KR100458645B1 - 비지에이용리드프레임 - Google Patents

Abstract

비지에이 패키지용 리드프레임의 리드 배치 및 형상이 개량된 리드프레임에 관하여 개시한다. 이 리드프레임은, 리드프레임의 중앙부에서 횡단 연장되고, 그 양단부가 댐바에 지지되는 타이바와, 상기 타이바의 주위에 설치되어, 몰딩공정시에 유입되는 몰딩수지의 압력을 분산시키는 적어도 하나 이상의 격벽용리드를 구비하고, 상기 격벽용리드는, 상기 타이바의 양측에 설치되고, 상기 댐바로부터 리드프레임의 내부쪽으로 연장된다. 이와 같은 비지에이용 리드프레임은, 리드프레임 패키지의 몰딩공정시에, 범프가 미노출되는 현상을 현저하게 줄일 수 있으므로, 가공상의 어려움을 제거하거나 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

Description

비지에이용 리드프레임

본 발명은 비지에이용 리드프레임에 관한 것으로서, 더 상세하게는 비지에이 리드프레임 패키지의 리드 배치 및 형상이 개량된 리드프레임에 관한 것이다.

통상적으로 반도체 패키지는 구조나 기능에 따라 칩 온 리드(chip on lead, COL) 패키지, 리드 온 칩(lead on chip, LOC) 패키지, 비지에이(BGA) 패키지등 여러 가지 형태가 이용된다. 상술한 반도체 패키지 중 비지에이 반도체 패키지는 외부와의 전기적 신호전달을 위하여 복수개의 땜납볼을 구비하여 다른 패키지에 비해서 실장밀도가 증가된 것으로, 최근에 반도체칩이 고집적화됨에 따라 이용이 확산되고 있다. 이러한 비지에이 반도체 패키지의 일 예를 도 1에 도시해 보였다.

도면에 도시된 바와 같이, 이 비지에이 반도체 패키지는 반도체칩(11)과, 이 반도체칩(11)이 탑재되며 와이어본딩되는 리드부가 마련된 리드프레임(12)을 구비하여 구성된다. 그리고, 반도체칩(11)과 리드프레임(12)은 성형수지(13)에 의해 몰딩되어 외부로부터 보호되며, 반도체칩(11)과 와이어본딩된 복수개의 리드부에 각각 형성된 범프(14)에 상기 땜납볼(15)이 부착되어 외부회로와 전기적 통로 역할을 한다.

그리고 비지에이 반도체 패키지에서 리드프레임(12)의 리드부와 땜납볼(15)을 전기적으로 연결시키는 범프(14)는 통상적으로 일체형으로 형성된다. 즉 범프(14)를 형성하기 위하여 리드프레임(12)에 대하여 반 에칭(Half etching)하는 방식을 이용하였다. 이러한 반 에칭방식은 리드프레임(12) 상에 감광층을 형성시킨후 통상적인 노광 및 현상 과정을 통하여 감광층 상에 소정 패턴을 형성하며, 패턴의 형상에 따라 리드프레임(12)에 반에칭을 실시함으로써, 반에칭이 실시되지 않은 부위가 리드프레임(12) 상에서 노출되어 범프(14)의 역할을 하게 된다.

도 2는 이와 같은 비지에이 패기지에서 사용되는 부품 중 종래의 리드프레임를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 리드프레임(20)의 4개의 가장자리 부분에는 각각 댐바(21a,21b,21c,21d)가 설치되고, 리드프레임(20)의 중앙부을 가로방향으로 횡단하는 타이바(23)가 형성된다. 그리고 이 타이바(23)의 양단부는 댐바(21b,21d)에 각각 연결된다. 상기 댐바(21a,21b,21c,21d)로부터 리드프레임(20)의 내부쪽을 향하여 복수개의 리드(25)가 연장되고, 상술된 바와 같이 상기 리드(25)의 끝에는 범프(26)가 형성된다.

