KR20020039933A - 패키지 균열 방지용 더미 리드를 가지는 리드 프레임과그를 이용한 반도체 칩 패키지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패키지 균열 방지용 더미 리드를 가지는 리드 프레임과 그를 이용한 반도체 칩 패키지에 관한 것으로서, 성형 완료된 패키지 몸체를 금형으로부터 분리시킬 때 패키지 균열과 같은 불량을 방지하기 위한 것이다. 본 발명의 리드 프레임에 있어서, 서로 평행한 한 쌍의 가이드 레일에 한 쌍의 댐 바가 수직으로 연결되며, 반도체 소자가 접착되는 다이 패드가 가이드 레일과 댐 바 사이의 중앙에 위치하며, 반도체 소자에 전기적으로 연결되는 내부 리드가 댐 바에 각각 수직으로 연결되어 다이 패드의 양쪽 주위로 배치된다. 특히, 패키지 균열을 방지하기 위하여 더미 리드가 댐 바 쪽에 인접하여 가이드 레일로부터 돌출된다. 본 발명의 반도체 칩 패키지는 패키지 몸체 안에 봉합되고 다이 패드에 접착된 반도체 집적회로 소자와, 패키지 몸체의 제1 측면으로부터 반도체 소자의 양쪽 주위로 배치되고 반도체 집적회로 소자에 전기적으로 연결되는 내부 리드를 포함하며, 특히 패키지 몸체의 제1 측면에 인접하여 패키지 몸체의 제2 측면으로부터 패키지 몸체 안쪽으로 형성되어 봉합된 한 개 이상의 더미 리드를 더 포함한다.

Description

패키지 균열 방지용 더미 리드를 가지는 리드 프레임과 그를 이용한 반도체 칩 패키지 {Lead Frame Having Dummy Lead For Preventing Package Crack And Semiconductor Chip Package Using The Lead Frame}

본 발명은 반도체 칩 패키지에 관한 것으로서, 특히 패키지 몸체 성형이 완료된 반도체 칩 패키지를 성형 금형으로부터 분리시킬 때 패키지 몸체에 발생하는 균열을 방지하기 위한 더미 리드를 구비하는 리드 프레임과 그를 이용한 반도체 칩 패키지에 관한 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 반도체 칩 패키지를 도시한 부분 절개 사시도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 통상적인 반도체 칩 패키지(100)는 칩(chip) 또는 다이(die)라 불리는 반도체 집적회로 소자(10)를 리드 프레임(lead frame)의 다이 패드(21; die pad)에 접착제(30)로 접착하고, 반도체 소자(10)와 그 주위에 배치된 내부 리드(23)를 본딩 와이어(40; bonding wire)로 연결시킨 후, 에폭시 수지로 성형하여 패키지 몸체(50)를 형성한 구조를 갖는다. 다이 패드(21)는 타이 바(22; tie bar)에 의하여 고정되고, 외부 리드(24)는 패키지 몸체(50) 밖에 돌출되어 적절한 형태로 가공된다.

종래의 반도체 칩 패키지(100)가 성형 공정 단계에 있을 때의 상태가 도 2에도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 리드 프레임(20)은 한 쌍의 가이드 레일(26; guide rail)이 틀을 이루고, 그 사이에 다이 패드(21)가 타이 바(22)에 의하여 고정되며, 내부 리드(23)와 외부 리드(24)가 댐 바(25; dam bar)에 의하여 고정된 형태를 가진다.

패키지 몸체(50)를 형성하는 성형 공정은 상부 금형과 하부 금형으로 구성된 성형 금형(도시되지 않음)을 사용하여 진행된다. 성형 공정이 완료된 후에 금형에 설치된 여러개의 이형핀(eject pin)들은 패키지 몸체(50)와 리드 프레임(20)을 밀어 상하부 금형으로부터 패키지 몸체(50)를 분리시킨다. 특히, TSOP(Thin Small Outline Package)와 같이 두께가 매우 얇은 초박형 패키지의 경우에는, 패키지 상부면에 충격을 가하지 않기 위하여 하부 금형에 설치된 이형핀이 패키지 몸체(50)의 하부와 리드 프레임(20)의 하부를, 상부 금형에 설치된 이형핀이 리드 프레임(20)의 상부를 밀어낸다. 도면 부호 60번은 리드 프레임(20)의 가이드 레일(26)에 이형핀이 닿는 부위를 나타낸다.

