KR19980083852A - Vertical surface mount semiconductor package with heat sink and module using same - Google Patents

Abstract

본 발명은 방열판을 갖는 수직 표면 실장형(SVP ; surface mount vertical package) 패키지와 그를 이용한 모듈에 있어서, 기존 패키지의 방열판과 비교할 때, 상부면의 면적이 적음으로 인한 열방출상의 단점을 보완하는 것에 중점을 둔다. 먼저 패키지 내의 히트 스프레더(heat spreader)의 구조에서, 열방출부를 내부리드들과 비교할 때 보다 두껍게 제작함으로써 열방출 면적을 늘이고, 또는 히트 스프레더의 칩장착부를 봉지재 외부로 노출시킴으로써 열방출을 수행하는 패키지가 개시되어 있다. 또한 수직 표면 실장형 패키지를 이용한 모듈(module) 구조에 있어서 각 패키지가 수용될 수 있으며, 핀(fin) 또는 요홈(groove)을 갖는 히트싱크(heat sink)를 제공함으로써 전체적인 열방출 효과를 높이는 모듈 구조가 개시되어 있다.The present invention provides a surface mount vertical package (SVP) package having a heat sink and a module using the same, to compensate for the disadvantages of heat dissipation due to the small area of the upper surface when compared to the heat sink of a conventional package. Focus. First, in the structure of a heat spreader in the package, the heat dissipation area is increased by making the heat dissipation part thicker than that of the inner leads, or heat dissipation is performed by exposing the chip mounting part of the heat spreader to the outside of the encapsulant. The package is disclosed. In addition, in a module structure using a vertical surface mount package, each package can be accommodated, and a module that enhances the overall heat dissipation effect by providing a heat sink having fins or grooves. The structure is disclosed.

Description

방열판을 갖는 수직 표면 실장형 반도체 패키지와 그를 이용한 모듈Vertical surface mount semiconductor package with heat sink and module using same

본 발명은 수직 표면 실장형(SVP ; surface mount vertical package ; 이하 SVP 라 한다) 패키지에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 높은 효율의 방열효과를 유도하는 방열판을 갖는 SVP 패키지와 그를 이용한 모듈에 관한 것이다. 본 발명에 이용되는 방열판은 히트싱크(heat sink)와 히트 스프레더(heat spreader)이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface mount vertical package (SVP) package, and more particularly, to an SVP package having a heat sink inducing a high efficiency heat dissipation effect and a module using the same. The heat sink used in the present invention is a heat sink and a heat spreader.

고속의 컴퓨팅 및 화상시스템들이 이용되는 오늘날의 컴퓨팅 환경에서, 중앙처리장치(CPU ; Central Process Unit ; 이하 CPU 라 한다)의 정보처리 속도는 디램(DRAM ; dynamic random access memory ; 이하 DRAM 이라 한다)과 같은 기존 메모리의 작동범위를 넘어선 데이터 입출력 속도를 요구한다. 고속의 데이터 속도에 도달하기 위해서는, CPU와 메모리 사이의 물리적 거리를 최소화함으로써 신호지연을 방지해야 한다. 이에 따라 신호 전송망을 병렬로 배치하여 패키지의 고속화, 고주파화(high frequency)가 가능해진 램버스(rambus) 제품이 출현하였다. 이와 같은 제품의 탑재를 위하여 종래의 패키지와는 다른 SVP형과 수평 표면 실장형(SHP ; surface mount horizontal package ; 이하 SHP 라 한다)의 패키지가 등장하였다. 이들 패키지의 특징은 패키지의 외부리드들이 한쪽 변에 위치하며, 그로 인해 데이터 입출력 거리가 짧아지고, 핀(pin)간의 거리가 유사하게 되어 고주파화(high frequency)에 대한 대응이 용이한 점이 있다.In today's computing environment, where high-speed computing and imaging systems are used, the information processing speed of a Central Processing Unit (CPU) is called DRAM (DRAM) and DRAM. It requires data input / output speeds beyond the operating range of the same conventional memory. To achieve high data rates, signal delays must be avoided by minimizing the physical distance between the CPU and memory. As a result, Rambus products have emerged, in which signal transmission networks are arranged in parallel to enable high-speed and high-frequency packages. In order to mount such a product, a package of an SVP type and a surface mount horizontal package (SHP), which is different from a conventional package, has appeared. The characteristic of these packages is that the external leads of the package are located on one side, so that the data input / output distance is short and the distance between pins is similar, so that it is easy to cope with high frequency.

