KR102648997B1 - 가이드 타입 플랜지 패키지 및 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
가이드 타입 플랜지 패키지 및 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법이 개시된다. 가이드 타입 플랜지 패키지는 몸체부, 몸체부 좌측에서 연장되며 몸체부 보다 높게 형성된 좌측 가이드부, 몸체부 우측에서 연장되며 몸체부 보다 높게 형성된 우측 가이드부, 몸체부에서 상부로 돌출 형성되며 반도체 칩이 부착되기 위한 부착부를 포함하는 플랜지, 하면이 몸체부에 결합되고, 좌측 가이드부 및 부착부 사이에 게재되고, 우측 가이드부 및 부착부 사이에 게재되어, 반도체 칩이 실장되기 위한 공간부를 형성하는 윈도우 프레임, 및 윈도우 프레임을 관통하여 일측은 공간부로 노출되고, 타측은 외부로 노출되는 입출력 터미널을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 반도체 디바이스 패키지 및 반도체 패키지를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 가이드 타입 플랜지 패키지 및 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스는 반도체 디바이스가 기판이나 전자기기의 구성품으로서 필요한 위치에 장착되기 위해 그에 맞는 모양으로 전기적인 패키징이 이루어져야 한다. 패키징은 상호배선, 전력공급, 방열 그리고 반도체 디바이스 보호 등의 기능 및 역할을 한다.
5G 통신시스템의 상용화로 주파수 사용이 초고주파 대역으로 지속적으로 확장됨에 따라 반도체 디바이스 패키지 중에 고방열형 고주파 디바이스 패키지의 필요성이 더욱더 증대되고 있다. 고방열형 고주파 디바이스 패키지의 한 종류로 플랜지 패키지가 있다.
플랜지 패키지는 플랜지, 리드, 절연부로 구성되며, 플랜지의 중앙에 반도체 디바이스가 실장될 공간부를 갖게 절연부가 부착되며, 절연부 위에 리드가 부착되는 구조를 갖는다. 여기서, 플랜지는 히트싱크 등으로, 리드는 리드 프레임 등으로 명명되기도 한다. 플랜지 패키지의 주요 사용 목적은 고출력 소자에서 발생하는 수십 내지 수백W의 발열을 빠르게 방출시켜 소자의 신뢰성을 보장하기 위한 것으로, 플랜지 패키지가 초고주파 대역에서 사용될 수 있게 하기 위해 CPWG(Coplanar Waveguide with Ground) 구조를 반영하여 성능을 개선하고 있다. 성능을 개선하기 위해 CPWG 구조에 비아홀(Via Hole)로 그라운드(Ground) 가이드를 만들어 초고주파 대역의 손실 특성을 개선하고 있다. 하지만, 초고주파 대역에서 세라믹(Ceramic) 소재를 포함한 보편적인 PCB형태의 CPWG를 구현한다는 것은 높은 제조 비용 및 고정밀 가공이 요구되는 문제점이 있으며, 실효성에 있어서 큰 한계가 있다.
