KR100375861B1 - 모듈 기판 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 모듈 기판에서, 기판의 단면에는 오목한 만곡 형상의 단면 개구홈 및 이 홈의 내벽을 피복하는 단면전극을 가지고 있는 단면 관통홀이 형성된다. 또한, 이 단면전극에는 반원형 형상의 땜납이 접착된다. 이 땜납은 단면 개구홈 내에서 단면전극과 대면하는 전극 대면부, 및 이 전극 대면부로부터 길게 연장하여 기판의 이면측에서 돌출하는 돌출부로 구성되어 있다. 이에 의해, 기판 등에 뒤틀림이 발생하더라도, 이 땜납의 돌출부에 의해 단면전극과 마더보드의 전극패드와의 사이에 형성된 갭을 충전할 수 있고, 단면전극과 전극패드를 서로 접속시킬 수 있다.

Description

모듈 기판 및 이의 제조방법{Module Substrate and Method of Producing the Same}
본 발명은 땜납에 의해 마더보드에 전기적으로 접속되어 있는 모듈 기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근에, 전자 장치 및 기구의 소형화로, 회로기판에 실장되는 반도체 IC, 능동부품, 수동부품 등의 전자부품의 실장 밀도가 점차적으로 고밀도화되고 있다. 중간 검사의 중요성, 실장의 용이성 등의 관점으로부터, 전자부품을 모듈 기판에 서브어셈블리한(subassembly) 후에, 이 모듈 기판을 땜납 등의 접합 수단을 사용하여 마더보드에 고정시킨다(예를 들어, 일본 무심사 특허출원 공개공보 제 63-204693호 등).
이러한 종래 기술에 따른 모듈 기판은, 도 27 내지 도 30에 도시된 바와 같이, 대략 사변형 형상의 절연성 수지 재료와 도체로부터 형성된 배선으로 구성되는 기판 1, 및 이 기판 1의 외주 가장자리에 오목한 곡면 형상으로 형성된 복수개의 단면 관통홀 2를 포함하고 있다. 각 단면 관통홀 2는 반원형 형상의 단면 개구홈 2A, 및 이 단면 개구홈 2A의 내벽에 형성된 단면전극 2B를 포함하고 있고, 상기 단면 개구홈 2A 내에는 땜납 2C가 충전된다. 또한, 단면전극 2B에는 기판 1의 표면측에 형성된 배선 3이 접속되어 있다. 배선 3을 거쳐서 단면전극 2B가 기판 1의 표면측 중앙에 형성된 전자부품 4에 접속되어 있다.
상술한 바와 같이 형성된 모듈 기판은 마더보드 5 상에 탑재되고, 이 상태에서 가열된다. 이에 의해, 단면 관통홀 2의 땜납 2C가 용해되어, 마더보드 5 상의 전극패드 6에 접착된다. 따라서, 땜납이 실시될 수 있다. 그 결과, 단면전극 2B와 전극패드 6과의 사이에는, 도 28 및 도 29에 도시된 바와 같이, 만곡 형상의 필렛(fillet) 7이 땜납으로부터 형성된다.
상술한 종래 기술에서는, 기판 1의 표면 상에 실장된 전자부품 4를 마더보드5의 전극패드 6에 전기적으로 접속시키기 위해서, 기판 1의 표면에는 도체로 구성된 배선 3이 형성된다. 어떤 경우에는, 기판 1로서, 전자부품 4를 접지에 접속시키는 접지용 배선 패턴이 형성된 다층기판을 이용한다.
이 경우에, 도체로 형성된 배선 3 등과 기판 1을 형성하는 수지 재료의 열팽창율이 서로 다르므로, 기판 1의 가공시와 땜납 가열시에, 도 28에서 화살표 A로 나타낸 방향으로 만곡되는 뒤틀림(warpage)이 기판 1에 발생한다. 유사하게, 어떤 경우에는, 마더보드 5에 뒤틀림이 발생한다. 따라서, 기판 1의 단면전극 2B와 마더보드 5의 전극패드 6과의 사이에 갭이 형성될 수도 있다.
그 결과, 단면 관통홀 1의 땜납 2C가 가열에 의해 용융되더라도, 표면 장력에 의해 땜납 2C는 도 30에 도시된 바와 같이 대략 구 형상으로 되어 마더보드 5의 전극패드 6에 접촉하지 않는다. 따라서, 단면전극 2B가 전극패드 6에 접속될 수 없다는 문제점이 발생한다.
최근에는, 전자 장치 및 기구가 박형화되고 있고, 아울러 기판 1과 마더보드 5도 박형화되는 경향이 있다. 이러한 이유로 인해, 기판 1 및 마더보드 5의 뒤틀림이 커져서, 단면전극 2B와 전극패드 6과의 접속 불량이 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판 등에 뒤틀림이 발생하더라도 단면전극을 마더보드에 확실하게 접속시킬 수 있는 모듈 기판 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 모듈 기판의 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면전극, 납땜 등을 확대하여 도시하는 단편적인 확대 사시도이다.
도 3은 단면 개구홈 및 기판의 외주 가장자리에 형성된 단면전극을 포함하고 있는 단면 관통홀을 도시하는 단편적인 확대 사시도이다.
도 4는 기판의 단면전극에 접착된 원주(columnar) 형상의 납땜을 도시하는 단편적인 확대 사시도이다.
도 5는 모듈 기판을 마더기판에 탑재시킨 상태를 도시하는 측면도이다.
도 6은 모듈 기판을 마더기판에 탑재시킨 후에 땜납이 용해된 상태를 도시하는 측면도이다.
도 7은 모듈 기판을 땜납이 용해된 후의 마더기판에 접합시킨 상태를 도시하는 측면도이다.
도 8은 도 7의 화살표 VIII-VIII로 나타낸 방향을 따라 절단한 확대 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시형태에 따라서 가공 기판에 복수개의 관통홀이형성된 상태를 도시하는 평면도이다.
도 10은 지그(jig)에 탑재된 관통홀에 전극막이 형성된 가공 기판을 도 8의 화살표로 나타낸 X-X 방향을 따라 절단한 단편적인 확대 단면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 관통홀 및 바닥이 있는 구멍에 땜납을 충전한 상태를 도시하는 단편적인 확대 단면도이다.
도 12는 도 11의 가공 기판 및 지그를 각각 절단한 상태를 도시하는 단편적인 확대 단면도이다.
도 13은 도 12의 가공 기판으로부터 지그를 제거한 상태를 도시하는 단편적인 확대 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 모듈 기판을 도시하는 단편적인 확대 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 모듈 기판을 도시하는 단편적인 확대 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 모듈 기판을 도시하는 단편적인 확대 단면도이다.
도 17은 제 5 실시형태에 따른 가공 기판에 복수개의 관통홀이 형성된 상태를 바닥측으로부터 바라본 저면도이다.
도 18은 관통홀에 전극막이 형성되고, 가공 기판의 이면측에 이면 전극막이 형성된 상태의 도 17의 "a" 부분을 도시하는 단편적인 확대 단면도이다.
도 19는 도 18의 가공 기판에 땜납 수납홀을 형성한 상태를 도시하는 단편적인 확대 저면도이다.
도 20은 도 19의 땜납 수납홀에 땜납 페이스트를 탑재한 상태를 도시하는 단편적인 확대 저면도이다.
도 21은 도 20의 화살표 XXI-XXI로 나타낸 방향을 따라 절단한 상태를 도시하는 단편적인 확대 단면도이다.
도 22는 도 20의 가공 기판을 가열한 후의 상태를 도시하는 단편적인 확대 저면도이다.
도 23은 도 22의 화살표 XXIII-XXIII로 나타낸 방향을 따라 절단한 상태를 도시하는 단편적인 확대 단면도이다.
도 24는 도 22의 가공 기판을 절단하여 분리한 상태를 도시하는 단편적인 확대 단면도이다.
도 25는 제 5 실시형태의 변형예에 따른 가공 기판을 절단한 후에 땜납 수납홀에 땜납 페이스트를 탑재시킨 상태를 도시하는 단편적인 확대 단면도이다.
도 26은 도 25의 땜납 페이스트를 가열한 후의 상태를 도시하는 단편적인 확대 저면도이다.
