KR20130124856A - 반도체 소자 리드프레임 및 이를 이용한 반도체 소자 패키지 - Google Patents

반도체 소자 리드프레임 및 이를 이용한 반도체 소자 패키지 Download PDF

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한재관
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Abstract

리드 프레임 및 이를 채용한 반도체 소자 패키지가 개시된다. 개시된 리드프레임은 반도체 소자가 탑재될 수 있는 내부 공간을 갖는 패키지 몸체와 상기 반도체 소자에 전압을 인가하기 위해 마련된 것으로, 패키지 몸체 내부에 임베드되며, 반도체 소자의 탑재 영역이 구비된 내부리드와, 패키지 몸체 밖으로 돌출되며 인쇄회로기판에 접촉하기 위한 접촉부를 갖는 외부리드를 포함하는 리드부 및 상기 외부리드를 지지하기 위한 지지구조물을 포함한다.

Description

반도체 소자 리드프레임 및 이를 이용한 반도체 소자 패키지 {Leadframe and semiconductor device package employing the same}
본 개시는 반도체 소자를 탑재하는데 사용되는 반도체 소자 리드프레임 및 이를 이용한 반도체 소자 패키지에 관한 것이다.
반도체 소자 패키지는 내부에 반도체 칩을 탑재하고 칩과 리드를 연결하며 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, 이하 PCB)에 부착이 가능하도록 제작된 소자이다. 이는 반도체 칩을 외부 환경으로부터 보호하고 단자를 PCB에 전기적으로 연결시키며, 칩에서 발생되는 열을 외부로 전달하는 기능을 수행한다.
반도체 소자 패키징을 위하여, 반도체 소자가 탑재되는 것으로, 반도체 소자의 양극에 전압인가를 위해 외부 전압원과 연결되는 리드를 가지는 리드 프레임에 대한 다양한 설계가 제시되고 있다. 이러한, 리드 프레임 설계에 있어서, 반도체 소자 패키지가 PCB에 용이하게 장착될 수 있는지 여부 및 반도체 소자 패키지의 사이즈 등이 고려되어야 하며, 특히, 반도체 소자 패키지가 선별 분류 작업 및 포장공정 작업을 거쳐서 최종 제품이 되기까지 전기적 접합부의 신뢰성을 고려한 구조의 설계가 필요하다.
본 개시는 외부 리드의 변형이 방지되는 구조를 갖는 리드프레임 및 이를 이용한 반도체 소자 패키지를 제공한다.
일 유형에 따르는 리드 프레임은 반도체 소자가 탑재될 수 있는 내부 공간을 갖는 패키지 몸체; 상기 반도체 소자에 전압 인가를 위해 마련되는 것으로, 상기 패키지 몸체 내부에 임베드되며, 상기 반도체 소자의 탑재영역이 구비된 내부 리드와, 상기 내부 리드와 연결되고 상기 패키지 몸체 밖으로 돌출되며 인쇄회로기판(PCB)에 접촉하기 위한 접촉부를 갖는 외부 리드를 포함하는 리드부; 및 상기 패키지 몸체의 외측부에 형성되어 상기 외부 리드를 지지하는 지지구조물;을 포함한다.
상기 리드부는 서로 이격된 제1리드부와 제2리드부를 포함하며, 상기 제1리드부는 제1내부리드와 제1외부리드로 이루어지고, 상기 제2리드부는 제2내부리드와 제2외부리드로 이루어지며, 상기 제1외부리드와 상기 제2외부리드는 상기 패키지 몸체의 외측면을 따라 굴곡진 형상을 가질 수 있다.
상기 패키지 몸체의 외측면은 좌측면; 상기 좌측면과 마주하는 우측면; 상기 좌측면과 상기 우측면을 연결하는 정면; 상기 정면과 마주하는 배면;및 상기 좌측면과 상기 우측면을 연결하고 상기 정면과 상기 배면을 연결하는 바닥면;을 포함할 수 있다.
상기 제1외부리드는 상기 좌측면에서 돌출되고 굴곡되어 상기 좌측면이 상기 바닥면과 만나는 좌측면의 단부까지 연장되고, 상기 좌측면의 단부에서 좌측면과 멀어지는 방향으로 굴곡되며, 상기 제2외부리드는 상기 우측면에서 돌출되고 굴곡되어 상기 우측면이 상기 바닥면과 만나는 우측면의 단부까지 연장되고, 상기 우측면의 단부에서 우측면과 멀어지는 방향으로 굴곡되는 형상을 가질 수 있다.
