KR20210054431A

KR20210054431A - 부품실장 기판 및 이를 포함하는 전자기기

Info

Publication number: KR20210054431A
Application number: KR1020200023410A
Authority: KR
Inventors: 김태성; 지윤제; 윤호권; 김용훈
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2019-11-05
Filing date: 2020-02-26
Publication date: 2021-05-13

Abstract

본 개시는 제1면과 상기 제1면의 반대측인 제2면과 상기 제1 및 제2면 사이의 제1측면을 가지며 제1신호패턴을 포함하는 제1기판, 상기 제1기판 상에 배치되며 제3면과 상기 제3면의 반대측인 제4면과 상기 제3 및 제4면 사이의 제2측면을 가지며 제2신호패턴을 포함하는 제2기판, 상기 제1 및 제2측면을 연결하도록 굽어진 연결기판, 상기 제1 및 제3면 사이에 배치되며 상기 제1 및 제2신호패턴을 서로 전기적으로 연결하는 인터포저, 및 상기 제1 내지 제4면 중 적어도 하나에 실장된 전자부품을 포함하는 부품실장 기판과 이를 포함하는 전자기기에 관한 것이다.

Description

부품실장 기판 및 이를 포함하는 전자기기{COMPONENT MOUNTED BOARD AND ELECTRONIC DEVICE COMPRISING THE SAME}

본 개시는 부품실장 기판 및 이를 포함하는 전자기기에 관한 것이다.

스마트폰과 같은 전자기기에 있어서, 카메라 성능의 중요도가 지속적으로 높아짐에 따라, 카메라의 화소나 카메라의 개수가 함께 증가하고 있다. 또한, 멀티미디어 활용도를 좋게 하기 위해 상단 수화부의 스피커도 일정 크기 이상으로 커지고 있다. 이로 인하여, 메인보드에 카메라 모듈 및/또는 스피커를 배치하기 위한 공간도 지속적으로 커지고 있다. 따라서, 최근에는 메인보드의 부품 실장 공간을 확보하는 것이 중요한 기술로 떠오르고 있다.

본 개시의 여러 목적 중 하나는 공간 활용을 통하여 부품 실장 공간을 충분히 확보할 수 있는 부품실장 기판 및 이를 포함하는 전자기기를 제공하는 것이다.

본 개시의 여러 목적 중 다른 하나는 신호 전달 경로의 효율적 설계가 가능한 부품실장 기판 및 이를 포함하는 전자기기를 제공하는 것이다.

본 개시의 여러 목적 중 또 다른 하나는 워피지나 솔더 미접합의 문제를 개선할 수 있는 부품실장 기판 및 이를 포함하는 전자기기를 제공하는 것이다.

본 개시의 여러 목적 중 또 다른 하나는 비용 절감이 가능한 부품실장 기판 및 이를 포함하는 전자기기를 제공하는 것이다.

본 개시를 통하여 제안하는 여러 해결 수단 중 하나는 상대적으로 플렉서블한 연성기판에 의하여 상대적으로 리지드한 제1 및 제2기판이 연결되며, 제1 및 제2기판 상에 실장된 전자부품의 신호전달 경로를 제공할 수 있는 인터포저가 제1 및 제2기판 사이에 배치된 부품실장 기판을 제공하는 것이다.

예를 들면, 일례에 따른 부품실장 기판은 제1면과 상기 제1면의 반대측인 제2면과 상기 제1 및 제2면 사이의 제1측면을 가지며 제1신호패턴을 포함하는 제1기판, 상기 제1기판 상에 배치되며 제3면과 상기 제3면의 반대측인 제4면과 상기 제3 및 제4면 사이의 제2측면을 가지며 제2신호패턴을 포함하는 제2기판, 상기 제1 및 제2측면을 연결하도록 굽어진 연결기판, 상기 제1 및 제3면 사이에 배치되며 상기 제1 및 제2신호패턴을 서로 전기적으로 연결하는 인터포저, 및 상기 제1 내지 제4면 중 적어도 하나에 실장된 전자부품을 포함할 수 있다.

예를 들면, 일례에 따른 전자기기는 상술한 부품실장 기판을 포함할 수 있다.

본 개시의 여러 효과 하나로 공간 활용을 통하여 부품 실장 공간을 충분히 확보할 수 있는 부품실장 기판 및 이를 포함하는 전자기기를 제공할 수 있다.

본 개시의 여러 효과 중 다른 하나는 신호 전달 경로의 효율적 설계가 가능한 부품실장 기판 및 이를 포함하는 전자기기를 제공할 수 있다.

본 개시의 여러 효과 중 또 다른 하나는 워피지나 솔더 미접합의 문제를 개선할 수 있는 부품실장 기판 및 이를 포함하는 전자기기를 제공할 수 있다.

본 개시의 여러 효과 중 또 다른 하나는 비용 절감이 가능한 부품실장 기판 및 이를 포함하는 전자기기를 제공할 수 있다.

도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타내는 블록도다.
도 2는 전자기기의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 3은 부품실장 기판의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 4는 도 3의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 5a 및 도 5b는 각각 도 3의 제1기판의 제1면 및 제2면을 개략적으로 나타낸 평면도다.
도 6a 및 도 6b는 각각 도 3의 제2기판의 제3면 및 제4면을 개략적으로 나타낸 평면도다.
도 7은 도 3의 부품실장 기판의 변형 예를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 8은 도 7의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 9는 도 3의 부품실장 기판의 변형 예를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 10은 도 9의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 11은 부품실장 기판의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 12는 도 11의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 13a 및 도 13b는 각각 도 11의 제1기판의 제1면 및 제2면을 개략적으로 나타낸 평면도다.
도 14a 및 도 14b는 각각 도 11의 제2기판의 제3면 및 제4면을 개략적으로 나타낸 평면도다.
도 15는 도 11의 부품실장 기판의 변형 예를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 16은 도 15의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 17은 도 11의 부품실장 기판의 변형 예를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 18은 도 17의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 19는 부품실장 기판의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 20은 도 19의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 21a 및 도 21b는 각각 도 19의 제1기판의 제1면 및 제2면을 개략적으로 나타낸 평면도다.
도 22a 및 도 22b는 각각 도 19의 제2기판의 제3면 및 제4면을 개략적으로 나타낸 평면도다.
도 23은 도 19의 부품실장 기판의 변형 예를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 24는 도 23의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 25는 도 19의 부품실장 기판의 변형 예를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 26은 도 25의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.
도 27은 인터포저의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 28은 인터포저의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 29는 인터포저의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.
도 30은 인터포저의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 축소될 수 있다.

전자기기

도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타내는 블록도다.

도면을 참조하면, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)를 수용한다. 메인보드(1010)에는 칩 관련부품(1020), 네트워크 관련부품(1030), 및 기타부품(1040) 등이 물리적 및/또는 전기적으로 연결되어 있다. 이들은 후술하는 다른 전자부품과도 결합되어 다양한 신호라인(1090)을 형성한다.

칩 관련부품(1020)으로는 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩; 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩; 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 등이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 형태의 칩 관련 전자부품이 포함될 수 있음은 물론이다. 또한, 이들 전자부품(1020)이 서로 조합될 수 있음은 물론이다. 칩 관련부품(1020)은 상술한 칩이나 전자부품을 포함하는 패키지 형태일 수도 있다.

네트워크 관련부품(1030)으로는, Wi-Fi(IEEE 802.11 패밀리 등), WiMAX(IEEE 802.16 패밀리 등), IEEE 802.20, LTE(long term evolution), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G 및 그 이후의 것으로 지정된 임의의 다른 무선 및 유선 프로토콜들이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다수의 무선 또는 유선 표준들이나 프로토콜들 중의 임의의 것이 포함될 수 있다. 또한, 네트워크 관련부품(1030)이 칩 관련 전자부품(1020)과 더불어 서로 조합될 수 있음은 물론이다.

기타부품(1040)으로는, 고주파 인덕터, 페라이트 인덕터, 파워 인덕터, 페라이트 비즈, LTCC(low Temperature Co-Firing Ceramics), EMI(Electro Magnetic Interference) filter, MLCC(Multi-Layer Ceramic Condenser) 등이 포함된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다양한 용도를 위하여 사용되는 칩 부품 형태의 수동소자 등이 포함될 수 있다. 또한, 기타부품(1040)이 칩 관련 전자부품(1020) 및/또는 네트워크 관련 전자부품(1030)과 서로 조합될 수도 있음은 물론이다.

