KR100951888B1 - 반도체 패키지 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 구조체에 관한 것으로서, 반도체 패키지의 구조를 개선하여 보다 견고한 상태를 유지할 수 있도록 한 구조체에 관한 것이다.

본 발명은 공간부를 가지는 케이스와; 상기 케이스의 양측에 돌출되어 연장,형성되면서 체결되도록 하는 결합공이 형성된 결합부로 이루어지고,

상기 공간부를 폐쇄시킬 수 있도록 케이스의 상단에는 커버가 구비되며,

상기 결합부의 결합공 부위에는 체결력이 향상되도록 하는 와셔부재가 구비되는 구조이다.

이러한 구성을 가지는 본 발명은 하나의 패키지 구조체 내부에 여러개의 회로를 구성할 수 있고, 더욱이 구조체의 조립시, 보다 확실한 체결상태를 유지할 수 있으며, 구조체의 내부에서 발생하는 열기를 외부로 쉽게 방출할 수 있는 효과가 있도록 한 것이다.

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Description

반도체 패키지 구조체{Semiconductor Package Structure}

본 발명은 반도체 패키지 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 패키지의 구조를 개선하여 보다 견고한 상태를 유지하면서, 여러개의 회로를 하나의 패키지 구조체 내부에 구비할 수 있도록 한 반도체 패키지 구조체에 관한 것이다.

일반적으로, 산업용 전자기기등의 고기능화, 고집적화, 소형화가 추구되고 있는데, 그에 비례하여 반도체 패키징 기술에도 많은 변화가 요구되고 있다. 반도체 패키지는 패키지의 크기를 가급적 감소시키면서도 작동의 신뢰성이 보장될 수 있는 방향으로 개발되고 있는데, 종래에는 각종 회로마다 별도로 독립된 하나의 패키지 구조체 내부에 구성하는 경우가 대부분이었다.

따라서, 여러 회로를 하나의 패키지 구조체 내부에 탑재하지 못하므로, 각종 기기(예를 들어 용접기 등)에 여러개의 회로모듈을 구성하는 경우, 그에 상응하게 여러개의 반도체 패키지 구조체를 구성해야 하기때문에, 그 만큼 설치면적이 많이 요구되며, 전체적인 회로구성면에서도 복잡해지는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 반도체 패키지 구조체는 각종 기기에 조립시, 구조체를 구성하 는 케이스에 결합공을 형성하여 스크류와 같은 체결부재로 조립하는데, 결합공을 통해서만 체결부재로 체결하므로, 통상 플라스틱재인 케이스의 결합공 부위가 눌려지면서 변형 및 파손되는 현상이 발생하고, 그에따라 체결력이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 반도체 패키지 구조체의 내부에 구비된 기판의 부품소자들로부터 발생하는 열기를 외부로 신속히 방출해야 하는데, 종래의 구조체는 방열공을 직접 케이스의 어느 한 부분에 형성하였기때문에, 오히려 사용 도중에 각종 이물질이 방열공을 통해 구조체의 내부로 침투하여 기능을 저하시키는 원인이 되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 여러개의 회로를 하나의 패키지 구조체 내부에 탑재가능하도록 하면서 구조체의 결합상태를 견고하게 하고, 내부에서 발생하는 열기를 외부로 쉽게 방출할 수 있도록 한 반도체 패키지 구조체에 관한 것이다.

본 발명은 공간부를 가지는 케이스와;

상기 케이스의 양측에 돌출되어 연장,형성되면서 체결되도록 하는 결합공이 형성된 결합부로 이루어지고,

상기 공간부를 폐쇄시킬 수 있도록 케이스의 상단에는 커버가 구비되며,

상기 결합부의 결합공 부위에는 체결력이 향상되도록 하는 와셔부재가 구비되는 구조이다.

상기 커버에는 안착홈이 형성될 수 있다.

상기 와셔부재는,

평평한 면을 이루면서 결합공이 형성된 지지편과,

상기 지지편의 일단에서 절곡되어 일체로 형성되면서 결합부에 천공된 슬릿부에 끼워져서 고정되도록 하는 삽입편으로 이루어는 구조이다.

또한, 상기 결합부에는, 상기 와셔부재의 지지편이 요동되지 않고 지지하도 록 간격을 두고 지지벽이 형성되는 구조이다.

또한, 상기 결합부의 결합공 일부에는 결합공의 파손 또는 변형을 방지하도록 하는 절개부가 형성되는 구조이다.

또한, 상기 커버의 둘레면과 케이스의 사이에는, 외부와 소통되도록 하는 갭이 형성되는 구조이다.

