KR101681400B1 - 전자 소자 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 접합 신뢰성을 확보할 수 있는 전자 소자 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈은, 적어도 하나의 전자 소자가 실장된 기판, 상기 전자 소자를 봉지하는 몰드부, 상기 몰드부의 일면에 배치되는 다수의 외부 접속 단자, 및 상기 몰드부의 일면에서 상기 외부 접속 단자와 이격 배치되며, 상기 기판이 메인 기판에 실장될 때 상기 메인 기판에 접합되는 적어도 하나의 더미 접합부를 포함하며, 상기 몰드부는 상기 더미 접합부가 접합되는 위치에 형성되어 상기 더미 접합부와의 접합 면적을 확장하는 적어도 하나의 결합 홈을 구비할 수 있다.

Description

전자 소자 모듈 및 그 제조 방법{ELECTRONIC COMPONENT MODULE AND MANUFACTURING METHOD THREROF}
본 발명은 접합 신뢰성을 확보할 수 있는 전자 소자 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 전자제품 시장은 휴대용 장치의 수요가 급격하게 증가하고 있으며, 이로 인하여 이들 제품에 실장되는 전자 소자들의 소형화 및 경량화가 지속적으로 요구되고 있다.
이러한 전자 소자들의 소형화 및 경량화를 실현하기 위해서는 실장 부품의 개별 사이즈를 감소시키는 기술뿐만 아니라, 다수의 개별 소자들을 원칩(One-chip)화하는 시스템 온 칩(System On Chip: SOC) 기술 또는 다수의 개별 소자들을 하나의 패키지로 집적하는 시스템 인 패키지(System In Package: SIP) 기술 등이 요구된다.
한편, 소형이면서도 고성능을 갖는 전자 소자 모듈을 제조하기 위해, 기판의 양면에 전자 부품을 실장하는 구조도 개발되고 있는 추세이다.
그런데 이처럼 기판의 양면에 전자 부품을 실장하는 경우, 기판의 양면에 몰드부를 형성해야 하므로, 외부 접속 단자를 형성하기 어렵다는 문제가 있다.
또한 외부 접속 단자들이 몰드부의 외측에 주로 배치되므로, 전자 소자 모듈에 충격이나 외력이 가해지는 경우, 외부 접속 단자들이 파손되고, 이에 메인 기판과의 전기적인 연결이 끊어서 접합 신뢰성이 저하되는 문제가 있다.
한국등록특허 제10-0782774호
본 발명의 목적은 메인 기판과의 접합 신뢰성을 높일 수 있는 전자 소자 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈은, 적어도 하나의 전자 소자가 실장된 기판, 상기 전자 소자를 봉지하는 몰드부, 상기 몰드부의 일면에 배치되는 다수의 외부 접속 단자, 및 상기 몰드부의 일면에서 상기 외부 접속 단자와 이격 배치되며, 상기 기판이 메인 기판에 실장될 때 상기 메인 기판에 접합되는 적어도 하나의 더미 접합부를 포함하며, 상기 몰드부는 상기 더미 접합부가 접합되는 위치에 형성되어 상기 더미 접합부와의 접합 면적을 확장하는 적어도 하나의 결합 홈을 구비할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈 제조 방법은, 적어도 하나의 전자 소자가 실장된 기판을 준비하는 단계, 상기 전자 소자를 봉지하여 몰드부를 형성하는 단계, 및 상기 몰드부의 일면에 적어도 하나의 외부 접속 단자와 적어도 하나의 더미 접합부를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 적어도 하나의 외부 접속 단자와 적어도 하나의 더미 접합부를 형성하는 단계는, 상기 몰드부의 일면 중 상기 더미 접합부가 형성될 위치에 적어도 하나의 결합 홈을 형성하는 단계 및 상기 결합 홈에 상기 더미 접합부를 부착하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전자 소자 모듈은 기판의 양면에 전자 소자들이 실장되고, 몰드부에 의해 전자 소자들이 모두 봉지된다. 따라서 하나의 전자 소자 모듈 내에 많은 소자들을 실장하면서도 이들을 외부로부터 용이하게 보호할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 전자 소자 모듈은 적어도 하나의 더미 단자들을 포함하며 더미 단자들을 통해 메인 기판과의 결합력을 확보한다. 따라서 메인 기판이나 전자 소자 모듈에 외력이 가해지더라도 쉽게 파손되거나 전기적인 연결이 끊어지는 것을 최소화할 수 있다.
