KR100693755B1 - 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조 - Google Patents

반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 몰딩공정시 몰딩수지의 입구가 되는 몰드게이트쪽의 타이바를 배제시켜 몰드 흐름성을 증대시킨 구조로서, 나머지 타이바가 무게 중심을 이루면서 이중 또는 삼중 구조의 지지구조를 이루는 새로운 구조의 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 골격을 이루는 사이드프레임과, 반도체 칩이 실장되는 칩탑재판과, 상기 사이드프레임으로부터 상기 칩탑재판의 사방 변쪽에 인접되게 연장된 다수의 리드를 포함하여 구성되는 리드프레임 구조에 있어서, 상기 사이드 프레임과 칩탑재판의 각 코너가 타이바로 연결되되, 몰드게이트쪽을 제외한 나머지 3개의 칩탑재판 코너에만 타이바가 연결되고, 몰드게이트쪽과 인접하며 서로 마주보고 있는 2개의 타이바의 일측면과 상기 칩탑재판의 테두리면 소정 위치간을 수직 절곡된 형상의 지지단으로 연결하여서 된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조를 제공한다.
리드프레임, 반도체 패키지, 칩탑재판, 타이바, 지지단, 몰드게이트

Description

반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조{Lead frame structure for manufacturing semiconductor package}
도 1은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조의 제1실시예를 나타내는 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조의 제2실시예를 나타내는 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조의 제3실시예를 나타내는 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조로서, 몰드게이트쪽에 타이바가 배제된 모습을 보여주는 개략도,
도 5는 통상의 리드프레임 구조로서, 델타형, 달걀형, 더미형 등의 형상으로 형성된 타이바를 보여주는 개략도,
도 6은 도 5의 형상을 갖는 타이바가 몰드 클램핑된 후, 몰드게이트와 일치된 상태를 설명하는 개략도,
도 7은 몰딩공정시, 몰딩수지가 타이바의 저부쪽을 통하여 통과하여 간섭되는 것을 설명하는 단면도,
도 8은 몰딩수지가 타이바에 간섭되어, 고체 구형물이 타이바 주위에 집중되는 불완전한 몰드(incomplete mold) 불량을 보여주는 사진,
도 9는 종래의 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조를 나타내는 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10a,10b,10c,10d : 타이바 12 : 몰드게이트
14 : 몰딩수지 16 : 사이드프레임
18 : 칩탑재판 20a,20b : 수직 절곡된 지지단
22 : 사선의 지지단 24 : 리드
본 발명은 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 몰딩공정시 몰딩수지의 입구가 되는 몰드게이트쪽의 타이바를 배제시켜 몰드 흐름성을 증대시킨 구조로서, 나머지 타이바가 무게 중심을 이루면서 이중 또는 삼중 구조의 지지구조를 이루는 새로운 구조의 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 리드프레임은 반도체 패키지를 제조하기 위한 기판의 일종으로서, 첨부한 도 9에 도시된 바와 같이 골격을 이루는 사이드프레임(16)과, 반도체 칩이 실장되는 칩탑재판(18)과, 상기 사이드프레임(16)과 칩탑재판(18)의 각 코너 위치간을 일체로 연결하는 타이바(10a,10b,10c,10d)와, 상기 사이드프레임(16)으로부터 상기 칩탑재판(18)의 사방 변쪽에 인접되게 연장된 다수의 리드(24)로 구성되어 있으며, 이러한 기본적인 구성을 바탕으로 리드프레임은 여러가지 형태 및 크기로 달리 제작되고 있다.
이러한 구조의 리드프레임을 이용한 반도체 패키지는 칩탑재판에 반도체 칩을 부착하는 공정과, 이 반도체 칩의 본딩패드와 상기 각 리드간을 와이어로 연결하는 와이어 본딩 공정과, 상기 반도체 칩과 와이어 그리고 각 리드의 인너리드쪽을 외부로부터 보호하기 위하여 몰딩수지로 몰딩하는 몰딩공정과, 상기 몰딩수지의 측면쪽으로 돌출된 아웃터리드를 포밍 및 트리밍하는 공정 등을 통하여 제조되고 있다.
