KR100499398B1

KR100499398B1 - 열방출형패키지및그제조방법

Info

Publication number: KR100499398B1
Application number: KR1019970080685A
Authority: KR
Inventors: 김용찬
Original assignee: 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 2005-09-26
Also published as: KR19990060459A

Abstract

본 발명에 의한 열방출형 패키지는 중간에 삽입홈을 형성하며 둘레에 산화막을 입힌 일정두께의 금속판 히트스프레더와, 상기 금속판 히트스프레더의 상면에 형성한 반도체 칩부착공과, 상기 삽입홈에 삽입되며 하면에 열전도성 테이프가 부착된 서브스트레이트와, 상기 칩부착공을 통해 서브스트레이트의 상면에 접착제로 부착된 반도체칩과, 상기 반도체칩과 서브스트레이트를 전기적으로 연결하는 금속 리드와이어와, 상기 칩부착공내에 반도체칩 및 금속리드와이어를 봉지하는 수지부로 구성되어, 서브스트레이트의 양면에 금속 히트스프레더를 부착하게 되어 열방출 효과가 증가하고, 한번의 부착공정으로 양면 히트스프레더 부착이 가능하며, 히트스프레더의 편평도를 유지할 수 있고, 공정진행이 간단하도록 하였다.

Description

열방출형 패키지 및 그 제조방법

본 발명은 열방출형 패키지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 서브스트레이트의 양면에 금속 히트스프레더를 부착하게 되어 열방출 효과가 증가하고, 한번의 부착 공정으로 양면 히트스프레더 부착이 가능하며, 히트스프레더의 편평도를 유지할 수 있고, 공정진행이 간단하도록 한 열방출형 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래의 기술에 의한 패키지는 도 1에 도시한 바와 같이, 한쪽에 외부와 연결할 수 있는 단자가 구성되어 있는 스트립형태의 서브스트레이트(1)에 반도체칩(3)을 접착제(2)를 이용하여 부착하고, 금속와이어(4)를 이용하여 반도체 칩(3)과 서브스트레이트(1)의 단자와 전기적으로 연결한다. 그리고 수지(5)를 이용하여 트랜스퍼몰딩을 한다. 이 때 서브스트레이트(1)의 뒷면에 열방출을 위한 금속 히트스프레더(6)가 접착제를 이용하여 미리 부착되어져 있다. 스트립형태로 몰딩된 패키지를 하나하나 낱개로 분리하는 싱규레이션을 진행하여 최종 완성된 패키지를 형성한다.

종래의 기술에 의한 반도체 패키지의 제조공정을 상술한다. 히트스프레더(6)가 부착된 서브스트레이트(1)를 준비한다. 그런 다음 웨이퍼를 테스트한 후, 웨이퍼를 마운팅한다. 그런 다음 웨이퍼 소잉을 한 후, 반도체칩(3)을 히트스프레더(6)가 부착된 서브스트레이트(1)에 접착제(2)를 이용하여 부착한다. 그런 다음 수지(5)를 이용하여 트랜스퍼몰딩을 한다. 그런 다음 개개의 패키지로 만들기 위하여 싱규레이션을 한다.

그러나, 종래의 기술에서는 히트스프레더(6)의 'ㄴ'자 모양을 완전한 90°로 이룰 수 없어 별도의 팬 혹은 핀을 부착하게 될 때, 일정한 높이를 만들 수 없으며, 양면 히트스프레더 부착시 두 번의 공정을 진행하여야 하고, 'ㄴ'자 모양의 히트스프레더(6)와 서브스트레이트(1)를 접착제를 이용하여 부착시 완전히 'ㄴ'자의 모서리 부분에 밀착시키기 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출한 것으로, 서브스트레이트의 양면에 금속 히트스프레더를 부착하게 되어 열방출 효과가 증가하고, 한번의 부착공정으로 양면 히트스프레더 부착이 가능하며, 히트스프레더의 편평도를 유지할 수 있고, 공정진행이 간단하도록 한 열방출형 패키지 및 그 제조방법에 의해 달성된다.