또한 외부 접속 단자를 형성하기 위해 솔더 페이스트를 도포하고, 용융 및 경화시키는 과정에서 일괄적으로 더미 단자들도 함께 형성할 수 있으므로, 제조가 용이하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈을 개략적으로 나타내는 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 전자 소자 모듈의 내부를 도시한 부분 절단 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 전자 소자 모듈의 저면도.
도 4는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 부분 확대 단면도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 결합 홈을 개략적으로 도시한 평면.
도 6 내지 도 18은 도 1에 도시된 전자 소자 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.
도 19a 및 도 19b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 20a 및 도 20b는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 저면도.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 저면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 더하여 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 또한 도 2는 도 1에 도시된 전자 소자 모듈의 내부를 도시한 부분 절단 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 전자 소자 모듈의 저면도이며, 도 4는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 부분 확대 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(100)는 전자 소자(1), 기판(10), 몰드부(30), 접속 도체(22), 및 더미 접합부(40)를 포함하여 구성될 수 있다.
전자 소자(1)는 수동 소자(1a)와 능동 소자(1b)와 같은 다양한 소자들을 포함하며, 기판 상에 실장될 수 있는 소자들이라면 모두 전자 소자(1)로 이용될 수 있다.
이러한 전자 소자(1)는 후술되는 기판(10)의 상면과 하면에 모두 실장될 수 있다. 도 1에서는 기판(10)의 상면에 능동 소자(1b)와 수동 소자(1a)가 함께 실장되고, 하면에 수동 소자(1a)만 실장되는 경우를 예로 들었다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 전자 소자들(1)의 크기나 형상, 그리고 전자 소자 모듈(100)의 설계에 따라 기판(10)의 양면에서 다양한 형태로 전자 소자들(1)이 배치될 수 있다.
전자 소자들(1)은 플립 칩(flip chip)형태로 기판(10)에 실장되거나 본딩 와이어(2, bonding wire)를 통해 기판(10)에 전기적으로 접합될 수 있다.
기판(10)은 적어도 어느 한 면에 적어도 하나의 전자 소자(1)가 실장될 수 있다. 기판(10)은 당 기술분야에서 잘 알려진 다양한 종류의 기판(예를 들어, 세라믹 기판, 인쇄 회로 기판, 유연성 기판 등)이 이용될 수 있다. 또한 기판(10)의 일면 또는 양면에는 전자 소자(1)를 실장하기 위한 실장용 전극(13)이나, 도시하지는 않았지만 실장용 전극들(13)을 서로 전기적으로 연결하는 배선 패턴이 형성될 수 있다.
이러한 본 실시예에 따른 기판(10)은 복수의 층으로 형성된 다층 기판일 수 있으며, 각 층 사이에는 전기적 연결을 형성하기 위한 회로 패턴(15)이 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 기판(10)은 양면에 형성되는 실장용 전극(13)과 기판(10)의 내부에 형성되는 회로 패턴들(15)을 전기적으로 연결하는 도전성 비아(14)를 포함할 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 기판(10)은 하면에 외부 접속용 패드(16)가 형성될 수 있다. 외부 접속용 패드(16)는 기판(10)의 외부로 노출 되도록 구성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며 유전체로 일부가 덮여 있고 일부만 노출되도록 구성될 수도 있다.
외부 접속용 패드(16)는 후술되는 접속 도체(22)와 전기적으로 연결되기 위해 구비되며, 접속 도체(22)를 통해 외부 접속 단자(28)와 연결된다.
