KR19980084769A - High heat dissipation package and its manufacturing method - Google Patents

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KR19980084769A
KR19980084769A KR1019970020645A KR19970020645A KR19980084769A KR 19980084769 A KR19980084769 A KR 19980084769A KR 1019970020645 A KR1019970020645 A KR 1019970020645A KR 19970020645 A KR19970020645 A KR 19970020645A KR 19980084769 A KR19980084769 A KR 19980084769A
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heat
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slug
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최종곤
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윤종용
삼성전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 히트슬러그(heat slug)의 노출면적을 확대하여 열특성 향상을 이룩하도록 한 고발열 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high heat generating package and a method of manufacturing the same, which are intended to increase thermal characteristics by enlarging the exposed area of a heat slug.

본 발명의 목적은 히트슬러그의 표면적을 확대하여 방열효과를 극대화할 수 있도록 한 고발열 패키지 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a high heat generating package and a method of manufacturing the same to maximize the heat dissipation effect by expanding the surface area of the heat slug.

따라서, 본 발명은 얇은 금속판재를 스탬핑(stamping)하거나, 두꺼운 금속판재에 핀들을 형성하기 위해 에칭하여 히트슬러그의 노출 면적을 확대시키므로 고발열 패키지의 방열효과를 증대하고 이에 따른 열특성을 향상시킨다.Accordingly, the present invention increases the heat dissipation effect of the high heat generating package and thus improves the thermal characteristics by stamping the thin metal sheet or etching to form fins on the thick metal sheet to increase the exposed area of the heat slug.

Description

고발열 패키지 및 그 제조방법High heat generation package and its manufacturing method

본 발명은 고발열 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히트슬러그(heat slug)의 노출면적을 확대하여 열특성 향상을 이룩하도록 한 고발열 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high heat generation package, and more particularly, to a high heat generation package and a method of manufacturing the same to increase the thermal area of the heat slug (heat slug) to improve the thermal characteristics.

최근에 들어 반도체칩의 소형화, 고기능화, 고속화 경향에 따라 반도체칩의 소비전력이 증가하고 있다. 이는 자연적으로 패키지의 내부에서 발생하는 열의 증가를 가져왔다. 그래서, 상기 열을 효과적으로 방열하기 위해 히트슬러그(heat slug)를 설치한 고발열 패키지가 널리 사용되기 시작하였다.Recently, the power consumption of semiconductor chips is increasing due to the miniaturization, high functionality, and high speed of semiconductor chips. This naturally led to an increase in heat generated inside the package. Thus, a high heat generation package in which heat slugs are installed to effectively dissipate the heat has begun to be widely used.

지금까지는 표면실장형 고발열 패키지의 경우, EDQUAD, PQ2, PQ4, HYPER QUAD의 패키지와 같이, 히트슬러그가 외부로 노출한 타입과; DPH(die pad heat spreader)와 같이 히트스프레더(heat spreader)가 외부로 노출되지 않고 내부에 있는 타입과; MQUAD(metal QUAD)와 같이, 금속재질의 캡(cap)/베이스(base)를 이용하는 타입과; 퓨즈드 리드(fused lead)와 같이, 리드프레임의 내부리드들과 다이패드를 연결한 타입의 패키지들이 널리 사용되고 있다.Until now, in the case of the surface mount high heat generation package, the type of heat slug is exposed to the outside, such as packages of EDQUAD, PQ2, PQ4, and HYPER QUAD; A type in which a heat spreader is not exposed to the outside such as a die pad heat spreader (DPH); A type using a cap / base made of metal, such as MQUAD (metal QUAD); As with fused leads, packages of the type that connect the inner pads of the leadframe and the die pad are widely used.

상기 히트슬러그, 히트스프레더, 캡/베이스의 재질로는 알루미늄(Al)과 구리(Cu)가 주류를 이루고 있으며 패키지 타입에 따라 다소 차이가 있으나 1mm 내외의 두께가 적용되고 있다.As the material of the heat slug, heat spreader, and cap / base, aluminum (Al) and copper (Cu) make up the mainstream, and there are differences depending on the package type, but a thickness of about 1 mm is applied.

도 1은 종래의 고발열 패키지의 구조를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional high heat generation package.