상기 몰딩공정을 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
반도체 칩의 실장 및 와이어 본딩이 완료된 리드프레임을 몰드의 하형에 안착시키는 동시에 상형을 하형에 대하여 클램핑시킨 다음, 몰드 내부의 캐비티쪽으로 몰딩수지를 주입함으로써, 반도체 칩과 와이어 그리고 각 리드의 인너리드 등이 몰딩수지로 감싸여지게 된다.
이때, 첨부한 도 5에 도시된 바와 같이, 델타형, 달걀형, 더미형 등의 형상으로 형성된 타이바(10a)는 클램핑 후, 첨부한 도 6에 나타낸 바와 같이 몰드의 몰드게이트(12)와 일치된 상태가 된다.
한편, 나머지 3개의 타이바는 몰드 클램핑후, 몰드와 약간의 틈새를 형성하는 바, 이 틈새(미도시됨)는 몰딩수지에 포함된 에어의 배출로가 되는 에어벤트 역 할을 하게 된다.
그러나, 상기와 같은 리드프레임의 타이바 구조에 있어서, 몰딩수지의 공급로 즉, 몰드게이트를 통하여 공급된 몰딩수지가 몰드게이트 입구에 일치된 타이바에 접촉 간섭되면서 몰딩수지의 흐름력이 떨어지게 되는 문제점이 있다.
즉, 몰딩공정시 몰딩수지는 첨부한 도 7에 나타낸 바와 같이 위와 같은 구조로 된 타이바(10a)의 저부쪽을 통하여 통과하게 되는 바, 몰딩수지(14)가 타이바(10a)에 접촉되는 간섭 현상으로 수지의 흐름성이 떨어지는 문제점이 발생하게 된다.
이렇게 몰딩수지가 타이바에 간섭되는 현상으로 인하여, 첨부한 도 8의 사진에서 보듯이 고체 구형물이 타이바 주위에 집중되는 불완전한 몰드(incomplete mold) 불량을 초래하게 되는 바, 이러한 불량 현상은 몰딩시 몰드 금형내로 몰딩수지가 공급될 때, 그 흐름 상태가 나쁘거나 흐름의 방해를 받아 강제적으로 멈추게 될때 발생하게 된다.
즉, 첨부한 도 8의 사진에서 보듯이, 80∼90% 가 필러(filler) 라는 지름 75㎛ 전후의 고체 구형물로 이루어진 컴파운드의 특성과 맞물려 몰드게이트 입구에 상기한 간섭에 의거 수지의 몰림 및 정지(Aggregation)로 인해 사이즈가 커진 고체 구형물 뭉치가 발생하게 되고, 이 고체 구형물이 타이바에 걸려 흐름이 갑자기 나빠지거나 중단되어, 결국 불완전 몰드의 불량 현상이 발생되는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 몰딩공정시 몰딩수지의 입구가 되는 몰드게이트쪽의 타이바를 배제시켜 몰드 흐름성을 증대시키는 동시에 나머지 타이바가 지지구조를 갖는 이중의 대칭 구조 또는 삼중의 무게 중심 구조를 이루면서 칩탑재판을 지지해주는 새로운 구조의 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상기 사이드 프레임과 칩탑재판의 각 코너가 타이바로 연결되되, 몰드게이트쪽을 제외한 나머지 3개의 칩탑재판 코너에만 타이바가 연결되고, 몰드게이트쪽과 인접하며 서로 마주보고 있는 2개의 타이바의 일측면과 상기 칩탑재판의 몰드게이트쪽 코너와 인접한 테두리면 간을 수직 절곡된 형상의 지지단으로 연결하여서 된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조를 제공한다.
