KR102409692B1

KR102409692B1 - 통신 모듈

Info

Publication number: KR102409692B1
Application number: KR1020220001476A
Authority: KR
Inventors: 김철호
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2017-08-17
Filing date: 2022-01-05
Publication date: 2022-06-16
Also published as: KR20190019324A; KR20220008932A

Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 통신 모듈은 제1 인쇄회로기판, 상기 제1 인쇄회로기판 상에 형성되며, 한 면에 전자부품이 탑재되는 제2 인쇄회로기판, 그리고 상기 제2 인쇄회로기판에 상에 형성되며, 상기 제2 인쇄회로기판을 덮는 덮개부를 포함하며, 상기 제1 인쇄회로기판 및 상기 제2 인쇄회로기판은 솔더에 의하여 접합되고, 상기 제2 인쇄회로기판은 솔더 레지스트층, 상기 솔더 레지스트층 상에 배치된 제1 금속층, 상기 제1 금속층 상에 배치된 절연층, 그리고 상기 절연층 상에 배치된 제2 금속층을 포함하며, 상기 솔더 레지스트층에는 상기 솔더가 배치되기 위한 복수의 홀이 형성되고, 상기 제2 인쇄회로기판의 가장자리로부터 제1 거리까지의 제1 영역을 제외한 영역에 상기 제1 금속층이 배치된다.

Description

통신 모듈{COMMUNICATION MODULE}

본 발명은 통신 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에 탑재되는 통신 모듈에 관한 것이다.

차량 내에 탑재된 텔레매틱스(telematics) 장치는 원격의 텔레매틱스 서버와 통신한다. 이를 이용하여 운전자는 차량을 원격 진단하거나, 원격 제어할 수 있으며, 원격의 텔레매틱스 서버로부터 수신되는 교통 정보를 이용하거나, 텔레매틱스 서버로 원격 요청을 전송할 수 있다.

차량 내 텔레매틱스(telematics) 기술의 발달과 함께, 차량 내 긴급 서비스를 위하여 무선 통신으로 관련 정보를 전송하는 이콜(eCall), 차량 내 응급상황관리 시스템인 Era-glonass 등이 세계적으로 법제화되고 있는 추세이다. 이에 따라, 차량 내 통신 모듈의 장착은 필수화되고 있다.

텔레매틱스를 위한 차량 내 통신 모듈은 랜드 그리드 어레이(Land Grid Array) 타입으로 제작되고 있다. 랜드 그리드 어레이는 집적회로용 표면 실장 패키지의 한 종류이며, 커넥터 타입에 비하여 가격 면에서 유리하고, 범용적인 적용이 가능하다.

랜드 그리드 어레이 타입의 차량 내 통신 모듈은 일반적으로 한 면에 통신 부품이 탑재되는 인쇄회로기판, 그리고 인쇄회로기판의 상면을 덮는 덮개 부재를 포함할 수 있다. 이와 같이 미리 조립된 인쇄회로기판 및 덮개 부재는 리플로우(reflow) 공정을 거쳐 메인 보드(main board)에 실장된다. 도 1은 인쇄회로기판의 평면도의 한 예이고, 도 2는 도 1의 인쇄회로기판이 리플로우 공정을 거쳐 메인 보드에 실장된 후 단면도를 나타낸다.

도 1 내지 2를 참조하면, 인쇄회로기판(10)에는 복수의 그라운드 핀(12) 및 복수의 인_아웃 핀(14)이 형성된다. 복수의 그라운드 핀(12) 및 복수의 인_아웃 핀(14)은 솔더(16)를 통하여 메인 보드(20)와 접합된다. 이때, 인쇄회로기판(10)은 금속층, 금속층 상에 배치된 절연층, 그리고 절연층 상에 배치된 금속층을 포함할 수 있다. 그런데, 금속층과 절연층은 열팽창 계수가 상이하다. 일반적으로, 금속층의 열팽창 계수는 절연층의 열팽창 계수보다 크다. 이에 따라, 메인 보드(20)에 실장하기 위한 리플로우 공정을 거치게 되면, 금속층은 절연층보다 더 많이 팽창하게 되므로, 인쇄회로기판(10)의 가장자리가 휘는 문제가 발생할 수 있다.

