KR20070096693A - 버퍼층을 갖는 반도체 패키지 - Google Patents

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Abstract

버퍼층을 갖는 반도체 패키지를 제공한다.
본 발명은, 적어도 하나의 반도체 칩소자 ; 상기 반도체 칩소자가 상부면에 탑재되는 방열체 ; 상기 방열체가 배치되는 조립공을 갖는 패키지 본체 ; 상기 반도체 칩소자와 전기적으로 연결되도록 상기 패키지 본체에 구비되는 전극부 및 상기 패키지 본체의 열팽창계수와 상기 방열체의 열팽창계수사이에 해당하는 크기를 갖는 열팽창계수를 갖추어 상기 방열체의 외부면에 구비되는 버퍼부; 를 포함한다.
본 발명에 의하면, 급격한 온도변화시 방열체와 패키지 본체간의 열팽창차이로 인한 경계면에서의 박리, 크랙결함을 방지하고, 방열효율이 우수하며, 제조비용 및 제조시간을 절감할 수 있다.
버퍼층, 반도체 패키지, 발광칩, IC칩, 방열층

Description

버퍼층을 갖는 반도체 패키지{Semiconductor Package Having a Buffer Layer}
도 1은 일반적인 반도체 패키지를 도시한 것으로서,
a)는 반도체 소자가 발광칩인 경우의 종단면 사시도이고,
b)는 반도체 소자가 집적회로인 경우 종단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 버퍼층을 갖는 반도체 패키지의 제1 실시예를 도시한 단면 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 버퍼층을 갖는 반도체 패키지의 제2 실시예를 도시한 단면 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 버퍼층을 갖는 반도체 패키지의 제3 실시예를 도시한 단면 사시도이다.
도 5(a)(b)(c)는 본 발명에 따른 버퍼층을 갖는 반도체 패키지의 횡단면한 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110,210 : 반도체 칩소자 111 : 발광칩
211 : IC칩 1 120,220 : 방열체
130,230 : 패키지 본체 140,240 : 전극부
150,250 : 버퍼부 190,290 : 기판
본 발명은 반도체 패키지에 관한 것으로, 보다 상세히는 급격한 온도변화에 따른 수축 및 팽창시 패키지 본체의 경계면에서 발생되는 응력을 흡수하여 박리현상 및 크랙현상을 방지할 수 있는 방열체를 갖는 반도체 패키지에 관한 것이다.
일반적으로 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)는 전류가 흐를 때 빛을 내는 반도체 발광소자이며, GaAs, GaN 광반도체로 이루어진 PN 접합 다이오드(junction diode)로 전기에너지를 빛에너지로 바꾸어 주는 것이다.
이러한 LED로부터 나오는 빛의 영역은 레드(630nm~700nm)로부터 블루-Violet(400nm)까지로 블루, 그린 및 화이트까지도 포함하고 있으며, 상기 LED는 백열전구와 형광등과 같은 기존의 광원에 비해 저전력소비, 고효율, 장시간 동작 수명등의 장점을 가지고 있어 그 수요가 지속적으로 증가하고 있는 실정이다.
최근에 LED는 모바일 단말기의 소형조명에서 실내외의 일반조명, 자동차 조명, 대형 LCD(Liquid Crystal Display)용 백라이트(Backlight)로 그 적용범위가 점차 확대되고 있다.
한편, 전류인가시 발생되는 빛의 세기에 비레하여 발광원인 반도체 소자에 인가되는 전력은 증가되는데, 이에 따라 전력소모가 많은 고출력 LED에는 발광시 발생되는 열에 의해 반도체 소자인 발광칩 및 패키지 자체가 열화되어 손상되는 것을 방지할 수 있도록 별도의 방열구조를 채용하게 된다.
