KR20240077372A - 전자 부품 캐리어 기판 - Google Patents

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KR20240077372A
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Abstract

전자 부품 캐리어 기판은 복수의 캐리어 플레이트(1), 복수의 절연층(2) 및 복수의 전도성 부재(3)를 포함한다. 캐리어 플레이트(1)에는 복수의 슬롯(111)이 형성된다. 절연층(2)은 캐리어 플레이트(1) 사이에 배치된다. 전도성 부재(3)는 전도성 물질로 이루어지며, 각각 슬롯(111) 중 하나에 배치된다. 전도성 부재(3) 각각은 슬롯(111) 중 대응하는 하나에 삽입되면서 또한 전도성 공간(311)을 정의하는 관형 바디(31) 및 전도성 공간(311)에 삽입되면서 또한 관형 바디(31)와 전기적으로 연결되는 핀 바디(32)를 포함한다. 전도성 부재(3) 각각에 대해, 관형 바디(31) 및 핀 바디(32) 중 적어도 하나는 슬롯(111) 중 대응하는 하나에 착탈 가능하게 배치된다.

Description

전자 부품 캐리어 기판{ELECTRONIC COMPONENT CARRIER BOARD}
본 개시는 전자 부품 캐리어 기판에 관한 것으로서, 특히 삽입 방식을 통해 신속한 리셋(reset)이 가능한 전자 부품 캐리어 기판에 관한 것이다.
인쇄 회로 기판은 현대 기술 제품에서 없어서는 안될 캐리어 기판 엘리먼트이며 주로 전자 엘리먼트를 지원하고 전도하는 데 사용된다. 회로 기판을 인쇄하기 위한 기존의 배선(wiring) 공정은 요구되는 회로 패턴에 따라 전도성 동박(conductive copper foil)을 기판에 직접 인쇄하는 것이다. 마찬가지로 인쇄 회로 기판의 양면에 회로를 형성하도록 설계하면, 기판의 두 대향하는 면(opposite side)에 전도성 동박을 인쇄해야 하는 것이 요구된다. 두 대향하는 면에 위치된 전도성 동박을 전기적으로 연결하기 위해, 기판에 비아(via)를 개방하고 도체편(conductor piece)을 비아에 배치하여, 대향하는 면의 전도성 동박을 전기적으로 연결하는 목적을 달성한다. 마지막으로, 전도성 동박을 각종 전자 부품과 연결하여, 전자 부품이 인쇄 회로 기판 상에 설치되는 한 완전한 회로를 형성한다.
기술의 지속적인 발전으로 전자 제품의 기능은 점점 더 복잡해지고 인쇄 회로 기판의 회로 복잡성도 지속적으로 증가하고 있다. 단일층 플레이트 또는 이중층 플레이트의 형태는 더 이상 요구를 만족시킬 수 없다. 따라서, 다층(multi-layer) 인쇄 회로 기판이 출시되었다. 다층 인쇄 회로 기판은 각각 표면 상에 동박 트레이스(trace)를 갖고 실제 요구에 따라 홀이 형성된 복수의 캐리어 플레이트로부터 형성된다. 캐리어 플레이트와 복수의 절연성 프리프레그(insulating prepreg)를 교대로 배치하고 고온 고압 프레스기를 통해 서로 밀접하게 본딩시킨다. 이때, 캐리어 플레이트의 홀은 다층 인쇄 회로 기판의 양면을 통해 연장되는 플레이트 관통 홀(plate through hole), 다층 인쇄 회로 기판의 한쪽 면만을 통해 연장되는 블라인드 비아 홀(blind via hole), 다층 인쇄 회로 기판에 완전히 형성되는 매립 비아 홀(buried via hole)을 공동으로 형성한다. 플레이트 관통 홀, 블라인드 비아 홀 및 매립 비아 홀에 구리를 전기 도금하거나 플레이트 관통 홀, 블라인드 비아 홀 및 매립 비아 홀에 전도성 물질을 납땜하여, 캐리어 플레이트의 동박 트레이스를 전기적으로 상호 연결하며, 배선이 완료될 수 있다. 다층 인쇄 회로 기판의 동박 트레이스는 전자 부품 또는 커넥터와 연결된다.
