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KR101101018B1 - 리드선이 개량된 다이오드 패키지 및 그 제조방법 - Google Patents

리드선이 개량된 다이오드 패키지 및 그 제조방법 Download PDF

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KR101101018B1
KR101101018B1 KR1020100058818A KR20100058818A KR101101018B1 KR 101101018 B1 KR101101018 B1 KR 101101018B1 KR 1020100058818 A KR1020100058818 A KR 1020100058818A KR 20100058818 A KR20100058818 A KR 20100058818A KR 101101018 B1 KR101101018 B1 KR 101101018B1
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Abstract

본 발명에 따른 다이오드 패키지는 상부 리드선(130)과 하부 리드선(140)은 길이가 긴 납작한 판 형태를 하여 서로 대향하는 제1단과 제2단을 각각 가지며, 다이오드 칩(110)의 윗면에는 상부 리드선(130)의 제1단의 아랫면이 부착되고, 다이오드 칩(110)의 아랫면에는 하부 리드선(140)의 제1단의 윗면이 부착되며, 상부 리드선(130)의 제2단과 하부 리드선(140)의 제2단이 몰딩 컴파운드(120)의 측방향으로 외부 인출되는 것을 특징으로 한다. 상부 리드선(130)의 제1단에는 오목하게 함몰되어 밑으로 반구형으로 돌출되는 반구형 접촉부(132)가 형성되는 것이 바람직하며, 이 경우 반구형 접촉부(132)의 중앙에는 관통공(133)이 형성된다. 본 발명에 의하면, 상부 리드선(130)과 하부 리드선(140)이 납작한 판 형태를 하기 때문에 면상 방열되므로 와이어 형태의 경우에 비해서 두께가 얇더라도 방열효율을 증가된다. 또한 상부 리드선(130)과 하부 리드선(140)이 다이오드 칩(110)의 윗면과 밑면에 부착되도록 상부 리드 프레임(130)과 하부 리드 프레임(140)을 배치한 후에 위아래로의 단 한번의 접합공정을 통하여 몰딩 컴파운드(120)로 패키징할 수 있어 제조공정이 단순하다. 따라서 생산수율이 향상되어 제조단가를 낮출 수 있고, 또한 방열효율이 좋아서 제품의 내구성 및 신뢰성이 향상된다.

Description

리드선이 개량된 다이오드 패키지 및 그 제조방법{Diode package of which the lead wire is improved and method for fabricating the same}
본 발명은 다이오드 패키지에 관한 것으로서, 특히 리드선의 구조를 개량함으로써 단순한 공정으로 제조할 수 있을 뿐만 아니라 방열 효율이 향상되는 다이오드 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 전자부품 실장 시의 집적도가 증가하면서 보드에 실장되는 각 전자부품에서 나오는 열에 의하여 제품의 신뢰도가 떨어지거나 각 전자부품의 수명이 단축되는 문제가 빈번히 발생하고 있다. 특히 제너 다이오드나 발광 다이오드 등과 같이 역방향 바이어스에 의해 동작하는 다이오드나, 큰 용량의 전류를 소화하는 파워 다이오드 등의 경우에는 이러한 열화가 더욱 문제이다.
도 1은 종래의 다이오드 패키지를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 다이오드 패키지는 다이오드 칩(10)의 양쪽 대향면에 리드선(30, 40)의 끝단을 각각 융착시키고, 다이오드 칩(10)과 리드선(30, 40)을 함께 몰딩 컴파운드(20)로 패키징하여 이루어진다. 참조번호 30a 및 40a는 융착부를 나타낸 것이다.
이 때, 두 개의 리드선(30, 40)을 직선적으로 배열되도록 정렬하고 융착공정을 진행해야 하는데 이렇게 직선적으로 배열되도록 정렬한 상태에서 융착공정을 진행하는 것과, 리드선(30, 40)의 융착이 이루어진 후에 그 형상을 그대로 유지시킨 상태에서 몰딩 컴파운드(20)로 패키징하는 것은 상당히 번거로운 작업이다.
또한, 리드선(30, 40)이 가는 와이어(wire) 형태를 하기 때문에 방열효율이 좋지 않다. 방열효율을 증대시키기 위해서는 리드선(30, 40)을 두껍게 해야 하는데, 이 경우 리드선 융착부(30a, 40a)가 상당한 두께를 가져야 하기 때문에 다이오드 칩(10)의 크기가 커야 한다. 따라서 다이오드 칩(10)이 소형인 경우에는 방열효율을 증대시키기가 어렵다.
