KR100264638B1 - 스트레스 경감을 위한 히트 싱크가 부착된 칼럼그리드 어레이 - Google Patents

Abstract

세라믹 등의 기판을 인쇄 회로 기판에 부착하는 솔더 칼럼 그리드 어레이(solder column grid array)를 보강하는 장치 및 방법이 개시되며, 그 보강은 기판의 구성 소자에 접착 또는 압력에 의해 부착된 히트 싱크에 대한 지지를 제공한다. 한형태로서, 본 발명은 기판의 얇은 전기적 접속용 솔더 칼럼의 어레이와 관련하여 기판의 주변을 따라 재질적으로 보다 큰 솔더 칼럼을 동시에 형성하는 것을 포함한다. 보강용 및 전기 신호용 칼럼들은 이후 정렬되고 인쇄 회로 기판상의 패드의 대응하는 패턴에 따라 솔더 리플로우에 의해 부착된다. 히트 싱크는 접착이나 기계적 압축에 의해 기판의 구성 소자에 열적으로 접속된다. 굴곡(flexing)을 유발하는 히트싱크의 압축력 또는 진동에 의해 발생되는 솔더 칼럼에서의 스트레스는 부가적인 복잡하고 독특한 제작 과정이 없이도 현저히 감소된다.

Description

스트레스 경감을 위한 히트 싱크가 부착된 칼럼그리드 어레이

본 발명은 재질적으로 열팽창 계수(coefficients of thermal expansion)가 보다 높은 인쇄 회로 기판에 열팽창 계수가 낮은 모듈 또는 칩, 일반적으로 기판을 부착하는 칼럼 어레이 접속(column array connections) 기술에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 히트 싱크 등을 요하는 제품을 위해 기판을 보강하기에 적합한 구조적 보강 기술에 관한 것이다.

집적 회로 패키지와 그들 제품들은 현재 고려되고 있는 설계상의 전개면에서 놀라운 변화를 겪고 있다. 집적 회로 다이(칩) 크기가 그들의 동작 클럭률(clock rate)과 함께 괄목할만큼 증가하였다. 동시에 능동 및 수동 집적 회로 장치의 디멘죤(dimension)은 감소되어 왔다. 각 집적 회로 다이에 유용한 회로 기능들이 현저히 증가되었다. 이러한 추세의 결과로서, 집적 회로 패키지는 보다 많은 핀수와 보다 높은 전력 소비 능력을 필요로 하게 된다.

많은 성능면에서 추구하고자 하는 목표들이 플립칩(flip-chip)과 세라믹 패키지 변형체를 포함하는 볼 그리드 어레이(ball grid array) 기술에 의해 만족된다. 전력 소비 문제는 직접적으로 플립칩이나 세라믹 패키지에 부착하는 소형 히트 싱크(miniature heat sink)의 사용을 통하여 해소되었다.

실리콘 다이 또는 세라믹 패키지 및 하부에 위치하는 FR4 등과 같은 유리섬유 인쇄 회로 기판을 포함하는 볼 그리드 어레이형 솔더 부착물에 대한 시뮬레이션 및 시험은 스트레스성 고장에 대해서는 민감하였다. 상기 고장은 열 사이클과 함께 발생하며, 실질적으로 서로 다른 열팽창 계수에 기인한다. 볼 그리드 어레이 솔더 접속에 의해 받게 되는 스트레스는 패키지 크기와 결합되거나 강제적으로 부착된 히트 싱크에 의해 유도된 힘에따라 가중된다. 더구나, 열적 스트레스 사이클과 이에 연관된 피로 고장율(fatigue failure rates)의 수는 휴지와 완전 동작 모드(sleep and full operation modes) 사이에서 빈번히 다이(die)를 순환시키는 다이 전력 관리 기술의 도입과 함께 크게 증가되었다.

