KR100924547B1 - 반도체 패키지 모듈 - Google Patents
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Abstract
반도체 패키지 모듈이 개시되어 있다. 반도체 패키지 모듈은 수납 공간을 형성하기 위한 수납부를 갖는 기판 몸체 및 상기 기판 몸체에 형성된 도전 패턴들을 포함하는 회로 기판, 상기 수납부에 수납되며, 상기 도전 패턴들과 전기적으로 연결되는 접속 단자들 및 상기 접속 단자들과 전기적으로 연결된 반도체 칩을 갖는 반도체 패키지 및 상기 도전 패턴들 및 상기 접속 단자들을 전기적으로 연결하는 연결 부재를 포함한다. 회로 기판의 기판 몸체에 수납 공간을 갖는 수납부를 형성하고, 수납부에 반도체 패키지를 수납한 후, 연결 부재를 이용하여 반도체 패키지의 접속 단자 및 기판 몸체의 도전 패턴을 전기적으로 연결함으로써 두께 증가 없이 하나의 회로 기판에 복수개의 반도체 패키지를 적층 하여 반도체 패키지 모듈의 데이터 저장 용량 및 데이터 처리 속도를 크게 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
Description
본 발명은 반도체 패키지 모듈에 관한 것이다.
최근 들어, 방대한 데이터를 저장 및 방대한 데이터를 단시간 내 처리할 수 있는 반도체 소자를 갖는 반도체 패키지가 개발되고 있다.
더 나아가, 반도체 패키지는 주로 인쇄회로 기판 등에 실장 되어 반도체 패키지 모듈이 제조되고, 반도체 패키지 모듈은 여러 가지 장치, 예를 들면, 컴퓨터 등에 결합 되어 여러 가지 기능을 수행한다.
최근 들어, 반도체 패키지 모듈의 부피를 감소시키면서 반도체 패키지 모듈에 복수개의 반도체 패키지를 실장하고자 하는 기술 개발이 진행되고 있다.
본 발명은 데이터 저장 용량 및 데이터 처리 속도는 향상시키고 부피는 감소시킨 반도체 패키지 모듈을 제공한다.
반도체 패키지 모듈은 수납 공간을 형성하기 위한 수납부를 갖는 기판 몸체 및 상기 기판 몸체에 형성된 도전 패턴들을 포함하는 회로 기판, 상기 수납부에 수납되며, 상기 도전 패턴들과 전기적으로 연결되는 접속 단자들 및 상기 접속 단자들과 전기적으로 연결된 반도체 칩을 갖는 반도체 패키지 및 상기 도전 패턴들 및 상기 접속 단자들을 전기적으로 연결하는 연결 부재를 포함한다.
반도체 패키지 모듈의 상기 수납부는 상기 기판 몸체의 표면으로부터 오목한 형상으로 형성된 리세스이다.
반도체 패키지 모듈의 상기 접속 단자 및 상기 기판 몸체의 표면은 동일 평면상에 배치된다.
반도체 패키지 모듈의 상기 반도체 패키지는 상기 반도체 칩을 몰딩하는 칩 몰딩 부재를 포함하며, 상기 칩 몰딩 부재는 접착제에 의하여 상기 수납부의 바닥면에 부착된다.
반도체 패키지 모듈의 상기 수납부는 상기 기판 몸체의 제1 면 및 상기 제1 면과 대향 하는 제2 면 상에 각각 배치된다.
반도체 패키지 모듈의 상기 연결 부재는 절연 부재 및 상기 수납부의 바닥면과 마주하는 절연 부재의 하면에 형성되며 상기 도전 패턴과 전기적으로 연결된 제1 연결 패턴을 포함한다.
반도체 패키지 모듈의 상기 절연 부재는 플렉시블 기판을 포함한다.
반도체 패키지 모듈의 상기 절연 부재는 상기 하면과 대향 하는 상면 상에 배치되며, 상기 도전 패턴과 전기적으로 연결되는 제2 연결 패턴을 더 포함한다.
반도체 패키지 모듈은 상기 제2 연결 패턴과 전기적으로 연결된 추가 반도체 패키지를 더 포함한다.