전자기기(1000)의 종류에 따라, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되거나 그렇지 않을 수도 있는 다른 전자부품을 포함할 수 있다. 다른 전자부품의 예를 들면, 카메라 모듈(1050), 안테나 모듈(1060), 디스플레이(1070), 배터리(1080) 등이 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 오디오 코덱, 비디오 코덱, 전력 증폭기, 나침반, 가속도계, 자이로스코프, 스피커, 대량 저장 장치(예컨대, 하드디스크 드라이브), CD(compact disk), DVD(digital versatile disk) 등일 수도 있다. 이 외에도 전자기기(1000)의 종류에 따라 다양한 용도를 위하여 사용되는 기타 전자부품 등이 포함될 수 있음은 물론이다.

전자기기(1000)는, 스마트폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 태블릿(tablet), 랩탑(laptop), 넷북(netbook), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch), 오토모티브(Automotive) 등일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들 외에도 데이터를 처리하는 임의의 다른 전자기기일 수 있음은 물론이다.

도 2는 전자기기의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도다.

도면을 참조하면, 전자기기는, 예를 들면, 스마트폰(1100)일 수 있다. 스마트폰(1100)의 내부에는 메인보드로 이용되는 인쇄회로기판(1110)이 수용되어 있으며, 이러한 인쇄회로기판(1110)에는 다양한 전자부품(1120)들이 물리적 및/또는 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 카메라 모듈(1130) 및/또는 스피커(1140)와 같이 인쇄회로기판(1110)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되거나 그렇지 않을 수도 있는 다른 전자부품이 내부에 수용되어 있다. 전자부품(1120) 중 일부는 상술한 칩 관련부품일 수 있으며, 예를 들면, 반도체 패키지(1121)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 전자기기는 반드시 스마트폰(1100)에 한정되는 것은 아니며, 상술한 바와 같이 다른 전자기기일 수도 있음은 물론이다.

부품실장 기판

도 3은 부품실장 기판의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도며, 도 4는 도 3의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.

도 5a 및 도 5b는 각각 도 3의 제1기판의 제1면 및 제2면을 개략적으로 나타낸 평면도며, 도 6a 및 도 6b는 각각 도 3의 제2기판의 제3면 및 제4면을 개략적으로 나타낸 평면도다.

도면을 참조하면, 일례에 따른 부품실장 기판(100A)은 제1면(110a) 및 제1면(110a)의 반대측인 제2면(110b)을 갖는 제1기판(110A), 제1기판(110A)과 연결된 연결기판(120A), 연결기판(120A)과 연결되며 제3면(130a) 및 제3면(130a)의 반대측인 제4면(130b)을 갖는 제2기판(130A), 및 제1기판(110A)의 제1면(110a) 상에 배치된 인터포저(180A)를 포함한다. 한편, 인터포저(180A)는 제2기판(130A)의 제3면(130a) 상에 배치될 수도 있다.

연결기판(120A)이 굽어지기 전, 도 3과 같이, 연결기판(120A)은 제1기판(110A)의 제1면(110a) 및 제2면(110b) 사이의 측면을 제2기판(130A)의 제3면(130a) 및 제4면(130b) 사이의 측면과 연결시킨다. 제1기판(110A)과 연결기판(120A)과 제2기판(130A)은 서로 나란하게 배치될 수 있다. 연결기판(120A)이 굽어지는 경우, 도 4와 같이, 제2기판(130A)은 제1기판(110A) 상에 배치될 수 있으며, 평면 상에서 제1기판(110A) 및 제2기판(130A) 각각의 적어도 일부는 서로 중첩될 수 있고, 제1기판(110A)의 제1면(110a) 및 제2기판(130A)의 제3면(130a) 각각의 적어도 일부는 인터포저(180A)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 즉, 연결기판(120A)은 제1기판(110A)의 제1면(110a)의 적어도 일부가 제2기판(130A)의 제3면(130a)의 적어도 일부와 마주하도록 굽어질 수 있는 연성기판일 수 있으며, 이때 연성기판은 인터포저(180A)가 제2기판(130A)의 제3면(130a) 상에도 배치되어 제1기판(110A)의 제1면(110a)과 제2기판(130A)의 제3면(130a)을 연결하도록 굽어질 수 있다.

한편, 스마트폰과 같은 전자기기에 있어서, 카메라 성능의 중요도가 지속적으로 높아짐에 따라, 카메라의 화소나 카메라의 개수가 함께 증가하고 있다. 또한, 멀티미디어 활용도를 좋게 하기 위해 상단 수화부의 스피커도 일정 크기 이상으로 커지고 있다. 이로 인하여, 메인보드에 카메라 모듈 및/또는 스피커를 배치하기 위한 공간도 지속적으로 커지고 있다. 따라서, 최근에는 메인보드의 부품 실장 공간을 확보하는 것이 중요한 기술로 떠오르고 있다. 예를 들면, 복층 구조의 인쇄회로기판을 스마트폰의 메인보드로 적용하는 것을 고려해볼 수 있다. 이를 위하여, 메인 인쇄회로기판 및 서브 인쇄회로기판을 준비하고, 메인 인쇄회로기판 및 서브 인쇄회로기판을 인터포저 기판을 이용하여 상하로 연결하는 것을 고려해볼 수 있다. 다만, 이러한 복층 구조의 인쇄회로기판은 최소한 3개의 별도로 제조되는 기판이 사용되며, 이들 기판에 부품을 실장하는 공정 외에도, 이들 기판을 상하로 쌓아서 연결하기 위한 별도의 조립 과정이 필요하다. 따라서, 제조 공정이 길어지고, 제조 과정에서의 인터포저 기판의 워피지 발생으로 인한 조립 수율 저조나, 조립 과정에서 솔더 미접합 등의 불량 발생으로 비용이 증가될 수 있다.

반면, 일례에 따른 부품실장 기판(100A)은 제2기판(130A)이 연결기판(120A)의 굽어짐에 의하여 제1기판(110A) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 연결기판(120A)이 굽어지는 경우, 제2기판(130A)은 제1기판(110A) 상에 배치될 수 있으며, 평면 상에서 제1기판(110A)의 제1면(110a) 및 제2기판(130A)의 제3면(130a) 각각의 적어도 일부는 서로 중첩될 수 있다. 따라서, 제1기판(110A)과 연결기판(120A)과 제2기판(130A)으로도 비교적 간단하게 복층 구조를 가질 수 있다. 따라서, 상술한 복층 구조에 비하여 제조 공정이 상대적으로 간소해지며, 비용 절감도 가능하다. 또한, 연결기판(120A)을 통하여 제1 및 제2기판(110A, 130A) 사이의 신호 전달 경로가 제공될 수 있는바, 신호 전달 경로의 보다 효율적인 설계가 가능하다.

또한, 일례에 따른 부품실장 기판(100A)은 제1기판(110A)의 제1면(110a) 상에 배치된 인터포저(180A)를 포함한다. 인터포저(180A)는 연결기판(120A)이 굽어지는 경우 제1기판(110A)과 제2기판(130A) 사이의 필요한 위치에 배치된다. 예컨대, 제1기판(110A)의 제1면(110a) 및 제2기판(130A)의 제3면(130a) 각각의 적어도 일부는 인터포저(180A)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 인터포저(180A)는 평면 상에서 제1기판(110A) 및 제2기판(130A) 각각보다 작은 면적을 가질 수 있다. 한편, 상술한 대면적의 인터포저 기판과 달리, 인터포저(180A)는 상대적으로 작은 면적을 가지는바, 비교적 낮은 비용으로 생산이 가능하며, 워피지나 솔더 미접합 등의 불량의 문제가 거의 없다. 또한, 인터포저(180A)를 통하여 신호 전달 경로를 보완할 수 있으며, 필요한 위치에 필요한 개수로 배치할 수 있는바, 신호 전달 경로의 더욱 효율적인 설계가 가능하다. 예를 들면, 인터포저(180A)는 신호 선이 가장 많이 인출되는 어플리케이션 프로세서(AP) 등의 특정 칩의 주변 부분에 부착될 수 있다. 한편, 인터포저(180A)는 연결기판(120A)이 굽어진 후 복층 구조에 있어서 제1 및 제2기판(110A, 130A) 사이를 물리적으로 지지해주는 스페이서(spacer) 역할도 겸할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 일례에 따른 부품실장 기판(100A)의 구성요소에 대하여 보다 자세히 설명한다.

