KR100362502B1 - 가요성회로기판스트립을이용하여제조되는볼그리드어레이반도체패키지의싱글레이션방법및장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가요성(可撓性) 회로기판 스트립을 이용하여 제조되는 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array) 반도체 패키지의 싱글레이션(Singulation)방법 및 장치에 관한 것으로, 수지봉지부의 측단 하방에 인접한 가요성 회로기판 부분에 펀치를 이용하여 가요성 회로기판 및 에폭시 양면 접착테이프에 노치(Notch)를 형성시킨 다음, 싱글레이션 툴(Tool)을 이용하여 수지 봉지부의 상방으로부터 압력을 가하여 금속 캐리어 프레임을 탈락시킴과 동시에, 낱개의 볼 그리드 어레이 반도체패키지로 분리시킬 때 상기한 싱글레이션 툴의 저면이 수지봉지부의 상면에 순차적으로 접촉되도록 하여 충격에 의한 집중응력의 발생을 방지하여 신뢰성을 향상시키고, 나아가 크랙 등의 불량을 방지할 수 있도록 된 것이다.

Description

가요성 회로기판 스트립을 이용하여 제조되는 볼 그리드 어레이 반도체 패키지의 싱글레이션 방법 및 장치
본 발명은 가요성(可撓性) 회로기판 스트립을 이용하여 제조되는 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array) 반도체 패키지의 싱글레이션(Singulation)방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 볼 그리드 어레이 반도체 패키지는, 통상 PCB기판의 상면에 하나 또는 그 이상의 반도체칩이 장착되고, 마더보드(Mother Board)와 같은 도전성 재료에 대한 전기적 접속이 반도체칩이 부착된 PCB기판면의 대향면상에 위치하는 솔더볼의 어레이에 의해 이루어지는 구조의 반도체 패키지로서, 볼 그리드 어레이 반도체 패키지는 200핀 이상의 다핀 디바이스 또는 고집적화된 대규모 집적회로(VLSI), 마이크로 프로세서 등의 용도로서 각광받고 있다.
그러나, 이러한 볼 그리드 어레이 반도체 패키지에 있어서는, PCB기판의 두께가 적어도 수백 미크론에 이르므로 열 저항률이 높아서 실장된 반도체칩의 작동시 발생되는 열의 방출성이 열등하고, 경박화에 있어서 충분히 만족스럽지 못하며, 봉지부의 외부로 노출되는 회로패턴을 절연시키기 위하여 전체 PCB기판 및 그 회로패턴 상에 솔더마스크를 형성시켜야 하는 문제가 있고, PCB기판이 다층 구조인 경우 상하의 회로패턴을 상호 전기적 으로 접속시키기 위한 비아 홀(Via Hole)을 형성하여야 함으로서 공정이 번거로운 문제점이 있을 뿐만 아니라, 가격이 고가인 단점이 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여 본 출원인은 대한민국 특허출원 제97-4430호(출원일:1997년2월14일)의 '가요성 회로기판을 이용한 볼 그리드 어레이 반도체 패키지 및 그 제조방법'과 대한민국 특허출원 제97-2504호(출원일:1997년1월28일)의 '가요성 회로기판 스트립을 이용하여 제조되는 볼 그리드 어레이 반도체 패키지의 싱귤레이션 방법'을 출원한 바 있다.
상기한 출원의 가요성 회로기판 스트립을 이용하여 제조된 연속적인 볼 그리드 어레이 반도체 패키지에 있어서의 싱글레이션 방법은, 펀치나 커터 등을 이용하여 가요성 회로기판이 부착된 금속 캐리어 프레임을 절단하는데, 가요성 회로기판에 형성되어 있는 회로패턴 외곽의 미세한 구리 회로선들이 절단시의 충격에 의하여 변형 또는 손상되는 것을 최대한 방지함은 물론, 쇼트될 가능성을 최소화 할 수 있도록 하기 위하여, 수지봉지부의 측단 하방에 인접한 가요성 회로기판 부분에 펀치를 이용하여 가요성 회로기판 및 에폭시 양면 접착테이프에 노치(Notch)를 형성시킨 다음, 싱글레이션툴(Tool)을 이용하여 수지봉지부의 상방으로부터 압력을 가하여 금속 캐리어 프레임을 탈락시킴과 동시에, 낱개의 볼 그리드 어레이 반도체 패키지로 분리시키도록 된 것이다.
