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KR19980025874A - Ccd용 반도체 칩 패키지 - Google Patents

Ccd용 반도체 칩 패키지 Download PDF

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Publication number
KR19980025874A
KR19980025874A KR1019960044166A KR19960044166A KR19980025874A KR 19980025874 A KR19980025874 A KR 19980025874A KR 1019960044166 A KR1019960044166 A KR 1019960044166A KR 19960044166 A KR19960044166 A KR 19960044166A KR 19980025874 A KR19980025874 A KR 19980025874A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
semiconductor chip
bonding
ccd
chip package
die pad
Prior art date
Application number
KR1019960044166A
Other languages
English (en)
Inventor
이민호
정영두
최완균
Original Assignee
김광호
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

복수 개의 본딩 패드가 형성되어 있으며 수광부가 일면에 형성된 반도체 칩; 상기 반도체 칩이 소정의 접착 수단에 의해 실장되어 있는 사각형상의 다이패드; 상기 다이패드와 소정의 거리로 이격되어 배열되어 있는 리드; 상기 본딩 패드와 상기 리드의 내측 말단부에 와이어 본딩법에 의해 각각 접촉되어 있는 본딩 와이어; 상기 반도체 칩, 상기 다이패드, 상기 본딩 와이어 및 상기 리드의 일부분을 포함하도록 하여 투명 에폭시 수지 봉지재로 형성되어 있는 1차 봉지부; 및 상기 반도체 칩의 수광부의 상부를 제외한 상기 1차 봉지부를 포함하도록 하여 범용 에폭시 수지 봉지재로 형성되어 있는 2차 봉지부; 를 갖는 것을 특징으로 하는 CCD용 반도체 칩 패키지를 제공함으로써, 트랜스퍼 몰딩 방식을 적용하여 원가를 절감시킬 수 있고, 트랜스퍼 몰딩 방식의 적용으로 발생되던 패키지 불량을 감소시킴으로써 신뢰성을 크게 향상시키는 효과가 있다.

