KR20140069582A

KR20140069582A - 회로 기판 및 전자 부품을 회로 기판에 실장하는 방법

Info

Publication number: KR20140069582A
Application number: KR1020120137018A
Authority: KR
Inventors: 최충원; 이석환; 최민수
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2014-06-10
Also published as: JP2014107541A; US20140144688A1; CN103857182A

Abstract

본 발명은 회로 기판 및 전자 부품을 회로 기판에 실장하는 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판은 기본 패턴 및 상기 기본 패턴에 연결된 적어도 하나의 추가 패턴을 포함하는 패드 패턴을 포함하고, 상기 기본 패턴은 전자 부품의 접속 단자가 솔더를 통해 부착되는 영역을 포함하고, 상기 적어도 하나의 추가 패턴은 상기 전자 부품의 접속 단자가 부착되지 않는 영역을 포함하고, 상기 기본 패턴은 상기 전자 부품이 정렬 마진을 벗어나지 않도록 실장 위치를 제한할 수 있는 노변(exposed side) 또는 노점(exposed point)을 포함한다.

Description

회로 기판 및 전자 부품을 회로 기판에 실장하는 방법{CIRCUIT BOARD AND MOUNTING METHOD OF ELECRONIC ELEMENT ON CICUIT BOARD}

본 발명은 회로 기판 및 전자 부품을 회로 기판에 실장하는 방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로 패드 패턴을 포함하는 회로 기판 및 전자 부품을 회로 기판에 실장하는 방법에 관한 것이다.

표시 장치와 같은 전자 장치는 트랜지스터, 다이오드, 저항, IC 칩 등과 같은 다수의 전자 부품을 포함한다. 일반적으로 이러한 전자 부품은 인쇄 회로 기판 등의 다양한 회로 기판에 솔더링 등의 방법을 통해 실장될 수 있다. 인쇄 회로 기판은 절연성 기판에 구리 등의 전도성 재료로 회로 패턴을 인쇄하여 형성한 것이다. 회로 패턴은 외부 전자 부품과의 접속을 위한 접속 패턴을 포함한다.

전자 부품은 솔더링의 한 방법으로서 표면 실장 기술(surface mounting technology, SMT)을 통해 회로 기판 위에 탑재될 수 있다. 표면 실장 기술은 솔더링의 한 방법으로서 회로 기판의 패드에 솔더를 프린팅한 후 솔더가 프린팅된 패드에 전자 부품의 리드 프레임(lead frame)을 정렬시켜 탑재하고, 회로 기판에 열을 가하여 솔더를 녹여 전자 부품의 리드 프레임과 회로 기판의 패드가 접속되도록 하는 기술이다.

예를 들어 표시 장치는 복수의 화소와 복수의 표시 신호선을 포함한다. 각 화소는 스위칭 소자 및 이에 연결된 화소 전극을 포함하며, 스위칭 소자는 게이트선, 데이터선 등의 표시 신호선과 연결되어 있다. 화소 전극은 박막 트랜지스터 등의 스위칭 소자를 통해 게이트 신호에 따른 데이터 신호를 인가 받을 수 있다. 게이트 신호는 게이트 구동부에서 생성되며 데이터 신호는 데이터 구동부에서 생성될 수 있다. 이러한 구동부는 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태의 전자 부품으로서 복수의 화소가 형성된 박막 트랜지스터 표시판 위에 표면 실장 기술 등의 방법으로 직접 장착될 수 있다. 그러나 이와 달리 구동부는 가요성 인쇄 회로막 또는 인쇄 회로 기판 등에 표면 실장 기술 등의 방법으로 장착되어 박막 트랜지스터 표시판에 부착되어 연결될 수도 있다.

백라이트를 포함하는 표시 장치의 경우 백라이트는 LED 패키지 등의 전자 부품이 표면 실장 기술 등의 방법으로 실장된 인쇄 회로 기판을 포함할 수 있다.

이와 같이 회로 기판 위에 장착된 전자 부품은 솔더를 통해 패드와 전기적으로 연결되는데, 솔더는 전자 부품의 측면을 따라 형성되어 있으며 전자 부품의 밑면보다 높은 솔더 필렛(solder fillet)을 포함한다. 솔더 필렛이 제대로 형성되어 있지 않으면 실장된 전자 부품과 회로 기판의 패드 사이의 접촉 불량이 생겨 전자 부품이 이탈될 수 있다.

