KR950004210Y1 - 표면실장자재의 패키지 성형구조 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

표면실장자재의 패키지 성형구조

제1도는 본 고안에 있어서, 선 연결 공정이 끝난 스트립상 리드프레임을 금형에 세팅하여 열경화성 수지물로서 자재를 봉함(insert molding)하는 상태를 보인 성형도.

제2도는 본 고안의 스트립상 리드 프레임(L/F) 평면도.

제3도는 본 고안의 패키지성형에서 열경화성수지물의 성형구조도.

제4도는 본 고안의 다른 실시예의 패키지성형구조 확대도.

제5도는 종래 바텀 게이트방식에 의한 수지물 주입상태를 보인 게이트부위 확대도.

제6도는 제2도에 있어서, 움직임 검출에 따른 신호파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 리드프레임 2 : 몸체

3,4 : 탑재판 5,6 : 리드프레임에 형성된 공간부

5A,6A : 런너측에 위치한 공간부 7,8 : 홀

9 : 상부금형 10 : 하부금형

13 : 런너 C : 캐비티

본 고안은 표면실장자재의 패키지 성형구조의 개량에 대한 것으로, 특히 리드가 2방향에 구비되는 듀얼타입(Dual Type)의 반도체패키지중 두께가 매우 얇은 표면실장자재(TSOP ; THIN SMALL OUTLINE PACKGE)를 패키지성형함에 있어서, 리드프레임의 각 탑재판의 둘레에 형성된 공간부중 런너측에 위치하는 공간부와 홀이 연결되도록 리드프레임의 몸체 중앙부에 형성하여 바텀게이트와 탑게이트 부위에 홀이 위치되므로서 몰드금형의 런너(RUNNER)로 유입되는 수지물이 각 홀을 통해 유입충진을 촉진시킬 수 있도록 한 표면실장자재의 패키지 성형구조에 관한 것이다.

종래 노말패키지(NORMAL PKG)에서는 패키지의 탑(TOP) 혹은 바텀(BOTTOM) 부위만을 게이트(GATE)로 이용하여 인서트 몰딩하는 방식을 채용해 왔었다.

그러나, 최근들어 듀얼타입(DUAL TYPE ; 리드가 2방향에서 구비된 제품)의 집적회로 패키지는 고집적화 및 고기능성이 요구됨에 따라 열경화성 수지물로 성형되는 패키지의 두께를 초박형(약 1mm정도)으로 성형시켜야 된다.

따라서, 두께가 얇은 TSOP패키지를 몰드금형에서 성형시키기 위해서는 도시된 도면 제5도에서와 같이 상, 하부금형(9)(10)중 어느하나의 금형에 수지물이 주입 통과될수 있게 하는 게이트(MG ; 도면 제5도에서는 하부 금형에 형성함)부를 형성시켰었다.

상기한 게이트(MG)는 패키지가 성형되는 몰드금형의 캐비티(C) 전체 두께가 약 1mm 정도밖에 되지 않기 때문에 패키지의 성형조건에 따라 성형되는 패키지의 성형성을 좋게 하기 위하여 게이트(MG)로 통과되는 수지물의 주입흐름을 원활히 하고자 하부금형(10)의 바텀캐비티와 연통된 게이트(MG)를 가능한 크게(10-12MIL) 정도로 형성시켰다.

게이트(MG)로 유입된 수지물은 하부금형(10)의 바텀캐비티에 충진된후 리드프레임(1)의 탑재판(S) 외부에 형성된 미세한 공간부(MG)을 통해 상부금형(9)의 탑캐비티로 회동하여 충진됨에 따라 패키지를 성형시킬 수 있는 시간(수지물이 캐비티에 주입되어 적정시간 18-25초내에 완전 성형될 수 있는 조건)내에 수지물이 원활히 이동주입되지 못하여 TSOP패키지의 성형된 부위가 보이드(VOID), 디레미네이션(DELAMINATION ; 박리현상), 워페이지(WARPAGE ; 휨, 뒤틀림)등이 발생하여 TSOP패키지의 테스트 및 표면검사시 불량발생의 원인이 되었다.

따라서 패키지의 성형성을 좋게 하기 위해 캐비티(C)와 연통되는 게이트(MG)를 가능한 크게 형성하였으나 캐비티(C)로 유입충진되는 잔유수지물(14)이 게이트(MG)에서 많이 잔류하게 되어 성형완료된 패키지의 외관상 문제점이 발생되었었다.

이러한 문제점을 해결하고자 일본특개평 3-600049에서 소개하고 있는 바와같이 리드프레임의 중앙에 구비된 탑재판을 연결고정하는 지지리드를 리드프레임의 대각선 4방향에 형성시키고, 이 지지리드중 1개소이상의 지지리드 외부측에 수지물의 주입통로를 형성하였으나 이는 일종의 패키지 두께가 두꺼운 쿼드탑입(Quad Type ; 리드가 4방향에 구비된것)의 집적회로 패키지로서, 상기 듀얼탑입의 TSOP패키지와의 그 기술적구성이 다름으로 인하여 패키지를 성형시키도록 한 수지물의 주입통로를 지지리드측의 대각선방향에 단수개이상 형성시켜야만 패키지성형 공정조건(예열온도, 수지물의 충입압력, 성형시간등)내에서 가능하기 때문에 수지물의 주입통로를 불가피하게 지지리드의 대각선방향에 형성시켜 사용되어 왔었다.

