KR101611911B1 - Method of manufacturing lead frame - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하프에칭 영역이 형성된 원소재의 타측면의 일부분을 하프에칭으로 제거함으로써 압연 잔류 응력의 불균형을 극복할 수 있는 리드 프레임과 리드 프레임의 제조 방법에 관한 것으로, 리드 프레임의 제조 방법은 압연에 의해 제작된 금속판 형상의 원소재를 준비하는 단계와, 원소재를 에칭하여 원소재의 전체 두께를 관통하여 제거한 풀에칭 영역과 원소재의 일측면에서 원소재의 두께의 일부분만을 제거하여 형성된 하프에칭 영역을 갖는 패턴을 원소재에 형성하는 단계와, 하프에칭 영역이 형성된 원소재의 일측면에 대하여 반대되는 원소재의 타측면에서 원소재의 일부분을 하프에칭으로 제거하는 단계를 포함한다.

Figure R1020090020350

The present invention relates to a lead frame and a method of manufacturing a lead frame capable of overcoming an unbalance in the residual stress by removing part of the other side of a raw material having a half-etched region by half-etching, A step of etching a raw material to remove a portion of the entirety of the raw material through a full etching area and a step of removing only a part of the thickness of the raw material from a side of the raw material, Forming a pattern having an etching region on the raw material; and removing a part of the raw material from the other side of the raw material opposite to one side of the raw material on which the half-etched region is formed by half etching.

Figure R1020090020350

Description

리드 프레임의 제조 방법{Method of manufacturing lead frame}[0001] The present invention relates to a method of manufacturing a lead frame,

본 발명은 리드 프레임의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하프에칭 영역이 형성된 원소재의 타측면의 일부분을 하프에칭으로 제거함으로써 압연 잔류 응력의 불균형으로 인한 변형이 잘 발생하지 않는 리드 프레임의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a lead frame, and more particularly, to a method of manufacturing a lead frame in which a part of the other side of a raw material on which a half-etched region is formed is removed by half etching so that deformation due to unevenness of residual stress And a manufacturing method thereof.

휴대전화나 휴대용 컴퓨터와 같이 소형 전자제품에 대한 수요가 급증함에 따라, 반도체칩 패키지의 크기를 감소시킬 수 있는 칩사이즈 패키지(CSP)라 불리는 패키지 기술이 개발되고 있다. 이러한 CSP 기술의 하나로서 "쿼드플랫 넌리드 패키지(quad flat non-lead package; QFN)"라 불리는 패키지 기술이 실용화되었다. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] As demand for small electronic products such as mobile phones and portable computers is increasing, packaging technologies called chip size packages (CSPs) capable of reducing the size of semiconductor chip packages are being developed. As one of these CSP technologies, a package technology called "quad flat non-lead package (QFN)" has been put to practical use.

도 1은 종래의 QFN 반도체 패키지의 측면도이다.1 is a side view of a conventional QFN semiconductor package.

QFN 패키지는 리드 프레임(10)의 다이 패드부(11) 상에 반도체 칩(13)을 탑재하고, 리드 프레임(10)의 리드부(12)와 반도체 칩(13)의 표면의 전극을 와이어(14)로 본딩하고, 수지(15)로 밀봉을 행한 후, 각각의 조각으로 절단하는 일련의 공정에 의해 제조된다. QFN 패키지의 실장면에는, 리드 프레임(10)의 리드부(12)의 일부가 외부 단자로 기능하도록 밀봉 수지로부터 노출된다.The QFN package includes a semiconductor chip 13 mounted on a die pad portion 11 of a lead frame 10 and an electrode on a surface of the semiconductor chip 13 and a lead portion 12 of the lead frame 10, 14), sealing with a resin (15), and cutting into individual pieces. In the mounting of the QFN package, a part of the lead portion 12 of the lead frame 10 is exposed from the encapsulating resin so as to function as an external terminal.

도 2는 종래의 반도체 패키지의 제조 공정에 사용되는 리드 프레임의 평면도이고, 도 3은 도 2의 리드 프레임에서 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 취한 측면도이다.FIG. 2 is a plan view of a lead frame used in a conventional semiconductor package manufacturing process, and FIG. 3 is a side view taken along a line III-III in the lead frame of FIG.

QFN 패키지 제조 공정에 사용되는 리드 프레임(lead frame; 10)은 다른 반도체 장치용 리드 프레임과 유사한 공정에 의해 제조되지만, 리드부(12)나 다이 패드부(11)의 단면 형상에 약간의 변형이 가해진다. 즉 QFN 패키지 제조 공정 중 수지 밀봉을 행할 때에 수지와의 접착력을 향상시키기 위해 다이 패드부(11)나 리드부(12)의 끝단에 하프에칭(half etching; 부분 에칭) 영역(11a, 12a)이 형성된다. 하프에칭은 단면의 전체를 관통하도록 에칭을 실시하는 풀에칭(full etching)과는 달리 단면 두께의 일부만을 에칭하는 기술을 말한다. The lead frame 10 used in the QFN package manufacturing process is manufactured by a process similar to the lead frame for other semiconductor devices but a slight deformation is caused in the cross sectional shape of the lead portion 12 and the die pad portion 11 Is applied. Half etching (partial etching) regions 11a and 12a are formed at the ends of the die pad portion 11 and the lead portion 12 in order to improve the adhesion to the resin when sealing the resin during the QFN package manufacturing process . Half-etching refers to a technique of etching only a part of the cross-sectional thickness unlike full etching in which etching is performed so as to penetrate the entire cross-section.

도 4는 종래의 리드 프레임 제조 공정 중에 발생하는 리드 프레임의 변형의 예를 나타낸 사진이다. 도 4에는 압연 금속 소재를 두께 방향으로 약 50% 정도를 에칭으로 제거하였을 때, 압연 금속 소재에 발생하는 변형의 예가 잘 나타나 있다. 이와 같이 압연 금속 소재에 하프에칭을 실시하였을 때 변형이 발생하는 것은 압연 금속 소재가 가지는 잔류 응력의 특성 때문이다.4 is a photograph showing an example of deformation of a lead frame which occurs during a conventional lead frame manufacturing process. FIG. 4 shows an example of the deformation occurring in the rolled metal material when the rolled metal material is removed by about 50% in the thickness direction by etching. The reason why the deformation occurs when the half-etching is performed on the rolled metal material is due to the characteristic of the residual stress of the rolled metal material.

일반적으로 반도체 패키지의 리드 프레임에는 압연 금속 소재가 사용되는데, 압연 금속 소재의 성질로 인해 하프에칭 공정에서 리드부와 다이 패드부 등의 하프에칭 영역에서 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이 굽힘(warpage)과 같은 변형이 발생하는 문제점이 있었다. Generally, the lead frame of a semiconductor package uses a rolled metal material. Due to the nature of the rolled metal material, warpage is generated in the half-etching region of the lead portion and the die pad portion in the half- ), Which is a problem of the present invention.

이러한 변형이 발생한 리드 프레임을 이용하여 QFN 유형의 반도체 패키지 를 제조하는 중에 와이어 본딩 공정에서 리드 변형에 따른 본딩 불량이 발생하기가 쉽고, 리드 프레임의 치수 규격의 불량이 발생하고, 수율이 저하되는 등의 문제점이 있었다.In manufacturing a semiconductor package of a QFN type using the lead frame in which such deformation occurs, it is easy to cause bonding defects due to lead deformation in the wire bonding process, defects in the dimension specifications of the lead frame occur, .

