KR200434469Y1 - 안전 디지털 메모리카드의 패키지 구조 - Google Patents

안전 디지털 메모리카드의 패키지 구조 Download PDF

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KR200434469Y1 KR2020060025777U KR20060025777U KR200434469Y1 KR 200434469 Y1 KR200434469 Y1 KR 200434469Y1 KR 2020060025777 U KR2020060025777 U KR 2020060025777U KR 20060025777 U KR20060025777 U KR 20060025777U KR 200434469 Y1 KR200434469 Y1 KR 200434469Y1
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엘맥스 테크놀러지, 인크.
이-첸 첸
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Abstract

본 고안은 밑 표면에 복수의 골든 핑거를 갖는 기판;상기 기판의 위 표면에 위치하는 메모리 유닛;상기 기판의 밑 표면에 위치한 제어칩;상기 기판을 덮는 위 커버 및 밑 커버, 상기 기판과 밑 커버 사이에는 갭이 존재하며, 및 상기 기판과 밑 커버사이에서 경사 형태를 갖는 상기 기판을 지지하기 위한 지지대를 포함하는 안전 디지털 메모리 카드의 패키지 구조에 관한 것이다. 기판이 우수한 것을 이용하기 때문에, 제어칩은 직접 기판위에 장착되고 초음파 용접 공정 동안 생길 수 있는 납땜 조인트에서의 크랙이 생기지 않으며 제조 공정에서 높은 일차 패스 수율을 얻을 수 있다. 또한, SD 카드의 반복적인 플러그-인 및 플러그-아웃 과정이 구조에 어떠한 피로를 가져오게 하지 않게 하여 더욱 높은 신뢰의 패키지 구조를 얻을 수 있다.
SD 카드, 안전 디지털 메모리 카드, 패키지 구조

