KR101060958B1 - 패키지 기판용 리드핀 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 패키지 기판용 리드핀은 외부의 기기에 형성되는 홀에 삽입되기 위한 접속핀; 상기 접속핀의 일단부에 형성되는 원반 형상의 플랜지부와 상기 플랜지부의 하면에 돌출 형성되는 반구 형상의 라운드부를 포함하는 헤드부; 및 상기 헤드부가 패키지 기판에 탑재되었을 때, 솔더 페이스트가 상기 플랜지부의 상면을 덮는 것을 방지하기 위해 상기 플랜지부에 돌출 형성되어 솔더 페이스트의 유동을 차단하는 펜스부;를 포함하고, 상기 플랜지부가 상기 라운드부의 단면적보다 큰 단면적을 가질 수 있다.

Description

패키지 기판용 리드핀{Lead pin for package substrate}
본 발명은 패키지 기판용 리드핀에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 집적회로가 실장된 패키지 기판을 주기판에 연결하기 위한 패키지 기판용 리드핀에 관한 것이다.
전자산업의 발달에 의해 다양한 형식의 반도체 패키지가 제작되고 있으며, 최근에는 반도체 패키지의 고배선 고밀도화됨에 따라 집적회로(IC)가 실장된 패키지 기판을 주기판(Main Board)에 연결하는 기판으로 다수의 T형 리드핀이 장착된 PGA(Pin Grid Array) 방식의 반도체 패키지 기판이 널리 사용되고 있다.
통상적인 패키지 기판은 통공을 통해 핀이 삽입되는 삽입형 핀의 형태와 납땜에 의해 패키지 기판에 부착되는 T형 리드핀이 주로 사용되고 있으며, 삽입형 핀에 비해 패키지 기판의 회로 구성에 제약이 작다는 장점으로 인하여 점차적으로 T형 리드핀의 사용이 보편화되고 있다.
최근에는 땜납에 의한 환경적인 영향을 고려하여 납의 사용이 제한됨에 따라 납을 사용하지 않는 땜납(Sn-Ag-Cu, Sn-Sb)을 사용함으로써, 땜납의 용융 온도가 높게 형성된다.
이때, 땜납의 용융 온도가 높아짐에 의해서 패키지 기판에 IC 칩을 탑재하기 위한 리플로우 공정 시 리플로우 열에 의해 리드핀을 지지하고 있는 리드핀 접속용 땜납이 용해되어 리드핀의 기울어짐이 발생하게 된다.
또한, 리플로우 공정 시 땜납이 리드핀의 상부로 넘쳐 흘러서 접속핀 등으로 번지는 불량 등이 자주 발생하게 된다. 따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 기술들이 요구되고 있다.
본 발명은 상술된 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 솔더 페이스트로 인한 접속 핀의 오염을 방지하고, 헤드부와 솔더 페이스트의 접촉 면적을 증가시켜 접합 효율이 향상되도록 한 패키지 기판용 리드핀을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 패키지 기판용 리드핀은 외부의 기기에 형성되는 홀에 삽입되기 위한 접속핀; 상기 접속핀의 일단부에 형성되는 원반 형상의 플랜지부와 상기 플랜지부의 하면에 돌출 형성되는 반구 형상의 라운드부를 포함하는 헤드부; 및 상기 헤드부가 패키지 기판에 탑재되었을 때, 솔더 페이스트가 상기 플랜지부의 상면을 덮는 것을 방지하기 위해 상기 플랜지부에 돌출 형성되어 솔더 페이스트의 유동을 차단하는 펜스부;를 포함하고, 상기 플랜지부가 상기 라운드부의 단면적보다 큰 단면적을 가질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 패키지 기판용 리드핀의 상기 펜스부는 상기 라운드부의 외측에 위치하도록 상기 플랜지부의 저면에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 패키지 기판용 리드핀의 상기 펜스부는 상기 헤드부의 측면에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 패키지 기판용 리드핀의 상기 펜스부는 상기 라운드부의 외측으로 테이퍼진 형상으로 돌출되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 패키지 기판용 리드핀의 상기 펜스부가 기울어진 각도는 45도 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 패키지 기판용 리드핀은 상기 라운드부에서 중앙 부분의 곡률(R1)이 상기 라운드부에서 상기 플랜지부와 연결되는 가장자리 부분의 곡률(R2)과 같거나 또는 상기 곡률(R2)보다 클 수 있다.
삭제
또한, 본 발명에 따른 패키지 기판용 리드핀은 라운드부의 중앙부 높이가 상기 플랜지부의 높이보다 크게 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 패키지 기판용 리드핀은 헤드부가 패키지 기판의 탑재 시 솔더 페이스트가 상기 헤드부의 상부를 덮도록 유동하는 것을 방지하기 위해 그 경로를 차단하는 펜스부를 포함하므로 펜스부에 의해서 솔더 페이스트가 상기 헤드부의 상부를 덮도록 유동하는 것을 방지하여 접속핀의 오염을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 패키지 기판용 리드핀은 헤드부의 일면에 돌출 형성되는 펜스부에 의해서 접촉 면적이 증가하며, 이에 따라 접합 효율이 향상되도록 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 패키지 기판용 리드핀에 관하여 도 1 내지 도 6을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일 또는 유사한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일 또는 유사한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패키지 기판용 리드핀을 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 패키지 기판용 리드핀의 측단면도이며, 도 3 및 도 4는 도 1의 패키지 기판용 리드핀의 평면도 및 저면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 패키지 기판용 리드핀(100)은 접속핀(110), 헤드부(120) 및 펜스부(130)를 포함할 수 있다.
접속핀(110)은 리드핀(100)이 패키지 기판에 실장 시 소켓 등에 삽입되는 부분으로 패키지 기판의 종류에 따라 소정의 길이를 가지는 원통형으로 구성될 수 있 으며, 리드핀(100)의 실장 시 패키지 기판의 상부로 돌출되게 결합된다.
그리고, 접속핀(110)은 헤드부(120)의 단부에 연결되는 데, 헤드부(120)의 중심과 접속핀(110)의 중심이 일치하도록 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 접속핀(110)과 헤드부(120)는 일체로 형성될 수 있으며, 전도성 금속인 동일한 재질로 제조될 수 있는 것이다. 그러나, 접속핀(110)과 헤드부(120)의 재질은 이에 한정되지 않는다.
헤드부(120)는 앞서 언급한 바와 같이, 접속핀(110)과 일체로 형성되며, 패키지 기판의 패드부(20)가 노출된 부분에서 솔더 페이스트(10)에 의해서 전기적으로 연결되는 것이다.