QFN 유형의 반도체 패키지를 제작하는 다른 방법으로 접착 시트를 이용하는 공정이 사용되기도 한다. 폴리 이미드 필름과 같은 접착 시트를 사용하여 QFN 패키지를 제조하는 공정은, 리드 프레임의 일측 표면에 접착 시트를 부착하여 마스크하고, 다이 어태치 공정에서 리드 프레임의 반대측 표면의 다이 패드부에 반도체 칩을 탑재한다. 그리고 와이어 본딩 공정에서, 본딩 와이어에 의해 복수 개의 리드부와 반도체 소자를 전기적으로 접속한다. 이어서, 리드 프레임에 탑재된 반도체 소자를 밀봉 수지에 의해 밀봉한 후, 마스크 시트를 리드 프레임으로부터 박리하고 각각의 패키지 조각으로 절단한다.As another method of manufacturing a semiconductor package of the QFN type, a process using an adhesive sheet may be used. In the process of manufacturing a QFN package using an adhesive sheet such as a polyimide film, an adhesive sheet is adhered to one surface of a lead frame to mask the die pad portion of the opposite side of the lead frame in the die attach process, Lt; / RTI > In the wire bonding process, a plurality of lead portions are electrically connected to semiconductor elements by bonding wires. Subsequently, after the semiconductor element mounted on the lead frame is sealed with a sealing resin, the mask sheet is peeled from the lead frame and cut into individual package pieces.

이와 같이 접착 시트를 이용한 제조 공정에 의하면, 접착 시트는 리드 프레임의 길이 방향으로 당겨지면서 리드 프레임의 표면에 접착(라미네이트)되므로, 라미네이팅 후에 접착 시트가 수축되는 과정에서 리드 프레임에 변형이 발생하여 반도체 패키지 공정에서의 제품 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.According to the manufacturing process using the adhesive sheet as described above, since the adhesive sheet is pulled in the longitudinal direction of the lead frame and is laminated (laminated) to the surface of the lead frame, deformation occurs in the lead frame during the shrinkage of the adhesive sheet after laminating, The reliability of the product in the packaging process is deteriorated.

또한 리드 프레임 중에는 압연 금속 소재와 고분자 소재와 같은 이종 소재들을 적층하여 제조되는 것이 있는데, 이러한 경우에는 소재들의 열팽창 계수의 차이로 인한 열변형이 발생하기가 쉽다. 즉 열팽창 계수가 상이한 재료들을 적층하여 제조된 리드 프레임을 이용하면, 반도체 패키지 공정이 진행되는 동안 열이 가해질 때에 리드 프레임이 변형되는 문제점이 있었다.The lead frame is manufactured by laminating different kinds of materials such as a rolled metal material and a polymer material. In such a case, thermal deformation due to a difference in thermal expansion coefficient of the materials is likely to occur. That is, when a lead frame manufactured by stacking materials having different thermal expansion coefficients is used, there is a problem that the lead frame is deformed when heat is applied during the progress of the semiconductor package process.

본 발명의 목적은 변형이 잘 발생하지 않는 리드 프레임의 제조 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a lead frame in which deformation does not occur well.

본 발명의 다른 목적은 압연 금속 소재의 잔류 응력 특성이나 열팽창 계수의 차이나 접착 시트의 수축과 같은 요인으로 인해 리드 프레임에 변형이 발생하지 않도록 하는 데 있다.Another object of the present invention is to prevent deformation of the lead frame due to factors such as residual stress characteristics of the rolled metal material, difference in thermal expansion coefficient and shrinkage of the adhesive sheet.

본 발명은 하프에칭 영역이 형성된 원소재의 타측면의 일부분을 하프에칭으로 제거함으로써 압연 잔류 응력의 불균형을 극복할 수 있는 리드 프레임과 리드 프레임의 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a lead frame and a lead frame manufacturing method capable of overcoming the unevenness of the rolling residual stress by removing part of the other side of the raw material on which the half etching region is formed by half etching.

본 발명에 관한 리드 프레임은, 다이 패드부와, 다이 패드부에서 소정 간격 이격되도록 배치되는 복수 개의 리드부들과, 다이 패드부와 리드부들의 일측 표면에 부분적으로 형성된 하프에칭 영역을 구비하고, 다이 패드부와 리드부들의 타측의 전체 표면이 하프에칭된 영역들의 전체 체적과 대략 일치하는 체적만큼 에칭된다.A lead frame according to the present invention includes a die pad portion, a plurality of lead portions arranged to be spaced apart from each other by a predetermined distance in the die pad portion, and a half etching region partially formed on one surface of the die pad portion and the lead portions, The entire surface of the other side of the pad portion and the lid portions is etched by a volume substantially coinciding with the entire volume of the half-etched regions.

본 발명에 관한 리드 프레임의 제조 방법은, 압연에 의해 제작된 금속판 형상의 원소재를 준비하는 단계와, 원소재를 에칭하여 원소재의 전체 두께를 관통하여 제거한 풀에칭 영역과 원소재의 일측면에서 원소재의 두께의 일부분만을 제거하여 형성된 하프에칭 영역을 갖는 패턴을 원소재에 형성하는 단계와, 하프에칭 영 역이 형성된 원소재의 일측면에 대하여 반대되는 원소재의 타측면에서 원소재의 일부분을 하프에칭으로 제거하는 단계를 포함한다.A lead frame manufacturing method according to the present invention includes the steps of: preparing a metal plate-shaped raw material produced by rolling; etching a raw material to form a full etching region through which the entire thickness of the raw material is removed, Forming a pattern having a half-etching region formed by removing only a part of the thickness of the raw material in a raw material, and forming a pattern having a half-etching region on the other side of the raw material opposite to one side of the raw material having the half- And removing a portion thereof by half etching.

본 발명에 있어서, 하프에칭으로 제거하는 단계에서는, 하프에칭 영역이 형성되어 원소재의 두께를 기준으로 비대칭을 이루는 압연 잔류 응력의 영향으로 원소재에 작용하여 원소재가 휘어지게 하는 굽힘력을 상쇄하도록 원소재의 타측면에서 하프에칭으로 제거되는 원소재의 두께를 결정할 수 있다.According to the present invention, in the step of removing by half etching, a half etching area is formed, and the bending force acting on the raw material due to the influence of the rolling residual stress asymmetric with respect to the thickness of the raw material is canceled The thickness of the raw material removed from the other side of the raw material by half etching can be determined.

본 발명에 있어서, 하프에칭으로 제거하는 단계에서, 원소재의 타측면의 전체 표면을 하프에칭 영역의 체적과 대략 일치하는 체적만큼 하프에칭으로 제거할 수 있다.In the present invention, in the step of removing by half etching, the entire surface of the other side surface of the raw material can be removed by half etching by a volume substantially equal to the volume of the half-etching region.

본 발명의 다른 측면에 관한 리드 프레임의 제조 방법은, 압연에 의해 제조된 금속판 형상의 원소재에 다이 패드부와 다이 패드부에서 소정 간격 이격되도록 배치되는 복수 개의 리드부들을 갖는 패턴을 형성하는 단계와, 패턴이 형성된 원소재의 일측 표면에서 원소재의 두께의 일부분을 하프에칭으로 제거하는 단계와, 원소재의 하프에칭된 면의 타측면에 접착 시트를 부착하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a lead frame, comprising: forming a pattern having a die pad portion and a plurality of lead portions spaced apart from each other by a predetermined distance in a die pad portion, Removing half of the thickness of the raw material from one surface of the raw material on which the pattern is formed by half etching; and attaching the adhesive sheet to the other side of the half-etched surface of the raw material.