반도체 패키지 모듈의 상기 절연 부재는 상기 제2 연결 패턴 및 상기 도전 패턴을 전기적으로 연결하기 위해 상기 절연 부재를 관통하는 도전성 비아를 포함한다.
반도체 패키지 모듈의 상기 도전 패턴과 상기 제1 연결 패턴 및 상기 도전 패턴과 상기 제2 연결 패턴은 솔더 및 이방성 도전 필름(ACF) 중 어느 하나에 의하여 전기적으로 연결된다.
반도체 패키지 모듈의 상기 수납부는 상기 기판 몸체를 관통하는 관통홀이다.
반도체 패키지 모듈은 상기 기판 몸체에 결합 되며 상기 수납부를 덮는 방열 부재를 포함한다.
반도체 패키지 모듈의 상기 기판 몸체는 상기 기판 몸체의 내부에 배치되며 상기 반도체 패키지로부터 발생 된 열을 외부로 방열하기 위한 내부 방열 부재를 포함한다.
반도체 패키지 모듈의 상기 내부 방열 부재의 일부는 상기 기판 몸체로부터 돌출되며, 상기 기판 몸체로부터 돌출된 상기 내부 방열 부재는 복수개의 방열 핀(fin)이 배치된다.
반도체 패키지 모듈의 상기 반도체 패키지 및 상기 내부 방열 부재 사이에는 열전도성 접착제가 개재된다.
반도체 패키지 모듈의 상기 기판 몸체는 플레이트 형상을 갖는 제1 기판 몸 체 및 상기 제1 기판 몸체의 양쪽에 배치되며 상기 수납부를 형성하기 위해 상기 제1 기판 몸체를 노출하는 관통부를 갖는 제2 기판 몸체들을 포함하며, 상기 도전 패턴들은 상기 각 제2 기판 몸체들 표면에 각각 배치된다.
반도체 패키지 모듈의 상기 제1 기판 몸체는 제1 길이를 갖고, 상기 제2 기판 몸체는 상기 제1 길이보다 짧은 제2 길이를 갖는다.
반도체 패키지 모듈은 상기 반도체 패키지 및 상기 연결 부재를 몰딩하는 몰딩부를 더 포함한다.
반도체 패키지 모듈의 상기 연결 부재는 리드 프레임을 포함한다.
본 발명에 의하면, 회로 기판의 기판 몸체에 반도체 패키지를 수납하기 위한 수납 공간을 갖는 수납부를 형성하고, 연결 부재를 이용하여 반도체 패키지의 접속 단자 및 기판 몸체의 도전 패턴을 전기적으로 연결함으로써 부피 감소 및 하나의 회로 기판에 복수개의 반도체 패키지를 적층 하여 반도체 패키지 모듈의 데이터 저장 용량 및 데이터 처리 속도를 크게 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 패키지 모듈에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 반도체 패키지 모듈을 도시한 분해 사시 도이다. 도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 반도체 패키지 모듈(500)은 회로 기판(100), 반도체 패키지(200) 및 연결 부재(300)를 포함한다. 이에 더하여, 반도체 패키지 모듈(500)은 방열 부재(400)를 더 포함할 수 있다.
도 3은 도 1의 회로 기판을 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 회로 기판(100)은 기판 몸체(110) 및 도전 패턴(120)을 포함한다. 본 실시예에서, 회로 기판(100)은, 예를 들어, 인쇄회로기판일 수 있다.
기판 몸체(110)는, 예를 들어, 직육면체 플레이트 형상을 갖는다. 이와 다르게, 기판 몸체(110)는 직육면체 플레이트 형상 대신 다양한 형상을 가질 수 있다.
기판 몸체(110)는 제1 면(101) 및 제1 면(101)과 대향 하는 제2 면(102)을 갖고, 기판 몸체(110)의 제1 면(101) 및/또는 제2 면(102)에는 수납 공간을 형성하기 위한 수납부(receiving portion;112)가 배치된다.
수납부(112)는 기판 몸체(110)의 제1 면 및/또는 제2 면(102)으로부터 오목한 형상으로 형성된 리세스(recess)이다.