대한민국등록특허 10-1032639(공고일자 2011년 5월 6일)는 발열이 큰 고주파 반도체 디바이스 또는 고출력의 반도체 디바이스에 적합한 고방열형 고주파 디바이스 패키지를 개시한다. 상기 고방열형 고주파 디바이스 패키지는 히트싱크의 중앙에 반도체 디바이스가 실장될 공간부를 갖게 세라믹 절연부가 부착되며, 절연부 위에 리드 프레임이 부착된 고주파 디바이스 패키지에 있어서, 히트싱크를 상부판, 하부판 및 중간판으로 분리 구성되며, 중간판의 중앙에 삽입공간부가 형성되고, 이 삽입공간부에 삽입구가 삽입되며, 상부판과 중간판, 중간판과 하부판을 각각 은구리합금(AgCu)으로 브레이징(brazing) 접합되어 구성된다. 상기 고방열형 고주파 디바이스 패키지는 고주파 반도체 디바이스 또는 고출력의 반도체 디바이스와 같은 반도체 디바이스에서 고열이 발생되더라도 반도체 디바이스와 열팽창계수가 유사한 재질로 히트싱크를 구성함으로써 응력의 발생을 방지하는 한편, 히트싱크와 반도체 디바이스의 분리가 방지되고, 열 방출효과가 높은 고방열형 고주파 디바이스 패키지를 제공할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 플랜지 패키지 자체의 구조적 특성으로 그라운드 비아(Ground Via) 역할을 대체하여 초고주파 대역에서 주파수 성능을 만족할 있는 가이드 타입 플랜지 패키지 및 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 시그날(Signal) 역할을 하는 리드 프레임을 플랜지와 동시 사출 또는 별도 사출하여 부착하는 방식으로 제작될 수 있는 가이드 타입 플랜지 패키지 및 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 가용 주파수 범위를 보다 광범위 하게 제공할 수 있는 가이드 타입 플랜지 패키지 및 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 가이드 타입 플랜지 패키지는 몸체부, 상기 몸체부 좌측에서 연장되며 상기 몸체부 보다 높게 형성된 좌측 가이드부, 상기 몸체부 우측에서 연장되며 상기 몸체부 보다 높게 형성된 우측 가이드부, 상기 몸체부에서 상부로 돌출 형성되며 반도체 칩이 부착되기 위한 부착부를 포함하는 플랜지, 하면이 상기 몸체부에 결합되고, 상기 좌측 가이드부 및 상기 부착부 사이에 게재되고, 상기 우측 가이드부 및 상기 부착부 사이에 게재되어, 상기 반도체 칩이 실장되기 위한 공간부를 형성하는 윈도우 프레임, 및 상기 윈도우 프레임을 관통하여 일측은 상기 공간부로 노출되고, 타측은 외부로 노출되는 입출력 터미널을 포함할 수 있다. 상기 좌측 가이드부 또는 상기 우측 가이드부는, 상기 몸체부를 향하여 수직 단차면을 형성할 수 있다.
상기 좌측 가이드부 또는 상기 우측 가이드부는, 일측에 결합용 나사가 삽입되기 위한 홀이 형성될 수 있다. 상기 홀에는 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)와 결합되기 위한 나사가 삽입될 수 있다.
상기 부착부는, 몸체, 상기 몸체에서 전방으로 돌출되어 연장 형성된 전방 좌측 연장부, 상기 몸체에서 전방으로 돌출되어 연장 형성되며 상기 전방 좌측 연장부 우측에 위치하는 전방 우측 연장부, 상기 몸체에서 후방으로 돌출되어 연장 형성된 후방 좌측 연장부, 상기 몸체에서 후방으로 돌출되어 연장 형성되며 상기 후방 좌측 연장부 우측에 위치하는 후방 우측 연장부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 전방 좌측 연장부 및 상기 좌측 가이드부 사이에 전원용 입출력 터미널이 위치하고, 상기 전방 우측 연장부 및 상기 우측 가이드부 사이에 전원용 입출력 터미널이 위치하며, 상기 후방 좌측 연장부 및 상기 좌측 가이드부 사이에 전원용 입출력 터미널이 위치하고, 상기 후방 우측 연장부 및 상기 우측 가이드부 사이에 전원용 입출력 터미널이 위치할 수 있다. 상기 전방 좌측 연장부 및 상기 전방 우측 연장부 사이에 RF용 입출력 터미널이 위치하고, 상기 후방 좌측 연장부 및 상기 후방 우측 연장부 사이에 RF용 입출력 터미널이 위치할 수 있다.