본 발명의 다른 측면에 있어서, 하프에칭으로 제거하는 단계에서는, 접착 시트가 수축될 때 원소재에 작용하여 원소재가 휘어지게 하는 수축력과 원소재의 압연 잔류 응력이 대략 일치하도록 하프에칭으로 제거되는 원소재의 두께를 결정할 수 있다.According to another aspect of the present invention, in the step of removing by half etching, the adhesive sheet is removed by half etching so that the contraction force acting on the raw material when the adhesive sheet is shrunk to cause the raw material to bend and the rolling residual stress of the raw material substantially coincide The thickness of the raw material can be determined.

본 발명의 또 다른 측면에 관한 리드 프레임의 제조 방법은, 압연에 의해 제조된 압연 금속층과 압연 금속층과 상이한 열팽창계수를 갖는 부가 금속층을 구 비하는 원소재에 다이 패드부와 다이 패드부에서 소정 간격 이격되도록 배치되는 복수 개의 리드부들을 갖는 패턴을 형성하는 단계와, 패턴이 형성된 원소재의 일측 표면에서 원소재의 두께의 일부분을 하프에칭으로 제거하는 단계를 포함한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a leadframe, comprising the steps of: forming a die pad portion and a die pad portion in a raw material having a rolled metal layer and an additional metal layer having a thermal expansion coefficient different from that of the rolled metal layer, Forming a pattern having a plurality of lead portions spaced apart from each other, and removing half of the thickness of the raw material from one surface of the raw material on which the pattern is formed by half etching.

본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 하프에칭으로 제거하는 단계에서는, 압연 금속층과 부가 금속층의 열팽창계수의 차이로 인해 압연 금속층 및 부가 금속층에 작용하여 압연 금속층 및 부가 금속층이 휘어지게 하는 변형력과 압연 금속층의 압연 잔류 응력이 대략 일치하도록 하프에칭으로 제거되는 압연 금속층의 두께를 결정할 수 있다.According to another aspect of the present invention, in the step of removing by half-etching, a stress acting on the rolled metal layer and the additional metal layer due to the difference in thermal expansion coefficient between the rolled metal layer and the additional metal layer, It is possible to determine the thickness of the rolled metal layer to be removed by the half-etching so that the rolling residual stress of the rolled metal layer is substantially coincided.

상술한 바와 같은 본 발명의 리드 프레임과 리드 프레임의 제조 방법은, 압연 금속 소재를 포함하는 리드 프레임에 압연 잔류 응력의 평형이 깨짐으로 인해 발생할 수 있는 변형을 효과적으로 방지할 수 있다. 즉 원소재의 반대 측면을 하프에칭으로 제거함으로써 리드 프레임에 형성된 하프에칭 영역에서 압연 잔류 응력 불평형으로 인해 작용하는 굽힘력을 상쇄시킬 수 있으므로 리드 프레임의 변형이 잘 발생하지 않는다.The lead frame and the lead frame manufacturing method of the present invention as described above can effectively prevent deformation that may occur due to breakage of the balance of the rolling residual stress in the lead frame including the rolled metal material. That is, by removing the opposite side of the raw material by half-etching, the bending force due to the rolling residual stress unbalance can be canceled in the half etching area formed in the lead frame, so that the lead frame is not deformed well.

또한 리드 프레임에 접착 시트를 부착하는 경우나, 리드 프레임이 열팽창계수가 상이한 소재들을 포함하는 경우에도 원소재의 반대 측면을 하프에칭으로 제거함으로써 리드 프레임을 변형시키는 변형력을 상쇄시킬 수 있으므로 리드 프레임의 변형이 잘 발생하지 않는다.Further, even in the case of attaching the adhesive sheet to the lead frame or the case where the lead frame includes materials having different thermal expansion coefficients, the opposite side of the raw material is removed by half etching so that the deformation force for deforming the lead frame can be canceled, Deformation does not occur well.

이하, 첨부 도면의 실시예들을 통하여, 본 발명에 관한 리드 프레임과 리드 프레임의 제조 방법의 구성과 작용을 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the structure and operation of a lead frame and a lead frame manufacturing method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 관한 리드 프레임의 제조 방법의 각 단계들을 나타내는 공정 설명도들이며, 도 5는 원소재를 준비하는 단계를 나타낸다.FIGS. 5 to 10 are process explanatory views showing steps of a method of manufacturing a lead frame according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows a step of preparing a raw material.

원소재를 준비하는 단계에서는 압연에 의해 제작된 금속판 형상의 원소재를 준비한다. 원소재(20)는 릴(1, 2)에 감기어 이동하며 가압 롤러들(3)의 사이에서 압축된다. 원소재(20)는 C194나 C7025와 같은 전기 전도성을 갖는 금속 소재를 포함하며, 어닐링(annealing)과 롤러에 의한 가압과 같은 여러 가지 단계들을 거치는 압연 방식에 의해 금속 판재 형상으로 완성된다.In the step of preparing the raw material, a raw material of a metal plate shape prepared by rolling is prepared. The raw material 20 is wound around the reels 1 and 2 and compressed between the pressure rollers 3. [ The raw material 20 includes an electrically conductive metal material such as C194 or C7025 and is finished in the form of a metal plate by a rolling method through various steps such as annealing and pressing with a roller.

압연(壓延; rolling)은 밀가루 반죽을 밀어 평평하게 만드는 것과 같이 소재를 한 쌍의 롤 사이로 통과시키며 압축 하중을 가하여 두께를 감소시키고, 단면의 형상을 변화시키는 가공 공정을 말한다. Rolling is a process in which the material is passed between a pair of rolls, such as pushing the dough to make it flat, reducing the thickness by applying a compressive load and changing the shape of the cross section.

도 6은 도 5의 원소재에 감광성 레지스트를 도포한 단계를 도시하고, 도 7은 도 6의 원소재에 노광을 실시하는 단계를 도시하며, 도 8은 도 7의 원소재에 에칭을 실시하는 단계를 도시하고, 도 9는 도 7의 원소재의 에칭이 종료된 상태를 도시한다.Fig. 6 shows a step of applying a photosensitive resist to the raw material of Fig. 5, Fig. 7 shows a step of performing exposure to the raw material of Fig. 6, Fig. 8 shows a step of etching the raw material of Fig. And FIG. 9 shows a state where the etching of the raw material of FIG. 7 is finished.

원소재(20)가 준비되면 원소재(20)에 패턴을 형성하는 단계가 수행된다. 패턴의 형성은 원소재(20)에 감광성 레지스트(24, 25)를 도포하고(도 6), 노광을 실한 후(도 7), 감광성 레지스트의 일부를 제거하여 에칭을 실시한다(도 8). When the raw material 20 is prepared, a step of forming a pattern on the raw material 20 is performed. The formation of the pattern is performed by applying the photosensitive resist 24 or 25 to the raw material 20 (FIG. 6), performing the exposure (FIG. 7), and then removing a part of the photosensitive resist (FIG.

원소재(20)는 리드 프레임으로 기능하기 위한 여러 가지 패턴을 가지도록 에칭 공정을 거치게 될 것이므로, 이러한 에칭 공정의 적용을 위해 원소재(20)의 표면에 감광성 레지스트(24, 25)를 도포한다. Since the raw material 20 will be subjected to an etching process so as to have various patterns for functioning as a lead frame, the photosensitive resist 24 or 25 is applied to the surface of the raw material 20 for the application of this etching process .

원소재(20) 위에 감광성 레지스트(24, 25)를 형성한 후에는, 감광성 레지스트(24, 25) 위에 마스크(26, 27)를 배치하고, 노광 및 현상을 실시함으로써 감광성 레지스트(24, 25)의 일부를 제거한다. 감광성 레지스트(24, 25)의 제거되는 부분들(24b, 25b)은 에칭에 의해 원소재(20)에서 제거될 부분들에 해당한다.After the photosensitive resist 24, 25 is formed on the raw material 20, the masks 26, 27 are disposed on the photosensitive resist 24, 25, and the photosensitive resist 24, Lt; / RTI > The removed portions 24b and 25b of the photosensitive resist 24 and 25 correspond to portions to be removed from the raw material 20 by etching.

