KR0175000B1 - 전자파 억제구조를 갖는 반도체 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 전자파 억제구조를 갖는 반도체 소자는, 고속의 디지털 신호를 처리하는 능동 소자; 상기 능동 소자의 주변에 마련되어 능동 소자를 보호하는 동시에 능동 소자를 외부의 물체와 전기적으로 절연시키는 소자 분리막; 및 상기 소자 분리막의 소정 부위에 형성되어 상기 능동 소자로부터 복사되는 전자파를 억제하기 위한 전자파 차단 영역을 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 능동 소자 주위에 전자파를 차단하기 위한 전자파 차단영역이 형성되어 있어, 능동 소자로부터 발생된 고주파 노이즈 성분이 외부로 복사되는 것을 원천적으로 막을 수 있다.

Description

전자파 억제구조를 갖는 반도체 소자
제1도는 차폐구조물을 설치한 종래 휴대용 무선 전화기의 부분 발췌 분해사시도.
제2도는 본 발명에 따른 전자파 억제구조를 갖는 반도체 소자의 구성을 개략적으로 나타내 보인 평면도.
제3도는 본 발명에 따른 전자파 억제구조를 갖는 반도체 소자의 가공된 웨이퍼칩과 외부 핀 간의 연결도선에 별도의 차폐벽을 형성하여 패캐이징한 반도체 소자 패캐이지의 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 회로기판 12,13 : 스프링 채널
12f : 스프링 핑거 14 : 하우징
15,16 : 차폐구조물 20 : 능동 소자
21 : 소자 분리막 22 : 전자파 차단영역
31 : (가공된)웨이퍼칩 32 : 패캐이지
33 : 차폐벽
본 발명은 전자파 억제구조를 갖는 반도체 소자에 관한 것으로서, 특히 능동소자 주변의 소자분리 막에 전자파 차단을 위한 차폐영역을 마련함으로써 능동소자로부터 발생되는 고주파 노이즈 성분이 외부로 복사되는 것을 방지할 수 있는 전자파 억제구조를 갖는 반도체 소자에 관한 것이다.
오늘날 반도체 제조기술과 디지탈 응용기술의 급속한 발달로 각종 전자분야 및 컴퓨터분야 산업이 눈부시게 발전하고 있다. 그와 같은 산업 발전은 전자기기의 소형화, 경량화, 집적화 및 고속화를 지향해 왔으며, 아울러 동작 주파수도 한층 높아 졌다. 따라서, 전자파 환경은 그만큼 나빠지고, 그에 따라 기기 상호간 혹은 전자부품 상호간에 전자파 장해 (electromagnetic interference)현상의 발생 가능성이 더욱 커지고 있다. 그와 같은 전자파 장해 현상을 감소시키기 위해 다양한 연구가 진행되고 있으며, 지정된 소정의 규격에 의해 각종 전자기기들을 시험하고 있다. 따라서, 전자파 장해 검정 규격은 오늘날 모든 전자기기를 상품화함에 있어서 필수 선결조건으로 되어 있다.
한편, 전자기기의 성능이 전자파 장해(EMI) 규격을 만족할 때, 전자파 환경 적합성(electromagnetic compatibility)이 확보되었다고 말할 수 있다. 전자기기가 디지털화, 집적화, 고속화되는 추세에 있어서 그와 같은 전자파 환경 적합성 (EMC)을 확보할 수 있는 설계기술의 개발이 해결되어져야할 어려운 문제로 대두되고 있다.
일반적으로, 라디오, TV, 컴퓨터 등과 같은 전자기기들은 전자파를 발생한다. 그러한 전자파들은 다른 전자기기에 영향을 미치기도 하지만, 그 전자기기 자체내의 부품들에 장해를 일으키기도 한다. 그와 같은 장해 현상을 최소화시키기 위하여 보통 2개의 서로 다른 전자회로부 사이에는 도전성 물체가 놓여진다 그리고 그러한 차폐구조물은 벽(wall)의 형태를 가지거나 완전히 어떤 부분을 감싸는 형태를 가지며, 전자파를 발생시키는 전자회로부 또는 전자파의 영향을 받기 쉬운 전자회로부 둘레에 설치된다. 실제로 회로설계자 및 시스템 디자이너들은 소정 시스템의 설계 시, 전자파(고주파 노이즈) 발생을 최소화시키기 위해 전자부품(주로 능동소자들)의 배치를 조정하거나, 신호 전송 라인의 패턴(pattern)을 최단거리로 배치하는가 하면, 전자파를 복사하는 안테나 역할을 하는 도체에서 신호를 전송하기 전에 EMI 필터에 의해 전자파가 제거될 수 있도록 시스템을 구성하기도 한다. 특히, 디지탈 기기에는 대개의 경우 주로 I/O(input/output) 케이블이 그와 같은 안테나 역할을 하고 있으며, PCB의 소정 회로 패턴 또한 안테나의 역할을 하는 경우가 있다.
첨부 도면의 제1도는 그와 같은 종래 전자파 방지 대책이 강구된 일예를 나타내 보인 것으로서, 차폐구조물을 설치한 휴대용 무선 전화기의 부분 발췌 분해사시도이다.
제1도를 참조하면, 이는 무선 전화기의 내부 구조의 일부를 나타내 보인 것으로서, 회로기판(11) 상에는 다수의 스프링 핑거(spring finger)(12f)들을 가지는 스프링 채널(spring channel)(12)(13)들이 설치되어 있고, 그 회로기판(11)은 하우징(14)에 안착되어 조립된다. 여기서, 특히 상기 회로기판(11)의 상, 하부에는 전자파 장해를 방지하기 위한 도전성 물질로 된 차폐구조물이 설치되어 있는데, 도시된 것과 같이 스프링 채널들(12)(13)의 측면부를 에워싸는 울타리 식의 차폐구조물(15)이 회로 기판(11)의 상부에 설치되고, 회로기판(11)의 하부에는 소정 높이의 4면벽을 가지는 직사각형의 차폐구조물(16)이 설치되어 있다 결국, 이와 같은 차폐구조물들(15)(16)에 의해 전자파를 발생시키는 전자회로부 혹은 전자파의 영향을 받기 쉬운 전자회로부는 주변의 다른 전자회로부 또는 소자들과 차폐되어 전자파 장해를 억제하게 되는 것이다.