부품실장 기판(100A)은 제1기판(110A)과 연결기판(120A)과 제2기판(130A)을 포함한다. 제1 및 제2기판(110A, 130A)은 각각 연결기판(120A) 보다 강성이 우수할 수 있다. 강성이 우수하다는 것은, 동일한 조건에서 상대적으로 굽어지는 성질이 덜한 것을 의미한다. 예컨대, 연결기판(120A)은 제1 및 제2기판(110A, 130A)보다 상대적으로 플렉서블 할 수 있다. 또한, 제1 및 제2기판(110A, 130A)은 각각 연결기판(120A)보다 상대적으로 리지드 할 수 있다. 예컨대, 일례에 따른 부품실장 기판(100A)은 리지드-플렉스-리지드 형태를 갖는 RFPCB(Rigid-Flexible Printed Circuit Board)일 수 있다. 부품실장 기판(100A)에 적용될 수 있는 RFPCB의 단면 구조는 특별히 한정되지 않으며, 내부에 상대적으로 두꺼운 코어층을 갖는 공지의 코어드 타입의 RFPCB일 수도 있고, 코어리스 공정을 통하여 형성되는바 내부에 코어층이 생략된 공지의 코어리스 타입의 RFPCB일 수도 있다. 즉, 내부 단면 구조는 특별히 제한되지 않는다.

제1기판(110A) 및 제2기판(130A)은 각각 절연층, 배선층, 및 비아층을 포함할 수 있다. 배선층은 각각 절연층 상에 또는 내에 배치될 수 있다. 비아층은 절연층을 관통하면서 서로 다른 층에 배치된 배선층을 전기적으로 연결할 수 있다. 절연층, 배선층, 및 비아층의 층 수는 특별히 한정되지 않으며, 설계에 따라서 각각 다층일 수도 있고, 각각 단층일 수도 있다.

절연층의 재료로는 절연물질이 사용될 수 있으며, 이때 절연물질로는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들과 함께 유리섬유(Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) 및/또는 무기필러와 같은 보강재를 포함하는 재료, 예를 들면, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), PID(Photo Image-able Dielectric) 등이 사용될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 특정 절연층의 재료로 유리판(glass plate)이 사용될 수도 있고, 세라믹 판(Ceramic plate)이 사용될 수도 있다. 필요에 따라서는, 유전 손실이 낮은 LCP(Liquid crystal polymer), PI(Polyimide), COP(Cyclo olefin polymer), PPE(Polyphenylene ether), PEEK(Polyether ether ketone), 및 PTFE 중 적어도 하나, 또는 그 유도체를 포함할 수 있다. 복수의 절연층이 이용되는 경우, 각각의 절연층의 재료는 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 복수의 절연층이 이용되는 경우, 각각의 절연층 사이 사이에는 접합층이 배치될 수도 있다. 접합층으로는, 예를 들면, 유전 손실이 낮은 에폭시계 수지, PPE, 및 COP 중 적어도 하나, 또는 그 유도체를 포함할 수 있다.

배선층의 재료로는 금속물질이 사용될 수 있으며, 이때 금속물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등이 사용될 수 있다. 배선층은 해당 층의 설계 디자인에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 그라운드(GrouND: GND) 패턴, 파워(PoWeR: PWR) 패턴, 신호(Signal: S) 패턴 등을 포함할 수 있다. 여기서, 신호(S) 패턴은 그라운드(GND) 패턴, 파워(PWR) 패턴 등을 제외한 각종 신호, 예를 들면, 데이터 신호 등을 포함한다. 이들 패턴은 각각 라인(line) 패턴, 플레인(Plane) 패턴 및/또는 패드(Pad) 패턴을 포함할 수 있다.

비아층의 재료로도 금속물질이 사용될 수 있으며, 이때 금속물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등이 사용될 수 있다. 비아층의 접속비아는 각각 금속물질로 완전히 충전될 수 있으며, 또는 금속물질이 비아홀의 벽면을 따라 형성된 것일 수도 있다. 또한, 테이퍼 형상, 모래시계 형상, 원통 형상 등 공지된 모든 형상이 적용될 수 있다. 비아층 역시 해당 층의 설계 디자인에 따라서 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 신호 연결을 위한 접속비아, 그라운드 연결을 위한 접속비아, 파워 연결을 위한 접속비아 등을 포함할 수 있다.

연결기판(120A)은 기본적으로 절연층을 포함할 수 있으며, 필요에 따라서 배선층 및/또는 비아층을 포함할 수 있다. 배선층은 각각 절연층 상에 또는 내에 배치될 수 있다. 비아층은 절연층을 관통하면서 서로 다른 층에 배치된 배선층을 전기적으로 연결할 수 있다. 절연층, 배선층, 및 비아층의 층 수는 특별히 한정되지 않으며, 설계에 따라서 각각 다층일 수도 있고, 각각 단층일 수도 있다.

절연층의 재료로는 충분한 가요성을 갖는 재료를 이용할 수 있다. 예를 들면, PI, 비정성 PI, PET(Polyethylene terephthalate), PEN(Polyethylene naphthalate), LCP, 또는 탄성률을 낮추기 위한 배합을 한 에폭시 수지를 주재료로 포함하는 접착제를 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 이 외에도 저탄성 저강성의 공지의 다른 재료가 이용될 수 있다. 필요에 따라서는, 유전 손실이 낮은 LCP, PI, COP, PPE, PEEK, 및 PTFE 중 적어도 하나, 또는 그 유도체를 포함할 수 있다. 복수의 절연층이 이용되는 경우, 각각의 절연층의 재료는 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 복수의 절연층이 이용되는 경우, 각각의 절연층 사이 사이에는 접합층이 배치될 수도 있다. 접합층으로는 유전 손실이 낮은 에폭시계 수지, PPE, 및 COP 중 적어도 하나, 또는 그 유도체를 포함할 수 있다.

배선층의 재료로는 금속물질이 사용될 수 있으며, 이때 금속물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등이 사용될 수 있다. 배선층은 해당 층의 설계 디자인에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 그라운드(GND) 패턴, 파워(PWR) 패턴, 신호(S) 패턴 등을 포함할 수 있다. 여기서, 신호(S) 패턴은 그라운드(GND) 패턴, 파워(PWR) 패턴 등을 제외한 각종 신호, 예를 들면, 데이터 신호 등을 포함한다. 이들 패턴은 각각 라인 패턴, 플레인 패턴 및/또는 패드 패턴을 포함할 수 있다.

인터포저(180A)는 제1기판(110A)의 제1면(110a) 상에 배치되며, 필요에 따라서는 제2기판(130A)의 제3면(130a) 상에 배치될 수도 있다. 연결기판(120A)이 굽어진 후에는 인터포저(180A)는 제1 및 제2기판(110A, 130A) 사이의 필요한 위치에 부분적으로 배치될 수 있다. 예컨대, 제1기판(110A)의 제1면(110a) 및 제2기판(130A)의 제3면(130a) 각각의 적어도 일부는 인터포저(180A)에 의하여 연결될 수 있다. 인터포저(180A)는 대면적의 인터포저 기판을 작은 사이로 유닛화 하여 형성한 것일 수 있다. 인터포저(180A)는 평면 형상이 직사각형 형태인 육면체 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

인터포저(180A)는 기판 타입일 수 있다. 예컨대, 인터포저(180A)는 절연층, 배선층, 및 비아층을 포함할 수 있다. 배선층은 각각 절연층 상에 또는 내에 배치될 수 있다. 비아층은 절연층을 관통하면서 서로 다른 층에 배치된 배선층을 전기적으로 연결할 수 있다. 절연층, 배선층, 및 비아층의 층 수는 특별히 한정되지 않으며, 설계에 따라서 각각 다층일 수도 있고, 각각 단층일 수도 있다. 즉, 특별히 제한되지 않는다. 인터포저(180A)는 제1기판(110A)의 제1면(110a)과 마주하는 면 및 그 반대 면에 각각 배치되는 다수의 연결금속을 포함할 수 있다. 연결금속은 각각의 면에서 배선층과 연결될 수 있다. 연결기판(120A)이 굽어진 후, 인터포저(180A)의 각각의 면에서의 배선층은 연결금속을 통하여 제1기판(110A)의 신호패턴 및 제2기판(130A)의 신호패턴과 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 통하여, 부분적으로 필요한 위치에 효율적인 신호 전달 경로를 제공할 수 있다.