본 실시예에서, 기판 몸체(110)의 제1 면(101)에 형성된 수납부에 참조부호 112a를 부여하기로 하고, 기판 몸체(110)의 제2 면(102)에 형성된 수납부에 참조부호 112b를 부여하기로 한다.
도 1에 도시된 도전 패턴(120)들의 일측 단부는 기판 몸체(110)의 수납부(112)의 주변을 따라 배치되며, 각 도전 패턴(120)들의 상기 일측 단부와 대향 하는 타측 단부는 기판 몸체(110)의 장변을 따라 배치된 각 입/출력 단자(130)에 전기적으로 연결된다.
도 4는 도 2에 도시된 연결 부재의 하면을 도시한 평면도이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 연결 부재(300)는 각 수납부(112a,112b;112)를 덮는다. 수납부(112)를 덮는 연결 부재(300)는 절연 부재(305) 및 제1 연결 패턴(310)을 포함한다.
절연 부재(305)는 얇은 두께를 갖는 플렉시블 합성 수지 시트(sheet)일 수 있다. 이와 다르게, 절연 부재(305)는 상대적으로 높은 강도를 갖는 합성 수지 플레이트일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 절연 부재(305)는 수납부(112a, 112b;112)에 의하여 형성된 기판 몸체(110)의 바닥면(103)과 마주하는 하면(301) 및 하면(301)과 대향 하는 상면(302)을 갖는다.
제1 연결 패턴(310)은 절연 부재(305)의 하면(301) 상에 배치된다. 제1 연결 패턴(310)은 제1 접속 단자(306), 제1 도전 패턴(307) 및 제1 볼 랜드 패턴(309)을 포함한다.
제1 접속 단자(306)는 회로 기판(100)의 기판 몸체(110)의 제1 면(101) 상에 형성된 각 도전 패턴(120)의 단부와 대응한다.
제1 볼 랜드 패턴(309)은, 예를 들어, 원판 형상을 갖고, 제1 볼 랜드 패턴(309)은 절연 부재(305)의 하면(301) 상에 매트릭스 형태로 배치된다.
제1 도전 패턴(307)은 제1 접속 단자(306) 및 제1 접속 단자(306)와 대응하 는 제1 볼 랜드 패턴(309)을 전기적으로 연결한다. 도 4에 도시된 참조부호 315는 후술될 제2 연결 패턴(320)에 전기적으로 연결되는 도전성 비아이다.
도 4에 도시된 제1 접속 단자(306)는 도 1에 도시된 도전 패턴(120)의 일측 단부와 전기적으로 접속되며, 제1 접속 단자(306) 및 도전 패턴(120)은 솔더에 의하여 상호 전기적으로 접속될 수 있다. 이와 다르게, 제1 접속 단자(306) 및 도전 패턴(120)의 일측 단부는 이방성 도전 필름(Anisotropic conductive film, ACF)에 의하여 전기적으로 접속될 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 연결 부재의 상면을 도시한 평면도이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 연결 부재(300)의 상면(302) 상에는 도전성 비아(315) 및 제2 연결 패턴(320)이 배치된다.
도전성 비아(315)는 절연 부재(305)의 상면(302) 및 하면(301)을 관통하는 관통홀 내에 배치된다. 도전성 비아(315)는 기판 몸체(110)의 도전 패턴(120)과 전기적으로 연결된다.
제2 연결 패턴(320)은 제2 도전 패턴(322) 및 제2 볼 랜드 패턴(325)을 포함한다.
제2 볼 랜드 패턴(325)은, 예를 들어, 원판 형상을 갖고, 제2 볼 랜드 패턴(325)은 절연 부재(305)의 상면(302) 상에 매트릭스 형태로 배치된다.
제2 도전 패턴(322)은 도전성 비아(315) 및 제2 볼 랜드 패턴(325)을 전기적으로 연결한다.