도 3은 인쇄회로기판(10)의 가장자리가 들뜨게 되어 인쇄회로기판(10)과 메인 보드(20) 사이에 냉납이 발생한 예를 보여 준다. 인쇄회로기판(10)과 메인 보드(20) 사이에 냉납이 발생하면, 제품의 불량률이 높아지게 된다.

인쇄회로기판(10)의 사이즈가 커질수록 인쇄회로기판(10)의 가장자리가 들뜨는 정도가 더욱 심각해지게 된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 불량률이 낮은 통신 모듈을 제공하는 데 있다.

상기 제1 거리는 상기 제2 인쇄회로기판의 폭 길이의 2.5 내지 10%일 수 있다.

상기 제2 인쇄회로기판의 중심으로부터 제2 거리까지의 제2 영역을 제외한 영역에 핀(pin)이 배치될 수 있다.

상기 제2 영역을 제외한 영역에 상기 복수의 홀이 형성될 수 있다.

상기 제2 영역을 제외한 영역에 상기 솔더가 배치될 수 있다.

상기 제2 거리는 상기 제2 인쇄회로기판의 폭 길이의 5 내지 25%일 수 있다.

상기 제1 영역은 상기 절연층의 모서리로부터 제3 거리이하인 영역을 더 포함하며, 상기 제3 거리는 상기 제1 거리보다 클 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판은 솔더 레지스트층, 상기 솔더 레지스트층 상에 배치된 제1 금속층, 상기 제1 금속층 상에 배치된 절연층, 그리고 상기 절연층 상에 배치된 제2 금속층을 포함하며, 상기 솔더 레지스트층에는 솔더가 배치되기 위한 복수의 홀이 형성되고, 상기 절연층의 가장자리로부터 제1 거리까지의 제1 영역을 제외한 영역에 상기 제1 금속층이 배치되며, 상기 절연층의 중심으로부터 제2 거리까지의 제2 영역을 제외한 영역에 상기 홀이 배치된다.

본 발명의 실시예에 따른 통신 모듈은 신뢰도가 높다. 특히, 메인 보드 상에 실장하기 위한 리플로우 공정 시에도 인쇄회로기판의 가장자리가 들뜨는 현상을 최소화할 수 있으므로, 제품의 불량률을 최소화할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 통신 모듈은 차량용뿐만 아니라 리플로우 공정으로 메인 보드에 접합되는 다양한 애플리케이션에 적용될 수 있다.

도 1은 인쇄회로기판의 평면도의 한 예이다.
도 2는 도 1의 인쇄회로기판이 리플로우 공정을 거쳐 메인 보드에 실장된 후 단면도를 나타낸다.
도 3은 냉납이 발생한 예를 보여 준다.
도 4 내지 7은 통신 모듈을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 통신 모듈의 단면도를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판에서 금속층 및 절연층 간의 배치 관계를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판에 핀이 배치되는 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 내지 12는 인쇄회로기판의 평탄도를 측정한 예이다.
도 13은 다층 인쇄회로기판의 단면도의 한 예이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 4 내지 7은 통신 모듈을 나타내는 도면이다.

도 4 내지 6을 참조하면, 통신 모듈(1000)은 제1 인쇄회로기판(100), 제2 인쇄회로기판(200), 그리고 덮개부(300, 400)를 포함한다.

제1 인쇄회로기판(100)은 메인 보드(main board)와 혼용될 수 있다. 메인 보드는 TCU(telecommunication control unit)에 포함되는 인쇄회로기판일 수 있다.

제2 인쇄회로기판(200)은 제1 인쇄회로기판(100) 상에 형성된다. 그리고, 제2 인쇄회로기판(200)의 한 면에는 전자부품(210)이 탑재될 수 있다. 여기서, 전자부품은 통신 부품일 수 있다. 통신 부품은, 예를 들어 LTE 기술을 지원하는 통신 부품일 수 있다. 제2 인쇄회로기판(200)은 표면실장기술(Surface Mounting Technology)에 의하여 제1 인쇄회로기판(100)의 표면에 실장될 수 있다. 표면실장기술은 인쇄회로기판에 구멍을 뚫지 않고 납땝으로 붙이는 기술을 의미한다. 랜드 그리드 어레이(Land Grid Array, LGA) 방식은 표면실장기술의 한 예일 수 있다.