그러나 상기와 같은 종래의 리드프레임을 패키징하여 비지에이 리드프레임 패키지를 만드는 과정에서 다음과 같은 문제점이 발생한다. 즉 몰딩공정에서 리드프레임(20)의 가장자리에 위치한 몰드게이트(29)를 통하여 리드프레임(20)의 내부쪽으로 밀려들어오는 EMC의 암력이 타이바(23)에 그대로 전달된다. 이에 의하여 타이바(23)가 가로방향으로 힘을 받아 휘게 되고, 리드프레임(20)이 전체적으로 뒤틀리는 현상이 발생한다. 이 현상에 의하여 몰드수지의 표면으로 노출되어야 하는 범프(26) 중의 일부가 노출되지 않게 되므로, 재가공이 요구되는 등 리드프레임 패키지의 제작과 품질상의 문제점이 발생하였다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 종래에는 도시된 바와 같이 타이바(23)의 중간부분(23a)을 절단함으로써, 타이바(23)에 작용되는 몰드수지의 압력이 리드프레임(20) 전체로 전달되는 것을 차단하는 구조를 채택하였다. 그러나 실험에 의하여 절단된 타이바에 효과가 미미하여서, 여전히 일부의 범프가 미노출되지 않는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 몰딩 공정시에 리드프레임의 내부로 유입되는 몰드수지의 압력의 영향이 최소화되도록 그 구조가 개선된 비지에이용 리드프레임을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 비지에이용 리드프레임은, 리드프레임의 중앙부에서 횡단 연장되고, 그 양단부가 댐바에 지지되는 타이바와, 상기 타이바의 주위에 설치되어, 몰딩공정시에 유입되는 몰딩수지의 압력을 분산시키는 적어도 하나 이상의 격벽용리드를 구비한 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 격벽용리드는, 상기 타이바의 양측에 설치되고, 상기 댐바로부터 리드프레임의 내부쪽으로 연장되는 것이 바람직하다.

또한 상기 타이바의 양단부 사이의 일부가 소정길이만큼 절단된 것이 바람직하다.

그리고 상기 격벽용리드의 길이가 상기 타이바의 비절단부의 길이보다 크거나 같은 것이 바람직하다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명에 따른 비지에이용 리드프레임의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 비지에이용 리드프레임의 일 실시예를 도시한 것이다. 도면을 참조하면 본 실시예에 따른 비지에이 리드프레임(30)은, 프레임 가장자리 부분에 사각형의 형상이 되도록 설치된 4개의 띠형상의 댐버(31a,31b,31c,31d)와, 상기 댐버(31a,31c)에 그 양단부가 지지되고 리드프레임(30)의 중앙부를 세로방향으로 가로지르는 타이바(33)와, 상기 각 댐버(31a,31b,31c,31d)로부터 리드프레임(30)의 내부쪽으로 연장되는 복수개의 리드(35)와, 상기 리드(35)의 단부에 반에칭 방식으로 형성되어서, 외부회로와 전기적 통로 역할을 하는 복수개의 범프(36)를 구비한다.

상기 댐바(31a,31b,31c,31d)는 상기 리드(13)를 공정간 이동시 고정하는 작용을 하며, 또한 반도체패키지 제작을 위한 몰딩공정에서 상기 리드프레임(30)을 구성하는 각 리드(35)간 틈새로 몰드레진이 밀려나가지 않도록 차단역할을 한다.

실장밀도를 크게 하기 위하여, 일정한 면적에 되도록 많은 수의 리드(35)가 설치되어야 한다. 따라서 리드프레임 내부 공간상에 대략 균등한 분포를 가지도록 복수개의 범프(36)가 위치하고, 이 범프(36)와 댐바(31a,31b,31c,31d) 사이에 연장되는 리드(35)는 인접한 리드와 상호 접촉되지 않도록 일정한 형상으로 구부러지게 설치된다.

