KR100247160B1

KR100247160B1 - Package making use of metal powder ejection formed sintered body and its manufacturing method

Info

Publication number: KR100247160B1
Application number: KR1019970024417A
Authority: KR
Inventors: 홍기표; 선우균
Original assignee: 홍기표; 주식회사우주아이텍
Priority date: 1997-06-12
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 2000-03-15
Also published as: KR19990001190A

Abstract

본 발명은 반도체와 하이브리드 IC 및 전자부품 고정용 패키지에 관한 것으로 베이스 플레이트에 구비된 구멍으로 리드와 절연체를 사용하여 실링한 다음 상부 양측으로 복수개의 벽면 플레이트를 수직으로 구비하여 평판 위의 고정 홀에 삽입하고 브레이징한 후 타이바를 리드의 단부에 고정하고 베이스 플레이트와 벽면 플레이트를 감싼 다음 전해액에 넣어 전기를 통전시켜 도금하는 공정으로 제작된 패키지에 있어서, 금속분말을 금형에 넣어 고온 감압으로 가열하는 성형공정; 성형공정을 거친 패키지 몸체의 일측에 나사공을 형성하는 가공공정; 저면으로 구비된 구멍으로 리드를 절연체로 고정하는 실링공정; 리드의 단부와 패키지 몸체의 요홈부에 타이바를 전기적으로 통전가능하게 하는 접속공정; 전해액에 넣고 타이바에 전기를 통전시켜 도금을 하는 도금공정으로 구성하여 패키지를 사출성형시켜 제작할 수 있도록 함으로써 그 가공공정을 단순화할 수 있도록 하여 제품의 원가를 낮출 수 있도록 함과 아울러 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a package for fixing semiconductors, hybrid ICs, and electronic components, and is formed by sealing holes using leads and insulators with holes provided in the base plate, and having a plurality of wall plates vertically provided at both sides of the upper plate. After inserting and brazing, the tie bar is fixed to the end of the lead, the base plate and the wall plate are wrapped, and then put in an electrolytic solution. fair; A processing step of forming a screw hole on one side of the package body after the molding process; A sealing step of fixing the lead with an insulator by a hole provided in a bottom surface thereof; A connecting step of electrically connecting the tie bar to the end portion of the lid and the recess of the package body; It is possible to reduce the cost of the product and improve the productivity by simplifying the processing process by forming the plating process by forming the plating process by plating in the electrolyte by applying electricity to the tie bar. It would be.

Description

Package and processing method applying metal powder injection molding sintered body

본 발명은 반도체와 하이브리드 IC 및 전자부품 고정용 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속분말을 이용하여 패키지를 사출성형시켜 제작할 수 있도록 함으로 그 가공공정을 단순화할 수 있도록 하여 제품의 원가를 낮출 수 있도록 함과 아울러 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a package for fixing semiconductors, hybrid ICs, and electronic components, and more particularly, by injecting and manufacturing a package using metal powder to simplify the processing process, thereby reducing the cost of the product. In addition to improving the productivity.

일반적으로 고정용 패키지는 중앙부분에 요홈부를 형성하고 이 요홈부에 IC(160) 및 회로기판을 삽입한 후 외부로 노출이 되는 것을 방지하기 위해 커버(170)를 씌워서 사용하게 되는데 이때 사용되는 패키지는 도 1에 도시한 바와 같이 적어도 하나 이상의 구멍(101)(102)이 형성된 베이스 플레이트(100)의 구멍(101)(102)으로 리드(120)와 절연체(130)를 실링(sealing)하고 그 양측으로 복수개의 벽면 플레이트(110)(111)(112)를 수직으로 구비하여 브레이징(brazing)하는 것으로 완료된다.In general, the fixing package is formed by forming a recess in the center portion and inserting the IC 160 and the circuit board into the recess to cover the cover 170 to prevent exposure to the outside. 1 seals the lead 120 and the insulator 130 with holes 101 and 102 of the base plate 100 on which at least one hole 101 and 102 is formed, as shown in FIG. Brazing is completed by having a plurality of wall plates 110, 111, 112 vertically on both sides.

베이스 플레이트와 벽면 플레이트를 브레이징할 때 사용되는 고정구는 평판위에 격자형으로 패키지 형상의 고정홀을 구비하고 이 고정홀에 다수개의 베이스 플레이트를 삽입토록 하여 작업에 사용하였다.The fasteners used for brazing the base plate and the wall plate were provided with a grid-like package-shaped fixing hole on the flat plate, and a plurality of base plates were inserted into the fixing hole and used in the work.

