KR100416000B1 - 다수의 핀을 갖는 부품이 실장되는 인쇄회로기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체칩이 장착되는 칩기판의 판면에 다수의 핀이 배열되어 있는 부품이 실장되며, 상기 핀에 대응하여 형성된 다수의 랜드를 갖는 인쇄회로기판에 관한 것으로서, 상기 랜드는 상기 부품의 중앙영역에서 연부 방향을 따라 복수의 열을 형성하며, 적어도 상기 연부에 인접한 열을 이루는 랜드는 상기 열의 배열방향을 따라 긴 직사각형상의 사각랜드로 형성된 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 인쇄회로기판의 설계작업이 용이해지고, 부품실장 집적도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 납땜상태가 양호해진다.

Description

다수의 핀을 갖는 부품이 실장되는 인쇄회로기판{PCB MOUNTING CHIP HAVING PLURAL PINS}
본 발명은 BGA패키지가 실장된 인쇄회로기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, BGA패키지의 솔더볼에 연결되는 회로패턴의 밀집도를 향상시키고, 솔더볼의 납땜상태를 양호하게 하는 BGA패키지가 실장된 인쇄회로기판에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 패키지는 실장방법에 따라 삽입형(IMT)과 표면실장형(SMT)으로 분류할 수 있으며, 최근에는 전자제품의 소형화에 따라 인쇄회로기판의 부품 장착도를 높이기 위해 삽입형 반도체 패키지보다는 표면실장형 반도체 패키지가 널리 사용되고 있다. 표면실장형 반도체 패키지는 QFP(Quad Flat Package), PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier), CLCC(Ceramic Leaded Chip Carrier), BGA(Ball Grid Array) 등을 들 수 있다.
이러한 표면실장형 반도체 패키지중 BGA패키지는, 도 1에 도시된 바와 같이, 회로패턴(8)이 형성되고 회로패턴(8)의 상부에 솔더마스크(9)가 코팅되어 있으며 세라믹이나 에폭시로 형성된 칩기판(7)과, 칩기판(7)의 중앙 영역에 부착되는 반도체칩(3)과, 반도체칩(3)과 칩기판(7)을 전기적으로 연결하는 와이어(4)를 포함하며, 반도체칩(3)과 와이어(4)는 외부의 산화 및 부식으로부터 보호하기 위한 수지덮개(56)에 의해 둘러싸여 있다. 그리고, 인쇄회로기판(51)의 기판면을 향하는 칩기판(7)의 하부면에는 칩기판(7)과 전기적으로 연결된 솔더볼(10)이 부착되어 있으며, BGA패키지(5)는 이 솔더볼(10)에 의해 인쇄회로기판(51)에 실장된다.
이러한 BGA패키지(5)는 반도체칩(3)으로부터 출력된 신호가 와이어(4)를 통해 회로패턴(8)으로 전달되며, 회로패턴(8)으로 전달된 신호는 칩기판(7)에 융착되어 있는 솔더볼(10)을 통하여 인쇄회로기판(51)으로 전달되어 주변소자로 전달된다. 그리고, 주변소자에서 발생된 신호가 반도체칩(3)으로 전달되는 경우에는 위의 역순으로 신호가 전달된다.
한편, 솔더볼(10)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 칩기판(7)의 하부면에 중앙영역을 제외한 나머지 영역에 일정 간격으로 형성되어 있으며, 각 솔더볼(10)의 크기는 동일하게 형성되어 있다.
인쇄회로기판(51)에는 BGA패키지(5)가 실장되는 실장위치에 각 솔더볼(10)에 대응하는 랜드(65)가 솔더볼(10)의 크기에 대응하여 동일한 크기로 배열형성되어 있다.
이러한 BGA나 CSP와 인쇄회로기판(51)에 실장된 타 부품과의 신호 전달을 위해, 인쇄회로기판(51)에는 배선패턴인 신호선(70)이 형성되어 있다. 그런데, 각 솔더볼(10)간의 폭이 신호선(70)이 하나 정도만 통과할 수 있을 정도로 좁기 때문에, 내측에 위치한 솔더볼(10)은 신호선(70)을 연결하기가 곤란하다. 이에 따라, 다층 인쇄회로기판(51)인 경우, 랜드에 비아홀을 형성하여 다른 층과 신호 연결이 되도록 함으로써, 신호선(70)을 형성할 수 없는 랜드에도 신호가 연결되도록 한다.
