KR200213529Y1 - Carrier frame structure for semiconductor package manufacturing - Google Patents
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Abstract
본 고안은 반도체패키지 제조용 캐리어프레임 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a carrier frame structure for manufacturing a semiconductor package.
종래에는 캐리어프레임부재(1)를 구성함에 있어서 단순히 가요성회로기판(2)을 붙이기 위한 사각홀(1a)만을 형성하여 이 사각홀(1a)에 가요성회로기판(2)을 붙이는 방법을 채용해 왔기 때문에 캐리어프레임부재(1)에 고열이 가해질 경우 캐리어프레임부재(1)와 가요성회로기판(2)과의 열팽창계수 차에 의하여 물성이 약한 가요성회로기판(2)의 휨변형이 발생하여 후공정을 계속진행할 경우 반도체칩의 크랙(Crack)이나 솔더볼의 편평도(Coplanarity) 불량을 야기하는 등의 문제점이 있었다.Conventionally, in forming the carrier frame member 1, only a rectangular hole 1a for attaching the flexible circuit board 2 is formed, and a method of attaching the flexible circuit board 2 to the square hole 1a is adopted. Therefore, when high heat is applied to the carrier frame member 1, the bending deformation of the flexible circuit board 2 with weak physical properties occurs due to the difference in thermal expansion coefficient between the carrier frame member 1 and the flexible circuit board 2. Therefore, there is a problem such as causing a crack in the semiconductor chip or poor coplanarity of the solder ball when continuing the post-process.
이에 본 고안에서는 가요성회로기판이 부착되는 캐리어프레임의 사각홀을 형성하는 사각주연부가 일체적으로 구성됨으로써 팽창력과 수축력을 흡수할 수 없어 가요성회로기판의 휨변형을 유발시킨다는 점에 착안하여 새로운 구성의 캐리어프레임 구조를 개량하게 된것으로써, 가요성회로기판(2)이 부착되는 캐리어프레임부재(1)의 사각홀(1a) 주연부(1b)에 열적팽창력과 수축력을 흡수할 수 있는 응력흡수수단(10)을 구비함으로써 열팽창계수 차에 의한 부피변화율을 최소화시켜 가요성회로기판(2)의 휨변형을 예방할 수 있도록 한 것이다.Therefore, in the present design, the square peripheral portion forming the square hole of the carrier frame to which the flexible circuit board is attached is integrally constructed, and thus it is impossible to absorb the expansion force and the contracting force, thereby inducing the bending deformation of the flexible circuit board. By improving the structure of the carrier frame, stress absorbing means capable of absorbing thermal expansion force and contraction force in the peripheral portion 1b of the square hole 1a of the carrier frame member 1 to which the flexible circuit board 2 is attached By providing (10) it is possible to prevent the bending deformation of the flexible circuit board (2) by minimizing the volume change rate due to thermal expansion coefficient difference.
Description
본 고안은 반도체패키지 제조용 캐리어프레임 구조에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 응력흡수수단이 구비된 fBGA반도체패키지의 제조용 캐리어프레임 구조의 개량에 관한 것이다.The present invention relates to a carrier frame structure for manufacturing a semiconductor package, and more particularly, to an improvement of a carrier frame structure for manufacturing a fBGA semiconductor package having a stress absorbing means.
일반적으로, 반도체패키지는 금속제의 박판(동(Cu)박판)으로 구성된 리드프레임(반도체칩탑재판과 다수의 리드가 일체적으로 형성되어 있음)을 사용하여 그 위에 반도체칩을 부착하고 상기 반도체칩과 리드들을 와이어로 연결한 후 봉지제인 몰드컴파운드로 성형함으로써 리드가 외부로 형성된 납작한 형상을 이루게 된다.In general, a semiconductor package uses a lead frame (a semiconductor chip mounting plate and a plurality of leads integrally formed) formed of a metal thin plate (Cu thin plate) to attach a semiconductor chip thereon, and the semiconductor chip After connecting the wires and leads with a mold compound which is an encapsulant, the leads form a flat shape formed outside.
