실시예를 각각 나타내는 도 5(a)
와 유사한 도면.
도 11 은 본 발명의 제 8 실시예의 반도체 장치의 일부를 나타내는 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
6b : 외부 리드 7 : TCP
8 : 회로 기판 9 : 본딩 패드
11 : 접합제 1la : 필렛
12 : 금속편 13 : 리플로우 오븐
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 다음과 같은 구조를 채택한다.
본 발명에 의하면, 복수의 리드가 실장된 필름과, 상기 리드에 접속될 복수의 접속 단자를 갖고 상기 필름 상에 고정되어 있는 IC 칩을 포함하는 테이프 캐리어 패키지를, 상기 리드에 대응하는 본딩 패드가 설치된 회로 기판에, 상기 리드를 상기 본딩 패드에 접속함으로써, 고정시키는 테이프 캐리어 패키지 실장 방법에 있어서,
상기 회로 기판 상의 상기 본딩 패드에 용융가능한 접합제를 배열하는 단계;
상기 대응하는 보딩 패드 상에 상기 리드를 일시적으로 배치하기 위해, 상기 접합제가 가열될 때 상기 접합제가 쉽게 발라지는 금속편을 중량체로서 리드 상에 배열하는 단계;
상기 리드가 상기 금속편에 의해 일시적으로 배치된 상태에서 상기 접합제를 일시적으로 가열하기 위해 하나의 본체로서 상기 패키지와 회로 기판을 함께 가열 영역을 통과시키는 단계; 및
상기 접합제를 응고시켜 상기 대응하는 본딩 패드에 상기 금속편과 함께 상기 리드를 고정하는 단계를 구비하는 테이프 캐리어 패키지 실장 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 리드는 리드 상에 배열된 금속편의 중량에 의해 적절하게 소정의 본딩 패드에 일시적으로 고정되어 제품이 가열 영역으로 전송되거나 가열 영역이 이동할 때 변형 등에 의해 적당한 위치로부터 이동하는 것을 방지한다. 가열되면 접합제는 쉽게 금속편을 적시기 때문에, 접합제는 응고될 때 금속편과 본딩 패드 사이의 리드를 피복하는 필렛을 단단하게 형성하여 리드가 확실하게 고정된다.
그러므로, 본 발명에 의하면, 본딩 패드와 리드는 신뢰성 있게 접속된다.
접합제로서, 예를 들어, 땜납 페이스트, 은 페이스트, 또는 주석-납 합금 등의 땜납을 사용할 수 있다.
리드에 대응하도록 복수의 금속편을 유지하기 위한 유지판을 사용함으로써, 복수의 금속편은 한꺼번에 대응하는 리드 상에 배열될 수 있다. 유지판의 중량은 리드를 일시적으로 위치 결정하는 데 사용될 수 있다. 이것은 유지판의 중량과 동일한 양만큼 금속편의 중량을 감소시킬 수 있어, 금속편의 형상 등에 있어서 설계의 자유도가 증가할 수 있고, 좀더 안정한 위치를 유지할 수 있는 형상이 금속편에 적용될 수 있다.
볼록한 구형상의 리드와 접촉하는 금속편의 표면을 형성함으로써, 리드로의 접합제의 젖음성에 관계없이 본딩 패드와 금속편 사이의 리드를 피복하는 비교적 큰 필렛을 형성할 수 있어, 이 필렛은 본딩 패드와 리드를 확실하게 접속할 수 있도록 한다.
핀은 유지판, 필름, 회로 기판을 서로 정렬하는 위치에 일시적으로 고정하는데 사용될 수 있다. 이 핀은 일시적인 위치결정 작업에 이용되어 적당한 위치로부터 구성요소들이 이동하지 않게 고정할 수 있다.
금속편은 유지판에 의해 제거 가능하게 유지될 수 있다. 리드와 본딩 패드가 각각 접속된 후, 유지판을 제거할 수 있어 TCP 가 장착된 후 크기 및 중량을 감소시키고 접속 구조를 단순화 시킬 수 있다.
금속편을 분리할 수 있는 유지판은, 유지판에 새로운 금속편을 부착하여 재활용할 수 있다.