열팽창 계수의 불일치에 기인한 변형(strain)을 관리할 수 있는 가장 최근의 접속기술은 세라믹 또는 다이와 인쇄 회로 기판 사이의 전기적 접속을 한정시키기 위하여 솔더 볼 대신에 솔더 칼럼(solder column)의 사용을 수반한다. 일반적인 칼럼은 거의 9:2의 종횡비(aspect ratio)와 0.020 인치의 공칭 직경(nominal diameter)을 가진다. 상기 솔더 칼럼은 주석에 대한 납의 공칭 90/10 합금을 사용하여 고융점 온도의 솔더로부터 형성된다. 상기 칼럼은 먼저 세라믹 또는 다이에 결합되며, 그 이후에 일반적인 저융점 온도의 솔더 페이스트 리플로우 기술(solder paste reflow techniques)을 사용하여 인쇄 회로 기판에 부착된다.

통상 50 와트를 초과하여, 플립칩과 세라믹 패키지된 집적회로의 전력 소비가 증가함에 따라, 상기 히트 싱크는 결정적으로 필요하게 되었다. 히트 싱크가 기계적인 클램핑 또는 접착 또는 이들의 조합의 어느 것에 의해 기판에 부착되는 지의 여부에 따라 중량 히트 싱크의 충격, 진동 및 압력효과는 칼럼 어레이 솔더 접속이 홀로 지지하는 것보다 더 크다.

세라믹 패키지 기판의 솔더 칼럼접속을 보강하는 하나의 접근 방식으로는 히트 싱크 진동과 압축력의 존재하에 인쇄 회로 기판과 관련하여 세라믹 패키지의 위치를 유지하기 위하여 세라믹 패키지의 코너에 코바(kovar) 또는 구실 핀(Cu-sil pins)의 배치를 들 수 있다. 이러한 핀들은 납땜에 의해 세라믹 기판에 부착된다. 이어서 상기 핀들은 인쇄 회로 기판에 있는 홀내에 위치한다. 불행하게도, 이러한 핀을 사용함으로써 다수의 부가적이며 독특한 제조 과정을 거쳐야 한다. 더구나, 이들의 사용은 세라믹 패키지에 유효하게 제한될 뿐 플립칩 다이 부착을 위한 것은 아니다.

본 발명의 목적은 집적 회로가 플립칩 다이 안이든 또는 세라믹 패키지 안이든 히트 싱크를 적절히 지지하기 위하여 솔더 칼럼 그리드 어레이를 통하여 부착될 수 있는 장치와 방법을 제공하는데 있다.

제1도는 구조적인 유지를 위해 핀을 사용하는 종래의 기판과 히트 싱크의 측면을 개략적으로 나타낸 도시도.

제2도는 본 발명에 따라 보강 솔더 칼럼을 사용하여 인쇄 회로 기판에 기판을 접속하는 것을 개략적으로 보여주는 도시도.

제3도는 인쇄 회로 기판에 보강 칼럼과 함께 부착된 기판과 기판의 구성 소자와 열적으로 접촉하는 히트 싱크의 개략적 도시도.

제4도는 본 발명이 두가지 변형으로 구현된 공정 단계의 개략적 도시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기판 2 : 칩

3,4 : 패드 6 : 인쇄 회로 기판

7,14 : 솔더칼럼 8 : 스프링

9 : 히트 싱크 11 : 핀

12 : 홀 17 : 솔더 페이스트

본 발명은 솔더 칼럼(solder column)의 어레이와 리플로우(reflow) 접착을 사용하여 현저히 높은 열팽창 계수를 갖는 인쇄 회로 기판에 낮은 열팽창 계수를 갖는 기판(substrate)을 접속시키기 위한 시스템 환경에서 실현된다. 이러한 환경에서 본 발명은 상기 기판의 구성 소자와 히트 싱크가 효과적으로 접촉되게 하도록 상기 기판을 지지하며, 상기 기판상에서 전기적 전송 패드의 어레이에 부착된 제1 단면적을 갖는 한 어레이(array)의 고융점 온도의 솔더 칼럼(solder column), 상기 기판의 주변 위치에서 패드들에 부착되되, 상기 제1 단면적의 5배 이상 초과하는 제2단면적을 갖는 한 세트의 고융점 온도의 솔더 칼럼, 리플로우된 저온 솔더를 사용하여 제1 및 제2 단면적 솔더 칼럼과 인쇄 회로 기판상의 각 패드 사이의 복수개의 접속부, 및 상기 솔더 칼럼 부착의 반대측상에서 상기 기판의 구성 소자와 열적으로 접촉하는 히트 싱크(heat sink)를 구비하여 이루어진다.

