KR102309622B1 - 커넥터 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

커넥터 및 그 제조 방법이 개시된다. 개시된 커넥터는, 적어도 하나의 보호소자를 포함하는 모듈과, 이 모듈이 매립되도록 몰드로 형성된 커넥터 프레임을 포함한다. 복수의 접속 핀은, 커넥터 프레임에 적어도 일부분이 노출되도록 마련되며, 복수의 접속 핀 중 적어도 일부와 보호소자가 전기적으로 연결된다.

Description

커넥터 및 그 제조 방법{Connector and method for manufacturing the same}
커넥터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 반도체 공정이 미세해짐에 따라 외부 정전기(ESD: Electrostatic Discharge)나 서지(Surge) 영향에 취약해지고 있다. 반도체 공정뿐만 아니라 반도체소자를 이용하는 전자 부품 및 세트 공정에서 외부 정전기 등에 의한 불량이 증가하고 있다.
기존에는 집적회로 내부에 정전기 방지용 다이오드를 내장하는 방식을 적용하였으나, 공정이 미세해짐에 따른 성능 저하 문제로, 외부에 정전기에 취약한 배선에 따로 과도 전압 방지(TVS:Transient Voltage Suppressor) 다이오드를 장착하여 외부 정전기로부터 보호하는 회로를 구성하는 방식을 사용하고 있다.
보호소자를 가지는 커넥터 및 그 제조 방법을 제공한다.
실시예에 따른 커넥터는, 적어도 하나의 보호소자를 포함하는 모듈과; 상기 모듈이 매립되도록 몰드로 형성된 커넥터 프레임과; 상기 커넥터 프레임에 적어도 일부분이 노출되도록 마련된 복수의 접속 핀;을 포함하며, 상기 복수의 접속 핀 중 적어도 일부와 상기 보호소자가 전기적으로 연결된다.
상기 접속 핀과 상기 보호소자의 전기적인 연결은 연결 와이어에 의해 일대일로 이루어질 수 있다.
상기 모듈은 복수의 보호소자를 포함하며, 상기 복수의 보호소자와 상기 복수의 접속 핀 중 적어도 일부는 일대일로 전기적으로 연결된다.
상기 모듈은 상기 복수의 접속 핀 수 이하의 복수의 보호소자를 포함하며, 상기 복수의 보호소자 중 적어도 일부와 상기 복수의 접속 핀 중 일부가 일대일로 전기적으로 연결된다.
상기 접속 핀과 상기 보호소자 사이의 전기적인 연결은 연결 와이어에 의해 이루어지며, 상기 연결 와이어는 상기 커넥터 프레임에 매립될 수 있다.
상기 보호소자는 TVS 다이오드를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 커넥터 제조 방법은, 적어도 하나의 보호소자를 포함하는 모듈과, 커넥터의 복수의 접속 핀의 구조물을 준비하는 단계와; 몰딩 공정에 의해 커넥터 프레임을 형성하여, 상기 보호소자가 상기 커넥터 프레임에 매립되고, 상기 복수의 접속 핀 각각의 적어도 일부분이 상기 커넥터 프레임에 대해 노출되도록 하는 단계;를 포함한다.
상기 접속 핀과 상기 보호소자를 연결 와이어에 의해 전기적으로 연결한 상태에서 몰딩공정에 의해 상기 보호소자가 매립되도록 커넥터 프레임을 형성할 수 있다.
상기 모듈은 복수의 보호소자를 포함하며, 상기 복수의 접속 핀 중 적어도 일부와 상기 보호소자 중 적어도 일부사이의 전기적인 연결은 연결 와이어에 의해 일대일로 이루어질 수 있다.
상기 접속 핀과 상기 보호소자 사이의 전기적인 연결은 상기 커넥터 프레임 형성 후에 선택적으로 이루어질 수 있다.
상기 모듈은 상기 복수의 접속 핀의 숫자에 대응되는 복수의 보호소자를 포함할 수 있다.
