플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈 및 그 파워 모듈의제조방법

[청구항 2] 제1 항에 있어서,상기 적층형 파워 모듈은 상기 파워 소자부의 열방출을 위한 방열 기판(thermal substrate)을 포함하는 것을특징으로하는특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 3] 제2 항에 있어서,상기 방열 기판은 세라믹 기판 상에 구리(cu) 박막이 적층되어형성된것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 4] 제2 항에 있어서,상기 리드 프레임은 제1 및 제2 리드 프레임을 포함하고, 상기 제1 리드 프레임은 상기 매개체 기판 하부로 길게 연장되어 배치되고, 상기 제2 리드 프레임은 상기 매개체 기판 상부로 짧게 연장되어 배치되며,상기 파워 소자부는 상기 제1 리드 프레임과 상기 방열 기판 사이에 배치되며,상기 파워 소자부의 각 칩은 상기 제1 리드 프레임의 하부에 플립-칩방식결합되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 5] 제4 항에 있어서,상기 제1 리드 프레임은 상기 매개체 기판 하부에서 w 자를 형성하며 상기 매개체 기판으로 결합되고,상기 파워 소자부의 각 칩은 상면으로 메탈 배선층이 형성되어 있으며,상기 파워 소자부의 각 칩은 상기 메탈 배선을 이용하여 제1 리드 프레임의 w자 하단부와 솔더 와이어(wire) 또는 솔더 페이스트(paste) 타입의 솔더 접착제를 통해결합되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 6] 제5 항에 있어서,상기 메탈 배선층은 알루미늄 및 니켈(al/ni), al/ni/ag, al/enig(electroless nickel-immersion gold)-범프, 및 al/ticuniau-범프 중 어느하나형성된것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 7] 제4 항에 있어서,상기 파워 소자부의 각 칩은 솔더 와이어(wire) 또는 솔더 페이스트(paste) 타입의 솔더 접착제를 통해상기방열 기판접착되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 8] 제4 항에 있어서,상기 컨트롤 소자부의 각 칩은 상기 매개체 기판 상부에 플립-칩방식결합되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 9] 제4 항에 있어서,상기 매개체 기판은 상부판 및 하부판이 결합되어 형성되며,상기 매개체 기판의 하부판으로는 소정 패턴이 형성되어 상기 소정 패턴들 사이로상기제1 리드프레임배치되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 10] 제4 항에 있어서,상기 제1 리드 프레임은 소정 벤딩 깊이(bending depth)를 가지고 하부와 상부 부분으로 나누어지며,상기 제1 리드 프레임의 하부 부분이 상기 매개체 기판 하부로 길게 연장되어배치되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 11] 제10 항에 있어서,상기 제1 리드 프레임의 하부 부분에는 상기 파워 소자 칩과의 결합을 위한 컨벡스(convex)형 범프가 형성될 수있는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 12] 제4 항에 있어서,칩들은 상기 매개체 기판 또는 제1 리드 프레임에 범프 또는 솔더로 결합되거나범프및솔더결합된것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 13] 제12 항에 있어서,칩들의 상기 매개체 기판 또는 제1 리드 프레임에 플립-칩 방식의 결합은 범프와 솔더 또는 솔더로 형성되고,상기 범프와 솔더 또는 솔더의 구조는상기 칩의 패드에 형성된 범프 및 상기 범프를 감싸며 상기 칩과 상기 매개체 기판 또는 제1 리드 프레임 사이에 형성된 솔더,상기 칩의 패드에 형성된 제1 범프와 상기 매개체 기판 또는 제1 리드 프레임에 형성된 제2 범프 및 상기 제1 및 제2 범프를 감싸며 상기 칩과 상기 매개체 기판 또는 제1 리드 프레임 사이에 형성된 솔더,상기 칩의 패드에 형성된 적층형의 범프 및 상기 적층형의 범프를 감싸며 상기 칩과 상기 매개체 기판 또는 제1 리드 프레임 사이에 형성된 솔더,상기 매개체 기판 또는 제1 리드 프레임에 형성된 적층형의 범프 및 상기 적층형 범프를 감싸며 상기 칩과 상기 매개체 기판 또는 제1 리드 프레임 사이에 형성된 솔더,상기 칩의 패드 및 상기 매개체 기판 또는 제1 리드 프레임 사이에 형성된 솔더, 및상기 매개체 기판 또는 제1 리드 프레임에 형성된 범프 및 상기 범프를 감싸며 상기 칩과 상기 매개체 기판 또는 제1 리드 프레임에 형성된 솔더 중의 어느하나의구조갖는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 14] 제13 항에 있어서,상기 범프는 구리(cu) 또는 금(au)으로 컨벡스(convex) 구조로 형성되며,상기 범프가 적층형으로 형성되는 경우, 2개의 범프의 각 돌출부가 동일방향으로 결합되거나 마주보는방향결합되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 15] 제13 항에 있어서,상기 칩의 패드 상으로는하부범프 메탈형성되어있는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 16] 제12 항에 있어서,칩들의 상기 매개체 기판 또는 제1 리드 프레임에 플립-칩 방식의 결합은 범프로 형성되고,상기 범프 구조는상기 칩의 패드에 형성된 제1 범프 및 상기 제1 범프와 연결되며 상기 매개체 기판 또는 제1 리드 프레임에 형성된 제2 범프,상기 칩의 패드에 형성된 제1 범프, 상기 매개체 기판 또는 제1 리드 프레임에 형성된 판(plate) 형태의 알루미늄(al) 범프 또는 패턴, 및 상기 제1 범프 및 알루미늄(al) 범프 또는 패턴 사이에 형성된 제2 범프,상기 칩의 패드에 형성된 범프 및 상기 제1 범프와 연결되며 상기 매개체 기판 또는 제1 리드 프레임에 형성된 판(plate) 형태의 주석(sn) 도금판, 및상기 칩의 패드에 형성된 제1 범프, 상기 제1 범프에 형성된 제2 범프 및 상기 제2 범프와 연결되며 상기 