도 1에 도시된 바와 같이, 고발열 패키지(10)는 히트슬러그(11)의 상부면 좌, 우 양측부가 절연성 접착제(15)에 의해 좌, 우 양측의 내부리드들(13)에 접착되어 있고, 반도체칩(1)이 내부리드들(13)의 대향하는 내측단부들 사이에 위치하도록 접착제(12)에 의해 히트슬러그(11)의 상부면 중앙부에 접착되어 있고, 반도체칩(1)의 본딩패드들(도시안됨)이 금속와이어(17)에 의해 해당 내부리드들(13)에 전기적으로 연결되어 있고, 히트슬러그(11)의 하부면을 제외한 상기 각부들이 봉지체(19)에 의해 봉지되는 구조로 이루어져 있다. 여기서, 히트슬러그(11)가 두껍고 평탄한 금속판재이고, 하부면 전체가 노출되며 봉지체(19)의 하부면과 동일 레벨을 이루고 있다.As shown in FIG. 1, the heat generating package 10 has left and right sides of the upper surface of the heat slug 11 adhered to the inner leads 13 on both left and right sides by an insulating adhesive 15. The semiconductor chip 1 is bonded to the central portion of the upper surface of the heat slug 11 by the adhesive 12 so that the semiconductor chip 1 is located between the opposing inner ends of the inner leads 13, and the bonding pad of the semiconductor chip 1 is attached. (Not shown) is electrically connected to the corresponding inner leads 13 by the metal wire 17, and the parts except the lower surface of the heat slug 11 are sealed by the encapsulation body 19. Consists of Here, the heat slug 11 is a thick and flat metal plate material, and the entire lower surface is exposed to form the same level as the lower surface of the encapsulation body 19.

이와 같이 구성되는 종래의 고발열 패키지의 작용을 설명하면, 히트슬러그(11)를 지지하는 리드프레임의 내부리드들(13)이 열특성 향상을 위해 구리(Cu)로 이루어져 있고, 제품의 경박화에 대한 요구에 따라 내부리드들(13)의 두께가 얇다. 그리고, 히트슬러그(11)가 두꺼운 금속판재로 이루어져 있고, 그 노출된 하부면이 평면으로 이루어져 있다. 따라서, 고발열 패키지(10)의 내부에서 발생한 대부분의 열이 히트슬러그(11)의 노출된 하부면을 거쳐 외부로 방열된다.Referring to the operation of the conventional high heat generating package configured as described above, the inner lead 13 of the lead frame supporting the heat slug 11 is made of copper (Cu) to improve the thermal characteristics, and to reduce the lightness of the product The thickness of the inner leads 13 is thin as required. The heat slug 11 is made of a thick metal sheet, and the exposed lower surface is made of a flat surface. Therefore, most of the heat generated inside the high heat generation package 10 is radiated to the outside through the exposed lower surface of the heat slug 11.

그러나, 종래의 고발열 패키지에서는 히트슬러그(11)를 지지하는 내부리드들(13)이 얇아 벤딩(bending) 강도가 약할 뿐만 아니라 히트슬러그(11)와의 접합후 취급하기 어려웠다. 특히, QFP와 같은 표면실장형 패키지에서는 히트슬러그의 무게가 패키지 조립공정에 미치는 영향이 매우 크므로 심한 경우 금속와이어(17)의 끊어짐 등의 불량이 자주 발생하기도 하였다.However, in the conventional high heat generation package, the inner leads 13 supporting the heat slug 11 are thin, so that the bending strength is weak and difficult to handle after joining the heat slug 11. In particular, in the surface-mount package such as the QFP, the weight of the heat slug has a great effect on the package assembly process, so in some cases, defects such as breakage of the metal wire 17 are frequently generated.

또한, JEDEC(joint electronic device engineering council), EIAJ(Electronic industries association of Japan) 등에 의해 규격화된 패키지 사이즈에서는 히트슬러그의 두께 및 방열면적을 확대하는 것이 어려우므로 고발열 제품의 경우, 패키지 사이즈가 큰 것을 적용하지 않으면 안되었다. 이로 인해, 인쇄회로기판 사이즈가 커져 전자기기 등의 소형화에 부응하기 어려웠다.In addition, in package sizes standardized by joint electronic device engineering council (JEDEC), electronic industries association of Japan (EIAJ), etc., it is difficult to expand the heat slug thickness and heat dissipation area. I had to do it. As a result, the size of the printed circuit board is increased and it is difficult to meet the miniaturization of electronic devices and the like.

따라서, 본 발명의 목적은 히트슬러그의 표면적을 확대하여 방열효과를 극대화할 수 있도록 한 고발열 패키지 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a high heat generating package and a method of manufacturing the same to maximize the heat dissipation effect by expanding the surface area of the heat slug.

도 1은 종래의 고발열 패키지의 구조를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional high heat generation package.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 고발열 패키지의 구조를 나타낸 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing the structure of a high heat generation package according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 고발열 패키지의 구조를 나타낸 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view showing the structure of a high heat generation package according to another embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 고발열 패키지의 제조방법을 나타낸 플로우차트.4 is a flowchart showing a method of manufacturing a high heat generation package according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 고발열 패키지의 제조방법을 나타낸 플로우차트.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a high heat generation package according to another embodiment of the present invention.