다른 구현예로서, 상기 사이드 프레임과 칩탑재판의 각 코너가 타이바로 연결되되, 몰드게이트쪽과 서로 마주보는 위치(칩탑재판 건너쪽의 일직선으로 마주보는 쪽)을 제외한 나머지 2개의 칩탑재판 코너에만 타이바가 연결되고, 몰드게이트쪽과 인접하며 서로 마주보고 있는 상기 2개의 타이바의 양측면과 상기 칩탑재판의 몰드게이트쪽 코너와 인접한 테두리면 간을 수직 절곡된 형상의 지지단으로 연결하여서 된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조를 제공한다.
또 다른 구현예로서, 상기 사이드 프레임과 칩탑재판의 각 코너가 타이바로 연결되되, 몰드게이트쪽을 제외한 나머지 3개의 칩탑재판 코너에만 타이바가 연결되고, 이 3개의 타이바중 하나의 내끝단은 칩탑재판의 한쪽 테두리의 중간 부분과 사선의 지지단으로 일체가 되게 연결하고, 나머지 두 개의 타이바의 각 내끝단은 상기 칩탑재판의 각 테두리면 중간 부분에서 한쪽으로 벗어난 위치와 사선의 지지단으로 일체가 되게 연결하여, 상기 칩탑재판을 삼각의 무게 중심으로 잡아줄 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.
본 발명은 리드프레임의 칩탑재판의 각 코너와 사이드프레임을 연결하는 4개의 타이바중 몰딩공정시 몰드게이트와 일치되는 쪽의 타이바를 제거하여, 몰딩수지의 원할한 흐름을 유도한 점에 주안점이 있다.
또한, 본 발명은 몰드게이트쪽의 타이바를 제거함에 따라 칩탑재판을 지지하는 힘을 보강하기 위하여 나머지 타이바와 칩탑재판간에 보강 구조를 형성한 점에 또 다른 주안점이 있다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조의 제1실시예를 나타내는 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 사이드 프레임(16)과 칩탑재판(18)의 각 코너를 연결하는 타이바중 몰드게이트(12)쪽 코너에는 타이바가 구성되지 않고, 사이드 프레임과 나머지 3개의 칩탑재판(18) 코너에만 타이바가 연결된다.
이에, 상기 몰드게이트쪽 타이바가 제거됨에 따라, 몰드게이트로 공급되는 몰딩수지가 타이바에 저촉되는 간섭현상을 방지할 수 있게 되어, 몰딩수지의 원할한 흐름력을 제공할 수 있게 된다.
이때, 상기 몰드게이트쪽의 타이바가 제거됨에 따라, 칩탑재판의 지지력이 약화되므로, 그에따른 보강 구조를 형성하게 된다.
즉, 몰드게이트쪽과 서로 마주보고 있는 쪽(칩탑재판 건너편의 일직선으로 마주보는 쪽)의 타이바(10b)는 그대로 두고, 몰드게이트와 인접하며 서로 직선방향으로 마주보고 있는 나머지 2개의 타이바(10c,10d)와 칩탑재판(18)의 테두리면 사이에 보강 구조를 만들어주게 된다.
보다 상세하게는, 상기 나머지 2개의 타이바(10c,10d)의 끝단부(칩탑재판의 코너와 일체로 연결된 부분) 일측면과, 상기 칩탑재판(18)의 테두리면(몰드게이트쪽 타이바가 제거된 자리면과 인접하는 부위)이 수직 절곡된 지지단(20a)에 의하여 일체로 연결된다.
따라서, 상기 몰드게이트쪽 타이바가 제거되더라도, 상기 수직 절곡된 지지단(20a)에 의하여 칩탑재판(18)의 지지력은 충분히 유지될 수 있다.
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조의 제2실시예를 나타내는 평면도이다.
본 발명의 제2실시예는 사이드 프레임(16)과 칩탑재판(18)의 각 코너를 연결하는 타이바중 몰드게이트쪽과, 몰드게이트쪽과 서로 마주보고 있는 쪽(칩탑재판 건너편의 일직선으로 마주보는 쪽)에는 타이바가 구성되지 않고, 사이드 프레임(16)과 나머지 2개의 칩탑재판(18) 코너에만 타이바(10c,10d)가 연결된다.