한편 전자 부품이 회로 기판의 패드 위에 고정될 때 회로 기판 평면 상에서 정해진 방향을 기준으로 기울어진 채 고정되거나 어느 방향으로 밀린 채 고정될 수 있다. 예를 들어 전자 부품이 LED 패키지인 경우 LED 패키지가 기울어져 고정되면 도광판 등 다른 부품과의 오정렬로 인해 휘도의 불균일이 발생되어 표시 품질이 저하될 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 회로 기판에 전자 부품을 표면 실장 기술로 솔더링할 때 충분한 솔더 필렛이 형성되도록 하여 전자 부품의 이탈 등의 접속 불량을 방지하고 인장력에 대한 신뢰성을 향상하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 전자 부품이 회로 기판 위에 기울어지지 않고 정방향으로 고정될 수 있도록 하여 오정렬로 인한 불량을 방지하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판은 기본 패턴 및 상기 기본 패턴에 연결된 적어도 하나의 추가 패턴을 포함하는 패드 패턴을 포함하고, 상기 기본 패턴은 전자 부품의 접속 단자가 솔더를 통해 부착되는 영역을 포함하고, 상기 적어도 하나의 추가 패턴은 상기 전자 부품의 접속 단자가 부착되지 않는 영역을 포함하고, 상기 기본 패턴은 상기 전자 부품이 정렬 마진을 벗어나지 않도록 실장 위치를 제한할 수 있는 노변(exposed side) 또는 노점(exposed point)을 포함한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 전자 부품의 회로 기판에의 실장하는 방법은 기본 패턴 및 상기 기본 패턴에 연결된 적어도 하나의 추가 패턴을 포함하는 패드 패턴을 포함하는 회로 기판에 전자 부품을 실장하는 방법으로서, 상기 패드 패턴 위에 솔더 페이스트를 인쇄하는 단계, 그리고 상기 솔더 페이스트가 도포된 상기 패드 패턴 위에 상기 전자 부품을 정렬하고 상기 솔더 페이스트를 리플로우시켜 상기 전자 부품과 상기 패드 패턴을 전기적으로 접속시키는 단계를 포함하고, 상기 기본 패턴은 전자 부품의 접속 단자가 솔더를 통해 부착되는 영역을 포함하고, 상기 적어도 하나의 추가 패턴은 상기 전자 부품의 접속 단자가 부착되지 않는 영역을 포함하고, 상기 기본 패턴은 상기 전자 부품이 정렬 마진을 벗어나지 않도록 실장 위치를 제한할 수 있는 노변(exposed side) 또는 노점(exposed point)을 포함한다.

상기 기본 패턴의 변이 사방위를 각각 향하는 네 변을 포함할 수 있다.

상기 기본 패턴의 상기 네 변 중 상기 적어도 하나의 추가 패턴이 연결된 상기 기본 패턴의 변을 제1변이라 할 때, 상기 제1변에 연결된 상기 적어도 하나의 추가 패턴과 상기 제1변 사이의 경계선의 길이는 상기 제1변의 길이보다 작고, 상기 적어도 하나의 추가 패턴이 연결되지 않고 노출된 상기 제1변의 부분이 상기 노변을 형성할 수 있다.

상기 노변의 길이는 상기 제1변의 길이의 대략 1/10 이상일 수 있다.

상기 적어도 하나의 추가 패턴은 상기 기본 패턴의 네 변 중 이웃한 두 변과 동시에 접할 수 있다.

상기 솔더는 상기 전자 부품의 측면을 따라 형성된 솔더 필렛을 포함하고, 상기 솔더 필렛은 상기 적어도 하나의 추가 패턴 위에 위치하는 상기 솔더를 포함할 수 있다.

상기 기본 패턴의 변이 사방위를 각각 향하는 네 변을 포함하고, 상기 기본 패턴의 상기 네 변 중 상기 적어도 하나의 추가 패턴이 연결된 상기 기본 패턴의 변을 제1변이라 할 때, 상기 제1변에 연결된 상기 적어도 하나의 추가 패턴과 상기 제1변 사이의 경계선의 길이는 상기 제1변의 길이와 대략 동일하고, 상기 추가 패턴의 변과 상기 기본 패턴의 변의 접점에서 상기 추가 패턴에 접하는 접선이 상기 제1변이 향하는 제1 방향과 이루는 각이 상기 접점에서 상기 기본 패턴에 접하는 접선이 상기 제1 방향과 이루는 각보다 작고, 상기 접점이 상기 노점을 형성할 수 있다.

상기 적어도 하나의 추가 패턴의 형상은 원형, 타원형, 또는 상기 노점에서 예각을 이루는 다각형 중 어느 하나일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 회로 기판에 전자 부품을 표면 실장 기술로 솔더링할 때 충분한 솔더 필렛이 형성되도록 하여 전자 부품의 이탈 등의 접속 불량을 방지하고 인장력에 대한 신뢰성을 향상할 수 있다.

또한 전자 부품이 회로 기판 위에 기울어지지 않고 정방향으로 고정될 수 있도록 하여 오정렬로 인한 불량을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판 및 회로 기판에 접속되는 전자 부품의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판 및 회로 기판에 접속되는 전자 부품의 사시도이고,
도 3a 내지 도 5d는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판의 다양한 패드 패턴을 도시한 평면도이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판의 패드 패턴의 사시도이고,
도 7은 도 6에 도시한 패드 패턴 위에 솔더 페이스트를 인쇄한 회로 기판의 사시도이고,
도 8은 도 7에 도시한 회로 기판 위에 전자 부품의 리드 프레임이 접속되어 고정된 상태를 도시한 사시도이고,
도 9는 전자 부품이 솔더링된 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판의 단면도이고,
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판의 패드 패턴 및 전자 부품의 리드 프레임의 사시도이고,
도 11은 도 10에 도시한 회로 기판 위에 전자 부품이 접속되어 고정된 상태를 도시한 사시도이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이제 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 도 1을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판 및 회로 기판에 접속되는 전자 부품의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판(100)은 인쇄 회로 기판일 수 있으며, 다양한 회로 패턴(170)이 형성되어 있는 절연 기판(110)을 포함한다.