금속편은, 가열에 의해 용융되고 온도 강하에 의해 응고되는, 예를 들어 땜납 등의 접합제로 이루어질 수 있다. 접합제로 형성된 금속편은 접합제와 금속편을 배치 (batch) 작업에 의해 배열할 수 있다.
더욱이, 금속편은 코어 및 코어를 피복하는 쉘을 포함하는 이중 구조로 형성될 수 있다. 코어는 접합 물질이 가열될 때 용융되지 않는 구리 등의 금속 물질 또는 비금속 물질로 형성될 수 있다. 쉘은 가열에 의해 용융되고 온도 강하에 의해 응고되는 땜납 등의 접합제로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 주석-납 합금으로 이루어진 땜납이 접합제로 사용되면, 이 땜납에 의해 쉽게 젖게 되는 금속편이 구리, 금, 은으로부터 선택될 수 있다.
상술한 땜납이 은 페이스트로 이루어지면, 이 땜납에 의해 높은 젖음성을 갖는 금속편으로서 은이 선택될 수 있다.
본 발명에 의하면, 복수의 접속 단자를 갖는 IC 칩과, 상기 칩이 고정되어 있고 회로 기판 상의 대응하는 본딩 패드에 접속되는 복수의 리드가 실장되어 있는필름을 포함하는 반도체 장치에 있어서,
접합제가 응고될 때 상기 리드 상에 배치된 중량체로서 제공되어 상기 대응하는 본딩 패드 상에 상기 리드를 일시적으로 고정하는 복수의 금속편을 유지하는 유지판;
상기 필름과 상기 유지판 내에 설치된 위치결정 홀; 및
상기 위치결정 홀 내에 삽입된 위치결정 핀을 구비하되,
상기 위치결정 핀의 말단부는 상기 필름으로부터 연장하여 상기 반도체 장치가 상기 회로 기판 상에 실장될 때 상기 회로 기판에 접속되고, 상기 핀의 길이방향으로 상기 핀을 따라 이동 가능하도록 상기 유지판과 상기 필름이 접속되는 반도체 장치를 제공한다.
본 발명에 의한 반도체 장치에 있어서, 중량체로서 배열된 복수의 금속편을 갖는 유지판과 IC 칩이 고정되고 위에 리드가 실장된 필름이 핀에 의해 이동 가능하게 하나의 유닛으로서 결합되어, 실장 작업이 용이하고 반도체 장치를 용이하게 조절할 수 있다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 TCP 의 실장 방법을 나타내는 단면도이다. 다음에 나타내는 도면에 있어서, 종래 기술인 도 1 과 도 2 와 동일한 구조 및 기능적 부분은 동일 참조 부호를 사용하였으며, 반복되는 설명은 생략하였다.
도 1(a) 에 나타낸 바와 같이, 주석-납 합금으로 이루어진 땜납 페이스트 또는 땜납 도금 등의 접합제 (11) 가 종래 기술과 동일한 방법으로 회로 기판 (8) 상의 본딩 패드로서 제공되는 본딩 패드 (9) 에 도포된다.
그후, 도 1(b) 에 나타낸 바와 같이, 도 2(b) 와 동일한 TCP 는 외부 리드 (6b) 가 대응하는 본딩 패드 (9) 와 정렬되도록 회로 기판 (8) 상에 배열된다. 도 1(c) 에 나타낸 바와 같이, 각각의 본딩 패드 (9) 상의 리드 (6b) 상에 금속편 (12) 이 배치된다. 금속편 (12) 은 금속박으로 이루어진 리드 (6b) 상에서 중량체로서의 기능을 수행한다.
중량체로서 기능을 하는 금속편 (12) 의 중량은 그 재료와, 외부 리드 (6b) 의 폭 또는 두께에 따라 리드 (6b) 의 변형 또는 변위를 억제하는 값으로 설정된다. 그러므로, 금속편 (12) 은 전체적으로 TCP 의 이동 또는 리드 (6b) 의 분리에 의해 대응하는 본딩 패드 (9) 로부터 리드 (6b) 가 변위되는 것을 효과적으로 방지한다.
