KR20060013066A - 모듈화 리드프레임의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모듈화 리드프레임의 제조방법으로, 배열된 다수의 조각모양 리드프레임을 제 1모듈로 상단면을 덮어 붙이는 방식으로 끼우고, 제 2모듈로 리드프레임의 하단면에 대해 적어도 하나의 선택면을 덮어 붙이는 방식으로 끼워, 제 2모듈이 각 배열의 리드프레임 사이에 하나의 융기된 돌출부를 형성하게 하며, 이 돌출부의 단면은 제 1모듈의 내면과 긴밀히 결합하고, 이로써 모듈 공간에 밀봉포장 원료를 주입하여 리드프레임이 밀봉포장으로 고정됨은 물론 금속도선 박기와 납땜면이 되는 리드프레임 구조를 형성하며, 리드프레임에 하나의 속이 빈 부분을 형성시켜 칩을 고정시킨 후 금속도선을 박는 등 후속적인 작업을 할 수 있게 한다.
모듈, 리드프레임, 반도체 칩, 봉인, 패키징

Description

모듈화 리드프레임의 제조방법{The manufacturing method for a modularized leadframe}
도 1은 종래의 반도체 칩의 밀봉포장을 도시한 구조 단면도
도 2는 종래의 다른 한 종류의 반도체 칩의 밀봉포장을 도시한 구조 단면도
도 3은 본 발명의 리드프레임과 모듈이 배합된 제조공정의 요부단면도
도 4는 본 발명의 모듈에 밀봉포장 원료의 주입상태를 도시한 제조공정의 요부단면도
도 5는 본 발명의 리드프레임 제조공정 상태의 정면도
도 6은 본 발명의 칩과 리드프레임 조립의 제조공정을 도시한 구조 단면도
도 7은 본 발명의 리드프레임의 속이 빈 부분의 봉인상태의 제조공정을 도시한 구조 단면도
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예의 리드프레임과 모듈의 배합상태를 도시한 요부단면도
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예의 모듈에 원료의 주입상태를 도시한 요부단면도
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예의 리드프레임 정면도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예의 칩과 리드프레임 조립상태를 도시한 구 조 단면도
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예 리드프레임의 속이 빈 부분의 봉인상태를 도시한 구조 단면도
〈도면의 주요 부분에 대한 부호 설명〉
1,30：리드프레임 11：상단면
12,13：선택면 12' : 금속도선 박는 면
13' : 납땜면 2：수지봉지재
21：내측 고정부 22：하측 고정부
23：측면 고정부 24：속이 빈 부분
3：제 1모듈 301' : 아래면
31：내면 4：제 2모듈
41：내면 42：융기 돌출부
43：단면 A,B,C：원료 채우는 공간
5：봉합물질 10：칩
101：접점 20：금속도선
본 발명은 모듈화 리드프레임의 제조방법에 관한 것으로, 특히 리드프레임의 밀봉포장 작업을 먼저 진행하고, 나아가 선택적으로 리드프레임이 밀봉포장된 반 완성품 혹은 칩을 조립한 완성품을 공급하는 모듈화 리드프레임의 제조방법에 관한 것이다.
도 1에서와 같이 전통적인 반도체의 봉인(packaging)구조는 반도체 칩(10)이 열로 고정되는 성질의 플라스틱 수지 혹은 도자 재료의 봉합체(20)(Package body)로써 절연되게 밀봉되며, 상기 반도체 칩(10) 양측의 리드프레임(Leadframe)(30)이 봉합체(20)까지 연장되어 리드프레임(30)의 끝단 아래면(301)을 회로판과의 납땜 부위로 삼는 것으로, 이러한 종류의 밀봉포장 구조는 완성품 체적을 감소시킬 수가 없다.
때문에 봉합체 아래면 바깥으로 드러난 리드프레임 아래면을 납땜이음면으로 하는 봉장기술이 생겨났는데, 도 2에서와 같이, 이는 반도체 칩(10')을 리드프레임(30') 위에 적치 혹은 붙이고, 다시 봉합체(20')를 응용해 절연밀봉을 구성하고, 리드프레임(30')의 아래면(301')이 봉합체(20')의 아래면과 나란하게 바깥으로 드러나게 하는데, 이렇게 하여 직접 회로판과 납땜하는 부위로 삼고, 나아가 봉장 크기를 축소하는 효과를 가지게 된다.