그리고, 완성된 패키지는 그 외부에 미관과 신뢰성을 향상시키도록 도금을 하게 되는데, 이때는 도 2에 도시한 바와 같이 타이바(Tie bar)(가는 금속선)(150)를 각각 리드(120)의 단부에 전기적으로 접속할 수 있도록 고정하고 베이스 플레이트(100)와 벽면 플레이트(111)를 감싼 다음 전해액에 넣어 전기를 통전시켜 도금을 하였다.The finished package is plated to improve aesthetics and reliability at the outside thereof. In this case, as shown in FIG. 2, tie bars (thin metal wires) 150 are respectively end portions of the leads 120. It was fixed so as to be electrically connected to the base plate 100 and the wall plate 111 was wrapped and then put in an electrolytic solution to conduct electricity was plated.

한편, 베이스 플레이트(100)와 벽면 플레이트(111)를 별도로 가공하는 방법이외에 소재를 프레스(펀칭 및 단조)를 이용하여 요홈이 형성되도록 가공한 후 요홈부의 저면과 측면에 구멍이나 홈 등을 2차 가공하고 리드를 절연되도록 한 다음 상기한 도금방법을 거쳐 패키지를 제작하였다.Meanwhile, in addition to processing the base plate 100 and the wall plate 111 separately, the material is processed to form grooves using a press (punching and forging), and then holes or grooves are formed on the bottom and side surfaces of the grooves. After processing, the lead was insulated, and the package was manufactured by the plating method described above.

그러나, 요홈이 형성된 패키지 몸체를 제작하기 위해 플레이트를 구비하고 이 플레이트에 패키지 몸체의 형태와 동일하게 하나 이상의 구멍을 형성한 치구를 사용하여 재차 브레이징하여야 되는 작업상에 번거러운 문제점이 있었다.However, there is a problem in the work that has to be brazed again by using a jig provided with a plate to form a recessed package body and formed one or more holes in the same shape as the package body.

또한, 상기한 문제점으로 인해 제작시간 및 제품의 단가가 높아지게 되는 원인으로 작용하였다.In addition, due to the above-mentioned problems, the manufacturing time and the unit cost of the product was increased.

그리고, 완성된 패키지에 도금을 하는 과정중 타이바가 그 몸체를 감싸고 있는 관계로 도금된 표면에 얼룩이 지거나 쉽게 부식이 되는 원인으로 작용하였다.In the process of plating the finished package, the tie bar surrounds the body so that the plated surface is stained or easily corroded.

따라서, 본 발명을 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 금속분말을 이용하여 패키지를 사출성형시켜 제작할 수 있도록하여 가공공정을 단순화할 수 있도록 하며 제품의 원가를 낮출 수 있도록 함과 아울러 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 금속분말사출성형소결제를 응용한 패키지 및 그 가공방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, it is possible to manufacture the package by injection molding using metal powder to simplify the processing process and to lower the cost of the product and to improve the productivity The present invention provides a package and a method for processing the metal powder injection molding sintering agent.

제1도는 종래 패키지의 구성을 도시한 종단면 예시도,1 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of a conventional package,

제2도는 종래 패키지의 도금상태를 도시한 단면 예시도,2 is a cross-sectional view showing a plating state of a conventional package,

제3도는 본 발명에 따른 패키지의 종단면 예시도,3 is a longitudinal cross-sectional view of the package according to the present invention,

제4도는 본 발명에 따른 다른 실시예의 종단면 예시도,Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view of another embodiment according to the present invention,

제5도는 본 발명에 따른 패키지의 도금상태를 도시한 단면 예시도,Figure 5 is an exemplary cross-sectional view showing a plating state of the package according to the present invention,

제6도는 제4도의 세라믹판(회로)를 도시한 단면 예시도,6 is a cross-sectional view showing the ceramic plate (circuit) of FIG. 4,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 패키지 몸체 11,12 : 구멍10: package body 11,12: hole