그러나, 종래에는 도2에 도시된 바와 같이 저면이 평평한 면을 가지고 있는 싱글레이션 툴(7)을 이용함으로써, 수지봉지부(40)의 상방으로부터 압력을 가할 때 상기한 싱글레이션 툴(7)의 저면이 수지봉지부(40)의 상면에 전체적으로 접촉되므로 싱글레이션 툴(7)의 충격이 수지봉지부(40)에 한순간에 전달되어 집중응력이 발생될 수 있어 신뢰성을 크게 저하시키고, 나아가 크랙 등의 불량을 발생할 수 있었던 것이다.
본 발명의 목적은 이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 수지봉지부의 측단 하방에 인접한 가요성 회로기판 부분에 펀치를 이용하여 가요성 회로기판 및 에폭시 양면 접착테이프에 노치(Notch)를 형성시킨 다음, 싱글레이션 툴(Tool)을 이용하여 수지봉지부의 상방으로부터 압력을 가하여 금속 캐리어 프레임을 탈락시킴과 동시에, 낱개의 볼 그리드 어레이 반도체 패키지로 분리시킬 때 상기한 싱글레이션 툴의 저면이 수지봉지부의 상면에 순차적으로 접촉되도록 하여 충격에 의한 집중응력의 발생을 방지하여 신뢰성을 향상시키고, 나아가 크랙 등의 불량을 방지할 수 있도록 된 가요성회로기판 스트립을 이용하여 제조되는 볼 그리드 어레이 반도체 패키지의 싱글레이션 방법을 제공함에 있다.
또한, 이러한 방법을 위한 본 발명의 장치는, 수지봉지부의 측단 하방에 인접한 가요성 회로기판 부분에 상기한 가요성회로기판 및 에폭시 양면 접착테이프에 노치(Notch)를 형성시키는 펀치와, 수지봉지부의 상방으로부터 압력을 가하여 금속 캐리어 프레임을 탈락시킴과 동시에, 낱개의 볼 그리드 어레이 반도체 패키지로 분리시키게 될 싱글레이션 툴(Tool)로 이루어진 것에 있어서, 상기한 싱글레이션 툴의 저면이 수지봉지부의 상면에 순차적으로 접촉되도록 싱글레이션 툴의 저면에 경사면이 형성된 것이다.
도1은 가요성 회로기판 스트립을 이용하여 제조된 볼 그리드 어레이 반도체 패키지에 대한 본 발명의 싱글레이션 방법을 설명하는 설명도
도2는 가요성 회로기판 스트립을 이용하여 제조된 볼 그리드 어레이 반도체 패키지에 대한 종래의 싱글레이션 방법을 설명하는 설명도
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
10 - 반도체칩 11 - 접착수단
20 - 가요성 회로기판 스트립 21 - 다이패드
22 - 회로패턴 23 - 금속 캐리어 프레임
24 - 양면 접착테이프 25 -노치
30 - 와이어 40 - 수지 봉지부
50 - 솔더볼 60 -펀치
70 - 싱글레이션 툴 71 - 경사면
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 가요성 회로기판 스트립을 이용하여 제조된 볼 그리드 어레이반도채 패키지에 대한 본 발명의 싱글레이션 방법을 설명하는 설명도로서, 먼저 볼 그리드 어레이 반도체 패키지의 구조에 대하여 간단히 설명하기로 한다.
반도체칩(10)은 금속 캐리어 프레임(23)의 저면에 부착된 가요성 회로기판 스트립(20)이 상면에 형성된 다이패드(21)상에 에폭시나 접착테이프등과 같은 열 전도성 접착수단(11)에 의하여 실장되고, 상기 반도체칩(10)과 가요성 회로기판 스트립(20) 사이의 전기적 접속은 반도체칩(10)에 형성된 본드패드(도시하지 않음)와 가요성 회로기판 스트립(20)의 상면에 형성된 회로패턴(22)을 와이어(30)로 본딩하며, 상기 반도체칩(10)과 와이어(30) 및 선택적 요소인 수동소자 등과 같은 주변 구성요소들(도시하지 않음)은 습기나 먼지 또는 외부적 충격이나 진동 등과 같은 유해한 외부환경으로부터 보호하기 위하여 수지봉지부(40)로 몰딩된다. 또한, 반도체칩(10)이 실장되는 가요성 회로기판 스트립(20)의 저면에는 다수의 솔더볼(40)이 융착되며, 이러한 솔더볼(40)은 입출력 단자로서 기능을 한다.
