KR20080058994A - 수동 소자 실장 방법 - Google Patents

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손경주
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Abstract

본 발명은 수동 소자 실장 방법에 관한 것이다.
본 발명 실시 예에 따른 수동 소자 실장 방법은, 기판과 연결이 필요한 수동 소자에 해당되는 부분에 솔더를 인쇄하는 단계; 상기 기판 상에 와이어 본딩용 수동 소자들은 접착 부재를 이용하여 접착시키는 단계; 상기 솔더에 기판 연결용 수동 소자를 탑재한 후 표면 실장하는 단계; 상기 와이어 본딩용 수동 소자와 기판 연결용 수동 소자의 전극 단자를 이용하여 상호 간을 와이어 본딩하는 단계를 포함한다.
모듈, 수동 소자, 적층, 패키지

Description

수동 소자 실장 방법{Mounting method of passive element}
도 1은 종래 부품 실장 모듈을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명 실시 예에 따른 부품 실장 모듈을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명 실시 예에 따른 모듈에서의 수동 소자 실장 방법을 나타낸 플로우 챠트.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 부품 실장 모듈 110 : 기판
112 : 회로패턴 116 : 솔더
120,121 : 수동소자 122 : 전극 단자
126 : 접착 부재 130 : 와이어
본 발명은 수동 소자 실장 방법에 관한 것이다.
통상 전자제품은 능동소자와 수동소자로 나누어 볼 수 있는데, 상기 능동소자는 비선형 부분을 적극적으로 이용한 소자이고, 수동소자는 선형이거나, 비선형 부분이 있어도 그 비선형 특성을 이용하지 않는 것을 수동소자라 한다.
상기 능동소자의 대표적인 것은 트랜지스터, IC 반도체칩 등이며, 상기 수동소자의 대표적인 것은 콘덴서, 저항, 인덕터 등이다. 이러한 수동소자는 능동소자인 반도체칩의 신호 처리 속도를 높이거나, 필터링 기능 등을 수행하며, 통상 반도체 패키지와 함께 기판에 실장된다.
또한 제품의 기능이 향상됨에 따라 IC 수의 증가에 대비하여, 수동 소자(passive component)도 상대적으로 늘어나게 된다. 휴대폰의 경우 수동 소자들이 차지하는 면적이 기판 면적의 50%를 넘게 된다.
도 1은 종래 기판상에 수동 소자가 실장된 예를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 기판(10)에는 소정의 회로 패턴(12)이 형성되고, 내부의 비아 홀(14)을 통해 다른 층과 전기적으로 연결된다.
상기 회로 패턴(12)에는 하나 이상의 수동 소자(20)가 수평 구조로 각각 배치되며, 상기 배치된 수동 소자(20)의 전극 단자(22)와 기판 사이는 솔더(Solder)을 이용하여 표면부품실장(SMT) 장비로 본딩된다.
그러나, 대부분의 수동 소자는 표면부품실장(SMT) 장비로 본딩된다. 이를 위해 기판 상의 회로패턴에 본드 패드가 필요하게 되며, 상기 본드 패드는 전기적인공정 검사를 위해 수동 소자의 전극단자 사이즈보다 크게 형성되어 있다. 이러한 부분은 모듈에서 많은 면적을 차지하게 되어, 모듈 사이즈를 증가시키는 요인이 된다.
또한 상기 본드 패드 이외의 영역에 상기 본드 패드에서의 불량 발생 원인을 제거하기 위해 상기 본드 패드 주변에 솔더 레지스트를 형성된다. 이에 따라, 수동 소자 간의 간격을 일정 간격 이상으로 확보해야 하므로, 초소형화, 초박형화가 급속하게 이루어지는 휴대 단말기 등의 제품에 악 영향을 미치게 된다.
본 발명은 수동 소자 실장 방법을 제공한다.
본 발명은 기판 연결이 필요한 소자를 기준으로 표면 실장용 수동 소자와 와이어 본딩용 수동 소자를 구분한 후, SMT 장비를 이용하여 와이어 본딩용 수동 소자를 접착부재로 탑재하고 기판 연결용 수동 소자를 표면 실장한 후, 마지막으로 와이어 본딩을 수행할 수 있도록 한 수동 소자 실장 방법을 제공한다.
본 발명 실시 예에 따른 수동 소자 실장 방법은, 기판과 연결이 필요한 수동 소자에 해당되는 부분에 솔더를 인쇄하는 단계; 상기 기판 상에 와이어 본딩용 수동 소자들은 접착 부재를 이용하여 접착시키는 단계; 상기 솔더에 기판 연결용 수동 소자를 탑재한 후 표면 실장하는 단계; 상기 와이어 본딩용 수동 소자와 기판 연결용 수동 소자의 전극 단자를 이용하여 상호 간을 와이어 본딩하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명 실시 예에 따른 수동 소자 실장 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명 실시 예에 따른 부품 실장 모듈을 나타낸 도면이며, 도 3은 수동 소자 실장 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 부품 실장 모듈(100)에는 기판(110) 상에 하나 이상의 수동 소자(120,121)와 능동 소자(미도시)가 탑재될 수 있다.
