KR940000669B1 - 프린트 회로기판 및 회로부품 설치방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
프린트 회로기판 및 회로부품 설치방법
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 제 1실시예에 의한 프린트 회로기판을 나타내는 도면으로 제1a도는 사시도, 제1b도는 요부단면도.
제2도는 본 발명의 제 2실시예에 의한 프린트 회로기판을 나타내는 사시도.
제3도는 본 발망의 제 1실시예에 의한 가고정을 나타내는 단면도.
제4도는 종래의 프린트 회로기판을 나타내는 사시도.
제5도는 종래의 패키지의 탑재를 나타내는 단면도로서, 제5a도는 플럭스를 사용한 도면.
제5b도는 안내 후레임을 사용한 도면.
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은 각종 전자기기의 회로구성에 널리 사용되는 프린트 회로기판에 관한 것이다.
[배경기술]
최근, 특히 회로부품은 고밀도, 고집적화에 따라서 입출력단자수가 증가하여, 패키지 형상이 아우터 리드(outer lead) 패키지로부터 리드레스(leadless)패키지로 변하고 있다. 한편, 일반적으로 회로부품(이하 패키지하고 칭함)을 프린트 회로기판에 설치하는 경우에는 접합 위치 변동을 방지하지 위하여 가고정을 행할필요가 있다. 따라서 회로부품의 변경에 따라서 그의 회로 부품의 입출력단자가 가고정될 수 있는 새로운형태의 프린트 회로기판이 요망되고 있다.
가공정을 행하는 방법으로서 신뢰성 및 접합강도의 관점에서 가장 우수한 것은, 패키지의 입출력단자와 프린트 회로 기판상의 접속 패드를 납땜하여 고정하는 방법이다.
여기서, 아우터 리드 패키지의 경우, 패키지의 외측으로부터 직접 납땜 인두를 누르거나 또는 레이저광을 조사하는 등의 수단을 사용하여 접속 패드와 입출력단자간의 땜납을 용융시킨다. 예를들면 그 용융장소를 패키지의 4각으로 하여 패키지의 가공정을 행할 수 있다.
한편 인너 리드(inner lead)패키지의 경우는, 입출력 단자에 대해서 상기와 같이 직접 납땜인두 또는 레이저광이 직접 닿지 않으므로, 부득이 입출력단자 및 접속 패드간에 도포되는 플럭스((flux)의 점성, 또는패키지의 외측을 둘러싸는 안내 후레임에 의해서 가고정을 행하였었으나, 이 방법은 상기 납땜방법보다 신뢰성 및 접합 강도가 불량하다.
그러나, 인너 리드 패키지의 가고정시에 플럭스를 사용한 경우는, 위치 결정이 곤란 하므로 작업성이 나쁘고 또한 패키지의 위치변동이 발생하여 접합의 신뢰성을 악화시킨다.
또한 안내 후레임을 사용하는 경우는, 충격이 걸리면 안내 후레임가 함께 패키지가 이동하여 접합의 신뢰성을 악화시킨다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려한 것이며, 프린트 회로기판의 접속패드와 회로부품의 입출력단자가 간단하고, 또한 접합의 신뢰성이 향상된 신규한 프린트 회로기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 패키지의 땜납 범프(bump)와 접합하는 접합패드를 배열한 프린트 회로기판에 상기 패키지의 상기 땜납 범프를 가열하는 적어도 2개의 가열 패드를 패키지 사이즈의 외측에 설치한 구성으로 한 것이다.
본 발명의 최대 특징은, 가고정용의 입출력 단자와 접합되는 접속 패드에 가열패드를 접속함으로써, 패키지의 외측으로부터 간접적으로 접속패드와 접합되는 땜납을 용융시키도록 한 점이다.
[발명의 양호한 실시형태]
먼저, 본 발명의 기초가 된 프린트 회로기판을 제4도 및 제5도를 참조하여 설명한다.