도 5에 도시된 도전성 비아(315)는 도 1에 도시된 도전 패턴(120)의 일측 단 부와 전기적으로 접속되며, 도전성 비아(315) 및 도전 패턴(120)은 솔더에 의하여 상호 전기적으로 접속될 수 있다. 이와 다르게, 도전성 비아(315) 및 도전 패턴(120)의 일측 단부는 이방성 도전 필름(ACF)에 의하여 전기적으로 접속될 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 반도체 패키지(200)는 연결 부재(300)의 하면(301) 및/또는 상면(302)에 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 수납부(112a, 112b;112)는 기판 몸체(110)의 제1 면(101) 및 제2 면(102)에 각각 형성되고, 따라서 연결 부재(300)는 제1 면(101)에 형성된 수납부(112a) 및 제2 면(102)에 형성된 수납부(112b)에 각각 배치된다.
이하, 기판 몸체(110)의 제1 면(101)에 형성된 수납부(112a)에 배치된 연결 부재(300)의 하면(302) 및 상면(301)에 각각 배치된 반도체 패키지(200)는 제1 반도체 패키지(210) 및 제2 반도체 패키지(220)로서 정의된다.
또한, 기판 몸체(110)의 제2 면(102)에 형성된 수납부(112b)에 배치된 연결 부재(300)의 하면(302) 및 상면(301)에 각각 배치된 반도체 패키지(200)는 제3 반도체 패키지(230) 및 제4 반도체 패키지(240)로서 정의된다.
제1 반도체 패키지(210)는 기판 몸체(110)의 제1 면(101)에 형성된 수납부(112a)에 수납된다.
제1 반도체 패키지(210)는 제1 반도체 칩(212) 및 제1 반도체 칩(212)과 전기적으로 접속된 제1 접속 부재(214)를 포함한다. 제1 접속 부재(214)는, 예를 들어, 도전성 범프 또는 솔더볼 일 수 있다.
제1 반도체 패키지(210)의 제1 반도체 칩(212)은 칩 몰딩 부재를 더 포함할 수 있고, 제1 반도체 칩(212)은 수납부(112a)에 의하여 형성된 기판 몸체(110)의 바닥면(103) 상에 배치된다. 제1 반도체 칩(212)은 접착 부재에 의하여 바닥면(103) 상에 접착된다.
제1 접속 단자(214)는 기판 몸체(110)의 제1 면(101) 상에 배치된 연결 부재(300)의 하면(301)에 형성된 제1 볼 랜드 패턴(309)과 전기적으로 접속된다. 이를 구현하기 위하여, 제1 접속 부재(214)의 단부는 기판 몸체(110)의 제1 면(101)과 실질적으로 동일한 평면상에 배치된다.
제2 반도체 패키지(220)는 제2 반도체 칩(222) 및 제2 반도체 칩(222)과 전기적으로 접속된 제2 접속 단자(224)를 포함한다. 제2 접속 단자(224)는, 예를 들어, 도전성 범프 또는 솔더볼 일 수 있다.
제2 반도체 패키지(220)의 제1 반도체 칩(222)은 칩 몰딩 부재를 더 포함할 수 있다.
제2 접속 단자(224)는 기판 몸체(110)의 제1 면(101) 상에 배치된 연결 부재(300)의 상면(302)에 형성된 제2 볼 랜드 패턴(322)과 전기적으로 접속된다.
제3 반도체 패키지(230)는 기판 몸체(110)의 제2 면(102)에 형성된 수납부(112b) 내에 수납된다.
제3 반도체 패키지(230)는 제3 반도체 칩(232) 및 제3 반도체 칩(232)과 전기적으로 접속된 제3 접속 단자(234)를 포함한다. 제3 접속 단자(234)는, 예를 들어, 도전성 범프 또는 솔더볼 일 수 있다.
제3 반도체 패키지(230)의 제3 반도체 칩(232)은 칩 몰딩 부재를 더 포함할 수 있고, 제3 반도체 칩(232)은 수납부(112b)에 의하여 형성된 기판 몸체(110)의 바닥면(103) 상에 배치된다. 제3 반도체 칩(232)은 접착 부재에 의하여 바닥면(103) 상에 접착된다.
제3 접속 단자(234)는 기판 몸체(110)의 제2 면(102) 상에 배치된 연결 부재(300)의 하면(301)에 형성된 제1 볼 랜드 패턴(309)과 전기적으로 접속된다. 이를 구현하기 위하여, 제3 접속 단자(234)는 기판 몸체(110)의 제2 면(102)과 실질적으로 동일한 평면상에 배치된다.
