KR20110092779A - Semiconductor power module pakage and methods of fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 파워 모듈 패키지 및 상기 반도체 파워 모듈 패키지의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 외부회로기판과 결합하도록 형성되는 리드를 포함하는 반를 포함하는 반도체 파워 모듈 패키지 및 상기 반도체 파워 모듈 패키지의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor power module package and a method for manufacturing the semiconductor power module package. In particular, the present invention relates to a semiconductor power module package and a method for manufacturing the semiconductor power module package including a half including a lead formed to be coupled to an external circuit board. It is about.
반도체 파워 모듈 패키지는 리드 프레임 상에 반도체 칩을 부착하고, 밀봉 부재를 이용하여 반도체 칩을 밀봉하였다. 반도체 칩이 고집적화됨에 따라 반도체 칩을 외부와 연결하기 위한 본딩 패드의 수가 증가하게 되며, 이에 따라 리드 프레임의 리드 개수도 증가한다. 이러한 반도체 파워 모듈 패키지의 리드는 외부회로기판과 솔더링 또는 와이어 본딩에 의해 연결되었다. The semiconductor power module package affixed a semiconductor chip on a lead frame, and sealed the semiconductor chip using the sealing member. As the semiconductor chip is highly integrated, the number of bonding pads for connecting the semiconductor chip to the outside increases, so that the lead number of the lead frame also increases. Leads of the semiconductor power module package are connected to the external circuit board by soldering or wire bonding.
이러한 반도체 파워 모듈 패키지는 리드 프레임에 외부회로기판을 연결하기 위해 솔더링 또는 와이어 본딩을 위한 별도의 영역이 필요하여 패키지의 크기가 증가하게 된다. 또한 솔더링 또는 와이어 본딩된 리드는 물리적 진동이나 충격에 취약하다. The semiconductor power module package requires an additional area for soldering or wire bonding to connect the external circuit board to the lead frame, thereby increasing the size of the package. Soldered or wire bonded leads are also vulnerable to physical vibration or impact.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 패키지 크기를 최소화하면서 외부회로기판과 결합력이 우수한 반도체 파워 모듈 패키지를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a semiconductor power module package excellent in bonding force with an external circuit board while minimizing the package size.
그리고, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 패키지 크기를 최소화하면서 외부회로기판과 결합력이 우수한 반도체 파워 모듈 패키지의 제조방법을 제공하는 데 있다.In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor power module package excellent in bonding force with an external circuit board while minimizing the package size.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따른 반도체 파워 모듈 패키지가 제공된다. A semiconductor power module package of one embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is provided.
상기 반도체 파워 모듈 패키지는 기판 상의 하나 이상의 반도체 칩; 상기 반도체 칩을 밀봉하는 밀봉 부재; 및 상기 반도체 칩에 전기적으로 연결되어, 상기 밀봉 부재로부터 노출되는 다수의 리드들;을 포함하고, 적어도 하나의 상기 리드는 말단부가 압입접속(press fit) 단자로 형성된다. The semiconductor power module package includes one or more semiconductor chips on a substrate; A sealing member for sealing the semiconductor chip; And a plurality of leads electrically connected to the semiconductor chip and exposed from the sealing member, wherein the at least one lead is formed as a press fit terminal at an end thereof.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태의 일 측면에 따른 반도체 파워 모듈 패키지는 상기 압입접속 단자와 결합하는 외부회로기판을 더 포함할 수 있으며, 상기 외부회로기판은 높이 방향으로 상기 외부회로기판을 관통하는 관통홀을 가질 수 있으며, 그리고, 상기 압입접속 단자는 상기 관통홀에 끼워져 상기 외부회로기판과 결합될 수 있다. 상기 압입접속 단자는 접속공을 사이에 두는 변형부들을 포함할 수 있으며, 상기 변형부들이 상기 관통홀에 끼워져 변형될 수 있다. 상기 관통홀에 끼워져 변형되기 이전에 상기 접속공을 사이에 두는 상기 변형부들 사이의 폭은 상기 관통홀의 직경보다 작은 것이 바람직하다. 상기 변형부들은 상기 관통홀에 끼워져 변형되어 밀착될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor power module package. The semiconductor power module package may further include an external circuit board coupled to the press-fit connection terminal. It may have a through-hole penetrating the circuit board, and the press-fit connection terminal may be inserted into the through-hole and combined with the external circuit board. The press-fit connection terminal may include deformable parts that sandwich the connection hole, and the deformable parts may be deformed by being fitted into the through hole. It is preferable that the width between the deformable portions sandwiching the connection hole before being inserted into the through hole and deformed is smaller than the diameter of the through hole. The deformation parts may be inserted into the through holes and deformed to be in close contact with each other.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태의 다른 측면에 따른 반도체 파워 모듈 패키지에서 상기 압입접속 단자는 탄성을 가지는 전도성 물질을 포함하여 구성될 수 있다. 바람직하게는 상기 압입접속 단자는 구리 합금을 포함하여 구성될 수 있으며, 예를 들어, 상기 압입접속 단자는 CuSn5 및 CuSn5 로 이루어지는 군으로부터 선택된 물질로 구성될 수 있다.In the semiconductor power module package according to another aspect of one embodiment of the present invention for achieving the above another technical problem, the press-fit terminal may be configured to include a conductive material having elasticity. Preferably, the press-fit terminal may be composed of a copper alloy, for example, the press-fit terminal may be made of a material selected from the group consisting of CuSn5 and CuSn5.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태의 또 다른 측면에 따른 반도체 파워 모듈 패키지에서 말단부가 상기 압입접속 단자로 구성되는 상기 리드는 상기 밀봉 부재로부터 신장하여 절곡되며, 상기 절곡된 상기 리드와 상기 밀봉 부재는 제1 거리만큼 서로 이격되어 형성되며, 그리고 상기 제1 거리는, 상기 압입접속 단자가 상기 관통홀에 끼워질 때 상기 밀봉 부재에 인가되는 응력이 상기 밀봉 부재의 설계허용응력보다 작도록, 설정될 수 있다. In the semiconductor power module package according to another aspect of one embodiment of the present invention for achieving the another technical problem, the lead whose end portion is constituted by the press-fit connection terminal is bent to extend from the sealing member, and the bent lead And the sealing member are formed to be spaced apart from each other by a first distance, and the first distance is such that a stress applied to the sealing member when the press-fit connection terminal is fitted into the through hole is smaller than a design allowable stress of the sealing member. Can be set.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태의 또 다른 측면에 따른 반도체 파워 모듈 패키지에서 상기 다수의 리드들은 파워(Power) 리드들 및 신호(Signal) 리드들을 포함하여 구성되며, 그리고 상기 신호 리드들은 각각의 말단부가 외부회로기판과 결합되는 상기 압입접속 단자로 구성될 수 있다. 상기 파워 리드들은 각각의 말단부가 용접에 의하여 어플리케이션 단자와 결합될 수 있다. 상기 파워 리드들은 전기 전도도가 75% IACS(International Annealed Copper Standard) 이상인 구리 합금을 포함하여 구성될 수 있다. In the semiconductor power module package according to another aspect of an embodiment of the present invention for achieving the above another technical problem, the plurality of leads comprises a power lead and a signal lead, and the signal Leads may be composed of the press-fit connection terminal, each end of which is coupled to an external circuit board. Each of the power leads may be coupled to the application terminal by welding each end portion thereof. The power leads may comprise a copper alloy having an electrical conductivity of at least 75% IACS (International Annealed Copper Standard).