이어서, 본 발명의 싱글레이션 방법에 대하여 설명하면, 수지봉지부(40)의 측단 하방에 인접한 가요성 회로기판 스트립(20) 부분에 펀치(60)를 이용하여 가요성 회로기판 스트립(20) 및 에폭시 양면 접착테이프(24)에 노치(25)를 형성시킨 다음, 싱글레이션 툴(Tool)을 이용하여 수지봉지부(40)의 상면이 순차적으로 접촉되도록 순간적으로 타격(打擊)하는 것에 의하여 금속 캐리어 프레임(23)을 탈락시킴과 동시에, 낱개의 볼 그리드 어레이 반도체 패키지로 분리시키는 것이다.
이와 같은 싱글레이션을 위한 장치는, 수지봉지부(40)의 측단 하방에 인접한 가요성 회로기판 스트립(20) 부분에 상기한 가요성 회로기판 스트립(20) 및 에폭시 양면 접착테이프(24)에 노치(Notch)를 형성시키는 펀치(60)가 하부에 구비되고, 상기 수지봉지부(40)의 상방으로부터 압력을 가하여 금속 캐리어 프레임(23)을 탈락시킴과 동시에, 낱개의 볼 그리드 어레이 반도체 패키지로 분리시키게 될 싱글레이션 툴(70)이 상부에 구비된 것으로, 상기한 싱글레이션 툴(70)의 저면이 수지봉지부(40)의 상면에 순차적으로 접촉되도록 싱글레이션 툴(70)의 저면에 경사면(71)이 형성된 것이다.
이러한 싱글레이션 툴(70)에 수지봉지부(40)의 상면을 타격하게 되면, 상기한 싱글레이션 툴(70)의 경사면(71)에 의해 볼 그리드 어레이 반도체 패키지는 순간적으로 일측이 먼저 분리되고, 이어서 타측이 분리되는 것이다
이상의 설명에서 알 수 있듯이 본 발명에 의하면, 가요성 회로기판스트립을 이용하여 제조되는 볼 그리드 어레이 반도체패키지의 싱글레이션 시, 충격에 의한 집중응력의 발생을 방지하여 신뢰성을 향상시키고, 나아가 크랙 등의 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 수지봉지부의 측단 하방에 인접한 가요성 회로기판 부분에 펀치를 이용하여 가요성 회로기판 및 에폭시 양면 접착테이프에 노치(Notch)를 형성시킨 다음, 싱글레이션 툴(Tool)을 이용하여 수지봉지부의 상방으로부터 압력을 가하여 금속 캐리어 프레임을 탈락시킴과 동시에, 낱개의 볼 그리드 어레이 반도체 패키지로 분리시키는 싱글레이션 방법에 있어서, 상기한 싱글레이션 툴의 저면이 수지봉지부의 상면을(순차적으로 접촉하면서 타격하도록 된 것을 특징으로 하는 가요성 회로기판 스트립을 이용하여 제조되는 볼 그리드 어레이 반도체 패키지의 싱글레이션 방법.
  2. 수지봉지부의 측단 하방에 인접한 가요성 회로기판 부분에 상기한 가요성 회로기판 및 에폭시 양면 접착테이프에 노치(Notch)를 형성시키는 펀치와, 수지봉지부의 상방으로부터 압력을 가하여 금속 캐리어 프레임을 탈락시킴과 동시에, 낱개의 볼 그리드 어레이 반도체 패키지로 분리시키게 될 싱글레이션 툴(Tool)로 이루어진 것에 있어서, 상기한 싱글레이션 툴의 저면이 수지봉지부의 상면에 순차적으로 접촉되도록 싱글레이션 툴의 저면에 경사면을 형성한 것을 특징으로 하는 가요성 회로기판 스트립을 이용하여 제조되는 볼 그리드 어레이 반도체 패키지의 싱글레이션 장치.
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