이중에서 SVP 패키지는 인쇄회로기판(PCB ; printed circuit board ; 이하 PCB 라 한다) 위에 수직으로 실장되고 그에 따라 열이 방출될 수 있는 상부면의 면적이 SHP 패키지에 비해 적어지며, 실제 응용되는 경우 복수개(4∼32)의 패키지들이 작은 간격을 두고 함께 실장되는 경우가 많으므로 상기 패키지의 동작시 발생되는 열을 방출함에 어려움이 있다. 또한 이와 같은 패키지로 구성된 모듈 구조에 있어서, 열방출로 인한 패키지 상호간의 영향 등으로 인해 단품 실장시 또는 다른 형태의 패키지에 비해 열적으로 불리한 구조를 갖는다. 보다 효과적인 열방출을 위하여 히트싱크/스프레더를 적용할 수 있으나, 패키지의 수직 실장에 따른 고려가 뒤따라야 한다. 또한 SVP 패키지는 내부리드들이 한 변에 위치하므로, 패키지를 성형수지로 봉지할 때 내부리드들의 구조적 불균형으로 인하여 패키지 내의 기공 또는 불완전 성형을 유발할 수 있다.Among them, the SVP package is mounted vertically on a printed circuit board (PCB), and accordingly, the area of the upper surface where heat can be discharged is smaller than that of the SHP package. Since packages of (4 to 32) are often mounted together at small intervals, it is difficult to dissipate heat generated when the package is operated. In addition, in the modular structure consisting of such a package, due to the mutual influence of the package due to the heat release, etc. has a structure that is thermally disadvantageous compared to the package or other forms of packaging. Heat sinks / spreaders may be used for more effective heat dissipation, but consideration should be given to the vertical mounting of the package. In addition, since the inner leads are located on one side of the SVP package, when the package is encapsulated with a molded resin, structural unbalance of the inner leads may cause pore or incomplete molding in the package.

따라서 본 발명의 목적은 열방출을 유도하는 히트싱크/스프레더를 이용하여 열방출 효과를 높이면서 또한 패키지 상호간의 열적 영향을 줄일 수 있는 구조를 갖는 수직 표면 실장형 패키지와 그를 이용한 모듈을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention to provide a vertical surface-mount package and a module using the same structure having a structure that can increase the heat dissipation effect by using a heat sink / spreader to induce heat dissipation and also reduce the thermal effect between the packages. have.

본 발명은 또한 패키지 봉지시 내부리드들이 한 변에 몰려 있음으로 인한 불균형으로 인해 발생할 수 있는 기공이나 불완전 성형을 줄일 수 있는 구조를 갖는 수직 표면 실장형 패키지를 제공하기 위한 것이다.The present invention also provides a vertical surface mount package having a structure that can reduce pores or incomplete molding that may occur due to an imbalance caused by the inner leads are concentrated on one side when encapsulating the package.

도 1은 일반적인 SVP 패키지의 외관을 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing the appearance of a typical SVP package.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 SVP 패키지에서 봉지재를 제거한 상태를 나타낸 정면도.Figure 2 is a front view showing a state in which the sealing material is removed from the SVP package according to the first embodiment of the present invention.

도 3은 도 2를 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절단한 단면도.3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2;

도 4는 본 발명의 제 1 실시예를 변형한 제 1 변형예를 나타낸 단면도.4 is a cross-sectional view showing a first modification of the first embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예를 변형한 제 2 변형예를 나타낸 단면도.5 is a cross-sectional view showing a second modified example of the first embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예를 변형한 제 3 변형예에 따라 SVP 패키지에서 봉지재를 제거한 상태를 나타낸 정면도.6 is a front view showing a state in which the encapsulant is removed from the SVP package according to a third modified example of the first embodiment of the present invention.

도 7은 도 6을 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 절단한 단면도.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 6. FIG.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 모듈의 위로 씌워지는 히트싱크의 외관을 나타낸 사시도.Figure 8 is a perspective view showing the appearance of the heatsink overlying the module according to the second embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 구성된 히트싱크와 패키지 모듈과의 결합된 모습을 나타내는 단면도.9 is a cross-sectional view showing a state in which a heat sink and a package module are combined according to a second embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 제 2 실시예를 변형한 제 4 변형예에 따라 히트싱크의 상부면에 핀이 형성된 모습을 나타낸 단면도.10 is a cross-sectional view showing a fin formed on the upper surface of the heat sink according to the fourth modified example of the second modified example of the present invention.

도 11은 본 발명의 제 2 실시예를 변형한 제 5 변형예에 따라 히트싱크의 상부면에서 하부 쪽으로 요홈이 형성된 모습을 나타낸 단면도.11 is a cross-sectional view showing a groove formed toward the lower side from the upper surface of the heat sink in accordance with a fifth modification of the second embodiment of the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 설명Description of the main parts of the drawing

10 : 반도체 칩 15 : 본딩패드들10 semiconductor chip 15 bonding pads

20, 320 : 내부리드들 30, 330, 540 : 외부리드들20, 320: Internal leads 30, 330, 540: External leads

35 : 더미리드들35: dummy leads

40, 140, 240, 340 : 히트 스프레더40, 140, 240, 340: Heat Spreader

42, 242 : 히트 스프레더의 칩장착부42, 242: chip mounting portion of the heat spreader

46, 146a, 146b : 히트 스프레더의 열방출부46, 146a, 146b: heat radiating part of the heat spreader

50 : 와이어 본딩 60 : 성형수지50: wire bonding 60: molding resin

70, 170, 270 : 전도성 접착제 80 : 절연성 접착제70, 170, 270: conductive adhesive 80: insulating adhesive