마스크(26, 27)에는 감광성 레지스트(24, 25)에서 원하는 부분을 제거할 수 있도록 패턴(28, 29)이 형성된다. 도시된 패턴(28, 29)은 네거티브 방식의 노광 및 현상을 위한 형태이며, 패턴(28, 29)에 의해 빛이 차단된 부분이 현상에 의해 제거될 것이다. Patterns 28 and 29 are formed on the masks 26 and 27 so as to remove a desired portion of the photosensitive resist 24 and 25. The illustrated patterns 28 and 29 are for exposure and development of a negative system, and a portion where light is blocked by the patterns 28 and 29 will be removed by development.

감광성 레지스트(24, 25)의 일부분이 제거되면 원소재(20)의 표면에는 감광성 레지스트(24, 25)의 나머지 부분(24a, 25a)이 존재한다.The remaining portions 24a and 25a of the photosensitive resist 24 and 25 are present on the surface of the raw material 20 when a part of the photosensitive resist 24 or 25 is removed.

노광 이후 현상이 이루어지면 원소재(20)의 표면에는 원소재(20)의 전체 두께(H)를 관통하여 원소재(20)가 제거되는 풀에칭이 실행되는 풀에칭 부분(20a)과, 원소재(20)의 두께의 일부분만이 제거되는 하프에칭이 실행되는 하프에칭 부분(20b)이 존재한다. 풀에칭 부분(20a)은 원소재(20)의 양측 표면의 감광성 레지스트가 모두 제거된 부분이고, 하프에칭 부분(20b)은 원소재(20)의 일측 표면의 감광성 레지스트만이 제거된 부분이다.A full etching portion 20a is formed on the surface of the raw material 20 so that full etching is performed to remove the raw material 20 through the entire thickness H of the raw material 20, There is a half-etching portion 20b in which half-etching is performed in which only a part of the thickness of the material 20 is removed. The full etching portion 20a is a portion where both the photosensitive resist on both side surfaces of the raw material 20 are removed and the half etching portion 20b is a portion where only the photosensitive resist on one surface of the raw material 20 is removed.

노즐들(30)을 통해 에칭 용액이 공급되면, 원소재(20)의 전체 두께(H)를 관통하여 원소재(20)가 제거되는 풀에칭이 실행되는 풀에칭과, 원소재(20)의 두께의 일부분만이 제거되는 하프에칭이 실행된다. When the etching solution is supplied through the nozzles 30, full etching is performed in which the raw material 20 is removed through the entire thickness H of the raw material 20, Half etching is performed in which only a part of the thickness is removed.

에칭이 완료되면, 원소재(20)에는 전체 두께를 관통하여 원소재(20)가 제거된 풀에칭 영역(20c, 20d)과, 원소재(20)의 두께 중 일부분만이 제거된 하프에칭 영역(20e, 20f)이 형성된다. After the etching is completed, the raw material 20 has full etching areas 20c and 20d through which the raw material 20 is removed through the entire thickness and half etching areas 20b and 20c in which only a part of the thickness of the raw material 20 is removed. (20e, 20f) are formed.

도 10은 도 9의 원소재에 하프에칭이 적용되는 단계를 도시한다.Fig. 10 shows a step in which half etching is applied to the raw material of Fig. 9;

패턴을 원소재(20)에 형성하는 단계가 완료된 이후에는, 원소재(20)의 표면의 감광성 레지스트의 나머지 부분(24a, 25a)들을 제거한 이후에, 원소재(20)의 일부분을 하프에칭에 의해 제거하는 단계가 실행된다. 노즐(31)을 통해 에칭 용액이 공급되면, 원소재(20)에서 하프에칭 영역(20e, 20f)이 형성된 원소재(20)의 일측면(22)에 반대되는 원소재(20)의 타측면(21)에서 원소재(20)의 일부분이 하프에칭으로 제거된다. After the step of forming the pattern on the raw material 20 is completed, after removing the remaining portions 24a, 25a of the photosensitive resist on the surface of the raw material 20, a part of the raw material 20 is subjected to half etching Is performed. When the etching solution is supplied through the nozzle 31, the other side of the raw material 20 opposite to the one side 22 of the raw material 20 in which the half etching regions 20e and 20f are formed in the raw material 20, A part of the raw material 20 is removed by the half-etching process.

하프에칭으로 원소재(20)의 타측면(21)의 일부분을 제거하는 단계에서는, 하프에칭 영역(20e, 20f)이 형성되어 원소재(20)의 두께를 기준으로 비대칭을 이루는 압연 잔류 응력의 영향에 의해 원소재(20)가 휘어지도록 원소재(20)에 작용하는 굽힘력을 상쇄하도록 하프에칭으로 제거되는 원소재(20)의 두께를 미리 결정할 수 있다.In the step of removing a part of the other side surface 21 of the raw material 20 by the half etching, the half etching areas 20e and 20f are formed so that the rolling residual stresses, which are asymmetric with respect to the thickness of the raw material 20 The thickness of the raw material 20 to be removed by half etching so as to cancel the bending force acting on the raw material 20 so that the raw material 20 is bent by the influence can be determined in advance.

이를 위하여 하프에칭으로 원소재(20)의 타측면(21)의 일부분을 제거하는 단계에서는, 원소재(20)의 타측면(21)의 전체 표면을 하프에칭 영역(20e, 20f)에서 제거된 체적과 대략 일치하는 체적만큼 하프에칭으로 제거할 수 있다.The entire surface of the other side surface 21 of the raw material 20 is removed from the half etching areas 20e and 20f in the step of removing a portion of the other side surface 21 of the raw material 20 by half- It can be removed by half etching as much as the volume which substantially coincides with the volume.

도 11은 압연 금속 소재의 내부에 작용하는 압연 잔류 응력을 나타내는 개념도이다. 도 11은 리드 프레임의 원소재(20)가 C194나 C7025와 같은 재질의 압연 금속 소재일 때에, 원소재(20)에 패턴을 형성하기 이전에 원소재(20)의 내부에서 작용하는 압연 잔류 응력을 잘 설명한다. 11 is a conceptual diagram showing the rolling residual stress acting inside the rolled metal material. 11 is a graph showing the relationship between the rolling residual stress acting inside the raw material 20 before forming the pattern on the raw material 20 when the raw material 20 of the lead frame is a rolled metal material such as C194 or C7025 .

원소재(20)는 두께의 부위별로 다른 압연 잔류 응력 분포를 나타낸다. 원소재(20)의 양면의 표면에 가까운 부분에는 압축 응력(32)이 존재하고, 원소재(20)의 중앙 부분에는 인장 응력(33)이 존재한다. 원소재(20)의 두께에서 가장 중앙의 지점에는 가장 높은 응력 분포가 나타난다. 이러한 압연 잔류 응력의 중요한 특성 중의 하나는 원소재(20)의 두께의 중심을 기준으로 정대칭을 이룬다는 점이다. 즉 원소재(20)의 내부에 압연 잔류 응력이 존재하더라도, 전체 응력의 합은 0이 되므로(ΣF=0), 힘의 균형에 의해 원소재(20)에 변형이 발생하지 않는다.The raw material 20 exhibits different rolling residual stress distributions for different portions of the thickness. A compressive stress 32 is present in a portion near the surface of both surfaces of the raw material 20 and a tensile stress 33 is present in the center portion of the raw material 20. [ The highest stress distribution appears at the most central point in the thickness of the raw material (20). One of the important characteristics of the rolling residual stress is that it forms a regular symmetry with respect to the center of the thickness of the raw material 20. That is, even if the rolling residual stress exists in the inside of the raw material 20, the sum of the total stress becomes 0 (? F = 0), so that deformation does not occur in the raw material 20 due to the balance of forces.

