KR20170009948A

KR20170009948A - 전자 장치

Info

Publication number: KR20170009948A
Application number: KR1020167035635A
Authority: KR
Inventors: 히로키 사카모토
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2015-06-17
Publication date: 2017-01-25
Also published as: CN106465543A; JP6588902B2; US20170086297A1; JPWO2015198940A1; WO2015198940A1; US11013117B2

Abstract

한 쌍의 랜드 전극을 가지는 배선 기판과, 전자부품 사이에 중간 접속층(3)이 개재되어 있다. 중간 접속층(3)은 기체(10)의 표면에 제1 및 제2 접속 전극(11a, 11b)이 형성되어 있다. 퓨즈부(9)가, 제2 접속 전극(11b)의 내측, 즉 제1 외부전극(5a)의 대향면인 한쪽의 주도체부(13)와, 제2 외부전극(5b)의 대향면인 다른 쪽의 주도체부(16) 사이에 형성되어 있다. 이에 따라, 장치 자체의 대형화를 초래하지도 않고, 원하는 퓨즈 기능을 확보할 수 있는 전자 장치를 실현한다.

Description

전자 장치{ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은 전자 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 칩형 적층 세라믹 콘덴서 등의 전자부품이 기판 실장된 전자 장치에 관한 것이다.

종래부터, 칩형 적층 세라믹 콘덴서 등의 전자부품과 기판 사이에 중간 접속층을 개재시켜, 전자부품을 중간 접속층에 실장한 전자 장치가 알려져 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 표면 실장 배선판(101)과, 상기 표면 실장 배선판(101)의 표면에 마련한 제1 랜드 전극(102a, 102b)과, 표리 양면에 제2 랜드 전극(103a, 103b) 및 제3 랜드 전극(104a, 104b)이 각각 마련된 중간 접속층(105)과, 표 면 실장 부품(106)을 가지며, 상기 제1 랜드 전극(102a, 102b)과 제3 랜드 전극(104a, 104b)은 솔더(107a, 107b)를 통해 전기적으로 접속되고, 제2 랜드 전극(103a, 103b)과 표면 실장 부품(106)의 외부전극(108a, 108b)은, 각각 솔더(109a, 109b)를 통해 전기적으로 접속된 표면 실장 부품의 실장 장치가 제안되고 있다.

도 11은 도 10의 X-X 화살표 방향으로 본 도면이다.

즉, 이 특허문헌 1에서는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 중간 접속층(105)은 제2 랜드 전극(103b)과 제3 랜드 전극(104b)을 전기적으로 접속하는 도통(導通) 비아(110)를 가지며, 이 도통 비아(110)를 통해 표면 실장 배선판(101)의 제1 랜드 전극(102b)과 표면 실장 부품(106)의 외부전극(108b)을 전기적으로 접속하고 있다. 또한 이 특허문헌 1에서는, 상기 중간 접속층(105)은 일단부(105a)를 매달도록 퓨즈(111a)를 가지는 세선(細線) 구조의 도전 패턴(111)이 형성되며, 상기 도전 패턴(111)을 통해 제2 랜드 전극(103a)과 제3 랜드 전극(104a)이 전기적으로 접속되고, 이에 따라 표면 실장 배선판(101)의 랜드 전극(102a)과 표면 실장 부품(106)의 외부전극(108a)이 전기적으로 접속되어 있다.

또한 특허문헌 2에는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 기판(121)의 랜드 전극(122) 상에 중간 접속층(보호 회로 부품)(123)을 마련하고, 상기 중간 접속층(123) 상에 전자부품(124)이 실장된 전자 장치가 제안되고 있다.

이 특허문헌 2는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 중간 접속층(123)이, 절연성 수지판(124)과, 상기 절연성 수지판(124)의 양면에 일부가 노출되어 마련된 한 쌍의 금속부(125a, 125b)와, 상기 금속부(125a, 125b)를 접속하는 퓨즈부(126)를 가지고 있다.

이들 특허문헌 1, 2에서는, 퓨즈 기능을 가지는 중간 접속층을 전자부품과 실장 기판 사이에 개재시킴으로써, 실장된 전자부품에 정격 이상의 대전류가 흘러 전자부품이 파손되어도, 퓨즈 기능의 작용에 의해 회로가 오픈이 되고, 이에 따라 주변 실장 부품에 끼치는 영향을 최소한으로 막아, 실장 기판의 소손(燒損)이나 발화 등을 미연에 방지하고 있다.

일본 공개특허공보 평8-18285호(청구항 4, 5, 단락 번호 [0011], [0014], 도 1, 도 6 등) 일본 공개특허공보 평2-90507호(특허청구범위 제1항, 제1 도면 및 제2 도면 등)

그러나 특허문헌 1(도 10, 11)에서는, 퓨즈(111a)가 표면 실장 부품(106) 바깥 쪽의 중간 접속층(105)의 일단부(105a)를 매달도록 형성되어 있기 때문에, 퓨즈(111a)를 형성할 수 있는 영역이 좁아, 퓨즈(111a)의 길이 치수에 한계가 있다. 즉, 퓨즈(111a)의 길이 치수를 충분히 확보하는 것이 곤란하고, 이 때문에 퓨즈(111a)가 용단(溶斷)되어도 아크 방전에 의해 전류를 차단할 수 없어, 퓨즈로서 기능하지 못할 우려가 있다.

퓨즈(111a)의 길이를 충분히 확보하기 위해서는, 중간 접속층(105)의 바깥 쪽의 퓨즈 형성 영역을 넓게 할 필요가 있지만, 이 경우는 중간 접속층(105)의 장변방향(long-side direction)이나 폭방향의 치수를 크게 해야 해서, 장치 자체의 대형화를 초래하기 때문에 바람직하지 못하다.

