KR20090038565A - 인쇄회로기판 - Google Patents

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이영미
홍석창
이용빈
김진관
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Abstract

인쇄회로기판이 개시된다. 솔더 볼이 안착되는 패드가 형성되는 인쇄회로기판으로써, 인쇄회로기판의 표면을 커버하는 솔더 레지스트와, 패드를 노출시키고 솔더 볼을 지지하는 개구부 및 개구부의 외주연에 형성되며 인쇄회로기판과 솔더 볼 사이에 충전되는 언더 필(under fill) 수지가 유입되는 확장부를 포함하는 인쇄회로기판은, 전자부품 실장 시, 인쇄회로기판과 솔더 볼 간에 언더 필 수지를 용이하게 충전시킬 수 있다.
솔더 레지스트, 개구부, 패드, 확장부

Description

인쇄회로기판{Printed circuit board}
본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것이다.
솔더(solder)라는 용어는 '납땜'을 말하며, 레지스트(resist)라는 용어는 인쇄회로기판 제조 공정에서 '어떤 처리나 반응이 미치지 않도록 보호하는 피막'을 의미한다.
따라서, 솔더 레지스트는 '인쇄회로기판의 회로 패턴을 덮어 부품의 실장 시에 이루어지는 납땜에 의해 원하지 않는 접속을 방지하는 피막'을 의미하며, 인쇄회로기판의 회로 패턴을 보호하는 보호재 및 회로간의 절연성을 부여하는 역할을 담당한다.
인쇄회로기판의 회로 패턴은 기판에 입혀진 동박을 부식하여 만들어지므로 원리적으로는 절연 피복이 없는 나선이라고 할 수 있다. 이로 인하여, 전자부품을 인쇄회로기판 상에 실장 시에 인쇄회로기판 표면이 녹은 납에 노출되어 원하지 않는 접속(solder bridge)이 발생할 수 있다. 이는 전자기기가 정상적으로 동작하지 못하게 하는 중대한 결함으로 이어지게 된다.
이러한 불량을 방지하기 위하여 나선인 회로 패턴을 피복할 목적으로 부품의 납땜에 필요한 랜드(land) 주변을 제외한 다른 부분을 차폐하는 피막을 솔더 레지스트라 한다. 솔더 레지스트는 차폐의 의미를 적용하여 솔더 마스크(solder mask)라고도 한다.
솔더 볼을 이용하여 전자부품을 인쇄회로기판 상에 실장 시, 전기적 접속 후 솔더 볼의 산화를 방지하고, 전자부품과 인쇄회로기판이 전기적 접속 상태를 안정되게 유지할 수 있도록 언더 필(under fill)수지를 전자부품과 인쇄회로기판 사이에 주입 후 경화시킨다.
도 1은 종래기술에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 평면도이고, 도 2는 종래기술에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 단면도이며, 도 3은 종래기술에 따른 인쇄회로기판과 솔더 볼을 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 현재 사용되는 인쇄회로기판의 솔더 레지스트(4)의 개구부(2)는 원형을 사용하고 있다. 솔더 레지스트(4)의 개구부(2)가 원형으로 형성되는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 패드(6)와 솔더 레지스트(4) 간에 단턱이 형성된다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 원형인 개구부(2)는 원형인 솔더 볼(10)의 외주연을 모두 지지하게 되어, 절연층(12) 및 패드(6)와 솔더 볼(10) 사이에 솔더 레지스트(4)로 차폐되는 공간이 생기게 되고, 여기에는 언더 필 수지가 충전되지 못하게 된다.
솔더 볼(10)과 인쇄회로기판 사이에 언더 필 수지가 충전되지 못하는 공간이 생기게 되면, 솔더 볼(10)의 물리적 결합력뿐만 아니라, 전기적으로도 인쇄회로기판의 신뢰성에 나쁜 영향을 미치는 문제가 있다.
본 발명은 전자부품을 실장할 때, 언더 필(under fill) 재료 등이 충전되지 않음으로 인해 발생되는 void 발생을 방지할 수 있는 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 솔더 볼이 안착되는 패드가 형성되는 인쇄회로기판으로써, 인쇄회로기판의 표면을 커버하는 솔더 레지스트와, 패드를 노출시키고 솔더 볼을 지지하는 개구부 및 개구부의 외주연에 형성되며 인쇄회로기판과 솔더 볼 사이에 충전되는 언더 필(under fill) 수지가 유입되는 확장부를 포함하는 인쇄회로기판이 제공된다.
여기서, 개구부는 패드 및 패드에 인접한 인쇄회로기판의 일부를 노출시킬 수 있고, 개구부는 상기 솔더 볼과 점 접촉하여 지지할 수 있다.
