KR20160044953A - 반도체 패키지 모듈 - Google Patents

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이강현
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Abstract

본 발명의 반도체 패키지 모듈은 기판에 탑재되는 하나 이상의 전자부품; 상기 전자부품을 내부에 수용한 상태로 상기 기판에 탑재되는 쉴드 캔; 및 상기 전자부품과 상기 쉴드 캔 사이에 배치되어 상기 쉴드 캔의 휨 변형에 의한 충격을 흡수하도록 구성되는 완충 부재;를 포함한다.

Description

반도체 패키지 모듈{Semiconductor Package Module}
본 발명은 쉴드 캔과 반도체 소자 간의 충돌로 인한 불량률을 최소화할 수 있는 반도체 패키지 모듈에 관한 것이다.
반도체 패키지 모듈은 하나 이상의 전자부품이 기판에 탑재된 구조를 갖는다. 이러한 구조의 반도체 패키지 모듈은 탑재된 전자부품을 보호하기 위한 쉴드 캔을 별도로 구비한다.
쉴드 캔은 전자부품을 내부에 수용하는 형태로 기판에 탑재된다. 쉴드 캔은 상당한 크기를 가지므로, 쉴드 캔의 내부면과 전자부품은 대체로 접촉하지 않는다. 그런데 반도체 패키지 모듈의 박형화가 요구됨에 따라 쉴드 캔의 높이가 점차 낮아지고 있다. 이러한 쉴드 캔 크기의 변화는 쉴드 캔과 전자부품의 충돌 확률을 증가시켜 반도체 패키지 모듈의 불량이 야기하는 문제점이 있다.
따라서, 쉴드 캔과 전자부품의 충돌로 인한 불량을 최소화할 수 있는 반도체 패키지 모듈의 개발이 요청된다.
참고로, 반도체 패키지 모듈과 관련된 선행기술로는 특허문헌 1이 있다.
JP 2009-277910 A
본 발명은 상기와 같은 점을 해소하기 위한 것으로서, 쉴드 캔과 전자부품의 충돌을 최소화할 수 있도록 구성된 반도체 패키지 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈은 쉴드 캔의 일면 또는 전자부품의 일 면에 완충 부재를 형성하여 쉴드 캔과 전자부품의 충돌로 인한 불량률을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 반도체 패키지 모듈의 수율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈의 단면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 반도체 패키지 모듈이 외부 충격에 의해 변형된 상태를 나타낸 단면도이고,
도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈의 단면도이고,
도 4는 도 3에 도시된 반도체 패키지 모듈의 A-A 단면도이고,
도 5는 본 발명의 제3실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈의 단면도이고,
도 6은 본 발명의 제4실시 에에 따른 반도체 패키지 모듈의 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1을 참조하여 본 발명의 제1실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈을 설명한다.
반도체 패키지 모듈(100)은 기판(110), 하나 이상의 전자부품(120, 130)을 포함한다. 일 예로, 반도체 패키지 모듈(100)은 복수의 전자부품(120, 130)이 기판(110)에 탑재된 형태일 수 있다.
기판(110)은 경성 기판일 수 있다. 일 예로, 기판(110)은 외부 충격에 의해 휨 변형이 거의 발생하지 않도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판(110)은 다수의 연성 기판이 적층된 형태로 이루어질 수도 있다.
기판(110)은 절연재질로 이루어질 수 있다. 일 예로, 기판(110)은 플라스틱 등의 재질로 이루어질 수 있다. 그러나 기판(110)의 재질이 플라스틱으로 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 기판(110)은 세라믹 등의 재질로 변경될 수도 있다.
기판(110)에는 하나 이상의 회로 패턴이 형성될 수 있다. 일 예로, 기판(110)의 일 면 또는 내부에는 복수의 전자부품(120, 130)을 연결하도록 구성된 회로 패턴이 형성될 수 있다.
전자부품(120, 130)은 기판(110)에 소정의 패턴에 따라 탑재될 수 있다. 일 예로, 전자부품(120, 130)은 기판(110)의 회로 패턴에 의해 연결 또는 분리되도록 탑재될 수 있다.
전자부품(120, 130)은 서로 다른 기능을 하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 제1전자부품(120)은 전기적 신호를 능동적으로 처리하는 주문형 반도체 소자이고, 제2전자부품(130)은 제1전자부품의 기능을 보조하는 수동소자일 수 있다.
전자부품(120, 130)은 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 제1전자부품(120)은 제1높이(h1)를 가지며, 제2전자부품(130)은 제2높이(h2)를 가질 수 있다. 참고로, 첨부된 도 1에서는 제1전자부품(120)이 제2전자부품(130)보다 큰 것으로 도시되어 있다. 그러나 본 실시 예는 이와 반대의 경우도 포함할 수 있다.
반도체 패키지 모듈(100)은 전자부품(120, 130)을 유해 전자파로부터 보호하는 쉴드 캔(140)을 포함한다. 일 예로, 기판(110)에는 복수의 전자부품(120, 130)을 내부에 수용하도록 구성된 쉴드 캔(140)이 탑재될 수 있다.
쉴드 캔(140)은 유해 전자파를 용이하게 차단할 수 있도록 금속 재질로 제작될 수 있다. 그러나 쉴드 캔(140)의 재질이 금속으로 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 쉴드 캔(140)은 금속 분말을 포함한 합성 수지 재질로 제작될 수도 있다. 쉴드 캔(140)은 기판(110)에 의해 접지될 수 있다. 일 예로, 쉴드 캔(140)의 적어도 일 부분은 기판(110)의 접지 패드와 연결될 수 있다.
쉴드 캔(140)은 수정의 높이(h3)로 형성될 수 있다. 일 예로, 기판(110)의 일면(도 1 기준으로 상면)으로부터 쉴드 캔(140)의 하면까지의 제3높이(h3)는 제1전자부품(120)의 제1높이(h1)보다 클 수 있다.
한편, 소형 반도체 패키지 모듈은 쉴드 캔(140)의 제3높이(h3)와 제1전자부품(120)의 제1높이(h1) 차이가 매우 작으므로, 쉴드 캔(140)의 탑재 공정에서 발생하는 충격이나 기타 외부 충격에 의해 쉴드 캔(140)과 전자부품(120, 130)이 충돌할 수 있다. 이 경우, 정밀한 전자부품(120, 130)은 충격에 의해 파손될 수 있다.
이에 본 실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈(100)은 상기 문제점을 해소하기 위한 구성으로 완충 부재(150)를 더 포함한다. 일 예로, 제1전자부품(120)의 일 면(도 1 기준으로 상면)에는 고체 상태 또는 반고체 상태의 완충 부재(150)가 형성될 수 있다. 부연 설명하면, 완충 부재(150)는 반도체 패키지 모듈(100)의 조립 공정과정에서 반고체 상태 또는 겔 상태로 존재하다가 반도체 패키지 모듈(100)의 완성상태에서 고체 상태로 경화될 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 일 예로, 완충 부재(150)는 열 경화성 수지로 제작될 수 있다.
