KR100278609B1

KR100278609B1 - 인쇄회로기판

Info

Publication number: KR100278609B1
Application number: KR1019980042086A
Authority: KR
Inventors: 안중현; 이종현
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1998-10-08
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2001-01-15
Also published as: US6288343B1; KR20000025140A

Abstract

커넥터부와 일체로 형성되는 인쇄회로기판은 제 1 및 제 2 적층영역과, 제 1 적층영역과 제 2 적층영역을 연결하는 연결부가 구비된 제 1 레이어와, 연결부의 내구성을 향상시키기 위해 제 1 레이어의 상부면과 하부면 전체에 부착되는 보호용 커버와, 제 1 적층영역과 제 2 적층영역의 상부면에 부착되고 제 1 레이어와 열팽창 계수가 동일한 제 2 레이어와, 제 2 레이어의 상부면에 부착되는 상부 금속박막과, 제 1 및 제 2 영역의 하부면에 부착되고 제 1 레이어와 열팽창 계수가 동일한 제 3 레이어와, 제 3 레이어의 하부면에 부착되는 하부 금속박막으로 구성된다.

이와 같은 구조로 커넥터부가 일체로 형성된 인쇄회로기판을 형성할 경우 제조 공정이 단순화되고, 제조 수율 및 신뢰성이 향상시킬 수 있으며, 또한 커넥터부가 일체로 형성된 인쇄회로기판을 일반화시킬 수 있다.

Description

인쇄회로기판

본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동일한 열팽창 계수를 갖는 레이어(layer)를 다층으로 적층시키고 중앙부분에 적층된 레이어의 소정부분을 외부로 노출시켜 연결부를 형성함으로써 인쇄회로기판의 신뢰성을 향상시킨 인쇄회로기판에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치는 TFT 기판, TFT 기판과 마주보는 컬러필터 기판, 그리고, 양 기판 사이에 주입되는 액정물질로 구성된 LCD 패널을 포함하는 장치로서, LCD 패널의 내부에 주입된 액정의 전기 광학적 성질을 이용한 표시장치이다.

LCD 패널 중 TFT 기판 상에는 복수개의 게이트선 및 데이터선들이 서로 교차되도록 형성되고, 각각의 교차영역에는 스위칭소자인 박막트랜지스터와 화소전극이 형성된다.

이와 같이 구성된 LCD 패널을 구동시키기 위해서는 게이트선과 데이터선에 전기적 신호를 인가하는 구동회로부와, LCD 패널에 빛을 전달하는 백라이트 어셈블리가 반드시 필요하다.

구동회로부는 게이트선들의 일단부와 테이프 캐리어 패키지를 매개로 전기적으로 연결되는 게이트 인쇄회로기판과, 테이프 캐리어 패키지에 의해 데이터선들의 일단부와 전기적으로 연결되는 소스 인쇄회로기판 및 게이트 및 소스 인쇄회로기판을 제어하는 컨트롤 인쇄회로기판으로 구성되는데, 게이트 및 소스 인쇄회로기판, 소스 및 컨트롤 인쇄회로기판은 유연성이 있는 FPC(Flexible Printed Circuit)에 의해 상호 연결된다.

여기서, FPC를 이용하여 소스 인쇄회로기판과 컨트롤 인쇄회로기판을 전기적으로 연결할 경우 소스 인쇄회로기판과 컨트롤 인쇄회로기판에 각각 실장된 커넥터 단자에 FPC의 양단을 삽입하여 접속시키거나 또는 납땜을 해야하는 번거로움이 있어 생산성이 저하된다.

이러한 문제를 해결하기 위해서 최근에는 소스 인쇄회로기판에 커넥터로 사용되는 커넥터용 인쇄회로기판을 일체로 형성한다. 즉, 소정 폭과 길이를 갖는 연결부의 양단에 두 개의 적층영역이 연결부와 일체로 형성된 연질의 레이어 중 연결부가 외부로 노출되도록 적층영역들의 상부면과 하부면에 경질의 레이어를 적층시킴으로써, 연결부를 중심으로 한쪽에는 소스 인쇄회로기판을 형성하고 다른 한쪽에는 커넥터용 인쇄회로기판을 형성한다.