이러한, 본 발명은 목적은 중간에 삽입홈을 형성하며 둘레에 산화막을 입힌 일정두께의 금속판 히트스프레더와, 상기 금속판 히트스프레더의 상면에 형성한 반도체칩부착공과, 상기 삽입홈에 삽입되며 하면에 열전도성 테이프가 부착된 서브스트레이트와, 상기 칩부착공을 통해 서브스트레이트의 상면에 접착제로 부착된 반도체칩과, 상기 반도체칩과 서브스트레이트를 전기적으로 연결하는 금속 리드와이어와, 상기 칩부착공내에 반도체칩 및 금속리드와이어를 봉지하는 수지부에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 목적은 일정한 두께의 열전도성 금속판 히트스프레더에 내부로 함입된 형상의 삽입홈을 형성하는 단계와, 상기 삽입홈을 가공한 히트스프레더의 상면에 반도체칩을 부착할 수 있도록 칩부착공을 형성하는 단계와, 상기 히트스프레더의 산화방지 및 전기적 절연을 위해 절연막을 입히는 단계와, 서브스트레이트 기판의 뒷면에 열전도성 테이프를 부착한 후 상기 서브스트레이트 기판을 히트스프레더의 삽입홈에 삽입하는 단계와, 상기 금속판 히트스프레더의 밑면에 열을 가하고 일정한 모양의 도구를 이용하여 서브스트레이트의 윗면을 눌러 상기 히트스프레더에 서브스트레이트를 밀착시키는 단계와, 상기 히트스프레더 상면의 칩부착공을 통해 서브스트레이트의 상면에 반도체를 부착한 후 금속와이어를 이용하여 반도체칩과 서브스트레이트를 전기적으로 연결하는 단계와, 수지를 이용하여 상기 칩부착공 내의 반도체 칩 및 와이어를 봉지하는 단계의 순으로 진행함으로 달성된다.

이하, 본 발명에 의한 열방출형 패키지 및 그 제조방법을 첨부도면에 도시한 실시예에 따라서 설명한다.

도 2a 내지 도 2g는 본 발명에 의한 열방출형 패키지의 제조공정을 나타내는 공정도이고, 도 3은 본 발명에 의한 열방출형 패키지를 소켓에 삽입한 후 핀을 접착한 상태를 나타내는 단면도를 각각 보인 것이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 열방출형 패키지는 중간에 삽입홈(11)을 형성하며, 둘레에 산화막을 입힌 일정두께의 금속판 히트스프레더(10a)와, 상기 금속판 히트스프레더(10a)의 상면에 형성한 반도체 칩부착공(12)과, 상기 삽입홈(11)에 삽입되며 하면에 열전도성 테이프(21)가 부착된 서브스트레이트(20)와, 상기 칩부착공(12)을 통해 서브스트레이트(20)의 상면에 접착제(31)로 부착된 반도체칩(30)과, 상기 반도체칩(30)과 서브스트레이트(20)를 전기적으로 연결하는 금속 리드와이어(32)와, 상기 칩부착공(12)내에 반도체칩(30) 및 금속리드와이어(32)를 봉지하는 수지부(33)로 구성된다.

이와 같이 구성된 열방출형 패키지의 제조방법은 다음과 같다.

일정한 두께의 열전도성 금속판 히트스프레더(10)에 내부로 함입된 형상의 삽입홈(11)을 형성한다. 그런 다음, 상기 삽입홈(11)을 가공한 히트스프레더(10)의 상면에 반도체칩을 부착할 수 있도록 칩부착공(12)을 형성한다. 그런 후, 상기 히트스프레더(10)의 산화방지 및 전기적 절연을 위해 절연막을 입히는 공정을 수행한다. 그런 다음, 서브스트레이트 기판(20)의 뒷면에 열전도성 테이프(21)를 부착한 후 상기 서브스트레이트 기판(20)을 히트스프레더(10a)의 삽입홈(11)에 삽입한다. 그런 다음, 상기 금속판 히트스프레더(10a)의 밑면에 열을 가하고 일정한 모양의 도구(T)를 이용하여 서브스트레이트(20)의 윗면을 눌러 상기 히트스프레더(10a)에 서브스트레이트(20)를 밀착시키도록 한다. 그런 다음 상기 히트스프레더(10a) 상면의 칩부착공(12)을 통해 서브스트레이트(20)의 상면에 반도체칩(30)를 부착한 후 금속와이어(32)를 이용하여 반도체칩(30)과 서브스트레이트(20)를 전기적으로 연결한다. 그런 다음, 수지(33)를 이용하여 상기 칩부착공내의 반도체 칩(30) 및 와이어(32)를 봉지하는 단계의 순으로 진행한다.

상기 금속판 히트스프레더(10)의 삽입홈(11)은 에칭가공하거나, 연삭가공하며, 상기 금속판 히트스프레더(10a)의 절연막은 에노다이징 처리하거나, 산화막 처리한다.

