KR970073252A - 중계 기판, 그 제조 방법, 기판과 중계 기판과 부착 기판으로 이루어지는 구조체, 기판과 중계 기판의 접속체 및 중계 기판과 부착 기판의 접속체의 제조방법(A Connecting Board, a Method of Making a Connecting an Assembly Consisting of a Base Plate, a Connecting Board and a Mounting Board, a Subassembly of a Base Plate and a Connecting Board and a Method of Making a Subassembly of a connecting board and a mounting board) - Google Patents

중계 기판, 그 제조 방법, 기판과 중계 기판과 부착 기판으로 이루어지는 구조체, 기판과 중계 기판의 접속체 및 중계 기판과 부착 기판의 접속체의 제조방법(A Connecting Board, a Method of Making a Connecting an Assembly Consisting of a Base Plate, a Connecting Board and a Mounting Board, a Subassembly of a Base Plate and a Connecting Board and a Method of Making a Subassembly of a connecting board and a mounting board) Download PDF

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하지메 사이끼
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오까무라 가네오
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Abstract

LGA 기판에 볼형 단자를 접속하여 BGA형 기판으로 하고, 또한 이 기판을 땜납 페이스트를 도포한 프린트 기판에 납땜하는 번거로운 공정을 간소화하고, 또한 내구성, 신뢰성이 높은 접속이 가능한 중계 기판, 그 제조 방법, 또한, 기판과 중계 기판과 부착 기판으로 이루어지는 구조체, 기판과 중계 기판의 접속체 및 중계 기판과 부착 기판의 접속체의 제조 방법을 제공한다.
중계 기판 본체(1)에 설치한 관통 구멍에 용이하게 변형하는 연질 금속체(6)를 삽입하고, 그 연질 금속체의 상하 단부에 땜납층(8)을 설치한 중계 기판(10)으로 한다. 연질 금속체(6)는, 연질 금속으로 이루어지는 금속 편을 관통 구멍 단부에 얹어 놓고, 가열하여 이것을 용융시켜서 주입한다. 땜납층(8)은 땜납 페이스트를 충전한 구멍을 갖는 전사 지그를 연질 금속체의 상하로부터 중첩하고, 땜납 페이스트를 용융하여 연질 금속체 상에 땜납을 전이한다. 프린트 기판(40) 상에, 중계 기판(10), LGA기판(20)을 중첩해 가열함으로써 용이하게 기판과 중계 기판과 부착 기판으로 이루어지는 구조체(50)를 형성할 수 있다.

Description

중계 기판, 그 제조 방법, 기판과 중계 기판과 부착 기판으로 이루어지는 구조체, 기판과 중계 기판의 접속체 및 중계 기판과 부착 기판의 접속체의 제조방법(A Connecting Board, a Method of Making a Connecting an Assembly Consisting of a Base Plate, a Connecting Board and a Mounting Board, a Subassembly of a Base Plate and a Connecting Board and a Method of Making a Subassembly of a connecting board and a mounting board)
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
도 1은 중계 기판 본체를 형성하는 공정을 도시한 부분 확대 단면도, 도 1a는 소성 전의 상태, 도 1b는 소성 후의 상태, 도 1c는 도금을 실시한 상태를 도시한 도면, 도 2는 제1 실시 형태에 관한 것으로, 중계 기판 본체에 연질 금속체를 주입하는 공정을 도시한 부분 확대 단면도, 도 2a는 주입 전의 상태, 도 2b는 주입 후의 상태를 도시한 도면, 도 3은 중계 기판 본체에 연질 금속체를 삽입한 중계 기판을 도시한 부분 확대 단면도, 도 4는 연질 금속체에 제1면측 및 제2면측 땜납층을 형성하는 공정을 도시한 부분 확대 단면도. 도 4a는 전사판을 셋트한 상태, 도 4b는 리플로우 후의 상태의 중계 기판을 도시한 부분 확대 단면도, 도 5는 완성한 중계 기판의 상태를 도시한 부분 확대 단면도, 도 6은 중계 기판과 접속하는 기판(도 6a) 및 프린트 기판(도 6b)의 단면도, 도 7은 중계 기판을 기판 및 부착 기판과 접속하는 공정을 도시한 단면도.