상기 파워 리드들은 상기 기판과 솔더링 또는 와이어 본딩에 의해 전기적으로연결될 수 있으며, 상기 신호 리드들은 상기 기판과 솔더링 또는 와이어 본딩에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.The power leads may be electrically connected to the substrate by soldering or wire bonding, and the signal leads may be electrically connected to the substrate by soldering or wire bonding.
상기 기판은 DBC(Direct Bonding Copper) 기판, 인쇄 회로 기판(PCB), 연성인쇄 회로 기판(FPCB) 및 절연 금속 기판(IMS)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 기판일 수 있다. The substrate may be a substrate selected from the group consisting of a direct bonding copper (DBC) substrate, a printed circuit board (PCB), a flexible printed circuit board (FPCB), and an insulating metal substrate (IMS).
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따른 반도체 파워 모듈 패키지의 제조방법이 제공된다. The manufacturing method of the semiconductor power module package of one embodiment of the present invention for achieving the above another technical problem is provided.
상기 반도체 파워 모듈 패키지의 제조방법은 기판 상에 하나 이상의 반도체 칩을 장착하는 단계; 다수의 리드를 포함하는 리드 프레임을 준비하는 단계; 상기 리드 프레임과 상기 반도체 칩을 전기적으로 연결시키는 단계; 및 상기 반도체 칩을 밀봉하는 단계;를 포함하며, 적어도 하나의 상기 리드는 외부회로기판과 결합하도록 말단부가 압입접속 단자로 구성될 수 있다. The method of manufacturing a semiconductor power module package includes mounting at least one semiconductor chip on a substrate; Preparing a lead frame including a plurality of leads; Electrically connecting the lead frame and the semiconductor chip; And sealing the semiconductor chip, wherein the at least one lead may be configured as a press-fit connection terminal at an end thereof to be coupled to an external circuit board.
상기 리드 프레임을 준비하는 단계는 제1 내부리드, 제1 절곡부 및 제1 외부리드를 포함하는 신호용 리드 프레임을 준비하는 단계; 제2 내부리드, 제2 절곡부 및 제2 외부리드를 포함하는 파워용 리드 프레임을 준비하는 단계; 및 상기 신호용 리드 프레임과 상기 파워용 리드 프레임을 결합하는 단계를 포함하며, 그리고 상기 제1 외부리드는 말단부가 상기 압입접속 단자로 구성될 수 있다. The preparing of the lead frame may include preparing a signal lead frame including a first inner lead, a first bent portion, and a first outer lead; Preparing a power lead frame including a second inner lead, a second bent portion, and a second outer lead; And coupling the signal lead frame and the power lead frame, and the first outer lead may be configured by the press-fit connection terminal.
상기 반도체 칩을 밀봉하는 단계 이후에, 상기 제1 외부리드가 상기 제1 내부리드로부터 신장하여 굽어지도록 상기 제1 절곡부를 절곡하는 단계; 및 상기 제2 외부리드가 상기 제2 내부리드로부터 신장하여 굽어지도록 상기 제2 절곡부를 절곡하는 단계;를 더 포함할 수 있다. After the sealing of the semiconductor chip, bending the first bent portion such that the first outer lead extends and bends from the first inner lead; And bending the second bent portion such that the second outer lead extends and bends from the second inner lead.
상기 제1 외부리드와 상기 밀봉 부재는 제1 거리만큼 서로 이격되도록 상기 제1 절곡부를 절곡하며, 그리고 상기 제1 거리는, 상기 압입접속 단자가 상기 외부회로기판 내에 형성된 관통홀에 끼워질 때 상기 밀봉 부재에 가해지는 응력이 상기 밀봉 부재의 설계허용응력보다 작도록, 설정될 수 있다. The first outer lead and the sealing member bend the first bent portion to be spaced apart from each other by a first distance, and the first distance is the sealing when the press-fit connection terminal is fitted into a through hole formed in the external circuit board. It can be set so that the stress applied to the member is smaller than the designed allowable stress of the sealing member.
본 발명에 따른 반도체 파워 모듈 패키지 및 그의 제조방법에 따르면, 리드 프레임에 외부회로기판을 연결하기 위해 솔더링 또는 와이어 본딩을 위한 별도의 영역이 필요하지 않아 패키지의 크기를 최소화할 수 있다. 또한 외부회로기판과의 결합력이 우수하여 물리적 진동이나 충격으로부터 상대적으로 안정하다.According to the semiconductor power module package and the manufacturing method thereof according to the present invention, a separate area for soldering or wire bonding is not required to connect the external circuit board to the lead frame, thereby minimizing the size of the package. In addition, it has excellent bonding force with external circuit boards and is relatively stable from physical vibration and impact.