Description

안전 디지털 메모리카드의 패키지 구조{Package structure of secure digital memory card}
도 1A 는 통상의 더블 밀도 안전 디지털 메모리카드의 분해 사시도
도 1B는 통상의 더블 밀도 안전 디지털 메모리카드의 단면도
도 2A는 본 고안에 따른 디지털 메모리카드의 분해 사시도
도 2B는 본 고안에 따른 디지털 메모리카드의 단면도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
111,11: 위 커버 112,12: 밑 커버
114, 14: 기판 115,15: 메모리칩
116,16: 제어칩 117, 17: 수동 부품
146,46 : 골든 핑거 22 : 지지대
본 고안은 안전 디지털 메모리카드(SD 카드)에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 더블 안전 디지털 메모리카드의 패키지 구조에 관한 것이다.
안전 디지털 메모리카드(SD 카드)의 표준은 마쯔시다(Matsushita),샌디스 크(Sandisk) 및 도시바(Toshiba)회사에 의해 제정되었고, SD 카드의 핀(24mm 32mm 3.1mm의 사이즈)은 멀티미디어 카드(24mm 32mm 1.4mm)와 서로 대응하지만, SD 카드의 두께는 메모리를 위한 더 많은 위치 공간을 제공하기 위해 멀티머디어 카드보다0.7mm 크다. 더구나, SD 카드의 양면에 세트되어 진 슬라이드 트랙은 SD 카드를 역으로 삽입하는 것을 방해하며, 비디오 홈 시스템(VHS) 및 미니 디스크(MD)와 유사하게 쓰기-방지 스위치가 SD 카드에 세트되어 있다. 게다가, 9 메탈 핀의 SD 카드는 4-비트 데이터 전송 인터페이스를 갖추고 있다.
쓰기-방지 스위치 및 안전 디지털 뮤직 이니셔티브(digital music initiative,SDMI) 가 SD 카드가 뮤직플레이어로 이용될 때 디지털 오디오를 보호하기 위해서 기록가능한 미디오의 콘텐츠 보호기(CPRM)로서 SD 카드에 설치된다.
SD 카드는 우표정도의 작은 사이즈때문에 카메라 및 모바일폰에서 SDMI ,고속 데이터 전송같은 정보 생성에 사용되고 있다.
멀티-기능에 대한 요구로 인하여 큰 메모리용량의 요구는 증가하고 있으며, 이로 인해 고밀도 메모리카드의 요구도 역시 증가하고 있다. 따라서, 더블 밀도 안전 디지털메모리카드가 제공되게 되었다.
도 1a 및 도 1b에는 위 커버(111), 밑 커버(112), 쓰기-방지 스위치(미도시) 및 기판(114)을 포함하는 통상의 SD 카드(10)가 기재되어 있다. 제어 칩(116), 두 개의 메모리 칩(115) 및 다른 수동 부품(117)들이 기판(114)의 상부면에 배열되어 있으며 , 다수의 SD 카드 인터페이스의 골든 핑거(146)들이 기판(114)의 아래면에 배열되어 있다.
SD 카드의 제조 공정은 표면장착기술(SMT)을 먼저 진행한 다음, 기판(114)의 표면에 납땜 페이스트(122)을 프린팅하고, 제어칩(116), 두 메모리 칩(115), 및 다른 수동 부품(117)을 기판(114)에 장착하고, 그런 다음 납땜을 다시 하고, 초음파 용접에 의해 케이스를 조립하고, 마지막으로 SD 카드를 테스트하고 시연하는 것이다.
하지만, 이런 더블 밀도 안전 디지털메모리카드는 많은 결점을 가지고 있는데, 예를 들어, 제어칩, 두 메모리 칩 및 다른 부품들은 기판의 동일면에 밀집되어 있어 SMT 공정의 나쁜 결과를 초래하게 되며, 기판 확장을 위해 케이스 조립이 수정되기도 한다. 하지만, 케이스 조립의 수정이 SD 카드 인터페이스의 골든 핑거의 높이를 표준 사양보다 크게 할 수 있으며, 더군다나 케이스 근처의 제어칩의 납땜 조인트가 후 공정의 초음파 용접 공정동안 진동, 펀칭 공정 또는 반복적인 SD 카드의 플러그-인 및 플러그-아웃에 의해 크랙이 생길 수 있다.
그리하여, 케이스 크랙은 불량한 전기 전송 또는 SD 카드에 데이터가 엑세스 할 수 없게 할 수 있다. 따라서, SD 카드의 용량 증대를 어렵게 하거나 사용하는 데에 불편함이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 고안의 목적의 하나는 SD 카드의 패키지 구조를 제공하는 것이다. 본 패키지 구조는 SD 카드의 밑 커버와 기판 사이의 갭을 이용하여 제어칩을 기판에 직접적으로 장착을 하고, 그리하여 제어칩이 SD 카드의 골든 핑거위에 밀집하여 위치하지 않게 되므로 표준 SD 카드와 같은 사이즈의 케이스를 갖게 될 수 있다.
SD 카드의 대부분의 결점이 제어칩과 기판사이의 불량한 전기접속에서 일어남에 따라, 본 고안의 하나의 목적은 초음파 용접 또는 펀칭 공정과정에서 진동으로 인하여 납땜 조인트의 크랙을 피하기 위해서 칩-온-보드(chip-on-board) 기술에 의하여 제어칩을 직접 장착하는 SD 카드의 패키지 구조를 제공하는 것이다.
본 고안의 하나의 목적은 기판위에 직접 제어칩을 장착하여 일차 패스 수율 및 생산률을 높이기 위해 준-완성품에서 불량한 것을 걸러내도록 전기 테스트를 수행할 수 있도록 하는 SD 카드의 패키지 구조를 제공하는 것이다.
본 고안의 하나의 목적은 제어칩이 SD 카드의 골든 핑거위에 위치하지 않게 되어 SD 카드가 전기 커넥터에 삽입될 때 전기 커넥터의 탄성 부분의 압력이 제어칩에 영향을 미치지 않게 하고, SD 카드의 반복적인 플러그-인 및 플러그-아웃 과정이 구조에 어떠한 피로를 가져오게 하지 않게 하여 더욱 높은 신뢰의 SD 카드의 패키지 구조를 제공하는 것이다.