회로 패턴(170)은 회로 기판(100)이 포함될 표시 장치 등의 전자 장치의 구동을 위한 구동 신호를 전달하는 다양한 신호선일 수 있다. 회로 패턴(170)은 외부 장치와의 접속을 위한 접속 패턴을 포함할 수 있다. 회로 패턴(170)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 등의 금속과 같은 도전 물질을 포함할 수 있다.

회로 패턴(170) 위에 절연 물질로 이루어진 솔더 레지스트층(보호막이라고도 함)(180)이 위치한다. 솔더 레지스트층(180)은 회로 기판(100)을 보호하며 회로 패턴(170)의 접속 패턴을 드러내는 개구부(185)를 포함한다.

솔더 레지스트층(180) 위에는 패드 패턴(80)이 위치할 수 있다. 패드 패턴(80)은 솔더 레지스트층(180)의 개구부(185)를 통해 회로 패턴(170)의 접속 패턴과 전기적, 물리적으로 연결될 수 있다. 패드 패턴(80)은 ITO, IZO 등의 투명 도전 물질이나 금속 등의 도전성 물질로 만들어질 수 있다. 패드 패턴(80)은 회로 패턴(170)과 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호하는 기능을 가질 수 있다.

도 1에 도시한 바와 달리 솔더 레지스트층(180) 위에 위치하는 패드 패턴(80)이 생략되고 솔더 레지스트층(180)의 개구부(185)에 의해 드러난 회로 패턴(170)의 접속 패턴이 바로 패드 패턴(80)을 이룰 수도 있다. 이 경우 패드 패턴(80)의 가장자리는 솔더 레지스트층(180)에 의해 한정(define)된다.

본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판(100)에는 트랜지스터, 다이오드, 저항, IC 칩 등의 다양한 전자 부품이 실장될 수 있다.

예를 들어 전자 부품은 도 1에 도시한 바와 같이 가요성 인쇄 회로막 등의 회로 기판(200)일 수 있다. 회로 기판(200) 위에는 회로 기판(100)과 같이 다양한 회로 패턴이 형성되어 있을 수 있고 집적 회로 칩 형태의 구동 회로가 실장되어 있을 수 있다. 회로 기판(200)은 외부 장치, 즉 회로 기판(100)과의 접속을 위한 접속 단자를 포함한다. 도 1은 이러한 접속 단자의 한 예로서 회로 기판(200)에 위치하는 패드부(71)를 도시한다.

다음 도 2를 참조하녀 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판 및 회로 기판에 접속되는 전자 부품의 다른 예에 대해 설명한다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판 및 회로 기판에 접속되는 전자 부품의 사시도이다.

도 2에 도시한 실시예는 도 1에 도시한 실시예와 대부분 동일하나 회로 기판(100)에 실장되는 전자 부품이 LED 패키지와 같은 전자 부품 패키지(910)인 예를 도시한다. 전자 부품 패키지(910)는 외부 장치, 즉 회로 기판(100)과의 접속을 위한 접속 단자로서 리드 프레임(lead frame)(72)을 포함할 수 있다.

이와 같이 다양한 전자 부품의 접속 단자는 솔더링(soldering)을 통해 회로 기판(100)의 패드 패턴(80)과 접속될 수 있다. 솔더링의 한 방법으로서 표면 실장 기술(surface mounting technology, SMT)을 사용할 수 있다. 즉, 회로 기판(100)의 패드 패턴(80)에 솔더 페이스트(솔더 크림이라고도 함)(solder paste)를 스크린 프린팅 등의 방법으로 인쇄한 후 패드 위에 전자 부품의 접속 단자를 정렬시켜 탑재하고, 회로 기판(100)에 열을 가하여 솔더를 리플로우시켜 전자 부품의 접속 단자와 회로 기판(100)의 패드 패턴(80)이 접속되도록 할 수 있다. 이에 대해서는 이후에 도면을 참조하여 다시 설명하도록 한다.

그러면 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 3a 내지 도 5d를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판의 패드 패턴에 대해 상세하게 설명한다.

도 3a 내지 도 5d는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판의 다양한 패드 패턴을 도시한 평면도이다.

도 3a 내지 도 5d를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판의 패드 패턴(80)은 기본 패턴(81) 및 기본 패턴(81)과 연결된 적어도 하나의 추가 패턴(82a, 82b, 82c, 82d, 82e, 82f, 82g, 82h)을 포함한다.

기본 패턴(81)은 패드 패턴(80) 중 전자 부품의 접속 단자가 솔더를 통해 직접 부착되는 영역을 포함한다. 즉, 패드 패턴(80) 또는 솔더와 접촉하는 전자 부품의 접속 단자의 영역은 기본 패턴(81)의 영역 안에 포함된다.

기본 패턴(81)은 종래 기술에 따른 여러 패드의 형상을 비롯해 다각형, 원형, 타원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 도 3a 내지 도 5d는 기본 패턴(81)의 형상의 한 예로서 직사각형인 기본 패턴(81)을 도시한다.