본 실시예에 따른 기판(10)은 다수의 개별 모듈을 동시에 제조하기 위해 동일한 실장 영역이 다수개 반복적으로 배치된 기판일 수 있으며, 구체적으로 넓은 면적을 갖는 사각 형상이거나 긴 스트립(strip) 형태의 기판일 수 있다. 이 경우, 다수의 개별 모듈 실장 영역별로 전자 소자 모듈이 제조될 수 있다.
몰드부(30)는 기판(10)의 상면에 형성되는 제1 몰드부(31)와, 기판(10)의 하면에 형성되는 제2 몰드부(35)를 포함할 수 있다.
몰드부(30)는 기판(10)의 양면에 실장된 전자 소자들(1)을 밀봉한다. 또한 기판(10)에 실장된 전자 소자들(1) 사이에 충진됨으로써, 전자 소자들(1) 상호 간의 전기적인 단락이 발생되는 것을 방지하고, 전자 소자들(1)의 외부를 둘러싸며 전자 소자(1)를 기판 상에 고정시켜 외부의 충격으로부터 전자 소자들(1)을 안전하게 보호한다.
이러한 몰드부(30)는 EMC(Epoxy Molding Compound)와 같이 에폭시 등의 수지재를 포함하는 절연성의 재료로 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 제1 몰드부(31)는 기판(10)의 일면 전체를 덮는 형태로 형성된다. 또한 본 실시예에서는 모든 전자 소자들(1)이 제1 몰드부(31)의 내부에 매립되는 경우를 예로 들고 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 몰드부(31)의 내부에 매립되는 전자 소자들(1) 중 적어도 하나는 일부가 제1 몰드부(31)의 외부로 노출되도록 구성하는 등 다양한 응용이 가능하다.
제2 몰드부(35)는, 기판(10)의 하면에서 접속 도체(22)와 전자 소자들(1)을 매립하는 형태로 형성될 수 있다.
제2 몰드부(35)는 제1 몰드부(31)와 마찬가지로 전자 소자들(1)을 모두 매립하는 형태로 형성될 수 있으나, 필요에 따라 전자 소자들(1)의 일부가 외부로 노출되는 형태로 형성될 수도 있다.
또한 본 실시예에 따른 몰드부(30)에는 적어도 하나의 비아 홀(도 6g의 37)을 구비하며, 이러한 비아 홀(37)의 내부에는 접속 도체(22)가 배치된다.
접속 도체(22)는 기판(10)의 적어도 어느 한 면에 접하는 형태로 배치되며, 일단은 기판(10)과 접합되고 타단은 몰드부(30)의 외부로 노출될 수 있다. 즉, 접속 도체(22)는 몰드부(30)를 관통하는 형태로 몰드부(30) 내에 형성될 수 있다.
접속 도체(22)는 도전성 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어 구리나, 금, 은, 알루미늄 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 접속 도체(22)는 원통 형상의 기둥(post) 형태로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 접속 도체(22)의 양단은 서로 면적이 다르도록 형성될 수도 있다. 예를 들어 일단으로 갈수록 접속 도체(22)의 수평 단면적이 작아지는 원추 형태로 형성하는 것도 가능하다.
접속 도체(22)의 타단에는 외부 접속 단자(28)가 접합될 수 있다. 외부 접속 단자(28)는 전자 소자 모듈(100)과, 전자 소자 모듈(100)이 실장되는 메인 기판(도 1의 MB)을 전기적, 물리적으로 연결한다. 이러한 외부 접속 단자(28)는 범프 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 솔더 볼 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 접속 도체(22)가 제2 몰드부(35) 내에 형성되는 경우를 예로 들고 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 제1 몰드부(35) 내에 형성하는 것도 가능하다.
본 실시예에 따른 더미 접합부(40)는 외부 접속 단자(28)의 형상과 유사한 단자의 형태(이하, 더미 단자)의 형태로 형성된다.
더미 단자(40)는 적어도 하나가 몰드부(30)의 외부면에 형성될 수 있다.
더미 단자(40)는 전자 소자 모듈(100)과 메인 기판(MB)과의 결합력을 높이기 위해 구비된다. 보다 구체적으로, 더미 단자(40)는 전자 소자 모듈(100)이 메인 기판에 실장될 때, 외부 접속 단자들(28)과 함께 메인 기판(MB)에 접합되어 전자 소자 모듈(100)과 메인 기판(MB) 사이에서 접합 부재의 기능을 수행한다.