각각의 금속편 (12) 은 금속편이 리드 (6b) 상에 배치될 때 인접하는 금속편 (12) 과 접촉하지 않게 하는 폭 (W1) 을 갖는다. 폭 (W1) 은 후에 서술할 용융된 접합의 크리프-업 (creep-up) 후의 본딩 패드 (9) 의 폭 (W2) 보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 각각의 금속편 (12) 의 길이 (L1) (도 1(d'') 참조) 는 전체적으로 TCP (7) 가 초소형화될 수 있도록 본딩 패드 (9) 의 길이 (L2) 보다 작은 것이 바람직하다.
더욱이, 금속편 (12) 의 높이는, 구성요소가 리플로우 오븐 (13) 으로 이동하는 동안 금속편 (12) 이 기울어지지 않고 그 자세가 안정하도록 금속편 (12) 이중량체로서 기능 할 수 있는 한에서 TCP (7) 의 중량을 감소시키도록 더 작은 것이 바람직하다.
금속편 (12) 은 접합제 (11) 가 가열될 때 접합제 (11) 가 쉽게 발라지는 물질로 형성된다. 접합제 (11) 가 은 페이스트로 형성되면, 금속편 (12) 은, 예를 들어, 은으로 형성될 수 있다. 접합제 (11) 가 주석-납 합금 등의 땜납 또는 땜납 페이스트로 형성되면, 금속편 (12) 은 구리, 은 등으로 형성될 수 있다.
도 1(c) 의 화살표 (A) 에서 가리키는 바와 같이, 리드 (6b) 상에 금속편 (12) 이 배치된 상태에서, TCP (7) 는 종래의 리플로우 오븐 (13) 의 하부에 있는 회로 기판 (8) 을 갖는 본체로 전송되어 리플로우 오븐 (13) 의 가열 영역을 통과한다.
도 1(d') 및 도 1(d'') 에 나타낸 바와 같이, 리플로우 오븐 (13) 내의 열에 의한 리플로우 방법에 의해, 예를 들어, 땜납으로 이루어진 접합제 (11) 는 용융되어 금속편 (12) 으로 이동하여 응고되고, 본딩 패드 (9) 와 금속편 (12) 사이에 필렛 (1la) 을 형성한다.
그러므로, 제 1 실시예에 의하면, 리드 (6b) 의 분리와 같은 변형을 방지하는 외부 리드상의 금속편 (12) 에 의해 회로 기판 (8) 의 본딩 패드 (9) 와 리드 (6b) 가 서로 단단하게 접촉되면서, 접합제 (11) 에 의해 본딩 패드 (9) 와 리드 (6b) 가 함께 접속될 수 있다. 리드 (6b) 가 접합제 (11) 에 의한 낮은 젖음성을 나타내어도, 금속편 (12) 의 상술한 작용에 의해 비교적 큰 필렛 (1la) 이 금속편 (12) 과 본딩 패드 (9) 사이에 형성될 수 있다.
그러므로, 리드 (6b) 가 본딩 패드 (9) 에 확실하게 접속되어 고정되므로, 신뢰성이 높은 리플로우 동작을 효율적으로 수행할 수 있다.
이하, 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 설명한다.
도 5(a) 는 회로 기판 (8) 의 본딩 패드 (9) 와 TCP (7) 의 리드 (6b) 사이의 접속을 나타내는 단면도이고, 도 5(b) 는 도 5(a) 에 나타낸 위치의 반대 위치에 금속편 (12)을 유지하는 유지판의 사시도이다.
상술한 제 1 실시예에 있어서, 금속편 (12) 은 리드 (6b) 상에 각각 배치된다. 그와 대조적으로, 제 2 실시예에서는 금속편 (12) 이 소정의 간격으로 배열된 유지판 (14) 을 사용하여 복수의 금속편 (12) 이 대응하는 리드 (6b) 상에 집합적으로 배열된다.
유지판 (14) 은 IC 칩 (5) 을 수용하기 위한 홀 (15) 을 갖는 프레임이다. 회로 기판 (8) 에 대면하는 한 면상에는 리드 (6b) 에 대응하는 복수의 금속편 (12) 이 배열되어 있다.