상기 윈도우 프레임은, 상기 전방 좌측 연장부, 상기 전방 우측 연장부, 상기 후방 좌측 연장부, 및 상기 후방 우측 연장부가 삽입되기 위한 전방 좌측홈, 전방 우측홈, 후방 좌측홈 및 후방 우측홈을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법은 금속판을 에칭하여 몸체부, 상기 몸체부 좌측에서 연장되며 상기 몸체부 보다 높게 돌출된 좌측 가이드부, 상기 몸체부 우측에서 연장되며 상기 몸체부 보다 높게 돌출된 우측 가이드부, 상기 몸체부에서 상부로 돌출되며 반도체 칩이 부착되기 위한 부착부를 포함하는 플랜지를 형성하는 단계, 리드 프레임의 입출력 터미널 부분을 절연 소재로 몰딩하여 윈도우 프레임을 형성하는 단계, 상기 입출력 터미널이 상기 윈도우 프레임 외측으로 노출되게, 상기 리드 프레임으로부터 상기 입출력 터미널을 절단하는 단계, 및 상기 플랜지의 몸체부 상면에 상기 윈도우 프레임을 부착하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법은 금속판을 에칭하여 몸체부, 상기 몸체부 좌측에서 연장되며 상기 몸체부 보다 높게 돌출된 좌측 가이드부, 상기 몸체부 우측에서 연장되며 상기 몸체부 보다 높게 돌출된 우측 가이드부, 상기 몸체부에서 상부로 돌출되며 반도체 칩이 부착되기 위한 부착부를 포함하는 플랜지를 형성하는 단계, 상기 플랜지의 몸체부 상부에 리드 프레임의 입출력 터미널 부분이 위치하도록 고정하는 단계, 상기 플랜지의 몸체부 상면을 덮이도록 상기 입출력 터미널 부분을 절연 소재로 몰딩하여 윈도우 프레임을 형성하는 단계, 및 상기 입출력 터미널이 상기 윈도우 프레임 외측으로 노출되게, 상기 리드 프레임으로부터 상기 입출력 터미널을 절단하는 단계를 포함할 수 있다.
PCB 하부에 배치된 히트싱크와 직접 연결이 가능하여, 플랜지 패키지 자체의 구조적 특성으로 그라운드 비아(Ground Via) 역할을 대체하여 초고주파 대역에서 주파수 성능을 만족할 수 있음으로써, 제조 비용을 저감할 수 있고, PCB의 고정밀 가공이 요구되지 않아 플랜지 패키지용 PCB 제작이 간편 해지며,
플랜지의 좌측 가이드부 및 부착부 사이 및, 우측 가이드부 및 부착부 사이에 게재하는 방식으로 윈도우 프레임을 플랜지의 상면에 안착 시킬 수 있음으로써, 시그날(Signal) 역할을 하는 입출력 터미널을 별도로 사출하여 윈도우 프레임을 형성한 후에 플랜지에 부착할 수 있고, 입출력 터미널 및 플랜지를 동시에 사출하여 윈도우 프레임을 형성할 있음에 따라, 본 발명에 따른 가이드 타입 플랜지 패키지는 플랜지와 동시 사출 또는 별도 사출하여 부착하는 방식으로 제작될 수 있고, 제작 비용이 감소되고 기술적인 이점에 크며,
전방 좌측 연장부, 전방 우측 연장부, 후방 좌측 연장부 및 후방 우측 연장부로 인해 RF용 입출력 터미널 주변의 방열 성능이 보다 개선되며 다른 입출력 터미널과의 신호 간섭이 상쇄되고 이에 따라 보다 높은 초고주파 영역에서 신뢰성 있게 작동이 가능하여, 가용 주파수 범위를 보다 광범위 하게 제공할 수 있는 가이드 타입 플랜지 패키지를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가이드 타입 플랜지 패키지에 대한 바람직한 일실시예의 단면도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 베이스부에 대한 바람직한 일실시예의 사시도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 플랜지에 대한 바람직한 일실시예의 사시도를 도시한 도면이다.
도 4는 입출력 터미널이 외측으로 노출된 윈도우 프레임을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 베이스부에 대한 바람직한 다른 실시예의 사시도를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 리드 프레임이 플랜지에 부착된 상태의 일실시예의 사시도를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 베이스부가 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)에 결합된 일실시예의 단면을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 하이브리드 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법에 대한 바람직한 일실시예의 수행과정을 도시한 순서도이다.
도 9는 본 발명에 따른 하이브리드 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법에 대한 바람직한 다른 실시예의 수행과정을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 베이스부에 대한 바람직한 일실시예의 사시도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 플랜지에 대한 바람직한 일실시예의 사시도를 도시한 도면이다.
도 4는 입출력 터미널이 외측으로 노출된 윈도우 프레임을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 베이스부에 대한 바람직한 다른 실시예의 사시도를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 리드 프레임이 플랜지에 부착된 상태의 일실시예의 사시도를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 베이스부가 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)에 결합된 일실시예의 단면을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 하이브리드 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법에 대한 바람직한 일실시예의 수행과정을 도시한 순서도이다.