본 실시예에 따른 더미 단자(40)는 외부 접속 단자(28)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 외부 접속 단자(28)를 형성하는 과정에서 함께 형성될 수 있다. 또한 외부 접속 단자(28)와 유사하거나 동일한 크기로 형성될 수 있다.
그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 더미 단자(40)는 외부 접속 단자(28)보다 크거나 작게 형성될 수 있으며, 외부 접속 단자(28)와 별도로 형성하는 것도 가능하다.
한편, 더미 단자(40)는 외부 접속 단자(28)와 동일한 재질로 형성되는 경우, 메인 기판(MB)에는 더미 단자(40)가 접합될 수 있는 도전성 패드(P)가 구비될 수 있다.
더미 단자(40)는 외부 접속 단자들(28)이 형성되지 않은 영역에 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 외부 접속 단자들(28)이 제2 몰드부(35)의 하면 가장자리 측에 배치된다. 따라서 더미 단자(40)는 제2 몰드부(35)의 중심에 배치될 수 있다.
그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 반대로 외부 접속 단자들(28)을 제2 몰드부(35)의 하부면 중심에 배치하고 더미 단자(40)를 제2 몰드부(35)의 둘레를 따라 배치하는 것도 가능하다.
한편, 더미 단자(40)가 제2 몰드부(35)의 하부면에 견고하게 부착될 수 있도록, 더미 단자(40)가 부착되는 제2 몰드부(35)의 하부면에는 도 4에 도시된 바와 같이 결합 홈(36)이 형성될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 결합 홈을 개략적으로 도시한 평면도로, 도 5a는 도 4에 도시된 결합 홈의 평면을 도시하였고, 도 5b는 다른 실시예에 따른 결합 홈을 도시하였다.
먼저 도 5a를 참조하면, 본 실시예에 따른 결합 홈(36)은 제2 몰드부(35)의 하부면에 형성되며, 동심을 갖는 다수의 원의 형상으로 형성된다.
이러한 결합 홈(36)에는 더미 단자(40) 형성 시 더미 단자(40)를 형성하는 용융된 물질(예컨대 솔더 등)이 유입된다.
따라서 결합 홈(36)에 의해 더미 단자(40)는 제2 몰드부(35)와의 접합 면적이 확장된다. 또한 결합 홈(36)의 형상으로 인하여 더미 단자(40)는 일부가 제2 몰드부(35)의 내부에 삽입되는 형태로 부착된다. 따라서 더미 단자(40)와 제2 몰드부(35)와 접합력을 높일 수 있다.
또한 도 5b를 참조하면, 본 실시예에 따른 결합 홈(36)은 더미 단자의 직경과 대응하는 크기의 홈으로 형성되며, 내부에 다수의 돌기들(36a)이 배치될 수 있다. 돌기들(36a)에 의해 더미 단자(40)와의 접합 면적이 확장될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 결합 홈(36)은 더미 단자(40)가 제2 몰드부(35)에 견고하게 부착될 수만 있다면 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
이상과 같이 구성되는 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈은 기판의 양면에 전자 소자들이 실장된다. 또한 기판의 하부면에 배치되는 접속 도체에 의해 기판과 외부 접속 단자가 전기적으로 연결된다.
이에 따라, 하나의 기판에 다수의 전자 소자들을 실장할 수 있으므로 소자의 집적도를 높일 수 있다.
또한 양면 몰드 구조에서 더미 단자가 몰드부의 외부면에 형성되어 메인 기판과 접합되므로, 메인 기판과의 결합력을 높일 수 있다. 따라서 메인 기판이나 전자 소자 모듈에 외력이 가해지는 경우에 쉽게 파손되거나 전기적인 연결이 끊어지는 것을 억제할 수 있다.
다음으로, 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 제조 방법을 설명하기로 한다.
