KR20180039121A - 고전압 애플리케이션을 위한 몰딩 바디 및 몰딩 바디를 구비한 전기 디바이스 - Google Patents

고전압 애플리케이션을 위한 몰딩 바디 및 몰딩 바디를 구비한 전기 디바이스 Download PDF

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다린 글렌
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비쉐이 데일 일렉트로닉스, 엘엘씨
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Abstract

전기 콤포넌트를 수용하는 리브형 몰딩 바디를 포함하는 전기 디바이스가 제공된다. 리브형 몰딩 바디는 표면의 적어도 일부를 따라 복수의 리브를 갖는 적어도 하나의 표면 또는 부분을 포함한다. 전기 콤포넌트는 수동 또는 능동 전기 콤포넌트가 될 수 있다. 전기 콤포넌트는 리드 프레임에 접속되고 리브형 몰딩 바디로 몰딩될 수 있다.

Description

고전압 애플리케이션을 위한 몰딩 바디 및 몰딩 바디를 구비한 전기 디바이스
본 출원은, 전체가 참조로서 여기에 포함되고, 2015년 8월 7일에 출원된 미국 가출원 62/202,580의 이익을 주장한다.
본 발명은 고전압 애플리케이션을 위한 몰딩 바디(molded body)에 패키징된 전기 콤포넌트를 포함하는 전기 디바이스, 특히 리브형 몰딩 바디(ribbed molded body)를 구비한 전기 콤포넌트에 관한 것이다.
다수의 전기 콤포넌트는 몰딩 패키지로 형성되는 전기 콤포넌트와 같은 몰딩 바디를 구비한 디바이스로서 이용 가능하다.
예컨대, 수동 콤포넌트는 몰딩 디바이스(molded device)로 형성될 수 있다. 몰딩된 수동 디바이스는 편평한 측면을 갖는 편평한 직사각 형태의 패키지 또는 바디(body)로 미리 몰딩되어 있다. 이러한 디바이스의 예는 Vishay Dale이 WSR, WSC, WSF 및 PSF라는 명칭으로 VISHAY® 권선 및 금속 막 저항기로 제공한 것이다. 이러한 디바이스는 도 21a 내지 도 21h의 실시예에 도시된 바와 같이 전체적으로 직사각형 케이스를 갖는다. 도시된 바와 같은 몰딩된 수동 디바이스는 전체적으로 편평한 외측 표면을 포함한다.
내부적으로, 몰딩된 수동 디바이스는 하나 이상의 수동 엘리먼트, 예컨대 하나 이상의 저항기, 커패시터 및/또는 인덕터를 수용한다. 저항성 엘리먼트와 같은 수동 엘리먼트는 리드 프레임(lead frame)에 용접되거나 납땜될 수 있다. 이어서, 저항성 엘리먼트 및 리드 프레임 어셈블리는 직사각형 패키지 또는 바디로 몰딩된다. 언급한 바와 같이, 외측 표면은 일반적으로, 예컨대 다수의 평면을 갖는 편평한 표면이다. 리드(lead)는 패키지의 단부 표면 주위에 형성되어 표면 실장 디바이스를 형성할 수 있다.
다수의 수동 엘리먼트는 애플리케이션 요건에 따라 패키지의 리드에 부착될 수 있다. 이러한 패키지를 위한 하나의 용도는, 예컨대 몰딩된 칩 디바이더(molded chip divider)와 같은 것이 될 수 있다. 다양한 타입의 다이오드, 반도체, 정류기, 트랜지스터, 및 집적회로와 같은 능동 전기 콤포넌트도 몰딩 디바이스로서 형성될 수 있다. 이러한 몰딩 능동 디바이스는 전체적으로 편평한, 직사각형 또는 둥근 표면을 가진 몰딩 바디를 사용할 수 있다.
고전압 애플리케이션에서 성능을 향상시킬 수 있는 바디 형상을 갖는 전기 콤포넌트용 몰딩 바디가 요구된다.
일반적으로, 본 발명은 전기 콤포넌트를 위한 리브형 몰딩 바디를 포함하는 전기 디바이스에 관한 것이고, 리브형 몰딩 바디는 적어도 하나의 표면 또는 적어도 그 표면의 일부를 따라 복수의 리브(rib)를 구비한 부분을 포함한다. 리브형 몰딩 바디 디자인은 바디의 리브형 부분 또는 부분들의 상이한 측면 상의 리드 사이의 표면 거리를 증가시키는 기능을 한다.
본 발명의 양태에서, 형성된 리브를 구비한 리브형 몰딩 바디는 수동 콤포넌트 또는 능동 콤포넌트가 될 수 있는 전기 콤포넌트를 수용한다. 전기 콤포넌트는 리드 프레임에 부착될 수 있다. 예컨대, 표면 실장 디바이스를 형성하기 위해, 리드 프레임은, 리브형 몰딩 바디 외측으로 연장되고 리브형 몰딩 바디 주위로 만곡되는 리드를 구비할 수 있다. 전기 콤포넌트는 리브형 몰딩 바디로 오버 몰딩되기 전에 프리 몰딩되거나(pre-molded) 코팅될 수 있다.