한편, 덮개부(300, 400)는 제2 인쇄회로기판(200) 상에 형성되며, 제2 인쇄회로기판(200)을 덮는다. 덮개부(300, 400)는 제1 덮개 부재(300) 및 제2 덮개 부재(400)를 포함할 수 있다. 제1 덮개 부재(300)는 상면의 적어도 일부가 개방되며, 제2 인쇄회로기판(200)과 접촉하여 제2 인쇄회로기판(200)을 구획할 수 있다. 이를 위하여, 제1 덮개 부재(300)는 제2 인쇄회로기판(200)을 향하여 연장되는 벽부(302)를 포함할 수 있다. 제2 인쇄회로기판(200)에 복수의 전자부품(210)이 탑재된 경우, 제2 인쇄회로기판(200)은 제1 덮개 부재(300)의 벽부(302)에 의하여 전자부품(210) 단위로 구획될 수 있다. 이에 따라, 인접하여 배치되는 복수의 전자부품(210)은 서로 차폐될 수 있다. 제1 덮개 부재(300)는 펜스(fence)로 지칭될 수 있다. 도 5는 제1 인쇄회로기판(100) 상에 제2 인쇄회로기판(200)이 형성되고, 제2 인쇄회로기판(200) 상에 제1 덮개 부재(300)가 형성된 예를 나타낸다.

제2 덮개 부재(400)는 제1 덮개 부재(300)와 접촉하며, 제1 덮개 부재(300) 및 제2 인쇄회로기판(200)의 상면을 덮을 수 있다. 제2 덮개 부재(400)는 통판의 판넬 형상일 수 있다. 이에 따라, 제2 덮개 부재(400)는 커버(cover) 또는 리드(Lid)로 지칭될 수 있다. 도 6은 제1 인쇄회로기판(100) 상에 제2 인쇄회로기판(200)이 형성되고, 제2 인쇄회로기판(200) 상에 제1 덮개 부재(300)가 형성되며, 제1 덮개 부재(300) 상에 제2 덮개 부재(400)가 형성된 예를 나타낸다.

이와 같은 통신 모듈(100)은 제2 인쇄회로기판(200) 상에 제1 덮개 부재(300) 및 제2 덮개 부재(400)를 미리 조립한 후, 제1 인쇄회로기판(100) 상에 납땜으로 실장하는 방법으로 제작될 수 있다. 이때, 미리 조립한 제2 인쇄회로기판(200), 제1 덮개 부재(300) 및 제2 덮개 부재(400)를 제1 인쇄회로기판(100) 상에 리플로우(reflow)하는 과정에서 열이 가해지면, 제2 인쇄회로기판(200)이 팽창하게 된다. 특히, 제2 인쇄회로기판(200)이 금속층 및 절연층을 포함하는 경우, 금속층과 절연층의 열팽창 계수는 서로 상이하며, 이에 따라 금속층과 절연층이 팽창하는 정도가 달라지게 된다. 일반적으로, 금속층의 열팽창 계수가 절연층의 열팽창 계수보다 크며, 금속층이 절연층보다 더 크게 팽창하게 된다. 이에 따라, 도 7에서 도시한 바와 같이, 제2 인쇄회로기판(200)의 가장자리가 들뜨는 현상이 발생할 수 있으며, 이로 인하여 제2 인쇄회로기판(200)과 제1 인쇄회로기판(100) 간의 솔더(S)가 냉납되는 현상이 발생할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 통신 모듈의 단면도를 나타낸다.