도 6 내지 도 13은 도 1에 도시된 전자 소자 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
이를 참조하면, 먼저 도 6에 도시된 바와 같이 기판(10)을 준비하는 단계가 수행된다. 전술한 바와 같이 기판(10)은 다층 기판일 수 있으며, 양면에 실장용 전극(13)이 형성될 수 있다. 또한 하부면에는 외부 접속용 패드(16)가 형성될 수 있다.
이어서, 도 7에 도시된 바와 같이 기판(10)의 일면 즉 상면에 전자 소자(1)를 실장하는 단계가 수행된다. 본 단계는 기판(10)의 일면에 형성된 실장용 전극(13) 상에 스크린 프린팅 방식 등을 통해 솔더 페이스트(solder paste)를 인쇄하고, 그 위에 전자 소자들(1)을 안착시킨 후, 열을 가하여 솔더 페이스트를 경화시키는 과정을 통해 수행될 수 있다.
그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 전자 소자(1) 기판(10)의 일면에 안착한 후, 본딩 와이어(2)를 이용하여 기판에 형성된 실장용 전극(13)과 전자 소자(1)의 전극을 전기적으로 연결하는 과정을 통해 수행 될 수도 있다.
이어서 기판(10)의 일면에 제1 몰드부(31)를 형성하는 단계가 수행된다. 본 단계는 도 8에 도시된 바와 같이 먼저 금형(90) 내에 전자 소자(1)가 실장된 기판(10)을 배치하는 단계가 수행된다.
이어서 금형(90) 내부에 성형수지를 주입하여 제1 몰드부(31)를 형성한다. 이에 도 9에 도시된 바와 같이, 기판(10)의 일면 즉 상면에 실장된 전자 소자들(1)은 제1 몰드부(31)에 의해 외부로부터 보호될 수 있다.
이어서 도 10에 도시된 바와 같이, 기판(10)의 하부면 상에 전자 소자들(1)을 실장하는 단계가 수행된다. 본 단계는 실장용 전극(13) 상에 스크린 프린팅 방식 등을 통해 솔더 페이스트(solder paste)를 인쇄하고, 그 위에 전자 소자들(1)을 안착시킨 후, 열을 가하여 솔더 페이스트를 경화시키는 과정을 통해 수행될 수 있다.
다음으로, 도 11에 도시된 바와 같이 기판(10)의 하부에 제2 몰드부(35)를 형성하는 단계가 수행된다. 본 단계는 도 8에 도시된 경우와 마찬가지로, 금형(90)내에 기판(10)을 배치한 후, 금형(90) 내부에 성형수지를 주입함에 따라 수행될 수 있다.
이어서, 도 12에 도시된 바와 같이 제2 몰드부(35)에 비아 홀(37)을 형성한다. 비아 홀(37)은 레이저 드릴(Laser drill) 방식을 통해 형성될 수 있다.
비아 홀(37)은 기판(10)의 외부 접속용 패드(16)와 대응하는 위치에 형성될 수 있으며, 전체적으로 원통 형태로 형성될 수 있다.
또한, 본 단계에서 후술되는 더미 단자(40)를 형성하기 위한 결합 홈(36)을 형성할 수 있다.
결합 홈(36)은 더미 단자들(40)이 형성되는 위치에 각각 형성되며, 레이저를 통해 부분적으로 함몰된 홈의 형태로 형성될 수 있다. 그러나 필요에 따라 돌기가 돌출되는 형태로 형성하는 것도 가능하다.
따라서 본 실시예에 따른 제조 방법은 레이저를 이용하여 비아 홀(37)을 형성하고, 동시에 제2 몰드부(35)의 외부면 중 더미 단자(40)가 형성될 위치에도 레이저를 조사하여 다수의 결합 홈(36)을 형성한다.
이어서 도 13에 도시된 바와 같이, 접속 도체(22)를 형성한다.
접속 도체(22)는 도전성 페이스트를 비아 홀(도 12의 37)에 채운 후, 이를 용융 및 경화시켜 형성할 수 있다. 또한 도금 공정을 통해 형성하는 것도 가능하다.