상술한 바와 같이, 종래의 다이오드 패키지는 그 제조공정이 매우 번거롭고, 방열효율을 향상시키는데 한계를 갖는다.
따라서 본 발명이 해결하려는 과제는, 리드선의 구조를 개량함으로써 단순한 공정으로 제조할 수 있을 뿐만 아니라 방열 효율을 향상시킬 수 있는 다이오드 패키지 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 다이오드 칩이 몰딩 컴파운드에 의해 밀봉되고 상기 다이오드 칩에 연결되는 리드선이 상기 몰딩 컴파운드의 외부로 인출되어 이루어지는 다이오드 패키지에 관한 것으로서, 구체적으로, 상기 리드선은 상부 리드선과 하부 리드선으로 구분되고, 상기 상부 리드선과 하부 리드선은 길이가 긴 납작한 판 형태를 하여 서로 대향하는 제1단과 제2단을 각각 가지며, 상기 다이오드 칩의 윗면에는 상기 상부 리드선의 제1단의 아랫면이 부착되고, 상기 다이오드 칩의 아랫면에는 상기 하부 리드선의 제1단의 윗면이 부착되며, 상기 상부 리드선의 제2단과 상기 하부 리드선의 제2단이 상기 몰딩 컴파운드의 측방향으로 외부 인출되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 리드선의 제1단에는 오목하게 함몰되어 밑으로 돌출되는 접촉부가 형성되는 것이 바람직하며, 이 경우 상기 접촉부의 중앙에 관통공이 형성될 수 있다.
상기 상부 리드선과 하부 리드선의 제2단에는 결합공이 각각 형성될 수 있다.
상기 상부 리드선과 하부 리드선의 제2단이 상기 몰딩 컴파운드에서 서로 반대방향으로 같은 높이에서 외부로 인출되도록 상기 상부 리드선은 상기 제1단에서 제2단쪽으로 가면서 상기 몰딩 컴파운드의 내부에서 밑으로 절곡되는 절곡부를 가지는 것이 바람직하다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 다이오드 패키지 제조방법은,
상기 상부 리드선의 제2단이 연속적으로 옆으로 연결되어 복수개의 상부 리드선이 병렬 연결되어 이루어지는 상부 리드 프레임과, 상기 하부 리드선의 제2단이 연속적으로 옆으로 연결되어 복수개의 상부 리드선이 병렬 연결되어 이루어지는 하부 리드 프레임을 준비하고, 상기 하부 리드선의 제1단의 윗면에 다이오드 칩이 부착되고 상기 상부 리드선의 접촉부가 상기 다이오드 칩의 윗면에 부착하도록 상기 상부 리드 프레임과 하부 리드 프레임을 정렬하는 단계;
상기 상부 리드선의 접촉부와 상기 관통공을 통해 상기 다이오드 칩에 납땜하는 단계;
상기 다이오드 칩이 있는 부위를 위 아래쪽에서 몰딩 컴파운드로 합착하여 패키징하는 단계; 및
상기 상부 리드선과 하부 리드선의 병렬연결이 해제되도록 상기 상부 리드 프레임과 하부 리드 프레임의 제2단의 연결부위를 절단하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 상기 상부 리드선과 하부 리드선이 납작한 판 형태를 하기 때문에 면상 방열되므로 와이어 형태의 경우에 비해서 두께가 얇더라도 방열효율을 증가된다. 또한 상기 상부 리드선과 하부 리드선이 상기 다이오드 칩의 윗면과 밑면에 부착되도록 상기 상부 리드 프레임과 하부 리드 프레임을 배치한 후에 위아래로의 단 한번의 접합공정을 통하여 상기 몰딩 컴파운드로 패키징할 수 있어 제조공정이 단순하다. 따라서 생산수율이 향상되어 제조단가를 낮출 수 있고, 또한 방열효율이 좋아서 제품의 내구성 및 신뢰성이 향상된다.
도 1은 종래의 다이오드 패키지를 설명하기 위한 도면;
도 2는 본 발명에 따른 다이오드 패키지를 설명하기 위한 평면도;
도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면도;
도 4는 상부 리드 프레임을 설명하기 위한 평면도;
도 5는 도 4의 A-A'선에 따른 단면도;
도 6은 하부 리드 프레임을 설명하기 위한 평면도;
도 7은 도 6의 A-A'선에 따른 단면도;
도 8은 도 4의 상부 리드 프레임과 도 5의 하부 리드 프레임의 조립과정을 설명하기 위한 평면도;
도 9는 도 8의 A-A'선에 따른 단면도;
도 10은 본 발명에 따른 다이오드 패키지의 설치예를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다.
