KR100572393B1 - Printed Circuit Board for Ball Grid Array Package - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비지에이 패키지용 인쇄회로기판(PCB for BGA Package)에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 성형 금형에서 패키지 몸체를 형성할 때 인쇄회로기판의 몰드 게이트(Mold gate)의 양쪽으로 성형수지(Molding resin)가 넘쳐서 사이드 버어(Side burr)가 형성되는 것을 방지하고, 성형수지가 주입될 때의 압력에 의하여 인쇄회로기판이 휘는 것을 방지하는 인쇄회로기판에 관한 것이며, 이를 위하여 몰드 게이트의 양변을 따라 내열성의 금속 또는 수지를 이용하여 댐을 형성한 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 구조를 개시하고, 또한 각 슬릿 바를 각 변 길이의 약 ⅓의 범위 내에서 형성되는 다단 슬릿으로 형성한 인쇄회로기판의 구조를 개시하고, 이러한 구조를 통하여 몰드 게이트에서 성형수지가 벗어나는 것을 방지함으로써 사이드 버어가 생성되는 것을 방지할 수 있으며, 또한 다단 슬릿을 형성함에 따라 인쇄회로기판이 휘어지는 현상을 방지할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a PCB for BGA Package, and more particularly, to forming a package body in a molding die, and forming molding resins on both sides of a mold gate of a printed circuit board. The present invention relates to a printed circuit board which prevents the formation of side burrs due to overflow of resin and prevents the printed circuit board from bending due to the pressure when the molding resin is injected. Disclosed is a structure of a printed circuit board, wherein a dam is formed using a heat-resistant metal or resin, and each slit bar is formed of a multi-stage slit formed within a range of about 의 of each side length. The structure is disclosed and this structure prevents side burrs from being produced by preventing the molding resin from leaving the mold gate. In addition, as the multi-slit slit is formed, the printed circuit board can be prevented from being bent.
Description
본 발명은 비지에이 패키지용 인쇄회로기판(PCB for BGA Package ; Printed Circuit Board for Ball Grid Array Package ; 이하 '인쇄회로기판'이라 한다)에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 성형 금형 패키지 몸체를 형성할 때 인쇄회로기판의 몰드 게이트(Mold gate)의 양쪽으로 성형수지(Molding resin)가 넘쳐서 사이드 버어(Side burr)가 형성되는 것을 방지하고, 성형수지가 주입될 때의 압력에 의하여 인쇄회로기판이 휘는 것을 방지하는 인쇄회로기판에 관한 것이다.The present invention relates to a PCB for BGA Package (Printed Circuit Board for Ball Grid Array Package; hereinafter referred to as a 'printed circuit board'), and more particularly when forming a molding die package body Prevents side burrs from forming due to overflow of molding resin on both sides of the mold gate of the printed circuit board, and prevents bending of the printed circuit board due to the pressure when the molding resin is injected. It relates to a printed circuit board to prevent.
기존의 패키지는 리드프레임을 적용하며, 그 리드프레임의 다이패드의 상부면에 반도체 칩을 접착하고, 반도체 칩의 본딩패드와 리드프레임의 내부리드들을 본딩 와이어로 전기적으로 연결한 후 이러한 반제품을 성형수지로 성형하여 패키지 몸체를 형성하는 것을 특징으로 한다.Conventional packages apply leadframes, bond semiconductor chips to the upper surface of the diepads of the leadframes, electrically connect the bonding pads of the semiconductor chips and the inner leads of the leadframes with bonding wires, and then mold these semifinished products. It is characterized by forming with a resin to form a package body.
그러나, 비지에이 패키지(BGA Package ; Ball Grid Array Package)는 전도성 패턴(Conductive pattern)이 형성된 인쇄회로기판을 적용하여 반도체 칩과 전기적으로 연결한 후 이러한 반제품을 성형수지로 성형한 후 솔더 볼(Solder ball)을 형성한 것을 특징으로 한다.However, the BGA Package (BGA Package) is electrically connected to a semiconductor chip by applying a printed circuit board having a conductive pattern formed thereon, and then molded these semi-finished products into a molding resin and then a solder ball (Solder). ball).
비지에이 패키지는 랜드패턴(Land pattern) 등과 같은 풋프린트(Foot print) 영역이 적기 때문에 고집적 실장이 가능하고 외부단자와 연결되는 솔더 볼을 사용함으로써, 기존의 리드가 휘거나 비틀림 등으로 인한 수율 손실이 줄어들 수 있으며, 기존의 조립 장치들을 활용할 수 있으므로 추가적 장치가 요구되지 않는 등의 장점이 있다.The BG package has a small footprint area such as a land pattern, which enables high-density mounting and uses solder balls connected to external terminals, resulting in loss of yield due to bending or twisting of existing leads. This can be reduced, and since existing assembly devices can be utilized, no additional device is required.