13 : 나사공 20,20-1 : 리드13: screw hole 20,20-1: lead

30 : 절연체 40 : 타이바30: insulator 40: tie bar

이를 달성하기 위한 본 발명은 금속분말을 금형에 넣어 고온 감압으로 가열하는 성형공정과 성형공정을 거친 패키지 몸체의 일 측에 나사공을 형성하는 가공공정과 저면에 형성된 구멍으로 절연체를 이용하여 리드를 고정하는 실링공정과 리드의 단부와 패키지 몸체의 요홈부에 타이바를 전기적으로 통전가능하게 하는 접속공정과 전해액에 넣고 타이바에 전기를 통전시켜 도금을 하는 도금공정으로 구성되어 그 제작공정을 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.In order to achieve this, the present invention provides a lead by using an insulator as a hole formed in the bottom surface and a processing step of forming a screw hole on one side of the package body which has been subjected to a molding process and a metal process by heating the metal powder in a mold. It consists of the sealing process to fix, the connecting process to enable the electric conduction of the tie bar to the end of the lead and the groove of the package body, and the plating process to conduct electricity to the tie bar and to plate the plating so that the production process is minimized. To improve it.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 패키지의 종단면 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 다른 실시에의 종단면 예시도이다.Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view of the package according to the present invention, Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view of another embodiment according to the present invention.

구멍이 형성된 베이스 플레이트의 상부 양측으로 리드를 삽입하고 그 주위에 절연체를 사용하여 실링을 한 다음 복수개의 벽면 플레이트를 수직으로 구비하여 평판 위의 고정 홀에 삽입하고 브레이징 한후 타이바를 리드의 단부에 고정하며 베이스 플레이트와 벽면 플레이트를 감싼 다음 전해액에 넣어 전기를 통전시켜 도금하는 공정으로 제작된 패키지에 있어서, 패키지를 제작하는 공정은 성형공정과 가공공정과 실링공정 및 접속공정 그리고, 도금공정으로 구성된다.Insert the leads into the upper sides of the base plate where the holes are formed, seal them with an insulator around them, and then have a plurality of wall plates vertically inserted into the fixing holes on the plate, and after brazing, tie bars are fixed to the ends of the leads. In this package, the base plate and the wall plate are wrapped and then put in an electrolyte to conduct electricity and plating. The package manufacturing process includes a molding process, a processing process, a sealing process, a connecting process, and a plating process. .

성형공정은 금속분말을 이용하여 패키지 몸체의 형태로 소결하는 것으로 요홈부와 벽면 및 구멍이 구비 되도록 한 금형으로 금속제분말을 사출하여 고온, 감압으로 가열하여 소결 성형시킨다.The molding process is sintering in the form of a package body using a metal powder. The metal powder is injected into a mold provided with grooves, walls and holes to be sintered by heating at high temperature and reduced pressure.

이러한 성형공정을 거쳐 소결된 패키지 몸체(10)의 일측에 기타부속(도시는 생략함)을 고정하기 위한 나사공(13), 타이바를 인출하기 위한 관통공(14) 및 리드를 삽입하기 위한 구멍(11)(12)을 형성하는 가공공정이 완료된다.A screw hole 13 for fixing other parts (not shown) to one side of the package body 10 sintered through such a molding process, a through hole 14 for drawing out a tie bar, and a hole for inserting a lead (11) (12) The process of forming is completed.

이 가공공정을 거친 후 패키지 몸체(10)의 저면에 구비된 구멍(11)(12)으로 리드(20)(20-1)와 절연체(30)를 실링공정을 통해 리드(20)(20-1)를 고정시키게 된다.After this process, the leads 20, 20-1 and the insulator 30 are sealed through the holes 11 and 12 provided in the bottom surface of the package body 10 through the leads 20 and 20-. 1) is fixed.

상기 절연체로는 글라스나 메탈라이징된 세라믹 및 세라믹 아이렛등을 사용한다.As the insulator, glass or metallized ceramics and ceramic eyelets are used.

한편, 도 4에 도시된 바와같이 세라믹판(60)에 회로를 구성한 후 패키지 몸체(10) 저면에 리이드 (20)와 함께 블레이징(Brazing)공정으로 메탈라이징화하여 부착하므로 패키지몸체(10)와 전기적 연결을 자유롭게 수행할 수 있다.On the other hand, after configuring the circuit on the ceramic plate 60, as shown in Figure 4, the package body 10 by attaching it to the bottom surface of the package body 10 by metallizing in a blazing (Brazing) process with the lead 20 And electrical connection can be made freely.