90, 390 : 리드지지부90, 390: lead support part

100, 200, 300, 400 : SVP 반도체 패키지100, 200, 300, 400: SVP semiconductor package

500 : 히트싱크500: heatsink

510 : 히트싱크의 몸체부 520 : 히트싱크의 소켓부510: body portion of the heat sink 520: socket portion of the heat sink

530 : 패키지의 봉지부 550 : 인쇄회로기판530: encapsulation of the package 550: printed circuit board

560 : 핀(fin) 570 : 요홈(groove)560: fin 570: groove

본 발명은 SVP 패키지에서의 방열효과를 높이기 위한 한 방편으로 히트 스프레더를 제공하며, 특히 수직으로 실장된 관계로 패키지 상부면에서의 열방출 면적이 기존의 수평 실장형 패키지들에 비해 감소한 것을 보완하기 위해, 히트 스프레더의 열방출부의 두께를 내부리드들보다 두껍게 하여, 열방출을 보다 용이하게 한다. 또한 상기 SVP 패키지들로 구성된 모듈에서의 열방출을 돕기 위한 도구로 각 패키지들을 둘러싸는 히트싱크를 제공하며, 보다 효과적인 방열을 위해 소켓부, 핀, 요홈 등이 형성된 히트싱크를 제공한다. 다음에 첨부되는 도면들을 통하여 본 발명에 따른 여러 구조와 작용을 자세하게 기술하고자 한다. 본 발명의 예를 실시예로 나타내었으며, 각 실시예에 대한 각 변형예를 첨부하였다. 각 실시예에 따르는 변형예들에 대해서는 변형된 부분을 제외하고는 각 실시예와 같은 도면번호를 사용하였다.The present invention provides a heat spreader as a way to enhance the heat dissipation effect in the SVP package, and in particular, the heat dissipation area at the top surface of the package is reduced compared to the conventional horizontal mount packages, since it is vertically mounted. To this end, the heat dissipation portion of the heat spreader is made thicker than the inner leads to facilitate heat dissipation. In addition, as a tool to help heat dissipation in the module consisting of the SVP package to provide a heat sink surrounding each package, to provide a more effective heat dissipation is provided a heat sink formed with a socket portion, pins, grooves and the like. Next, various structures and operations of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Examples of the present invention are shown in the examples, and the respective modifications to the examples are attached. For the modifications according to each embodiment, the same reference numerals as those of each embodiment were used except for the modified portion.

SVP 패키지(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 회로기판(도시 안됨) 위에 수직으로 실장되는 구조이며, 패키지(100)의 외부리드들(30)은 각기 데이터 전송, 전원 공급의 목적을 그리고 더미리드들(35)은 패키지(100) 지지의 목적을 갖는다. 도 2에서는 도 1에 도시된 것과 같은 SVP 패키지의 제 1 실시예를 봉지재를 제거한 상태로 정면에서 바라본 내부면을 도시한다. 또한, 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 측면에서 바라본 모습이 도 3에 도시되어 있다. 도 2 및 도 3을 참고하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패키지(100)의 구조를 보면 다음과 같다. 일면의 한 변에 본딩패드들(15)을 갖고 있는 반도체 칩(10)이 은-에폭시와 같은 전도성 접착제(70)를 통해 히트 스프레더(40)의 칩장착부(42)에 부착되어 있으며, 히트 스프레더는 칩장착부(42)와 칩장착부(42) 위쪽의 열방출부(46)로 일체형으로 구성되어 있다. 히트 스프레더(40)에서 아래로 뻗어있는 리드지지부(90)는 내부리드들(20)과 폴리이미드 테이프와 같은 절연성 접착제(80)를 이용하여 접착되어 있다. 또 이때 특기할 만한 사항은 히트 스프레더(40)의 열방출부(46)가 내부리드들(20)에 비하여 큰 부피를 차지하며, 보다 용이하게 반도체 칩(10)에서 발생하는 열을 외부, 즉 상부면으로 전달한다. 즉 도 3에서 나타난 바와 같이, 히트 스프레더(40)의 열방출부(46)의 두께가 내부리드들(20)에 비하여 보다 두껍게 제작됨으로써 상부면으로의 열전달을 유도한다. 또한 반도체 칩(10)의 본딩패드(15)와 내부리드(20) 사이를 본딩 와이어(50)와 같은 연결수단으로 전기적으로 연결한다. 이와 같이 전기적, 기계적으로 연결된 구조를 외부환경으로부터의 보호하기 위해 에폭시 몰딩 콤파운드(EMC ; epoxy molding compound ; 이하 EMC 라 한다) 등의 봉지재(60)로써 봉지한다.The SVP package 100 is a structure mounted vertically on a circuit board (not shown) as shown in FIG. 1, and the external leads 30 of the package 100 respectively serve the purpose of data transmission and power supply. The leads 35 have the purpose of supporting the package 100. FIG. 2 shows the inner surface of the first embodiment of the SVP package as shown in FIG. 1 as seen from the front with the encapsulant removed. 3 is a side view along the III-III line of FIG. 2. 2 and 3, the structure of the package 100 according to the first embodiment of the present invention is as follows. The semiconductor chip 10 having the bonding pads 15 on one side thereof is attached to the chip mounting portion 42 of the heat spreader 40 through a conductive adhesive 70 such as silver-epoxy, and the heat spreader The chip mounting part 42 and the heat dissipation part 46 above the chip mounting part 42 are comprised integrally. The lead support 90 extending downward from the heat spreader 40 is bonded using the inner leads 20 and an insulating adhesive 80 such as polyimide tape. In addition, it should be noted that the heat dissipation part 46 of the heat spreader 40 occupies a large volume compared to the inner leads 20, and more easily heats generated from the semiconductor chip 10. To the upper surface. That is, as shown in Figure 3, the heat dissipation portion 46 of the heat spreader 40 is made thicker than the inner leads 20 to induce heat transfer to the upper surface. In addition, the bonding pad 15 of the semiconductor chip 10 and the inner lead 20 are electrically connected to each other by a connecting means such as a bonding wire 50. In order to protect the electrical and mechanically connected structure from the external environment, the sealing material 60 is sealed with an epoxy molding compound (EMC).

