KR100805812B1 - 적층기판 내 소자 실장 구조 및 방법과, 이에 사용되는적층기판 및 소자모듈 - Google Patents

적층기판 내 소자 실장 구조 및 방법과, 이에 사용되는적층기판 및 소자모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르는 적층기판 내 소자 실장 구조는, 복수의 접지 비아로 차폐되어 누설파를 방지하고 적층기판의 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈들을 연결하기 위해 상기 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈 내에 캐비티가 형성되며, 상기 캐비티의 내부에는 커플링을 통한 신호전달을 위해 입출력 포트가 구비되고, 상기 캐비티의 외부는 소정의 접착수단을 통해 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈이 정확하게 정렬되도록 하기 위한 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하여, 입출력 포트의 크기와 형태, 및 캐비티의 높이와 크기에 따라 원하는 주파수와 대역폭을 결정할 수 있어 주파수 용도에 맞게 활용할 수 있으며, 별도의 플립 칩이나 와이어 본딩 기술이 필요없이 에폭시나 솔더링을 이용함으로써 제조비용을 절감할 수 있고 소형화 할 수 있는 효과가 있다.
커플링, 캐비티, 입출력 포트, 접지 비아, 에폭시, 솔더링

Description

적층기판 내 소자 실장 구조 및 방법과, 이에 사용되는 적층기판 및 소자모듈{Structure for packaging device within laminated board, and laminated board and device module used thereunto}
도1은 본 발명에 따른 적층기판 내 소자 실장 구조를 나타낸 평면도.
도2는 도1의 A-A 단면도.
도3은 통신모듈과 전송라인모듈을 캐비티 내의 입출력포트를 활용하여 신호를 전달하는 실장구조의 예를 보여주는 시뮬레이션 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 통신모듈 2 : 통신모듈 상의 소자
3 : 접지 비아 4 : 캐비티
5 : 신호전달회로 6 : 능동 및 수동소자모듈
7, 8 : 입출력 포트 10 : 선반 부분
11 : 도전판
본 발명은 적층기판 내 소자 실장 구조 및 방법과, 이에 사용되는 적층기판 및 소자모듈에 관한 것으로, 특히 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈 내의 적층기판에 캐비티를 형성하고 캐비티 내부에 커플링을 이용하여 신호전달을 하기 위한 입출력 포트를 형성함으로써 입출력 포트의 크기와 형태, 및 캐비티의 높이와 크기에 따라 원하는 주파수와 대역폭을 결정할 수 있으며, 별도의 플립 칩이나 와이어 본딩 기술이 필요없이 에폭시나 솔더링을 이용함으로써 제조비용을 절감할 수 있고 소형화할 수 있도록 하는 적층기판 내 소자 실장 구조 및 방법과, 이에 사용되는 적층기판 및 소자모듈에 관한 것이다.
통신 시스템 개발에 있어서 가장 중요한 문제는 소형화와 저가격화이다. 종래의 통신 시스템 개발에서 소형화와 저가격화를 가장 어렵게 만드는 요인 중의 하나가 바로 능동 및 수동소자모듈을 실장하는 기술이다.
다양한 능동 및 수동소자모듈을 실장하기 위한 종래의 방법으로는 플립 칩(flip chip) 기술 또는 와이어 본딩(wire bonding) 기술이 있다.
플립 칩 기술은 적은 손실과 패키지의 크기가 작아지는 장점이 있는 반면에 매우 높은 정확도를 가지는 공정이 요구됨에 따라 공정 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
아울러, 와이어 본딩 기술은 가장 보편화된 기술로서 비용이 적게 드는 장점이 있으나 추가되는 와이어에 의한 기생 성분으로 인해 통신모듈 상에 이를 보상해 주어야 하는 별도의 매칭회로를 구비해야 하기 때문에 소형화를 이루기에는 많은 제약이 따르는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은, 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈에 캐비티를 형성하고 캐비티 내부에 커플링을 이용하여 신호를 전달할 수 있는 입출력 포트를 형성함으로써 입출력 포트의 크기와 형태, 및 캐비티의 높이와 크기에 따라 원하는 주파수와 대역폭을 결정할 수 있으며, 별도의 플립 칩이나 와이어 본딩 기술이 필요없이 에폭시나 솔더링을 이용함으로써 제조비용을 절감할 수 있고 소형화할 수 있도록 하는 적층기판 내 소자 실장 구조 및 방법과, 이에 사용되는 적층기판 및 소자모듈을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 첫 번째 관점에 따른 적층기판 내 소자 실장 구조는, 복수의 접지 비아로 차폐되어 누설파를 방지하고 적층기판의 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈들을 연결하기 위해 상기 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈 내에 캐비티가 형성되며, 상기 캐비티의 내부에는 커플링을 통한 신호전달을 위해 입출력 포트가 구비되고, 상기 캐비티의 외부는 소정의 접착수단을 통해 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈이 정확하게 정렬되도록 하기 위한 구조로 이루어 지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적층기판은, 유전체 적층 기판인 것이 바람직하다.