도 1a는 종래의 스트립(Strip) 형태의 인쇄회로기판(100)을 도시한 평면도이며, 도 1b는 도 1a의 배면도이다. 도 1a 및 도 1b를 참고로 하여 종래의 인쇄회로기판(100)의 구조를 설명하면 다음과 같다.FIG. 1A is a plan view illustrating a conventional printed circuit board 100 in strip form, and FIG. 1B is a rear view of FIG. 1A. Referring to Figures 1a and 1b will be described the structure of a conventional printed circuit board 100 as follows.
종래의 인쇄회로기판(100)은 반도체 칩(도시되지 않음)이 실장되는 칩 실장부(12)와 전도성 패턴들(14)이 형성된 상면(10)과, 격자 형태로 형성되며 전도성 패턴들이 각각 연결된 볼 패드들(22)이 형성된 하면(20)과, 상면(10)의 일 지점에 금속이 도금되어 형성되는 몰드 게이트(30) 및 칩 실장부(12)와 볼 패드들(22)을 둘러싸는 사변을 따라 상/하면(10/20)이 관통되어 형성되는 네 개의 슬릿 바들(40)을 포함한다.The conventional printed circuit board 100 has a chip mounting portion 12 on which a semiconductor chip (not shown) is mounted, an upper surface 10 on which conductive patterns 14 are formed, and is formed in a lattice shape and connected to conductive patterns, respectively. The ball pads 22 are formed to surround the lower surface 20, the mold gate 30, the chip mounting part 12, and the ball pads 22 formed by plating metal on one point of the upper surface 10. It includes four slit bars 40 formed by penetrating the upper and lower surfaces 10/20 along the quadrilateral.
위와 같은 구조의 인쇄회로기판을 이용하여 비지에이 패키지를 조립하는 과정은 다음과 같다. 칩 실장부에 반도체 칩을 실장한 후 반도체 칩의 본딩패드와 그에 대응하는 전도성 패턴이 본딩 와이어로 연결된다. 그 후 성형 공정으로 진행되어 반도체 칩과 본딩 와이어들을 외부로부터 보호하기 위한 패키지 몸체가 성형수지에 의해 상면에 형성된 후, 하면의 볼 패드들 위로 솔더 볼들이 형성되고, 개개의 소자로 분리되어 비지에이 패키지가 완성된다.The process of assembling a BG package using a printed circuit board having the above structure is as follows. After mounting the semiconductor chip in the chip mounting portion, the bonding pad of the semiconductor chip and the corresponding conductive pattern are connected by the bonding wire. Then, the molding process proceeds to form a package body for protecting the semiconductor chip and bonding wires from the outside on the upper surface by the molding resin, and then solder balls are formed on the ball pads on the lower surface, and are separated into individual elements. The package is complete.
도 2는 위에서 설명된 패키지 몸체가 성형되는 모습을 도시한 단면도이며, 도 3은 성형 장치에서 성형된 후의 인쇄회로기판을 도시한 평면도이다. 도 2 및 도 3을 참고로 하여 이를 설명한다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a state in which the package body described above is molded, and FIG. 3 is a plan view illustrating a printed circuit board after being molded in a molding apparatus. This will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
성형 금형(50)은 상부금형(52)과 하부금형(54)으로 구분되며, 하부금형(54) 위로 인쇄회로기판(100)이 놓여진 후 캐버티(56)가 형성된 상부금형(52)에 정렬되고, 러너 게이트(58)를 통하여 성형수지(60)가 캐버티(56) 안으로 주입되어(도 2의 A 방향) 패키지 몸체(62)를 형성한다. 패키지 몸체(62)는 인쇄회로기판(100)의 상면(10) 위에 실장된 반도체 칩(70)과 반도체 칩(70)의 본딩패드들(72)과 연결된 본딩 와이어들(80)을 외부환경으로부터 보호할 수 있다.The molding die 50 is divided into an upper mold 52 and a lower mold 54, and is aligned with the upper mold 52 in which the cavity 56 is formed after the printed circuit board 100 is placed on the lower mold 54. Then, the molding resin 60 is injected into the cavity 56 through the runner gate 58 (A direction in FIG. 2) to form the package body 62. The package body 62 may connect the semiconductor chip 70 mounted on the upper surface 10 of the printed circuit board 100 and the bonding wires 80 connected to the bonding pads 72 of the semiconductor chip 70 from an external environment. I can protect it.