한편, 확장부는 개구부의 일측에 형성될 수 있고, 확장부는 개구부의 양측에 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 전자부품을 인쇄회로기판에 실장할 때, 인쇄회로기판과 솔더 볼 사이에 언더 필 수지를 용이하게 충전시킬 수 있다.
본 발명의 특징, 이점이 이하의 도면과 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판과 솔더 볼을 나타낸 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 사시도이다. 도 4내지 도 6을 참고하면, 솔더 볼(10), 절연층(100), 인쇄회로기판(300), 개구부(302), 확장부(304), 패드(306), 솔더 레지스트(308), 회로패턴(310)이 도시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(300)은, 인쇄회로기판(300)의 표면을 커버하는 솔더 레지스트(308)와, 패드(306)를 노출시키고 솔더 볼을 지지하는 개구부(302) 및 개구부(302)의 외주연에 형성되며 인쇄회로기판(300)과 솔더 볼(10)사이에 충전되는 언더 필(under fill) 수지가 유입되는 확장부(304)를 포함 하는 인쇄회로기판(300)으로써, 인쇄회로기판(300)과 솔더 볼(10)간에 언더 필 수지를 용이하게 충전시킬 수 있다.
인쇄회로기판(300)은 절연층(100)과 회로패턴(310)으로 이루어 질 수 있다. 회로패턴(310)은 절연층(100)의 표면에 형성될 수 있다. 패드(306)는 회로패턴(310)의 일부를 커버하여 인쇄회로기판(300)에 실장되는 전자부품과 전기적, 물리적 연결을 제공할 수 있다. 패드(306)는 솔더 볼(10)이 안착되는 솔더 볼 패드일 수 있다. 솔더 볼 패드는 회로패턴(310) 상에 Ni/Au 도금층을 형성하거나, OSP(organic solderability preservative)처리 하여 형성될 수 있다. 솔더 레지스트(308)는 솔더 링 시에 특정 영역에 땜납이 도포되지 않도록 보호하는 내열성 피복 재료를 말한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 솔더 레지스트(308)는 인쇄회로기판(300)의 표면을 커버할 수 있다. 솔더 레지스트(308)는 인쇄회로기판(300)의 절연층(100)과 회로패턴(310)의 일부를 커버한다. 솔더 레지스트(308)에는 개구부(302)와 확장부(304)가 형성될 수 있다.
개구부(302)는 솔더 레지스트(308)에 형성되며, 패드(306) 및 패드(306)에 인접한 인쇄회로기판(300)의 일부를 노출시키고, 패드(306)에 안착되는 솔더 볼(10)을 지지할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 개구부(302)는 패드(306) 및 패드(306)에 인접한 인쇄회로기판(300)을 노출시키는 원형으로 형성될 수 있다. 도 5, 6에 도시된 바와 같이, 개구부(302)의 외주연은 솔더 볼(10)이 안착되는 경우, 솔더 볼(10)과 접하여 솔더 볼(10)을 지지할 수 있다.
확장부(304)는 개구부(302)의 외주연에 형성되며, 인쇄회로기판(300)과 솔더 볼(10)사이에 충전되는 언더 필 수지가 유입될 수 있다. 확장부(304)는 개구부(302)의 외주연 즉, 개구부(302)의 가장자리에 개구부(302)와 연결되도록 형성되는 공간부로서, 솔더 볼(10)과 인쇄회로기판(300) 사이에 언더 필 수지가 충전 될 수 있는 공간을 확보할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 확장부(304)는 개구부(302)의 양측에 형성될 수 있다.
도 5, 6에 도시된 바와 같이, 확장부(304)는 개구부(302)의 외주연에 확장된 부분으로 솔더 볼(10)이 안착되더라도 솔더 볼(10)에 접하지 않아 언더 필 수지가 충전될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 확장부(304)를 통해 언더 필 수지가 인쇄회로기판(300)과 솔더 볼(10)사이에 유입되어, void 발생을 방지할 수 있게 된다. 본 실시예의 확장부(304)는 개구부(302)의 외주연의 양측에 형성되어 언더 필 수지가 유입될 수 있는 공간을 충분히 확보할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판(300)을 나타낸 평면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판(300)을 나타낸 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판(300)의 확장부(304)는 개구부(302)의 일측에 형성되어 솔더 볼(10)과 인쇄회로기판(300) 사이에 언더 필 수지의 유입을 용이하게 할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 확장부(304)가 개구부(302)의 외주연의 일측에 형성되어 있다. 