도 9는 본 발명에 따른 하이브리드 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법에 대한 바람직한 다른 실시예의 수행과정을 도시한 순서도이다.
이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 가이드 타입 플랜지 패키지 및 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법에 대해 상세하게 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당해 기술분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 함을 밝혀 두고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 가이드 타입 플랜지 패키지에 대한 바람직한 일실시예의 단면도를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 가이드 타입 플랜지 패키지(1)는 베이스부(10), 반도체 칩(20), 본딩 와이어(30, 30-2) 및 리드(lid)(40)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 베이스부에 대한 바람직한 일실시예의 사시도를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 베이스부(10)는 플랜지(100), 윈도우 프레임(200), 입출력 터미널(300)을 포함할 수 있다.
리드(40)는 플랜지(100) 및 윈도우 프레임(200)의 상부를 덮으며, 윈도우 프레임(200)과 에폭시로 접착될 수 있다. 여기서 에폭시는 중간 경화 에폭시(B-Stage Epoxy)일 수 있다. 리드(40)는 세라믹(Ceramic), 액정고분자(LCP: Liquid Crystal Polymer) 또는 플라스틱 소재로 형성될 수 있다.
반도체 칩(20)은 리드(40), 플랜지(100) 및 윈도우 프레임(200)이 형성하는 밀폐된 공간 내부에 위치할 수 있다. 반도체 칩(20)은 고주파 반도체 디바이스 또는 고출력의 반도체 디바이스를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 플랜지에 대한 바람직한 일실시예의 사시도를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 플랜지(100)는 몸체부(110), 부착부(120), 좌측 가이드부(130), 우측 가이드부(140)를 포함할 수 있다. 플랜지(100)는 금속 소재로 형성될 수 있다. 바람직하게, 플랜지(100)는 구리(Cu) 또는 구리(Cu) 복합소재로 형성될 수 있다. 여기서 구리(Cu) 복합소재는 sCMC, CMC, CPC, CuMO 및 CuW를 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예로, 플랜지(100)는 0.5mm 내지 1.5mm의 두께를 가질 수 있다. 플랜지(100)는 입출력 터미널(300) 보다 2.5배 이상 두꺼울 수 있다. 플랜지(100)가 두꺼울 수록 반도체 패키지의 가용 주파수폭을 보다 광범위하게 만들 수 있고, 입출력 터미널(300)의 두께가 작을수록 보다 세밀하게 가공할 수 있다.
부착부(120)는 몸체부(110)에서 상부로 돌출 형성되며, 반도체 칩(20)이 부착될 수 있다. 부착부(120)는 몸체부(110) 상면 좌우측에 각각 전방홈(150), 후방홈(155), 좌측홈(160) 및 우측홈(170)이 형성되게 돌출될 수 있다. 전방홈(150), 후방홈(155), 좌측홈(160) 및 우측홈(170)은 플랜지(100)가 에칭되어 형성될 수 있다. 전방홈(150)은 전방이 개방될 수 있고, 후방홈(155)은 후방이 개방될 수 있으며, 전방홈(150), 후방홈(155), 좌측홈(160) 및 우측홈(170)은 서로 연결될 수 있다.
부착부(120)는 몸체(121), 전방 좌측 연장부(126), 전방 우측 연장부(127), 후방 좌측 연장부(128) 및 후방 우측 연장부(129)를 포함할 수 있다. 몸체(121)는 몸체부(110)의 중앙부에서 돌출 형성될 수 있고, 사각형상을 가질 수 있으며, 반도체 칩(20)이 부착될 수 있다.
전방 좌측 연장부(126)는 몸체(121)에서 전방홈(150)으로 연장 형성될 수 있다. 전방 우측 연장부(127)는 몸체(121)에서 전방홈(150)으로 연장 형성되며, 전방 좌측 연장부(126) 및 우측 가이드부(140) 사이에 위치할 수 있다.
후방 좌측 연장부(128)는 몸체(121)에서 후방홈(155)으로 연장 형성될 수 있다. 후방 우측 연장부(129)는 몸체(121)에서 후방홈(155)으로 연장 형성되며, 후방 좌측 연장부(128) 및 우측 가이드부(140) 사이에 위치할 수 있다.