Claims (23)

  1. 다수의 면 접속 패드를 갖는 기판(base plate)과 상기 기판의 상기 면 접속 패드에 대응하는 위치에 다수의 면 접속 부착 패드(a plurality of surface-bonding and mounting pade)를 갖는 부착 기판(mounting board) 사이에 개재시키고, 중계 기판의 제1면측에서 상기 면 접속 패드에 접속시키고, 상기 중계 기판의 제2면측에서 상기 면 접촉 부착 패드에 접속시킴으로써 상기 기판(base plate)과 상기 부착 기판(mounting board)을 접속시키기 위한 중계 기판(connecting board)에 있어서, 상기 제1면과 상기 제2면을 갖는 평판(flat plate) 형상을 이루고, 상기 제1면과 상기 제2면 사이를 연장하는 다수의 관통 구멍을 갖는 중계 기판 본체(substrate), 상기 관통 구멍 내에 각각 삽입되고, 상기 제1면으로부터 돌출하는 제1 돌출부 및 상기 제2면으로부터 돌출하는 제2 돌출부 중 적어도 어느 하나를 구비한 다수의 연질 금속체, 상기 제1면측에 위치한 상기 연질 금속체의 각각의 표면 상에 배치되어 상기 연질 금속체보다도 낮은 용융점을 갖는 다수의 제1면측 땜납층, 및 상기 제2면측에 위치한 상기 연질 금속체의 표면 상에 배치되어 상기 연질 금속체보다도 낮은 용융점을 갖는 다수의 제2면측 땜납층을 포함하는 중계 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연질 금속체의 각각은 상기 제1면측의 표면적 S1과 제2면측의 표면적 S2을 갖되, 이들 표면적 S1 및 S2는 서로 다르고, 상기 제1면측 땜납층의 각각의 땜납량 V1과 상기 제2면측 땜납층의 각각의 땜납량 V2는 표면적이 큰 축에 더 많은 땜납량이 가해지도록 설정된 중계 기판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 돌출부의 돌출 높이 Z1와 상기 제2 돌출부의 돌출높이 Z2가 다르고, 상기 제1면측 땜납층의 각각의 땜납량 V1과 상기 제2면측 땜납층의 각각의 땜납량 V2는 돌출 높이가 높은 측에 더 많은 땜납량이 가해지도록 설정된 중계 기판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부 중 돌출 높이가 높은 측의 돌출부는 기둥과 같은 형상이며, 그 돌출 높이는 그 돌출부의 최대 지름보다 큰 중계 기판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 중계 기판 본체는 세라믹으로 이루어진 중계 기판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 관통 구멍 각각은 그 내벽면에 금속층을 갖고, 상기 금속층과 상기 연질 금속체 각각이 용착하고 있는 중계 기판.
  7. 면 접속 패드를 갖는 기판과 상기 가판의 면 접속 패드에 대응하는 위치에 면 접속 부착 패드를 갖는 부착 기판사이에 개재시키고, 중계 기판의 제1면측에서 상기 면 접속 패드에 접속시키고, 상기 중계 기판의 제2면측에서 상기 면 접속 부착 패드에 접속시킴으로써 상기 기판과 상기 부착기판을 접속시키기 위한 중계 기판에 있어서, 상기 제1면과 상기 제2면을 갖는 평판 형상을 이루고, 상기 제1면과 상기 제2면 사이를 연장하는 다수의 관통 구멍을 갖는 중계 기판 본체, 상기 관통 구멍 내에 각각 삽입되고, 상기 제1면으로부터 돌출하는 제 1 돌출부 및 상기 제2면으로부터 돌출하는 제2 돌출부 중 적어도 어느 하나를 구비한 하나의 연질 금속체, 및 상기 제1면측에 위치한 상기 연질 금속체의 각각의 표면 상에 배치되어 상기 연질 금속체보다도 낮은 용융점을 갖는 다수의 제1면측 땜납층을 포함하는 중계 기판.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부 중 돌출 높이가 높은 측의 돌출부는 기둥과 같은 형상이며, 그 돌출 높이는 그 돌출부의 최대 지름보다 큰 중계 기판.
