KR20230111732A - Multilayer ceramic semiconductor device - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 양단에 단자전극(111)이 각각 형성된 하나 이상의 반도체 부품(110), 단자전극(111)과 접합되어 전기적으로 연결되는 하나 이상의 금속터미널(120), 및 단자전극(111)과 금속터미널(120) 사이에 개재되어 상호 접합시키는 전도성 접착제(130)를 포함하되, 금속터미널(120)의 하단으로부터 연장되어 'ㄹ'자 형상으로 절곡되어 내측으로 만입된 제1홈부(141)와 외측으로 만입된 제2홈부(142)를 포함하여 탄성구조를 갖는 금속단자(140)에 의해서, 상부에 하나 이상의 전극패드(11)를 구비한 기판(10) 상에 부착되어 전기적으로 연결되어서, 장시간의 열충격 조건하에서 전극패드(11)와 금속단자(140) 사이의 균열, 및 진동 또는 기계적 충격에 의해 발생하는 크랙을 줄일 수 있는, 다층 세라믹 반도체 장치를 개시한다.The present invention includes one or more semiconductor parts 110 having terminal electrodes 111 formed at both ends, one or more metal terminals 120 bonded to and electrically connected to the terminal electrodes 111, and a conductive adhesive 130 interposed between the terminal electrodes 111 and the metal terminals 120 to bond them to each other, but extending from the lower end of the metal terminals 120 and bent into a 'L' shape to be recessed inward. 41) and a metal terminal 140 having an elastic structure including a second groove 142 recessed outward, attached to and electrically connected to a substrate 10 having one or more electrode pads 11 thereon, thereby reducing cracks between the electrode pad 11 and the metal terminal 140 under thermal shock conditions for a long time and cracks caused by vibration or mechanical shock.
Description
본 발명은 다층 세라믹 반도체 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 탄성구조를 갖는 금속단자를 통해 기판에 전기적으로 연결되어서, 장시간의 열충격 조건하에서 기판과 금속단자 사이의 균열, 및 진동 또는 기계적 충격에 의해 발생하는 크랙을 줄일 수 있는, 다층 세라믹 반도체 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multilayer ceramic semiconductor device, and more particularly, to a multilayer ceramic semiconductor device that is electrically connected to a substrate through a metal terminal having an elastic structure and is capable of reducing cracks between a substrate and a metal terminal under long-term thermal shock conditions and cracks caused by vibration or mechanical shock.
일반적으로, 적층 세라믹 콘덴서(Multi layer ceramic condenser; MLCC)는 전자산업의 쌀로 지칭되는데, MLCC는 전압을 일정하게 유지하도록 하여 과전압 또는 저전압에 의한 IC의 오동작을 억제하고 고주파 노이즈를 외부로 방출하는 역할을 한다.In general, a multilayer ceramic condenser (MLCC) is referred to as rice in the electronics industry. The MLCC keeps the voltage constant, suppresses malfunction of the IC due to overvoltage or undervoltage, and emits high-frequency noise to the outside.
한편, 세라믹 콘덴서의 경우, 솔더링공정 중 발생하는 급격한 온도변화에 의한 크랙, 기판의 신축 및 팽창에 의한 응력, 또는 취급시의 벤딩에 의한 크랙으로 구조적 안정성이 저하된다.On the other hand, in the case of ceramic capacitors, structural stability is deteriorated due to cracks due to rapid temperature changes generated during the soldering process, stress due to expansion and contraction of the substrate, or cracks due to bending during handling.
이를 해소하기 위한 선행기술로서, 한국 등록특허공보 제10-1630065호가 개시되어 있는데, 종래기술에 의한 적층 세라믹 전자 부품은, 도 1에 도시된 바와 같이, As a prior art to solve this problem, Korean Patent Registration No. 10-1630065 is disclosed, and a multilayer ceramic electronic component according to the prior art, as shown in FIG. 1,
적층 세라믹 전자 부품(100`)은, 적층 세라믹 커패시터, 홈부(151`,152`)를 가지는 제1 및 제2 단자 전극(141`, 142`), 및 제1 및 제2 도전성 접착층(161`, 162`)을 포함하고, 적층 세라믹 커패시터는, 세라믹 본체(110`), 제1 및 제2 내부 전극, 및 제1 및 제2 외부 전극(131`, 132`)을 포함하며, 제1 및 제2 도전성 접착층(161`, 162`)은 적층 세라믹 커패시터의 제1 및 제2 외부 전극(131`, 132`)과 제1 및 제2 단자 전극(141`, 142`)을 각각 접속시켜서, 단자 전극의 탄성력에 의해 진동을 일부 흡수하도록 한다.The multilayer ceramic electronic component 100' includes a multilayer ceramic capacitor, first and second terminal electrodes 141' and 142' having grooves 151' and 152', and first and second conductive adhesive layers 161' and 162', and the multilayer ceramic capacitor includes a ceramic body 110', first and second internal electrodes, and first and second external electrodes 131' and 132'. , The first and second conductive adhesive layers 161' and 162' connect the first and second external electrodes 131' and 132' and the first and second terminal electrodes 141' and 142' of the multilayer ceramic capacitor, respectively, to partially absorb vibration by the elastic force of the terminal electrodes.
하지만, 'ㄷ'자 형상의 단일 홈부로는 급격한 열팽창 및 강한 진동에 대응하여 적층 세라믹 커패시터를 지지하면서 진동을 감쇠시켜 구조적 안정성을 확보하는데 한계가 있다.However, the 'c'-shaped single groove has limitations in securing structural stability by supporting the multilayer ceramic capacitor in response to rapid thermal expansion and strong vibration and attenuating vibration.
이에, 장시간의 열충격 조건하에서도, 기판과 금속단자 사이의 균열, 및 진동 또는 기계적 충격에 의해 발생하는 크랙을 줄일 수 있는 기술이 요구된다.Accordingly, there is a need for a technique capable of reducing cracks between a substrate and a metal terminal and cracks caused by vibration or mechanical shock even under long-term thermal shock conditions.
