KR101580919B1 - 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서로 결합되는 부위에 단차가 형성되도록 하여 조립은 용이해지도록 하는 반면에 서로 분리가 용이하지 않도록 하는 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드에 관한 것이다.
본 발명에 따른 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드는, 원통형으로 형성되고 내부에 건 다이오드 칩을 수용하는 세라믹 링(13)과, 상기 세라믹 링(13)의 상단에 배치되어 상기 세라믹 링(13)의 상단을 폐쇄하는 리드(17)를 서로 접합시켜 완성되는 건 다이오드에 있어서, 상기 세라믹 링(13)과 상기 리드(17)는 서로 접합되는 부위에 각각 서로 다른 높이로 단차지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드{A CERAMIC RING AND A LID FOR GUNN DIODE FABRICATION}
본 발명은 반도체 소자의 패키징 수행 시 외부 구조물과의 접합에 사용되는 세라믹 링과 리드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서로 결합되는 부위에 단차가 형성되도록 하여 조립은 용이해지도록 하는 반면에 서로 분리가 용이하지 않도록 하는 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드에 관한 것이다.
반도체 소자의 패키징 수행 시, 상기 반도체 소자와 외부 구조물과의 접합은 반도체 제조시 매우 중요한 공정 중의 하나이다.
반도체 소자 중에서, 특히 고주파 발진기 등에 활용되는 건 다이오드 칩(Gunn diode chip)의 패키징 과정 중 상기 건 다이오드를 구성하는 세라믹 링의 내부에 건 다이오드 칩을 안착시킨 후, 세라믹 링의 상부면을 리드를 이용하여 폐쇄함으로써 건 다이오드의 제조가 완성된다.
이때, 상기 세라믹 링에 상기 리드를 접합하는 과정은, 상기 리드를 조립하는 인력의 숙련도, 작업환경에 따라 상기 리드와 상기 세라믹 링의 접합 수율이 낮은 단점이 있다.
또한, 상기 세라믹 링과 상기 리드는 단순한 평면으로 접합되므로, 접합력이 약할 수 밖에 없다.
아울러, 상기 리드와 상기 세라믹 링의 사이에 리본이 배치되어야 하는 바, 상기 리본의 높이에 의해 단차가 발생하여 상기 리드와 상기 세라믹 링의 정렬이 불량해지고, 접합력이 약해지는 문제점이 있다.
이로 인하여, 상기 세라믹 링으로부터 상기 리드를 분리하기가 용이하여, 디캡(de-cap)분석이 용이하여 기술유출의 우려가 있다. 상기 디캡은 패키징이 완료된 반도체의 불량분석을 위한 공정인데, 상기 세라믹 링으로부터 상기 리드의 분해가 용이하여, 기술유출의 우려가 있다.
한편, 하기의 선행기술문헌에는, '건 다이오드 제작을 위한 건습식 병행 식각 공정 방법'에 관한 기술이 개시되어 있다.
KR 10-1347149 B1
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 건 다이오드 칩의 패키징 시, 세라믹 링에 대하여 리드의 정렬이 용이하도록 하여 패키징이 용이하도록 한 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 디캡에 어렵도록 세라믹 링과 리드 사이의 접합력이 향상되도록 한 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드는, 원통형으로 형성되고 내부에 건 다이오드 칩을 수용하는 세라믹 링과, 상기 세라믹 링의 상단에 배치되어 상기 세라믹 링의 상단을 폐쇄하는 리드를 서로 접합시켜 완성되는 건 다이오드에 있어서, 상기 세라믹 링과 상기 리드는 서로 접합되는 부위에 각각 서로 다른 높이로 단차 지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 세라믹 링과 상기 리드가 접합되는 부위는 서로 대응하는 형상으로 단차 지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 세라믹 링은, 상기 세라믹 링의 상단둘레가 상기 리드가 접합되는 리드안착면이 형성되고, 상기 리드안착면의 내측으로 상기 리드안착면보다 낮도록 단차 지게 단차 지게 리본안착면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 리드는, 상기 리드의 저면 둘레에 위치하고 상기 리드안착면에 접합되는 접합면이 형성되고, 상기 접합면의 안쪽에 상기 접합면보다 낮게 단차 지고, 상기 리본안착면에 안착되는 리본의 지지하는 지지면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드는, 세라믹 링과 리드의 리드안착면에 단차가 형성되도록 함으로써, 상기 세라믹 링과 리드의 접합력이 향상된다.
상기 세라믹 링과 상기 리드의 접합력이 향상됨으로써, 제작이 완료된 건 다이오드의 디캡이 불가능해져, 기술유출 우려를 감소시킬 수 있다.
아울러, 상기 세라믹 링과 상기 리드의 접합부위가 단차지게 형성됨으로써, 상기 세라믹 링과 상기 리드의 접합시 별도의 정렬과정이 필요없이, 상기 세라믹 링과 상기 리드의 접합만으로도 상기 세라믹 링과 상기 리드를 정렬시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드가 적용된 건 다이드 패키지의 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드의 결합관계를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드에서 상기 세라믹 링에 리본이 안착된 상태를 도시한 사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드에서 상기 리드의 정면도.