기본 패턴(81)의 가장자리 변은 기본 패턴(81)의 형상과 상관 없이 사방위를 각각 향하는 네 부분의 변으로 나뉠 수 있다. 여기서 사방위란 평면상 동서남북 또는 상하좌우를 향하는 방향을 의미할 수 있다. 예를 들어 기본 패턴(81)이 직사각형인 경우 한 쌍의 가로 변과 한 쌍의 세로 변이 사방위를 각각 향하는 네 변을 구성할 수 있다. 기본 패턴(81)이 원형 또는 타원형인 경우 접선의 기울기가 45도 또는 135도인 네 개의 접점을 기준으로 나뉜 네 부분의 곡선변이 사방위를 각각 향하는 네 변을 구성할 수 있다. 그러나 기본 패턴(81)의 형상에 따라 사방위를 각각 향하는 네 부분의 변은 서로 비대칭일 수도 있고 서로 길이가 다를 수도 있다.

추가 패턴(82a-82h)은 패드 패턴(80) 중 전자 부품의 접속 단자가 직접 부착되지 않는 영역을 포함한다. 즉, 패드 패턴(80) 또는 솔더와 접촉하는 전자 부품의 접속 단자의 영역은 추가 패턴(82a-82h)의 영역과 중첩하지 않는다.

추가 패턴(82a-82h)도 다각형, 원형, 타원형 등 다양한 형상을 가질 수 있으며 그 형상에 특별한 제한이 없다.

회로 기판(100)에 실장되는 전자 부품은 회로 기판(100) 상에서 정해진 영역에 장착되어야 하는데, 일정 수준의 허용 가능한 정렬 마진을 가질 수 있다. 여기서 전자 부품의 정렬 마진은 전자 부품이 외부 인장력 등의 영향에 대해 회로 기판(100)과의 접속이 불량이 되거나 신뢰성을 잃지 않도록 하는 범위로 정해질 수 있다. 이러한 정렬 마진은 전자 부품의 미리 정해진 실장 영역을 기준으로 어느 한 방향으로 전자 부품이 밀려 실장될 경우 허용 가능한 시프트 거리일 수도 있고, 전자 부품이 회로 기판(100)의 평면상에서 회전되거나 돌아가는 경우 허용 가능한 틸트 각도 등 다양하게 정해질 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 기본 패턴(81)은 실장되는 전자 부품이 이러한 정렬 마진을 벗어나지 않도록 전자 부품의 실장 위치를 제한할 수 있는 노변(exposed side) 또는 노점(exposed dot)을 포함한다. 여기서 노변 또는 노점은 기본 패턴(81)의 평면상에서의 형상을 기준으로 한 것이다. 기본 패턴(81)은 실질적으로 절연 기판(110)의 면에 수직인 방향으로 0이 아닌 두께를 가지므로 도면에서 표현된 노변 및 노점은 각각 실질적으로 면적을 가지는 노면 또는 및 길이를 가지는 노변이 된다. 이후에는 설명의 편의를 위해 패드 패턴(80)의 평면 형상을 기준으로 하여 설명하도록 한다.

기본 패턴(81)의 노변은 기본 패턴(81)의 사방위를 각각 향하는 네 개의 변 중 추가 패턴(82a-82d)이 연결된 변의 일부로서 추가 패턴(82a-82d)과 만나지 않고 노출된 변의 부분으로 정의될 수 있다. 노변은 기본 패턴(81)의 형상에 따라 다각형의 직선변이 일부이거나 원형 또는 타원형의 곡선변의 일부일 수 있다.

예를 들어 도 3a 내지 도 3d 또는 도 5a 내지 도 5d를 참조하면, 기본 패턴(81)의 변 중 사방위를 기준으로 어느 한 방향을 향하는 변에 적어도 하나의 추가 패턴(82a-82d)이 연결되어 있다.

추가 패턴(82a-82d)과 기본 패턴(81)의 경계선(점선으로 도시됨)의 길이는 추가 패턴(82a-82d)이 연결되어 있는 기본 패턴(81)의 변의 전체 길이보다 작다. 더 구체적으로 추가 패턴(82a-82d)과 기본 패턴(81)의 경계선(점선으로 도시됨)의 길이는 0보다 크고 기본 패턴(81)의 변의 길이의 대략 9/10 이하일 수 있다. 즉, 기본 패턴(81)의 한 변 중 노변의 길이는 추가 패턴(82a-82d)이 연결되어 있는 기본 패턴(81)의 변의 길이의 대략 1/10 이상일 수 있다.

예를 들어 기본 패턴(81)이 직사각형일 때 가로 변에 연결된 추가 패턴(82a, 82b)의 가로 길이(d1)는 기본 패턴(81)의 가로 길이(L1)보다 작으며, 더 구체적으로 기본 패턴(81)의 가로 길이(L1)의 대략 9/10 이하일 수 있다. 마찬가지로 기본 패턴(81)이 직사각형일 때 세로 변에 연결된 추가 패턴(82c, 82d)의 세로 길이(d2)는 기본 패턴(81)의 세로 길이(L2)보다 작으며, 더 구체적으로 기본 패턴(81)의 세로 길이(L1)의 대략 9/10 이하일 수 있다.