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 탄성구조를 갖는 금속단자를 통해 기판에 전기적으로 연결되어서, 장시간의 열충격 조건하에서 기판과 금속단자 사이의 균열, 및 진동 또는 기계적 충격에 의해 발생하는 크랙을 줄일 수 있는, 다층 세라믹 반도체 장치를 제공하는 데 있다.A technical problem to be achieved by the spirit of the present invention is to provide a multilayer ceramic semiconductor device that is electrically connected to a substrate through a metal terminal having an elastic structure, and can reduce cracks between the substrate and the metal terminal under long-term thermal shock conditions and cracks caused by vibration or mechanical shock.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 양단에 단자전극이 각각 형성된 하나 이상의 반도체 부품; 상기 단자전극과 접합되어 전기적으로 연결되는 하나 이상의 금속터미널; 및 상기 단자전극과 상기 금속터미널 사이에 개재되어 상호 접합시키는 제1 전도성 접착제;를 포함하되, 상기 금속터미널의 하단으로부터 연장되어 'ㄹ'자 형상으로 절곡되어 내측으로 만입된 제1홈부와 외측으로 만입된 제2홈부를 포함하여 탄성구조를 갖는 금속단자에 의해서, 상부에 하나 이상의 전극패드를 구비한 기판 상에 부착되어 전기적으로 연결되는, 다층 세라믹 반도체 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, at least one semiconductor component having terminal electrodes formed at both ends, respectively; one or more metal terminals bonded and electrically connected to the terminal electrode; And a first conductive adhesive that is interposed between the terminal electrode and the metal terminal to bond them to each other, wherein the first groove extending from the lower end of the metal terminal is bent in a 'L' shape and recessed inward, and the second recess recessed outward, and attached to a substrate having one or more electrode pads thereon by a metal terminal having an elastic structure and electrically connected to each other.
또한, 상기 금속단자의 각 절곡된 모서리영역 중 하나 이상의 모서리영역에 하나 이상의 노치가 모서리를 따라 형성될 수 있다.In addition, at least one notch may be formed along a corner of at least one corner region of each bent corner region of the metal terminal.
또한, 상기 반도체 부품의 저면과 상기 기판 사이에 비전도성 소재의 탄성체가 개재될 수 있다.In addition, an elastic body made of a non-conductive material may be interposed between the bottom surface of the semiconductor component and the substrate.
또한, 상기 탄성체는 꺾임쇠 단면 형상 또는 톱니 단면 형상의 판스프링이거나, 혹은 코일스프링일 수 있다.In addition, the elastic body may be a plate spring having a cross-sectional shape of a clamp or a cross-section of a tooth, or a coil spring.
또한, 상기 금속단자의 상기 제1홈부 또는 상기 제2홈부에서, 상호 대향하여 접히는 수평부의 내측면에는 일정 높이의 돌기부가 하나 이상 형성될 수 있다.In addition, one or more protrusions having a predetermined height may be formed on an inner surface of the horizontal portions folded to face each other in the first groove portion or the second groove portion of the metal terminal.
또한, 상기 금속터미널의 외측면에 수평방향으로 연장되어 상기 반도체 부품의 측면 일부를 감싸는 수평부재와, 상기 수평부재로부터 상기 기판을 향해 수직방향으로 연장되어 종단이 상기 금속단자의 상기 제2홈부의 외곽 모서리를 클립핑하는 하나 이상의 수직부재가 포함된, 지지구조체를 더 포함할 수 있다.In addition, a support structure may further include a horizontal member extending in a horizontal direction from an outer surface of the metal terminal and covering a part of the side surface of the semiconductor component, and one or more vertical members extending in a vertical direction from the horizontal member toward the substrate and having an end portion clipping an outer edge of the second groove of the metal terminal.
또한, 상기 금속터미널의 상단으로부터 연장되어 상기 반도체 부품의 상단 일부를 커버하고 종단은 위를 향해 휘어진 가이드를 더 포함할 수 있다.The guide may further include a guide extending from an upper end of the metal terminal to cover a portion of an upper end of the semiconductor component and having an end bent upward.
또한, 상기 제1홈부 또는 상기 제2홈부의 각 수평부 사이에 코일스프링이 개재될 수 있다.In addition, a coil spring may be interposed between each horizontal part of the first groove part or the second groove part.
또한, 상기 금속터미널에는 상기 반도체 부품의 배열방향으로 연장되고 외측으로 절곡된 주름부가 한 줄 이상 형성될 수 있다.In addition, one or more lines of wrinkles extending in the arrangement direction of the semiconductor components and bent outward may be formed on the metal terminal.
또한, 상기 단자전극은 전도성 금속이 포함된 도전성 수지로 형성되고, 상기 단자전극의 표면에는 한층 이상의 금속도금층이 형성될 수 있다.In addition, the terminal electrode may be formed of a conductive resin containing a conductive metal, and one or more metal plating layers may be formed on a surface of the terminal electrode.
또한, 상기 금속도금층은 Ni, Ag, Au, Pd, Cu 및 Sn 중 어느 하나의 단일 성분으로 구성되거나, 또는 Ni, Ag, Au, Pd, Cu 및 Sn 중 어느 하나 이상을 포함하는 합금으로 구성될 수 있다.In addition, the metal plating layer may be composed of a single component of any one of Ni, Ag, Au, Pd, Cu, and Sn, or an alloy containing at least one of Ni, Ag, Au, Pd, Cu, and Sn.
또한, 상기 단자전극에 대향하는 상기 금속터미널의 내측면에는 음각홈이 교차배열된 제1미세음각패턴이 형성된 금속스페이서가 형성되고, 상기 금속스페이서의 일측면은 상기 금속터미널에 초음파용접 또는 레이저용접에 의해 접합되고, 상기 금속스페이서의 타측면은 상기 제1미세음각패턴에 일정부분 채워지는 상기 제1 전도성 접착제에 의해 상기 단자전극에 접합될 수 있다.In addition, a metal spacer having a first micro-engraved pattern in which intaglio grooves are alternately arranged is formed on an inner surface of the metal terminal opposite to the terminal electrode, and one side of the metal spacer is bonded to the metal terminal by ultrasonic welding or laser welding, and the other side of the metal spacer can be bonded to the terminal electrode by the first conductive adhesive partially filled in the first micro-engraved pattern.
또한, 상기 음각홈의 가장자리에는 상기 금속스페이서의 표면으로부터 일정 높이로 금속돌기가 형성될 수 있다.In addition, a metal protrusion may be formed at a predetermined height from the surface of the metal spacer at the edge of the intaglio groove.
또한, 상기 제1 전도성 접착제는 Sn, Pb 및 Ag 중 어느 하나 이상이 코팅된 Cu 단일 성분의 금속분말이 페이스트 상태로 형성된 소재를 사용하거나, 또는 Sn, Pb, Cu 및 Ag 중 어느 하나 이상의 성분의 금속분말이 페이스트 상태로 형성된 소재를 사용할 수 있다.In addition, the first conductive adhesive may use a material in which metal powder of a single component of Cu coated with at least one of Sn, Pb, and Ag is formed in a paste state, or a material in which metal powder of one or more components of Sn, Pb, Cu, and Ag is formed in a paste state.