위에서 언급된 열방출부의 두께는 처음 제작시 두꺼운 부분으로 제작되거나 또는 얇은 히트 스프레더 위에 또 하나의 히트 스프레더를 덧붙이는 방법으로 제작할 수 있다. 이와 같은 방법들 중의 한 방법으로 제작된 열방출부(46a, 46b)가 제 1 변형예로, 도 4에 도시되어 있다. 도 4는 도 3의 히트 스프레더(40)의 열방출부(46)를 변형한 모습을 나타내는 단면도이며, 도 3에서와는 달리 일체형이 아닌 다층의 히트 스프레더(140)의 열방출부(146a, 146b)와 층 사이의 전도성 접착제(170)를 도시한다. 도 4에 도시된 부분을 제외한 나머지 부분들은 도 3에서 나타낸 바와 같으므로 같은 도면번호를 써서 나타내었다. 도 4에 도시된 바와 같이 히트 스프레더(140)가 다층의 구조를 형성하는 경우, 각 층(146a, 146b) 사이의 접착을 위해서는 은-에폭시 등과 같은 전도성 접착제(170)를 사용할 수 있다. 이와 같이, 다층 또는 일체형의 히트 스프레더의 열방출부(146a, 146b 내지 46)를 내부리드들(20)보다 두껍게 함으로써 패키지(100, 200)의 작동시 반도체 칩(10)에서 발생하는 열을 보다 넓은 면적을 통해서 상부로 방출한다. 또한 패키지의 하부에 비해, 연결되는 내부리드(20)가 없음으로 인한 패키지 구조상의 불균형을 보완함으로써 성형수지(60)의 성형시 발생할 수 있는 기공이나 불완전 성형을 감소시킬 수 있다.The heat dissipation part mentioned above can be manufactured in the thick part at the time of the first manufacturing or by adding another heat spreader on the thin heat spreader. The heat dissipating portions 46a and 46b manufactured by one of the above methods are shown in FIG. 4 as a first modification. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the heat dissipation part 46 of the heat spreader 40 of FIG. 3 is deformed, and unlike in FIG. 3, the heat dissipation parts 146a and 146b of the multi-layer heat spreader 140 are not integrated. And conductive adhesive 170 between layers. The remaining parts except for the part shown in FIG. 4 are the same as shown in FIG. As shown in FIG. 4, when the heat spreader 140 forms a multi-layered structure, a conductive adhesive 170 such as silver-epoxy or the like may be used for adhesion between the layers 146a and 146b. As such, the heat dissipating portions 146a and 146b to 46 of the multilayer or integrated heat spreader are made thicker than the inner leads 20 so that the heat generated from the semiconductor chip 10 during the operation of the packages 100 and 200 may be viewed. Emit upward through a large area. In addition, compared to the lower portion of the package, by compensating for the imbalance in the package structure due to the absence of the inner lead 20 to be connected can reduce the pores or incomplete molding that may occur during the molding of the molding resin (60).

도 5는 도 3의 히트 스프레더(40)의 칩장착부(42)를 변형한 제 2 변형예를 나타낸 단면도이며, 도 3에서와는 달리 히트 스프레더(240)의 칩장착부(242)가 두껍게 제작되어 패키지(300)의 표면으로 노출되어 성형수지(60)의 표면과 평면을 이루도록 되어 있음을 나타낸다. 도 4와 마찬가지로, 변형되지 않은 부분들은 도 3에서 표기한 도면번호를 사용해 나타내었다. 이 경우에 있어서도, 히트 스프레더(240)의 칩장착부(242)를 두껍게 하기 위한 방법으로 일체형 또는 다층(도시되지 않음)의 히트 스프레더를 이용할 수 있다. 역시 층간 접착 물질로써 은-에폭시 등과 같은 전도성 접착제(270)를 사용할 수 있다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a second modified example of the chip mounting part 42 of the heat spreader 40 of FIG. 3. Unlike FIG. 3, the chip mounting part 242 of the heat spreader 240 is made thick so that the package ( Exposed to the surface of 300, it is shown to form a plane with the surface of the molding resin (60). Like FIG. 4, the parts that are not modified are shown using the reference numerals indicated in FIG. 3. Also in this case, an integrated or multilayer (not shown) heat spreader can be used as a method for thickening the chip mounting portion 242 of the heat spreader 240. It is also possible to use a conductive adhesive 270 such as silver-epoxy or the like as the interlayer adhesive material.

