KR20030006472A - 반도체 패키지의 방열 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 높은 RF를 사용하는 반도체 소자들에 발생하는 열을 제거하고, 동시에 전자기적 간섭을 방지할 수 있는 반도체 패키지의 방열 장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, PCB 상의 반도체 패키지들과 대응되는 위치에 배치된 다수개의 방열 핀 홈부와 상기 방열 핀 홈부와 연결되고, 상기 반도체 패키지에서 발생되는 열을 전도시키는 방열 패드 부를 포함하는 방열 커버 부와; 상기 방열 커버와 일체로 연결된 방열 판 부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예에 의한, 반도체 패키지의 방열 장치에 의하면, PCB 상의 반도체 패키지들과 대응되는 위치에 형성된 다수개의 방열 스프링 부를 포함하는 방열 커버와; 상기 방열 커버 부와 일체로 연결된 방열 판 부를 포함하며, 상기 방열 스프링 부는 상기 PCB 상의 반도체 패키지와 콘택되며, 상기 반도체 패키지에서 발생되는 열을 상기 방열 커버 부 전 영역으로 전도시키는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 패키지의 방열 장치{APPARATUS RADIANT HEAT OF SEMICONDUCTOR PACKAGE}

본 발명은 전자 부품의 방열 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는PCB(Printed Circuit Board)에서 높은 RF(Radio Frequency)를 사용하는 반도체 패키지에서 발생하는 열과 EMI(Electro Magnetic Interference) 또는 EMC(Electro Magnetic Compatibility)의 장애를 동시에 제거할 수 있는 반도체 패키지의 방열 장치에 관한 것이다.

최근, 전자 산업의 발달로 반도체 소자들은 경박 단소화, 저 전력 소모를 위하며 고집적화로 제조되어지는데, 이러한, 고집적화 IC들은 짧은 시간에 많은 양의 정보들을 처리하기 때문에 동작 중 많은 양의 열을 발생한다. 하지만, 이렇게 발생된 열들은 IC 패키지 자체만으로 방열시키는데는 한계가 있다.

특히, 높은 RF를 사용하는 반도체 소자들은 작동 중 높은 열을 발생할 뿐 아니라, 전자기파를 발생(EMI/EMC)시켜 인접한 소자들의 오 동작을 유발한다.

여기서, EMC는 전자적 적합성이라는 말로서, 소자에서 방사되는 전자기파(Electro Magnetic Emission:EME)의 허용범위를 정해서 다른 부품에 영향을 주지 않도록 하거나, 소자가 특정한 전자기파의 간섭(Electro Magnetic Immunity: EMI)에 대하여 견딜 수 있는 기준 등을 말한다.

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 패키지의 방열 구조를 도시한 단면도로서, 도시된 바와 같이, PCB(1) 상에 다수개의 반도체 패키지(3)들이 배치되어 있고, 상기 각각의 반도체 패키지(3)에서 발생되는 열을 방출시키기 위하여 다수개의 금속 브랜치들을 포함하는 방열 핀 부(5)가 결합되어 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 반도체 패키지의 방열 구조는 PCB(1)를 통하여 신호와 전원이 반도체 패키지(3)에 입력되는데, 이때, 상기 반도체 패키지에는 많은열이 발생한다. 이렇게 발생된 열은 반도체 패키지(3) 자체의 특성만으로 제거하기에는 한계가 있기 때문에 크기에 비하여 넓은 면적을 갖는 방열 핀 부(5)를 결합시킨 후, 열 대류에 의하여 방열시킨다. 상기 방열 핀 부(5)의 재료는 열전도가 우수한 금, 은, 알루미늄등의 금속을 사용한다.

도 2는 종래 기술에 따른 반도체 소자의 EMI 방지 구조를 도시한 단면도로서, PCB(1) 상에 배치된 다수개의 반도체 패키지(3)들이 높은 RF를 사용하는 소자일 경우, 많은 전자기파들을 발생(EMI/EMC)시켜 인접한 소자들의 오 동작을 야기한다. 이를, 방지하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 PCB(1) 전체를 전도도가 우수한 방열 장치(7)를 사용하여 외부로부터 전자기파의 간섭을 차단하였다. 도면에는 도시하였지만, 설명하지 않은 7a는 방열 커버 부이고, 7b는 방열 판 부이다.