제4도는 종래의 프린트 회로기판을 나타내는 사시도이고, 제5도는 종래의 패키지 탑재를 나타내는 단면도이고, 제5a도는 플럭스를 사용한 도면, 제5b도는 안내 후레임을 사용한 도면이다.
종래 널리 사용되온 프린트 회로기판은, 제4도에 도시한 바와같이, 패키지의 접합면측에 다수개 배열된 미소 피치의 땜납 범프와 대향하는 위치에, 이 땜납 범프와 접합하는 접속패드(3-1)를 프린트 회로기판(2)의 주면에 형성하여, 예를들면, 17각의 풋(foot)패턴(3)을 형성하여, 이 풋 패턴(3)을 일정피치, 예를들면, 21mm로 다수개를 매트릭상으로 배열하고 있다.
패키지 (1)를 설치할때에는, 제5a도에 도시된 바와같이 패키지 (1)과 프린트 회로기판(2)사이에 도시안된 하프미러를 패키지 (1)의 측면으로부터 삽입하여, 상기 패키지 (1)의 땜납범프(1-1)와 프린트 회로기판(2)의접속패트(3-1)를 육안으로 정렬하고, 플럭스(4)를 표면에 도포한 접속패트(3-1)상에 패키지 (1)를 배치하여 웨이트(6)에 의해 가압하고, 플럭스(4)의 점성에 의해 위치를 유지시킨 상태에서 상기 패키지와 프린트회로기판을 증기 땜납조에 삽입함으로써 납땜을 행하여 왔다.
또한, 제5b도에 도시한 바와같이 프린트 회로기판(2)에 배열된 각각의 상기 풋 패턴과 대응하는 위치에, 패키지 (1)가 삽입될 수 있는 크기, 예를들면 17mm의 4각구멍 (5-1)이 뚫린 안내 후레임 (5)을, 프린트 회로기판(2)의 주면측에 배열된 각각의 상기 풋 패턴(3)을 둘러싸도록 배치하여, 각각의 4각구멍 (5-1)에 패키지 (1)를 삽입하여 웨이트(6)에 의해 가압한 상태에서 증기 땜납조에서 납땜한다.
상기 설명한 종래의 프린트 회로기판에서 문제가 되는 것은, 제5a도에 도시한 바와같이, 패키지의 설치시에 있어서, 접속패드(3-1)과 패키지 (1)의 땜납 범프(1-1)와의 위치 결정을 하프미러에 의해 행하고, 접속패드(3-1)의 표면에 도포한 플럭스(4)의 점성에 의해 위치를 유지시키므로, 상기 위치 결정이 곤란하기 때문에 작업성이 불량하고, 또한 패키지 (1)의 위치변이가 발생하여 접합의 신뢰성이 악화된다.
또한, 제5b도에 도시된 바와같이, 패키지 (1)의 안내 후레임 (5)를 프린트 회로기판(2)상에 배치한후, 패키지 (1)를 상기 안내후레임의 4각구멍 (5-1)속에 삽입하여 상기 위치 결정을 행하므로, 상기 프린트 회로기판(2)에 사소한 충격이 가해지는 경우에도, 패키지 (1)가 상기 안내 후레임 (5)과 함께 이동하여 접합의 신뢰성이 악화되는 문제점이 발생한다.
이러한 문제는, 본 발명의 프린트 회로기판과 회로소자 탑재 구조체에 의해 해결된다.
제1도, 제2도 및 제3도에 도시된 본 발명의 양호한 일실시예를 설명한다.
제1도는 본 발명의 제 1실시예의 프린트 회로기판을 표시하는 도면이다.
제1a도는 사시도이고, 제1b도는 요부 단면도이다.
제2도는 본 발명의 제 2실시예의 프린트 회로기판을 표시하는 사시도이다.
제3도는 본 발명의 제 1실시예에 의한 가고정을 나타내는 단면도이다.