도 12는 압연 금속 소재의 압연 잔류 응력에 관한 제1 실험예의 결과를 나타내는 그래프이고, 도 13은 압연 금속 소재의 압연 잔류 응력에 관한 제2 실험예의 결과를 나타내는 그래프이며, 도 14는 압연 금속 소재의 압연 잔류 응력에 관한 제3 실험예의 결과를 나타내는 그래프이다. 도 12 내지 도 14는 압연 금속 소재의 종류에 따라 달리 나타나는 내부 압연 잔류 응력 분포를 측정한 데이터를 나타낸다. Fig. 12 is a graph showing the results of the first experimental example relating to the rolling residual stress of the rolled metal material, Fig. 13 is a graph showing the results of the second experimental example relating to the rolling residual stress of the rolled metal material, Of the first embodiment of the present invention. Figs. 12 to 14 show data of the internal rolling residual stress distribution which varies depending on the kind of the rolled metal material.

도 12는 두께가 0.125 mm 인 압연 금속 소재이고, 도 13과 도 14는 두께가 0.203 mm 인 소재가 대상이 되었다. 도 13 및 도 14를 통해 알 수 있는 것은 같은 두께를 갖더라도 다른 재질로 이루어질 때에는 응력이 다르게 나타난다는 점이다.FIG. 12 shows a rolled metal material having a thickness of 0.125 mm, and FIGS. 13 and 14 show a material having a thickness of 0.203 mm. 13 and 14, stresses are different when they are made of different materials even though they have the same thickness.

도 15는 도 11의 압연 금속 소재의 일부분이 하프에칭에 의해 제거되었을 때 내부에 작용하는 압연 잔류 응력을 나타내는 개념도이고, 도 16은 리드 프레임의 리드부의 하프에칭영역에 작용하는 압연 잔류 응력의 분포를 나타내는 사진이다. 도 15는 압연 금속 소재로 제조되는 리드 프레임을 제조하는 동안, 원소재(20)에 형성된 하프에칭 영역을 도시한다.Fig. 15 is a conceptual view showing the rolling residual stress acting inside when a part of the rolled metal material of Fig. 11 is removed by half etching, Fig. 16 is a graph showing the distribution of the rolling residual stress acting on the half- FIG. Fig. 15 shows a half-etching region formed in the raw material 20 during manufacture of a lead frame made of rolled metal material.

하프에칭 영역에서는 원소재(20)의 전체 두께 가운데 일부분만 제거되므로, 원소재(20)의 내부에 존재하던 압연 잔류 응력의 평형이 깨진다. 예를 들어 도 15에서와 같이 원소재(20)의 상측 부분의 50%가 제거된 경우 평형이 깨진 압연 잔류 응력의 영향으로 인해 도 16에서와 같이 리드 프레임의 하프에칭 영역에 굽힘(warpage)과 같은 변형이 발생한다. 도 16의 A 영역은 원소재에서 압연 잔류 응력이 평형을 이루는 부분이고, C 영역은 하프에칭 영역으로 평형이 깨져 변형이 발생한 영역이며, B 영역은 에칭에 의해 응력 풀림이 발생하기 시작하는 천이 영역이다.In the half etching region, only a part of the entire thickness of the raw material 20 is removed, so that the equilibrium of the rolling residual stress existing inside the raw material 20 is broken. For example, as shown in FIG. 15, when 50% of the upper portion of the raw material 20 is removed, the equilibrium is warped to the half-etched region of the lead frame as shown in FIG. 16 due to the influence of the rolling residual stress The same deformation occurs. The area A in FIG. 16 is a part where the rolling residual stress equilibrates in the raw material, the area C is a half etching area, the equilibrium is broken and the deformation occurs, and the area B is the transition area in which stress relaxation to be.

이러한 변형이 발생한 리드 프레임을 이용하여 QFN 유형의 반도체 패키지를 제조하는 중에 와이어 본딩 공정에서 리드 변형에 따른 바운싱(bouncing)이 발생하여 본딩의 품질이 불량해지고, 리드 프레임의 치수 규격의 불량이 발생하고, 수율이 저하된다.During manufacturing of a semiconductor package of a QFN type using the lead frame in which such deformation occurs, bouncing due to lead deformation occurs in the wire bonding process, resulting in poor bonding quality, defective dimensions of the lead frame , The yield is lowered.

도 17은 리드 프레임의 하프에칭영역에서 하프에칭된 두께에 따른 변형을 나타내는 그래프이다. FIG. 17 is a graph showing deformation according to thickness half-etched in the half-etching region of the lead frame. FIG.

다. 도 17은 QFN 패키징에 가장 많이 사용되는 리드 프레임의 소재인 0.203 mm 의 두께를 갖는 C194에 대한 에칭량에 따른 변형량을 분석한 것이다.All. 17 is an analysis of deformation amount according to an etching amount for C194 having a thickness of 0.203 mm which is a material of a lead frame most used for QFN packaging.

그래프에 나타난 바와 같이 에칭량(x; %)에 따른 원소재 C194의 두께 방향의 변형량(y; mm)은 다음과 같은 식으로 계산될 수 있다.As shown in the graph, the strain amount (y; mm) of the raw material C194 in the thickness direction according to the etching amount (x;%) can be calculated by the following equation.

Figure 112009014536237-pat00001
Figure 112009014536237-pat00001

리드 프레임 소재로 사용되는 C194의 압연 잔류 응력은 중심 부분에서 최대 응력 257 N/mm2 에 이른다. 압연 금속 소재가 갖는 압연 잔류 응력은 제조 업체의 제조 능력, 로트(lot)별 산포에 따라 최소 10257 N/mm2에서 400 N/mm2 까지 다양하게 분포되지만, 압연 잔류 응력의 많고 적음과 관계 없이 압연 공정으로 제조된 원소재의 두께 부분의 중심을 기준으로 압연 잔류 응력은 대칭을 이룬다.The rolling residual stress of the C194 used as the lead frame material reaches a maximum stress of 257 N / mm 2 at the center portion. The rolling residual stresses of the rolled metal materials vary widely from 10257 N / mm 2 to 400 N / mm 2 depending on the manufacturer's manufacturing capacity and lot size, but regardless of whether the rolling residual stress is large or small The rolling residual stress is symmetrical with respect to the center of the thickness of the raw material produced by the rolling process.

도 18은 도 9의 단계에서 원소재에 작용하는 내부 잔류 응력에 의한 변형을 나타내는 일부 사시도이다.Fig. 18 is a partial perspective view showing deformation due to internal residual stress acting on the raw material in the step of Fig. 9; Fig.

도 18은 도 9에 도시된 원소재(20)의 감광 레지스트의 나머지 부분(24a, 25a)을 제거한 상태의 원소재(20)를 도시한다. 에칭이 완료되면, 원소재(20)에는 전체 두께를 관통하여 원소재(20)가 제거된 풀에칭 영역(20c, 20d)과, 원소재(20)의 두께 중 일부분만이 제거된 하프에칭 영역(20e, 20f)이 형성된다. Fig. 18 shows a raw material 20 in which the remaining portions 24a and 25a of the photosensitive resist of the raw material 20 shown in Fig. 9 are removed. After the etching is completed, the raw material 20 has full etching areas 20c and 20d through which the raw material 20 is removed through the entire thickness and half etching areas 20b and 20c in which only a part of the thickness of the raw material 20 is removed. (20e, 20f) are formed.