절연층의 재료로는 절연물질이 사용될 수 있으며, 이때 절연물질로는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들과 함께 유리섬유 및/또는 무기필러와 같은 보강재를 포함하는 재료, 예를 들면, 프리프레그, ABF, PID 등이 사용될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 절연층의 재료로 실리콘(Si)이 이용될 수도 있다. 복수의 절연층이 이용되는 경우, 각각의 절연층의 재료는 동일하거나 또는 상이할 수 있다.

연결금속은 물리적 및/또는 전기적인 연결 경로를 제공할 수 있다. 연결금속은 각각 구리(Cu)보다 융점이 낮은 저융점 금속, 예를 들면, 주석(Sn)이나 주석(Sn)을 포함하는 합금을 포함할 수 있다. 예를 들면, 솔더(solder)로 형성될 수 있으나, 이는 일례에 불과하다. 연결금속은 랜드(land), 볼(ball), 핀(pin) 등일 수 있다. 연결금속은 다중층 또는 단일층으로 형성될 수 있다. 다중층으로 형성되는 경우에는 구리 기둥(pillar) 및 솔더를 포함할 수 있으며, 단일층으로 형성되는 경우에는 주석-은 솔더를 포함할 수 있으나, 역시 이는 일례에 불과하며 이에 한정되는 것은 아니다. 연결금속은 개수, 간격, 배치 형태 등은 특별히 한정되지 않으며, 설계 사항에 따라 충분히 변형이 가능하다.

부품실장 기판(100A)은 도 3에서와 같이 굽어지기 전의 상태의 구조를 가질 수도 있고, 도 4에서와 같이 굽어진 후의 상태의 구조를 가질 수도 있다. 또한, 부품실장 기판(100A)은 전자부품이 실장 되지 않은 상태의 구조를 가질 수도 있지만, 필요에 따라서는 전자부품이 실장 된 모듈 구조를 가질 수도 있다. 예를 들면, 제1기판(110A)의 제1면(110a) 및/또는 제2면(110b)에는 제1전자부품(130a) 및/또는 제2전자부품(130b)이 배치될 수 있다. 또한, 제2기판(130A)의 제3면(130a) 및/또는 제4면(130b)에는 제3전자부품(140a) 및/또는 제4전자부품(140b)이 배치될 수 있다. 제1 내지 제4전자부품(130a, 130b, 140a, 140b)은 각각 독립적으로 칩 관련부품, 네트워크 관련부품, 및 기타부품일 수 있다. 이들 부품은 부품실장 기판(100A)에 각각 표면실장 되어, 부품실장 기판(100A)의 내부 배선 등을 통하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 이들 부품은 부품실장 기판(100A)의 굽어지기 전의 상태의 구조에 도입된 것일 수 있다. 또는, 부품실장 기판(100A)의 굽어진 후의 상태의 구조에 도입된 것일 수도 있다.

칩 관련부품으로는 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩; 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩; 아날로그-디지털 컨버터, ASIC 등의 로직 칩 등이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 형태의 칩 관련 전자부품이 포함될 수 있음은 물론이다. 또한, 이들 전자부품이 서로 조합될 수 있음은 물론이다. 칩 관련부품은 상술한 칩이나 전자부품을 포함하는 패키지 형태일 수도 있다.

네트워크 관련부품(1030)으로는 Wi-Fi(IEEE 802.11 패밀리 등), WiMAX(IEEE 802.16 패밀리 등), IEEE 802.20, LTE, Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G 및 그 이후의 것으로 지정된 임의의 다른 무선 및 유선 프로토콜들이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다수의 무선 또는 유선 표준들이나 프로토콜들 중의 임의의 것이 포함될 수 있다. 또한, 네트워크 관련부품이 칩 관련 전자부품과 더불어 서로 조합될 수 있음은 물론이다.

기타부품으로는 고주파 인덕터, 페라이트 인덕터, 파워 인덕터, 페라이트 비즈, LTCC, EMI 필터, MLCC 등이 포함된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다양한 용도를 위하여 사용되는 칩 부품 형태의 수동소자 등이 포함될 수 있다. 또한, 기타부품이 칩 관련 전자부품 및/또는 네트워크 관련 전자부품과 서로 조합될 수도 있음은 물론이다.

도 7은 도 3의 부품실장 기판의 변형 예를 개략적으로 나타낸 사시도며, 도 8은 도 7의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.

도 9는 도 3의 부품실장 기판의 변형 예를 개략적으로 나타낸 사시도며, 도 10은 도 9의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.

도면을 참조하면, 변형 예에 따른 부품실장 기판(100A')은 제1기판(110A)의 제1면(110a) 상에 서로 이격되어 배치된 두 개의 인터포저(180A1, 180A2)를 포함한다. 또한, 변형 예에 따른 부품실장 기판(100A'')은 제1기판(110A)의 제1면(110a) 상에 서로 이격되어 배치된 세 개의 인터포저(180A1, 180A2, 180A3)를 포함한다. 이와 같이, 인터포저(180A1, 180A2, 180A3)는 복수 개로 배치될 수 있다. 각각의 인터포저(180A1, 180A2, 180A3)는 서로 동일한 크기 및 형태를 가질 수 있고, 또는 서로 다른 크기 및 형태를 가질 수도 있다. 각각의 인터포저(180A1, 180A2, 180A3)는 필요한 위치에 독립적으로 배치될 수 있다. 인터포저(180A1, 180A2, 180A3)의 수는 특별히 한정되지 않으며, 도면에 도시한 것 보다 많을 수도 있다. 복수 개의 인터포저(180A1, 180A2, 180A3)를 각각 필요한 위치에 배치함으로써, 연결기판(120A)이 굽어지는 경우, 효율적인 설계로 제1기판(110A)과 제2기판(130A) 사이의 다양한 신호 전달 경로가 제공될 수 있다. 그 외에 다른 내용은 상술한 바와 실질적으로 동일한바, 자세한 설명은 생략한다.

도 11은 부품실장 기판의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 사시도며, 도 12는 도 11의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.

도 13a 및 도 13b는 각각 도 11의 제1기판의 제1면 및 제2면을 개략적으로 나타낸 평면도며, 도 14a 및 도 14b는 각각 도 11의 제2기판의 제3면 및 제4면을 개략적으로 나타낸 평면도다.

도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 부품실장 기판(100B)은 제1면(110a)과 제2면(110b)과 관통영역(110BH)을 갖는 제1기판(110B), 제3면(130a)과 제4면(140b)을 갖는 제2기판(130B), 제1 및 제2기판(110B, 130B)을 연결하는 연결기판(120B), 및 제1기판(110B)의 제1면(110a) 상에 배치된 인터포저(180B)를 포함한다. 한편, 인터포저(180B)는 제2기판(130B)의 제3면(130a) 상에 배치될 수도 있다.

연결기판(120B)이 굽어지기 전, 도 11에서와 같이, 제2기판(130B)은 관통영역(110BH) 내에 배치될 수 있으며, 측면의 적어도 일부가 제1기판(110B)에 의하여 둘러싸일 수 있다. 관통영역(110BH)은 노출 영역을 가질 수 있으며, 제2기판(130B)은 관통영역(110BH) 내에 배치되되 일부가 노출 영역을 통하여 관통영역(110BH)을 벗어날 수도 있다. 연결기판(120B)은 제1기판(110B)의 관통영역(110BH) 내에서 제1기판(110B) 및 제2기판(130B)을 연결할 수 있다. 예컨대, 연결기판(120B)은 일단이 제1기판(110B)의 관통영역(110BH)의 벽면과 연결될 수 있고, 타단이 제2기판(130B)의 측면과 연결될 수 있다. 따라서, 부품실장 기판(100B)은 굽어지기 전에도 기본적으로 효율적인 공간 활용도를 가질 수 있다.