상기 보호소자는 TVS 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 모듈은 상기 복수의 접속 핀보다 작은 개수의 복수의 보호소자를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 커넥터 및 그 제조 방법에 따르면, 커넥터 프레임의 몰드 형성시, 커넥터 프레임 내에 보호소자를 포함하는 모듈이 매립되므로, 외부 정전기나 과도 전압 등에 대해 회로를 보호하는 보호소자를 별도로 장착할 필요가 없어 공간 절약이 가능하며, 회로 집적화에도 도움이 된다. 또한, 보호소자를 제작한 후의 반도체공정과 커넥터 제작 공정을 일원화 할 수 있으므로, 각각의 부품을 사용하는 경우보다 제조 단가도 낮출 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 커넥터의 개념도를 개략적으로 보여준다.
도 2는 실시예에 따른 커넥터의 단면도를 보여준다.
도 3은 다른 실시예에 따른 커넥터의 개념도를 개략적으로 보여준다.
도 4는 다른 실시예에 따른 커넥터의 단면도를 보여준다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)이나 FPC 기판 등의 전자 보드에는 복수의 전자 보드 또는 다른 단자와의 접속을 매개하는 커넥터를 포함하여, 반도체 칩을 비롯한 각종 전자 부품들이 구비된다.
정전기나 과도 전압 등에 취약한 회로 배선에 TVS 다이오드를 배치하는 것과 같이, 보호소자를 별도로 인쇄회로기판이나 FPC 기판 등의 전자 보드에 배치하는 경우, 정전기나 과도 전압 등에 취약한 전자 부품을 보호하기 위해 많은 TVS 다이오드가 필요하므로 추가적인 공간이 요구될 수 있다.
실시예에 따른 커넥터는, 이러한 보호소자를 위한 별도의 공간이 불필요하도록, 보호소자를 커넥터 프레임 몰드 내에 매립한 구조를 가진다.
도 1은 실시예에 따른 커넥터(10)의 개념도를 개략적으로 보여준다. 도 2는 실시예에 따른 커넥터(10)의 단면도를 보여준다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 커넥터(10)는, 커넥터 프레임(20)과, 복수의 접속 핀(40)과, 적어도 하나의 보호소자(31)를 포함하는 모듈(30)을 포함한다.
상기 커넥터 프레임(20)은, 상기 모듈(30)이 매립되도록 몰드로 형성될 수 있다. 이 커넥터 프레임(20)에는 적어도 일부분이 노출되도록 복수의 접속 핀(40)이 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 커넥터 프레임(20)은, 베이스부(25)와, 상기 베이스부(25)에 대해 돌출되며 상기 복수의 접속 핀(40) 각각의 적어도 일부분이 노출되게 배치되는 돌출부(21)를 가질 수 있다. 상기 베이스부(25)와 돌출부(21)는 커넥터(10)의 몸체를 이룰 수 있다. 여기서, 커넥터(10)가 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)이나 FPC 기판 등의 전자 보드에 장착되는 구조의 커넥터, 예를 들어 보드 대 보드(Board to Board)형 커넥터일 때, 상기 커넥터(10)의 베이스부(25)는 전자 보드의 기판 자체이거나, 전자 보드와 결합되는 부분일 수 있다. 상기 베이스부(25)가 전자 보드와 결합되는 부분일 때, 상기 커넥터(10)의 접속 핀(40)의 단자(41)를 전자 보드에 본딩 예컨대, 와이어 본딩이나 납땜 본딩함으로써, 커넥터(10)가 전자 보드에 고정됨과 동시에, 베이스부(25)는 전자 보드에 밀착 결합되게 된다.
상기 커넥터 프레임(20)은 예를 들어, 수지 등의 몰드 재질로, 몰딩 공정에 의해 형성될 수 있다. 상기 돌출부(21)의 내측 또는 외측에는 복수의 접속 핀(40)이 노출되게 배치될 수 있다. 도 2에서는 돌출부(21)의 외측 부분에 복수의 접속 핀(40)이 노출되게 배치되어, 상기 커넥터(10)가 수 커넥터 형태로 마련되는 경우를 예를 들어 보여준다. 이러한 수 커넥터와 결합되어 두 커넥터간의 전기적 접속을 이루는 암 커넥터는, 복수의 접속 핀이 돌출부의 내측 부분에 배치될 수 있다. 도 2에서는 실시예에 따른 커넥터(10)가 수 커넥터인 경우를 예시적으로 보여주는 것일 뿐, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따른 커넥터(10)는 암 커넥터 형태일 수도 있다.
