KR101494370B1 - 기울기 센서 패키지 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기울기 센서 패키지에 있어서, 내부에 다층으로 형성되는 다수의 트레이스를 가지는 PCB 기판내 드릴링을 통해 다수의 트레이스를 노출시키고, 외부의 전극과 연결될 수 있는 다수의 접점을 가지는 기울기 센서를 PCB 기판내 형성된 공간에 위치시킨 후, 트레이스와 접점을 연결시킴으로써 비아를 통한 연결과 비교하여 보다 안정적인 접속이 가능하도록 하여 소자의 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

기울기 센서 패키지 및 방법{TILT SENSOR PACKAGE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 기울기 센서 패키지에 관한 것으로, 특히 기울기 센서 패키지에 있어서, 내부에 다층으로 형성되는 다수의 트레이스(trace)를 가지는 PCB(printed circuit board) 기판내 드릴링(drilling)을 통해 다수의 트레이스를 노출시키고, 외부의 전극과 연결될 수 있는 다수의 접점을 가지는 기울기 센서를 PCB 기판내 형성된 공간에 위치시킨 후, 트레이스와 접점을 연결시킴으로써 비아(via)를 통한 연결과 비교하여 보다 안정적인 접속이 가능하도록 하여 소자의 신뢰성을 높일 수 있는 기울기 센서 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 기울기 센서는 유리관 형태로 형성된 용기에 기울기 측정을 위한 액체를 채운 후, 기울기에 따른 액체의 위치를 읽어 기울기를 측정하는 장치를 말하는 것이다.

이러한 기울기 센서는 예를 들어, 유리관 외벽에 액체의 위치를 감지할 수 있는 다수의 접점을 형성하여 액체가 해당 접점에 접촉되는 경우 접점과 연결되는 전극으로 신호가 전달되도록 구성될 수 있다.

또한, 위와 같은 기울기 센서는 근래에 들어 PCB 기판 등에 일체화되어 소형화된 제품이 만들어지고 있으며, 이러한 기울기 센서는 휴대폰, 자동차 등의 기울기 측정을 통해 서비스를 수행하는 전자기기에 탑재되고 있다.

한편, 이러한 기울기 센서를 PCB 기판에 일체화하여 형성시키는 과정에 있어서, PCB 기판을 드릴링을 통해 비아(via)(100)가 노출되도록 가공한 후, 위와 같은 드릴링 공정을 통해 PCB 기판내 형성된 공간에 노출된 비아와 기울기 센서의 접점이 연결되도록 제작할 수 있다.

그러나, 드릴링 등을 통한 비아의 노출에 있어서, 비아의 특성으로 인해 기울기 센서의 접점과 접속되는 비아의 전극이 충분한 마진을 가지고 노출되지 못하는 문제점이 있었다. 즉, 비아의 전극이 너무 많이 깍여서 없어지거나, 아예 드러나지 않는 문제점이 있었다.

또한, 이와 같이 비아가 정확히 노출되지 못하는 문제점에 따라 기울기 센서의 접점과 비아간 접속에 불량이 발생하여 소자의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

(특허문헌)

대한민국 공개특허번호 10-2013-0011451호 공개일자 2013년 01월 30일에는 기울기센서 및 그 제조 방법에 관한 기술이 개시되어 있다.

따라서, 본 발명은 기울기 센서 패키지에 있어서, 내부에 다층으로 형성되는 다수의 트레이스를 가지는 PCB(printed circuit board) 기판내 드릴링을 통해 다수의 트레이스를 노출시키고, 외부의 전극과 연결될 수 있는 다수의 접점을 가지는 기울기 센서를 PCB 기판내 형성된 공간에 위치시킨 후, 트레이스와 접점을 연결시킴으로써 비아를 통한 연결과 비교하여 보다 안정적인 접속이 가능하도록 하여 소자의 신뢰성을 높일 수 있는 기울기 센서 패키지 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.