다른 실시예로서, 본 발명은 솔더 칼럼(solder column)의 어레이와 리플로우(reflow) 접착을 이용하여 현저히 높은 열팽창 계수를 갖는 인쇄 회로 기판에 낮은 열팽창 계수를 갖는 기판(substrate)을 접속시키기 위한 시스템 환경에서 실현되는 공정에 관한 것으로, 그 방법은 상기 기판의 구성 소자와 히트 싱크의 유효한 접촉을 허용하도록 상기 기판에 대한 지지를 제공하며, 상기 기판상에서 전기적 전송 패드의 어레이에 제1 단면적을 갖는 한 어레이의 고융점 온도의 솔더 칼럼(solder column)을 부착하는 단계, 상기 제1 단면적의 5배 이상 초과하는 제2 단면적을 갖는 한 세트의 고융점 온도의 솔더 칼럼을 상기 기판의 주변 위치에서 패드들에 부착하는 단계, 제1 및 제2 단면적 솔더 칼럼을 상기 인쇄 회로 기판상의 각 패드들에 접속하기 위하여 저온 솔더를 리플로우 하는 단계, 및 상기 솔더 칼럼 부착의 반대측상에서 상기 기판의 구성 소자에 히트 싱크를 열적 접촉에 의해 접속시키는 단계를 구비하여 이루어진다.

구체화된 형태로서, 본 발명은 집적 회로 다이 자체이거나 세라믹 패키지내에 실장된 다이인 기판을 솔더 페이스트 및 일반적인 리플로우 기술을 사용한 인쇄 회로 기판에 부착하기 위하여 일련의 솔더 칼럼을 사용하는 기본 실무를 확대하고 개량한다. 상대적으로 낮은 종횡비의 솔더 칼럼들은 대응하는 고융점 온도의 솔더를 사용하여 전기적 내부결선 어레이를 위한 얇은 솔더 칼럼의 형성과 관련하여 기판의 중앙 또는 다른 주변 영역에 형성된다. 종래의 보강된 칼럼들(reinforcing columns)은 와이어(wire)칼럼 부착 프로세스 또는 캐스트(cast) 칼럼 부착 프로세스를 이용하여 동시에 기판에 접착된다.

상기 기판과 부착된 칼럼들은 종래의 형태를 이용하여 인쇄 회로 기판상의 패드와 함께 정렬된다. 유사하게, 보강용 칼럼들과 종래의 전기 신호 칼럼 어레이에 관해서는 인쇄 회로 기판에 대한 기판의 접착은 인쇄 회로 기판 패드상에 증착된 솔더 페이스트(paste)를 리플로우시킴으로써 달성된다. 일단 기판이 인쇄 회로기판상에 접착되면 상기 보강 칼럼들은 기판과 부착된 히트 싱크를 지지하게 된다. 상기 보강용 솔더 칼럼들은 진동과 온도 변화의 조건하에서도 간격을 유지하며 구조적인 보존(structual integrity)이 이루어진다.

본 발명의 이러한 또는 다른 특징들이 이하의 상세한 설명을 고려하면 보다 명확하게 이해되고 인식될 수 있을 것이다.

제1도는 히트 싱크로 구성될 경우 배열되며 솔더 칼럼 어레이에 의해 인쇄 회로 기판에 접속된 기판의 구조적 지지에 관련한 종래기술을 개략적으로 보여준다.

도면에 나타난 바와 같이, 세라믹 기판(1)은 그 위에 집적회로 칩(2)를 접착시키며, 칩(2)은 개개의 집적 회로 다이(die) 또는 밀봉된 집적 회로 장치를 나타낸다. 전기전도성 패드(3,4)가 각각 기판(1)과 FR4형 유리 섬유 인쇄 회로 기판(6)상에 형성되어, 기판(1)과 인쇄 회로 기판(6) 사이의 전기적 입/출력 접속을 위한 솔더 칼럼 어레이의 패턴을 한정한다. 각 패드(3,4) 사이의 접속은 솔더 칼럼(7)에 의해 이루어진다.