전방 좌측 연장부(126), 전방 우측 연장부(127), 후방 좌측 연장부(128) 및 후방 우측 연장부(129)는 플랜지(100)와 윈도우 프레임(200) 간의 결합력을 보다 견고하게 하며, 윈도우 프레임(200)의 뒤틀림을 방지할 수 있다.
윈도우 프레임(200)은 하면이 몸체부(110) 상부 모서리 부분에 결합되어, 반도체 칩(20)이 실장되기 위한 공간부(103)를 형성할 수 있다. 윈도우 프레임(200)은 세라믹 서브스트레이트(ceramic substrate)일 수 있고, 알루미나(Al203)로 형성될 수 있으며, 일부 실시예로, 플라스틱 소재로 형성될 수 있고, 일부 실시예로, 액정고분자(LCP : Liquid Crystal Polymer) 또는 LCP를 포함하는 복합소재로 형성될 수 있다.
도 4는 입출력 터미널이 외측으로 노출된 윈도우 프레임을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 윈도우 프레임(200)은 전방 좌측 연장부(126), 전방 우측 연장부(127), 후방 좌측 연장부(128), 및 후방 우측 연장부(129)가 삽입되기 위한 전방 좌측홈(216), 전방 우측홈(217), 후방 좌측홈(218) 및 후방 우측홈(219)을 포함할 수 있다.
좌측 가이드부(130)는 몸체부(110) 좌측에서 연장되며 몸체부(110) 보다 높게 형성될 수 있다. 좌측 가이드부(130)는 몸체부(110)를 향하여 수직 단차면을 형성할 수 있고 일측에 결합용 나사가 삽입되기 위한 홀(131)이 형성될 수 있다. 홀(131)에는 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)와 결합되기 위한 나사가 삽입될 수 있다.
우측 가이드부(140)는 몸체부(110) 우측에서 연장되며 몸체부(110) 보다 높게 형성될 수 있다. 좌측 가이드부(140)는 몸체부(110)를 향하여 수직 단차면을 형성할 수 있고 일측에 결합용 나사가 삽입되기 위한 홀(141)이 형성될 수 있다. 홀(141)에는 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)와 결합되기 위한 나사가 삽입될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 베이스부에 대한 바람직한 다른 실시예의 사시도를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 베이스부(10-2)의 플랜지(100)는 도 2에 도시된 베이스부(10)의 플랜지(100)와 다르게 좌측 가이드부(130) 및 우측 가이드부(140)에 각각 홀(121) 및 홀(131)이 형성되지 않을 수 있다. 베이스부(10-2)의 나머지 구성요소는 베이스부(10)와 대응되어 이하 구체적인 설명은 생략한다.
도 6은 본 발명에 따른 리드 프레임에 대한 바람직한 일실시예의 사시도를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 입출력 터미널(300)은 하나의 리드 프레임(400)에서 절단되어 형성된 것일 수 있다. 리드 프레임(400)은 플랜지(100)과 동일한 소재로 형성될 수 있고, 바람직하게, 구리(Cu) 또는 구리(Cu) 복합소재로 형성될 수 있다. 플랜지(100)는 리드 프레임(400) 보다 2.5배 이상 두꺼울 수 있다. 플랜지(100)가 두꺼울 수록 반도체 패키지의 가용 주파수 폭을 보다 광범위하게 만들 수 있고, 리드 프레임(400)의 두께가 작을수록 리드 프레임(400)을 보다 세밀하게 가공할 수 있다.
입출력 터미널(300)은 윈도우 프레임(200)을 관통하여 일측은 공간부(103)로 노출되고, 타측은 외부로 노출될 수 있다. 전방홈(150), 후방홈(155) 각각에 하나 또는 하나 이상의 입출력 터미널(300)이 위치할 수 있다. 전방홈(150), 후방홈(155)의 바닥면은 부착부(120) 보다 낮을 수 있다. 이에 따라 입출력 터미널(300)은 플랜지(100)와 이격되게 배치될 수 있고, 입출력 터미널(300)과 플랜지(100) 사이에 윈도우 프레임(200)이 게재될 수 있으며, 플랜지(100)와 입출력터미널(300) 사이의 전기적 연결이 차단될 수 있다.
입출력 터미널(300)은 두께는 0.1mm 내지 0.2mm일 수 있다.