이에, 제1실시예와 같이 상기 몰드게이트쪽 타이바가 제거됨에 따라, 몰드게이트로 공급되는 몰딩수지가 타이바에 저촉되는 간섭현상을 방지할 수 있게 되어, 몰딩수지의 원할한 흐름력을 제공할 수 있게 된다.
이때, 상기 몰드게이트쪽 및 그 건너편의 타이바가 제거됨에 따라, 칩탑재판의 지지력이 약화되므로, 본 발명의 제2실시예는 제1실시예와 다르게 칩탑재판에 대한 보강 구조를 제공하게 된다.
즉, 몰드게이트쪽과 서로 마주보고 있는 쪽(칩탑재판 건너편의 일직선으로 마주보는 쪽)의 타이바를 제거하는 동시에, 몰드게이트와 인접하며 서로 직선방향으로 마주보고 있는 나머지 2개의 타이바(10c,10d)와 칩탑재판(18)의 테두리면 사이에 보강 구조를 만들어주게 된다.
보다 상세하게는, 상기 나머지 2개의 타이바(10c,10d)의 끝단부(칩탑재판의 코너와 일체로 연결된 부분) 일측면과 상기 칩탑재판(18)의 테두리면(몰드게이트쪽 타이바가 제거된 자리면과 인접하는 부위)이 수직 절곡된 지지단(20b)에 의하여 일체로 연결되고, 또한 상기 나머지 2개의 타이바(10c,10d)의 끝단부(칩탑재판의 코너와 일체로 연결된 부분) 반대측면과 상기 칩탑재판(18)의 테두리면(몰드게이트쪽의 건너편 타이바가 제거된 자리면과 인접하는 부위)이 수직 절곡된 지지단(20b)에 의하여 일체로 연결된다.
이렇게 몰드게이트쪽과 서로 마주보고 있는 쪽(칩탑재판 건너편의 일직선으로 마주보는 쪽)의 타이바를 제거하는 동시에, 몰드게이트와 인접하며 서로 직선방향으로 마주보고 있는 상기 나머지 2개의 타이바(10c,10d)와 상기 칩탑재판(18)의 테두리면을 한 쌍의 수직 절곡된 지지단(20b)으로 연결해줌으로써, 칩탑재판(18)의 지지력은 충분히 유지될 수 있다.
첨부한 도 3은 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조의 제3실시예를 나타내는 평면도이다.
본 발명의 제3실시예 또한 제1실시예와 같이 사이드 프레임(16)과 칩탑재판(18)의 각 코너를 연결하는 타이바중 몰드게이트쪽에는 타이바가 구성되지 않고, 사이드 프레임(16)과 나머지 3개의 칩탑재판(18) 코너에만 타이바(10b,10c,10d)가 연결된다.
이에, 제1 및 제2실시예와 동일하게 제3실시예도 상기 몰드게이트쪽 타이바가 제거됨에 따라, 몰드게이트로 공급되는 몰딩수지가 타이바에 저촉되는 간섭현상을 방지할 수 있게 되어, 몰딩수지의 원할한 흐름력을 제공할 수 있게 된다.
이때, 상기 몰드게이트쪽의 타이바가 제거됨에 따라, 칩탑재판의 지지력이 약화되므로, 본 발명의 제3실시예는 제1 및 제2실시예와 다른 삼각 무게 중심을 갖는 보강 구조를 제공한다.
즉, 상기 몰드게이트쪽의 타이바를 제외한 나머지 3개의 타이바(10b,10c,10d)의 일측면(칩탑재판의 코너와 일체로 연결된 부분)과 상기 칩탑재판(18)의 각 테두리면이 사선의 지지단(22)으로 일체가 되게 연결된다.
이에, 상기 사선의 지지단(22)이 도 3의 점선으로 표시된 바와 같이, 칩탑재판(18)을 삼각의 무게 중심으로 잡아주어, 결국 칩탑재판의 지지력이 충분히 유지될 수 있다.
