KR20050116980A - 메인 보드 및 이를 이용한 전자 장치 - Google Patents

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이찬석
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Abstract

본 발명은 메인 보드(Main Board) 및 이를 이용한 전자 장치이다. 본 발명에 따른 메인 보드는 여러 가지 기능을 하는 다수 개의 반도체 패키지 및 전자 부품이 탑재되는 제 1 영역 및 제 1 영역의 적어도 어느 한 단면에 형성된 제 2 영역을 포함하고, 제 2 영역이 제 1 영역과 접하는 단변을 축으로 90°로 절곡되어 고정된 것을 특징으로 한다. 그리고, 본 발명에 따른 전자 장치는 다수 개의 반도체 패키지와 전자 부품이 탑재된 메인 보드가 반도체 패키지와 전자 부품이 실장된 제 1 영역 또는 제 1 영역의 어느 한 단면에 접속 단자를 갖는 제 2 영역을 포함하고, 제 2 영역이 제 1 영역과 접하는 단변을 축으로 90°로 절곡되어 고정되어 있으며, 접속 단자에는 L자형 인쇄회로 기판상에 반도체 칩이 실장된 반도체 패키지가 접속된 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 메인 보드가 제 1 영역으로부터 절곡된 제 2 영역을 포함으로써 한정된 전자 장치 내부의 여유 공간을 활용한 고밀도 실장이 가능해 지고, 이에 따라 전자 장치의 성능 향상 및 기능 추가를 위한 반도체 패키지가 더 실장될 수 있다.

Description

메인 보드 및 이를 이용한 전자 장치{Main Board and Electronic Product using the Same}
본 발명은 반도체 분야에 사용되는 메인 보드(Main Board) 및 이를 이용한 전자 장치로서, 보다 상세하게는 여러 가지 기능을 하는 다수 개의 패키지가 양면에 탑재되는 메인 보드 및 이를 이용한 전자 장치에 관한 것이다.
최근 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화, 등의 전자 장치는 점점 소형화 및 박형화되는 추세에 있고, 이에 따라 전자 장치에 실장되는 반도체 패키지 크기 또한 점점 박형화 및 경량화되어 가고 있다. 현재, 이러한 요구에 대응하기 위해서 다수의 반도체 칩을 적층하여 한 개의 반도체 패키지로 제작함으로써 한 개의 반도체 패키지가 다수 개의 반도체 패키지 기능을 하도록 하거나, 전자 장치의 메인 보드 일면이 아닌 양면에 다양한 기능을 하기 위한 반도체 패키지 및 전자 부품을 탑재함으로써 전자 장치 내부의 공간 활용도를 높여 더 많은 반도체 패키지가 실장될 수 있도록 하는 여러 가지 방법들이 제안되고 있다.
여기서, 메인 보드에는 전자 장치의 다양한 기능을 구현하기 위한 회로 패턴이 형성되어 있고, 회로 패턴의 일단에는 다수 개의 반도체 패키지 및 전자 부품이 접속되는 다수 개의 접속 단자가 형성되어 있다. 따라서, 이러한 접속 단자에 다수 개의 반도체 패키지 및 전자 부품이 접속됨으로써 반도체 패키지 및 전자부품이 서로 전기적으로 연결된다.
이하 첨부도면을 참조하여 종래 기술에 따른 전자 장치의 하나인 휴대 전화에 대해 설명하고자 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 전자 장치의 일 예로 휴대 전화를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(101)는 내부에 메인 보드(102)와, 메인 보드(102) 양면에 탑재된 다양한 기능을 하는 다수 개의 반도체 패키지(103, 104, 105)와 전기적 회로구성을 위한 전자 부품(106)들, 및 메인 보드(102)와 전기적으로 연결되고 전기 회로 패턴이 형성된 회로판(109)을 포함한다. 그리고, 이들은 케이스(113)에 의해 봉지되어 있고, 케이스(113) 상면에는 일부가 내부의 회로판(109) 상에 연결된 다수 개의 버튼(108)이 형성되어 있으며, 케이스(113) 하면에는 메인 보드(102)에 전원을 공급하기 위해 메인 보드(102)에 접속된 플라스틱 구조물(111)과 접속 단자가 연결된 배터리(112)가 형성된다.
따라서, 배터리(112)를 통해 메인 보드(102)에 전원이 공급된 상태의 전자 장치(101)는 사용자에 의해 버튼(108)이 조작됨으로써 메인 보드(102) 상에 탑재된 반도체 패키지(103, 104, 105) 및 전자 부품(106)이 동작되어 여러 가지 기능이 수행되게 된다. 여기서, 반도체 패키지(103, 104, 105)는 인쇄회로 기판(107) 상에 반도체 칩이 탑재되어 봉지된 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array; BGA) 패키지(104)와, 인쇄회로 기판(107) 상에 플립칩 본딩 방식으로 반도체 칩이 본딩된 칩 스케일 패키지(Chip Scale Package; CSP)(105), 및 반도체 칩과 리드 프레임(103)이 전기적으로 연결되어 봉지된 리드 온 칩(Lead On Chip; LOC)형 반도체 패키지(103)이다.
