KR19990070627A - Bizei Package - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비지에이 패키지에 관한 것으로서, 종래의 비지에이 패키지에서 방열을 위해 사용된 메탈기판의 반대쪽에 메탈마스크를 부착하므로써 메탈기판과 메탈마스크에 의해 방열이 행해지도록 하여 고밀도, 고집적, 고속화에 필연적으로 따르는 열을 보다 효과적으로 방출하는 것이 가능하여 하이파워 제품에 적용할 수 있도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a BG package, in which a metal mask is attached to an opposite side of a metal substrate used for heat dissipation in a conventional BG package, so that heat dissipation is performed by a metal substrate and a metal mask, thereby inevitably increasing density, high integration, and speed. It is possible to more efficiently dissipate the heat that follows, so that it can be applied to high power products.
Description
본 발명은 비지에이 패키지에 관한 것으로서, 특히 열방출을 효과적으로 행할 수 있어 하이파워로 동작하도록 하는 것이 가능한 비지에이 패키지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a busy package, and more particularly, to a busy package capable of effectively dissipating heat and enabling high power operation.
비지에이(BGA,Ball Grid Array) 패키지는 실장부피를 줄이고 많은 외부연결단자를 형성하는 것이 가능하여 오늘날 많이 사용되는 반도체 패키지의 하나로서, 종래의 일반적인 비지에이 패키지의 일례를 보인 단면도인 도 1 에 도시한 바와 같이, 종래의 비지에이 패키지는 메탈기판(1)의 상측으로 중앙부가 비어있는 피시비기판(2)이 접착제(3)로 부착되고, 상기 피시비기판(2)의 비어있는 중앙부에는 칩(4)이 접착제(3)로 상기 메탈기판(1)에 부착되며, 칩(4)의 상면에 형성된 칩패드(4a)와 피시비기판(2)의 중앙부 둘레로 형성된 본딩패드(2a)간이 와이어(5)로 연결되고, 칩(4)과 와이어(5)를 보호하기 위하여 그들을 둘러싸는 몰딩부(6)가 형성되며, 피시비기판(2)의 내부에 형성된 회로의 외부연결단자인 솔더볼(7)이 피시비기판(2)의 상측면에 다수개 부착되어 면분포하고 있는 구조로 된다.The BGA (Ball Grid Array) package is one of the semiconductor packages that are widely used today because it is possible to reduce the mounting volume and form a large number of external connection terminals, which is a cross-sectional view showing an example of a conventional general BG package. As shown in the drawing, in the conventional BG package, a PCB 2 having an empty central portion is attached to the upper side of the metal substrate 1 with an adhesive 3, and a chip (not shown) is disposed at the empty central portion of the PCB 2. 4) The adhesive 3 is attached to the metal substrate 1, and the chip pads 4a formed on the upper surface of the chip 4 and the bonding pads 2a formed around the center of the PCB 2 have a wire ( 5), a molding part 6 is formed to surround the chip 4 and the wire 5 so as to protect them, and a solder ball 7 which is an external connection terminal of a circuit formed inside the PCB 2 A plurality of PCBs are attached to the upper side of the PCB 2 so It becomes the structure that there is.
상기한 바와 같은 구조로 되는 비지에이 패키지는 솔더볼(7)이 부착된 부분이 아래로 되도록 솔더페이스트가 도포된 보드의 소정위치에 놓인 후 리플로우 공정을 거치면서 보드에 고정실장되게 되고 상기 솔더볼(7)을 통해 보드와 신호를 주고받으며 동작하게 된다. 상기 메탈기판(1)은 칩(4)에서 발생하는 열을 방출하여 패키지의 오동작을 방지하고 보다 우수한 성능을 발휘할 수 있도록 하기 위한 것이다.The BG package having the structure as described above is placed at a predetermined position of the board on which the solder paste is applied so that the portion to which the solder ball 7 is attached is placed downward, and then fixedly mounted on the board through the reflow process. 7) It operates by exchanging signal with board. The metal substrate 1 is for dissipating heat generated from the chip 4 to prevent malfunction of the package and to exhibit more excellent performance.
오늘날 컴퓨터산업 등 반도체를 사용하는 산업의 발달에 의해 반도체 패키지의 고밀도, 고집적, 고속화가 요구되고 있는 것은 주지의 사실이며 이는 비지에이 패키지에 있어서도 마찬가지이다.It is well known that high density, high integration, and high speed of semiconductor packages are required due to the development of industries using semiconductors such as the computer industry.