매개체 기판 또는 제1 리드 프레임에 형성된 판(plate) 형태의 주석(sn) 도금판 중 어느하나의구조갖는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 17] 제16 항에 있어서,상기제1 및 제2 범프는 구리(cu) 또는 금(au)으로 컨벡스 구조로 형성되며,상기 제1 및 제2 범프는 각 범프의 돌출부가 동일방향으로 결합되거나 마주보는방향결합되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 18] 제1 항에 있어서,상기 리드 프레임은 방열 기판의 기능을 하고,상기 파워 소자부의 각 칩은상기매개체기판과리드 프레임사이배치되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 19] 제18 항에 있어서,상기 파워 소자부의 각 칩은 솔더 와이어(wire) 또는 솔더 페이스트(paste) 타입의 솔더 접착제를 통해 상기 리드 프레임 상에 접착되고, 상기 매개체 기판 하부에플립칩방식결합되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 20] 제19 항에 있어서,상기 리드 프레임과 상기 매개체 기판은 기판 간 솔더 볼을 통해연결되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 21] 제19 항에 있어서,상기 컨트롤 소자부의 각 칩은 상기 매개체 기판 상부에 플립-칩방식결합되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 22] 제21 항에 있어서,칩들은 상기 매개체 기판에 범프 또는 솔더로 결합되거나범프및솔더결합된것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 23] 제18 항에 있어서,상기 적층형 파워 모듈은 상기 각 소자부를 밀봉하는 밀봉재를 포함하고,상기 밀봉재는 리드 프레임 하부로 소정 부분이 돌출된컨벡스구조갖는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 25] 제24 항에 있어서,상기 리드 프레임은 제1 및 제2 리드 프레임을 포함하고, 상기 제1 리드 프레임은 상기 매개체 기판 하부로 길게 연장되어 배치되고, 상기 제2 리드 프레임은 상기 매개체 기판 상부로 짧게 연장되어배치되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 26] 제25 항에 있어서,상기 매개체 기판은 상부판 및 하부판이 결합되어 형성되며,상기 매개체 기판의 하부판으로는 소정 패턴이 형성되어 상기 소정 패턴들 사이로상기제1 리드프레임배치되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 27] 제26 항에 있어서,상기 제1 리드 프레임은 소정 벤딩 깊이(bending depth)를 가지고 하부와 상부 부분으로 나누어지며,상기 제1 리드 프레임의 하부 부분이 상기 매개체 기판 하부로 길게 연장되어배치되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 28] 제25 항에 있어서,상기 제1 리드 프레임은 소정 벤딩 깊이(bending depth)를 가지고 하부와 상부 부분으로 나누어지며,상기 제1 리드 프레임의 하부 부분이 상기 매개체 기판 하부로 길게 연장되어 배치되되, 상기 매개체 기판 하부에서 w 자를 형성하며상기매개체기판결합되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 29] 제28 항에 있어서,상기 파워 소자부의 각 칩은 상면으로 메탈 배선층이 형성되어 있으며,상기 파워 소자부의 각 칩은 상기 메탈 배선층을 이용하여 제1 리드 프레임의 w자 하단부와 솔더 와이어(wire) 또는 솔더 페이스트(paste) 타입의 솔더 접착제를 통해결합되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 30] 제24 항에 있어서,상기 컨트롤 소자부는 부스트 다이오드(b.s diode) 또는 서미스터를 포함하고,상기 파워 소자부는다이오드 칩포함하는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 31] 제24 항에 있어서,상기 컨트롤 소자칩은 저전압 집적 칩(lv i.c) 및 고전압 집적 칩(hv i.c)을 포함하고,상기 파워 소자 칩은 igbt(insulated gate bipolar transistor)칩포함하는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 32] 제24 항에 있어서,상기 적층형 파워 모듈은 듀얼 인라인 패키지(dual in-line package: dip)구조갖는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 34] 제33 항에 있어서,상기 리드 프레임은 방열 기판의 기능을 하며,상기 리드 프레임과 상기 매개체 기판은 기판 간 솔더 볼을 통해연결되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 35] 제33 항에 있어서,상기 적층형 파워 모듈은 상기 각 소자부를 밀봉하는 밀봉재를 포함하고,상기 밀봉재는 리드 프레임 하부로 소정 부분이 돌출된컨벡스구조갖는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 36] 제33 항에 있어서,상기 파워 소자칩은 mos-fet(metal-oxide semiconductor field effect transistor)칩포함하는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 37] 제33 항에 있어서,상기 적층형 파워 모듈은 표면실장(surface mount device: smd)패키지구조갖는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈. [청구항 43] 제42 항에 있어서,상기 제1 리드 프레임은 상기 매개체 기판 하부에서 w 자를 형성하며 상기 매개체 기판으로 결합되고,상기 파워 소자부의 각 칩은 상면으로 메탈 배선층이 형성되어 있으며,상기 파워 소자부의 각 칩은 상기 메탈 배선층을 이용하여 제1 리드 프레임의 w자 하단부와 솔더 와이어(wire) 또는 솔더 페이스트(paste) 타입의 솔더 접착제를 통해결합되는것을특징으로 하는플립-칩 방식의 적층형 파워 모듈.