다만, 상술한 종래의 반도체의 완전 봉장구조는 봉장이 완성된 후 임의로 금속도선(리드프레임과 반도체 칩을 연결하는) 박는 방식을 선택할 수 없고 혹은 필요에 따라 금속도선 박는 작업을 진행할 수도 없으며, 리드프레임의 수를 변경할 수도 없다. 따라서 제품을 탄성적으로 이용할 수 있는 범위에서 제한을 받게 된다.
또한 이 리드프레임(30')의 아래면(301')이 봉합체(20') 아래면과 나란하게 바깥으로 드러난 상태이기 때문에 봉합체(20') 재료가 굳어지기 전에 아래면(301') 으로 침투해 들어가기 쉬워 하자가 발생하거나 변두리를 반드시 정리해야 하는 문제가 발생한다. 따라서 그 제조와 품질관리의 원가를 제고시키게 된다.
또한, 일반적인 칩 자체는 밀봉포장이 가해지고, 또 반도체 전자부품과 회로판의 조립상태도 상당히 완전한 밀봉상태를 드러내는데, 상술한 봉장구조는 매우 비싼 재료로 완전 봉합을 진행하기 때문에 불필요한 감을 주며, 그 재료의 원가를 효과적으로 낮출 수 없어 비합리적이다.
본 발명의 주요 목적은 모듈화 리드프레임의 제조방법에 관한 것으로, 배열된 다수의 조각모양 리드프레임을 제 1모듈로 상단면을 덮어 붙이는 방식으로 끼워, 밀봉포장 후 덮지 않고도 반들거리는 면이 형성되게 하고, 제 2모듈로 리드프레임의 하단면에 대해 적어도 하나의 선택면을 덮어 붙이는 방식으로 끼워, 밀봉포장 후 덮지 않고도 반들거리는 면이 형성되게 하고, 동시에 제 2모듈이 각 배열의 리드프레임 사이에 하나의 융기된 돌출부를 형성하게 하며, 이 돌출부의 단면은 제 1모듈의 내면과 긴밀히 결합하며, 이로써 모듈 공간에 밀봉포장 원료를 주입하여 리드프레임이 밀봉포장으로 고정됨은 물론 금속도선 박기와 납땜면이 되는 리드프레임 구조를 형성하고, 리드프레임에 하나의 속이 빈 부분을 형성시켜 칩을 고정시킨 후 금속도선을 박는 등 후속적인 작업을 할 수 있게 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 모듈화 리드프레임의 제조방법에 관한 것으로, 그중 이 조각모양의 리드프레임은 상,하단면과 중간에 하나의 상단면을 향해 오목하게 들어간 금속도선 박는 면이 형성되어 있는데, 이를 통해 하단면과 금속도선 박 는 면에 제 2모듈이 덮어 씌어지게 하여, 밀봉포장으로 금속도선 박는 면이 바깥으로 드러나게 하여 금속도선 박는 면을 회로판과 조립되는 납땜면으로 하는데 있다.
도면의 실시예를 통해 본 발명의 제조방법, 구조 및 기타 작용, 목적을 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도면에서 보는 바와 같이, 본 발명은「모듈화 리드프레임의 제조방법」에 관한 것으로, 우선 밀봉포장으로 리드프레임을 제작하여 임의로 칩 혹은 리드프레임의 칩 조립법을 변경할 수 있게 하여, 선택적으로 완성품 혹은 반 완성품을 공급 조립할 수 있게 하며, 제품의 실시에서 탄성적인 변화가 가능한 제조방법이다.
이는 아래를 포함하되,
(a) 금속원료를 잘라 분리하거나 아직 잘라 분할하지 않은 다수의 금속재질 조각모양의 리드프레임(1)를 선택하여, 상기 리드프레임(1)이 적어도 두 열의 서로 대칭 혹은 비대칭 모양의 배열을 형성하게 한다(도 6과 10에서 도시).
(b) 배열된 다수의 조각모양 리드프레임(1)을 제 1모듈(3)의 내면(31)에 그 상단면(11)을 덮어 붙이는 방식으로 끼워, 밀봉포장 후 덮지 않아도 반들거리는 면이 형성되게 하고, 제 2모듈(4)의 내면(41)에 상기 리드프레임(1)의 하단면에 대해 적어도 하나의 선택면(12,13)을 덮어 붙이는 방식으로 끼워(하나의 선택면을 택해도 된다), 밀봉포장 후 덮지 않아도 반들거리는 면이 형성되게 하고, 동시에 제 2모듈(4)이 각 배열의 리드프레임(1) 사이에 하나의 융기된 돌출부(42)를 형성하게 하며, 이 돌출부(42)의 단면(43)은 제 1모듈(3)의 내면(31)과 긴밀히 결합하고(도 3과 8에서 도시), 이로써 두 개의 모듈(3,4)에 각 리드프레임(1)의 내/외측 및 아래측에 각각 속이 빈 재료를 채우는 공간(A,B,C)을 형성시킨다.