도 1 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 파워 모듈 패키지의 제조방법을 순차적으로 도해하는 평면도들이며;
도 9는 도 8의 반도체 파워 모듈 패키지에서 제1 외부리드(120)가 노출된 측면을 도해하는 측면도이며;
도 10은 도 8의 반도체 파워 모듈 패키지에서 제2 외부리드(230)가 노출된 측면을 도해하는 측면도이며;
도 11은 도 8의 반도체 파워 모듈 패키지(800)에서 제1 절곡부(150) 및 제2 외부리드(230)가 절곡된 구성을 도해하는 측면도이며;
도 12는 도 8의 반도체 파워 모듈 패키지(800)에서 제1 절곡부(150) 및 제2 외부리드(230)가 절곡된 구성을 도해하는 측단면도이며;
도 13은 제1 외부리드(120)가 외부회로기판(910)에 결합된 반도체 파워 모듈 패키지(900)의 단면을 도해하는 단면도이며;
도 14는 제1 외부리드(120)가 외부회로기판(910)에 결합되기 이전의 구성을 확대하여 도해하는 단면도이며;
도 15는 제1 외부리드(120)가 외부회로기판(910)에 결합된 구성을 확대하여 도해하는 단면도이며;
도 16 및 도 17은 도 15에서 개시된 외부회로기판과 제1 외부리드의 변형부들이 결합된 구성을 반도체 파워 모듈 패키지의 위에서 바라본 평단면도들이며;
도 18은 히트 싱크가 부착된 반도체 파워 모듈 패키지의 단면을 도해하는 단면도이며;
도 19는 제1 외부리드(120)와 밀봉 부재(710) 사이의 이격 거리에 대한 다양한 경우들을 도시하는 단면도들이며; 그리고
도 20은 도 19의 경우들에서 각각 밀봉 부재에 인가되는 응력들을 도해하는 그래프이다. 1 to 8 are plan views sequentially illustrating a method of manufacturing a semiconductor power module package according to an embodiment of the present invention;
FIG. 9 is a side view illustrating a side surface of the first
FIG. 10 is a side view illustrating an exposed side of the second
FIG. 11 is a side view illustrating a configuration in which the
12 is a side cross-sectional view illustrating a configuration in which the
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a cross section of a semiconductor
14 is an enlarged cross-sectional view illustrating a configuration before the first
FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view illustrating a configuration in which the first
16 and 17 are top cross-sectional views of a semiconductor power module package from which the external circuit board disclosed in FIG. 15 and the deformation parts of the first external lead are combined;
18 is a sectional view illustrating a cross section of a semiconductor power module package with a heat sink;
19 is a cross-sectional view illustrating various cases of the separation distance between the first
20 is a graph illustrating the stresses applied to the sealing member in the cases of FIG. 19, respectively.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. In addition, the thickness or size of each layer in the drawings is exaggerated for convenience and clarity of description.
명세서 전체에 걸쳐서 막, 영역, 또는 기판등과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", 또는 "연결되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", 또는 "연결되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", 또는 "직접 연결되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.Throughout the specification, when referring to one component, such as a film, region, or substrate, being located "on" or "connected" to another component, the one component directly on the other component "on" It may be interpreted that there may be other components in contact with or interposed therebetween. On the other hand, when one component is referred to as being positioned on or directly connected to another component, it is interpreted that there are no other components intervening therebetween. Like numbers refer to like elements. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various members, parts, regions, layers, and / or parts, these members, parts, regions, layers, and / or parts are defined by these terms. It is obvious that not. These terms are only used to distinguish one member, part, region, layer or portion from another region, layer or portion. Thus, the first member, part, region, layer or portion, which will be discussed below, may refer to the second member, component, region, layer or portion without departing from the teachings of the present invention.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.Also, relative terms such as "top" or "above" and "bottom" or "bottom" may be used herein to describe the relationship of certain elements to other elements as illustrated in the figures. It may be understood that relative terms are intended to include other directions of the device in addition to the direction depicted in the figures. For example, if the device is turned over in the figures, elements depicted as present on the face of the top of the other elements are oriented on the face of the bottom of the other elements. Thus, the exemplary term "top" may include both "bottom" and "top" directions depending on the particular direction of the figure. If the device faces in the other direction (rotated 90 degrees relative to the other direction), the relative descriptions used herein can be interpreted accordingly.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" may include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. Also, as used herein, "comprise" and / or "comprising" specifies the presence of the mentioned shapes, numbers, steps, actions, members, elements and / or groups of these. It is not intended to exclude the presence or the addition of one or more other shapes, numbers, acts, members, elements and / or groups.