이러한 전자 장치(101) 내부의 실장구조는 표면 실장 구조로서, 반도체 패키지(103, 104, 105) 및 전자 부품(106)이 실장될 수 있는 공간이 한정되어 있기 때문에 실장 면적을 넓히기 위해 메인 보드(102) 일면이 아닌 양면에 반도체 패키지(103, 104, 105) 및 전자 부품(106)들을 탑재시켰다.
그러나, 현재 사용자들의 전자 장치(101)에 대한 다양한 기능 추가 및 소형화 요구에 따라 더 작은 공간에 더 많은 반도체 패키지(103, 104, 105)를 실장해야 되는 상황에 이르렀으나, 이에 반해 반도체 패키(103, 104, 105)지 및 메인 보드(102)의 두께의 박형화는 한계에 이르고 있다. 따라서, 전자 장치(101)의 실장구조에 대한 고밀도화가 더욱 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 소형화 및 박형화된 전자 장치 내의 실장 공간에 성능 향상 및 기능 추가를 위한 반도체 패키지가 더 실장될 수 있도록 고밀도 실장이 가능한 메인 보드 및 이를 이용한 전자 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 여러 가지 기능을 하는 다수 개의 반도체 패키지 및 전자 부품이 실장된 제 1 영역을 갖는 메인 보드로서, 제 1 영역의 어느 한 단면에 접속 단자를 갖는 제 2 영역을 더 포함하고, 제 2 영역이 제 1 영역과 접하는 단변을 축으로 90°로 절곡되어 고정된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 메인 보드는 리지드(Rigid) 기판과 플렉서블 (Flexible) 기판 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자 장치는 메인 보드에 실장되어 전기적으로 연결된 여러 가지 기능을 하는 다수 개의 반도체 패키지와 전자 부품을 포함하는 전자 장치로서, 메인 보드가 반도체 패키지와 전자 부품이 실장된 제 1 영역과 제 1 영역의 어느 한 단면에 형성되고 접속 단자를 갖는 제 2 영역을 포함하고, 제 2 영역이 제 1 영역과 접하는 단변을 축으로 90°로 절곡되어 고정되어 있으며, 접속 단자에 L자형 인쇄회로 기판상에 반도체 칩이 실장된 반도체 패키지가 접속된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자 장치는 L자형 인쇄회로 기판이 반도체 칩이 탑재되는 주 영역을 갖고, 주 영역의 일측 단면에 제 2 영역의 상기 접속 단자와 전기적으로 연결되는 보조 영역이 형성되어 있으며, 보조 영역이 주 영역과 보조 영역이 접하는 단변을 축으로 주 영역에 대해 90°로 절곡되어 고정되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 2a는 본 발명에 따른 메인 보드 구조의 일 실시예로 제 2 영역이 굴곡되지 않은 상태를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2b는 본 발명에 따른 메인 보드 구조의 일 실시예로 제 2 영역이 굴곡된 상태를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2a를 참조하면, 메인 보드(302)는 플렉시블(Flexible)한 기판으로서, 양면에 여러 가지 기능을 하는 다수 개의 반도체 패키지 및 전자 부품이 실장되는 제 1 영역(302a)과 제 1 영역(302a)의 일측 단면에 형성된 제 2 영역(302b)을 포함한다. 여기서, 제 2 영역(302b)은 도 2b에 나타낸 바와 같이 제 1 영역(302a)과 접하는 단변을 축으로 90°로 절곡되어 고정된다. 또한, 제 1 영역(302a)과 제 2 영역(302b)에는 반도체 패키지 및 전자 부품이 서로 또는 외부 장치와 전기적으로 연결되도록 다수 개의 접속 단자(302c)가 형성된다.
한편, 메인 보드(302)는 제 2 영역(302b)이 제 1 영역(302a)의 단면 일측에만 형성된 구조를 일 예로 나타내었으나, 제 2 영역(302b)이 제 1 영역(302a)의 단변 양측에 형성될 수도 있다.
다음으로, 이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 메인 보드를 이용하는 본 발명에 따른 전자 장치에 대해 설명하고자 한다.