성형 금형(50)과 인쇄회로기판(100) 사이에는 약 ±0.4㎜의 공차가 발생될 수 있으며, 이러한 공차에 의해 성형수지(60)가 러너 게이트(58)에 맞물리는 몰드 게이트(30)를 벗어나 슬릿 바(40)로 흘러드는 등 소위 '사이드 버어(90 ; Side burr)'가 형성될 수 있다.A tolerance of about ± 0.4 mm may be generated between the molding die 50 and the printed circuit board 100. The tolerance of the molding gate 60 to which the molding resin 60 is engaged with the runner gate 58 may be generated. A so-called 'side burr 90' may be formed, such as flowing out to the slit bar 40.
사이드 버어는 몰드 게이트의 옆면을 타고 흘러내린 성형수지가 굳어지면서 형성된 것으로, 성형 공정 후의 후속 공정으로 인쇄회로기판을 이송할 때 로딩의 문제를 일으키거나 또는 수평상의 정렬에 어려움을 가져올 수 있다.The side burrs are formed when the molding resin flowing down the side of the mold gate is hardened, and may cause loading problems or difficulty in horizontal alignment when transferring the printed circuit board to a subsequent process after the molding process.
또한 도면에 도시되지 않았으나, 성형수지가 몰드 게이트를 통해 캐버티 안으로 주입되는 압력으로 인해 인쇄회로기판에 압력이 가해질 수 있다. 이러한 압력은 인쇄회로기판의 사변을 따라 형성된 슬릿 바의 관통길이가 거의 각 변의 길이에 근접할 정도로 형성되어 있음에 따라 인쇄회로기판이 휘는 등의 불리한 점을 가져올 수 있다.In addition, although not shown in the drawings, the pressure may be applied to the printed circuit board due to the pressure that the molding resin is injected into the cavity through the mold gate. Such pressure may bring disadvantages such as bending of the printed circuit board since the through length of the slit bar formed along the quadrilateral of the printed circuit board is formed to be close to the length of each side .
본 발명의 목적은 사이드 버어의 생성을 방지하는 비지에이 패키지용 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a printed circuit board for a busy package that prevents the generation of side burrs.
본 발명의 또 다른 목적은 성형수지가 주입되는 압력으로 인해 상/하면을 관통하는 슬릿 바를 통해 비지에이 패키지용 인쇄회로기판이 휘는 것을 방지하는 것이다.Still another object of the present invention is to prevent the PCB for bending the printed circuit board through the slit bar penetrating the upper and lower surfaces due to the pressure in which the molding resin is injected.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반도체 칩이 실장되는 칩 실장부와 반도체 칩의 본딩패드에 대응되는 전도성 패턴들이 형성된 상면과; 칩 실장부를 제외한 가장자리 부분을 따라 격자 형태로 형성되며 전도성 패턴들이 각각 연결된 볼 패드들이 형성된 하면과; 성형수지가 주입되는 경로를 따라 상면의 일 지점에 금속이 도금되어 형성되는 몰드 게이트; 및 칩 실장부와 볼 패드들을 둘러싸는 사변을 따라 상/하면이 관통되어 형성되는 네 개의 슬릿 바들;을 포함하는 비지에이 패키지용 인쇄회로기판에 있어서, 몰드 게이트의 양쪽을 따라 댐이 형성됨으로써 성형수지가 몰드 게이트를 벗어나는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 비지에이 패키지용 인쇄회로기판을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a chip mounting part on which a semiconductor chip is mounted and an upper surface on which conductive patterns corresponding to bonding pads of the semiconductor chip are formed; A bottom surface formed in a lattice shape along edge portions excluding the chip mounting portion and formed with ball pads to which conductive patterns are connected; A mold gate in which a metal is plated at one point on an upper surface of the mold resin along the path of injection of the molding resin; And four slit bars formed by penetrating the upper and lower surfaces of the chip mounting unit and the ball pads, the dams being formed along both sides of the mold gate. Provided is a printed circuit board for a business package, wherein the resin prevents the resin from leaving the mold gate.
또한 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 비지에이 패키지용 인쇄회로기판에 있어서, 각 슬릿 바는 적어도 한 개 이상의 다단 슬릿으로 형성되며, 상/하면이 관통된 길이는 각 변의 길이에 대하여 약 ⅓의 범위를 벗어나지 않는 것을 특징으로 하는 비지에이 패키지용 인쇄회로기판을 제공한다.In addition, in order to achieve another object of the present invention, in the PCB package printed circuit board, each slit bar is formed of at least one or more multi-slit slit, the length of the upper / lower surface penetrates about the length of each side Provides a printed circuit board for a BG package, which does not depart from the scope of the present invention.