한편, 근자 전자기기의 고성능화와 더불어 휴대용화가 진행됨에 따라 이러한 전자기기에 사용되는 반도체패키지 또한 고집적화, 초경량화, 소형화되는 경향으로, 이미 패키지의 양측(또는 사방)으로 리드를 형성한 반도체패키지 구조에서 패키지의 하면에 솔더볼(Solder Ball)을 형성한 BGA(Ball Grid Array)반도체패키지가 상용화되고 있다.On the other hand, as high-performance electronic devices become more portable and more portable, the semiconductor packages used for such electronic devices also tend to be highly integrated, ultra-light, and miniaturized. In the semiconductor package structure in which leads are formed on both sides (or four sides) of the package, A BGA (Ball Grid Array) semiconductor package in which solder balls are formed on the lower surface of the package is commercially available.
그러나, BGA반도체패키지를 구성하는 플라스틱스트립자재는 동판의 리드프레임자재에 비하여 가격이 10배 이상 고가이고 더구나 제조과정에서 한 유니트에 불량이 발생하더라도 그 자재를 그대로 투입해 반도체패키지의 전체 제조과정을 수행해야 하는 제조공정상의 낭비적인 요소가 있었으며, 또한 전자통신산업의 발달로 인해 휴대폰의 경량화와 소형화가 추진되면서 여기에 사용되는 반도체패키지 또한 초경량이면서 고집적의 반도체패키지의 출연이 요구되었고 마침내 이에 상응하는 유연성의 가요성회로기판(수지필림)을 사용한 저가의 fBGA(Flexible Ball Grid Array)반도체패키지가 출현하게 되었다.However, the plastic strip material constituting the BGA semiconductor package is 10 times more expensive than the lead frame material of the copper plate. Moreover, even if a defect occurs in one unit during the manufacturing process, the plastic strip material is used as it is and the entire process of manufacturing the semiconductor package is carried out. In addition, there was a wasteful factor in the manufacturing process, and the development of the electronic communication industry promoted the lightening and miniaturization of mobile phones, and the semiconductor packages used here also required the appearance of ultra-light and highly integrated semiconductor packages. Inexpensive flexible ball grid array (fBGA) semiconductor packages using flexible flexible circuit boards (resin film) have emerged.
한편, 유연성의 가요성회로기판을 사용하는 fBGA반도체패키지를 제조함에 있어서는 도1의 예시와 같이 수지필림으로 형성된 가요성회로기판(2)을 부착할 수 있는 부재로서 금속(주로 동(Cu)을 사용함)재질의 캐리어프레임부재(1)를 사용하게 된다. 즉 종래의 캐리어프레임부재(1)에는 다수개의 사각홀(1a)이 형성되는데 이 사각홀(1a)에 회로패턴이 인쇄된 사각형상의 가요성회로기판(2)을 붙임으로써 fBGA반도체패키지를 제조하기 위한 스트립자재가 형성되는 것이다.Meanwhile, in manufacturing an fBGA semiconductor package using a flexible flexible circuit board, a metal (mainly copper) is used as a member to which the flexible circuit board 2 formed of a resin film can be attached as shown in FIG. The carrier frame member 1 of the material is used. That is, in the conventional carrier frame member 1, a plurality of square holes 1a are formed, and the fBGA semiconductor package is manufactured by attaching a rectangular flexible circuit board 2 having a printed circuit pattern to the square holes 1a. Strip material is to be formed.