또한 특허문헌 2(도 12, 13)에서는, 퓨즈(126)가 중간 접속층(123)의 높이방향으로 형성되어 있기 때문에, 특허문헌 1과 동일한 문제를 가지고 있으며, 퓨즈(126)의 길이를 충분히 확보하기 위해서는, 중간 접속층(123)의 높이 자체를 높게 해야 해서 저배화의 요청에 반하여, 바람직하지 못하다.

이와 같이 종래에는, 전자 장치에 충분한 퓨즈 기능을 확보하려고 한 경우, 장치 자체의 대형화를 초래하기 때문에 퓨즈의 설계 자유도가 뒤떨어지고, 이 때문에 소형이며 충분한 퓨즈 기능을 가지는 전자 장치의 출현을 상당히 원하고 있다.

본 발명은 이러한 사정에 비추어 이루어진 것으로서, 장치 자체의 대형화를 초래하지도 않고, 원하는 퓨즈 기능을 확보할 수 있는 전자 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전자 장치는, 복수의 랜드 전극을 가지는 기판과, 상기 기판 상에 실장되는 전자부품을 포함한 전자 장치로서, 중간 접속층이 상기 기판과 상기 전자부품 사이에 개재되고, 상기 중간 접속층은, 상기 랜드 전극 및 상기 전자부품을 전기적으로 접속하는 복수의 접속 전극이 양(兩) 주면에 형성됨과 함께, 상기 접속 전극 중 적어도 하나의 접속 전극은 내측에 퓨즈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본 발명의 전자 장치는, 상기 퓨즈부가, 상기 중간 접속층의 장변방향으로 협착(狹窄)상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이에 따라 접속 전극의 내측의 넓은 영역에 퓨즈부가 형성되는 것이 되고, 퓨즈부의 설계 자유도가 확대되어, 퓨즈부는 충분한 길이를 확보하는 것이 가능해진다. 따라서 장치의 대형화를 초래하지도 않고, 퓨즈 용단(溶斷) 후에도 아크 전류에 의해 전류를 차단할 수 없다는 불량을 회피할 수 있다.

또한 본 발명의 전자 장치는, 상기 퓨즈부가, 상기 중간 접속층의 단변방향(short-side direction)으로 협착상으로 형성되어 있는 것도 바람직하다.

즉, 기판에 실장할 때는, 통상 리플로 처리 등으로 솔더를 용융하고 냉각함으로써 기판에 실장한다. 그리고 솔더를 냉각할 때에, 중간 접속층의 장변방향에 대하여 구부림 응력이 발생하지만, 퓨즈부를 중간 접속층의 단변방향으로 형성하는 것보다, 중간 접속층의 변형에 기인하여 퓨즈에 일그러짐이 발생하는 것을 억제하는 것이 가능해진다.

또한 본 발명의 전자 장치는, 상기 퓨즈부가, 상기 접속 전극 중에서 금속 와이어에 의해 본딩 접속되어 형성되어 있는 것도 바람직하다.

이 경우는, 퓨즈부가 중간 접속층의 기체와 직접 접촉하는 것을 회피할 수 있고, 따라서 퓨즈부로부터의 중간 접속층에 대한 열전도가 억제되기 때문에, 용단 시간을 단축하는 것이 가능해지고, 또한 중간 접속층의 발화를 미연에 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 전자 장치는, 상기 퓨즈부가 상기 전자부품의 대향면에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

즉, 기판은 통상, 내열성이 뒤떨어지는 유리 에폭시 수지 등의 수지 재료를 주체로 하여 형성되고, 전자부품은 내열성이 양호한 세라믹 재료를 주체로 하여 형성되기 때문에, 퓨즈부를 전자부품의 대향면에 형성함으로써, 퓨즈부가 용단되어 발열해도, 기판의 발화나 발연, 소손 등을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 전자 장치는, 상기 퓨즈부는 상기 기판의 대향면에 형성되어 있어도 된다.

또한 본 발명의 전자 장치는, 도통 비아가 상기 중간 접속층에 형성됨과 함께, 상기 양 주면에 형성된 접속 전극은 상기 도통 비아를 통해 전기적으로 접속되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우는, 양 주면에 형성된 접속 전극이, 도통 비아를 통해 전기적으로 접속되기 때문에, 전자부품은 중간 접속층을 통해 용이하게 기판 실장된다. 그리고 회로에 대전류가 흘렀을 때는, 퓨즈부의 용단에 의해 회로가 오픈 상태가 되고, 이에 따라 전자 장치의 발화나 소손을 미연에 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 전자 장치는, 상기 중간 접속층의 한쪽의 주면은, 상기 접속 전극이 상기 중간 접속층의 측면에 인출부를 가지도록 형성됨과 함께, 상기 중간 접속층의 다른 쪽의 주면은, 상기 접속 전극이 상기 중간 접속층의 측면을 따르도록 형성되고, 상기 한쪽의 주면에 형성된 상기 접속 전극과, 상기 다른 쪽의 주면에 형성된 상기 접속 전극은, 상기 중간 접속층의 상기 측면을 통해 전기적으로 접속되어 있는 것도 바람직하다.

이에 따라 도통 비아를 형성할 필요도 없어, 저비용으로 원하는 퓨즈 기능을 가지는 전자 장치를 실현하는 것이 가능해진다. 또한 전자부품의 장변방향의 치수는, 상기 장변방향과 직교하는 폭방향의 치수보다 크기 때문에, 접속 전극 간을 짧게 할 수 있으므로, 중간 접속층의 휨 강도를 향상시키는 것이 가능해진다.