이하 첨부도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(200)을 도시한 평면도이며, 도 4b는 배면도이다. 도 4a 및 도 4b를 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(200)의 구조를 설명하면 다음과 같다.4A is a plan view illustrating a printed circuit board 200 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a rear view. Referring to FIGS. 4A and 4B, the structure of a printed circuit board 200 according to an exemplary embodiment will be described below.
본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(200)은 종래와 마찬가지로 반도체 칩이 실장되는 칩 실장부(112)와 전도성 패턴들(114)이 형성된 상면(110)과, 격자 형태로 형성되며 전도성 패턴들이 각각 연결된 볼 패드들(122)이 형성된 하면(120)과, 상면(110)의 일 지점에 금(Au)과 같은 금속이 도금되어 형성되는 몰드 게이트(130) 및 칩 실장부(112)와 볼 패드들(122)을 둘러싸는 사변을 따라 상/하면(110/120)이 관통되어 형성되는 네 개의 슬릿 바들(140)을 포함한다.The printed circuit board 200 according to the exemplary embodiment of the present invention has a chip mounting part 112 on which the semiconductor chip is mounted and an upper surface 110 on which the conductive patterns 114 are formed, and is formed in a lattice form as in the prior art. The lower surface 120 having the ball pads 122 connected to the patterns, respectively, and the mold gate 130 and the chip mounting portion 112 formed by plating a metal such as gold (Au) on one point of the upper surface 110. And four slit bars 140 formed by penetrating the upper and lower surfaces 110 and 120 along the quadrangle surrounding the ball pads 122.
이에 더하여, 몰드 게이트(130)의 양변을 따라 댐(132)이 형성된 것을 특징으로 한다. 댐은 고온의 성형수지가 양옆으로 흐르는 것을 방지하기 위한 것이므로 내열성을 갖는 금속 또는 수지로 형성되는 것이 바람직하다. 또한 인쇄회로기판과 성형 금형 사이의 공차를 벗어나지 않는 범위 내에서 형성되어야 하며, 약 0.2㎜의 높이로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the dam 132 is formed along both sides of the mold gate 130. Since the dam is for preventing the high temperature molding resin from flowing to both sides, the dam is preferably formed of a metal or resin having heat resistance. In addition, it should be formed within a range that does not deviate from the tolerance between the printed circuit board and the molding die, it is preferably formed to a height of about 0.2mm.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 인쇄회로기판(300)을 도시한 평면도이며, 도 5a 및 도 5b를 참고로 하여 본 발명에 따른 실시예들을 설명하면 다음과 같다.5A and 5B are plan views illustrating a printed circuit board 300 according to other embodiments of the present invention. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 5A and 5B.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판은 반도체 칩이 실장되는 칩 실장부(212)와 전도성 패턴들(214)이 형성된 상면(210)과, 격자 형태로 형성되며 전도성 패턴들이 각각 연결된 볼 패드들이 형성된 하면 및 상면(210)의 일 지점에 금(Au)과 같은 금속이 도금되어 형성되는 몰드 게이트(230)를 포함한다. 또한, 이에 더하여 칩 실장부(212)와 볼 패드들을 둘러싸는 사변을 따라 상/하면이 관통되어 형성되는 네 개의 슬릿 바들을 포함한다. 이때, 각 슬릿 바는 성형수지가 주입되는 압력으로 인해 인쇄회로기판(300)이 휘어지는 것을 방지하기 위하여 각 변의 길이에 대하여 약 ⅓의 길이를 벗어나지 않는 범위 내에서 형성되며 적어도 한 개 이상으로 구성되는 다단 슬릿(242, 242')으로 형성되는 것이 바람직하다. 각 슬릿 바를 다단 슬릿(242, 242')으로 형성하는 것은 성형수지의 압력을 분산시킴으로써 인쇄회로기판(300)의 휘어짐을 방지하기 위한 것이다.According to another embodiment of the present invention, a printed circuit board includes a chip mounting unit 212 on which a semiconductor chip is mounted, an upper surface 210 on which conductive patterns 214 are formed, and a ball pad formed in a lattice form and connected to conductive patterns, respectively. And a mold gate 230 formed by plating a metal such as gold (Au) on one surface of the lower surface and the upper surface 210 where they are formed. In addition, the chip mounting unit 212 includes four slit bars formed by penetrating the top and bottom surfaces of the chip mounting unit 212 and the ball pads. At this time, each of the slit bar is formed in the range not to deviate from the length of about 대하여 with respect to the length of each side in order to prevent the printed circuit board 300 from bending due to the pressure is injected into the molding resin is composed of at least one It is preferably formed of multistage slits 242 and 242 '. Forming each slit bar into the multi-stage slits 242 and 242 'is to prevent the bending of the printed circuit board 300 by dispersing the pressure of the molding resin.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 비지에이 패키지용 인쇄회로기판은 몰드 게이트의 양변에 댐을 형성한 구조 및 각 슬릿 바를 적어도 한 개 이상의 다단 슬릿으로 형성한 것을 구조적 특징으로 하며, 이러한 특징에 따라 종래의 인쇄회로기판을 사용할 때 발생하는 사이드 버어의 생성 또는 인쇄회로기판의 휘어짐 등을 방지할 수 있다.As described above, the BG package printed circuit board according to the present invention has a structure in which dams are formed on both sides of a mold gate, and each slit bar is formed of at least one or more multistage slits. Accordingly, it is possible to prevent the generation of side burrs or warpage of the printed circuit board generated when using the conventional printed circuit board.
