KR101748278B1 - 인캡슐레이션 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 인쇄회로기판을 인캡슐레이션하는 방법은 인쇄회로기판에 형성된 IO 패턴에 대응되도록 포스트부를 와이어 본딩시키는 단계; 노즐을 구비한 디스펜서(Dispenser)로 필러를 투입하여 상기 포스트부의 양 측면에 지지부를 형성하는 단계 및 상기 형성된 지지부 사이로 상기 필러를 투입하는 단계를 포함한다.

Description

인캡슐레이션 방법{METHOD FOR ENCAPSULATING}
본 발명은 인쇄회로기판을 인캡슐레이션하는 방법에 관한 것이다.
본드 비아 어레이(Bond Via Array, 이하 BVA)는 예를 들어 몰딩된 인캡슐레이션(encapsulation)과 같은 인캡슐레이션의 주 표면에서 덮히지 않은 단부들을 가진 수직으로 연장된 와이어 본드들의 어레이를 말한다.
이와 같은 BVA를 인캡슐레이션하는 방법과 관련하여 종래의 경우 많은 공정 비용이 사용됨에도 불구하고 높은 품질을 기대하기 어려운 문제가 있었다.
도 1a 내지 도 1f는 종래 기술에 따른 인쇄회로기판을 인캡슐레이션하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
종래 기술에 따른 인캡슐레이션 방법은 먼저, 도 1a와 같이 인쇄회로기판(100)에 형성된 IO 패턴(101)에 대응되도록 포스트부(110)를 와이어 본딩시킨다. 그리고 인쇄회로기판(100)의 포스트부(110)의 양 측면에 서브플레이트(120)를 형성한다.
다음으로, 도 1b와 같이 포스트부(110)의 간격 및 패드에 대응되도록 몰딩용 금형(130)을 형성하여, 양 서브플레이트(120) 상에 각각 증착시킨다. 이때, 각 몰딩용 금형(130)은 필러를 투입하기 위한 공간이 형성되도록 간격이 조절되어 증착될 수 있다.
그 다음 도 1c 및 도 1d와 같이 증착된 각 몰딩용 금형(130)의 공간 사이로 노즐을 구비한 디스펜서(Dispenser, A)를 통해 필러(140)를 투입한다. 그리고 도 1e와 같이 필러(140)가 완전히 투입되고 나면, 도 1f에 도시된 바와 같이 증착된 각 몰딩용 금형(130)을 제거한다.
이와 같은 종래 기술의 경우, 필러(140)를 투입하기 위해서는 필러 용액의 틀을 형성해주는 별도의 서브플레이트(120)를 형성하고, 서브플레이트(120)를 인쇄회로기판(100)에 증착하는 공정이 추가적으로 필요하다.
그리고 필러(140)를 투입하기 위하여 매번 몰딩용 금형(130)을 형성해야만 하는 공정이 추가되어야만 하고, 디바이스별로 사이즈 등의 규격에 맞게 별도의 몰딩형 금형(130)을 형성해야만 한다.
즉, 인쇄회로기판 전체를 인캡슐레이션 하는 경우에는 별도의 몰딩형 금형을 제작하지 않아도 되나, SIP(System In Package)나 모듈 형식, BVS(Ball Via Socket), BVA 같은 경우에는 인쇄회로기판(100)의 일부분만 인캡슐레이션해야 하므로 별도의 몰딩형 금형(130)이 필요하다.
이와 같이 종래 기술은 필러(140)를 투입하고자 함에 있어, 높은 공정 비용이 사용된다는 단점이 있다. 이로 인해 종래 기술은 높은 셋업 비용으로 인하여 디바이스의 높이나 어레이(array)에 대한 공정적 제한성이 높아지게 된다.
또한, 몰딩용 금형(130)에는 포스트부(110)의 패드가 삽입되도록 하는 홈이 형성되어 있으며, 포스트부(110)의 각 패드를 각 홈에 삽입할 때, 몰딩용 금형(130)에 부착된 필름으로 인하여 패드가 손상되거나 구부러지게 되는 경우가 빈번하게 발생된다.