도 6은 본 발명의 제 3 변형예에 따라, 도 3의 리드지지부(90)를 변형한 단면도를 나타낸다. 도 6에서는 도 1에 도시된 것과 같은 수직 실장형 패키지의 제 3 변형예를 봉지재를 제거한 상태로 정면에서 바라본 내부면을 도시한다. 또한, 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 측면에서 바라본 모습이 도 7에 도시되어 있다. 도 6 및 도 7을 참고하여, 본 발명의 제 3 변형예를 설명한다. 이때 특기사항으로, 리드지지부(390)는 적어도 하나의 내부리드(320)와 연결된 구조를 이루면서 내부리드들(320)과 일체로 이루어진다. 즉, 도 2에서와 같이 리드지지부(90)가 내부리드(20)를 절연성 접착제(80)를 통해 지지하는 것이 아니고 처음부터 내부리드들(320)중의 적어도 하나가 히트 스프레더(340)의 칩장착부와 연결됨으로써 리드지지부(390)를 이루는 것이다. 이때, 리드지지부(390)를 구성하지 않는 다른 내부리드들(320)은 리드 프레임(도시되지 않음)에 의해 리드지지부(390)와 연결되고 결과적으로 히트 스프레더(340)와 연결되어 지지된다.FIG. 6 is a sectional view of the lead supporting part 90 of FIG. 3 modified according to the third modified example of the present invention. FIG. 6 illustrates an inner surface of the third modified example of the vertically mounted package as shown in FIG. 1, viewed from the front with the sealing material removed. In addition, the side view along the line VII-VII of FIG. 6 is shown in FIG. 6 and 7, a third modification of the present invention will be described. In this case, as a special feature, the lead support part 390 is integrally formed with the inner leads 320 while forming a structure connected to the at least one inner lead 320. That is, as shown in FIG. 2, the lead support unit 90 does not support the inner lead 20 through the insulating adhesive 80, and at least one of the inner leads 320 is initially mounted on the chip mount of the heat spreader 340. By being connected with the lead supporting portion 390 to form. At this time, the other inner leads 320 that do not constitute the lead support 390 are connected to the lead support 390 by a lead frame (not shown) and consequently connected to the heat spreader 340.

또한 도 6과 도 7에서는 히트 스프레더(340)의 열방출부가 다층으로 구성되어 있는 모습을 도시하고 있다. 이 역시 열방출부를 도 2의 경우와 같이 단층으로 구성할 수 있다.6 and 7 illustrate the heat dissipation part of the heat spreader 340 having a multilayer structure. This heat dissipation part can also be configured in a single layer as in the case of FIG.

