KR100364844B1 - 반도체 패키지 제조 공정용 서키트 테이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 제조 공정에 적용되는 서키트 테이프의 구조를 개선하여 도금되는 귀금속의 양을 절감할 수 있도록 함과 더불어 서키트 테이프의 굽힘강도가 약화되지 않도록 하는 한편, 몰딩수지와 서키트 테이프와의 접합성 증가를 도모하여 소잉(sawing)시 발생하는 몰딩수지와 서키트 테이프와의 계면 박리 및 패키지 크랙을 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

이를 위해, 본 발명은 단위 패키지 영역내에 반도체칩(2)의 본딩패드(20)와 전기적으로 연결되는 소정의 회로패턴을 이루는 메탈층이 형성되고, 상기 단위 패키지 영역 외측의 영역에는 보강재 역할을 하는 메탈층(14)이 형성되며, 상기 각 메탈층에는 골드등의 도전성(導電性)이 좋은 금속이 도금(plating)되는 서키트 테이프(1)에 있어서; 상기 단위 패키지 영역 외측 영역에 형성되는 메탈층(14)이 격자형을 이루도록 형성됨을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 공정용 서키트 테이프가 제공된다.

Description

반도체 패키지 제조 공정용 서키트 테이프{circuit tape in fabrication of semiconductor package}

본 발명은 반도체 패키지 제조 공정용 서키트 테이프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 패키지 제조 공정에 적용되는 서키트 테이프의 구조를 개선하여 도금되는 귀금속의 양을 절감할 수 있도록 하면서도 서키트 테이프의 굽힘강도가 약화되지 않도록 함과 더불어, 몰딩수지와 서키트 테이프와의 접합성을 증가시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

일반적으로, 서키트 테이프(Circuit tape)는 투명한 폴리이미드 재질의기재(基材)상에 회로패턴이 형성된 패키지 제조 공정용 부자재로서, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 서키트 테이프 전면에는 반도체칩(2)이 안착되는 칩 안착부 및, 소정의 회로패턴(11)이 구비된다. 또한, 상기 회로패턴(11) 일측에는 상기 칩 안착부에 안착된 반도체칩(2)의 본딩패드(20)와 테이프상에 패터닝된 회로패턴을 전기적으로 연결시키기 위한 부분인 핑거(12)가 구비된다.

그리고, 상기 핑거(12)는 도 1b에서와 같이, 테이프 뒷면에서 볼 때는 솔더볼(6)이 부착되는 솔더볼랜드(13)를 이루게 된다.

한편, 유연(柔軟) 재질인 서키트 테이프(Thin PI circuit tape)를 기판으로 하여 패키징 작업을 행할 경우, 서키트 테이프 만으로 작업을 할 경우에는 서키트 테이프가 재질 특성상 쉽게 휘게되므로 이를 방지하고 서키트 테이프의 핸들링을 용이하게 하기 위해 금속재질의 캐리어 프레임(5)을 사용하게 된다.

즉, 서키트 테이프를 이용한 반도체 패키지 제조시에는, 도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이, 오프닝 영역이 구비된 캐리어 프레임(5) 하부면에 서키트 테이프(1a)의 가장자리가 부착되도록 한 상태에서 패키징 작업을 수행하게 된다.

그러나, 이와 같은 구조의 서키트 테이프(1a)는 캐리어 프레임(5)을 사용하여 패키징을 하더라도 와이어 본딩 공정등 공정 진행시 테이프에 가해지는 열(熱)로 인해 테이프가 울게 되는 현상이 발생하는 단점이 있었다.

이에 따라, 이러한 단점을 해소하기 위해 도 3에 나타낸 바와 같은 구조의 서키트 테이프(1b)가 안출되어 사용되고 있다.

도 3에 도시된 종래의 서키트 테이프(1b)는, 폴리이미드 재질로 된기재(10)(基材)의 일면 전체에 입혀지는 메탈층이 소정 패턴의 전기적 배선(配線)을 형성하도록 하는 회로패턴 형성시, 상기 서키트 테이프(1b)의 단위 패키지 영역 외측 영역에 입혀진 메탈층이 제거되지 않고 남아 있도록 하는 구조를 취하게 된다.

즉, 회로패턴(11)을 형성함에 있어, 도 1a에서와 같이, 단위 패키지 영역 외측의 메탈층을 제거하여 폴리이미드 상태로 두면 이 부분이 공정상에서 가해지는 열에 의해 울게 된다.