또한, 인젝션 몰드 방식으로 인캡슐레이션을 진행하기 때문에, 자재의 평단도가 균일하지 않다는 문제가 있다.
위와 같은 문제로 인하여 종래 기술은 인캡슐레이션 공정시 높은 품질을 기대할 수 없다는 문제가 있다.
이와 관련하여, 한국공개특허공보 제10-1999-0000406호(발명의 명칭: 볼 그리드 어레이 반도체 패키지의 인캡슐레이션 방법)는 와이어 본딩을 수행한 후, 이형 접착 테이프를 반도체 패키지 상부 면에 부착하고, 내부에 소정의 홈이 형성되어 있는 금형을 이용한 트랜스퍼 몰딩을 수행하고, 트랜스퍼 몰딩이 완료된 후 상기 이형 접착 데이프를 제거하는 과정을 포함하는 기술을 개시하고 있다.
본 발명의 실시예는 인쇄회로기판상에 필러를 투입하여 포스트부의 양 측면에 지지부를 형성하고, 상기 지지부 사이로 필러를 투입함으로써, 공정 비용을 낮춤과 동시에 품질적 리스크를 최소화시킬 수 있는 인캡슐레이션 방법을 제공한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면은 인쇄회로기판을 인캡슐레이션하는 방법은 인쇄회로기판에 형성된 IO 패턴에 대응되도록 포스트부를 와이어 본딩시키는 단계; 노즐을 구비한 디스펜서(Dispenser)로 필러를 투입하여 상기 포스트부의 양 측면에 지지부를 형성하는 단계 및 상기 형성된 지지부 사이로 상기 필러를 투입하는 단계를 포함한다.
상기 포스트부는 하나 이상의 포스트를 각각 포함하는 제 1 포스트부와 제 2 포스트부로 구성되고, 상기 지지부를 형성하는 단계는, 상기 제 1 포스트부의 일측면과, 상기 제 1 포스트부의 타측면과 마주보는 상기 제 2 포스트부의 일측면과 반대되는 타측면에 상기 지지부를 형성한다.
상기 지지부 사이로 필러를 투입하는 단계는, 상기 제 1 포스트부의 일측면에 형성된 제 1 지지부로부터 상기 제 2 포스트부의 타측면에 형성된 제 2 지지부까지의 간격 사이에 상기 필러를 투입한다.
이때, 상기 지지부 사이로 필러를 투입하는 단계는, 상기 제 1 포스트부의 일측면에 형성된 제 1 지지부로부터 상기 제 1 포스트부의 타측면을 기준으로 기 설정된 간격만큼 상기 필러를 투입하여 제 3 지지부를 형성하는 단계; 상기 제 2 포스트부의 타측면에 형성된 제 2 지지부로부터 상기 제 2 포스트부의 일측면을 기준으로 기 설정된 간격만큼 상기 필러를 투입하여 제 4 지지부를 형성하는 단계 및 상기 제 3 지지부와 상기 제 4 지지부 사이의 공간에 상기 필러를 투입하는 단계를 포함한다.
여기에서, 상기 필러의 재료는 실리콘 또는 실리카이다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 몰딩용 금형을 사용하지 않으므로, 종래 기술과 같이 포스트부가 몰딩용 금형에 접촉하여 패드가 손상되는 문제를 해소할 수 있다.
또한, 필러 용액으로 댐을 형성하고, 댐 사이로 필러 용액을 투입하는 형태로 인캡슐레이션 공정을 진행함으로써, 종래 기술과 같은 별도의 서브플레이트 및 디바이스 별로 형성되는 몰딩용 금형을 필요로 하지 않아 공정 비용을 낮출 수 있다.
또한, 자재의 높이나 사이즈에 관계없이 셋업 비용이 발생하지 않으므로, 공정적 다양성을 가질 수 있다.
도 1a 내지 도 1f는 종래 기술에 따른 인쇄회로기판을 인캡슐레이션하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판을 인캡슐레이션하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본 발명의 일 실시예는 인쇄회로기판 상에 필러를 투입하여 포스트부의 양 측면에 지지부를 형성하고, 상기 지지부 사이로 필러를 투입함으로써, 공정 비용을 낮춤과 동시에 품질적 리스크를 최소화시킬 수 있는 인쇄회로기판의 인캡슐레이션 방법을 제공한다.