이어서 제2 몰드부(35)의 하부면에 마스크(50)를 형성한다. 먼저 도 14에 도시된 바와 같이 제2 몰드부(35)의 하부면에 포토 레지스트(50a, Photo resist)를 도포한다. 그리고 도 15에 도시된 바와 같이, 포토 레지스트 중 결합 홈(36)에 대응하는 부분만을 제거하여 마스크(50)를 완성한다.
이어서, 도 16에 도시된 바와 같이 기저층(52, Under Bump Metallization: UBM)을 형성한다. 여기서 기저층(52)은 크롬이나 구리, 또는 이들의 합금 재질로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 기저층(52)은 결합 홈(36)의 내부를 포함한 제2 몰드부(35)의 하부면 전체에 형성될 수 있다.
이어서, 도 17에 도시된 바와 같이 결합 홈(36) 내부의 기저층(52)은 유지하고, 제2 몰드부(35)의 하부면에 형성된 기저층(52)은 제거한다. 이에, 기저층(52)은 결합 홈(36)의 내부에만 남겨지게 된다. 한편 이 과정에서 마스크(50)도 함께 제거될 수 있다.
본 단계는 습식 에칭을 통해 수행될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 건식 에칭을 이용하거나 제2 몰드부(35)의 하부면을 연마하는 등 다양한 방법이 이용될 수 있다.
이어서 도 18에 도시된 바와 같이, 외부 접속 단자(28)와 더미 단자(40)를 형성한다.
본 단계는 접속 도체(22)의 끝단과 결합 홈(36) 상에 솔더 페이스트를 도포하고, 이를 용융 및 경화시키는 공정들을 통해 수행될 수 있다.
이에 따라 외부 접속 단자들(28)은 접속 도체(22)의 끝단에 각각 접합되고, 더미 단자들(40)은 결합 홈들(36)에 형성된 기저층(52) 상에 각각 접합되어 도 1에 도시된 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(100)을 완성하게 된다.
여기서 외부 접속 단자(28)나 더미 단자(40)는 범프나 솔더 볼 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명은 상기한 제조 방법에 한정되지 않는다. 예를 들어 도 10에 도시된 단계 이후, 별도로 제조된 금속 기둥 형태의 접속 도체(22)를 외부 접속용 전극(16)에 실장한 후, 제2 몰드부(35)를 형성하고, 제2 몰드부(35)에 결합 홈(36)을 형성하여 도 13에 도시된 구조를 완성하는 것도 가능하다.
이상과 같은 단계들을 통해 제조되는 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(100)은 기판(10)의 양면에 전자 소자들(1)이 실장되고, 몰드부(30)에 의해 전자 소자들(1)이 모두 봉지된다. 따라서 하나의 전자 소자 모듈(100) 내에 많은 소자들을 실장하면서도 이들을 외부로부터 용이하게 보호할 수 있다.
또한 더미 단자들을 통해 메인 기판과의 결합력을 확보하므로, 메인 기판이나 전자 소자 모듈에 외력이 가해지더라도 쉽게 파손되거나 전기적인 연결이 끊어지는 것을 최소화할 수 있다.
또한 외부 접속 단자(28)를 형성하기 위해 솔더 페이스트를 도포하고, 용융 및 경화시키는 과정에서 일괄적으로 더미 단자(40)들도 함께 형성할 수 있으므로, 제조가 용이하다.
한편, 본 실시예에서는 제1 몰드부(31)를 먼저 형성한 후 제2 몰드부(35)를 형성하는 경우를 예로 들었으나, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 제2 몰드부(35)를 먼저 형성하거나, 제1, 제2 몰드부(31, 35)를 함께 형성하는 등 다양한 변형이 가능하다.
도 19a 및 도 19b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저 도 19a를 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(200)은 더미 접합부인 더미 단자(40)가 외부 접속 단자(28)의 재질과 동일한 재질이 아닌, 상이한 재질로 형성된다.
보다 구체적으로, 더미 단자(40)는 금속 재질이 아닌, 수지 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어 더미 단자(40)는 열가소성 수지로 형성될 수 있다.