  9. 제7항에 있어서, 상기 중계 기판 본체는 세라믹으로 이루어진 중계 기판.
  10. 제7항에 있어서, 상기 관통 구멍 각각은 그 내벽면에 금속층을 갖고, 상기 금속층과 상기 연질 금속체 각각이 용착하고 있는 중계 기판.
  11. 다수의 면 접속 패드를 갖는 기판과 상기 기판의 상기 면 접속 패드에 대응하는 위치에 다수의 면 부착 패드(a plurality of surface-bonding and mounting pads)를 갖는 부착 기판 사이에 개재시키고, 중계 기판의 제1면측에서 상기 면 접속 패드에 접속시키고, 상기 중계 기판의 제2면측에서 상기 면 부착 패드에 접속시킴으로써 상기 기판과 상기 부착기판을 접속시키기 위한 중계 기판에 있어서, 상기 제1면과 상기 제2면을 갖는 평판 형상을 이루고, 상기 제1면과 상기 제2면 사이를 연장하는 다수의 관통 구멍을 갖는 중계 기판 본체, 상기 관통 구멍 내에 각각 삽입되고, 상기 제1면으로부터 돌출하는 제1 돌출부 및 상기 제2면으로부터 돌출하는 제2 돌출부 중 적어도 어느 하나를 구비한 다수의 연질 금속체, 및 상기 제2면측에 위치한 상기 연질 금속체의 각각의 표면 상에 배치되어 상기 연질 금속체보다도 낮은 용융점을 갖는 다수의 제2면측 땜납층을 포함하는 중계 기판.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부 중 돌출 높이가 높은 측의 돌출부는 기둥과 같은 형상이며, 그 돌출 높이는 그 돌출부의 최대 지름 보다 큰 중계 기판.
  13. 제11항에 있어서, 상기 중계 기판 본체는 세라믹으로 이루어진 중계 기판.
  14. 제11항에 있어서, 상기 관통 구멍 각각은 그 내벽면에 금속층을 갖고, 상기 금속층과 상기 연질 금속체 각각이 용착하고 있는 중계 기판.
  15. 다수의 면 접속 패드를 갖는 기판과 상기 기판의 면 접속 부착 패드에 대응하는 위치에 다수의 면 접속 부착 패드를 갖는 부착 기판 사이에 개재시키고, 중계 기판의 제1면측에서 상기 면 접속 패드에 접속시키고, 중계 기판의 제2면측에서 상기 면 접속 부착 패드에 접속시킴으로써 상기 기판과 상기 부착 기판을 접속시키기 위한 중계 기판 제조 방법으로서, 상기 중계 기판이, 상기 제1면과 상기 제2면을 갖는 평판 형상을 이루고, 상기 제1면과 상기 제2면 사이를 연장하는 다수의 관통 구멍을 갖는 중계 기판 본체, 상기 관통 구멍 내에 각각 삽입되고, 상기 제1면으로부터 돌출하는 제1 돌출부 및 상기 제2면으로부터 돌출하는 제2 돌출부 중 적어도 어느 하나를 구비한 다수의 연질 금속체, 상기 제1면측에 위치한 상기 연질 금속체의 각각의 표면 상에 배치되어 상기 연질 금속체보다도 낮은 용융점을 갖는 다수의 제1면측 땜납층, 및 상기 제2면에 위치한 상기 연질 금속체의 표면 상에 배치되어 상기 연질 금속체보다 낮은 용융점을 갖는 다수의 제2면측 땜납층을 포함하는 방법에 있어서, 상기 중계 기판의 본체의 상기 관통 구멍에, 상기 제1면측 또는 제2면측 중 어느 하나로부터 용융된 연질 금속을 주입하여 상기 연질 금속체를 형성하는 공정을 포함하는 중계 기판의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 