도 8(a)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 통신 모듈(100)은 제1 인쇄회로기판(100), 제1 인쇄회로기판(100) 상에 형성되며, 한 면에 전자부품(210)이 탑재되는 제2 인쇄회로기판(200), 그리고 제2 인쇄회로기판(200)에 상에 형성되며, 제2 인쇄회로기판(200)을 덮는 덮개부(미도시)를 포함한다. 제2 인쇄회로기판(200)은 SMT 공법에 의하여 제1 인쇄회로기판(100) 상에 실장될 수 있으며, 이에 따라, 제1 인쇄회로기판(100) 및 제2 인쇄회로기판(200)은 솔더(S)에 의하여 접합될 수 있다.

한편, 도 8(b)를 참조하면, 제2 인쇄회로기판(200)은 솔더 레지스트층(810), 솔더 레지스트층(810) 상에 배치된 제1 금속층(820), 제1 금속층(820) 상에 배치된 절연층(830), 그리고 제2 절연층(830) 상에 배치된 제2 금속층(840)을 포함한다.

여기서, 솔더 레지스트층(810)은 납땜에 의하여 의도하지 않은 접속이 발생하는 문제를 방지하기 위하여 도포된 피막이다. 예를 들어, 제2 인쇄회로기판(200)에는 복수의 인_아웃 핀 및 복수의 그라운드 핀이 형성될 수 있으며, 각 핀이 형성되는 영역은 제1 인쇄회로기판(100)과 제2 인쇄회로기판(200) 사이가 솔더(S)에 의하여 접합될 수 있다. 이때, 납땜을 위하여 제1 인쇄회로기판(100)과 제2 인쇄회로기판(200)을 고온에서 처리할 경우, 솔더(S)가 녹아 인접하는 핀을 위한 솔더와 닿을 수 있다. 이에 따라, 인접하는 핀 간에 의도하지 않은 접속이 발생할 수 있으며, 이는 제품의 불량을 야기할 수 있다. 본 발명의 실시에에 따르면, 제1 금속층(820) 아래에는 솔더 레지스트층(810)이 도포될 수 있으며, 핀이 형성되는 영역, 즉 솔더가 배치되는 영역에는 홀(H)이 형성되어 제1 금속층(820)이 솔더(S)에 노출될 수 있도록 한다.

제1 금속층(820) 및 제2 금속층(840)은, 예를 들어 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며 전도성을 가지는 다양한 종류의 금속을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 금속층(840)은 회로패턴일 수 있다.

절연층(830)은 수지 및 무기충전재를 포함하는 수지 조성물을 포함할 수 있다. 수지는, 예를 들어 에폭시 화합물 및 경화제를 포함할 수 있다. 여기서, 에폭시 화합물은 결정성 에폭시 화합물, 비결정성 에폭시 화합물 및 실리콘 에폭시 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기충전재는, 산화알루미늄, 질화붕소, 질화알루미늄 등 절연층(830)에 열전도성을 부여하기 위한 다양한 재료 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1 금속층(820)과 절연층(830) 간의 열팽창 계수 차로 인하여 제2 인쇄회로기판(200)의 가장자리가 휘는 현상을 최소화하기 위하여, 제2 인쇄회로기판(200)의 가장자리로부터 제1 거리(D1)까지의 제1 영역(A1)에는 제1 금속층(820)을 배치하지 않는다. 즉, 제1 금속층(820)은 제2 인쇄회로기판(200)의 가장자리로부터 제1 거리(D1)까지의 제1 영역(A1)을 제외한 영역, 즉 제2 인쇄회로기판(200)의 가장자리로부터 제1 거리(D1)를 초과한 영역에 배치된다. 이에 따라, 제2 인쇄회로기판(200)의 가장자리로부터 제1 거리(D1)까지의 제1 영역(A1), 즉 제2 인쇄회로기판(200)의 가장자리로부터 제1 거리(D1) 이하의 영역에는 절연층(830)만이 배치되거나, 절연층(830) 및 제2 금속층(840)만이 배치되거나, 솔더 레지스트(810), 절연층(830) 및 제2 금속층(840)만이 배치될 수 있다. 이에 따르면, 제1 금속층(820)이 절연층(830)보다 크게 팽창하여 인쇄회로기판(200)의 가장자리가 휘는 문제를 방지할 수 있다.