이 경우, 전자 소자 모듈(200)을 메인 기판(MB)에 실장하는 리플로우(reflow) 공정에서 더미 단자(40)는 열에 의해 용융된 후 다시 경화되면서 메인 기판(MB)에 접착되어 메인 기판(MB)과 전자 소자 모듈(200)을 상호 접합할 수 있다.
또한 전술한 실시예의 경우, 더미 단자(40)가 도전성 페이스트로 형성되므로, 메인 기판에는 더미 단자(40)가 접합될 수 있는 도전성 패드(P)가 구비되어야 한다.
그러나 본 실시예의 경우, 수지 재질로 더미 단자(40)가 형성되므로 더미 단자(40)가 접합되는 부분에는 도전성 패드(P)가 필요치 않다. 따라서 메인 기판에 부가적인 도전성 패드를 형성할 필요 없다는 이점이 있다.
이러한 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(200)은 도 13에 도시된 단계에서 접속 도체(22)의 끝단에만 도전성 페이스트를 도포한 후, 용융 및 경화시켜 도 19b에 도시된 바와 같이 외부 접속 단자(28)를 형성한다.
이후, 결합 홈(36)에 열가소성 접착제를 도포하여 도 19a에 도시된 바와 같이 더미 단자(40)를 형성함으로써 완성될 수 있다.
따라서 제조에 있어서도 매우 용이하다는 이점이 있다.
도 20a 및 도 20b는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 저면도이다.
도 20a에 도시된 전자 소자 모듈(300)과 도 20b에 도시된 전자 소자 모듈(400)은 전술한 더미 접합부(40)가 솔더 범프 형태가 아닌, 넓은 면적을 갖는 패드 형태(이하, 더미 패드)로 형성된다.
더미 패드(40)는 도전성 재질 또는 열가소성 재질로 형성될 수 있으며, 전술한 실시예에 따른 더미 단자들과 동일하게 기능할 수 있다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 저면도이다.
본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(500)은 도전성 재질로 더미 단자(40)가 형성된다.
그리고 적어도 하나의 더미 단자(40)와 적어도 하나의 외부 접속 단자(28)를 전기적으로 연결하는 보조 패턴(38)을 구비한다.
보조 패턴(38)은 더미 단자(40)가 형성된 제2 몰드부(35)의 하부면에 형성될 수 있으며, 외부 접속 단자들(28)과 더미 단자들(40) 사이의 공간을 통해 형성될 수 있다.
보조 패턴(38)은 전술한 기저층(52)에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 15 내지 도 17에 도시된 기저층(52)을 형성하는 과정에서, 제2 몰드부(35)의 하부면에 형성된 기저층(52)을 제거할 때, 기저층(52)을 모두 제거하지 않고 보조 패턴(38)에 대응하는 부분을 남겨두고 제거함으로써 형성될 수 있다.
따라서 보조 패턴(38)은 실질적으로 접속 도체(도 1의 22)와 더미 단자(40)의 기저층(52)을 전기적으로 연결하게 된다.
보조 패턴(38)이 형성됨에 따라, 적어도 하나의 접속 도체(22)는 적어도 하나의 더미 단자(40)와 전기적으로 연결된다. 따라서 어느 하나의 외부 접속 단자(28)가 파손되는 경우, 해당 외부 접속 단자가 접합된 접속 도체(22)는 보조 패턴(38)을 통해 전기적으로 연결되어 있는 더미 단자(40)를 통해 메인 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100, 200, 300, 400, 500: 전자 소자 모듈
1: 전자 소자
10: 기판
11: 비아 홀
20: 접속 도체
28: 외부 접속 단자
30: 몰드부
31: 제1 몰드부
35: 제2 몰드부
36: 결합 홈
40: 더미 접합부, 더미 단자, 더미 패드

Claims (19)

  1. 적어도 하나의 전자 소자가 실장된 기판;
    상기 전자 소자를 봉지하는 몰드부;
    상기 몰드부의 일면에 배치되는 다수의 외부 접속 단자; 및
    상기 몰드부의 일면에서 상기 외부 접속 단자와 이격 배치되며, 상기 기판이 메인 기판에 실장될 때 상기 메인 기판에 접합되는 적어도 하나의 더미 접합부;
    를 포함하며,
    상기 몰드부는,
    상기 더미 접합부가 접합되는 위치에 형성되어 상기 더미 접합부와의 접합 면적을 확장하는 적어도 하나의 결합 홈을 구비하는 전자 소자 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몰드부를 관통하도록 배치되어 일단이 상기 기판에 접합되고 타단에 상기 외부 접속 단자가 접합되는 적어도 하나의 접속 도체를 더 포함하는 전자 소자 모듈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 더미 접합부는,
    상기 외부 접속 단자와 동일한 재질로 형성되는 전자 소자 모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 더미 접합부는,
    열가소성 수지 재질로 형성되는 전자 소자 모듈.
