KR19980044548A - 전기적 연결 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기적 연결 구조에 관한 것으로, 반도체 칩, 그 반도체 칩과 전기적 연결된 복수 개의 내부 리드, 상기 반도체 칩, 내부 리드들을 내재·봉지하는 패키지 몸체 및 상기 복수 개의 내부 리드와 각기 일체로 형성되어 있으며 상기 패키지 몸체의 외부로 돌출되어서 외측 및 내측 방향으로 절곡된 복수 개의 외부 리드를 포함하는 반도체 칩 패키지; 및 상기 복수 개의 외부 리드들과 각기 전기적 연결된 랜드 패턴을 갖는 인쇄회로기판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 연결 구조를 제공함으로써, 본 발명에 의한 구조에 의하면, 다핀화된 패키지의 실장시 발생되는 외부 리드들간의 전기적 고장, 예컨대, 외부 리드와 랜드 패턴을 전기적 연결하는 솔더의 흘러 넘침에 의해 각기 통전(通電)됨으로써 발생하는 전기적 고장을 방지하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기적 연결 구조

본 발명은 전기적 연결 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패키지 몸체의 외부로 돌출된 외부 리드가 각기 갈매기 날개(gull wing) 형상과 『J』형상으로 반복 형성되어 있으며, 그 패키지의 각 외부 리드와 각기 대응된 인쇄회로기판의 랜드 패턴이 전기적 연결된 구조에 관한 것이다.

패키지는 실장 형태에 따라 크게 핀 삽입형과 표면 실장형으로 분류된다. 우선, 핀 삽입형은 인쇄회로기판을 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, 그 구멍에 개별의 핀 삽입형 패키지의 리드를 삽입시킨 후, 그 삽입된 개별 리드에 대하여 납땜이 되기 때문에 기판에 패키지를 실장하는 공정이 다(多) 단계로 진행됨으로써, 작업 생산성이 저하되는 한편, 취성(聚性)이 있는 기판을 펀칭과 같은 기계적 외력을 이용하여 구멍을 형성시킬 때 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 기술의 일 실시 예에 의한 전기적 연결 구조를 나타내는 평면도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ―Ⅱ선을 따라 자른 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 의한 전기적 연결 구조(100)는 반도체 칩 패키지의 패키지 몸체(60)의 외부로 돌출된 복수 개의 외부 리드(40)가 각기 대응된 인쇄회로기판(70)의 랜드 패턴(72)과 솔더의 융착에 의하여 전기적 연결된 구조를 갖는다.

여기서, 도 2를 참조하여 상기 반도체 칩 패키지의 내부 구조에 대하여 간단히 설명하면, 다이 패드(20)의 상부 면과 반도체 칩(10)의 하부 면이 은 에폭시 계열의 접착제에 의하여 접착되어 있으며, 그 반도체 칩(10)의 상부 면 가장자리 부분에 형성된 복수 개의 본딩 패드가 각기 대응된 복수 개의 내부 리드(30)와 본딩 와이어(50)에 의하여 전기적 연결되어 있다. 그리고, 상기 반도체 칩 패키지는 상기 다이 패드(20), 반도체 칩(10), 내부 리드들(30) 및 본딩 와이어(50)를 포함하는 전기적 연결 부분이 에폭시 계열의 성형 수지에 의하여 내재·봉지되어 패키지 몸체(60)가 형성되어 있으며, 상기 내부 리드들(30)과 각기 일체로 형성된 외부 리드들(40)이 상기 패키지 몸체(60)에 대하여 외부로 돌출되어 걸윙 형상으로 절곡된 구조를 갖는다. 이러한 외부 리드(40)는 상기 인쇄회로기판(70)의 일면에 형성된 랜드 패턴들(72)과 전기적 연결된다.

상기 반도체 칩 패키지의 외부 리드(40)와 랜드 패턴(72)과의 전기적 연결 관계를 좀 더 상세히 설명하면, 반도체 칩 패키지는 외부 리드(40)가 패키지 몸체(60)에 대하여 외부로 돌출되어 있으며, 그 절곡 형상은 갈매기 날개 형상을 갖는다. 이와 같은 외부 리드(40)의 형상은 랜드 패턴(72)과 전기적 연결됨에 있어서 정확한 정렬을 시각적으로 확인할 수 있는 장점을 갖는다.

도 3은 종래 기술의 다른 실시 예에 의한 전기적 연결 구조를 나타내는 평면도이다.