상기 지지구조물은 상기 좌측면에서 돌출되어 상기 배면을 연장하는 면과 상기 제1외부리드 사이에 배치되는 제1돌기와, 상기 우측면에서 돌출되어 상기 배면을 연장하는 면과 상기 제2외부리드 사이에 배치되는 제2돌기를 포함할 수 있다.
상기 제1외부리드는 상기 좌측면에서 돌출되고 굴곡되어 상기 정면까지 신장되고, 상기 제2외부리드는 상기 우측면에서 돌출되고 굴곡되어 상기 정면까지 신장되는 형상을 가질 수 있다.
상기 지지구조물은 상기 정면에서 돌출되어 상기 바닥면을 연장하는 면과 상기 제1외부리드 사이에 배치되는 제1돌기와, 상기 정면에서 돌출되어 상기 바닥면을 연장하는 면과 상기 제2외부리드 사이에 배치되는 제2돌기를 포함할 수 있다.
상기 제1외부리드는 상기 좌측면에서 돌출되고 굴곡되어 상기 바닥면까지 신장되고, 상기 제2외부리드는 상기 우측면에서 돌출되고 굴곡되어 상기 바닥면까지 신장되는 형상을 가질 수 있다.
상기 지지구조물은 상기 바닥면에서 돌출되어 상기 배면을 연장하는 면과 상기 제1외부리드 사이에 배치되는 제1돌기와, 상기 바닥면에서 돌출되어 상기 배면을 연장하는 면과 상기 제2외부리드 사이에 배치되는 제2돌기를 포함할 수 있다.
상기 리드부는 {구리(Cu), 알루미늄(Al),은(Ag),금(Au)}으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나의 금속을 포함할 수 있다.
상기 지지구조물은 상기 외부 리드와 소정의 간격을 두고 상기 외부 리드와 나란히 배치될 수 있다.
상기 지지구조물은 상기 접촉부 보다 돌출되지 않게 형성될 수 있다.
상기 패키지 몸체는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로 이루어질 수 있다.
일 유형에 따르는 반도체 소자 패키지는 반도체 소자; 반도체 소자가 탑재될 수 있는 내부 공간을 갖는 패키지 몸체; 상기 반도체 소자에 전압 인가를 위해 마련되는 것으로, 상기 패키지 몸체 내부에 임베드되며, 상기 반도체 소자의 탑재영역이 구비된 내부 리드와, 상기 내부 리드와 연결되고 상기 패키지 몸체 밖으로 돌출되며 인쇄회로기판(PCB)에 접촉하기 위한 접촉부를 갖는 외부 리드를 포함하는 리드부; 및 상기 패키지 몸체의 외측부에 형성되어 상기 외부 리드를 지지하는 지지구조물;을 포함한다.
상기 패키지 몸체의 외측면은 좌측면; 상기 좌측면과 마주하는 우측면; 상기 좌측면과 상기 우측면을 연결하는 정면; 상기 정면과 마주하는 배면; 및 상기 좌측면과 상기 우측면을 연결하고 상기 정면과 상기 배면을 연결하는 바닥면;을 포함하며, 상기 리드부는 서로 이격된 제1리드부와 제2리드부를 포함하며, 상기 제1리드부는 제1내부리드와 제1외부리드로 이루어지고, 상기 제2리드부는 제2내부리드와 제2외부리드로 이루어지며, 상기 제1외부리드와 상기 제2외부리드는 상기 패키지 몸체의 외측면을 따라 굴곡진 형상을 갖으며, 상기 제1외부리드는 상기 좌측면에서 돌출되고 굴곡되어 상기 정면까지 신장되고, 상기 제2외부리드는 상기 우측면에서 돌출되고 굴곡되어 상기 정면까지 신장되는 형상을 가질 수 있다.
상기 지지구조물은 상기 정면에서 돌출되어 상기 바닥면을 연장하는 면과 상기 제1외부리드 사이에 배치되는 제1돌기와, 상기 정면에서 돌출되어 상기 바닥면을 연장하는 면과 상기 제2외부리드 사이에 배치되는 제2돌기를 포함할 수 있다.