위와 같은 SVP 패키지들로 이루어진 모듈에 있어서의 열방출은 개개의 패키지상의 열방출에 비해 더욱 제약이 많이 따른다. 개개의 패키지가 갖고 있는 제약에 더하여, 패키지들이 하나의 기판 위에 집적되어 실장되므로 패키지 상호간의 영향이 뒤따를 수 있다. 따라서, 이들 영향을 최소화하기 위한 방법으로 모듈상의 패키지 사이로 끼워 넣어질 수 있는 히트싱크를 제시한다.Heat dissipation in modules consisting of the above SVP packages is more limited than heat dissipation on individual packages. In addition to the constraints of individual packages, the packages may be integrated and mounted on a single substrate, which may result in mutual influence of the packages. Thus, we propose a heat sink that can be sandwiched between packages on a module in a way to minimize these effects.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 위에서 언급된 히트싱크(500)의 외관을 나타낸 사시도이다. 도 8에 따르면 히트싱크(500)는 히트싱크의 구조를 지지해주는 몸체부(510)를 갖고 있으며, 몸체부(510)의 하부면에 각 패키지들과 일대일로 대응되며 각 패키지를 수용할 수 있는 소켓부(520)가 형성되어 있다. 도 9는 역시 본 발명의 제 5 실시예에 따라, 히트싱크(500)가 SVP 패키지 모듈과 결합된 모습을 보여주는 단면도이다. 각 패키지는 성형수지로 봉지된 봉지부(530)와 기판(550)에 장착되기 위한 외부리드들(540)로 나누어 구분될 수 있다. 그리고, 솔더링 등에 의하여 기판(550)은 패키지의 외부리드들(540)을 지지·연결한다. 이 때 도면에서 보여지듯이 히트싱크(500)의 소켓부(520)는 각 패키지의 봉지부(530)가 충분히 수용될 수 있도록 깊게 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한 패키지의 봉지부(530)와 히트싱크의 몸체부(510) 사이는 접착제 등으로 고정되거나 또는 각 패키지의 봉지부(530) 사이에 끼워진 상태로 지지 될 수 있으며, 그중 접착제 등에 의해 접착되는 것이 더욱 바람직하다. 단 히트싱크의 몸체부(510)와 패키지의 봉지부(530)가 밀착됨으로써, 상부 또는 외부로 열전달이 용이해 질 수 있는 상태가 반드시 요구된다. 또 각 패키지의 봉지부(530)의 전, 후면에서는 히트싱크의 몸체부(510)가 밀착됨이 요구되나, 상기 패키지의 봉지부(530)의 측면에서는 히트싱크의 몸체부(510)가 둘러싸거나 또는 개방되어도 무방하다. 도 8에서는 패키지의 봉지부(530)의 측면이 개방되어 있는 경우의 히트싱크가 도시되어 있다.8 is a perspective view showing the appearance of the heat sink 500 mentioned above according to the second embodiment of the present invention. According to FIG. 8, the heat sink 500 has a body portion 510 supporting the structure of the heat sink, and corresponds to each package in a one-to-one correspondence with a lower surface of the body portion 510, and can accommodate each package. The socket portion 520 is formed. 9 is a cross-sectional view showing a heat sink 500 coupled to an SVP package module, according to a fifth embodiment of the present invention. Each package may be divided into encapsulation parts 530 encapsulated with a molding resin and external leads 540 to be mounted on the substrate 550. The substrate 550 supports and connects the external leads 540 of the package by soldering or the like. At this time, as shown in the drawing, the socket portion 520 of the heat sink 500 is preferably deeply formed so that the encapsulation portion 530 of each package can be sufficiently accommodated. In addition, between the encapsulation portion 530 of the package and the body portion 510 of the heat sink may be fixed with an adhesive or supported between the encapsulation portion 530 of each package, which is bonded by an adhesive or the like. More preferred. However, since the body portion 510 of the heat sink and the encapsulation portion 530 of the package are in close contact with each other, a state capable of facilitating heat transfer to the top or the outside is necessarily required. In addition, the body portion 510 of the heat sink is required to be in close contact with the front and rear of the encapsulation portion 530 of each package, but the body portion 510 of the heat sink is surrounded by the side of the encapsulation portion 530 of the package. Or may be open. 8 illustrates a heat sink when the side surface of the encapsulation portion 530 of the package is open.

이하 도 10과 도 11은 위에서 언급된 실시예와 더불어 보다 효과적인 결과를 유도하는 본 발명의 또 다른 변형예들을 도시한다. 기존의 도 8 및 도 9와 대응되는 부분들은 같은 번호로 표시된다. 도 10은 본 발명의 제 2 실시예의 제 4 변형예에 따른 히트싱크를 도시한다. 도 10에서는 보다 용이한 열전달을 위하여 히트싱크의 몸체부의 상부면에 핀(560)을 설치한 모습을 단면도로써 나타낸다. 히트싱크를 통한 각 패키지에서의 열방출 면적이 핀(560)에 의해 확대됨으로써, 열전달 효과의 상승을 기대할 수 있다. 또한, 상부면에 팬(fan, 도시되지 않음)을 설치하여 강제적인 열방출을 유도할 수도 있다.10 and 11 show further modifications of the present invention that lead to more effective results in addition to the embodiments mentioned above. Parts corresponding to those of FIGS. 8 and 9 are denoted by the same numerals. 10 shows a heat sink according to a fourth modification of the second embodiment of the present invention. In FIG. 10, the fin 560 is installed on the upper surface of the body of the heat sink for easier heat transfer. As the heat dissipation area in each package through the heat sink is enlarged by the fin 560, an increase in the heat transfer effect can be expected. In addition, a fan (not shown) may be installed on the upper surface to induce forced heat dissipation.

도 11은 본 발명의 제 2 실시예의 제 5 변형예에 따른 히트싱크를 도시한다. 도 11에서는 상기 히트싱크의 몸체부의 상부면에 요홈(570)이 설치된 모습을 도시한다. 히트싱크의 소켓부 사이로 깊게 파인 요홈(570)이 형성되어 있음으로 해서, 공기의 대류 등을 통한 열적 차단 효과가 발생하여, 패키지 상호간의 영향을 줄일 수 있다. 예를 들어, SVP 패키지 사이의 피치(pitch)가 약 3.8 mm 일 때 실제 패키지의 성형된 두께 약 1.25 mm를 제외한 사이로 히트싱크의 소켓부와 비슷한 깊이의 요홈(570)을 반대면으로부터 형성한다. 이때 요홈(570)의 두께는 히트싱크 구조에 영향을 주지 않을 정도의 범위 내에서 임의로 정할 수 있다. 또한, 요홈(570)의 내부에 열을 차단하는 열전도성이 낮은 물질(도시되지 않음)을 채워 넣음으로써 영향을 감소시킬 수도 있다.11 shows a heat sink according to a fifth modification of the second embodiment of the present invention. In FIG. 11, the recess 570 is installed on the upper surface of the body of the heat sink. Since the deep groove 570 is formed between the socket portions of the heat sink, thermal blocking effects through convection of air, etc., may occur, thereby reducing the influence of the packages. For example, when the pitch between SVP packages is about 3.8 mm, grooves 570 of similar depth to the socket portion of the heatsink are formed from the opposite side, except for about 1.25 mm, the molded thickness of the actual package. At this time, the thickness of the groove 570 may be arbitrarily determined within a range that does not affect the heat sink structure. In addition, the effect may be reduced by filling a material (not shown) having low thermal conductivity to block heat in the recess 570.