그런데, 패키지 몸체(50)와 금형 간의 접착력이 이형력보다 클 경우에는 패키지 몸체(50)의 분리가 어려워지며, 그 정도가 심할 경우 패키지 몸체(50)의 모서리 부분(도 1의 A)에서 균열(crack)이 발생한다. 도 3에 패키지 균열(B)의 한 예를 도시하고 있다. 도 3에서 도면 부호 52번은 에폭시 수지 잔여물을 나타내며, 후속 공정에서 댐 바(25)와 같이 제거될 부분이다. 패키지 균열(B)은 신뢰성 시험과 같은 후속 공정에서 패키지 내부의 박리, 깨짐, 반도체 소자의 손상 등을 유발할 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 성형 완료된 패키지 몸체를 금형으로부터 분리시킬 때 패키지 균열과 같은 불량이 발생하지 않도록 개선된 구조를 가지는 리드 프레임과 그를 이용한 반도체 칩 패키지를 제공하는 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 반도체 칩 패키지를 도시한 부분 절개 사시도이다.

도 2는 종래기술에 따른 반도체 칩 패키지의 성형 공정 단계에서의 상태를 도시한 평면도이다.

도 3은 종래기술에 따른 반도체 칩 패키지의 균열을 도시한 예시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 패키지를 도시한 부분 절개 사시도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 패키지의 성형 공정 단계에서의 상태를 도시한 평면도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 칩 패키지를 도시한 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100, 200: 반도체 칩 패키지10, 110: 반도체 소자

20, 120: 리드 프레임21, 121: 다이 패드

22, 122: 타이 바23, 123: 내부 리드

24, 124: 외부 리드25, 125: 댐 바

26, 126: 사이드 레일30, 130: 접착제

40, 140: 본딩 와이어50, 150: 패키지 몸체

170, 171, 172, 173, 174: 더미 리드

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 패키지 균열 방지용 더미 리드를 가지는 리드 프레임과 그를 이용한 반도체 칩 패키지를 제공한다.

본 발명의 리드 프레임은, 서로 평행한 한 쌍의 가이드 레일과, 상기 가이드 레일에 수직으로 연결되는 한 쌍의 댐 바와, 상기 가이드 레일과 상기 댐 바 사이의 중앙에 위치하며 반도체 집적회로 소자가 접착되는 다이 패드와, 상기 댐 바에 각각 수직으로 연결되어 상기 다이 패드의 양쪽 주위로 배치되며 상기 반도체 집적회로 소자에 전기적으로 연결되는 내부 리드를 포함하며, 특히 상기 댐 바 쪽에 인접하여 상기 가이드 레일로부터 돌출된 한 개 이상의 더미 리드를 더 포함한다.

본 발명의 반도체 칩 패키지는, 서로 마주보는 한 쌍의 제1 측면과 한 쌍의 제2 측면을 가지는 패키지 몸체와, 상기 패키지 몸체 안에 봉합되고 다이 패드에 접착된 반도체 집적회로 소자와, 상기 패키지 몸체의 제1 측면으로부터 상기 반도체 집적회로 소자의 양쪽 주위로 배치되고 상기 반도체 집적회로 소자에 전기적으로 연결되는 내부 리드를 포함하며, 특히 상기 패키지 몸체의 제1 측면에 인접하여 상기 패키지 몸체의 제2 측면으로부터 상기 패키지 몸체 안쪽으로 형성되어 봉합된 한 개 이상의 더미 리드를 더 포함한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 패키지를 도시한 부분 절개 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 칩 패키지의 성형 공정 단계에서의 상태를 도시한 평면도이다.

도 4와 도 5를 참조하면, 반도체 칩 패키지(200)는 접착제(130)에 의하여 리드 프레임(120)의 다이 패드(121)에 접착된 반도체 집적회로 소자(110)를 포함하며, 반도체 소자(110)와 그 주위에 배치된 내부 리드(123)들이 본딩 와이어(140)에 의하여 전기적으로 연결된다. 반도체 소자(110)와 내부 리드(123)와 본딩 와이어(140) 및 타이 바(122)는 에폭시 수지로 성형된 패키지 몸체(150) 안에 봉합되고, 외부 리드(124)는 패키지 몸체(150) 밖에 돌출되어 적절한 형태로 가공된다.

반도체 칩 패키지(200)가 성형 공정 단계에 있을 때, 리드 프레임(120)의 구성을 살펴 보면, 서로 평행한 한 쌍의 가이드 레일(126)에 한 쌍의 댐 바(125)가 수직으로 연결되며, 반도체 소자(110)가 접착되는 다이 패드(121)가 가이드 레일(126)과 댐 바(125) 사이의 중앙에 위치하며, 반도체 소자(110)에 전기적으로 연결되는 내부 리드(123)가 댐 바(125)에 각각 수직으로 연결되어 다이 패드(121)의 양쪽 주위로 배치된다.