도 27은 종래 기술에 따른 모듈 기판의 사시도이다.
도 28은 도 27의 모듈 기판을 마더보드에 접합시킨 상태를 도시하는 단면도이다.
도 29는 도 28의 단면 관통홀을 확대하여 도시하는 단편적인 확대 저면도이다.
도 30은 가공 기판이 도 29와 유사한 위치에 형성되며, 단면 관통홀과 전극패드와의 사이에 갭이 형성되게 휘어있는 상태를 도시하는 단편적인 확대 저면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>
5 ... 마더보드 6 ... 전극패드
11, 31, 51, 51' ... 기판 12 ... 전자부품
13, 52, 52' ... 단면 관통홀 14, 53, 53' ... 단면 개구홈
15, 54, 54' ... 단면전극 17, 34, 41, 57, 57' ... 땜납
17A, 41A, 57A, 57A' ... 전극 대면부
17B, 34B, 41C, 57B, 57B' ... 돌출부
18 ... 필렛 21, 61 ... 가공 기판
22, 62 ... 관통홀 23, 63 ... 전극막
24, 66, 66' ... 지그 25 ... 바닥이 있는 구멍
32 ... 평면전극 34A, 41B ... 단면 돌출부
56, 56' ... 이면전극
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따르면, 본 발명은 표면측(front surface side)에 전자부품을 실장하는 기판; 및 상기 기판의 외주 가장자리를 구성하는 단면에 형성되어, 상기 전자부품에 접속되기에 적합한 단면전극을 포함하고 있는 모듈 기판을 제공한다.
상기 단면전극에는 상기 기판의 이면측(back surface side)에 형성된 마더보드에 접속되는 땜납이 형성되고, 이 땜납은 기판의 이면측에서 돌출하고 있다.
상술한 구성에서, 기판에 뒤틀림이 발생하여, 기판의 단면전극과 마더보드의 전극패드와의 사이에 갭이 발생하더라도, 기판의 이면측에서 돌출하고 있는 땜납의 선단(tip)이 마더보드의 전극패드와 확실하게 접촉하고 있다. 따라서, 이 상태에서 땜납을 용해시킴으로써, 단면전극과 전극패드는 서로 접속되고, 단면전극과 전극패드와의 사이에 필렛이 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 기판에는 기판의 단면에서 개구되는 단면 개구홈이 형성되고; 이 단면 개구홈의 내벽에는 상기 단면전극이 각각 형성되며; 상기 땜납은 상기 단면 개구홈 내에 위치되고 상기 단면전극과 대면하는 전극 대면부, 및 이 전극 대면부로부터 기판의 이면측에까지 돌출되도록 형성된 돌출부를 포함하고 있다.
따라서, 전극 대면부에 의해, 단면 개구홈 내의 단면전극에 땜납이 접착될 수 있다. 또한, 돌출부에 의해, 마더보드의 전극패드와 땜납이 접촉할 수 있다.
또한, 바람직하게, 기판의 이면측에는 단면 개구홈의 주위에 형성된 단면전극에 접속되어 있는 이면전극이 형성되고, 이면전극은 땜납의 돌출부로 피복되어 있다.
따라서, 땜납의 돌출부를 용해시킴으로써, 이면전극 및 마더보드의 전극패드는 서로 접속될 수 있다. 이면전극을 통해서 단면전극과 전극패드도 서로 접속될 수 있다.
바람직하게, 단면 개구홈은 기판의 표면측과 이면측에서 대략 반원형 형상으로 각각 개구되어 있다. 이에 의해, 기판을 원형으로 구멍을 뚫음으로써, 단면 개구홈을 용이하게 형성할 수 있다.
보다 바람직하게, 땜납은 각각 상기 기판의 단면에 대해서 기판의 내측에만 위치된다. 이에 의해, 땜납을 기판의 단면으로부터 돌출시키지 않고, 기판의 내측에 수납할 수 있다.
또한 바람직하게, 땜납이 상기 단면전극과 대면하도록 상기 기판의 단면에 대해서 기판의 내측에 위치되고, 아울러 상기 기판의 단면에 대해서 외부로 돌출되어 있다.
따라서, 기판의 단면에 대해서 기판의 내측에 위치된 땜납은 단면전극에 고정될 수 있고, 아울러 기판의 단면에 대해서 기판의 외부로 돌출하는 위치에서 기판의 단면에 대해서 기판의 내측에 수납될 수 없을 정도의 다량의 땜납을 확보할 수 있다.
보다 바람직하게, 단면전극은 기판의 단면에 형성된 평면전극을 포함하고 있고, 기판의 두께 방향으로 길게 연장하는 원주 형상의 상기 땜납은 그의 일부가 기판의 이면측에서 돌출하는 형상으로 상기 평면전극에 고정된다.
이에 의해, 기판에 구멍을 뚫은 등의 가공을 실시하지 않고도, 기판의 단면에 평면전극을 배치할 수 있다. 또한, 평면전극에는 일부가 기판의 이면측에 돌출되어 있는 원주 형상의 땜납이 고정되어 있다. 따라서, 기판의 단면전극과 마더보드의 전극패드와의 사이에 갭이 발생하더라도, 땜납의 선단은 마더보드의 전극패드와 접촉될 수 있다.
바람직하게, 땜납은 기판의 단면에 대해서 기판의 외측에만 위치된다.
이에 의해, 땜납이 기판의 단면에 대해서 기판의 외측에 위치됨으로써, 기판의 단면전극과 마더보드의 전극패드와의 사이에 필렛이 형성될 수 있다. 따라서, 필렛의 형상 및 크기를 눈으로 확인할 수 있다. 즉, 단면전극과 전극패드와의 접속을 용이하게 확인할 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 표면측에 전자부품을 실장하는 기판, 및 상기 기판의 외주 가장자리에 형성되어 상기 전자부품에 접속되기에 적합하며 마더보드에 접속되는 땜납이 형성되어 있는 단면전극을 포함하고 있는 모듈 기판의 제조방법으로서, 상기 제조방법은 상기 땜납을 상기 기판의 두께 보다 긴 원주 형상으로 형성하는 단계; 및 상기 원주 형상의 땜납을 그의 일부가 상기 기판의 이면측에서 돌출하는 형상으로 상기 단면전극에 형성하는 단계를 포함하고 있다.
따라서, 원주 형상으로 형성된 땜납이 단면전극에 고정될 수 있고, 땜납의 일부는 기판의 이면측에서 돌출할 수 있다. 기판의 이면측에서 돌출하고 있는 땜납으로 단면전극과 전극패드와의 사이에 형성된 갭이 충전될 수 있고, 단면전극과 전극패드는 서로 접속될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 본 발명은 이면측에 전자부품을 실장하는 기판, 및상기 기판의 외주 가장자리에 형성되어 상기 전자부품에 접속되기에 적합하며 마더보드에 접속되는 땜납이 형성되어 있는 단면전극을 포함하고 있는 모듈 기판의 제조방법으로서, 상기 제조방법은 가공기판에 복수개의 관통홀을 일렬로 형성하는 단계; 상기 각 관통홀의 내벽에 전극막을 형성하는 단계; 상기 가공기판을 복수개의 바닥이 있는 구멍이 일렬로 형성된 지그에 탑재시켜, 상기 바닥이 있는 구멍과 상기 관통홀을 정렬시키는 단계; 상기 관통홀과 상기 바닥이 있는 구멍에 땜납을 공급하여 각각 고정시키는 단계; 상기 각 관통홀의 중심을 관통하는 라인(line)을 따라서 상기 가공기판과 상기 지그를 절단하는 단계; 및 상기 가공기판으로부터 상기 지그를 제거함으로써, 상기 땜납을 상기 기판의 단면에 대해서 기판의 내측에 형성하는 단계를 포함하고 있다.
