KR19980040832A - 리드 프레임 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지의 리드 프레임에 관한 것으로 리드 프레임의 제작시 리드 프레임 유니트간에 형성되어 있는 슬롯의 길이를 연장함으로써 몰딩 공정시 고온에 의해 리드 프레임이 열팽창되면서 발생되는 열응력을 효과적으로 분산시켜 다이 패드의 경사(tilt)나 위치이동(shift)을 최소화할 수 있다.

Description

리드 프레임 구조

본 발명은 반도체 패키지의 리드 프레임에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리드 프레임 제작시 리드 프레임 유니트간의 슬롯 길이를 연장하여 몰딩 후 열응력에 의해 다이 패드가 경사지거나 위치위동되는 것을 방지하기 위한 리드 프레임 구조에 관한 것이다.

최근 반도체 산업에서 다수의 입출력, 고출력, 고속 동작 및 향상된 열처리 등에 대한 요구로 인하여 반도체 칩 패키지의 기술의 중요성이 증대되고 있으며, 그 중에서 반도체 칩 패키지 제조시 발생하는 크랙과 열응력에 의해 발생되는 리드 프레임의 변형에 대한 대책이 개발되고 있는 추세이다.

도 1A는 종래의 리드 프레임의 구조를 나타낸 평면도이고, 도 1B는 종래의 리드 프레임을 이용하여 형성한 반도체 패키지를 나타낸 단면도이다.

도 1A에 도시된 바와 같이 사각형상의 리드 프레임(10)의 각면에는 복수의 리드들(11)이 일정 길이로 배열되어 있고, 리드 프레임(10)의 중앙에는 리드들(11)과 일정간격 이격되어 다이패드(15)가 타이바(13)에 의해 지지되어 있으며, 리드 프레임(10)의 가장자리에는 열응력에 의해 다이패드(15)가 경사지거나 위치이동하는 것을 방지하기 위해 슬롯(17)이 형성되어 있는데, 슬롯(17)은 리드 프레임(10) 각각의 면에 일정 길이로 배열되어 있는 리드들(11)의 전체 폭과 동일하다.

이와 같이 구성된 리드 프레임을 이용하여 반도체 패키지를 제작하는 과정을 도 1B를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 리드 프레임(10)의 다이 패드(15)에 접착제(21)를 도포한 후 접착제(21)를 이용하여 반도체 칩(19)을 다이 패드(15) 상부면에 부착하고, 리드 프레임(10)의 인너 리드들(11a)과 반도체 칩(19)을 전기적으로 연결하기 위해서 와이어 본딩을 한다. 이후, 리드 프레임(10)과 반도체 칩(19)과 와이어(23)를 외부 환경으로부터 보호하기 위해서 EMC(Epoxy Mold Compound) 수지(25)를 몰딩하여 외관을 형성한 후에 EMC 수지(25)의 안정된 결합을 위해서 고온에서 EMC 수지(25)를 경화시킨다.

이어서, EMC 수지(25)가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위해서 리드 프레임(10)에 형성되어 있는 댐바(dambar)를 절단하는 트림(trim) 공정을 진행하고, 아웃터 리드(11b)를 필요한 만큼 절단하여 인쇄회로 기판에 실장할 수 있도록 아웃터 리드(11b)를 절곡하여 원하는 형태로 만드는 폼(form)공정을 진행한다.

그러나, 리드 프레임을 고온(약 175℃ 정도)의 금형에 올려 놓으면 리드 프레임이 열팽창되면서 열응력이 발생되는데, 이로 인해 리드 프레임의 다이패드가 경사지거나 위치이동을 하게된다. 이와 같이 다이패드가 경사(tilt)지거나 위치이동(shift)되는 것을 방지하기 위해 리드 프레임의 각면에 슬롯이 형성되어 있는데, 기존의 슬롯으로는 열응력을 충분히 흡수하지 못하여 다이 패드의 경사나 위치이동을 방지하지 못함으로써 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 리드 프레임이 열팽창에 의해서 발생되는 열응력을 최대한 분산시켜 다이패드가 경사지거나 위치이동하는 것을 방지하기 위해서 슬롯의 길이를 연장한 리드 프레임 구조를 제공하는데 있다.