상기 반도체 소자는 발광소자일 수 있다.
반도체 소자 패키지는 상기 발광소자로부터 발광되는 빛의 색을 조절하기 위해 상기 발광소자의 적어도 일면에 형성되는 형광체; 및 상기 발광소자를 보호하기 위해 상기 발광소자 및 상기 형광체를 덮는 봉지재;를 포함할 수 있다.
상기 제1내부리드 및 제2내부리드 중 하나는 상기 발광소자의 P전극에, 다른 하나는 상기 발광소자의 N전극에 각각 접촉될 수 있다.
상기 외부 리드는 {구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au)}으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나의 금속을 포함할 수 있다.
상기 지지구조물은 상기 외부 리드의 한 측면에 배치될 수 있다.
상기 지지구조물은 상기 외부 리드의 접촉부보다 돌출되지 않게 형성될 수 있다.
상기 패키지 몸체는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로 이루어질 수 있다.
상술한 리드 프레임을 이용한 반도체 소자 패키지는 패키지 몸체에 돌기(Stopper)를 형성하고 있어 대량 생산 과정 중 발생하는 외력에 의한 외부리드의 변형을 감소시킨다. 따라서, 공정 수율이 향상되고 이로 인해 생산단가의 감소효과가 있다. 또한, 반도체 소자 패키지가 PCB에 장착될 때 위치 불량이 적어지는 효과가 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 리드 프레임의 사시도이다.
도 1b는 도1a의 실시예에 따른 리드 프레임의 AA' 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리드 프레임의 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리드 프레임의 부분 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 실시예에 따른 리드 프레임의 AA' 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 반도체 소자의 다양한 형태에 따른, 본 발명의 반도체 소자 패키지의 다양한 실시예들을 보인다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
본 명세서에서 리드프레임 또는 반도체 소자 패키지의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 방향과 위치관계는 도면에 기재된 것을 기준으로 하고, 방향과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우 관련 도면을 참조하도록 한다.
도1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 리드 프레임의 사시도이다. 도1b는 도1a의 실시예에 따른 리드프레임의 AA' 단면도이다.
도1a 및 도1b를 참조하면, 리드 프레임(100)은 반도체 소자(미도시)가 탑재될 수 있는 내부 공간을 갖는 패키지 몸체(110); 상기 반도체 소자에 전압 인가를 위해 마련되는 것으로, 패키지 몸체(110) 내부에 임베드되며, 상기 반도체 소자의 탑재영역이 구비된 내부 리드와, 상기 내부 리드와 연결되고 패키지 몸체(110) 밖으로 돌출되며 인쇄회로기판(PCB)에 접촉하기 위한 접촉부를 갖는 외부 리드를 포함하는 리드부; 및 상기 패키지 몸체의 외측부에 형성되어 상기 외부 리드를 지지하기는 지지구조물;을 포함한다.
패키지 몸체(110)는 패키지 내부에 장착될 반도체 소자를 보호하고 고정하기 위해 마련된다. 또한, 패키지 몸체(110)는 반도체 소자에 전압인가를 위한 리드부를 고정 지지하는 역할도 한다.
패키지 몸체(110)는 전기절연성이 있고 사출성형이 가능한 소재로 이루어질 수 있는데, 예를 들어, 액정 폴리머, 폴리프탈아미드 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등, 종래부터 알려져 있는 모든 열가소성 수지로 이루어질 수 있다.
또한, 패키지 몸체(110)는 열경화성 수지로도 이루어질 수 있다. 예를 들어, 패키지 몸체(110)는 에폭시 수지, 아미노 수지, 페놀 수지, 폴리에스테르 수지 등의 소재로 이루어질 수 있다.
또한, 그리고, 패키지 몸체(110)의 형상은 반도체 소자의 용도 및 설계에 따라 육면체, 원기둥, 다각기둥 등 다양한 형상을 가질 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
도 1a 및 도 1b의 실시예의 경우는 패키지 몸체(110)의 예시적인 한 형상으로, 패키지 몸체(110)의 외측면은 좌측면(110a); 좌측면(110a)과 마주하는 우측면(110b); 좌측면(110a)과 우측면(110b)을 연결하는 정면(110c); 정면(110c)과 마주하는 배면(110e); 및 좌측면(110a)과 우측면(110b)을 연결하고 정면(110c)과 배면(110e)을 연결하는 바닥면(110d);을 포함하는 형상을 가질 수 있다.