따라서, 복수개의 관통홀이 내부에 형성된 가공기판이 지그에 탑재될 수 있어서, 가공기판의 관통홀이 각각 지그의 바닥이 있는 구멍과 정렬될 수 있다. 아울러, 관통홀과 상기 바닥이 있는 구멍에 땜납을 탑재하여 고정시킨 후에, 관통홀의 중심을 관통하는 라인을 따라서 상기 가공기판을 절단한다. 이에 의해, 기판의 단면측에 개구하는 단면전극이 형성될 수 있고, 지그를 제거함으로써 기판의 이면측에 돌출하는 땜납에 의해 구성되는 돌출부가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 본 발명은 표면측에 전자부품을 실장하는 기판, 및 상기 기판의 외주 가장자리를 구성하는 단면에 형성되어 상기 전자부품에 접속되기에 적합하며 마더보드에 접속되는 땜납이 형성되어 있는 단면전극을 포함하고 있는 모듈 기판의 제조방법으로서, 상기 제조방법은 가공기판에 복수개의 관통홀을 일렬로 형성하는 단계; 상기 각 관통홀의 내벽에 전극막을 형성하는 단계; 상기 가공기판의 이면측에서 상기 각 관통홀의 주위에 배열되는 이면전극막을 형성하는 단계; 상기 가공기판에 반원형 형상의 상기 각 관통홀에 인접하게 복수개의 땜납 수납홀을 형성하는 단계; 상기 관통홀과 상기 땜납 수납홀의 표면측을 밀폐한 상태에서, 상기 관통홀과 상기 땜납 수납홀의 이면측으로부터 상기 땜납을 공급하는 단계; 상기 땜납을 가열하여, 이면전극을 피복하는 땜납 돌출부를 형성하는 단계; 및 상기 땜납 수납홀을 관통하는 라인을 따라서 상기 가공기판을 절단하여, 상기 땜납을 상기 기판의 단면측에 형성하는 단계를 포함하고 있다.
따라서, 관통홀에 인접하게 복수개의 땜납 수납홀을 형성함으로써, 단면전극과 이면전극을 형성할 수 있다. 아울러, 관통홀과 땜납 수납홀의 표면측을 밀폐한 상태에서, 관통홀과 땜납 수납홀의 이면측으로부터 땜납을 공급하고 이 땜납을 가열함으로써, 이면전극을 피복하는 땜납 돌출부를 형성할 수 있다. 땜납 수납홀을 관통하는 라인을 따라서 가공기판을 절단함으로써, 기판의 단면에서 개구되는 단면 개구홈을 형성할 수 있고, 아울러 이 단면 개구홈에 전극 대면부 및 돌출부를 가지고 있는 땜납을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 본 발명은 표면측에 전자부품을 실장하는 기판, 및 상기 기판의 외주 가장자리에 형성되어 상기 전자부품에 접속되기에 적합하며 마더보드에 접속되는 땜납이 형성되어 있는 단면전극을 포함하고 있는 모듈 기판의 제조방법으로서, 상기 제조방법은 가공기판에 복수개의 관통홀을 일렬로 형성하는 단계; 상기 각 관통홀의 내벽에 전극막을 형성하는 단계; 상기 가공기판의 이면 상에상기 관통홀의 주위에 배치되는 이면전극막을 형성하는 단계; 상기 가공기판에 반원형 형상의 상기 각 관통홀에 인접하게 복수개의 땜납 수납홀을 형성하는 단계; 상기 땜납 수납홀을 관통하는 라인을 따라서 상기 가공기판을 절단하는 단계; 상기 관통홀과 상기 땜납 수납홀의 표면측을 밀폐한 상태에서, 상기 관통홀과 상기 땜납 수납홀의 이면측으로부터 상기 땜납을 공급하는 단계; 및 상기 땜납을 가열하여 이면전극을 피복하는 땜납 돌출부를 형성함으로써, 상기 땜납을 상기 기판의 단면측에 형성하는 단계를 포함하고 있다.
따라서, 관통홀에 인접하게 땜납 수납홀을 형성함으로써, 단면전극과 이면전극을 형성할 수 있다. 땜납 수납홀을 관통하는 라인을 따라서 가공기판을 절단함으로써, 기판의 단면에서 개구되는 단면 개구홈을 형성할 수 있다. 아울러, 관통홀과 땜납 수납홀의 표면측을 밀폐한 상태에서, 관통홀과 땜납 수납홀의 이면측으로부터 땜납을 공급하고 이 땜납을 가열함으로써, 이면전극을 피복하는 땜납 돌출부를 형성할 수 있다. 아울러, 전극 대면부 및 돌출부를 가지고 있는 땜납은 단면 개구홈에 형성될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시형태들에 따른 모듈 기판을 도 1 내지 도 26을 참조하여 기술할 것이다.
먼저, 도 1 내지 도 8은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 모듈 기판을 도시한다. 도 1 내지 도 8에서, 기판 11은 예를 들어 절연성 수지재료와 도체로 구성되는 배선 패턴(도시되지 않음)을 서로 교대로 적층시킴으로써 형성된 적층체를 포함하고 있다. 기판 11의 외주 가장자리에는 후술할 복수개의 단면 관통홀 13이 형성되어 있다. 기판 11은 길이 치수가, 예를 들어 약 30㎜×30㎜의 대략 사각형 형상으로 형성된다. 기판 11의 표면 11A의 중앙측에는, 반도체 IC, 능동부품, 수동부품 등의 전자부품 12가 실장된다. 이면 11B측에는 마더보드 5가 접합된다.
단면 관통홀 13은 기판 11의 외주 가장자리를 구성하는 4곳의 측면으로 이루어진 단면 11C에 형성된다. 각 단면 관통홀 13은 후술할 단면 개구홈 14 및 단면전극 15로 구성된다.
단면 개구홈 14는 기판 11의 단면 11C에 오목한 만곡 형상으로 형성된다. 각 단면 개구홈 14는 도 2에 도시된 바와 같이 내부 직경 치수 D가 예를 들어 약 1㎜ 정도의 대략 반원형 형상이고, 기판 11의 단면 11C에서 개구된다. 단면 개구홈 14는 기판 11의 두께 방향으로 관통하게 연장하고 있다.
단면전극 15는 단면 개구홈 14의 내벽 전체에 걸쳐서 연장하도록 형성된다. 단면전극 15는 기판 11의 표면 11A에 형성된 배선 16에 접속된다. 단면전극 15는 배선 16을 통해서 기판 11의 중앙부에 형성된 전자부품 12에 접속된다.
땜납 17은 단면 개구홈 14 내에서 반원형의 단면을 가지고 있는 원주 형상으로 형성된다. 땜납 17은 단면전극 15와 대면하도록 배치된 전극 대면부 17A, 및 전극 대면부 17A로부터 기판 11의 두께 방향으로 연장하고 기판 11의 이면 11B측에서 돌출하는 돌출부 17B를 포함하고 있다. 전극 대면부 17A는 단면전극 15의 전면과 접촉하고 있다. 기판 11의 이면 11B로부터 돌출하는 돌출부 17B의 치수 L은 예를 들어 약 0.3∼0.6㎜로 설정된다. 땜납 17은 마더보드 5의 전극패드 6과 접촉하여,단면전극 15와 전극패드 6과의 사이에서 후술할 필렛 18을 형성한다.
본 실시형태의 모듈 기판은 상술한 바와 같이 구성되어 있다. 이하에서는, 모듈 기판의 제조방법을 도 3 및 도 4를 참조하여 기술할 것이다.
먼저, 단면전극의 형성 공정에서는, 기판 11의 외주 가장자리에는 대략 반원형 형상의 단면 개구홈 14가 형성된다. 단면 개구홈 14의 내벽에는 아치(arch) 형상의 막이 되는 단면전극 15가 형성된다. 따라서, 기판 11의 단면 11C에는 도 3에 도시된 바와 같이 단면 관통홀 13이 형성된다. 단면 관통홀 13은 대략 원형 형상의 개구를 가지고 있는 관통홀을 관통홀의 중앙을 관통하는 라인을 따라서 절단함으로써 형성되어도 된다.
다음으로, 원주 형상의 땜납 형성 공정에서, 대략 반원 형상의 단면을 가지고 있는 긴 배선 형상의(long wire-shaped) 땜납(도시되지 않음)을 기판 11의 두께보다 긴 약 0.5㎜의 길이로 절단함으로써, 원주 형상의 땜납 17을 형성한다. 땜납 17은 예를 들어 대략 반원형의 성형면(molding surface)을 가지고 있는 모울드(mold)에 땜납을 주조함으로써 형성되어도 된다.