그리고, 헤드부(120)는 접속핀(110)의 일단부에 원반형의 플랜지부(122)와 반구형의 라운드부(124)가 연속적으로 형성되며, 반구형의 라운드부(124)가 패키지 기판(1)의 패드부(20) 상에 접촉되도록 실장된다.
이때, 플랜지부(122)의 직경은 그 하면에 반구형으로 돌출된 라운드부(124)의 직경보다 큰 직경으로 형성될 수 있다. 따라서, 헤드부(120)를 패드부(20)에 접합 시 솔더 페이스트(10)가 플랜지부(122)의 하면과 라운드부(124)의 외주면 사이 공간으로 유입되며, 플랜지부(122)의 상면으로 유출될 수 있는데, 이러한 직경의 차이로 인해서 상기의 유출을 방지할 수 있는 것이다.
그리고, 라운드부(124)는 접속핀(110)의 직경에 대응하는 부분(R1)의 곡률이 라운드부(124)의 단부를 서로 연결하는 부분의 곡률(R2)보다 같거나 큰 것을 특징으로 할 수 있다. 그러나, 라운드부(124)는 이에 한정되지 않으며 하나의 곡률을 가지도록 형성되는 것도 가능하다.
따라서, 라운드부(124)의 중앙부가 그 주변부보다 더 완만하게 형성될 수 있으며, 라운드부(124)에 의해서 리드핀(100)이 기울어지는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 상기의 곡률 반경을 가지는 라운드부(124)의 구조는 솔더 페이스트(10) 내에 발생되는 기포의 인출을 유도할 수 있다.
또한, 헤드부(120)를 구성하는 플랜지부(122)와 라운드부(124)는 서로 다른 높이(t, T)로 형성될 수 있으며, 플랜지부(122)의 높이(t)에 비해 소정 곡률로 형성된 라운드부(124)의 중앙부 높이(T)를 더 크게 형성시킬 수 있다.
이때, 라운드부(124)의 중앙부 높이(T)를 더 크게 형성하는 이유는 헤드부(120)의 패키지 기판(1) 실장시 헤드부(120)의 설계 범위 내에서 헤드부(120)를 감싸는 솔더 페이스트(10)가 라운드부(124)의 곡면에 접촉하는 면적으로 크게 하기 위함이다.
따라서, 접속핀(110)이 패키지 기판(1) 상에 기울어짐 없이 수직 설치가 가능함과 아울러 접촉 면적의 확대에 의해서 접합 성능을 향상시킬 수 있다.
여기서, 솔더 페이스트(10)는 납과 아연 및 은의 합금으로 구성된 것으로 열을 가함에 의해 점성이 있는 액상 형태로 용융되고, 상온 냉각에 의해서 용융된 상태의 형상으로 경화되며, 경화 상태에서 접합 대상의 상호 접합이 이루어지도록 하는 것이다.
펜스부(130)는 라운드부(124)의 외측에 위치하도록 플랜지부(122)의 저면에 형성되며, 구체적으로 플랜지부(122)의 모서리측에 형성될 수 있다. 이때, 펜스부(130)의 길이 방향의 길이는 플랜지부(122) 및 라운드부(124)의 직경 차이에 따라 결정될 수 있다.
그리고, 펜스부(130)는 플랜지부(122)의 외측 모서리를 향하여 테이퍼진 형상으로 돌출될 수 있다. 따라서, 펜스부(130)에 의해서 플랜지부(122)의 모서리측의 높이가 높아지는 효과를 가지게 되며, 헤드부(120)의 상면으로 솔더 페이스트(10)가 유동하는 것을 방지할 수 있다.
이때, 펜스부(130)가 기울어진 각도(α)는 0~45도 사이인 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, 펜스부(130)의 각도가 45도 이상인 경우에는 솔더 페이스트(10)가 유동하는 경로를 차단하는 것이 아니라 솔더 페이스트(10)의 내부로 들어가서 오히려 솔더 페이스트(10)가 헤드부(120)의 상으로 이동하도록 하게 된다. 따라서, 상기의 각도 내에서 펜스부(130)가 형성되는 것이 가장 바람직하다.
그러나, 본 실시예에서 펜스부(130)는 일정 각도 기울어지도록 형성되는 것에 한정되지 않으며, 설계자의 의도에 따라 단면이 사각형, 반원형 또는 다각형 등으로 형성되는 것도 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패키지 기판용 리드핀이 패키지 기판에 장착되는 것을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5에서 도시된 바와 같이, 리드핀(100)을 패키지 기판(1)의 패드부(20)에 배치한 후에 리플로우 공정을 행할 때에 솔더 페이스트(10)가 헤드부(120)의 상부를 향하여 넘치는 경우가 종종 발생한다.
본 실시예는 헤드부(120)의 모서리부에 펜스부(130)가 형성되어 솔더 페이스트(10)가 이동하는 이동 경로를 차단하기 때문에 솔더 페이스트(10)가 헤드부(120)의 상부로 유동하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 접속핀(110)의 오염을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 패키지 기판용 리드핀은 헤드부의 일면에 돌출 형성되는 펜스부(130)에 의해서 접촉 면적이 보다 증가하며, 이에 따라 접합 효율이 향상되도록 할 수 있는 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 패키지 기판용 리드핀을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 패키지 기판용 리드핀은 접속핀(210), 헤드부(220) 및 펜스부(230)를 포함할 수 있다.
이때, 접속핀(210) 및 헤드부(220)는 실질적으로 앞선 실시예와 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략할 수 있다.
펜스부(230)는 플랜지부(222)의 측면에 위치하도록 형성되며, 측면으로부터 돌출된 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 펜스부(230)는 플랜지부(222)의 일측 모서리를 향하여 테이퍼진 형상으로 돌출될 수 있다. 따라서, 펜스부(230)에 의해서 플랜지부(222)의 모서리측으로 길이가 연장되는 효과를 가지게 된다.
따라서, 본 실시예에 따른 패키지 기판용 리드핀은 헤드부(220)가 패키지 기판의 탑재 시 솔더 페이스트가 헤드부(220)의 상부를 덮도록 유동하는 것을 방지하기 위해 그 경로를 차단하는 펜스부(230)를 포함하므로 펜스부(230)에 의해서 솔더 페이스트가 상기 헤드부(220)의 상부를 덮도록 유동하는 것을 방지하여 접속핀의 오염을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패키지 기판용 리드핀을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1의 패키지 기판용 리드핀의 측단면도이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 패키지 기판용 리드핀의 평면도 및 저면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패키지 기판용 리드핀이 패키지 기판에 장착되는 것을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 패키지 기판용 리드핀을 설명하기 위한 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110, 210.... 접속핀 120, 220.... 헤드부
122, 222.... 플랜지부 124, 224.... 라운드부
130, 230.... 펜스부 10.... 솔더 페이스트
20.... 패드부