또한 본 발명의 전자 장치는, 상기 중간 접속층은 금속 피막이 단면(端面)에 형성되어 있는 것이 바람직하고, 또는 금속 피막이 측면에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이에 따라 솔더링한 경우에, 기판과 중간 접속층의 접합 상태가 플레어(flare) 상태가 되어 양호한 필릿(fillet)을 용이하게 형성할 수 있어, 양호한 마무리 상태를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에서는, 중간 접속층에서, 장변방향을 측면, 단변방향을 단면이라고 하는 것으로 한다.

본 발명의 전자 장치에 의하면, 적어도 한 쌍의 랜드 전극을 가지는 기판과, 상기 랜드 전극을 통해 상기 기판 상에 실장되는 전자부품을 포함한 전자 장치로서, 중간 접속층이 상기 기판과 상기 전자부품 사이에 개재되고, 상기 중간 접속층은 상기 랜드 전극 및 상기 전자부품을 전기적으로 접속하는 적어도 한 쌍의 접속 전극을 가짐과 함께, 상기 한 쌍의 접속 전극 중 적어도 한쪽의 접속 전극은, 내측에 퓨즈부가 형성되어 있으므로, 특허문헌 1이나 2에 비해, 퓨즈의 설계 자유도가 커져 퓨즈 형성 영역을 넓게 할 수 있어, 장치의 대형화를 초래하지도 않는다. 그리고 퓨즈부는 충분한 길이를 확보할 수 있기 때문에, 퓨즈 용단 후에도 아크 전류에 의해 전류를 차단할 수 없다는 불량을 회피할 수 있어, 양호한 퓨즈 기능을 가지는 전자 장치를 얻을 수 있다.

도 1은 발명에 따른 전자 장치의 한 실시형태(제1 실시형태)를 나타내는 단면도이다.
도 2는 상기 제1 실시형태에서의 중간 접속층의 평면도이다.
도 3은 상기 제1 실시형태에서의 중간 접속층의 저면(底面)도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전자 장치의 제2 실시형태에서의 중간 접속층의 평면도이다.
도 5는 상기 제2 실시형태의 저면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전자 장치의 제3 실시형태에서의 중간 접속층의 평면도이다.
도 7은 상기 제3 실시형태의 저면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 전자 장치의 제4 실시형태에서의 중간 접속층의 평면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 전자 장치의 제5 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 10은 특허문헌 1에 기재된 표면 실장 부품의 실장 장치의 단면도이다.
도 11은 도 11의 X-X 화살표 방향으로 본 도면이다.
도 12는 특허문헌 2에 기재된 전자 장치의 단면도이다.
도 13은 특허문헌 2에 기재된 실장용 보호 회로 부품의 상세 단면도이다.

다음으로, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전자 장치의 한 실시형태(제1 실시형태)를 모식적으로 나타내는 단면도이다.

이 전자 장치는, 표면에 제1 및 제2 랜드 전극(7a, 7b)이 형성된 배선 기판(1)과, 세라믹 재료를 주체로 하여 형성된 칩형 적층 세라믹 콘덴서 등의 전자부품(2)을 가지며, 배선 기판(1)과 전자부품(2) 사이에 중간 접속층(3)이 개재되고, 전자부품(2)은 중간 접속층(3)에 실장되어 있다.

구체적으로는, 전자부품(2)은 세라믹 재료로 이루어지는 부품 소체(4)의 양단부에 제1 및 제2 외부전극(5a, 5b)이 각각 형성되어 있다. 이들 제1 및 제2 외부전극(5a, 5b)은, 솔더(6a, 6b)를 통해 중간 접속층(3)의 표면(한쪽의 주면)에 형성된 제1 및 제2 접속 전극에 접속되어 있다. 또한 배선 기판(1)의 표면에 형성된 제1 및 제2 랜드 전극(7a, 7b)은, 솔더(8a, 8b)를 통해 중간 접속층(3)의 이면(裏面)(다른 쪽의 주면)에 형성된 제3 및 제4 접속 전극에 접속되어 있다.

그리고 중간 접속층(3)은, 상기 전자부품(2)의 대향면에 퓨즈부(9)가 형성되어 있다.

도 2는 도 1의 A-A 화살표 방향으로 본 도면으로서, 중간 접속층(3)의 평면도를 나타내고 있다.

중간 접속층(3)은, 유리 에폭시 수지 등의 수지 재료로 이루어지는 평판 상의 기체(10)의 표면에 제1 및 제2 접속 전극(11a, 11b)이 형성되어 있다.

제1 접속 전극(11a)은, 제1 외부전극(5a)의 대향면에 형성된 주(主)도체부(13)와, 기체(10)의 대략 중앙부에 형성된 부(副)도체부(14)와, 주도체부(13)와 부도체부(14)를 연접(連接)하는 접속 도체부(15)를 가지고 있다. 또한 부도체부(14)의 선단에는 제1 도통 비아(12a)가 기체(10)를 관통하도록 형성되어 있다.

또한 제2 접속 전극(11b)은, 제2 외부전극(5b)의 대향면에 형성된 주도체부(16)와, 상기 제1 접속 전극(11a)과 접하지 않도록 기체(10)의 대략 중앙부에 형성된 부도체부(17)와, 주도체부(16)와 부도체부(17)를 연접하는 협착상으로 형성된 퓨즈부(9)를 가지고 있다. 또한 제2 접속 전극(11b)의 부도체부(17) 선단에는 제2 도통 비아(12b)가 기체(10)를 관통하도록 형성되어 있다.