그러나, 위에 언급된 전기적 연결은 도금 또는 납땜 기술을 통해 플레이트 관통 홀, 블라인드 비아 홀 및 매립 비아 홀 각각에 전도성 물질을 배치해야 하므로 제조 복잡도가 증가하고 번거롭게 만든다. 더 중요한 것은 전도성 물질을 모두 배치하여 전기적 연결을 완료할 때, 전기적 테스트에서 실수가 발견되면, 전도성 물질을 제거하고 앞서 언급한 번거로운 공정을 반복해야 하는 번거로움이 있으므로, 응용 유연성이 낮고, 아직 개선의 여지가 있다.
따라서, 본 개시의 목적은 종래 기술의 결점 중 적어도 하나를 완화할 수 있는 전자 부품 캐리어 기판을 제공하는 것이다.
본 개시에 따르면, 전자 부품 캐리어 기판은 복수의 캐리어 플레이트, 복수의 절연층, 복수의 전도성 부재, 복수의 전도성 와이어 및 복수의 전도성 라인을 포함한다. 캐리어 플레이트는 방향을 따라 서로 이격되어 있다. 각각의 캐리어 플레이트는 캐리어 플레이트의 상면으로부터 하면까지 연장되는 복수의 관통 홀을 갖는다. 캐리어 플레이트 각각의 관통 홀은 캐리어 플레이트가 협력하여 복수의 슬롯을 형성하도록, 캐리어 플레이트들 중 인접한 하나의 관통 홀과 각각 정렬된다. 절연층은 캐리어 플레이트 사이에 배치된다. 전도성 부재는 전도성 물질로 이루어지고 각각은 슬롯들 중 하나에 배치된다. 전도성 부재 각각은 슬롯들 중 대응하는 하나에 삽입되면서 또한 전도성 공간을 형성하는 관형 바디(tubular body)와, 전도성 공간에 삽입되면서 또한 관형 바디와 전기적으로 연결되는 핀(pin) 바디를 포함한다. 전도성 부재 각각에 대해, 관형 바디 및 핀 바디 중 적어도 하나는 슬롯들 중 대응하는 하나에 착탈 가능하게 배치된다. 각각의 전도성 와이어는 전도성 부재의 관형 바디 중 하나의 외주(outer periphery)에 전기적으로 연결되고, 2개의 인접한 캐리어 플레이트 사이에 배치되며, 절연층들 중 하나 내에 내장된다(embedded). 전도성 라인은 각각 관형 바디의 하단 단부(bottom end)에 연결되고 관형 바디에 전기적으로 연결된다.
본 개시의 다른 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 실시예(들)의 다음의 상세한 설명에서 명백해질 것이다. 다양한 특징이 스케일에 맞게 그려지지 않을 수 있음에 유의한다.
도 1은 본 개시에 따른 전자 부품 캐리어 기판의 사시도이다.
도 2는 본 개시에 따른 전자 부품 캐리어 기판의 제1 실시예의 전도성 부재의 측면도이다.
도 3은 본 개시에 따른 전자 부품 캐리어 기판의 제2 실시예의 전도성 부재의 부분 측단면도이다.
도 4는 본 개시에 따른 전자 부품 캐리어 기판의 제3 실시예에 따른 전도성 부재의 분해 사시도이다.
본 개시를 더 상세히 설명하기 전에, 적절한 것으로 간주되는 경우, 참조 번호 또는 참조 번호의 말단 부분은 선택적으로 유사한 특성을 가질 수 있는 대응하거나 유사한 엘리먼트를 나타내기 위해 도면 사이에서 반복되었음을 유의해야 한다.