본 발명에 다른 리브형 몰딩 바디의 하나 이상의 표면 또는 부분은 리브를 포함할 수 있다. 본 발명의 양태에서, 본 발명의 리브형 몰딩 바디만이 몰딩 바디의 부분을 따라 리브를 구비한다. 리브형 몰딩 바디는 넌리브형(non-ribbed) 또는 편평한 표면 또는 부분을 더 가질 수 있다.
전기 콤포넌트를 수용하는 리브형 몰딩 바디를 포함하는 전기 디바이스를 제조하는 방법도 제공된다.
유리한 특징들은 단지 예시적인 방식으로 설명되며, 본 발명을 임의의 방식 또는 형태로 제한하려는 것은 아니다. 본 발명은 첨부된 도면의 실시형태를 참조하여 실시예로서 추가적인 특징 및 이점과 관련하여 이하에서 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 실시형태의 상부 전방 측면 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 상부 후방 측면 사시도를 나타낸다.
도 3은 도 1의 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 하부 제1 측면 사시도를 나타낸다.
도 4는 도 1의 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 하부 제2 측면 사시도를 나타낸다.
도 5는 도 1의 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 하부 평면도를 나타낸다.
도 6은 도 1의 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 상부 평면도를 나타낸다.
도 7은 도 1에 도시된 리브형 몰딩 바디의 내부로 몰딩되는 리드 프레임, 리드 및 전기 콤포넌트의 상부 제1 측면 사시도를 나타낸다.
도 8은 도 7의 리드 프레임, 리드 및 전기 콤포넌트의 상부 제2 측면 사시도를 나타낸다.
도 9는 도 1의 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 제1 측면도를 나타낸다.
도 10은 도 1의 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 부분적 투명한 제1 측면도를 나타낸다.
도 11은 도 1의 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 리브형 섹션의 세부 사시도를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 실시형태에 따른 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 상부 제1 측면 사시도를 나타낸다.
도 13은 도 12에 따른 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 하부 제1 측면 사시도를 나타낸다.
도 14는 도 12의 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 하부 평면도를 나타낸다.
도 15은 도 12의 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 상부 평면도를 나타낸다.
도 16은 도 12의 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 리브형 부분의 세부 제1 측면 상부 사시도를 나타낸다.
도 17a는 본 발명에 따른 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 실시형태의 상부 후방 측면 사시도를 나타낸다.
도 17b는 도 17a의 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 상부 전방 측면 사시도를 나타낸다.
도 18은 도 17a의 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 하부 전방 측면 사시도를 나타낸다.
도 19a는 본 발명에 따른 리브형 몰딩 바디로 사용하기 위한 리드 프레임에 부착된 반도체의 실시형태의 전방 측면 상부 사시도를 나타낸다.
도 19b는 도 19a의 리드 프레임에 부착된 반도체의 후방 측면 상부 사시도를 나타낸다.
도 20a는 본 발명에 따른 리브형 몰딩 바디로 사용하기 위한 리드 프레임에 부착된 다이오드의 후방 측면 상부 사시도를 나타낸다.
도 20b는 도 20a의 리드 프레임에 부착된 다이오드의 전방 측면 상부 사시도를 나타낸다.
도 21a 내지 도 21h는 다양한 각도에서 편평한 표면을 갖는 몰딩 바디를 가진 예시적 전기 콤포넌트를 나타낸다.
도 22는 본 발명에 따른 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 실시형태를 위한 예시적 제조 프로세스를 나타내는 플로우 차트이다.
본 발명은 고전압 애플리케이션에 사용하기 위한 리브형 몰딩 바디의 적어도 부분 또는 표면을 따라 하나 이상의 또는 복수의 리브를 포함하는 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트에 관한 것이다. 리브형 몰딩 바디는 고전압 애플리케이션에서의 성능을 향상시킬 수 있다.
본 명세서에 제공된 설명은 통상의 기술자가 설명된 실시형태를 만들고 사용할 수 있게 하기 위한 것이다. 그러나, 다양한 수정, 균등물, 변형, 조합 및 대안이 용이하게 통상의 기술자에게 명백하게 될 것이다. 임의의 그리고 이러한 모든 수정, 변형, 균등물, 조합 및 대안은 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 사상 및 범위 내에 있는 것으로 의도된다.