Description

CCD용 반도체 칩 패키지
본 발명은 반도체 칩 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캠코더 및 기타 패턴 인식에 사용되는 씨씨디의 제조에 이용될 수 있으며, 여러 가지 공정상의 불량 발생없이 트랜스퍼 몰딩(transfer molding) 방식을 이용하여 제작될 수 있는 씨씨디용 반도체 칩 패키지에 관한 것이다.
캠코더(camcorder) 및 기타 패턴 인식에 사용되는 씨씨디(CCD; Charge Coupled Device; 이하 CCD라 칭함)는 물체로부터 반사되는 빛을 반도체 칩 자체에 받아들여 화상인식을 하는 민감한 소자로서 반도체 칩의 상부의 봉지 재료의 투과성과 표면 평탄도, 그리고 다이패드를 포함하여 반도체 칩 전체를 둘러싼 재료의 긴밀성 및 흡습율 등이 CCD 성능에 있어서 주요한 역할을 담당한다. 현재 CCD로 사용되는 반도체 소자를 도면을 참조하여 소개하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 CCD용 반도체 칩 패키지의 일 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 트랜스퍼 몰딩 방식을 이용한 CCD용 반도체 칩 패키지(50)는 반도체 칩(52)이 다이패드(56)의 상면에 부착되어 있고, 반도체 칩(52)의 본딩 패드(54)는 다이패드(56)와 소정의 거리로 이격되어 있는 내부 리드(58)의 내측 말단과 금선(62)과 같은 금속선으로 와이어 본딩(wire bonding)되어 에폭시 성형 수지(EMC; Epoxy Molding Compound;64)로 봉지되어 있는 구조를 갖고 있다. 여기서 에폭시 성형 수지(64)는 빛이 투과될 수 있도록 투명한 것이다.
투명 에폭시 성형 수지를 이용한 트랜스퍼 몰딩 방식으로 제작되는 CCD용 반도체 칩 패키지는 원가적인 측면과 생산성 측면에서 장점이 있으나 공정 진행시의 청결성 유지가 필요하며, 몰딩 공정을 포함한 어셈블리 공정성과 패키지의 신뢰성 등의 측면에서 취약하므로, 이러한 에폭시 성형 수지를 이용하는 트랜스퍼 몰딩 방식으로 제작되는 반도체 칩 패키지는 그 생산량이 소량이며 일부 저급 CCD에만 적용되고 있을 뿐이다.
상기한 에폭시 성형 수지와 같은 플라스틱 재질의 CCD용 반도체 칩 패키지는 위에서도 설명했듯이 에폭시 성형 수지 자체가 저점도 특성을 가짐으로써 플래쉬 발생 등의 공정 불량, 봉지시 저점도의 에폭시 성형 수지내에 기포의 발생과 흐름으로 인하여 표면 및 내부에 보이드(void) 등의 치명적인 공정상의 불량이 발생할 가능성이 높으며, 높은 열팽창 계수로 인한 워피지(wrapage) 발생으로 표면 평탄도가 떨어진다는 문제점이 있다. 또한 신뢰성 측면에서 봉지후에도 일반적인 에폭시 성형 수지 대비 투명 에폭시 성형 수지 자체의 높은 흡습율로 인해 매우 낮은 신뢰성 수준을 나타낸다는 것이다.
도 2는 종래 기술에 따른 CCD용 반도체 칩 패키지의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 현재 일반적으로 사용되고 있는 CCD용 반도체 칩 패키지(70)는 세라믹 재질의 하부 몸체(94)와 그와 결합되어 있는 덮개 형태의 투명한 글래스 덮개(96)로 이루어진 패키지 몸체의 내부에 반도체 칩(72)이 실장되어 있는 구조를 갖고 있다. 이 CCD용 반도체 칩 패키지(70)에서 반도체 칩(72)은 그 반도체 칩(72)상에 형성되어 있는 본딩 패드(74)와 하부 몸체(94)에 일부가 결합되어 있으며 다른 부분이 하부 몸체 밖으로 돌출되어 적당한 형태로 굴곡되어 있는 리드(80)와 금선(82)과 같은 금속선으로 와이어 본딩되어 전기적 연결을 이룬다. 이때 CCD용 반도체 칩 패키지(70)는 하부 몸체(94)와 결합되어 있는 글래스 덮개(96)를 통하여 빛을 받아들이게 된다.
위에 설명한 것과 같은 현재 일반적으로 사용되는 CCD에서는 반도체 칩 상부에 글래스 덮개를 씌운 고가의 세라믹 재질의 반도체 칩 패키지를 사용하고 있으며, 이는 CCD용의 투명한 에폭시 성형 수지를 적용한, 플라스틱 재질의 반도체 칩 패키지와 가격 비교시 약 4배 정도 높은 가격이며, 생산성에 있어서도 상기한 반도체 칩 패키지의 제조 방식은 일반적인 플라스틱 재질의 반도체 칩 패키지 제조에 사용되는 트랜스퍼 몰딩 방식과 비교할 때 수십배 차이가 난다.
따라서 본 발명의 목적은 저가로 제작비와 생산성이 우수한 트랜스퍼 몰딩 방식을 이용할 수 있으면서도, 에폭시 성형 수지의 저점도 특성으로 인하여 발생되는 플래쉬 발생, 보이드 발생, 및 워피지 발생을 방지할 수 있는 CCD용 반도체 칩 패키지를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 씨씨디용 반도체 칩 패키지의 일 실시예를 나타낸 단면도.
도 2는 종래 기술에 따른 씨씨디용 반도체 칩 패키지의 다른 실시예를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 이중으로 봉지된 씨씨디용 반도체 칩 패키지의 일 실시예를 나타낸 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10,50,70 : 반도체 칩 패키지12,52,72 : 반도체 칩
14,54,74 : 본딩 패드16,56 : 다이패드
18,58 : 내부 리드20,60 : 외부 리드
22,62,82 : 금선24 : 1차 봉지부
26 : 2차 봉지부64 : 패키지 몸체
80 : 리드94 : 하부 몸체
96 : 글래스 덮개
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 CCD용 반도체 칩 패키지는 복수 개의 본딩 패드가 형성되어 있으며 수광부가 일면에 형성된 반도체 칩; 상기 반도체 칩이 소정의 접착 수단에 의해 실장되어 있는 사각형상의 다이패드; 상기 다이패드와 소정의 거리로 이격되어 배열되어 있는 리드; 상기 본딩 패드와 상기 리드의 내측 말단부에 와이어 본딩법에 의해 각각 접촉되어 있는 본딩 와이어; 상기 반도체 칩, 상기 다이패드, 상기 본딩 와이어 및 상기 리드의 일부분을 포함하도록 하여 투명 에폭시 수지 봉지재로 형성되어 있는 1차 봉지부; 및 상기 반도체 칩의 수광부의 상부를 제외한 상기 1차 봉지부를 포함하도록 하여 범용 에폭시 수지 봉지재로 형성되어 있는 2차 봉지부; 를 갖는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 CCD용 반도체 칩 패키지를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 3은 본 발명에 따른 이중으로 봉지된 CCD용 반도체 칩 패키지의 일 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 CCD용 반도체 칩 패키지(10)는 반도체 칩(12)이 접착제(도시 안됨)에 의해 다이패드(16)에 실장되어 있고, 그 반도체 칩(12)의 본딩 패드(14)가 다이패드(16)와 소정의 거리로 이격되어 있는 내부 리드(18)의 내측 말단부에 금선(22)과 같은 금속선으로 와이어 본딩되어 있으며, 반도체 칩(12)과 리드(18)의 일부분 및 와이어 본딩된 부분을 포함하도록 하여 투명한 에폭시 성형 수지로 봉지되어 1차 봉지부(24)가 형성되어 있고, 반도체 칩(12)의 상부를 제외하고 투명한 에폭시 성형 수지의 1차 봉지부(24)부가 포함하도록하여 범용 에폭시 성형 수지로 봉지되어 2차 봉지부(26)이 형성되어 있는 구조를 갖고 있다.
이러한 이중으로 봉지된 CCD용 반도체 칩 패키지는 그 제작 공정중 봉지공정에서 저점도의 CCD용 에폭시 성형 수지에서 발생되는 플래쉬를 2차 에폭시 성형 수지로 봉지하여 플래쉬를 씌워주게되므로 플래쉬 발생과 같은 불량을 고려할 필요가 없다. 그리고 1차 봉지시 에어 벤트를 넓힐 수 있는 마진과 기존이 반도체 칩 패키지와 대비하여 상대적으로 좁아진 CCD용 에폭시 성형 수지의 봉지 영역에 따라 보이드 측면에서도 훨씬 더 향상된 패키지 품질을 가져올 수 있다.
또한 일반적인 에폭시 성형 수지의 가장 향상된 형태라도 CCD용 에폭시 성형 수지와 가격 비교시에는 오히려 40% 이상의 낮은 수준으로서 원가적 측면에서 장점이 있고 신뢰성 측면에서도 높은 충전제(filler) 함량으로 인해 CCD용 에폭시 성형 수지와 비교시 흡습율은 약 1/6 수준의 저흡습 특성과 고온 강도 및 워피지 측면에서 훨씬 더 나은 특성을 나타낸다. 즉 기존 트랜스퍼 몰딩 방식에 비해 이중 봉지시킨 CCD용 반도체 칩 패키지는 그 제작 공정 측면에서 CCD 소자에서 절대적으로 필요한 보이드 제거, 패키지의 표면 평탄도 유지, 플래쉬를 고려할 필요가 없다는 점과 신뢰성 측면에서 훨씬 향상된 품질을 얻어낼 수 있다는 것이다.
따라서 본 발명에 의한 구조에 따르면, 트랜스퍼 몰딩 방식을 적용하여 원가를 절감시킬 수 있고, 트랜스퍼 몰딩 방식의 적용으로 발생되던 패키지 불량을 감소시킴으로써 신뢰성이 크게 향상된 CCD용 반도체 칩 패키지를 제공할 수 있는 이점(利點)이 있다.