*도면의주요부분에대한부호의설명** Explanation of symbols on the main parts of the drawings *

1: 반도체칩 10: 고발열 패키지 11: 히터슬러그(heat slug) 12,15: 접착제 13: 내부리드 17: 금속와이어 19: 봉지체 20,30: 고발열 패키지 21,31: 히터슬러그 21a,31a: 하부면 22: 내부공간 31b: 핀DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor chip 10 High heat generation package 11 Heat slug 12 and 15 Adhesive 13 Internal lead 17 Metal wire 19 Encapsulation body 20 and 30 High heat generation package 21 and 31 Heater slug 21a and 31a Lower part Face 22: internal space 31b: pin

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 고발열 패키지는 표면적 확대를 위해 상부면 각 측단부가 소정의 형태로 스탬핑되는 방열용 히트슬러그와;High heat generating package according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a heat dissipation heat slug stamped in a predetermined form on each side of the upper surface for expanding the surface area;

상기 히트슬러그의 상부면 중앙부에 각각 접착되는 내부리드들을 갖는 리드프레임과;A lead frame having internal leads adhered to a central portion of an upper surface of the heat slug;

상기 내부리드들의 대향하는 내측단부들 사이에 위치하도록 상기 히트슬러그의 상부면 중앙부에 접착되는 반도체칩과;A semiconductor chip bonded to a central portion of an upper surface of the heat slug so as to be positioned between opposite inner ends of the inner leads;

상기 반도체칩의 본딩패드들과 상기 내부리드들을 대응하여 전기적으로 연결하는 금속와이어와;A metal wire correspondingly electrically connecting the bonding pads of the semiconductor chip and the internal leads;

상기 히트슬러그의 하부면을 제외한 상기 각부를 봉지하는 봉지체를 포함하는 것을 특징으로 한다.And an encapsulation body encapsulating the respective portions except for the lower surface of the heat slug.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 고발열 패키지의 제조방법은 방열용 히트슬러그의 표면적 확대를 위해 상기 히트슬러그의 상부면 각 측단부를 소정의 형태로 스탬핑하는 단계와;Method for manufacturing a high heat generating package according to an embodiment of the present invention for achieving the above object comprises the steps of stamping each side end portion of the upper surface of the heat slug in a predetermined form for expanding the surface area of the heat slug;

상기 히트슬러그의 상부면 중앙부의 측단부에 리드프레임의 내부리드들을 각각 접착하는 단계와;Bonding inner leads of the lead frame to side ends of the central portion of the upper surface of the heat slug;

상기 내부리드들의 대향하는 내측단부들 사이에 위치하도록 반도체칩을 상기 히트슬러그의 상부면 중앙부에 접착하는 단계와;Bonding a semiconductor chip to a central portion of an upper surface of the heat slug so as to be positioned between opposing inner ends of the inner leads;

상기 내부리드들과 상기 반도체칩의 본딩패드들을 대응하여 전기적으로 연결하는 단계와;Correspondingly electrically connecting the inner leads and bonding pads of the semiconductor chip;

상기 히트슬러그의 하부면을 제외한 상기 각 부를 봉지체에 의해 봉지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And sealing each of the portions except the lower surface of the heat slug by an encapsulation body.

또한, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 의한 고발열 패키지는 표면적 확대를 위해 하부면 중앙부를 소정의 형태로 에칭한 방열용 히트슬러그와;In addition, the high heat generating package according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is a heat dissipation heat slug which is etched in a predetermined form on the lower surface center portion to increase the surface area;

상기 히트슬러그의 상부면 측단부에 각각 접착되는 내부리드들을 갖는 리드프레임과;A lead frame having inner leads adhered to upper end portions of the heat slugs, respectively;

상기 내부리드들의 대향하는 내측단부들 사이에 위치하도록 상기 히트슬러그의 상부면 중앙부에 접착되는 반도체칩과;A semiconductor chip bonded to a central portion of an upper surface of the heat slug so as to be positioned between opposite inner ends of the inner leads;

상기 반도체칩의 본딩패드들과 상기 내부리드들을 대응하여 전기적으로 연결하는 금속와이어와;A metal wire correspondingly electrically connecting the bonding pads of the semiconductor chip and the internal leads;

상기 히트슬러그의 하부면을 제외한 상기 각부를 봉지하는 봉지체를 포함하는 것을 특징으로 한다.And an encapsulation body encapsulating the respective portions except for the lower surface of the heat slug.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 의한 고발열 패키지의 제조방법은 방열용 히트슬러그의 표면적 확대를 위해 상기 히트슬러그의 하부면 중앙부를 소정 형태로 에칭하는 단계와;According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a high heat generating package, the method including: etching a central portion of a lower surface of the heat slug in order to enlarge a surface area of a heat radiating heat slug;

상기 히트슬러그의 상부면 측단부에 리드프레임의 내부리드들을 각각 접착하는 단계와;Bonding inner leads of the lead frame to the upper end portions of the heat slugs, respectively;

상기 내부리드들의 대향하는 내측단부들 사이에 위치하도록 반도체칩을 상기 히트슬러그의 상부면 중앙부에 접착하는 단계와;Bonding a semiconductor chip to a central portion of an upper surface of the heat slug so as to be positioned between opposing inner ends of the inner leads;