연결기판(120B)이 굽어지는 경우, 도 12에서와 같이, 제2기판(130B)은 제1기판(110B) 상에 배치될 수 있으며, 평면 상에서 제1기판(110B) 및 제2기판(130B) 각각의 적어도 일부는 서로 중첩될 수 있고, 제1기판(110B)의 제1면(110a) 및 제2기판(130B)의 제3면(130a) 각각의 적어도 일부는 인터포저(180B)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 즉, 연결기판(120B)은 제1기판(110B)의 제1면(110a)의 적어도 일부가 제2기판(130B)의 제3면(130a)의 적어도 일부와 마주하도록 굽어질 수 있는 연성기판일 수 있다. 따라서, 제1기판(110B)과 제2기판(130B)과 연결기판(120B)으로도 비교적 간단하게 복층 구조를 가질 수 있다. 따라서, 제조 공정이 상대적으로 간소해지며, 비용 절감도 가능하다. 또한, 연결기판(120B)을 통하여 제1기판(110B) 및 제2기판(130B) 사이의 신호 전달 경로가 제공될 수 있는바, 신호 전달 경로의 보다 효율적인 설계가 가능하다.

인터포저(180B)는 연성기판(120A)이 굽어진 후 제1기판(110B) 및 제2기판(130B) 사이의 필요한 위치에 부분적으로 배치될 수 있다. 예컨대, 제1기판(110B)의 제1면(110B) 및 제2기판(130B)의 제3면(130B) 각각의 적어도 일부는 인터포저(180B)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 한편, 다른 일례에서도, 대면적의 인터포저 기판과 달리, 인터포저(180B)는 상대적으로 작은 면적을 가지는바, 비교적 낮은 비용으로 생산이 가능하며, 워피지나 솔더 미접합 등의 불량의 문제가 거의 없다. 또한, 인터포저(180B)를 통하여 신호 전달 경로를 보완할 수 있으며, 필요한 위치에 필요한 개수로 배치할 수 있는바, 신호 전달 경로의 더욱 효율적인 설계가 가능하다. 예를 들면, 인터포저(180B)는 신호 선이 가장 많이 인출되는 어플리케이션 프로세서(AP) 등의 특정 칩의 주변 부분에 부착될 수 있다. 한편, 다른 일례에서도 인터포저(180B)는 연결기판(120B)이 굽어진 후 복층 구조에 있어서 제1 및 제2기판(110B, 130B) 사이를 물리적으로 지지해주는 스페이서 역할도 겸할 수 있다.

연성기판(120B)이 굽어진 후의 복층 구조의 상태에서는 관통영역(110BH)이 부품실장 기판(100B) 관점에서 빈 공간이기 때문에, 이러한 공간에 카메라 모듈(200) 및/또는 스피커(300)와 같은 별도의 전자부품이 배치될 수 있다. 예컨대, 부품실장 기판(100B)이 스마트폰과 같은 전자기기의 메인보드로 이용되는 경우, 도 13a 및 도 13b에서와 같이, 제1기판(110B)의 제1면(110a) 및/또는 제2면(110b)에는 제1전자부품(140a) 및/또는 제2전자부품(140b)이 배치될 수 있고, 도 14a 및 도 14b에서와 같이, 제2기판의 제3면(130a) 및/또는 제4면(130b)에는 제3전자부품(150a) 및/또는 제4전자부품(150b)이 배치될 수 있다. 즉, 모듈화 될 수 있다. 이때, 도 13a 및 도 13b에서와 같이, 굽어진 후의 제1기판(110B)의 관통영역(110BH)에는 부품실장 기판(100B)에는 제5전자부품(200, 300), 예컨대 카메라 모듈(200) 및/또는 스피커(300)가 배치될 수 있다. 제5전자부품(200, 300)은 부품실장 기판(100B)과 커넥터나 별도의 기판 등을 통하여 물리적 및/또는 전기적으로 연결될 수 있다. 필요에 따라서는 연결되지 않을 수도 있다. 제5전자부품(200, 300)은 다른 종류의 모듈이나 칩 패키지일 수도 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 이와 같이, 부품실장 기판(100B)은 공간 활용도가 매우 우수한 복층 구조를 가질 수 있는바, 스마트폰과 같은 전자기기에 메인보드로 유용하게 이용될 수 있다.

관통영역(110BH)은 제1기판(110B)의 제1 및 제2면(110a, 110b) 사이를 관통한다. 다른 일례에서와 같이, 평면 상에서, 관통영역(110BH)은 제1기판(110B)으로 둘러싸이되, 일부 영역에서 제1기판(110B)으로부터 노출될 수 있다. 다만, 이 경우에도 대부분의 영역이 제1기판(110B)으로 둘러싸일 수 있다. 예컨대, 평면 상에서, 관통영역(110BH)의 제1기판(110B)으로 둘러싸인 측부의 길이는 제1기판(110H)으로부터 노출된 측부의 길이보다 길 수 있다. 이러한 관통영역(110BH)을 갖는 것이, 공관 활용 관점에서 보다 바람직할 수 있다. 한편, 본 개시에서 말하는 관통영역(110BH)은 기본적으로 연결기판(120B)이 굽어지기 전에 연결기판(120B) 및 제2기판(130B)의 적어도 일부가 수용될 수 있는 공간을 의미한다. 이러한 관점에서, 연결기판(120B)이 굽어지기 전, 제2기판(130B)의 측면의 일부는 제1기판(110B)으로부터 노출되며, 다만 제2기판(130B)의 제1기판(110B)으로 둘러싸인 측면의 면적은 제2기판(130B)의 제1기판(110B)으로부터 노출된 측면의 면적보다 크다.

평면 상에서, 도 13a 및 도 13b에서와 같이, 제1방향을 제1기판(110B)의 임의의 실질적으로 편평한 일 측면과 실질적으로 수직한 일 방향이라 하고, 제2방향을 제1방향과 실질적으로 평행하되 제1방향과 실질적으로 반대측인 방향이라 하고, 제3방향을 제1방향과 실질적으로 수직한 다른 일 방향이라 하고, 제4방향을 제3방향과 실질적으로 평행하되 제3방향과 실질적으로 반대측인 방향이라 할 때, 관통영역(110BH)은 제1 내지 제4방향 중 적어도 세 개의 방향에서 제1기판(110B)으로 막혀있을 수 있다. 예를 들면, 다른 일례에서는, 관통영역(110BH)은 제1방향, 제2방향, 및 제4방향에서 제1기판(110B)으로 완전히 둘러싸이며, 제3방향에서는 일부 영역에서 제1기판(110B)으로부터 노출된다. 다만, 필요에 따라서는 제1 내지 제4방향에서 모두 제1기판(110b)으로 완전히 둘러싸일 수도 있다. 즉, 평면도 관점에서, 관통영역(110BH)은 개구형일 수도 있으나, 폐쇄형일 수도 있다.

평면 상에서, 도 13a 및 도 13b에서와 같이, 관통영역(110BH)은 제1기판(110B)의 아웃 라인(OL)을 벗어나지 않을 수 있다. 여기서, 아웃 라인(OL)은, 제1기판(110B)에 관통영역(110BH)이 형성되지 않았을 때를 가정한 임의의 외관의 외측 측면을 둘러싸는 라인을 의미한다. 예컨대, 다른 일례에서와 같이, 평면 상에서, 제1기판(110B)에 관통영역(110BH)의 형성에 의하여 내측을 향하여 리세스되는 영역이 존재하는 경우에는, 이러한 리세스되는 영역의 시작이 되는 제1기판(110B)의 두 모서리(E1, E2)를 가상의 선으로 연결하여, 아웃 라인(OL)을 정의한다. 한편, 다른 일례에서는, 리세스되는 영역이 다수인 경우에는, 연결기판(120B)이 굽어지기 전에 연결기판(120B) 및 제2기판(130B)의 적어도 일부가 수용될 수 있는 리세스 영역을 관통영역(110BH)으로 정의하며, 아웃 라인(OL)은 이러한 리세스 영역에서의 상술한 두 모서리(E1, E2)를 가상의 선으로 연결하여 정의한다.

