KR102256023B1

KR102256023B1 - 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지

Info

Publication number: KR102256023B1
Application number: KR1020200036910A
Authority: KR
Inventors: 박종철
Original assignee: 모아컴코리아주식회사
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2021-05-25

Abstract

제1 유전체 기판, 상기 제1 유전체 기판 상에 결합하는 제2 유전체 기판 및 상기 제2 유전체 기판을 덮는 금속판을 포함하는 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지가 개시된다. 본 발명에서, 상기 제2 유전체 기판과 결합하는 상기 제1 유전체 기판의 제1면에는 입출력전극 및 공진기로 작용하는 도전패턴이 형성되어 있고, 상기 제1 유전체 기판의 제2면에는 도전막이 형성되어 있다. 상기 제1 유전체 기판의 상기 도전패턴에 대응하는 상기 제2 유전체 기판의 영역에는 상기 제2 유전체 기판의 상기 제1면으로부터 상기 제2면까지 관통하는 개구가 형성되어 있고, 상기 제2 유전체 기판의 제2면에는 도전막이 형성되어 있다. 상기 제2 유전체 기판의 상기 개구는 상기 제2 유전체 기판의 상기 제2면에서 상기 금속판에 의하여 덮여져 있다. 본 발명에 따른 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지는 소자의 소형화가 가능할 뿐만 아니라 부가적 회로 구성요소를 설치하는 튜닝을 용이하게 수행할 수 있으며 제조가 용이하다.

Description

다층 스트립선로 유전체 기판 패키지{Multilayer Stripline Dielectric Substate Package}

본 발명은 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 소자의 소형화가 가능할 뿐만 아니라 부가적 회로 구성요소를 설치하는 튜닝을 용이하게 수행할 수 있으며 제조가 용이한 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지에 관한 것이다.

일반적으로 고주파 필터와 같은 부품의 소형화를 위하여 단층형 마이크로스트립 구조가 채용된다. 그러나, 이러한 단층형 마이크로스트립 구조의 유전체 기판에서는 유전체의 유효 유전율이 작기 때문에 소형화의 한계가 있을 뿐만 아니라 손실이 커진다는 단점이 있다.

이러한 단점을 극복하기 위한 구조로서 다층형 스트립라인 구조가 제안되어 왔다. 다층형 스트립라인 구조는 마이크로스트립 구조보다 유효 유전율이 높고 우수한 품질계수를 가지기 때문에 유용하다. 그러나, 이러한 다층형 스트립라인 구조는 필터와 같은 부품을 만든 후에 튜닝을 용이하게 수행할 수 없다는 단점이 있고, 다층형 기판을 저온 동시소성 세라믹 기술을 이용하여 제조하는 경우에는 기판의 제조공정이 복잡하다는 단점이 있다. 한편, 복수의 기판을 접착제를 이용하여 결합함으로써 다층형 스트립라인 구조를 제조하는 경우에는 그 제조공정은 용이하지만, 접착제로 인하여 유전 손실이 발생하여 전기적 성능이 저하되는 문제가 있다.

특허등록 제10-0258661호(2000. 03. 14. 등록) 특허등록 제10-0287646호(2001. 01. 30. 등록) 특허등록 제10-0354409호(2002. 09. 13. 등록) 특허등록 제10-0598446호(2006. 07. 03. 등록) 특허등록 제10-0764604호(2007. 10. 01. 등록)

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출되었다. 따라서, 본 발명의 목적은 소자의 소형화가 가능할 뿐만 아니라 부가적 회로 구성요소를 설치하는 튜닝을 용이하게 수행할 수 있으며 제조가 용이한 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지는 제1 유전체 기판, 상기 제1 유전체 기판 상에 결합하는 제2 유전체 기판 및 상기 제2 유전체 기판을 덮는 금속판을 포함한다.

본 발명에서, 상기 제2 유전체 기판과 결합하는 상기 제1 유전체 기판의 제1면에는 입출력전극 및 공진기로 작용하는 도전패턴이 형성되어 있고, 상기 제1 유전체 기판의 제2면에는 도전막이 형성되어 있으며, 상기 제1 유전체 기판의 상기 도전패턴에 대응하는 상기 제2 유전체 기판의 영역에는 상기 제2 유전체 기판의 상기 제1면으로부터 상기 제2면까지 관통하는 개구가 형성되어 있고, 상기 제2 유전체 기판의 제2면에는 도전막이 형성되어 있으며, 상기 제2 유전체 기판의 상기 개구는 상기 제2 유전체 기판의 상기 제2면에서 상기 금속판에 의하여 덮여져 있다.