상기 복수의 접속 핀(40)은 예를 들어, 도 2에 예시적으로 보인 바와 같이, 커넥터(10)가 수 커넥터 형태인 경우, 커넥터 프레임(20)의 돌출부(21)의 상단 및 외측면에 노출되게 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 커넥터(10)와 상호 결합되는 반대측 암 커넥터(미도시)는 상기 돌출부(21)가 삽입되는 암커넥터의 돌출부의 내측면 및 베이스의 내측 바닥면 중 적어도 어느 하나에 복수의 접속 핀이 노출되게 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 복수의 접속 핀(40)은 돌출부(21)의 상단에서만 노출되도록 마련되고 접속 핀(40)의 나머지 부분은 돌출부(21) 및 베이스부(25)에 매립되고, 단자(41)만이 나와 있도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 커넥터(10)와 상호 결합되는 반대측 암 커넥터는 베이스부의 내측 바닥면에만 복수의 접속 핀이 노출되게 형성되거나, 상기 돌출부(21)가 삽입되는 암 커넥터의 돌출부의 내측면 및 베이스부의 내측 바닥면에서 복수의 접속 핀이 노출되도록 형성될 수 있다. 또 다른 예로서, 상기 복수의 접속 핀(40)은 돌출부(21)의 외측면에서만 노출되도록 마련될 수 있다. 이 경우, 상기 커넥터(10)와 상호 결합되는 반대측 암 커넥터는 상기 돌출부(21)가 삽입되는 암 커넥터의 돌출부의 내측면에서만 복수의 접속 핀이 노출되거나, 돌출부의 내측면과 베이스부의 내측 바닥면에서 복수의 접속 핀이 노출되게 형성될 수 있다. 여기서는 도 2를 참조로, 실시예에 따른 커넥터(10)가 수 커넥터 형태인 경우를 예를 들어 설명하지만, 실시예에 따른 커넥터(10)가 암 커넥터 형태인 경우는, 도 2의 수 커넥터 형태에 대응하는 구조를 가질 수 있으며, 이러한 암 커넥터 형태에 대해서는 충분히 유추할 수 있으므로, 여기서는 그 도시 및 자세한 설명은 생략한다. 이하에서는 편의상 실시예들에 따른 커넥터(10)가 수 커넥터 형태인 경우를 예를 들어 설명하며, 암 커넥터 형태인 경우의 다양한 변형 예에 대해서는 충분히 유추 가능하므로, 그 변형예들에 대해서는 설명을 가능한한 생략한다.
한편, 상기 모듈(30) 예컨대, 반도체 칩은, 반도체 기판 상에 구비된 적어도 하나 이상의 보호소자(31)를 포함할 수 있다. 상기 모듈(30)은 상기 커넥터 프레임(20)을 몰드를 이용하여 형성시, 커넥터 프레임(20)의 베이스부(25)에 매립될 수 있다. 상기 보호소자(31)는 정전기나 과도 전압 등을 방지하기 위한 것이다. 예를 들어, 상기 보호소자(31)로는 TVS(Transient Voltage Suppressor) 다이오드를 구비할 수 있다.
상기 모듈(30)은 예를 들어, 기판 상에 복수의 보호소자(31)를 어레이로 형성한 구조를 가질 수 있다. 이때, 상기 복수의 보호소자(31)와 상기 복수의 접속 핀(40) 중 적어도 일부는 일대일로 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 커넥터(10)의 접속 핀(40)의 전체 개수 및, 보호소자(31)와 접속 핀(40)을 연결하고자하는 연결 개수에 따라 상기 모듈(30)에 포함되는 보호소자(31)의 개수는 달라질 수 있다.
상기 모듈(30)에는 상기 복수의 접속 핀(40)의 적어도 일부 각각과 보호소자(31)간에 일대일로 전기적 연결이 가능하도록 원하는 개수의 보호소자(31)를 구비할 수 있다.
예를 들어, 도 1에서와 같이, 상기 모듈(30)에는 접속 핀(40)의 숫자에 대응하는 개수의 복수의 보호소자(31)가 구비되어, 복수의 보호소자(31)와 복수의 접속 핀(40)은 서로 일대일로 전기적으로 연결될 수 있다.
이때, 상기 접속 핀(40)과 모듈(30)의 보호소자(31) 간의 일대일 전기적인 연결은 연결 와이어(35)에 의해 이루어질 수 있다.
