KR19980035063A

KR19980035063A - 패키지가 실장된 기판의 구조

Info

Publication number: KR19980035063A
Application number: KR1019960053293A
Authority: KR
Inventors: 성시찬
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1996-11-11
Filing date: 1996-11-11
Publication date: 1998-08-05

Abstract

본 발명은 패키지가 실장된 기판의 구조에 관한 것으로, 반도체 칩과 리드 프레임의 전기적 연결된 부분들이 내재·봉지된 패키지 몸체 및 그 패키지 몸체에 대하여 적어도 각기 마주보는 양 측면으로부터 돌출되어 있고, 상기 리드 프레임의 전기적 연결된 부분들과 각기 일체인 외부 리드들을 갖는 반도체 칩 패키지; 및 상기 반도체 칩 패키지의 외부 리드들에 각기 대응되어 전기적 연결된 기판 전극 패드들을 갖으며, 상기 반도체 칩 패키지의 패키지 몸체가 삽입된 요부를 갖는 기판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지가 실장된 기판의 구조를 제공하여, 패키지의 리드 절곡 공정이 요구되지 않음으로써, 리드의 절곡 불량이 미연에 방지되는 한편, 절곡에 따르는 고가의 장치의 추가적인 구입에 요구되지 않고, 기판의 요부에 패키지의 일정 부분이 삽입되기 때문에 정확한 정렬과 접착 공정이 진행되지 않는 것을 특징으로 한다.

Description

패키지가 실장된 기판의 구조

본 발명은 패키지가 실장된 기판의 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판의 상부 면에 패키지 몸체에 대응되는 요부(凹部)가 형성되어 있으며, 그 기판의 요부에 절곡 공정을 거치지 않은 패키지가 삽입됨과 동시에 기판 상부 면에 형성된 기판 전극 패드와 전기적 연결된 구조에 관한 것이다.

패키지는 실장 형태에 따라 크게 핀 삽입형과 표면 실장형으로 분류된다. 우선, 핀 삽입형은 기판을 관통하는 구멍에 패키지의 리드가 삽입되고, 그 기판의 저면을 납땜함으로써, 패키지와 기판이 전기적 연결되는 유형이다. 또한, 표면 실장형은 기판의 상부 면에 형성된 랜드 패턴(land pattern) 상에 패키지의 리드가 안착된 이후, I.R 리플로우 방법에 의해 기판과 패키지를 전기적 연결하는 유형이다.

상기 핀 삽입형은 기판의 소정 부분에 관통 구멍을 뚫고, 개별의 핀 삽입형 패키지를 삽입시킨 후, 그 삽입된 하나의 패키지에 대하여 납땜이 되기 때문에 기판에 패키지를 실장하는 공정이 각 패키지 별로 진행됨으로써, 작업 생산성이 저하되는 한편, 취성(聚性)이 있는 기판을 펀칭과 같은 기계적 외력을 이용하기 때문에 기판의 손상이 발생되는 단점이 있다. 또한, 핀 삽입형 패키지의 리드의 직경 내지 크기가 크기 때문에 기판의 고밀도 실장성을 개선할 수 없는 단점이 있다.

따라서, 현재의 패키지는 표면 실장형이 주종을 이루고 있으며, 상기에서 언급된 고밀도 실장성을 개선할 수 있는 한편, 복수 개의 표면 실장형 패키지가 기판에 안착되고, 동시에 I.R 리플로우가 진행되기 때문에 작업 생산성 측면에서도 유리한 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 패키지가 실장된 기판의 구조를 나타내는 평면도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ―Ⅱ선을 따라 자른 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 패키지가 실장된 기판의 구조는 패키지(100)의 외부 리드들(50)이 각기 대응된 기판(200)의 기판 전극 패드들(210)과 솔더(180)의 융착에 의하여 전기적 연결되어 있으며, 그 패키지(100)의 패키지 몸체(70) 하부 면과 상기 기판(200)의 상부 면이 접착제(190)에 의하여 접착·고정된 구조이다.

상기 패키지(100)의 내부 구조에 대하여 좀 더 상세히 설명하면, 패키지(100)는 다이 패드(20)의 상부 면과 복수 개의 본딩 패드(12)를 갖는 반도체 칩(10)의 하부 면이 은 에폭시(Ag epoxy) 계열의 접착제(30)에 의하여 접착되어 있으며, 그 본딩 패드들(12)은 각기 대응된 내부 리드들(40)과 본딩 와이어(60)에 의해 각기 전기적 연결되어 있다. 그리고, 그 패키지(100)는 상기 반도체 칩(10), 다이 패드(20), 내부 리드(40) 및 본딩 와이어(60)를 포함하는 전기적 연결 부분이 에폭시 계열의 성형 수지에 의해 봉지되어 형성된 패키지 몸체(70)에 내장되어 있으며, 전술된 외부 리드들(50)은 내부 리드들(40)과 각기 일체로 형성된 한편, 상기 패키지 몸체(70)에 대하여 돌출된 구조를 갖는다.