솔더 칼럼(7)은 바람직하게는 납/주석 솔더의 90/10 합금, 즉 0.08인치 범위의 공칭 높이(nominal height)와 0.02 인치의 공칭 직경을 갖는 고융점 온도의 솔더로부터 형성된다. 솔더 칼럼(7)은 두가지 기술중 하나를 사용하여 기판(1)의 패드(3)에 부착된다. 하나의 기술을 살펴보면 기판에 부착되어 있는 보트(boat)에서 어레이로서 장착된 칼럼들과 함께 상기 90/10 솔더칼럼을 고온에서 리플로우(reflow)하는 것이다. 또 다른 기술은 페이스트의 저온 리플로우를 수반하며, 패드(3)상에 증착된 저온 솔더 페이스트를 사용하는 것을 포함한다. 보다 낮은 융점의 솔더, 공칭적으로 37/63 납/주석 합금이 지지보트에 장착된 90/10 솔더 칼럼의 어레이를 기판 패드들에 접착시킨다. 양 기술은 상용화되어 있다.

기판(1)과 인쇄 회로 기판(6)에 의해 나타나는 열팽창 계수의 차이는 칼럼들의 상대 종횡비(relative aspect ratio)가 주어진 솔더 칼럼의 가요(可撓)능력내에 있다. 바람직하게 않게, 상기 종횡비는 칼럼들이 스프링(8) 및 히트 싱크(9)의 소정의 운동에 의해 발생되는 압축력 및/또는 수평력(compressive and/or lateral force)에 의해 손상받기 쉽도록 한다. 히트 싱크(9)와 칩(2) 사이의 열저항은 클램핑 압력에 반대로 연관되기 때문에, 솔더 칼럼(7)의 구조적 제한은 열전달이 스프링(8)에 의해 시작될 때 칩(2)을 효과적으로 냉각시키는 능력을 제한한다.

지금까지 개발된 해결책으로는 코너 핀(11)을 사용하여 클램핑압력을 보다 크게 하는 것이다. 핀(11)들은 코바(kovar) 또는 구실(Cu-sil)로 구성되며, 고압축힘과 솔더 칼럼(7)과 관련하여 최소 크리프(minimal creep)를 갖는다. 핀(11)은 납땜에 의해 기판(1)에 접착되며, 인쇄회로 기판(6)을 통하여 천공된(drilled) 홀(12) 속으로 연장된다. 바람직하지 않게도, 기판(1)을 지지하기 위한 이러한 핀(11)의 사용은 핀(11)을 부착하기 위해 납땜하고, 인쇄 회로 기판(6)에 홀(12)을 뚫고, 기판(1)을 장착할 때 홀(12)에 핀(11)을 정렬시키는 부가적인 제작단계를 요하게 된다. 관련된 구성소자들의 강성율은 핀(11)과 홀(12)의 위치에 대한 허용 오차를 매우 엄격하게 한다.

본 발명은 부가적인 제작단계들과, 특히 히트 싱크(9)의 존재하에서 기판(1)을 더욱 지지하기 위한 기본 칼럼 부착 과정을 연장시킴으로써 허용오차에 대한 요구들을 제거해준다. 본 발명은 다이(2)가 밀봉되었거나 노출되어도 기판(1)이 세라믹 기저로 된 집적 회로 다이(2)인 경우에도 적용될 수 있다. 플립칩 응용에 있어서, 다이(2)는 솔더 범프를 사용하여 기판(1)에 접착된다. 제1도에서 히트 싱크(1)가 구조물 및 스프링(8)을 사용하여 기판(1) 상의 칩(2)에 압착되었지만, 본 발명은 히트 싱크기 기판의 구성 소자에 직접적으로 접착되거나 기계적으로 조절가능한 클램프를 사용하여 그러한 구성 소자에 압축적으로 접속되어진 상황에도 적용될 수 있다. 본 발명의 핵심 기술은 종래의 솔더 칼럼 제작 실무의 틀내에서 충격과 진동상황에 대처하기 위하여 기판(1)과 인쇄 회로 기판(6) 사이의 인터페이스의 구조적인 보존을 현저히 증가시키는 실질적인 능력이다.