상술한 본 발명은 기울기 센서 패키지로서, 내부에 다층으로 형성되는 다수의 트레이스를 가지는 PCB 기판과, 외부의 전극과 연결될 수 있는 다수의 접점을 가지는 기울기 센서를 포함하되, 상기 기울기 센서는 상기 PCB 기판내 형성된 공간 상 상기 다층에서 노출된 상기 다수의 트레이스와 상기 다수의 접점이 연결되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공간은, 상기 기울기 센서의 장착을 위한 공간으로 상기 PCB 기판상 드릴링 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다수의 트레이스는, 상기 PCB 기판상 형성되는 층간 절연막을 통해 다층으로 형성되며, 서로 다른 층에 존재하는 트레이스는 서로 엇갈리게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다수의 트레이스는, 육면체 형태로 기설정된 일정길이만큼 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기울기 센서는, 내부에 기울기 감지를 위한 액체가 삽입된 유리관 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 기울기 센서 패키지 제조 방법으로서, PCB 기판상 다수의 트레이스를 가지는 트레이스층을 형성시키는 단계와, 상기 트레이스층 사이에 층간 절연막을 형성하여 상기 트레이스층을 다층으로 형성시키는 단계와, 상기 트레이스층을 가지는 상기 PCB 기판내 공간을 형성하여 상기 트레이스층의 다수의 트레이스를 노출시키는 단계와, 상기 공간에 외부 전극과 연결될 수 있는 다수의 접점을 가지는 기울기 센서를 위치시키는 단계와, 상기 기울기 센서의 외부 접점과 상기 다수의 트레이스를 연결시키는 단계를 포함한다.

또한, 상기 공간은, 상기 기울기 센서의 장착을 위한 공간으로 상기 PCB 기판상 드릴링 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다수의 트레이스는, 서로 다른 트레이스층에 존재하는 다수의 트레이스와 서로 엇갈리게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다수의 트레이스는, 육면체 형태로 기설정된 일정길이만큼 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 기울기 센서 패키지에 있어서, 내부에 다층으로 형성되는 다수의 트레이스를 가지는 PCB(printed circuit board) 기판내 드릴링을 통해 다수의 트레이스를 노출시키고, 외부의 전극과 연결될 수 있는 다수의 접점을 가지는 기울기 센서를 PCB 기판내 형성된 공간에 위치시킨 후, 트레이스와 접점을 연결시킴으로써 비아를 통한 연결과 비교하여 보다 안정적인 접속이 가능한 이점이 있다.

또한, 비아와 비교하여 미세하게 트레이스 패턴을 형성할 수 있어 기울기 센서의 접점과 보다 작은 간격으로 접속이 가능하여 기울기 센서에서의 보다 정밀한 측정이 가능하도록 하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 트레이스가 형성된 PCB 기판의 단면 예시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다층의 트레이스층을 가지는 PCB 단면 구조 예시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 PCB 기판에 장착되는 기울기 센서 예시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다수의 트레이스가 형성된 PCB 기판내 기울기 센서 장착 개념도,

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 트레이스(trace)가 형성된 PCB 기판의 단면을 도시한 것이다.

먼저, 종래 기울기 센서의 접점과 연결을 위해 사용되는 PCB 기판내 비아(via)는 비아의 노출을 위한 PCB 드릴링(drilling) 공정 시 비아의 전극이 너무 많이 깍여서 없어지거나, 아예 드러나지 않는 경우 등이 발생할 수 있고, 이에 따라 접점과 비아간 접속에 불량이 발생하여 소자의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었음은 전술한 바와 같다.

이에 따라, 본 발명에서는 기울기 센서의 접점과 연결되는 전극으로 비아 대신 PCB 기판내 트레이스를 사용하도록 함으로써, PCB 드릴링 공정 후에도 전극이 기준이상으로 과도하게 깍이거나, 아예 드러나지 않게 되어 접속이 불량하게 되는 문제점을 해결할 수 있도록 한다.

즉, 도 1의 (a)에서와 보여지는 바와 같이 PCB 기판(250)내 다수의 트레이스(200)를 층간 절연막(202)을 사이에 두고 다층으로 형성시켜, 종래 비아 대신 트레이스(200)를 이용하여 기울기 센서의 접점과 연결시킴으로써 기울기 센서와 PCB 기판(250)의 접속이 보다 안정적으로 수행될 수 있도록 한다. 이때, 위와 같은 트레이스는 기울기 센서로부터 신호를 입력받는I/O(Input/Output)로 이용된다.

