KR19980048370A - 반도체 부품 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리이드부를 포함하는 리이드 프레임, 패턴접속부를 포함하는 인쇄회로기판 및 상기 리이드부 및 패턴 접속부를 접합하기 위해 그 사이에 형성된 접합층을 포함하는 반도체 부품에 있어서, 상기 접합층이 은과 솔더의 공융점 접합층인 반도체 부품 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 반도체 부품 제조방법에 따르면 인쇄회로기판의 패턴부를 은으로 일단계 도금함으로써 공정이 단순화되고 공정 단가가 저렴해질 수 있으며 공정 안정성을 이룰 수 있다. 또한, 비교적 낮은 온도에서 공융점 접합을 실시할 수 있기 때문에 이 방법에 따라 만들어지는 반도체 부품은 열적으로 변형될 가능성이 현저하게 감소되므로 바람직하다.

Description

반도체 부품 및 그 제조방법

본 발명은 반도체 부품 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리이드 프레임의 리이드부와 인쇄회로기판의 패턴 접속부를 접합하여 복합형 칩 캐리어를 형성함에 있어 인쇄회로기판에 은도금층이 형성된 반도체 부품 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 반도체 부품의 제조 방법은 멀티 칩 패키지 (multi chip package: MCP)에 관련된 기술로서 리이드 프레임 가공 기술과 인쇄회로기판 가공 기술을 복합 적용한 것이다. 즉, 전자 제품의 경박단소화 및 그에 따른 반도체 부품의 고집적화에 따라 본딩 패드 피치가 점차 줄어들고 있다. 따라서 파인 피치 (fine pitch)가 요구되는 이너 리이드 (inner lead)부를 PCB 가공기법으로 제조하고 외각 부분을 리이드 프레임 가공 기술로 제조한 다음, 각각을 접합하는 방법에 대한 연구가 진행되고 있다.

종래에는 미세 피치가 요구되는 경우, 즉 리이드와 리이드 간의 간격이 아주 좁은 경우 (예를 들어, 표면실장형기법 (SMT: Surface Mount Technology)의 경우에는 통상 약 300㎛이고 리이드 프레임에서는 통상 약 200㎛)에는 접합 부위를 누르는 치구인 팁 (tip)에 열원을 연결하여 접합 부위에 팁으로 열압착하여 부착하고 있는데 칩을 사용하여 리이드마다 개별적으로 부착할 수도 있고 한꺼번에 전체 리이드를 접착할 수도 있다.

한편, SMT에서 통상 사용했던 방법은 리플로우 (reflow) 솔더링 기법이다. 리플로우 솔더링 기법이란 접합될 양쪽 표면에 솔더를 도금하고 솔더가 용융될 때까지 두 표면을 함께 가열한 다음, 온도를 솔더의 용융점 이하로 낮추어 접합 위치를 경화시킴으로써 접합하는 방법이다.

또한, 리이드 프레임을 평평하게 만드는 일반적인 방법과는 달리 리이드 프레임의 리이드를 구부려 클립 형태로 만들어 인쇄회로기판에 끼워 고정한 후 솔더 (solder)를 도포하고 가열 압축하여 용융시켜서 접합하는 방법도 있다.

그러나, 팁을 이용하여 열압착 방식으로 접합시킬 경우에는 솔더가 용융될 때 표면 장력으로 인하여 팁에 솔더가 달라붙어 접합시 불량을 유발할 뿐 아니라 지속적으로 팁을 교체하여야 하는 문제가 발생되며, 팁에 열원을 연결하여 솔더를 용융 접합시켰다가 팁을 제거할 때 리이드 프레임이 들어 올려짐으로써 리이드가 들려 올라가기 때문에 접합 불량이 야기될 수 있다.

또한, 리플로우 솔더링 기법을 사용할 경우에는 인쇄회로기판의 패턴 접속부에 솔더층을 추가로 형성하여야 하므로 공정이 복잡해질 뿐 아니라 솔더를 다량 도포하여 접합하여야 하므로 미세 피치 제작시 리이드와 리이드 간에 단락이 발생할 수 있고 회로기판의 표면이 솔더로 오염될 가능성도 배제할 수 없으며, 클립 형태로 리이드 프레임을 가공하여 사용할 경우에는 가공이 어렵고 부착성도 불량하다는 문제점이 있다.

이러한 문제점들을 극복할 수 있는 방법으로서 본 발명자들은 인쇄회로기판의 패턴 접속부에 금 도금층을 형성하고 리이드 프레임의 리이드부에 솔더층을 형성하여 이 두층간을 공융점 접합함으로써 반도체 부품을 제조하는 방법에 대하여 제안한 바 있다.