제4 반도체 패키지(240)는 제4 반도체 칩(242) 및 제4 반도체 칩(242)과 전기적으로 접속된 제4 접속 단자(244)를 포함한다. 제4 접속 단자(244)는, 예를 들어, 도전성 범프 또는 솔더볼 일 수 있다.
제4 반도체 패키지(240)의 제4 반도체 칩(242)은 칩 몰딩 부재를 더 포함할 수 있다.
제4 접속 단자(244)는 기판 몸체(110)의 제2 면(102) 상에 배치된 연결 부재(300)의 상면(302)에 형성된 제2 볼 랜드 패턴(322)과 전기적으로 접속된다.
한편, 연결 부재(300)에 의하여 접속된 복수개의 반도체 패키지(200)들이 회로 기판(100)의 기판 몸체(110)의 수납부(112a,112b;112) 내에 배치될 경우, 반도체 패키지(200)들로부터 발생 된 다량의 열이 쉽게 방열 되지 못하고 이로 인해 반도체 패키지들의 성능이 저하될 수 있다.
본 실시예에서는 수납부(112) 내에 배치된 반도체 패키지(200)들로부터 발생 된 열을 쉽게 외부로 배출하기 위하여, 반도체 패키지 모듈(500)은 방열 부재(400)를 포함할 수 있다.
방열 부재(400)는, 예를 들어, 회로 기판(100)의 기판 몸체(110)에 형성된 각 반도체 패키지(200)를 덮는 캡(cap) 형상을 가질 수 있다. 캡 형상을 갖는 방열 부재(400)는 반도체 패키지(200)들로부터 발생 된 열을 신속하게 외부로 방열하여, 열에 의한 반도체 패키지(200)들의 성능 저하를 방지할 수 있다.
방열 부재(400)로 사용될 수 있는 금속의 예로서는 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 구리 합금 및 은(silver) 등을 들 수 있다.
이와 다르게, 방열 부재(400)는 반도체 패키지(200)들로부터 발생 되는 다량의 전자파를 흡수, 반사 또는 열에너지로 변환시켜, 반도체 패키지 모듈(500)로부터 전자파의 발생을 억제하기 위한 전자파 흡수 물질을 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체 패키지 모듈을 도시한 단면도이다. 본 발명에 의한 반도체 패키지 모듈은 내부 방열 부재(450)를 제외하면, 앞서 도 2를 참조하여 설명한 반도체 패키지 모듈과 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.
도 6을 참조하면, 반도체 패키지 모듈(500)은 회로 기판(100), 반도체 패키지(200), 연결 부재(300) 및 내부 방열 부재(450)를 포함한다.
직육면체 플레이트 형상을 갖는 회로 기판(100)의 내부에는 코어(core) 역할을 하는 내부 방열 부재(450)가 배치된다. 본 실시예에서, 내부 방열 부재(450)는 회로 기판(100)과 닮은 직육면체 플레이트 형상을 가질 수 있다.
내부 방열 부재(450)로서 사용될 수 있는 물질의 예로서는 열 전달률이 큰 금속인 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 및 구리 합금 등을 들 수 있다.
내부 방열 부재(450)에는 반도체 패키지(200)의 제1 반도체 패키지(210) 및 제3 반도체 패키지(230)가 밀착된다. 이때, 제1 반도체 패키지(210) 및 제3 반도체 패키지(230)에서 발생 된 열을 보다 신속하게 내부 방열 부재(450)로 전달하기 위하여 내부 방열 부재(450)와 제1 반도체 패키지(210) 및 내부 방열 부재(450) 및 제3 반도체 패키지(230) 사이에는 열 전도성 접착제(459)가 배치된다. 열 전도성 접착제(459)는, 예를 들어, 열 전도율이 큰 금속 파우더를 포함할 수 있다.
한편, 방열 면적을 보다 향상시키기 위해 내부 방열 부재(450)의 일부는 기판 몸체(110)로부터 돌출될 수 있다. 구체적으로, 내부 방열 부재(450)는 입/출력 단자(130)가 형성된 기판 몸체(110)의 일측 단부와 대향 하는 타측 단부로부터 돌출될 수 있다.