그러므로, 금속편을 유지하는 유지판이 회로 기판 (8) 을 둘러싸도록 소정의 위치에 유지판 (14) 을 배열함으로써, 모든 금속편 (12) 은 한번에 집합적으로 배열된다. 이 때문에, 소정 위치에 금속편을 배열하는 작업 시간이 짧아져 실장 효율이 더욱 개선될 수 있다.
더욱이, 유지판 (14) 의 중량은 외부 리드 (6b) 에 중량을 가하는데 사용될 수 있다. 따라서, 금속편 (12) 의 중량은 유지판 (14) 의 중량과 동일한 양만큼 감소될 수 있다. 그러므로, 금속편 (12) 의 형상은 금속편 (12) 의 중량으로부터 엄격히 제한되지 않고 비교적 자유롭게 설계될 수 있다. 금속편 (12) 의 중량 감소에 의해, 그 높이를 감소시킬 수 있고, 또한, 모든 금속편 (12) 이 유지판 (14) 에 의해 유지되므로, 그 위치의 안정성을 개선할 수 있어 금속편이 소정 위치에 좀더 단단하게 일시적으로 위치 결정될 수 있다.
유지판 (14) 상의 금속편 (12) 은, 예를 들어, 포토리소그래피 및 에칭 또는 도금에 의해 비교적 용이하고 정확하게 적당한 위치에 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 제 3 실시예에 대하여 설명한다.
도 6 에 나타낸 바와 같이, 유지판 (14) 에 부착된 각 금속편 (12) 은 부분적으로 볼록한 구면 (12a) 을 갖고, 그 구면 (12a) 에서 리드 (6b) 와 접촉한다.
따라서, 구면에서 리드 (6b) 와 접촉하는 금속편 (12) 은 용융된 접합제의 표면 장력에 의해 크리프-업 효과를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 더 큰 필렛 (11a) 이 형성되어 접합 강도를 더욱 증진시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 제 4 실시예에 대하여 설명한다.
도 7 에 나타낸 예에 있어서, 복수의 위치결정 홀 (14a) 은 구면을 갖는 금속편 (12) 이 각각 부착된 유지판 (14) 에 형성된다. 위치결정 홀 (14a) 과 정렬된 위치결정 홀 (4a) 이 TCP (7) 의 베이스 필름부 (4) 또는 필름 (4) 에 형성된다. 또한, 회로 기판 (8) 에는 위치결정 홀 (14a, 4a) 과 정렬되는 위치결정 홀 (8a) 이 설치되어 실장시에 유지판 (14) 상의 금속편 (12) 과 베이스 필름부 (4) 상의 리드 (6b) 가 대응하는 본딩 패드와 정렬되도록 한다. 도 7 에서 블라인드 홀 (blind hole) 인 위치결정 홀 (8a) 은 스루홀일 수 있다.
제 4 실시예에 있어서, 판 (14, 4, 8) 의 위치결정 홀 (14a, 4a, 8a) 이 정렬되어, 베이스 필름 (4) 상의 리드 (6b) 와 유지판 (14) 상의 금속편 (12) 은 각각 회로 기판 (8) 의 본딩 패드 (9) 와 정렬된다. 상술한 정합을 달성하기 위하여, 핀 (16) 은 각 세트의 위치결정 홀 (14a, 4a, 8a) 내에 삽입된다. 이 핀 (16) 을 사용함으로써, 회로 기판 (8), 필름 (4), 및 유지판 (14) 의 정확한 위치결정이 비교적 용이하게 수행될 수 있다.
회로 기판 (8), 필름 (4), 및 유지판 (14) 을 위치결정한 후, 핀 (16) 을 제거하고 리플로우 오븐 (13) 으로 전송할 수 있다. 그러나, 회로 기판 (8), 필름 (4), 및 유지판 (14) 은 홀 (8a,4a, 및 14a) 내에 삽입된 핀과 결합된 상태로 리플로우 오븐 (13) 에 전송되는 것이 바람직하다.
핀 (16) 은 리드 (6b) 와 본딩 패드 (9) 가 각각 접속된 후에 제거될 수 있다.