도 4a 내지 도 4d에 도시한 실시예는 대부분 도 3a 내지 도 3b에 도시한 실시예와 동일하나 추가 패턴(82e-82h)이 기본 패턴(81)의 이웃한 두 변과 동시에 접하는 예를 도시한다. 즉, 추가 패턴(82e, 82f, 82g, 82h)이 기본 패턴(81)의 적어도 한 꼭지점과 연결된 두 변과 동시에 연결될 수 있다. 이 경우에도 기본 패턴(81)의 한 변에 연결되어 있는 적어도 하나의 추가 패턴(82e-82h)과 기본 패턴(81)의 경계선의 길이의 합은 추가 패턴(82e-82h)이 연결되어 있는 기본 패턴(81)의 변의 길이보다 작다. 더 구체적으로 기본 패턴(81)의 한 변에 연결되어 있는 적어도 하나의 추가 패턴(82e-82h)과 기본 패턴(81)의 경계선의 길이의 합은 0보다 크고 기본 패턴(81)의 변의 길이의 대략 9/10 이하일 수 있다. 즉, 기본 패턴(81)의 한 변의 노변의 길이는 추가 패턴(82a-82d)이 연결되어 있는 기본 패턴(81)의 변의 길이의 대략 1/10 이상일 수 있다.

예를 들어 기본 패턴(81)이 직사각형일 때 기본 패턴(81)의 가로 변과 접하는 적어도 하나의 추가 패턴(82e-82h)의 가로 길이(d1)의 합은 기본 패턴(81)의 가로 길이(L1)보다 작으며, 더 구체적으로 기본 패턴(81)의 가로 길이(L1)의 대략 9/10 이하일 수 있다. 마찬가지로 기본 패턴(81)의 세로 변과 접하는 적어도 하나의 추가 패턴(82e-82h)의 세로 길이(d2)의 합은 기본 패턴(81)의 세로 길이(L2)보다 작으며, 더 구체적으로 기본 패턴(81)의 세로 길이(L1)의 대략 9/10 이하일 수 있다.

기본 패턴(81)의 노점은 사방위 중 어느 한 방향인 제1 방향을 향하는 기본 패턴(81)의 한 변 전체에 추가 패턴(82a-82d)이 연결되어 있을 때 추가 패턴(82a-82d)이 0이 아닌 일정 방위각 범위에서는 형성되어 있지 않은 기본 패턴(81)의 한 점으로서, 추가 패턴(82a-82d)의 변과 기본 패턴(81)의 변의 접점에서 추가 패턴(82a-82d)에 접하는 접선이 제1 방향과 이루는 각이 그 접점에서 기본 패턴(81)에 접하는 접선이 제1 방향과 이루는 각보다 작은 접점으로 정의될 수 있다. 노점은 기본 패턴(81)의 형상에 따라 다각형의 꼭지점이거나 원형 또는 타원형의 곡선변 위의 한 점일 수 있다.

예를 들어 도 5a 내지 도 5d를 참조하면, 기본 패턴(81)의 변 중 사방위를 기준으로 어느 한 방향을 향하는 변에 적어도 하나의 추가 패턴(82a-82d)이 연결되어 있으며, 연결된 추가 패턴(82a-82d)은 기본 패턴(81)의 한 변 전체와 연결되어 있을 수 있다. 예를 들어 위쪽을 향하는 기본 패턴(81)과 연결된 추가 패턴(82a)은 기본 패턴(81)의 위쪽 변 전체와 접할 수 있다. 이 경우 추가 패턴(82a)의 변과 기본 패턴(81)의 변의 접점은 기본 패턴(81)의 꼭지점 중 하나가 되며 이 점이 본 발명의 한 실시예에 따른 노점이 될 수 있다.

구체적으로 도 5a 내지 도 5d에 도시된 기본 패턴(81)의 꼭지점에서 추가 패턴(82a-82d)에 접하는 접선은 대략 우상 방향을 향하고, 그 꼭지점에서 기본 패턴(81)에 접하는 접선은 대략 가로 방향으로 뻗는다. 따라서 추가 패턴(82a-82d)에 접하는 접선과 위쪽 방향이 이루는 각은 기본 패턴(81)에 접하는 접선과 위쪽 방향이 이루는 각보다 작고 이러한 기본 패턴(81)의 꼭지점은 본 발명의 한 실시예에 따른 노점을 형성한다. 이와 같은 실시예에서 직사각형인 기본 패턴(81)에 연결되는 추가 패턴(82a-82d)은 원형, 타원형, 또는 기본 패턴(81)의 꼭지점, 즉 노점에서 예각을 이루는 다각형일 수 있다.

하나의 패드 패턴(80)이 복수의 추가 패턴(82a-82d)을 포함하는 경우 추가 패턴(82a-82d)은 서로 연결되어 있지 않을 수 있다. 여기서 추가 패턴(82a-82d)이 서로 연결되어 있지 않는 경우란 이웃한 추가 패턴(82a-82d)이 0이 아닌 길이를 가지는 접촉면을 사이에 두고 연결되어 있지 않은 경우를 의미한다.