설명의 명확성을 위해, "상단(top)", "하단(bottom)", "상부(upper)", "하부(lower)", "상(on)", "위(above)", "위(over)", "아래쪽으로(downwardly)", "위쪽으로(upwardly)" 등은 도면에 도시된 특징(feature)을 참조하면서 본 명세서 전반에 걸쳐 사용될 수 있다. 특징은 상이하게 배향될 수 있고(예를 들어, 90도 회전되거나 다른 배향으로) 본 명세서에서 사용되는 공간적으로 상대적인 용어는 그에 따라 해석될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 개시에 따른 전자 부품 캐리어 기판의 제1 실시예는 적층 방향을 따라 서로 이격된 복수의 캐리어 플레이트(1), 캐리어 플레이트(1) 사이에 배치되어 있으며 캐리어 플레이트(1)와 교대로 배열된 복수의 절연층(2), 캐리어 플레이트(1) 및 절연층(2)을 관통하여 연장되면서 또한 전도성 물질로 이루어진 복수의 전도성 부재(3), 절연층(2)에 내장된 복수의 전도성 와이어(4), 및 전도성 부재(3)에 각각 연결된 복수의 전도성 라인(5)을 포함한다. 캐리어 플레이트(1) 각각은 상면으로부터 하면까지 연장되는 복수의 관통홀(11)을 포함한다. 각각의 캐리어 플레이트(1)의 관통 홀(11)은 인접한 캐리어 플레이트(들)(1)의 관통 홀(11)과 각각 정렬되고 각각 연통되므로, 캐리어 플레이트(1)가 협력하여 복수의 슬롯(111)을 형성한다. 즉, 캐리어 플레이트(1) 중 하나의 관통 홀(11) 각각은, 슬롯(111) 중 하나를 형성하기 위해 함께 정렬되는 다른 캐리어 플레이트(1)의 정렬된 관통 홀(11)과 협력한다.
전도성 부재(3)는 슬롯(111)에 각각 착탈 가능하게 삽입된다. 전도성 부재(3) 각각은 슬롯(111) 중 대응하는 하나에 착탈 가능하게 삽입되고 전도성 공간(311)을 형성하는 관형 바디(31)와, 전도성 공간(311)에 삽입되어 관형 바디(31)와 전기적으로 연결되는 핀 바디(32)를 포함한다. 핀 바디(32)는 관형 바디(31)의 상단 단부를 덮으며 전도성 공간(311)의 외측에 위치하는 단부 시트부(end seat portion)(321)와, 관형 바디(31)의 축방향을 따라 단부 시트부(321)로부터 전도성 공간(311)으로 연장되는 고정부(3220를 포함한다. 고정부(322)는 관형 바디(31)의 내벽면(inner wall surface)에 고정된다.
각 전도성 라인(4)은 관형 바디(31) 중 하나의 외주면에 전기적으로 연결되며, 인접한 2개의 캐리어 플레이트(1) 사이에 배치되고 절연층(2) 중 하나에 내장된다. 본 실시예에서, 전도성 와이어(4)는 물리적 콘택트(contact)를 통해 관형 바디(31)의 외주면에 전기적으로 연결된다. 각 전도성 라인(5)은 관형 바디(31) 중 대응하는 하나의 하단 단부에 연결되고, 대응하는 관형 바디(31)에 전기적으로 연결된다.
제1 실시예는 전도성 부재(3)를 슬롯(111)에 직접 삽입하는 것만으로 전도성 와이어(4)와의 전기적 연결을 완료한다. 공정이 빠르고 쉽다. 실제 요구에 따라 전도성 부재(3) 중 일부는 슬롯(111)에 삽입되지 않을 수 있음을 유의해야 한다. 즉, 대응하는 슬롯(111)에 전도성 부재(3) 전부를 삽입할 필요는 없다. 조정 및 배열이 매우 유연하다. 또한, 제1 실시예에 대한 전기적 테스트가 잘못된 것으로 판명되면, 문제(issue)를 일으키는 전도성 부재(3) 중 일부를 슬롯(111)에서 바로 제거하고, 그런 다음 필요한 조정, 디버그(debug) 및 재조립 과정을 반복할 수 있으며, 이는 조정이 편리할 뿐만 아니라 작동 속도를 효과적으로 향상시킨다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 개시의 전자 부품 캐리어 기판의 제2 실시예는 제1 실시예와 유사하게 도시되어 있으나, 차이점은 각 전도성 부재(3)가, 핀 바디(32)의 고정부(322)에 슬리브되고(sleeved) 전도성 공간(311) 내에 위치되는 스프링(33)을 더 포함한다는 것이다. 스프링(33)의 두 단부는 각각 단부 시트부(321) 및 관형 바디(31)에 맞닿는다(abut). 