상기 내부리드들과 상기 반도체칩의 본딩패드들을 대응하여 전기적으로 연결하는 단계와;Correspondingly electrically connecting the inner leads and bonding pads of the semiconductor chip;

상기 히트슬러그의 하부면을 제외한 상기 각 부를 봉지체에 의해 봉지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And sealing each of the portions except the lower surface of the heat slug by an encapsulation body.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 고발열 패키지 및 그 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 종래의 부분과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하도록 한다.Hereinafter, a high heat generation package according to an embodiment of the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are given to the same parts as the conventional parts.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 고발열 패키지의 구조를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the structure of a high heat generation package according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 고발열 패키지(20)는 얇고 평탄한 금속판재인 히트슬러그(21)의 양측단부가 L자의 형태로 스탬핑(stamping)되어 있고, 히트슬러그(21)의 상부면 중앙부 좌, 우 양측이 절연성 접착제(25)에 의해 좌, 우 양측의 내부리드들(13)에 접착하고 있고, 반도체칩(1)이 접착제(12)에 의해 히트슬러그(21)의 상부면 중앙부에 접착하며 내부리드들(13)의 대향하는 내측단부들 사이에 위치하고 있고, 반도체칩(1)의 본딩패드들(도시안됨)이 금속와이어(17)에 의해 해당 내부리드들(13)에 전기적으로 연결되어 있고, 히트슬러그(21)의 하부면 전체가 노출되도록 상기 각부들이 봉지체(19)에 의해 봉지되는 구조로 이루어져 있다.As shown in FIG. 2, the high heat generation package 20 has both ends of the heat slug 21, which is a thin and flat metal plate, stamped in an L shape, and the center of the upper surface of the heat slug 21 is left and right. Both sides are bonded to the inner leads 13 on the left and right sides by the insulating adhesive 25, and the semiconductor chip 1 is adhered to the center of the upper surface of the heat slug 21 by the adhesive 12. Located between opposite inner ends of the leads 13, bonding pads (not shown) of the semiconductor chip 1 are electrically connected to the corresponding inner leads 13 by metal wires 17, The parts are encapsulated by the encapsulation body 19 so that the entire bottom surface of the heat slug 21 is exposed.

여기서, 히트슬러그(11)의 각 측단부의 평탄한 하부면(21a)은 봉지체(19)의 하부면과 동일 레벨을 이루고 그 길이가 0.5mm이다.Here, the flat lower surface 21a of each side end of the heat slug 11 has the same level as the lower surface of the encapsulation body 19, and its length is 0.5 mm.

이와 같이 구성되는 고발열 패키지의 제조방법을 첨부한 도면 제 4도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 고발열 패키지의 제조방법을 나타낸 플로우차트이다.A method of manufacturing a high heat generation package configured as described above will be described in detail with reference to FIG. 4. 4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a high heat generation package according to an embodiment of the present invention.

먼저, 단계(S1)에서는 금형(도시 안됨)을 이용하여 얇고 평탄한 금속판재를 스탬핑하여 히트슬러그(21)를 준비하여 놓는다. 여기서, 히트슬러그(21)는 양측단부의 평탄한 하부면(21a)의 길이(ℓ1)가 소정의 길이, 예를 들어 0.5mm 정도 되도록 L자의 형태로 스탬핑(stamping)된다. 이는 다음의 몰딩공정이 진행되는 동안 봉지체(19)용 액상의 수지가 몰딩압력에 의해 하부면(21a)까지 진입할 수 있으나 히트슬러그(21)의 내부공간(22)으로 더 이상 진입하는 것을 방지하기 위함이다.First, in step S1, a heat slug 21 is prepared by stamping a thin flat metal sheet using a mold (not shown). Here, the heat slug 21 is stamped in an L shape such that the length L 1 of the flat lower surface 21 a of both side ends is about a predetermined length, for example, about 0.5 mm. This means that during the next molding process, the liquid resin for the encapsulation body 19 may enter the lower surface 21a by the molding pressure, but no longer enter the inner space 22 of the heat slug 21. This is to prevent.

이어서, 단계(S3)에서는 히트슬러그의 스탬핑공정이 완료되고 나면, 상기 히트슬러그(21)의 상부면 중앙부 양측에 절연성 접착제(15), 예를 들어 접착테이프 또는 접착수지에 의해 리드프레임의 좌, 우 양측의 내부리드들(13)을 어태칭한다.Subsequently, in step S3, after the stamping process of the heat slug is completed, the left and right sides of the lead frame may be formed by insulating adhesive 15, for example, an adhesive tape or an adhesive resin, on both sides of the center of the upper surface of the heat slug 21. The inner leads 13 on both sides are attached.