특정 용어는 편의상 다음의 설명에서 사용되며 제한적이지 않다. 용어 "우측", "좌측", "상부"및 "하부"는 도면이 참조되는 방향을 지정한다. 청구 범위 및 명세서의 대응 부분에서 사용되는 "하나(a 및 one)"라는 단어는 특별히 언급되지 않는 한, 언급된 하나 이상의 아이템을 포함하는 것으로 정의된다. 이 용어는 특별히 언급한 단어, 그 파생어 및 유사한 의미의 단어를 포함한다. A, B 또는 C와 같은 2개 이상의 아이템의 리스트가 뒤에 오는 구 "적어도 하나"는 A, B 또는 C 중 임의의 개별 항목뿐만 아니라 그 조합을 의미한다.
도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 고전압 애플리케이션을 위한 리브형 몰딩 바디에 둘러싸인 전기 콤포넌트를 포함하는 전기 디바이스(1)(때로는, 본 발명의 콘텍스트에서 "몰딩 디바이스"로도 지칭됨)는, 디바이스의 리브형 몰딩 바디(9)의 외측 표면과 같은 리브형 몰딩 바디(9)의 적어도 일부를 따라 이어지고(running) 그리고/또는 그 내부에 형성된 하나 이상의 또는 복수의 리브(8)를 포함한다. 리브형 몰딩 바디(9)(때로는, 본 발명의 콘텍스트에서 "몰딩 바디"로도 지칭됨)가 제공되고, 몰딩 바디(9)는 몰딩 바디(9)에 의해 또는 그 내부에 수용되고, 그리고/또는 둘러싸이는 전기 콤포넌트 또는 전기 콤포넌트들을 위한 패키지로서 기능한다. 도 1 내지 도 11에 도시된 실시형태에서, 예시된 전기 콤포넌트는 수동 콤포넌트, 즉 금속 필름 저항기와 같은 저항기이다.
도 1 내지 도 11에 묘사된 배향으로 도시된 바와 같이, 리브형 몰딩 바디(9)는 상부 표면(10), 맞은편(opposite) 하부 표면(11), 전방 표면(12), 후방 표면(13), 좌측 표면(14), 및 우측 표면(15)을 포함한다. 제1 리드(16)는 좌측 표면(14)에서의 개구로부터 연장되고, 제2 리드(30) 및 제3 리드(31)는 우측 표면(15)에서의 개구로부터 연장된다. 도 1, 도 3, 도 4, 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 리드(16)는 제1 부분(33)과 제2 부분(34) 사이에 슬롯(32)을 포함할 수 있다. 제1 리드(16)는, 좌측 표면(14)의 부분을 따라 연장되고, 바디 아래로 만곡되어 하부 표면(11)의 부분을 따라 이어지고, 단일 표면 실장 부분(35)을 형성한다. 도 2, 도 3, 도 4, 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 리드(30) 및 제3 리드(31)는, 우측 표면(15)의 부분을 따라 연장되고, 바디 아래로 만곡되어 하부 표면(11)의 부분을 따라 이어지고, 제2 리드 표면 실장 부분 및 제3 리드 표면 실장 부분을 형성한다.
도 1 내지 도 11에 그리고 도 11에 더 상세히 도시된 바와 같이, 리브형 몰딩 바디(9)는 몰딩 바디의 리브형 부분을 따라 하나 이상의 또는 복수의 리브(8)를 포함한다. 바람직하게는, 리브(8)는 전방 표면(12), 하부 표면(11), 및 후방 표면(13)을 따라 형성, 몰딩, 및/또는 배치된다. 도 1 내지 도 11에 도시된 실시형태에서, 리브는 리브형 몰딩 바디 내에 채널(55)을 형성하는 오목부(depression) 및/또는 만입부(indentation)에 의해 형성된다. 이들은 도 11에 더 상세히 도시되어 있다. 리브(8)는 리브형 몰딩 바디(9)의 하나 이상의 표면을 따라 연장될 수 있다.
리브(8)는 상부 벽(18)과 측벽(19)을 포함할 수 있고, 하부 벽(20)은 인접한 리브(8)들 사이에 제공될 수 있다. 하부 벽은 각각의 리브형 표면을 따라 이어지는 평면을 따라 전체적으로 정렬될 수 있다. 리브는 평면, 직사각형 또는 둥근 돌출부와 같은 임의의 원하는 형상을 가질 수 있다. 측벽 (19)은, 다른 구조가 사용될 수도 있지만, 똑바로 되거나 비스듬히 기울어질 수 있다. 바람직하게는, 리브(8)는 전방 표면(12), 하부 표면(11), 및 후방 표면(13)의 리브형 부분을 따라 연속적으로 그리고 중단되지 않고 이어진다. 예컨대, 도 5는 R로 표시된 디바이스의 리브형 부분을 나타낸다. 각각의 리브(8)는 몰딩 바디의 하나 이상의 표면을 따라 연장되는 연속적인 피스(piece)가 될 수 있다. 대안적으로, 리브 내의 하나 이상의 위치에 슬롯 또는 브라켓이 형성될 수 있다. 또한, 일부 리브, 예컨대 단부 리브(50 및 51)는 하부 표면(11)과 같은 몰딩 바디의 하나의 표면만을 따라 연장될 수 있다. 인접한 리브(8)는 리브 사이에 선택된 깊이를 가진 채널(55)을 형성한다. 몰딩 바디의 하부를 따른 리브형 부분은 도 11에서 더 상세히 도시된다.