마지막으로, 땜납의 접착 공정에서는, 내벽이 플럭스(flux) 및 유기계 접착제로 도포된 단면전극 15에 대해서 땜납 17을 압착한다. 이 때에, 땜납 17은 그의 선단이 기판 11의 이면 11B로부터 약 0.5㎜ 정도로 돌출하도록 배열된다. 따라서, 땜납 17의 전극 대면부 17A가 단면전극 15에 접합될 수 있고, 돌출부 17B가 기판 11의 이면 11B로부터 돌출된 상태로 고정된다.
땜납 17은, 플럭스를 사용하여 단면전극 15에 접합되는 대신에, 단면 개구홈14 내에 압입되어, 단면전극 15에 접착된다. 또 다른 방법으로, 땜납 17의 전극 대면부 17A를 가열하여, 땜납 17을 단면전극 15에 접합하여도 된다.
본 실시형태에 따른 모듈 기판은 상술한 제조방법에 따라서 제작된다. 이하에서는, 이 모듈 기판을 마더보드 상에 접합시키는 것을 도 5 내지 도 8을 참조하여 기술할 것이다.
먼저, 종래 기술과 유사하게, 모듈 기판을 마더보드 5 상에 탑재시키고, 이 상태에서 가열한다. 기판 11과 마더보드 5에서 뒤틀림이 발생하면, 도 5에 도시된 바와 같이 복수개의 땜납 17 중의 양단에 위치된 땜납 17은 마더보드 5의 전극패드 6으로부터 분리된다.
복수개의 땜납 17 중의 전극패드 6과 접촉해 있는 땜납 17을 순차적으로 용융된다. 즉, 기판 11의 길이 방향으로 양단에 위치된 땜납 17에 비해서 기판 11의 길이 방향으로 중앙에 위치된 땜납 17이 먼저 용해된다. 따라서, 기판 11은 도 6의 화살표 B로 나타낸 방향으로 자신의 중량에 의해 하강하고, 기판 11의 양단에 위치된 땜납 17은 마더보드 5의 전극패드 6과 접촉한다.
그 결과, 기판 11에 뒤틀림이 발생하는 경우에서처럼, 기판 11의 단면전극 15와 마더보드 5의 전극패드 6과의 사이에 예를 들어 약 0.1∼0.4㎜의 갭이 발생하더라도, 최종적으로 도 6에 도시된 바와 같이 모든 땜납 17의 선단이 마더보드 5의 전극패드 6과 접촉해 있다. 따라서, 기판 11의 단면전극 15는 마더보드 5의 전극패드 6에 용해된 땜납 17을 통해서 접속될 수 있다. 즉, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 단면전극 15와 전극패드 6과의 사이에 필렛 18이 형성될 수 있다.
본 실시형태에서는, 땜납 17이 기판 11의 이면 11B측에서 돌출하도록 형성된다. 따라서, 기판 11 등에 뒤틀림이 발생하여 기판 11의 단면전극 15와 마더보드 5의 전극패드 6과의 사이에 갭이 발생하더라도, 기판 11의 이면 11B측에서 돌출해 있는 땜납 17에 의해 단면전극 15와 전극패드 6을 서로 접속시켜서, 이들 사이에 필렛 18을 형성할 수 있다.
땜납 17은 단면 개구홈 14 내에 위치되고 단면전극 15에 접착되는 전극 대면부 17A, 및 이 전극 대면부 17A로부터 기판 11의 이면 11B측에까지 돌출하도록 형성된 돌출부 17B를 포함하고 있다. 따라서, 이 돌출부 17B에 의해 단면전극 15와 전극패드 6과의 사이의 갭을 충전할 수 있고, 단면 개구홈 14 내에 형성된 땜납 17의 전극 대면부 17A를 용해시킴으로써 단면전극 15와 전극패드 6과의 사이에 필렛 18을 형성할 수 있다.
다음으로, 도 9 내지 도 13은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 모듈 기판의 제조방법을 도시한다. 본 실시형태의 특징은, 땜납이 지그에 의해 단면전극에 접착된다는 것이다. 제 1 및 제 2 실시형태에서 유사한 구성성분들은 동일한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시형태에서는, 도 9에 도시된 바와 같이 1장의 가공기판으로 4장의 모듈 기판을 제작하는 경우를 예로 들어 기술한다.
먼저, 관통홀의 형성 공정에서는, 예를 들어 4장의 모듈 기판을 제조하기 위한 1장의 가공기판 21에 원형의 펀치(punch)에 의해 구멍을 뚫어서, 복수개의 관통홀 22를 일렬로 형성한다. 이 관통홀 22는 각각 그의 내부 직경 D가 예를 들어 약 1㎜ 이다.
다음으로, 전극막의 형성 공정에서는, 도 10에 도시된 바와 같이 각 관통홀 22에 도금 등의 처리를 실시하고, 이에 의해 관통홀 22의 내벽 전체에 전극막 23이 형성된다. 그 후에는, 가공기판 21의 표면측에 포토-레지스트(photo-resist) 등의 마스크(mask)를 형성하고, 에칭(etching) 처리를 실시함으로써 전극막 23에 접속되는 배선 16을 형성한다.
다음으로, 기판의 탑재 공정에서는, 가공기판 21를 유리가 혼련된 에폭시 수지(epoxy resin) 등을 함유하고 있는 수지 재료로 구성된 지그 24 상에 탑재시킨다. 지그 24에는 관통홀 22에 대응하여 일렬로 배치된 복수개의 바닥이 있는 구멍 25가 형성된다. 관통홀 22와 바닥이 있는 구멍 25는 각각 정렬된다. 바닥이 있는 구멍 25의 깊이 S는 땜납 17의 돌출부 17B에 따라서 약 0.3∼0.6㎜로 설정된다.
다음으로 땜납의 충전 공정에서는, 도 11에 도시된 바와 같이 관통홀 22와 바닥이 있는 구멍 25에 용해된 땜납 26이 수납(충전)된다. 그 후에, 가공기판 21 등을 냉각하고, 이에 의해 관통홀 22 내에는 대략 원주 형상의 땜납 26이 전극막 23에 접합된 상태로 고정된다.
마지막으로, 기판의 절단 공정에서는, 도 9의 표면측으로부터 바라본 단면 패턴으로, 다이아몬드 커터기(diamond cutter)에 의해 땜납 26이 내부에 충전된 관통홀 22의 중심을 관통하는 라인을 따라서 가공기판 21과 지그 24를 절단한다.
따라서, 도 12에 도시된 바와 같이 가공기판 21를 절단함으로써 기판 11이 형성된다. 기판 11의 단면 11C에는 대략 반-아치 형상의 복수개의 단면전극 15(단면 관통홀 13)가 형성되고, 아울러 단면전극 15에는 반원형의 단면을 가지고 있는원주 형상으로 기판 11의 이면 11B측에서 돌출하는 땜납 17이 접착된다. 그 후에는, 도 13에 도시된 바와 같이, 지그 24로부터 기판 11을 제거하여, 4장의 모듈 기판을 동시에 제조할 수 있다.
상술한 제조방법에 따라서, 기판 11의 단면 11C에 복수개의 단면전극 15를 가지고 있는 모듈 기판을 4장 동시에 제조할 수 있다. 아울러, 단면전극 15에는 기판 11의 이면 11B측에서 돌출하는 땜납 17을 용이하게 고정시킬 수 있다. 그러므로, 모듈 기판의 생산성은 향상되고, 제조가도 절감될 수 있다.
다음으로, 도 14는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 모듈 기판을 도시한다. 본 실시형태의 특징은, 기판의 단면에 평면전극이 직접적으로 형성되고, 이 평면전극에 땜납이 고정되는 것이다. 본 실시형태에서, 상기 제 1 실시형태와 유사한 구성성분에는 동일한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.
본 실시형태에서, 기판 31은 상기 제 1 실시형태와 유사한 대략 사각형 형상으로 수지 재료로 형성된다.
단면전극으로서의 평면전극 32는 기판 31의 단면 31C에 직접적으로 형성된다. 평면전극 32에는 기판 31의 단면 31C가 평면 형상으로, 기판 31의 두께 방향으로 길게 연장하게 형성된다. 평면전극 32는 기판 31의 표면 31A 상에 형성된 배선 33에 접속된다.