단계(S5)에서는 리드프레임의 어태칭공정이 완료되고 나면, 상기 좌, 우 양측 내부리드들(13)의 대향하는 내측단부 사이에 위치하도록 반도체칩(1)을 접착제(12)에 의해 히트슬러그(21)의 중앙부 상부면에 어태칭한다. 단계(S7)에서는 다이어태칭공정이 완료되고 나면, 반도체칩(1)의 본딩패드들(도시 안됨)을 금속와이어(17)에 의해 내부리드들(13)에 대응하여 전기적 연결을 실시한다.In the step S5, after the attaching process of the lead frame is completed, the semiconductor chip 1 is heat slugd by the adhesive 12 so that the semiconductor chip 1 is positioned between the opposite inner ends of the left and right inner leads 13. It attaches to the upper surface of the center part of (21). In step S7, after the die attaching process is completed, the bonding pads (not shown) of the semiconductor chip 1 are electrically connected to the inner leads 13 by the metal wires 17.

단계(S9)에서는 와이어본딩공정이 완료되고 나면, 몰딩공정을 이용하여 히트슬러그(21)의 하부면 전체를 제외한 상기 각부를 봉지체(19)에 의해 봉지한다.In the step S9, after the wire bonding process is completed, the respective parts except for the entire lower surface of the heat slug 21 are sealed by the encapsulation body 19 using the molding process.

여기서, 몰딩공정이 진행되는 동안 봉지체(19)용 액상의 수지가 몰딩압력에 의해 하부면(21a)까지 진입할 수 있으나 히트슬러그(21)의 내부공간(22)으로 더 이상 진입하는 것을 방지하기 위해 하부면(21a)이 소정의 길이, 예를 들어 0.5mm의 길이를 갖는다.Here, while the molding process is in progress, the liquid resin for the encapsulation body 19 may enter the lower surface 21a by the molding pressure, but is prevented from entering the inner space 22 of the heat slug 21 any more. In order to achieve this, the lower surface 21a has a predetermined length, for example, a length of 0.5 mm.

한편, 히트슬러그(21)의 높이가 봉지체(19)의 하부면에서 내부리드들(31)의 하부면까지의 높이보다 0.01-0.05mm 높도록 히트슬러그(21)를 스탬핑되어 있는 경우, 히트슬러그(21)가 내부리드들(13)의 내측단부를 상측으로 밀어 올리려고 하므로 히트슬러그(21)가 내부리드들(13)의 복원력에 의해 하측으로 눌러진다. 따라서, 하부면(21a)이 몰딩용 하부다이(도시 안됨)의 상부면을 확실하게 눌러 봉지체(19)가 내부공간(22)으로 진입하는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, when the heat slug 21 is stamped so that the height of the heat slug 21 is 0.01-0.05mm higher than the height from the bottom surface of the encapsulation body 19 to the bottom surface of the inner leads 31, Since the slug 21 tries to push up the inner ends of the inner leads 13, the heat slug 21 is pressed downward by the restoring force of the inner leads 13. Therefore, the lower surface 21a can reliably press the upper surface of the molding die (not shown) to prevent the encapsulation body 19 from entering the internal space 22.

마지막으로, 상기 봉지체(19)의 측면으로 돌출한 리드프레임의 외부리드들(도시 안됨)을 도금공정과 절곡/절단공정으로 처리하여 도 2에 도시한 바와 같은 고발열 패키지(20)를 완성한다.Finally, the outer lead (not shown) of the lead frame protruding to the side of the encapsulation 19 is processed by a plating process and a bending / cutting process to complete the high heat generating package 20 as shown in FIG. 2. .

따라서, 얇은 금속판재의 히트슬러그(21)가 스탬핑되어 패키지의 사이즈를 증대시키지 않으면서도 종래의 고발열 패키지에 비하여 히트슬러그(21)의 노출 표면적이 확대될 수 있다. 그러므로, 고발열 패키지(20)는 방열효과를 증대시키고 양호한 열특성을 갖는다.Therefore, the exposed surface area of the heat slug 21 can be enlarged as compared with the conventional high heat generation package without the size of the heat slug 21 of the thin metal plate stamped to increase the size of the package. Therefore, the high heat generation package 20 increases the heat dissipation effect and has good thermal characteristics.