하프에칭 영역(20e, 20f)에서는 압연 잔류 응력의 평형이 깨지므로, 응력의 영향으로 인해 변형이 발생한다. In the half-etching regions 20e and 20f, the equilibrium of the rolling residual stress is broken, so that deformation occurs due to the influence of the stress.

도 19는 도 10의 단계에 의해 완성된 리드 프레임의 내부 잔류 응력을 설 명하는 일부 사시도이다.Fig. 19 is a partial perspective view illustrating the internal residual stress of the lead frame completed by the step of Fig. 10; Fig.

도 10에 도시된 것과 같이 원소재(20)의 일부분을 하프에칭에 의해 제거하는 단계가 실행되면, 도 19에 도시된 것과 같이 변형된 부분을 갖지 않는 리드 프레임(50)이 완성된다.When the step of removing a part of the raw material 20 by half etching is performed as shown in Fig. 10, the lead frame 50 having no deformed portion as shown in Fig. 19 is completed.

본 발명의 일 실시예에 관한 리드 프레임(50)은 다이 패드부(51)와, 다이 패드부(51)에서 소정 간격 이격되도록 배치되는 복수 개의 리드부들(52)과, 다이 패드부(51)와 리드부들(52)의 일측 표면(53)에 부분적으로 형성된 하프에칭 영역(20e, 20f)를 구비하고, 다이 패드부(51)와 리드부들(52)의 타측 표면(54)의 전체 표면은 하프에칭 영역(20e, 20f)에서 하프에칭으로 제거된 전체 체적과 대략 일치하는 체적만큼 에칭으로 제거된다.The lead frame 50 according to an embodiment of the present invention includes a die pad portion 51, a plurality of lead portions 52 arranged to be spaced apart from the die pad portion 51 by a predetermined distance, And a half etching area 20e and 20f partially formed on one surface 53 of the lid part 52 and the entire surface of the die pad part 51 and the other surface 54 of the lid part 52 Is removed by etching as much as the volume substantially coinciding with the entire volume removed by the half-etching in the half-etching regions 20e and 20f.

일반적으로 QFN 패키징에 의해 반도체 장치를 제조할 때, 리드 프레임에서는 한쪽 표면의 일부 리드부들에만 하프에칭 영역이 형성된다. 비록 일부분이 에칭으로 제거되지만 압연 잔류 응력의 균형이 깨짐으로 인해 변형이 발생할 수 있다. 즉 리드 프레임의 코일셋(coil-set 리드 프레임의 스트립의 길이 방향으로의 변형)과, 크로스 보우(crossbow; 리드 프레임의 스트립의 폭 방향으로 변형)와 같은 변형들이 발생할 수 있다. Generally, when a semiconductor device is manufactured by QFN packaging, a half etching region is formed in only some of the lead portions of one surface in the lead frame. Although some are removed by etching, deformation may occur due to the unbalance of the rolling residual stress. Deformation such as a coil set of the lead frame (deformation in the longitudinal direction of the strip of the coil-set lead frame) and a crossbow (deformation in the width direction of the strip of the lead frame).

QFN 유형의 패키징은 사용되는 제품에 따른 리드 프레임의 디자인에 따라 하프에칭 영역의 범위가 달라진다. 본 발명의 일 실시예에 관한 리드 프레임과 리드 프레임의 제조 방법에서는, 이와 같이 리드 프레임에서 하프에칭 영역의 형성을 위해 제거된 부분의 체적과 실질적으로 일치하는 체적이 되도록, 하프에칭 영역이 형성된 리드 프레임의 일측 표면(53)의 반대되는 타측 표면(54)에서 제거되는 두께를 결정할 수 있다.Packaging of the QFN type has a range of half etching areas depending on the design of the lead frame depending on the product used. In the lead frame and the lead frame manufacturing method according to the embodiment of the present invention, the lead frame is formed so as to have a volume substantially equal to the volume of the portion removed for forming the half-etching region in the lead frame, It is possible to determine the thickness to be removed from the other opposite surface 54 of the one side surface 53 of the frame.

(실험예 1)(Experimental Example 1)

두께는 0.203mm(8mil)인, C194 소재(Fe: 2.1~2.6, P:0.015~0.15, Zn:0.05~0.2, Cu:rem)을 사용하여, 하프에칭 영역의 존재로 인해 압연 잔류 응력의 불평형에 의해 발생하는 굽힘력을 상쇄하도록 타측 표면에서 하프에칭으로 제거하는 전체 체적을 1% 내지 40%(더 바람직하게는 2% 내지 10%) 의 범위가 되게 함으로써, 리드 프레임의 변형을 효과적으로 방지할 수 있었다.Using the C194 material (Fe: 2.1 to 2.6, P: 0.015 to 0.15, Zn: 0.05 to 0.2, Cu: rem) with a thickness of 0.203 mm (8 mils), the presence of the half- (More preferably, 2% to 10%) of the total volume removed by the half-etching at the other surface so as to cancel the bending force generated by the bending force generated by the lead frame I could.

(실험예 2)(Experimental Example 2)

실험예 1과 동일한 두께 0.203mm(8mil)이며, C7025 소재(Ni: 2.2~4.2, Mg:0.05~0.3, Cu:rem)를 사용할 때에도, 하프에칭 영역의 존재로 인해 압연 잔류 응력의 불평형에 의해 발생하는 굽힘력을 상쇄하도록 타측 표면에서 하프에칭으로 제거하는 전체 체적을 하프에칭 영역의 부피와 실질적으로 동일하도록 조정함으로써, 리드 프레임의 변형을 효과적으로 방지할 수 있었다.Even when C7025 material (Ni: 2.2 to 4.2, Mg: 0.05 to 0.3, Cu: rem) having the same thickness as Experimental Example 1 is used, the presence of the half-etched region causes unevenness of rolling residual stress Deformation of the lead frame can be effectively prevented by adjusting the total volume to be removed from the other surface by half etching so as to cancel the bending force generated to be substantially equal to the volume of the half-etching region.

도 20은 일측 면에 접착 시트가 부착되는 일반적인 리드 프레임의 제조 방법을 설명하는 도면이다. 도 20에 나타난 리드 프레임의 제조 방법은, QFN 패키징 공정에 사용되는 리드 프레임을 제조할 때에, QFN 패키징 공정을 위해 리드 프레임(120)의 일측 표면에 접착 시트(121)을 부착하는 경우를 설명한다.20 is a view for explaining a general method of manufacturing a lead frame to which an adhesive sheet is attached on one side. The manufacturing method of the lead frame shown in Fig. 20 will be described in the case of attaching the adhesive sheet 121 to one side surface of the lead frame 120 for the QFN packaging process when manufacturing the lead frame used in the QFN packaging process .

이와 같이 접착 시트(121)를 리드 프레임(120)의 일측에 부착하는 종래의 방법에 의하면, 접착 시트(121)가 리드 프레임(120)의 길이 방향으로 당겨지면서 리드 프레임(120)의 표면에 접착(라미네이트)되므로(도 20의 (a)), 라미네이팅 후에 접착 시트(121)가 수축되는 과정에서 리드 프레임(120)에 변형이 발생할 수 있다(도 20의 (b)).According to the conventional method of adhering the adhesive sheet 121 to one side of the lead frame 120, the adhesive sheet 121 is pulled in the longitudinal direction of the lead frame 120 and adhered to the surface of the lead frame 120 (FIG. 20 (a)), the lead frame 120 may be deformed during the shrinkage of the adhesive sheet 121 after laminating (FIG. 20 (b)).

도 21은 본 발명의 다른 실시예에 관한 리드 프레임의 제조 방법을 설명하는 도면이다.21 is a view for explaining a method of manufacturing a lead frame according to another embodiment of the present invention.