그러면 앞에서 설명한 도면과 함께 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판에 전자 부품을 실장하는 방법 및 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판의 효과에 대해 설명한다.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판의 패드 패턴의 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시한 패드 패턴 위에 솔더 페이스트를 인쇄한 회로 기판의 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시한 회로 기판 위에 전자 부품의 리드 프레임이 접속되어 고정된 상태를 도시한 사시도이고, 도 9는 전자 부품이 솔더링된 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판의 단면도이다.

먼저 도 6을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판(100)을 마련한다. 회로 기판(100)은 기본 패턴(81) 및 적어도 하나의 추가 패턴(82a-82d)을 포함하는 패드 패턴(80)을 포함한다. 도 6은 앞에서 설명한 도 3d에 도시한 실시예에 따른 패드 패턴(80)을 포함하는 회로 기판(100)을 도시하고 있으나 이에 한정되지 않고 앞에서 설명한 바와 같은 다양한 패드 패턴(80)을 포함하는 회로 기판일 수 있다. 패드 패턴(80) 주위에는 패드 패턴(80)을 드러내는 개구부를 포함하는 솔더 레지스트층(도시하지 않음)이 위치한다.

다음 도 7을 참조하면, 회로 기판(100)의 패드 패턴(80) 위에 솔더 페이스트(60)를 스크린 프린팅 등의 방법으로 인쇄한다. 솔더 페이스트(60)는 주석(Sn) 등의 도전성 금속 분말과 솔더 페이스트용 플럭스를 포함하고, 도전성 물질로서 납(Pb)을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다. 솔더 페이스트(60)는 리플로우를 용이하게 하기 위해 은(Ag), 구리(Cu) 등을 포함할 수도 있다.

다음 도 8을 참조하면, 솔더 페이스트(60)가 도포된 패드 패턴(80) 위에 전자 부품의 접속 단자(70)를 정렬시켜 탑재하고, 회로 기판(100)에 열을 가하여 솔더 페이스트(60)를 리플로우시켜 전자 부품의 접속 단자(70)와 회로 기판(100)의 패드 패턴(80)을 서로 전기적으로 접속시킨다. 도 8에서는 패드 패턴(80)의 도시를 생략하였다.

그러면 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이 용융된 솔더 페이스트(60)가 전자 부품의 접속 단자(70)의 측면을 따라 올라와 형성된 솔더 필렛(solder fillet)(62)이 형성된다. 솔더 필렛(62)은 앞에서 설명한 패드 패턴(80)의 기본 패턴(81)의 가장자리 변, 특히 노변을 따라 형성될 수도 있으나 본 발명의 한 실시예에 따른 패드 패턴(80)의 경우 추가 패턴(82a-82h) 위에 위치하는 솔더에 의해 대부분의 솔더 필렛(62)이 형성될 수 있다. 즉, 추가 패턴(82a-82h)과 전자 부품의 접속 단자(70)의 경계면을 따라 대부분의 솔더 필렛(62)이 형성될 수 있다.

이와 같은 솔더 필렛(62)은 전자 부품의 접속 단자(70)와 접촉하는 솔더의 양을 증가시켜 실장된 전자 부품의 회로 기판(100)으로부터의 이탈 등의 접속 불량을 방지하고 외부의 인장력에 대한 접촉 신뢰성을 향상시킨다. 따라서 실장된 전자 부품의 신뢰성을 향상하기 위해 솔더 필렛(62)의 높이는 충분히 높을 필요가 있다. 예를 들어 도 9를 참조하면, 적합한 솔더 필렛(62)의 높이(H2)는 전자 부품의 접속 단자(70)의 높이(H1)의 대략 1/2 이상으로 정할 수 있다.

이와 같이 패드 패턴(80)의 추가 패턴(82a-82h)은 실장되는 전자 부품의 접속 단자(70)가 직접 부착되는 영역은 아니지만 기본 패턴(81)에 연결되어 패드 패턴(80)에 도포되는 솔더 페이스트(60)의 양을 증가시키므로 전자 부품의 접속 단자(70)와 접촉하는 솔더의 양을 증가시킬 수 있다. 따라서 패드 패턴(80) 위의 충분한 양의 솔더에 의해 솔더 필렛(62)의 높이를 충분히 높게 할 수 있다. 이에 따라 실장된 전자 부품의 이탈 등의 접속 불량을 방지하고 인장력에 대한 저항을 높여 접촉 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한 패드 패턴(80)의 기본 패턴(81)은 실장되는 전자 부품의 접속 단자(70)가 직접 부착되는 영역으로서 앞에서 설명한 바와 같이 노변 또는 노점을 포함하여 허용 가능한 범위 밖으로 전자 부품이 어느 한 방향으로 밀리거나 돌아가는 것을 막을 수 있다. 예를 들어 앞에서 설명한 바와 같이 추가 패턴(82a-82h)이 연결된 기본 패턴(81)의 변이 노변을 포함하거나 사방위 중 두 방향을 향하는 기본 패턴(81)의 두 변이 만나는 점이 앞에서 설명한 바와 같은 노점을 형성하는 경우, 실장된 전자 부품의 접속 단자(70)는 솔더링시 추가 패턴(82a-82h)이 연결된 기본 패턴(81)의 변을 벗어날 수 없다. 따라서 전자 부품의 접속 단자(70)는 허용 범위 이상의 거리만큼 밀리거나 허용 범위 이상의 각도만큼 돌아가지 않아 정렬 마진 안에서 회로 기판(100) 위에 실장될 수 있어 전자 부품의 오정렬로 인한 불량을 방지할 수 있다. 특히 앞에서 설명한 바와 같이 기본 패턴(81)의 노변의 길이를 추가 패턴(82a-82h)이 연결된 기본 패턴(81)의 변의 길이의 대략 1/10 이상이 되도록 함으로써 이러한 전자 부품의 오정렬로 인한 불량을 더욱 확실히 방지할 수 있다.