한편, 히트슬러그(21)가 하나의 단차를 갖도록 스탬핑되어 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 적어도 하나 이상의 여러개 단차를 갖도록 스탬핑되는 것도 가능함은 당연하다 할 것이다.On the other hand, although the heat slug 21 is stamped to have one step, the present invention is not limited thereto, and it will be obvious that the stamped to have at least one or more steps.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 의한 고발열 패키지를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 종래의 부분과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하도록 한다.Hereinafter, a high heat generation package according to another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are given to the same parts as the conventional parts.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 고발열 패키지의 구조를 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the structure of a high heat generation package according to another embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고발열 패키지(30)는 히트슬러그(31)가 도 1의 히트슬러그(21)를 대신하는 것을 제외하면 고발열 패키지(20)의 구조와 동일한 구조로 이루어져 있다. 여기서, 히트슬러그(31)는 그 하부면 중앙부에 핀들(31b)이 하향 돌출하여 있으며, 양측단부의 평탄한 하부면(31a)은 봉지체(19)의 하부면과 동일한 레벨을 이루고 그 길이(ℓ2)가 0.5mm 정도이다.As shown in FIG. 3, the high heat generating package 30 of the present invention has the same structure as that of the high heat generating package 20 except that the heat slug 31 replaces the heat slug 21 of FIG. 1. . Here, the fins 31b protrude downward in the center of the lower surface of the heat slug 31, and the flat lower surface 31a of both ends has the same level as the lower surface of the encapsulation body 19, and the length (l) 2 ) is about 0.5mm.

이와 같이 구성되는 고발열 패키지의 제조방법을 첨부한 도면 제 5도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 고발열 패키지의 제조방법을 나타낸 플로우차트이다.A method of manufacturing a high heat generation package configured as described above will be described in detail with reference to FIG. 5. 5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a high heat generation package according to another embodiment of the present invention.

먼저, 단계(S11)에서는 에칭공정을 이용하여 두껍고 평탄한 금속판재를 에칭하여 히트슬러그(31)를 준비하여 놓는다. 여기서, 히트슬러그(31)의 양측단부의 평탄한 하부면(31a)을 제외한 하부면 중앙부에 소정 형태의 기둥, 예를 들어 원형 기둥, 즉 핀들(31b)이 하향 돌출되어 있다. 상기 하부면(31a)의 길이(ℓ2)가 소정의 길이, 예를 들어 0.5mm 정도되는데 이는 다음의 몰딩공정이 진행되는 동안 봉지체(19)용 액상의 수지가 몰딩압력에 의해 하부면(31a)까지 진입할 수 있으나 히트슬러그(31)의 핀들(31b)로 더 이상 진입하는 것을 방지하기 위함이다.First, in step S11, a heat and slug 31 is prepared by etching a thick and flat metal sheet using an etching process. Here, a pillar of a predetermined shape, for example, a circular pillar, that is, fins 31b protrudes downward from the center of the lower surface except for the flat lower surface 31a of both side ends of the heat slug 31. The length L 2 of the lower surface 31a is about a predetermined length, for example, about 0.5 mm, which means that the liquid resin for the encapsulation body 19 is lowered by the molding pressure during the following molding process. 31a) may be entered but to prevent further entry into the fins 31b of the heat slug 31.

이어서, 단계(S13)에서는 히트슬러그의 에칭공정이 완료되고 나면, 상기 히트슬러그(31)의 상부면 양측에 절연성 접착제(15), 예를 들어 접착테이프 또는 접착수지에 의해 리드프레임의 좌, 우 양측의 내부리드들(13)을 어태칭한다.Subsequently, in step S13, after the etching process of the heat slug is completed, the left and right sides of the lead frame are formed by insulating adhesive 15, for example, adhesive tape or adhesive resin, on both sides of the upper surface of the heat slug 31. Attaching the inner leads 13 on both sides.

단계(S15)에서는 리드프레임의 어태칭공정이 완료되고 나면, 상기 좌, 우 양측 내부리드들(13)의 대향하는 내측단부들 사이에 위치하도록 반도체칩(1)을 접착제(12)에 의해 히트슬러그(31)의 상부면 중앙부에 어태칭한다. 단계(S17)에서는 다이어태칭공정이 완료되고 나면, 반도체칩(1)의 본딩패드들(도시 안됨)을 금속와이어(17)에 의해 내부리드들(13)에 대응하여 전기적 연결을 실시한다.In the step S15, after the attaching process of the lead frame is completed, the semiconductor chip 1 is heated by the adhesive 12 so as to be positioned between the opposing inner ends of the left and right inner leads 13. Attaching to the center part of the upper surface of the slug 31 is carried out. In step S17, after the die attaching process is completed, the bonding pads (not shown) of the semiconductor chip 1 are electrically connected to the inner leads 13 by the metal wires 17.

단계(S19)에서는 와이어본딩공정이 완료되고 나면, 몰딩공정을 이용하여 하부면 전체를 제외한 상기 각부를 봉지체(19)에 의해 봉지한다.In step S19, after the wire bonding process is completed, the respective parts except for the entire lower surface are sealed by the encapsulation body 19 using the molding process.

여기서, 몰딩공정이 진행되는 동안 봉지체(19)용 액상의 수지가 몰딩압력에 의해 하부면(31a)까지 진입할 수 있으나 히트슬러그(31)의 핀들(31b)로 더 이상 진입하는 것을 방지하기 위해 하부면(31a)이 소정의 길이, 예를 들어 0.5mm의 길이를 갖는다.Here, while the molding process is in progress, the liquid resin for the encapsulation body 19 may enter the lower surface 31a by the molding pressure, but prevent the further entry into the fins 31b of the heat slug 31. The lower surface 31a has a predetermined length, for example, 0.5 mm long.