따라서, BGA나 CSP가 실장되는 인쇄회로기판(51)의 경우에는, 인쇄회로기판(51)의 설계시 인쇄회로기판(51)과 솔더볼(10)간의 신호 연결을 위해서 비아홀을 형성하고, 비아홀에 의해 연결된 타 층의 배선패턴과 BGA나 CSP가 실장된 면의 배선패턴과 연결하는 등의 작업을 해야 한다. 이에 따라, 인쇄회로기판(51)의 설계과정이 어렵다는 문제점이 있다. 한편, 비아홀에 의해서도 솔더볼(10)의 신호 연결이 불가능한 경우에는 랜드(65)자체의 크기를 줄임으로써, 랜드(65)간의 간격을 확보하여 신호선(70)을 배치하기도 한다. 이 경우, 랜드(10)가 작아짐에 따라 랜드(10)에 도포되는 땜납의 양이 적어져 솔더볼(10)과 랜드(10)간의 납땜상태가 불량해진다는 문제점이 있다.
이렇게 BGA나 CSP가 실장되는 인쇄회로기판(51)의 경우, 비아홀을 이용하여 타 층과 연결된 다음, 실장면의 부품과 연결할 수 있도록 일정 이상의 면적이 확보되어야 한다. 따라서, BGA나 CSP가 다수 실장되는 경우에는 설계상 일정 이상의 면적을 확보해야 하므로, 인쇄회로기판(51)의 부품의 집적도가 저하된다는 단점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은, 설계를 용이하게 하고, 부품실장 집적도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 납땜상태가 양호하도록 하는 BGA패키지가 실장되는 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.
도 1은 다수의 핀을 갖는 부품의 측단면도,
도 2는 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 평면도,
도 3은 종래의 인쇄회로기판의 평면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 인쇄회로기판 5 : BGA패키지
10 : 솔더볼 15 : 랜드
16 : 원형랜드 17 : 사각랜드
상기 목적은, 본 발명에 따라, 반도체칩이 장착되며 판면에 다수의 솔더핀이 배열되어 있는 칩기판을 갖는 실장부품의 상기 솔더핀에 대응하여 형성된 다수의 랜드를 갖는 인쇄회로기판에 있어서, 상기 랜드는 상기 부품의 중앙영역에서 연부 방향을 따라 복수의 열을 형성하며, 적어도 상기 연부에 인접한 열을 이루는 랜드는 상기 열의 배열방향을 따라 긴 직사각형상의 사각랜드로 형성된 것을 특징으로 하는 다수의 핀을 갖는 부품이 실장되는 인쇄회로기판에 의해 달성된다.
여기서, 상기 중앙영역에 인접한 열을 형성하는 랜드는 원형상의 원형랜드로 형성된 것이 바람직하다.
상기 사각랜드와 상기 원형랜드의 면적은 거의 동일하게 형성되며, 상기 사각랜드의 가로방향 폭은 상기 원형 랜드의 폭보다 좁게 형성할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
BGA패키지는, 도 1에 도시된 바와 같이, 회로패턴(8)이 형성되고회로패턴(8)의 상부에는 솔더마스크(9)가 코팅되어 있으며 에폭시로 형성된 칩기판(7)과, 칩기판(7)의 중앙 영역에 부착되는 반도체칩(3)과, 반도체칩(3)과 칩기판(7)을 전기적으로 연결하는 와이어(4)를 포함하며, 반도체칩(3)과 와이어(4)는 외부의 산화 및 부식으로부터 보호하기 위한 수지덮개(6)에 의해 둘러싸여 있다.
인쇄회로기판(1)의 기판면을 향하는 칩기판(7)의 하부면에는 칩기판(7)과 전기적으로 연결된 솔더핀인 솔더볼(10)이 부착되어 있다. 솔더볼(10)은 칩기판(7)의 하부면에 중앙영역을 제외한 나머지 영역에 부착되어 있다. 그리고, 솔더볼(10)은, 칩기판(7)의 둘레방향을 따라 일정 간격을 두고 배치되어 사각테두리 형상의 열을 형성하고 있으며, 칩기판(7)의 중앙영역에서 연부방향을 따라 소정 간격을 두고 복수의 열이 형성되어 있다. 여기서, 각 열을 이루고 있는 솔더볼(10)은 구상으로 형성되며, 각 솔더볼(10)의 크기는 동일하게 형성된다.
한편, 인쇄회로기판(1)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, BGA패키지(5)가 실장되는 실장위치에 각 솔더볼(10)에 대응하는 다수의 랜드(15)가 형성되어 있다. 랜드(15)는 솔더볼(10)과 마찬가지로 BGA패키지(5)의 둘레방향을 따라 소정 간격을 두고 다수개가 배치되며, BGA패키지(5)의 중앙영역에서 연부방향을 따라 소정 간격 이격된 복수의 랜드열을 형성하고 있다.