용융된 연질 금속을 주입하기 전에 상기 중계 기판 본체이 하부측에, 용융된 연질 금속에 묻지 않는(unwettable) 재질로 이루어지고 상기 관통 구멍에 대응한 위치에 각각 오목부(recesses)를 갖는 용융 연질 금속 파지지그를 배치하는 공정, 및 상기 용융된 연질 금속을 주입한 후에 상기 관통 구멍에 주입된 용융된 연질 금속을 적어도 상기 오목부 및 관통 구멍 내에 보유 지지하고, 그 후에 용융된 연질 금속을 냉각하여 응고시키고 공정을 포함하는 중계 기판의 제조 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제1면측 또는 상기 제2면측 상의 상기 관통 구멍 각각의 단부에 연질 금속편을 배치하는 공정, 및 상기 연질 금속편을 가열하여 용융하고, 상기 용융된 연질 금속을 상기 관통 구멍의 각각으로 흘러들어가게 하여 상기 용융된 연질 금속을 주입하는 공정을 포함하는 중계 기판의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 연질 금속편은 구형인 중계 기판의 제조 방법.
  19. 다수의 접속 패드를 갖는 기판(base plate)과 상기 기판의 상기 면 접속패드에 대응하는 위치에 다수의 면 접속 부착 패드(a plurality of surface-bonding and mounting pads)를 갖는 부착 기판(mounting board) 사이에 개재시키고, 중계 기판의 제1면측에서 상기 면 접속 부착 패드에 접속시키고, 상기 중계 기판의 제2면측에서 상기 면 접속 부착 패드에 접속시킴으로써 상기 기판(base plate)과 상기 부착 기판(mounting board)을 접속시키기 위한 중계 기판(connecting board) 제조 방법으로서, 상기 중계 기판이, 상기 제1면과 상기 제2면을 갖는 평판(flat plate) 형상을 이루고, 상기 제1면과 상기 제2면 사이를 연장하는 다수의 관통 구멍을 갖는 중계 기판 본체(substrate), 상기 관통 구멍 내에 각각 삽입되고, 상기 제1면으로부터 돌출하는 제1 돌출부 및 상기 제2면으로부터 돌출하는 제2 돌출부 중 적어도 어느 하나를 구비한 다수의 연질 금속체, 상기 제1면측에 위치한 상기 연질 금속체의 각각의 표면 상에 배치되어 상기 연질 금속체보다도 낮은 용융점을 갖는 다수의 제1면측 땜납층, 및 상기 제2면측에 위치한 상기 연질 금속체의 표면 상에 배치되어 상기 연질 금속체보다도 낮은 용융점을 갖는 다수의 제2면측 땜납층을 포함하는 방법에 있어서, 상기 연질 금속체에 대응한 위치에 페이스트 충전 구멍을 갖는 전사판의 상기 페이스트 충전 구멍에 상기 연질 금속체보다도낮은 용융점을 갖는 땜납 페이스트를 충전하는 공정, 상기 제1면 및 제2면측 중 적어도 어느 하나에, 연질 금속체에 페이스트 충전 구멍을 맞추면서 상기 중계 기판에 전사판을 중첩하는 공정, 및 상기 연질 금속체의 용융점보다도 낮은 온도에서 상기 땜납 페이스트를 용융시키고, 상기 제1면측 및 제2면측 중 적어도 어느 하나에 위치한 상기 연질 금속체 각각의 표면 상에 상기 제1면측 땜납층 및 제2면측 땜납층 중 적어도 어느 하나를 형성하는 공정을 포함하는 중계 기판의 제조방법.