리브형 몰딩 바디(9)는 리브를 포함하지 않는, 예컨대 도 5에 도시된 N 및 N'으로 표시된 부분과 같은 넌리브형(non-ribbed)의 부분을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 맞은편 단부 리드 부분(21)은 리드(16, 30, 31)를 수용하기 위해 평평하게 될 수 있고, 이 리드는 바디의 하부를 따른 표면 실장 단자를 형성한다. 실시형태에서, 리드 부분(21)은, 바람직하게는 리브를 포함하지 않고, 도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 평평한 표면을 가지고 형성된다.
리드(16, 30, 31)는 좌측 표면(14)과 우측 표면(15)을 따라, 그리고 몰딩 바디의 단부에서 편평한 리드 부분(21)에 인접한 하부 표면(11)의 부분을 따라 연장될 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 도 1, 도 2, 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 표면(10)은 채널(55)을 포함하지 않고, 편평한 표면을 유지한다. 상부 표면(10)은 측면에 형성된 리브(8)의 상부(상측 단부)를 갖지만, 상부는 평평하고 리브형 몰딩 바디(9)의 나머지 상부 표면(10)과 동일 평면에 놓인다. 이것은 몰딩 바디의 마킹 및 디바이스(1)의 자동화된 보드 배치(automated board placement)를 가능하게 한다. 리드(16, 30, 31)는 수동 콤포넌트에 대한 지지를 제공하는 리드 프레임(41)에 부착되고 그리고/또는 리드 프레임(41)의 일부를 형성한다. 리드 부분으로부터 몰딩 바디의 리브형 부분을 분할하는 단부 리브(50, 51)가 제공될 수 있다.
실시형태에서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 리브형 몰딩 바디(9)의 내부 영역으로 몰딩되고 리드 프레임(41)에 연결되는 수동 콤포넌트(23)가 제공된다. 예컨대, 수동 콤포넌트(23)는, 리드 프레임(41)에 연결된 저항성 엘리먼트(25)를 포함하고, 제1 리드(16)를 포함하는 리드 프레임(41a)의 제1 부분에 접촉하거나 그렇지 않으면 (예컨대, 전기 접속에 의해) 접속되는 제1 단부(26), 및 제2 리드(30) 및 제3 리드(31)를 포함하는 리드 프레임(41b)의 제2 부분에 접촉하거나 그렇지 않으면 (예컨대, 전기 접속에 의해) 접속되는 제2 단부(27)를 구비하는 저항기(42)가 될 수 있다. 저항성 엘리먼트(25)는 예컨대 세라믹 기판과 같은 기판(60) 상에 형성되는 탄탈룸 질화물 저항성 필름을 포함할 수 있다. 저항기(42)는 용접, 마찰 맞춤, 클램핑 또는 다른 유형의 부착 등에 의해 리드 프레임에 부착될 수 있다. 저항기(42)가 도시되어 있지만, 다른 수동 콤포넌트도 본 발명의 원리에 따른 리브형 몰딩 바디를 구비하여 패키징될 수도 있다.
특히, 도 7 및 도 8에 도시된 저항기(42)는 고전압 도체(301)와의 제1 단부(26)에 인접한, 전압 감지 도체(302)와의 제2 단부(27)에서의 전기 통신에 있어서의 고전압 저항기(300), 저전압 저항기(303), 및 접지 도체(304)를 포함한다. 저항기(42) 위에 유전체 오버코트(dielectric overcoat)(305)가 적용될 수 있다. 전기 콤포넌트는 칩 디바이더(chip divider)로서 기능한다. 전기 콤포넌트는 리브형 몰딩 바디로 오버 몰딩되기 전에 프리 몰딩되거나(pre-molded) 코팅될 수 있다. 이러한 구성에서, 제1 리드(16)는 고전압 단자를 포함할 수 있고, 제2 리드(30)는 전압 감지 단자를 포함할 수 있고, 제3 리드(31)는 접지 단자를 포함할 수 있다.
몰딩 바디의 다수의 속성이 변경될 수 있다. 예로서, 몰딩된 수동 콤포넌트의 요구사항 및/또는 용도에 따라, 몰딩 바디의 치수(높이, 길이, 폭), 리브의 높이, 각 리브의 폭, 리브 사이의 거리, 리브의 수, 채널의 깊이 및/또는 폭, 리브형 부분의 길이, 몰딩 바디가 만들어지는 물질, 및/또는 몰딩 바디의 다른 특성이 변경될 수 있다.
