KR100483459B1

KR100483459B1 - Fbga소자

Info

Publication number: KR100483459B1
Application number: KR10-1998-0033003A
Authority: KR
Inventors: 손해정; 정도수; 이동호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1998-08-14
Filing date: 1998-08-14
Publication date: 2005-07-07
Also published as: KR20000013882A

Abstract

본 발명은 접속패드를 2열로 배치하고 열 사이에 절연체를 부착하여 빔리드 절단후에도 끝부분이 반도체칩에 닿지 않도록 한 BGA소자에 대한 것이다. 본 발명은 중앙집중식 접속패드를 갖는 FBGA소자에서 접속패드를 2열로 나란히 배치하고 열 사이에 절연체를 추가로 부착하여 빔리드 접합후 절단된 빔리드 조각이 이 절연체 상에 잔류하도록 하는 구조의 FBGA소자와, 금도금용 전기공급선을 2열로 배치된 접속패드 사이에 설치하여 이 전기공급선을 절단한 후에도 패키지외곽에 버(burr)가 남지 않도록 하는 구조의 FBGA소자 제조용 반제품에 대한 것이다.

Description

ＦＢＧＡ소자 {Fine-pitch ball grid array device}

본 발명은 BGA(ball grid array)소자에 대한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 접속패드를 2열로 배치하고 열 사이에 절연체를 부착하여 빔리드 절단후에도 끝부분이 반도체칩에 닿지 않도록 한 BGA소자에 대한 것이다.

반도체 소자는 집적도가 증가하면서 점점 더 많은 수의 입출력 핀을 요구하기 때문에 소자의 크기를 소형화하는 것이 중요하다. 그러나 소형의 반도체 소자가 많은 입출력 핀을 가지게 되면 반도체 패키지의 리드 피치가 너무 작아져서 패키지의 리드가 외부의 충격에 약해지고, 전기적인 기생변수로 인한 칩의 성능 저하도 발생하며, 패키지의 취급에 세심한 주의가 필요하다는 문제점이 생긴다. 볼그리드어레이(Ball Grid Array: BGA) 패키지는 핀그리드어레이(Pin Grid Array: PGA)에서 리드의 길이가 길기 때문에 발생할 수 있는 유도성 성분에 의한 부정적 요소를 배제하면서 입출력핀의 효율성이라는 장점을 취할 수 있는 새로운 형태의 패키지로서 많은 수의 리드가 필요한 소자에 적합하다.

한편, 보다 작고 가벼운 형태의 패키지에 대용량과 다기능을 갖는 반도체소자에 대한 요구가 늘어남에 따라 패키지크기를 극소화한 CSP(chip scale package)가 개발되어 판매되고 있다. 이런 CSP는 기존의 패키지와는 달리 BGA형태가 주류를 이루고 있으며 리드기능을 하는 볼의 피치가 1mm 이하인 경우가 많아 이를 FBGA(fine-pitch BGA)라고도 한다.

종전의 패키지 및 BGA와 비교할 때 FBGA의 주요한 특징은, 칩의 접속패드와 리드프레임 또는 PCB 등과 반도체기판(substrate)의 전기적연결을 TAB(tape automated bonding)방식과 유사하게 빔리드(beam lead)를 이용한다는 것과, 소자의 표면과 반도체기판 사이에 탄성중합체(elastomer) 등의 절연층을 설치해 소자표면에 전달되는 기계적 충격, 응력 등을 완화한다는 것이다. 빔리드는 일반적으로 수 십㎛ 두께를 가진 동박패턴 위에 수㎛ 두께의 금을 도금하여 제작되는데, 칩의 접속패드와 전기적으로 연결된다.

FBGA소자 중에는 소자의 설계자유도를 높이고 소자의 칩 크기를 상대적으로 줄여 웨이퍼의 총칩수를 증가시킬 수 있도록, 접속패드가 칩의 중앙에 집중적으로 배치된 것이 있다. 이 중앙집중식 접속패드를 갖는 소자를 도1, 2, 3에 나타내었다. 도1은 그 평면도이고, 도2, 3은 단면도이다.