도 21에 나타난 실시예에 관한 리드 프레임의 제조 방법은, 압연에 의해 제조된 금속판 형상의 원소재(220)에 다이 패드부와 다이 패드부에서 소정 간격 이격되도록 배치되는 복수 개의 리드부들을 갖는 패턴을 형성하는 단계와, 패턴이 형성된 원소재(220)의 일측 표면에서 원소재의 두께의 일부분을 하프에칭으로 제거하는 단계와, 원소재의 하프에칭된 면의 타측면에 접착 시트(221)를 부착하는 단계를 포함한다.A manufacturing method of a lead frame according to the embodiment shown in Fig. 21 is a method of manufacturing a lead frame having a die pad portion and a die pad portion having a plurality of lead portions Removing a part of the thickness of the raw material on one side surface of the raw material 220 on which the pattern is formed by half etching; forming an adhesive sheet 221 on the other side of the half-etched surface of the raw material And attaching.

도 21에 나타난 실시예에 관한 리드 프레임의 제조 방법은 QFN 패키징 공정에 사용되는 리드 프레임을 제조할 때에, QFN 패키징 공정을 위해 리드 프레임의 일측 표면에 폴리이미드 필름(PI film)을 부착하는 경우에 적용될 수 있다. The manufacturing method of the lead frame according to the embodiment shown in Fig. 21 is such that, when the lead frame used in the QFN packaging process is manufactured, when a polyimide film (PI film) is attached to one surface of the lead frame for the QFN packaging process Can be applied.

본 실시예에 관한 리드 프레임의 제조 방법에 의하면, 원소재(220)의 일측 표면의 일부분을 하프에칭으로 미리 제거하여 압연 잔류 응력의 평형이 깨지게 함으로써 원소재(220)의 접착 시트(221)의 수축으로 인한 변형을 상쇄할 수 있는 힘을 발생시킬 수 있다. 즉 접착 시트(221)가 수축될 때 원소재(220)가 휘어지도록 원소재(220)에 작용하는 수축력과 원소재(220)의 압연 잔류 응력이 대략 일치하도록 하프에칭으로 제거되는 원소재(220)의 두께를 결정할 수 있다. 또한 하프에칭으 로 제거되는 원소재(220)의 두께를 결정할 때에는 원소재(220)와 접착 시트(221)의 열팽창계수의 차이로 인한 변형량도 고려할 수 있다.According to the lead frame manufacturing method of this embodiment, a part of one side surface of the raw material 220 is previously removed by half-etching to break the balance of the rolling residual stress, It is possible to generate a force capable of canceling deformation due to shrinkage. The raw material 220 is removed by half etching so that the shrinkage force acting on the raw material 220 and the rolling residual stress of the raw material 220 are substantially equal to each other so that the raw material 220 is bent when the adhesive sheet 221 is shrunk ) Can be determined. In addition, when determining the thickness of the raw material 220 removed by the half-etching, the amount of deformation due to the difference in thermal expansion coefficient between the raw material 220 and the adhesive sheet 221 can be considered.

본 발명의 또 다른 실시예에 관한 리드 프레임의 제조 방법은, 압연 금속 소재로 이루어지는 압연 금속층과, 압연 금속층에 부착되며 상이한 열팽창계수를 갖는 부가 금속층을 구비하는 원소재를 이용하여 리드 프레임을 제조할 때에 적용될 수 있다. 상이한 열팽창계수를 갖는 층들을 구비하는 원소재를 이용할 때의 제조 방법은 도 21에 도시된 것과 같은 접착 시트가 일측 면에 부착되는 리드 프레임을 제조하는 경우와 유사하다. A lead frame manufacturing method according to still another embodiment of the present invention is a method of manufacturing a lead frame using a rolled metal layer made of a rolled metal material and a raw material attached to the rolled metal layer and having an additional metal layer having a different thermal expansion coefficient . A manufacturing method when using a raw material having layers having different thermal expansion coefficients is similar to the case of manufacturing a lead frame in which an adhesive sheet such as that shown in Fig. 21 is attached to one side.

즉 상이한 열팽창계수를 갖는 층들을 구비하는 원소재를 이용하여 리드 프레임을 제조하는 방법은, 압연에 의해 제조된 압연 금속층과 압연 금속층과 상이한 열팽창계수를 갖는 부가 금속층을 구비하는 원소재에 다이 패드부와 다이 패드부에서 소정 간격 이격되도록 배치되는 복수 개의 리드부들을 갖는 패턴을 형성하는 단계와, 패턴이 형성된 원소재의 일측 표면에서 원소재의 두께의 일부분을 하프에칭으로 제거하는 단계를 포함한다. That is, a method of manufacturing a lead frame using a raw material having layers having different thermal expansion coefficients is characterized in that a die pad portion is formed on a raw material having a rolled metal layer and an additional metal layer having a thermal expansion coefficient different from that of the rolled metal layer, Forming a pattern having a plurality of lead portions spaced apart from each other by a predetermined interval in the die pad portion; and removing a part of the thickness of the raw material on one surface of the patterned raw material by half etching.

이러한 단계들로 제조된 리드 프레임은 하프에칭으로 원소재의 일부분이 제거됨으로 인해 압연 잔류 응력의 균형이 깨어져 도 21의 (a)에 도시된 것과 같이 휘어진 상태로 완성된다. In the lead frame manufactured by these steps, the balance of the rolling residual stress is broken due to the removal of a part of the raw material by the half-etching, and the lead frame is completed in a bent state as shown in Fig. 21 (a).

QFN 패키징과 같은 반도체 장치의 조립 공정에서는 와이어 본딩이나 몰딩과 같이 열적 하중을 부여하는 상태에서 적용되는 공정들이 수행된다. 이러한 경우 고온 환경에서 압연 금속층과 부가 금속층의 상이한 열팽창계수로 인한 변형이 발 생할 수 있다. In the assembly process of a semiconductor device such as QFN packaging, processes that are applied in a state of applying a thermal load such as wire bonding or molding are performed. In such a case, deformation due to different thermal expansion coefficients of the rolled metal layer and the additional metal layer may occur in a high temperature environment.

따라서 휘어진 상태로 제조된 리드 프레임을 이용하여 QFN 패키징 공정을 수행하면 와이어 본딩이나 몰딩과 같이 열을 가하는 공정을 적용할 때에 도 21의 (b)에 도시된 것과 같은 상태로 리드 프레임이 원래의 평평한 형상으로 다시 변형될 수 있다.Accordingly, when the QFN packaging process is performed using the lead frame manufactured in a bent state, when the process of applying heat such as wire bonding or molding is applied, the lead frame is formed in a state as shown in (b) Shape. ≪ / RTI >

보다 구체적으로, 하프에칭으로 제거하는 단계에서는, 열이 가해져 압연 금속층과 부가 금속층의 열팽창계수의 차이로 인해 압연 금속층 및 부가 금속층이 휘어지도록 압연 금속층 및 부가 금속층에 작용하는 변형력과 압연 금속층의 압연 잔류 응력이 대략 일치하도록 하프에칭으로 제거되는 압연 금속층의 두께를 결정할 수 있다.More specifically, in the step of removing by half-etching, a stress acting on the rolled metal layer and the additional metal layer is applied to the rolled metal layer and the additional metal layer so that the rolled metal layer and the additional metal layer are bent due to the difference in thermal expansion coefficient between the rolled metal layer and the additional metal layer, It is possible to determine the thickness of the rolled metal layer to be removed by the half-etching so that the stresses coincide with each other.

본 발명은 상술한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the appended claims.