또한, 상기 기판과 접합되는 상기 수평부의 저면에는 일정 깊이의 다수의 음각홈이 포함된 제2미세음각패턴이 형성되고, 상기 음각홈의 내벽에는 일정 높이로 금속돌기가 형성되고, 상기 음각홈의 가장자리에는 상기 수평부의 표면으로부터 일정 높이로 금속돌기가 형성될 수 있다.In addition, a second micro-engraved pattern including a plurality of intaglio grooves of a certain depth is formed on the bottom surface of the horizontal portion bonded to the substrate, and metal protrusions are formed at a certain height on the inner wall of the intaglio grooves. A metal protrusion may be formed at a certain height from the surface of the horizontal portion at the edge of the intaglio groove.
또한, 상기 기판과 접합되는 상기 수평부는 상기 기판의 표면을 기준으로 5° 내지 70°의 벤딩 각도로 절곡 형성될 수 있다.In addition, the horizontal portion bonded to the substrate may be bent at a bending angle of 5° to 70° based on the surface of the substrate.
또한, 상기 음각홈의 단면은 V자 형상, U자 형상 또는 저면이 평평한 V자 형상으로 형성될 수 있다.In addition, the cross section of the intaglio groove may be formed in a V-shape, a U-shape, or a V-shape with a flat bottom surface.
또한, 상기 금속단자는 상기 기판 상에 도포되는 제2 전도성 접착제에 의해 상기 전극패드에 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the metal terminal may be electrically connected to the electrode pad by a second conductive adhesive applied on the substrate.
또한, 상기 금속터미널은 Fe, Cu, Al 및 Cr 중 어느 하나의 단일 성분으로 구성되거나, 또는 Fe, Cu, Al 및 Cr 중 어느 하나 이상을 포함하는 합금으로 구성될 수 있다.In addition, the metal terminal may be composed of a single component of any one of Fe, Cu, Al and Cr, or an alloy containing one or more of Fe, Cu, Al and Cr.
또한, 절곡된 상기 금속단자에서, 상기 반도체 부품의 저면에 대향하는 상기 금속단자의 수평부와 상기 반도체 부품의 저면은 일정 거리로 이격될 수 있다.In addition, in the bent metal terminal, a horizontal portion of the metal terminal facing the bottom surface of the semiconductor component and the bottom surface of the semiconductor component may be spaced apart from each other by a predetermined distance.
또한, 상기 반도체 부품은 세라믹 콘덴서 또는 적층 세라믹 콘덴서를 포함할 수 있다.Also, the semiconductor component may include a ceramic capacitor or a multilayer ceramic capacitor.
또한, 상기 단자전극은 상기 금속터미널과 솔더링에 의해 접합되어 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the terminal electrode may be electrically connected to the metal terminal by being joined to the metal terminal by soldering.
본 발명에 의하면, 탄성구조를 갖는 금속단자를 통해 기판에 전기적으로 연결되어서, 장시간의 열충격 조건하에서 기판과 금속단자 사이의 균열, 및 진동 또는 기계적 충격에 의해 발생하는 크랙을 줄여 전기적 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is electrically connected to the substrate through a metal terminal having an elastic structure, and electrical reliability can be secured by reducing cracks between the substrate and the metal terminal and cracks caused by vibration or mechanical shock under long-term thermal shock conditions.
도 1은 종래기술에 의한 적층 세라믹 전자 부품을 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 다층 세라믹 반도체 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 다층 세라믹 반도체 장치의 측면도이다.
도 4는 도 2의 다층 세라믹 반도체 장치의 단면 구조를 도시한 것이다.
도 5는 도 2의 다층 세라믹 반도체 장치의 탄성체를 예시한 것이다.
도 6은 도 2의 다층 세라믹 반도체 장치의 돌기부를 예시한 것이다.
도 7은 도 2의 다층 세라믹 반도체 장치의 지지구조체를 예시한 것이다.
도 8은 도 2의 다층 세라믹 반도체 장치의 코일스프링을 예시한 것이다.
도 9는 도 2의 다층 세라믹 반도체 장치의 금속터미널의 변형을 예시한 것이다.
도 10은 도 2의 다층 세라믹 반도체 장치의 미세음각패턴을 각각 예시한 것이다.
도 11은 도 2의 다층 세라믹 반도체 장치의 단자전극 및 금속터미널의 결합구조를 예시한 것이다.
도 12는 도 10의 다양한 미세음각패턴을 각각 예시한 것이다.1 illustrates a multilayer ceramic electronic component according to the prior art.
2 is a perspective view of a multilayer ceramic semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view of the multilayer ceramic semiconductor device of FIG. 2 .
FIG. 4 shows a cross-sectional structure of the multilayer ceramic semiconductor device of FIG. 2 .
FIG. 5 illustrates an elastic body of the multilayer ceramic semiconductor device of FIG. 2 .
FIG. 6 illustrates a protrusion of the multilayer ceramic semiconductor device of FIG. 2 .
FIG. 7 illustrates a support structure of the multilayer ceramic semiconductor device of FIG. 2 .
FIG. 8 illustrates a coil spring of the multilayer ceramic semiconductor device of FIG. 2 .
FIG. 9 illustrates a modification of a metal terminal of the multilayer ceramic semiconductor device of FIG. 2 .
FIG. 10 illustrates microengraved patterns of the multilayer ceramic semiconductor device of FIG. 2, respectively.
FIG. 11 illustrates a coupling structure of terminal electrodes and metal terminals of the multilayer ceramic semiconductor device of FIG. 2 .
12 illustrates various micro-engraved patterns of FIG. 10, respectively.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention having the above-described characteristics will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예에 의한 다층 세라믹 반도체 장치는, 양단에 단자전극(111)이 각각 형성된 하나 이상의 반도체 부품(110), 단자전극(111)과 접합되어 전기적으로 연결되는 하나 이상의 금속터미널(120), 및 단자전극(111)과 금속터미널(120) 사이에 개재되어 상호 접합시키는 전도성 접착제(130)를 포함하되, 금속터미널(120)의 하단으로부터 연장되어 'ㄹ'자 형상으로 절곡되어 내측으로 만입된 제1홈부(141)와 외측으로 만입된 제2홈부(142)를 포함하여 탄성구조를 갖는 금속단자(140)에 의해서, 상부에 하나 이상의 전극패드(11)를 구비한 기판(10) 상에 부착되어 전기적으로 연결되어서, 장시간의 열충격 조건하에서 전극패드(11)와 금속단자(140) 사이의 균열, 및 진동 또는 기계적 충격에 의해 발생하는 크랙을 줄이는 것을 요지로 한다.The multilayer ceramic semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes one or more semiconductor parts 110 having terminal electrodes 111 formed at both ends, one or more metal terminals 120 bonded to and electrically connected to the terminal electrodes 111, and a conductive adhesive 130 interposed between the terminal electrodes 111 and the metal terminals 120 to bond them to each other, but extending from the lower end of the metal terminals 120 and bent in a 'L' shape to the inside. The object is to reduce cracks between the electrode pad 11 and the metal terminal 140 and cracks caused by vibration or mechanical shock by being attached to and electrically connected to the substrate 10 having one or more electrode pads 11 thereon by the metal terminal 140 having an elastic structure including the first groove 141 recessed into and the second groove 142 recessed outward.