완충 부재(150)는 대체로 높은 포아송비를 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 일 예로, 완충 부재(150)는 합성 수지 등과 같이 압축률이 우수한 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 완충 부재(150)는 비전도성 재질로 이루어질 수 있다. 일 예로, 완충 부재(150)는 전기전도도가 낮은 비금속 재질로 이루어질 수 있다.
완충 부재(150)는 소정의 높이로 형성될 수 있다. 일 예로, 완충 부재(150)의 높이(h)는 제3높이(h3)와 제1높이(h1) 간의 높이 편차(h3-h1)와 대체로 동일한 크기로 결정될 수 있다. 그러나 완충 부재(150)의 높이(h)가 전술된 수치범위로 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 완충 부재(150)의 높이(h)는 상기 높이 편차보다 크거나 또는 작을 수 있다. 전자는 쉴드 캔(140)의 휨 변형을 능동적으로 억제하는데 유리하고, 후자는 공차범위의 쉴드 캔(140)을 탑재하는데 유리할 수 있다.
완충 부재(150)는 열도전성 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 전자부품(120, 130)으로부터 방출되는 열은 완충 부재(150)를 통해 쉴드 캔(140)으로 전달될 수 있다.
완충 부재(150)는 전자부품(120, 130) 중 쉴드 캔(140)과 가장 가깝게 배치되는 전자부품(120)에 형성될 수 있다. 일 예로, 완충 부재(150)는 상대적으로 큰 크기를 갖는 제1전자부품(120)에 형성될 수 있다.
아울러, 완충 부재(150)는 쉴드 캔(140)의 변형에 따른 변위가 가장 큰 부분에 형성될 수 있다. 일 예로, 완충 부재(150)는 쉴드 캔(140)의 면적 중심과 대체로 마주하는 부분에 위치한 전자부품에 형성될 수 있다.
다음에서는 도 2를 참조하여 제1실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈의 사용 예를 설명한다.
본 실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 쉴드 캔(140)의 변형에 따른 충격을 흡수할 수 있다. 일 예로, 완충 부재(150)는 쉴드 캔(140)과 전자부품(120) 간의 직접적인 접촉을 방해하면서 쉴드 캔(140)에 의한 충격을 흡수할 수 있다.
다음에서는 다른 실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈을 설명한다. 참고로, 이후의 설명에서 전술된 실시 예와 동일한 구성요소는 전술된 실시 예와 동일한 도면부호를 사용하고, 이들 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3을 참조하여 본 발명의 제2실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈을 설명한다.
제2실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈(100)은 완충 부재(150)의 형성 위치에 있어서 구별될 수 있다. 예를 들어, 완충 부재(150)는 기판(110)에 위치될 수 있다. 일 예로, 완충 부재(150)는 쉴드 캔(140)의 면적 중심과 마주하는 기판(110)의 일 지점에 형성될 수 있다. 다만, 상기 지점에 전자부품(120, 130)이 탑재된 경우에는 해당 지점과 가장 인접한 지점에 형성될 수 있다. 다른 예로, 완충 부재(150)는 전자부품(120)과 전자부품(130) 사이에 위치될 수 있다. 다만, 전자부품(120)과 전자부품(130) 사이에 충분한 공간이 없는 경우에는 전자부품(120)의 일 측에 형성될 수도 있다.
아울러, 제2실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈(100)은 완충 부재(150)의 형상에 있어서 구별될 수 있다. 예를 들어, 완충 부재(150)는 상당한 높이(h)로 형성될 수 있다. 일 예로, 완충 부재(150)는 전자부품(120, 130)과 대체로 동일한 높이(h)로 형성될 수 있다. 다른 예로, 완충 부재(150)는 전자부품(120, 130)들보다 높게 형성될 수 있다. 이 경우, 완충 부재(150)는 기판(110)의 상면으로부터 쉴드 캔(140)의 하면까지의 높이(h3)와 대체로 동일한 높이(h)로 형성될 수 있다.
도 4를 참조하여 제2실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈의 A-A 단면 구조를 설명한다.
제2실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈(100)은 복수의 완충 부재(150)를 포함할 수 있다. 일 예로, 완충 부재(150)는 도 4에 도시된 바와 같이 기판(110)의 일 방향을 따라 소정의 간격을 두고 형성될 수 있다. 이러한 구조의 반도체 패키지 모듈(100)은 쉴드 캔(140)의 탄성 변형에 따른 충격을 경감시키는데 유리할 수 있다. 다른 예로, 완충 부재(150)는 전자기판(120)의 둘레를 따라 형성될 수 있다. 이러한 구조의 반도체 패키지 모듈(100)은 전자부품(120)을 보호하는데 유리할 수 있다.
도 5를 참조하여 본 발명의 제3실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈을 설명한다.
본 실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈(100)은 여러 유형의 완충 부재(150: 152, 154)를 구비한다는 점에서 구별될 수 있다. 예를 들어, 반도체 패키지 모듈(100)은 기판(110)에 형성되는 제1유형의 완충 부재(152)와 전자부품(120)에 형성되는 제2유형의 완충 부재(154)를 모두 포함할 수 있다.
본 실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈(100)은 완충 부재(150)에 의한 충격 흡수 효과를 극대화시키는데 유리할 수 있다.
도 6을 참조하여 본 발명의 제4실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈을 설명한다.
본 실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈(100)은 완충 부재(150)의 형성 위치에 있어서 구별될 수 있다. 예를 들어, 완충 부재(150)는 가장 작은 높이(h2)를 갖는 전자부품(130)에 형성될 수 있다. 아울러, 완충 부재(150)는 상당한 높이(h)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 완충 부재(150)는 가장 큰 높이(h1)를 갖는 전자부품(120)의 위쪽으로 돌출될 수 있는 높이(h)를 가질 수 있다. 일 예로, 완충 부재(150)의 높이(h)는 h1 - h2 보다 클 수 있다.
본 실시 예에 따른 반도체 패키지 모듈(100)은 전자부품(120)에 완충 부재(150)를 형성할 수 없거나(예를 들어, 전자부품(120)이 매우 정밀한 부품인 경우) 또는 기판(110)에 완충 부재(150)를 형성할 충분한 공간이 없는 경우에 유리할 수 있다.
본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전술된 실시형태에 기재된 다양한 특징사항은 그와 반대되는 설명이 명시적으로 기재되지 않는 한 다른 실시형태에 결합하여 적용될 수 있다.
100 반도체 패키지 모듈
110 기판
120 제1전자 부품
130 제2전자 부품
140 쉴드 캔
150 완충 부재