또한, 무선통신기기에서 송신신호를 증폭시키는 파워 앰프 모듈(Power Amplifier Module : 이하, PAM이라함.)과 같은 반도체 패키지의 경우, 구동특성상 작동시에 반도체 패키지내부에 조립된 IC칩에서 약 100 내지 200℃의 고열이 지속적으로 발생되며, 이러한 열에 의해서 반도체 소자인 IC칩 및 및 패키지 자체가 열화되어 손상되는 것을 방지할 수 있도록 별도의 방열구조를 채용하게 된다.
도 1은 일반적인 반도체 패키지를 도시한 것으로서, a)는 반도체 소자가 발광칩인 경우의 종단면 사시도이고, b)는 반도체 소자가 집적회로인 경우 종단면도이다.
도 1(a)에 도시한 바와 같이, 반도체 소자가 발광칩인 발광 다이오드와 같은 반도체 패키지(10)는 발광원인 발광칩(11)과, 이를 상부면 중앙에 탑재하는 방열체(12), 상기 방열체(12)에 탑재된 발광칩(11)과 금속 와이어(13)를 매개로 전기적으로 연결되는 리드 프레임(14) 및 상기 방열체(12)가 배치되는 삽입공(15a)을 몸체중앙에 관통형성하고 상기 리드 프레임(14)과 일체로 성형되는 패키지 본체(15)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 방열체(12)는 상기 발광칩(11)의 발광시 발생되는 열을 외부로 방출하여 냉각하는 수단이며, 열전도성이 우수한 소재로 이루어진 접착수단(12a)을 매개로 하여 기판(19)상에 장착된다.
상기 몰드부(15)의 상부면에는 상기 반도체소자(11)의 발광시 발생된 빛을 외부로 넓게 발산시키는 렌즈(16)를 별도로 구비하게 되며, 상기 몰드부(15)와 렌즈(16)사이의 공간에는 상기 반도체 소자(11)와 금속 와이어(13)를 보호하면서 발광된 빛을 그대로 투사시키도록 투명한 수지로 이루어진 충진제가 채워지게 된다.
상기 리드 프레임(14)의 타단은 납땜재(14a)를 매개로 하여 기판(19)상에 인쇄된 패턴회로(19a)와 전기적으로 연결된다.
미국 특허출원공개 제2004/0075100호(공개일 : 2004.04.22)에는 발광원인 반도체 소자가 탑재되는 방열체와, 이에 전기적으로 연결되는 리드 프레임 및 상기 방열체와 리드 프레임을 일체로 고정하도록 사출성형되는 몰드부를 포함하고, 상기 반도체 소자에서 발생된 빛을 반사시키는 반사부를 하부로 오목한 컵형으로 구비하는 반도체 패키지의 구조가 개시되어 있다.
그러나, 이러한 구조를 갖는 반도체 패키지(10)를 사용하게 되는 환경에서 급격한 온도변화가 발생되는 경우, 금속소재로 이루어진 방열체(12)와 수지물로 이루어진 패키지 본체(15)간의 열팽창계수차이로 인하여 상기 패키지 본체(15)와 방열체(12)사이인 물리적 경계면에서 박리, 크랙과 같은 결함이 발생된다.
또한, 도 1(b)에 도시한 바와 같이, 반도체 소자가 IC칩인 다른 형태의 반도체 패키지(20)는 작동시 고온의 열이 발생되는 IC칩(21)과, 이를 상부면 중앙에 탑재하는 복수개의 방열용 비아홀(22), 상기 비아홀(22)에 탑재된 IC칩(21)과 금속 와이어(23)를 매개로 전기적으로 연결되는 전극부(24) 및 열전도성 페이스트(22a) 가 충진된 방열용 비아홀(22)을 몸체중앙에 구비하고 상기 전극부(24)가 구비되는 패키지 본체(25)를 포함하여 구성된다.
상기 IC칩(21)은 열전도성 접착제(28)를 매개로 하여 방열용 비아홀(22)상에 다이본딩되고, 상기 방열용 비아홀(22)의 하부단은 기판(29)의 상부면에 탑재된다. 이에 따라, 상기 반도체 패키지(20)의 작동시 IC칩(21)에서 발생된 열은 Ag와 같은 열전도성이 우수한 금속페이스트로 채워진 비아홀(22)과 기판(29)을 통하여 방열되는 것이다.