본 발명에 따른 비지에이 패키지용 인쇄회로기판은 몰드 게이트의 양변에 댐을 형성한 구조 및 각 슬릿 바를 적어도 한 개 이상의 다단 슬릿으로 형성한 것을 구조적 특징으로 하며, 이러한 특징에 따라 종래의 인쇄회로기판을 사용하여 비지에이 패키지의 패키지 몸체를 성형할 때 몰드 게이트의 양변을 따라 발생하는 사이드 버어의 생성을 방지할 수 있고 또한 주입되는 성형수지의 압력으로 인해 인쇄회로기판이 휘어지는 것을 방지할 수 있으며, 이러한 구조를 통하여 비지에이 패키지의 성형 공정에서 발생하는 문제점을 제거함으로써 성형 공정의 수율을 향상할 수 있다.The PCB package printed circuit board according to the present invention has a structure in which dams are formed on both sides of a mold gate, and each slit bar is formed of at least one or more multistage slits. When forming the package body of the Biei this package using to prevent the generation of side burrs occurring along both sides of the mold gate and also prevent the bending of the printed circuit board due to the pressure of the injection molding resin, Through this structure, it is possible to improve the yield of the molding process by eliminating the problems occurring in the molding process of the BIAG package.
도 1a는 종래의 비지에이 패키지용 인쇄회로기판을 도시한 평면도,Figure 1a is a plan view showing a printed circuit board for a conventional BAG package,
도 1b는 도 1a의 배면도,1B is a rear view of FIG. 1A,
도 2는 비지에이 패키지의 몸체가 성형되는 공정을 도시한 단면도,Figure 2 is a cross-sectional view showing a process of forming the body of the busy package;
도 3은 종래의 몰드 게이트에 형성된 사이드 버어를 상세히 도시한 평면도,3 is a plan view showing in detail a side burr formed in a conventional mold gate,
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 비지에이 패키지용 인쇄회로기판을 도시한 평면도,4A is a plan view illustrating a printed circuit board for a BG package according to an embodiment of the present invention;
도 4b는 도 4a의 배면도,4B is a rear view of FIG. 4A;
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비지에이 패키지용 인쇄회로기판을 도시한 평면도,5A is a plan view illustrating a printed circuit board for a BG package according to another embodiment of the present invention;
도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비지에이 패키지용 인쇄회로기판을 도시한 평면도이다.5B is a plan view illustrating a printed circuit board for a BG package according to another exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing
10, 110, 210 : 상면 12, 112, 212 : 칩 실장부10, 110, 210: Top surface 12, 112, 212: Chip mounting portion
14, 114, 214 : 전도성 패턴 20, 120 : 하면14, 114, 214: conductive pattern 20, 120: lower surface
22, 122 : 볼 패드 30, 130, 230 : 몰드 게이트22, 122: ball pads 30, 130, 230: mold gate
40, 140 : 슬릿 바 50 : 성형 금형40, 140: Slit Bar 50: Molding Mold
52, 54 : 상, 하부금형 56 : 캐버티52, 54: upper, lower mold 56: cavity
58 : 러너 게이트 60 : 성형수지58: runner gate 60: molding resin
62 : 패키지 몸체 70 : 반도체 칩62: package body 70: semiconductor chip
72 : 본딩패드 80 : 본딩 와이어72: bonding pad 80: bonding wire
90 : 사이드 버어90: side burr
100, 200, 300 : 비지에이 패키지용 인쇄회로기판100, 200, 300: PCB for PCB package
132 : 댐(Dam) 242, 242' : 다단 슬릿132: Dam 242, 242 ': multistage slit
A : 성형수지의 주입방향A: Injection direction of molding resin
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