도 3은 본 발명에 따른 전자 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 4a는 L자형 인쇄회로 기판 상에 반도체 칩이 탑재되어 몰딩된 BGA 패키지로 보조 영역이 굴곡되지 않은 상태를 개략적으로 나타낸 구성도이며, 도 4b는 L자형 인쇄회로 기판 상에 반도체 칩이 탑재되어 몰딩된 BGA 패키지로 보조 영역이 굴곡된 상태를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3, 도 4a, 및 도 4b를 참조하면, 본 발명에 따른 전자 장치(301)는 내부에 여러 가지 기능을 하는 다수 개의 반도체 패키지들(303, 304, 305)과, 회로 구성을 위해 반도체 패키지들(303, 304, 305)과 전기적으로 연결되는 전자 부품(306)들과, 반도체 패키지들(303, 304, 305)과 전자 부품(306)들이 탑재되어 전기적으로 연결된 메인 보드(302), 및 메인 보드(302)와 연결되며 회로 패턴이 형성된 회로판(309)을 포함한다. 또한, 이들은 케이스(313)에 의해 봉지되어 있고, 케이스(313) 상면에는 사용자가 전자 장치(301)의 기능을 구동시키기 위한 버튼(308)이 형성되어 있으며, 케이스(313) 하면에 형성된 홈에는 배터리(312)가 형성되어 있다.
여기서, 버튼(308)은 케이스(313) 내의 회로판(309)과 연결되고, 배터리(312)는 메인 보드(302)와 전기적으로 연결된 플라스틱 구조물(311)에 접속 단자가 접속되어 있다. 따라서, 배터리(312)를 통해 메인 보드(302)에 전원을 공급받은 전자 장치(301)는 사용자의 버튼(308) 조작에 따라 메인 보드(302) 상의 반도체 패키지들(303, 304, 305)이 구동된다.
또한, 반도체 패키지들(303, 304, 305)은 볼 그리드 어레이 패키지(304)와 칩 스케일 패키지(305) 및 리드 온 칩형 반도체 패키지(303)이고, 전자 부품(306)은 저항 및 콘덴서 등이다. 여기서, 볼 그리드 어레이 패키지(304)는 하면에 형성된 금속 범프(304a)가 메인 보드(302) 상의 접속 단자에 접속된 상태이고, 칩 스케일 패키지(305)는 플립칩 본딩 방식에 의해 접속 단자와 접속된 상태이며, 리드 온 칩형 반도체 패키지(303)는 몸체 측면에 돌출된 리드 프레임(303a)이 땜납에 의해 접속 단자에 연결된 상태이다.
그리고, 메인 보드(302)는 양면에 반도체 패키지들(303, 304, 305) 및 전자 부품(306)들이 탑재된 제 1 영역(302a)과 제 1 영역(302a)의 단변 일측에 접속 단자(302c)를 갖는 제 2 영역(302b)을 포함하고, 제 2 영역(302b)은 제 1 영역(302a)과 접하는 단변을 축으로 90°로 절곡되어 고정된 상태이며, 접속 단자(302c)에는 L자형 인쇄회로 기판(315)상에 반도체 칩이 봉지된 봉지체(314)가 탑재되어 있다. 여기서, L자형 인쇄회로 기판(315)을 포함한 반도체 패키지는 볼 그리드 어레이 패키지(313)로서, 하면에 메인 보드(302)의 제 2 영역(302b)에 형성된 접속 단자(302c)에 접속되는 메탈 범프(317)가 형성되어 있다.
여기서, 도 4a 및 도 4b를 참조하면 볼 그리드 어레이 패키지(313)는 반도체 칩이 탑재되어 봉지된 봉지체(314)가 형성된 주 영역(315a)과 전자 장치(301)의 메인 보드(302)와 연결되는 보조 영역(315b)을 갖는 L자형 인쇄회로 기판(315)을 포함하고, 보조 영역(315b)이 주 영역(315a)과 접하는 접변을 축으로 주 영역(315a)에 대해 90°로 절곡된다.
주 영역(315a)은 반도체 칩이 실장되어 L자형 인쇄회로 기판(315)과 전기적으로 연결되는 영역으로서, 반도체 칩의 실장 방법은 먼저, 반도체 칩이 플립칩 본딩 방식에 의해 주 영역(315a) 상에 형성된 접속 패드에 전기적으로 접속된 후 몰딩 공정으로 통해 봉지된다. 이 때, L자형 인쇄회로 기판(315) 상에는 반도체 칩이 봉지된 봉지체(314)가 형성된다.
보조 영역(315b)은 하면에 메인 보드(302)의 제 2 영역(302b)에 형성된 접속 단자(302c)와 전기적으로 연결되는 다수 개의 메탈 범프(317)가 형성되고 있고, 상면 일측에 봉지체(314)에 접착되기 위한 접착 패드(316)가 형성되어 있다.
