KR980012347A - 반도체 패키지 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 패키지 제조방법에 관한 것으로, 제조 공정시 비효율적이고 비경제적인 문제점을 해결하기 위하여 홈이 형성된 베커, 베커의 캡, 본딩 패드를 갖는 반도체 칩 그리고 리드 프레임을 준비한 후 베커의 홈 및 베커와 캡의 에지 영역에 접착제를 도포하고 베커의 홈상에 반도체 칩을 올려놓은 다음 리드의 에지 영역에 전도성 물질을 형성하고 반도체 칩의 본딩 패드에 전도성 물질이 형성된 리드를 접촉시키며 지지대와 캡을 접착시킴으로써 공정시간을 줄이고 수율과 경제성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

반도체 패키지 제조방법
본 발명은 반도체 패키지(package)에 관한 것으로 특히, 반도체 패키지 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자의 제조공정시 웨이퍼에 집적회로를 형성하는 FAB공정(Fabriction process)을 완료한 후에는 웨이퍼상에 만들어진 각 칩을 서로 분리시키는 다이싱(Dicing)과, 분리된 각 칩을 리드 프레임(Lead Frame)의 다이 본딩 패드에 안착시키는 칩 본딩(Chip Bonding)과, 칩 위의 본딩 패드(Bonding pad)와 리드 프레임의 인너 리드(Inner Lead)를 전기적으로 접속시키는 와이어 본딩(Wire Bonding)을 순차적으로 수행한 후 회로를 보호하기 위해 몰딩(Molding)을 수행하게 된다. 또한, 몰딩을 수행한 후에는 리드 프레임의 서포트 바(Support Bar) 및 댐 바(Dam Bar)를 자르는 트리밍(Trimming)과 아웃 리드(Out Lead)를 소정의 형상으로 성형하는 포밍(Forming)을 차례로 수행하게 되며 트리밍 및 포밍을 실시함으로써 패키지 공정을 완료하게 된다.
도 1a내지 1d는 종래 기술에 따른 반도체 패키지의 제조공정을 보여주는 공정단면도이다.
도 1a에 도시된 바와 같이 리드 프레임의 다이 본딩 패드상에 본딩패드(2)가 형성된 반도체 칩(3)을 은(Ag)에폭시(epoxy)나 AuSn, AuSi 등과 같은 공융 물질(eutetic material)(4)을 사용하여 다이 본딩(die bonding)한다.
이때, 다이 본딩시의 조건은 약 200℃∼300℃의 온도와 5min∼2hr정도의 시간을 필요로 한다. 도 1b에 도시된 바와 같이 반도체 칩(3)의 상부표면에 형성된 본딩패드(2)와 리드 프레임의 내부 리드(5)에 은 또는 알루미늄 와이어(wire)(6)로 와이어 본딩하여 전기적으로 연결한다.
도 1c에 도시된 바와 같이 에폭시 몰딩 콤바운드(Epoxy Molding Compound)(7)로 외부 리드(8)를 제외한 나머지 부분을 모두 몰딩한다.
도 1d에 도시된 바와 같이 몰딩한 반도체 패키지를 리드 프레임으로부터 컷팅하고 외부 리드(8)를 원하는 형상으로 포밍(forming)하여 반도체 패키지를 완성시킨다.
이와 같은 종래 기술에 따른 반도체 패키지 제조방법에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다. 첫째, 다이 본딩시 약 2시간정도의 큐어링(curing)시간이 필요하므로 비경제적이다.
둘째, 와이어 본딩시 열 또는 초음파를 사용하므로 그에 따른 반도체 칩에 마이크로 크랙(micro crack)이 발생한다.
셋째, 본딩과 몰딩 공정시에 시간이 많이 걸려 비효율적이고 비경제적이다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로써, 비용과 시간을 줄이고 수율을 높이는 반도체 패키지 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
제1a도 내지 제1d도는 종래 기술에 따른 반도체 패키지의 제조공정을 보여주는 공정단면도.
제2a도 내지 제2e도는 본 발명에 따른 반도체 패키지의 제조공정을 보여주는 공정단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 베커 11 : 캡
12 : 접착제 13 : 반도체 칩
14 : 본딩 패드 15 : 리드
16 : 전도성 에폭시