여기서, 연질의 레이어는 폴리이미드이고, 경질의 레이어는 일반적인 인쇄회로기판에 사용되는 FR4이며, 외부로 노출된 연결부에는 보호용 커버가 덮여져 있어 연결부를 외부환경으로 보호한다.

이와 같이, 소스 인쇄회로기판과 일체로 형성된 커넥터용 인쇄회로기판을 컨트롤 인쇄회로기판에 연결시키므로 FPC에 비해 조립공정이 간단하고 신뢰성이 향상된다.

그러나, 연질인 폴리이미드 레이어와 경질인 FR4 레이어들을 복수개 적층시켜 소스 인쇄회로기판 및 커넥터용 인쇄회로기판을 형성할 경우 FR4의 레이어와 폴리이미드 레이어의 열팽창 계수가 서로 다르므로 폴리이미드와 FR4 레이어 사이에 층간 들뜸이 발생되어 제품의 신뢰성이 저하된다.

이로 인해, 커넥터용 인쇄회로기판과 소스 인쇄회로기판이 일체로 형성된 제품의 제조 수율이 극히 저하되어 생산성이 저하되고, 소스 인쇄회로기판에 열을 가하는 공정, 예를 들어 납땜 공정에서 연질 및 경질의 레이어가 쉽게 들뜨므로 제품의 신뢰성이 저하된다.

또한, 연질의 레이어와 보호용 커버의 얼라인을 용이하게 하기 위해서 연질의 레이어 전면에 보호용 커버를 부착한 후 연결부가 형성된 소정부분을 제외한 나머지 부분의 보호용 커버를 제거함으로써, 인쇄회로기판을 제조하는데 시간이 많이 소요된다.

또한, 소스 인쇄회로기판과 커넥터용 인쇄회로기판에서 보호용 커버의 두께로 인해 연질의 레이어와 경질의 레이어 사이에 약간의 틈이 발생되므로 제품의 신뢰성이 저하된다.

한편, 연결부를 형성하기 위해 FR4 레이어들 사이에 삽입된 폴리이미드의 가격이 고가이므로 커넥터용 인쇄회로기판과 일체로 형성된 소스 인쇄회로기판을 일반화시키는데 어려움이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 열팽창 계수가 동일하고 약간의 유연성이 있는 레이어를 복수개 적층하여 소스 인쇄회로기판 및 커넥터용 인쇄회로기판을 일체로 형성함으로써, 인쇄회로기판에 가해지는 열에 의해 복수개로 적층된 각 레이어가 들뜨는 현상을 방지하여 제품의 생산성 및 신뢰성을 향상시키는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 보호용 커버로 인해 연결부가 형성되는 레이어와 연결부가 형성된 레이어의 상부와 하부에 적층된 다른 레이어간에 틈이 발생되는 것을 방지하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 가격이 싸고 약간의 유연성을 갖는 레이어들 중 어느 하나의 레이어를 다른 레이어의 외부로 돌출시켜 연결부를 형성함으로써, 커넥터용 인쇄회로기판과 일체로 형성된 소스 인쇄회로기판을 일반화시키는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해 질 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 액정표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이고,

도 2는 본 발명에 의한 인쇄회로기판의 구조를 도시한 분해 사시도이며,

도 3은 도 2를 A-A선을 따라 절단한 종단면도이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 제 1 적층영역 및 제 2 적층영역과, 제 1 적층영역과 제 2 적층영역을 연결하는 연결부가 구비된 제 1 레이어의 상부면에 보호용 커버를 부착하고, 제 1 레이어와 열팽창 계수가 동일한 제 2 레이어를 제 1 및 제 2 적층영역의 상부에 적층하고, 제 2 레이어의 상부면에는 상부 금속박막을 적층하며, 제 1 및 제 2 적층영역의 상부에 적층된 부재들과 대칭되도록 제 1 및 제 2 적층영역의 하부면에는 보호용 커버, 제 1 레이어와 열팽창 계수가 동일한 제 3 레이어, 하부 금속박막을 차례대로 적층한다.