전 도면에서 동일 참조번호들은 동일부재를 표시한다.
본 발명의 프린트 회로기판은, 제1a도에 도시한 바와같이 패키지의 땜납 범프(1-1)와 대향하는 위치에, 이 땜납 범프와 접합하는 접속패드(3-1)를 프린트 회로기판(2)의 주면에, 종래와 같이 매트릭상으로 형성하여, 예를들어 각 풋 패턴(3)의 4모서리의 접속패드(3-1)에 근접시켜, 접속패드(3-1)와 거의 크기가 같은 가열패드(14)를 배치하고, 이 가열패드(14)와 가고정할 접속패드(3-1)를 열전달성이 우수한 전열패턴(15)에 의해 접속한다. 그리고, 제1b도에 도시된 바와같이, 전열패턴(15)의 표면에, 접속패드(3-1)상에서 용융된 땜납이 가열패드(14)로 흐르는 것을 방지하는 땜납 댐(dam) (15-1), 예를들면, 땜납-레지스트가도포돼 있다.
상기 프린트회로기판(2)에 대한 패키지 (1)의 가고정 방법은, 제3도 도시된 바와같이 프린트 회로기판(2)의 접속패드(3-1)에 땜납범프(1-1)를 배치시켜, 패키지 (1)의 외측으로 부터 화살표 방향으로 예를들면 레이저빔등의 열선을 조사하여 가열패드(14)를 가열하면, 이 가열패드(14)와 열전달성이 우수한 전열패턴(15)을 통해 접속된 접속패드(3-1)의 온도가 상승하고, 이 접속패트(3-1)와 접촉된 땜납범프(1-1)가 용융됨으로써 접합이 된다. 이 경우, 용융된 땜납의 표면장력에 의해서 자기정합되므로, 접촉시 미소한 위치변이가 생긴 접속패드(3-1)와 땜납 범프(1-1)의 상대위치가 수정되어 가고정되고, 그후에 증기땜납조에 삽입되어 프린트 회로기판(2)의 접속패드(3-1)와 패키지 (1)가 결합된다.
그 결과, 프린트 회로기판(2)상에 형성된 각각의 풋 패턴들(3)에 패키지 (1)가 가고정됨으로써, 패키지 결합중의 위치변이를 방지할 수 있다.
제1a도의 참조번호 16은, EC 패드를 나타내는 것으로, 설계변경, 개조등이 있을 때의 증설용 패드이고,또한 16-1은 EC 패드(16)와 접속패드(3-1)를 접속하는 트레이스(trace)를 나타낸다.
제1a도에 도시된 바와같이 특정의 접속패드(3-1)에 전열패턴(15)을 통하여 접속되는 가열패드(14)는,풋 패턴(3)으로 부터 외측으로 둘출 형성된 것이며, 그 돌출 방향은 인접한 패키지 (1)의 풋 패턴(3)으로 부터
돌출 형성된 전열 패턴(15')및 가열패드(14')와 1열 단위로 지그재그 형태로 교호로 어긋나게 돼 있다.
이와같이 교호로 어긋나게 됨으로써, 풋 패턴간의 설치거리를 보간할 수 있으므로, 고밀도 설치를 실현할수 있다.
전열패턴(15)은 다음과 같이 형성한다. 프린트 회로기판(2)의 표면으로부터 순차로, 크롬(Cr), 티탄(Ti), 동(Cu)을 스퍼터 공정으로 우선 형성하고, 그 다음 그의 상층에 동(Cu), 니켈(Ni)및 필요에 따라서 금(Au)을 도금공정으로 형성한다.
상기 공정은, 상기 트레이스(16-1)의 경우와 동일한 공정이므로, 동일 수순으로, 동시에 전열 패턴(15)과 트레이스(16-1)를 형성하는 것이 가능하다.
또한, 가열패드(14)또한 상기 설명한 접속패드(3-1) 및 EC 패드(16)와 동일수준, 예를들면 인쇄법에 의해서 동시에 형성한다.