이하, 본 발명의 제 5 실시예에 대하여 설명한다.
도 8(a) 는 위치결정 핀 (16) 이 도 5(a) 에 장착된 상태를 나타내고, 도 8(b) 는 위치결정 핀 (16) 을 제거한 상태를 나타내고 도 5(a) 와 유사하다.
도 8 의 제 5 실시예에 있어서, 금속편 (12) 은 유지판 (14) 에 의해 제거 가능하게 유지된다. 금속편 (12)을 분리 가능하게 유지하기 위하여, 예를 들어, 글래스 기판에 인듐 산화물막을 증착하여 형성된 유지판 (14) 이 사용될 수 있다. 금속편 (12) 으로는, 예를 들어, 금을 사용할 수 있다. 유지판 (14) 과 금속편 (12) 의 다른 적절한 조합이 선택될 수도 있다.
도 8(a) 에 나타낸 바와 같이, 금속편 (12), 필름 (4) 및 회로 기판 (8)을 분리 가능하게 유지하는 유지판 (14) 은 홀 (14a, 4a, 및 8a) 내에 핀 (16) 이 삽입된 상태로 리플로우 오븐 (13) 으로 전송된다. 전송하는 동안, 진동 등에 의해 금속편 (12) 이 유지판 (14) 으로부터 분리되지 않는다. 그러므로, 리드 (6b) 가 금속편 (12) 과 유지판 (14) 의 중량 가중 기능에 의해 단단하게 위치 결정된 상태로 리드 (6b) 가 리플로우 오븐 (13) 내에서 리플로우 납땜에 의해 본딩 패드 (9) 에 단단하게 접속된다.
이후, 도 8(b) 에 나타낸 바와 같이, 도시하지 않았지만, 핀 (16) 을 제거하고, 접합제 (11) 가 응고되어 리드에 고정된 금속편 (12) 으로부터 유지판 (14) 을 분리한다. 이 작업에 있어서, 유지판 (14) 은 접합제 (11) 에 의해 형성된 접속을 파괴하지 않고 비교적 용이하게 분리될 수 있다.
제 5 실시예에 따르면, TCP (7) 가 회로 기판 (8) 에 장착된 후 유지판 (14) 과 핀이 제거되므로, 제 2 실시예에서 언급한 이점을 희생하지 않고 TCP (7) 가 장착된 회로 기판 (8) 의 중량을 감소시킬 수 있다.
금속편 (12) 이 마스킹 기술을 사용하는 전해 도금에 의해 유지판 (14) 상의 소정 위치에 형성되어, 유지판 (14) 이 반복적으로 사용될 수 있으며, 이는 자원의 재활용 측면에서 바람직하다.
이하, 본 발명의 제 6 실시예에 대하여 설명한다.
도 9 에 도시된 제 6 실시예에 있어서, 제 1 내지 제 5 실시예에 도시된 금속편 (12) 이 접합제 (11) 로 이루어진 경우를 도입한 것이다.
접합제 (11) 로 구성된 금속편 (12)을 사용함으로써, 금속편 (12) 의 배열 공정과 분리되어 있는 접합제 (11) 의 배열 공정을 생략할 수 있다.
리플로우 오븐 (13) 에서 가열되는 동안 접합제 (12) 로 이루어진 금속편 (12) 이 용융되고, 용융된 금속편 (12) 의 후속의 응고에 의해, 금속편 (12) 은 본딩 패드 (9) 와 리드 (6b) 를 확실하게 접속시킨다.
접합제 (11) 로 이루어진 금속편 (12) 은, 예를 들어, 땜납 페이스트를 도포함으로써 유지판 (14) 상의 소정 위치에 형성될 수 있다.
용융 가능한 접합제 (11) 로 된 금속편 (12) 을 형성함으로써, 모든 금속편 (12) 은 리플로우 오븐 (13) 에 의해 용융될 수 있다. 이 때문에, 접합제 (12) 가 용융함에 따라 그 높이가 변화하더라도, 금속편 (12) 의 용융에 수반하여 유지판 (14) 이 그 중량에 의해 가라앉게 되므로, 모든 금속편 (12) 은 대응하는 리드(6b) 와 확실하게 접촉할 수 있다. 그러므로, 모든 리드 (6b) 와 본딩 패드(9) 는 신뢰성이 높게 접속될 수 있다.