본 발명의 특징적 구성으로서, 타이바(33)의 주위에 복수개의 격벽용리드(37)가 세로방향으로 설치된다. 이 격벽용리드(37)는 타이바(33)가 지지된 댐바(31a,31c)의 양측에 지지되고, 리드프레임(30)의 내부를 향하여 연장된다. 따라서 이 격벽용리드(37)는 타이바(33)를 감싸는 형상으로 배열되어서, 몰딩공정시에 타이바(33)를 향하여 유입되는 몰딩수지의 압력을 분산시키는 기능을 수행한다. 또한 격벽용리드(37)는 상기에서 설명한 몰딩 압력 차단 기능 이외에, 통상적인 리드의 기능(외부회로와의 전기적 통로 기능)을 수행할 수 있도록, 그 단부에 각각 범프(38)가 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 구비한 비지에이용 리드프레임의 몰딩 공정시에, 리드프레임(30)의 모서리에 위치한 몰드게이트(39)로부터 유입된 몰드수지의 유동이 격벽용리드(37)에 의하여 방해되므로, 타이바(33)로 접근하는 몰드수지의 유속 및 압력이 감소하게 된다. 따라서 몰딩시에 타이바(33) 및 리드프레임(30)의 전체적인 변형이 감소하여, 범프(36,38)가 미노출되는 현상이 현저히 줄어든다.

도 4는 본 발명에 따른 비지에이용 리드프레임의 다른 실시예를 도시한 것이다. 도 4에서 도3과 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타내므로, 상세한 설명을 생략한다.

본 실시예의 특징적 구성으로서, 그 양단부가 댐바(31a,31c)에 지지된 타이바의 일부가 소정의 길이만큼 절단된다. 이 절단부(33a)는 타이바(33)의 중앙에 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 댐바(31a,31c)에 지지된 격벽용리드(37)의 길이(X)는 상기 타이바(33)의 비절단부의 길이(Y)보다 작거나 적어도 같도록 함으로써, 타이바(33)가 격벽용리드(37)에 의하여 완전히 보호되는 형상을 가지는 것이 바람직하다.

본 실시예의 비지에이용 리드프레임의 타이바(33)가 절단되어 있으므로, 몰딩시에 타이바(33)에 가해질 수 있는 몰드수지의 압력이 리드프레임(30)의 다른 부위로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 타이바(33) 및 리드프레임(30)의 변형을 더욱 줄일 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하면서 설명되었으나, 도시된 것 이외에도 몰딩 후에 일부분이 외부로 노출될 필요가 있는 경우에, 당연히 적용이 가능하다. 예를 들면 DPH(Die Pad Heatsink)에서, 열을 흡수하는 패드가 패키지 외부로 노출되는 경우에, 이 부분이 몰드수지의 압력을 직접 받지 않도록 격벽부재를 설치하거나 압력을 받는 면적을 줄이거나 함으로써, 미노출 현상을 개선할 수 있다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 비지에이용 리드프레임은 다음과 같은 이점을 가진다.

첫째, 리드프레임 패키지의 몰딩공정시에, 범프가 미노출되는 현상을 현저하게 줄일 수 있으므로, 가공상의 어려움을 제거하거나 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

둘째, 열변형 등으로 그 원인이 추정되는 리드프레임의 가로방향의 휨 현상에 대해서도, 세로방향의 타이바에 의하여 그 변형량을 크게 줄일 수 있다.

도 1은 통상적인 비지에이 패키지의 개략적 단면도,

도 2는 종래의 비지에이용 리드프레임의 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 비지에이용 리드프레임의 일 실시예에 대한 평면도,

도 4는 본 발명에 따른 비지에이용 리드프레임의 다른 실시예에 대한 평면도이다.

<도면의주요부분에대한부호의설명>

31a,31b,31c,31d...댐바 33...타이바

35...리드 36,38...범프

37...격벽용리드 39...몰드게이트

Claims (3)

1. 리드프레임의 중앙부에서 횡단 연장되고, 그 양단부가 댐바에 지지되는 타이바와,

   상기 타이바의 주위에 설치되어 몰딩공정시에 유입되는 몰딩수지의 압력을 분산시키는 것으로, 상기 타이바의 양측에 설치되고 상기 댐바로부터 리드프레임의 내부 쪽으로 연장되는 적어도 하나 이상의 격벽용리드를 구비한 것을 특징으로 하는 비지에이용 리드프레임.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 격벽용리드의 단부에 범프가 형성된 것을 특징으로 하는 비지에 이용 리드프레임.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 타이바의 양단부 사이의 일부가 소정길이만큼 절단되고,

   상기 격벽용리드의 길이가 상기 타이바의 비절단부의 길이보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 비지에이용 리드프레임.

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