대략 반원형의 단면을 가지고 있는 땜납 34는 평면전극 32에 접착된다. 각 땜납 34의 편평한 평면은 평면전극 32에 접합되고, 땜납 34의 아치 형상의 부분은 기판 31의 단면 31C로부터 돌출하는 단면 돌출부 34A를 구성한다. 또한, 땜납 34는평면전극 32를 따라서 기판 31의 이면 31B측을 향하여 길게 연장하고 있고, 땜납의 선단부는 기판 31의 이면 31B측에서 돌출하는 돌출부 34B를 구성한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 실시형태에 따르면, 상기 제 1 실시형태와 동일한 작동 및 가공 효과를 얻을 수 있다. 본 실시형태에서는, 기판 31의 단면 31C에 평면전극 31이 직접적으로 형성된다. 그러므로, 기판 31의 관통홀의 가공 등이 생략될 수 있다. 기판 31의 단면 31C에 필렛을 형성할 수 있다. 각 필렛의 형상 및 크기는 용이하게 눈으로 확인할 수 있다. 땜납 34에 의해 실시되는 평면전극 32와 마더보드의 전극패드와의 접합을 용이하게 확인할 수 있다.
아울러, 평면전극 32에는 기판 31의 단면 31C로부터 돌출하는 다량의 땜납 34로 구성되는 단면 돌출부 34A가 형성되어 있다. 이러한 이유로, 기판 31의 평면전극 32와 마더보드의 전극패드는, 그들 사이에 갭이 형성되더라도, 땜납 34의 부족함없이 서로 접속될 수 있다.
다음으로, 도 15는 본 발명의 제 4 실시형태를 도시한다. 본 실시형태의 특징은 땜납이 기판의 단면에 대해서 내측으로 단면전극과 대면하고, 아울러 땜납의 일부가 단면의 외부로 돌출하는 특징이 있다. 본 실시형태에서, 상기 제 1 실시형태와 유사한 구성성분에는 동일한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.
본 실시형태에서는, 땜납 41이 대략 원호 형상으로 형성된다. 각 땜납 41에는, 전극 대면부 41A가 단면 개구홈 41에 위치되어 단면전극 15와 대면하고, 단면 돌출부 41B는 기판 11의 단면 11C의 외부로 돌출하며, 돌출부 41C는 기판 11의 이면 11B에서 돌출한다.
따라서, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시형태에 따르면, 상기 제 1 실시형태와 거의 동일한 작용 및 가공 효과를 얻을수 있다.
다음으로, 도 16 내지 도 24는 본 발명의 제 5 실시형태를 도시한다. 본 실시형태의 특징은, 기판의 이면측에는 단면 개구홈의 주위에서 단면전극에 접속되게 위치되는 이면전극이 형성되고, 이 이면전극을 피복하게 땜납이 기판의 이면측에서 돌출해 있다는 것이다.
본 실시형태에서, 기판 51은 상기 제 1 실시형태와 유사한 대략 사각형 형상으로 수지 재료로 형성된다.
단면 관통홀 52는 기판 51의 단면 51C에 형성된다. 각 단면 관통홀 52는 후술할 단면 개구홈 53, 단면전극 54 및 이면전극 56을 포함하고 있다.
단면 개구홈 53은 기판 51의 단면 51C에서 만곡 형상의 오목부를 구성하도록 형성된다. 땜납 수납부 53A는 기판 51의 단면 51C로부터 일정한 폭 W로 대략 직선 형상으로 연장하고 있다. 이 땜납 수납부 53A 내에는 땜납 57이 형성된다. 또한, 땜납 57은 대략 반원형 형상의 전극 형성부 53B에 형성된다. 각 단면 개구홈 53은 땜납 수납부 53A 및 이 땜납 수납부 53A에 연속적으로 연결된 전극 형성부 53B를 포함하여, 땜납 57을 수납한다. 전극 형성부 53B의 내부 직경 Φ1이 땜납 수납부 53A의 폭 W 보다 작게 설정되므로, 땜납 수납부 53A와 전극 형성부 53B와의 사이에는 단차부(step portion)가 형성된다. 단면 개구홈 53은 기판 11을 통해서 두께 방향으로 연장하고 있다.
단면전극 54는 단면 개구홈 53의 전극 형성부 53B에 형성된다. 단면전극 54는 전극 형성부 53B의 내벽을 피복하는 대략 아치 형상으로 형성된다. 단면전극 54는 기판 51의 표면 51A에 형성된 배선 55에 접속되고, 이 배선 55를 거쳐서 기판 51의 중앙에 형성된 전자부품에 접속된다.
이면전극 56은 단면 개구홈 53의 주위에서 기판 51의 이면 51B측에 형성된다. 이면전극 56은 대략 반 아치 형상으로 전극 형성부 53B의 주위에 형성되고, 단면전극 54에 접속된다. 이면전극 56의 외부 직경 Φ2는 예를 들어 땜납 수납부 53A의 폭 W 이하의 값(Φ2≤W)으로 설정된다(도 19참조).
땜납 57은 단면 개구홈 53의 내부에서 대략 반원형 형상으로 형성된다. 땜납 57은 단면전극 54와 대면하도록 위치된 전극 대면부 57A, 및 이 전극 대면부 57A로부터 기판 51의 두께 방향으로 길게 연장하고 있어서 기판 51의 이면 51B측으로부터 돌출하고 이면전극 56을 피복하는 돌출부 57B를 포함하고 있다. 또한, 전극 대면부 57A는 단면전극 54의 전면과 접촉하고 있다. 돌출부 57B는 대략 반구상(hemispherical) 형상으로 기판 51의 이면 51B측에서 돌출하고 있다.
본 실시형태에 따른 모듈 기판은 상술한 바와 같이 구성되어 있다. 다음으로 모듈 기판의 제조방법을 도 17 내지 도 24를 참조하여 기술할 것이다. 본 실시형태에서는, 도 17에 도시된 바와 같이 1장의 가공기판으로 1장의 모듈 기판을 형성하는 경우를 예로 들어 기술한다.
먼저, 도 17에 도시된 바와 같은 관통홀의 형성 공정에서, 가공기판 61를 원형의 펀치에 의해 구멍을 뚫어서 예를 들어 1장의 모듈 기판을 형성하며, 이에 의해 복수개의 관통홀 62가 일렬로(프레임 형상으로) 형성된다. 이 경우에, 각 관통홀 62의 내부 직경은 전극 형성부 53B의 내부 직경 Φ1과 대략 동일한 값으로 설정된다.
다음으로, 도 18에 도시된 바와 같은 전극막의 형성 공정에서는, 예를 들어 관통홀 62에 도금 등의 처리를 실시하여서, 관통홀 62의 내벽 전체에 전극막 63이 형성된다. 그 후에는, 가공기판 61의 표면 61A에 포토-레지스트 등의 마스크를 형성하고 에칭 처리를 실시함으로써, 전극막 63에 접속되는 배선 55를 형성한다. 또한, 가공기판 61의 이면 61B측에는, 관통홀 62의 주위에서 전극막 63에 접속되는 이면 전극막 64를 형성한다. 이 경우에, 각 이면 전극막 64의 외부 직경은 각 이면전극 56의 외부 직경 Φ2와 대략 동일한 값으로 설정된다.
다음으로, 도 19에 도시된 바와 같은 땜납 수납홀의 형성 공정에서는, 가공기판 61를 사각형의 펀치에 의해 구멍을 뚫어서, 각 관통홀 62에 인접해 있는 대략 사각형의 땜납 수납홀 65를 형성한다. 이 경우에, 각 땜납 수납홀 65는 각 관통홀 62의 대략 반을 절단하도록 형성되며, 이에 의해 대략 반원형 형상의 전극 형성부 53B와 단면전극 54가 형성된다. 땜납 수납홀 65의 폭은 땜납 수납부 53A의 폭 W와 대략 동일한 값으로 설정된다. 따라서, 가공기판 61의 이면 61B에는, 대략 반원형 형상의 이면전극 56이 형성된다. 이면전극 56에서 버르(burr)가 발생하는 것을 방지하기 위해서, 땜납 수납홀 65의 폭 방향으로 양쪽의 가장자리는 적어도 이면전극 56의 최외주측과 접촉하도록 위치되고, 또는 땜납 수납홀 65의 폭은 이면전극 56의 직경과 동등하다. 그렇지 않으면, 통상, 땜납 수납홀 65의 폭 방향으로 양쪽의 가장자리는 이면전극 56의 최외주측의 방사상 방향으로 외측에 위치되고, 또는 땜납 수납홀 65의 폭이 이면전극 56의 직경보다 크다.
