KR100705811B1 - 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈 열방출 패키지 - Google Patents
플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈 열방출 패키지 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 IC칩에서 발생되는 열을 효율적으로 방출하도록 하는 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지에 관한 것이다. 본 발명은, IC칩이 실장된 패키지 기판; 플렌지부가 형성되어 상기 패키지 기판을 지지하며, 상기 IC칩 상부를 중공상태로 덮되, 그 일부가 연장되어 상기 IC칩에 직접 접촉되도록 형성되는 히트 슬러그를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 히트 슬러그는, 상기 히트 슬러그의 하부면과 상기 IC칩 상부면을 연결하는 연결부를 더 포함한다. 상기 히트 슬러그는 금속 도전체 물질로 형성되고, 상기 히트 슬러그와 상기 패키지 기판 사이의 공간에는 열전도도가 높은 인캡슐레이션(encapsulation)이 주입되는 것이 바람직하다. 따라서, 멀티칩 모듈 패키지 내부의 IC상부에 히트 슬러그(Heat Slug)를 직접 접촉시키는 구조를 통하여 종래의 써멀비아를 통한 인쇄회로기판으로의 열전도 보다 한층 증가된 열방출 특성을 얻을 수 있어 상기 IC칩에서 발생되는 열을 효율적으로 방출하고, 지지대의 구조를 바꾸어 패키지 기판의 크기가 커지는 것을 방지하는 효과가 있다.
도전체, IC칩, 히트 슬러그, 열, 방출, 플라즈마, 패널, 멀티칩, 모듈
Description
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도면.
도 2 및 도 3은 종래의 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈 열방출 패키지를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈 열방출 패키지를 나타낸 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20 : 패키지 기판 22 : IC칩
23 : 솔더범프 30 : 히트 슬러그(Heat Slug)
31 : 플렌지부 32 : 연결부
본 발명은 플라즈마 표시 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 멀티칩 모듈의 패키지 내부의 IC칩에서 발생되는 열을 효율적으로 방출하기 위한 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 전면기판과 후면기판 사이에 형성된 격벽 사이의 공간이 하나의 단위 셀을 이루는 것으로, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스(101)에 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지 전극쌍이 배열된 전면 기판(100) 및 배면을 이루는 후면 글라스(111) 상에 전술한 복수의 유지 전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열된 후면 기판(110)이 일정한 거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.
전면 기판(100)은 하나의 방전 셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속 재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 포함된다. 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연 시켜주는 하나 이상의 유전체층(104)에 의해 덮혀지고, 상부 유전체층(104) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(105)이 형성된다.
후면 기판(110)은 복수개의 방전 공간 즉, 방전 셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(112)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(113)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치된다. 후면 기판(110)의 상측면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 RGB 형광체(114)가 도포된다. 어드레스 전극(113)과 형광체(114) 사이에는 어드레스 전극(113)을 보호하기 위한 하부 유전체층(115)이 형성된다.
도 2 및 도 3은 종래의 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈 열방출 패키지를 나타낸 단면도이다.
종래에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 몰드(10)로 덮혀진 IC칩(14)으로부터 발생하는 열을 방출하기 위해 IC칩(14)하부의 패키지 기판(11)에 써멀비아(thermal via)(15)를 추가하여 솔더 범프(12)를 경유하여 패키지 기판(11)이 실장되는 인쇄회로기판(PCB)(13)으로 열을 방출한다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 패키지 기판(11)의 외곽부에 지지대(18)를 이용하여 와이어 본딩(wire bonding)된 IC칩(14)의 상부에 떠 있는 형태로 히트 슬러그(heat slug)(16)를 장착하고, 그 사이에 인캡슐레이션(encapsulation)(17)이 주입된 후, 상기 IC칩(14)을 포함하는 히트 슬러그(16) 및 패키지 기판(11)에 몰드(10)를 덮어 패키지를 완성한다.