제2도와 제3도는 인쇄 회로 기판(6)에 대한 기판(1)의 접속에 관한 본 발명의 형태들을 나타낸다. 제2도에서 도시된 바와 같이, 기판(1)의 패드들(3) 각각은 솔더리플로우에 의해 부착된 솔더 칼럼(7)을 갖는다. 그러나, 본 발명에서도 기판(1)은 또한 기판(1)의 코너인 주변을 따라 위치한 패드(13)들을 포함하며, 거기에는 각기 솔더 칼럼(14)이 부착되어 있다. 칼럼(14)은 고융점 온도의 솔더, 예를 들면 전술한 90/10 합금으로 구성되며, 전기 신호 칼럼(7)이 기판(1)의 패드(3)에 접착될 때 부착된다. 기판(1)의 주변을 따라 형성된 솔더 칼럼(14)은 구조적 지지 역할을 하면서 솔더 칼럼(7)의 어레이가 고밀도 전기적 접속을 한다. 바람직하게는, 칼럼(14)은 칼럼(7)의 높이에 맞춰 직경이 0.08인치나 그 이상의 범위내가 좋다.

인쇄 회로 기판(6)상의 패드(4,16)에 대응하는 칼럼(7,14)의 접속은 솔더 페이스트 형태로 칼럼(7,14)이 위치 설정된 후 저융점 온도 솔더 페이스트(17)를 리플로우함으로써 이루어진다. 솔더 페이스트(17)는 플럭스와 약 180도의 용융온도를 가진 공칭 37/63조성의 납/주석 합금으로 구성된다.

제3도는 히트 싱크(9)가 장착된 후의 구조적 배치를 나타낸다. 히트 싱크(9)는 인쇄 회로 기판(6)의 홀(18)을 통하여 연장된 스프링(8)을 사용하여 적소에 고정되거나, 열적 에폭시물질을 사용하여 히트 싱크(9)와 칩(2) 사이를 직접 접착시켜 고정된다.지지 및 간격유지용 솔더 칼럼(14)은 리플로우된 솔더(19)에 의해 인쇄 회로 기판 패드(16)에 접착되는 반면, 칼럼(7)의 어레이가 리플로우된 솔더(21)와 함께 인쇄 회로 기판(6)상의 패드(4)에 전기적으로 접속된다.

FR4형 인쇄 회로 기판에 부착되며 여러 가지 충격과 진동조건하에 있는 알루미늄이 캡핑된 칩과 히트 싱크를 갖는 세라믹 기판에 대한 한정된 시뮬레이션은 지지용 솔더 칼럼들이 기판의 주변을 따라 배치될 때 얇은 솔더 칼럼에 부여되는 스트레스가 가소함을 확인시켜준다. 시뮬레이션을 위하여 지지용 솔더 칼럼(14)에 대한 다양한 디멘젼이 고려되었다. 지지용 칼럼의 단면적이 증가하면 솔더 칼럼의 스트레스는 감소한다. 예를 들어, 0.09인치의 높이를 갖는 솔더 칼럼과 0.02 인치의 공칭 직경을 갖는 전기 전송용 솔더 칼럼(7)에 대하여, 전기 전송용 솔더 칼럼에 비해 5배의 단면적을 갖는 지지용 솔더 칼럼의 사용은 얇은 솔더 칼럼에서의 스트레스를 거의 50% 까지 줄여준다.

본 발명이 특히 유용한 것은 이러한 장점들이 납땜용 핀의 부가, 인쇄 회로 기판에서 부가적인 홀의 천공 또는 제작 동안에 핀과 홀의 정렬 없이 얻어질 수 있다는 사실이다.

제4도는 기판에 솔더 칼럼을 부착하기 위한 또 다른 동작을 개략적으로 나타낸다. 하나는 저온 솔더 페이스트의 리플로우를 포함하며, 반면에 다른 하나는 각 칼럼에서 고온 솔더의 직접 리플로우로 구성된다. 여러 가지 블록에 대한 설명은 비교적 자명하다. 일반적으로, 저온 솔더가 기판에 솔더 칼럼을 부착하기 위해 사용되면 얇은 전기 신호용 솔더 칼럼과 지지용 솔더 칼럼 모두를 포함하여 모든 솔더 칼럼은 공통 보트에 로딩되며, 솔더 페이스트는 기판 패드상에 피착되고, 솔더 페이스트는 210 내지 220℃에서 리플로우된다. 한편, 솔더 칼럼 자체가 기판에 대한 부착의 형태로서 리플로우되는 곳에서는 리플로우가 솔더 페이스트 없이, 그러나 거의 350 내지 360℃의 높은 온도에서 수행된다. 따라서, 두가지 형태의 솔더 칼럼이 동시에 기판과 인쇄 회로 기판에 부착된다.