따라서, 본 고안의 일 실시 예에서는 기판의 밑 표면에 다수의 골든 핑거를 갖는 기판과; 기판의 위 표면의 메모리 유니트와; 기판의 밑 표면에 제어칩과; 및 기판을 덮는 밑 커버를 포함하는 데, 상기 기판과 밑 커버사이에는 갭이 있으며, 상기 기판과 밑 커버사이에서 경사형태를 갖는 상기 기판을 지지하기 위한 지지대를 포함한다.
도 2A 및 도 2B는 본 고안의 실시예에 따른 분해사시도 및 단면도를 나타낸 다. 본 실시예에서 안전 디지털 메모리카드의 패키지 구조는 기판(14), 제어칩(16), 위 커버(11), 밑 커버(12) 및 지지대(22)를 포함한다. 메모리 유닛은 기판(14)의 위 표면에 위치하고 적어도 두 개의 메모리칩(15)을 포함한다. 다수의 골든 핑거(46) 및 제어칩(16)은 기판(14)의 밑 표면에 배열된다. 위 커버(11) 및 밑 커버(12)는 기판(14)을 덮는데 사용되고, 상기 기판(14)과 밑 커버(12)사이에는 갭이 있으며, 도 2B의 A-A' 를 따라 갭 높이는 0.3 mm 내지 0.5 mm이다. 지지 기둥(pillar)와 같은 지지대(22)는 상기 기판(14)과 밑 커버(12)사이에서 경사 형태를 갖는 상기 기판을 지지하기 위해 배열된다.
또한, 본 실시예에서, 결합 커패시터 및 저항 같은 다수의 수동 부품(17)들은 기판(14)의 위 표면에 배열된다. 하지만, 이들 수동 부품들은 또한 기판(14)의 밑 표면의 적당한 위치에 배열될 수 있다. 제어칩(16)은 칩-온-보드(COB) 기술에 따라 기판(14)에 배열된다. 본 실시예에서 위 커버(11)와 밑 커버(12)는 사출 플라스틱 케이스이며 초음파 용접을 가할 수 있다. 도 2A 및 도 2B에 도시되어 있지 않지만 다른 실시예에서 위 커버는 기판을 봉인하기 위해서 합성물로 몰딩될 수 있다.
일실시예로서 도2B에 나타낸 본 고안의 SD 카드의 패키지 구조는 또한 기판(14)과 밑 커버(12)사이에 제어칩(16)을 위한 위치공간을 늘리기 위해 밑 커버(12)에 배열된 공동(도 2B에 미도시됨)을 또한 포함한다.
칩-온-보드(COB) 공정은 칩을 보드에 장착하기 위해 다이 본딩(die bonding), 와이어 본딩, 몰딩, 및 큐링(curing) 공정을 포함한다. 봉인하기 위한 합성물을 몰딩하는 것과 칩을 보호하는 것은 디스펜싱(dispensing), 스크린 프린팅(screen printing) 또는 트랜스퍼(transfer) 몰딩 공정에 한정되지는 않는다.
본 고안은 기판과 밑 커버사이의 약 0.45 mm 의 갭을 활용하여 첨단 패킹기술을 이용한 칩의 두께가 150 μm 이하가 되도록 만든 다음 칩의 높이가 0.4 mm 보다 작게 COB 공정에 따라 칩을 기판에 장착한다.
본 고안에 따라 더블 밀도 안전 디지털 메모리 카드의 패키지 구조의 제조방법은 ; 우선 SD 카드 인터페이스의 복수의 골든 핑거를 갖는 얇은 PCB 기판에, 칩이 직접 기판 뒷면에 장착이 되고 와이어 본딩에 의해 전기적으로 기판에 연결이되며, 디스펜싱(dispensing), 스크린 프린팅(screen printing) 또는 트랜스퍼(transfer) 몰딩 공정에 의해 합성물 몰딩이 이루어지는 단계를 포함한다. 이어서, 두 메모리 칩과 다른 수동 부품들이 기판의 앞면에 장착이 된 다음, 리플로우(reflow) 납땜이 메모리 카드 모듈을 완성시키기 위해 행해진다. 다음에, 메모리 카드 모듈, 위 플라스틱 커버 및 밑 플라스틱 커버들이 더블 밀도 안전 디지털 메모리 카드의 제조를 완성시키기 위해 초음파 용접에 의해 결합된다. 마지막으로, 더블 밀도 안전 디지털 메모리 카드는 공식적 완성을 위해 테스트된다. 그리하여, 밀집된 레이아웃(layout) 방식의 종래의 디자인와는 달리, 효율적으로 칩을 직접 기판에 장착하는 방식의 더블 밀도 안전 디지털 메모리카드의 기판의 레이이웃으로 인하여, 납땜의 조인트는 초음파 용접 과정에서 크랙이 생기지 않는다. 더구나, SD 카드의 플러그-인 및 플러그-아웃 과정도 더 이상 구조의 피로를 일으키지 않으며 패키지 구조의 신뢰도 높아지게 된다.
앞서 본 고안의 특정한 실시예로서 예시되고 기술된 것들에만 본 고안이 한정되고 독점적인 것은 아니며, 당연히 많은 변형과 수정들이 앞서 예에 따라 가능할 것이다. 본 실시예는 당업자가 많은 다른 실시예들을 특정 목적에 따라 수행할 수 있게 실제적인 응용예로서 선택되고 기술되었다. 본 고안의 권리는 청구범위 및 그 균등물등에 한정될 것이다.
요약해서, 본 고안은 기판과 밑 커버사이의 갭을 이용하여 제어칩을 기판에 직접 장착하는 것이며, 그리하여 제어칩은 SD 카드의 골든 핑거위에 밀집되지 않아도 되게 되어 SD 카드와 같은 사이즈의 케이스를 갖는다. SD 카드의 대부분의 악조건은 제어칩과 기판사이의 불량한 전기접속에서 일어나지만, 본 고안에서는 제어칩이 COB 공정에 따라 기판에 직접 장착되어 초음파 용접 공정 또는 펀칭 공정에서 진동으로부터 야기되는 크랙이 생기는 것을 피할 수 있다. 그외에, 제어칩을 기판에 직접 장착함으로써 일차 패스 수율 및 생산률을 높이기 위해 준-완성품에서 불량한 것을 걸러내도록 전기 테스트를 수행할 수 있다. 또한, 제어칩이 SD 카드의 골든 핑거위에 위치하지 않기 때문에, SD 카드가 전기 접속기안에 삽입될 때 전기 커넥터의 탄성 부분의 압력이 제어칩에 영향을 미치지 않게 하고, SD 카드의 반복적인 플러그-인 및 플러그-아웃 과정이 구조에 어떠한 피로를 가져오게 하지 않게 하여 더욱 높은 신뢰의 패키지 구조를 얻을 수 있다.