전방 좌측 연장부(126) 및 좌측 가이드부(130) 사이에 하나 또는 하나 이상의 전원용 입출력 터미널이 위치하고, 전방 우측 연장부(127) 및 우측 가이드부(140) 사이에 하나 또는 하나 이상의 전원용 입출력 터미널이 위치하며, 후방 좌측 연장부(128) 및 좌측 가이드부(140) 사이에 하나 또는 하나 이상의 전원용 입출력 터미널이 위치하고, 후방 우측 연장부(129) 및 우측 가이드부(140) 사이에 하나 또는 하나 이상의 전원용 입출력 터미널이 위치할 수 있다.
전방 좌측 연장부(126) 및 전방 우측 연장부(127) 사이에 RF용 입출력 터미널이 위치하고, 후방 좌측 연장부(128) 및 후방 우측 연장부(129) 사이에 RF용 입출력 터미널이 위치할 수 있다. RF용 입출력 터미널(311)이 전방 좌측 연장부(126) 및 전방 우측 연장부(127) 사이에 위치하고, RF용 입출력 터미널(312)이 후방 좌측 연장부(128) 및 후방 우측 연장부(129) 사이에 위치함에 따라, 전방 좌측 연장부(126), 전방 우측 연장부(127), 후방 좌측 연장부(128) 및 후방 우측 연장부(129)로 인해 RF용 입출력 터미널(311, 312) 주변의 방열 성능이 보다 개선되며 다른 입출력 터미널과의 신호 간섭이 상쇄되고 이에 따라 보다 높은 초고주파 영역에서 신뢰성 있게 작동이 가능하여, 본 발명에 따른 가이드 타입 플랜지 패키지(1)는 가용 주파수 범위를 보다 광범위 하게 제공할 수 있다.
본딩 와이어(30, 30-2)는 입출력 터미널(300)와 반도체 칩(20)을 전기적으로 연결시킨다. 본딩 와이어(30, 30-2)의 일측은 반도체 디바이스(20)와 직접 연결되고, 타측은 입출력 터미널(300)과 직접 연결될 수 있다. 즉 본딩 와이어(30, 30-2)를 통해 반도체 칩(20)은 입출력터미널(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서 윈도우 프레임(200)은 입출력터미널(300)과 플랜지(100) 간의 전기적 연결을 차단할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 베이스부가 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)에 결합된 일실시예의 단면을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 가이드 타입 플랜지 패키지(1)는 PCB(60)에 형성된 홀에 삽입되어, PCB(60) 하부에 배치된 히트싱크(70)와 직접 접착될 수 있다. 즉, 플랜지(100)가 PCB 하부에 배치된 히트싱크(70)와 직접 연결 됨에 따라, 플랜지 패키지 구조적 특성으로 그라운드 비아(Ground Via) 역할을 대체하여 초고주파 대역에서 주파수 성능을 만족할 수 있음으로써, PCB의 고정밀 가공이 요구되지 않아 플랜지 패키지용 PCB 제조 비용을 감소시키고 PCB 제조 공정을 단순화할 수 있으면서, 방열특성이 보다 향상될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법에 대한 바람직한 일실시예의 수행과정을 도시한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법은 형성단계(S100), 고정단계(S110), 몰딩단계(S120) 및 절단단계(S130)를 포함할 수 있다.
형성단계(S100)에서, 금속판을 에칭하여 도 2 또는 도 5에 도시된 플랜지(100)를 형성할 수 있다. 즉, 금속판을 에칭하여 전방홈(150), 후방홈(155), 좌측홈(160) 및 우측홈(170)을 파내어, 몸체부(110), 부착부(120), 좌측 가이드부(130) 및 우측 가이드부(140)를 포함하는 플랜지(100)를 형성할 수 있다. 여기서 금속판은 구리(Cu) 또는 구리(Cu) 복합소재로 형성될 수 있다. 여기서 구리(Cu) 복합소재는 sCMC, CMC, CPC, CuMO 및 CuW를 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
고정단계(S110)에서, 플랜지(100)의 몸체부(110) 상부에 리드 프레임(400)의 입출력 터미널(300) 부분이 위치하도록 고정할 수 있다. 여기서, 몰딩 장비 내에서, 플랜지(100)와 리드 프레임(400)을 고정할 수 있다.