도 2는 본 발명에 따른 다이오드 패키지를 설명하기 위한 평면도이고, 도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 리드선(130, 140)은 와이어 형태를 하는 종래의 경우와 달리 길이가 긴 납작한 판 형태를 하며, 상부 리드선(130)과 하부 리드선(140)으로 구분된다.
상부 리드선(130)의 제1단 아랫면은 다이오드 칩(110)의 윗면에 부착되고 제2단에는 결합공(131)이 관통되도록 형성된다. 하부 리드선(140)의 제1단 윗면은 다이오드 칩(110)의 밑면에 부착되고 제2단에는 결합공(141)이 관통되도록 형성된다. 상부 리드선(130)과 하부 리드선(140)이 부착된 다이오드 칩(110)은 상부 리드선(130) 및 하부 리드선(140)의 제2단이 외부로 각각 인출되도록 몰딩 컴파운드(120)에 의해 패키징되어 밀봉된다.
상부 리드선(130)과 하부 리드선(140)이 몰딩 컴파운드(120)에서 서로 반대방향으로 같은 높이에서 외부로 인출되도록 상부 리드선(130)은 상기 제1단에서 제2단쪽으로 가면서 몰딩 컴파운드(120)의 내부에서 대략 다이오드 칩(110) 두께 정도로 밑으로 절곡되는 절곡부(A)를 갖는다.
도 4는 상부 리드 프레임을 설명하기 위한 평면도이고, 도 5는 도 4의 A-A'선에 따른 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 상부 리드 프레임은 상부 리드선(130)의 제2단이 옆으로 연속적으로 연결되어 복수개의 상부 리드선(130)이 병렬 연결되어 이루어진다.
상부 리드선(130)의 제1단에는 오목하게 함몰되어 밑으로 반구형으로 돌출되는 반구형 접촉부(132)가 형성되며, 반구형 접촉부(132)의 중앙에는 관통공(133)이 형성된다. 여기서 말하는 반구형이란 의미는 밑으로 볼록하게 튀어 나왔다는 것을 의미하는 것으로서, 완벽한 반구형 형태만을 의미하는 것은 아니다. 다이오드 칩(110)에 반구형 접촉부(132)를 접합시킬 수 있는 면적이 확보되는 한도 내에서 반구형 접촉부(132)의 밑단을 평평하게 하여 접시형태를 하는 것은 단순 설계변경에 해당되는 것이고, 반구형 접촉부(132)를 위에서 내려다 보았을 때에 원 형태가 아닌 다각형 형태를 하는 것도 단순 설계변경으로서 본 발명의 범주 내에 포함된다는 것은 당업자에게 자명한 것이다.
상부 리드선(130)은 제1단에서 제2단쪽으로 가면서 밑으로 절곡되는 절곡부(A)를 갖는다. 이는 상부 리드선(130)의 반구형 접촉부(132)가 다이오드 칩(110)의 윗면에 부착되기 때문에 상부 리드선(130)이 몰딩 컴파운드(120)에서 외부로 인출될 때 하부 리드선(140)과 같은 높이에서 인출되도록 하기 위함이다. 이를 위해 상부 리드선(130)의 절곡부(A)는 몰딩 컴파운드(120)의 내부에 위치하도록 반구형 접촉부(132)에서 적절히 이격되어 형성된다.
도 6은 하부 리드 프레임을 설명하기 위한 평면도이고, 도 7은 도 6의 A-A'선에 따른 단면도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 하부 리드 프레임은 하부 리드선(140)의 제2단이 옆으로 연속적으로 연결되어 복수개의 하부 리드선(140)이 병렬 연결되어 이루어진다. 다이오드 칩(110)은 하부 리드선(140)의 제2단의 위면에 올려 놓인다.
상부 리드선(130)이 밑으로 절곡되어 있기 때문에 하부 리드선(140)은 위로 절곡될 필요없이 평평한 형태를 한다. 만약에 상부 리드선(130)이 평평한 형태를 한다면 하부 리드선(140)은 제1단에서 제2단쪽으로 가면서 위로 절곡되어야 할 것이다.