도 6은 본 발명에 따른 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드에서 상기 세라믹 링에 상기 리드가 접합되기 전의 상태를 도시한 정면도.
도 7은 본 발명에 따른 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드에서 상기 세라믹 링에 상기 리드가 접합된 후의 상태를 도시한 정면도.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드는, 원통형으로 형성되고 내부에 건 다이오드 칩을 수용하는 세라믹 링(13)과, 상기 세라믹 링(13)의 상단에 배치되어 상기 세라믹 링(13)의 상단을 폐쇄하는 리드(17)를 서로 접합시켜 완성되는 건 다이오드에서, 상기 세라믹 링(13)과 상기 리드(17)는 서로 접합되는 부위에 각각 서로 다른 높이로 단차 지게 형성된다.
도 1을 통하여, 본 발명에 따른 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드가 적용된 건 다이오드(10)를 살펴보면 다음과 같다.
건 다이오드(10)는 스터드(11)와, 상기 스터드(11)의 상부면에 접하도록 설치되는 세라믹 링(13)과, 상기 세라믹 링(13)의 내부에 위치하는 건 다이오드 칩(14)과, 상기 건 다이오드 칩(14)의 상부를 고정시키면서 상기 건 다이오드 칩(14)의 양극에 전기적으로 연결되는 리본(15)과, 상기 세라믹 링(13)의 상부에 접합되는 리드(17)를 포함한다.
스터드(11)는 건 다이오드(10)의 하부를 형성하고, 상기 건 다이오드(10)를 실장시키는데 사용된다.
세라믹 링(13)은 상기 스터드(11)의 상부면에 솔더(12)를 이용하여 접합된다. 상기 세라믹 링(13)은 원통형 구조로 형성된다.
건 다이오드 칩(14)은 상기 세라믹 링(13)의 내부에 위치하고, 상기 건 다이오드 칩(14)의 하측은 상기 스터드(11)의 상부면에 돌출되게 형성된 돌기(11a)에 안착된다.
리본(15)은 금(Au) 또는 이를 포함하는 합금을 재질로 하여 십자[+]형태로 형성된다. 상기 리본(15)의 중심은 상기 건 다이오드 칩(14)을 지지함과 더불어, 상기 건 다이오드의 애노드(anode)에 전기적으로 연결된다. 상기 리본(15)이 상기 세라믹 링(13)의 내부에 위치하면, 상기 리본(15)의 중심은 낮아지도록 절곡되어, 상기 리본(15)의 중심부위가 상기 건 다이오드 칩(14)의 애노드에 접하고, 둘레는 상기 세라믹 링(13)의 둘레에 위치하게 되어, 단면이 대략 V자와 같은 형태가 됨으로써, 상기 리본(15)이 상기 건 다이오드 칩(14)을 지지하게 된다.
리드(17)는 상기 세라믹 링(13)의 상단을 폐쇄하도록 설치된다. 상기 리드(17)가 상기 세라믹 링(13)의 상단을 폐쇄함으로써, 건 다이오드(10)가 완성된다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 상기 세라믹 링(13)과 상기 리드(17)가 접합되는 부위에 단차를 형성함으로써, 상기 리드(17)를 별도의 정렬없이 상기 리드(17)는 상기 세라믹 링(13)에 접합할 수 있고, 상기 리드(17)와 상기 세라믹 링(13) 간의 접합력이 향상되도록 한다.
상기 세라믹 링(13)과 상기 리드(17)가 서로 접합되는 부위에 단차가 형성되는데, 그 구체적인 형태로 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 세라믹 링(13)에는 상기 세라믹 링(13)의 둘레로부터 중심으로 갈수록 상기 세라믹 링(13)의 단면의 높이가 낮아지도록 단차가 형성되고, 상기 리드(17)는 이와 반대로 상기 리드(17)의 둘레로부터 중심으로 갈수록 상기 리드(17)의 두께가 두꺼워지도록 단차가 형성된다.
상기 세라믹 링(13)은 상단에 단차가 형성되는데, 상기 세라믹 링(13)의 상단 둘레는 상기 리드(17)와 접합되는 리드안착면(13a)이 형성되고, 상기 리드안착면(13a)이 형성된 부위의 내측으로 상기 리드안착면(13a)보다 낮게 상기 리본(15)이 안착되는 리본안착면(13b)이 형성된다. 즉, 상기 리드안착면(13a)과 상기 리본안착면(13b)은 서로 다른 높이로 형성되고, 상기 리본안착면(13b)은 상기 리드안착면(13a)보다 낮게 형성된다.
상기 리드(17)도 그 둘레가 단차지게 형성된다. 상기 리드(17)는 상기 세라믹 링(13)에 대응되는 형상으로 형성된다.
즉, 상기 리드(17)는 상기 리드(17)의 저면이 둘레가 그 내측의 두께가 두껍게 형성된다. 즉, 상기 리드(17)는 그 둘레를 따라 상기 리드안착면(13a)에 접합되는 접합면(17a)이 형성되고, 상기 접합면(17a)의 내부에 상기 접합면(17a)보다 낮게 상기 리본(15)을 지지하는 지지면(17b)이 형성된다. 상기 접합면(17a)보다 상기 지지면(17b)이 낮게 위치하지만, 상기 접합면(17a)과 상기 지지면(17b)이 상기 리드(17)의 저면에 형성되는 것인 바, 상기 접합면(17a)보다 상기 지지면(17b)의 두께가 더 두껍게 형성된다.