하지만, 회로패턴(11) 형성함에 있어, 도 3에서와 같이, 서키트 테이프(1b) 상의 단위 패키지 영역 외측 영역 전체에 메탈층이 남도록 하면, 이 메탈층이 테이프를 지지하는 보강재(補强材) 역할을 하여 테이프가 울게 되는 현상이 억제된다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같은 구조의 종래 서키트 테이프(1b)를 이용한 패키지 제조 과정은 다음과 같다.

먼저, 상기 서키트 테이프(1b)의 다이본딩 영역상에 에폭시를 도팅한 후, 도 5a에 나타낸 바와 같이, 도팅된 에폭시 위로 반도체칩(2)을 부착하는 다이 어태치 공정을 행하게 된다.

그 후, 도 5b에서와 같이, 반도체칩(2)의 본딩패드(20)와 서키트 테이프(1b)의 핑거(12)를 골드 와이어(3)로 전기적으로 연결하는 와이어 본딩 공정을 수행하고, 와이어 본딩이 완료된 다음에는 도 5c에서와 같이 몰딩콤파운드를 이용하여 각 반도체칩(2) 및 와이어를 봉지하는 몰딩공정을 수행한다.

이 때, 상기 반도체칩(2) 및 와이어는 서브 페이지 별로 봉지된다.

한편, 몰딩 완료 후에는 상기 서키트 테이프(1b) 하부면에 배치된 솔더볼랜드(13)에 솔더볼(6)을 부착하게 되며, 솔더볼 부착후 소잉(sawing) 과정을 거쳐 도 5d에서와 같이 개별 패키지로 분리된다.

그러나, 상기한 제2예에 따른 종래 서키트 테이프(1b)는 다음과 같은 단점을 안고 있었다.

먼저, 서키트 테이프(1b)의 단위 패키지 영역 외측 영역 전체에 남겨둔 메탈층에는 주로 골드(Au)등의 귀금속이 도금된다.

따라서, 상기와 같이 서키트 테이프(1b) 상의 단위 패키지 영역 외측 영역 전체에 메탈층을 두는 경우는, 도금면적이 넓어 도금에 사용되는 귀금속의 양이 증가하게 되고 이에 따라 제조 비용이 높아지게 되는 단점이 있었다.

즉, 전기적 접속 신뢰성 향상을 위해 회로패턴(11)에 골드 도금시, 칩 부착 영역 외측의 면적이 넓은 메탈층 전체에 귀금속인 골드가 도금되므로 귀금속의 소모량 많아져 서키트 테이프(1b)의 제조 비용이 상승하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래 서키트 테이프(1b)의 제2 구조예에서는 사용되는 귀금속 양의 증가에 따른 비용 문제와 더불어 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다.

즉, 패키지 제조시, 도 5c에 나타낸 바와 같이, 서브 페이지 별로 몰딩을 행한 후, 몰딩이 완료된 상태에서 분리선(break line)을 따라 소잉(sawing)하여 단위 패키지들을 분리시키는 방법을 취하게 되는데, 단위 패키지 영역의 외측 영역 전체에 골드가 도금이 되어 있을 경우에는 소잉시에 쉽게 몰딩수지(4)(EMC)와 금속 계면이 박리되거나 패키지에 크랙이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

이는, 골드와 몰딩수지(4)와의 접합성에 기인한 것으로서, 일반적으로 몰딩수지와 골드와는 접합성이 좋지 않기 때문이다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 반도체 패키지 제조 공정에 적용되는 서키트 테이프의 구조를 개선하여 도금되는 귀금속의 양을 절감할 수 있도록 함과 더불어 서키트 테이프의 굽힘강도가 약화되지 않도록 하는 한편, 몰딩수지와 서키트 테이프와의 접합성 증가를 도모하여 소잉시 발생하는 몰딩수지와 서키트 테이프와의 계면 박리 및 패키지 크랙을 방지할 수 있도록 한 반도체 패키지 제조 공정용 서키트 테이프를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a는 종래 서키트 테이프 구조의 제1예를 나타낸 것으로서, 서키트 테이프가 캐리어 프레임 상에 부착된 상태를 나타낸 평면도

