KR20030042929A - 볼 그리드 어레이형 칩 스케일 패키지용 트레이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부접속단자로서 패키지 밑면에 볼이 형성된 복수의 볼 그리드 어레이형 칩 스케일 패키지(CSP; chip scale package)를 수납하는 트레이로서, 판형 트레이 몸체와, 매트릭스 배열된 복수의 포켓과, 트레이 몸체로부터 소정 높이로 돌출되어 적어도 일 부분의 볼이 놓여지는 안착면이 형성된 리브와, 그 리브의 적어도 마주보는 한 쌍의 변에 리브의 모서리 부분을 피하여 그 변과 평행하게 트레이 몸체로부터 리브보다 높은 높이로 형성되는 안내 벽을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 안내 벽이 모서리 부분이 아닌 변 부분에 형성됨으로서 칩 스케일 패키지의 안내 범위를 증가시킨다. 그리고, 칩 스케일 패키지의 밑면이 아닌 볼 부분을 지지하도록 구성되어 패키지 안착 가능성을 향상시킨다. 따라서, 패키지 안착이 정확하게 이루어질 수 있어 패키지 손상이 방지된다.

Description

볼 그리드 어레이형 칩 스케일 패키지용 트레이{Tray for BGA type chip scale package}

본 발명은 반도체 칩 패키지용 트레이(tray)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 패키지 제조 공정에서 복수의 볼 그리드 어레이형 칩 스케일 패키지(CSP; chip scale package)가 수납되는 칩 스케일 패키지용 트레이에 관한 것이다.

웨이퍼 조립 공정을 거쳐 집적회로가 형성된 반도체 칩은 외부환경으로부터의 보호와 용이한 실장 및 동작 신뢰성의 확보 등을 위하여 패키지 조립 기술에 의해 패키지 형태를 갖게 된다. 최근 개발되어 제안되고 있는 패키지 형태의 하나가 칩 스케일 패키지(또는 칩 사이즈 패키지)이다. 칩 스케일 패키지는 전형적인 플라스틱 패키지에 비하여 많은 장점들을 가지고 있으며, 그 중 가장 큰 장점은 패키지의 크기이다. 일반적으로 칩 스케일 패키지는 칩 크기의 1.2배 이내의 패키지 크기를 가진다.

한편, 일련의 패키지 조립 공정을 거쳐 제조되는 칩 스케일 패키지는 신뢰성 확보를 위하여 여러 가지 테스트 공정을 받게 된다. 보통 테스트 공정에서는 칩 스케일 패키지가 트레이 단위로 취급된다. 트레이의 구조를 소개하기로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 칩 스케일 패키지용 트레이를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 포켓 부분을 확대하여 나타낸 사시도이다.

도 1과 도 2를 참조하면 칩 스케일 패키지용 트레이(110)는 장방형의 트레이몸체(111)에 칩 스케일 패키지(30)의 수납을 위한 복수의 포켓(pocket; 113)이 매트릭스(matrix) 배열되어 있는 구조이다. 각 포켓(113)은 칩 스케일 패키지(30)의 외부접속단자로 사용되는 볼(35)에 대응되는 위치에 관통구멍(121)이 형성되어 있고, 그 관통구멍(121)의 주변에 패키지 밑면의 가장자리 부분을 지지하는 리브(rib; 117)가 트레이 몸체(111)의 바닥면으로부터 소정 높이로 형성되어 있다. 리브(117)의 형태는 도시된 바와 같이 사각 링 형태가 일반적이나 일부분이 트여진 사각 링 형태의 것도 알려져 있다.

리브(117)의 주변에서 패키지 모서리 부분에 대응되는 위치에는 "??"자 형태의 안내 벽(guide wall; 123)이 바닥면으로부터 리브(117)보다 더 높게 형성되어 있다. 안내 벽(123)의 상단 부분은 안쪽으로 하향 경사지도록 형성되어 패키지 안착시 패키지 안착 위치를 안내한다.

이와 같은 종래의 칩 스케일 패키지용 트레이는 패키지 손상이 발생될 수 있는 문제점을 가지고 있다. 현재 번-인 테스트(burn in test)를 포함한 각종 테스트 공정에서 검사 장비와 칩 스케일 패키지와의 전기적인 접속을 위하여 트레이의 포켓에서 패키지의 픽-업(pick-up)과 픽-다운(pick-down)이 이루어진다. 이 과정에서 포켓에 패키지가 정확하게 안착되지 못하는 경우가 발생될 수 있는데, 그에 따라 트레이와 트레이 사이에 패키지가 끼이고 눌려져 패키지 손상이 발생된다. 패키지 손상으로는 패키지 몸체의 찢어짐이나 떨어짐 등이 있다. 이의 근본적인 원인은 취약 부분인 패키지 모서리 부분을 기준으로 안내 벽이 형성되어 있기 때문이다. 그리고, 종래의 트레이 구조는 칩 스케일 패키지의 외곽에서 볼까지의 여유 공간이충분하지 않고 리브에 패키지 밑면이 놓여질 때 리브간의 간격이 넓어 안착 불량을 유발하기도 한다. 이와 같은 문제들은 테스트 공정에서뿐만 아니라 제품의 출하 관리를 위해서 필요한 작업자의 수작업 과정에서 발생될 수도 있다.