Claims (6)

  1. 기판에 탑재되는 하나 이상의 전자부품;
    상기 전자부품을 내부에 수용한 상태로 상기 기판에 탑재되는 쉴드 캔; 및
    상기 전자부품과 상기 쉴드 캔 사이에 배치되어 상기 쉴드 캔의 휨 변형에 의한 충격을 흡수하도록 구성되는 완충 부재;
    를 포함하는 반도체 패키지 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 완충 부재는 상기 쉴드 캔의 면적 중심과 가장 가깝게 배치된 전자부품에 형성되는 반도체 패키지 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 완충 부재는 상기 쉴드 캔의 하면과 가장 근접하게 배치되는 전자부품에 형성되는 반도체 패키지 모듈.
  4. 기판에 탑재되는 하나 이상의 전자부품;
    상기 전자부품을 내부에 수용한 상태로 상기 기판에 탑재되는 쉴드 캔; 및
    상기 기판과 상기 쉴드 캔 사이에 배치되어 상기 쉴드 캔의 휨 변형에 의한 충격을 흡수하도록 구성되는 완충 부재;
    를 포함하는 반도체 패키지 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 완충 부재는 상기 기판의 일 면에서 상기 쉴드 캔의 면적 중심과 가장 가까운 지점에 형성되는 반도체 패키지 모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 완충 부재는 상기 기판과 마주하는 상기 쉴드 캔의 일면까지 길게 연장되도록 형성되는 반도체 패키지 모듈.
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