도 4는 도 3의 Ⅳ―Ⅳ선을 따라 자른 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 종래 기술에 의한 전기적 연결 구조(200)는 반도체 칩 패키지의 패키지 몸체(160)의 외부로 돌출된 복수 개의 외부 리드(140)가 각기 대응된 인쇄회로기판(170)의 랜드 패턴(172)과 솔더의 융착에 의하여 전기적 연결된 구조를 갖는다.

여기서, 도 4를 참조하여 상기 반도체 칩 패키지의 내부 구조에 대하여 간단히 설명하면, 다이 패드(120)의 상부 면과 반도체 칩(110)의 하부 면이 은 에폭시 계열의 접착제에 의하여 접착되어 있으며, 그 반도체 칩(110)의 가장자리 부분에 형성된 복수 개의 본딩 패드가 각기 대응된 복수 개의 내부 리드(130)와 본딩 와이어(150)에 의하여 전기적 연결되어 있다. 그리고, 상기 반도체 칩 패키지는 상기 다이 패드(120), 반도체 칩(110), 내부 리드들(130) 및 본딩 와이어(150)를 포함하는 전기적 연결 부분이 에폭시 계열의 성형 수지에 의하여 내재·봉지되어 패키지 몸체(160)가 형성되어 있으며, 상기 내부 리드들(130)과 각기 일체로 형성된 외부 리드들(140)이 상기 패키지 몸체(160)에 대하여 돌출되어 인쇄회로기판(70)의 랜드 패턴들(172)과 전기적 연결됨에 있어서 고밀도 실장성을 개선하기 위하여 『J』형상으로 절곡된 구조를 갖는다.

상기 반도체 칩 패키지의 외부 리드(140)와 랜드 패턴(172)과의 전기적 연결 관계를 좀 더 상세히 설명하면, 반도체 칩 패키지는 외부 리드(140)가 패키지 몸체(160)에 대하여 외부로 돌출되어 있으며, 그 절곡 형상은 패키지 몸체(160)의 외곽을 따라 내측으로 절곡된 형상을 갖는다. 이와 같은 외부 리드(140)의 형상은 도 1 및 도 2에서 설명된 반도체 칩 패키지에서의 랜드 패턴(72)과 전기적 연결됨에 있어서 정확한 정렬을 시각적으로 확인할 수 있는 장점은 갖지를 못하나, 인쇄회로기판 상에 더 많은 패키지가 실장될 수 있는 장점을 갖는다. 즉, 고밀도 실장이 개선된다는 것이다.

종래 기술에 의한 실시 예들에서 설명된 반도체 칩 패키지는 인쇄회로기판 상에 직접 실장되는 표면 실장형으로써 수요가 급증하고 있으나, 점점 다핀화되는 패키지 기술에 있어서, 외부 리드들간의 간격이 점점 근접해짐에 따라 대응되는 랜드 패턴과의 전기적 연결 공정에서 솔더의 흘러 넘침(overflowing)에 의하여 전기적 고장이 발생될 확률이 매우 높다.

따라서, 본 발명의 목적은 외부 리드들간의 간격이 매우 좁은 초다핀 패키지가 인쇄회로기판의 랜드 패턴에 실장됨에 있어서 신뢰성이 보장되는 전기적 연결 구조를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술의 일 실시 예에 의한 전기적 연결 구조를 나타내는 평면도.

도 2는 도 1의 Ⅱ―Ⅱ선을 따라 자른 단면도.

도 3은 종래 기술의 다른 실시 예에 의한 전기적 연결 구조를 나타내는 평면도.

도 4는 도 3의 Ⅳ―Ⅳ선을 따라 자른 단면도.

도 5는 본 발명에 의한 전기적 연결 구조를 나타내는 평면도.

도 6은 도 5의 Ⅵ―Ⅵ선을 따라 자른 단면도.

도 7은 도 5의 Ⅶ―Ⅶ선을 따라 자른 단면도.

※도면의 주요 부분에 대한 설명※

210 : 반도체 칩220 : 다이 패드

230 : 내부 리드242, 244 : 외부 리드

250 : 본딩 와이어260 : 패키지 몸체

270 : 인쇄회로기판272 : 랜드 패턴

300 : 전기적 연결 구조

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 반도체 칩, 그 반도체 칩과 전기적 연결된 복수 개의 내부 리드, 상기 반도체 칩, 내부 리드들을 내재·봉지하는 패키지 몸체 및 상기 복수 개의 내부 리드와 각기 일체로 형성되어 있으며 상기 패키지 몸체의 외부로 돌출되어서 외측 및 내측 방향으로 절곡된 복수 개의 외부 리드를 포함하는 반도체 칩 패키지; 및 상기 복수 개의 외부 리드들과 각기 전기적 연결된 랜드 패턴을 갖는 인쇄회로기판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 연결 구조를 제공한다.