또한 중간 접속층(3)의 표면에는, 솔더(6a, 6b)가 흘러 들어가도 제1 접속 전극(11a)과 제2 전극(11b)이 전기적으로 접촉하지 않도록, 솔더 레지스트 등으로 이루어지는 보호층(18, 19)이 형성되어 있다.

또한 중간 접속층(3)의 양단면에는 솔더(8a, 8b)에 의한 필릿의 형성이 용이해지도록 금속 피막(20a, 20b)이 형성되어 있다.

또한 금속 피막(20a, 20b)에 사용되는 금속 재료는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 통상은 제1 및 제2 접속 전극(11a, 11b)이나 후술하는 제3 및 제4 접속 전극(21a, 21b)과 동일한 금속 재료로 형성된다. 예를 들면, 제1~제4 접속 전극(11a, 11b, 21a, 21b)이 Cu로 형성되어 있을 경우는, 통상은 금속 피막(20a, 20b)도 Cu로 형성된다.

도 3은 중간 접속층(3)의 저면도이다.

중간 접속층(3)의 이면에는, 단면으로부터 대략 중앙부에 걸쳐 대략 コ자상으로 제3 및 제4 접속 전극(21a, 21b)이 각각 형성되어 있다. 즉, 제3 접속 전극(21a) 및 제4 접속 전극(21b)은 서로 접촉하지 않도록 반대칭상으로 형성되어 있고, 이들 제3 접속 전극(21a) 및 제4 접속 전극(21b)은, 제1 랜드 전극(7a) 및 제2 랜드 전극(7b)과의 대향면에 형성된 주도체부(22, 23)와, 제1 도통 비아(12a) 및 제2 도통 비아(12b)를 가지는 부도체부(24, 25)와, 주도체부(22, 23) 및 부도체부(24, 25)를 연접하는 접속 도체부(26, 27)를 가지고 있다.

그리고 제3 접속 전극(21a)은, 제1 도통 비아(12a)를 통해 제1 접속 전극(11a)과 전기적으로 접속되고, 제4 접속 전극(21b)은 제2 도통 비아(12b)를 통해 제2 접속 전극(11b)과 전기적으로 접속되어 있다.

또한 중간 접속층(3)의 이면의 중앙 부분은, 솔더(8a, 8b)가 흘러 들어가도 제3 접속 전극(21a)과 제4 전극(21b)이 전기적으로 접촉하지 않도록, 솔더 레지스트 등으로 이루어지는 보호층(28)이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 전자 장치에서는, 실장된 전자부품(2)에 정격 이상의 대전류가 흘러 상기 전자부품(2)이 파손되어도, 퓨즈부(9)가 용단되어 회로가 오픈 상태가 되고, 이에 따라 주변 실장 부품에 끼치는 영향을 최소한으로 막아, 실장 기판의 소손이나 발화 등을 미연에 방지할 수 있다.

그리고 퓨즈부(9)가, 제2 접속 전극(11b)의 내측, 즉 제1 외부전극(5a)의 대향면인 한쪽의 주도체부(13)와, 제2 외부전극(5b)의 대향면인 다른 쪽의 주도체부(16) 사이에 형성되어 있으므로, 종래와 같이 중간 접속층(3)의 단부 근방이나 중간 접속층(3)의 높이방향으로 퓨즈부를 형성하는 경우에 비해, 장치의 대형화, 고배화를 초래하지도 않고, 퓨즈의 설계 자유도가 넓어지며, 퓨즈 용단 후에도 아크 전류에 의해 전류를 차단할 수 없다는 불량을 회피할 수 있어, 양호한 퓨즈 기능을 가지는 전자 장치를 얻을 수 있다.

또한 배선 기판(1)은 내열성이 뒤떨어지는 유리 에폭시 수지 등의 수지 재료를 주체로 하여 형성되고, 전자부품(2)은 내열성이 양호한 세라믹 재료를 주체로 하여 형성되어 있다. 그런데 본 실시형태에서는, 퓨즈부(9)가 전자부품(2)의 대향면에 마련되어 있으므로, 퓨즈부(9)가 용단되어 발열해도, 배선 기판(1)의 발화나 발연, 소손 등을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한 중간 접속층(3)은 금속 피막(20a, 20b)이 단면에 형성되어 있으므로, 솔더링한 경우에 배선 기판(1)과 중간 접속층(3)의 접합 상태가 플레어 상태가 되어 양호한 필릿을 용이하게 형성할 수 있어, 양호한 마무리 상태를 얻을 수 있다.

또한 이 중간 접속층(3)은, 이하와 같이 하여 용이하게 제작할 수 있다.

즉, Cu 등의 금속 박막이 표면에 형성된 기체(10)의 집합체가 되는 대형 집합 기판을 준비한다. 그리고 우선, 드릴로 도통 비아의 형성 위치에 구멍을 관통 설치하고, 또한 기체(10)의 단면이 되는 위치에 개구부를 관통 설치한다. 다음으로, 이 집합 기판에 전해 도금을 실시하고, 구멍 내에 금속 재료를 충전하여 제1 및 제2 도통 비아(12a, 12b)를 형성함과 함께, 개구부의 내면에 금속 피막(20a, 20b)을 형성한다. 다음으로, 주지의 포토리소그래피 기술을 사용하여 제1~제4 접속 전극(11a, 11b, 21a, 21b)을 형성한다. 다음으로, 기체(10)의 표리 양면의 소정 부분에 솔더 레지스트를 도포하여, 건조시키고 열처리하여 보호층(18, 19, 28)을 제작한다.