본 발명의 목적은 포켓 부분의 구조를 칩 스케일 패키지의 안착이 정확하게 이루어지도록 하여 패키지 손상을 방지할 수 있는 칩 스케일 패키지용 트레이를 제공하는 데에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 칩 스케일 패키지용 트레이를 나타낸 사시도,

도 2는 도 1의 포켓 부분을 확대하여 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 칩 스케일 패키지용 트레이의 제 1실시예를 나타낸 사시도,

도 4는 도 3의 포켓 부분을 확대하여 나타낸 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 칩 스케일 패키지용 트레이의 제 2실시예에서 포켓 부분을 확대하여 나타낸 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 칩 스케일 패키지용 트레이의 제 3실시예에서 포켓 부분을 확대하여 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10,50; 트레이11; 트레이 몸체

13,53; 포켓(pocket)15; 격벽

17,18,19; 리브(rib)17a,18a,19a; 안착면

20; 보조 리브21,61; 관통구멍

23,24,25; 안내 벽27; 손잡이

30; 칩 스케일 패키지35; 볼

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 칩 스케일 패키지용 트레이는, 외부접속단자로서 패키지 밑면에 볼이 형성된 볼 그리드 어레이 패키지를 수납하는 트레이로서, 판형 트레이 몸체와, 매트릭스 배열된 복수의 포켓과, 트레이 몸체로부터 소정 높이로 돌출되어 적어도 일 부분의 볼이 놓여지는 안착면이 형성된 리브와, 그 리브의 적어도 마주보는 한 쌍의 변에 리브의 모서리 부분을 피하여 그 변과 평행하게 트레이 몸체로부터 상기 리브보다 높은 높이로 형성되는 안내 벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.

리브는 이웃하는 외곽선을 잇는 사각형의 외측 부분이 안착면을 형성하는 것이 바람직하며, 사각 링의 형태나 사각 링의 형태로서 마주보는 변을 가로지르는 방향으로 바 형태의 보조 리브를 갖도록 하는 것도 가능하다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 칩 스케일 패키지용 트레이를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명에 따른 칩 스케일 패키지용 트레이의 제 1실시예를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 포켓 부분을 확대하여 나타낸 사시도이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 칩 스케일 패키지용 트레이(10)는 정전기 방지용 재질로 구성되며 기본적으로 장방형의 판 형태인 트레이 몸체(11)에 매트릭스 배열된 복수의 포켓(13)을 갖는 구조이다. 트레이 몸체(11)의 각 포켓(13)은 포켓들 사이에 형성되는 격벽(15)에 의하여 구분된다. 트레이 몸체(11)의 가장자리에는 취급이 용이하도록 손잡이(27)가 형성되어 있다. 격벽(15)에 의해 구분되는 포켓(13)의 구조를 살펴보기로 한다.

포켓(13)은 리브(17)와 안내 벽(23)을 포함한다. 리브(17)는 사각형 형상으로서 이웃하는 외곽선을 잇는 사각형의 안쪽에는 안착면이 없고 외측 부분에 안착면(17a)이 형성된 형태로서 트레이 몸체(11)의 바닥면으로부터 소정 높이만큼 돌출되어 있다. 이 안착면(17a)은 볼 그리드 어레이형 칩 스케일 패키지(30)의 볼(35)을 지지하기 위한 면으로서 일부분의 볼을 지지할 수 있도록 된다. 리브(17)의 안쪽에는 관통구멍(21)이 형성되어 있다.

리브(17)의 주변에는 모서리 부분을 피하여 리브 각 변에 평행하도록 인접하여 안내 벽(23)이 형성되어 있다. 안내 벽(23)은 상단 부분이 외측에서 내측으로 하향 경사지게 형성되어 칩 스케일 패키지(30)가 미끄러져 리브(17)에 안착될 수 있도록 하고 있다.

전술한 실시예에서와 같이 본 발명의 칩 스케일 패키지용 트레이는 안내 벽이 모서리 부분이 아닌 각 변에 평행하게 인접하여 형성되어 칩 스케일 패키지가잘 못 놓여질 경우에 모서리 부분에 형성된 안내 벽에 의해 리브로 미끄러져 들어갈 수 있는 가능 범위가 증가되었다. 따라서, 모서리 부분에 칩 스케일 패키지가 놓여지는 확률이 감소되어 패키지 모서리 부분에 대한 손상 발생 확률이 감소된다.