Claims (11)

  1. 안전 디지털 메모리 카드의 패키지 구조에 있어서,
    밑 표면에 복수의 골든 핑거를 갖는 기판;
    상기 기판의 위 표면에 위치하는 메모리 유닛;
    상기 기판의 밑 표면에 위치한 제어칩;
    상기 기판을 덮는 위 커버 및 밑 커버, 상기 기판과 밑 커버 사이에는 갭이 존재하며, 및
    상기 기판과 밑 커버사이에서 경사 형태를 갖는 상기 기판을 지지하기 위한 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 디지털 메모리 카드의 패키지 구조.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 기판의 위 표면에 복수의 수동 부품들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 메모리 카드의 패키지 구조.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 기판의 밑 표면에 복수의 수동 부품들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 메모리 카드의 패키지 구조.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제어칩은 칩-온-보드(COB) 기술을 이용하여 상기 기판위에 배열되는 것을 특징으로 하는 디지털 메모리 카드의 패키지 구조.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 메모리 유닛은 두 개의 메모리 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 메모리 카드의 패키지 구조.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 위 커버 및 밑 커버는 인젝션-몰딩에 의해 플라스틱 케이싱으로 되는 것을 특징으로 하는 디지털 메모리 카드의 패키지 구조.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 위 커버와 밑 커버는 초음파 용접에 의해 봉인되는 것을 특징으로 하는 디지털 메모리 카드의 패키지 구조.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 위 커버는 합성물 몰딩인 것을 특징으로 하는 디지털 메모리 카드의 패키지 구조.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 갭의 높이는 0.3 mm 내지 0.5 mm 사이에 있는 것을 특징으로 하는 디지털 메모리 카드의 패키지 구조.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 지지대는 지지기둥인 것을 특징으로 하는 디지털 메모리 카드의 패키지 구조.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 기판과 상기 밑 커버사이에 제어칩을 위한 위치공간을 늘리기 위해 밑 커버에 배열된 공동을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 메 모리 카드의 패키지 구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200454915Y1 (ko) * 2008-04-18 2011-08-05 오리엔트 세미컨덕터 일렉트로닉스 리미티드 전자 저장장치 패키지

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