KR100487635B1 - 반도체의패키지몸체제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 반도체의 패키지몸체 제조방법은 특정형상의 몰드에 금속분말을 넣은 후에 고압으로 압착하여 상기 몰드의 형상으로 금속분말을 성형하는 성형체 생성단계와, 상기 금속분말 성형체를 고온의 전기로에 넣어 구워내므로 금속분말간의 결집력을 극대화시키는 신터링단계의 순으로 진행하여, 금속패키지의 몸체형성방법이 용이하고, 대량생산에 적합하며, 복잡한 형상의 가공이 용이하고, 불필요한 부분을 깍아주는 공정이 없어 재료의 낭비가 없으며, 절삭을 위해 윤활유를 사용하지 않아 오염이 적고, 비교적 고운 캐비티표면을 얻을 수 있도록 하였다.
Description
본 발명은 반도체의 패키지몸체 제조방법에 관한 것으로, 특히 금속패키지의 몸체 형성방법이 용이하고, 대량생산에 적합하며, 복잡한 형상의 가공이 용이하고, 불필요한 부분을 깍아주는 공정이 없어 재료의 낭비가 없으며, 절삭을 위해 윤활유를 사용하지 않아 오염이 적고, 비교적 고운 캐비티표면을 얻을 수 있도록 한 반도체의 패키지 몸체 제조방법에 관한 것이다.
반도체 패키지 몸체를 구성하는 재료는 패키지 특성에 따라 여러가지가 사용될 수 있다. 반도체칩이 작동할 때 발생하는 열이 비교적 적은 디램의 경우, 플라스틱 재료가 패키지 몸체를 구성하는 주된 재료로 사용되고, 열발생이 많은 하이파워칩인 경우 알루미늄과 같은 열전도율이 좋은 금속재료가 사용된다.
이러한 금속재료에 칩을 탑재하기 위해서는 일정한 공간인 캐비티가 필요하고, 이를 위해서는 금속표면에 깍아주고 파주는 공정이 필요하다. 이를 위해서 가장 일반적으로 사용하는 방법은 도 1a 내지 도 1d와 같은 밀링방법이다. 밀링은 고속으로 회전하는 금속 톱날(3)을 이용하여 금속판(1)을 특정형태로 가공하는 것을 의미하며, 패키지의 캐비티(2) 한 개를 가공하기 위해서는 20∼30분의 긴 시간이 소모되고 복잡한 형상으로 가공하기는 어렵다. 도 2는 종래의 기술에 의한 패키지 몸체를 적용한 반도체 패키지를 나타내는 것으로 21은 반도체칩을 나타내고, 22는 본딩와이어를 나타낸다.
도 3 및 도 4와 같이, 방열핀(9)을 패키지 몸체(1)에 부착하기 위해서는 패키지 몸체(1)와 방열핀(9)을 각각 밀링 제조한 후 접착제나 나사를 이용하여 부착시킨다.
상기한 바와 같은 종래의 기술에 의한 반도체의 패키지 몸체 제조방법의 문제점은 다음과 같다.
우선, 패키지 몸체 내부에 캐비티(2) 제조시 시간이 많이 소모되어 대량생산에 부적합하며 가격이 비싸진다. 그리고, 열방출을 효과적으로 하기 위해서는 도 3과 같은 방열핀(9)과 같은 복잡한 형태의 방열핀(9)을 가공해야 하는데, 밀링으로는 그 적용이 매우 어렵게 된다. 또한 불필요한 부분을 깍아내야 하므로 재료의 낭비가 크다. 그리고 패키지 캐비티(2) 내부면이 곱지 못하여 다이본드 공정에서 레진 브리드와 같은 문제점이 유발될 가능성이 크다. 그리고 캐비티(2) 형성시 절삭을 용이하게 하기 위해 윤활유를 사용해야 하므로 이로인해 패키지 오염이 유발될 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제저을 고려하여 안출한 것으로 금속패키지의 몸체형성방법이 용이하고, 대량생산에 적합하며, 복잡한 형상의 가공이 용이하고, 불필요한 부분을 깍아주는 공정이 없어 재료의 낭비가 없으며, 절삭을 위해 윤활유를 사용하지 않아 오염이 적고, 비교적 고운 캐비티표면을 얻을 수 있도록 한 반도체의 패키지 몸체 제조방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일면에 따라 반도체의 패키지몸체 제조방법이 제공되고: 이 방법은, 특정형상의 몰드에 금속분말을 넣은 후에 압착하여 제 1 금속분말 성형체를 형성하는 단계; 상기 제 1 금속분말 성형체를 전기로에 넣어 구워내어 제 1 패키지 몸체를 제조하는 단계; 방열핀의 형상이 제작된 몰드에 금속분말을 넣은 후에 압착하여 방열핀이 구비된 제 2 금속분말 성형체를 형성하는 단계; 상기 방열핀이 구비된 제 2 금속분말 성형체를 전기로에 넣어 구워내어 방열핀이 구비된 제 2 패키지 몸체를 제조하는 단계; 상기 제 1 패키지 몸체 내부에 반도체칩을 탑재하는 단계; 상기 반도체칩과 리드를 연결시키는 본딩와이어를 형성하는 단계; 및 상기 반도체칩이 구비된 제 1 패키지 몸체 위에 방열핀이 구비된 제 2 패키지 몸체를 결합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 반도체의 패키지 몸체 제조방법을 첨부도면에 도시한 실시예에 따라서 설명한다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명에 의한 반도체의 제 1 패키지 몸체 제조공정을 나타내는 공정도, 도 5f는 본 발명에 의한 반도체의 제 1 패키지 몸체를 나타내는 사시도이며, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 의한 반도체의 방열핀을 구비한 제 2 패키지 몸체 제조공정을 나타내는 공정도이고, 도 6d는 본 발명에 의한 반도체의 방열핀을 구비한 제 2 패키지 몸체를 나타내는 사시도이며, 도 6e는 본 발명에 의한 반도체의 패키지를 나타내는 단면도를 각각 보인 것이다.