다음으로, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같은 땜납을 수납하는 공정에서는, 가공기판 61를 내열성을 가지고 있는 수지 재료 등으로 구성된 평판 형상의 지그 66 상에 탑재한다. 이 경우에, 가공기판 61의 표면 61A가 지그 66의 표면 66A와 대면하도록(가공기판 61이 아래로 대면하게 탑재되도록) 가공기판 61의 표면 61A는 지그 66 상에 중첩된다. 그 후에는, 땜납 수납홀 65와 전극 형성부 53B에 가공기판 61의 이면 61B측으로부터 땜납 페이스트 67을 공급한다. 땜납 페이스트 67 대신에, 세립 형상의 땜납을 땜납 수납홀 65와 전극 형성부 53B에 공급하여도 된다.
다음으로, 도 22 및 도 23에 도시된 바와 같은 기판의 가열 공정에서는, 땜납 수납홀 65와 전극 형성부 53B에 땜납 페이스트 67을 충전한 상태에서 가공기판 61과 지그 66을 가열한다. 이에 의해, 땜납 페이스트 67이 용해되고, 동시에 용해된 땜납 페이스트 67은 표면 장력에 의해 땜납 수납홀 65 내에서 대략 원주 형상으로 변형된다. 따라서, 용해된 땜납 페이스트 67의 단면전극 54와 이면전극 56과의 접합성에 의해, 용해된 땜납 페이스트 67은 이면전극 56 상에 대략 반구상 형상으로 올려진다. 그 후에는, 가공기판 61 등을 냉각함으로써, 단면전극 54에는 대략 원주 형상의 땜납 57이 고정된다. 따라서, 땜납 57에는 단면전극 54와 대면하는 전극 대면부 57A, 및 가공기판 61의 이면 61B측에서 돌출하여 이면전극 56을 피복하는 돌출부 57B가 형성된다.
마직막으로, 도 24에 도시된 바와 같은 기판의 절단 공정에서는, 도 17의 이점쇄선을 따라서 가공기판 61과 지그 66을 절단하여, 기판 51를 형성한다. 이 경우에, 도 24에 도시된 바와 같이 땜납 수납홀 65를 절단함으로써, 기판 51의 단면 51C에서 개구되는 땜납 수납부 53A가 형성된다. 땜납 수납부 53A의 내부에는 땜납 57이 수납된다. 그 후에는, 지그 66으로부터 기판 51을 제거하여, 모듈 기판을 제작한다.
따라서, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시형태에 따르면, 상기 제 1 실시형태와 대략 동일한 작용 및 가공 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 본 실시형태에서는, 기판 51의 이면 51B측에서 단면전극 54에 접속되는 이면전극 56이 형성되어 있다. 땜납 57은 이면전극 56을 피복하는 돌출부 57B를 가지고 있다. 따라서, 돌출부 57B를 용해시킴으로써, 이면전극 56과 마더보드의 전극패드는 서로 접속될 수 있다. 이 이면전극 56을 통해서 단면전극 54와 전극패드도 서로 접속될 수 있다.
기판 51의 이면 51B측에는 이면전극 56이 형성된다. 따라서, 단면 개구홈 53 내에 수납된 땜납 페이스트 67을 용해시킴으로써, 돌출부 57B를 용이하게 형성할 수 있다. 따라서, 모듈 기판의 생산성이 향상될 수 있다.
제 5 실시형태에서는, 1장의 가공기판으로부터 1장의 모듈 기판을 형성하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 제 2 실시형태와 마찬가지로, 1장의 가공기판으로부터 복수개의 모듈 기판(예를 들어, 4개의 기판)을 형성할 수도 있다. 이 경우에, 2개의 모듈 기판과 인접해 있는 2개의 인접해 있는 관통홀을 사각형 형상의 펀치에 의해 구멍을 뚫어서, 이들 2개의 관통홀을 1개의 땜납 수납홀이 구비하여도 된다. 땜납 수납홀의 중심을 관통하는 라인을 따라서 가공기판을 절단함으로써, 2개의 단면전극을 형성할 수 있다. 즉, 상기 제 2 실시형태와 유사하게 4개의 모듈 기판을 동시에 형성할 수 있다. 따라서, 모듈 기판의 생산성이 향상될 수 있다.
또한, 제 5 실시형태에서는, 땜납을 수납하는 공정과 기판을 가열하는 공정을 실시한 후에, 기판을 절단하는 공정이 실시된다. 그러나, 본 발명은 이 순서로만 제한되지 않는다. 도 25 및 도 26에 도시된 바와 같은 상기 제 1 실시형태의 변형예와 유사하게, 예를 들어 땜납의 수납 공정과 기판의 가열 공정 이전에 기판의 절단 공정이 실시되어도 된다.
이 경우에, 기판을 다이아몬드 커터기 등에 의해 절단할 때에, 절단 전에 가공기판의 표면 61A측에 지그 66'이 접합되어서, 절단 후에 기판 51'이 확산되는(scatering) 것이 방지된다. 또한, 가공기판 61를 펀치에 의해 구멍을 뚫어서 기판 51'를 형성할 때에, 소위 말하는 푸쉬백(push back) 방법을 이용하여, 펀칭에 의해 형성된 기판 51'은 펀칭 전에 가공기판 61의 원 위치에 끼워 맞쳐지도록 반송된다. 이에 의해, 절단 후의 가공기판 61에서는, 땜납 수납홀 65가 땜납 페이스트 67을 수납할 수 있는 형상 및 크기를 유지할 수 있다.
땜납의 수납 공정과 기판의 가열 공정 이전에 기판의 절단 공정을 실시하는 경우에, 절단 후에 기판 51'을 세정함으로써 일어나는 전자부품 등의 악화를 방지할 수 있고, 아울러 단면전극들 54' 사이의 절연을 확보할 수 있다.
특히, 어떤 경우에는, 기판 51'에 땜납 57'을 고정시킴과 동시에 기판 51'에 전자부품이 실장된다. 이 경우에, 기판의 절단 공정을 마지막으로 실시하면, 기판51'의 절단시에 발생하는 기판 부스러기(savings)를 제거하기 위해서 기판 51'을 세정할 필요가 있다. 그러나, 이 세정에 의해 예를 들어 SAW(surface acoustic wave) 필터, 이이솔레이터 등의 전자부품의 특성이 악화되는 문제점이 발생한다.
또한, 땜납 57이 기판 51'의 단면 51C'의 외측으로 돌출하고 있는 경우에는, 기판 51'의 절단시에 형성된 절단된 땜납이 기판 51'의 단면 51C'에 대해서 문질러진다. 이에 의해 단면전극들 54' 사이의 절연이 수행될 수 없다는 문제점이 발생한다.
반면에, 땜납의 수납 공정과 기판의 가열 공정 이전에 기판의 절단 공정을 실시함으로써, 상기 문제점들을 해결할 수 있다.
제 5 실시형태에서는, 수지재료로 구성된 평판 형상의 지그 66을 사용한다. 이 지그로서, 내열성을 가지고 있으며 두께가 약 수 ㎜ 정도의 박형 시트(thin sheet)를 사용하여도 된다.
또한, 상기 제 2 실시형태에서는, 용해된 땜납 26을 관통홀 22 내로 주조한다. 그러나, 땜납 페이스트와 세립 형상의 땜납을 수납하여 가열하고 그 다음에 냉각함으로써, 단면전극에 땜납을 고정시키는 구성이어도 된다.
아울러, 상기 제 1 및 제 4 실시형태에서는 단면 개구홈 14가 반원형 형상으로 형성되어 있다. 그러나, 본 발명이 이 원형 형상으로만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 단면 개구홈을 사각형 형상 또는 반원형 형상으로 형성하여, 이의 내벽에 단면전극을 형성하여도 된다.