특히, 본 발명의 반도체 칩 패키지(200)는 한 개 이상의 더미 리드(170; dummy lead)를 더 포함한다. 내부 리드(123)가 형성된 패키지 몸체(150)의 측면을 제1 측면, 타이 바(122)가 형성된 측면을 제2 측면이라 할 때, 더미 리드(170)는제1 측면에 인접하여 제2 측면으로부터 패키지 몸체(150) 안쪽으로 형성된다.

즉, 리드 프레임(120)에서 보면, 더미 리드(170)는 댐 바(125) 쪽에 인접하여 가이드 레일(126)로부터 돌출된다. 내부 리드(123)가 형성되어 있지 않은, 즉 패키지 몸체(150)의 긴 변 쪽에 더미 리드(170)가 형성되므로, 패키지 몸체(150)가 더미 리드(170)에 의하여 지지되면서 결합력이 향상된다. 따라서, 패키지 몸체(150)가 금형으로부터 분리될 때 패키지 균열의 발생이 방지된다.

패키지 몸체(150)의 중심선(a)과 댐 바(125)의 연장선(c)을 이등분하는 가상의 선(b)을 가정할 때, 더미 리드(170)의 위치는 b선과 c선 사이에 있는 것이 바람직하다. 이는 타이 바(122)가 이미 모서리 중앙에 위치하고 있는 것으로부터 유추가능하며, 실험적으로도 뒷받침될 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 형태의 더미 리드(170) 외에, 본 발명의 더미 리드는 여러가지 형태를 가질 수 있다. 도 6에 더미 리드의 여러가지 다른 예들을 도시하였다. 도 6을 참조하면, 더미 리드(171)의 한쪽 끝이 가이드 레일(126)에 연결되고 다른쪽 끝이 타이 바(122)에 연결되거나, 더미 리드(172)의 양쪽 끝이 가이드 레일(126)에 연결되거나, 더미 리드(173)의 한쪽 끝이 가이드 레일(126)에 연결되고 다른쪽 끝이 댐 바(125)에 연결되거나, 더미 리드(174)의 한쪽 끝이 가이드 레일(126)에 연결되고 다른쪽 끝이 내부 리드(123)에 연결될 수 있다. 또한, 각각의 경우 더미 리드(171∼174)의 끝은 여러 갈래로 나뉘어 질 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 반도체 칩 패키지는 패키지 모퉁이에 형성된 더미 리드를 포함하며, 이로 인하여 리드들이 형성되지 않은 패키지 모서리쪽의 결합력을 증가시켜 준다. 따라서, 패키지 몸체의 분리시 패키지 균열과 같은 불량을 방지할 수 있다. 이와 같은 효과는 내부 리드들이 패키지의 짧은 모서리에 배치되고 타이 바가 패키지의 긴 모서리에 있는 유형의 패키지에 특히 유효하며, 패키지 몸체의 크기가 커질수록 그 효과가 두드러진다.

Claims (2)

1. 서로 평행한 한 쌍의 가이드 레일과, 상기 가이드 레일에 수직으로 연결되는 한 쌍의 댐 바와, 상기 가이드 레일과 상기 댐 바 사이의 중앙에 위치하며 반도체 집적회로 소자가 접착되는 다이 패드와, 상기 댐 바에 각각 수직으로 연결되어 상기 다이 패드의 양쪽 주위로 배치되며 상기 반도체 집적회로 소자에 전기적으로 연결되는 내부 리드를 포함하며,

   특히, 상기 댐 바 쪽에 인접하여 상기 가이드 레일로부터 돌출된 한 개 이상의 더미 리드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리드 프레임.
2. 서로 마주보는 한 쌍의 제1 측면과 한 쌍의 제2 측면을 가지는 패키지 몸체와, 상기 패키지 몸체 안에 봉합되고 다이 패드에 접착된 반도체 집적회로 소자와, 상기 패키지 몸체의 제1 측면으로부터 상기 반도체 집적회로 소자의 양쪽 주위로 배치되고 상기 반도체 집적회로 소자에 전기적으로 연결되는 내부 리드를 포함하며,

   특히, 상기 패키지 몸체의 제1 측면에 인접하여 상기 패키지 몸체의 제2 측면으로부터 상기 패키지 몸체 안쪽으로 형성되어 봉합된 한 개 이상의 더미 리드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 패키지.