그러나, 쿼드타입 및 듀얼타입의 집적회로 패키지를 성형함에 있어 리드프레임의 대각선 모서리 부분에서부터 유입되는 수지물이 패키지성형부위를 충진시키기에는 이동거리가 멀고, 대각선방향으로 수지물이 이동 흘러감에 따라 패키지의 성형이 원활하지 못한 폐단이 있었고, 더우기 듀얼타입의 초박형 패키지 성형에서는 고정밀도를 요구하는 성형조건에 의하여 패키지 성형을 할때 대각선 방향으로부터 유입 충진되는 수지물의 흐름이 용이하게 주입되지 못하여 상기의 보이드와 박리현상과 워패키지등의 불량이 발생되는 문제가 있었던 것이다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 몰드금형의 캐비티내에서 패키지 성형되는 듀얼타입의 두께가 얇은 표면실장자재(TSOP 패키지)의 스트립상 리드프레임에 구비된 각 탑재판 둘레에 형성되어진 공간부중 몰드금형의 런너측에 위치하는 공간부에 홀이 연결 형성되도록 리드프레임 몸체 중앙에 상하부금형의 탑게이트와 바텀게이트에 위치되도록 하므로서, 수지물이 바텀게이트와 탑게이트로 동시에 주입될 수 있게 하여 패키지 성형되는 수지물의 유입을 촉진시킬 수 있게 한 것을 목적으로 한다.

이하 첨부된 도면에 의하여 본 고안의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안의 수지물 주입방법에 의한 자재의 봉합(패키지성형)과정을 도시한 것으로 선연결공정이 완료된 자재가 연속적으로 설치된 스트립상의 리드프레임(1)이 몰드금형인 상, 하부금형(9)(10)에 셋팅되고, 하부금형(1)에 구비된 런너(13)를 중심으로 리드프레임(1)의 몸체(2) 중앙에 대향형성된 홀(7)(8)이 좌, 우 양측에 위치되며, 반도체칩이 탑재된 각 탑재판(3)(4)은 몰드금형의 캐비티(C)내에 위치된다.

상, 하부금형(9)(10) 사이에 끼워진 리드프레임(1)의 몸체(2)에 형성된 홀(7)(8)의 상, 하 양측은 탑게이트(11)와 바텀게이트(12)와 연통 위치되고, 각 게이트(11)(12)는 그 통로가 좁게 형성된다.

상, 하부금형(9)(10) 사이에 끼워진 TSOP 패키지의 리드프레임(1)은 도시된 도면 제2도에서 보는 바와같이 스트립상 리드프레임(1) 몸체(2) 중앙에 각 피치(P)별로 연속구비된 탑재판(3)(4)이 다수개의 타이(T)로 몸체(3)에 연결되고, 탑재판(3)(4)의 외부들레에는 공간부(5)(6)가 형성된다.

각 공간부(5)(6)중 몰드금형의 런너(13)측에 위치한 공간부(5A)(6A)에는 홀(7)(8)을 연결형성하되, 홀(7)(8)은 몸체(2)의 중앙부에 대향 형성한다.

이와같은 성형구조를 갖는 본 고안의 작용효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

다이부착형(전도성 에폭시수지를 사용하여 리드프레임(1)의 탑재판(3)(4)위에 반도체칩을 붙이고, 반도체칩 부착상태를 보다 견고하게 하기 위해 오븐속에 일정시간동안 자재를 넣어 전도성 에폭시수지를 경화시키는 공정 및 선열결공정(금으로 된 가는선을 이용하여 다이내의 회로(칩)와 리드프레임의 각 리드를 연결하는 공정)이 끝난 리드프레임(1)은 제1도와 같이 상, 하부금형(9)(10)에 셋팅하고, 런너(13)를 중심으로 좌, 우 양측에 구비된 탑게이트 및 바텀게이트(11)(12)에 홀(7)(8)을 위치시키므로서 겔(Gell) 상태의 열경화성 수지물이 리드프레임(1) 하부의 바텀게이트(12)를 통하여 하부금형(10)의 바텀캐비티내로 충입됨과 동시에 리드프레임(1)의 몸체(2) 중앙에 형성된 홀(7)(8)을 통하여 리드프레임(1)의 상부에 형성된 탑게이트(11)로 충입되어 일정형상의 TSOP(초박형패키지)가 형성되는 것이다.