따라서, 본 발명에 따른 메인 보드(302)는 종래 기술에 따른 전자 장치(도 1의 101)의 메인 보드(도 1의 102)와는 달리 양면에 다수 개의 반도체 패키지들(303, 304, 305) 및 전자 부품(306)이 탑재되는 제 1 영역(302a) 외에 상면에 다수 개의 접속 단자(302c)가 형성되고 제 1 영역(302a)으로부터 90°로 절곡된 제 2 영역(302b)을 포함한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 메인 보드(302)는 종래 기술에 따른 전자 장치(도 1의 101)의 메인 보드(도 1의 102)의 2차원 구조와는 달리 3차원 구조로 형성됨으로써, 다른 반도체 패키지가 더 탑재될 수 있는 실장 면적이 증가되었다.
또한, 본 발명에 따른 메인 보드(302)를 이용한 본 발명에 따른 전자 장치(301)는 제 1 영역 및 제 2 영역을 갖는 메인 보드를 이용함으로써 제 2 영역(302b)의 접속 단자(302c)에 L자형 인쇄회로 기판(315)을 갖는 BGA 패키지(313)가 접속되어 탑재되고, 이에 전자 장치(301)의 동일한 실장 공간 상에서 빈 공간을 활용한 고밀도 실장 구조를 갖게 되었다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 메인 보드는 3차원 구조로 형성되어짐에 따라 실장 면적이 증가되어 더 많은 반도체 패키지가 실장될 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 메인 보드를 이용한 본 발명에 따른 전자 장치는 3차원 구조를 갖는 메인 보드가 이용됨에 따라 한정된 실장 공간을 갖는 전자 장치 내부의 빈 공간이 활용되고, 이로 인해 더 많은 반도체 패키지가 실장될 수 있는 고밀도 실장 구조가 가능해진다.
따라서, 본 발명에 따른 전자 장치는 고밀도 실장 구조로 형성됨에 따라 전자 장치의 성능 향상 및 기능 추가가 가능해진다.
도 1은 종래 기술에 따른 전자 장치의 일 예로 휴대 전화를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2a는 본 발명에 따른 메인 보드 구조의 일 실시예로 제 2 영역이 굴곡되지 않은 상태를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2b는 본 발명에 따른 메인 보드 구조의 일 실시예로 제 2 영역이 굴곡된 상태를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 전자 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 4a는 L자형 인쇄회로 기판 상에 반도체 칩이 탑재되어 몰딩된 BGA 패키지로 보조 영역이 굴곡되지 않은 상태를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 4b는 L자형 인쇄회로 기판 상에 반도체 칩이 탑재되어 몰딩된 BGA 패키지로 보조 영역이 굴곡된 상태를 개략적으로 나타낸 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101, 301: 전자 장치 102, 302: 메인 보드
103, 104, 105, 303, 304, 305: 반도체 패키지 106: 전자 부품
107, 307: 인쇄회로 기판 108: 버튼
109: 회로판 111:플라스틱 구조물
112: 배터리 113: 케이스
302a: 제 1 영역 302b: 제 2 영역
302c, 315c: 절곡선 313: BGA 패키지
314: 봉지체 315: L자형 인쇄회로 기판
315a: 주 영역 315b: 보조 영역
316: 접착 테이프 317: 메탈 범프

Claims (4)

  1. 여러 가지 기능을 하는 다수 개의 반도체 패키지 및 전자 부품이 탑재된 제 1 영역을 갖는 메인 보드에 있어서,
    상기 메인 보드는 상기 제 1 영역의 적어도 어느 한 단면에 접속 단자를 갖는 제 2 영역을 포함하고, 상기 제 2 영역이 상기 제 1 영역과 접하는 단변을 축으로 90°로 절곡되어 고정된 것을 특징으로 하는 메인 보드.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 보드는 리지드(Rigid) 기판과 플렉서블 (Flexible) 기판 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 메인 보드.
  3. 전기적으로 연결된 여러 가지 기능을 하는 다수 개의 반도체 패키지와 전자 부품이 탑재된 메인 보드를 포함하는 전자 장치에 있어서,
    상기 메인 보드는 상기 반도체 패키지 및 상기 전자 부품이 탑재된 제 1 영역과 상기 제 1 영역의 적어도 어느 한 단면에 형성되고 접속 단자를 가지며 상기 제 1 영역과 접하는 단변을 축으로 90°로 절곡된 제 2 영역을 포함하고, 상기 접속 단자에 L자형 인쇄회로 기판상에 반도체 칩이 실장된 반도체 패키지가 접속된 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 L자형 인쇄회로 기판은 상기 반도체 칩이 탑재되는 주 영역을 갖고, 상기 주 영역의 일측 단면에 상기 제 2 영역의 상기 접속 단자와 전기적으로 연결되는 보조 영역이 형성되어 있으며, 상기 보조 영역이 상기 주 영역과 상기 보조 영역이 접하는 단변을 축으로 상기 주 영역에 대해 90°로 절곡되어 고정된 것을 특징으로 하는 전자 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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