바람직하게, 경질의 레이어는 글라스 에폭시 수지로, NEMA 분류에 의한 FR4 재질이다.

바람직하게, 보호용 커버는 제 1 레이어의 전면에 부착된다.

이하, 본 발명에 의한 인쇄회로기판의 구조를 첨부된 도면 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

액정표시장치 중 LCD 패널(1)은 도 1에 도시된 바와 같이 TFT 기판(10)과, TFT 기판(10)에 마주보도록 부착되는 컬러필터 기판(50)과, TFT 기판(10)과 컬러필터 기판(50) 사이에는 주입되는 액정(도시 안됨)으로 구성되는데, TFT 기판(10)의 크기는 컬러필터 기판(50)의 크기보다 크다.

여기서, TFT 기판(10) 상에는 복수개의 게이트선들(20)이 폭방향을 따라 일렬로 배열되고, 게이트선들(20)과 교차되도록 TFT 기판(10)의 길이방향을 따라 데이터선들(30)이 일렬로 배열되는데, 게이트선들(20)은 TFT 기판(10)의 길이방향 일단에서 타단까지 길게 연장 형성되고, 데이터선들(30)은 TFT 기판(10)의 폭방향 일단에서 타단까지 길게 연장 형성된다.

또한, 컬러필터 기판(50)의 외부로 노출된 게이트선들(20)과 데이터선들(30)의 일단부 각각에는 전기적 신호가 입력되는 게이트 및 데이터 입력패드들(도시 안됨)이 형성된다.

게이트 입력패드들과 데이터 입력패드들에는 테이프 캐리어 패키지(60)에 의해 게이트 인쇄회로기판(100)과 소스 인쇄회로기판(200)이 전기적으로 연결되고, 게이트 인쇄회로기판(100)과 소스 인쇄회로기판(200)은 커넥터(도시 안됨)에 상호 연결된다.

여기서, 소스 인쇄회로기판(200)의 측면에는 연결부(216)가 소정길이로 돌출 형성되고, 연결부(216)의 단부에는 소스 인쇄회로기판(200)보다 크기가 작은 커넥터용 인쇄회로기판(200a)이 연결되어 소스 인쇄회로기판(200)과 일체로 형성된다.

도 2와 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 소스 인쇄회로기판 및 커넥터용 인쇄회로기판의 구조를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

소스 인쇄회로기판(200)을 형성하기 위한 제 1 적층영역(212)과, 제 1 적층영역(212)에서 소정길이로 연장 형성된 연결부(216)와, 커넥터용 인쇄회로기판(200a)을 형성하기 위해 연결부(216)의 단부에서 연장 형성된 제 2 적층영역(214)이 구비되고, 상부면과 하부면에 신호패턴(218)이 형성된 제 1 레이어(210)가 마련된다. 제 1 레이어(210)의 상부면에는 연결부(216)를 외부환경으로부터 보호하고 내구성을 향상시키기 위해 폴리이미드 재질로 형성된 보호용 커버(220)가 부착된다.

또한, 보호용 커버(220)가 부착된 제 1 및 제 2 적층영역(212, 214)의 상부에는 수지 침투 가공재(prepreg;230)가 부착되며, 수지 침투 가공재(230)의 상부에는 제 1 레이어(210)와 열팽창 계수가 동일한 제 2 레이어(240)가 부착되는데, 제 2 레이어(240)의 상부면과 하부면에는 신호 패턴(248)이 형성된다.

또한, 제 1 및 제 2 적층영역(212, 214) 각각에 부착된 제 2 레이어(240)의 상부면에는 수지 침투 가공재(232)가 부착되고, 수지 침투 가공재(232)의 상부면에는 상부 금속박막(250)이 부착된다.