도 1 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 파워 모듈 패키지의 제조방법을 순차적으로 도해하는 평면도들이다. 도 1 내지 도 8에서 도시된 좌표축은 지면(紙面)이 XY평면이고, 지면 상에서 우측 방향이 X 방향, 지면 상에서 상측 방향이 Y 방향, 그리고 지면(紙面)에서 앞으로 나오는 방향이 Z방향임을 나타내고 있다. 1 to 8 are plan views sequentially illustrating a method of manufacturing a semiconductor power module package according to an embodiment of the present invention. The coordinate axes shown in FIGS. 1 to 8 indicate that the ground is an XY plane, the right direction on the ground is the X direction, the upper direction on the ground is the Y direction, and the forward direction from the ground is the Z direction. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호용 리드 프레임을 도해하는 평면도이다. 1 is a plan view illustrating a signal lead frame according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 신호용 리드 프레임(100)은 복수개의 제1 내부리드(110), 제1 절곡부(150) 및 제1 외부리드(120)들을 포함한다. 제1 외부리드(120)는 말단부가 압입접속(press fit) 단자로 구성될 수 있다. 신호용 리드 프레임(100)의 상단에는 복수개의 제1 외부리드(120)들을 연결하는 연결부(130)가 형성된다. 한편, 신호용 리드 프레임(100)의 좌우측에는 각각 파워용 리드 프레임과 결합하기 위한 제1 영역(140)이 배치될 수 있다. Referring to FIG. 1, the
신호용 리드 프레임(100)은 탄성을 가지는 전도성 물질을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 신호용 리드 프레임(100)은 항복 강도(yield strength) 및 항복 변형(yield strain)이 높은 구리 합금을 포함하여 구성될 수 있다. 구체적으로, 신호용 리드 프레임(100)은 항복 강도(yield strength)가 약 500MPa 정도인 CuSn5, CuSn5 및 K75 로 이루어지는 군으로부터 선택된 물질로 구성될 수 있다. The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워용 리드 프레임을 도해하는 평면도이다. 2 is a plan view illustrating a power lead frame according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 파워용 리드 프레임(200)은 복수개의 제2 내부리드(210), 제2 절곡부(220) 및 제2 외부리드(230)들을 포함한다. 파워용 리드 프레임(200)의 하단에는 복수개의 제2 외부리드(230)들을 연결하는 연결부가 형성된다. 한편, 파워용 리드 프레임(200)의 좌우측에는 각각 신호용 리드 프레임(100)과 결합하기 위한 제2 영역(240)이 배치될 수 있다.Referring to FIG. 2, the
파워용 리드 프레임(200)은 전기 전도도가 75% IACS(International Annealed Copper Standard) 이상인 구리 합금을 포함하여 구성될 수 있다. 전기 전도도의 단위인 %IACS (International Annealed Copper Standard)는 어닐링한 동선(순수한 상태의 동선)의 20℃ 에서의 전기 전도도(Electrical conductivity) 인 5.8108 x 107 S/m 의 백분율을 의미한다. 전기 전도도가 75% IACS(International Annealed Copper Standard) 이상인 구리 합금은, 예를 들어, TAMAC2, TAMAC4, OFC 등이 있다. The
도 3은 신호용 리드 프레임(100)과 파워용 리드 프레임(200)을 결합한 리드 프레임(300)을 도해하는 평면도이다. 3 is a plan view illustrating a
도 3을 참조하면, 도 1에 도시된 신호용 리드 프레임(100)의 제1 영역(140)과도 2에 도시된 파워용 리드 프레임(200)의 제2 영역(240)이 중첩되도록 배치되어 리드 프레임(300)을 형성한다. 예를 들어, 제1 영역(140)과 제2 영역(240)을 리벳팅(riveting)하여 신호용 리드 프레임(100)과 파워용 리드 프레임(200)을 결합할 수 있다. Referring to FIG. 3, the
도 4는 반도체 칩이 장착된 기판(400)을 도해하는 평면도이다.4 is a plan view illustrating a
본 발명에 따른 반도체 칩을 장착하는 기판은 DBC(Direct Bonding Copper) 기판, 인쇄 회로 기판(PCB), 연성인쇄 회로 기판(FPCB) 또는 절연 금속 기판(IMS)일 수 있다. The substrate on which the semiconductor chip according to the present invention is mounted may be a direct bonding copper (DBC) substrate, a printed circuit board (PCB), a flexible printed circuit board (FPCB), or an insulating metal substrate (IMS).
도 4를 참조하면, 반도체 칩(450)이 장착되는 기판은, 예시적으로, DBC(Direct Bonding Copper) 기판일 수 있다. 도 12에서 DBC 기판(410)의 단면을 도해하므로, 도 12와 함께 참조하면, DBC 기판(410)은 세라믹 절연막(412), 세라믹 절연막(412)의 상면에 배치된 상부 도전막 패턴(411), 및 세라믹 절연막(412)의 하면에 배치된 하부 도전막 패턴(413)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the substrate on which the
세라믹 절연막(412)은 Al2O3 막, AlN 막, SiO2막, SiN막 또는 BeO막을 포함할 수 있다. 상부 도전막 패턴(411)과 하부 도전막 패턴(413)은 Cu 막 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상부 도전막 패턴(411)과 하부 도전막 패턴(413)은 Ni, Au 및 Ag로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나가 도금된 Cu막 패턴을 포함하거나 또는 베어(bare) Cu 막 패턴을 포함할 수 있다. 상부 도전막 패턴(411)은 전기적으로 서로 분리된 복수개의 도전막 패턴들로 구성될 수 있다. 상부 도전막 패턴(411)의 상에, 예를 들어 솔더 프린팅(solder printing)의 공정에 의하여, 하나 이상의 반도체 칩(450)이 장착된다. The ceramic
도 5는 반도체 칩이 장착된 기판과 리드 프레임이 배치된 구성을 도해하는 평면도이다. 5 is a plan view illustrating a configuration in which a substrate on which a semiconductor chip is mounted and a lead frame are arranged.
도 12에서 리드 프레임(220, 230, 120, 150), 기판(410) 및 반도체 칩(450)이 배치된 구성의 단면을 도해하므로, 도 12와 함께 도 5를 참조하면, 기판(410) 상에 파워용 리드 프레임(200)이 결합될 수 있다. 구체적으로는, 기판(410)의 상부 도전막 패턴(411) 상에 파워용 리드 프레임(200)의 제2 내부리드(210)이 결합될 수 있으며, 솔더링에 의해 결합되어 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 기판(410)과 파워용 리드 프레임(200)은 솔더링 이외의 다양한 방법으로 전기적으로 연결될 수 있으며, 예를 들어 와이어 본딩에 의해 전기적으로 연결될 수도 있음은 본 발명의 기술적 사상으로부터 명백하다.12 illustrates a cross-sectional view of a structure in which the lead frames 220, 230, 120, and 150, the
또한 기판(410) 상에 신호용 리드 프레임(100)이 연결될 수 있다. 구체적으로는, 기판(410)의 상부 도전막 패턴(411) 상에 신호용 리드 프레임(100)의 제1 내부리드(110)가 결합될 수 있으며, 본딩 와이어에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 기판(410)과 신호용 리드 프레임(100)은 와이어 본딩 이외의 다양한 방법으로 전기적으로 연결될 수 있으며, 예를 들어 솔더링에 의해 전기적으로 연결될 수도 있음은 본 발명의 기술적 사상으로부터 명백하다.In addition, the
도 6은 리드 프레임과 반도체 칩을 전기적으로 연결하는 구성을 도해하는 평면도이다. 6 is a plan view illustrating a configuration in which the lead frame and the semiconductor chip are electrically connected.