이하 참조 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.

도 5는 본 발명에 의한 전기적 연결 구조를 나타내는 평면도이다.

도 6은 도 5의 Ⅵ―Ⅵ선을 따라 자른 단면도이다.

도 7은 도 5의 Ⅶ―Ⅶ선을 따라 자른 단면도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 의한 전기적 연결 구조(300)는 패키지 몸체(260)에 대하여 돌출된 외부 리드(242;244)가 갈매기 날개 형상과 『J』형상이 주기적으로 반복되는 구조로써, 반도체 칩 패키지의 패키지 몸체(260)의 외부로 돌출된 복수 개의 외부 리드(240)가 각기 대응된 인쇄회로기판(270)의 랜드 패턴(272)과 솔더의 융착에 의하여 전기적 연결된 구조를 갖는다.

여기서, 도 6 및 도 7을 참조하여 상기 반도체 칩 패키지의 내부 구조에 대하여 간단히 설명하면, 다이 패드(220)의 상부 면과 반도체 칩(210)의 하부 면이 은 에폭시 계열의 접착제에 의하여 접착되어 있으며, 그 반도체 칩(210)의 가장자리 부분에 형성된 복수 개의 본딩 패드가 각기 대응된 복수 개의 내부 리드(230)와 본딩 와이어(250)에 의하여 전기적 연결되어 있다. 그리고, 상기 반도체 칩 패키지는 상기 다이 패드(220), 반도체 칩(210), 내부 리드들(230) 및 본딩 와이어(250)를 포함하는 전기적 연결 부분이 에폭시 계열의 성형 수지에 의하여 내재·봉지되어 패키지 몸체(260)가 형성되어 있으며, 상기 내부 리드들(230)과 각기 일체로 형성된 외부 리드들(242;244)이 상기 패키지 몸체(260)에 대하여 돌출되어 인쇄회로기판(270)의 랜드 패턴들(272)과 전기적 연결됨에 있어서 각기 갈매기 날개 형상과 『J』형상이 반복되기 때문에 그에 대응하여 인쇄회로기판(270)의 랜드 패턴(272)도 형성되어 있다.

이와 같은 전기적 연결 구조(300)는 동일한 형상을 갖는 외부 리드들(242;244)간의 간격이 도 1 내지 도 4에서 설명된 전기적 연결 구조(100;200)에 비하여 2배 정도의 간격을 갖기 때문에 초다핀 구조를 갖는 패키지의 구현 및 실장시 발생되는 전기적 고장이 미연에 방지된다.

즉, 현재의 반도체 칩 패키지의 개발 추이가 다핀화로써, 선 배열 리드이면서 다핀이 요구되는 QFP(quad flat package)에서 리드간의 간격은 현재 0.4㎜에서 1999년에 0.3㎜ 정도가 예상되기 때문에 패키지 실장시 인쇄회로기판 상의 솔더의 흘러 넘침(overflowing)은 심각한 문제를 야기하여 결과적으로 전기적 고장이 발생되는 것이나, 본 발명에서 언급된 패키지의 외부 리드 구조 및 인쇄회로기판의 랜드 패턴 구조를 이용하면, 종래의 불량을 완전히 해소할 수 있다.

본 발명에 의한 구조에 의하면, 다핀화된 패키지의 실장시 발생되는 외부 리드들간의 전기적 고장, 예컨대, 외부 리드와 랜드 패턴을 전기적 연결하는 솔더의 흘러 넘침에 의해 각기 통전(通電)됨으로써 발생하는 전기적 고장을 방지하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 반도체 칩, 그 반도체 칩과 전기적 연결된 복수 개의 내부 리드, 상기 반도체 칩, 내부 리드들을 내재·봉지하는 패키지 몸체 및 상기 복수 개의 내부 리드와 각기 일체로 형성되어 있으며 상기 패키지 몸체의 외부로 돌출되어서 외측 및 내측 방향으로 절곡된 복수 개의 외부 리드를 포함하는 반도체 칩 패키지; 및

   상기 복수 개의 외부 리드들과 각기 전기적 연결된 랜드 패턴을 갖는 인쇄회로기판;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 연결 구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 외부 리드가 걸윙 및 『J』형상으로 주기적 돌출·절곡된 것을 특징으로 하는 전기적 연결 구조.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 외부 리드와 각기 대응된 랜드 패턴이 솔더의 융착에 의해 전기적 연결된 것을 특징으로 하는 전기적 연결 구조.