또한, 선호도 및 애플리케이션에 기초하여 넌리브형 부분에 대한 몰딩 바디의 리브형 부분의 비율(ratio)이 변경될 수 있다. 따라서, 예로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 몰딩 바디의 넌리브형 부분은 몰딩 바디의 표면의 길이(N 및 N')를 따라 연장될 수 있고, 리브형 부분(R)은 길이(R)를 따라 연장될 수 있다. N, N', 및 R의 길이는 조정될 수 있다. 예컨대, N과 N'의 조합된 길이는 R의 길이보다 길거나, R의 길이보다 짧거나, R의 길이와 동일할 수 있다. N 및 N'는 상이한 길이를 갖거나 전체적으로 동일한 길이를 가질 수 있다. R의 길이는 N 또는 N '의 길이 또는 N과 N'의 결합 길이의 배수 또는 비율로 선택될 수 있다.
몰딩 바디에 사용되는 물질은 임의의 몰드 화합물, 그리고 바람직하게는 예컨대 600V의 비교 트래킹 지수(CTI: comparative tracking index)를 갖는 몰드 화합물일 수 있다.
저항성 엘리먼트는 일례로서 임의의 후막(예컨대, VISHAY® 저항기 모델 CDHV) 또는 박막(예컨대, VISHAY® 저항기 모델 PTN), 권선(예컨대, VISHAY® 저항기 모델 RS), 금속 스트립(예컨대, VISHAY® 레지스터 모델 WSL) 또는 금속 필름(예컨대, VISHAY® 저항 모델 PTF)과 관련된 원리에 따라 형성될 수 있다. 저항성 엘리먼트는 한정이 아닌 예시로서, 탄탈룸 질화물 저항성 필름 또는 루테늄 산화물을 포함할 수 있다. 통상의 기술자는, 본 발명에 따른 몰딩 수동 콤포넌트에 사용될 수 있는 이러한 저항성 엘리먼트를 형성하기 위한 다수의 저항성 엘리먼트 및 물질들을 인식할 것이다.
리드 및 리드 프레임은 양호한 도전성 및 성형성을 제공하는 임의의 금속 합금, 바람직하게는 땜납(solderability)을 가능하게 하는 도금(plating)을 갖는 구리 합금으로 형성될 수 있다.
리브형 몰딩 다비 디자인은 제1 리드로부터 제2 리드 및/또는 제3 리드까지의 표면 거리를 증가시키도록 기능하여, "크립 에이지 거리(creep age distance)", 2개의 절연되지 않은 도체 사이의 최단 거리를 증가시킴으로써 상기 리드 사이에 더 높은 전압을 인가할 수 있게 한다. 이것은 예컨대, IEC(International Electrotechnical Commission) 60664-1에 개시되어 있다. 본 발명에 따른 디바이스는 예컨대 IEC 60664-1 및 그 부록에 기술된 바와 같은 트래킹에 기인한 고장을 회피하기 위해 크리프 에이지 거리를 따르도록 형성될 수 있다.
탄소 기반 인캡슐레이트 물질(carbon based encapsulate material)을 사용할 때, 표면 오염 물질과 고전압이 존재하면 도전성 트랙이 생성되어 파트 및 설치된 애플리케이션의 성능과 안전성이 저하될 수 있다. 600 V의 비교 트래킹 인덱스(CTI)를 갖는, 예컨대 폴리머, 열가소성 물질, 폴리아미드 물질 또는 다른 유사한 물질이나 물질의 조합을 포함할 수 있는 몰딩 화합물과 조합된 리브형 몰딩 패키지는 디바이스가 2500 Vrms에서 기본 절연에 대한 오염도 2, 또는 1250 Vrms에서의 보강 절연에 대한 요구사항을 충족시키게 한다. 예컨대, 칩 디바이더를 고려할 때 기준 전압 정격의 경우, 접지 단자 또는 전압 감지 단자로부터 고전압 단자까지의 표면 거리는 트래킹으로 인한 고장을 회피하기 위해 적어도 12.5mm가 되어야 한다. 175 V의 CTI 및 넌리브형 패키지로 참조되는 몰드 화합물은 550 Vrms의 기본 절연에 대한 오염도 2 또는 225 Vrms의 보강 절연에 대한 요구사항만을 충족시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 새로운 리브형 디자인은 리브형 표면이 없는 유사한 디자인과 비교하여 향상된 성능을 제공한다.