그러나, PCB 상에 배치된 반도체 패키지들이 높은 RF를 사용하여 많은 열과 전자기파를 발생할 경우, 두 가지 모두를 제거하기 위해서는 상기 도 1에서 사용한 방열 핀 부를 상기 도 2의 방열 커버 내부의 반도체 패키지에 결합시켜야 하는데, 이럴 경우, 조립이 힘들고 크기가 커지는 단점이 있다.

또한, 방열 커버 부의 높이를 높여서 방열 핀을 결합할 수 있더라도, 상기 방열 핀에서 방출되는 열이 밀폐된 공간에서 외부로 나가지 못하고, 반도체 패키지가 있는 상기 방열 커버 내부의 온도를 상승시키는 문제가 발생한다.

본 발명은, 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,PCB 상에 배치되고, 높은 RF를 사용하는 반도체 패키지들에서 발생되는 열을 냉각시키면서, 동시에 EMI/EMC에 의한 오 동작을 방지할 수 있는 반도체 소자의 방열 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 소자의 방열 구조를 도시한 단면도.

도 2는 종래 기술에 따른 반도체 소자의 EMI 방지 구조를 도시한 단면도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 반도체 패키지의 방열 장치 단면도와 평면도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 다른 실시예의 반도체 패키지의 방열 장치 단면도와 평면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: PCB 3: 반도체 패키지

11: 방열 핀 홈부 13: 방열 핀부

15: 방열 패드부 17: 방열 커버부

23: 방열 스프링부

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 반도체 패키지의 방열 장치는

PCB 상의 반도체 패키지들과 대응되는 위치에 배치된 다수개의 방열 핀 홈부와 상기 방열 핀 홈부와 연결되고, 상기 반도체 패키지에서 발생되는 열을 전도시키는 방열 패드 부를 포함하는 방열 커버 부와;

상기 방열 커버와 일체로 연결된 방열 판 부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 방열 핀 홈부에는 다수개의 요철형 홈을 갖는 방열 핀부가 결합되어, 상기 PCB 상의 반도체 패키지와 콘택되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예에 의한, 반도체 패키지의 방열 장치에 의하면,

PCB 상의 반도체 패키지들과 대응되는 위치에 형성된 다수개의 방열 스프링 부를 포함하는 방열 커버와;

상기 방열 커버 부와 일체로 연결된 방열 판 부를 포함하며, 상기 방열 스프링 부는 상기 PCB 상의 반도체 패키지와 콘택되며, 상기 반도체 패키지에서 발생되는 열을 상기 방열 커버 부 전 영역으로 전도시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, PCB상의 반도체 패키지들의 전자적 간섭을 방지하기 위한밀폐형 방열 장치의 방열 커버 부 상에 방열 핀부를 결합시킬 수 있어, 방열 작용과 전자기적 간섭(EMI/EMC)등을 방지할 수 있다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 반도체 패키지의 방열 장치 단면도와 평면도이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 다수개의 반도체 패키지(3)를 포함하는 PCB(1)가 방열 커버 부(17a)와 방열 판 부(17b)가 일체형인 방열 장치(17)에 의하여 둘러싸여 있다. 상기 방열 장치(17)의 방열 커버 부(17a)에는 상기 PCB(1) 상의 반도체 패키지(3)에 대응되는 위치에 방열 핀 홈부(11)가 형성되어 있다.

또한, 상기 방열 핀 홈부(11)와 콘택되며, 상기 방열 커버 부(17a)와 일체로 형성된 방열 패드 부(15)가 상기 방열 커버 부(17a) 가장자리까지 형성 배치되어 있는데, 상기 방열 패드 부(15)는 방열 커버 부(17a)의 재료와 동일하지만, 그 두께는 두껍다.