이와 같은 구조를 갖는 표면 실장형 패키지는 최근 요구되는 패키지의 경박단소(輕薄短小) 경향에 의해 고도의 리드 가공 정밀도가 요구된다. 더욱이, 고밀도 실장이 추진됨에 따라 리드 간격이 축소화되고, 또한 리드 길이 역시 짧게 되어 납땜 접합 품질의 유지 및 향상이 매우 곤란해지고 있다. 즉, 솔더링에 의한 패키지의 리드와 기판의 전극 패드간의 접합 품질에 있어서, 솔더 브리지(solder bridge) 및 드라이 솔더(dry solder)에 의한 접합 품질의 저하를 방지하기 위해서는 리드 가공 정밀도를 개선 및 리드 변형을 최소화할 수 있는 제조 기술이 요구되며, 이를 해결하고자 하기 위해서는 추가적인 고가(高價)의 반도체 리드 프레임 절단/절곡 장치, 패키지의 리드 외형 불량을 감지할 수 있는 장치 및 절곡에 불량이 발생된 리드를 교정할 수 있는 교정 절곡 장치의 구입이 요구됨으로써, 막대한 추가 비용이 소요된다.

또한, 도 1 및 도 2에서 나타나 있는 걸 윙(gull wing) 형상의 외부 리드를 갖는 패키지는 기판의 실장시에 먼저 패키지의 하부 면과 기판의 상부 면을 접착하여야 하기 때문에, 제조 공정이 복잡해지는 한편, 기판의 조립 생산성이 저하되는 단점이 있다. 상기 접착하는 이유는 솔더링에 의한 접합에 있어서, 패키지의 리드와 기판의 전극 패드간의 변위를 방지하기 위함이다.

따라서, 본 발명의 목적은 기판 상에 실장되는 패키지의 접합 품질을 개선하는 한편, 패키지가 실장되는 기판의 조립 공정을 단축할 수 있는 패키지가 실장된 기판의 구조를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 패키지가 실장된 기판의 구조를 나타내는 평면도.

도 2는 도 1의 Ⅱ―Ⅱ선을 따라 자른 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 패키지가 실장된 기판의 구조를 나타내는 평면도.

도 4는 도 3의 Ⅳ―Ⅳ선을 따라 자른 단면도.

※도면의 주요 부분에 대한 설명※

210 : 반도체 칩212 : 본딩 패드

220 : 다이 패드230 : 접착제

240 : 내부 리드250 : 외부 리드

260 : 본딩 와이어270 : 패키지 몸체

380 : 솔더400 : 기판

410 : 기판 전극 패드420 : 요부(凹部)

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 반도체 칩과 리드 프레임의 전기적 연결된 부분들이 내재·봉지된 패키지 몸체 및 그 패키지 몸체에 대하여 적어도 각기 마주보는 양 측면으로부터 돌출되어 있고, 상기 리드 프레임의 전기적 연결된 부분들과 각기 일체인 외부 리드들을 갖는 반도체 칩 패키지; 및 상기 반도체 칩 패키지의 외부 리드들에 각기 대응되어 전기적 연결된 기판 전극 패드들을 갖으며, 상기 반도체 칩 패키지의 패키지 몸체가 삽입된 요부를 갖는 기판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지가 실장된 기판의 구조를 제공한다.

이하 참조 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명에 의한 패키지가 실장된 기판의 구조를 나타내는 평면도이다.

도 4는 도 3의 Ⅳ―Ⅳ선을 따라 자른 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 패키지가 실장된 기판의 구조는 패키지(300)의 외부 리드들(250)이 각기 대응된 기판(400)의 기판 전극 패드들(410)과 솔더(380)의 융착에 의하여 전기적 연결되어 있으며, 그 패키지(300)의 패키지 몸체(270) 전반 정도가 상기 기판(400)의 요부(420)에 삽입된 구조이다.