한편, 방열 성능을 보다 향상시키기 위하여, 기판 몸체(110)로부터 돌출된 내부 방열 부재(450)에는 방열 핀(heat dissipation fin;455)이 형성될 수 있다. 방열 핀(455)은 내부 방열 부재(450)에 대하여 수직 한 방향으로 복수개가 배치될 수 있다. 방열 면적을 증가시키기 위해 방열 핀(455)은 플레이트 형상을 가질 수 있다. 이에 더하여, 방열 핀(455)은 방열 핀(455)의 표면적을 보다 증가시키기 위해 복수개의 홈 또는 돌기를 가질 수 있다.
본 실시예에서, 방열 핀(455)은 내부 방열 부재(450)와 일체로 형성될 수 있다. 이와 다르게, 방열 핀(455)은 내부 방열 부재(450)에 대하여 분리될 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 반도체 패키지 모듈을 도시한 단면도이다. 본 발명에 의한 반도체 패키지 모듈은 회로기판(110)을 제외하면, 앞서 도 2를 참조하여 설명한 반도체 패키지 모듈과 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.
도 7을 참조하면, 반도체 패키지 모듈(500)은 회로 기판(100), 반도체 패키지(200), 연결 부재(300) 및 방열 부재(400)를 포함한다.
회로 기판(100)은 기판 몸체(110) 및 도전 패턴(120)을 포함한다. 본 실시예에서, 회로 기판(100)은, 예를 들어, 인쇄회로기판일 수 있다.
기판 몸체(110)는, 예를 들어, 직육면체 플레이트 형상을 갖는다. 기판 몸체(110)는 직육면체 플레이트 형상 대신 다른 형상을 가질 수 있다.
기판 몸체(110)는 제1 면(101) 및 제1 면(101)과 대향 하는 제2 면(102)을 갖고, 기판 몸체(110)의 제1 면(101) 및/또는 제2 면(102)에는 수납 공간을 형성하기 위해 하나의 수납부(114)가 배치된다.
수납부(114)는 기판 몸체(110)의 제1 면 및 제2 면(102)을 관통하는 관통홀이다. 관통홀인 수납부(114)는, 평면상에서 보았을 때, 반도체 패키지(200)를 수납하기에 적합한 형상 및 사이즈를 갖는다.
수납부(114)에는 반도체 패키지(200)들 중 제1 반도체 패키지(210) 및 제3 반도체 패키지(230)가 수납되고, 제1 반도체 패키지(210) 및 제3 반도체 패키 지(230)는 접착 부재에 의하여 상호 접착된다.
한편, 수납부(114)에 수납된 제1 반도체 패키지(210) 및 제3 반도체 패키지(230)가 수납부(114) 내부에서 움직이는 것을 방지하기 위해 접착 부재에 의하여 부착된 제1 반도체 패키지(210) 및 제3 반도체 패키지(230)는 수납부(114)에 의하여 형성된 기판 몸체(110)의 내측면에 형성된 고정 부재(160)에 의하여 견고하게 고정된다. 고정 부재(160)는 접착 부재 또는 탄성 부재일 수 있다.
도 1에 도시된 도전 패턴(120)들의 일측 단부는 수납부(114)의 주변을 따라 배치되며, 각 도전 패턴(120)들의 상기 일측 단부와 대향 하는 타측 단부는 기판 몸체(110)의 장변을 따라 배치된 각 입/출력 단자(130)에 전기적으로 연결된다.
도 7에 도시된 실시예에 의한 반도체 패키지 모듈(500)은 도 2에 비하여 상대적으로 얇은 두께를 갖는 회로 기판(100)에 특히 적합하다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 반도체 패키지 모듈을 도시한 단면도이다. 본 발명에 의한 반도체 패키지 모듈은 몰딩부(480)를 제외하면, 앞서 도 2를 참조하여 설명한 반도체 패키지 모듈과 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.
도 8을 참조하면, 반도체 패키지 모듈(500)은 회로 기판(100), 반도체 패키지(200), 연결 부재(300), 방열 부재(400) 및 몰딩부(480)를 포함한다.