Claims (2)

  1. 복수 개의 본딩 패드가 형성되어 있으며 수광부가 일면에 형성된 반도체 칩;
    상기 반도체 칩이 소정의 접착 수단에 의해 실장되어 있는 사각형상의 다이패드;
    상기 다이패드와 소정의 거리로 이격되어 배열되어 있는 리드;
    상기 본딩 패드와 상기 리드의 내측 말단부에 와이어 본딩법에 의해 각각 접촉되어 있는 본딩 와이어;
    상기 반도체 칩, 상기 다이패드, 상기 본딩 와이어 및 상기 리드의 일부분을 포함하도록 하여 투명 에폭시 수지 봉지재로 형성되어 있는 1차 봉지부; 및
    상기 반도체 칩의 수광부의 상부를 제외한 상기 1차 봉지부를 포함하도록 하여 범용 에폭시 수지 봉지재로 형성되어 있는 2차 봉지부;
    를 갖는 것을 특징으로 하는 CCD용 반도체 칩 패키지.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 1차 봉지부와 상기 2차 봉지부가 트랜스퍼 몰딩 방식에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 CCD용 반도체 칩 패키지.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20000040355A (ko) * 1998-12-18 2000-07-05 가나자와 요쿠 유기기(遊技機) 제어용 ic 패키지
WO2009072786A3 (en) * 2007-12-06 2009-09-03 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Led package and method for fabricating the same

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