KR980012383A

KR980012383A - 리드프레임의 구조 및 이를 이용한 반도체패키지

Info

Publication number: KR980012383A
Application number: KR1019960027618A
Authority: KR
Inventors: 윤주훈
Original assignee: 황인길; 아남산업 주식회사
Priority date: 1996-07-09
Filing date: 1996-07-09
Publication date: 1998-04-30

Abstract

본 발명은 리드프레임의 구조 및 이를 이용한 반도체패키지에 관한 것으로, 반도체칩의 입/출력패드와 와이어로 연결되는 내부리드의 선단 저면에 지지테이프를 접착함으로서 와이어본딩시 요구되는 정확한 내부리드 피치를 갖는 리드프레임의 구조를 제공하고, 또한 상기한 리드프레임을 이용한 일반적인 리드프레임반도체패키지 또는 방열판이 내장된 반도체패키지의 몰딩공정시 봉지제의 압력에 의해 상부나 하부로 휘는 내부리드의 휨현상을 억제하여 불량률을 최소화한 반도체 패키지.

Description

리드프레임의 구조 및 이를 이용한 반도체패키지

본 발명은 리드프레임의 구조 및 이를 이용한 반도체패키지에 관한 것으로, 상세하게 반도체칩의 입/출력패드와 와이어로 연결되는 내부리드 저면에 지지테이프를 접착하여 내부리드간의 전기적 쇼트를 방지하고, 방열판이 내장된 반도체패키지에서는 상기 방열판과 내부리드간의 쇼트를 방지하여 반도체패키지의 신뢰성을 향상 시키도록 한 리드프레임의 구조 및 이를 이용한 반도체패키지에 관한 것이다. 일반적으로 리드프레임이란 반도체칩과 외부 회로를 연결시켜 주는 전선(Lead)역할과 반도체패키지를 마더보드(Mother Board)에 고정시켜 주는 버팀대(Frame)의 역할을 동시에 수행하는 것을 말한다. 이러한 리드프레임은 보통 연속된 금속 스트립(Strip)를 스탬핑(Stamping) 또는 에칭(Etching)하여 제작하며 그 구조는 제 1 도에 도시된 바와 같이, 중앙에 반도체칩을 지지하기 위한 사각형상의 반도체칩탑재판(130′)이 형성되어 있으며, 상기 반도체칩탑재판(130′)을 리드프레임(100)상에 지지 하기 위해 상기 반도체칩탑재판(130′)의 사각 네모서리에 타이바(120′)가 형성되어 있다. 또한 상기 반도체칩탑재판(130′)의 외측으로는 일정 거리 떨어져서 방사상으로 뻗어 있는 다수의 내부리드(110′) 및 상기 내부리드(110′)에 연결된 외부리드(111′)로 이루어져 있다.

상기와 같은 리드프레임을 포함하는 반도체패키지의 최근 경향은, 반도체칩의 고집적도화와 반도체패키지의 경박단소화 요구 때문에, 같은 크기의 반도체칩에도 종래보다는 훨씬 많은 입/출력패드가 형성되어 반도체패키지는 더욱더 경박 단소화하고 있다. 따라서 최근에는 200개 이상의 고밀도 내, 외부리드를 포함하는 리드프레임이 제작되고 있고 또한 0.2mm이하의 대단히 작은 피치(Pitch ; 내부리드 또는 외부리드 간의 간격)의 내, 외부리드를 포함하는 리드프레임이 제작되고 있는 실정이다.

이와 같은 리드프레임을 포함하는 반도체패키지의 제조 공정을 간단히 설명하면, 웨이퍼(Wafer)에서 각각의 반도체칩으로 절단하는소잉(Sawing)공정과, 절단된 반도체칩을 리드프레임의 반도체칩탑재판에 장착하는 다이어태치(Die Attach)공정과, 상기 반도체칩의 입/출력패드(Input/Output Pad)와 내부리드를 연결하는 와이어 본딩(Wire Bonding)공정과, 상기 반도체칩 등을 봉지제(Encapsulant)로 봉합하는 몰딩(Molding)공정 등으로 이루어진다.

상기한 공정에서 리드프레임은 수작업 또는 자동으로 각각의 공정 경로에 따라 장시간 이동하게 되며, 이로써 피치가 매우 좁은 각각의 내부리드들은 서로 쇼트되거나 변형되기 쉽다. 더욱이 차후의 반도체칩과 내부리드간에 이루어지는 와이어 본딩 공정에서는, 각 내부리드의 정밀한 피치 관계를 깨뜨려 반도체칩의 입/출력패드와 각각의 내부리드들이 완벽하게 와이어 본딩되지 않는 결과를 초래하고, 봉지제를 이용한 몰딩 공정에서는 봉지제의 압력으로 인해 상기 내부리드들이 서로 휘어져 쇼트를 발생시킴으로서 반도체패키지에 치명적인 불량을 내는 요인이 되었던 것이다.