도 3은 상기의 과정을 거쳐 완성된 개개의 패키지를 소켓(40)에 끼운 상태를 나타내고, 별도의 팬 혹은 핀(50)을 평평한 부분에 부착한 상태를 나타낸다. 이때 부착하기 위한 접착제로 열전도성 테이프 혹은 에폭시를 사용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 열방출형 패키지는 중간에 삽입홈을 형성하며 둘레에 산화막을 입힌 일정두께의 금속판 히트스프레더와, 상기 금속판 히트스프레더의 상면에 형성한 반도체 칩부착공과, 상기 삽입홈에 삽입되며 하면에 열전도성 테이프가 부착된 서브스트레이트와, 상기 칩부착공을 통해 서브스트레이트의 상면에 접착제로 부착된 반도체칩과, 상기 반도체칩과 서브스트레이트를 전기적으로 연결하는 금속 리드와이어와, 상기 칩부착공내에 반도체칩 및 금속리드와이어를 봉지하는 수지부로 구성되어, 서브스트레이트의 양면에 금속 히트스프레더를 부착하게 되어 열방출 효과가 증가하고, 한번의 부착공정으로 양면 히트스프레더 부착이 가능하며, 히트스프레더의 편평도를 유지할 수 있고, 공정진행이 간단하도록 한 효과가 있다.

도 1은 종래의 기술에 의한 패키지를 나타내는 단면도.

도 2a 내지 도 2g는 본 발명에 의한 열방출형 패키지의 제조공정을 나타내는 공정도.

도 3은 본 발명에 의한 열방출형 패키지를 소켓에 삽입한 후 핀을 접착한 상태를 나타내는 단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10 ; 히트스프레터 10a ; 절연막 히트스프레터

11 ; 삽입홈 12 ; 칩부착공

20 ; 서브스트레이트 21 ; 열전도성 테이프

31 ; 반도체 칩 31 ; 접착제

32 ; 리드와이어 33 ; 수지부

40 ; 소켓 50 ; 핀

Claims

중간에 삽입홈을 형성하며 둘레에 산화막을 입힌 일정두께의 금속판 히트스프레더와, 상기 금속판 히트스프레더의 상면에 형성한 반도체 칩부착공과, 상기 삽입홈에 삽입되며 하면에 열전도성 테이프가 부착된 서브스트레이트와, 상기 칩부착공을 통해 서브스트레이트의 상면에 접착제로 부착된 반도체칩과, 상기 반도체칩과 서브스트레이트를 전기적으로 연결하는 금속 리드와이어와, 상기 칩부착공내에 반도체칩 및 금속리드와이어를 봉지하는 수지부로 구성된 것을 특징으로 하는 열방출형 패키지.
일정한 두께의 열전도성 금속판 히트스프레더에 내부로 함입된 형상의 삽입홈을 형성하는 단계와, 상기 삽입홈을 가공한 히트스프레더의 상면에 반도체칩을 부착할 수 있도록 칩부착공을 형성하는 단계와, 상기 히트스프레더의 산화방지 및 전기적 절연을 위해 절연막을 입히는 단계와, 서브스트레이트 기판의 뒷면에 열전도성 테이프를 부착한 후 상기 서브스트레이트 기판을 히트스프레더의 삽입홈에 삽입하는 단계와, 상기 금속판 히트스프레더의 밑면에 열을 가하고 일정한 모양의 도구를 이용하여 서브스트레이트의 윗면을 눌러 상기 히트스프레더에 서브스트레이트를 밀착시키는 단계와, 상기 히트스프레더 상면의 칩부착공을 통해 서브스트레이트의 상면에 반도체를 부착한 후 금속와이어를 이용하여 반도체 칩과 서브스트레이트를 전기적으로 연결하는 단계와, 수지를 이용하여 상기 칩부착공내의 반도체 칩 및 와이어를 봉지하는 단계의 순으로 진행함을 특징으로 하는 열방출형 패키지의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 금속판 히트스프레더의 삽입홈은 에칭가공함을 특징으로 하는 열방출형 패키지의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 금속판 히트스프레더의 삽입홈은 연삭가공함을 특징으로하는 열방출형 패키지의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 금속판 히트스프레더의 절연막은 에노다이징 처리함을 특징으로 하는 열방출형 패키지의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 금속판 히트스프레더의 절연막은 산화막 처리함을 특징으로 하는 열방출형 패키지의 제조방법.