리드부는 서로 이격된 제1리드부(120)와 제2리드부(130)를 포함하며, 상기 제1리드부(120)는 제1내부리드(122)와 제1외부리드(121)로 이루어지고 상기 제2리드부(130)는 제2내부리드(132)와 제2외부리드(131)로 이루어지며 제1외부리드(121)와 제2외부리드(131)는 패키지 몸체(110)의 외측면을 따라 굴곡진 형상을 가질 수 있다. 제1내부리드(122) 및 제2내부리드(132)는 패키지 몸체(110) 내부에서 반도체 소자와 연결되고, 제1외부리드(121)및 제2외부리드(131)은 패키지 몸체(110) 밖으로 돌출된다.
이러한 리드부는 반도체 소자에 전원을 공급하는 역할과 함께 반도체 소자에서 발생하는 열을 방출하는 기능도 한다. 따라서, 제1,2리드부(120)(130)는 전기 전도성 및 열 전도성이 좋은 재질, 예를 들어, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au) 또는 구리나 알루미늄에 은도금 또는 금도금을 한 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 리드부는 단층 또는 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지 않는다.
제1외부리드(121) 및 제2외부리드(131)는 PCB에 장착되어 전원을 공급받는 역할을 한다. 이때, 제1외부리드(121) 및 제2외부리드(131)는 패키지 전체의 사이즈 축소화 및 PCB에서의 위치 조정 등의 요소에 따라 다양한 형태로 구부러질 수 있다. 따라서, 외부리드는 구부러짐이 가능한 연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 한편, 외부리드의 길이나 폭, 두께는 반도체 소자의 활용도에 따라 달라질 수 있다.
도1a및 1b를 참조하면, 제1외부리드(121)는 패키지 몸체(110)의 좌측면(110a)에서 돌출되고 굴곡되어 좌측면(110a)이 바닥면(110d)과 만나는 좌측면(110a)의 단부까지 연장되고, 다시 좌측면(110a)의 단부에서 좌측면(110a)과 멀어지는 방향으로 굴곡되며, 상기 제2외부리드(131)는 패키지 몸체(110)의 우측면(110b)에서 돌출되고 굴곡되어 우측면(110b)이 바닥면(110d)과 만나는 우측면(110b)의 단부까지 연장되고, 다시 우측면(110b)의 단부에서 우측면(110b)과 멀어지는 방향으로 굴곡되는 형상을 갖는다.
이 경우, 제1외부리드의 접촉부(120a) 및 제2외부리드의 접촉부(130a)는 패키지 몸체(110)의 바닥면(110d)를 연장하는 면에 배치하게 되어, 패키지 몸체(110)의 바닥면(110d)이 PCB에 장착되는 면이 된다. 즉, 제1접촉부(120a) 및 제2접촉부(130a)가 PCB와 전기적으로 연결되어 전압을 공급받게 된다.
지지구조물은 외부리드가 외부적인 충격에 의해서 변형되는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기 지지구조물은 패키지 몸체(110)와 일체형으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 지지구조물은 패키지 몸체(110)로부터 돌출되는 돌기의 형상을 가질 수 있다.
도 1a 및 도 1b을 참조하면, 제1돌기(141)는 제1외부리드(121)의 변형을 방지하기 위한 것이며, 제2돌기(142)는 제2외부리드(131)의 변형을 방지하기 위한 것이다. 여기서, 외부적인 충격은, 예를 들면, 양산과정 중 패키지의 공정 검토 단계, 이송 단계 및 포장 단계 등에서 발생할 수 있다.
제1돌기(141)는 패키지 몸체(110)에서 돌출되어 패키지 몸체(110)의 배면(110e)을 연장하는 면과 제1외부리드(121) 사이 또는 패키지 몸체(110) 정면(110c)을 연장하는 면과 제1외부리드(121) 사이, 또는 양쪽에 모두 배치될 수 있다. 또한, 제2돌기(142)는 패키지 몸체(110)에서 돌출되어 패키지 몸체(110)의 배면(110e)을 연장하는 면과 제2외부리드(131) 사이 또는 패키지 몸체의 정면(110c)을 연장하는 면과 제2외부리드(131) 사이, 또는 양쪽에 모두 배치될 수 있다.
돌기는 외부리드의 최종적인 형태를 고려하여 형성되는 것이 바람직하며, 돌기와 외부리드의 간격은 공정상의 오차를 고려하여 최소한으로 배치하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 제1돌기(141)와 제1외부리드(121)의 간격 및/또는 제2돌기(142)와 제2외부리드(131)의 간격은 0.1mm~0.3mm사이의 수치일 수 있다.
또한, 돌기는 외부리드가 PCB에 장착되는 면인 외부리드 접촉면보다 돌출되어 형성되지 않는 것이 바람직하다. 즉, 제1돌기(141)의 바닥면은 제1외부리드(121)의 접촉면(120a)과 나란하거나 인입되어 형성되고, 제2돌기(142)의 바닥면은 제2외부리드(131)의 접촉면(130a)과 나란하거나 인입되어 형성되는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리드프레임(200)의 사시도이다.
도면에서, 제1외부리드(221)는 패키지 몸체(110)의 좌측면(110a)에서 돌출되고 굴곡되어 정면(110c)까지 신장되고, 제2외부리드(231)는 패키지 몸체(110)의 우측면(110b)에서 돌출되고 굴곡되어 정면(110c)까지 신장되는 형태로 되어 있다.
좀 더 자세히 살펴보면, 제1외부리드(221)는 패키지 몸체(110)의 좌측면(110a)의 하부에서 돌출되고 굴곡되어 좌측면(110a)를 따라 좌측면(110a)의 상부까지 연장된 후, 좌측면(110a)의 상부에서 다시 굴곡되어 패키지 몸체(110)의 좌측면(110a)과 정면(110c)이 만나는 단부까지 연장되고 상기 단부에서 다시 굴곡되어 패키지 몸체(110)의 정면(110c)을 따라 신장되는 형태로 되어 있다.
또한, 제2외부리드(231)는 패키지 몸체(110)의 우측면(110b)의 하부에서 돌출되고 굴곡되어 우측면(110b)를 따라 우측면(110b)의 상부까지 연장된 후, 우측면(110b)의 상부에서 다시 굴곡되어 패키지 몸체(110)의 우측면(110b)과 정면(110c)이 만나는 단부까지 연장되고 상기 단부에서 다시 굴곡되어 패키지 몸체(110)의 정면(110c)을 따라 신장되는 형태로 되어 있다.
이러한 구조는 리드프레임의 정면에 구비된 외부단자가 PCB에 장착되는 경우에 이루어질 수 있다. 따라서, PCB와 접촉되는 제1외부리드의 접촉부(220a) 및 제2외부리드의 접촉부(230a)는 리드프레임의 정면(110c)에 배치된다.
이러한 구조에서, 제1돌기(241)는 제1외부리드를 지지할 수 있도록 패키지 몸체(110)의 정면(110c)에서 돌출되어, 바닥면(110d)을 연장하는 면과 제1외부리드(221) 사이에 배치된다. 마찬가지로, 제2돌기(242)는 제2외부리드를 지지할 수 있도록 패키지 몸체(110)의 정면(110c)에서 돌출되어, 바닥면(110d)을 연장하는 면과 제2외부리드(231) 사이에 배치된다.
외부리드와 돌기의 간격은 공정상의 오차를 고려하여 최소한으로 배치된다. 또한, 제1돌기(241) 및 제2돌기(242)는 각각 제1외부리드의 접촉면(220a) 및 제2외부리드의 접촉면(230a)보다 돌출되지 않고 거의 나란하게 배치된다.
도 3a은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리드프레임(300)의 부분사시도이다. 도 3b는 도 3a의 실시예에 따른 리드프레임의 AA' 단면도이다.
도면에서, 제1외부리드(321)는 패키지 몸체(110)의 좌측면(110a)에서 돌출되고 굴곡되어 패키지 몸체(110)의 바닥면(110d)까지 신장되고, 제2외부리드(331)는 패키지 몸체(110)의 우측면(110b)에서 돌출되고 굴곡되어 패키지 몸체(110)의 바닥면(110d)까지 신장되는 형태로 되어 있다.
좀 더 자세히 살펴보면, 제1외부리드(321)는 패키지 몸체(110)의 좌측면(110a)에서 돌출된 후, 패키지 몸체(110)의 바닥면(110d)을 향해 굴곡되고 좌측면(110a)과 바닥면(110d)이 만나는 단부까지 연장되며, 상기 단부에서 다시 굴곡되어 패키지 몸체의 바닥면(110d)을 따라 신장되는 형태로 되어 있다.
또한, 제2외부리드(331) 패키지 몸체(110)의 우측면(110b)에서 돌출된 후, 패키지 몸체(110)의 바닥면(110d)을 향해 굴곡되고 우측면(110a)과 바닥면(110d)이 만나는 단부까지 연장되며, 상기 단부에서 다시 굴곡되어 패키지 몸체의 바닥면을 따라 신장되는 형태로 되어 있다.
이러한 구조는 리드프레임의 바닥면이 PCB에 장착되는 경우에 이루어질 수 있다. 이러한 구조에서, 제1돌기(341)는 제1외부리드를 보호, 지지할 수 있도록 패키지 몸체(110)의 정면(110c)이 연장된 면과 제1외부리드(321) 사이 또는 패키지 몸체(110)의 배면(110e)이 연장된 면과 제1외부리드(321) 사이, 또는 양쪽에 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제2돌기(342)는 제2외부리드를 보호, 지지할 수 있도록 패키지 몸체(110)의 정면(110c)이 연장된 면과 제2외부리드(331) 사이 또는 패키지 몸체(110)의 배면(110e)이 연장된 면과 제2외부리드(331) 사이, 또는 양쪽에 배치될 수 있다.
또한, 제1돌기(341)및 제2돌기(342)는 각각 제1외부리드(321)의 접촉면(320a) 및 제2외부리드(331)의 접촉면(330a)보다 돌출되지 않고 거의 나란하게 배치된다.
제1외부리드(321)의 접촉면(320a)과 제2외부리드(331)의 접촉면(330a)의 패키지 몸체의 바닥면(110d)으로 부터의 높이는 거의 일치하도록 형성하는 것이 바람직하다.
상기 리드 프레임은 반도체 소자 패키지의 대량 생산을 위해 압축 금형 및 사출 성형으로 제작될 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 상기 리드 프레임 제작 방법에 대해서 한정하지는 않는다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 의한 반도체 소자 패키지의 개략적인 구조를 보인다.
도 4를 참조하면, 반도체 소자 패키지(400)는 리드 프레임(100) 및 리드 프레임에 탑재된 반도체 소자를 포함한다. 도면에서, 리드 프레임(100) 내부에 반도체 소자 중 하나인 LED(light emitting diode)(410)가 장착되어 있다. LED칩(410)은 다양한 화합물 반도체의 P,N 접합구조를 발광구조로 채용하며, 그 재질에 따라 청색, 녹색, 적색 등을 발광하도록 구성된다. 또한, 다양한 색을 발광하기 위해 형광층이 코팅된 구조일 수 있다. 또한, 반도체 소자 패키지에는 상기 LED칩(410)을 보호하고 빛을 투과시켜 외부로 빛을 방출하기 위한 봉지재가 형성될 수 있다. 봉지재의 재질은, 예를 들면 실리콘이나 내열 에폭시일 수 있다.
도 4의 경우, LED칩(410)은 die bonding으로 리드프레임(100)에 장착되며, LED칩(410)의 제1전극(411)은 제1내부리드(122)와 연결되며, 제2전극(412)은 제2내부리드(132)와 와이어본딩으로 연결된다. 제1전극(411) 및 제2전극(412)는 P전극 또는 N전극이 될 수 있다.
도 5의 경우, LED칩(510)은 die bonding으로 리드프레임(100)에 장착되며, LED칩(510)의 제1전극(511)및 제2전극(512)는 각각 제1내부리드(122)및 제2내부리드(132)와 와이어본딩으로 연결된다.
도 6의 경우, LED칩(610)의 제1전극(611)및 제2전극(612)는 각각 제1내부리드(122)및 제2내부리드(132)와 플립칩 본딩으로 연결된다.
반도체 소자 패키지(400)는 리드 프레임(100)의 일 형태를 예시하여, LED칩(410)이 접합된 것으로 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것이고, 다른 반도체 소자를 채용하는 것도 가능하며, 전술한 리드프레임(100,200,300)들 중 어느 하나의 리드프레임 또는 본 발명에 따른 다른 리드 프레임의 형태를 채용하는 것이 가능하다.
이러한 본원 발명인 리드 프레임 및 이를 이용한 반도체 소자 패키지는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
100,200,300...리드 프레임
110...패키지 몸체
110a...좌측면 110b...우측면
110c...정면 110d...바닥면
110e...배면
120...제1리드부 130...제2리드부
121,221,321...제1외부리드 131,231,331...제2외부리드
122,222,322...제1내부리드 132,232,332...제2내부리드
120a,220a,320a...제1접촉부 130a,230a,330a...제2접촉부
141,241,341...제1돌기(Stopper) 142,242,342...제2돌기(Stopper)
400,500,600...반도체 소자 패키지
410,510,610...LED칩
411,511,611...제1전극 412,512,612...제2전극

Claims (23)

  1. 반도체 소자가 탑재될 수 있는 내부 공간을 갖는 패키지 몸체;
    상기 반도체 소자에 전압 인가를 위해 마련되는 것으로, 상기 패키지 몸체 내부에 임베드되며, 상기 반도체 소자의 탑재영역이 구비된 내부 리드와, 상기 내부 리드와 연결되고 상기 패키지 몸체 밖으로 돌출되며 인쇄회로기판(PCB)에 접촉하기 위한 접촉부를 갖는 외부 리드를 포함하는 리드부; 및
    상기 패키지 몸체의 외측부에 형성되어 상기 외부 리드를 지지하는 지지구조물;을 포함하는 리드프레임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리드부는
    서로 이격된 제1리드부와 제2리드부를 포함하며,
    상기 제1리드부는 제1내부리드와 제1외부리드로 이루어지고,
    상기 제2리드부는 제2내부리드와 제2외부리드로 이루어지며,
    상기 제1외부리드와 상기 제2외부리드는 상기 패키지 몸체의 외측면을 따라 굴곡진 형상을 갖는 리드 프레임.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 패키지 몸체의 외측면은
    좌측면;
    상기 좌측면과 마주하는 우측면;
    상기 좌측면과 상기 우측면을 연결하는 정면;
    상기 정면과 마주하는 배면; 및
    상기 좌측면과 상기 우측면을 연결하고 상기 정면과 상기 배면을 연결하는 바닥면;을 포함하는 리드 프레임.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1외부리드는 상기 좌측면에서 돌출되고 굴곡되어 상기 좌측면이 상기 바닥면과 만나는 상기 좌측면의 단부까지 연장되고, 상기 좌측면의 단부에서 상기 좌측면과 멀어지는 방향으로 다시 굴곡되며,
    상기 제2외부리드는 상기 우측면에서 돌출되고 굴곡되어 상기 우측면이 상기 바닥면과 만나는 상기 우측면의 단부까지 연장되고, 상기 우측면의 단부에서 상기 우측면과 멀어지는 방향으로 굴곡되는 리드부를 포함하는 리드 프레임.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지지구조물은
    상기 좌측면에서 돌출되어 상기 배면을 연장하는 면과 상기 제1외부리드 사이에 배치되는 제1돌기와,
    상기 우측면에서 돌출되어 상기 배면을 연장하는 면과 상기 제2외부리드 사이에 배치되는 제2돌기를 포함하는 리드프레임.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1외부리드는 상기 좌측면에서 돌출되고 굴곡되어 상기 정면까지 신장되고,
    상기 제2외부리드는 상기 우측면에서 돌출되고 굴곡되어 상기 정면까지 신장되는 리드부를 포함하는 리드 프레임.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 지지구조물은
    상기 정면에서 돌출되어 상기 바닥면을 연장하는 면과 상기 제1외부리드 사이에 배치되는 제1돌기와,
    상기 정면에서 돌출되어 상기 바닥면을 연장하는 면과 상기 제2외부리드 사이에 배치되는 제2돌기를 포함하는 리드프레임.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제1외부리드는 상기 좌측면에서 돌출되고 굴곡되어 상기 바닥면까지 신장되고,
    상기 제2외부리드는 상기 우측면에서 돌출되고 굴곡되어 상기 바닥면까지 신장되는 리드부를 포함하는 리드 프레임.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 지지구조물은
    상기 바닥면에서 돌출되어 상기 배면을 연장하는 면과 상기 제1외부리드 사이에 배치되는 제1돌기와,
    상기 바닥면에서 돌출되어 상기 배면을 연장하는 면과 상기 제2외부리드 사이에 배치되는 제2돌기를 포함하는 리드프레임.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리드부는 {구리(Cu), 알루미늄(Al),은(Ag),금(Au)}으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나의 금속을 포함하는 리드 프레임.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지구조물은 상기 외부 리드와 소정의 간격을 두고 상기 외부 리드와 나란히 배치되는 리드 프레임.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지구조물은 상기 접촉부보다 돌출되지 않게 형성되는 리드 프레임.
  13. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패키지 몸체는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로 이루어진 리드 프레임.
  14. 반도체 소자;
    반도체 소자가 탑재될 수 있는 내부 공간을 갖는 패키지 몸체;
    상기 반도체 소자에 전압 인가를 위해 마련되는 것으로, 상기 패키지 몸체 내부에 임베드되며, 상기 반도체 소자의 탑재영역이 구비된 내부 리드와, 상기 내부 리드와 연결되고 상기 패키지 몸체 밖으로 돌출되며 인쇄회로기판(PCB)에 접촉하기 위한 접촉부를 갖는 외부 리드를 포함하는 리드부; 및
    상기 패키지 몸체의 외측부에 형성되어 상기 외부 리드를 지지하는 지지구조물;을 포함하는 반도체 소자 패키지.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 패키지 몸체의 외측면은 좌측면; 상기 좌측면과 마주하는 우측면; 상기 좌측면과 상기 우측면을 연결하는 정면; 상기 정면과 마주하는 배면;및 상기 좌측면과 상기 우측면을 연결하고 상기 정면과 상기 배면을 연결하는 바닥면;을 포함하며,
    상기 리드부는 서로 이격된 제1리드부와 제2리드부를 포함하며, 상기 제1리드부는 제1내부리드와 제1외부리드로 이루어지고, 상기 제2리드부는 제2내부리드와 제2외부리드로 이루어지며, 상기 제1외부리드와 상기 제2외부리드는 상기 패키지 몸체의 외측면을 따라 굴곡진 형상을 갖으며,
    상기 제1외부리드는 상기 좌측면에서 돌출되고 굴곡되어 상기 정면까지 신장되고,
    상기 제2외부리드는 상기 우측면에서 돌출되고 굴곡되어 상기 정면까지 신장되는 리드부를 포함하는 반도체 소자 패키지.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 지지구조물은
    상기 정면에서 돌출되어 상기 바닥면을 연장하는 면과 상기 제1외부리드 사이에 배치되는 제1돌기와,
    상기 정면에서 돌출되어 상기 바닥면을 연장하는 면과 상기 제2외부리드 사이에 배치되는 제2돌기를 포함하는 반도체 소자 패키지.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 반도체 소자는 발광소자인 반도체 소자 패키지.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 발광소자로부터 발광되는 빛의 색을 조절하기 위해 상기 발광소자의 적어도 일면에 형성되는 형광체; 및
    상기 발광소자를 보호하기 위해 상기 발광소자 및 상기 형광체를 덮는 봉지재;를 포함하는 반도체 소자 패키지.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제1내부리드 및 제2내부리드 중 하나는 상기 발광소자의 P전극에, 다른 하나는 상기 발광소자의 N전극에 각각 접촉된 반도체 소자 패키지.
  20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 리드는 {구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au)}으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나의 금속을 포함하는 반도체 소자 패키지.
  21. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지구조물은 상기 외부 리드의 한 측면에 배치되는 반도체 소자 패키지.
  22. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지구조물은 상기 외부 리드의 접촉부보다 돌출되지 않게 형성되는 반도체 소자 패키지.
  23. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패키지 몸체는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로 이루어지는 반도체 소자 패키지.
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