  20. 다수의 면 접속 패드를 갖는 기판(base plate)과 상기 기판의 상기 면 접속 패드에 대응하는 위치에 다수의 면 접속 부착 패드(a plurality of surface-bonding and mounting pads)를 갖는 부착 기판(mounting board)사이에 개재시키고, 중계 기판의 제1면측에서 상기 면 접속 부착 패드에 접속시키고, 상기 중계 기판의 제2면측에서 상기 면 접속 부착 패드에 접속시킴으로써 상기 기판(base plate)과 상기 부착 기판(mounting board)을 접속시키기 위한 중계 기판(connecting board) 제조 방법으로서, 상기 중계 기판이, 상기 제1면과 상기 제2면을 갖는 평판(flat plate) 형상을 이루고, 상기 제1면과 상기 제2면 사이를 연장하는 다수의 관통 구멍을 갖는 중계 기판 본체(substrate), 상기 관통 구멍 내에 각각 삽입되고, 상기 제1면으로부터 돌출하는 제1 돌출부 및 상기 제2면으로부터 돌출하는 제2 돌출부 중 적어도 어느 하나를 구비한 다수의 연질 금속체, 상기 제1면측에 위치한 상기 연질 금속체의 각각의 표면 상에 배치되어 상기 연질 금속체보다도 낮은 용융점을 갖는 다수의 제1면측 땜납층, 및 상기 제2면측에 위치한 상기 연질 금속체의 표면 상에 배치되어 상기 연질 금속체보다도 낮은 용융점을 갖는 다수의 제2면측 땜납층을 포함하는 방법에 있어서, 땜납에 묻지 않는 재질로 이루어져서 상기 연질 금속체에 대응한 위치에 각각 관통 구멍을 갖는 땜납 편 위치 규체판의 상기 관통 구멍을, 상기 제1면 및 제2면측 중 적어도 하나에 위치된 연질 금속체의 위치에 맞추면서 상기 중계 기판 상에 중첩하는 공정, 상기 땜납 편 위치 규체판의 관통 구멍 각각에 땜납편을 배치하는 공정, 및 상기 연질 금속체의 용융점보다도 낮은 온도에서 상기 땜납편을 용융시키고, 상기 제1면측 및 제2면측 중 적어도 하나의 상기 연질 금속체의 위치된 표면 상에 상기 제 1면측 땜납층 및 제2면측 땜납층 중 적어도 하나를 형성하는 공정을 포함하는 중계 기판의 제조 방법.
  21. 다수의 면 접속 패드를 갖는 기판(base plate)과, 상기 기판의 상기 면 접속 패드에 대응하는 위치에 다수의 면 접속 부착 패드(a plurality of surface-bonding and mounting pads)를 갖는 부착 기판(mounting board), 및 상기 기판과 상기 부착 기판 사이에 개재되며 상기 기판의 패드와 상기 기판의 패드의 접속을 통해서 이들을 접속시키는 중계 기판으로 이루어진 구조체의 제조 방법으로서, 상기 중계 기판이, 상기 제1면과 상기 제2면을 갖는 평판(flat plate) 형상을 이루고, 상기 제1면과 상기 제2면 사이를 연장하는 다수의 관통 구멍을 갖는 중계 기판 본체(substrate), 상기 관통 구멍 내에 각각 삽입되고, 상기 제1면으로부터 돌출하는 제1 돌출부 및 상기 제2면으로부터 돌출하는 제2 돌출부 중 적어도 어느 하나를 구비한 다수의 연질 금속체, 상기 제1면측에 위치한 상기 연질 금속체의 각각의 표면 상에 배치되어 상기 연질 금속체보다도 낮은 용융점을 갖는 다수의 제1면측 땜납층, 및 상기 제2면측에 위치한 상기 연질 금속체의 표면 상에 배치되어 상기 연질 금속체보다도 낮은 용융점을 갖는 다수의 제2면측 땜납층을 포함하는 방법에 있어서, 기판(base plate), 중계 기판 및 부착 기판을 중첩하는 공정, 상기 3자를 상기 연질 금속체의 용융점보다 낮은 온도에서 가열하여 상기 제 1 및 제2면측 땜납층을 용융시키고, 상기 중계 기판의 대응하는 제1면측 땜납층과 상기 기판의 패드를 접속시키고, 또한 상기 부착 기판의 대응하는 패드와 중계 기판의 제2면측 땜납층을 접속시키는 공정을 포함하는 기판, 중계 기판 및 부착 기판으로 이루어진 구조체의 제조 방법.