이때, 제1 거리(D1)는 제2 인쇄회로기판(200)의 폭(W) 길이의 2.5 내지 10%, 바람직하게는 3 내지 8%, 더욱 바람직하게는 4 내지 8%일 수 있다. 제1 거리(D1)가 이러한 수치 범위를 만족하는 경우, 핀이 배치되는 공간을 확보하면서도, 제2 인쇄회로기판(200)의 가장자리가 들뜨는 문제를 최소화할 수 있다.

도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판에서 금속층 및 절연층 간의 배치 관계를 나타낸다. 제1 금속층 및 절연층 간의 배치 관계를 설명하기 위하여, 제1 금속층 상에 절연층을 배치한 후, 뒤집은 형상을 도시하고 있다.

도 9(a)를 참조하면, 제1 금속층(820)은 절연층(830)의 가장자리로부터 제1 거리(D1)까지의 영역에는 배치되지 않을 수 있다. 즉, 제1 금속층(820)은 절연층(830)의 가장자리로부터 제1 거리(D1)까지의 영역을 제외한 영역, 즉 절연층(830)의 가장자리로부터 제1 거리(D1)를 초과한 영역에 배치될 수 있다.

도 9(b) 내지 9(d)를 참조하면, 제1 금속층(820)은 절연층(830)의 가장자리로부터 제1 거리(D1)까지의 영역에는 배치되지 않을 뿐만 아니라, 절연층(830)의 모서리로부터 제1 거리(D1)보다 큰 제3 거리(D3)까지의 영역에도 배치되지 않을 수 있다. 즉, 제1 금속층(820)은 절연층(830)의 모서리로부터 제3 거리(D3)를 초과한 영역에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 인쇄회로기판(200)의 모서리 부근에서 휘는 정도가 더욱 커지는 문제를 방지할 수 있다. 이때, 도 9(b)와 같이 모서리 부분이 사선으로 절단되는 형상, 도 9(c)와 같이 모서리 부분이 계단식으로 절단되는 형상, 또는 도 9(d)와 같이 제1 금속층(820)이 원형 또는 타원형을 가지는 형상 등을 가질 수 있다.

한편, 도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판에 핀이 배치되는 형상을 설명하기 위한 도면이다. 제1 금속층, 절연층 및 핀 간의 배치 관계를 설명하기 위하여, 제1 금속층 상에 절연층을 배치하고, 핀을 형성한 후, 뒤집은 도면을 도시하고 있다.

도 8 및 도 10을 참조하면, 솔더 레지스트층(810)은 제1 금속층(820)의 하면에 배치되며, 솔더 레지스트층(810)에는 솔더(S)가 배치되기 위한 복수의 홀(H)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 금속층(820)의 하면 전체에 솔더 레지스트층(810)을 형성한 후, 에칭하는 방법으로 복수의 홀(H)을 가공할 수 있다. 이에 따라, 각 홀(H)을 통하여 제1 금속층(820)이 노출되며, 각 홀(H)에 솔더(S)를 배치하면, 납땜이 됨과 동시에 제1 인쇄회로기판(100)과 제2 인쇄회로기판(200)이 전기적으로 연결될 수 있다.

즉, 솔더 레지스트층(810)에 형성된 복수의 홀(H)에 대응하여 핀(pin)이 배치될 수 있다. 핀(pin)은 전자부품(210)을 위한 인_아웃 핀 또는 그라운드 핀일 수 있다. 인_아웃 핀과 그라운드 핀은 전자부품(210)의 배치에 따라 다양한 구조로 배치될 수 있다.