그러나, 이러한 반도체 패키지(20)의 패키지 본체(25)의 몸체 중앙에 관통형성되는 방열용 비아홀(22)의 크기 및 설치갯수에 한계가 있고, 방열효율이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 방열용 비아홀(22)내에 별도의 공정으로서 금속 페이스트를 충진하는데 제조비용 및 제조시간이 과다하게 소요되고, 불량요소로 작용하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로써, 그 목적은 급격한 온도변화시 방열체와 패키지 본체간의 열팽창차이로 인한 경계면에서의 박리, 크랙결함을 방지하고, 방열효율이 우수하며, 제조비용 및 제조시간을 절감할 수 있는 버퍼층을 갖는 반도체 패키지를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 적어도 하나의 반도체 칩소자 ; 상기 반도체 칩소자가 상부면에 탑재되는 방열체 ; 상기 방열체가 배치되는 조립공을 갖는 패키지 본체 ; 상기 반도체 칩소자와 전기적으로 연결되도록 상기 패키지 본체에 구비되는 전극부 및 상기 패키지 본체의 열팽창계수와 상기 방열체의 열평창계수사이에 해당하는 크기를 갖는 열팽창계수를 갖추어 상기 방열체의 외부면에 구비되는 버퍼부; 를 포함하는 버퍼층을 갖는 반도체 패키지를 제공한다.
바람직하게, 상기 버퍼부는 상기 방열체의 외부면에 일정두게로 코팅되는 적어도 하나의 금속코팅층으로 구비된다.
바람직하게, 상기 버퍼부는 상기 방열체의 외부면에 일정두께로 코팅되는 적어도 하나의 세라믹 코팅층으로 구비된다.
바람직하게, 상기 버퍼부는 상기 방열체의 외부면에 일정두께로 코팅되는 적어도 하나의 수지 코팅층으로 구비된다
바람직하게, 상기 버퍼부는 상기 방열체의 외부면에 일정두께로 코팅되는 금속 또는 수지 또는 세라믹이 혼합된 적어도 하나의 혼합코팅층으로 구비된다.
바림직하게, 상기 버퍼부는 상기 방열체의 외부면 전체에 코팅되는 적어도 하나의 코팅층으로 구비된다.
바람직하게, 상기 버퍼부는 상기 방열체의 상,하부단 테두리에 코팅되는 적어도 하나의 상,하부 코팅층으로 구비된다.
바람직하게, 상기 버퍼부의 내부면에는 상기 방열체의 외부면에 형성된 외부 요홈과 면접하는 내부요홈을 구비한다.
바람직하게, 상기 버퍼부의 외부면에는 상기 조립공의 내부면에 형성된 내부요홈과 면접하는 외부요홈을 구비한다.
바람직하게, 상기 반도체 칩소자는 전원인가시 빛을 발생시키는 발광칩으로 구비되고, 상기 전극부는 상기 발광칩과 금속와이어를 매개로 와이어 본딩되는 리드프레임이며, 상기 패키지 몸체는 상기 리드 프레임을 일체로 구비하는 수지 몰드물로 이루어진다.
바람직하게, 상기 반도체 칩소자는 IC칩이며, 상기 전극부는 상기 IC칩과 금속 와이어를 매개로 와이어 본딩되는 전극패턴이며, 상기 패키지 몸체는 상기 전극패턴이 구비되고, 복수개의 유전체 시트가 적층된 세라믹 구조물로 이루어진다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 버퍼층을 갖는 반도체 패키지의 제1 실시예를 도시한 단면 사시도이다.
본 발명의 반도체 패기지(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 외부환경의 급격한 온도변화시 발생되는 팽창계수 차이로 인하여 계면에서의 크랙 및 박리를 방지할 수 있는 것으로, 이는 반도체 칩소자(110), 방열체(120), 패키지 본체(130), 전극부(140) 및 버퍼부(150)를 포함하여 구성된다.
