KR20060088390A

KR20060088390A - 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈 열방출 패키지

Info

Publication number: KR20060088390A
Application number: KR1020050009266A
Authority: KR
Inventors: 류진형
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-02-01
Filing date: 2005-02-01
Publication date: 2006-08-04

Abstract

본 발명은 도전체를 이용하여 IC칩으로부터 히트 슬러그를 연결시키는 구조를 통하여 상기 IC칩에서 발생되는 열을 효율적으로 방출하기 위한 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지에 관한 것이다. 본 발명은, IC칩이 실장된 패키지 기판; 플렌지부가 형성되어 상기 패키지 기판을 지지하며, 상기 IC칩 상부를 중공상태로 덮는 히트 슬러그; 상기 패키지 기판 표면에 형성되어, 상기 IC칩 하부면과 상기 히트 슬러그의 플렌지부를 연결시키는 도전체를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 도전체는, 상기 IC칩 하부면과 접촉하는 그라운드부; 테두리를 따라 상기 플렌지부와 접촉하는 기판 엣지부; 상기 그라운드부와 상기 기판 엣지부를 연결하는 연결부를 포함한다. 따라서, 종래의 써멀비아를 통한 인쇄회로기판으로의 열전도 보다 한층 증가된 열방출 특성을 얻을 수 있고, IC칩의 상부면에서 인캡슐레이션 재료를 통해 히트 슬러그로의 열전도 이외에, 열전도가 우수한 금속 도전체를 통하여 한층 증가된 열방출 특성을 얻을 수 있고, 히트 슬러그가 전기적으로 패키지 기판의 표면으로 연결되어 있으므로 패키지 내부의 IC칩들이 외부 전자파(EMI)로부터의 차폐 효과를 추가적으로 얻을 수 있는 효과도 있다.

도전체, IC칩, 히트 슬러그, 열, 방출, 플라즈마, 패널, 멀티칩, 모듈

Description

플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈 열방출 패키지{Heat Cooling Package of Multi-Chip Module for Plasma Display Pannel}

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도면.

도 2 및 도 3은 종래의 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈 열방출 패키지를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈 열방출 패키지를 나타낸 평면도.

도 5는 도 4의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 패키지 기판 21 : 히트 슬러그(Heat Slug)

22 : IC칩 23 : 솔더범프

30 : 도전체 31 : 그라운드부

32 : 기판 엣지부 33 : 연결부

본 발명은 플라즈마 표시 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 멀티칩 모듈 의 패키지 내부의 IC칩에서 발생되는 열을 효율적으로 방출하기 위한 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 전면기판과 후면기판 사이에 형성된 격벽 사이의 공간이 하나의 단위 셀을 이루는 것으로, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스(101)에 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지 전극쌍이 배열된 전면 기판(100) 및 배면을 이루는 후면 글라스(111) 상에 전술한 복수의 유지 전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열된 후면 기판(110)이 일정한 거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.

전면 기판(100)은 하나의 방전 셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속 재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 포함된다. 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연 시켜주는 하나 이상의 유전체층(104)에 의해 덮혀지고, 상부 유전체층(104) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(105)이 형성된다.

후면 기판(110)은 복수개의 방전 공간 즉, 방전 셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(112)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(113)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치된다. 후면 기판(110)의 상측면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 RGB 형광체(114)가 도포된다. 어드레스 전극(113)과 형광체(114) 사이에는 어드레스 전극(113)을 보호하기 위한 하부 유전체층(115)이 형성된다.

도 2 및 도 3은 종래의 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈 열방출 패키지를 나타낸 단면도이다.

종래에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 몰드(10)로 덮혀진 IC칩(14)으로부터 발생하는 열을 방출하기 위해 IC칩(14)하부의 패키지 기판(11)에 써멀비아(thermal via)(15)를 추가하여 솔더 범프(12)를 경유하여 패키지 기판(11)이 실장되는 인쇄회로기판(PCB)(13)으로 열을 방출한다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 패키지 기판(11)의 외곽부에 지지대(18)를 이용하여 와이어 본딩(wire bonding)된 IC칩(14)의 상부에 떠 있는 형태로 히트 슬러그(heat slug)(16)를 장착하고, 그 사이에 인캡슐레이션(encapsulation)(17)이 주입된 후, 상기 IC칩(14)을 포함하는 히트 슬러그(16) 및 패키지 기판(11)에 몰드(10)를 덮어 패키지를 완성한다.