상기 개구는 그것이 상기 금속판에 의하여 덮여지기 전에 상기 제1 유전체 기판의 상기 제1면에 부가적 회로 구성요소를 설치하는 튜닝을 수행하기 위한 것이다.

상기 입출력 전극 및 도전패턴에 해당하는 영역의 둘레에 해당하는 상기 제1 및 제2 유전체 기판에는 상기 제1 및 제2 유전체 기판을 동시에 관통하여 복수개의 비아홀이 형성되어 있고, 상기 제1 및 제2 유전체 기판의 상기 제1면들에는 상기 비아홀이 형성되어 있는 영역에서 도전막이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 제1 유전체 기판과 결합하는 상기 제2 유전체 기판의 제1면에서 상기 제1 유전체 기판의 상기 입출력 전극 및 전도성 패턴에 대응하는 영역에는 유전체 부분이 노출되어 있을 수 있다.

상기 제2 유전체 기판의 면적은 상기 제1 유전체 기판의 면적보다 작아서 상기 제1 유전체 기판에 형성된 상기 입출력 전극의 일부가 노출될 수 있다.

상기 제2 유전체 기판의 가로 및 세로 크기는 상기 제1 유전체 기판의 것들보다 작아서 상기 제2 유전체 기판이 상기 제1 유전체 기판과 결합할 때 상기 제1 유전체 기판의 테두리부가 노출되며, 상기 제1 유전체 기판과 상기 제2 유전체 기판은 상기 제1 유전체 기판의 상기 제1면에 접촉하는 상기 제2 유전체 기판의 모서리들에 공급되는 솔더크림에 의한 솔더링으로 결합될 수 있다.

본 발명에 따른 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지는 소자의 소형화가 가능할 뿐만 아니라 부가적 회로 구성요소를 설치하는 튜닝을 용이하게 수행할 수 있으며 제조가 용이하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지에 대한 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지의 결합 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지에 대한 분해사시도이다.
도 4는 도 3의 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지의 결합 사시도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예를 설명한다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지(10)는 제1 유전체 기판(100), 제2 유전체 기판(200) 및 금속판(300)을 포함한다.

제1 유전체 기판(100)의 제1면(101)에는 한 쌍의 입출력전극(110) 및 공진기로 작용하는 하나 이상의 공진기 도전패턴(120)이 형성되어 있다. 이때, 제1면(101)은 제2 유전체 기판(200)과 접촉하는 제1 유전체 기판(100)의 면을 의미한다. 도 1은 입출력전극(110) 및 공진기 도전패턴(120)에 관한 하나의 예시를 도시하고 있지만, 본 발명은 도 1에 도시된 회로 패턴 외에도 다양한 회로 패턴을 포함할 수 있다.

제1 유전체 기판(100)의 제1면(101)에서, 입출력전극(110) 및 공진기 도전패턴(120)이 분포된 영역의 둘레에 해당하는 영역에는 도전막(130)이 형성되어 있다. 도전막(130)에는 제1 유전체 기판(100)의 제1면(101)으로부터 제2면(102)까지 관통하여 복수개의 비아홀(150)이 형성되어 있다. 비아홀(150)의 내면에는 도전막이 형성되어 있다. 비아홀(150)은 그것들의 직경 및 그것들 간의 간격이 충분히 작아서 공진 주파수의 전자파가 누설되는 것을 방지하는 역할을 한다. 제1 유전체 기판(100)의 제1면에는 입출력전극(110), 공진기 도전패턴(120) 및 도전막(130) 간을 격리하기 위하여 유전체 노출부분(140)이 형성되어 있다.

제1 유전체 기판(100)의 제2면(102)에는 도전막(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 제2면(102)은 제1면(101)에 대향하는 면이다.

제2 유전체 기판(200)은 개구(210)를 가진다. 개구(210)는 제1 유전체 기판(100)의 공진기 도전패턴(120)에 대응하는 제2 유전체 기판(200)의 영역에 형성되는 것으로서, 제2 유전체 기판(200)의 제1면(201)으로부터 제2면(202)까지 관통하여 형성된다. 이때, 제1면(201)은 제1 유전체 기판(100)과 접촉하는 제2 유전체 기판(200)의 면이고, 제2면(202)은 제1면에 대향하는 면이다.