상기 반도체 칩소자(110)는 전원인가시 일정세기의 빛을 발생시킴과 동시에 인가되는 전류세기에 비례하여 열을 발생시키는 적어도 하나의 발광칩으로 구비된다.
이러한 발광칩은 활성층과 이를 감싸는 클래드층으로 이루어지는 GaAlAs계, 고밀도 광디스크의 적색반도체 레이저소자에 사용되는 AlGain계, AlGainP계, AlGainPAs계와, 트랜지스터등의 전자디바이스에 사용되는 GaN계등과 같은 재료를 이용하여 구성되는 반도체 소자로 구비되지만 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 반도체 재료로 다양하게 구성될 수 있다.
여기서, 상기 발광칩은 상기 방열체(120)의 상부면에 열전도성이 우수한 Au-Sn, Pb-Sn등과 같은 납땜재나 Ag페이스트와 같은 접착수단을 매개로 하여 탑재된다.
상기 방열체(120)는 상기 반도체 칩소자(110)인 발광칩(111)이 상부면에 탑재되는 원통형의 금속 구조물이며, 이는 상기 패키지 본체(130)의 몸체중앙에 관통형성된 공간인 조립공(131)내에 배치된다.
이러한 방열체(120)는 상기 발광칩(111)의 발광시 발생되는 열을 기판(190)측으로 용이하게 전달하여 과열을 방지하는 방열수단이며, 이는 히트 싱크 슬러그(heat sink slug)라고 불리워지기도 한다.
이는 열전도성이 우수한 금속소재로 구비되는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로는 구리, 은, 알루미늄, 철, 니켈 및 텅스텐중 어느 하나의 금속소재 또는 이들을 적어도 하나 이상 포함하는 합금재로 구성될 수도 있다.
상기 방열체(120)의 상부면에는 상기 발광칩(110)에서 발생된 빛을 반사하여 광추출방향으로 조사할 수 있도록 일정각도로 경사진 반사부(125)를 구비한다.
상기 패키지 본체(130)는 상기 발광칩(111)이 탑재되는 방열체(120)가 배치되는 공간인 조립공(131)을 관통형성하고, 상기 발광칩(111)과 전기적으로 연결되는 전극부(140)인 리드 프레임을 일체로 고정하도록 사출성형되는 수지재이다.
이러한 패키지 본체(130)는 사출공정이 용이한 폴리머(Polymer)계 수지를 이용하여 사출성형되는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 수지재가 소재로 이용될 수 있다.
상기 전극부(140)는 상기 반도체 칩소자(110)와 전기적으로 연결되도록 사출성형되는 패키지 본체(130)에 일체로 구비되는 한쌍의 리드 프레임(141)으로 구비된다.
상기 리드 프레임(141)의 일단은 상기 발광칩(111)과 금속 와이어(113)를 매개로 하여 전기적으로 연결되도록 상기 패키지 본체(130)의 상부면을 통하여 노출되고, 상기 리드 프레임(141)의 타단은 기판(190)의 상부면에 형성된 패턴회로(190a)와 납땜재(140a)를 매개로 하여 전기적으로 연결되도록 상기 패키지본체(130)의 외부면으로 노출된다.
한편, 상기 버퍼부(150)는 수지물로 이루어진 패키지 본체(130)의 열팽창계수와 상기 방열체(120)의 열평창계수사이에 해당하는 크기를 갖는 열팽창계수를 갖추어 열팽창차이로 인한 응력을 흡수할 수 있도록 상기 방열체(120)의 외부면에 구비된다.