그러나, 상기와 같이 캐리어프레임부재(1)에 단순히 가요성회로기판(2)을 붙이기 위한 사각홀(1a)만을 형성하여 이 사각홀(1a)에 가요성회로기판(2)을 붙인 구조에 있어서는 캐리어프레임부재(1)에 고열이 작용할 경우 캐리어프레임부재(1)와 가요성회로기판(2)과의 열팽창계수 차에 의하여 물성이 약한 가요성회로기판(2)의 휨변형으로 인해 후공정을 계속진행할 경우 반도체칩의 크랙(Crack)이나 솔더볼의 편평도(Coplanarity) 불량을 야기하는 등의 심각한 문제가 발생하곤 했었다.However, in the structure in which only the rectangular hole 1a for attaching the flexible circuit board 2 to the carrier frame member 1 is simply formed and the flexible circuit board 2 is attached to the rectangular hole 1a as described above. When high heat is applied to the carrier frame member 1, the post-processing is performed due to the bending deformation of the flexible circuit board 2 having weak physical properties due to the difference in thermal expansion coefficient between the carrier frame member 1 and the flexible circuit board 2. Continued progress could lead to serious problems such as cracking of semiconductor chips and poor coplanarity of solder balls.
이에 본 고안에서는 가요성회로기판이 부착되는 캐리어프레임의 사각홀을 형성하는 주연부가 일체적으로 구성됨으로써 열팽창력과 수축력을 흡수할 수 없어 가요성회로기판의 휨변형을 유발시킨다는 점에 착안하여 새로운 구성의 캐리어프레임 구조를 개량하게 된것으로써,Therefore, in the present invention, the periphery forming the square hole of the carrier frame to which the flexible circuit board is attached is integrally constructed, and thus it is impossible to absorb the thermal expansion force and the contracting force, thereby inducing the bending deformation of the flexible circuit board. By improving the structure of the carrier frame structure,
본 고안의 목적은 가요성회로기판이 부착되는 캐리어프레임부재의 사각홀 주연부에 팽창력과 수축력을 흡수할 수 있는 응력흡수수단을 구비함으로써 열팽창계수 차에 의한 부피변화율을 최소화시켜 가요성회로기판의 휨변형을 예방토록 하는데 있다.An object of the present invention is to provide a stress absorbing means capable of absorbing expansion and contraction forces at the periphery of a square hole of a carrier frame member to which a flexible circuit board is attached, thereby minimizing the volume change rate due to the coefficient of thermal expansion and thereby bending the flexible circuit board. To prevent deformation.
도 1은 종래 fBGA반도체패키지 제조용 캐리어프레임 구성도1 is a configuration of a carrier frame for manufacturing a conventional fBGA semiconductor package
도 2는 본 고안의 fBGA반도체패키지 제조용 캐리어프레임 구성도2 is a configuration of a carrier frame for manufacturing a fBGA semiconductor package of the present invention
도 3은 본 고안의 다른 실시예3 is another embodiment of the present invention
도 4는 본 고안의 다른 실시예4 is another embodiment of the present invention
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
1 : 캐리어프레임부재 1a : 사각홀1: carrier frame member 1a: square hole
1b : 주연부 2 : 가요성회로기판(수지필림)1b: peripheral part 2: flexible circuit board (resin film)
3 : 슬롯홀 10 : 응력흡수수단3: slot hole 10: stress absorbing means
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 캐리어프레임 구조는 다음과 같은 특징을 제공한다.Carrier frame structure of the present invention for achieving the above object provides the following features.
직사각틀 형상으로 이루어지지며, 가요성회로기판(2)이 부착되는 다수개의 사각홀(1a)을 형성한 캐리어프레임부재(1)를 구성함에 있어서,In forming a carrier frame member 1 having a rectangular frame shape and having a plurality of square holes 1a to which the flexible circuit board 2 is attached,
상기 캐리어프레임부재(1)에 형성되는 가요성회로기판(2) 부착용 사각홀(1a)을 형성하되, 이 사각홀(1a)의 네 변을 이루는 주연부(1b)에 열팽창력과 수축력을 완충흡수할 수 있는 응력흡수수단(10)을 마련하는 것을 특징으로 한다.Forming a rectangular hole (1a) for attaching the flexible circuit board (2) formed in the carrier frame member (1), and absorbing thermal expansion force and contraction force in the peripheral portion (1b) forming the four sides of the rectangular hole (1a) It is characterized by providing a stress absorbing means 10 that can be.
