KR19990024466U - Bga반도체 패키지 - Google Patents

Abstract

BGA(Ball Grid Array) 반도체 패키지에 관해 개시된다. 개시된 BGA 반도체 패키지는 회로기판에 장착된 집적회로칩이 성형수지로 몰딩되며, 상기 회로기판의 집적회로칩 장착부위에는 상기 집적회로칩의 열이 외부로 방출될 수 있도록 방열금속이 삽입된 것을 특징으로 한다. 이로써, 집적회로칩에서 발생되는 열을 방열금속을 통하여 효과적으로 방출시킬 수 있다.

Description

ＢＧＡ 반도체 패키지

본 고안은 BGA(Ball Grid Array) 반도체 패키지에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 패키지는 기억소자나 중앙처리장치등과 같은 집적회로칩을 리드프레임에 의해 지지되고 전체적으로 합성수지등에 의해 몰딩된 것으로서, 상기 리드프레임의 리드가 반도체 패키지의 내부와 외부를 연결하여 주는 도선역할을 하도록 된 것이다.

도 1은 일반적인 반도체 패키지를 나타내 보인 개략적 단면도이다.

도면을 참조하면, 사각 판상 패드(11)위에 반도체 칩(12)이 탑재되고, 상기 반도체 칩(12)의 주위 즉, 패드(11)의 둘레에는 리드(14)가 양면 절연 테이프와 같은 접착제(13)에 의해 부착되어 있다. 그리고, 상기 반도체 칩(12)과 내부 리드(14)는 와이어(15)에 의해 본딩되어 있고 상기 모든 요소는 몰딩재(17)에 의해 몰딩된다. 상기 내부 리드(14)의 단부에는 외부리드(16)가 접속되어 그 일부가 상기 몰딩재의 외부로 연장되어 있는 구조를 이루고 있다.

그러나, 이러한 반도체 패키지는 그 구조에 따라 칩온보드(chip on board)패키지, 리드온칩(lead on chip)패키지, BGA(ball grid array)패키지 등 여러 가지로 구분된다. 특히, BGA 반도체 패키지는 리드(lead)에 접촉단자로서의 솔더볼(solder ball)이 형성되어 회로요소와 전기적으로 접촉되도록 된 구조를 가진다.

도 2는 일반적인 BGA 반도체 패키지를 도시한 단면도이다.

도면을 참조하면, BGA 반도체 패키지(20)는 집적회로칩(23)이 장착될 있도록

소정의 공간이 마련된 곳에 접착제(22)가 도포되고 그 접착제 상에 상기 집적회로칩(23)이 장착된 회로기판(21)과, 상기 집적회로칩(23)상기 회로기판(21)의 상측으로 형성된 상면 패턴층(24a)과 전기적으로 와이어본딩되어 연결된 본딩 와이어(25)와, 상기 상면 패턴층(24a)과 회로기판(21)의 하측에 형성된 하면 패턴층(24b)과 전기적으로 연결 가능하도록 형성된 스루홀(28)과, 상기 하면 패턴층(24b)면에 형성된 솔더볼(solder ball, 26)이 각각 구비된다.

그리고, 상기 집적회로칩(23)이 상기 회로기판(21) 상에서 캡슐화 되기 위하여 상기 집적회로칩(23)상에 액상의 에폭시 몰딩재(27)로 몰딩한다.

그러나, 상술한 바와 같이 구성된 BGA 반도체 패키지는 집적회로칩(23)을 지지하고 있는 회로기판(21)이 수지로 만들어지기 때문에 집적회로칩(23)으로부터 발생되는 열이 용이하게 방출되지 않아 반도체 패키지의 휘어짐 및 크랙등이 유발될 가능성이 있다.