관통영역(110BH)은 제2기판(130B)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 도 11에서와 같이, 연결기판(120B)이 굽어지기 전에는, 평면 상에서, 제2기판(130B)의 제3면(130B)에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 12에서와 같이, 연결기판(120B)이 굽어진 후에는, 평면 상에서, 제2기판(130B)의 제4면(130b)의 형상의 대칭 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 여기서, 대응되는 형상을 가진다는 것은 완전히 동일한 형상을 가지는 것뿐만 아니라, 평면 상에서의 아웃 라인이 대략적으로 일치하는 것을 포함한다. 예를 들면, 다른 일례에서는 제2기판(130B)이 특정 위치로 회전하여 보았을 때 대략 T자 형상을 가지며, 유사하게 관통영역(110BH) 역시 특정 위치로 회전하여 보았을 때 대략 T자 형상을 가진다.

관통영역(110BH)은 평면 상에서의 면적이 제2기판(130B)의 제3 및 제4면(130B, 130b) 각각의 면적 보다 넓을 수 있다. 이 경우, 굽어지기 전 제2기판(130B)이 연결기판(120B)과 함께 관통영역(110HB) 내에 보다 효과적으로 배치될 수 있다. 따라서, 보다 효과적으로 관통영역(110HB)을 활용할 수 있다.

그 외에 다른 설명, 예컨대 제1 및 제2기판(110B, 130B), 연결기판(120B), 인터포저(180B) 등에 대한 모순되지 않는 자세한 설명이나, 전자부품의 실장이나 배치에 대한 설명, 그리고 모듈로 적용되는 경우 등에 대한 설명 등은, 상술한 바와 실질적으로 동일한바, 자세한 설명은 생략한다.

도 15는 도 11의 부품실장 기판의 변형 예를 개략적으로 나타낸 사시도며, 도 16은 도 15의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.

도 17은 도 11의 부품실장 기판의 변형 예를 개략적으로 나타낸 사시도며, 도 18은 도 17의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.

도면을 참조하면, 변형 예에 따른 부품실장 기판(100B')은 제1기판(110B)의 제1면(110B) 상에 서로 이격되어 배치된 두 개의 인터포저(180B1, 180B2)를 포함한다. 또한, 변형 예에 따른 부품실장 기판(100B'')은 제1기판(110B)의 제1면(110B) 상에 서로 이격되어 배치된 세 개의 인터포저(180B1, 180B2, 180B3)를 포함한다. 이와 같이, 인터포저(180B1, 180B2, 180B3)는 복수 개로 배치될 수 있다. 각각의 인터포저(180B1, 180B2, 180B3)는 서로 동일한 크기 및 형태를 가질 수 있고, 또는 서로 다른 크기 및 형태를 가질 수도 있다. 각각의 인터포저(180B1, 180B2, 180B3)는 필요한 위치에 독립적으로 배치될 수 있다. 인터포저(180B1, 180B2, 180B3)의 수는 특별히 한정되지 않으며, 도면에 도시한 것 보다 많을 수도 있다. 복수 개의 인터포저(180B1, 180B2, 180B3)를 각각 필요한 위치에 배치함으로써, 연결기판(120B)이 굽어지는 경우, 효율적인 설계로 제1기판(110B)과 제2기판(130B) 사이의 다양한 신호 전달 경로가 제공될 수 있다. 그 외에 다른 내용은 상술한 바와 실질적으로 동일한바, 자세한 설명은 생략한다.

도 19는 부품실장 기판의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 사시도며, 도 20은 도 19의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.

도 21a 및 도 21b는 각각 도 19의 제1기판의 제1면 및 제2면을 개략적으로 나타낸 평면도며, 도 22a 및 도 22b는 각각 도 19의 제2기판의 제3면 및 제4면을 개략적으로 나타낸 평면도다.

도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 부품실장 기판(100C)은 제1면(110a)과 제2면(110C)과 관통영역(110CH)을 갖는 제1기판(110C), 제3면(130a)과 제4면(130b)을 갖는 제2기판(130C), 및 제1 및 제2기판(110C, 130C)을 연결하는 연결기판(120C)을 포함한다. 다만, 상술한 부품실장 기판(100B)에서와 달리, 연결기판(120C)은 관통영역(110CH) 내에서가 아닌 관통영역(110CH) 밖에서의 제1기판(110C)의 측면과 연결된다. 또한, 제2기판(130C)의 제3 및 제4면(130a, 130b)이 각각 보다 넓은 면적을 가진다. 부품실장 기판(100C) 역시 제1기판(110C)의 제1면(110a) 상에 배치된 인터포저(180C)를 포함한다. 필요에 따라서, 인터포저(180C)는 제2기판(130C)의 제3면(130a) 상에 배치될 수도 있다.

연결기판(120C)이 굽어지기 전, 도 19에서와 같이, 제1 및 제2기판(110C, 130C)은 관통영역(110HC) 밖에서 연결기판(120C)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 또한, 도 20에서와 같이, 연결기판(120C)이 굽어진 후, 제2기판(130C)은 제1기판(110C) 상에 배치될 수 있으며, 평면 상에서 제1기판(110C)의 제1면(110a) 및 제2기판(130C)의 제3면(130a) 각각의 적어도 일부는 서로 중첩될 수 있고, 제1기판(110C)의 제1면(110a) 및 제2기판(130C)의 제3면(130a) 각각의 적어도 일부는 인터포저(180C)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2기판(110A, 130C)과 연결기판(120C)으로도 비교적 간단하게 복층 구조를 가질 수 있다. 따라서, 제조 공정이 상대적으로 간소해지며, 비용 절감도 가능하다. 또한, 연결기판(120C)을 통하여 제1 및 제2기판(110A, 130C) 사이의 신호 전달 경로가 제공될 수 있는바, 신호 전달 경로의 보다 효율적인 설계가 가능하다.

인터포저(180C)는 연결기판(120C)이 굽어진 후 제1 및 제2기판(110A, 130C) 사이의 필요한 위치에 부분적으로 배치될 수 있다. 예컨대, 제1기판(110C)의 제1면(110C) 및 제2기판(130C)의 제3면(130b) 각각의 적어도 일부는 인터포저(180C)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 한편, 다른 일례에서도, 대면적의 인터포저 기판과 달리, 인터포저(180C)는 상대적으로 작은 면적을 가지는바, 비교적 낮은 비용으로 생산이 가능하며, 워피지나 솔더 미접합 등의 불량의 문제가 거의 없다. 또한, 인터포저(180C)를 통하여 신호 전달 경로를 보완할 수 있으며, 필요한 위치에 필요한 개수로 배치할 수 있는바, 신호 전달 경로의 더욱 효율적인 설계가 가능하다. 예를 들면, 인터포저(180C)는 신호 선이 가장 많이 인출되는 어플리케이션 프로세서(AP) 등의 특정 칩의 주변 부분에 부착될 수 있다. 한편, 다른 일례에서도 인터포저(180C)는 연결기판(120C)이 굽어진 후 복층 구조에 있어서 제1 및 제2기판(110A, 130C) 사이를 물리적으로 지지해주는 스페이서 역할도 겸할 수 있다.

연결기판(120C)이 굽어진 후 복층 구조의 상태에서 관통영역(110CH)은 부품실장 기판(100C) 관점에서 빈 공간이기 때문에, 이러한 공간에 카메라 모듈(200) 및/또는 스피커(300)와 같은 별도의 전자부품이 배치될 수 있다. 예컨대, 부품실장 기판(100C)도 스마트폰과 같은 전자기기의 메인보드로 이용되는 경우, 도 21a 및 도 21b에서와 같이, 제1기판(110C)의 제1면(110a) 및/또는 제2면(110C)에는 제1전자부품(140a) 및/또는 제2전자부품(130b)이 배치될 수 있고, 도 22a 및 도 22b에서와 같이, 제2기판의 제3면(130a) 및/또는 제4면(130b)에는 제3전자부품(150a) 및/또는 제4전자부품(150C)이 배치될 수 있다. 또한, 관통영역(110CH)에는 별도의 제5전자부품(200, 300), 예컨대 카메라 모듈(200) 및/또는 스피커(300)가 배치될 수 있다. 한편, 제5전자부품(200, 300)은 부품실장 기판(100C)과 커넥터나 별도의 기판 등을 통하여 물리적 및/또는 전기적으로 연결될 수 있다. 필요에 따라서는 연결되지 않을 수도 있다. 제5전자부품(200, 300)은 다른 종류의 모듈이나 칩 패키지일 수도 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 이와 같이, 부품실장 기판(100C) 역시 공간 활용도가 매우 우수한 복층 구조를 가질 수 있는바, 스마트폰과 같은 전자기기에 메인보드로 유용하게 이용될 수 있다.