본 발명에 따른 반도체 패키지 제조방법은 반도체 칩을 리드 프레임에 다이 본딩을 하지 않고 베커의 홈상에 직접 올려놓는데 그 특징이 있다. 본 발명의 다른 특징은 와이어 본딩을 하지않고 반도체 칩상의 본딩 패드와 리드를 직접 접속시키는데 있다. 본 발명의 또 다른 특징은 베커의 홈상에 반도체 칩을 올려놓고 한 스텝 공정으로 반도체 어셈블리를 완성시키는데 있다. 본 발명의 또 다른 특징은 베커의 홈 및 베커와 캡의 에지 영역에 동일한 물질의 접착제를 도포하는데 있다. 본 발명의 또 다른 특징은 리드의 에지 영역에 전도성 에폭시를 형성하여 베커와 캡의 접착시에 반도체 칩의 패드에 접착시키는데 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2a 내지 2e는 본 발명에 따른 반도체 패키지의 제조공정을 보여주는 공정단면도이다. 도 2a에 도시된 바와 같이 홈이 형성된 베커(backer)(10)와 베커(10)의 뚜껑이 되는 캡(cap)(11)을 형성하고 베커(10)의 홈 및 베커(10)와 캡(11)의 에지 영역에 접착제(12)를 도포한다. 이때, 베커(10)의 홈은 반도체 칩의 크기를 고려하여 형성한다. 그리고 베커(10)의 홈 및 베커(10)와 캡(11)의 에지 영역에 도포된 접착제(12)는 모두 동일한 물질로 형성된다. 도 2b에 도시된 바와 같이 베커(10)의 홈상에 본딩 패드(14)가 형성된 반도체 칩(13)을 올려놓는다. 이때, 베커(10)의 홈은 반도체 칩(13)을 고정시키는 역할을 한다. 도 2c에 도시된 바와 같이 리드(15)의 에지 영역에 전도성 에폭시(16)를 형성하고 반도체 칩(13)의 본딩 패드(14)에 전도성 에폭시(16)가 형성된 리드(15)를 접착시킨다. 도 2d에 도시된 바와 같이 반도체 칩이 부착된 베커(10)와 캡(11)을 200℃∼250℃의 온도와 N2분위기에서 1∼2kg/㎠의 힘으로 접착시킨다. 이때, 모든 에지 영역에 접착제(12)가 도포된 베커(10)와 캡(11)은 접착제(12)가 녹으면서 리드(15)와 함께 접착된다. 그리고 리드(15)의 에지 영역에 형성된 전도성 에폭시(16)는 약 200℃의 온도에서 녹으면서 본딩 패드(14)와 접착될 때 반도체 칩(13)의 본딩 패드(14)에 접착된 리드(15)의 에지 영역은 팽창력(tension)이 있으므로 본딩 패드(14)와의 부착력(bond strength)을 강화시킨다.
즉 본딩 패드(14)에 리드(15)를 접착시킬때의 부착력은 팽창력에 의한 기계적인 함과 전도성 에폭시에 의한 접착력으로 인해 일반적인 와이어 본딩때 보다 약 10배정도 큰 부착력을 갖는다. 도 2e에 도시된 바와 같이 리드 프레임(15)을 트리밍(trimming)하고 소정의 형상으로 포밍(forming)하여 반도체 패키지를 완성한다.
본 발명에 따른 반도체 패키지 제조방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본딩 패드와 리드를 접착할 때 일반적인 와이어 본딩때 보다 약 10배 정도 큰 부착력을 가짐으로써 신뢰성이 향상된 반도체 패키지를 생산할 수 있다. 둘째, 와이어 본딩의 공정이 없으므로 반도체 칩의 마이크로 크랙을 방지할 수 있으므로 수율이 향상되어 반도체 패키지의 생산성이 증가된다. 셋째, 다이 본딩과 와이어 본딩 및 몰딩 공정 없이 한 스텝으로 이루어짐으로써 공정시간과 공정비용을 줄일 수 있으므로 경제성이 우수한 반도체 패키지의 생산이 가능하다. 즉, 다이 본더(die bonder), 와이어 본더(wire bonder), 몰딩 기계(molding machine)와 같은 장비들을 1대의 장비로써 해결할 수 있다.

Claims (5)

  1. 홈이 형성된 베커, 상기 베커의 캡, 본딩 패드를 갖는 반도체 칩 그리고 리드 프레임을 준비하는 스텝; 상기 베커의 홈 및 상기 베커의 에지 영역에 접착제를 도포하는 스텝; 상기 베커의 홈상에 상기 칩을 올려놓는 스텝; 상기 리드의 에지 영역에 전도성 물질을 형성하고 상기 반도체 칩의 본딩 패드에 전도성 물질이 형성된 리드를 접촉시키는 스템; 상기 베커와 캡을 접착시키는 스텝; 그리고 상기 리드 프레임을 트리밍하고 포밍하는 스텝을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 리드의 전도성 물질은 전도성 에폭시로 형성함을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 베커와 캡 접착시 200℃∼250℃ 의 온도와 N2분위기에서 약 1∼2kg/㎠의 힘으로 접착시킴을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 반도체 칩의 본딩 패드에 접촉된 리드의 전도성 물질은 상기 베커와 캡의 접착시에 반도체 칩의 본딩 패드에 접착됨을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 베커의 홈 및 상기 베커와 캡의 에지 영역에 도포된 접착제는 모두 동일한 물질로 형성함을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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