제2 유전체 기판(200)의 제1면(201)에는 제1 유전체 기판(100)의 도전막(130) 및 비아홀(150)에 대응하는 영역에 도전막(220) 및 비아홀(240)이 형성되어 있다. 제2 유전체 기판(200)의 제1면(201)에는 개구(210)와 도전막(220) 사이에 유전체 노출부분(230)이 형성될 수 있다. 제2 유전체 기판(200)의 제2면(202)에는 전체적으로 도전막(220)이 형성되어 있다.

제1 유전체 기판(100)의 제1면(101)과 제2 유전체 기판(200)의 제1면(201)은 부분적으로 결합한다. 이때, 그 결합은 제2 유전체 기판(200)의 제1면(201)의 모서리들에 공급되는 솔더크림에 의한 솔더링으로 이루어질 수 있다. 이때, 솔더크림은 제1 유전체 기판(100)의 제1면(101) 중에 대응하는 부분에도 공급된다면 솔더링이 더욱 완벽하게 이루어질 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제2 유전체 기판(200)의 면적이 제1 유전체 기판(100)의 면적보다 작아서 제1 유전체 기판(100)의 제1면(101)에 형성된 입출력전극(110)의 일부가 노출될 수 있다. 특히, 제2 유전체 기판(200)의 가로 및 세로 크기가 제1 유전체 기판(100)의 것들보다 작아서 제2 유전체 기판(200)이 제1 유전체 기판(100)과 결합할 때 제1 유전체 기판(100)의 제1면(101)의 테두리부가 노출될 수 있다. 즉 제1 유전체 기판(100)의 제1면(101)에 형성된 도전막(130) 영역의 일부가 노출될 수 있다. 이때, 제1 유전체 기판(100)과 제2 유전체 기판(200)의 결합은 제1 유전체 기판(100)의 제1면(101)에 제2 유전체 기판(200)을 올려놓은 상태에서 제2 유전체 기판(200)의 모서리들에 솔더크림을 공급하고 솔더링을 수행함으로써 이루어질 수 있다. 한편, 제1 유전체 기판(100)에 대한 제2 유전체 기판(200)의 결합을 더욱 강력하게 하기 위하여, 제2 유전체 기판(200)의 테두리부에 구멍을 뚫은 후에 그러한 구멍에서 제1 유전체 기판(100)과 접촉하는 제2 유전체 기판(200)의 모서리에 솔더크림을 공급하고 솔더링을 수행할 수 있다.

다음으로, 제2 유전체 기판(200)의 개구(210)는 제2 유전체 기판(200)의 제2면(202)에서 금속판(300)에 의하여 덮여짐으로써 본 발명의 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지(10)가 구성된다. 이때, 금속판(300)과 제2 유전체 기판(200)의 결합은 솔더링에 의하여 이루어질 수 있다.

제2 유전체 기판(200)의 개구(210)가 금속판(300)에 의하여 덮여지기 전에 제1 유전체 기판(100) 및 제2 유전체 기판(200)에 의하여 형성되는 회로에 대한 성능 테스트를 수행할 수 있으며, 필요에 따라 제1 유전체 기판(100)의 제1면(101)에 부가적 회로 구성요소를 설치하는 튜닝을 수행할 수 있다. 이때 부가적 회로 구성요소는 저항, 인덕터 및 캐패시터와 같은 집중 정수소자이거나 그 밖의 다른 회로 구성요소일 수 있다. 또한 필요하다면, 제1 유전체 기판(100)에 형성된 공진기 도전패턴(120)에 대한 튜닝이 실시될 수도 있다.

상기한 구성에 의하면, 본 발명의 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지는 소자의 소형화를 이룰 수 있을 뿐만 아니라 부가적 회로 구성요소를 설치하는 튜닝을 용이하게 수행할 수 있으며 제조가 용이하다.

다음으로, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예를 설명한다. 아래에서는 제1 실시예와 비교하여 상이한 구성을 중심으로 설명한다. 따라서, 설명이 없는 부분은 제1 실시예와 동일한 것으로 이해할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지(20)는 제1 유전체 기판(100), 제2 유전체 기판(200) 및 금속판(300)을 포함한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지(20)에서, 제1 유전체 기판(100)의 구성은 제1 실시예에서 설명한 바와 동일하지만, 제2 유전체 기판(200)의 구성은 제1 실시예의 것으로부터 약간 변형된다.