마지막으로, 상기 봉지체(19)의 측면으로 돌출한 리드프레임의 외부리드들(도시 안됨)을 도금공정과 절곡/절단공정으로 처리하여 도 3에 도시한 바와 같은 고발열 패키지(30)를 완성한다.Finally, the outer leads (not shown) of the lead frame protruding to the side of the encapsulation 19 are processed by a plating process and a bending / cutting process to complete the high heat generating package 30 as shown in FIG. 3. .

따라서, 두꺼운 금속판재의 히트슬러그(31)가 에칭되어 그 하부면에 핀들(31b)이 형성되므로 패키지의 사이즈를 증대시키지 않으면서도 종래의 고발열 패키지에 비하여 히트슬러그(31)의 노출 표면적이 확대될 수 있다. 그러므로, 고발열 패키지(30)는 방열효과를 증대시키고 양호한 열특성을 갖는다.Therefore, since the heat slug 31 of the thick metal sheet is etched to form the fins 31b on the lower surface thereof, the exposed surface area of the heat slug 31 can be increased as compared with the conventional high heat generation package without increasing the size of the package. Can be. Therefore, the high heat generation package 30 increases the heat dissipation effect and has good thermal characteristics.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 고발열 패키지 및 그 제조방법은 얇은 금속판재를 스탬핑하거나, 두꺼운 금속판재를 에칭하여 그 하부면에 핀들을 형성하여 히트슬러그의 노출 면적을 확대한다. 따라서, 본 발명은 자연 대류는 물론 강제 송풍 상태에서 고발열 패키지의 방열효과를 증대하고 이에 따른 열특성을 향상시켜 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.As described above, the high heat generation package according to the present invention and a method of manufacturing the same may be used to stamp a thin metal plate, or to etch a thick metal plate to form fins on the lower surface thereof to enlarge the exposed area of the heat slug. Therefore, the present invention can increase the heat dissipation effect of the high heat generating package in the natural convection as well as forced blowing state, thereby improving the thermal characteristics can improve the reliability of the product.

Claims (11)