그 외에 다른 설명, 예컨대 제1 및 제2기판(110C, 130C), 연결기판(120C), 인터포저(180C) 등에 대한 모순되지 않는 자세한 설명이나, 전자부품의 실장이나 배치에 대한 설명, 그리고 모듈로 적용되는 경우 등에 대한 설명 등은, 상술한 바와 실질적으로 동일한바, 자세한 설명은 생략한다.

도 23은 도 19의 부품실장 기판의 변형 예를 개략적으로 나타낸 사시도며, 도 24는 도 23의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.

도 25는 도 19의 부품실장 기판의 변형 예를 개략적으로 나타낸 사시도며, 도 26은 도 25의 연결기판이 굽어진 후를 개략적으로 나타낸 사시도다.

도면을 참조하면, 변형 예에 따른 부품실장 기판(100C')은 제1기판(110C)의 제1면(110C) 상에 서로 이격되어 배치된 두 개의 인터포저(180C1, 180C2)를 포함한다. 또한, 변형 예에 따른 부품실장 기판(100C'')은 제1기판(110C)의 제1면(110C) 상에 서로 이격되어 배치된 세 개의 인터포저(180C1, 180C2, 180C3)를 포함한다. 이와 같이, 인터포저(180C1, 180C2, 180C3)는 복수 개로 배치될 수 있다. 각각의 인터포저(180C1, 180C2, 180C3)는 서로 동일한 크기 및 형태를 가질 수 있고, 또는 서로 다른 크기 및 형태를 가질 수도 있다. 각각의 인터포저(180C1, 180C2, 180C3)는 필요한 위치에 독립적으로 배치될 수 있다. 인터포저(180C1, 180C2, 180C3)의 수는 특별히 한정되지 않으며, 도면에 도시한 것 보다 많을 수도 있다. 복수 개의 인터포저(180C1, 180C2, 180C3)를 각각 필요한 위치에 배치함으로써, 연결기판(120C)이 굽어지는 경우, 효율적인 설계로 제1기판(110C)과 제2기판(130C) 사이의 다양한 신호 전달 경로가 제공될 수 있다. 그 외에 다른 내용은 상술한 바와 실질적으로 동일한바, 자세한 설명은 생략한다.

도 27은 인터포저의 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.

도면을 참조하면, 일례에 따른 인터포저(180-1)는 절연층(181), 절연층(181)의 일면 상에 배치된 제1배선층(182a), 절연층(181)의 타면 상에 배치된 제2배선층(182a), 절연층(181)을 관통하며 제1 및 제2배선층(182a)을 연결하는 비아층(183), 절연층(181)의 일면 상에 배치되어 제1배선층(182a)과 연결된 제1연결금속(185a), 및 절연층(181)의 타면 상에 배치되어 제2배선층(182b)과 연결된 제2연결금속(185b)을 포함한다. 일례에 따른 인터포저(180-1)는 부품실장 기판(100A, 100A', 100'', 100B, 100B', 100B'', 100C, 100C', 100C'')의 인터포저(180A, 180A1, 180A2, 180A3, 180B, 180B1, 180B2, 180B3, 180C, 180C1, 180C2, 180C3)로 적용될 수 있다. 일례에 따른 인터포저(180-1)는 절연층(181)이 절연수지를 포함하는 유기 인터포저일 수 있다. 유기 인터포저는 기판 공정을 통하여 제조될 수 있는바, 제조 공정이 상대적으로 간단하고, 제조 비용 역시 상대적으로 저렴하다. 유기 인터포저는 대면적의 인터포저 기판을 제조한 후 유닛 단위로 소잉하여 제조될 수 있다.

절연층(181)의 재료로는 절연물질이 사용될 수 있으며, 이때 절연물질로는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들과 함께 유리섬유 및/또는 무기필러와 같은 보강재를 포함하는 재료, 예를 들면, 프리프레그, ABF, PID 등이 사용될 수 있다. 복수의 절연층이 이용되는 경우, 각각의 절연층의 재료는 동일하거나 또는 상이할 수 있다.

배선층(182a, 182b)의 재료로는 금속물질이 사용될 수 있으며, 이때 금속물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등이 사용될 수 있다. 배선층(182a, 182b)은 해당 층의 설계 디자인에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 그라운드(GND) 패턴, 파워(PWR) 패턴, 신호(S) 패턴 등을 포함할 수 있다. 여기서, 신호(S) 패턴은 그라운드(GND) 패턴, 파워(PWR) 패턴 등을 제외한 각종 신호, 예를 들면, 데이터 신호 등을 포함한다. 이들 패턴은 각각 라인 패턴, 플레인 패턴 및/또는 패드 패턴을 포함할 수 있다.

비아층(183)의 재료로도 금속물질이 사용될 수 있으며, 이때 금속물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등이 사용될 수 있다. 비아층(183)의 접속비아는 각각 금속물질로 완전히 충전될 수 있으며, 또는 금속물질이 비아홀의 벽면을 따라 형성된 것일 수도 있다. 또한, 테이퍼 형상, 모래시계 형상, 원통 형상 등 공지된 모든 형상이 적용될 수 있다. 비아층(183) 역시 해당 층의 설계 디자인에 따라서 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 신호 연결을 위한 접속비아, 그라운드 연결을 위한 접속비아, 파워 연결을 위한 접속비아 등을 포함할 수 있다.

연결금속(185a, 185b)은 물리적 및/또는 전기적인 연결 경로를 제공할 수 있다. 연결금속은 각각 구리(Cu)보다 융점이 낮은 저융점 금속, 예를 들면, 주석(Sn)이나 주석(Sn)을 포함하는 합금을 포함할 수 있다. 예를 들면, 솔더(solder)로 형성될 수 있으나, 이는 일례에 불과하다. 연결금속(185a, 185b)은 랜드(land), 볼(ball), 핀(pin) 등일 수 있다. 연결금속(185a, 185b)은 다중층 또는 단일층으로 형성될 수 있다. 다중층으로 형성되는 경우에는 구리 기둥(pillar) 및 솔더를 포함할 수 있으며, 단일층으로 형성되는 경우에는 주석-은 솔더를 포함할 수 있으나, 역시 이는 일례에 불과하며 이에 한정되는 것은 아니다. 연결금속(185a, 185b)은 개수, 간격, 배치 형태 등은 특별히 한정되지 않으며, 설계 사항에 따라 충분히 변형이 가능하다.

도 28은 인터포저의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.

도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 인터포저(180-2)는 절연층(181a, 181b, 181c)과 배선층(182a, 182b, 182c, 182d)과 비아층(183a, 183b, 183c)이 각각 복수의 층인 다층기판 형태이다. 보다 구체적으로는, 코어 타입의 다층 인쇄회로기판 형태일 수 있다. 이 경우, 배선 설계의 자유도가 보다 우수해질 수 있으며, 워피지 제어에 보다 효과적일 수 있다. 제1절연층(181a)은 코어층으로, 제2 및 제3절연층(181b, 181c) 각각보다 두께가 두꺼울 수 있다. 제1절연층(181a)을 관통하는 제1비아층(183a)의 관통비아는 평균직경이 제2 및 제3절연층(181b, 181c)을 관통하는 제2 및 제3비아층(183b, 183c)의 접속비아보다 클 수 있다. 제2 및 제3비아층(183b, 183c)의 접속비아는 서로 반대 방향의 테이퍼진 형상을 가질 수 있다. 다른 일례에 따른 인터포저(180-2)도 부품실장 기판(100A, 100A', 100'', 100B, 100B', 100B'', 100C, 100C', 100C'')의 인터포저(180A, 180A1, 180A2, 180A3, 180B, 180B1, 180B2, 180B3, 180C, 180C1, 180C2, 180C3)로 적용될 수 있다. 다른 일례에 따른 인터포저(180-2)도 절연층(181a, 181b, 181c)이 절연수지를 포함하는 유기 인터포저일 수 있으며, 기판 공정으로 대면적의 인터포저 기판을 제조한 후 유닛 단위로 소잉하여 제조될 수 있는바, 제조 공정이 상대적으로 간단할 수 있고, 제조 비용 역시 상대적으로 저렴할 수 있다. 그 외에 다른 내용은 상술한 바와 실질적으로 동일한바, 자세한 설명은 생략한다.