Claims (8)

  1. 외부의 기기에 형성되는 홀에 삽입되기 위한 접속핀;
    상기 접속핀의 일단부에 형성되는 원반 형상의 플랜지부와 상기 플랜지부의 하면에 돌출 형성되는 반구 형상의 라운드부를 포함하는 헤드부; 및
    상기 헤드부가 패키지 기판에 탑재되었을 때, 솔더 페이스트가 상기 플랜지부의 상면을 덮는 것을 방지하기 위해 상기 플랜지부에 돌출 형성되어 솔더 페이스트의 유동을 차단하는 펜스부;를 포함하고,
    상기 플랜지부가 상기 라운드부의 단면적보다 큰 단면적을 가지는 패키지 기판용 리드핀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펜스부는 상기 플랜지부의 저면 모서리측에 형성되는 패키지 기판용 리드핀.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 펜스부는 상기 플랜지부의 측면에 형성되는 패키지 기판용 리드핀.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 펜스부는 상기 플랜지부의 외측 모서리를 향하여 테이퍼진 형상으로 돌출되는 패키지 기판용 리드핀.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 펜스부가 기울어진 각도는 45도 이하인 것을 특징으로 하는 패키지 기판용 리드핀.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 라운드부에서 중앙 부분의 곡률(R1)은 상기 라운드부에서 상기 플랜지부와 연결되는 가장자리 부분의 곡률(R2)과 같거나 또는 상기 곡률(R2)보다 큰 패키지 기판용 리드핀.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 라운드부의 중앙부 높이가 상기 플랜지부의 높이보다 크게 형성되는 패키지 기판용 리드핀.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20020096361A1 (en) * 2000-04-10 2002-07-25 Hajime Saiki Pin standing resin-made substrate, method of making pin standing resin-made substrate, pin and method of making pin

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