도 1의 (b)는 다수의 트레이스(200)가 다층으로 형성된 PCB 기판(250)을 드릴링 공정을 통해 트레이스(200)를 노출시킨 PCB 기판 단면도를 도시한 것이다.

비아 대신 트레이스(200)를 사용하는 경우에는 위 도 1의 (b)에서와 같이 드릴링 공정이 공정 마진을 다소 벗어나서 진행되더라도 트레이스(200)가 노출되지 않는 경우가 발생하지 않으므로, 보다 안정적인 접속이 가능하게 됨을 알 수 있다.

이때, 위와 같은 다수의 트레이스(200)는 PCB 기판(250)상 층간 절연막(202)으로 분리되는 다층의 트레이스층(204)내 형성될 수 있으며, 각 트레이층(204)내 형성되는 트레이스(200)는 서로 엇갈리도록 형성될 수 있다. 이러한 트레이스(200)는 서로 엇갈리게 형성시키되, 상부에 형성된 트레이스(200)의 사이 사이에 위치되도록 형성시킬 수도 있다.

또한, 위와 같이 다층의 트레이스층(204)을 가지는 PCB 기판(250)은 도 2의 (a)에서 보여지는 바와 같이 다수의 트레이스(200)가 형성된 2 개의 트레이스층을 포함하는 4개층으로 형성될 수도 있으며, 필요에 따라 도 2의 (b)에서와 같이 4 개 또는 6개의 트레이스층을 포함하는 6개층으로 형성될 수도 있다.

이때, 트레이스(204)는 burr issue를 고려하여 트레이스층(204) 내에 위치시키는 것이 바람직하나 도 2의 (b)에서 보여지는 바와 같이 트레이스층(204)의 외층에도 트레이스(206)를 형성할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 PCB 기판에 장착되는 기울기 센서를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 기울기 센서(300)는 내부에 기울기 감지를 위한 액체(302)가 삽입된 유리관 형태로 형성될 수 있으며, 유리관의 외벽에는 외부 전극과의 전기적 연결을 위한 다수의 접점(304)이 형성될 수 있다.

위와 같은 기울기 센서(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 PCB 기판(250)상 드릴링 공정 등을 통해 노출된 다수의 트레이스(200)와 접점이 연결되는 방식으로 PCB 기판(250)에 장착될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다수의 트레이스가 형성된 PCB 기판내 기울기 센서를 장착하는 개념을 도시한 도면이다.

이하에서는 도 4를 참조하여, 트레이스가 노출된 PCB 기판내 기울기센서를 장착하는 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 4의 (a)를 참조하면, 다수의 트레이스(200)가 형성된 PCB 기판(250)은 드릴링 공정을 통해 기울기 센서가 장착될 수 있는 내부 공간이 형성되고, 이와 같이 형성된 내부 공간에는 트레이스(200)가 노출되게 된다.

이때, 위와 같은 트레이스(200)는 PCB 기판(250)을 따라 연속하여 형성되어 있으므로, 종래 방법에서의 비아 와는 달리, 드릴링 공정이 공정 마진을 다소 벗어나서 진행되더라도 트레이스(200)가 노출되지 않는 경우는 발생하지 않게 된다.

이어, 위와 같이 트레이스(200)가 노출된 PCB 기판(250)의 공간에 외부 접점(304)을 가지는 기울기 센서(300)가 위치될 수 있으며, 이와 같이 위치된 기울기 센서(300)는 PCB 기판(250)내 노출된 다수의 트레이스(200)와 접속되어 기울기 센서 패키지(package)를 형성시키게 된다.

도 4의 (b)는 기울기 센서(300)가 위치된 PCB 기판(250)을 상부에서 본 평면도로, 기울기 센서(300)가 PCB 기판(250)내 형성된 공간에 위치되는 모습과 기울기 센서(300)에 형성되는 외부 접점(304)과 PCB 기판(250)에서 노출된 트레이스(200)가 연결되는 관계를 보다 쉽게 이해할 수 있다.

상기한 바와 같이, 기울기 센서 패키지에 있어서, 내부에 다층으로 형성되는 다수의 트레이스를 가지는 PCB 기판내 드릴링을 통해 다수의 트레이스를 노출시키고, 외부의 전극과 연결될 수 있는 다수의 접점을 가지는 기울기 센서를 PCB 기판내 형성된 공간에 위치시킨 후, 트레이스와 접점을 연결시킴으로써 비아를 통한 연결과 비교하여 보다 안정적인 접속이 가능하도록 하여 소자의 신뢰성을 높일 수 있다.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.