이러한 경우, 외부환경의 급격한 온도변화에 의하여 금속소재로 이루어진 방 열체(120)의 부피가 팽창하거나 수축하더라도 상기 방열체(120)의 외부면과 상기 패키지 본체(130)의 조립공(131)내부면사이인 경계면에서의 박리및 크랙을 방지할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 버퍼부(150)는 상기 방열체(120)의 외부면에 일정두게로 코팅되는 적어도 하나의 금속코팅층으로 구비될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 방열체(120)의 외부면에 일정두께로 코팅되는 적어도 하나의 세라믹 코팅층으로 구비되거나 상기 방열체(120)의 외부면에 일정두께로 코팅되는 금속또는 수지 또는 세라믹이 혼합된 적어도 하나의 혼합코팅층으로 구비될 수도 있다.
도 3는 본 발명에 따른 버퍼층을 갖는 반도체 패키지의 제2 실시예를 도시한 단면 사시도이다.
본 발명의 반도체 패기지(200)는 도 3에 도시한 바와 같이, 외부환경의 급격한 온도변화시 발생되는 팽창계수 차이로 인하여 계면에서의 크랙 및 박리를 방지할 수 있는 것으로, 이는 반도체 칩소자(210), 방열체(220), 패키지 본체(230), 전극부(240) 및 버퍼부(250)를 포함하여 구성된다.
상기 반도체 칩소자(210)는 전원인가시 전기신호를 발생시킴과 동시에 열을 발생시키는 적어도 하나의 IC칩(211)으로 구비된다.
여기서, 상기 IC칩(211)은 상기 방열체(220)의 상부면에 열전도성이 우수한 접착수단(215)을 매개로 하여 다이 어태칭된다.
상기 방열체(220)는 상기 IC칩(211)이 상부면에 다이 어태칭되는 원통형의 금속 구조물이며, 이는 상기 패키지 본체(230)의 몸체중앙에 관통형성된 조립공 (231)내에 배치된다.
이러한 방열체(220)는 상기와 마찬가지로 IC칩(211)에서 발생되는 열을 기판(290)측으로 용이하게 전달하여 과열을 방지하는 방열수단이며, 이는 열전도성이 우수한 금속소재로 구비되는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로는 구리, 은, 알루미늄, 철, 니켈 및 텅스텐중 어느 하나의 금속소재 또는 이들을 적어도 하나 이상 포함하는 합금재로 구성될 수도 있다.
상기 패키지 본체(230)는 상기 IC칩(211)이 탑재되는 방열체(220)가 배치되는 조립공(231)을 관통형성하고, 상기 IC칩(211)과 전기적으로 연결되는 전극부(240)인 전극패턴(241)을 단차부(235)의 바닥면에 형성한 세라믹 구조물이다.
이러한 패키지 본체(230)는 상기 조립공(231)을 형성하도록 복수개의 유전체 시트가 적층된 세라믹 구조물로 이루어진다.
상기 전극부(240)는 상기 IC칩(211)과 전기적으로 연결되도록 복수의 유전체 시트가 다층으로 적층되는 패키지 본체(230)의 단차부(235)에 구비되는 한쌍의 전극패턴(241)으로 구비되며, 상극 전극패턴(241)은 상기 IC칩(211)의 상부면에 일단이 와이어 본딩된 금속 와이어(213)의 타단과 전기적으로 연결되도록 와이어 본딩된다.
한편, 상기 버퍼부(250)는 유전체 시트가 적층된 세라믹 소재로 이루어진 패키지 본체(230)의 열팽창계수와 상기 방열체(220)의 열평창계수사이에 해당하는 크기를 갖는 열팽창계수를 갖추어 열팽창차이로 인한 응력을 흡수할 수 있도록 상기 방열체(220)의 외부면에 구비된다.