이와 같이 본 발명은 하나의 패키지 구조체 내부에 여러개의 회로를 구성할 수 있고, 더욱이 반도체 패키지 구조체의 설치시, 보다 확실한 체결상태를 유지할 수 있으며, 구조체의 내부에서 발생하는 열기를 외부로 쉽게 방출할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 구조체에 형성된 갭은 미세하여 외부의 각종 이물질이 구조체의 내부로 쉽게 유입되지 않는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 결합사시도이다.

도 2는 본 발명의 저면사시도이다.

도 3은 본 발명의 일부 분리사시도이다.

도 4는 본 발명의 내부 구조를 보인 분리사시도이다.

도 5는 본 발명의 평면도이다.

도 6은 도 5의 A-A선에 따른 단면도이다.

도 7은 도 6의 B부 확대단면도이다.

도 1은 본 발명의 결합사시도로서, 전체적인 외형을 이루는 케이스(10)와, 이 케이스(10)의 양측에 돌출되어 연장,형성되는 결합부(20)로 이루어진다.

상기 케이스(10)는 공간부(11)가 형성되어서 각종 회로가 탑재될 수 있도록 한다. 그리고, 공간부(11)를 폐쇄시킬 수 있도록 케이스(10)의 상단에는 커버(12)가 구비된다.

상기 공간부(11)는 상,하가 개방되어 관통된 구조를 가진다.

상기 커버(12)에는 각종 내용을 기재할 수 있는 라벨(도시되지 않음)을 부착할 수 있도록 하는 안착홈(12a)이 형성될 수 있다.

또한, 상기 커버(12)의 저면에는 케이스(10)의 공간부(11)를 폐쇄시, 록킹될 수 있도록 하는 걸림턱(12b)이 형성되고, 이 걸림턱(12b)은 케이스(10)의 공간부(11)를 형성하는 둘레면에 형성된 걸림홈(11a)에 끼워져서 록킹된다.

상기 걸림턱(12b)은 커버(12)의 저면에 양쪽에 각각 2개씩 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 그외에도 여러 곳에 구비할 수 있음은 물론이다.

상기 걸림홈(11a)은 도 4에 도시된 바와 같이, 둘레면을 따라 소정 길이를 가지고 형성됨이 바람직하다. 그러나, 상기 걸림턱(12b)위치에 상응하는 위치에만 형성되어도 무방하다.

또한, 상기 결합부(20)는 원하는 곳에 체결부재를 통해 결합할 수 있도록 하는 결합공(21)이 형성되고, 상기 결합공(21) 부위에는 절곡된 형태를 가지는 와셔부재(30)가 구비된다.

상기 와셔부재(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 평평한 면을 이루는 지지편(31)과, 이 지지편(31)의 일단에서 절곡되어 일체로 형성되는 삽입편(32)으로 이루어진다.

상기 지지편(31)에는 결합공(31a)이 형성되어 체결부재(예를 들어 스크류 등)가 통과되도록 한다.

상기 삽입편(32)은 결합부(20)에 천공된 슬릿부(22)에 끼워서 고정하도록 한다.

상기 와셔부재(30)는 금속재로서, 절곡된 형태를 가져서 케이스(10)에 용이하면서도 확실한 결합이 이루어지고, 더욱이, 최종적으로 각종 기기의 내부에 체결부재를 통해 조립시, 보다 확실한 체결력을 제공한다.

다시 말해서, 와셔부재(30)의 지지편(31)으로 인해 체결부재에 의해 조일때, 체결력이 증가되면서 고르게 전달되기 때문이다.

만일, 상기 와셔부재(30)를 끼우지 않고 조립하는 경우, 플라스틱재인 케이스(10)의 결합부(20)가 체결부재에 의해 눌리면서 체결부재가 파고들어가 오히려 체결력이 저하되는 현상이 발생할 수 있다.

또한, 상기 결합부(20)에는 간격을 두고 지지벽(23)이 형성되어 상기 와셔부재(30)의 지지편(31)이 요동되지 않도록 지지한다.

다시 말해서, 상기 지지벽(23)은, 소정 높이로 형성되어 공간부(11)를 형성하는 케이스(10)의 둘레 외벽으로부터 결합부(20)의 상면으로부터 상부방향 양쪽으로 간격을 두고 각각 형성함으로써, 와셔부재(30)의 3면을 지지하고, 나머지 1면은 지지벽(23)이 없이 개방된 상태를 가진다. 따라서, 체결부재의 체결후에도 체결부재가 외부로 돌출되지 않고, 견고한 체결상태를 유지할 수 있다.

또한, 스크류의 사이즈가 결합공(21)에 부합되지 못하고 크거나, 또는 결합위치가 틀어지는 경우에는, 결합공(21)이 변형되거나 또는 파손될 수 있기때문에, 이러한 현상을 방지하도록 상기 결합부(20)의 결합공(21) 일부에 절개부(24)가 형성되어서 스크류 등의 조립시, 결합공(21)의 파손 또는 변형을 방지한다.