이하, 도면을 참조하여, 전술한 구성의 다층 세라믹 반도체 장치를 구체적으로 상술하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the drawings, the multilayer ceramic semiconductor device having the above configuration will be described in detail.
우선, 반도체 부품(110)의 양단에는 단자전극(111)이 각각 형성되어 금속터미널(120) 및 금속단자(140)를 통해 기판(10)과 전기적으로 연결된다.First, terminal electrodes 111 are formed at both ends of the semiconductor component 110 and are electrically connected to the substrate 10 through the metal terminal 120 and the metal terminal 140 .
한편, 반도체 부품(110)은 세라믹 콘덴서 또는 적층 세라믹 콘덴서(MLCC; Multi layer ceramic condenser)를 포함할 수 있고, 특히 MLCC는 전압을 일정하게 유지하도록 하여 과전압 또는 저전압에 의한 IC의 오동작을 억제하고 고주파 노이즈를 외부로 방출하는 역할을 한다.On the other hand, the semiconductor component 110 may include a ceramic capacitor or a multilayer ceramic capacitor (MLCC), and in particular, the MLCC keeps the voltage constant to suppress the malfunction of the IC due to overvoltage or undervoltage and serves to emit high-frequency noise to the outside.
특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 적층 세라믹 콘덴서는 고유전률의 세라믹 소재를 포함하는 유전체층(112)과, 유전체층(112) 사이에 전기적으로 절연되어 교대로 적층된 내부전극(113)과, 교차 형성된 내부전극(113)과 각각 전기적으로 연결되는 외부전극인 단자전극(111)을 포함할 수 있다.In particular, as shown in FIG. 4 , the multilayer ceramic capacitor may include a dielectric layer 112 including a ceramic material having a high permittivity, internal electrodes 113 electrically insulated and alternately stacked between the dielectric layers 112, and external terminal electrodes 111 electrically connected to the intersecting internal electrodes 113, respectively.
또한, 반도체 부품(110)은 금속터미널(120) 사이에 2열 또는 4열(도 2 참조)로 배열될 수 있으나, 특별히 이에 한정되지는 않는다.In addition, the semiconductor components 110 may be arranged in two or four columns (see FIG. 2) between the metal terminals 120, but are not particularly limited thereto.
여기서, 단자전극(111)은 전도성 금속이 포함된 도전성 수지로 형성되고, 도시되지는 않았으나, 단자전극(111)의 표면에는 한층 이상의 금속도금층이 형성될 수 있으며, 금속도금층은 Ni, Ag, Au, Pd, Cu 및 Sn 중 어느 하나의 단일 성분으로 구성되거나, 또는 Ni, Ag, Au, Pd, Cu 및 Sn 중 어느 하나 이상을 포함하는 합금으로 구성될 수 있다.Here, the terminal electrode 111 is formed of a conductive resin containing a conductive metal, and although not shown, one or more metal plating layers may be formed on the surface of the terminal electrode 111, and the metal plating layer may be composed of a single component of any one of Ni, Ag, Au, Pd, Cu, and Sn, or an alloy containing one or more of Ni, Ag, Au, Pd, Cu, and Sn.
한편, 단자전극(111)은 금속터미널(120)과 솔더링에 의해 접합되어 전기적으로 연결될 수도 있으며, 도 10을 참고하면, 단자전극(111)에 대향하는 금속터미널(120)의 내측면에는 레이저가공에 의한 음각홈이 교차배열된 제1미세음각패턴이 형성된 고내열성의 금속스페이서(123)가 형성되고, 금속스페이서(123)의 일측면은 금속터미널(120)에 초음파용접 또는 레이저용접에 의해 접합될 수 있고, 도 11을 참고하면, 금속스페이서(123)의 타측면은 제1미세음각패턴에 일정부분 채워지는 전도성 접착제(130)에 의해 단자전극(111)에 접합되도록 하여 전도성 접착제(130)와의 접촉면적 및 표면조도를 크게 하여 접합강도를 높이고, 수 마이크로미터 수준의 틈을 통한 수분침투를 억제하에 내부부식을 방지할 수도 있다.Meanwhile, the terminal electrode 111 may be joined and electrically connected to the metal terminal 120 by soldering. Referring to FIG. 10, a metal spacer 123 with high heat resistance is formed on the inner surface of the metal terminal 120 facing the terminal electrode 111, in which a first micro-engraved pattern in which intaglio grooves are cross-arranged by laser processing is formed, and one side of the metal spacer 123 is formed with a metal terminal 12 0) may be joined by ultrasonic welding or laser welding, and referring to FIG. 11, the other side of the metal spacer 123 is bonded to the terminal electrode 111 by the conductive adhesive 130 partially filled in the first microengraved pattern, thereby increasing the contact area and surface roughness with the conductive adhesive 130 to increase the bonding strength, and to prevent internal corrosion by suppressing moisture penetration through a gap of several micrometers.
여기서, 도 12를 참고하면, 제1미세음각패턴의 음각홈의 단면은 V자 형상(a,b), U자 형상(d,e) 또는 저면이 평평한 V자 형상(c)으로 형성될 수 있고, 음각홈의 가장자리에는 금속스페이서(123)의 표면으로부터 일정 높이로 금속돌기(124)가 형성되어서, 전도성 접착제(130)와의 접합강도를 높이도록 할 수도 있고, (a)를 참고하면, 전도성 접착제(130)는 금속분말의 금속알갱이를 포함할 수 있고, 적어도 하나 이상의 금속알갱이(131)는 음각홈 내측 표면과 전기적으로 접촉할 수 있으며, (b)를 참고하면, 음각홈 내측에 채워지는 전도성 접착제(130)와 음각홈 내측면 사이에는 반도체특성을 갖는 Sn 함유 금속간화합물(intermetallic compound;IMC)(132)이 형성될 수 있거나, 또는, 전도성 접착제(130)와 음각홈 내측면 사이에는 반도체특성을 갖는 Cu 함유 금속간화합물(132)이 형성될 수 있고, (e)를 참고하면, 다양한 구조의 음각홈 내측면에 일정높이의 금속돌기(125)가 돌출 형성되어 전도성 접착제(130)와의 접합강도를 높이도록 할 수도 있다.Here, referring to FIG. 12, the cross section of the intaglio groove of the first fine intaglio pattern may be V-shaped (a, b), U-shaped (d, e), or V-shaped (c) with a flat bottom surface, and metal protrusions 124 may be formed at a certain height from the surface of the metal spacer 123 at the edge of the intaglio groove to increase the bonding strength with the conductive adhesive 130, and referring to (a), the conductive adhesive 130 ) may include metal grains of metal powder, and at least one or more metal grains 131 may be in electrical contact with the inner surface of the intaglio groove. Referring to (b), a Sn-containing intermetallic compound (IMC) 132 having semiconductor characteristics may be formed between the conductive adhesive 130 filled inside the intaglio groove and the inner surface of the intaglio groove, or between the conductive adhesive 130 and the inner surface of the intaglio groove. A Cu-containing intermetallic compound 132 having semiconductor characteristics may be formed, and referring to (e), metal protrusions 125 of a certain height are formed protrudingly on the inner surface of the intaglio grooves of various structures to increase the bonding strength with the conductive adhesive 130.
