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KR200189316Y1 - 플라스틱 볼 그리드 어레이의 ｉｃ칩 표면상에 배치되는방열 슬러그 - Google Patents

플라스틱 볼 그리드 어레이의 ｉｃ칩 표면상에 배치되는방열 슬러그 Download PDF

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KR200189316Y1
KR200189316Y1 KR2019990029156U KR19990029156U KR200189316Y1 KR 200189316 Y1 KR200189316 Y1 KR 200189316Y1 KR 2019990029156 U KR2019990029156 U KR 2019990029156U KR 19990029156 U KR19990029156 U KR 19990029156U KR 200189316 Y1 KR200189316 Y1 KR 200189316Y1
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KR
South Korea
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heat
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ball grid
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KR2019990029156U
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위에흐더블유.엘.
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오리엔트 세미컨덕터 일렉트로닉스 리미티드
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Abstract

본 고안은 플라스틱 볼 그리드 어레이(platic ball grid array; PBGA)의 IC 칩 표면상에 배치되는 방열 슬러그(heat slug)에 관한 것으로, 상세하게는 방열 효과를 향상시킬 수 있는 방열 슬러그에 관한 것이다.

Description

플라스틱 볼 그리드 어레이의 ＩＣ칩 표면상에 배치되는 방열 슬러그 {Heat slug of plastic ball grid array on IC chip surface}
PBGA(Plastic Ball Grid Array)는 집적 회로의 패키징 기술의 하나이다. PBGA 구조에서, 칩이 동작할 때에 대부분 많은 열이 발생된다. 종래의 PBGA 제품의 방열 슬러그(heat slug)는 두꺼운 단면구조를 포함한다. 종래의 방열 슬러그가 PBGA 제품의 내부에 배치되는 경우에, 검은 색 합성 수지 절연체는 방열 슬러그와 칩 표면과의 사이에 제공된다. 그러므로, 칩 표면에서 발생한 열은 PBGA의 내부에서 발생한 열을 방열 슬러그에 전달하고 방출하기 위하여 상대적으로 두꺼운 합성 고무체(두께가 칩 두께의 두 배가 된다)를 통해 전달된다.
상술한 합성 수지 고무체는 우수한 도전체가 아니기 때문에, 열 전달 효과가 열 저장 효과보다 낮다. 따라서, 상술한 합성 수지 내에 열 에너지를 저장하게 된다.
한편, 칩의 기능은 지속적으로 향상되고 있고 칩이 작동하는 동안에 발생되는 발열량은 더욱 증가하고 있다. 종래의 방열 슬러그의 단면적은 (도 1에 도시된 바와 같이) 동일한 두께를 포함하고 칩에서 떨어져 소정 간격을 두고 있다. 즉, 방열 효과는 한정되고 따라서 향상되어야 한다.
도 1은 종래의 플라스틱 볼 그리드 어레이의 방열 슬러그를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 2는 본 고안의 플라스틱 볼 그리드 어레이를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 고안에 따른 IC 칩과 방열 슬러그의 돌출 몸체의 연결관계를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 2와 도 3에는 본 고안에 따른 플라스틱 볼 그리드 어레이(PBGA)의 칩 표면 위에 탑재된 방열 슬러그 6의 구조가 도시되어 있다.
본 고안에 따르면, 방열 슬러그 6은 기판 7과 칩 2의 윗면 상에 탑재되고 칩 2 전체를 덮는다. 칩 2에 대응하는 방열 슬러그 6의 위치에는 돌출 몸체 61이 제공된다. 솔더 본딩 핑거 영역(solder bonding finger region) 4를 제외하고, 돌출부 64는 방열 슬러그 6의 체적을 증가시키기 위해 제공된다.
도 3에는 PBGA 기판 7 위의 칩 2의 표면과 방열 슬러그 6 사이의 접합을 나타낸다. 본 고안의 기본적인 구성은 기판 7, 칩 2, 및 슬러그 6이다.
방열 슬러그 6(돌출 몸체 61을 제외한다)의 외부 층에는 방열 슬러그 6의 표면 산화를 방지하기 위하여 전기도금층 63이 제공된다. 전기도금층 63이 폴리머계 수지면인 경우에, 정전기 방지 효과를 갖는다. 방열 슬러그 6의 돌출 몸체 61과 칩 2와의 사이에 배치되는 이들의 표면은, 열전도성 접착제 5가 벗겨지는 현상을 유발하는, 제조 공정에서의 돌출 몸체 61의 표층면의 산화를 방지하기 위하여 항산화 코팅층 11로 피복된다. 열전도성 접착제 5는 히팅 룸(heating room)내에서 만곡 접착층을 형성하기에 충분한 해결 방법이다. 이와 같이, 방열 슬러그는 칩 2의 표면 상에 배치되고 온도 변화에 의해 형성된 힘에 대한 저항력을 갖는다.
도 2를 참조하면, 칩 2의 표면 상에 방열 슬러그 6을 배치하는 방법은 아래의 단계들을 포함한다:
(a) 솔더 본딩 영역 4를 포함하고 칩 2에 대하여 적당한 크기를 갖고 그의 내측에 돌출 몸체 61과 돌출부 64가 구비된 방열 슬러그 6을 준비하는 단계;
(b) 상기 칩 2에 접합되는 돌출 몸체 61의 표면과 방열 슬러그 6 위에 항산화층 11을 도포하는 단계;
(c) 기판 7의 접지 접속점 76이 방열 슬러그 6의 본딩 핑거(bonding finger) 62에 접속되도록 방열 슬러그의 본딩 핑거와 일치하여 PBGA 기판 7을 제공하는 단계;
(d) 기판 상에 칩을 탑재한 후 경화되도록 가열된 은 접착제(silver glue) 1을 이용하여 칩 2과 기판 7을 접합하는 단계;
(e) 돌출 몸체 61의 표면 또는 칩 2의 표면상에 탄성 열전도성 접착제 5를 도포하는 단계;
(f) 본딩 장치를 이용하여 칩 2의 표면과 방열 슬러그 6의 돌출 몸체 61을 본딩하고; 방열 슬러그 6의 본딩 핑거 62를 기판 7의 접지 접속점 76에 접속하는 단계; 및
(g) 칩 2의 표면상에 돌출 몸체 61을 배치하여 머티리얼 접착법(material adhesion method)을 이용한 탄성 본딩체 구조를 형성하는 단계를 포함한다.
본 고안의 다른 특정 구현예는 방열 슬러그 6이 칩 2에 매우 근접하게 배치되는 것이다. 다시 말해, 적절한 갭(gap)를 형성하여 합성 수지를 도포할 때에 수지가 원활하게 흘러들어 가도록 한 것이다. 즉, 돌출 몸체 61과 칩 2의 표면과의 사이에 다른 접착제가 제공되지 않는다.
상술한 본 고안에 의하면, 본 고안의 방열 슬러그는 플라스틱 볼 그리드 어레이(platic ball grid array; PBGA)의 IC 칩 표면상에 배치되어 방열 효과를 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