(c) 두 개의 모듈(3,4)에 형성된 재료 채우는 공간(A,B,C)에서 밀봉포장 원료의 주입작업(도 4와 9에서 도시)을 진행하여, 각 리드프레임(1)이 공동으로 수지봉지재(2)에 의해 봉장 및 고정되는 구조를 갖게 된다.
또한 재료를 채우는 공간(A)에 내측 고정부(21)가 형성되고, 재료를 채우는 공간(B)에는 하측 고정부(22)가 형성되며, 재료를 채우는 공간(C)에는 측면 고정부(23)가 형성된다.
또한 적어도 두 열의 리드프레임(1)에는 속이 빈 부위(24)가 형성되며, 각 리드프레임(1)의 상단면(11)과 적어도 하나의 선택면(12,13)이 바깥으로 노출되는 구조를 형성하고, 하단에는 금속도선 박는 면(12')과 납땜면(13')이 형성되어, 이로써 칩(10)이 장착되는 리드프레임이 구성되며(도 5와 10에서 도시), 이로써 칩(10)을 적치, 응용하는 물품이 되는 것이다.
(d) 상술한 이미 밀봉포장이 완성된 리드프레임의 구조장치는 그 상단에 적어도 하나의 칩(10)이 붙어 고정되며, 칩(10)의 접점(101)과 리드프레임(1)의 금속도선 박는 면(12')(즉 원래 선택면(12))사이를 선정하여, 적어도 하나의 금속도선(20)을 이용해 수지봉지재(2)의 속이 빈 부분(24)에서 금속도선 박기 연결접속을 진행한다(도 6과 11에서 도시).
이로써 사용에 있어 탄성적인 범위를 갖는 완성품이 형성되어 임의로 직접 회로판 혹은 기타 도전설비에 납땜하여 사용하거나 혹은 다시 후속적인 제조과정을 진행하는데 제공되어진다.
(e) 도 7과 12에서 도시한 것은, 상술한 금속도선 박는 작업을 진행한 후, 선택적으로 수지봉지재(2)의 아래면 속이 빈 부분(24)에 제 2차 봉장작업을 진행하거나 혹은 기타 봉합물질(5)로 밀봉구조를 구성하는 것이다.
칩(10)과 리드프레임(1)이 이미 봉장구조를 가지고 있기 때문에 습기방지, 먼지방지 기능을 가지고 있으며, 따라서 재차 봉장작업이 진행될 때, 본 발명에서는 일반적인 원가가 비교적 저렴한 플라스틱 재료로 봉장을 진행하며, 이로써 원가를 낮추는 효과를 거둘 수 있다.
이상 상술한 칩과 리드프레임 조립의 제조방법은 수시로 리드프레임 완성품을 공급할 수 있어 관련업체가 임의로 그 필요에 의해 회로판에 금속도선 박기 혹은 납땜 등을 진행할 수 있어, 제품이 제공하는 선택의 범위가 탄력성을 가지며 각기 다른 수요에 부합된다.
다음으로, 본 발명의 제 1,2모듈(3,4)은 그 내면(31,41)이 리드프레임(1)의 상단면(11)과 하단의 선택면(12,13)에 붙여져 있어, 리드프레임(1)의 봉장작업이 진행될 때 열로 고정되는 성질의 플라스틱 혹은 도자 재료가 상단면(11), 하단의 선택면(12,13)에 스며들지 않아 리드프레임 완성품 혹은 반 완성품에서 바깥으로 드러나는 변두리 하자 등이 발생하지 않는다. 이와 같이, 변두리 정리 등의 순서를 없앨 수 있기 때문에 제조원가와 품질관리의 원가절감을 얻을 수 있다.
또한 본 발명은 리드프레임(1)의 봉장이 완성되었을 때 수지봉지재(2)의 아래면에 하나의 속이 빈 부분(24)이 형성되기 때문에 이로써 칩(10)의 아래면과 리 드프레임(1)의 금속도선 박는 면(12')이 바깥으로 노출되는 모양을 형성하여, 금속도선(20)이 칩(10)의 아래면 및 리드프레임(1)의 금속도선 박는 면(12') 사이에서 연결접속되는데 선택성을 제공하고, 직접 회로판에 납땜으로 사용되어지기 때문에 봉장재료 원가의 감소를 가져오며, 속이 빈 부분(24)의 밀봉작업이 필요할 경우에는 일반적인 플라스틱 재질로 덮어 채우거나 혹은 봉합물질(5)을 이 속이 빈 부분(24)에 넣을 수 있어 재료원가도 절감하는 효과를 가진다.