구체적으로, 제2 실시예에서, 제2 유전체 기판(200)은 서로 분리되는 2개의 유전체 기판(200-1 및 200-2)으로 이루어진다. 2개의 유전체 기판(200-1 및 200-2)는 서로 분리되어 배치되고, 그것들 사이에 형성된 공간은 개구(210)로 작용한다. 서로 분리되는 2개의 유전체 기판(200-1 및 200-2)의 제1면 및 제2면에는 금속막(220)이 형성되어 있고, 또한 금속막(220) 영역 내에는 복수개의 비아홀(240)이 형성되어 있다. 2개의 유전체 기판(200-1 및 200-2)에는 유전체 노출부분(230)이 형성되어 있지 않다.

2개의 유전체 기판(200-1 및 200-2)은 각각 제1 유전체 기판(100)의 제1면(101)에 형성된 도전막(130) 상에 놓인다. 도 4에는 2개의 유전체 기판(200-1 및 200-2)의 3개의 모서리가 제1 유전체 기판(100)의 대응 모서리들과 일치되게 배치되는 예가 도시되어 있다. 이러한 배치상태에서 2개의 유전체 기판(200-1 및 200-2) 각각의 제1면 전체에 솔더크림을 공급하고 솔더링함으로써 유전체 기판들(200-1 및 200-2) 각각은 제1 유전체 기판(100)에 견고하게 결합할 수 있다.

다음으로, 금속판(300)이 2개의 유전체 기판(200-1 및 200-2) 사이에 형성된 개구(210)를 덮도록 배치된다. 금속판(300)은 솔더링에 의하여 2개의 유전체 기판(200-1 및 200-2)과 결합한다.

10,20: 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지
100: 제1 유전체 기판 110: 입출력전극
120: 공진기 도전패턴 130: 도전막
140: 유전체 노출부분 150: 비아홀
200: 제2 유전체 기판 210: 개구
220: 도전막 230: 유전체 노출부분
240: 비아홀 300: 금속판

Claims

제1 유전체 기판, 상기 제1 유전체 기판 상에 결합하는 제2 유전체 기판 및 상기 제2 유전체 기판을 덮는 금속판을 포함하고,
상기 제2 유전체 기판과 결합하는 상기 제1 유전체 기판의 제1면에는 입출력전극 및 공진기로 작용하는 도전패턴이 형성되어 있고, 상기 제1 유전체 기판의 제2면에는 도전막이 형성되어 있으며,
상기 제1 유전체 기판의 상기 도전패턴에 대응하는 상기 제2 유전체 기판의 영역에는 상기 제2 유전체 기판의 제1면으로부터 제2면까지 관통하는 개구가 형성되어 있고, 상기 제2 유전체 기판의 제2면에는 도전막이 형성되어 있으며,
상기 제2 유전체 기판의 상기 개구는 상기 제2 유전체 기판의 상기 제2면에서 상기 금속판에 의하여 덮여져 있는 것을 특징으로 하는 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지.
제1항에 있어서,
상기 개구는 그것이 상기 금속판에 의하여 덮여지기 전에 상기 제1 유전체 기판의 상기 제1면에 부가적 회로 구성요소를 설치하는 튜닝을 수행하기 위한 것임을 특징으로 하는 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지.
제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입출력 전극 및 도전패턴에 해당하는 영역의 둘레에 해당하는 상기 제1 및 제2 유전체 기판에는 상기 제1 및 제2 유전체 기판을 동시에 관통하여 복수개의 비아홀이 형성되어 있고, 상기 제1 및 제2 유전체 기판의 상기 제1면들에는 상기 비아홀이 형성되어 있는 영역에서 도전막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지.
제3항에 있어서,
상기 제1 유전체 기판과 결합하는 상기 제2 유전체 기판의 제1면에는 상기 제1 유전체 기판의 상기 입출력 전극 및 전도성 패턴에 대응하는 영역에는 유전체 부분이 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지.
제4항에 있어서,
상기 제2 유전체 기판의 면적은 상기 제1 유전체 기판의 면적보다 작아서 상기 제1 유전체 기판에 형성된 상기 입출력 전극의 일부가 노출되는 것을 특징으로 하는 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지.
제5항에 있어서,
상기 제2 유전체 기판의 가로 및 세로 크기는 상기 제1 유전체 기판의 것들보다 작아서 상기 제2 유전체 기판이 상기 제1 유전체 기판과 결합할 때 상기 제1 유전체 기판의 테두리부가 노출되며,
상기 제1 유전체 기판과 상기 제2 유전체 기판은 상기 제1 유전체 기판의 상기 제1면에 접촉하는 상기 제2 유전체 기판의 모서리들에 공급되는 솔더크림에 의한 솔더링으로 결합되는 것임을 특징으로 하는 다층 스트립선로 유전체 기판 패키지.