그리고, 본 발명의 칩 스케일 패키지용 트레이는 종래 트레이가 칩 스케일 패키지의 바닥면을 지지하는 것과는 달리 볼을 지지하는 구성을 갖고 있다. 따라서, 종래 칩 스케일 패키지의 외곽에서 볼까지의 폭이 충분하지 않아 발생되는 안착 불량이 방지된다.

한편, 본 발명에 따른 칩 스케일 패키지용 트레이는 전술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 중심 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 변형 예를 소개하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 칩 스케일 패키지용 트레이의 제 2실시예에서 포켓 부분을 확대하여 나타낸 사시도이다.

도 5를 참조하면, 이 칩 스케일 패키지용 트레이(50)는 전술한 제 1실시예와 기본적인 구성에 있어서 유사한 구조이며, 포켓 부분의 구조에 차이가 있다. 포켓(53)의 리브(18)는 전체적인 외형이 사각 링의 형상이며 폭은 칩 스케일 패키지(30)의 볼(35)을 지지할 수 있을 정도의 폭으로 형성된 안착면(18a)을 갖는다. 종래에 비하여 폭이 증가된 형태가 된다. 한편, 리브(18)의 안쪽에는 관통구멍(61)이 형성되어 있다.

그리고, 리브(18)의 주변에는 모서리 부분을 피하여 리브의 외곽선에 평행하게 가장자리 부분에 안내 벽(24)이 형성되어 있다. 안내 벽(24)은 역시 상단 부분이 외측에서 내측으로 하향 경사지게 형성되어 있다.

도 6은 본 발명에 따른 칩 스케일 패키지용 트레이의 제 3실시예에서 포켓 부분을 확대하여 나타낸 사시도이다.

도 6을 참조하면, 이 칩 스케일 패키지용 트레이(70)는 전술한 실시예들과 기본적인 구성에 있어서 유사한 구조이며 역시 포켓 부분의 구조가 변형되어 있다. 리브(19)는 한 쌍의 마주보는 변 부분이 트여진 사각 링의 형태로서 다른 한 쌍의 마주보는 변 부분을 가로지르는 방향으로 바 형태의 보조 리브(20)를 갖는다. 보조 리브(20)는 폭이 칩 스케일 패키지(30)의 볼(35)이 일정 부분 지지될 수 있는 충분한 폭을 갖는 안착면(19a)을 갖는다.

그리고 리브(19)의 주변에는 모서리 부분을 피하여 리브(19)의 외곽선에 평행하게 가장자리 부분에 안내 벽(25)이 형성되어 있다. 안내 벽(25)은 리브(19)의 트여진 부분을 포함하여 형성된다. 역시 상단 부분은 외측에서 내측으로 하향 경사지게 형성되어 있다.

이상과 같은 본 발명에 의한 칩 스케일 패키지용 트레이는 안내 벽이 모서리 부분이 아닌 변 부분에 형성됨으로서 칩 스케일 패키지의 안내 범위를 증가시킨다. 그리고, 칩 스케일 패키지의 밑면이 아닌 볼 부분을 지지하도록 구성되어 패키지 안착 가능성을 향상시킨다. 따라서, 패키지 안착이 정확하게 이루어질 수 있어 패키지 손상이 방지된다.

Claims (4)

1. 외부접속단자로서 패키지 밑면에 볼이 형성된 볼 그리드 어레이 패키지를 수납하는 트레이로서, 판형 트레이 몸체와, 매트릭스 배열된 복수의 포켓과, 트레이 몸체로부터 소정 높이로 돌출되어 적어도 일 부분의 볼이 놓여지는 안착면이 형성된 리브와, 그 리브의 적어도 마주보는 한 쌍의 변에 리브의 모서리 부분을 피하여 그 변과 평행하게 트레이 몸체로부터 상기 리브보다 높은 높이로 형성되는 안내 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 스케일 패키지용 트레이.
2. 제 1항에 있어서, 상기 리브는 사각형 형상으로서 이웃하는 외곽선을 잇는 사각형의 외측 부분이 안착면을 형성하는 것을 특징으로 하는 칩 스케일 패키지용 트레이.
3. 제 1항에 있어서, 상기 리브는 칩 스케일 패키지의 볼이 적어도 일부분이 안착되는 폭을 갖는 사각 링의 형태인 것을 특징으로 하는 칩 스케일 패키지용 트레이.
4. 제 1항에 있어서, 상기 리브는 사각 링의 형태로서 마주보는 변을 가로지르는 방향으로 바 형태의 보조 리브를 갖는 것을 특징으로 하는 칩 스케일 패키지용 트레이.