이상과 같은 본 발명의 개념은 기본적으로, 수직으로 실장되는 다른 경우의 패키지에도 적용될 수 있으며, 특히 모듈에 이용되는 히트싱크는 수직으로 집적되어 실장되는 패키지 모듈의 대부분의 경우에 적용될 수 있다.The concept of the present invention as described above can be basically applied to a package of another case mounted vertically, and in particular, the heat sink used in the module can be applied to most cases of a package module which is vertically integrated and mounted.

각 패키지 내에 히트 스프레더를 구성하며, 또한 그 히트 스프레더의 열방출부의 두께를 내부리드들에 비해 넓게 구성하여, 패키지에서 발생하는 열이 상부로 보다 많이 방출될 수 있게 한다. 또 패키지를 봉지하는 몰딩과정에 있어서, 상변에 내부리드가 없음으로 인한 불균형을 열방출부를 이용하여 보완하여 기공이나 불완전성형을 방지할 수 있다. 또한 패키지들의 모듈구조에 있어서는, 모듈을 덮는 히트싱크를 제공하여 전체적인 방열을 유도한다. 히트싱크의 상·하부면에 제공되는 구조에 의해 다음과 같은 효과들이 나타난다. 소켓부를 제공하여 각 패키지의 전·후면에서 발생되는 열이 보다 빠르게 흡수되어 히트싱크의 외부로 전달되며, 히트싱크의 상부면에 형성된 핀 구조에 의해 외부와의 접촉면적이 넓어져 열 방출량이 증가되고, 또는 히트싱크의 상부면에 깊게 형성된 요홈에 의해 각 패키지 상호간의 영향이 감소될 수 있다. 더 나아가 히트싱크의 상부면에 팬(fan)을 장착하여 열을 강제적으로 방출하도록 유도할 수도 있다.A heat spreader is configured in each package, and a heat dissipation portion of the heat spreader is configured to be wider than internal leads so that more heat generated in the package can be discharged upward. In addition, in the molding process of encapsulating the package, an imbalance due to the absence of an internal lead on the upper side can be compensated by using a heat dissipation unit to prevent pores or incomplete molding. In addition, in the modular structure of packages, a heat sink covering the module is provided to induce overall heat dissipation. The structure provided on the upper and lower surfaces of the heat sink has the following effects. By providing the socket part, heat generated from the front and rear of each package is absorbed more quickly and transferred to the outside of the heat sink, and the contact area with the outside is widened by the fin structure formed on the upper surface of the heat sink, thereby increasing the amount of heat released. Alternatively, the influence of each package may be reduced by the recesses deeply formed in the upper surface of the heat sink. Furthermore, a fan may be mounted on the top surface of the heat sink to induce heat to be forcibly released.

Claims (11)