핀 바디(32)는 관형 바디(31) 상에 배치되며, 스프링(33)에 의해 전도성 공간(311)을 따라 밀릴 수 있다. 제2 실시예는 전도성 부재(3)의 상단 단부(top end)가 탄성을 가지도록 설계하여, 탄성이 없는 테스트 도구의 검출 프로브(probe)와 협력할 수 있도록 하여, 전도성 부재(3)와 테스트 도구 간의 호환성을 높인다. 탄성 검출 프로브를 구비한 테스트 도구를 사용하는 경우에 비해, 스프링(33)을 갖는 전도성 부재(3)를 포함하는 제2 실시예는 비용이 상대적으로 낮아서, 전기적 테스트 수행에 소요되는 비용을 효과적으로 감소시켜 범용성을 높일 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 본 개시의 전자 부품 캐리어 기판의 제3 실시예는 제1 실시예와 유사한 것으로 도시되어 있으며, 차이점은 각 전도성 부재(3)의 관형 바디(31)가 슬롯(111) 중 대응하는 하나에 고정적으로 내장되고, 핀 바디(32)가 관형 바디(31)의 상단 단부를 덮으며 전도성 공간(311)의 외측에 위치되는 단부 시트부(321) 및 관형 바디(31)의 축방향을 따라 단부 시트부(321)로부터 전도성 공간(311)으로 연장되는 삽입부(323)를 갖는다는 것이다. 제3 실시예에서, 삽입부(323)가 관형 바디(31)에 착탈 가능하게 삽입되므로, 다른 빠른 분리 설계가 제공된다. 고정된 관형 바디(31)는 용접 또는 체결 방식으로 전도성 와이어(4)와 연결될 수 있다. 관형 바디(31)는 캐리어 플레이트(1)에 대해 고정되지만, 핀 바디(32)의 배열을 조정함으로써 전기 전도 경로를 신속하게 조정할 수 있다.
요약하면, 전도성 부재(3)는 간단한 직접 삽입 방식을 통해 대응하는 슬롯(111)에 신속하게 장착될 수 있고, 그에 따라 전도성 와이어(4)와 원하는 전기적 연결을 달성할 수 있으며, 이는 회로 부품 조립의 어려움을 획기적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 필요한 공정을 단순화할 수도 있다. 또한, 전도성 부재(3)의 전체 또는 일부를 제거하는 설계도 필수적인 전기적 테스트 디버깅을 수행한 후 조정에 신속하게 대처하는 데 유리하고, 유연한 선택을 위한 다양한 측면을 제공하여 보편성을 크게 향상시킬 수 있으므로 본 개시의 목적이 진정으로 달성된다.
위의 설명에서, 설명의 목적을 위해, 실시예(들)의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부 사항이 제시되었다. 그러나, 당업자에게는 하나 이상의 다른 실시예가 이들 특정 세부 사항 없이 실시될 수 있음이 명백할 것이다. 또한 본 명세서 전반에 걸쳐 "하나의 실시예", "실시예", 서수 표시가 있는 실시예 등에 대한 참조는, 본 개시의 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 개시의 실시(practice)에 포함될 수 있음을 의미한다는 것을 이해해야 한다. 설명에서, 다양한 특징들은 때때로 본 개시의 능률화 및 다양한 발명적 측면의 이해를 돕기 위한 목적으로 단일 실시예, 도면 또는 설명에서 함께 그룹화되는 경우가 있다는 것을 더 이해해야 하며, 그렇다고 해서 이러한 모든 특징들이 다른 모든 특징들의 존재와 함께 실시되어야 한다는 것을 의미하지는 않는다. 달리 말하면, 임의의 설명된 실시예에서, 하나 이상의 특징 또는 특정 세부 사항의 구현이 다른 하나 이상의 특징 또는 특정 세부 사항의 구현에 영향을 미치지 않을 때, 상기 하나 이상의 특징은 선발되어 상기 다른 하나 이상의 특징 또는 특정 세부 사항 없이 단독으로 실시될 수 있다. 하나의 실시예로부터의 하나 이상의 특징 또는 특정 세부 사항은 적절한 경우 본 개시의 실시에서 다른 실시예로부터의 하나 이상의 특징 또는 특정 세부 사항과 함께 실시될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
본 개시는 예시적인 실시예(들)로 간주되는 것과 관련하여 설명되었지만, 본 개시는 개시된 실시예(들)에 한정되지 않고, 그러한 모든 수정 및 동등한 배열을 포괄할 수 있도록 가장 넓은 해석의 정신 및 범위 내에 포함된 다양한 배열을 포함하도록 의도된 것으로 이해된다.