이하에서는 도 2a 내지 도 2e를 참조하여 인쇄회로기판의 인캡슐레이션 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판을 인캡슐레이션하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(200)이 구비된 상태에서, 인쇄회로기판(200)에 형성된 IO 패턴(201)에 대응되도록 포스트부(210)를 와이어 본딩시킨다.
즉, 인쇄회로기판(200)에 형성된 IO 패턴(201)의 각 위치에 각 포스트부(210)를 대응시키고, 전기적 연결을 위하여 와이어 본딩(wire bonding)시킨다.
이때, 와이어 본딩 공정은 도전성 와이어를 이용하여 인쇄회로기판(200)과 포스트(210)를 전기적으로 연결시키는 공정으로서, 본 발명의 일 실시예의 경우 다양한 방법에 따른 와이어 본딩 공정이 적용될 수 있다.
그리고 노즐을 구비한 디스펜서(dispenser, A)로 필러(filler)를 투입하여 포스트부(210)의 양 측면에 지지부(220a, 220b)를 형성한다. 즉, 필러 용액을 사용하여 포스트부(210)의 양 측면에 필러 용액을 투입하기 위한 댐(dam)을 형성한다.
여기에서, 필러의 재료는 실리카(SiO) 또는 실리콘(Si)일 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 인캡슐레이션 방법은 휘어지거나 탄력성이 있게 인캡슐레이션 하고자 하는 경우에는 실리콘를 사용할 수 있고, 단단하도록 인캡슐레이션 하고자 하는 경우에는 실리카를 사용할 수 있다.
이때, 포스트부(210)는 하나 이상의 포스트를 각각 포함하는 제 1 포스트부(210a)와 제 2 포스트부(210b)로 구성될 수 있다. 이는 아래에서 설명하는 바와 같이, 각 포스트부(210a, 210b)를 중심으로 하는 새로운 지지부(220c, 220d)를 형성하기 위함이며, 새로운 지지부(220c, 220d)를 통해 인캡슐레이션의 평탄도를 더욱 균일하도록 형성할 수 있다.
지지부(220a, 220b)는 도 2a와 같이 제 1 포스트부(210a)의 일측면에 제 1 지지부(220a)가 형성되고, 제 1 포스트부(210a)의 타측면과 마주보는 제 2 포스트부(210b)의 일측면과 반대되는 타측면에 제 2 지지부(220b)를 형성할 수 있다.
다음으로, 도 2b에 도시된 바와 같이 각 형성된 제 1 지지부(220a)와 제 2 지지부(220b) 사이로 디스펜서(A)를 통해 필러를 투입한다.
이때, 본 발명의 일 실시예에서의 각 지지부(220a, 220b) 사이로 필러를 투입하는 단계는 제 1 지지부(220a)로부터 제 2 지지부(220b)까지의 간격 사이에 필러를 투입하여 곧바로 도 2e에 도시된 바와 같이 인캡슐레이션 될 수 있다.
이와 달리, 본 발명의 일 실시예에서의 필러를 투입하는 단계는, 보다 평탄도를 높이기 위하여, 제 1 포스트부(210a)와 제 2 포스트부(210b)를 기준으로 하는 제 3 지지부(220c)와 제 4 지지부(220d)를 형성할 수 있다.
구체적으로, 도 2c에 도시된 바와 같이 제 1 포스트부(210a)의 일측면에 형성된 제 1 지지부(220a)로부터 제 1 포스트부(210a)의 타측면을 기준으로 기 설정된 간격(w)만큼 필러를 투입하여 제 3 지지부(220c)를 형성한다.
마찬가지로 제 2 포스트부(210b)의 타측면에 형성된 제 2 지지부(220b)로부터 제 2 포스트부(210b)의 일측면을 기준으로 기 설정된 간격(w)만큼 필러를 투입하여 제 4 지지부(220d)를 형성한다.
이때, 본 발명의 일 실시예는 디스펜서(A)를 통해 제 1 포스트부(210a) 및 제 2 포스트부(210b)를 구성하는 각 포스트의 패드 사이로 필러를 투입할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예는 각 포스트의 패드 부분이 손상을 입지 않도록 하면서 인캡슐레이션이 가능하다.