도 12 내지 도 16은 본 발명에 따른 리브형 몰딩 바디를 구비한 전기 콤포넌트의 다른 실시형태를 나타낸다. 본 실시형태는 도 1 내지 도 11에 도시된 실시형태와 (유사한 도면부호로 표시된 바와 같이) 유사한 특징을 갖지만, 도 1 내지 도 11에 도시된 실시형태보다 낮은 비교 프로파일을 갖는다(예컨대, 도 9에 도시된 높이(H)에 비해 도 13에 도시된 더 낮은 높이(H')). 도 12, 도 15, 및 도 16에 도시된 바와 같이, 리브(8) 중 일부는 상부 표면(10) 및 리브(8)의 일부의 하부 벽(20)에 인접한 단차부(step)(28)를 더 포함한다. 이는 리브형 몰딩 바디(9)의 상부 표면(10)의 중심부를 따르고 "단차형(stepped)" 리브 중 하나의 상부 단부에 대응하는 단차부(28)의 베이스까지 연장되는 깊이(D)를 갖는 더 작은 직경의 평평한 표면부(70)를 제공한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 깊이(D)는 상부 표면(10)의 전체 폭(W)보다 작다. 도 12 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 이러한 배치는 다양한 표면을 따라 다양한 크기 및 깊이의 리브를 제공한다. 도 12 내지 도 16에 도시된 실시형태는 도 1 내지 도 11과 관련하여 전술한 바와 같이 수동 전기 콤포넌트를 수용할 수 있다. 또한, 도 12 내지 도 16에 도시된 몰딩 바디 스타일은 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같은 능동 전기 콤포넌트를 수용하는데 사용될 수 있다.
리드의 예시적인 구조가 도 1 내지 도 16에 도시되어 있지만, 본 발명의 리브형 몰딩 바디는 임의의 유형의 리드 구조와 함께 사용될 수 있다. 예컨대, VISHAY® 브랜드 저항기 모델 WSR, WSC, WSN, WSL, WSF, PSF는 본 발명에 따른 몰딩형 수동 디바이스에 통합될 수 있는 리드 구조를 보여준다. 또 다른 예로서, 2개, 3개, 및 4개의 리드 구조가 본 발명에 따른 몰딩 수동 디바이스에 통합될 수 있다.
본 발명의 리브형 몰딩 바디는 예컨대 다이오드, 반도체, 정류기, 트랜지스터, 또는 집적회로 등의 능동 전기 콤포넌트를 수용할 수도 있다. 도 17a 내지 도 20b는 본 발명에 따른 몰딩 바디를 갖는 능동 전기 콤포넌트의 실시예를 나타낸다. 도 17a 및 도 17b는 능동 콤포넌트(81)를 수용하는 조립된 몰딩 디바이스(assembled molded device)(80)를 나타낸다. 리브형 몰딩 바디(82)는 상부 표면(83), 맞은편(opposite) 하부 표면(84), 후방 표면(85), 전방 표면(86), 좌측 표면(87), 및 우측 표면(88)을 포함한다. 제1 리드(89)는 좌측 표면(87)에서의 개구로부터 연장되고, 제2 리드(90)는 우측 표면(88)에서의 개구로부터 연장된다. 도 17a에 도시된 바와 같이, 제1 리드(89)는 제1 부분(92)과 제2 부분(93) 사이에 슬롯(91)을 포함한다. 제1 리드(89)는, 좌측 표면의 부분을 따라 연장되고, 바디 아래로 만곡되어 하부 표면(84)의 부분을 따라 이어지고, 단일 표면 실장 부분(94)을 형성한다. 도 17b에 도시된 바와 같이, 제2 리드(90)는 우측 표면의 부분을 따라 연장되고, 바디 아래로 만곡되어 하부 표면(84)의 부분을 따라 이어진다. 몰딩 바디(82)의 적어도 일부는 전술되고 도시된 바와 같은 리브(107)를 포함한다.
도 17a 및 도 17b의 몰딩 바디는 예컨대 반도체 다이를 수용 및/또는 인케이싱(encase)할 수 있다. 예시를 위해 도시된 반도체 다이(100)는 도 19a 및 도 19b에서 볼 수 있으며 리드 프레임(103)에 접속된다. 반도체 다이(100)는 제1 도전면(conducting surface)(101) 및 제2 도전면(102)을 포함한다. 반도체 다이(100)의 제1 도전면(101)은 리드 프레임(103)의 제1 접속부(104)에 다이 본딩되거나(die-bonded) 와이어 본딩될(wire-bonded) 수 있다. 반도체 다이(100)의 제2 도전면(102)은 리드 프레임(103)의 제2 접속부(105)에 다이 본딩되거나 와이어 본딩될 수 있다. 이어서, 리드가 리브형 몰딩 바디(82)의 측면들 및 하부 표면을 따라 만곡되어 표면 실장 단자를 형성할 수 있도록, 제1 리드(89) 및 제2 리드(90)가 노출된 상태로 리브형 몰딩 바디(82)가 반도체 다이(100) 및 리드 프레임(103) 둘레에 몰딩된다.