그런데, 이와 같은 종래 전자파 방지 대책은 주로 전기신호의 전달 경로상에서 강구되어 왔으며, 노이즈의 발생원이 되는 반도체 집적회로(IC)에 대해서는 전자파 장해에 대한 대책이 거의 없는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 능동 소자 주변의 소자분리막에 전자파 차단을 위한 차폐영역을 마련함으로써 능동소자로부터 발생되는 고주파 노이즈 성분이 외부로 복사되는 것을 방지할 수 있는 전자파 억제구조를 갖는 반도체 소자를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전자파 억제구조를 갖는 반도체 소자는, 고속의 신호를 처리하는 능동 소자; 상기 능동 소자의 주변에 형성된 소자 분리막; 및 상기 소자 분리막의 소정 부위에 형성되어 상기 능동 소자로부터 복사되는 전자파를 억제하기 위한 전자파 차단영역을 포함하는 점에 그 특징이 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 능동 소자 주위에 전자파를 차단하기 위한 전자파 차단영역이 형성되어 있어, 능동 소자와 다른 회로들 간에 실딩(shielding)이 이루어져 능동 소자로부터 발생된 고주파 노이즈 성분이 외부로 복사되는 것을 원천적으로 막을 수 있는 장점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명에 따른 전자파 억제구조를 갖는 반도체 소자의 구성을 개략적으로 나타내 보인 평면도이다.
제2도를 참조하면, 본 발명에 따른 전자파 억제구조를 갖는 반도체 소자는 고속의 신호를 처리하는 능동 소자(20)(예컨대, TR, FET, Flip-Flop, Gate, CMOS Memory Cell 등: 본 도면에는 TR의 IC 웨이퍼 칩이 예로 도시됨)와, 그 능동 소자(20)의 주변에 형성되어 소자간의 간섭을 방지하는 소자 분리막(21)과, 상기 능동 소자(20)를 에워싸도록 소자 분리막(21)의 일정 부위에 형성되어 상기 능동 소자(20)로부터 복사되는 전자파를 억제하기 위한 전자파 차단영역(22)으로 구성된다.
여기서 , 상기 소자 분리막(21)의 재료로는 전기적 절연성이 우수한 물질, 예컨대 SiO2가 사용될 수 있다 그리고, 상기 전자파 차단영역(22)으로는 전자파를 차단할 수 있는 물질이면 모두 사용할 수 있으나, 고주파에서 저항이 커지는 물질, 예를 들면 페라이트(ferrite)가 사용되는 것이 바람직하다. 특히, 이 전자파 차단영역(22)은 페라이트의 고온의 입자들을 상기 소자 분리막(21)의 설정된 부위에 확산, 침투시키는 방식에 의해 형성된다.
이상에서와 같이 상기 능동 소자(20) 주변을 에워싸도록 전자파 차단영역(22)이 형성되므로, 능동 소자(20)로부터 발생되는 고주파 노이즈가 외부로 복사되는 것을 원천적으로 막을 수 있게 된다.
한편, 제3도는 본 발명에 따른 전자파 억제구조를 갖는 반도체 소자의 가공된 웨이퍼칩과 외부 핀 간의 연결도선에 별도의 차폐벽을 형성하여 패캐이징한 반도체 소자 패캐이지의 사시도이다.
이 제3도는 가공된 웨이퍼칩과 외부 핀 간의 연결도선에 의해 방사되는 전자파를 차단시키기 위한 수단을 나타내 보인 것으로서, 패캐이지 (32)의 중심부에 안치된 가공된 웨이퍼칩(31)으로부터 고속의 신호들이 연결도선을 통하여 외부로 전송되고, 연결도선이 하나의 안테나 역할을 하여 고주파 성분들이 외부 공간으로 방사된다. 따라서, 도시된 것처럼 상기 웨이퍼칩(31)과 외부 핀 사이의 연결도선에 링형의 차폐벽(33)을 설치하게 된다. 이때, 이 차폐벽(33)의 재료로도 페라이트가 사용되는 것이 바람직하다. 이와 같이 웨이퍼칩(31)과 외부 핀 간의 연결 도선에 차폐벽(33)을 설치하여 패캐이징함으로써 연결도선에 의해 고주파 노이즈 성분이 외부로 복사되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 전자파 억제구조를 갖는 반도체 소자는 능동 소자 주위에 전자파를 차단하기 위한 전자파 차단영역이 형성되어 있어, 능동 소자와 다른 회로소자들이나 회로들 간에 실딩이 이루어져 능동 소자로부터 발생된 고주파 노이즈 성분이 외부로 복사되는 것을 원천적으로 막을 수 있다.

Claims (1)

  1. 고속의 신호를 처리하는 능동 소자; 상기 능동소자의 측면 주변에 형성된 소자 분리막; 및 상기 소자 분리막 내부의 소정 부위에 형성되고, 전자파 차단 물질로 구성되어 상기 능동 소자로부터 복사되는 전자파를 억제하는 전자파 차단막을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 억제구조를 갖는 반도체 소자.
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