몰딩부(480)는, 예를 들어, 방열 부재(400) 및 연결 부재(300) 사이의 공간에 배치된다. 본 실시예에서, 몰딩부(480)로 사용될 수 있는 물질의 예로서는 에폭 시 수지를 들 수 있다.
방열 부재(400) 및 연결 부재(300) 사이의 공간에 배치된 몰딩부(480)는 외부에서 인가된 충격 및/또는 진동에 의하여 플렉시블 한 연결 부재(300) 및 연결 부재(300)에 부착된 반도체 패키지(200)가 손상되는 것을 방지한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 반도체 패키지 모듈을 도시한 단면도이다. 본 발명에 의한 반도체 패키지 모듈은 회로 기판를 제외하면, 앞서 도 2를 참조하여 설명한 반도체 패키지 모듈과 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.
도 9를 참조하면, 반도체 패키지 모듈(500)은 회로 기판(190), 반도체 패키지(200), 연결 부재(300) 및 방열 부재(400)를 포함한다.
회로 기판(190)은 제1 기판 몸체(192), 제2 기판 몸체(194) 및 제3 기판 몸체(196)를 포함한다. 본 실시예에서, 제1 내지 제3 기판 몸체(192,194,196)들은 각각 인쇄회로기판일 수 있다.
제1 기판 몸체(192)는 제2 기판 몸체(194) 및 제3 기판 몸체(196) 사이에 개재되며, 제1 기판 몸체(192)는 제2 및 제3 기판 몸체(194,196)들과 전기적으로 연결된다.
제2 기판 몸체(194)에는 관통홀이 형성된다. 제2 기판 몸체(194)에 형성된 관통홀 및 제1 기판 몸체(192)에 의하여 제2 기판 몸체(194)에는 수납부(193)가 형성된다.
한편, 제3 기판 몸체(196)에도 관통홀이 형성된다. 제3 기판 몸체(196)에 형성된 관통홀 및 제1 기판 몸체(192)에 의하여 제3 기판 몸체(196)에도 수납부(195)가 형성된다.
제2 기판 몸체(194)에 형성된 수납부(193) 및 제3 기판 몸체(196)에 형성된 수납부(195)에는 각각 연결 부재(300)들이 배치되고, 연결 부재(300)들에는 반도체 패키지(200)들이 배치된다.
본 실시예에 의하면, 제1 기판 몸체(192)의 두께가 매우 얇아 제1 기판 몸체(192)에 반도체 패키지(200)를 수납하기에 적합한 수납부를 형성하기 어려울 경우, 제1 기판 몸체(192)의 양쪽에 각각 배치된 제2 및 제3 기판 몸체(194,196)들을 포함하는 회로 기판(190)을 사용하여 제2 및 제3 기판 몸체(194,196)들에 각각 형성된 수납부(193,195)에 반도체 패키지(200)들을 수납한다.
비록 앞서 설명한 본 발명에 의한 반도체 패키지 모듈은 절연 부재, 제1 및 제2 연결 패턴들을 포함하는 연결 부재에 의하여 회로 기판 및 반도체 패키지를 연결하는 것이 설명되었지만, 이와 다르게, 연결 부재는 회로 기판 및 반도체 패키지를 연결하는 리드들을 포함하는 리드 프레임일 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 회로 기판의 기판 몸체에 수납 공간을 갖는 수납부를 형성하고, 수납부에 반도체 패키지를 수납한 후, 연결 부재를 이용하여 반도체 패키지의 접속 단자 및 기판 몸체의 도전 패턴을 전기적으로 연결함으로써 두께 증가 없이 하나의 회로 기판에 복수개의 반도체 패키지를 적층하여 반도체 패키지 모듈의 데이터 저장 용량 및 데이터 처리 속도를 크게 향상시킬 수 있 는 효과를 갖는다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 반도체 패키지 모듈을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 회로 기판을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 연결 부재의 하면을 도시한 평면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 연결 부재의 상면을 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체 패키지 모듈을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 반도체 패키지 모듈을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 반도체 패키지 모듈을 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 반도체 패키지 모듈을 도시한 단면도이다.