상기 기판(110)은 다층 기판으로 이루어질 수 있으며, 상면 또는/및 하면에는 소정의 회로 패턴(112)이 형성되며, 상기 회로 패턴(112)은 본딩을 위한 패드 또는 랜드 등을 포함하며, 다른 층과의 연결을 위해 하나 이상의 비아 홀(114) 또는/및 쓰루 홀이 연결된다. 상기 회로 패턴(112)의 패드 주변에는 본딩 부분을 제외한 회로 패턴을 보호하기 위해 절연성의 커버 코트가 코팅되어 있다.
이러한 기판(110)의 재질은 에폭시 수지, 테프론 수지, BT(Bismaleimide triazine) 레인지, 페놀 수지, 콤포지트 부재, 세라믹 기판 등 다양한 재질로 구현될 수 있으며, 본 발명은 다층 구조의 LTCC(Low temperature co-fired ceramic) 기판 또는 일반 PCB 기판을 사용할 수 있으며, 이것으로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
상기 기판(110)의 상면에는 하나 이상의 저항, 콘덴서, 인덕터 등을 포함한 수동 소자(120,121)와, 트랜지스터, 반도체 칩 등의 능동 소자 등이 탑재될 수 있다. 기판(110) 상면에 탑재되는 수동 소자(120,121) 중에서 기판과의 연결이 필요한 수동 소자(121)와, 기판(121)과의 연결이 필요치 않은 수동 소자(120) 즉, 와이어 본딩용 수동 소자(120)로 구분하게 된다. 그리고, 기판 연결용 수동 소자(121)는 기판(110)에 표면 실장하고, 와이어 연결용 수동 소자(120)는 접착 부재(126)에 의해 기판(110)에 고정한 후 와이어(130) 본딩을 통해 전극 단자(122) 상호 간을 연결해 준다.
여기서, 표면 실장용 수동 소자를 최소로 배치하고, 와이어 본딩용 수동 소자(120)를 이용함으로써, 표면 실장을 위한 솔더 및 솔더 레지스트의 공간이 없어지게 되어, 기판(110)상에 배치되는 부품(수동 소자, 능동소자) 간의 간격을 더 가깝게 배치할 수 있어, 전체 모듈 사이즈를 줄여 줄 수 있다.
본 발명은 수동 소자의 실장 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, SMT(Surface Mount Technology) 장비를 이용하여 기판(110)과의 연결이 필요한 회로 패턴(112)에 스크린 인쇄 방식으로 솔더(116)를 인쇄하고, 접착 부재(126)를 와이어 본딩용 수동 소자(120)가 배치될 영역에 형성한 후, 와이어 본딩용 수동 소자(120)를 접착부재(126)가 형성된 영역에 탑재하여 부착시켜 준다(S101). 여기서 상기 접착 부재는 에폭시 접착제, 접착필름, 또는 이들의 등가물을 이용할 수 있다.
또한 SMT 장비를 이용하여 기판 연결용 수동 소자(121)를 탑재한 후, 리플로우 과정을 통해 상기 솔더(116)를 용융시켜 줌으로써 기판에 실장된다(S103).
여기서, SMT 장비를 이용한 와이어 본딩용 수동 소자를 접착 부재에 접착하는 공정과, 기판 연결용 수동 소자를 솔더 상에 배치하여 이를 용융시켜 표면 실장하는 공정이 동시에 수행되거나, 공정 순서가 서로 바뀔 수도 있다.
이후, 와이어 본딩용 수동 소자(120)와 상기 기판 연결용 수동 소자(121)에 구비된 전극 단자(122) 사이를 와이어(130)를 이용하여 상호 연결해 줌으로써(S105), 수동 소자의 부품 실장이 완료된다.
본 발명은 반도체 패키지의 한 구성 요소로 실장되는 수동 소자들 중 기판 연결이 필요치 않는 수동 소자들을 와이어 본딩으로 연결해 줌으로써, SIP(System In package) 형태에 대해 초소형화, 고밀도화를 집적할 수 있다.
또한 상기의 부품 실장 모듈을 에폭시와 같은 봉지 부재를 이용하여 봉지해 주어, 외부 환경으로부터 보호할 수도 있다. 또한 부품 실장 모듈의 외측 또는 봉지재의 표면에 금속 덮개를 덮어 줄 수도 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명 실시 예에 따른 수동 소자 실장방법에 의하면, 기판 상에서 수동 소자가 차지하는 면적을 줄여 주어, 모듈 사이즈를 줄일 수 있다.
또한 수동 소자를 갖는 SIP(System In Package) 형 반도체 패키지를 초소형화, 고집적화로 제공할 수 있다.
또한 와이어 본딩 구조로 수동 소자 간을 연결함으로써, SMT 장비를 적게 이 용할 수 있고, 기판 제작시 필요한 솔더 레지스터를 제거할 수 있으며, 표면부품실장방식에 따른 기판과의 기생 성분이 존재하지 않게 되고, 부품 간의 간격을 줄일 수 있다.

Claims (3)

  1. 기판과 연결이 필요한 수동 소자에 해당되는 부분에 솔더를 인쇄하는 단계;
    상기 기판 상에 와이어 본딩용 수동 소자들은 접착 부재를 이용하여 접착시키는 단계;
    상기 솔더에 기판 연결용 수동 소자를 탑재한 후 표면 실장하는 단계;
    상기 와이어 본딩용 수동 소자와 기판 연결용 수동 소자의 전극 단자를 이용하여 상호 간을 와이어 본딩하는 단계를 포함하는 수동 소자 실장 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수동 소자의 접착 및 표면 실장 단계는 표면부품실장 장비를 이용하여 동시에 진행하는 수동 소자 실장 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수동 소자는 저항, 인덕터, 캐패시터를 포함하는 수동소자 실장 방법.
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