다만, 제2 인쇄회로기판(200)의 중심(C)으로부터 제2 거리(D2)까지의 제2 영역(A2)에는 핀이 배치되지 않을 수 있다. 즉, 제2 영역(A2)에는 솔더 레지스트층(810)이 전면적으로 도포되며, 홀(H)이 형성되지 않을 수 있다. 전술한 바와 같이, 핀이 배치되기 위해서는, 제1 인쇄회로기판(100)와 제2 인쇄회로기판(200) 사이에 솔더(S)가 배치되어야 한다. 제2 인쇄회로기판(200)의 중심(C) 부근에 솔더(S)가 배치되면, 솔더(S)의 두께만큼 제1 인쇄회로기판(100)과 제2 인쇄회로기판(200)이 이격되며, 이에 따라, 제2 인쇄회로기판(200)의 가장자리로 갈수록 제1 인쇄회로기판(100)과 제2 인쇄회로기판(200) 간의 거리는 더욱 멀어지게 되어, 냉납이 발생할 가능성이 더욱 커지게 된다. 제2 인쇄회로기판(200)의 중심(C)으로부터 제2 거리(D2)까지의 제2 영역(A2)에 핀을 배치하지 않으면, 이 영역에 솔더가 배치되지 않으므로, 제1 인쇄회로기판(100)과 제2 인쇄회로기판(200)의 간격을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 냉납이 발생할 가능성을 줄일 수 있다. 즉, 제2 인쇄회로기판(200)의 중심(C)으로부터 제2 거리(D2)까지의 제2 영역(A2)을 제외한 영역, 즉 제2 인쇄회로기판(200)의 중심(C)으로부터 제2 거리(D2)를 초과한 영역에 핀, 홀(H) 및 솔더(S)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 인쇄회로기판(200)의 중심(C)으로부터 제2 거리(D2)까지의 제2 영역(A2), 즉 제2 인쇄회로기판(200)의 중심(C)으로부터 제2 거리(D2) 이하의 영역에는 솔더 레지스트층(810), 제1 금속층(820) 및 절연층(830)만이 배치되거나, 솔더 레지스트층(810), 제1 금속층(820), 절연층(830) 및 제2 금속층(840)만이 배치될 수 있다.

이때, 제2 거리(D2)는 제2 인쇄회로기판(200)의 폭(W) 길이의 5 내지 25%, 바람직하게는 10 내지 22.5%, 더욱 바람직하게는 15 내지 20%일 수 있다. 제2 거리(D2)가 이러한 수치범위를 만족하면, 핀이 배치될 공간이 부족하지 않으면서도, 제1 인쇄회로기판(100)과 제2 인쇄회로기판(200) 간의 접합을 견고하게 할 수 있다.

도 11 내지 12는 인쇄회로기판의 평탄도를 측정한 예이다. 제1 금속층, 절연층 및 제2 금속층이 순차적으로 배치된 구조에서, 인쇄회로기판의 가장자리로부터 인쇄회로기판의 폭 길이에 대비하여 5% 전후하는 영역에서의 평탄도(도 11) 및 인쇄회로기판의 중심으로부터 인쇄회로기판의 폭 길이에 대비하여 20% 전후하는 영역에서의 평탄도(도 12)를 나타낸다. 이때, 절연층의 사이즈와 동일한 사이즈의 제1 금속층을 적용하였다.

도 11 내지 12로부터 알 수 있는 바와 같이, 인쇄회로기판의 가장자리로부터 인쇄회로기판의 폭 길이에 대비하여 5% 전후하는 영역 및 인쇄회로기판의 중심으로부터 인쇄회로기판의 폭 길이에 대비하여 20% 전후하는 영역에서 평탄도가 고르지 않음을 알 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 실시예와 같이 인쇄회로기판의 가장자리로부터 제1 거리까지의 영역에 제1 금속층을 배치하지 않거나, 인쇄회로기판의 중심으로부터 제2 거리까지의 영역에 핀을 형성하지 않으면, 인쇄회로기판을 평탄도를 높일 수 있다.

한편, 설명의 편의를 위하여 제1 금속층(820), 절연층(830) 및 제2 금속층(840)이 순차적으로 배치된 구조의 제2 인쇄회로기판(200)을 중심으로 설명하였으나, 이로 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예는 다층 인쇄회로기판에도 적용될 수 있다.

도 13은 다층 인쇄회로기판의 단면도의 한 예이다.

