KR102370920B1 - 반도체 패키지 - Google Patents

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Abstract

내부공간을 가지는 하우징와, 상기 하우징에 설치되는 파워부 및 상기 파워부에 전기적으로 연결되도록 상기 하우징에 설치되는 제어부를 포함하며, 상기 하우징에는 상기 제어부의 금속 패턴층에 연결되는 복수개의 탄성돌기를 구비하며, 상기 파워부는 상기 탄성돌기 중 적어도 하나에 의해 상기 제어부에 전기적으로 연결되는 반도체 패키지가 개시된다.

Description

반도체 패키지{Semiconductor package}
본 발명은 반도체 패키지에 관한 것이다.
현대에 있어서 에너지 사용량의 증가와 더불어 소형/집적에 따라 패키지 공정이 다양해지고 패턴간의 연결을 위한 와이어 본딩(wire bonding) 공정이 복잡해지고 증가되고 있는 추세에 있다.
일예로서, 파워모듈의 경우 파워 소자들이 실장되는 파워부와 구동 IC 및 수동 소자들이 실장되는 제어부로 이루어진다. 그리고, 제어부와 파워부, 제어부와 리드 프레임 간에 전기적인 연결을 위해서 와이어 본딩으로 상호 연결이 이루어지고 있다.
이와 같은 와이어 본딩에 의한 연결은 단순히 공정의 리드타입 증가의 문제뿐만 아니라 와이어 본딩 공정의 제한성으로 인한 패턴의 사이즈 및 기판간의 단차 등의 제약을 가져온다.
이렇게 와이어 본딩 공정은 패키지 공정성의 제약에 큰 영향을 미치므로 와이어 본딩 공정을 포함하지 않는 연결구조가 필요한 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0121599호
와이어 본딩 공정을 제거할 수 있는 반도체 패키지를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지는 내부공간을 가지는 하우징와, 상기 하우징에 설치되는 파워부 및 상기 파워부에 전기적으로 연결되도록 상기 하우징에 설치되는 제어부를 포함하며, 상기 하우징에는 상기 제어부의 금속 패턴층에 연결되는 복수개의 탄성돌기를 구비하며, 상기 파워부는 상기 탄성돌기 중 적어도 하나에 의해 상기 제어부에 전기적으로 연결될 수 있다.
와이어 본딩 공정을 제거할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 도 2의 A부를 나타내는 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 개략 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 개략 단면도이고, 도 3은 도 2의 A부를 나타내는 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지(100)는 일예로서, 하우징(110), 파워부(140), 제어부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 하우징(110)은 박스 형상을 가질 수 있으며, 일측에 제1 리드 프레임(112)이 설치되는 제1 외벽부(114)가 구비될 수 있다. 또한, 제1 리드 프레임(112)의 일단은 제1 외벽부(114)의 상면으로 돌출 배치된다.
그리고, 제1 외벽부(114)에는 제어부(160)의 설치를 위한 지지대(114a)가 형성된다. 한편, 지지대(114a)의 상면에는 제1 리드 프레임(112)에 연결된 제1 탄성돌기(112a)가 형성된다.
또한, 제1 외벽부(114)에는 지지대(114a)의 상부에 배치되도록 형성되어 상기 제어부(160)의 설치 시 제어부(160)의 이탈을 방지하기 위한 걸림턱(114b)이 형성된다.
또한, 하우징(110)은 중앙부에 형성되는 중앙벽부(116)를 구비할 수 있다. 중앙벽부(116)에는 제어부(160)의 설치를 위한 설치홈(116a)이 형성된다. 한편, 중앙벽부(116)에는 제2,3 리드 프레임(118,120)이 설치되며, 제2 리드 프레임(118)의 일측은 중앙벽부(116)의 저면으로 노출되며, 타측은 설치홈(116a)의 바닥면에 안착되는 제2 탄성돌기(118a)에 연결된다.
또한, 제3 리드 프레임(120)의 일측은 중앙벽부(116)의 상면으로 노출되며 타측은 설치홈(116a)의 천정면에 안착되는 제3 탄성돌기(120a)에 연결된다.
그리고, 하우징(110)에는 중앙벽부(116)에 인접 배치되도록 형성되어 파워부(140)의 고정을 위한 고정돌기(122)가 구비될 수 있다.
나아가, 하우징(110)의 타측에는 제4 리드 프레임(124)이 설치되는 제2 외벽부(126)가 형성되며, 제4 리드 프레임(124)은 제4 탄성돌기(124a)에 연결되며, 제4 탄성돌기(124a)는 제2 외벽부(126)의 내부면으로부터 돌출 형성되며, 파워부(140)에 연결된다.
파워부(140)는 하우징(110)에 고정 설치되며, 제어부(160)에 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 파워부(140)는 일예로서 제1 회로기판(142)을 구비할 수 있다. 제1 회로기판(142)은 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 상면에 패턴층(142a)이 적층될 수 있다.