이하, 본 발명의 제 7 실시예에 대하여 설명한다.
도 10 에 나타낸 바와 같이, 제 7 실시예에 있어서, 금속편 (12) 은 코어 (17a) 및 코어 (17a) 를 덮는 쉘 (17b) 을 포함하는 이중 구조를 갖는다.
코어 (17a) 는 리플로우 오븐 (13) 내의 가열에 의해 용융되지 않는 구리 등의 금속 물질로 이루어 질 수 있고, 쉘 (17b) 은 용융된 땜납을 사용하여 형성된 도금층일 수 있다.
제 7 실시예에 있어서, 금속편으로서의 코어 (17a) 는 미리 접합제 (11) 의쉘 (17b) 로 코팅되므로, 접합제 (11) 의 배열 공정은 제 6 실시예에서와 마찬가지로 생략될 수 있다.
더욱이, 코어 (17a) 는 용융되지 않으므로, 외부 리드 (6b) 가 용융 가능한 금속으로 전부 이루어진 용융된 금속편 (12) 으로 가라앉는 것을 방지하여 이 하강 현상에 의한 접속 불량을 확실하게 방지할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 제 8 실시예에 대하여 설명한다.
도 11 에 나타낸 바와 같이, 제 8 실시예에 있어서, 금속편 (12) 이 장착된 유지판 (14) 과 IC 칩 (5) 과 외부 리드 (6b) 가 부착된 필름 (4) 은 미리 핀 (16) 에 의해 접속되어 회로 기판 (8) 에 배열됨으로써 유지판 (14) 과 TCP (7) 는 하나의 유닛으로 결합된다.
유지판 (14) 의 위치결정 홀 (14a) 의 내경보다 큰 직경을 갖는 헤드부 (16a) 가 핀 (16) 의 한 단부에 헝성된다. 핀 (16) 은, 약간의 간극을 핀 둘레에 제공하고 다른 단부가 위치결정 홀을 관통하도록, 위치결정 홀 (14a) 내로 삽입된다. 핀의 선단 또는 다른 단부가 필름 (4) 의 위치결정 흘 (4a) 을 관통하고 필름 (4) 에 접속되어, 유지판 (14) 은 핀 (16) 의 헤드부 (16a) 와 필름 (4) 사이에서 핀의 축방향으로 이동 가능하게 된다.
결합된 유닛으로서의 TCP (7) 는, 핀 (16) 의 선단부가 회로 기판 (8) 의 위치결정 홀 (8a) 로 삽입되도록 TCP (7) 가 회로 기판 (8) 에 장착되는 상태에서, 리플로우 오븐 (13) 에 전송된다. 금속편 (12) 의 쉘 (17b) 이 리플로우 오븐 (13) 의 가열에 의해 용융되기 시작하면서, 코어 (17a) 를 따라 금속편 (12)을 유지하는 유지판 (14) 은 외부 리드 (16b) 를 향하여 하강한다. 그러므로, 외부 리드 (6b) 와 본딩 패드 (9) 는, 도 10 에 나타낸 제 7 실시예와 마찬가지로 단단하게 접속될 수 있다.
더욱이, 금속편 (12) 을 유지하는 유지판 (14) 과 TCP (7) 가 핀 (16) 에 의해 접속되어 하나의 유닛을 형성하므로, 그 유닛은 리플로우 땜납에 의해 신뢰성 있고 효율적으로 실장할 수 있으며 취급이 용이한 반도체 장치를 제공하게 한다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능하다.