도 12에서 리드 프레임(220, 230, 120, 150), 기판(410) 및 반도체 칩(450)을전기적으로 연결하는 구성의 단면을 도해하므로, 도 12와 함께 도 6을 참조하면, 반도체 칩(450)과 신호용 리드 프레임(100)의 제1 내부리드(110)가 본딩 와이어(650)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 반도체 칩(450)과 기판(410)의 상부 도전막 패턴(411)이 본딩 와이어(650)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 본딩 와이어(650)는 연결되는 전기적 용도에 따라 좁은 폭을 가지는 제1 본딩 와이어(610) 및 넓은 폭을 가지는 제2 본딩 와이어(620)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 본딩 와이어(610)는 6mm의 폭을 가질 수 있으며, 제2 본딩 와이어(620)는 12mm의 폭을 가질 수 있다. 12 is a cross-sectional view illustrating a configuration in which the lead frames 220, 230, 120, and 150, the
도 7은 반도체 칩을 밀봉하는 밀봉 부재를 도해하는 평면도이다. 도 12에서 반도체 칩(450)을 밀봉하는 밀봉 부재(710)의 구성의 단면을 도해하므로, 도 12와 함께 도 7을 참조하면, 밀봉 부재(710)는 반도체 칩(450)을 밀봉하고, 기판(410), 제2 내부리드(210) 및/또는 제1 내부리드(110)를 밀봉할 수 있다. 7 is a plan view illustrating a sealing member for sealing a semiconductor chip. Since FIG. 12 illustrates a cross section of the configuration of the sealing
구체적으로 밀봉 부재(710)는 기판(410)의 하부 도전막 패턴(413)의 하면을 외부로 노출하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구성은 노출된 하부 도전막 패턴(413)의 하면을 통하여 열이 방출되도록 위함이며, 이러한 열방출을 더욱 촉진하기 위하여 노출된 하부 도전막 패턴(413)의 하면과 접촉하는 히트 싱크(heat sink)가 배치될 수도 있다. Specifically, the sealing
또한, 밀봉 부재(710)는 제1 절곡부(150) 및/또는 제2 절곡부(220)의 적어도 일부를 노출하도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 제1 외부리드(120)가 제1 내부리드(110)로부터 신장하여 굽어지도록 제1 절곡부(150)가 절곡되며, 제2 외부리드(230)가 제2 내부리드(210)로부터 신장하여 굽어지도록 제2 절곡부(220)가 절곡되므로, 제1 절곡부(150) 및/또는 제2 절곡부(220)의 적어도 일부는 밀봉 부재(710)에 의해 노출되는 것이 바람직하다. In addition, the sealing
도 8은 리드 프레임의 트리밍(trimming) 및 절곡 작업을 수행한 반도체 파워 모듈 패키지의 상면을 도해하는 평면도이고, 도 9는 도 8의 반도체 파워 모듈 패키지에서 제1 외부리드(120)가 노출된 측면을 도해하는 측면도이고, 도 10은 도 8의 반도체 파워 모듈 패키지에서 제2 외부리드(230)가 노출된 측면을 도해하는 측면도이다. FIG. 8 is a plan view illustrating a top surface of a semiconductor power module package in which trimming and bending of a lead frame are performed, and FIG. 9 is a side view of the first
도 9에서 도시된 좌표축은 지면(紙面)이 YZ평면이고, 지면 상에서 좌측 방향이 Y 방향, 지면 상에서 상측 방향이 Z 방향, 그리고 지면(紙面)에서 앞으로 나오는 방향이 X 방향임을 나타내고 있다. 또한, 도 10에서 도시된 좌표축은 지면(紙面)이 ZX 평면이고, 지면 상에서 우측 방향이 X 방향, 지면 상에서 상측 방향이 Z 방향, 그리고 지면(紙面)에서 앞으로 나오는 방향이 -Y 방향임을 나타내고 있다.The coordinate axis shown in FIG. 9 indicates that the ground is YZ plane, the left direction is Y direction on the ground, the upper direction is Z direction on the ground, and the X direction is forward direction from the ground. In addition, the coordinate axis shown in FIG. 10 indicates that the ground is the ZX plane, the right direction on the ground is the X direction, the upper direction on the ground is the Z direction, and the direction coming out of the ground is the -Y direction. .
도 6 내지 도 9를 참조하면, 신호용 리드 프레임(100)은 제1 외부리드(120)가 제1 내부리드(110)로부터 신장하여 굽어지도록 제1 절곡부(150)에서 절곡된다. 또한, 파워용 리드 프레임(200)은 제2 외부리드(230)가 제2 내부리드(210)로부터 신장하여 굽어지도록 제2 절곡부(220)에서 절곡된다. 6 to 9, the
한편, 신호용 리드 프레임(100)에서 복수개의 제1 외부리드(120)들을 개별적으로 구체화하기 위하여, 복수개의 제1 외부리드(120)들을 연결하는 연결부(도 1의 130)를 트리밍하여 제거한다. 마찬가지로, 파워용 리드 프레임(200)에서 복수개의 제2 외부리드(230)들을 개별적으로 구체화하기 위하여, 복수개의 제2 외부리드(230)들을 연결하는 연결부(도 2의 250)를 트리밍하여 제거한다. Meanwhile, in order to embody the plurality of first outer leads 120 separately in the
본원에 따른 반도체 파워 모듈 패키지의 제조방법에서 리드 프레임의 절곡 단계 후에 트리밍 단계가 수행될 수 있으나, 이와는 반대로 리드 프레임의 트리밍 단계 이후에 절곡 단계가 수행될 수도 있다. In the method of manufacturing a semiconductor power module package according to the present application, the trimming step may be performed after the bending step of the lead frame. On the contrary, the bending step may be performed after the trimming step of the lead frame.