그러나, 이와 같은 종래의 멀티칩 모듈 열방출 패키지는, 전술한 바와 같이 패키지 기판에 써멀비아를 추가하여 패키지가 실장되는 PCB면으로 열을 방출 하거 나, 또는 와이어 본딩 완성된 IC칩의 상부면에 히트 슬러그를 구조물 형태로 띄워서 사용하고 있으나, 써멀비아를 사용하는 경우 도 2에 도시된 바와 같이 써멀비아의 수도 제한적이고, 그 직경도 200㎛이하로 열방출 효과가 적으며, 또한 열방출 경로도 IC칩으로부터 써멀비아 그리고, 솔더범프를 통해 PCB로 전달되므로 열방출 경로가 길어 열방출 효과가 더욱 적은 문제점이 있었다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 히트 슬러그를 사용하는 경우에는, 열을 발생시키는 IC칩과 이 열을 흡수하여 방출하는 히트 슬러그 사이에 열전도도가 낮은 인캡슐레이션 재료가 주입되어 있어 열전도 및 열방출 효과가 더욱 떨어지게 되는 문제점도 있었다.
또한, 히트 슬러그를 패키지 기판 외곽부에 그림과 같은 형태의 지지대를 이용하여 장착하므로 사이드 바이 사이드 타입(side by side type)의 멀티칩 모듈(Multi-chip module)의 경우에는 패키지 기판의 크기가 커져야 하는 문제점도 있었다.
본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 멀티칩 모듈 패키지 내부의 IC상부에 히트 슬러그(Heat Slug)를 직접 접촉시키는 구조를 통하여 상기 IC칩에서 발생되는 열을 효율적으로 방출하고, 지지대의 구조를 바꾸어 패키지 기판의 크기가 커지는 것을 방지하도록 하는 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지는, IC칩이 실장된 패키지 기판; 플렌지부가 형성되어 상기 패키지 기판을 지지하며, 상기 IC칩 상부를 중공상태로 덮되, 그 일부가 연장되어 상기 IC칩에 직접 접촉되도록 형성되는 히트 슬러그를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 히트 슬러그는, 상기 히트 슬러그의 하부면과 상기 IC칩 상부면을 연결하는 연결부를 더 포함한다.
상기 히트 슬러그는 금속 도전체 물질로 형성되고, 상기 히트 슬러그와 상기 패키지 기판 사이의 공간에는 열전도도가 높은 인캡슐레이션(encapsulation)이 주입되는 것이 바람직하다.
상기 플렌지부는 상기 히트 슬러그의 테두리면에서 상기 패키지 기판쪽의 수직하방으로 연장되도록 형성된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈 열방출 패키지를 나타낸 평면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 패키지 기판(20), IC칩(22), 솔더범프(23), 히트 슬러그(Heat Slug)(30), 플렌지부(31), 연결부(32)로 구성된다.
패키지 기판(20)상에는 대략 그 중앙부에 적어도 하나 또는 하나 이상의 IC칩(22)이 실장된다.
히트 슬러그(30)는 그 테두리에 플렌지부(31)가 형성되어 상기 패키지 기판(20)을 지지하며, 상기 IC칩(22) 상부를 중공 상태로 덮는다. 이때, 상기 히트 슬러그(30)의 일부가 연장되어 상기 IC칩에 직접 접촉되도록 형성된다.
이를 위하여, 상기 히트 슬러그(30)는, 상기 히트 슬러그(30)의 하부면과 상기 IC칩(22) 상부면을 연결하는 연결부(32)를 더 포함한다.
바람직하기로는 상기 히트 슬러그(30)는 금속 도전체(Conductor) 물질로 형성되고, 상기 히트 슬러그(30)와 상기 패키지 기판(20) 사이의 공간에는 열전도도가 높은 인캡슐레이션(encapsulation)이 주입된다.