그리고, 회로패턴(310)의 방향과 일치하게 형성되어 있다. 확장부(304)가 회로패턴(310)의 방향과 일치하게 형성하는 경 우, 확장부(304)를 형성하면서도 회로패턴(310) 간의 피치(pitch)를 증가시킬 필요가 없다. 도 8에 도시된 바와 같이, 확장부(304)가 개구부(302)의 일측에 형성되어 개구부(302)가 솔더 볼(10)을 지지하는 부분은 증가하게 된다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판(300)을 나타낸 평면도이고, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판(300)을 나타낸 사시도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판(300)의 개구부(302)는 솔더 볼(10)과 점 접촉하여 솔더 볼(10)을 지지할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 패드(306)와 패드(306)에 인접한 인쇄회로기판(300)을 노출시키고 솔더 볼(10)을 지지하는 개구부(302)는, 점선으로 한정되는 원형의 영역이 된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 굵은 점선으로 한정되는 원형의 개구부(302)는 패드(306)와 패드(306)에 인접하는 인쇄회로기판(300)을 노출시키며, 솔더 볼(10)과 점 접촉하며, 솔더 볼(10)을 지지하고 있다.
한편, 솔더 볼은 온도 등의 영향으로 인해 이상적인 구(求)의 형상이 아닐 수 있고, 개구부(302)와 점 접촉이 아닌 선 접촉을 할 수 있을 것이다. 이 경우에도 개구부(302)는 솔더 볼(10)을 지지하는 부분으로, 원형이 아닌 영역으로 한정될 수 있다. 따라서, 점 접촉이라 함은 솔더 볼(10)이 이상적인 구(求)인 경우 개구부(302)가 솔더 볼(10)과 점 접촉하여 지지하는 경우뿐만 아니라 솔더 볼(10)의 모양이 구에 가까워 개구부(302)와 선 접촉하여 지지하는 경우까지 포함할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 확장부(304)는 원형으로 한정되는 개구부(302)의 외주연에 형성되어 언더 필 재료가 유입되는 공간으로, 개구부(302)의 외주연의 네 곳에 형성될 수 있다. 확장부(304)가 확대됨으로 인해 언더 필 수지의 유입이 더욱 용이할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 평면도.
도 2는 종래기술에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 단면도.
도 3은 종래기술에 따른 인쇄회로기판과 솔더볼을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판과 솔더볼을 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 평면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 사시도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 평면도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 솔더 볼 100 : 절연층
300 : 인쇄회로기판 302 : 개구부
304 : 확장부 306 : 패드
308 : 솔더 레지스트 310 : 회로패턴

Claims (5)

  1. 솔더 볼이 안착되는 패드가 형성되는 인쇄회로기판으로써,
    상기 인쇄회로기판의 표면을 커버하는 솔더 레지스트와;
    상기 패드를 노출시키고, 상기 솔더 볼을 지지하는 개구부; 및
    상기 개구부의 외주연에 형성되며, 상기 인쇄회로기판과 상기 솔더 볼 사이에 충전되는 언더 필(under fill) 수지가 유입되는 확장부를 포함하는 인쇄회로기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 패드 및 상기 패드에 인접한 상기 인쇄회로기판의 일부를 노출시키는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 솔더 볼과 점 접촉하여 지지하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 확장부는 상기 개구부의 일측에 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 확장부는 상기 개구부의 양측에 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
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