  5. 제1항에 있어서, 상기 더미 접합부는,
    상기 외부 접속 단자와 유사한 형상으로 형성되는 전자 소자 모듈.
  6. 제1항에 있어서, 상기 더미 접합부는,
    상기 패드 형태로 형성되는 전자 소자 모듈.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 결합 홈은,
    내부에 적어도 하나의 돌기가 형성되는 전자 소자 모듈.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 몰드부의 일면에 형성되며, 적어도 하나의 상기 더미 접합부와 적어도 하나의 상기 접속 도체를 전기적으로 연결하는 보조 패턴을 더 포함하는 전자 소자 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 외부 접속 단자는 상기 몰드부 일면의 가장 자리를 따라 배치되고, 상기 더미 접합부는 상기 몰드부 일면의 중심에 배치되는 전자 소자 모듈.
  11. 제1항에 있어서, 상기 몰드부는,
    상기 기판의 양면에 형성되는 전자 소자 모듈.
  12. 적어도 하나의 전자 소자가 실장된 기판을 준비하는 단계;
    상기 전자 소자를 봉지하여 몰드부를 형성하는 단계; 및
    상기 몰드부의 일면에 적어도 하나의 외부 접속 단자와 적어도 하나의 더미 접합부를 형성하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 외부 접속 단자와 적어도 하나의 더미 접합부를 형성하는 단계는,
    상기 몰드부의 일면 중, 상기 더미 접합부가 형성될 위치에 적어도 하나의 결합 홈을 형성하는 단계; 및
    상기 결합 홈에 상기 더미 접합부를 부착하는 단계;
    를 포함하는 전자 소자 모듈 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 몰드부를 관통하는 접속 도체를 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 외부 접속 단자는 상기 접속 도체에 접합되는 전자 소자 모듈 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 외부 접속 단자와 적어도 하나의 더미 접합부를 형성하는 단계는,
    상기 몰드부의 일면 중, 상기 외부 접속 단자가 형성될 위치와 상기 더미 접합부가 형성될 위치에 솔더 페이스트를 도포하는 단계; 및
    상기 솔더 페이스트를 용융 및 경화시키는 단계;
    를 포함하는 전자 소자 모듈 제조 방법.
  15. 삭제
  16. 제12항에 있어서, 상기 더미 접합부를 부착하는 단계는,
    열가소성 접착제를 상기 결합 홈에 도포하는 단계를 포함하는 전자 소자 모듈 제조 방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 결합 홈을 형성하는 단계 이후,
    상기 결합 홈 내에 기저층을 형성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 더미 접합부는 상기 기저층 상에 부착되는 전자 소자 모듈 제조 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 몰드부의 일면에 적어도 하나의 상기 더미 접합부와 적어도 하나의 상기 접속 도체를 전기적으로 연결하는 보조 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 전자 소자 모듈 제조 방법.
  19. 제12항에 있어서, 상기 몰드부를 형성하는 단계는,
    상기 기판의 양면에 각각 몰드부를 형성하는 단계인 전자 소자 모듈 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004063761A (ja) * 2002-07-29 2004-02-26 Nec Electronics Corp 半導体装置
KR100594248B1 (ko) * 2003-03-12 2006-06-30 삼성전자주식회사 반도체 모듈의 몰딩에 관한 제조 방법 및 이에 사용되는인쇄회로기판

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