한편, 제 1 및 제 2 적층영역(212, 214)의 상부면에 차례대로 적층된 보호용 커버(220), 수지 침투 가공재(230), 제 2 레이어(240), 수지 침투 가공재(232), 상부 금속박막(250)과 대칭되도록 제 1 및 제 2 적층영역(212, 214)의 하부면도 보호용 커버(225), 수지 침투 가공재(234), 상부면과 하부면에 신호패턴(268)이 형성되고 제 1 레이어(210)와 열팽창 계수가 동일한 제 3 레이어(260), 수지 침투 가공재(236), 하부 금속막(270)이 차례대로 적층되어 소스 인쇄회로기판(200)과 커넥터용 인쇄회로기판(200a)이 일체로 형성된다.

여기서, 제 1 적층영역(212)에 형성된 소스 인쇄회로기판(200)과 제 2 적층영역(214)에 형성된 커넥터용 인쇄회로기판(200a)을 연결시켜 주는 연결부(216)는 제 1 및 제 2 적층영역(212, 216)에 적층된 제 1, 제 2, 제 3 레이어(210, 240, 260), 수지 침투 가공재(230, 232, 234, 236), 상부 금속박막(250) 및 하부 금속박막(270)의 외부로 노출된다.

또한, 제 1, 제 2, 제 3 레이어(210, 240, 260)의 상부면과 하부면에 형성된 신호 패턴들(218, 248, 268)과 상부 금속박막(250) 및 하부 금속박막(270)은 비아홀(도시 안됨)에 의해서 전기적으로 연결된다.

바람직하게, 소스 및 커넥터용 인쇄회로기판(200, 200a)을 형성하는 제 1, 제 2, 제 3 레이어(210, 240, 260)는 연결부(216)가 굴곡될 수 있도록 약간의 유연성이 있는 재질로 형성되는데, 좀더 상세하게는 글라스 에폭시 수지 계통이며 NEMA 분류에서 산업용으로 분류하여 비교적 가격이 싼 FR4 재질이다.

따라서, 열이 가해지는 공정에서 열팽창, 수축에 의해 제 1 레이어(210)와 제 2 레이어(240) 사이, 제 1 레이어(210)와 제 3 레이어(260) 사이가 들뜨는 것이 방지되며, 소스 및 커넥터용 인쇄회로기판(200, 200a)이 일체로 형성된 제품의 가격이 저하된다.

또한, 연결부(216)가 좀더 많이 휘어지도록 하기 위해서 제 1 레이어(210)의 두께를 제 2 및 제 3 레이어(240, 260) 두께보다 얇게 형성할 수도 있다.

바람직하게, 보호용 커버(220, 225)는 제 1 레이어(210)의 상부면과 하부면 전체에 부착되어 소스 및 커넥터용 인쇄회로기판(200, 200a)의 제조 공정을 단순화시키고, 보호용 커버(220, 225)의 두께로 인해 제 1 레이어(210)와 제 2 레이어(240) 및 제 3 레이어들(260) 사이에 틈이 발생되는 것을 방지한다.

수지 침투 가공재(230, 232, 234, 236)는 도 2에 도시된 바와 같이 씨실과 날실로 이루어진 부직포에 에폭시 접착제를 침투시켜 형성한 것으로, 제 1, 제 2, 제 3 레이어(210, 240, 260)와 상부 금속박막(250)과 하부 금속박막(270)을 부착시키는 동시에 각 레이어(210, 240, 260)에 형성된 신호패턴(218, 248, 268)과 상부 금속박막(250) 및 하부 금속박막(270)을 절연시킨다.