상기 방열 핀 홈부(11)에는 다수개의 요철형 홈을 갖는 방열 핀부(13)가 결합되어 상기 반도체 패키지(3)와 콘택되어 있는데, 이것은 상기 반도체 패키지에서 발생되는 열을 외부로 방출하기 위함이다. 또한, 상기 방열 핀부와 상기 방열 핀 홈부는 나사형으로 조립가능하도록 형성되어 있다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 방열 커버 부(17a)의 방열 핀 홈부(11) 상에는 상기 방열 핀 부(13)가 결합되어 있고, 상기 방열 핀 홈부(11)를 중심으로 열전도를 위한 방열 패드 부(15)가 상기 방열 커버 부(17a) 가장자리 측면까지 형성되어 있다.

상기 PCB(1)의 반도체 패키지(3)와 콘택된 상기 방열 핀부(13)는 요철 홈을 통하여 직접 열을 방출하기도 하지만, 상기 방열 장치(17)의 방열 패드 부(15)를 통하여 가장자리로 열을 전도시켜 방열시킨다.

또한, 상기에서 설명한 방열 패드 부(15)는 상기 방열 핀부(13)를 중심으로 내부에 있는 상기 PCB(1)의 반도체 패키지(3)의 높이를 고려하여 다양한 방향으로 형성 배치할 수 있다.

따라서, 이러한 구조를 갖는 방열 장치는 높은 주파수를 사용하는 반도체 패키지가 많은 열을 발생하는 점과 전자기파를 발생하는 점을 고려하여, 방열도 하면서 전자기적 간섭을 방지할 수 있도록 하였다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 다른 실시예의 반도체 패키지의 방열 장치 단면도와 평면도이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 방열 장치(27)의 방열 커버 부(27a)로부터 인출된 방열 스프링 부(27b)는 상기 방열 장치(27) 내부의 PCB(1) 상의 반도체 패키지(3)와 콘택되어 있다. 상기 방열 장치(27)는 상기 반도체 패키지(3)에서 발생하는 전자기파를 외부와 차단하거나, 외부로부터 오는 전자기파를 차단할 뿐 아니라 상기 방열 스프링 부(23)에 의하여 상기 반도체 패키지(3)로부터 전도되는 열을 상기 방열 커버 부(27a)에 전달하여 방열한다.

따라서, 상기 방열 스프링 부(23)에 의하여 전도되는 열은 상기 방열 커버부(27a)의 전 영역을 통하여 전도되어 방열된다. 도면에서는 도시하였지만, 설명하지 않은 27b는 방열 판 부를 나타낸다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 방열 장치(27)의 방열 커버 부(27a)에는 상기 PCB(1) 상에 배치된 반도체 패키지(3)와 대응되는 위치에 소정 부분 절단되어 형성된 방열 스프링 부(23)가 배치되어 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 방열 스프링 부(23)는 PCB(1)의 반도체 패키지(3)들과 콘택 되어있다.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 전자기적 장애(EMI/EMC)를 방지하기 위한 방열 장치에 반도체 패키지에서 발생되는 열을 방출하기 위한 방열 핀 또는 방열 스프링을 사용할 수 있도록 하여 전자기적 장애 방지와 방열 작용을 동시에 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (4)

1. PCB 상의 반도체 패키지들과 대응되는 위치에 배치된 다수개의 방열 핀 홈부와 상기 방열 핀 홈부와 연결되고, 상기 반도체 패키지에서 발생되는 열을 전도시키는 방열 패드 부를 포함하는 방열 커버 부와;

   상기 방열 커버와 일체로 연결된 방열 판 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 방열 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 방열 핀 홈부에는 다수개의 요철형 홈을 갖는 방열 핀부가 결합되어, 상기 PCB 상의 반도체 패키지와 콘택되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 방열 장치.
3. PCB 상의 반도체 패키지들과 대응되는 위치에 형성된 다수개의 방열 스프링 부를 포함하는 방열 커버와;

   상기 방열 커버 부와 일체로 연결된 방열 판 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 방열 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 방열 스프링 부는 상기 PCB 상의 반도체 패키지와 콘택되며, 상기 반도체 패키지에서 발생되는 열을 상기 방열 커버 부 전 영역으로 전도시키는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 방열 장치.