Claims (21)
- 수납부를 갖는 기판 몸체 및 상기 기판 몸체에 형성된 도전 패턴들을 포함하는 회로 기판;상기 수납부에 수납되며, 상기 도전 패턴들과 전기적으로 연결되는 접속 단자들 및 상기 접속 단자들과 전기적으로 연결된 반도체 칩을 갖는 반도체 패키지;상기 도전 패턴들 및 상기 접속 단자들을 전기적으로 연결하는 연결 부재; 및상기 수납부에 의하여 형성된 상기 회로 기판의 내측면 및 상기 내측면과 마주하는 상기 반도체 칩의 측면을 연결하여 고정하는 고정 부재를 포함하는 반도체 패키지 모듈.
- 제1항에 있어서,상기 수납부는 상기 기판 몸체의 표면으로부터 오목한 형상으로 형성된 리세스인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제2항에 있어서,상기 접속 단자 및 상기 기판 몸체의 표면은 동일 평면상에 배치된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제2항에 있어서,상기 반도체 패키지는 상기 반도체 칩을 몰딩하는 칩 몰딩 부재를 포함하며, 상기 칩 몰딩 부재는 접착제에 의하여 상기 수납부의 바닥면에 부착된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제2항에 있어서,상기 수납부는 상기 기판 몸체의 제1 면 및 상기 제1 면과 대향 하는 제2 면 상에 각각 배치된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제1항에 있어서,상기 연결 부재는 절연 부재 및 상기 수납부의 바닥면과 마주하는 절연 부재의 하면에 형성되며 상기 도전 패턴과 전기적으로 연결된 제1 연결 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제6항에 있어서,상기 절연 부재는 플렉시블 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제6항에 있어서,상기 절연 부재는 상기 하면과 대향 하는 상면 상에 배치되며, 상기 도전 패턴과 전기적으로 연결되는 제2 연결 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제8항에 있어서, 상기 제2 연결 패턴과 전기적으로 연결된 추가 반도체 패키지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제8항에 있어서,상기 절연 부재는 상기 제2 연결 패턴 및 상기 도전 패턴을 전기적으로 연결하기 위해 상기 절연 부재를 관통하는 도전성 비아를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제8항에 있어서,상기 도전 패턴과 상기 제1 연결 패턴, 상기 도전 패턴 및 상기 제2 연결 패턴은 솔더 및 이방성 도전 필름(ACF) 중 어느 하나에 의하여 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제1항에 있어서,상기 수납부는 상기 기판 몸체를 관통하는 관통홀인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제1항에 있어서,상기 기판 몸체에 결합 되며 상기 수납부를 덮는 방열 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제1항에 있어서,상기 기판 몸체는 상기 기판 몸체의 내부에 배치되며 상기 반도체 패키지로부터 발생 된 열을 외부로 방열하기 위한 내부 방열 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제14항에 있어서,상기 내부 방열 부재의 일부는 상기 기판 몸체로부터 돌출되며, 상기 기판 몸체로부터 돌출된 상기 내부 방열 부재에는 복수개의 방열 핀(fin)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제15항에 있어서,상기 반도체 패키지 및 상기 내부 방열 부재 사이에는 열전도성 접착제가 개제된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제1항에 있어서,상기 기판 몸체는 플레이트 형상을 갖는 제1 기판 몸체 및 상기 제1 기판 몸체의 양쪽에 배치되며 상기 수납부를 형성하기 위해 상기 제1 기판 몸체를 노출하는 관통부를 갖는 제2 기판 몸체들을 포함하며,상기 도전 패턴들은 상기 각 제2 기판 몸체들 표면에 각각 배치된 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제17항에 있어서,상기 제1 기판 몸체는 제1 길이를 갖고, 상기 제2 기판 몸체는 상기 제1 길이보다 짧은 제2 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제13항에 있어서,상기 방열 부재 내에 채워져 상기 반도체 패키지 및 상기 연결 부재를 몰딩하는 몰딩부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제1항에 있어서,상기 연결 부재는 리드 프레임인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
- 제1항에 있어서,상기 고정 부재는 탄성 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 모듈.
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