한편, 소스 인쇄회로기판(200)과 일체로 형성된 커넥터용 인쇄회로기판(200a)의 상부면에는 암커넥터(205a)가 실장되고, 소스 인쇄회로기판(200)과 게이트 인쇄회로기판(100)을 제어하는 컨트롤 인쇄회로기판(도시 안됨)에는 수커넥터(도시 안됨)가 형성되어 커넥터용 인쇄회로기판(200a)과 컨트롤 인쇄회로기판은 보드 투 보드 커넥터 방식에 의해 전기적으로 연결된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 열팽창 계수가 동일한 레이어를 복수개 적층시켜 커넥터부가 일체로 형성된 인쇄회로기판을 형성함으로써, 제품의 제조 수율 및 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 연결부가 형성된 레이어의 전면에 보호용 커버가 부착되기 때문에 커넥터부가 일체로 형성된 인쇄회로기판의 제조공정이 단순화되고, 연결부가 형성된 레이어와 다른 레이어들 사이에 틈이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 각 레이어들의 재질이 산업용으로 이용되는 글라스 에폭시이기 때문에 커넥터부와 일체로 형성된 인쇄회로기판을 범용화시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 발명에 의한 인쇄회로기판의 적용은 앞에서 설명한 LCD 모듈뿐만 아니라 인쇄회로기판의 굴곡이 요구되는 각종 전자기기에도 적용될 수 있고, 본 발명은 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되지 아니하며 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위안에 속한다 해야 할 것이다.

Claims

제 1 적층영역과, 상기 제 1 적층영역에서 소정폭과 소정길이로 연장되며 유연성을 갖는 연결부와, 상기 연결부의 단부에서 연장 형성된 제 2 적층영역이 구비되고 상부면과 하부면에 신호패턴이 형성된 제 1 레이어와;

상기 연결부를 외부 환경으로부터 보호하고 내구성을 향상시키기 위해 상기 제 1 레이어의 상부면과 하부면에 부착되는 보호용 커버와;

상기 제 1 레이어와 열팽창 계수가 동일하고, 상부면과 하부면에 신호전달 패턴이 형성되며, 상기 연결부가 외부로 노출되도록 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 상부면에 각각 적층되는 제 2 레이어와;

상기 제 2 레이어의 상부면에 절연성 접착제를 개재하여 부착되는 상부 금속박막과;

상기 제 1 레이어와 열팽창 계수가 동일하고, 상부면과 하부면에 신호전달 패턴이 형성되며, 상기 연결부가 외부로 노출되도록 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 상부면에 각각 적층되는 제 3 레이어와;

상기 제 3 레이어의 하부면에 절연성 접착제를 개재하여 부착되는 하부 금속박막으로 구성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 레이어와 상기 제 2 레이어 및 상기 제 3 레이어는 동일한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
제 2 항에 있어서, 상기 제 1 레이어와 제 2 레이어 및 제 3 레이어는 글라스 에폭시 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
제 3 항에 있어서, 상기 제 1 레이어와 제 2 레이어 및 제 3 레이어는 상기 글라스 에폭시 수지 중 NEMA 분류에 의한 FR4 재질인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
제 1 적층영역과, 상기 제 1 적층영역에서 소정폭과 소정길이로 연장되며 유연성을 갖는 연결부와, 상기 연결부의 단부에서 연장 형성된 제 2 적층영역이 구비되고 상부면과 하부면에 신호패턴이 형성된 제 1 레이어와;

상기 연결부를 외부 환경으로부터 보호하고 내구성을 향상시키기 위해 상기 제 1 레이어의 상부면과 하부면 전체에 부착되는 커버와;

상기 제 1 레이어와 열팽창 계수가 동일하고, 상부면과 하부면에 신호전달 패턴이 형성되며, 상기 연결부가 외부로 노출되도록 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 상부면에 각각 적층되는 제 2 레이어와;

상기 제 2 레이어의 상부면에 절연성 접착제를 개재하여 부착되는 상부 금속박막과;

상기 제 1 레이어와 열팽창 계수가 동일하고, 상부면과 하부면에 신호전달 패턴이 형성되며, 상기 연결부가 외부로 노출되도록 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 상부면에 각각 적층되는 제 3 레이어와;

상기 제 3 레이어의 하부면에 절연성 접착제를 개재하여 부착되는 하부 금속박막으로 구성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.