도 1b는 도 1a의 저면도

도 2는 도 1a의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 종단면도

도 3은 종래 서키트 테이프 구조의 제2예를 나타낸 것으로서, 서키트 테이프가 캐리어 프레임 상에 부착된 상태를 나타낸 평면도

도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 종단면도

도 5a 내지 도 5d는 도 3의 서키트 테이프를 이용한 패키지 제조 과정을 나타낸 것으로서,

도 5a는 다이 어태치 후의 상태를 나타낸 도 3의 "A"부 확대 평면도

도 5b는 와이어 본딩시의 상태를 나타낸 도 3의 "A"부 확대 평면도

도 5c는 몰딩 공정 완료 후의 상태를 나타낸 평면도

도 5d는 소잉에 의해 분리된 개별 패키지를 나타낸 종단면도

도 6은 본 발명에 따른 서키트 테이프 구조를 나타낸 것으로서, 서키트 테이프가 캐리어 프레임 상에 부착된 상태를 나타낸 평면도

도 7은 도 6의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 종단면도

도 8은 본 발명에 따른 서키트 테이프에 있어서의 격자형 메탈층의 다른 형태예를 나타낸 평면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1:서키트 테이프 10:기재

11:회로패턴 12:핑거

13:솔더볼랜드 14:격자형 메탈층

140:교차지점 2:반도체칩

20:본딩패드 3:골드 와이어

4:몰딩수지 5:캐리어 프레임

6:솔더볼

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 단위 패키지 영역내에 반도체칩의 본딩패드와 전기적으로 연결되는 소정 패턴의 메탈층이 형성되고, 상기 단위 패키지 영역 외측의 영역에는 보강재 역할을 하는 메탈층이 형성되며, 상기 각 메탈층에는 골드 도금이 이루어지는 서키트 테이프에 있어서; 상기 단위 패키지 영역 외측 영역에 형성되는 메탈층이 격자형을 이루도록 형성됨을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 공정용 서키트 테이프가 제공된다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면 도 6 및 도 7을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명에 따른 서키트 테이프 구조를 나타낸 것으로서, 서키트 테이프가 캐리어 프레임 상에 부착된 상태를 나타낸 평면도이고, 도 7은 도 6의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 종단면도로서, 본 발명은 단위 패키지 영역내에 반도체칩(2)의 본딩패드(20)와 전기적으로 연결되는 소정의 회로패턴을 이루는 메탈층이 형성되고, 상기 단위 패키지 영역 외측의 영역에는 보강재 역할을 하는 메탈층(14)이 형성되며, 상기 각 메탈층에는 골드등의 도전성(導電性)이 좋은 금속이 도금(plating)되는 서키트 테이프에 있어서; 상기 단위 패키지 영역 외측 영역에 형성되는 메탈층(14)이, 평면상 격자형을 이루도록 한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명 서키트 테이프(1)의 작용은 다음과 같다.

한편, 본 발명의 작용을 설명함에 있어, 본 발명의 서키트 테이프(1)를 이용한 패키지 제조 과정은 종래 기술 부분에서 설명한 부분과 동일한 원리 및 순서로 진행되므로 그 설명을 생략하고, 서키트 테이프(1)의 단위 패키지 영역 외측 영역에 형성되는 격자형 메탈층(14)의 작용을 위주로 하여 설명한다.

본 발명에 따른 서키트 테이프(1)는 회로패턴 형성을 위한 메탈층 형성시, 상기 단위 패키지 외측 영역의 메탈층(14)이 격자형을 이루게 된다.

이에 따라, 본 발명의 서키트 테이프(1)는 단위 패키지 영역 외측에 남겨지는 격자형 메탈층(14)으로 인해, 단위 패키지 외측 영역 전체에 메탈층이 남겨지는 종래 구조(도 2 참조)의 서키트 테이프(1b)와는 달리, 도금에 사용되는 귀금속의 양을 현저히 줄여 서키트 테이프의 제조 비용을 낮출 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 서키트 테이프(1)는 단위 패키지 영역 외측에 남겨지는 메탈층이 격자형을 이루게 되므로써, 서키트 테이프(1)의 강성도 충분히 확보할 수 있게 된다.

즉, 상기 격자형 메탈층(14)은 단위 패키지 외측 영역의 기재(10)를 지지하여, 서키트 테이프(1)가 공정 진행 도중에 받게 되는 열로 인해 우는 현상을 방지하는 역할을 하게 된다.

따라서, 본 발명의 서키트 테이프(1)는 격자형 메탈층(14)으로 인해 도금되는 귀금속의 양이 줄어 비용절감을 도모할 수 있으면서도, 테이프가 울지 않을 정도의 충분한 강성이 유지되어 패키징 공정의 신뢰성이 향상되는 두 가지 작용효과를 모두 만족시키게 된다.