각 랜드열중 BGA패키지(5)의 중앙영역에 인접한 랜드열을 형성하는 랜드(15)는, 종래와 마찬가지로 원형으로 형성된 원형랜드(16)로 형성된다. 이에 반해, BGA패키지(5)의 연부에 인접한 영역에 대응되는 랜드열을 형성하는 랜드(15)는, 직사각형상의 사각랜드(17)로 형성된다. 사각랜드(17)는, BGA패키지(5)의 중앙영역에서 연부로 갈수록 길게 형성되며, 사각랜드(17)의 전체면적은 원형랜드(16)와 거의 동일하게 형성된다. 이에 따라, 각 사각랜드(17)간의 폭은 원형랜드(16)간의 폭보다 넓게 형성된다.
이렇게 BGA패키지(5)의 연부에 배치된 솔더볼(10)에 대응하는 랜드(15)를 사각랜드(17)로 형성하여 랜드(15)간의 폭이 넓어짐에 따라, 인쇄회로기판(1)과의 신호 전달을 위해 각 랜드열의 랜드(15)에 연결되도록 신호선(20)을 배치할 수 있을만한 충분한 폭이 랜드(15)간에 발생한다. 또한, 사각랜드(17)를 직사각형으로 형성하고 원형랜드(16)와 면적을 동일하게 형성함에 따라, 사각랜드(17)에서의 납땜 상태를 원형랜드(16)와 동일하게 유지할 수 있다.
한편, BGA패키지(5)가 사각으로 형성됨에 따라, 각 열을 이루는 솔더볼(10)의 수는 BGA패키지(5)의 중앙영역에서 연부로 갈수로 줄어든다. 이에 따라, 각 열의 모서리에 배치된 솔더볼(10)에 해당하는 랜드(15)는 신호선(20)의 연결시 BGA패키지(5) 연부까지의 거리가 짧으므로, 원형랜드(16)로 형성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 인쇄회로기판(1)에서는 BGA나 CSP 등 솔더볼(10) 형상의 다수의 핀을 갖는 부품에 대응되는 랜드(15)를 형성할 경우, 부품의 중앙영역에 해당하는 랜드(15)는 종전과 마찬가지로 원형랜드(16)로 형성하고, 부품의 연부에 해당하는 랜드(15)는 직사각형의 사각랜드(17)로 형성하고 있다.
이에 따라, 중앙영역에 배치된 랜드(15)와 타 부품과의 연결을 위한 신호선(20)을 배치할 수 있는 공간이 확보되므로, 모든 랜드(15)로부터 신호선(20)을 인출할 수 있게 된다. 따라서, 종전처럼 비아홀을 형성하여 다른 층과 연결하지 아니하여도 되므로, 인쇄회로기판(1)의 설계작업이 용이해지게 된다. 또한, 종래에 신호선(20)의 형성을 위해 불가피하게 원형랜드(16)를 작게 형성함에 따라, 땜납이 충분히 확보되지 아니하여 납땜상태의 불량이 발생하던 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 이렇게 각 랜드(15)에 신호선(20)을 직접 연결할 수 있으므로, 종래와 같이 비아홀로 연결된 랜드(15)를 실장면의 배선패턴과 연결하기 위해 공간을 확보할 필요가 없어진다. 이에 따라, 타 부품을 BGA나 CSP에 인접하게 실장할 수 있으므로, 인쇄회로기판(1)의 부품의 집적도가 향상된다.
한편, 상술한 실시예에서는 BGA나 CSP의 중앙영역에 인접한 솔더볼(10)에 대응되는 인쇄회로기판(1)의 랜드(15)는 원형으로 형성하였으나, 연부에 인접한 솔더볼(10)에 대응되는 랜드(15)와 마찬가지로 사각랜드(17)로 형성할 수도 있음은 물론이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 인쇄회로기판의 설계작업이 용이해지고, 부품실장 집적도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 납땜상태가 양호해진다.

Claims (3)

  1. 반도체칩이 장착되며 판면에 다수의 솔더핀이 배열되어 있는 칩기판을 갖는 실장부품의 상기 솔더핀에 대응하여 형성된 다수의 랜드를 갖는 인쇄회로기판에 있어서,
    상기 랜드는 상기 부품의 중앙영역에서 연부 방향을 따라 복수의 열을 형성하며, 적어도 상기 연부에 인접한 열을 이루는 랜드는 상기 열의 배열방향을 따라 긴 직사각형상의 사각랜드로 형성된 것을 특징으로 하는 다수의 핀을 갖는 부품이 실장되는 인쇄회로기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙영역에 인접한 열을 형성하는 랜드는 원형상의 원형랜드로 형성된 것을 특징으로 하는 다수의 핀을 갖는 부품이 실장되는 인쇄회로기판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 사각랜드와 상기 원형랜드의 면적은 거의 동일하게 형성되며, 상기 사각랜드의 가로방향 폭은 상기 원형 랜드의 폭보다 좁은 것을 특징으로 하는 다수의 핀을 갖는 부품이 실장되는 인쇄회로기판.
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