이러한 경우, 상기한 제1 실시예와 마찬가지로 외부환경의 급격한 온도변화에 의하여 금속소재로 이루어진 방열체(220)의 부피가 팽창하거나 수축하더라도 상기 방열체(220)의 외부면과 상기 패키지 본체(230)의 조립공(231)내부면사이인 경계면에서의 박리및 크랙을 방지할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 버퍼부(250)는 상기 방열체(220)의 외부면에 일정두게로 코팅되는 적어도 하나의 금속코팅층으로 구비될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 방열체(220)의 외부면에 일정두께로 코팅되는 적어도 하나의 세라믹 코팅층으로 구비되거나 상기 방열체(220)의 외부면에 일정두께로 코팅되는 금속또는 수지 또는 세라믹이 혼합된 적어도 하나의 혼합코팅층으로 구비될 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 버퍼층을 갖는 반도체 패키지의 제3 실시예를 도시한 단면 사시도로서, 상기 반도체 패키지(200a)에 구비되는 버퍼부(250)는 상기 방열체(220)의 외부면 전체에 고르게 코팅되는 적어도 하나의 코팅층으로 구비될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 조립공(231)의 상부단과 대응하는 방열체(220)의 상부단 테두리에 코팅되는 적어도 하나의 상부 코팅층(250a)과, 상기 조립공(231)의 하부단과 대응하는 방열체(220)의 하부단 테두리에 코팅되는 적어도 하나의 하부 코팅층(250b)으로 구비된다.
이러한 경우, 상기 방열체(120)와 패키지 본체(130)간의 열팽창차이로 인한 응력발생시 강도가 취약한 상기 조립공(231)의 상하부단 테두리를 보강함으로서 패키지 본체(130)의 물리적인 손상을 방지하고, 기계적 강도를 강화시킬 수 있는 것이다.
도 5(a)(b)(c)는 본 발명에 따른 버퍼층을 갖는 반도체 패키지의 횡단면한 단면도로서, 상기 방열체(120)(220)의 외부면에 구비되는 버퍼부(150)(250)는 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 상기 방열체(120)(220)의 외부면에 고르게 코팅되는 적어도 하나의 코팅층으로 구비된다.
또한, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 상기 버퍼부(150)(250)의 내부면에는 상기 방열체(120)(220)의 외부면에 형성된 외부요홈(124)(224)과 면접하는 내부요홈(154)(254)을 구비하거나, 도 5(c)에 도시한 바와 같이, 상기 버퍼부(150)(250)의 외부면에는 상기 조립공(131)(231)의 내부면에 형성된 내부요홈(131a)(231a)과 면접하는 외부요홈(154a)(254a)을 구비한다.
이러한 경우, 상기 버퍼부(150)(250)의 내부요홈(154)(254)과 상기 방열체(120)(220)의 외부요홈(124)(224)간의 접촉면적 또는 상기 버퍼부(150)(250)의 외부요홈(154a)(254a)과 상기 조립공(131)(231)의 내부요홈(131a)(231a)간의 면접촉면적을 증대시킬 수 있기 때문에 상기 방열체(120)(220)및 기판(190)(290)을 통하여 열을 외부로 방열하는 열방출효율을 높일 수 있는 것이다.
본 발명은 특정한 실시예와 관련하여 도시되고 설명되었지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 동작시 열을 발생시키는 발광칩 또는 IC칩과 같은 반도체 칩소자가 올려지는 방열체의 외부면에 외부환경의 급격한 온도변화에 따른 수축/팽창을 수용할 수 있는 버퍼부를 구비함으로서, 방열체의 열팽창계수와 패키지 본체의 열팽창차이로 인하여 방열체와 패키지 본체간의 경계면에서 열팽창차이로 인한 경계면에서의 박리, 크랙결함을 방지할 수 있기 때문에, 반도체 패키지의 품질을 향상시키고, 사용수명을 연장할 수 있는 효과가 얻어진다.