다음으로, 이 집합 기판 상에 소정 개수의 전자부품(2)을 올려 놓고, 솔더링 처리를 실시하여 제1 및 제2 외부전극(5a, 5b)과 제1 및 제2 접속 전극(11a, 11b)을 접합한다. 다음으로, 이를 다이서(dicer) 등의 절단기로 소정 치수로 절단하여 개편화(個片化)하고, 이에 따라 중간 접속층(3)을 제작할 수 있다.

그리고 이와 같이 하여 전자부품(2)이 솔더링된 중간 접속층(3)을 배선 기판(1)에 올려 놓고, 솔더링을 실시하여 제1 및 제2 랜드 전극(7a, 7b)과 제3 및 제4 접속 전극(21a, 21b)을 접합하고, 이에 따라 도 1에 나타내는 전자 장치를 제작할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 전자 장치의 제2 실시형태를 설명한다.

본 제2 실시형태에서는, 전자부품 및 배선 기판은 제1 실시형태와 동일하며, 중간 접속층이 다른 구조를 가지고 있다.

도 4는 본 제2 실시형태에서의 중간 접속층의 평면도이다.

중간 접속층(31)의 표면에는, 제1 실시형태와 동일하게, 제1 접속 전극(32a) 및 제2 접속 전극(32b)이 형성되어 있다.

제1 접속 전극(32a)은, 제1 외부전극(5a)의 대향면에 형성된 주도체부(33)와, 상기 주도체부(33)의 선단을 L자상으로 굴곡하여 형성된 부도체부(34)를 가지며, 상기 부도체부(34)의 선단 근방에 제1 도통 비아(35a)가 형성되어 있다.

제2 접속 전극(32b)은 제2 외부전극(5b)의 대향면에 형성된 주도체부(36)와, 대략 중앙부에 형성된 부도체부(37)와, 주도체부(36)와 부도체부(37)를 연접하는 L자상으로 형성된 접속 도체부(38)를 가지고 있다. 그리고 부도체부(37)에는 제2 도통 비아(35b)가 형성됨과 함께, 상기 접속 도체부(38)는 부도체부와(37)의 접속점 근방이 협착상으로 되고, 이에 따라 퓨즈부(39)를 형성하고 있다.

또한 중간 접속층(31)의 표면에는, 솔더(6a, 6b)가 흘러 들어가도 제1 접속 전극(32a)과 제2 전극(32b)이 전기적으로 접촉하지 않도록, 솔더 레지스트 등으로 이루어지는 보호층(40, 41)이 형성되어 있다.

또한 제1 실시형태와 동일하게, 중간 접속층(31)의 양단면에는, 솔더(8a, 8b)에 의한 필릿의 형성이 용이해지도록 금속 피막(20a, 20b)이 형성되어 있다.

도 5는 중간 접속층(31)의 저면도이다.

즉, 중간 접속층(31)의 이면에는, 제1 실시형태와 동일하게, 단면으로부터 대략 중앙부에 걸쳐 L자상의 제3 및 제4 접속 전극(42a, 42b)이 각각 형성되어 있다. 즉, 제3 접속 전극(42a) 및 제4 접속 전극(42b)은 서로 접촉하지 않도록 반대칭 형상으로 형성되어 있고, 이들 제3 접속 전극(42a) 및 제4 접속 전극(42b)은, 제1 랜드 전극(7a) 및 제2 랜드 전극(7b)과의 대향면에 형성된 주도체부(43, 44)와, 상기 주도체부(43, 44)에 접속된 제1 도통 비아(35a) 및 제2 도통 비아(35b)를 가지는 부도체부(45, 46)를 가지고 있다.

그리고 제3 접속 전극(42a)은, 제1 도통 비아(35a)를 통해 제1 접속 전극(32a)과 전기적으로 접속되고, 제4 접속 전극(42b)은 제2 도통 비아(35b)를 통해 제2 접속 전극(32b)과 전기적으로 접속되어 있다.

또한 중간 접속층(31)의 이면의 중앙 부분은, 솔더(8a, 8b)가 흘러 들어가도 제3 접속 전극(42a)과 제4 접속 전극(42b)이 전기적으로 접촉하지 않도록, 솔더 레지스트 등으로 이루어지는 보호층(48)이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 전자 장치에서는, 제1 실시형태와 동일하게, 실장된 전자부품(2)에 정격 이상의 대전류가 흘러 상기 전자부품(2)이 파손되어도, 퓨즈부(39)가 용단되어 회로가 오픈 상태가 되고, 이에 따라 주변 실장 부품에 끼치는 영향을 최소한으로 막아, 실장 기판의 소손이나 발화 등을 미연에 방지할 수 있다.

그리고 퓨즈부(39)가, 제2 접속 전극(32b)의 내측, 즉 제1 외부전극(5a)의 대향면인 한쪽의 주도체부(33)와, 제2 외부전극(5b)의 대향면인 다른 쪽의 주도체부(36) 사이에 형성되어 있으므로, 종래와 같이 중간 접속층(31)의 단부 근방이나 중간 접속층(31)의 높이방향으로 퓨즈부를 형성하는 경우에 비해, 장치의 대형화, 고배화를 초래하지도 않고, 퓨즈의 설계 자유도가 넓어져, 퓨즈 용단 후에도 아크 전류에 의해 전류를 차단할 수 없다는 불량을 회피할 수 있어, 양호한 퓨즈 기능을 가지는 전자 장치를 얻을 수 있다.