몰딩단계(S120)에서, 몰딩 장비를 통해 플랜지(100)의 몸체부 상면이 덮이도록 입출력 터미널(300) 부분을 절연 소재로 몰딩하여 윈도우 프레임(200)을 형성할 수 있다. 몰딩단계(S120)가 진행되면, 도 6과 같이 리드 프레임(400)이 플랜지(100)에 부착된 상태가 될 수 있다.
절단단계(S130)에서, 입출력 터미널(300)이 윈도우 프레임 외측으로 노출되게, 리드 프레임(400)으로부터 입출력 터미널(300)을 절단할 수 있다. 절단단계(S130)이 진행되면, 도 2 또는 도 5에 도시된 베이스부(10, 10-2)가 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법에 대한 바람직한 다른 실시예의 수행과정을 도시한 순서도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법은 형성단계(S200), 몰딩단계(S210), 절단단계(S220) 및 부착단계(S230)를 포함할 수 있다.
형성단계(S200)에서, 금속판을 에칭하여 도 2 또는 도 5에 도시된 플랜지(100)를 형성할 수 있다. 즉, 금속판을 에칭하여 전방홈(150), 후방홈(155), 좌측홈(160) 및 우측홈(170)을 파내어, 몸체부(110), 부착부(120), 좌측 가이드부(130) 및 우측 가이드부(140)를 포함하는 플랜지(100)를 형성할 수 있다. 여기서 금속판은 구리(Cu) 또는 구리(Cu) 복합소재로 형성될 수 있다. 여기서 구리(Cu) 복합소재는 sCMC, CMC, CPC, CuMO 및 CuW를 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
몰딩단계(S210)에서, 몰딩 장비를 통해 리드 프레임(400)의 입출력 터미널(300) 부분을 절연 소재로 몰딩하여 윈도우 프레임(200)을 형성할 수 있다.
절단단계(S220)에서, 입출력 터미널(300)이 윈도우 프레임(200) 외측으로 노출되게, 리드 프레임(400)으로부터 입출력 터미널(300)을 절단할 수 있다. 절단단계(S220)가 진행되면, 도 4에 도시된 상태와 같이 입출력 터미널(300)이 윈도우 프레임(200)에 노출된 상태가 될 수 있다.
부착단계(S230)에서, 플랜지(100)의 몸체부(110) 상면에 윈도우 프레임(200)을 부착할 수 있다. 부착단계(S230)에서 윈도우 프레임(200)은 하면이 몸체부(110)에 결합되고, 좌측 가이드부(130) 및 부착부(120) 사이에 게재되고, 우측 가이드부(140) 및 부착부(120) 사이에 게재되어 반도체 칩(20)이 실장되기 위한 공간부(103)를 형성할 수 있다. 부착단계(S230)이 진행되면, 도 2 또는 도 5에 도시된 베이스부(10, 10-2)가 형성될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
가이드 타입 플랜지 패키지 1 베이스부 10, 10-2
반도체 칩 20 본딩 와이어 30, 30-2
리드(lid) 40 플랜지 100
윈도우 프레임 200 입출력 터미널 300
반도체 칩 20 본딩 와이어 30, 30-2
리드(lid) 40 플랜지 100
윈도우 프레임 200 입출력 터미널 300
Claims (6)
- 몸체부, 상기 몸체부 좌측에서 연장되며 상기 몸체부 상부 보다 상부가 높게 형성된 좌측 가이드부, 상기 몸체부 우측에서 연장되며 상기 몸체부 상부 보다 상부가 높게 형성된 우측 가이드부, 상기 몸체부에서 상부로 돌출 형성되며 반도체 칩이 부착되기 위한 부착부를 포함하는 플랜지;
하면이 상기 몸체부 상면에 결합되어 하면 전영역이 상기 몸체부 하부 보다 높게 위치되고, 상기 좌측 가이드부 및 상기 부착부 사이에 게재되고, 상기 우측 가이드부 및 상기 부착부 사이에 게재되어, 상기 반도체 칩이 실장되기 위한 공간부를 형성하는 윈도우 프레임; 및
상기 윈도우 프레임을 관통하여 일측은 상기 공간부로 노출되고, 타측은 상기 좌측 가이드부 및 상기 우측 가이드부와 비접촉되게 외부로 노출되는 입출력 터미널을 포함하고,