  22. 다수의 면 접속 패드를 갖는 기판과, 그 패드들에 의해서 상기 기판에 접속되는 중계 기판의 접속체를 제조하는 방법으로서, 상기 중계 기판이, 상기 제1면과 상기 제2면을 갖는 평판(flat plate) 형상을 이루고, 상기 제1면과 상기 제2면 사이를 연장하는 다수의 관통 구멍을 갖는 중계 기판 본체(substrate), 상기 관통 구멍 내에 각각 삽입되고, 상기 제1면으로부터 돌출하는 제1 돌출부 및 상기 제2면으로부터 돌출하는 제2 돌출부 중 적어도 어느 하나를 구비한 다수의 연질 금속체, 상기 제1면측에 위치한 상기 연질 금속체의 각각의 표면 상에 배치되어 상기 연질 금속체보다도 낮은 용융점을 갖는 다수의 제1면측 땜납층, 및 상기 제2면측에 위치한 상기 연질 금속체의 표면 상에 배치되어 상기 연질 금속체보다도 낮은 용융점을 갖는 다수의 제2면측 땜납층을 포함하는 방법에 있어서, 상기 기판과 중계 기판을 중첩하는 공정, 및 상기 양자를 가열하여 상기 연질 금속체의 용융점 보다 낮은 온도에서 상기 제1면측 땜납층을 용융시키고, 상기 중계 기판의 제1면측 땜납층과 상기 기판의 패드를 접속시키는 공정을 포함하는 기판과 중계 기판의 접속체의 제조 방법.
  23. 다수의 면 접속 및 부착 패드를 갖는 부착 기판과 그 패드에 의해서 상기 부착 패드에 접속되는 중계 기판의 접속체를 제조하는 방법으로서, 상기 중계 기판이, 상기 제1면과 상기 제2면을 갖는 평판(flat plate) 형상을 이루고, 상기 제1면과 상기 제2면 사이를 연장하는 다수의 관통 구멍을 갖는 중계 기판 본체(substrate), 상기 관통 구멍 내에 각각 삽입하고, 상기 제1면으로부터 돌출하는 제1 돌출부 및 상기 제2면으로부터 돌출하는 제2 돌출부 중 적어도 어느 하나를 구비한 다수의 연질 금속체, 상기 제1면측에 위치한 상기 연질 금속체의 각각의 표면 상에 배치되어 상기 연질 금속체보다도 낮은 용융점을 갖는 다수의 제1면측 땜납층, 상기 제2면측에 위치한 상기 연질 금속체의 표면 상에 배치되어 상기 연질 금속체보다도 낮은 용융점을 갖는 다수의 제2면측 땜납층을 포함하는 방법에 있어서, 상기 중계 기판과 상기 부착 기판을 중첩하는 공정, 및 상기 양자를 가열하여 상기 연질 금속체의 용융점보다 낮은 온도에서 상기 제2면측 땜납층을 용융시키고, 상기 중계 기판의 면 접속 패드와 상기 제2면측 땜납층을 접속시키는 공정을 포함하는 부착 기판과 중계 기판의 접속체의 제조 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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