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 반도체 칩소자 ;
    상기 반도체 칩소자가 상부면에 탑재되는 방열체 ;
    상기 방열체가 배치되는 조립공을 형성한 패키지 본체 ;
    상기 반도체 칩소자와 전기적으로 연결되도록 상기 패키지 본체에 구비되는 전극부 및
    상기 패키지 본체의 열팽창계수와 상기 방열체의 열팽창계수사이에 해당하는 크기를 갖는 열팽창계수를 갖추어 상기 방열체의 외부면에 구비되는 버퍼부; 를 포함하는 버퍼층을 갖는 반도체 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼부는 상기 방열체의 외부면에 일정두게로 코팅되는 적어도 하나의 금속코팅층으로 구비됨을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 반도체 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼부는 상기 방열체의 외부면에 일정두께로 코팅되는 적어도 하나의 세라믹 코팅층으로 구비됨을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 반도체 패키지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼부는 상기 방열체의 외부면에 일정두께로 코팅되는 금속 또는 수지 또는 세라믹이 혼합된 적어도 하나의 혼합코팅층으로 구비됨을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 반도체 패키지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼부는 상기 방열체의 외부면 전체에 코팅되는 적어도 하나의 코팅층으로 구비됨을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 반도체 패키지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼부는 상기 방열체의 상,하부단 테두리에 코팅되는 적어도 하나의 상,하부 코팅층으로 구비됨을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 반도체 패키지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼부의 내부면에는 상기 방열체의 외부면에 형성된 외부요홈과 면접하는 내부요홈을 구비함을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 반도체 패키지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼부의 외부면에는 상기 조립공의 내부면에 형성된 내부요홈과 면접하는 외부요홈을 구비함됨을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 반도체 패키지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 칩소자는 전원인가시 빛을 발생시키는 발광칩으로 구비되고, 상기 전극부는 상기 발광칩과 금속와이어를 매개로 와이어 본딩되는 리드프레임이며, 상기 패키지 몸체는 상기 리드 프레임을 일체로 구비하는 수지 몰드물로 이루어짐을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 반도체 패키지.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 칩소자는 IC칩이며, 상기 전극부는 상기 IC칩과 금속 와이어를 매개로 와이어 본딩되는 전극패턴이며, 상기 패키지 몸체는 상기 전극패턴이 구비되고, 복수개의 유전체 시트가 적층된 세라믹 구조물로 이루어짐을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 반도체 패키지.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012094754A (ja) * 2010-10-28 2012-05-17 Kyocera Corp 回路基板および電子装置
KR20150042586A (ko) * 2013-10-11 2015-04-21 삼성전기주식회사 인쇄회로기판
US9728477B2 (en) 2014-07-30 2017-08-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device having scribe lines
WO2018097410A1 (ko) * 2016-11-28 2018-05-31 주식회사 네패스 신뢰성을 가지는 반도체 패키지 및 이의 제조방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101195062B1 (ko) * 2010-12-21 2012-10-29 한국광기술원 발광 다이오드 패키지

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0529509A (ja) * 1991-07-23 1993-02-05 Toshiba Corp 半導体用基板
JPH08125076A (ja) * 1994-10-21 1996-05-17 Toshiba Corp 半導体パッケージ
JPH10107190A (ja) * 1996-10-01 1998-04-24 Tonen Corp 半導体パッケージ

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012094754A (ja) * 2010-10-28 2012-05-17 Kyocera Corp 回路基板および電子装置
KR20150042586A (ko) * 2013-10-11 2015-04-21 삼성전기주식회사 인쇄회로기판
US9728477B2 (en) 2014-07-30 2017-08-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device having scribe lines
WO2018097410A1 (ko) * 2016-11-28 2018-05-31 주식회사 네패스 신뢰성을 가지는 반도체 패키지 및 이의 제조방법
WO2018097408A1 (ko) * 2016-11-28 2018-05-31 주식회사 네패스 절연 프레임을 이용한 반도체 패키지 및 이의 제조방법
WO2018097409A1 (ko) * 2016-11-28 2018-05-31 주식회사 네패스 절연 프레임을 이용하여 제조된 반도체 패키지 및 이의 제조방법
KR20180060891A (ko) * 2016-11-28 2018-06-07 주식회사 네패스 신뢰성을 가지는 반도체 패키지 및 이의 제조방법
US11062990B2 (en) 2016-11-28 2021-07-13 Nepes Laweh Corporation Semiconductor package of using insulating frame

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