또한, 상기 플렌지부(31)는 상기 히트 슬러그(30)의 테두리면에서 상기 패키지 기판(20)쪽의 수직하방으로 연장되도록 형성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제조 공정 및 작용은 다음과 같다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 패키지 기판(20)상에는 대략 그 중앙부에 적어도 하나 또는 하나 이상의 IC칩(22)이 실장되고, 패키지 기판(20)상에 와이어 본딩(Wire bonding)을 수행한다.
이후, 상기 IC칩(22)이 포함되도록 히트 슬러그(30)를 이용하여 상기 패키지 기판(20) 상부를 중공 상태로 덮는다.
이때, 상기 히트 슬러그(30)는 그 테두리에 플렌지부(31)가 형성되어 상기 패키지 기판(20)을 지지하고, 상기 히트 슬러그(30)의 일부가 연장되어 상기 IC칩에 직접 접촉되도록 형성된다.
즉, 상기 히트 슬러그(30)에는 상기 히트 슬러그(30)의 하부면과 상기 IC칩 (22) 상부면을 연결하는 연결부(32)를 더 포함한다.
또한, 상기 플렌지부(31)는 상기 히트 슬러그(30)의 테두리면에서 상기 패키지 기판(20)쪽의 수직하방으로 연장되도록 형성된다.
이와 같이 형성된 상기 히트 슬러그(30)를 그로브 톱 몰딩(glob top molding)이나 트랜스퍼 몰딩(transfer molding)작업을 통하여 상기 패키지 기판(20)상에 장착한다.
따라서, 상술한 바와 같이 상기 IC칩(22)과 히트 슬러그(30)를 열이 전달되도록 연결하여 형성하게 되면, 종래의 써멀비아(thermal via)를 통한 인쇄회로기판(PCB)으로의 열전도 보다 한층 증가된 열방출 특성을 얻을 수 있다.
바람직하기로는 상기 히트 슬러그(30)는 금속 도전체(Conductor) 물질로 형성되고, 상기 히트 슬러그(30)와 상기 패키지 기판(20) 사이의 공간에는 열전도도가 높은 인캡슐레이션(encapsulation)이 주입된다.
따라서, IC칩(22)의 상부면에서 인캡슐레이션(encapsulation)(34) 재료를 통해 히트 슬러그(30)로의 열전도 이외에, 더욱 한층 증가된 열방출 특성을 얻을 수 있다.
이상에서 보는 바와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다 는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지에 의하면, 멀티칩 모듈 패키지 내부의 IC상부에 히트 슬러그(Heat Slug)를 직접 접촉시키는 구조를 통하여 종래의 써멀비아를 통한 인쇄회로기판으로의 열전도 보다 한층 증가된 열방출 특성을 얻을 수 있어 상기 IC칩에서 발생되는 열을 효율적으로 방출하고, 지지대의 구조를 바꾸어 패키지 기판의 크기가 커지는 것을 방지하는 효과가 있다.
Claims (5)
- IC칩이 실장된 패키지 기판; 및상기 패키지 기판을 덮는 히트 슬러그;를 포함하며,상기 히트 슬러그의 테두리에 플렌지부가 형성되어 상기 패키지 기판을 지지하며, 상기 히트 슬러그는 상기 IC칩 상부를 중공상태로 덮되, 상기 히트 슬러그의 일부가 연장되어 상기 IC칩에 직접 접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지.
- 제 1항에 있어서,상기 히트 슬러그는,상기 히트 슬러그의 하부면과 상기 IC칩 상부면을 연결하는 연결부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 히트 슬러그는금속 도전체 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지.
- 제 1항에 있어서,상기 히트 슬러그와 상기 패키지 기판 사이의 공간에는 열전도도가 높은 인 캡슐레이션(encapsulation)이 주입되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지.
- 제 1항에 있어서,상기 플렌지부는 상기 히트 슬러그의 테두리면에서 상기 패키지 기판쪽의 수직하방으로 연장되도록 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지.
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