이제까지 상술한 바와 같이, 기판에 발생하는 뒤틀림에 의해 기판의 단면전극과 마더보드의 전극패드와의 사이에 갭이 발생하더라도, 기판의 이면측에 돌출되어 있는 땜납의 선단이 마더보드의 전극패드와 접촉하고 있다. 따라서, 이 상태에서 땜납을 용해시킴으로써, 단면전극과 전극패드는 서로 접속될 수 있고, 단면전극과 전극패드와의 사이에는 필렛이 형성될 수 있다.
바람직하게, 단면 개구홈의 내벽에는 단면전극이 형성되며, 땜납은 단면 개구홈 내에 위치되고 단면전극과 대면하는 전극 대면부, 및 이 전극 대면부로부터 기판의 이면측에까지 돌출하도록 형성된 돌출부를 포함하고 있다. 이 전극 대면부에 의해, 단면 개구홈 내의 단면전극에 땜납이 접착될 수 있다. 또한, 돌출부에 의해, 마더보드의 전극패드와 땜납이 접촉할 수 있다.
또한, 바람직하게, 기판의 이면측에는 단면 개구홈의 주위에 형성된 단면전극에 접속되어 있는 이면전극이 형성되고, 이면전극은 땜납의 돌출부로 피복되어 있다. 따라서, 땜납의 돌출부를 용해시킴으로써, 이면전극과 마더보드의 전극패드는 서로 접속될 수 있고, 이 이면전극을 통해서 단면전극과 전극패드도 서로 접속될 수 있다. 또한, 이면전극이 기판의 이면측에 형성되므로, 땜납 페이스트 등을 용해시킴으로써 돌출부를 용이하게 형성할 수 있다. 그러므로, 모듈 기판의 생산성이 향상될 수 있다.
바람직하게, 단면 개구홈은 기판의 표면측과 이면측에 대략 반원형 형상으로 각각 개구되어 있다. 이에 의해, 기판을 원형으로 구멍을 뚫음으로써, 단면 개구홈을 용이하게 형성할 수 있다.
보다 바람직하게, 땜납은 각각 기판의 단면에 대해서 기판의 내측에만 위치된다. 따라서, 땜납을 기판의 단면으로부터 돌출시키지 않고 기판의 내측에 수납할 수 있고, 단면전극과 전극패드와의 사이에 형성된 필렛은 땜납이 기판의 단면의 외부로 과도하게 연장하는 것을 방지할 수 있다.
또한 바람직하게, 땜납은 단면전극과 대면하고 아울러 기판의 단면의 외부로 돌출하도록 기판의 단면에 대해서 기판의 내측에 위치되어 있다. 따라서, 기판의 단면에 대해서 기판의 내측에 위치된 땜납은 단면전극에 고정될 수 있고, 아울러 기판의 단면에 대해서 기판의 외부로 돌출하는 위치에서 기판의 단면에 대해서 기판의 내측에 수납될 수 없을 정도의 다량의 땜납을 확보할 수 있다. 그러므로, 기판의 단면전극과 마더보드의 전극패드와의 사이에 갭이 발생하더라도, 기판의 단면전극과 마더보드의 전극패드와의 사이에는 필렛이 땜납의 부족함없이 형성될 수 있다.
보다 바람직하게, 단면전극은 기판의 단면에 형성된 평면전극을 포함하고 있고, 기판의 두께 방향으로 길게 연장하는 원주 형상의 땜납은 그의 일부가 기판의 이면측에 돌출되는 형상으로 평면전극에 고정된다. 따라서, 기판에 구멍을 뚫은 등의 가공을 실시하지 않고도, 기판의 단면에 평면전극을 배치할 수 있다. 또한, 평면전극에는 일부가 기판의 이면측에 돌출되어 있는 원주 형상의 땜납이 접착되어 있다. 따라서, 기판의 단면전극과 마더보드의 전극패드와의 사이에 갭이 발생하더라도, 땜납의 선단은 마더보드의 전극패드와 접촉될 수 있다.
바람직하게, 땜납은 기판의 단면에 대해서 기판의 외측에만 위치된다. 이에의해, 기판의 단면전극과 마더보드의 전극패드와의 사이에 필렛이 형성될 수 있다. 따라서, 필렛의 형상 및 크기를 기판의 단면에 대해서 기판의 내측에 형성된 필렛의 경우와 비교하여 눈으로 용이하게 확인할 수 있다. 즉, 단면전극과 전극패드와의 접속을 용이하게 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 모듈 기판의 제조방법에 따르면, 각 땜납은 단면전극에서 기판의 두께보다 길게 원주 형상으로 형성되며, 일부가 기판의 이면측에서 돌출한 상태에서 단면전극에 고정된다. 따라서, 원주 형상의 땜납은 접착제 등에 의해 단면전극에 용이하게 고정될 수 있다. 또한, 각 땜납은 일부가 기판의 이면측에서 돌출한 상태에서 단면전극에 고정되어 있다. 따라서, 땜납이 기판의 이면측에서 돌출함으로써, 단면전극과 전극패드와의 사이에서 발생된 갭을 충전할 수 있고, 단면전극과 전극패드는 서로 접속될 수 있다.
또한, 본 발명의 모듈 기판의 제조방법에 따르면, 가공기판에 복수개의 관통홀을 일렬로 형성하고, 각 관통홀의 내벽에 전극막을 형성하며, 바닥이 있는 구멍을 복수개 가지고 있는 지그에 가공기판을 일렬로 탑재시킴으로써 관통홀을 바닥이 있는 구멍에 위치시키며, 관통홀과 바닥이 있는 구멍에 땜납을 탑재시켜 고정시키며, 각 관통홀의 중심을 관통하는 라인을 따라서 가공기판과 지그를 절단하며, 모듈 기판으로부터 지그를 분리하는 구성을 가지고 있다. 기판의 단면에 복수개의 단면전극을 가지고 있는 모듈 기판을 복수장 동시에 가공할 수 있다. 단면전극에는 기판의 이면측에서 돌출하는 땜납을 용이하게 고정시킬 수 있다. 이러한 이유로, 모듈 기판의 생산성이 향상되며, 제조가도 절감될 수 있다.
또한, 본 발명의 모듈 기판의 제조방법에 따르면, 가공기판에서 각 관통홀의 내벽에 전극막을 형성하며, 가공기판의 이면측에 관통홀의 주위에 위치되는 이면전극막을 형성하며, 가공기판에는 각 관통홀이 반원형 형상이 되게 각 관통홀에 인접해 있는 땜납 수납홀을 형성하며, 관통홀과 땜납 수납홀의 표면측을 밀폐한 상태에서 관통홀과 땜납 수납홀의 이면측으로부터 땜납을 탑재하고, 이 땜납을 가열하여 이면전극을 피복하는 땜납 돌출부를 형성하며, 땜납 수납홀을 관통하는 라인을 따라서 가공기판을 절단하며 이에 의해 땜납을 기판의 단면측에 형성하는 구성을 가지고 있다. 따라서, 관통홀에 인접하게 땜납 수납홀을 형성함으로써, 단면전극과 이면전극을 형성할 수 있다. 아울러, 관통홀과 땜납 수납홀의 표면측을 밀폐한 상태에서, 관통홀과 땜납 수납홀의 이면측으로부터 땜납을 탑재시키고, 이 땜납을 가열함으로써, 이면전극을 피복하는 땜납 돌출부를 형성할 수 있다. 또한, 땜납 수납홀을 관통하는 라인을 따라서 가공기판을 절단함으로써, 기판의 단면에서 개구되는 단면 개구홈을 형성할 수 있고, 아울러 이 단면 개구홈에는 전극 대면부 및 돌출부로 구성된 땜납을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 모듈 기판의 제조방법에 따르면, 가공기판의 각 관통홀의 내벽에 전극막을 형성하고, 가공기판의 이면측에는 관통홀의 주위에 배치되는 이면전극막을 형성하며, 가공기판에는 각 관통홀이 반원형 형상이 되게 각 관통홀에 인접하게 땜납 수납홀을 형성하며, 땜납 수납홀을 관통하는 라인을 따라서 가공기판을 절단하고, 관통홀과 땜납 수납홀의 표면측을 밀폐한 상태에서 관통홀과 땜납 수납홀의 이면측으로부터 땜납을 탑재하며, 땜납을 가열하여 이면전극을 피복하는 땜납 돌출부를 형성함으로써, 땜납을 기판의 단면측에 형성하는 구성을 가지고 있다. 따라서, 땜납 수납홀을 관통하는 라인을 따라서 가공기판을 절단하고 단면 개구홈을 형성한 후에, 이 단면 개구홈에 땜납을 형성할 수 있다. 단면 개구홈이 땜납에 형성되기 전에, 기판의 절단시에 기판을 세정할 수 있다. 따라서, 단면 개구홈에 땜납이 탑재될 때에 기판에 전자부품을 실장하더라도, 기판의 세정에 의해 전자부품의 특성의 악화를 방지할 수 있다. 이로 인해 신뢰성이 향상된다.