그 구성을 본다. 반도체칩(1)의 이면에 접속패드(11)가 중앙에 집중적으로 배치되어 있고 탄성중합체 등의 절연체(13)로 반도체칩(1)과 분리된 빔리드(3)가 이 접속패드(11)에 도1과 같이 접합된다. 접합은 빔리드접합기(9)에 의해 이루어진다. 다음에 폴리이미드필름(7)으로 표면을 덮는다. 솔더볼(5)이 부착될 위치의 폴리이미드필름(7)에는 미리 구멍이 형성되어 있기 때문에, 솔더볼(5)을 각 빔리드(3)에 접합시킬 수 있다. 마지막으로 성형수지(15)로 덮어 씌운 구조로 되어있다. 한편, 빔리드나 솔더볼부착패드나 기타 배선패턴에 금도금을 하기 위해서는 전기를 공급하는 공통선이 있어야 한다. 이를 위해, 보통은 칩(1)의 외곽에 전기공급선(17)을 설치한다. 이 전기공급선(17)은 모든 금도금하고자 하는 것들에 연결 되어 금도금 공정에서 전기를 공급하는 역할을 한 후 최종 패키징할 때에 절단되어 제거된다.

도1에서와 같이 중앙집중식 접속패드(11)를 갖는 FBGA에서는 접속패드(11)와 빔리드(3)를 연결하는 접합공정에서 구리재질인 빔리드의 전성과 연성이 크기 때문에 절단되지 않고 칩표면으로 쳐지는 현상이 일어난다(도2의 A). 절단되더라도 빔리드의 끝부분(tail)이 남아 칩표면에 닿는 현상이 일어나(도3의 B) 전기적인 불량을 일으킬 수 있다. 또한, 금도금용 전기공급선(15)이 칩의 외곽에 설치되기 때문에 나중에 이를 절단해도 절단면이 거칠게 남아 패키지 외곽에 절단면 버(burr)를 남기는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 중앙집중식 접속패드를 갖는 FBGA소자에서 접속패드를 2열로 나란히 배치하고 열 사이에 절연체를 추가로 부착하여 빔리드 접합후 절단된 빔리드 조각이 이 절연체 상에 잔류하도록 하는 구조의 FBGA소자를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 금도금용 전기공급선을 2열로 배치된 접속패드 사이에 설치하여 절단후에 패키지외곽에 버(burr)가 남지 않도록 하는 구조의 FBGA소자를 제공하는 것이다.

본 발명은 반도체칩의 이면에 형성된 다수의 접속패드와, 각 접속패드에 접합되는 다수의 빔리드를 포함하는 FBGA소자로서, 상기 접속패드가 반도체칩 이면에 2열로 나란히 배치되고, 접속패드의 열 사이에 절연체가 부착되어, 이 절연체의 양 건너쪽에 위치하여 절연체를 마주보는 접속패드에 빔리드가 접합된 후 절단된 빔리드 조각이 상기 절연체상에 남도록 되는 것을 특징으로 하는 FBGA소자이다.

본 발명은 또한, 반도체칩의 이면에 형성된 다수의 접속패드와, 각 접속패드에 접합되는 다수의 빔리드와, 빔리드에 금도금을 하기 위하여 전기를 공급하는 전기공급선을 포함하여 상기 FBGA소자를 제조하기 위한 반제품으로서, 상기 접속패드가 반도체칩 이면에 2열로 나란히 배치되고, 접속패드의 열 사이에 절연체가 부착되고, 이 절연체에 상기 전기공급선이 설치되어, 절연체의 양 건너쪽에 위치하여 절연체를 마주보는 접속패드에 빔리드가 접합된 후 절단된 빔리드 조각이 상기 절연체상에 남고 상기 빔리드에 금도금을 한 후 상기 전기공급선이 제거되는 것을 특징으로 하는 FBGA소자 제조용 반제품이다.

도4, 5를 참조하여 본 발명의 구성과 작용을 설명한다. 도4는 본 발명에 따른 FBGA소자의 평면도이고 도5는 단면도이다. 본 발명에 따른 FBGA소자의 구조를 본다. 도1, 2, 3에 도시된 종래의 FBGA소자와 다르게, 본 발명에 따른 FBGA소자에서는 반도체칩(1)의 이면에 접속패드(11)가 2열로 나란히 배치되어 있고 절연테이프(13a)가 이 접속패드 열 사이의 공간에도 부착된다.