다음, 금속터미널(120)은 전도성 접착제(130)(도 11 참조)에 의해 단자전극(111)과 접합되어 전극패드(11)를 통해 기판(10)과 전기적으로 연결되도록 형성된다.Next, the metal terminal 120 is bonded to the terminal electrode 111 by the conductive adhesive 130 (see FIG. 11 ) and electrically connected to the substrate 10 through the electrode pad 11 .
여기서, 도 3을 참조하면, 금속터미널(120)의 상단으로부터 연장되어 반도체 부품(110)의 상단 일부를 커버하고 종단은 위를 향해 휘어진 가이드(121)를 더 포함하여서, 반도체 부품(110)의 이탈을 방지하면서 상측 방향으로의 진동을 감쇠시킬 수 있다.Here, referring to FIG. 3, a guide 121 extending from the upper end of the metal terminal 120 to cover a part of the upper end of the semiconductor component 110 and having an upper end bent upward is further included to prevent the semiconductor component 110 from leaving, while attenuating vibration in the upward direction.
한편, 금속터미널(120)은 Fe, Cu, Al 및 Cr 중 어느 하나의 단일 성분으로 구성되거나, 이들 중 어느 하나 이상의 성분을 포함하는 합금으로 구성될 수 있다.Meanwhile, the metal terminal 120 may be composed of a single component of any one of Fe, Cu, Al and Cr, or an alloy including any one or more of these components.
또한, 금속터미널(120)이 부착된 반도체 부품(110)은 압전효과에 의해 발생되는 세라믹소자의 소음을 줄일 수 있다.In addition, the semiconductor component 110 to which the metal terminal 120 is attached can reduce noise of the ceramic element generated by the piezoelectric effect.
다음, 전도성 접착제(130)는 단자전극(111)과 금속터미널(120) 사이에 개재되어 상호 접합시킨다.Next, the conductive adhesive 130 is interposed between the terminal electrode 111 and the metal terminal 120 to bond them to each other.
여기서, 전도성 접착제(130)는 Sn, Pb 및 Ag 중 어느 하나 이상이 코팅된 Cu 단일 성분의 금속분말이 페이스트 상태로 형성된 소재를 사용하거나, Sn, Pb, Cu 및 Ag 중 어느 하나 이상의 성분의 금속분말이 페이스트 상태로 형성된 소재를 사용할 수 있다.Here, the conductive adhesive 130 may use a material in which metal powder of a single component of Cu coated with at least one of Sn, Pb, and Ag is formed in a paste state, or a material in which metal powder of one or more components of Sn, Pb, Cu, and Ag is formed in a paste state.
다음, 금속단자(140)는 Fe, Cu, Al 및 Cr 중 어느 하나의 단일 성분으로 구성되거나, 이들 중 어느 하나 이상의 성분을 포함하는 합금으로 구성될 수 있으며, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 금속터미널(120)의 하단으로부터 연장되어 'ㄹ'자 형상으로 다단으로 절곡되어, 반도체 부품(110) 기준으로, 내측으로 만입된 제1홈부(141)와 외측으로 만입된 제2홈부(142)를 포함하여 탄성구조를 갖도록 형성되고, 상부에 하나 이상의 전극패드(11)를 구비한 기판(10) 상에 부착되어 전기적으로 연결된다.Next, the metal terminal 140 may be composed of a single component of any one of Fe, Cu, Al, and Cr, or may be composed of an alloy including any one or more of these components, and as shown in FIGS. 2 and 3, the metal terminal 120 extends from the lower end of the metal terminal 120 and is bent in multiple stages in a 'D' shape, based on the semiconductor component 110, the first groove portion 141 recessed inward and the second groove portion 142 recessed outward 142 ) and is formed to have an elastic structure, and is attached to and electrically connected to a substrate 10 having one or more electrode pads 11 thereon.
이와 같은 탄성구조에 의해, 장시간의 열충격 조건하에서 전극패드(11)와 금속단자(140) 사이의 균열, 및 진동 또는 기계적 충격을 완화시켜서, 반도체 부품(110)의 변형에 따른 크랙 발생을 최소화하여 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Due to such an elastic structure, cracks between the electrode pad 11 and the metal terminal 140 and vibration or mechanical shock are alleviated under long-term thermal shock conditions, thereby minimizing cracks caused by deformation of the semiconductor component 110, thereby improving electrical reliability.
또한, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 금속단자(140)의 각 절곡된 모서리영역 중 하나 이상의 모서리영역에 하나 이상의 노치(notch)(143)가 모서리를 따라 형성되어서, 금속단자(140)의 스프링백(spring back), 즉 외력에 의한 금속단자(140)의 벤딩 후 돌아오려는 현상을 방지하여서 기계적 응력을 흡수하여 반도체 부품(110)으로 응력이 전달되지 않도록 하며, 반도체 부품(110)의 크랙 발생을 방지할 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 2 and 4 , one or more notches 143 are formed along the edges of at least one of the bent corner areas of the metal terminal 140 to prevent spring back of the metal terminal 140, that is, to prevent the metal terminal 140 from bending after bending by an external force, thereby absorbing mechanical stress and preventing stress from being transmitted to the semiconductor component 110. 0) can prevent cracking.