한편, 도 9 및 도 10에서는, 밀봉 부재(710)가 상부 밀봉 부재(711) 및 하부 밀봉 부재(712)로 구성되는 것을 도시한다. 9 and 10 show that the sealing
도 11은 도 8의 반도체 파워 모듈 패키지(800)에서 제1 절곡부(150) 및 제2 외부리드(230)가 절곡된 구성을 도해하는 측면도이고, 도 12는 도 8의 반도체 파워 모듈 패키지(800)에서 제1 절곡부(150) 및 제2 외부리드(230)가 절곡된 구성을 도해하는 측단면도이다. 도 11 및 도 12에서 도시된 좌표축은 지면(紙面)이 YZ평면이고, 지면 상에서 우측 방향이 Y 방향, 지면 상에서 상측 방향이 Z 방향, 그리고 지면(紙面)에서 앞으로 나오는 방향이 X방향임을 나타내고 있다.FIG. 11 is a side view illustrating a configuration in which the first
도 11 및 도 12를 참조하면, 예시적으로, 파워용 리드 프레임(200)의 제2 외부리드(230)은 반도체 파워 모듈 패키지의 상측 방향(Z 방향)을 향할 수 있으며, 신호용 리드 프레임(100)의 제1 외부리드(120)은 반도체 파워 모듈 패키지의 하측 방향(-Z 방향)을 향할 수 있다. 그러나, 제1 외부리드(120) 및/또는 제2 외부리드(230)의 방향의 조합은 다양할 수 있다. 예를 들어, 제1 외부리드(120)가 Z 방향을 향하며 그리고 제2 외부리드(230)가 -Z 방향을 향할 수도 있다. 또한 제1 외부리드(120) 및 제2 외부리드(230)가 모두 동일한 방향을 향할 수도 있다.11 and 12, for example, the second
한편, 제1 외부리드(120)와 밀봉 부재(710), 특히 하부 밀봉 부재(712),는 제1 거리(W1) 만큼 서로 이격되도록 제1 절곡부(150)가 절곡될 수 있다. 상기 제1 거리(W1)는, 제1 외부리드(120)가 외부회로기판(도 13의 910)에 끼워질 때 밀봉 부재(710)에 가해지는 응력이 밀봉 부재(710)의 설계허용응력보다 작도록, 설정되는 것이 바람직하다. Meanwhile, the first
도 13은 제1 외부리드(120)가 외부회로기판(910)에 결합된 반도체 파워 모듈 패키지(900)의 단면을 도해하는 단면도이고, 도 14는 제1 외부리드(120)가 외부회로기판(910)에 결합되기 이전의 구성을 확대하여 도해하는 단면도이며, 도 15는 제1 외부리드(120)가 외부회로기판(910)에 결합된 구성을 확대하여 도해하는 단면도이다. FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a cross section of a semiconductor
도 14 및 도 15에서 도시된 좌표축은 지면(紙面)이 XZ평면이고, 지면 상에서 좌측 방향이 X 방향, 지면 상에서 상측 방향이 Z 방향, 그리고 지면(紙面)에서 앞으로 나오는 방향이 Y 방향임을 나타내고 있다.The coordinate axes shown in Figs. 14 and 15 indicate that the ground is the XZ plane, the left direction is the X direction on the ground, the upper direction is the Z direction on the ground, and the direction coming out of the ground is the Y direction. .
도 13을 참조하면, 신호용 리드 프레임(100)의 제1 외부리드(120)는 압입접속(press fit) 방식으로 외부회로기판(910)과 연결될 수 있으며, 파워용 리드 프레임(200)의 제2 외부리드(230)는 어플리케이션 단자(미도시)와 용접(welding) 방식으로 연결될 수 있다. Referring to FIG. 13, the first
도 14 및 도 15를 참조하면, 제1 외부리드(120)는 압입접속(press fit) 단자로 구성될 수 있다. 구체적으로, 제1 외부리드(120)는 몸체부(121), 접속공(C)을 사이에 두는 변형부들(122) 및 관통부(123)를 포함할 수 있다. 14 and 15, the first
한편, 외부회로기판(910)은 기판 몸체부(911)를 포함하며 그 내부를 높이 방향(Z 방향)으로 관통하는 관통홀(H)이 형성된다. 관통홀(H)이 형성되는 기판 몸체부(911)의 측벽 상에는 도전성 물질로 구성되는 도전성 측벽부(912)가 형성된다. Meanwhile, the
바람직하게는, 접속공(C)을 사이에 두는 변형부들(122) 사이의 폭(W2)은 관통홀(H)의 직경(W3)보다 더 크다. 따라서, 변형부들(122)이 관통홀(H) 내에 삽입되어 끼워지기 위해서는 제1 외부리드(120), 특히 변형부들(122),가 탄성을 가지는 물질로 구성되는 것이 바람직하며, 변형부들(122)은 관통홀(H)에 끼워져 변형될 수 있고 접속공(C)의 크기도 변형부들(122)의 삽입 이전보다 작아질 수 있다. 상기 변형은 탄성 변형 및/또는 소성 변형을 포함할 수 있다. Preferably, the width W2 between the
도 16 및 도 17은 도 15에서 개시된 외부회로기판과 제1 외부리드의 변형부들이 결합된 구성을 반도체 파워 모듈 패키지의 위에서 바라본 평단면도들이다. 도 16 및 도 17에서 도시된 좌표축은 지면(紙面)이 XY평면이고, 지면 상에서 좌측 방향이 X 방향, 지면 상에서 하측 방향이 Y 방향, 그리고 지면(紙面)에서 앞으로 나오는 방향이 Z 방향임을 나타내고 있다.16 and 17 illustrate planar cross-sectional views of a semiconductor power module package, in which the external circuit board and the deformation parts of the first external lead disclosed in FIG. 15 are combined. The coordinate axes shown in Figs. 16 and 17 indicate that the ground is XY plane, the left direction is X direction on the ground, the lower direction is Y direction on the ground, and the Z direction is forward direction from the ground. .
도 16을 참조하면, 도전성 측벽부(912)에 의해 형성되는 관통홀(H) 내에 제1 외부리드(120)의 변형부들(122)이 끼워져 변형된다. 그러나, 변형된 제1 외부리드(120)의 변형부들(122)은 서로 접촉하지는 않는다.Referring to FIG. 16, the
도 17을 참조하면, 도전성 측벽부(912)에 의해 형성되는 관통홀(H) 내에 제1 외부리드(120)의 변형부들(122)이 끼워져 변형되고, 변형된 제1 외부리드(120)의 변형부들(122)은 서로 접촉하도록 밀착된다. 변형부들(122)이 밀착되는 경우는 변형부들(122) 각각의 폭이 커서 접속공(C)이 상대적으로 작거나 또는 관통홀(H)의 직경이 상대적으로 작은 경우에 발생할 수 있다. Referring to FIG. 17, the
도 18은 히트 싱크가 부착된 반도체 파워 모듈 패키지의 단면을 도해하는 단면도이다. 18 is a cross-sectional view illustrating a cross section of a semiconductor power module package with a heat sink.