일면의 한 변에 복수개의 본딩패드들을 갖고 있는 반도체 칩과;A semiconductor chip having a plurality of bonding pads on one side of one surface thereof; 상기 본딩패드들에 각기 전기적으로 연결되는 복수개의 내부리드들과;A plurality of internal leads electrically connected to the bonding pads, respectively; 상기 내부리드들과 일체형으로 형성된 복수개의 외부리드들과;A plurality of outer leads formed integrally with the inner leads; 상기 본딩패드들에 연결되어 있지 않으며, 상기 외부리드들과 리드프레임을 통해 연결되는 더미리드들과;Dummy leads not connected to the bonding pads and connected to the external leads through a lead frame; 상기 반도체 칩이 장착된 칩장착부와,A chip mounting unit on which the semiconductor chip is mounted; 상기 칩장착부와 일체로 형성되며, 상기 칩장착부의 위로 뻗어 있는 열방출부를 갖는 히트 스프레더; 및A heat spreader formed integrally with the chip mounting portion and having a heat dissipation portion extending over the chip mounting portion; And 상기 반도체 칩, 내부리드들, 히트 스프레더 및 더미리드들의 일부를 봉지하는 성형수지;A molding resin encapsulating a portion of the semiconductor chip, inner leads, heat spreader and dummy leads; 를 포함하는 수직 표면 실장형 반도체 패키지에 있어서,In the vertical surface-mount semiconductor package comprising: 상기 히트 스프레더의 열방출부의 두께가 상기 내부리드들의 두께보다 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 수직 표면 실장형 반도체 패키지.And the thickness of the heat dissipation part of the heat spreader is thicker than the thickness of the inner leads. 제 1 항에 있어서, 리드지지부가 상기 히트 스프레더의 칩장착부에서 아래로 뻗어있으며, 상기 리드지지부가 상기 내부리드들과 상기 히트 스프레더를 일체형으로 또는 절연성 접착수단을 통하여 연결하는 것을 특징으로 하는 수직 표면 실장형 반도체 패키지.The vertical surface as claimed in claim 1, wherein a lead support portion extends downward from the chip mounting portion of the heat spreader, wherein the lead support portion connects the inner leads and the heat spreader integrally or through insulating adhesive means. Mountable semiconductor package. 제 2 항에 있어서, 상기 절연성 접착수단이 폴리이미드 테이프인 것을 특징으로 하는 수직 표면 실장형 반도체 패키지.The vertical surface mount semiconductor package according to claim 2, wherein said insulating adhesive means is a polyimide tape. 제 2 항에 있어서, 상기 히트 스프레더의 칩장착부가 상기 반도체 칩이 부착되는 면의 반대방향으로 상기 패키지의 표면으로 노출된 것을 특징으로 하는 수직 표면 실장형 반도체 패키지.The vertical surface mount semiconductor package according to claim 2, wherein the chip mounting portion of the heat spreader is exposed to the surface of the package in a direction opposite to the surface on which the semiconductor chip is attached. 제 2 항에 있어서, 상기 히트 스프레더가 상기 반도체 칩의 장착면과 평행한 적어도 2층 이상의 열방출부를 갖는 것을 특징으로 하는 수직 표면 실장형 반도체 패키지.3. The vertical surface mount semiconductor package according to claim 2, wherein the heat spreader has at least two layers of heat dissipation portions parallel to the mounting surface of the semiconductor chip. 수직 표면 실장 방식의 모듈용 인쇄회로기판과;A printed circuit board for a module of a vertical surface mount method; 상기 기판 위에 일정한 간격으로 평행하게 실장되어 있는 복수개의 수직 표면 실장형 반도체 패키지들; 및A plurality of vertical surface mount semiconductor packages mounted on the substrate in parallel at regular intervals; And 상기 패키지들이 인쇄회로기판에 실장된 면의 반대편으로부터 상기 패키지들 위로 놓여지며, 열전도성을 갖는 히트싱크;A heat sink having the thermal conductivity, wherein the packages are placed on the packages from opposite sides of the surface mounted on the printed circuit board; 를 포함하는 수직 표면 실장형 반도체 패키지 모듈에 있어서,In the vertical surface-mount semiconductor package module comprising: 상기 히트싱크가,The heat sink, 상기 히트싱크의 몸체 역할을 하는 몸체부; 및A body part serving as a body of the heat sink; And 상기 몸체부의 하부면에 상기 패키지들이 각기 수용될 수 있도록 공간이 배열로 형성된 소켓부;A socket part formed in an array on a lower surface of the body part so that the packages can be accommodated respectively; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 표면 실장형 반도체 패키지 모듈.Vertical surface mount semiconductor package module comprising a. 제 6 항에 있어서, 상기 패키지들이 성형수지로 봉지된 봉지부와, 상기 봉지부의 외부로 노출되는 외부리드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 표면 실장형 반도체 패키지 모듈.The vertical surface mount semiconductor package module of claim 6, wherein the packages include an encapsulation portion encapsulated with a molding resin and external leads exposed to the outside of the encapsulation portion. 제 7 항에 있어서, 상기 히트싱크의 소켓부는 상기 패키지의 봉지부 전체를 수용할 수 있는 공간이 형성된 것을 특징으로 하는 수직 표면 실장형 반도체 패키지 모듈.The vertical surface mount semiconductor package module according to claim 7, wherein the socket portion of the heat sink is formed to accommodate an entire encapsulation portion of the package. 제 8 항에 있어서, 상기 히트싱크의 몸체부의 상부면에 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 수직 표면 실장형 반도체 패키지 모듈.The vertical surface mount semiconductor package module according to claim 8, wherein irregularities are formed on an upper surface of the body portion of the heat sink. 제 8 항에 있어서, 상기 히트싱크의 몸체부의 상부면에서 상기 히트싱크의 소켓부가 형성된 부위들 사이로 형성되는 요홈을 갖는 것을 특징으로 하는 수직 표면 실장형 반도체 패키지 모듈.9. The vertical surface mount semiconductor package module according to claim 8, further comprising grooves formed between upper portions of the body portion of the heat sink to form socket portions of the heat sink. 제 10 항에 있어서, 상기 히트싱크의 요홈의 깊이가 상기 히트싱크의 소켓부의 깊이와 같게 형성된 것을 특징으로 하는 수직 표면 실장형 반도체 패키지 모듈.The vertical surface mount semiconductor package module of claim 10, wherein a depth of the recess of the heat sink is equal to a depth of the socket portion of the heat sink.