그리고, 제1 회로기판(142)에는 복수개의 파워 소자(144)가 실장되며, 파워소자(144)는 패턴층(142a)에 연결된다. 또한, 패턴층(142a)은 제2 탄성돌기(118a)에 연결되어 제어부(160)에 연결될 수 있다.
제어부(160)는 파워부(140)에 연결되도록 하우징(110)에 고정 설치된다. 즉, 제어부(160)는 하우징(110)의 일측에 배치되며, 파워부(140)는 제어부(160)와 나란히 배치되도록 하우징(110)에 장착된다.
제어부(160)는 제2 회로기판(162)을 구비할 수 있으며, 저면에 금속 패턴층(162a)이 적층될 수 있다.
제2 회로기판(162)에 적층되는 금속 패턴층(162a)은 일측이 상기한 제1 탄성돌기(112a)에 연결되며, 타측이 상기한 제3 탄성돌기(120a)에 연결된다.
또한, 제2 회로기판(162)에는 일예로서, 구동 IC 소자(미도시) 및 수동 소자(미도시)들이 실장될 수 있다.
상기한 바와 같이, 파워부(140)와 제어부(160)가 제2 리드 프레임(118)을 통해 연결되므로, 와이어 본딩 공정을 생략할 수 있다.
나아가, 단순히 제2,3 탄성돌기(118a,120a) 사이에 제2 회로기판(162)의 일측이 삽입된 후 제2 회로기판(162)의 타측이 제1 탄성돌기(112a)에 접촉되는 동시에 걸림턱(114b)에 지지되도록 설치되므로, 제어부(160)의 설치가 용이할 수 있다.
이하에서는 도면을 참보하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 작동에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 작업자는 제어부(160)의 제2 회로기판(162) 일측을 하우징(110)의 중앙벽부(116)에 형성된 설치홈(116a)에 삽입시킨다. 이에 따라, 제2 회로기판(162)의 일측은 제2,3 탄성돌기(118a,120a) 사이에 삽입되어 제2,3 탄성돌기(118a,120a)에 의해 고정된다.
한편, 제2 탄성돌기(118a)는 제2 회로기판(162)에 적층되는 금속 패턴층(162a)에 접촉된다.
이후 작업자는 제어부(160)의 제2 회로기판(162) 타측을 하우징(110)의 제1 외벽부(114)에 고정시킨다. 이때, 제2 회로기판(162)의 타측은 제1 외벽부(114)에 형성된 걸림턱(114b)을 통과하여 걸림턱(114b)에 의해 상면이 지지된다.
그리고, 제1 탄성돌기(112a)는 제2 회로기판(162)에 적층되는 금속 패턴층(162a)에 접촉된다.
이와 같이, 단순히 제2 회로기판(162)와 제1 회로기판(142)의 전기적 연결을 와이어 본딩에 의하지 않고 제2 리드 프레임(118)에 의해 구현할 수 있으므로, 와이어 본딩 공정을 생략할 수 있는 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지를 나타내는 개략 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지(200)는 일예로서, 하우징(210), 파워부(140), 제어부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 하우징(210)은 박스 형상을 가질 수 있으며, 일측에 제1 리드 프레임(212)이 설치되는 제1 외벽부(214)가 구비될 수 있다. 또한, 제1 리드 프레임(212)의 일단은 제1 외벽부(214)의 상면으로 돌출 배치된다.
그리고, 제1 외벽부(214)에는 제어부(160)의 설치를 위한 제1 지지대(214a)가 형성된다. 한편, 제1 지지대(214a)의 상면에는 제1 리드 프레임(212)에 연결된 제1 탄성돌기(212a)가 형성된다.
또한, 제1 외벽부(214)에는 지지대(214a)의 상부에 배치되도록 형성되어 상기 제어부(160)의 설치 시 제어부(160)의 이탈을 방지하기 위한 제1 걸림턱(214b)이 형성된다.
또한, 하우징(210)은 중앙부에 형성되는 중앙벽부(216)를 구비할 수 있다. 중앙벽부(216)에는 제어부(160)의 설치를 위한 제2 지지대(216a)가 형성된다. 한편, 제2 지지대(216a)의 상면에는 제2 리드 프레임(218)에 연결된 제2 탄성돌기(218a)가 형성된다.
또한, 중앙벽부(216)에는 제2 지지대(216a)의 상부에 배치되도록 형성되어 상기 제어부(160)의 설치 시 제어부(160)의 이탈을 방지하기 위한 제2 걸림턱(216b)이 형성된다.
한편, 제2 리드 프레임(218)의 일측은 중앙벽부(216)의 저면으로 노출되어 파워부(140)에 연결된다.
그리고, 하우징(210)에는 중앙벽부(216)에 인접 배치되도록 형성되어 파워부(140)의 고정을 위한 고정돌기(222)가 구비될 수 있다.
나아가, 하우징(210)의 타측에는 제4 리드 프레임(224)이 설치되는 제2 외벽부(226)가 형성되며, 제4 리드 프레임(224)은 제4 탄성돌기(224a)에 연결되며, 제4 탄성돌기(224a)는 제2 외벽부(226)의 내부면으로부터 돌출 형성되며, 파워부(140)에 연결된다.
상기한 바와 같이, 파워부(140)와 제어부(160)가 제2 리드 프레임(118)을 통해 연결되므로, 와이어 본딩 공정을 생략할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100, 200 : 반도체 패키지
120, 220 : 하우징
140 : 파워부
160 : 제어부