또한 이 제2 실시형태에서는, 퓨즈부(39)가, 중간 접속층(31)의 단변방향으로 형성되어 있으므로, 제1 실시형태에 비해, 기판에 실장할 때에 발생하는 응력에 기인한 일그러짐의 발생을 억제할 수 있다. 즉, 기판에 실장할 때는, 통상 리플로 처리 등으로 솔더를 용융하고 냉각함으로써 기판에 실장한다. 그리고 솔더를 냉각할 때에, 중간 접속층의 장변방향에 대하여 구부림 응력이 발생하지만, 퓨즈부(39)가 중간 접속층(10)의 단변방향으로 형성되는 것보다, 중간 접속층(10)의 변형에 기인한 퓨즈의 일그러짐의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.

다음으로, 본 발명에 따른 전자 장치의 제3 실시형태를 설명한다.

본 제3 실시형태에서는, 전자부품 및 배선 기판은 제1 및 제2 실시형태와 동일하며, 중간 접속층이 다른 구조를 가지고 있다.

도 6은 본 제3 실시형태에서의 중간 접속층의 평면도이다.

중간 접속층(51)의 표면에는, 제1 및 제2 실시형태와 동일하게, 제1 접속 전극(52a) 및 제2 접속 전극(52b)이 형성되어 있다.

제1 접속 전극(52a)은, 제1 외부전극(5a)의 대향면에 형성된 주도체부(53)와, 한쪽의 측면에 표면 노출된 인출부(54)와, 주도체부(53)와 인출부(54)를 접속하는 접속 도체부(55)를 가지고 있다.

제2 접속 전극(52b)은 제2 외부전극(5b)의 대향면에 형성된 주도체부(56)와, 한쪽의 측면에 표면 노출된 인출부(57)와, 주도체부(56)와 인출부(57)를 접속하는 협착상으로 형성된 퓨즈부(58)를 가지고 있다.

또한 중간 접속층(51)의 표면에는, 솔더(6a, 6b)가 흘러 들어가도 제1 접속 전극(52a)과 제2 전극(52b)이 전기적으로 접촉하지 않도록, 솔더 레지스트 등으로 이루어지는 보호층(59, 60)이 형성되어 있다.

또한 제1 실시형태와 동일하게, 중간 접속층(51)의 양측면에는, 솔더에 의한 필릿의 형성이 용이해지도록 금속 피막(61a, 61b)이 형성되어 있다.

도 7은 중간 접속층(51)의 저면도이다.

즉, 중간 접속층(51)의 이면에는, 서로 접하지 않도록 제3 및 제4 접속 전극(62a, 62b)이 장변방향으로 제1 및 제2 랜드 전극과 대향하도록 형성되어 있다.

또한 제3 접속 전극(62a)은, 금속 피막(61a)을 통해 제1 접속 전극(52a)과 전기적으로 접속되고, 제4 접속 전극(62b)은 금속 피막(61b)을 통해 제2 접속 전극(52b)과 전기적으로 접속되어 있다.

그리고 중간 접속층(51)의 이면의 대략 중앙부는, 솔더(8a, 8b)가 흘러 들어가 제3 접속 전극(62a)과 제4 전극(62b)이 전기적으로 접촉하지 않도록, 솔더 레지스트 등으로 이루어지는 보호층(63)이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 전자 장치에서는, 제1 및 제2 실시형태와 동일하게, 실장된 전자부품(2)에 정격 이상의 대전류가 흘러 상기 전자부품(2)이 파손되어도, 퓨즈부(58)가 용단되어 회로가 오픈 상태가 되고, 이에 따라 주변 실장 부품에 끼치는 영향을 최소한으로 막아, 실장 기판의 소손이나 발화 등을 미연에 방지할 수 있다.

그리고 퓨즈부(58)가, 제2 접속 전극(52b)의 내측, 즉 제1 외부전극(5a)의 대향면인 한쪽의 주도체부(53)와, 제2 외부전극(5b)의 대향면인 다른 쪽의 주도체부(56) 사이에 형성되어 있으므로, 종래와 같이 중간 접속층(51)의 단부 근방이나 중간 접속층(51)의 높이방향으로 퓨즈부를 형성하는 경우에 비해, 장치의 대형화, 고배화를 초래하지도 않고, 퓨즈의 설계 자유도가 넓어져, 퓨즈 용단 후에도 아크 전류에 의해 전류를 차단할 수 없다는 불량을 회피할 수 있어, 양호한 퓨즈 기능을 가지는 전자 장치를 얻을 수 있다.

또한 이 제3 실시형태에서는, 측면에서 금속 피막(61a, 61b)을 통해 제1 접속 전극(52a)과 제3 접속 전극(62a)이 접속되고, 제2 접속 전극(52b)과 제4 접속 전극(62b)이 접속되어 있으므로 도통 비아를 형성할 필요도 없어, 저비용으로 원하는 퓨즈 기능을 가지는 전자 장치를 실현하는 것이 가능해진다.

또한 이 제3 실시형태에서는, 전자부품의 장변방향의 치수는, 상기 장변방향과 직교하는 폭방향의 치수보다도 크기 때문에, 제3 접속 전극(62a)과 제4 접속 전극(62b)의 간격을 짧게 할 수 있으므로, 중간 접속층(51)의 휨 강도를 향상시키는 것이 가능해진다.

다음으로, 본 발명에 따른 전자 장치의 제4 실시형태를 설명한다.

본 제4 실시형태에서는, 전자부품 및 배선 기판은 제1~제3 실시형태와 동일하며, 중간 접속층이 다른 구조를 가지고 있다.

도 8은 본 제4 실시형태에서의 중간 접속층의 평면도이다.

중간 접속층(64)의 표면에는, 제1 접속 전극(65a) 및 제2 접속 전극(65b)이 형성되어 있다.