따라서, 상기 리드(17)의 모양은 도 4에 도시된 바와 같이, 모자를 뒤집어 놓은 것과 같은 형상이 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 세라믹 링(13)과 리드(17)를 이용하여 건 다이오드(10)를 제작하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
스터드(11)의 상부면에 배치된 상기 세라믹 링(13)의 내부에 건 다이오드 칩(14)을 안착시킨다. 상기 건 다이오드 칩(14)이 안착되면, 솔더(12)를 이용하여 상기 세라믹 링(13)의 중심에 건 다이오드 칩(14)이 놓이도록 세라믹 링(13)을 접합한다.
상기 스터드(11)의 상부면과 상기 세라믹 링(13)의 저면은 서로 면접촉하고, 면접촉하는 부위에 솔더(12)를 매개로 하여 상기 스터드(11)에 상기 세라믹 링(13)을 접합한다.
리본(15)을 이용하여 상기 건 다이오드 칩(14)의 상단이 지지되도록 한다. 상기 리본(15)은 그 둘레가 상기 리본안착면(13b)에 안착되고, 상기 리본(15)의 중심을 상기 리본(15)의 둘레보다 낮게 위치하여 상기 건 다이오드 칩(14)의 상단을 누른다.
이후, 도 6에 도시된 바와와 같이, 상기 세라믹 링(13)의 상부에 상기 리드(17)를 접합시킨다. 상기 세라믹 링(13)의 리드안착면(13a)과 상기 리드(17)의 접합면(17a) 사이에 솔더(16)를 매개로 하여 상기 세라믹 링(13)에 상기 리드(17)를 접합시킬 수 있다. 상기 세라믹 링(13)에 상기 리드(17)가 접합되면 도 7에 도시된 바와 같은 상태가 된다.
상기 세라믹 링(13)과 상기 리드(17)가 접합시, 접합되는 부위에 단차가 형성되어 있어서, 상기 리드(17)를 상기 세라믹 링(13)에 정렬이 용이해진다. 즉, 상기 리드(17)의 지지면(17b)이 상기 세라믹 링(13)의 리본안착면(13b)에 안착되도록 삽입하는 것으로도 상기 세라믹 링(13)에 대하여 상기 리드(17)가 정렬된다.
또한, 상기 세라믹 링(13)과 상기 리드(17)의 접합은 상기 세라믹 링(13)의 리드안착면(13b)과 상기 리드(17)의 접합면(17a)에서 이루어지고, 상기 세라믹 링(13)의 리본안착면(13b)과 상기 리드(17)의 지지면(17b) 사이에 상기 리본(15)이 둘레부분이 지지되므로, 상기 세라믹 링(13)과 상기 리드(17) 사이의 접합력이 향상된다. 이에 의해, 디캡으로 상기 건 다이오드를 분해가 어려워져 기술유출의 방지에 유리하다.
아울러, 상기 세라믹 링(13)에 상기 리드(17)가 접합되었을 때, 상기 리드(17)의 지지면(17b)이 상기 세라믹 링(13)의 내부에 삽입된 상태이므로, 상기 리드(17)가 횡방향으로 작용하는 힘에 의해 상기 세라믹 링(13)으로부터 이탈되는 현상을 방지할 수 있다.
10 : 건 다이오드 11 : 스터드
11a : 돌기 12 : 솔더
13 : 세라믹 링 13a : 리드지지면
13b : 리본지지면 14 : 건 다이오드 칩
15 : 리본 16 : 솔더
17 : 리드 17a : 접합면
17b : 지지면

Claims (4)

  1. 원통형으로 형성되고 내부에 건 다이오드 칩을 수용하는 세라믹 링과, 상기 세라믹 링의 상단에 배치되어 상기 세라믹 링의 상단을 폐쇄하는 리드를 서로 접합시켜 완성되는 건 다이오드에 있어서,
    상기 세라믹 링과 상기 리드는 서로 접합되는 부위에 각각 서로 다른 높이로 단차지게 형성되고,
    상기 세라믹 링과 상기 리드가 접합되는 부위는 서로 대응하는 형상으로 단차지게 형성되며,
    상기 세라믹 링의 상단둘레가 상기 리드가 접합되는 리드안착면이 형성되고, 상기 리드안착면의 내측으로 상기 리드안착면보다 낮도록 단차 지게 리본안착면이 형성되는 것을 특징으로 하는 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리드는,
    상기 리드의 저면 둘레에 위치하고 상기 리드안착면에 접합되는 접합면이 형성되고,
    상기 접합면의 안쪽에 상기 접합면보다 낮도록 단차 지고, 상기 리본안착면에 안착되는 리본의 지지하는 지지면이 형성되는 것을 특징으로 하는 건 다이오드 제작용 세라믹 링과 리드.
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