도 20a 및 도 20b는 캐소드 단부(201) 및 애노드 단부(202)를 가진 다이오드(200)를 나타낸다. 제1 도금 리드(plated lead)(203) 및 제2 도금 리드(204)는 다이오드(200)의 양측의 단부들로부터 축방향으로 연장된다. 리드(203, 204)는 제1 리드 (207)를 갖는 제1 부분(206) 및 제2 리드(209)를 갖는 제2 부분(208)을 가진 리드 프레임과 함께 리드 프레임(205)에 용접되거나 납땜된다. 이어서, 리드가 리브형 몰딩 바디(82)의 측면들 및 하부 표면을 따라 만곡되어 표면 실장 단자를 형성할 수 있도록, 제1 리드(207) 및 제2 리드(209)가 노출된 상태로 리브형 몰딩 바디(82)가 다이오드(200) 및 리드 프레임(205) 둘레에 몰딩된다.
능동 2 단자 전기 콤포넌트가 도 19a 내지 20b에 도시되어 있지만, 고전압 FET 또는 IGBT와 같은 3 단자 능동 전기 콤포넌트가 본 발명에 따른 리브형 몰딩 바디로 패키징될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 다수의 전기 콤포넌트는 본 발명의 교시에 따라 리브형 몰딩 바디 내에 수용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 교시에 따른 리브형 몰딩 바디는 예컨대 3개 이상의 리드를 갖는 패키지 내에 다수의 다이오드를 수용할 수 있다.
몰딩 디바이스를 형성하기 위한 본 발명에 따른 리브형 몰딩 바디를 갖는 전기 컴포넌트의 형성은 도 22를 참조하여 수동 콤포넌트 일례로서 사용하여 설명될 것이다. 본 발명에 따른 그리고 전압 분배기로서 기능하는 몰딩 수동 콤포넌트는 다음과 같이 형성될 수 있다. 리드 프레임은 스탬핑되어(stamped) 원하는 구성(1000)으로 형성된다. 후막(예 : VISHAY® 칩 디바이더 모델 부품 CDHV 또는 CDMV) 또는 박막 디바이더가 저항성 엘리먼트로서 사용될 수 있다. 이 저항성 엘리먼트는 블록 저항기(저전압 저항기)에 접속된 서펜타인 저항기(serpentine resistor)(고전압 저항기)를 포함하며 전압 분배기로서 구성된다. 저항성 물질은, 후막 프린팅 및/또는 스퍼터링 도체 중 하나를 갖는
세라믹 기판 상의 후막 저항기(프린팅됨) 또는 박막 저항기(스퍼터링되고 패터닝됨) 중 하나이다(1010). 이 저항기는, 스탬핑되어 형성된 리드 프레임에 저항기를 납땜하는 것 등에 의해 리드 프레임에 접속된다(1020). 습기 장벽은 저항성 부분(1030)을 덮기 위해 장착된 저항기 및 리드 프레임에 적용될 수 있다(1030). 전기 콤포넌트 어셈블리는 리브형 몰딩 바디로 오버 몰딩되기 전에 예비 성형되거나 코팅될 수도 있다. 이어서, 복수의 리브를 갖는 표면을 포함하는 리브형 몰딩 바디가 어셈블리 주위에 몰딩된다(1040). 몰딩 후에, 디바이스가 마킹되고(1050), 리드 프레임이 트리밍되고(1060), 리드가 몰딩 바디 주위에 형성되며(1070), 디바이스는 전기적으로 테스트된다(1080). 마지막 단계로 완성된 부품이 패키징된다(1090).
전술한 내용은 한정이 아닌 단지 설명을 위한 것으로 이해될 것이다. 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고, 설명된 실시형태에 대한 다양한 대안 및 수정이 이루어질 수 있다. 본 발명을 상세히 기술하였기 때문에, 본 발명의 상세한 설명에서 예시된 많은 물리적 변화가 발명적 개념 및 원리를 변경되지 않고 본 발명의 상세한 설명에서 변경될 수 있음이 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 또한, 바람직한 실시형태의 일부만을 포함하는 다수의 실시형태가 가능하며, 이들 부분에 관해서는 본 발명의 개념 및 원리가 변경되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 그러므로, 본 실시형태 및 선택적 구성들은 예시적인 및/또는 예시적인 것으로서 제한적이지 않은 것으로 모든 면에서 고려되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술한 설명 및 첨부된 청구 범위에 의해 나타내지만, 그러므로, 청구 범위의 의미 및 균등 범위 내에 있는 실시형태가 그 안에 포함되어야 한다.