Claims (10)

  1. 내부공간을 가지는 하우징;
    상기 하우징에 설치되는 파워부;
    상기 파워부에 전기적으로 연결되도록 상기 하우징에 설치되는 제어부를 포함하며,
    상기 하우징은 내부 공간을 형성토록 돌출 형성되는 제1 외벽부와, 상기 제1 외벽부에 대향 배치되도록 돌출 형성되는 제2 외벽부 및 상기 제1,2 외벽부의 사이에 배치되도록 돌출 형성되는 중앙벽부를 구비하고,
    상기 하우징에는 상기 제어부의 금속 패턴층에 연결되는 복수개의 탄성돌기를 구비하며, 상기 파워부는 상기 탄성돌기 중 적어도 하나에 의해 상기 제어부에 전기적으로 연결되되,
    상기 제1 외벽부에는 상기 제어부에 연결되는 제1 탄성돌기가 형성되는 제1 리드 프레임이 설치되며, 상기 중앙벽부에는 타측에 제2 탄성돌기가 형성되는 제2 리드 프레임이 설치되고,
    상기 제2 탄성돌기는 상기 제어부를 가압하여 고정시키는 동시에 상기 제어부에 전기적으로 연결되고 제2 리드 프레임의 일측은 상기 중앙벽부의 저면으로 노출되어 파워부에 접촉하며 전기적으로 연결되는 반도체 패키지.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중앙벽부에는 상기 제어부의 설치를 위한 설치홈이 형성되는 반도체 패키지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 외벽부에는 상기 제어부의 고정 설치를 위한 지지대가 형성되는 반도체 패키지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 외벽부에는 상기 지지대의 상부에 배치되도록 돌출 형성되어 상기 제어부의 이탈을 방지하는 걸림턱(114b)이 형성되는 반도체 패키지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 중앙벽부의 상단부에는 상기 제2 리드 프레임과 함께 상기 제어부를 고정 설치하기 위한 제3 리드 프레임이 설치되는 반도체 패키지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 중앙벽부에는 제어부가 안착 설치되도록 돌출 형성되는 제2 지지대가 구비되는 반도체 패키지.
  10. 삭제
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