  1. 플라스틱 볼 그리드 어레이(Plastic Ball Grid Array; PBGA)의 칩 표면 상에 배치되는 방열 슬러그(heat slug)로서,
    (a) 상기 방열 슬러그의 내측에 형성된 돌출 몸체와;
    (b) 상기 돌출 몸체 상에 도포된 항산화층(layer of anti-oxidant)과;
    (c) 상기 방열 슬러그의 본딩 핑거(bonding finger)에 접속되는 상기 접지 접속점을 구비한 기판과;
    (d) 상기 기판에 칩을 접합시키는 은 접착제로서, 상기 기판 위에 칩을 탑재하도록 경화하기 위해 가열되는 은 접착제(silver glue)와;
    (e) 상기 돌출 몸체의 표면 또는 상기 칩의 표면 상에 도포된 탄성 열도전성 접착제와;
    (f) 본딩 장치를 이용하여 상기 칩 표면과 접합되는 상기 돌출 몸체와;
    (g) 머티리얼 접착법(material adhesion method)을 이용하여 탄성 본딩체 구조를 형성하도록 상기 칩 표면상에 탑재되는 상기 돌출 몸체를 포함함을 특징으로 하는 PBGA의 칩 표면 위에 배치되는 방열 슬러그.
KR2019990029156U 1999-12-22 1999-12-22 플라스틱 볼 그리드 어레이의 ｉｃ칩 표면상에 배치되는방열 슬러그 KR200189316Y1 (ko)

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