구조 지지용 솔더 칼럼(14)은 단면이 원형일 필요는 없을 것이다. 본 발명은 기판 면적과 부하 조건이 요구하는 바에 따라 평방 또는 다른 단면을 가질 수 있다. 비슷하게, 이전에 일반적으로 언급한 바와 같이 칩(2)은 집적 회로 다이 자체 또는 캡핑된 것일 수 있다. 어느 경우에도 이것은 히트 싱크(9)로 열을 전달하기 위한 기판(1)의 구성 소자를 구성한다. 마지막으로, 칼럼(14)은 전력과 기능적인 입/출력 신호를 충분히 전달할 수 있으며, 집적 회로 장치의 핀 제거에 대한 요구가 증가함에 따라 그러한 용도로도 사용될 수 있을 것이다.

비록 본 발명이 집적 회로 다이가 부착되는 전형적으로 세라믹인 기판에 대하여 설명되었지만, 기본 개념은 기판 자체가 플립칩 장치인 환경하에서도 완전하게 적용할 수 있을 것이다. 그러한 상황에서, 칼럼은 직접 플립칩 다이에 접착되며, 히트 싱크는 플립칩 다이의 뒷면에 열적으로 접촉된다. 그러한 플립칩 장치가 인쇄회로 기판, 세라믹 케리어 또는 다른 다이 와이어링 패키지에 직접 접속되어진다.

비록 본 발명이 특정 실시예에 대하여 상세히 설명되었지만 첨부된 청구범위에서의 장치 및 방법은 본 발명의 사상이 넓게 개시된 범위내에 미칠 것이다.

Claims (24)