도 18을 참조하면, 하부 도전막 패턴(413)의 하면은 밀봉 부재(710)에 의해 노출되는데, 하부 도전막 패턴(413)의 상기 하면은 히트 싱크(1010)와 접촉되어 열방출을 더 효과적으로 수행할 수 있다. Referring to FIG. 18, the lower surface of the lower
도 19는 제1 외부리드(120)와 밀봉 부재(710) 사이의 이격 거리에 대한 다양한 경우들을 도시하는 단면도들이며, 도 20은 도 19의 경우들에서 각각 밀봉 부재에 인가되는 응력들을 도해하는 그래프이다. 도 19에서 도시된 좌표축은 지면(紙面)이 YZ평면이고, 지면 상에서 좌측 방향이 Y 방향, 지면 상에서 상측 방향이 Z 방향, 그리고 지면(紙面)에서 앞으로 나오는 방향이 -X 방향임을 나타내고 있다.FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating various cases of the separation distance between the first
도 19 및 도 20을 참조하면, 신호용 리드 프레임(100)의 제1 절곡부(150)에서 절곡되어 제1 외부리드(120)는 밀봉 부재, 특히 하부 밀봉 부재(712),와 소정의 거리만큼 이격되어 형성된다. 이 경우 상기 소정의 거리는 압입접속 단자로 구성되는 제1 외부리드(120)가 상기 외부회로기판의 관통홀에 끼워질 때 상기 밀봉 부재에 인가되는 응력이 상기 밀봉 부재의 설계허용응력보다 작도록 설정되는 것이 바람직하다. 19 and 20, the first
예를 들어, 실험례 A의 경우는 신호용 리드 프레임(100)의 제1 절곡부(150)에서 절곡되어 제1 외부리드(120)가 밀봉 부재, 특히 하부 밀봉 부재(712),와 1.8 mm(W4)만큼 이격되어 형성되며, 실험례 B의 경우는 신호용 리드 프레임(100)의 제1 절곡부(150)에서 절곡되어 제1 외부리드(120)가 밀봉 부재, 특히 하부 밀봉 부재(712),와 2.6 mm(W5)만큼 이격되어 형성된다. For example, in case of Experiment A, the first
도 20을 참조하면, 실험례 A 와 실험례 B의 경우에서, 압입접속 단자로 구성되는 제1 외부리드(120)가 상기 외부회로기판의 관통홀에 끼워지도록 삽입하는 힘(도 20에서 가로축의 값)이 증가할수록, 상기 밀봉 부재에 인가되는 응력(도 20에서 세로축의 값이며, 단위는 Mpa)도 증가하는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 20, in case of Experimental Example A and Experimental Example B, a force for inserting the first
예를 들어, 상기 밀봉 부재의 설계허용응력이 154MPa이라면, 압입접속 단자로 구성되는 제1 외부리드(120)가 상기 외부회로기판의 관통홀에 끼워지도록 삽입하는 힘은 약 120N 보다 작은 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 상기 밀봉 부재의 설계허용응력이 154MPa이라면, 안전 계수 20%를 반영하여, 압입접속 단자로 구성되는 제1 외부리드(120)가 상기 외부회로기판의 관통홀에 끼워지도록 삽입하는 힘은 약 100N 보다 작을 수 있다. For example, if the design allowable stress of the sealing member is 154 MPa, the force for inserting the first
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형이 가능하다. Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. .
100 : 신호용 리드 프레임
200 : 파워용 리드 프레임
110 : 제1 내부리드
150 : 제1 절곡부
120 : 제1 외부리드
210 : 제2 내부리드
220 : 제2 절곡부
230 : 제2 외부리드100: signal lead frame
200: lead frame for power
110: first internal lead
150: first bent portion
120: first external lead
210: second internal lead
220: second bent portion
230: second external lead
Claims (20)
상기 반도체 칩을 밀봉하는 밀봉 부재; 및
상기 반도체 칩에 전기적으로 연결되고, 상기 밀봉 부재로부터 부분적으로 노출되는 다수의 리드들;을 포함하고,
적어도 하나의 상기 리드는 말단부가 압입접속(press fit) 단자로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지.One or more semiconductor chips on a substrate;
A sealing member for sealing the semiconductor chip; And
And a plurality of leads electrically connected to the semiconductor chip and partially exposed from the sealing member.
At least one lead is a semiconductor power module package, characterized in that the distal end is composed of a press fit terminal.
상기 압입접속 단자와 결합하는 외부회로기판을 더 포함하며,
상기 외부회로기판은 높이 방향으로 상기 외부회로기판을 관통하는 관통홀을 가지며, 그리고,
상기 압입접속 단자는 상기 관통홀에 끼워져 상기 외부회로기판과 결합되는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지.The method of claim 1,
And an external circuit board coupled to the press-fit connection terminal.
The external circuit board has a through hole penetrating the external circuit board in a height direction, and
The press-fit terminal is inserted into the through hole and the semiconductor power module package, characterized in that coupled to the external circuit board.
상기 압입접속 단자는 접속공을 사이에 두는 변형부들을 포함하며,
상기 변형부들이 상기 관통홀에 끼워져 변형되는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지.The method of claim 2,
The press-fit terminal includes deformation parts that sandwich the connection hole,
And the deformation parts are inserted into the through holes and deformed.
상기 관통홀에 끼워져 변형되기 이전에 상기 접속공을 사이에 두는 상기 변형부들 사이의 폭은 상기 관통홀의 직경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지.The method of claim 3,
The semiconductor power module package according to claim 1, wherein a width between the deformable parts interposed between the connection holes before being inserted into the through hole is greater than a diameter of the through hole.
상기 변형부들은 상기 관통홀에 끼워져 변형되어 밀착되는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지.The method of claim 3,
The deformable portion is a semiconductor power module package, characterized in that the deformation is tightly fitted into the through-hole.
상기 압입접속 단자는 탄성을 가지는 전도성 물질을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지.The method of claim 3,
The press-fit terminal is a semiconductor power module package, characterized in that comprises a conductive material having an elastic.
상기 압입접속 단자는 구리 합금을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지.The method of claim 3,
The press-fit terminal is a semiconductor power module package, characterized in that comprising a copper alloy.