다음 도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판에 전자 부품을 장착하는 방법에 대해 설명한다.

도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 회로 기판의 패드 패턴 및 전자 부품의 리드 프레임의 사시도이고, 도 11은 도 10에 도시한 회로 기판 위에 전자 부품이 접속되어 고정된 상태를 도시한 사시도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 회로 기판에 전자 부품을 장착하는 방법은 앞에서 설명한 도 6 내지 도 9에 도시한 실시예와 대부분 동일하나 패드 패턴(80)의 형상이 다른 예를 도시한다. 예를 들어 도 10 및 도 11은 앞에서 설명한 도 4d에 도시한 실시예에 따른 패드 패턴(80)을 포함하는 회로 기판(100)을 도시하고 있다.

도 10을 참조하면, 회로 기판(100)의 패드 패턴(도시하지 않음) 위에 솔더 페이스트(60)를 인쇄한 후 그 위에 전자 부품의 접속 단자(70)를 정렬시켜 탑재한다.

다음 도 11을 참조하면, 회로 기판(100)에 열을 가하여 솔더 페이스트(60)를 리플로우시켜 전자 부품의 접속 단자(70)와 회로 기판(100)의 패드 패턴을 서로 전기적으로 접속시킨다. 그러면 패드 패턴 중 추가 패턴 위에 위치하는 솔더가 전자 부품의 접속 단자(70)의 측면을 따라 올라와 충분한 높이의 솔더 필렛(62)를 형성할 수 있고, 기본 패턴의 노변에 의해 전자 부품의 접속 단자(70)의 이동 범위가 제한되어 접속 단자(70)의 허용 가능한 정렬 마진 안에서 전자 부품을 실장할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

60: 솔더 페이스트 62: 솔더 필렛
70: 전자 부품의 접속 단자 80: 패드 패턴
81: 기본 패턴 82a-82h: 추가 패턴
100: 회로 기판 110: 절연 기판
170: 회로 패턴 180: 솔더 레지스트층