그 다음 도 2d에 도시된 바와 같이 제 3 지지부(220c)와 제 4 지지부(220d) 사이의 공간(S)에 필러를 투입하여, 도 2e와 같이 몰딩부(230)를 형성함으로써 인캡슐레이션 공정이 완료된다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예는 제 3 지지부(220c) 및 제 4 지지부(220d)를 별도로 형성함으로써, 종래 기술에 비하여 각 포스트(210a, 210b) 사이에 투입되는 필러 용액의 평탄도를 더욱 높일 수 있고, 각 포스트(210a, 210b)의 볼 패드의 손상 없이 몰딩부(230)를 형성할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 제 3 지지부(220c)와 제 4 지지부(220d) 사이의 공간(S)에 투입되는 필러 용액의 평단도를 더욱 높일 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 별도의 몰딩용 금형을 사용하지 않으므로, 종래 기술과 같이 포스트부가 몰딩용 금형에 접촉하여 패드가 손상되는 문제를 해결할 수 있다.
또한, 필러 용액으로 댐을 형성하고, 댐 사이로 필러 용액을 투입하는 형태로 인캡슐레이션 공정을 진행함으로써, 종래 기술과 같은 별도의 서브플레이트 및 디바이스 별로 형성되는 몰딩용 금형을 필요로 하지 않아 공정 비용을 낮출 수 있다.
또한, 자재의 높이나 사이즈에 관계없이 셋업 비용이 발생하지 않으므로, 공정적 다양성을 가질 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 인쇄회로기판 101: IO 패턴
110: 포스트부 120: 서브플레이트
130: 몰딩용 금형 140: 몰딩부
200: 인쇄회로기판 201: IO 패턴
210: 포스트부 210a~210b: 제 1 및 제 2 포스트부
220a~220d: 제 1 내지 제 4 지지부 230: 몰딩부

Claims (5)

  1. 인쇄회로기판을 인캡슐레이션하는 방법에 있어서,
    인쇄회로기판에 형성된 IO 패턴에 대응되도록 포스트부를 와이어 본딩시키는 단계;
    노즐을 구비한 디스펜서(Dispenser)로 필러를 투입하여 상기 포스트부의 양 측면에 지지부를 형성하는 단계; 및
    상기 형성된 지지부 사이로 상기 필러를 투입하는 단계를 포함하며,
    상기 포스트부는 하나 이상의 포스트를 각각 포함하는 제 1 포스트부와 제 2 포스트부로 구성되고,
    상기 지지부를 형성하는 단계는,
    상기 제 1 포스트부의 일측면에 제 1 지지부를 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 포스트부의 타측면과 마주보는 상기 제 2 포스트부의 일측면과 반대되는 타측면에 제 2 지지부를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 지지부 사이로 필러를 투입하는 단계는,
    상기 제 1 지지부로부터 상기 제 2 지지부까지의 간격 사이에 상기 필러를 투입하는 것인 인캡슐레이션 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부 사이로 필러를 투입하는 단계는,
    상기 제 1 포스트부의 일측면에 형성된 제 1 지지부로부터 상기 제 1 포스트부의 타측면을 기준으로 기 설정된 간격만큼 상기 필러를 투입하여 제 3 지지부를 형성하는 단계;
    상기 제 2 포스트부의 타측면에 형성된 제 2 지지부로부터 상기 제 2 포스트부의 일측면을 기준으로 기 설정된 간격만큼 상기 필러를 투입하여 제 4 지지부를 형성하는 단계; 및
    상기 제 3 지지부와 상기 제 4 지지부 사이의 공간에 상기 필러를 투입하는 단계를 포함하는 것인 인캡슐레이션 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3 지지부 및 제 4 지지부를 형성하는 단계는,
    상기 디스펜서를 통해 상기 제 1 포스트부 및 제 2 포스트부를 구성하는 각 포스트의 패드 사이로 상기 필러를 투입하는 것인 인캡슐레이션 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 필러의 재료는 실리콘 또는 실리카인 것인 인캡슐레이션 방법.
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