이와 같이 내부리드의 갯수가 증가하고 그 피치가 좁아질 경우에는 반도체패키지의 제조공정상 여러 가지 난점이 생기기 때문에, 종래에는 이러한 문제를 해결하기 위해 제 1 도에 도시된 바와 같이 상기한 내부리드들의 끝단 상면에 내부리드들과 수직한 방향으로 사각형상의 지지테이프(200′)를 접착시켰다.

이와 같은 종래의 리드프레임(100′)을 이용한 반도체패키지는 제 2 도(A) 내지 (C)에 도시된 바와 같다. 제 2 도(A)는 일반적인 리드프레임반도체패키지를, 제 2 도(B)는 반도체탑재판(130′)에 방열판(700′)이 접착된 반도체 패키지를, 제 2 도(C)는 반도체칩(300)저면에 직접 방열판(700′)이 접착된 반도체패키지를 도시한 것이다. 상기 도면에서 볼 수 있듯이 내부리드(110′)의 끝단 상면에 지지테이프(200′)가 접착된 리드프레임(100′)을 이용하여 제작한 반도체패키지의 경우, 내부리드(110′)의 와이어(400′)가 연결되는 지점에서 지지테이프(200′)가 접착되는 지점까지의 거리가 상대적으로 멀기 때문에, 각 공정들 간의 리드프레임(100′)운반시 휨 현상과 몰딩공정시 봉지제(600′)의 압력에 의한 내부리드(110′)의 휨현상은 크게 개선되지 않았다. 특히, 반도체패키지의 방열효과를 증진시키기 위해 방열판(700′)이 내장된 반도체패키지에서 봉지제(600′)의 불균일한 흐름과 압력에 의해 내부리드(110′)들이 상부난 하부로 휘어져 상기 방열판(700′)에 접촉되어 전기적 쇼트나 누설 전류가 발생하여 반도체패키지에 손상을 야기시킬 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출한 것으로, 반도체칩의 입/출력패드와 와이어 본딩되는 내부리드의 저면에 지지테이프를 접착함으로서 와이어본딩시 요구되는 정확한 내부리드 피치를 갖는 리드프레임의 구조를 제공하고, 또 다른 목적은 상기한 리드프레임을 이용한 일반적인 리드프레임반도체패키지 또는 방열판이 내장된 반도체패키지의 몰딩공정시 봉지제의 압력에 의해 상부나 하부로 휘는 내부리드의 휨현상을 억제하여 불량률을 최소화한 반도체 패키지를 제공하는데 있다.

제1도는 종래의 리드프레임을 나타낸 상태도.

제2도(A) 내지 (C)는 종래의 반도체패키지를 나타낸 단면도.

제3도(A) 내지 (B)는 본 발명에 의한 리드프레임의 평면도.

제4도(A) 내지 (C)는 본 발명의 리드프레임을 이용한 반도체패키지의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 리드프레임 110 : 내부리드

111 : 외부리드 120 : 타이바

130 : 반도체칩탑재판 200 : 지지테이프

300 : 반도체칩 310 : 입/출력패드

400 : 와이어 500 : 접착제

600 : 봉지제 700 : 방열판

800 : 양면접착테이프

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서 반도체 패키지를 구성하기 위한 복수의 내부리드들과 외부리드들로 이루어진 리드프레임에 있어서, 상기 복수의 내부리드들의 선단 저면에 횡으로 위치되도록 지지 테이프를 접착하여서 된 리드프레임의 구조에 의해 가능한 것으로서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 구조를 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명에 의한 리드프레임(100)의 구조는 제3도(A)에 도시된 바와 같이, 중앙에 반도체칩을 지지하기 위한 사각형상의 반도체칩탑재판(130)과, 상기 반도체칩탑재판(130)을 지지하기 위해 사각의 네모서리에 형성된 타이바(120)와, 상기 반도체칩탑재판(130)의 외측으로는 일정 거리 떨어져서 방사상으로 뻗어 형성된 다수의 내부리드(110) 및 상기 내부리드(110)에 연결된 외부리드(111)와, 내부리드(110)의 선단 저면에 내부리드(110)의 휨현상을 방지하기 위해 지지테이프(200)가 횡으로 위치되도록 접착된 리드프레임을 그 특징으로 한다.

또한, 제3도(B)에 도시된 바와 같이 반도체칩탑재판(130)과 타이바(130)가 없는 리드프레임(100)에 있어서도 복수의 내부리드(110)들의 선단 저면에 횡으로 위치되도록 지지테이프(200)를 접착할 수 있는 것이다. 여기서 상기한 지지테이프(200)는 절연체를 사용하였으며, 상기 지지테이프(200)의 끝단을 서로 연결하여 사각 또는 팔각의 링(Ring)형상으로 내부리드(110)들 전체에 걸쳐 접착시켰다. 이러한 지지테이프(200)는 내부리드(110)의 휨 현상과 내부리드(110)들 상호간의 쇼트를 방지시킴으로서 내부리드(110)들의 정확한 피치를 유지시키고 이로서 반도체칩의 입/출력패드와 내부리드간에 정확한 와이어본딩을 할 수 있는 것이다. 제4도(A)내지 (C)는 본 발명의 리드프레임(100)을 이용하여 제작한 반도체패키지의 실시예로서, 제4도(A)는 일반적인 리드프레임반도체패키지를, 제4도(B)는 반도체칩탑재판의 저면에 방열판이 접착된 반도체패키지를, 제4도(C)는 반도체칩 저면에 직접 방열판이 접착된 반도체패키지를 도시한 것이다. 이러한 반도체패키지의 구조를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 제4도(A)에 도시된 반도체패키지는, 반도체칩(300)과 상기 반도체칩(300)의 저면에 접착제(500)로 접착된 반도체칩탑재판(130)과, 상기 반도체칩(300)의 둘레에 형성된 다수의 내부리드(110)와, 상기 반도체칩(300)의 입/출력패드(310)와 내부리드(110)를 연결한 와이어(400)와, 상기 반도체칩(300) 등을 외부 환경으로부터 보호하기 위해 봉합한 봉지제(600)로 이루어진 반도체 패키지에 있어서, 상기 내부리드(110)선단 저면에는 횡으로 위치되도록 절연성 지지테이프(200)가 접착된 것을 특징으로 한다.