도 1A는 종래의 리드 프레임의 구조를 나타낸 도면이고, 도 1B는 종래의 리드 프레임을 이용한 반도체 패키지를 나타낸 단면도이고,

도 2A는 본 발명에 의한 리드 프레임의 구조를 나타낸 도면이고, 도 2B는 본 발명에 의한 리드 프레임을 이용한 반도체 패키지를 나타낸 단면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

30 : 리드 프레임31 : 리드

33 : 타이바35 : 다이 패드

37, 38 : 슬롯39 : 반도체 칩

43 : 와이어45 : EMC 수지

이와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 리드 프레임 본체에 타이바에 의해 지지되는 사각형상의 다이패드와, 상기 다이패드의 각변으로 소정거리 이격되어 외부 방향으로 배열 형성된 리드들과, 상기 각 리드들의 외측단부에 상기 리드들의 배열방향으로 형성된 슬롯을 포함하는 리드 프레임 구조에 있어서, 상기 다이패드가 열응력에 의해서 경사지거나 위치이동되는 것을 최소화하기 위해 상기 슬롯의 길이가 상기 배열방향으로 연장되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 의한 반도체 패키지를 일실시예 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2A는 본 발명에 의한 리드 프레임의 구조를 나타낸 평면도이고, 도 2B는 본 발명에 의한 반도체 패키지를 도시한 단면도이다.

도 2A에 도시된 바와 같이 사각형상의 리드 프레임(30)의 각면에는 복수의 리드들(31)이 일정 길이로 배열되어 있고, 리드 프레임(30)의 중앙에는 리드들(31)과 일정간격 이격되어 다이패드(35)가 타이바(33)에 의해 지지되어 있으며, 리드 프레임(30)의 가장자리에는 열응력으로 인해 리드 프레임(30)이 변형되거나 기울어지는 것을 방지하기 위해서 일정 길이로 슬롯(37)이 형성되어 있다. 여기서, 가로변에 형성되어 있는 슬롯(38)의 길이는 가로변에 배열되어 있는 리드들(31)의 전체 폭과 동일하나 리드 프레임(30) 유니트간에 형성되어 있는 슬롯(37)의 길이는 종래의 슬롯(37)의 양끝단에서 일정길이 연장하였다. 여기서 바람직하게는 슬롯(37)의 양끝단을 각각 8㎜정도 연장한다.

이와 같이 구성된 리드 프레임을 이용하여 반도체 패키지 제작하는 과정을 도 2B를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 리드 프레임(30)의 다이 패드(35)에 접착제(41)를 부착한 후 접착제(41)를 이용하여 반도체 칩(39)을 다이 패드(35) 상부면에 부착하고, 리드 프레임(30)의 인너 리드들(31a)과 반도체 칩(39)을 전기적으로 연결하기 위해서 와이어 본딩을 한다. 이후, 리드 프레임(30)과 반도체 칩(39)과 와이어(43)를 외부 환경으로부터 보호하기 위해서 EMC(Epoxy Mold Compound) 수지(45)를 몰딩하여 외관을 형성한 후에 EMC 수지(45)의 안정된 결합을 위해서 고온에서 EMC 수지(45)를 경화시킨다. 여기서, 반도체 패키지를 몰딩하기 위해서 고온의 금형에 리드 프레임(30)을 놓으면 고온의 열에 의해서 금속재질의 리드 프레임(30)이 열팽창된다. 이때 리프레임(30)에 열응력이 발생하게 되는데, 상기 열응력은 연장된 슬롯(37)(38)에 의해 흡수된다.

이어서, EMC 수지(45)가 외부로 노출되는 것을 방지하기 위해서 리드 프레임(30)에 형성되어 있는 댐바(dambar)를 절단하는 트림(trim) 공정을 진행하고, 아웃터 리드(31b)를 필요한 만큼 절단하여 인쇄회로 기판에 실장할 수 있도록 아웃터 리드(31b)를 절곡하여 원하는 형태로 만드는 폼(form)공정을 진행한다.

이와 같이 리드 프레임(30) 유니트간의 슬롯(37) 길이를 연장함으로써, 열팽창에 의해 발생되는 열응력을 충분히 흡수할 수 있어 다이 패드(35)의 경사나 위치이동을 최소화할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 리드 프레임의 유니트간에 형성되어 있는 슬롯의 길이를 연장하여 열팽창에 의해 리드 프레임에 발생되는 열응력을 충분히 흡수함으로써 다이패드의 경사나 위치이동을 최소화하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 리드 프레임 본체에 타이바에 의해 지지되는 사각형상의 다이패드와, 상기 다이패드의 각변으로 소정거리 이격되어 외부 방향으로 배열 형성된 리드들과, 상기 각 리드들의 외측단부에 상기 리드들의 배열방향으로 형성된 슬롯을 포함하는 리드 프레임 구조에 있어서,

   상기 다이패드가 열응력에 의해서 경사지거나 위치이동되는 것을 최소화하기 위해 상기 슬롯의 길이가 상기 배열방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 리드 프레임 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 리드 프레임 본체간에 형성되어 있는 슬롯이 일정길이 연장된 것을 특징으로 하는 리드 프레임 구조.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 슬롯은 상기 슬롯의 양끝단에서 각각 8㎜정도 연장된 것을 특징으로 하는 리드 프레임 구조.