도 1에서와 같이, 복수의 접속 핀(40)과 복수의 보호소자(31)를 각각 일대일로 대응하도록 전기적으로 연결하는 경우, 연결 와이어(35)를 이용하여 접속 핀(40)과 보호소자(31)를 일대일로 전기적으로 연결한 상태에서 몰딩 공정에 의해 상기 보호소자(31)가 매립되도록 커넥터 프레임(20)을 형성할 수 있다. 이 경우, 도 2에서와 같이 연결 와이어(35)도 보호소자(31)와 함께 커넥터 프레임(20)의 베이스부(25)에 매립될 수 있다.
도 3은 다른 실시예에 따른 커넥터(50)의 개념도를 보여주며, 도 4는 다른 실시예에 따른 커넥터(50)의 단면도를 보여준다. 도 3 및 도 4의 다른 실시예에 따른 커넥터(50)는, 도 1 및 도 2를 참조로 설명한 실시예에 따른 커넥터(10)와 비교할 때, 상기 모듈(30)이 복수의 접속 핀(40) 수 이하의 복수의 보호소자(31)를 포함하며, 복수의 보호소자(31) 중 적어도 일부와 복수의 집속 핀 중 일부가 일대일로 전기적으로 선택적으로 연결가능하도록 마련된 점에 차이가 있다.
예를 들어, 상기 모듈(30)에는 전기적인 보호가 필요한 일부 접속 핀(40)과 보호소자(31)간에 일대일로 전기적 연결이 가능하도록 적어도 하나 이상 예컨대, 복수의 보호소자(31)를 구비할 수 있다. 즉, 상기 모듈(30)은 복수의 접속 핀(40)보다 작은 개수의 보호소자(31)를 포함할 수 있으며, 이에 의해 복수의 접속 핀(40) 중 일부가 보호소자(31)와 일대일로 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 본 실시예에 따른 커넥터(50)에서 접속 핀(40)과 보호소자(31) 사이의 전기적인 연결이 몰딩 공정에 의해 보호소자(31)를 포함하는 모듈(30)을 매립하도록 커넥터 프레임(20) 형성 후에, 필요한 경우에만 선택적으로 이루어질 수 있도록 마련될 수 있다.
도 3은 보호소자(31)의 수가 접속 핀(40)의 수보다 작으며, 보호소자(31)와 접속 핀(40) 사이의 전기적인 연결이 이루어지기 전 상태를 예를 들어 보여준다. 도 4의 단면도는, 몰드에 의해 보호소자(31)를 포함하는 모듈(30)을 매립하도록 커넥터 프레임(20) 형성 후에, 접속 핀(40)과 보호소자(31) 사이의 전기적인 연결이 필요한 경우에만 후속적으로 이루어질 수 있도록, 커넥터 프레임(20)의 베이스부(25)를 오픈 부분(25a)을 가지는 구조로 형성한 예를 보여준다.
이와 같이, 접속 핀(40)이 보호소자(31)와 미리 연결되지 않고 분리된 구조로 마련되는 경우, 예를 들어, FPC나 PCB 회로에서 전기적인 보호가 필요한 배선 라인에만 보호소자(31)를 선택적으로 연결할 수 있다.
상기한 바와 같은 실시예들에 따른 커넥터(10)(50)는 다음과 같이 제조될 수 있다.
예를 들어, 먼저, 적어도 하나의 보호소자(31)를 포함하는 모듈(30)과, 커넥터(10)(50)의 복수의 접속 핀(40) 구조물을 준비한다.
그런 다음, 예를 들어, 몰드 수지 등을 이용한 몰딩 공정에 의해, 상기 보호소자(31)를 포함하는 모듈(30)이 매립되도록 베이스부(25) 및 돌출부(21)를 가지는 구조의 커넥터 프레임(20)을 형성할 수 있다. 이때, 몰딩 공정 동안, 상기 커넥터 프레임(20)은, 베이스부(25)에 보호소자(31)을 포함하는 모듈(30)이 매립되고, 상기 복수의 접속 핀(40) 각각의 적어도 일부분은 상기 돌출부(21)에서 노출되도록 형성될 수 있다.
상기 복수의 접속 핀(40)과 보호소자(31)는 연결 와이어(35)를 이용하여 전기적으로 연결할 수 있는데, 상기 복수의 접속 핀(40)과 상기 보호소자(31)가 연결 와이어(35)에 의해 전기적으로 연결된 상태에서 몰딩에 의해 상기 보호소자(31)을 포함하는 모듈(30)이 매립되도록 커넥터 프레임(20)을 형성할 수 있다. 이 경우, 도 2에서와 같이, 상기 연결 와이어(35)도 보호소자(31)와 함께 커넥터 프레임(20)의 베이스부(25)에 매립될 수 있다.