상기 압입접속 단자는 CuSn5 및 CuSn5 로 이루어지는 군으로부터 선택된 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지.The method of claim 3,
The press-fit terminal is a semiconductor power module package, characterized in that consisting of a material selected from the group consisting of CuSn5 and CuSn5.
말단부가 상기 압입접속 단자로 구성되는 상기 리드는 상기 밀봉 부재로부터 신장하여 절곡되며,
상기 절곡된 상기 리드와 상기 밀봉 부재는 제1 거리만큼 서로 이격되어 형성되며, 그리고
상기 제1 거리는, 상기 압입접속 단자가 상기 관통홀에 끼워질 때 상기 밀봉 부재에 인가되는 응력이 상기 밀봉 부재의 설계허용응력보다 작도록, 설정되는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지.The method of claim 2,
The lead whose end portion is constituted by the press-fit connection terminal is bent to extend from the sealing member,
The bent lead and the sealing member are formed spaced apart from each other by a first distance, and
And the first distance is set such that the stress applied to the sealing member when the press-fit connecting terminal is fitted into the through hole is smaller than the design allowable stress of the sealing member.
상기 다수의 리드들은 파워(Power) 리드들 및 신호(Signal) 리드들을 포함하여 구성되며, 그리고
상기 신호 리드들은 각각의 말단부가 외부회로기판과 결합되는 상기 압입접속 단자로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지.The method of claim 1,
The plurality of leads comprises power leads and signal leads, and
The signal leads are semiconductor power module package, characterized in that the end portion is composed of the press-fit connection terminal coupled to the external circuit board.
상기 파워 리드들은 각각의 말단부가 용접에 의하여 어플리케이션 단자와 결합되는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지.The method of claim 10,
The power leads are each semiconductor end module package, characterized in that each end is coupled to the application terminal by welding.
상기 파워 리드들은 전기 전도도가 75% IACS(International Annealed Copper Standard) 이상인 구리 합금을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지.The method of claim 10,
Wherein the power leads comprise a copper alloy having an electrical conductivity of at least 75% IACS (International Annealed Copper Standard).
상기 파워 리드들은 상기 기판과 솔더링 또는 와이어 본딩에 의해 전기적으로연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지.The method of claim 10,
And the power leads are electrically connected to the substrate by soldering or wire bonding.
상기 신호 리드들은 상기 기판과 솔더링 또는 와이어 본딩에 의해 전기적으로연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지.The method of claim 10,
And the signal leads are electrically connected to the substrate by soldering or wire bonding.
상기 기판은 DBC(Direct Bonding Copper) 기판, 인쇄 회로 기판(PCB), 연성인쇄 회로 기판(FPCB) 및 절연 금속 기판(IMS)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 기판인 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지.The method of claim 1,
The substrate is a semiconductor power module package, characterized in that the substrate selected from the group consisting of a DBC (Direct Bonding Copper) substrate, a printed circuit board (PCB), a flexible printed circuit board (FPCB) and an insulating metal substrate (IMS).
상기 기판의 하부에 접촉되는 히트싱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지.The method of claim 1,
And a heat sink in contact with the bottom of the substrate.
다수의 리드들을 포함하는 리드 프레임을 준비하는 단계;
상기 리드 프레임과 상기 반도체 칩을 전기적으로 연결시키는 단계; 및
상기 반도체 칩을 밀봉하는 단계;를 포함하며,
적어도 하나의 상기 리드는 외부회로기판과 결합하도록 말단부가 압입접속 단자로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지의 제조방법.Mounting at least one semiconductor chip on the substrate;
Preparing a lead frame including a plurality of leads;
Electrically connecting the lead frame and the semiconductor chip; And
Sealing the semiconductor chip;
The at least one lead is a manufacturing method of a semiconductor power module package, characterized in that the end portion is composed of a press-fit connection terminal to be coupled to the external circuit board.
상기 리드 프레임을 준비하는 단계는
제1 내부리드, 제1 절곡부 및 제1 외부리드를 포함하는 신호용 리드 프레임을 준비하는 단계;
제2 내부리드, 제2 절곡부 및 제2 외부리드를 포함하는 파워용 리드 프레임을 준비하는 단계; 및
상기 신호용 리드 프레임과 상기 파워용 리드 프레임을 결합하는 단계를 포함하며, 그리고
상기 제1 외부리드는 말단부가 상기 압입접속 단자로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지의 제조방법. The method of claim 17,
Preparing the lead frame
Preparing a signal lead frame including a first inner lead, a first bent portion, and a first outer lead;
Preparing a power lead frame including a second inner lead, a second bent portion, and a second outer lead; And
Coupling the signal lead frame and the power lead frame, and
The first external lead is a manufacturing method of a semiconductor power module package, characterized in that the end portion is composed of the press-fit connection terminal.
상기 반도체 칩을 밀봉하는 단계 이후에,
상기 제1 외부리드가 상기 제1 내부리드로부터 신장하여 굽어지도록 상기 제1 절곡부를 절곡하는 단계; 및
상기 제2 외부리드가 상기 제2 내부리드로부터 신장하여 굽어지도록 상기 제2 절곡부를 절곡하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지의 제조방법.The method of claim 18,
After sealing the semiconductor chip,
Bending the first bent portion such that the first outer lead extends and bends from the first inner lead; And
And bending the second bent portion such that the second outer lead extends and bends from the second inner lead.
상기 제1 외부리드와 상기 밀봉 부재는 제1 거리만큼 서로 이격되도록 상기 제1 절곡부를 절곡하며, 그리고
상기 제1 거리는, 상기 압입접속 단자가 상기 외부회로기판 내에 형성된 관통홀에 끼워질 때 상기 밀봉 부재에 가해지는 응력이 상기 밀봉 부재의 설계허용응력보다 작도록, 설정되는 것을 특징으로 하는 반도체 파워 모듈 패키지의 제조방법.The method of claim 19,
The first outer lead and the sealing member bend the first bent portion to be spaced apart from each other by a first distance, and
The first distance is set so that the stress applied to the sealing member when the press-fit connecting terminal is fitted into the through hole formed in the external circuit board is smaller than the designed allowable stress of the sealing member. Method of making the package.
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