또한, 상기 커버(12)의 둘레면과 케이스(10)사이에는 도 2에 도시된 바와 같이, 갭(gap)(13)이 형성되어서 외부와 소통되도록 한다. 다시 말해서, 상기 갭(13)은 "숨구멍" 역할을 하는 것이라고 할 수 있다.

민일, 갭(13)이 형성되지 않고 밀폐된 경우에는, 케이스(10)의 내부와 외부가 소통되지 않아서 케이스(10)의 내부 부품에서 발생하는 열기가 외부로 빠져나가지 못하여 패키지 구조체 자체가 폭발 또는 부품이 손상될 우려가 있다.

또한, 상기 갭(13)은 커버(12)의 둘레면을 따라 형성되어 그 범위가 넓어서 내부의 열기를 외부로 보다 효과적으로 방출할 수 있다.

또한, 상기 갭(13)은 외부에서는 잘 보이지 않을 정도로 미세한 것으로서, 각종 이물질의 유입을 최대한 차단할 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 패키지 구조체의 내 부에는 예를 들어, 케이스(10)의 공간부(11)에 DBC(Direct Bonding Copper)기판(40)이 안착될 수 있는데, 상기 DBC기판(40)은 하부로부터 상부방향으로 구리층(41)과, 세라믹층(42), 구리층(43)이 순차적으로 배열,구성된다.

다시 말해서, 세라믹층(42)이 케이스(10)에 형성된 공간부(11)의 하부에 고정되고, 상기 세라믹층(42)의 상,하면에 각각 구리층(41)(43)이 배치된 구조이다.

상기 세라믹층(42)은 절연기능과 회로패턴을 자유롭게 구성할 수 있도록 해준다.

상기 구리층(41)은 하나의 구리판으로 외부에서 보이도록 노출되어서 방열기능을 수행한다.

또한, 상기 DBC기판(40)상에는 복수의 칩(44)이 납땜 고정되고, 실리콘으로 도포하여 마무리한다. 상기 DBC기판(40)은 케이스(10)의 일측면으로부터 외부로 노출된 복수의 단자(45)가 접속된다.

상기 DBC기판(40)을 구비한 다음 DBC기판(40)의 양쪽 가장자리에 실리콘으로 도포하고, 다시 DBC기판의 상부 전체면에 걸쳐서 투명한 실리콘으로 도포할 수 있다.

본 발명은 편의상 첨부된 예시도면에 의거 본 발명의 일 실시예를 설명하였지만, 이에 국한되지 않고 본 발명의 기술적 사상의 범주내에서 여러가지 변형 및 수정이 가능함은 자명한 사실이다.

도 1은 본 발명의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 저면 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일부 분리 사시도이다.

도 4는 본 발명의 내부 구조를 보인 분리 사시도이다.

도 5는 본 발명의 평면도이다.

도 6은 도 5의 A-A선에 따른 단면도이다.

도 7은 도 6의 B부 확대 단면도이다.

[도면의 부호설명]

10 : 케이스

11 : 공간부

11a : 걸림홈

12 : 커버

12a : 안착홈

12b : 걸림턱

13 : 갭

20 : 결합부

21 : 결합공

22 : 슬릿부

23 : 지지벽

24 : 절개홈

30 : 와셔부재

31 : 지지편

31a : 결합공

32 : 삽입편

40 : DBC 기판

41 : 구리층

42 : 세라믹층

43 : 구리층

44 : 칩

45 : 단자

Claims (6)

1. 공간부(11)를 가지는 케이스(10)와;

   상기 케이스(10)의 양측에 돌출되어 연장,형성되면서 체결되도록 하는 결합공(21)이 형성된 결합부(20)로 이루어지고,

   상기 공간부(11)를 폐쇄시킬 수 있도록 케이스(10)의 상단에는 커버(12)가 구비되며,

   상기 결합부(20)의 결합공(21) 부위에는 체결력이 향상되도록 하는 와셔부재(30)가 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 구조체.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 커버(12)에는 안착홈(12a)이 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 구조체.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 와셔부재(30)는,

   평평한 면을 이루면서 결합공(31a)이 형성된 지지편(31)과,

   상기 지지편(31)의 일단에서 절곡되어 일체로 형성되면서 결합부(20)에 천공 된 슬릿부(22)에 끼워져서 고정되도록 하는 삽입편(32)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 구조체.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 결합부(20)에는, 상기 와셔부재(30)의 지지편(31)이 요동되지 않고 지지하도록 간격을 두고 지지벽(23)이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 구조체.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 결합부(20)의 결합공(21) 일부에는 결합공(21)의 파손 또는 변형을 방지하도록 하는 절개부(24)가 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 구조체.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 커버(12)의 둘레면과 케이스(10)사이에는, 외부와 소통되도록 하는 갭(13)이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 구조체.

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