도 8은 도 4의 상부 리드 프레임과 도 5의 하부 리드 프레임의 조립과정을 설명하기 위한 평면도이고, 도 9는 도 8의 A-A'선에 따른 단면도이다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 하부 리드선(140)의 제1단에 다이오드 칩(110)을 올려놓은 상태에서 상부 리드선(130)의 반구형 접촉부(132)가 다이오드 칩(110)의 윗면에 접촉되도록 하여 상부 리드선(130)과 하부 리드선(140)이 일대일로 대응하도록 배치한다. 이 때 상부 리드선(130)의 제2단과 하부 리드선(140)의 제2단은 서로 반대방향으로 대향하도록 위치하여 상부 리드선(130)과 하부 리드선(140)은 직선적으로 배열된다.
이러한 상태에서 반구형 접촉부(132)의 함몰부 입구에서 상부 리드선(130)과 다이오드 칩(110)을 접합시키기 위한 납땜(soldering)을 한다. 그러면 납땜이 관통공(133)을 통하여 이루어진다. 관통공(133)은 크기가 작지만 반구형 접촉부(132)의 함몰부 입구가 크기 때문에 상기 납땜 시 공정 여유도가 커서 납땜 공정을 편하게 진행할 수 있다. 물론, 하부 리드선(140)과 다이오드 칩(110)의 접합공정도 상부 리드선(130)의 설치 전 또는 후에 진행된다.
반구형 접촉부(132)에 관통공(133)이 없는 경우도 본 발명의 범주에 포함된다. 이 때에는 반구형 접촉부(132)의 밑부분과 다이오드 칩(110)을 납땜하게 될 것이다. 상부 리드선(130)과 하부 리드선(140)이 다이오드 칩(110)에 전기적으로 접속되어야 다이오드의 기능을 수행할 수 있다는 것은 당업자에게 자명한 것이므로 이렇게 관통공(133)이 없는 경우에는 반구형 접촉부(132)의 밑단과 다이오드 칩(110)을 납땜하는 것이 당연하다. 반구형 접촉부(132)는 다이오드 칩(110)에 납땜으로 접합시킬 때에 접합유효면적 내에서 접합면적을 최대화하고 정교하게 접합되도록 함으로써 접합재 또는 납땜 공정에서의 불량을 방지하고 수율을 향상시킴과 동시에 접합부의 전기 전도율을 향상시키고 구동시에 발생되는 열전도를 향상시키기 위한 것이다.
이와 같이 상부 리드선(130)과 하부 리드선(140)을 접합하면 하부 리드선(140)이 다이오드 칩(110)을 밑에서 받치고 있기 때문에 공간에 떠 있어도 종래의 경우와 달리 그 결과물의 형상이 제대로 유지된다. 이 때 위쪽과 아래쪽에서 동시에 몰딩 컴파운드(120)로 합착하면 단 한번의 합착공정으로 몰딩 컴파운드(120)에 의한 패키징이 이루어진다. 그런 후에 도 8의 절단선을 따라 절단하면 도 3과 같은 본 발명에 따른 다이오드 패키지가 얻어진다. 절단선을 따라 절단한 후에 개별적으로 몰딩 컴파운드(120)에 의한 패키징이 진행될 수도 있으나 전자의 경우가 더 대량생산에 바람직하다.
도 10은 본 발명에 따른 다이오드 패키지의 설치예를 설명하기 위한 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 방열효율을 증가시키기 위하여 상부 리드선(130)과 하부 리드선(140)의 폭을 크게 하더라도 두께는 증가하지 않기 때문에 상하로 쉽게 구부릴 수 있어 상부 리드선(130)과 하부 리드선(140)을 상황에 따라 적절히 절곡시켜 체결수단(150)을 통해 다양한 형태로 보드에 실장시킬 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 상부 리드선(130)과 하부 리드선(140)이 납작한 판 형태를 하기 때문에 면상 방열되므로 와이어 형태의 경우에 비해서 두께가 얇더라도 방열효율을 증가된다. 또한 상부 리드선(130)과 하부 리드선(140)이 다이오드 칩(110)의 윗면과 밑면에 부착되도록 상부 리드 프레임과 하부 리드 프레임을 배치한 후에 위아래로의 단 한번의 접합공정을 통하여 몰딩 컴파운드(120)로 패키징할 수 있어 제조공정이 단순하다. 따라서 생산수율이 향상되어 제조단가를 낮출 수 있고, 또한 방열효율이 좋아서 제품의 내구성 및 신뢰성이 향상된다.