상기 부착부는 상기 좌측 가이드부와 이격되어 상기 몸체부를 바닥면으로 하는 좌측홈을 형성하고,
상기 부착부는 상기 우측 가이드부와 이격되어 상기 몸체부를 바닥면으로 하는 우측홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 가이드 타입 플랜지 패키지. - 제 1항에 있어서,
상기 좌측 가이드부 또는 상기 우측 가이드부는,
일측에 결합용 나사가 삽입되기 위한 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 가이드 타입 플랜지 패키지. - 제 1항에 있어서,
상기 좌측 가이드부 또는 상기 우측 가이드부는,
상기 몸체부를 향하여 수직 단차면을 형성하는 것을 특징으로 하는 가이드 타입 플랜지 패키지. - 제 1항에 있어서,
상기 부착부는,
몸체, 상기 몸체에서 전방으로 돌출되어 연장 형성된 전방 좌측 연장부, 상기 몸체에서 전방으로 돌출되어 연장 형성되며 상기 전방 좌측 연장부 우측에 위치하는 전방 우측 연장부, 상기 몸체에서 후방으로 돌출되어 연장 형성된 후방 좌측 연장부, 상기 몸체에서 후방으로 돌출되어 연장 형성되며 상기 후방 좌측 연장부 우측에 위치하는 후방 우측 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드 타입 플랜지 패키지. - 금속판을 에칭하여 몸체부, 상기 몸체부 좌측에서 연장되며 상기 몸체부 상부 보다 높게 돌출된 좌측 가이드부, 상기 몸체부 우측에서 연장되며 상기 몸체부 상부 보다 높게 돌출된 우측 가이드부, 상기 좌측 가이드부와 이격되어 상기 몸체부를 바닥면으로 하는 좌측홈을 형성하고 상기 우측 가이드부와 이격되어 상기 몸체부를 바닥면으로 하는 우측홈을 형성하도록 상기 몸체부에서 상부로 돌출되며 반도체 칩이 부착되기 위한 부착부를 포함하는 플랜지를 형성하는 단계;
리드 프레임의 입출력 터미널 부분을 절연 소재로 몰딩하여 윈도우 프레임을 형성하는 단계;
상기 입출력 터미널이 상기 윈도우 프레임 외측으로 노출되게, 상기 리드 프레임으로부터 상기 입출력 터미널을 절단하는 단계; 및
상기 플랜지의 몸체부 상면에 상기 입출력 터미널이 상기 좌측 가이드부 및 상기 우측 가이드부와 비접촉되게 상기 윈도우 프레임을 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법. - 금속판을 에칭하여 몸체부, 상기 몸체부 좌측에서 연장되며 상기 몸체부 상부 보다 높게 돌출된 좌측 가이드부, 상기 몸체부 우측에서 연장되며 상기 몸체부 상부 보다 높게 돌출된 우측 가이드부, 상기 좌측 가이드부와 이격되어 상기 몸체부를 바닥면으로 하는 좌측홈을 형성하고 상기 우측 가이드부와 이격되어 상기 몸체부를 바닥면으로 하는 우측홈을 형성하도록 상기 몸체부에서 상부로 돌출되며 반도체 칩이 부착되기 위한 부착부를 포함하는 플랜지를 형성하는 단계;
리드 프레임의 입출력 터미널 부분이 상기 좌측 가이드부 및 상기 우측 가이드부와 비접촉되게 상기 플랜지의 몸체부 상부에 상기 리드 프레임의 입출력 터미널 부분이 위치하도록 고정하는 단계;
상기 플랜지의 몸체부 상면을 덮이도록 상기 입출력 터미널 부분을 절연 소재로 몰딩하여 윈도우 프레임을 형성하는 단계; 및
상기 입출력 터미널이 상기 윈도우 프레임 외측으로 노출되게, 상기 리드 프레임으로부터 상기 입출력 터미널을 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법.
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| KR1020220055102A KR102648997B1 (ko) | 2022-05-03 | 2022-05-03 | 가이드 타입 플랜지 패키지 및 가이드 타입 플랜지 패키지를 제조하기 위한 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |