KR20160027253A - 패키지 - Google Patents

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KR20160027253A
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connection terminal
electric circuit
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KR1020167004923A
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요시유키 구사노
무츠미 시마자키
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

패키지(1)는, 전기 회로를 내장한 본체(2)를 구비하어 구성된다. 본체(2)는, 예를 들면, 수지에 의해 몰드된 몰드부(9)를 갖고 구성된다. 본체(2)에는, 제 1 면(2a)으로부터 그 이면인 제 2 면(2b)에 관통하는 관통 구멍(3)이 형성되어 있다. 관통 구멍(3)의 내측에는, 본체(2)에 내장된 전기 회로와 전기적으로 접속되는 접속 단자(4)가 설치되어 있다. 접속 단자(4)는, 관통 구멍(3)에 삽입되는 삽입 대상(12)에 삽입 방향의 측방으로부터 접촉 가능하게 되어 있다.

Description

패키지{PACKAGE}
본 발명은, 반도체 소자나 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 등의 전기 회로를 내장한 패키지에 관한 것이다.
전기 회로를 내장하는 일반적인 패키지는, 반도체 소자 등의 전기 회로를 봉지한 본체와, 봉지된 내부의 전기 회로와 접속하는 본체로부터 돌출한 전극(리드 단자·솔더 볼·리드 프레임 등)을 구비하여 구성되어 있다. 이러한 패키지에는, 본체의 측면이나 실장면으로부터 돌출한 전극에 의해 기판에 실장되는 것이 있다.
기판에 실장된 패키지를, 다른 기판이나 외부 기기와 전기적으로 접속시키는 경우가 있다. 예를 들면, 패키지와는 별도로 기판에 실장된 커넥터나 케이블을 거쳐서 외부 기기와 접속시킨다. 이러한 경우, 커넥터나 케이블과 패키지를 접속하기 위해서 기판에 배선 패턴이 형성된다. 그 때문에, 실장 면적을 억제하는 것이 어려웠다. 또한, 고주파인 신호 전송에 있어서는, 배선 패턴의 개재에 의해, 전기적 부정합에 의한 신호 열화가 발생하는 경우가 있었다.
종래, 이러한 과제를 해결하는 것으로서, 예를 들면, 특허 문헌 1에는, 본체에 커넥터가 일체로 형성되고, 외부 기기 등과의 직접 접속이 가능하게 된 커넥터 일체형의 패키지가 개시되어 있다.
(선행 기술 문헌)
(특허 문헌)
특허 문헌 1 : 일본 특개평 제6－13480호 공보
그러나, 커넥터 일체형 패키지는, 외부로부터 핀 컨택트 등의 접속 단자에 의해 커넥터 부분에 압력이 가해진 경우, 본체에도 그 압력이 가해지기 쉬웠다. 그 때문에, 본체에 가해지는 응력에 의해 본체가 파손되거나, 기판의 실장 부분에 걸리는 응력에 의해 피로 파괴가 생기거나, 접속 불량이 발생한다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 실장 면적을 억제하면서, 외부 회로와의 접속에 의한 본체로의 응력 부하를 저감할 수 있는 패키지를 얻는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 제 1 면으로부터 그 이면인 제 2 면에 관통하는 관통 구멍이 형성됨과 아울러 전기 회로를 내장한 본체와, 관통 구멍의 내측에 설치되고, 본체에 내장된 전기 회로와 전기적으로 접속됨과 아울러, 관통 구멍에 삽입되는 삽입 대상에 삽입 방향의 측방으로부터 접촉 가능하게 된 접속 단자를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 패키지는, 실장 면적을 억제하면서, 외부 회로와의 접속에 의한 본체로의 응력 부하를 저감할 수 있다고 하는 효과를 얻는다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 패키지의 개략 구성을 나타내는 외관 사시도이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 II－II선에 따른 시시 단면도이다.
도 3은, 기판에 실장된 패키지의 관통 포트에 핀 컨택트가 삽입된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 패키지의 개략 구성을 나타내는 외관 사시도이다.
도 5는, 도 4에 나타내는 패키지의 평면도이다.
도 6은, 도 5에 나타내는 III 부분을 확대한 부분 확대도이다.
이하에, 본 발명에 따른 패키지의 실시 형태를 도면에 근거하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
(실시 형태 1)
도 1은, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 패키지의 개략 구성을 나타내는 외관 사시도이다. 도 2는, 도 1에 나타내는 II－II선에 따른 화살표 방향으로 본 단면도이다. 도 3은, 기판에 실장된 패키지의 관통 포트에 핀 컨택트가 삽입된 상태를 나타내는 단면도이다. 전기 회로를 내장한 패키지(1)는 본체(2)를 구비한다. 본체(2)는, 수지에 의해 몰드된 몰드부(9)를 갖고 구성된다.
본체(2)의 측방에는, 본체(2)의 내부로부터 돌출하는 전극(5)이 설치되어 있다. 본체(2)의 내부에는, 리드 프레임(7)상에 부착된 다이(8)가 설치되어 있다. 전극(5)은 본체(2)의 내부에서, 다이(8)상에 형성된 전기 회로와 본딩 와이어(6)를 거쳐서 접속되어 있다.
패키지(1)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 기판(10)의 일면에 형성된 배선 패턴(11)에 대해서 전극(5)을 납땜함으로써, 기판(10)상에 실장된다. 이에 의해, 패키지(1)에 내장된 전기 회로(다이(8))는, 기판(10)상에 형성된 배선 패턴(11)과 전기적으로 접속된다.
본체(2)에는, 그 표면(제 1 면)(2a)으로부터 이면(제 2 면)(2b)에 관통하는 관통 포트(관통 구멍)(3)가 형성되어 있다. 관통 포트(3)의 내측에는, 접속 단자(4)가 설치되어 있다. 접속 단자(4)는, 본체(2)의 내부에서, 다이(8)상에 형성된 전기 회로와 본딩 와이어(6)를 거쳐서 접속되어 있다.
또한, 관통 포트(3)는, 본체(2)의 사이즈나 내부 회로의 배치에 맞추어 복수 마련할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 2개의 관통 포트(3)를 마련하고 있지만, 1개만 설치해도 좋고, 3개 이상 설치해도 좋다.
관통 포트(3)에는, 도 3에 나타낸 바와 같이 핀 컨택트(삽입 대상)(12)가 삽입된다. 접속 단자(4)는, 관통 포트(3)의 내측에 설치되고, 핀 컨택트(12)의 삽입 방향(화살표 X로 나타내는 방향)의 측방으로부터, 핀 컨택트(12)에 접촉 가능하게 설치되어 있다.
또한, 접속 단자(4)는, 관통 포트(3)에 삽입된 핀 컨택트(12)에 대해서, 보다 확실하게 접촉할 수 있도록, 화살표 X로 나타내는 방향의 측방으로부터 핀 컨택트(12)에 대해서 바이어스 힘을 가하는 탄성 부재, 예를 들면, 판 스프링으로서 구성되어 있다. 접속 단자(4)는, 1개의 관통 포트(3)에 대해서 복수 설치되어도 좋고, 본 실시 형태 1에서는, 2개의 접속 단자(4)가 서로 대향하도록 설치되어 있다. 그 때문에, 관통 포트(3)에 삽입된 핀 컨택트(12)는, 접속 단자(4) 사이에 개재될 수 있게 된다.
여기서, 핀 컨택트(12)는, 패키지(1)와는 상이한 다른 기기나, 패키지(1)가 실장된 기판(10)과는 상이한 다른 기판에도 설치되어, 패키지(1)와의 전기적인 접속을 도모하기 위한 것이다. 그리고, 핀 컨택트(12)가 접속 단자(4)에 접촉함으로써, 접속 단자(4) 및 본딩 와이어(6)를 거쳐서, 핀 컨택트(12)와 패키지(1)에 내장된 전기 회로(다이(8))가 전기적으로 접속된다.
또한, 접속 단자(4)는, 관통 포트(3)의 내측에 수납 가능한 크기로 형성되어 있다. 그리고, 접속 단자(4)는, 관통 포트(3)로부터 본체(2)의 표면(2a)측에도 이면(2b)측에도 돌출하지 않도록 설치되어 있다.
이상 설명한 바와 같이, 패키지(1)를 기판(10)에 실장한 후, 핀 컨택트(12)를 거쳐서 외부 기기와의 접속을 도모할 수 있도록, 본체(2)에 형성된 관통 포트(3)에 핀 컨택트(12)를 삽입한 경우에도, 핀 컨택트(12)가 관통 포트(3)를 관통하므로, 본체(2)에 직접 응력이 걸리기 어렵다.
따라서, 접속 시의 응력에 의한 패키지(1) 그 자체의 파손이나, 전극(5)에 의한 기판 실장 부분에 걸리는 응력에 따른 피로 파괴에 의한 접속 불량의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 직접 패키지(1)와 외부 기기를 접속할 수 있으므로, 부품 사이를 접속하기 위한 기판(10)상으로의 패턴 형성의 생략이나, 별도의 커넥터 실장의 생략이 가능해져, 실장 면적의 억제를 도모함과 아울러, 전기적 부정합에 의한 신호 열화를 억제할 수 있다.
또한, 접속 단자(4)는, 화살표 X로 도시하는 방향의 측방으로부터 핀 컨택트(12)에 대해서 바이어스 힘을 가하므로, 접속 단자(4)를 보다 확실하게 핀 컨택트(12)에 접촉시킬 수 있어, 접촉 불량의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 접속 단자(4)는, 관통 포트(3)로부터 본체(2)의 표면(2a)측에도 이면(2b)측에도 돌출하지 않도록 설치되어 있으므로, 관통 포트(3)의 내측에 접속 단자(4)를 마련함으로써 패키지(1) 전체의 두께가 커져 버리는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태 1에서는, 패키지(1)로서 SOP 타입의 표면 실장형 패키지를 예로 들어 설명하고 있지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, QFP 타입이나 BGA 타입인 것에 본 실시 형태 1에서 설명한 구성을 적용해도 좋고, 그 외의 패키지에 대해서 본 실시 형태 1에서 설명한 구성을 적용해도 상관없다.
(실시 형태 2)
도 4는, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 패키지의 개략 구성을 나타내는 외관 사시도이다. 도 5는, 도 4에 나타내는 패키지의 평면도이다. 또한, 상기 실시 형태와 마찬가지의 구성에 대해서는, 마찬가지의 부호를 부여하여 상세한 설명을 생략한다.
본 실시 형태 2에서는, 4개의 관통 포트(3)를 본체(2)에 형성하고, 그들 관통 포트(3)를 격자 형상으로 균등 배치하고 있다. 관통 포트(3)는, 관통 포트(3)의 중심끼리의 거리, 즉, 포트 배치 피치(13)가 2.54mm나 1.27mm라고 하는 소정의 규격에 준한 사이즈로 되도록 배치되어 있다.
이와 같이, 포트 배치 피치(13)를 규격에 준한 사이즈로 함으로써, 핀 헤더와 같은 범용적인 커넥터를 구비하는 외부 기기 등과의 직접적인 접속이 가능해진다. 또한, 관통 포트(3)의 수는, 본체(2)의 사이즈나 내부 회로의 배치에 맞추어 적절히 변경 가능하다.
도 6은, 도 5에 나타내는 III 부분을 확대한 부분 확대도이다. 본 실시 형태 2에서도 실시 형태 1과 마찬가지로 2개의 접속 단자(4)가 서로 대향하도록 설치되어 있다. 그리고, 접속 단자(4)끼리의 거리, 즉, 단자간 거리(14)가 일반적으로 이용되는 핀 헤더의 핀 지름(0.4mm~0.6mm) 미만으로 되도록 설정되어 있다.
이에 의해, 일반적인 핀 헤더를 갖는 핀 컨택트(12)이면, 접속 단자(4)로부터의 바이어스 힘을 확실하게 핀 컨택트(12)측에 가할 수 있어, 핀 컨택트(12)와 접속 단자(4)를 보다 확실하게 전기적으로 접속시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태 2에서는, 패키지(1)로서 SOP 타입의 표면 실장형 패키지를 예로 들어 설명하고 있지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, QFP 타입이나 BGA 타입인 것에 본 실시 형태 2에서 설명한 구성을 적용해도 좋고, 그 외의 패키지에 대해서 본 실시 형태 2에서 설명한 구성을 적용해도 상관없다.
(산업상의 이용 가능성)
이상과 같이, 본 발명에 따른 패키지는, 전기 회로를 내장하는 패키지에 유용하고, 특히, 외부 기기 등과의 직접 접속이 도모되는 패키지에 적합하다.
1 : 패키지 2 : 본체
2a : 표면(제 1 면) 2b : 이면(제 2 면)
3 : 관통 포트(관통 구멍) 4 : 접속 단자
5 : 전극 6 : 본딩 와이어
7 : 리드 프레임 8 : 다이
9 : 몰드부 10 : 기판
11 : 배선 패턴 12 : 핀 컨택트(삽입 대상)
13 : 포트 배치 피치 14 : 단자간 거리
X : 화살표

Claims (4)

  1. 제 1 면으로부터 그 이면인 제 2 면에 관통하는 관통 구멍이 형성된 본체와,
    상기 본체의 내부에 마련된 리드 프레임과,
    상기 리드 프레임상에 마련된 전기 회로와,
    상기 관통 구멍의 내측에 설치되고, 상기 전기 회로와 전기적으로 접속됨과 아울러, 상기 관통 구멍에 삽입되는 삽입 대상에 삽입 방향의 측방으로부터 접촉 가능하게 되고, 삽입 방향의 측방으로부터 상기 삽입 대상을 향해 바이어스 힘을 가하는 탄성 부재인 접속 단자와,
    상기 전기 회로와 전기적으로 접속되고, 상기 관통 구멍의 관통 방향과 수직인 방향으로 상기 본체로부터 돌출하는 전극
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 패키지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접속 단자는, 상기 본체의 제 1 면측에도 제 2 면측에도 돌출하지 않도록 상기 관통 구멍의 내측에 수용되는 것을 특징으로 하는 패키지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체에는, 복수의 상기 관통 구멍이 형성되고,
    상기 관통 구멍끼리가 2.54㎜ 피치 또는 1.27㎜ 피치로 배치되는 것을 특징으로 하는 패키지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통 구멍의 내측에는 적어도 1 세트의 접속 단자가 대향하도록 설치되고,
    대향하는 상기 접속 단자끼리의 거리는, 0.4㎜ 이상이고 0.6㎜ 미만으로 설정되는 것을 특징으로 하는 패키지.
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