그런데, 이러한 고집적화 및 고속화는 필연적으로 패키지가 하이파워로 동작하는 것을 요하게 되고 하이파워로 동작하는 패키지, 특히 그 내부의 칩에서는 더욱 고열이 발생하게 되므로 패키지의 성능을 향상시키기 위해서는 이러한 열을 효과적으로 방출하도록 하는 것이 긴요하다 할 것이다. 이러한 사정에서 볼 때 상기한 바와 같은 구조로 되는 종래의 비지에이 패키지의 경우 메탈기판(1)을 통해 열을 방출하도록 하고는 있으나 이러한 메탈기판(1)의 면적을 늘려 열방출을 더욱 강화하는 것은 실장면적의 억제라는 면에서 한계가 있어 새로운 해결이 요구되는 것이다.However, such high integration and high speed inevitably require the package to operate at high power, and heat is more generated at a package that operates at high power, especially a chip therein, so that heat is effectively released to improve the performance of the package. It will be critical to let them do. In view of the above circumstances, the conventional BAG package having the structure as described above is intended to release heat through the metal substrate 1, but to further increase heat dissipation by increasing the area of the metal substrate 1. There is a limit in terms of the area to be mounted, so a new solution is required.
따라서, 상기한 바와 같은 문제점과 요구를 인식하여 창출된 본 발명의 목적은 효과적으로 열을 방출하도록 구성되어 하이파워 제품에 적당한 비지에이 패키지를 제공하고자 하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention, created by recognizing the problems and demands described above, to provide a busy package suitable for high power products that is configured to effectively dissipate heat.
도 1 은 종래의 일반적인 비지에이 패키지의 일례를 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional general busy package.
도 2a는 본 발명의 일실시례에 의한 비지에이 패키지의 구조를 보인 평면도.Figure 2a is a plan view showing the structure of a busy package according to an embodiment of the present invention.
도 2b는 도 2a의 A-A선 단면도.2B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 2A.
도 3은 본 발명에 적용되는 메탈마스크의 일례를 도시한 사시도.3 is a perspective view showing an example of a metal mask applied to the present invention.
도 4a, 5a, 6a 는 본 발명의 일례에 의한 비지에이 패키지의 제조과정을 순서대로 보인 평면도.Figures 4a, 5a, 6a is a plan view showing a manufacturing process of the busy package according to an example of the present invention in order.
도 4b, 5b, 6b 는 본 발명의 일례에 의한 비지에이 패키지의 제조과정을 순서대로 보인 단면도.4B, 5B, and 6B are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of a BG package according to an example of the present invention.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
1;메탈기판 2,20;피시비기판1; metal substrates 2,20; PCB substrates
2a,20a;본딩패드 3;접착제2a, 20a; bonding pad 3; adhesive
4;칩 4a;칩패드4; chip 4a; chip pad
5;와이어 6;몰딩부5; wire 6; molding part
7;솔더볼 7';더미 솔더볼7; Solder Ball 7 '; Pile Solder Ball
10;메탈마스크 10a;커버부10; metal mask 10a; cover portion
10a';홀 10b;커버부 고정다리10a '; Hole 10b; Cover part fixed leg
20b;관통홈20b; through hole
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 메탈기판의 상면 중심부에 칩이 부착되고, 칩을 둘러싸는 피시비기판이 메탈기판에 접착되며, 상기 칩의 칩패드와 피시비기판의 본딩패드가 와이어로 연결되고, 피시비기판의 상면에는 솔더볼이 부착되는 비지에이 패키지에 있어서; 피시비기판 중앙부의 본딩패드가 형성된 부분과 칩을 덮는 부분으로서 상면에 몰딩수지를 넣기 위한 홀이 형성된 커버부와 상기 커버부에서 방사대칭으로 분지되고 그 단부가 절곡된 수개의 커버부 고정다리로 구성되는 메탈마스크가, 상기 피시비기판의 외곽부에 방사상으로 수개 형성된 관통공에 커버부 고정다리의 절곡된 단부를 삽입한 상태로 고정되는 것을 특징으로 하는 비지에이 패키지가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the chip is attached to the center of the upper surface of the metal substrate, the PCB surrounding the chip is bonded to the metal substrate, the chip pad of the chip and the bonding pad of the PCB is wired Connected to the PCB, in which a solder ball is attached to an upper surface of the PCB; It consists of the part where the bonding pad is formed in the center of the PCB, the cover part which covers the chip, and the cover part which has a hole for inserting the molding resin on the upper surface, and several cover part fixing legs branched radially symmetrically from the cover part and bent at their ends. The metal mask is provided, the Visage package, characterized in that the bent end of the cover portion fixed leg is inserted into the through hole formed in the radially outer portion of the PCB substrate is fixed.
이하, 첨부도면에 도시한 본 발명의 일실시례에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to one embodiment of the present invention shown in the accompanying drawings.