Claims (12)

  1. 표면측(front surface side)에 전자부품을 실장하는 기판; 및
    상기 기판의 외주 가장자리를 구성하는 단면에 형성되고, 상기 전자부품에 접속되는 단면전극을 포함하고 있는 모듈 기판으로서,
    상기 단면전극에는 상기 기판의 이면측(back surface side)에서 마더보드(mother board)에 접속되는 땜납이 형성되고,
    상기 땜납은 상기 기판의 이면측에서 돌출하고 있는 것을 특징을 하는 모듈 기판.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기판에는 기판의 단면에서 개구되는 단면 개구홈이 형성되고; 상기 단면 개구홈의 내벽에는 상기 단면전극이 각각 형성되며; 상기 각 땜납은 상기 단면 개구홈 내에 위치되고 상기 단면전극과 대면하는 전극 대면부 및 상기 전극 대면부로부터 기판의 이면측에까지 돌출하도록 형성된 돌출부를 포함하고 있는 것을 특징을 하는 모듈 기판.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 기판의 이면측에는 상기 단면 개구홈의 주위에 형성된 단면전극에 접속되어 있는 이면전극이 형성되고, 상기 이면전극은 상기 땜납의 돌출부로 피복되는 것을 특징을 하는 모듈 기판.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 단면 개구홈은 상기 기판의 표면측과 이면측에서 대략 반원형 형상으로 각각 개구되어 있는 것을 특징을 하는 모듈 기판.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 땜납은 상기 기판의 단면에 대해서 상기 기판의 내측에만 형성되는 것을 특징을 하는 모듈 기판.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 땜납은 상기 단면전극과 대면하도록 상기 기판의 단면에 대해서 기판의 내측에 형성되고, 상기 기판의 단면에 대해서 상기 기판의 외부로 돌출되어 있는 것을 특징을 하는 모듈 기판.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 단면전극은 상기 기판의 단면에 형성된 평면전극을 포함하고 있고; 상기 땜납은 상기 기판의 두께 방향으로 길게 연장하고 있는 원주 형상을 가지고 있고; 상기 땜납은 그의 일부가 상기 기판의 이면측에서 돌출하는 형상으로 상기 평면전극에 고정되는 것을 특징을 하는 모듈 기판.
  8. 제 1 항 또는 제 7항에 있어서, 상기 땜납은 상기 기판의 단면에 대해서 기판의 외측에만 형성되는 것을 특징을 하는 모듈 기판.
  9. 표면측에 전자부품을 실장하는 기판, 및 상기 기판의 외주 가장자리를 구성하는 단면에 형성되어 상기 전자부품에 접속되기에 적합하며 마더보드에 접속되는 땜납이 형성되어 있는 단면전극을 포함하고 있는 모듈 기판의 제조방법으로서,
    상기 제조방법은,
    상기 땜납을 상기 기판의 두께 보다 긴 원주 형상으로 형성하는 단계; 및
    상기 원주 형상의 땜납을 그의 일부가 상기 기판의 이면측에서 돌출하는 형상으로 상기 단면전극에 형성하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징을 하는 모듈 기판의 제조방법.
  10. 이면측에 전자부품을 실장하는 기판, 및 상기 기판의 외주 가장자리를 구성하는 단면에 형성되어 상기 전자부품에 접속되기에 적합하며 마더보드에 접속되는 땜납이 형성되어 있는 단면전극을 포함하고 있는 모듈 기판의 제조방법으로서,
    상기 제조방법은,
    가공기판에 복수개의 관통홀을 일렬로 형성하는 단계;
    상기 각 관통홀의 내벽에 전극막을 형성하는 단계;
    상기 가공기판을 복수개의 바닥이 있는 구멍이 일렬로 형성된 지그(jig)에 탑재시켜, 상기 바닥이 있는 구멍에 상기 관통홀을 위치시키는 단계;
    상기 관통홀과 상기 바닥이 있는 구멍에 땜납을 공급하여 각각 고정시키는 단계;
    상기 각 관통홀의 중심을 관통하는 라인(line)을 따라서 상기 가공기판과 상기 지그를 절단하는 단계; 및
    상기 가공기판으로부터 상기 지그를 분리함으로써, 상기 땜납을 상기 기판의 단면에 대해서 기판의 내측에 형성하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징을 하는 모듈 기판의 제조방법.
  11. 표면측에 전자부품을 실장하는 기판, 및 상기 기판의 외주 가장자리를 구성하는 단면에 형성되어 상기 전자부품에 접속되기에 적합하며 마더보드에 접속되는 땜납이 형성되어 있는 단면전극을 포함하고 있는 모듈 기판의 제조방법으로서,
    상기 제조방법은,
    가공기판에 복수개의 관통홀을 일렬로 형성하는 단계;
    상기 각 관통홀의 내벽에 전극막을 형성하는 단계;
    상기 가공기판의 이면측에서 상기 각 관통홀의 주위에 배열되는 이면전극막을 형성하는 단계;
    상기 가공기판에 반원형 형상의 상기 각 관통홀에 인접하게 복수개의 땜납 수납홀을 형성하는 단계;
    상기 관통홀과 상기 땜납 수납홀의 표면측을 밀폐한 상태에서, 상기 관통홀과 상기 땜납 수납홀의 이면측으로부터 상기 땜납을 공급하는 단계;
    상기 땜납을 가열하여, 이면전극을 피복하는 땜납 돌출부를 형성하는 단계; 및
    상기 땜납 수납홀을 관통하는 라인을 따라서 상기 가공기판을 절단하여, 상기 땜납을 상기 기판의 단면측에 형성하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징을 하는모듈 기판의 제조방법.
  12. 표면측에 전자부품을 실장하는 기판, 및 상기 기판의 외주 가장자리를 구성하는 단면에 형성되어 상기 전자부품에 접속되기에 적합하며 마더보드에 접속되는 땜납이 형성되어 있는 단면전극을 포함하고 있는 모듈 기판의 제조방법으로서,
    상기 제조방법은,
    가공기판에 복수개의 관통홀을 일렬로 형성하는 단계;
    상기 각 관통홀의 내벽에 전극막을 형성하는 단계;
    상기 가공기판의 이면측에 상기 관통홀의 주위에 배치되는 이면전극막을 형성하는 단계;
    상기 가공기판에 반원형 형상의 상기 각 관통홀에 인접하게 복수개의 땜납 수납홀을 형성하는 단계;
    상기 땜납 수납홀을 관통하는 라인을 따라서 상기 가공기판을 절단하는 단계;
    상기 관통홀과 상기 땜납 수납홀의 표면측을 밀폐한 상태에서, 상기 관통홀과 상기 땜납 수납홀의 이면측으로부터 상기 땜납을 공급하는 단계; 및
    상기 땜납을 가열하여 이면전극을 피복하는 땜납 돌출부를 형성함으로써, 상기 땜납을 상기 기판의 단면측에 형성하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징을 하는 모듈 기판의 제조방법.
KR10-2000-0062887A 1999-10-25 2000-10-25 모듈 기판 및 이의 제조방법 KR100375861B1 (ko)

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JP11-303103 1999-10-25
JP30310399A JP3664001B2 (ja) 1999-10-25 1999-10-25 モジュール基板の製造方法

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