다른 예로서, 접속 핀(40)과 보호소자(31) 사이의 전기적인 연결은 커넥터 프레임(20) 형성 후에 선택적으로 이루어지도록 마련될 수 있다. 이와 같이, 접속 핀(40)과 보호소자(31)를 미리 연결하지 않고 분리된 구조로 마련하는 경우, 접속 핀(40)과 보호소자(31)를 전기적으로 연결하는 연결 와이어(미도시)는 커넥터 프레임(20)에 매립되지 않는다. 이 경우, 도 4에서와 같이 커넥터 프레임(20)의 베이스부(25)는 오픈 부분(25a)을 가지는 구조로 형성될 수 있으며, 모듈(30)의 각 보호소자(31)의 연결 단자(37)가 베이스부(25)에서 노출되도록 마련될 수 있다. 이 경우, 모듈(30)의 각 보호소자(31)의 연결 단자(37)와 접속 핀(40)을 연결 와이어(미도시)를 이용하여 필요시 선택적으로 연결하여, 접속 핀(40)과 보호소자(31) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다.
10,50...커넥터 20...커넥터 프레임
21...돌출부 25...베이스부
30...모듈 31...보호소자
40...접속 핀

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 보호소자를 포함하는 모듈과;
    상기 모듈이 매립되도록 몰드로 형성된 커넥터 프레임과;
    상기 커넥터 프레임에 적어도 일부분이 노출되도록 마련된 복수의 접속 핀; 및
    상기 보호소자와 전기적으로 연결되는 연결 단자;를 포함하며,
    상기 복수의 접속 핀 중 적어도 일부와 상기 보호소자가 전기적으로 연결되고,
    상기 커넥터 프레임은 상기 연결 단자의 적어도 일부분을 노출시키는 오픈 부분을 구비한, 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접속 핀과 상기 보호소자의 전기적인 연결은 연결 와이어에 의해 일대일로 이루어지는 커넥터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 모듈은 복수의 보호소자를 포함하며,
    상기 복수의 보호소자와 상기 복수의 접속 핀 중 적어도 일부는 일대일로 전기적으로 연결되는 커넥터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 모듈은 상기 복수의 접속 핀 수 이하의 복수의 보호소자를 포함하며,
    상기 복수의 보호소자 중 적어도 일부와 상기 복수의 접속 핀 중 일부가 일대일로 전기적으로 연결되는 커넥터.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호소자는 TVS 다이오드를 포함하는 커넥터.
  8. 적어도 하나의 보호소자를 포함하는 모듈과, 커넥터의 복수의 접속 핀의 구조물을 준비하는 단계와;
    몰딩 공정에 의해 커넥터 프레임을 형성하여, 상기 보호소자가 상기 커넥터 프레임에 매립되고, 상기 복수의 접속 핀 각각의 적어도 일부분이 상기 커넥터 프레임에 대해 노출되도록 하는 단계;를 포함하며,
    상기 커넥터 프레임은 상기 보호소자와 전기적으로 연결된 연결 단자의 적어도 일부분을 노출시키는 오픈 부분을 구비하는, 커넥터 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서, 상기 모듈은 복수의 보호소자를 포함하며,
    상기 복수의 접속 핀 중 적어도 일부와 상기 보호소자 중 적어도 일부사이의 전기적인 연결은 연결 와이어에 의해 일대일로 이루어지는 커넥터 제조 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 접속 핀과 상기 보호소자 사이의 전기적인 연결은 상기 커넥터 프레임 형성 후에 선택적으로 이루어지는 커넥터 제조 방법.
  12. 제8항, 제10항 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모듈은 상기 복수의 접속 핀의 숫자에 대응되는 복수의 보호소자를 포함하는 커넥터 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 보호소자는 TVS 다이오드를 포함하는 커넥터 제조 방법.
  14. 제8항, 제10항 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모듈은 상기 복수의 접속 핀보다 작은 개수의 복수의 보호소자를 포함하는 커넥터 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 보호소자는 TVS 다이오드를 포함하는 커넥터 제조 방법.
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