또한, 앞서 언급한 금속단자(140)의 탄성구조를 보강하도록, 도 5에 예시된 바와 같이, 반도체 부품(110)의 저면과 기판(10) 사이에 비전도성 소재의 탄성체(144)가 개재되어 기판(10)으로부터 반도체 부품(110)으로 직접 전달될 수 있는 진동을 감쇠하도록 할 수 있으며, 탄성체(144)는 꺾임쇠 단면 형상(a) 또는 톱니 단면 형상(b)의 판스프링이거나, 혹은 코일스프링(c)일 수 있으나, 특별히 이에 한정되지 않고 진동을 감쇠할 수 있는 구조라면 모두 적용가능하다.In addition, to reinforce the aforementioned elastic structure of the metal terminal 140, as illustrated in FIG. 5, an elastic body 144 of a non-conductive material may be interposed between the bottom surface of the semiconductor component 110 and the substrate 10 to damp vibration that can be directly transmitted from the substrate 10 to the semiconductor component 110, and the elastic body 144 may be a leaf spring having a cross-sectional shape (a) or a cross-section of saw teeth (b), Alternatively, it may be a coil spring (c), but is not particularly limited thereto, and any structure capable of damping vibration is applicable.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 금속단자(140)의 제1홈부(141) 또는 제2홈부(142)에서, 상호 대향하여 접히는 수평부(140a)의 내측면에는 일정 높이의 돌기부(145)가 하나 이상 형성되어서, 금속단자(140)의 탄성력이 감소하여 수평부(140a)가 상호 완전히 접히는 것을 방지하여 반도체 부품(110)의 변형을 최소화하도록 할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 6 , in the first groove 141 or the second groove 142 of the metal terminal 140, one or more protrusions 145 having a certain height are formed on the inner surface of the folded horizontal portion 140a to face each other, so that the elastic force of the metal terminal 140 is reduced to prevent the horizontal portions 140a from completely folding each other, thereby minimizing deformation of the semiconductor component 110. .
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 금속터미널(120)의 외측면에 수평방향으로 연장되어 반도체 부품(110)의 측면 일부를 감싸는 수평부재(151)와, 수평부재(151)로부터 기판(10)을 향해 수직방향으로 연장되어 종단이 금속단자(140)의 제2홈부(142)의 외곽 모서리를 클립핑하는 하나 이상의 수직부재(152)가 포함된, 지지구조체(150)를 더 포함하여서, 열팽창 또는 진동에 대응하여 2열 이상으로 배열된 반도체 부품(110)을 붙잡아 주고, 반도체 부품(110)과 금속터미널(120)과 금속단자(140) 사이의 결합 강도를 보강하여서, 반도체 부품(110)을 안정적으로 지지하고 진동을 감쇠시켜 구조적 안정성을 확보하도록 할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 7, a horizontal member 151 extending horizontally to the outer surface of the metal terminal 120 and covering a portion of the side surface of the semiconductor component 110, and one or more vertical members 152 extending vertically from the horizontal member 151 toward the substrate 10 and clipping the outer edge of the second groove 142 of the metal terminal 140, the support structure 150 By further including, holding the semiconductor components 110 arranged in two or more rows in response to thermal expansion or vibration, and reinforcing the bonding strength between the semiconductor component 110, the metal terminal 120, and the metal terminal 140, the semiconductor component 110 may be stably supported and vibration may be damped to secure structural stability.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1홈부(141) 또는 제2홈부(142)의 각 수평부 사이에 코일스프링(146)이 개재되어서, 수평부(140a) 사이에 탄성력을 보강하도록 하여 진동을 감쇠시키도록 할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 8, a coil spring 146 is interposed between each horizontal portion of the first groove portion 141 or the second groove portion 142 to reinforce elastic force between the horizontal portions 140a, thereby damping vibration.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 금속터미널(120)에는 반도체 부품(110)의 배열방향으로 연장되고 반도체 부품(110) 외측으로 마루형상으로 절곡된 주름부(122)가 한 줄 이상 형성되어서, 금속터미널(120)로부터 반도체 부품(110)으로 직접적으로 전달될 수 있는 열팽창 또는 진동을 주름부(122)에 의해 완화시킬 수도 있고, 주름부(122)에 의해 여유공간을 두어 일정 수준을 초과하는 열팽창 또는 진동에 의해 반도체 부품(110)의 단자전극(111)과 금속터미널(120)의 박리가 쉽게 이루어지도록 유연성을 부여하여 반도체 부품(110)의 단락 고장(short-circuit failure)을 방지하도록 할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 9, one or more wrinkles 122 extending in the arrangement direction of the semiconductor component 110 and bent outwardly of the semiconductor component 110 are formed on the metal terminal 120, as shown in FIG. A short-circuit failure of the semiconductor component 110 may be prevented by providing flexibility so that the terminal electrode 111 of the semiconductor component 110 and the metal terminal 120 can be easily separated by excessive thermal expansion or vibration.
한편, 도 10 및 도 11을 참고하면, 기판(10)과 접합되는 금속단자(140)의 수평부(140a)의 저면에는 일정 깊이의 다수의 음각홈이 포함된 제2미세음각패턴(147)이 형성되고, 음각홈의 내벽에는 일정 높이로 금속돌기(147a)가 형성되고, 음각홈의 가장자리에는 수평부의 표면으로부터 일정 높이로 금속돌기(147b)가 형성되어서, 전도성 접착제를 포함하는 전극패드(11)와의 접촉면적 및 표면조도를 크게 하여 접합강도를 높이고, 수 마이크로미터 수준의 틈을 통한 수분침투를 억제하여 내부부식을 방지할 수도 있다.On the other hand, referring to FIGS. 10 and 11, a second micro-engraved pattern 147 including a plurality of intaglio grooves having a certain depth is formed on the bottom surface of the horizontal portion 140a of the metal terminal 140 bonded to the substrate 10, a metal protrusion 147a is formed at a certain height on the inner wall of the intaglio groove, and a metal protrusion 147b is formed at a certain height from the surface of the horizontal portion at the edge of the intaglio groove, so that the conductive adhesive By increasing the contact area and surface roughness with the electrode pad 11 including the, bonding strength may be increased, and internal corrosion may be prevented by suppressing moisture penetration through a gap of several micrometers.
또한, 도 3을 참고하면, 기판(10)의 전극패드(11)와 접합되는 수평부(140a)는 기판(10)의 표면을 기준으로 5° 내지 70°의 벤딩 각도(α)로 절곡 형성되어서, 전도성 접착제를 포함하는 전극패드(11)와의 접촉면적을 크게 하여 접합강도를 높일 수도 있다.In addition, referring to FIG. 3, the horizontal portion 140a bonded to the electrode pad 11 of the substrate 10 is bent at a bending angle α of 5 ° to 70 ° relative to the surface of the substrate 10, so that the contact area with the electrode pad 11 containing the conductive adhesive can be increased to increase the bonding strength.
한편, 금속단자(140)의 수평부(140a)는 기판(10) 상에 전도성 접착제를 포함하는 전극패드(11)에 직접 접합되어 전기적으로 연결될 수도 있으나, 기판(10) 상에 도포되는 별도의 전도성 접착제에 의해 전극패드(11)에 전기적으로 연결될 수도 있다.Meanwhile, the horizontal portion 140a of the metal terminal 140 may be directly bonded to and electrically connected to the electrode pad 11 containing the conductive adhesive on the substrate 10, but may also be electrically connected to the electrode pad 11 by a separate conductive adhesive applied on the substrate 10.