그러나, 이 방법에 의하면 인쇄회로기판의 패턴 접속부에 니켈 도금층과 금 도금층을 차례로 형성하여야 하므로 다단계 공정을 실시하여야 할 뿐 아니라 금 도금층 형성에 사용되는 금의 순도를 99.9% 이상으로 유지하여야 하기 때문에 공정 안정성을 유지하기가 어렵고 고가의 금을 사용하여야 하기 때문에 제품 단가가 상승한다는 단점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 인쇄회로기판의 패턴상에 은 도금층을 형성하여 인쇄회로기판과 리이드 프레임 간의 접합 온도를 저하시킴으로써 열적 변형을 방지한 반도체 부품을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 인쇄회로기판의 패턴상에 은도금을 실시하여 인쇄회로기판과 리이드 프레임 간의 접합온도를 저하시킴으로써 열적 변형을 방지할 수 있을 뿐 아니라 공정을 저렴하고 안정되게 실시할 수 있는 반도체 부품의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 리이드부를 포함하는 리이드 프레임, 패턴접속부를 포함하는 인쇄회로기판 및 상기 리이드부 및 패턴 접속부를 접합하기 위해 그 사이에 형성된 접합층을 포함하는 반도체 부품에 있어서, 상기 접합층이 은과 솔더의 공융점 접합층인 반도체 부품에 의하여 달성될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 기술적 과제는 인쇄회로기판의 패턴부 상에 은 도금층을 형성하는 단계; 상기 패턴부와의 접착면을 포함하는 리이드 프레임의 리이드부의 적어도 일면에 솔더층을 형성하는 단계; 및 상기 패턴부와 리이드부를 공융점 접합하여 접합층을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 부품의 제조방법에 의하여 이루어질 수 있다.

공융점 접합이란 금속과 금속을 공융점까지 가열 압착한 다음, 공융점 이하의 온도에서 경화시켜서 접합층을 형성하는 금속과 금속간의 접합 방법이다.

상기 본 발명에 따른 반도체 부품의 제조방법에 있어서, 상기 은 도금층의 두께는 적어도 2㎛이고, 상기 솔더층의 두께는 10 내지 20㎛인 것이 바람직하며, 상기 공융점 접합은 250-290℃에서 실시되는 것이 바람직하다.

인쇄회로기판의 소재로는 통상 폴리이미드계 수지인 비스말레이미드트리아진 수지가 사용되는데 이 수지의 유리전이온도 값 (Tg)은 약 230 내지 300℃이다. 따라서, 공융점 접합 온도가 이 범위보다 지나치게 높으면 인쇄회로기판이 열적으로 변형될 가능성이 높기 때문에 바람직하지 않다. 그러나, 본 발명에 따르면 은과 솔더의 공융점 접합 온도가 전술한 바와 같이 비교적 낮기 때문에 회로기판의 열적 변형 가능성이 매우 낮다는 잇점이 있다.

본 발명에 따른 반도체 부품의 제조방법에 의하면, 인쇄회로기판의 패턴 도금을 은으로 도금하는 일단계 도금 공정을 채용하기 때문에 니켈 도금층 및 금 도금층을 순차적으로 도금하는 다단계 도금 공정에 비하여 공정이 단순화되고 공정 단가가 저렴해질 수 있으며 공정 안정성을 이룰 수 있다. 또한, 비교적 낮은 온도에서 공융점 접합을 실시할 수 있기 때문에 인쇄회로기판이 열적으로 변형될 가능성을 최대한 줄일 수 있다는 점에서도 바람직하다.

Claims (5)

1. 리이드부를 포함하는 리이드 프레임, 패턴접속부를 포함하는 인쇄회로기판 및 상기 리이드부 및 패턴 접속부를 접합하기 위하여 그 사이에 형성된 접합층을 포함하는 반도체 부품에 있어서,

   상기 접합층이 은과 솔더의 공융점 접합층인 것을 특징으로 하는 반도체 부품.
2. 인쇄회로기판의 패턴 접합부에 은 도금층을 형성하는 단계;

   리이드 프레임의 리이드부에 솔더층을 형성하는 단계; 및

   상기 은 도금층과 솔더층을 마주대고 공융점 접합하여 접합층을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 부품의 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 은 도금층의 두께가 적어도 2㎛인 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 제조방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 솔더층의 두께가 10-20㎛인 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 공융점 접합이 250-290℃에서 실시되는 것을 특징으로 하는 반도체 부품의 제조방법.