아울러, 상기 입출력 포트는, 마이크로 스트립 형태로 이루어진 것이 효과적이다.
또한, 상기 입출력 포트는, 대역폭과 주파수를 선택하여 사용할 수 있도록 하는 크기 및 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 캐비티는, 대역폭과 주파수를 선택하여 사용할 수 있도록 하는 크기 및 형태로 이루어지는 것이 효과적이다.
또한, 상기 접착수단은 에폭시 또는 솔더링인 것이 바람직하다.
아울러, 상기 캐비티의 외부는 선반구조로 이루어지는 것이 효과적이다.
한편, 본 발명의 두 번째 관점에 따른 적층기판 내 소자 실장 방법은 복수의 접지 비아로 차폐되어 누설파를 방지하고 적층기판의 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈들을 연결하기 위해서 캐비티를 상기 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈 내에 형성하며, 상기 캐비티의 내부에는 입출력 포트를 구비하여 커플링을 통한 신호전달을 하며, 상기 캐비티의 외부를 소정의 접착수단을 통해 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈이 정확하게 정렬되도록 하기 위한 구조로 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 세 번째 관점에 따른 능동 및 수동소자모듈은 적층기판의 통신모듈과 연결하기 위해 복수의 접지 비아로 차폐되어 누설파를 방지하고 내부에는 커플링을 통한 신호전달을 위해 입출력 포트가 구비되는 캐비티가 그 내부에 형 성되며, 상기 캐비티의 외부는 선반구조로 이루어져 에폭시 또는 솔더링을 통해 통신모듈과 정확하게 정렬되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 네 번째 관점에 따른 적층기판은 복수의 접지 비아로 차폐되어 누설파를 방지하고 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈들을 연결하기 위해서 내부에 캐비티가 각각 형성된 상기 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈이 실장되는 적층기판으로서, 상기 캐비티의 내부에는 입출력 포트를 구비하여 커플링을 통한 신호전달을 하며, 상기 캐비티의 외부는 에폭시 또는 솔더링을 통해 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈이 정확하게 정렬되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층기판 내 소자 실장 구조 및 방법과, 이에 사용되는 적층기판 및 소자모듈을 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명에 따른 적층기판 내 소자 실장 구조를 나타낸 평면도이고, 도2는 도1의 A-A 단면도이다.
본 발명에 따른 적층기판 내 소자 실장 구조는 도1 및 도2에 나타낸 바와 같이, 통신모듈 상의 소자(2), 능동 및 수동소자모듈(6)과 통신모듈(1) 간의 커플링을 이용하여 신호를 전달하기 위한 캐비티(cavity)(4) 내의 마이크로스트립 형태의 입출력 포트(7,8), 전달된 신호를 통신모듈 상의 소자(2)와 연결하는 신호전달회로(5), 캐비티(4)의 누설을 방지하기 위해 형성되어 있는 복수의 접지 비아(ground via)(3), 통신모듈(1)과 능동 및 수동소자모듈(6)의 정확한 정렬을 위한 선반(10) 구조를 가지는 적층구조의 통신모듈(1), 및 능동 및 수동소자모듈(6)을 포함하여 이루어져 있다.
상기 통신모듈(1)과 능동 및 수동소자모듈(6)을 연결하기 위한 방법으로 연결하고자 하는 능동 및 수동소자모듈(6)과 통신모듈(1) 내에 캐비티(4)를 구현한다. 상기 캐비티(4)는 통신모듈(1)과 능동 및 수동소자모듈(6)의 구현 과정에서 디자인 룰에 맞게 설계되고, 상기 캐비티(4) 내에는 커플링을 이용하여 신호전달을 하기 위한 마이크로스트립 형태의 입출력 포트(8)가 구비된다. 이때, 누설파를 방지하기 위해 다수의 접지 비아(3)로 상기 캐비티(4)를 차폐(shielding)한다. 상기 캐비티(4)의 크기와 높이, 그라운드 비아(3)의 위치, 및 마이크로 스트립 형태의 입출력 포트(8)의 크기와 형태에 의해 다양한 대역폭과 주파수를 선택하여 사용한다.