또한, 도 3을 참고하면, 금속단자(140)의 수평부(140b)에 의해 반도체 부품(110)의 저면이 직접 지지될 수도 있으나, 반도체 부품(110)의 저면에 대향하는 금속단자(140)의 수평부(140b)와 반도체 부품(110)의 저면은 일정 거리(d)로 이격되어서, 수평부(140b)로부터 반도체 부품(110)의 저면으로 진동에 의한 충격이 직접적으로 전달되지 않도록 할 수도 있다.In addition, referring to FIG. 3 , although the bottom surface of the semiconductor component 110 may be directly supported by the horizontal portion 140b of the metal terminal 140, the horizontal portion 140b of the metal terminal 140 facing the bottom surface of the semiconductor component 110 and the bottom surface of the semiconductor component 110 are spaced apart at a certain distance d, so that the shock caused by vibration from the horizontal portion 140b to the bottom surface of the semiconductor component 110 It may be possible to prevent direct transmission.
참고로, 본 실시예에 적용되는 반도체 부품은 전력변환회로에 적용되며 소프트 터미네이션(soft termination) 타입 구조로 형상화되어 기판 변형이나 열 충격에 의해 전극단자에 응력이 걸려도 반도체 부품의 균열 전에 전극단자의 도전성 수지와 금속전극 또는 도금된 전극과의 박리가 쉽도록 하여 변형에 따른 단락 고장을 방지하고 다중 고용량화가 가능할 수 있다.For reference, the semiconductor component applied to the present embodiment is applied to a power conversion circuit and is shaped in a soft termination type structure, so that even if stress is applied to the electrode terminal due to substrate deformation or thermal shock, the conductive resin of the electrode terminal is easily separated from the metal electrode or plated electrode before cracking of the semiconductor component, thereby preventing short-circuit failure due to deformation and enabling multiple high-capacity.
따라서, 전술한 바와 같은 다층 세라믹 반도체 장치에 의해서, 탄성구조를 갖는 금속단자를 통해 기판에 전기적으로 연결되어서, 장시간의 열충격 조건하에서 기판과 금속단자 사이의 균열, 및 진동 또는 기계적 충격에 의해 발생하는 크랙을 줄여 전기적 신뢰성을 확보할 수 있다.Therefore, the multilayer ceramic semiconductor device as described above is electrically connected to the substrate through the metal terminal having an elastic structure, and electrical reliability can be secured by reducing cracks between the substrate and the metal terminal under a long-term thermal shock condition and cracks caused by vibration or mechanical shock.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The embodiments described herein and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so that they can be substituted at the time of this application. It should be understood that there may be various equivalents and variations.
110 : 반도체 부품
111 : 단자전극
112 : 유전체층
113 : 내부전극
120 : 금속터미널
121 : 가이드
122 : 주름부
123 : 금속스페이서
124,125 : 금속돌기
130 : 전도성 접착제
131 : 금속알갱이
132 : 금속간화합물
140 : 금속단자
141 : 제1홈부
142 : 제2홈부
143 : 노치
144 : 탄성체
145 : 돌기부
146 : 코일스프링
147 : 제2미세음각패턴
150 : 지지구조체
151 : 수평부재
152 : 수직부재
10 : 기판
11 : 전극패드110: semiconductor component 111: terminal electrode
112: dielectric layer 113: internal electrode
120: metal terminal 121: guide
122: wrinkle part 123: metal spacer
124,125: metal protrusion 130: conductive adhesive
131: metal grains 132: intermetallic compound
140: metal terminal 141: first groove
142: second groove 143: notch
144: elastic body 145: protrusion
146: coil spring 147: second fine intaglio pattern
150: support structure 151: horizontal member
152: vertical member 10: substrate
11: electrode pad
Claims (22)
상기 단자전극과 접합되어 전기적으로 연결되는 하나 이상의 금속터미널; 및
상기 단자전극과 상기 금속터미널 사이에 개재되어 상호 접합시키는 제1 전도성 접착제;를 포함하되,
상기 금속터미널의 하단으로부터 연장되어 'ㄹ'자 형상으로 절곡되어 내측으로 만입된 제1홈부와 외측으로 만입된 제2홈부를 포함하여 탄성구조를 갖는 금속단자에 의해서, 상부에 하나 이상의 전극패드를 구비한 기판 상에 부착되어 전기적으로 연결되는,
다층 세라믹 반도체 장치.at least one semiconductor component having terminal electrodes formed at both ends thereof;
one or more metal terminals bonded and electrically connected to the terminal electrode; and
A first conductive adhesive interposed between the terminal electrode and the metal terminal to mutually bond; including,
By a metal terminal having an elastic structure, including a first groove extending from the lower end of the metal terminal and bent in a 'L' shape and recessed inwardly and a second recess recessed outward, the metal terminal having one or more electrode pads on the upper side. Attached to and electrically connected to a substrate,
Multilayer ceramic semiconductor devices.
상기 금속단자의 각 절곡된 모서리영역 중 하나 이상의 모서리영역에 하나 이상의 노치가 모서리를 따라 형성되는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 1,
The multilayer ceramic semiconductor device, characterized in that at least one notch is formed along a corner of at least one corner region of each bent corner region of the metal terminal.
상기 반도체 부품의 저면과 상기 기판 사이에 비전도성 소재의 탄성체가 개재되는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 1,
A multilayer ceramic semiconductor device, characterized in that an elastic body of a non-conductive material is interposed between the bottom surface of the semiconductor component and the substrate.
상기 탄성체는 꺾임쇠 단면 형상 또는 톱니 단면 형상의 판스프링이거나, 혹는 코일스프링인 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 3,
The multilayer ceramic semiconductor device, characterized in that the elastic body is a plate spring having a cross-sectional shape of a clamp or a cross-sectional shape of a sawtooth, or a coil spring.
상기 금속단자의 상기 제1홈부 또는 상기 제2홈부에서, 상호 대향하여 접히는 수평부의 내측면에는 일정 높이의 돌기부가 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 1,
The multilayer ceramic semiconductor device, characterized in that one or more protrusions having a predetermined height are formed on the inner surface of the folded horizontal portions facing each other in the first groove or the second groove of the metal terminal.
상기 금속터미널의 외측면에 수평방향으로 연장되어 상기 반도체 부품의 측면 일부를 감싸는 수평부재와, 상기 수평부재로부터 상기 기판을 향해 수직방향으로 연장되어 종단이 상기 금속단자의 상기 제2홈부의 외곽 모서리를 클립핑하는 하나 이상의 수직부재가 포함된, 지지구조체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 1,
The multilayer ceramic semiconductor device of claim 1 , further comprising a supporting structure including a horizontal member extending horizontally from an outer surface of the metal terminal and covering a portion of a side surface of the semiconductor component, and one or more vertical members extending vertically from the horizontal member toward the substrate and having an end clipping an outer edge of the second groove of the metal terminal.