본 발명에 의한 반도체 장치에 의하면, TCP 의 외부 리드 상에 금속편을 배치함으로써, 리드의 변형을 방지하여 회로 기판상의 본딩 패드와 리드의 접촉을 강화하고 신뢰성이 우수한 리플로우 실장을 행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 복수의 리드가 실장된 필름과, 상기 리드에 접속될 복수의 접속 단자를 갖고 상기 필름 상에 고정되어 있는 IC 칩을 포함하는 테이프 캐리어 패키지를, 상기 리드에 대응하는 본딩 패드가 설치된 회로 기판에, 상기 리드를 상기 본딩 패드에 접속함으로써, 고정시키는 테이프 캐리어 패키지 실장 방법에 있어서,
    상기 회로 기판 상의 상기 본딩 패드에 용융가능한 접합제를 배열하는 단계;
    상기 대응하는 본딩 패드 상에 상기 리드를 일시적으로 배치하기 위해 상기 접합제가 가열될 때 상기 접합제가 쉽게 발라지는 금속편을 중량체로서 상기 리드 상에 배열하는 단계;
    상기 리드가 상기 금속편에 의해 일시적으로 배치된 상태에서 상기 접합제를 일시적으로 가열하기 위해 하나의 본체로서 상기 패키지와 회로 기판을 함께 가열 영역을 통과시키는 단계; 및
    상기 접합제를 응고시켜 상기 대응하는 본딩 패드에 상기 금속편과 함께 상기 리드를 고정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지 실장 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 금속편은 상기 리드에 대응하도록 금속편 유지판 상에 유지되고, 상기 금속편이 상기 유지판 상에서 유지되는 상태로 상기 금속편이 배치 (batch) 작업에 의해 상기 대응하는 리드 상에 배열되어, 상기 리드가 소정 위치에 일시적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지 실장 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 리드와 접촉하는 상기 각각의 금속편의 표면은 볼록한 구형상인 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지 실장 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 유지판, 상기 필름, 및 상기 회로 기판의 각각에 홀이 형성되어 상기 금속편이 상기 리드에 대응하여 위치하는 상기 일시적인 위치를 정의하도록 상기 홀들이 서로 정렬되고, 상기 유지판 및 상기 필름의 상기 홀을 관통하여 상기 회로 기판의 홀 내에서 유지되는 핀에 의해 상기 유지판, 상기 필름, 및 상기 회로 기판이 서로 정렬된 상태에서 상기 접합제가 응고되는 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지 실장 방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 금속편은 상기 유지판에 의해 제거가능하게 유지되고, 상기 리드와 상기 본딩 패드가 접속된 후에, 상기 유지판이 제거되는 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지 실장 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 금속편은 상기 접합제로 형성되고, 상기 접합제는 가열에 의해 용융되고, 후속의 온도 강하에 의해 응고되는 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지 실장 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 금속편은 상기 접합제가 가열될 때 용융 가능하지 않은 물질로 이루어진 코어 및 상기 코어를 피복하고 가열에 의해 용융되며 후속의 온도 강하에 의해 응고되는 접합제로 이루어진 쉘을 포함하는 이중 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지 실장 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 접합제는 땜납인 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지 실장 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 땜납은 주석-납 합금으로 형성되고, 상기 금속편은 구리, 금 및 은으로부터 선택된 금속 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지 실장 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 땜납은 은 페이스트로 형성되고, 상기 금속편은 은인 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지 실장 방법.
  11. 복수의 접속 단자를 갖는 IC 칩과, 상기 칩이 고정되어 있고 회로 기판 상의 대응하는 본딩 패드에 접속되는 복수의 리드가 실장되어 있는 필름을 포함하는 반도체 장치에 있어서,
    접합제가 응고될 때 상기 리드 상에 배치된 중량체로서 제공되어 상기 대응하는 본딩 패드 상에 상기 리드를 일시적으로 고정하는 복수의 금속편을 유지하는 유지판;
    상기 필름과 상기 유지판 내에 설치된 위치결정 홀; 및
    상기 위치결정 홀 내에 삽입된 위치결정 핀을 구비하되,
    상기 위치결정 핀의 말단부는 상기 필름으로부터 연장하여 상기 반도체 장치가 상기 회로 기판 상에 실장될 때 상기 회로 기판에 접속되고, 상기 핀의 길이방향으로 상기 핀을 따라 이동 가능하도록 상기 유지판과 상기 필름이 접속되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 금속편은 상기 유지판에 접착된 표면과 맞은 편의 볼록한 구면을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 금속편은 상기 유지판에 의해 제거 가능하게 유지되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
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