Claims

기본 패턴 및 상기 기본 패턴에 연결된 적어도 하나의 추가 패턴을 포함하는 패드 패턴을 포함하고,
상기 기본 패턴은 전자 부품의 접속 단자가 솔더를 통해 부착되는 영역을 포함하고,
상기 적어도 하나의 추가 패턴은 상기 전자 부품의 접속 단자가 부착되지 않는 영역을 포함하고,
상기 기본 패턴은 상기 전자 부품이 정렬 마진을 벗어나지 않도록 실장 위치를 제한할 수 있는 노변(exposed side) 또는 노점(exposed point)을 포함하는
회로 기판.
제1항에서,
상기 기본 패턴의 변이 사방위를 각각 향하는 네 변을 포함하고,
상기 기본 패턴의 상기 네 변 중 상기 적어도 하나의 추가 패턴이 연결된 상기 기본 패턴의 변을 제1변이라 할 때, 상기 제1변에 연결된 상기 적어도 하나의 추가 패턴과 상기 제1변 사이의 경계선의 길이는 상기 제1변의 길이보다 작고,
상기 적어도 하나의 추가 패턴이 연결되지 않고 노출된 상기 제1변의 부분이 상기 노변을 형성하는
회로 기판.
제2항에서,
상기 노변의 길이는 상기 제1변의 길이의 대략 1/10 이상인 회로 기판.
제3항에서,
상기 적어도 하나의 추가 패턴은 상기 기본 패턴의 네 변 중 이웃한 두 변과 동시에 접하는 회로 기판.
제4항에서,
상기 솔더는 상기 전자 부품의 측면을 따라 형성된 솔더 필렛을 포함하고,
상기 솔더 필렛은 상기 적어도 하나의 추가 패턴 위에 위치하는 상기 솔더를 포함하는
회로 기판.
제3항에서,
상기 솔더는 상기 전자 부품의 측면을 따라 형성된 솔더 필렛을 포함하고,
상기 솔더 필렛은 상기 적어도 하나의 추가 패턴 위에 위치하는 상기 솔더를 포함하는
회로 기판.
제2항에서,
상기 적어도 하나의 추가 패턴은 상기 기본 패턴의 네 변 중 이웃한 두 변과 동시에 접하는 회로 기판.
제7항에서,
상기 솔더는 상기 전자 부품의 측면을 따라 형성된 솔더 필렛을 포함하고,
상기 솔더 필렛은 상기 적어도 하나의 추가 패턴 위에 위치하는 상기 솔더를 포함하는
회로 기판.
제2항에서,
상기 솔더는 상기 전자 부품의 측면을 따라 형성된 솔더 필렛을 포함하고,
상기 솔더 필렛은 상기 적어도 하나의 추가 패턴 위에 위치하는 상기 솔더를 포함하는
회로 기판.
제1항에서,
상기 솔더는 상기 전자 부품의 측면을 따라 형성된 솔더 필렛을 포함하고,
상기 솔더 필렛은 상기 적어도 하나의 추가 패턴 위에 위치하는 상기 솔더를 포함하는
회로 기판.
제1항에서,
상기 기본 패턴의 변이 사방위를 각각 향하는 네 변을 포함하고,
상기 기본 패턴의 상기 네 변 중 상기 적어도 하나의 추가 패턴이 연결된 상기 기본 패턴의 변을 제1변이라 할 때, 상기 제1변에 연결된 상기 적어도 하나의 추가 패턴과 상기 제1변 사이의 경계선의 길이는 상기 제1변의 길이와 대략 동일하고,
상기 추가 패턴의 변과 상기 기본 패턴의 변의 접점에서 상기 추가 패턴에 접하는 접선이 상기 제1변이 향하는 제1 방향과 이루는 각이 상기 접점에서 상기 기본 패턴에 접하는 접선이 상기 제1 방향과 이루는 각보다 작고,
상기 접점이 상기 노점을 형성하는
회로 기판.
제11항에서,
상기 적어도 하나의 추가 패턴의 형상은 원형, 타원형, 또는 상기 노점에서 예각을 이루는 다각형 중 어느 하나인 회로 기판.
기본 패턴 및 상기 기본 패턴에 연결된 적어도 하나의 추가 패턴을 포함하는 패드 패턴을 포함하는 회로 기판에 전자 부품을 실장하는 방법으로서,
상기 패드 패턴 위에 솔더 페이스트를 인쇄하는 단계, 그리고
상기 솔더 페이스트가 도포된 상기 패드 패턴 위에 상기 전자 부품을 정렬하고 상기 솔더 페이스트를 리플로우시켜 상기 전자 부품과 상기 패드 패턴을 전기적으로 접속시키는 단계
를 포함하고,
상기 기본 패턴은 전자 부품의 접속 단자가 솔더를 통해 부착되는 영역을 포함하고,
상기 적어도 하나의 추가 패턴은 상기 전자 부품의 접속 단자가 부착되지 않는 영역을 포함하고,
상기 기본 패턴은 상기 전자 부품이 정렬 마진을 벗어나지 않도록 실장 위치를 제한할 수 있는 노변(exposed side) 또는 노점(exposed point)을 포함하는
전자 부품을 회로 기판에 실장하는 방법.
제13항에서,
상기 기본 패턴의 변이 사방위를 각각 향하는 네 변을 포함하고,
상기 기본 패턴의 상기 네 변 중 상기 적어도 하나의 추가 패턴이 연결된 상기 기본 패턴의 변을 제1변이라 할 때, 상기 제1변에 연결된 상기 적어도 하나의 추가 패턴과 상기 제1변 사이의 경계선의 길이는 상기 제1변의 길이보다 작고,
상기 적어도 하나의 추가 패턴이 연결되지 않고 노출된 상기 제1변의 부분이 상기 노변을 형성하는
전자 부품을 회로 기판에 실장하는 방법.
제14항에서,
상기 노변의 길이는 상기 제1변의 길이의 대략 1/10 이상인 전자 부품을 회로 기판에 실장하는 방법.
제15항에서,
상기 적어도 하나의 추가 패턴은 상기 기본 패턴의 네 변 중 이웃한 두 변과 동시에 접하는 전자 부품을 회로 기판에 실장하는 방법.
제16항에서,
상기 솔더는 상기 전자 부품의 측면을 따라 형성된 솔더 필렛을 포함하고,
상기 솔더 필렛은 상기 적어도 하나의 추가 패턴 위에 위치하는 상기 솔더를 포함하는
전자 부품을 회로 기판에 실장하는 방법.
제13항에서,
상기 솔더는 상기 전자 부품의 측면을 따라 형성된 솔더 필렛을 포함하고,
상기 솔더 필렛은 상기 적어도 하나의 추가 패턴 위에 위치하는 상기 솔더를 포함하는
전자 부품을 회로 기판에 실장하는 방법.
제13항에서,
상기 기본 패턴의 변이 사방위를 각각 향하는 네 변을 포함하고,
상기 기본 패턴의 상기 네 변 중 상기 적어도 하나의 추가 패턴이 연결된 상기 기본 패턴의 변을 제1변이라 할 때, 상기 제1변에 연결된 상기 적어도 하나의 추가 패턴과 상기 제1변 사이의 경계선의 길이는 상기 제1변의 길이와 대략 동일하고,
상기 추가 패턴의 변과 상기 기본 패턴의 변의 접점에서 상기 추가 패턴에 접하는 접선이 상기 제1변이 향하는 제1 방향과 이루는 각이 상기 접점에서 상기 기본 패턴에 접하는 접선이 상기 제1 방향과 이루는 각보다 작고,
상기 접점이 상기 노점을 형성하는
전자 부품을 회로 기판에 실장하는 방법.
제19항에서,
상기 적어도 하나의 추가 패턴의 형상은 원형, 타원형, 또는 상기 노점에서 예각을 이루는 다각형 중 어느 하나인 전자 부품을 회로 기판에 실장하는 방법.