도 1은 종래의 QFN 반도체 패키지의 측면도이다.1 is a side view of a conventional QFN semiconductor package.

도 2는 종래의 반도체 패키지의 제조 공정에 사용되는 리드 프레임의 평면도이다. 2 is a plan view of a lead frame used in a manufacturing process of a conventional semiconductor package.

도 3은 도 2의 리드 프레임에서 ⅢⅢ 선을 따라 취한 측면도이다.3 is a side view taken along the line IIII in the lead frame of Fig.

도 4는 종래의 리드 프레임 제조 공정 중에 발생하는 리드 프레임의 변형의 예를 나타낸 사진이다. 4 is a photograph showing an example of deformation of a lead frame which occurs during a conventional lead frame manufacturing process.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 관한 리드 프레임의 제조 방법의 원소재를 준비하는 단계를 나타낸다.5 shows a step of preparing a raw material of a lead frame manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 6은 도 5의 원소재에 감광성 레지스트를 도포한 단계를 도시한다.Fig. 6 shows the step of applying the photosensitive resist to the raw material of Fig.

도 7은 도 6의 원소재에 노광을 실시하는 단계를 도시한다.Fig. 7 shows a step of exposing the raw material of Fig. 6 to light.

도 8은 도 7의 원소재에 에칭을 실시하는 단계를 도시한다.Fig. 8 shows a step of performing etching on the raw material of Fig.

도 9는 도 7의 원소재의 에칭이 종료된 상태를 도시한다.Fig. 9 shows a state in which the etching of the raw material in Fig. 7 is finished.

도 10은 도 9의 원소재에 하프에칭이 적용되는 단계를 도시한다.Fig. 10 shows a step in which half etching is applied to the raw material of Fig. 9;

도 11은 압연 금속 소재의 내부에 작용하는 압연 잔류 응력을 나타내는 개념도이다.11 is a conceptual diagram showing the rolling residual stress acting inside the rolled metal material.

도 12는 압연 금속 소재의 압연 잔류 응력에 관한 제1 실험예의 결과를 나타내는 그래프이다.12 is a graph showing the results of the first experimental example concerning the rolling residual stress of the rolled metal material.

도 13은 압연 금속 소재의 압연 잔류 응력에 관한 제2 실험예의 결과를 나타내는 그래프이다.13 is a graph showing the results of the second experimental example concerning the rolling residual stress of the rolled metal material.

도 14는 압연 금속 소재의 압연 잔류 응력에 관한 제3 실험예의 결과를 나타내는 그래프이다.14 is a graph showing the results of the third experimental example concerning the rolling residual stress of the rolled metal material.

도 15는 도 11의 압연 금속 소재의 일부분이 하프에칭에 의해 제거되었을 때 내부에 작용하는 압연 잔류 응력을 나타내는 개념도이다.Fig. 15 is a conceptual diagram showing the rolling residual stress applied to the inside when a part of the rolled metal material of Fig. 11 is removed by half etching.

도 16은 리드 프레임의 리드부의 하프에칭영역에 작용하는 압연 잔류 응력의 분포를 나타내는 사진이다.16 is a photograph showing the distribution of the rolling residual stress acting on the half-etched region of the lead portion of the lead frame.

도 17은 리드 프레임의 하프에칭영역에서 하프에칭된 두께에 따른 변형을 나타내는 그래프이다.FIG. 17 is a graph showing deformation according to thickness half-etched in the half-etching region of the lead frame. FIG.

도 18은 도 9의 단계에서 원소재에 작용하는 내부 잔류 응력에 의한 변형을 나타내는 일부 사시도이다.Fig. 18 is a partial perspective view showing deformation due to internal residual stress acting on the raw material in the step of Fig. 9; Fig.

도 19는 도 10의 단계에 의해 완성된 리드 프레임의 내부 잔류 응력을 설명하는 일부 사시도이다.Fig. 19 is a partial perspective view illustrating the internal residual stress of the lead frame completed by the step of Fig. 10; Fig.

도 20은 일측 면에 접착 시트가 부착되는 일반적인 리드 프레임의 제조 방법을 설명하는 도면이다. 20 is a view for explaining a general method of manufacturing a lead frame to which an adhesive sheet is attached on one side.

도 21은 본 발명의 다른 실시예에 관한 리드 프레임의 제조 방법을 설명하는 도면이다.21 is a view for explaining a method of manufacturing a lead frame according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

1, 2: 릴 28, 29: 패턴1, 2: Reel 28, 29: Pattern

3: 가압 롤러들 30, 31: 노즐3: pressure rollers 30, 31: nozzle

20: 원소재 32: 압축 응력20: raw material 32: compressive stress

20a: 풀에칭 부분 33: 인장 응력20a: Full etching part 33: Tensile stress

20b: 하프에칭 부분 50: 리드 프레임20b: Half etching part 50: Lead frame

20c, 20d: 풀에칭 영역 51: 다이 패드부20c and 20d: full etching region 51: die pad portion

20e, 20f: 하프에칭 영역 52: 리드부들20e, 20f: half-etching region 52: lead portions

21: 타측면 53: 일측 표면21: other side surface 53: one surface

22: 일측면 54: 타측 표면22: one side 54: the other side

24, 25: 감광성 레지스트 120: 리드 프레임24, 25: photosensitive resist 120: lead frame

24a, 25a: 나머지 부분 121: 접착 시트24a, 25a: Remaining portion 121: Adhesive sheet

24b, 25b: 제거되는 부분들 220: 원소재24b, 25b: parts to be removed 220:

26, 27: 마스크 221: 접착 시트26, 27: mask 221: adhesive sheet

Claims (8)

압연에 의해 제작된 금속판 형상의 원소재를 준비하는 단계;Preparing a raw material of a metal plate shape produced by rolling; 상기 원소재를 에칭하여 상기 원소재의 전체 두께를 관통하여 제거한 풀에칭 영역과, 상기 원소재의 일측면에서 상기 원소재의 두께의 일부분만을 제거하여 형성된 하프에칭 영역을 갖는 패턴을 상기 원소재에 형성하는 단계; 및A pattern having a full etching area in which the raw material is etched and removed through the entire thickness of the raw material and a half etching area formed by removing only a part of the thickness of the raw material from one side of the raw material, ; And 상기 하프에칭 영역이 형성된 상기 원소재의 상기 일측면에 대하여 반대되는 상기 원소재의 타측면에서 상기 원소재의 일부분을 하프에칭으로 제거하는 단계;를 포함하고,Removing a part of the raw material by half etching from the other side of the raw material opposite to the one side of the raw material on which the half etching area is formed, 상기 하프에칭으로 제거하는 단계에서는, 상기 하프에칭 영역이 형성되어 상기 원소재의 두께를 기준으로 비대칭을 이루는 압연 잔류 응력의 영향으로 상기 원소재에 작용하여 상기 원소재가 휘어지게 하는 굽힘력을 상쇄하도록 상기 원소재의 상기 타측면에서 하프에칭으로 제거되는 상기 원소재의 두께를 결정하는, 리드 프레임의 제조 방법.In the step of removing by the half-etching, the half-etching region is formed, and the bending force acting on the raw material due to the influence of the rolling residual stress asymmetric with respect to the thickness of the raw material is canceled The thickness of the raw material removed by half etching at the other side of the raw material. 삭제delete 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 하프에칭으로 제거하는 단계에서, 상기 원소재의 상기 타측면의 전체 표면을 상기 하프에칭 영역의 체적과 일치하는 체적만큼 하프에칭으로 제거하는, 리드 프레임의 제조 방법.Removing the entire surface of the other side surface of the raw material by half etching by a volume corresponding to the volume of the half etching area in the step of removing by half etching. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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