110: 다이오드 칩
120: 몰딩 컴파운드
130: 상부 리드선
131, 141: 결합공
132: 반구형 접촉부
133: 관통공
140: 하부 리드선
150: 체결수단

Claims (6)

  1. 다이오드 칩이 몰딩 컴파운드에 의해 밀봉되고 상기 다이오드 칩에 연결되는 리드선이 상기 몰딩 컴파운드의 외부로 인출되어 이루어지는 다이오드 패키지에 있어서,
    상기 리드선은 상부 리드선과 하부 리드선으로 구분되고, 상기 상부 리드선과 하부 리드선은 길이가 긴 납작한 판 형태를 하여 서로 대향하는 제1단과 제2단을 각각 가지며, 상기 다이오드 칩의 윗면에는 상기 상부 리드선의 제1단의 아랫면이 부착되고, 상기 다이오드 칩의 아랫면에는 상기 하부 리드선의 제1단의 윗면이 부착되며, 상기 상부 리드선의 제2단과 상기 하부 리드선의 제2단이 상기 몰딩 컴파운드의 측방향으로 외부 인출되되, 상기 상부 리드선의 제1단에는 오목하게 함몰되어 밑으로 돌출되는 접촉부가 형성되는 것을 특징으로 하는 다이오드 패키지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접촉부의 중앙에 관통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 다이오드 패키지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 상부 리드선과 하부 리드선의 제2단에는 결합공이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 다이오드 패키지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상부 리드선과 하부 리드선의 제2단이 상기 몰딩 컴파운드에서 서로 반대방향으로 같은 높이에서 외부로 인출되도록 상기 상부 리드선은 상기 제1단에서 제2단쪽으로 가면서 상기 몰딩 컴파운드의 내부에서 밑으로 절곡되는 절곡부를 가지는 것을 특징으로 하는 다이오드 패키지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 상부 리드선과 하부 리드선의 제2단이 상기 몰딩 컴파운드에서 서로 반대방향으로 같은 높이에서 외부로 인출되도록 상기 하부 리드선은 상기 제1단에서 제2단쪽으로 가면서 상기 몰딩 컴파운드의 내부에서 위로 절곡되는 절곡부를 가지는 것을 특징으로 하는 다이오드 패키지.
  6. 다이오드 칩이 몰딩 컴파운드에 의해 밀봉되고 상기 다이오드 칩에 연결되는 리드선이 상기 몰딩 컴파운드의 외부로 인출되어 이루어지되, 상기 리드선은 상부 리드선과 하부 리드선으로 구분되고, 상기 상부 리드선과 하부 리드선은 길이가 긴 납작한 판 형태를 하여 서로 대향하는 제1단과 제2단을 각각 가지며, 상기 다이오드 칩의 윗면에는 상기 상부 리드선의 제1단의 아랫면이 부착되고, 상기 다이오드 칩의 아랫면에는 상기 하부 리드선의 제1단의 윗면이 부착되며, 상기 상부 리드선의 제2단과 상기 하부 리드선의 제2단이 상기 몰딩 컴파운드의 측방향으로 외부 인출되되, 상기 상부 리드선의 제1단에는 오목하게 함몰되어 밑으로 돌출되는 접촉부가 형성되고, 상기 접촉부의 중앙에 관통공이 형성되는 다이오드 패키지를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 상부 리드선의 제2단이 연속적으로 옆으로 연결되어 복수개의 상부 리드선이 병렬 연결되어 이루어지는 상부 리드 프레임과, 상기 하부 리드선의 제2단이 연속적으로 옆으로 연결되어 복수개의 상부 리드선이 병렬 연결되어 이루어지는 하부 리드 프레임을 준비하고, 상기 하부 리드선의 제1단의 윗면에 다이오드 칩이 부착되고 상기 상부 리드선의 접촉부가 상기 다이오드 칩의 윗면에 부착하도록 상기 상부 리드 프레임과 하부 리드 프레임을 정렬하는 단계;
    상기 상부 리드선의 접촉부와 상기 관통공을 통해 상기 다이오드 칩에 납땜하는 단계;
    상기 다이오드 칩이 있는 부위를 위 아래쪽에서 몰딩 컴파운드로 합착하여 패키징하는 단계; 및
    상기 상부 리드선과 하부 리드선의 병렬연결이 해제되도록 상기 상부 리드 프레임과 하부 리드 프레임의 제2단의 연결부위를 절단하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이오드 패키지 제조방법.
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