상기 캐비티(4) 외부 부분에는 통신모듈(1)과 능동 및 수동소자모듈(6)과의 정확한 정렬을 위해 적층 구조를 가지는 선반(10)을 형성한다. 이 선반(10) 부분에 에폭시 및 솔더링을 통해 통신모듈(1)과 능동 및 수동소자모듈(6)이 정렬되고, 결합 후 최상층에 도전판(11)을 연결하여 통신모듈 전체를 차폐시킨다.
따라서, 별도의 플립 칩 공정과 와이어 본딩 기술이 필요하지 않기 때문에 저가격화 및 양산성을 높을 수 있다.
또한, 통신모듈(1)의 용도에 맞게 능동 및 수동소자모듈(6)을 즉, 필터를 포함한 패시브 적층기판 소자 및 적층기판 액티브 모듈을 선택적으로 선택할 수 있어 설계의 용이성에 장점이 있다.
도3은 상기 도1의 개념도를 이용하여 설계된 통신 모듈(1)과 스트립라인으로 이루어진 수동모듈(6) 간의 커플링을 통한 신호전달의 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 적층기판 내 소자 실장 구조 및 방법과, 이에 사용되는 적층기판 및 소자모듈에 의하면, 통신모듈 적층기판 내에 캐비티를 형성하고 캐비티 내부에 커플링을 이용하여 신호전달을 하기 위한 입출력 포트를 형성함으로써 입출력 포트의 크기와 형태, 및 캐비티의 높이와 크기에 따라 원하는 주파수와 대역폭을 결정할 수 있으며, 별도의 플립 칩이나 와이어 본딩 기술이 필요없이 에폭시나 솔더링을 이용함으로써 제조비용을 절감할 수 있고 소형화 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 복수의 접지 비아로 차폐되어 누설파를 방지하고 적층기판의 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈들을 연결하기 위해 상기 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈 내에 캐비티가 형성되며,
    상기 캐비티의 내부에는 커플링을 통한 신호전달을 위해 입출력 포트가 구비되고,
    상기 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈이 정렬되어 연결되도록 상기 캐비티의 외부가 적층구조로 이루어지는
    적층기판 내 소자 실장 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적층기판은,
    유전체 적층 기판인
    적층기판 내 소자 실장 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 입출력 포트는,
    마이크로 스트립 형태로 이루어진
    적층기판 내 소자 실장 구조.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 입출력 포트의 크기 및 형태에 따라 대역폭과 주파수의 종류가 선택되는
    적층기판 내 소자 실장 구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 캐비티의 크기 및 형태에 따라 대역폭과 주파수의 종류가 선택되는
    적층기판 내 소자 실장 구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 접착수단은
    에폭시 또는 솔더링인
    적층기판 내 소자 실장 구조.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 캐비티의 외부는
    선반구조로 이루어지는
    적층기판 내 소자 실장 구조.
  8. 외부가 복수의 접지 비아로 차폐된 적층구조의 캐비티를 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈 내에 형성하여 상기 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈들을 연결하는 단계; 및
    상기 연결단계에서 형성된 캐비티의 내부에 입출력 포트를 구성하는 단계;를 포함하는
    적층기판 내 소자 실장 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 접착수단은
    에폭시 또는 솔더링인
    적층기판 내 소자 실장 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 캐비티의 외부는
    선반구조로 이루어지는
    적층기판 내 소자 실장 방법.
  11. 적층기판의 통신모듈과 연결하기 위해 복수의 접지 비아로 차폐되어 누설파를 방지하고 내부에는 커플링을 통한 신호전달을 위해 입출력 포트가 구비되는 캐비티가 그 내부에 형성되며,
    상기 캐비티의 외부는 선반구조로 이루어져 에폭시 또는 솔더링을 통해 통신모듈과 정확하게 정렬되는
    능동 및 수동소자모듈.
  12. 복수의 접지 비아로 차폐되어 누설파를 방지하고 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈들을 연결하기 위해서 내부에 캐비티가 각각 형성된 상기 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈이 실장되는 적층기판으로서,
    상기 캐비티의 내부에는 입출력 포트를 구비하여 커플링을 통한 신호전달을 하며, 상기 캐비티의 외부는 선반구조로 이루어져 에폭시 또는 솔더링을 통해 통신모듈과 능동 및 수동소자모듈이 정확하게 정렬되는
    적층기판.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5853847A (ja) 1981-09-25 1983-03-30 Fujitsu Ltd 超高周波モジュ−ル
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