도 29는 인터포저의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.

도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 인터포저(180-3)도 절연층(181a, 181b, 181c)과 배선층(182a, 182b, 182c, 182d)과 비아층(183a, 183b, 183c)이 각각 복수의 층인 다층기판 형태이다. 보다 구체적으로는, 코어리스 타입의 다층 인쇄회로기판 형태일 수 있다. 이 경우, 배선 설계의 자유도가 보다 우수해질 수 있으며, 두께를 보다 얇게 할 수 있다. 비아층(183a, 183b, 183c)의 접속비아는 서로 동일 방향의 테이퍼진 형상을 가질 수 있다. 다른 일례에 따른 인터포저(180-3)도 부품실장 기판(100A, 100A', 100'', 100B, 100B', 100B'', 100C, 100C', 100C'')의 인터포저(180A, 180A1, 180A2, 180A3, 180B, 180B1, 180B2, 180B3, 180C, 180C1, 180C2, 180C3)로 적용될 수 있다. 다른 일례에 따른 인터포저(180-3)도 절연층(181a, 181b, 181c)이 절연수지를 포함하는 유기 인터포저일 수 있으며, 기판 공정으로 대면적의 인터포저 기판을 제조한 후 유닛 단위로 소잉하여 제조될 수 있는바, 제조 공정이 상대적으로 간단할 수 있고, 제조 비용 역시 상대적으로 저렴할 수 있다. 그 외에 다른 내용은 상술한 바와 실질적으로 동일한바, 자세한 설명은 생략한다.

도 30은 인터포저의 다른 일례를 개략적으로 나타낸 단면도다.

도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 인터포저(180-4)도 절연층(181), 절연층(181)의 일면 상에 배치된 제1배선층(182a), 절연층(181)의 타면 상에 배치된 제2배선층(182a), 절연층(181)을 관통하며 제1 및 제2배선층(182a)을 연결하는 비아층(183), 절연층(181)의 일면 상에 배치되어 제1배선층(182a)과 연결된 제1연결금속(185a), 및 절연층(181)의 타면 상에 배치되어 제2배선층(182b)과 연결된 제2연결금속(185b)을 포함한다. 다만, 절연층(181)이 실리콘(Si)을 포함하는 실리콘 인터포저일 수 있다. 또한, 비아층(183)의 접속비아가 실리콘 관통비아(TSV: Through Silicon Via)일 수 있다. 다른 일례에 따른 인터포저(180-4)도 부품실장 기판(100A, 100A', 100'', 100B, 100B', 100B'', 100C, 100C', 100C'')의 인터포저(180A, 180A1, 180A2, 180A3, 180B, 180B1, 180B2, 180B3, 180C, 180C1, 180C2, 180C3)로 적용될 수 있다. 다른 일례에 따른 인터포저(180-4)는 웨이퍼 공정을 포함하는 반도체 공정을 통하여 제조될 수 있으며, 대면적의 인터포저 기판을 제조한 후 유닛 단위로 소잉하여 제조될 수 있다. 다른 일례에 따른 인터포저(180-4)는 실리콘 관통비아 등을 포함하는바, 미세회로 구현이나 신호 경로 단축 등에 용이할 수 있다. 그 외에 다른 내용은 상술한 바와 실질적으로 동일한바, 자세한 설명은 생략한다.

본 개시에서 하측, 하부, 하면 등은 편의상 도면의 단면을 기준으로 아래쪽 방향을 의미하는 것으로 사용하였고, 상측, 상부, 상면 등은 그 반대 방향을 의미하는 것으로 사용하였다. 다만, 이는 설명의 편의상 방향을 정의한 것으로, 특허청구범위의 권리범위가 이러한 방향에 대한 기재에 의하여 특별히 한정되는 것이 아님은 물론이며, 상/하의 개념은 언제든지 바뀔 수 있다.

본 개시에서 연결된다는 의미는 직접 연결된 것뿐만 아니라, 접착제 층 등을 통하여 간접적으로 연결된 것을 포함하는 개념이다. 또한, 전기적으로 연결된다는 의미는 물리적으로 연결된 경우와 연결되지 않은 경우를 모두 포함하는 개념이다. 또한, 제1, 제2 등의 표현은 한 구성요소와 다른 구성요소를 구분 짓기 위해 사용되는 것으로, 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 경우에 따라서는 권리범위를 벗어나지 않으면서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수도 있다.

본 개시에서 사용된 일례 라는 표현은 서로 동일한 실시 예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공된 것이다. 그러나, 제시된 일례들은 다른 일례의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 일례에서 설명된 사항이 다른 일례에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 일례에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 일례에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.

본 개시에서 사용된 용어는 단지 일례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이때, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

Claims

제1면과 상기 제1면의 반대측인 제2면과 상기 제1 및 제2면 사이의 제1측면을 가지며, 제1신호패턴을 포함하는 제1기판;
상기 제1기판 상에 배치되며, 제3면과 상기 제3면의 반대측인 제4면과 상기 제3 및 제4면 사이의 제2측면을 가지며, 제2신호패턴을 포함하는 제2기판;
상기 제1 및 제2측면을 연결하도록 굽어진 연결기판;
상기 제1 및 제3면 사이에 배치되며, 상기 제1 및 제2신호패턴을 서로 전기적으로 연결하는 인터포저; 및
상기 제1 내지 제4면 중 적어도 하나에 실장된 전자부품; 을 포함하는,
부품실장 기판.
제 1 항에 있어서,
상기 인터포저는 절연층, 상기 절연층의 일면에 배치된 제1배선층, 상기 절연층의 타면에 배치된 제2배선층, 및 상기 절연층을 관통하며 상기 제1 및 제2배선층을 연결하는 비아층을 포함하는,
부품실장 기판.
제 2 항에 있어서,
상기 인터포저는 육면체 형상을 가지며, 평면 상에서 상기 제1기판 및 제2기판 각각보다 작은 면적을 갖는,
부품실장 기판.
제 2 항에 있어서,
상기 인터포저는 상기 제1배선층과 연결된 제1연결금속, 및 상기 제2배선층과 연결된 제2연결금속을 더 포함하며,
상기 제1 및 제2연결금속은 각각 솔더(solder)를 포함하는,
부품실장 기판.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 및 제2배선층은 상기 제1 및 제2연결금속을 통하여 상기 제1 및 제2신호패턴과 각각 연결된,
부품실장 기판.
제 2 항에 있어서,
상기 인터포저는 상기 절연층이 절연수지를 포함하는 유기 인터포저인,
부품실장 기판.
제 6 항에 있어서,
상기 인터포저는 코어타입 또는 코어리스 타입의 다층기판인,
부품실장 기판.
제 2 항에 있어서,
상기 인터포저는 상기 절연층이 실리콘(Si)을 포함하는 실리콘 인터포저인,
부품실장 기판.
제 1 항에 있어서,
상기 인터포저는 복수 개로 배치되며,
상기 복수 개의 인터포저는 서로 이격되어 배치된,
부품실장 기판.
제 1 항에 있어서,
상기 전자부품은 상기 제1기판의 제1면 상에 배치된 제1전자부품, 상기 제1기판의 제2면 상에 배치된 제2전자부품, 상기 제2기판의 제3면 상에 배치된 제3전자부품, 및 상기 제2기판의 제4면 상에 배치된 제4전자부품을 포함하는,
부품실장 기판.
제 10 항에 있어서,
상기 제1 내지 제4전자부품은 각각 반도체칩, 수동소자, 및 이들을 포함하는 칩 패키지 중 적어도 하나를 포함하는,
부품실장 기판.
제 1 항에 있어서,
상기 제1기판은 관통영역을 가지며,
상기 연결기판은 상기 관통영역 내에서 상기 제1측면과 연결된,
부품실장 기판.
제 12 항에 있어서,
평면 상에서, 상기 관통영역은 상기 제2기판의 형상에 대응되는 형상을 갖는,
부품실장 기판.
제 12 항에 있어서,
평면 상에서, 상기 관통영역은 서로 수직하거나 서로 평행하되 서로 다른 방향을 향하는 적어도 세 방향에서 상기 제1기판으로 완전히 둘러싸인,
부품실장 기판.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 부품실장 기판을 포함하는,
전자기기.