도 2a는 본 발명의 일실시례에 의한 비지에이 패키지의 구조를 보인 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 A-A선 단면도이다.FIG. 2A is a plan view showing the structure of a BG package according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 2A.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명이 종래의 비지에이 패키지와 특히 다른 점은 종래에는 없던, 도 3 에 도시한 바와 같은, 메탈마스크(10)를 피시비기판(20)의 상면에 부착고정하고 있다는 점인데, 이러한 메탈마스크(10)는 피시비기판(20) 중앙부의 본딩패드(20a)가 형성된 부분과 칩(4)을 덮는 부분으로서 상면에 몰딩수지를 넣어 몰딩부(6)를 형성하기 위한 홀(10a')이 형성된 커버부(10a)와, 상기 커버부(10a)에서 방사대칭으로 분지되고 그 단부가 절곡된 수개의 커버부 고정다리(10b)로 구성되며, 상기 피시비기판(20)의 외곽부에는 방사상으로 수개의 관통공(20b)이 형성되어 상기 커버부 고정다리(10b)의 절곡된 단부가 삽입될 수 있도록 된다.As shown in FIG. 3, the present invention is different from the conventional BG package in that the metal mask 10 is fixed to the upper surface of the PCB 20, which is not shown in FIG. 3. The metal mask 10 is a hole for forming the molding part 6 by inserting a molding resin on the upper surface as a part covering the chip 4 and the portion where the bonding pad 20a is formed at the center of the PCB substrate 20. 10a ') and a cover part fixed leg 10b branched radially symmetrically from the cover part 10a and bent at an end thereof. The outer portion of the PCB 20 is formed. A plurality of through holes 20b are radially formed in the portion so that the bent end of the cover portion fixing leg 10b can be inserted therein.
상기한 구조로 되는 비지에이 패키지의 제조순서를 설명하면 다음과 같다.The manufacturing procedure of the BG package having the above structure is as follows.
먼저, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 외곽부에 수개의 관통공(20b)이 방사상으로 형성된 피시비기판(20)을 접착제(3)를 사용하여 메탈기판(1)에 고정하게 되고, 그 후에는, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 칩(4)을 피시비기판(20) 중앙부의 빈 공간에 실장하고 칩패드(4a)와 피시비기판(20)의 본딩패드(20a)간을 와이어로 연결하게 된다. 그 다음으로는, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 메탈마스크(10)를 피시비기판(20)에 결합하게 되고, 그 다음에는 커버부(10a)의 홀(10a')을 통해 몰딩수지를 넣어 몰딩부(6)를 형성한 후 도 2a 및 도 2b 에 도시한 바와 같이 솔더볼(7)을 피시비기판(20)에 부착하면 본 발명에 의한 비지에이 패키지가 완성되게 된다.First, as illustrated in FIGS. 4A and 4B, the PCB substrate 20 in which several through holes 20b are radially fixed to the metal substrate 1 is fixed to the metal substrate 1 by using an adhesive 3. Subsequently, as shown in FIGS. 5A and 5B, the chip 4 is mounted in an empty space in the center of the PCB 20, and the chip pad 4a is bonded to the bonding pad 20a of the PCB 20. Will be connected by wire. Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, the metal mask 10 is coupled to the PCB substrate 20, and then the molding resin is passed through the hole 10a ′ of the cover portion 10a. After forming the molding part 6, the solder ball 7 is attached to the PCB substrate 20, as shown in Figs. 2a and 2b, the visage package according to the present invention is completed.
이때, 상기 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 메탈마스크(10)의 커버부 고정다리(10b)상에는 접지핀으로 사용가능하도록 더미 솔더볼(7')을 형성하는 것이 바람직하다.At this time, as shown in Figure 2a and 2b, it is preferable to form a dummy solder ball (7 ') to be used as a ground pin on the cover leg fixed leg (10b) of the metal mask (10).
그리고, 상기 커버부 고정다리(10b)의 절곡된 단부는 메탈기판(1)과 접촉하도록 되는 것이 열전달을 양호하게 하여 바람직하다.In addition, the bent end of the cover part fixing leg 10b is preferably in contact with the metal substrate 1 in order to provide good heat transfer.
상기한 바와 같은 구조로 되는 본 발명에 의한 비지에이 패키지는 메탈기판과 아울러 그 반대쪽에 부착된 메탈마스크에 의해 방열이 행해지게 되므로 고밀도, 고집적, 고속화에 필연적으로 따르는 열을 보다 효과적으로 방출하는 것이 가능하여 하이파워 제품을 생산할 수 있는 효과가 있다.In the BG package according to the present invention having the structure as described above, the heat dissipation is performed by the metal mask and the metal mask attached to the opposite side, so that it is possible to more efficiently discharge heat inevitably due to high density, high integration, and high speed. It is effective to produce high power products.
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