도 13을 참조하면, 다층 인쇄회로기판(1300)은 복수의 절연층(L1, L2, ..., L10) 및 복수의 금속층(P1, P2, ..., P10)이 교대로 배치되며, 적어도 하나의 비아홀(Via hole, V)이 형성될 수 있다. 비아홀의 내부는 전도성 물질로 채워지며, 채워진 전도성 물질은 금속층(P1, P2, ..., P10)과 전기적으로 연결될 수 있다. 도시되지 않았으나, 제2 인쇄회로기판(200)의 양면에는 커버층이 대칭적으로 형성되며, 커버층 사이에 복수의 절연층 및 금속층이 교대로 배치될 수 있다.

여기서, 복수의 금속층(P1, P2, ..., P10) 중 적어도 하나는 다층 인쇄회로기판(1300)의 가장자리로부터 제1 거리(D1)까지 배치되지 않을 수 있다. 예를 들어, 복수의 금속층(P1, P2, ..., P10) 중 가장 아래에 배치되는 금속층(P1)은 다층 인쇄회로기판(1300)의 가장자리로부터 제1 거리(D1)까지 배치되지 않을 수 있다. 그리고, 다층 인쇄회로기판(1300)의 중심으로부터 제2 거리까지(D2)의 영역에는 솔더가 배치되지 않을 수 있다.

본 명세서에서, 통신 모듈(1000)은 제1 인쇄회로기판(100), 제2 인쇄회로기판(200), 제1 덮개 부재(300) 및 제2 덮개 부재(400)를 포함하는 것으로 설명되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 통신 모듈(1000)은 제2 인쇄회로기판(200), 제1 덮개 부재(300) 및 제2 덮개 부재(400)를 포함하며, 기 설치된 제1 인쇄회로기판(100) 상에 장착될 수도 있다.

본 발명의 실시예는 차량용 통신 모듈뿐만 아니라, SMT 기법으로 인쇄회로기판을 실장하는 다양한 애플리케이션에 적용될 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

제1 인쇄회로기판;
상기 제1 인쇄회로기판의 표면 상에 실장되는 제2 인쇄회로기판;
상기 제2 인쇄회로기판 상에 배치되는 전자 부품;
상기 제1 인쇄회로기판과 상기 제2 인쇄회로기판 사이에 배치된 복수의 핀(pin)과 복수의 솔더를 포함하고,
상기 제2 인쇄회로기판은 솔더 레지스트층, 상기 솔더 레지스트층 상에 배치된 제1 금속층, 상기 제1 금속층 상에 배치된 절연층, 그리고 상기 절연층 상에 배치된 제2 금속층을 포함하며,
상기 솔더 레지스트층에는 상기 제1 금속층이 노출되는 복수의 홀이 형성되고, 상기 홀 내에 상기 복수의 핀 및 상기 복수의 솔더가 배치되며,
상기 절연층은 가장자리로부터 제1 거리까지의 제1 영역 및 중심으로부터 제2 거리까지의 제2 영역을 포함하며,
상기 복수의 홀, 상기 복수의 솔더 및 상기 복수의 핀은 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 영역에 배치되고, 상기 제2 영역 내에 배치되지 않으며,
상기 제1 거리는 상기 제2 인쇄회로기판의 폭 길이의 2.5 내지 10%이고,
상기 제2 거리는 상기 제2 인쇄회로기판의 폭 길이의 5 내지 25%인 통신 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 금속층은 상기 제1 영역을 제외한 전 영역에 배치되는 통신 모듈.
제2항에 있어서,
상기 제1 영역은 상기 절연층의 모서리로부터 제3 거리 이하인 영역을 더 포함하며, 상기 제3 거리는 상기 제1 거리보다 큰 통신 모듈.
제2항에 있어서,
상기 솔더 레지스트층의 일부는 상기 제1 영역과 수직으로 오버랩되는 통신 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제2 인쇄회로기판 상에 배치되고, 상면의 적어도 일부가 개방되는 덮개 부재를 더 포함하고,
상기 덮개 부재는 상기 제2 인쇄회로기판을 향하여 연장되는 벽부를 포함하며,
상기 제2 인쇄회로기판은 상기 벽부에 의하여 구획되는 통신 모듈.