200, 206 : 트레이스 202 : 층간 절연막
204 : 트레이스층

Claims (9)

1. 내부에 다층으로 형성되는 다수의 트레이스를 가지는 PCB 기판과,
   외부의 전극과 연결될 수 있는 다수의 접점을 가지는 기울기 센서를 포함하되,
   상기 기울기 센서는 상기 PCB 기판내 형성된 공간 상 상기 다층에서 노출된 상기 다수의 트레이스와 상기 다수의 접점이 연결되도록 설치되며,
   상기 다수의 트레이스는, 상기 PCB 기판상 형성되는 층간 절연막을 통해 다층으로 형성되며, 서로 다른 층에 존재하는 트레이스는 서로 엇갈리게 형성되는 것을 특징으로 하는 기울기 센서 패키지.
   
2. 내부에 다층으로 형성되는 다수의 트레이스를 가지는 PCB 기판과,
   외부의 전극과 연결될 수 있는 다수의 접점을 가지는 기울기 센서를 포함하되,
   상기 기울기 센서는 상기 PCB 기판내 형성된 공간 상 상기 다층에서 노출된 상기 다수의 트레이스와 상기 다수의 접점이 연결되도록 설치되며,
   상기 공간은, 상기 기울기 센서의 장착을 위한 공간으로 상기 PCB 기판상 드릴링 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 기울기 센서 패키지.
   
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 다수의 트레이스는,
   육면체 형태로 기설정된 일정길이만큼 형성되는 것을 특징으로 하는 기울기 센서 패키지.
   
5. 내부에 다층으로 형성되는 다수의 트레이스를 가지는 PCB 기판과,
   외부의 전극과 연결될 수 있는 다수의 접점을 가지는 기울기 센서를 포함하되,
   상기 기울기 센서는 상기 PCB 기판내 형성된 공간 상 상기 다층에서 노출된 상기 다수의 트레이스와 상기 다수의 접점이 연결되도록 설치되며,
   상기 기울기 센서는, 내부에 기울기 감지를 위한 액체가 삽입된 유리관 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 기울기 센서 패키지.
   
6. PCB 기판상 다수의 트레이스를 가지는 트레이스층을 형성시키는 단계와,
   상기 트레이스층 사이에 층간 절연막을 형성하여 상기 트레이스층을 다층으로 형성시키는 단계와,
   상기 트레이스층을 가지는 상기 PCB 기판내 공간을 형성하여 상기 트레이스층의 다수의 트레이스를 노출시키는 단계와,
   상기 공간에 외부 전극과 연결될 수 있는 다수의 접점을 가지는 기울기 센서를 위치시키는 단계와,
   상기 기울기 센서의 외부 접점과 상기 다수의 트레이스를 연결시키는 단계를 포함하며,
   상기 다수의 트레이스는, 서로 다른 트레이스층에 존재하는 다수의 트레이스와 서로 엇갈리게 형성되는 것을 특징으로 하는 기울기 센서 패키지 제조 방법.
   
7. PCB 기판상 다수의 트레이스를 가지는 트레이스층을 형성시키는 단계와,
   상기 트레이스층 사이에 층간 절연막을 형성하여 상기 트레이스층을 다층으로 형성시키는 단계와,
   상기 트레이스층을 가지는 상기 PCB 기판내 공간을 형성하여 상기 트레이스층의 다수의 트레이스를 노출시키는 단계와,
   상기 공간에 외부 전극과 연결될 수 있는 다수의 접점을 가지는 기울기 센서를 위치시키는 단계와,
   상기 기울기 센서의 외부 접점과 상기 다수의 트레이스를 연결시키는 단계를 포함하며,
   상기 공간은, 상기 기울기 센서의 장착을 위한 공간으로 상기 PCB 기판상 드릴링 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 기울기 센서 패키지 제조 방법.
   
8. 삭제
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 다수의 트레이스는,
   육면체 형태로 기설정된 일정길이만큼 형성되는 것을 특징으로 하는 기울기 센서 패키지 제조 방법.
   

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