그리고, 도 5는 본 발명에 따른 패키지의 도금상태를 도시한 단면 예시도로서 상기 실링공정을 통해 고정된 리드(20)(20-1)와 패키지 몸체(10)에 형성된 관통공(14)으로 타이바(40)를 전기적으로 통전가능하게 연결토록 하는 접속공정과 이 접속공정을 통해 전기적으로 연결된 패키지 몸체(10)를 전해액속에 넣은 후 타이바(40)에 전기를 통전시켜 도금을 하게 된다.And, Figure 5 is a cross-sectional view illustrating the plating state of the package according to the present invention as a through hole 14 formed in the lead 20, 20-1 and the package body 10 fixed through the sealing process. The connecting process for connecting the tie bar 40 to be electrically energized and the package body 10 electrically connected through the connecting process is put into the electrolyte and then plated by energizing the tie bar 40.

다시말하면, 리드(20)(20-1)를 고정하는 실링공정을 거친 후 패키지 몸체(10)에 외관 및 부식이 되는 것을 방지하기 위하여 도금을 하게 되는데 이때, 패키지 몸체(10)와 리드(20)(20-1)를 절연체로 접합을 한 후 타이바(40)의 끝단을 패키지 몸체(10)와 접촉시켜 전기를 통전하게 된다.In other words, after the sealing process of fixing the leads 20, 20-1, the package body 10 is plated to prevent the appearance and corrosion of the package body 10. At this time, the package body 10 and the lead 20 20-1 is bonded to the insulator and the ends of the tie bar 40 are brought into contact with the package body 10 to conduct electricity.

상기한 성형공정을 거쳐 소결된 패키지 몸체(10)는 금속 및 세라믹으로 되어있어 브레이징 작업을 할 경우 비활성재질로 구비된 구멍이 형성된 평판위에 이 패키지를 보관하거나 연속작업을 가능하게 할 수 도 있다.The package body 10 sintered through the molding process is made of metal and ceramic so that the package may be stored on a flat plate with holes formed of an inert material or may be continuous when brazing.

또한, 이 평판의 부피를 최소화하기 위해 분리형으로도 사용할 수 있다.It can also be used as a separate to minimize the volume of this plate.

한편 도 6에 도시한 바와같이 도 4에서 패키지 몸체(10)의 저면에 세라믹판(60)이 부착된 상태를 단면으로 보인것으로서 세라믹판(60)에 회로를 구성하여 메탈라이징 한 후, 패키지의 몸체의 저면에 리드(20)(20-1)를 관통하도록 부착(브레이징)하여 몸체와 전기적으로 연결을 자유로이 변경할 수 있도록 하여 다른 회로에도 별도의 패키지 몸체를 제작하지 않고도 사용할 수 있도록 한다.Meanwhile, as shown in FIG. 6, the ceramic plate 60 is attached to the bottom surface of the package body 10 in FIG. 4 in cross section. Attached to the bottom of the body to penetrate through the leads (20, 20-1) (brazing) to be able to freely change the connection with the body to be used in other circuits without making a separate package body.

이와 같이 구성된 본 발명은 금속분말을 이용하여 패키지를 사출성형시킬 수 있도록 한 것으로 그 가공공정을 단순화할 수 있도록 하여 제품을 원가를 낮출 수 있도록 하고 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention configured as described above is to enable the injection molding of the package by using the metal powder to simplify the processing process it is possible to lower the cost of the product and to improve the productivity.

Claims

Seal the holes in the base plate using leads and insulators, and then have a plurality of wall plates vertically on both sides to insert them into the fixing holes on the plate and braze them, then fix the tie bars to the ends of the leads. In the package produced by the step of wrapping the wall plate and then put it in an electrolyte to conduct electricity to plate,

a) a molding step of heating the metal powder in a mold at high temperature and reduced pressure;

b) a process of forming a screw hole on one side of the package body after the molding process;

c) a sealing step of inserting an insulator for fixing the lead into a hole formed in the bottom of the package body;

d) a connecting step of electrically connecting the tie bar to the end of the lid and the recess of the package body;

e) A method for processing a package using a metal powder injection molding sintering agent comprising a plating step of plating the electrode by applying electricity to the tie bar.

In a package manufactured by a sealing process for inserting and fixing a lead into a hole formed in a base plate and a brazing process having a plurality of wall plates, a hole for inserting a screw hole, a through hole for drawing a tie bar, and a lead Package applied to the metal powder injection molding sintered body, characterized in that to form a package body integrally provided with.

3. The package according to claim 2, wherein a ceramic plate having a circuit is attached to the bottom surface of the package body by blazing so as to penetrate the lead.