그러나, 이와 같은 종래의 멀티칩 모듈 열방출 패키지는, 전술한 바와 같이 패키지 기판에 써멀비아를 추가하여 패키지가 실장되는 PCB면으로 열을 방출하거나 또는 와이어 본딩 완성된 IC칩의 상부면에 히트 슬러그를 구조물 형태로 띄워서 사용하고 있으나, 써멀비아를 사용하는 경우 도 2에 도시된 바와 같이 써멀비아의 수도 제한적이고, 그 직경도 200㎛이하로 열방출 효과가 적으며, 또한 열방출 경로도 IC칩으로부터 써멀비아 그리고, 솔더범프를 통해 PCB로 전달되므로 열방출 경로가 길어 열방출 효과가 더욱 적은 문제점이 있었다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 히트 슬러그를 사용하는 경우에는, 열을 발생시키는 IC칩과 이 열을 흡수하여 방출하는 히트 슬러그 사이에 열전도도가 낮은 인캡슐레이션 재료가 주입되어 있어 열전도 및 열방출 효과가 더욱 떨어지게 되는 문제점도 있었다.

본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 도전체를 이용하여 IC칩으로부터 히트 슬러그(Heat Slug)를 연결시키는 구조를 통하여 상기 IC칩에서 발생되는 열을 효율적으로 방출하기 위한 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지는, IC칩이 실장된 패키지 기판; 플렌지부가 형성되어 상기 패키지 기판을 지지하며, 상기 IC칩 상부를 중공상태로 덮는 히트 슬러그; 상기 패키지 기판 표면에 형성되어, 상기 IC칩 하부면과 상기 히트 슬러그의 플렌지부를 연결시키는 도전체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 도전체는, 상기 IC칩 하부면과 접촉하는 그라운드부; 테두리를 따라 상기 플렌지부와 접촉하는 기판 엣지부; 상기 그라운드부와 상기 기판 엣지부를 연결하는 연결부를 포함한다.

상기 연결부는 상기 그라운드부에서 상기 플렌지부쪽으로 연결되는 방사상의 모양으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 도전체는 금속 도전체 물질로 형성되고, 상기 히트 슬러그와 상기 패키지 기판 사이의 공간에는 열전도도가 높은 인캡슐레이션(encapsulation)이 주입되는 것이 더욱 바람직하다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈 열방출 패키지를 나타낸 평면도이고, 도 5는 도 4의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 패키지 기판(20), 히트 슬러그(21), IC칩(22), 솔더범프(23), 도전체(Conductor)(30), 그라운드부(31), 기판 엣지부(32), 연결부(33)로 구성된다.

패키지 기판(20)상에는 대략 그 중앙부에 IC칩(22)이 실장된다.

히트 슬러그(21)는 그 테두리에 플렌지부(24)가 형성되어 상기 패키지 기판(20)을 지지하며, 상기 IC칩(22) 상부를 중공 상태로 덮는다.

도전체(30)는 상기 패키지 기판(20) 표면에 형성되어, 상기 IC칩(22) 하부면과 상기 히트 슬러그(21)의 플렌지부(24)를 연결시킨다.

이를 위하여, 상기 도전체(30)는, 상기 IC칩(22) 하부면과 접촉하는 그라운드부(31); 테두리를 따라 상기 플렌지부(24)와 접촉하는 기판 엣지부(32); 상기 그라운드부(31)와 상기 기판 엣지부(32)를 연결하는 연결부(33)를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 연결부(33)는 상기 그라운드부(31)에서 상기 플렌지부(24)로 방사상으로 뻗어나가는 형상으로 형성된다.