Claims (6)

  1. 전자 부품 캐리어 기판으로서,
    방향을 따라 서로 이격된 복수의 캐리어 플레이트 - 상기 캐리어 플레이트 각각은 상기 캐리어 플레이트의 상면으로부터 하면까지 연장되는 복수의 관통 홀을 갖고, 상기 캐리어 플레이트 각각의 관통 홀은 상기 캐리어 플레이트가 협력하여 복수의 슬롯을 형성하도록, 상기 캐리어 플레이트 중 인접한 하나의 관통 홀과 각각 정렬됨 -;
    상기 캐리어 플레이트 사이에 배치된 복수의 절연층;
    전도성 물질로 이루어지고 상기 슬롯 중 하나에 각각 배치되는 복수의 전도성 부재 - 상기 전도성 부재 각각은 상기 슬롯 중 대응하는 하나에 삽입되면서 또한 전도성 공간을 정의하는 관형 바디 및 상기 전도성 공간에 삽입되면서 또한 상기 관형 바디와 전기적으로 연결되는 핀 바디를 포함하며, 상기 전도성 부재 각각에 대해, 상기 관형 바디 및 상기 핀 바디 중 적어도 하나는 상기 슬롯 중 대응하는 하나에 착탈 가능하게 배치됨 -;
    복수의 전도성 와이어 - 상기 전도성 와이어 각각은 상기 전도성 부재의 상기 관형 바디 중 하나의 외주에 전기적으로 연결되고, 상기 캐리어 플레이트 중 2개의 인접한 캐리어 플레이트 사이에 배치되며, 상기 절연층 중 하나 내에 내장됨 -; 및
    상기 관형 바디의 하단 단부에 각각 연결되고, 상기 관형 바디에 전기적으로 연결되는 복수의 전도성 라인
    을 포함하는 전자 부품 캐리어 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 부재 각각의 관형 바디는 상기 슬롯 중 대응하는 하나에 착탈 가능하게 삽입되고, 상기 전도성 부재 각각의 핀 바디는 상기 전도성 부재의 관형 바디의 상단 단부에 고정되는, 전자 부품 캐리어 기판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전도성 부재 각각의 핀 바디는 상기 전도성 부재의 관형 바디의 상단 단부를 덮고 상기 전도 공간의 외측에 위치되는 단부 시트부 및 상기 관형 바디의 축방향을 따라 상기 단부 시트부로부터 상기 전도성 공간으로 연장되는 고정부를 포함하며, 상기 전도성 부재 각각에 대해, 상기 고정부는 상기 관형 바디의 내벽면에 고정되는, 전자 부품 캐리어 기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 부재 각각의 관형 바디는 상기 슬롯 중 대응하는 하나에 착탈 가능하게 삽입되고, 상기 전도성 부재 각각은 상기 전도성 부재의 핀 바디에 슬리브되면서 또한 상기 전도성 부재의 전도성 공간에 위치되는 스프링을 더 포함하며, 상기 전도성 부재 각각에 대해, 상기 스프링의 두 단부가 각각 상기 관형 바디 및 상기 핀 바디에 맞닿고, 상기 핀 바디가 상기 관형 바디 상에 배치되고 상기 스프링에 의해 상기 전도성 공간을 따라 밀릴 수 있는, 전자 부품 캐리어 기판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 부재 각각의 관형 바디는 상기 슬롯 중 대응하는 하나에 고정 내장되고, 상기 전도성 부재 각각의 핀 바디는 상기 전도성 부재의 전도성 공간에 착탈 가능하게 삽입되는, 전자 부품 캐리어 기판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전도성 부재 각각의 핀 바디는 상기 전도성 부재의 관형 바디의 상단 단부를 덮고 상기 전도성 부재의 전도성 공간 외부에 위치되는 단부 시트부 및 상기 관형 바디의 축방향을 따라 상기 단부 시트부로부터 연장되고 상기 전도성 공간에 배치되는 삽입부를 가지며, 상기 전도성 부재 각각에 대해, 상기 삽입부는 상기 관형 바디에 착탈 가능하게 삽입되는, 전자 부품 캐리어 기판.
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