따라서, 본 고안에 의하면 사각홀(1a) 주연부(1b)에 마련된 응력흡수수단(10)을 통하여 캐리어프레임부재(1)와 가요성회로기판(2)과의 열팽창계수 차에 의한 부피변화율을 최소화할 수 있어 가요성회로기판(2)에 작용하는 휨변형을 예방하는 효과를 제공하게 된다.Therefore, according to the present invention, the volume change rate due to the thermal expansion coefficient difference between the carrier frame member 1 and the flexible circuit board 2 is minimized through the stress absorbing means 10 provided in the peripheral portion 1b of the square hole 1a. It is possible to provide an effect of preventing the bending deformation acting on the flexible circuit board (2).
(실시예)(Example)
이하, 본 고안을 첨부된 예시도면을 통해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도2는 본 고안의 fBGA반도체패키지 제조용 캐리어프레임부재(1)의 구성을 예시한 것이다.2 illustrates a configuration of a carrier frame member 1 for manufacturing an fBGA semiconductor package of the present invention.
도시한 바와 같이, 본 고안의 캐리어프레임부재(1)는 통상과 같이 직사각틀 형태로 구성되는데, 캐리어프레임부재(1)에는 사각형상의 가요성회로기판(2)이 부착되는 사각홀(1a)이 길이방향으로 다수개 천설되어 있다.As shown, the carrier frame member 1 of the present invention has a rectangular frame shape as usual, and the carrier frame member 1 has a square hole 1a to which a rectangular flexible circuit board 2 is attached. Many are laid in the longitudinal direction.
한편, 본 고안의 캐리어프레임부재(1)에는 사각홀(1a)을 구성하는 주연부(1b)에 열팽창력과 수축력을 완충흡수해 주는 응력흡수수단(10)이 마련되는데, 이 응력흡수수단(10)은 주연부(1b)를 형성하는 네 변에 각각 형성하는 것이 응력을 흡수하는 효율면에서 이상적이며, 이 응력흡수수단(10)의 구조는 여러 형상으로 형성할 수 있으나 사각홀(1a)과 이어지게 주연부(1b)의 네 변에 슬롯형상의 작은 홀을 형성하는 것으로 주연부(1a)에서 발생하는 열팽창력과 수축력을 충분히 흡수할 수 있는 것으로 본원 출원인의 실험결과 증명이 되었다. 그리고 인접하는 사각홀(1a)의 주연부(1b)에 형성되는 응력흡수수단(10)을 천설함에 있어서는 두 사각홀(1a)이 서로 관통되도록 슬롯형상의 홀을 천설해도 무방하다 할 것이다.On the other hand, the carrier frame member 1 of the present invention is provided with a stress absorbing means 10 for buffering the thermal expansion force and shrinkage force in the peripheral portion (1b) constituting the square hole (1a), this stress absorbing means (10) ) Is ideally formed in each of the four sides forming the peripheral portion 1b in terms of efficiency of absorbing stress, and the structure of the stress absorbing means 10 can be formed in various shapes, but is connected to the square hole 1a. Applicants' experiments proved that forming small slots in the four sides of the peripheral portion 1b can sufficiently absorb the thermal expansion and contraction forces generated in the peripheral portion 1a. In the installation of the stress absorbing means 10 formed in the peripheral portion 1b of the adjacent square hole 1a, slot-shaped holes may be installed so that the two square holes 1a penetrate each other.