이러한 본 고안의 성형구조는 리드프레임(1)의 홀(7)(8)을 통하여 수지물의 충입이 이루어지도록 최소한 좁게 형성된 탑게이트(11)와 바텀게이트(12) 부위에 형성되는 수지잔유물(14)은 제3, 4도에 도시한 바와같이 작은량이 잔류되어 성형된 패키지외부의 외관을 해치지 않으면서도 성형성을 향상시킬 수가 있는 것이다.

즉, TSOP패키지의 경우 성형된 패키지의 두께가 총 40MIL(1mm) 정도 밖에 되질 않기 때문에 종래기술인 미국특허 제4043027호에서 소개하고 있는 바텀게이트 성형방식을 이용하게 되면 제5도와 같이 바텀부(하부금형(10)의 캐비티 두께) 거의 전체가 게이트(MG)가 되어 잔유수지물(14)의 잔류량이 많으므로서 성형후의 패키지 외관미를 해치는 등의 문제가 생기게 된다. (TSOP패키지는 리드프레임의 두께가 6MIL이고, 상하 패키지의 두께가 각각 17MIL 정도인데 바텀캐비티 크기가 10-12MIL 정도이므로 바텀캐비티의 거의 전체가 게이트화가 되는 폐단이 있다.)

그러나, 본 고안에서와 같이 리드프레임(1)의 탑재판(3)(4) 외부의 공간부(5)(6) 중 몰드금형의 런너(13)측에 위치한 공간부(5A)(6A)에 연결되는 홀(7)(8)을 몸체 중앙에 대향형성하므로서, 성형수지물이 상, 하에 형성된 탑게이트(11)와 바텀게이트(12)로 동시 주입이 될 수 있기 때문에 몰드금형의 각 게이트(11)(12)의 크기를 작게 구성할 수가 있는 것이며, 아울러 성형완료후 각 게이트(11)(12) 부위에 남아 있는 잔유수지물(6)이 리드프레임(1)의 홀(8)(9)을 중심으로 형성되는 관계로 6MIL 정도의 두께를 갖는 리드프레임(1)의 두께를 활용하게 됨에 따라 실제 외부로 표출되는 잔유수지물(14)의 두께는 상, 하로 각각 3MIL 정도 밖에 표출되지 않아 성형성 및 외관미를 제고시킬 수가 있는 것이다.

또한, 상기 리드프레임(1)의 홀(7)(8)을 통해 캐비티(C)내로 수지물이 충진되어 패키지 성형되는 과정은 도시된 도면 제3도에서 보는 바와같이 홀(7)(8)에서 부터 주입되는 수지물이 중앙부에서 좌, 우 방향으로 고르게 충진유입되 TSOP패키지의 성형을 18-25초내에 원활히 성형이 완료될 수 있게 한다.

따라서, TSOP패키지의 성형완료후 종래와 같이 보이드와 박리현상과 워페이지(휨 및 뒤틀림) 등의 불량을 방지할 수 있게 한 것이다.

이와같이 본 고안의 패키지 성형구조는 리드프레임의 탑재판 외부둘레에 형성된 공간부중 몰드금형의 런너측에 위치한 공간부에 연결되는 홀을 몸체중앙에 형성하여 이 홀을 통하여 탑게이트쪽으로 수지물의 직접 주입이 가능토록 함으로써 몰드의 불량율(하부금형으로 주입된 수지물이 18-25초 내에 상부금형으로 정상적인 회동 이동되지 못하여 생기는 불완전몰드)을 해소할 수가 있으며, 아울러 탑게이트와 바텀게이트의 크기를 축소시켜 성형 완료후의 패키지에 남게되는 게이트 흔적을 최소화 하여 제품의 외관미를 크게 향상시킬 수 있는 등의 좋은 몰드성과 외관미를 갖는 듀얼타입의 TSOP패키지를 제공할 수가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 상, 하부금형(9)(10)의 캐비티(C)내에 삽입된 스트립상의 리드프레임(1)의 몸체(2)에 반도체칩을 연속적으로 다수의 탑재시킬 수 있는 각 탑재판(3)(4)의 둘레 외부와 몸체(2) 사이에는 공간부(5)(6)가 형성되어 몰드금형의 런너(13)를 통해 유입되는 수지물이 바텀캐비티에 충진된후 각 공간부(5)(6)를 통과하여 탑캐비티로 충진되므로서 듀얼타입의 반도체패키지중 두께가 얇은 표면실장자재(TSOP ; THIN SMALL OUTLINE PACKGE)을 성형하는 것에 있어서, 상기 두께가 얇은 표면실장자재(TSOP)의 스트립상 리드프레임(1)을 상하부금형(9)(10)에 끼워 패키지 성형할때 탑게이트(11)와 바텀게이트(12) 부위에 홀(7)(8)이 위치되도록 리드프레임(1)의 몸체(2) 중앙에 홀(7)(8)을 형성하여 바텀게이트(12)와 탑게이트(11)로 수지물이 동시에 주입될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 표면실장자재의 패키지 성형구조.