다른 구성은 종래의 FBGA소자와 유사하다. 종래와 같이 탄성중합체 등의 절연체(13)가 덮여 빔리드를 반도체칩과 분리하고 있고 빔리드(3)가 접속패드(11)에 빔리드접합기(9)에 의해 접합된다. 폴리이미드필름(7)이 덮인 위에 솔더볼(5)이 부착되고 성형수지(15)로 밀봉하는 구성도 종래기술과 유사하다.

본 발명에 따른 FBGA소자에서는 접속패드(11) 열 사이에 부착된 절연테이프(13a)의 양 건너쪽에서 모두 빔리드접합이 이루어진다. 따라서, 접합후 빔리드를 절단하더라도 양쪽에서 절단하기 때문에, 절단되고 남은 빔리드 조각(3a)이 반도체칩(1) 표면에 닿는 일 없이 절연테이프(13a) 상에 남게 된다.

한편, 본 발명에 따르면 금도금용 전기공급선(17a)을 도4와 같이 상기 절연테이프(13a) 상에 설치할 수 있다. 따라서, 금도금을 한 후 이 전기공급선(17a)을 절단하더라도 패키지 외곽에 절단면 버(burr)가 남지 않게 된다. 또한, 전기공급선(17a)의 길이를 최소화할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따르면 FBGA소자에서 2열로 나란히 배치된 접속패드의 열 사이에 부착된 절연테이프 상에 빔리드접합후 절단된 빔리드 조각이 잔류하기 때문에 절단된 빔리드의 끝부분이 반도체칩 표면에 닿는 현상을 억제하므로써 반도체소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 그에 따라 생산성을 증대시킬 수 있다.

또한, 접속패드의 열 사이의 절연테이프 상에 도금용 전기공급선을 설치할 수 있기 때문에 도금후 전기공급선을 절단하더라도 패키지외곽에 절단면 버(burr)가 남지 않는 효과가 있다.

도1은 종래의 FBGA소자의 평면도.

도2, 3은 종래의 FBGA소자의 단면도.

도4는 본 발명에 따른 FBGA소자의 평면도.

도5는 본 발명에 따른 FBGA소자의 단면도.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

1: 반도체칩 3: 빔리드

5: 솔더볼 7: 폴리이미드 필름

9: 빔리드 접합기 11: 접속패드

13: 절연체 15: 성형수지

A, B: 빔리드의 끝부분(tail)

3a: 절연체상에 남은 빔리드 끝부분

13a: 접속패드 열 사이에 부착된 절연체

Claims

반도체칩(1)의 이면에 형성된 다수의 접속패드(11)와, 각 접속패드에 접합되는 다수의 빔리드(3)를 포함하는 FBGA소자에 있어서,

상기 접속패드(11)가 반도체칩(1) 이면에 2열로 나란히 배치되고,

접속패드(11)의 열 사이에 절연체(13a)가 부착되어, 이 절연체(13a)의 양 건너쪽에 위치하여 절연체(13a)를 마주보는 접속패드(11)에 빔리드(3)가 접합된 후 절단된 빔리드 조각(3a)이 상기 절연체(13a)상에 남도록 되어있는 FBGA소자.
반도체칩(1)의 이면에 형성된 다수의 접속패드(11)와, 각 접속패드에 접합되는 다수의 빔리드(3)와, 빔리드에 금도금을 하기 위하여 전기를 공급하는 전기공급선(17a)을 포함하여 제1항의 FBGA소자를 제조하기 위한 반제품으로서,

상기 접속패드(11)가 반도체칩(1) 이면에 2열로 나란히 배치되고,

접속패드(11)의 열 사이에 절연체(13a)가 부착되고,

이 절연체(13a)에 상기 전기공급선(17a)이 설치되어,

절연체(13a)의 양 건너쪽에 위치하여 절연체(13a)를 마주보는 접속패드(11)에 빔리드(3)가 접합된 후 절단된 빔리드 조각(3a)이 상기 절연체(13a)상에 남고 상기 빔리드(3)에 금도금을 한 후 상기 전기공급선(17a)이 제거되는 것을 특징으로 하는 FBGA소자 제조용 반제품.