또한, 상기 응력흡수수단(10)은 도3의 예시와 같이 사각홀(1a) 주연부(1b)의 네 모퉁이 부위에 사각홀(1a)과 이어지는 슬롯형상의 작은 홀을 더 형성하거나, 도4의 예시와 같이 사각홀(1a)의 네 모퉁이 부위에만 사각홀(1a)과 이어지는 슬롯형상의 작은 홀을 형성할 수도 있는 것이다.In addition, the stress absorbing means 10 further forms a slot-shaped small hole connected to the square hole 1a at four corners of the peripheral portion 1b of the square hole 1a, as shown in FIG. As shown in the example, only the four corners of the square hole 1a may form a slot-shaped small hole that is connected to the square hole 1a.
이와 같이 본 고안에서는 캐리어프레임부재(1)의 사각홀(1a) 주연부(1b)에 응력흡수수단(10)이 마련되어 있기 때문에 반도체칩을 부착하는 공정 등에서 고열이 가해져 사각홀(1a) 주연부(1b)의 네 변에 열팽창에 의한 변형력이 발생하더라도 이 변형력이 주연부(1b)에 구비된 응력흡수수단(10)을 통하여 완충흡수되므로 주연부(1b)에 부착되어 있는 가요성회로기판(2)에는 열팽창계수 차에 의한 부피변화가 거의 없게 되어 휨변형과 같은 문제를 일으키지 않게 되는 것이다.As described above, in the present invention, since the stress absorbing means 10 is provided at the periphery 1b of the square hole 1a of the carrier frame member 1, high heat is applied in the process of attaching the semiconductor chip to the periphery 1b of the square hole 1a. Even though the deformation force due to thermal expansion occurs on the four sides of the c), the deformation force is buffered and absorbed by the stress absorbing means 10 provided in the peripheral portion 1b. Therefore, the flexible circuit board 2 attached to the peripheral portion 1b is thermally expanded. There is almost no volume change due to the coefficient difference, so that it does not cause problems such as bending deformation.
한편, 그 밖에 캐리어프레임부재(1)의 사각홀(1a) 주연부(1b) 외에 다수 천설되어 있는 슬롯홀(3)들은 캐리어프레임부재(1)의 전체에 걸리는 열적스트레스를 완충해 주는 역할을 수행하는 것으로, 이 슬롯홀(3)은 캐리어프레임(1)의 전체에 걸리는 열적스트레스를 완충흡수해 주는 역할만을 수행할 뿐으로 사각홀(1a)의 주연부(1b)에서 발생하는 열적스트레스를 완충시켜주지는 못하는 것으로 실험결과 밝혀졌다.On the other hand, in addition to the rectangular hole (1a) and the periphery (1b) of the carrier frame member 1, a plurality of slot holes (3) laid in the ground serves to buffer the thermal stress across the entire carrier frame member (1) In this case, the slot hole (3) only serves to absorb and absorb the thermal stress applied to the entire carrier frame (1) as well as buffer the thermal stress generated at the periphery (1b) of the square hole (1a) Experimental results showed that
이와 같이, 본 고안에 의하면 사각홀(1a) 주연부(1b)에 마련된 응력흡수수단(10)을 통하여 열팽창계수 차에 의한 부피변화율을 최소화할 수 있어 캐리어프레임부재(1)에 부착되는 가요성회로기판(2)의 휨변형을 예방하는 효과를 제공하게 된다.As such, according to the present invention, the volume change rate due to the thermal expansion coefficient difference can be minimized through the stress absorbing means 10 provided in the peripheral portion 1b of the square hole 1a, so that the flexible circuit is attached to the carrier frame member 1. It provides an effect of preventing the warpage deformation of the substrate (2).
이상에서 설명한 것은 본 고안에 의한 fBGA반도체패키지 제조용 캐리어프레임 구조를 설명하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것이며, 본 고안은 상기한 실시예에 한정하지 않고 이하의 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.What has been described above is only one embodiment for explaining a carrier frame structure for manufacturing a fBGA semiconductor package according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, the subject matter of the present invention claimed in the following claims Various changes can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.
Claims (5)
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