제1 접속 전극(65a)은, 제1 실시형태(도 3 참조)와 동일하게 제1 외부전극(5a)의 대향면에 형성된 주도체부(66)와, 기체(67)의 대략 중앙부에 형성된 부도체부(68)와, 주도체부(66)와 부도체부(68)를 연접하는 접속 도체부(69)를 가지고 있다. 또한 부도체부(68)의 선단에는 제1 도통 비아(70a)가 기체(67)를 관통하도록 형성되어 있다.

또한 제2 접속 전극(65b)은, 제2 외부전극(5b)의 대향면에 형성된 주도체부(71)와, 상기 제1 접속 전극(65a)과 접하지 않도록 기체(67)의 대략 중앙부에 형성된 부도체부(72)와, 주도체부(71)와 부도체부(72)를 접속하는 금속 와이어로 이루어지는 퓨즈부(73)를 가지고 있다. 즉, 퓨즈부(73)는 상기 금속 와이어에 의해 주도체부(71)와 부도체부(72)를 본딩 접속하여 형성되어 있다. 그리고 제1~제3 실시형태와 동일하게, 제2 접속 전극(65b) 중에서 퓨즈부(73)는 협착상으로 되고, 주도체부(71)와 부도체부(72)가 전기적으로 도통 가능해지도록 형성되어 있다. 또한 제2 접속 전극(65b)의 부도체부(72)의 선단에는 제2 도통 비아(70b)가 기체(67)를 관통하도록 형성되어 있다.

또한 중간 접속층(64)의 표면에는, 솔더(6a, 6b)가 흘러 들어가도 제1 접속 전극(65a)과 제2 접속 전극(65b)이 전기적으로 접촉하지 않도록, 솔더 레지스트 등으로 이루어지는 보호층(74, 75)이 형성되어 있다.

여기서, 본딩 접속용 금속 와이어로는, 특별히 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, Al, Au, Cu 등의 본딩 접속에 통상 사용되는 재료를 사용할 수 있다. 단, 보다 양호한 퓨즈 기능을 확보하는 관점에서는, 융점이 낮고 절단 기능이 뛰어난 Al을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 본딩 접속은 제2 접속 전극(65b)의 주도체부(71) 및 부도체부(72) 상의 적어도 와이어의 접속점을 표면 처리하고 그 후 실시된다. 표면 처리로는, 예를 들면, Cu박 등으로 형성된 주도체부(71) 및 부도체부(72) 상에 Ni 피막을 도금 형성하고, 또한 필요에 따라 Pd 피막을 형성하며, 이 피막면 상에 플래시 도금 등을 실시하여 Au 피막을 형성함으로써 실시할 수 있다.

또한 금속 와이어의 크기도, 본딩 접속에 통상 사용되는 것이면 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 지름 0.1㎜, 길이 1.5㎜ 정도의 금속 와이어를 사용할 수 있다.

또한 중간 접속층(64)의 저면은, 제1 실시형태(도 4 참조)와 동일한 구조를 가지고 있다.

이와 같이 구성된 전자 장치에서는, 제1~제3 실시형태와 동일하게, 실장된 전자부품(2)에 정격 이상의 대전류가 흘러 상기 전자부품(2)이 파손되어도, 퓨즈부(73)가 용단되어 회로가 오픈 상태가 되고, 이에 따라 주변 실장 부품에 끼치는 영향을 최소한으로 막아, 실장 기판의 소손이나 발화 등을 미연에 방지할 수 있다.

그리고 퓨즈부(73)가, 제2 접속 전극(65b)의 내측, 즉 제1 외부전극(5a)의 대향면인 한쪽의 주도체부(66)와, 제2 외부전극(5b)의 대향면인 다른 쪽의 주도체부(71) 사이에 형성되어 있으므로, 종래와 같이 중간 접속층(64)의 단부 근방이나 중간 접속층(64)의 높이방향으로 퓨즈부를 형성하는 경우에 비해, 장치의 대형화, 고배화를 초래하지도 않고, 퓨즈의 설계 자유도가 넓어져, 퓨즈 용단 후에도 아크 전류에 의해 전류를 차단할 수 없다는 불량을 회피할 수 있어, 양호한 퓨즈 기능을 가지는 전자 장치를 얻을 수 있다.

또한 이 제4 실시형태에서는, 퓨즈부(73)가 제2 접속 전극(65b) 중에서 금속 와이어에 의해 본딩 접속되어 형성되어 있기 때문에, 퓨즈부(73)를 기체(67)로부터 떠오르게 하는 것이 가능해지고, 이에 따라 퓨즈부(73)가 기체(67)와 직접 접촉하는 것을 회피할 수 있다. 따라서 퓨즈부로부터의 중간 접속층에 대한 열전도가 억제되기 때문에, 용단 시간을 단축하는 것이 가능해지고, 또한 중간 접속층의 발화를 미연에 방지할 수 있다.

또한 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 가능하다. 상기 실시형태에서는, 퓨즈부(9, 39, 58, 73)를 전자부품(2)과의 대향면, 즉 중간 접속층(3)의 표면측에 마련했지만, 도 9에 나타내는 제5 실시형태와 같이, 퓨즈부(9)를 배선 기판과의 대향면, 즉 중간 접속층(3)의 이면측에 마련해도 된다.

또한 제3 실시형태에서는, 퓨즈부(58)는 중간 접속층(51)의 장변방향으로 형성되어 있지만, 제2 실시형태와 동일하게, 단변방향으로 형성해도 된다.

또한 제4 실시형태에서는, 제1 실시형태와 동일한 전극 패턴을 가지는 접속 전극을 예시하고, 퓨즈부를 금속 와이어로 형성하고 있지만, 제2, 제3, 및 제5 실시형태에 대해서도, 각각의 퓨즈부를 금속 와이어로 본딩 접속하여 형성해도, 제4 실시형태와 동일한 작용 효과가 얻어지는 것은 말할 필요도 없다.