본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 칩으로부터 발생되는 열이 효과적으로 방출되도록 구조를 개선한 BGA 반도체 패키지를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 반도체 패키지를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2는 종래의 BGA 반도체 패키지를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 BGA 반도체 패키지를 개략적으로 도시한 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

20, 110...반도체 패키지 21, 111...회로기판

22, 112...접착제 23, 113...집적회로칩

24a, 114a...상부 패턴층 24b, 114b...하부 패턴층

25, 115...와이어 26, 116...솔더볼

27, 117...몰딩재 28, 118...스루홀

119...방열금속

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 회로기판에 장착된 집적회로칩이 성형수지로 몰딩된 BGA 반도체 패키지에 있어서, 상기 회로기판의 집적회로칩 장착부위에는 상기 집적회로칩의 열이 외부로 방출될 수 있도록 삽입된 방열금속을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 BGA 반도체 패키지의 일 실시예를 상세히 설명한다. 도 3은 본 고안에 따른 BGA 반도체 패키지를 도시한 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 패키지는 집적회로칩(113)이 장착될 수 있도록 소정의 공간부가 마련된 곳에 접착제(112)가 도포되고 그 접착제(112)상에 상기 집적회로칩(113)이 장착된 회로기판(111)과, 상기 회로기판(111)의 상측으로 형성된 상면 패턴층(114a)과, 상기 집적회로칩(113)과 상면 패턴층(114a)이 전기적으로 와이어 본딩되어 연결된 본딩 와이어(115)와, 상기 상면 패턴층(114a)과 회로기판(111)의 하측에 형성된 하면 패턴층(114b)과 전기적으로 연결가능하도록 형성된 스루홀(118)과, 상기 하면 패턴층(114b) 면과 동일 면에 형성된 솔더볼(116)이 각각 구비된다.

그리고, 상기 집적회로칩(113) 및 본딩와이어(115)가 상기 회로기판(111)에 캡슐화될 수 있도록 상기 집적회로칩(113)상에 액상의 에폭시 몰딩재(117)가 도포된다.

통상적으로 상기 회로기판(111)은 플라스틱인 합성수지이며, 특히, 비티 에폭시(BT epoxy)가 주로 그 소재로 이용되며, 상기 스루홀(118)은 상기 합성수지에 의해 절연되어 있으며 그 내벽은 전도성 금속이 피막되어 있다. 상기 솔더볼(116)은 일종의 연결 패턴이며, 타 회로기판과 연결시 솔더링되며 납에 주석이 합금된 소재이다. 특히, 상기 집적회로칩(113)을 회로기판(111)에 부착시키는 접착제(112) 하방으로 회로기판(111)에는 다수개의 홀이 형성된다. 이 홀에는 방열이 잘되는 방열금속(119)이 삽입되며, 구리와 구리합금 및 니켈-철합금 중 어느 한가지 인 것이 바람직하다.

상기한 구성의 BGA 반도체 패키지에 의하면, 집적회로칩과 외부기기의 정보교류로 발생되는 열이 집적회로칩의 하방에 위치한 방열금속을 통해 외부로 방출되기 때문에 방열이 효과적으로 행해져 안정된 시스템을 유지하게 된다.

본 고안에 따른 BGA 반도체 패키지는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 반도체 칩의 열방출이 용이하다.

즉, 상기한 BGA 반도체 패키지는 반도체 칩(113)을 지지하는 회로기판(111)의 소정 부위에 다수개의 관통홀을 형성하여 그 관통홀에 열전도율이 좋은 금속(119)을 삽입함으로써, 이 금속(119)을 통해 열이 방출될 수 있도록 하였기 때문에 반도체 칩(113)의 열방출이 효과적으로 이루어지는 이점이 있다.

둘째, 반도체 패키지의 수명이 연장된다.

즉, 상기한 이유로 반도체 칩(113)으로부터 발생되는 열을 외부로 용이하게 방출할 수 있기 때문에 열로인해 발생되는 반도체 패키지의 휘어짐과 크랙을 방지할 수 있어 반도체 패키지의 수명이 연장되는 효과가 있다.

본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나. 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예들이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

Claims (2)

1. 회로기판에 장착된 집적회로칩이 성형수지로 몰딩되는 반도체 패키지에 있어서,

   상기 회로기판의 집적회로칩 장착부위에는 상기 집적회로칩의 열이 외부로 방출될 수 있도록 삽입된 방열금속을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 BGA 반도체 패키지.
2. 제1항에 있어서,

   상기 방열금속은 구리와 구리합금 및 니켈-철합금 중 어느 한가지 인 것을 특징으로 하는 BGA 반도체 패키지.