Claims (25)

  1. 고전압 애플리케이션을 위한 전기 디바이스에 있어서,
    제1 리드 및 제2 리드에 접속되는 전기 콤포넌트; 및
    상기 제1 리드와 상기 제2 리드의 부분 및 상기 전기 콤포넌트 둘레에 형성되는 몰딩 바디(molded body)
    를 포함하고,
    상기 제1 리드는 상기 몰딩 바디의 제1 측면으로부터 연장되고, 상기 제2 리드는 상기 몰딩 바디의 제2 측면으로부터 연장되고,
    상기 제1 리드와 상기 제2 리드 사이의 상기 몰딩 바디의 적어도 하나의 부분은 리브형 부분(ribbed portion)을 포함하는 것인, 전기 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩 바디는 상부 표면), 맞은편(opposite) 하부 표면, 전방 표면, 맞은편 후방 표면, 좌측 표면, 및 맞은편 우측 표면을 포함하고, 상기 리브형 부분은 상기 상부 표면, 하부 표면, 전방 표면, 또는 후방 표면 중 하나의 적어도 일부를 포함하는 것인, 전기 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전기 콤포넌트의 상기 제2 리드와 동일 측에 접속된 제3 리드를 더 포함하는, 전기 디바이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 리드는 상기 좌측 표면으로부터 연장되고, 상기 제2 리드 및 상기 제3 리드는 상기 우측 표면으로부터 연장되는 것인, 전기 디바이스.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 하부 표면의 적어도 일부는 상기 제1 리드와 상기 제2 리드 사이에 복수의 리브(rib)를 포함하는 것인, 전기 디바이스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전방 표면의 적어도 일부는 상기 제1 리드와 상기 제2 리드 사이에 복수의 리브를 포함하는 것인, 전기 디바이스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 후방 표면의 적어도 일부는 상기 제1 리드와 상기 제2 리드 사이에 복수의 리브를 포함하는 것인, 전기 디바이스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 리브의 적어도 일부는 상기 전방 표면, 하부 표면, 및 후방 표면을 따라 연속적으로 연장되는 것인, 전기 디바이스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상부 표면은 전체적으로 평평한 것인, 전기 디바이스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전기 디바이스는 수동 콤포넌트 또는 능동 콤포넌트인 것인, 전기 디바이스.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전기 디바이스는 저항기, 인덕터, 커패시터, 또는 칩 디바이더를 포함하는 수동 콤포넌트인 것인, 전기 디바이스.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 전기 디바이스는 다이오드, 반도체, 정류기, 트랜지스터, 또는 집적회로를 포함하는 능동 콤포넌트인 것인, 전기 디바이스.
  13. 제4항에 있어서,
    상기 리드는 상기 제1 및 제2 측면을 따라, 그리고 상기 디바이스의 하부의 적어도 일부를 따라 회전되어 표면 실장 디바이스를 형성하는 것인, 전기 디바이스.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩 바디는 상기 제1 측면에 인접한 제1 표면 실장 부분 및 상기 제2 측면에 인접한 제2 표면 실장 부분을 포함하고, 상기 제1 및 제2 표면 실장 부분은 리브를 포함하지 않는 것인, 전기 디바이스.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 전기 콤포넌트는 적어도 제1 리드 및 제2 리드를 포함하는 리드 프레임 상에 장착되는 것인, 전기 디바이스.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 몰딩 바디는 상기 전기 콤포넌트 및 리드 프레임을 둘러싸고 상기 리드의 적어도 일부를 노출시키는 것인, 전기 디바이스.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 리브형 몰딩 바디는 600V의 비교 트래킹 지수(CTI: comparative tracking index)를 가진 물질을 포함하는 것인, 전기 디바이스.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 전기 콤포넌트는 적어도 2개의 리드를 갖는 것인, 전기 디바이스.
  19. 제6항에 있어서,
    상기 리브형 부분의 적어도 일부에 인접한 상기 몰딩 바디 내에 형성되는 단차부(step)를 더 포함하는, 전기 디바이스.
  20. 고전압 애플리케이션을 위한 전기 디바이스를 제조하는 방법에 있어서,
    적어도 2개의 리드를 포함하는 리드 프레임에 전기 콤포넌트를 접속하는 단계;
    상기 전기 콤포넌트 및 상기 리드 프레임의 일부 둘레에 적어도 리브형 부분을 포함하는 리브형 몰딩 바디를 몰딩하고 상기 적어도 2개의 리드 중 일부를 노출시키는 단계; 및
    상기 리브형 몰딩 바디 둘레에 상기 리드의 단부(end)를 형성하는 단계
    를 포함하는, 전기 디바이스의 제조 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 전기 콤포넌트 둘레에 상기 리브형 몰딩 바디를 몰딩하기 전에 상기 전기 콤포넌트의 일부에 습기 장벽을 적용하는 단계를 더 포함하는, 전기 디바이스의 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 리브형 몰딩 바디의 일부를 마킹하는 단계를 더 포함하는, 전기 디바이스의 제조 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 리드 프레임을 트리밍하는 단계를 더 포함하는, 전기 디바이스의 제조 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 디바이스를 테스트하는 단계를 더 포함하는, 전기 디바이스의 제조 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 리브형 몰딩 바디는 600V의 비교 트래킹 지수(CTI)를 가진 물질을 포함하는 것인, 전기 디바이스의 제조 방법.
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