다음으로, 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.

실시예 1

제1 실시형태에 나타낸 중간 접속층을 제작했다(도 2, 도 3 참조).

즉, 표리 양면에 Cu 박막이 형성된 두께 0.8㎜의 유리 에폭시제의 기체를 준비했다.

그리고 이 기체의 소정의 위치에 드릴로 구멍을 관통 설치하고, 또한 8.4㎜ 간격으로 개구부를 마련했다. 이 기체에 Cu 도금을 실시하고 구멍 내에 Cu를 충전하여 도통 비아를 형성하고, 또한 개구부의 내면에 Cu 피막을 형성했다.

그리고 주지의 포토리소그래피 기술을 사용하여 기체의 표면에 제1 및 제2 접속 전극을 형성하고, 기체의 이면에 제3 및 제4 접속 전극을 형성했다.

또한 제2 접속 전극에 형성된 퓨즈부는, 외형크기를 폭 0.07㎜, 길이 3.0㎜, 두께 0.005㎜로 했다.

다음으로, 기체의 소정 영역에 솔더 레지스트를 도포하여 보호층을 형성하고, 그 후 5.0㎜ 간격으로 절단하여, 외형크기가 길이 8.4㎜, 폭 5.0㎜, 두께 0.8㎜인 측정 시료를 제작했다.

이 측정 시료 20개에 대해, 제1 및 제2 접속 전극을 리드선으로 접속하여 단락(短絡)시키고, 제3 및 제4 접속 전극 간에 직류 전류를 통전(通電)하여 퓨즈 기능을 평가했다. 소정의 직류 전류를 통전했을 때에, 퓨즈부가 용단되어 퓨즈 기능을 가지는 것이 확인되었다.

실시예 2

제4 실시형태에 나타낸 중간 접속층을 제작했다(도 8 참조).

즉, 상기 실시예 1에서 퓨즈부를 Al제의 금속 와이어로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법ㆍ순서로 측정 시료를 제작했다.

또한 퓨즈부는 이하의 방법으로 제작했다. Al제의 금속 와이어의 접속점 및 그 주위의 Cu 피막 상에 Ni 피막을 도금 형성한 후, 플래시 도금을 실시하여 Au 피막을 형성하고 표면 처리한 후 지름 0.1㎜, 길이 1.5㎜의 Al와이어로 주도체부와 부도체부를 본딩 접속하고, 이에 따라 Al제의 금속 와이어로 이루어지는 퓨즈부를 제작했다.

이 측정 시료 20개에 대해, 제1 및 제2 접속 전극을 리드선으로 접속하여 단락시키고, 제3 및 제4 접속 전극 간에 직류 전류를 통전하여 퓨즈 기능을 평가한 바, 실시예 1에 비해, 단시간으로 퓨즈부가 용단되어 양호한 퓨즈 기능을 가지는 것이 확인되었다.

장치 자체의 대형화를 초래하지도 않고, 원하는 퓨즈 기능을 확보할 수 있는 전자 장치를 실현한다.

1: 배선 기판(기판)
2: 전자부품
3, 31, 51, 64: 중간 접속층
7a: 제1 랜드 전극(랜드 전극)
7b: 제2 랜드 전극(랜드 전극)
9, 39, 58, 73: 퓨즈부
11a, 32a, 52a, 65a: 제1 접속 전극(접속 전극)
11b, 32b, 52b, 65b: 제2 접속 전극(접속 전극)
12a, 35a, 70a: 제1 도통 비아(도통 비아)
12b, 35b, 70b: 제2 도통 비아(도통 비아)
21a, 42a, 62a: 제3 접속 전극(접속 전극)
21b, 42b, 62b: 제4 접속 전극(접속 전극)
54, 57: 인출부

Claims

복수의 랜드 전극을 가지는 기판과, 상기 기판 상에 실장되는 전자부품을 포함한 전자 장치로서,
중간 접속층이 상기 기판과 상기 전자부품 사이에 개재되고,
상기 중간 접속층은, 상기 랜드 전극 및 상기 전자부품을 전기적으로 접속하는 복수의 접속 전극이 양(兩) 주면에 형성됨과 함께, 상기 접속 전극 중 적어도 하나의 접속 전극은 내측에 퓨즈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 퓨즈부는 상기 중간 접속층의 장변방향(long-side direction)으로 협착(狹窄)상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 퓨즈부는 상기 중간 접속층의 단변방향(short-side direction)으로 협착상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 퓨즈부는 상기 접속 전극 중에서 금속 와이어에 의해 본딩 접속되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 퓨즈부는 상기 전자부품의 대향면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 퓨즈부는 상기 기판의 대향면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
도통(導通) 비아가 상기 중간 접속층에 형성됨과 함께, 상기 양 주면에 형성된 접속 전극은 상기 도통 비아를 통해 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간 접속층의 한쪽의 주면은, 상기 접속 전극이 상기 중간 접속층의 측면에 인출부를 가지도록 형성됨과 함께,
상기 중간 접속층의 다른 쪽의 주면은, 상기 접속 전극이 상기 중간 접속층의 측면을 따르도록 형성되고,
상기 한쪽의 주면에 형성된 상기 접속 전극과, 상기 다른 쪽의 주면에 형성된 상기 접속 전극은, 상기 중간 접속층의 상기 측면을 통해 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
금속 피막이 상기 중간 접속층의 단면(端面)에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항 내지 제6항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
금속 피막이 상기 중간 접속층의 측면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.