상기 금속터미널의 상단으로부터 연장되어 상기 반도체 부품의 상단 일부를 커버하고 종단은 위를 향해 휘어진 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 1,
The multilayer ceramic semiconductor device further comprises a guide extending from an upper end of the metal terminal to cover a portion of an upper end of the semiconductor component and having an end bent upward.
상기 제1홈부 또는 상기 제2홈부의 각 수평부 사이에 코일스프링이 개재되는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 1,
A multilayer ceramic semiconductor device, characterized in that a coil spring is interposed between each horizontal portion of the first groove portion or the second groove portion.
상기 금속터미널에는 상기 반도체 부품의 배열방향으로 연장되고 외측으로 절곡된 주름부가 한 줄 이상 형성되는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 1,
The multilayer ceramic semiconductor device, characterized in that at least one line of wrinkles extending in the arrangement direction of the semiconductor component and bent outward is formed on the metal terminal.
상기 단자전극은 전도성 금속이 포함된 도전성 수지로 형성되고, 상기 단자전극의 표면에는 한층 이상의 금속도금층이 형성되는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 1,
The multilayer ceramic semiconductor device, characterized in that the terminal electrode is formed of a conductive resin containing a conductive metal, and one or more metal plating layers are formed on the surface of the terminal electrode.
상기 금속도금층은 Ni, Ag, Au, Pd, Cu 및 Sn 중 어느 하나의 단일 성분으로 구성되거나, 또는 Ni, Ag, Au, Pd, Cu 및 Sn 중 어느 하나 이상을 포함하는 합금으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 10,
The metal plating layer is composed of a single component of any one of Ni, Ag, Au, Pd, Cu and Sn, or an alloy containing at least one of Ni, Ag, Au, Pd, Cu and Sn. Characterized in that, the multilayer ceramic semiconductor device.
상기 단자전극에 대향하는 상기 금속터미널의 내측면에는 음각홈이 교차배열된 제1미세음각패턴이 형성된 금속스페이서가 형성되고,
상기 금속스페이서의 일측면은 상기 금속터미널에 초음파용접 또는 레이저용접에 의해 접합되고, 상기 금속스페이서의 타측면은 상기 제1미세음각패턴에 일정부분 채워지는 상기 제1 전도성 접착제에 의해 상기 단자전극에 접합되는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 1,
A metal spacer having a first micro-engraved pattern in which intaglio grooves are alternately arranged is formed on an inner surface of the metal terminal opposite to the terminal electrode,
One side of the metal spacer is bonded to the metal terminal by ultrasonic welding or laser welding, and the other side of the metal spacer is bonded to the terminal electrode by the first conductive adhesive partially filled in the first microengraved pattern. Characterized in that, it is bonded to the terminal electrode.
상기 음각홈의 가장자리에는 상기 금속스페이서의 표면으로부터 일정 높이로 금속돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 12,
A multilayer ceramic semiconductor device, characterized in that a metal protrusion is formed at a predetermined height from the surface of the metal spacer at the edge of the intaglio groove.
상기 제1 전도성 접착제는 Sn, Pb 및 Ag 중 어느 하나 이상이 코팅된 Cu 단일 성분의 금속분말이 페이스트 상태로 형성된 소재를 사용하거나, 또는 Sn, Pb, Cu 및 Ag 중 어느 하나 이상의 성분의 금속분말이 페이스트 상태로 형성된 소재를 사용하는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 1,
The first conductive adhesive uses a material in which metal powder of a single component of Cu coated with at least one of Sn, Pb, and Ag is formed in a paste state, or a material in which metal powder of one or more components of Sn, Pb, Cu, and Ag is formed in a paste state.
상기 기판과 접합되는 상기 수평부의 저면에는 일정 깊이의 다수의 음각홈이 포함된 제2미세음각패턴이 형성되고, 상기 음각홈의 내벽에는 일정 높이로 금속돌기가 형성되고, 상기 음각홈의 가장자리에는 상기 수평부의 표면으로부터 일정 높이로 금속돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 5,
A second micro-engraved pattern including a plurality of intaglio grooves having a certain depth is formed on the bottom surface of the horizontal portion bonded to the substrate, a metal protrusion is formed at a certain height on an inner wall of the intaglio groove, and a metal protrusion is formed at a certain height from the surface of the horizontal portion at the edge of the intaglio groove.
상기 기판과 접합되는 상기 수평부는 상기 기판의 표면을 기준으로 5° 내지 70°의 벤딩 각도로 절곡 형성되는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 5,
The multilayer ceramic semiconductor device, characterized in that the horizontal portion bonded to the substrate is bent at a bending angle of 5 ° to 70 ° relative to the surface of the substrate.
상기 음각홈의 단면은 V자 형상, U자 형상 또는 저면이 평평한 V자 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.The method of claim 12 or 15,
The multilayer ceramic semiconductor device, characterized in that the cross section of the intaglio groove is formed in a V-shape, a U-shape or a V-shape with a flat bottom surface.
상기 금속단자는 상기 기판 상에 도포되는 제2 전도성 접착제에 의해 상기 전극패드에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 1,
The multilayer ceramic semiconductor device, characterized in that the metal terminal is electrically connected to the electrode pad by a second conductive adhesive applied on the substrate.
상기 금속터미널은 Fe, Cu, Al 및 Cr 중 어느 하나의 단일 성분으로 구성되거나, 또는 Fe, Cu, Al 및 Cr 중 어느 하나 이상을 포함하는 합금으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 1,
The metal terminal is composed of a single component of any one of Fe, Cu, Al and Cr, or composed of an alloy containing one or more of Fe, Cu, Al and Cr, multilayer ceramic semiconductor device.
절곡된 상기 금속단자에서, 상기 반도체 부품의 저면에 대향하는 상기 금속단자의 수평부와 상기 반도체 부품의 저면은 일정 거리로 이격되는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 1,
In the bent metal terminal, the horizontal portion of the metal terminal facing the bottom surface of the semiconductor component and the bottom surface of the semiconductor component are spaced apart from each other by a predetermined distance.
상기 반도체 부품은 세라믹 콘덴서 또는 적층 세라믹 콘덴서를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 1,
The multilayer ceramic semiconductor device, characterized in that the semiconductor component includes a ceramic capacitor or a multilayer ceramic capacitor.
상기 단자전극은 상기 금속터미널과 솔더링에 의해 접합되어 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 다층 세라믹 반도체 장치.According to claim 1,
The multilayer ceramic semiconductor device, characterized in that the terminal electrode is electrically connected to the metal terminal by being joined by soldering.
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|---|---|---|---|
| KR1020220007561A KR20230111732A (en) | 2022-01-19 | 2022-01-19 | Multilayer ceramic semiconductor device |
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| KR101630065B1 (en) | 2014-09-23 | 2016-06-13 | 삼성전기주식회사 | Multi-layered ceramic electronic components and board having the same mounted thereon |
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2022
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