표면적 확대를 위해 상부면 각 측단부가 적어도 하나의 단차를 갖도록 스탬핑(stamping)되는 방열용 히트슬러그(heat slug)와;A heat dissipation heat slug stamped to have at least one step on each side end of the upper surface for surface area expansion; 상기 히트슬러그의 상부면 중앙부에 각각 접착되는 내부리드들을 갖는 리드프레임과;A lead frame having internal leads adhered to a central portion of an upper surface of the heat slug; 상기 내부리드들의 대향하는 내측단부들 사이에 위치하도록 상기 히트슬러그의 상부면 중앙부에 접착되는 반도체칩과;A semiconductor chip bonded to a central portion of an upper surface of the heat slug so as to be positioned between opposite inner ends of the inner leads; 상기 반도체칩의 본딩패드들과 상기 내부리드들을 대응하여 전기적으로 연결하는 금속와이어와;A metal wire correspondingly electrically connecting the bonding pads of the semiconductor chip and the internal leads; 상기 히트슬러그의 하부면을 제외한 상기 각부를 봉지하는 봉지체를 포함하는 고발열 패키지.A high heat generation package including an encapsulation body for encapsulating the respective portions except for the lower surface of the heat slug. 제 1 항에 있어서, 상기 스탬핑된 히트슬러그의 상부면 각 측단부의 평탄한 하부면이 소정의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 고발열 패키지.2. The high heat generation package according to claim 1, wherein the flat lower surface of each side end of the upper surface of the stamped heat slug has a predetermined length. 제 2 항에 있어서, 상기 평탄한 하부면이 적어도 0.5mm 이상의 길이를 가지며 상기 봉지체의 하부면과 동일 레벨을 이루는 것을 특징으로 하는 고발열 패키지.3. The high heat generation package according to claim 2, wherein the flat bottom surface has a length of at least 0.5 mm and is at the same level as the bottom surface of the encapsulation member. 방열용 히트슬러그의 표면적 확대를 위해 상기 히트슬러그의 상부면 각 측단부를 적어도 하나의 단차를 갖도록 스탬핑하는 단계와;Stamping each side end of the upper surface of the heat slug to have at least one step in order to increase the surface area of the heat dissipating heat slug; 상기 히트슬러그의 상부면 중앙부의 측단부에 리드프레임의 내부리드들을 각각 접착하는 단계와;Bonding inner leads of the lead frame to side ends of the central portion of the upper surface of the heat slug; 상기 내부리드들의 대향하는 내측단부들 사이에 위치하도록 반도체칩을 상기 히트슬러그의 상부면 중앙부에 접착하는 단계와;Bonding a semiconductor chip to a central portion of an upper surface of the heat slug so as to be positioned between opposing inner ends of the inner leads; 상기 내부리드들과 상기 반도체칩의 본딩패드들을 대응하여 전기적으로 연결하는 단계와;Correspondingly electrically connecting the inner leads and bonding pads of the semiconductor chip; 상기 히트슬러그의 하부면을 제외한 상기 각 부를 봉지체에 의해 봉지하는 단계를 포함하는 고발열 패키지의 제조방법.A method of manufacturing a high heat generation package comprising the step of encapsulating the respective parts except the lower surface of the heat slug with an encapsulation body. 제 4 항에 있어서, 상기 스탬핑된 히트슬러그의 상부면 각 측단부의 평탄한 하부면이 0.5mm 이상의 길이를 가지며 상기 봉지체의 하부면과 동일한 레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 고발열 패키지의 제조방법.5. The method of claim 4, wherein the flat bottom surface of each side end of the top surface of the stamped heat slug has a length of 0.5 mm or more and has the same level as the bottom surface of the encapsulation body. 표면적 확대를 위해 하부면 중앙부를 소정의 형태로 에칭한 방열용 히트슬러그와;A heat dissipation heat slug which is etched in a predetermined form at the center of the lower surface to increase the surface area; 상기 히트슬러그의 상부면 측단부에 각각 접착되는 내부리드들을 갖는 리드프레임과;A lead frame having inner leads adhered to upper end portions of the heat slugs, respectively; 상기 내부리드들의 대향하는 내측단부들 사이에 위치하도록 상기 히트슬러그의 상부면 중앙부에 접착되는 반도체칩과;A semiconductor chip bonded to a central portion of an upper surface of the heat slug so as to be positioned between opposite inner ends of the inner leads; 상기 반도체칩의 본딩패드들과 상기 내부리드들을 대응하여 전기적으로 연결하는 금속와이어와;A metal wire correspondingly electrically connecting the bonding pads of the semiconductor chip and the internal leads; 상기 히트슬러그의 하부면을 제외한 상기 각부를 봉지하는 봉지체를 포함하는 고발열 패키지.A high heat generation package including an encapsulation body for encapsulating the respective portions except for the lower surface of the heat slug. 제 6 항에 있어서, 상기 히트슬러그의 하부면 중앙부에 핀들이 형성된 것을 특징으로 하는 고발열 패키지.7. The high heat generation package according to claim 6, wherein fins are formed in a central portion of a lower surface of the heat slug. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 하부면의 각 측단부가 적어도 0.5mm 길이 이상의 수평면을 이루며 상기 봉지체의 하부면과 동일 레벨을 이루는 것을 특징으로 하는 고발열 패키지.8. The high heat generation package according to claim 6 or 7, wherein each side end of the lower surface forms a horizontal surface of at least 0.5 mm in length and is at the same level as the lower surface of the encapsulation member. 방열용 히트슬러그의 표면적 확대를 위해 상기 히트슬러그의 하부면 중앙부를 소정 형태로 에칭하는 단계와;Etching a central portion of the lower surface of the heat slug in a predetermined form to enlarge a surface area of the heat radiating heat slug; 상기 히트슬러그의 상부면 측단부에 리드프레임의 내부리드들을 각각 접착하는 단계와;Bonding inner leads of the lead frame to the upper end portions of the heat slugs, respectively; 상기 내부리드들의 대향하는 내측단부들 사이에 위치하도록 반도체칩을 상기 히트슬러그의 상부면 중앙부에 접착하는 단계와;Bonding a semiconductor chip to a central portion of an upper surface of the heat slug so as to be positioned between opposing inner ends of the inner leads; 상기 내부리드들과 상기 반도체칩의 본딩패드들을 대응하여 전기적으로 연결하는 단계와;Correspondingly electrically connecting the inner leads and bonding pads of the semiconductor chip; 상기 히트슬러그의 하부면을 제외한 상기 각 부를 봉지체에 의해 봉지하는 단계를 포함하는 고발열 패키지의 제조방법.A method of manufacturing a high heat generation package comprising the step of encapsulating the respective parts except the lower surface of the heat slug with an encapsulation body. 제 9 항에 있어서, 상기 히트슬러그의 하부면 중앙부에 핀들을 형성하는 것을 특징으로 하는 고발열 패키지의 제조방법.10. The method of claim 9, wherein the fins are formed in the center of the lower surface of the heat slug. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 하부면의 각 측단부를 적어도 0.5mm 길이 이상의 수평면을 이루며 상기 봉지체의 하부면과 동일 레벨로 이루는 것을 특징으로 하는 고발열 패키지의 제조방법.The method of claim 9 or 10, wherein each side end portion of the lower surface forms a horizontal plane of at least 0.5mm in length or more and comprises the same level as the lower surface of the encapsulation.
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WO2013075108A1 (en) * 2011-11-18 2013-05-23 Texas Instruments Incorporated Two level leadframe with upset ball bonding surface and device package

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