제2도는 본 발명의 제 2실시예를 나타내는 사시도이다.
본 실시예와 제 1실시예의 차이점은, 가고정을 행하는 장소를 풋패턴(3)의 대각선상의 2개의 접속패드(3-1)로 선택한 점이다.
제 1실시예 (제1도)에서와 같이 4개소를 가고정용 대상으로 할 것인가, 제 2실시예 (제2도)에서와 같이 2개소를 가고정용 대상으로 할 것인가는 그때의 상황에 따라 적절히 선택한다.
이상, 도시된 실시예에 의하여 설명했으나 본 발명은 상기 실시예의 태양만에 한정되는 것은 아니며, 땜납 댐으로서, 가열패드(14)와 전열패턴(15)의 표면에, 크롬등의 땜납을 기피하는 금속도금을 행할수도 있다.
상기의 설명으로부터 명백한 바와같이 본 발명에 의하면, 극히 간단한 구성으로, 용이하게 패키지를 가고정할 수 있는 잇점이 있고, 현저한 경제적 및 신뢰성 향상 효과를 기대할 수 있는 프린트 회로기판을 제공수 있다.
[산업상 이용 가능성]
본 발명에 의한 프린트 회로기판 및 회로부품 설치방법은, 프린트 회로기판 전반에 이용할 수 있는 것이나, 특히 패키지의 이면으로부터 입출력단자가 돌출하는 회로부품, 또는 패키지의 이면에 땜납 범프가 형성된 회로부품을 탑재하는 프린트 회로기판에 이용하면 효과적이다.

Claims (6)

  1. 회로부품들(1)에 형성된 복수의 단자(1-1)와 접합되는 복수의 접속패드(3-1)를 갖는 프린트 회로기판(2)에 있어서, 상기 회로부품들(1)을 상기 프린트기판(2)에 가고정할시에, 상기 회로부품들을 가고정하기 위하여 상기 프린트회로기판(2)상에 상기 접속패드(3-1)와 접속되고, 또한 상기 회로부품들(2)의 설치영역의 외측에 형성되는 가열패드(14)를 구비한 것이 특징인 프린트 회로기판.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 회로부품들이 인너리이드형 부품인 것이 특징인 프린트 회로기판.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 회로부품들을 가고정할시에 사용되는 접속패드(3-1)와 상기 가열패드(14)가, 상기 회로부품들(1)을 가공정하기 위해 사용되는 상기 가열패드(14)에 가해진 열을 접속패드(3-1)측으로 전도하는 전열패턴(15)에 의해서 접속된 것이 특징인 프린트 회로기판.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 전열패턴(15)의 표면에 용융된 땜납의 흐름을 저지하는 땜납 댐 (15-1)이 형성된 것이 특징인 프린트 회로기판.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 전열패턴(15)이, 상기 프린트 회로기판(2)상에 배선된 EC패드(16)과 동일재질로 구성된 것이 특징인 프린트 회로기판.
  6. 프린트 회로기판상의 회로부품들을 가고정할때 사용되는 접속패드(3-1)에, 그에 대응하는 회로부품들(1)의 단자(1-1)를 납땜으로 접합하여, 프린트 회로기판(2)상에 회로부품들(1)을 가고정하는 회로부품 설치방법에 있어서, 상기 회로부품들(1)의 설치 영역의 외측에 형성돼 있고 또한 상기 회로부품들을 가고정할시에 사용되는 접속패드(3-1)에 접속된 가열패드(14)에 열을 가함으로써 상기 회로부품들의 설치영역의 외측으로부터 간접적으로 땜납을 용융시키고, 그에 의해 상기 회로부품들(1)이 접속패드(3-1)에 용융 접합하여, 프린트 회로기판상에 회로부품들을 가고정하는 것이 특징인 회로부품 설치방법.
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