또한, 상기 도전체(30)는 열전도성 물질로 형성되고, 상기 히트 슬러그(21)와 상기 패키지 기판(20) 사이의 공간에는 열전도도가 높은 인캡슐레이션(encapsulation)이 주입되는 것이 더욱 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제조 공정 및 작용은 다음과 같다.

먼저, 패키지 기판(20)의 설계를 도 4에 도시된 바와 같이, IC칩(22)이 실장되는 부분을 그라운드부(31)로 하고, 그라운드부(31)를 기판의 가장자리까지 연장되도록 설계한다. 즉, 상기 패키지 기판(20) 표면에 도전체(30)를 형성하되, 상기 IC칩(22) 하부면과 상기 히트 슬러그(21)의 플렌지부(24)를 연결시켜 형성한다.

이때, 상기 도전체(30)는, 상기 IC칩(22) 하부면과 접촉하는 그라운드부(31); 테두리를 따라 상기 플렌지부(24)와 접촉하는 기판 엣지부(32); 상기 그라운드부(31)와 상기 기판 엣지부(32)를 연결하는 연결부(33)로 구성된다.

이와 같이 설계된 패키지 기판(20)상에 와이어 본딩(Wire bonding)을 수행한 후, 도 5에 도시된 바와 같은 형태의 히트 슬러그(21)를 제작하여 그로브 톱 몰딩(glob top molding)이나 트랜스퍼 몰딩(transfer molding)작업을 통하여 패키지 기판(20)상에 장착한다.

따라서, 이와 같이 도전체(30)와 히트 슬러그(21)를 전기적으로 연결하여 형성하게 되면, 종래의 써멀비아(thermal via)를 통한 인쇄회로기판(PCB)으로의 열전도 보다 한층 증가된 열방출 특성을 얻을 수 있다.

그리고, IC칩(22)의 상부면에서 인캡슐레이션(encapsulation)(34) 재료를 통해 히트 슬러그(24)로의 열전도 이외에, 열전도가 우수한 금속 도전체(30)를 통하여 더욱 한층 증가된 열방출 특성을 얻을 수 있다.

또한, 히트 슬러그(21)가 전기적으로 패키지 기판(20)의 표면으로 연결되어 있으므로 패키지 내부의 IC칩(22)들이 외부 전자파(EMI)로부터의 차폐 효과를 추가적으로 얻을 수 있는 장점이 있다.

이상에서 보는 바와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지에 의하면, 도전체와 히트 슬러그를 전기적으로 연결하여 형성하게 되면, 종래의 써멀비아를 통한 인쇄회로기판으로의 열전도 보다 한층 증가된 열방출 특성을 얻을 수 있고, IC칩의 상부면에서 인캡슐레이션 재료를 통해 히트 슬러그로의 열전도 이외에, 열전도가 우수한 금속 도전체를 통하여 한층 증가된 열방출 특성을 얻을 수 있다. 또한, 히트 슬러그가 전기적으로 패키지 기판의 표면으로 연결되어 있으므로 패키지 내부의 IC칩들이 외부 전자파(EMI)로부터의 차폐 효과를 추가적으로 얻을 수 있는 다양한 효과가 있다.

Claims

IC칩이 실장된 패키지 기판;

플렌지부가 형성되어 상기 패키지 기판을 지지하며, 상기 IC칩 상부를 중공상태로 덮는 히트 슬러그;

상기 패키지 기판 표면에 형성되어, 상기 IC칩 하부면과 상기 히트 슬러그의 플렌지부를 연결시키는 도전체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지.
제 1항에 있어서,

상기 도전체는,

상기 IC칩 하부면과 접촉하는 그라운드부;

테두리를 따라 상기 플렌지부와 접촉하는 기판 엣지부;

상기 그라운드부와 상기 기판 엣지부를 연결하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지.
제 2항에 있어서,

상기 연결부는;

상기 그라운드부에서 상기 플렌지부쪽으로 연결되는 방사상의 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 도전체는

금속 도전체 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지.
제 1항에 있어서,

상기 히트 슬러그와 상기 패키지 기판 사이의 공간에는 열전도도가 높은 인캡슐레이션(encapsulation)이 주입되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널의 멀티칩 모듈의 열방출 패키지.