제4도(B)에 도시된 반도체패키지는, 반도체칩(300)과 상기 반도체칩(300)의 저면에 접착제(500)로서 접착된 반도체칩탑재판(130)과, 상기 반도체칩탑재판(130)의 저면에 접착된 방열판(700)과, 상기 반도체칩(300)의 둘레에 형성된 다수의 내부리드(110)와, 상기 반도체칩(300)의 입/출력패드(310)와 내부리드(110)를 연결한 와이어(400)와, 상기 반도체칩(300) 등을 외부 환경으로부터 보호하기 위해 봉합한 봉지제(600)로 이루어진 반도체 패키지에 있어서, 상기 내부리드(110) 선단 저면에는 횡으로 위치되도록 절연성 지지테이프(200)가 접착된 것을 특징으로 한다.

제4도(C)에 도시된 반도체패키지는, 반도체칩(300)과, 상기 반도체칩(300)의 저면에 접착제(500)로 직접 접착된 방열판(700)과, 상기 반도체칩(300) 주변에 형성되고 방열판(700)과 양면접착테이프(800)로 접착된 다수의 내부리드(110)와, 상기 반도체칩의 입/출력패드(310)와내부리드(110)를 연결한 와이어 (400)와, 상기 반도체칩(300) 등을 외부 환경으로부터 보호하기 위해 봉합한 봉지제(600)로 이루어진 반도체 패키지에 있어서, 상기 내부리드(110) 선단 저면에는 횡으로 위치되도록 절연성 지지테이프(200)가 접착된 것을 특징으로 한다. 이와 같이 방열판(700)이 내장된 반도체패키지는 와이어본딩되는 지점의 내부리드(110) 선단 저면에 횡으로 위치되도록 지지테이프(200)를 접착시킴으로서 몰딩공정시 불균일한 몰드흐름과 큰 압력하에서 내부리드(110)가 방열판(700) 상으로 휘어지더라도 상기 지지테이프(200)에 의해 방열판(700)과 직접적으로 접촉이 되지 않음으로 전기적 쇼트나 누설 전류가 발생하지 않음으로서 반도체패키지의 신뢰성을 향상시키는 것이다.

따라서, 본 발명은 반도체칩의 입/출력패드에 와이어본딩되는 내부리드 선단 저면에 지지테이프를 접착한 리드프레임과, 이를 이용하여 반도체패키지를 제작함으로서, 내부리드간의 정확한 내부리드 피치를 유지시키고 이로써 반도체칩의 입/출력패드와 내부리드간의 정확한 와이어본딩을 제공하며, 방열판이 내장된 반도체 패키지에서는 방열판과 내부리드간의 쇼트를 방지함으로서 반도체 패키지의 불량률을 최소화하여 그 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

반도체 패키지를 구성하기 위한 복수의 내부리드(110)들과 외부리드(111)들로 이루어진 리드프레임에 있어서, 상기 복수의 내부리드(110)들의 선단 저면에 횡으로 위치되도록 지지테이프(200)를 접착하여서 된 것을 특징으로 하는 리드프레임의 구조.
제 1 항에 있어서, 상기 지지테이프(200)는 끝단을 서로 연결하여 사각의 링(Ring)형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 리드프레임의 구조.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 지지테이프(200)는 전기적으로 절연체임을 특징으로 하는 리드프레임의 구조.
반도체칩(300)과, 상기 반도체칩(300)의 저면에 접착제(500)로 접착된 방열판(700)과, 상기 반도체칩(300) 주변에 형성되고 방열판(700)과 양면접착테이프(800)로 접착된 다수의 내부리드(110) 및 상기 내부리드(110)에 연장되어 연결된 외부리드(111)와, 상기 반도체칩의 입/출력패드(310)와 내부리드(110)를 연결한 와이어(400)와, 상기 반도체칩(300) 등을 외부 환경으로부터 보호하기 위해 봉합한 봉지제(600)로 이루어진 반도체 패키지에 있어서, 상기 내부리드(110) 선단 저면에는 횡으로 위치되도록 절연성 지지테이프(200)가 접착된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.