상기 패키지(300)의 내부 구조에 대하여 좀 더 상세히 설명하면, 패키지(300)는 다이 패드(220)의 상부 면과 복수 개의 본딩 패드(212)를 갖는 반도체 칩(210)의 하부 면이 은 에폭시(Ag epoxy) 계열의 접착제(230)에 의하여 접착되어 있으며, 그 본딩 패드들(212)은 각기 대응된 내부 리드들(240)과 본딩 와이어(260)에 의해 각기 전기적 연결되어 있다. 그리고, 그 패키지(300)는 상기 반도체 칩(210), 다이 패드(220), 내부 리드(240) 및 본딩 와이어(260)를 포함하는 전기적 연결 부분이 에폭시 계열의 성형 수지에 의해 봉지되어 형성된 패키지 몸체(270)에 내장되어 있으며, 전술된 외부 리드들(250)은 내부 리드들(240)과 각기 일체로 형성된 한편, 상기 패키지 몸체(270)에 대하여 돌출된 구조를 갖는다.

상기 기판(400)에 대하여 좀 더 상세히 설명하면, 본 발명에 적용되는 기판(400)은 패키지 몸체(370)의 리드(250)를 중심으로 그 하부의 부분만큼이 되도록 스탬핑 또는 식각 방법에 의해 제조된 것이다.

본 발명에서 적용되는 표면 실장형 패키지(300)는 우선, 도 1 및 도 2에서 언급된 패키지(100)와는 달리 리드 절곡 공정을 거치지 않은 상태로써, 리드의 전 표면에 솔더 도금 공정이 전 처리된 리드 프레임에 있어서 발생되는 재 도금 공정이 요구되지 않는다. 즉, 전 처리된 리드 프레임의 리드를 절곡함에 있어서, 리드 표면에 도금된 박막(薄膜)이 벗겨짐에 따라 재도금 공정이 요구되는 한편, 그 벗겨진 부분이 리드의 표면에 달라붙은 상태에서 기판에 실장되는 경우 접합 불량을 야기하는 단점이 있다. 더욱이, 본 발명의 패키지는 절곡 공정을 거치지 않기 때문에 리드 절곡에 따른 불량은 미연에 방지되는 한편, 추가적인 고가(高價)의 절곡 및 교정 장치가 요구되지 않는다.

또한, 본 발명에 적용되는 기판(400)은 패키지(300)가 실장되는 패키지 몸체(370)에 대응되는 부분이 함몰된 요부(420)가 형성된 구조로서, 상기 절곡 공정이 요구되지 않는 패키지(300)에 대응되는 구조이다.

본 발명은 전술된 실시 예에 한(限)하여 설명되었지만, 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 갖은 자로서는 다양한 변형 실시 예를 구현할 수 있음은 자명(自明)한 것이다.

본 발명에 의한 구조에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 패키지의 리드 절곡 공정이 요구되지 않음으로써, 리드의 절곡 불량이 미연에 방지되는 한편, 절곡에 따르는 고가의 장치의 구입이 요구되지 않는다.

둘째, 기판의 요부에 패키지의 일정 부분이 삽입되기 때문에 정확한 정렬이 요구되지 않는 한편, 접착 공정이 생략된다. 왜냐하면, 종래의 패키지를 기판에 실장함에 있어서 기판과 패키지의 접합될 부분을 정확하게 정렬한 후, 기판의 상부 면과 패키지의 상부 면을 솔더링하여 접착·실장하는 공정을 다음 ①패키지를 기판의 요부가 삽입하고 ②솔더링하는 간단한 공정으로 대체할 수 있기 때문이다.

Claims

반도체 칩과 리드 프레임의 전기적 연결된 부분들이 내재·봉지된 패키지 몸체 및 그 패키지 몸체에 대하여 적어도 각기 마주보는 양 측면으로부터 돌출되어 있고, 상기 리드 프레임의 전기적 연결된 부분들과 각기 일체인 외부 리드들을 갖는 반도체 칩 패키지; 및

상기 반도체 칩 패키지의 외부 리드들에 각기 대응되어 전기적 연결된 기판 전극 패드들을 갖으며, 상기 반도체 칩 패키지의 패키지 몸체가 삽입된 요부를 갖는 기판;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지가 실장된 기판의 구조.
제 1항에 있어서, 상기 패키지의 패키지 몸체 하부 면이 상기 기판의 요부 바닥 면과 기계적 접촉되는 것을 특징으로 하는 패키지가 실장된 기판의 구조.
제 1항에 있어서, 상기 외부 리드가 상기 패키지 몸체에 대하여 수평으로 돌출된 것을 특징으로 하는 패키지가 실장된 기판의 구조.