또한, 본 발명은 메탈층을 격자형으로 형성하여, 서키트 테이프(1)의 단위 패키지 영역 외측 영역에 몰딩수지(4)와의 접합성이 좋은 기재(10)(基材)가 노출되는 부분을 둠으로써, 몰딩수지(4)와 서키트 테이프(1)와의 접합성이 충분히 확보된다.

즉, 본 발명은 단위 패키지 영역 외측 영역 전체를 메탈층으로 남겨 도금하던 종래 구조의 서키트 테이프(1b)와는 달리, 단위 패키지 영역 외측 영역의 메탈층을 격자형으로 형성하여 몰딩수지(4)와 폴리이미드로된 기재와의 접합부를 확보해줌으로써, 종래의 서키트 테이프(1b)를 이용한 패키지 제조시에 있어서 소잉 단계에서 발생하던 몰딩수지(4)와 서키트 테이프(1)와의 계면 박리 및 패키지 크랙을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

한편, 도 8은 본 발명에 따른 서키트 테이프에 있어서의 격자형 메탈층(14)의 다른 형태를 도시한 것으로서, 서키트 테이프(1)의 단위 패키지 영역 외측 영역에 형성되는 격자형 메탈층(14)의 교차지점(140)이 기하학적 형상에 있어서도트(dot) 형태를 이루도록 형성한 것이다.

이와 같이 구성할 경우에는, 별다른 도금량의 증가없이 도트 형태를 이루는 교차지점(140)의 강성증가로 인해, 서키트 테이프(1)의 전체적인 강성이 증가되는 효과를 도모할 수 있게 된다.

즉, 패키지 영역 외측에 형성되는 격자형 메탈층(14)의 교차지점(140)이 도트 형태를 이룰 경우에는, 상기 교차지점(140)의 면적이 격자형 메탈층의 직선부분(즉, 비교차 지점(非交差 地點))에 비해 넓어짐으로써 교차지점(140)의 강성이 증가되며, 특히 이러한 교차지점(140)이 반복적으로 되풀이됨으로 인해 서키트 테이프(1)의 전체적인 강성이 증가하게 된다.

또한, 상기 격자형 메탈층(14)의 도트형 교차지점(140)은 그 기하학적 형태가 원형을 이룸이 바람직하다.

이상에서와 같이, 본 발명은 반도체 패키지 제조 공정에 적용되는 서키트 테이프의 구조를 개선한 것이다.

이에 따라, 본 발명은 서키트 테이프에 도금되는 귀금속의 양을 절감할 수 있으면서도 서키트 테이프의 강성이 충분히 유지되어 패키지 공정 진행시 테이프가 우는 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 단위 패키지 영역 외측 영역에 서키트 테이프의 기재(基材)인 폴리이미드가 노출되는 부분을 두어, 몰딩수지와 서키트 테이프와의 접합성을 향상시킬 수 있게 된다.

즉, 본 발명은 서키트 테이프의 단위 패키지 영역 외측 영역 전체를 메탈층으로 남겨 도금하던 종래의 구조와는 달리 몰딩수지와 폴리이미드와의 접합부를 두므로써, 종래의 서키트 테이프를 이용한 패키지 제조시 소잉 단계에서 발생하던 몰딩수지와 서키트 테이프와의 계면 박리 및 패키지 크랙을 효과적으로 방지할 수 있게 되는 효과를 가져오게 된다.

Claims (3)

1. 단위 패키지 영역내에 반도체칩의 본딩패드와 전기적으로 연결되는 소정의 회로패턴을 이루는 메탈층이 형성되고, 상기 단위 패키지 영역 외측의 영역에는 보강재 역할을 하는 메탈층이 형성되며, 상기 각 메탈층에는 골드등의 도전성이 좋은 금속이 도금되는 서키트 테이프에 있어서;

   상기 단위 패키지 영역 외측 영역에 형성되는 메탈층이 격자형을 이루도록 형성됨을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 공정용 서키트 테이프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 서키트 테이프의 단위 패키지 영역 외측 영역에 형성되는 격자형의 메탈층의 교차지점이 도트(dot) 형태를 이루도록 형성한 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 공정용 서키트 테이프.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 격자형 메탈층의 도트형 교차지점은 그 기하학적 형태가 원형을 이룸을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조 공정용 서키트 테이프.