이와 같이, 몰드게이트쪽 타이바가 제거됨에 따라, 첨부한 도 4에서 보는 바와 같이 몰드게이트 통로에 타이바가 존재하지 않으므로, 타이바의 간섭없이 몰딩수지만이 원할하게 흐를 수 있게 된다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조에 의하면, 몰딩공정시 몰딩수지의 입구가 되는 몰드게이트쪽의 타이바를 배제시켜 몰드 흐름성을 원할하게 증대시켜줌으로써, 양호한 몰딩면을 갖는 패키지를 제조할 수 있다.
특히, 몰드게이트쪽 타이바가 제거됨에 따라, 후공정으로서 몰드게이트의 입구에 잔존하는 몰딩수지 찌꺼기를 제거하는 공정 그리고 타이바와 외부리드 등을 절단하는 트리밍 공정시, 타이바를 통해 반도체 패키지의 내부까지 전달되는 스트레스(stress) 및 타이바의 디라미네이션 현상 등을 방지할 수 있다.
또한, 몰드게이트쪽 타이바의 제거와 함께, 이중의 대칭 구조 또는 삼중의 무게 중심 구조를 갖는 지지단을 형성함으로써, 칩탑재판의 지지력을 충분히 유지시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 골격을 이루는 사이드프레임과, 반도체 칩이 실장되는 칩탑재판과, 상기 사이드프레임으로부터 상기 칩탑재판의 사방 변쪽에 인접되게 연장된 다수의 리드를 포함하여 구성되는 리드프레임 구조에 있어서,
    상기 사이드 프레임(16)과 칩탑재판(18)의 각 코너가 타이바로 연결되되, 몰드게이트쪽을 제외한 나머지 3개의 칩탑재판(18) 코너에만 타이바(10a,10b,10c)가 연결되고, 몰드게이트쪽과 인접하며 서로 마주보고 있는 2개의 타이바(10c,10d)의 일측면과 상기 칩탑재판(18)의 몰드게이트쪽 코너와 인접한 테두리면 간을 수직 절곡된 형상의 지지단(20a)으로 연결하여서 된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조.
  2. 골격을 이루는 사이드프레임과, 반도체 칩이 실장되는 칩탑재판과, 상기 사이드프레임으로부터 상기 칩탑재판의 사방 변쪽에 인접되게 연장된 다수의 리드를 포함하여 구성되는 리드프레임 구조에 있어서,
    상기 사이드 프레임(16)과 칩탑재판(18)의 각 코너가 타이바로 연결되되, 몰드게이트쪽과 서로 마주보는 위치(칩탑재판 건너쪽의 일직선으로 마주보는 쪽)을 제외한 나머지 2개의 칩탑재판 코너에만 타이바(10c,10d)가 연결되고, 몰드게이트쪽과 인접하며 서로 마주보고 있는 상기 2개의 타이바(10c,10d)의 양측면과 상기 칩탑재판(18)의 몰드게이트쪽 코너와 인접한 테두리면 간을 수직 절곡된 형상의 지지단(20b)으로 연결하여서 된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조.
  3. 골격을 이루는 사이드프레임과, 반도체 칩이 실장되는 칩탑재판과, 상기 사이드프레임으로부터 상기 칩탑재판의 사방 변쪽에 인접되게 연장된 다수의 리드를 포함하여 구성되는 리드프레임 구조에 있어서,
    상기 사이드 프레임(16)과 칩탑재판(18)의 각 코너가 타이바로 연결되되, 몰드게이트쪽을 제외한 나머지 3개의 칩탑재판(18) 코너에만 타이바가 연결되고, 이 3개의 타이바(10b,10c,10d)중 하나(10c)의 내끝단은 칩탑재판(18)의 한쪽 테두리의 중간 부분과 사선의 지지단(22)으로 일체가 되게 연결하고, 나머지 두 개의 타이바(10b,10d)의 각 내끝단은 상기 칩탑재판(18)의 각 테두리면 중간 부분에서 한쪽으로 벗어난 위치와 사선의 지지단(22)으로 일체가 되게 연결하여, 상기 칩탑재판(18)을 삼각의 무게 중심으로 잡아줄 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 리드프레임 구조.
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