1. 솔더 칼럼(solder column)의 어레이와 리플로우(reflow) 접착을 사용하여 낮은 열팽창 계수를 갖는 기판(substrate)을 현저히 높은 열팽창 계수(a materially higher coefficient of thermal expansion)를 갖는 인쇄 회로 기판에 접속시키기 위한 시스템에서, 상기 기판의 구성 소자와 히트 싱크가 효율적으로 접촉되게 상기 기판을 지지하는 장치에 있어서, 상기 기판상에서 전기적 전송 패드의 어레이에 부착되는 제1 단면적을 갖는 한 어레이(array)의 고융점 온도의 솔더 칼럼(solder column)과, 상기 기판의 주변 위치에서 패드들에 부착되는 제2 단면적-상기 제2 단면적은 상기 제1 단면적에 비해 5배 이상 초과함-을 갖는 한 세트의 고융점 온도의 솔더 칼럼과, 리플로우된(reflowed) 저온 솔더를 사용하여 제1 및 제2 단면적 솔더 칼럼과 인쇄 회로 기판상의 각 패드 사이의 복수개의 접속부와, 상기 솔더 칼럼 부착부의 반대측상에서 상기 기판의 구성 소자와 열적으로 접촉하는 히트 싱크(heat sink)를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 히트 싱크와 기판의 구성 소자 사이의 열적 접촉은 접착(bonding)에 의한 것임을 특징으로 하는 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 고융점 온도의 솔더는 공칭적으로(nominally) 90/10의 납/주석으로 된 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제2 단면적의 솔더 칼럼은 상기 기판상의 패드들과 상기 인쇄 회로 기판상의 패드들 사이에서 전기적 신호를 전달하기 위해 접속되는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 저융점 온도 솔더는 공칭적으로 37/63의 납/주석으로 된 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 히트 싱크와 기판의 구성 소자 사이의 열적 접촉은 기계적 압축(mechanical compression)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 기계적 압축은 상기 히트 싱크와 인쇄 회로 기판 사이의 스프링 작용에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 고융점 온도의 솔더는 공칭적으로 90/10의 납/주석으로 된 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 제2 단면적 솔더 칼럼은 상기 기판상의 패드들과 상기 인쇄 회로 기판상의 패드들 사이에서 전기적 신호를 전달하기 위해 접속되는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 저융점 온도 솔더는 공칭적으로 37/63의 납/주석으로 된 것을 특징으로 하는 장치.
11. 솔더 칼럼(solder column)의 어레이와 리플로우(reflow) 접착을 사용하여 현저히 높은 열팽창 계수를 갖는 인쇄 회로 기판에 낮은 열팽창 계수를 갖는 기판(substrate)을 접속시키기 위한 시스템에서, 상기 기판의 구성 소자와 히트 싱크를 효율적으로 접촉되게 상기 기판을 지지하기 위한 방법에 있어서, 상기 기판상에서 전기적 전송 패드의 어레이에 제1 단면적을 갖는 한 어레이의 고융점 온도의 솔더 칼럼(solder column)을 부착하는 단계와, 상기 제1 단면적에 비해 5배 이상 초과하는 제2 단면적을 갖는 한 세트의 고융점 온도의 솔더 칼럼을 상기 기판의 주변 위치에서 패드들에 부착하는 단계와, 제1 및 제2 단면적 솔더 칼럼을 상기 인쇄 회로 기판상의 각 패드들에 접속하기 위하여 저온 솔더를 리플로우하는 단계와, 상기 솔더 칼럼 부착부의 반대측상에서 상기 기판의 구성 소자에 히트 싱크를 열적 접촉시켜 접속시키는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 히트 싱크와 기판의 구성 소자의 열적 접촉에 의한 접속 단계는 접착(bonding)에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 고융점 온도의 솔더는 공칭적으로 90/10의 납/주석으로 된 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 제2 단면적 솔더 칼럼은 상기 기판상의 패드들과 상기 인쇄 회로 기판상의 패드들 사이에서 전기적 신호를 전달하기 위해 접속되는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 저융점 온도 솔더는 공칭적으로 37/63의 납/주석으로 된 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제11항에 있어서, 상기 히트 싱크와 기판의 구성 소자 사이의 열적 접촉에 의한 접속 단게는 기계적 압축에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 기계적 압축은 상기 히트 싱크와 인쇄 회로 기판 사이의 스프링 작용에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 고융점 온도의 솔더는 공칭적으로 90/10의 납/주석으로 된 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 제2 단면적 솔더 칼럼은 상기 기판상의 패드들과 상기 인쇄 회로 기판상의 패드들 사이에서 전기적 신호를 전달하기 위해 접속되는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제19항에 있어서, 상기 저융점 온도 솔더는 공칭적으로 37/63의 납/주석으로 된 것을 특징으로 하는 방법.
21. 솔더 칼럼(solder column)의 어레이와 리플로우(reflow) 접착을 사용하여 현저히 높은 열팽창 계수를 갖는 인쇄 회로 기판에 낮은 열팽창 계수를 갖는 기판(substrate)을 접속시키기 위한 시스템에서, 상기 기판을 지지하는 장치에 있어서, 상기 기판상에서 전기적 전송 패드의 어레이에 부착된 제1 단면적을 갖는 한 어레이의 고융점 온도의 솔더 칼럼(solder column)과, 상기 기판의 주변 위치에서 패드들에 부착되는 제2 단면적-상기 제2단면적은 상기 제1 단면적에 비해 5배 이상 초과함-을 갖는 한세트의 고융점 온도의 솔더 칼럼과, 리플로우된 저온 솔더를 사용하여 제1 및 제2 단면적 솔더 칼럼과 인쇄 회로 기판상의 각 패드 사이의 복수개의 접속부를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 고융점 온도의 솔더는 공칭적으로 90/10의 납/주석으로 된 것을 특징으로 하는 장치.
23. 제22항에 있어서, 상기 제2 단면적 솔더 칼럼은 상기 기판상의 패드들과 상기 인쇄 회로 기판상의 패드들 사이에서 전기적 신호를 전달하기 위해 접속되는 것을 특징으로 하는 장치.
24. 제23항에 있어서, 상기 저융점 온도 솔더는 공칭적으로 37/63의 납/주석으로 된 것을 특징으로 하는 장치.

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