본 발명에 의한 반도체의 패키지 몸체는, 제 1 패키지 몸체(8) 및 제 2 패키지 몸체(18)로 구분된다.
본 발명에 의한 반도체의 제 1 패키지 몸체 제조방법은, 도 5a 내지 도 5f에 도시한 바와 같이, 특정형상의 몰드(5)에 금속분말(4)을 넣은 후에 고압으로 압착하여 상기 몰드(5)의 형상으로 금속분말(4)을 성형하므로서 제 1 금속분말 성형체(6)를 형성하는 단계와, 상기 제 1 금속분말 성형체(6)를 고온의 전기로(7)에 넣어 구워내므로서 금속분말간의 결집력을 극대화시켜 완성된 제 1 패키지 몸체(8)를 제조하는 신터링(sintering)단계의 순으로 진행한다. 참고로 상기 신터링(sintering)이란, 금속분말을 강한 압력으로 눌러 성형체로 만든 후 고온에서 유지시키면 분말 사이의 금속원자들이 확산됨과 동시에 브릿지를 형성하게 되고, 충분한 강도를 가진 덩어리로 변화하는 과정을 말한다.
이와 같은 방법은 열방출을 효과적으로 하기 위한 방열핀(18a)이 부착된 패키지 몸체(18) 제조에도 용이하게 사용될 수 있다. 본 발명에 의한 반도체의 제 2 패키지 몸체 제조방법은, 도 6a 내지 도 6c에 도시한 바와 같이, 금속분말(14)을 방열핀의 형상이 제작된 몰드(15)에 넣은 다음 상기 금속분말(14)을 고압으로 압착하여 방열핀(16a)이 구비된 제 2 금속분말 성형체(16)를 제조한다. 그런 다음 상기 방열핀(16a)이 구비된 제 2 금속분말 성형체(16)를 전기로에 넣어 고온으로 구워낸다. 이로써, 도 6d에 도시한 바와 같이, 방열핀(18a)이 구비된 제 2 패키지 몸체(18)의 제조를 완성한다.
도 6e에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 패키지 몸체(8) 내부에 반도체칩(21)을 탑재하고, 반도체칩(21)의 칩패드(도시안됨)와 리드(19)를 본딩와이어(22)에 의해 전기적으로 연결시키고, 상기 반도체칩(21)이 구비된 제 1 패키지 몸체(8) 위에 방열핀(18a)이 구비된 제 2 패키지 몸체(18)를 결합시킨다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체의 패키지몸체 제조방법은 특정형상의 몰드에 금속분말을 넣은 후에 고압으로 압착하여 상기 몰드의 형상으로 금속분말을 성형하는 성형체 형성단계와, 상기 금속분말 성형체를 고온의 전기로에 넣어 구워내므로 금속분말간의 결집력을 극대화시키는 신터링단계의 순으로 진행하여, 금속패키지의 몸체형성방법이 용이하고, 대량생산에 적합하며, 복잡한 형상의 가공이 용이하고, 불필요한 부분을 깍아주는 공정이 없어 재료의 낭비가 없으며, 절삭을 위해 윤활유를 사용하지 않아 오염이 적고, 비교적 고운 캐비티표면을 얻을 수 있도록 한 효과가 있다.
도 1a 내지 도 1d는 종래 기술에 의한 반도체의 패키지몸체 제조공정을 나타내는 공정도.
도 2는 종래의 기술에 의한 반도체의 패키지를 나타내는 단면도.
도 3은 종래에 기술에 의한 패키지몸체 및 방열핀을 나타내는 사시도.
도 4는 종래의 기술에 의한 패키지 몸체에 방열핀을 접착한 상태를 나타내는 사시도.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명에 의한 반도체의 제 1 패키지 몸체 제조공정을 나타내는 공정도.
도 5f는 본 발명에 의한 반도체의 제 1 패키지 몸체를 나타내는 사시도.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 의한 반도체의 방열핀을 구비한 제 2 패키지 몸체 제조공정을 나타내는 공정도.
도 6d는 본 발명에 의한 반도체의 방열핀을 구비한 제 2 패키지 몸체를 나타내는 사시도.
도 6e는 본 발명에 의한 반도체의 패키지를 나타내는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
4,14 : 금속분말 5,15 : 몰드
6,16 : 성형체 7 : 전기로
8,18 : 패키지 몸체 18a : 방열핀
19 : 리드 21 : 반도체칩
22 : 본딩와이어
Claims (1)
- 반도체 패키지의 패키지 몸체 제조방법에 있어서,특정형상의 몰드에 금속분말을 넣은 후에 압착하여 제 1 금속분말 성형체를 형성하는 단계;상기 제 1 금속분말 성형체를 전기로에 넣어 구워내어 제 1 패키지 몸체를 제조하는 단계;방열핀의 형상이 제작된 몰드에 금속분말을 넣은 후에 압착하여 방열핀이 구비된 제 2 금속분말 성형체를 형성하는 단계;상기 방열핀이 구비된 제 2 금속분말 성형체를 전기로에 넣어 구워내어 방열핀이 구비된 제 2 패키지 몸체를 제조하는 단계;상기 제 1 패키지 몸체 내부에 반도체칩을 탑재하는 단계;상기 반도체칩과 리드를 연결시키는 본딩와이어를 형성하는 단계; 및상기 반도체칩이 구비된 제 1 패키지 몸체 위에 방열핀이 구비된 제 2 패키지 몸체를 결합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체의 패키지 몸체 제조방법.
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