특히 밝혀 두고자 하는 것은, 본 발명의 상술한 수지봉지재(2)로 구성된 하측 고정부(22)는 각 리드프레임(1)의 하방에 위치하며, 각 리드프레임(1) 하방에 형성되는 형태로 상호 나란한 구조로 한정되는 것은 아니며, 제 2모듈(4)이 재료를 채우는 공간(B)을 형성할 때(도 8과 9에서 도시) 서로 엇갈리며 나란하지 않은 모양으로 형성된다. 이로 인해 외부로 노출된 금속도선 박는 면(12')과 납땜면(13')이 서로 엇갈려 전자간섭(EMI)을 감소시킬 수 있다.
같은 이치로 상술한 각 리드프레임(1)은 서로 엇갈리며 나란하지 않은 모양으로 배열되어 각기 다른 위치의 금속도선 박는 면(12')과 납땜면(13')으로 형성되며(도 10에서 도시), 따라서 동일한 효과를 거둘 수 있으며, 본 발명에서 제시하는 제조방법은 간단하고 변경, 교환이 가능한 것으로써 특허의 정신에 부합된다고 여겨진다.
이상 본 발명인「모듈화 리드프레임의 제조방법」은 실용성과 진보성을 갖추고 있다고 판단되며, 특허요건에 부합된다고 여겨져 특허신청을 제출하는 바이다.
이상 기술한 바처럼, 본 발명의 모듈화된 리드프레임의 기술구성에 의해 제품이 제공하는 선택의 범위가 제한받지 않고 탄력성을 가지며 각기 다른 수요에 부합되고, 변두리 정리 등의 순서를 없앨 수 있기 때문에 제조원가와 품질관리의 원가절감을 얻을 수 있으며, 봉장재료의 원가를 효과적으로 절감할 수 있다.

Claims (3)

  1. (a) 다수의 금속재 조각모양의 리드프레임을 적어도 두 열로 배열시키는 제 1단계와;
    (b) 배열된 다수의 조각모양 리드프레임을 제 1모듈로 상단면을 덮어 붙이는 방식으로 끼우고, 제 2모듈로 리드프레임의 하단면에 대해 적어도 하나의 선택면을 덮어 붙이는 방식으로 끼워서, 제 2모듈이 각 배열의 리드프레임 사이에 하나의 융기 돌출부를 형성하게 하여, 이 돌출부의 단면은 제 1모듈의 내면과 긴밀히 결합하고, 이로써 두 개의 모듈에 속이 빈 재료 채우는 공간이 형성되게 하는 제 2단계; 및
    (c) 두 개의 모듈에 형성된 재료 채우는 속이 빈 공간에서 밀봉포장 원료의 주입작업을 진행하여, 각 리드프레임이 공동으로 수지봉지재에 의해 봉장 및 고정되는 구조를 형성케 하며, 각 리드프레임의 상단면과 적어도 하나의 선택면을 외부로 노출되는 모양으로 형성시키고, 하단에 금속도선 박는 면과 납땜면을 형성하는 제 3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈화 리드프레임의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 리드프레임의 밀봉포장이 완성된 리드프레임 구조는 후속적으로 상단에 적어도 하나의 칩을 고정시키고 칩의 접점과 리드프레임의 금속도선 박는 면 사이를 선택하여 적어도 하나의 금속도선을 수지봉지재의 속이 빈 부분에서 금속도선 박기 연결접속 작업을 진행하며, 칩과 리드프레임의 금속도선 박 기가 끝난 후 수지봉지재의 속이 빈 부분에서 선택적으로 제 2차 봉장작업 혹은 봉합물질로써 밀봉구조를 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈화 리드프레임의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 각 리드프레임은 나란하거나 혹은 서로 엇갈리는 비대칭 모양으로 배열되어 봉장작업이 진행되고, 제 2모듈 내면에 덮인 각 리드프레임 하단에는 적어도 하나의 선택면 위치가 있어 나란하거나 혹은 엇갈리게 배치되어 봉장작업이 진행되며, 상기 속이 빈 재료 채우는 공간은 각 리드프레임의 내/외측 및 아래측에 위치하며, 수지봉지재가 각 리드프레임에 대해 내측 고정부, 외측 고정부 및 측면 고정부를 형성하는 것을 특징으로 하는 모듈화 리드프레임의 제조방법.
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