KR100330584B1 - 플렉서블 회로기판 및 그 설계방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 플렉서블 회로기판에 관한 것으로, 실장부품을 실장하기 위한 복수개의 랜드와, 상기 랜드 간을 전기적으로 연결하기 위한 패턴라인을 구비한 플렉서블 회로기판에 있어서, 상기 패턴라인과 상기 랜드간의 연결영역은, 상기 회로기판이 소정방향을 따라 휘어질 때 발생되는 최대굽힘응력라인으로부터 벗어난 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 랜드와 패턴라인 연결영역에 최대굽힘응력라인을 따라 전기적 단선이 발생되지 않도록 설계된 플렉서블 회로기판 및 그 설계방법이 제공된다.

Description

플렉서블 회로기판 및 그 설계방법{flexible Printed Circuit Board and design method thereof}

본 발명은, 플렉서블 회로기판에 관한 것으로, 특히 실장부품을 실장하기 위한 복수개의 랜드와, 상기 랜드 간을 전기적으로 연결하는 패턴라인을 구비한 플렉서블 회로기판에 관한 것이다.

자동화기기, 캠코더, 이동통신기기 등에는, 기기의 특성 혹은 삽입공간의 협소로 인해 회로기판의 굴곡이 필요하므로, 폴리아미드, 폴리에스테르와 같은 유연성 재질을 사용한 플렉서블 회로기판이 사용되고 있다.

그런데, 플렉서블 회로기판은 굴곡특성으로 말미암아 경성 회로기판에 비해 납땜이 들뜨거나 패턴라인이 전기적으로 단선되는 등 납땜 후 취급관리에 따른 불량이 빈번히 발생된다.

더욱이, 기기에 삽입된 플렉서블 회로기판의 경우, 기기의 기능에 따라 굴곡양태는 항상 일정한 것이 보통이고, 이에 따라 플렉서블 회로기판 상에는 굴곡방향과 소정 각을 이루는 최대굽힘응력라인이 나타나게 된다. 최대굽힘응력라인은 통상 플렉서블 회로기판 상에 실장된 실장부품 중 비교적 큰 실장부품의 바디 외곽선과 일치되어 형성되며, 이와 같은 최대굽힘응력라인이 반복형성됨에 따라, 최대굽힘응력라인 상에 위치한 납땜부와 패턴라인의 경계가 꺽이게 되어 전기적 단선이 일어난다.

도 1은 솔더링작업이 수행되기 이전의 종래 플렉서블 회로기판의 부분평면도이고, 도 2는 도 1의 일부상세도이다.

도시된 바와 같이, 종래 플렉서블 회로기판는, 솔더링작업을 통해 땜납이 도포되기 위한 랜드(1)와, 각 랜드(1)간을 전기적으로 연결하기 위한 패턴라인(2)이 마련되어 있으며, 필요한 지점에 실장부품의 실장위치를 안내하기 위해 실장위치표시선(3)이 실크인쇄되어 있다.

플렉서블 회로기판의 양단부가 도시된 바와 같이 굴곡될 때의 굴곡방향(A)은수평방향으로 정의했을 때 굴곡방향(A)에 따라 플렉서블 회로기판에 작용하게 되는 굽힘응력이 최대가 되는 최대굽힘응력라인(B)은 굴곡방향(A)과 거의 수직을 이루며 실장부품의 바디 외곽선을 따라 형성됨을 알 수 있다. 이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 최대굽힘응력라인(B) 상에 위치한 납땜부와 패턴라인의 경계에서 전기적 단선이 쉽게 발생하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 랜드와 패턴라인 연결영역에 최대굽힘응력라인을 따라 전기적 단선이 발생되지 않도록 설계된 플렉서블 회로기판 및 그 설계방법을 제공하는 것이다.

도 1은 솔더링작업이 수행되기 이전의 종래 플렉서블 회로기판의 부분평면도,

도 2는 도 1의 일부상세도,

도 3은 솔더링작업이 수행되기 이전의 본 발명에 따른 플렉서블 회로기판의 일부상세도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100,101,102,103 : 랜드 200,201,203 : 패턴라인

200',201',203' : 연결영역 C : 굴곡방향

D : 최대굽힘응력라인

상기 목적은, 본 발명에 따라, 실장부품을 실장하기 위한 복수개의 랜드와, 상기 랜드 간을 전기적으로 연결하기 위한 패턴라인을 구비한 플렉서블 회로기판에 있어서, 상기 패턴라인과 상기 랜드간의 연결영역은, 상기 회로기판이 소정방향을 따라 휘어질 때 발생되는 최대굽힘응력라인으로부터 벗어난 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 회로기판에 의해 달성된다.

여기서, 상기 최대굽힘응력라인 상에는 상기 실장부품의 바디가 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 최대굽힘응력라인은 상기 실장부품의 바디 외곽선에 일치되도록 형성되는 경우가 대부분이다.

그리고, 상기 목적은, 실장부품을 실장하기 위한 복수개의 랜드와, 상기 랜드 간을 전기적으로 연결하기 위해 상기 랜드와 경계를 이루는 연결영역을 포함하는 패턴라인을 구비한 플렉서블 회로기판에 있어서, 상기 연결영역은, 상기 회로기판이 주휨방향으로 휘어지게 될 때 상기 주휨방향과 소정 각을 이루며 상기 회로기판 상에 형성되는 최대굽힘응력라인 상에 배치되며 상기 랜드로부터 소정 길이 연장되는 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판에 의해서도 달성된다.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 실장부품을 실장하기 위한 복수개의 랜드와, 상기 랜드 간을 전기적으로 연결하기 위한 패턴라인을 구비한 플렉서블 회로기판의 설계방법에 있어서, 상기 회로기판이 소정 방향을 따라 휘어질 때 발생되는 최대굽힘응력라인의 위치를 추정하는 단계; 상기 패턴라인과 상기 랜드 간의 연결영역이 상기 최대굽힘응력라인을 벗어나는 위치에 배치되도록 설계하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 설계방법에 의해서도 달성된다.

여기서, 상기 최대굽힘응력라인은, 상기 실장부품의 바디 외곽선에 일치되도록 형성되는 경우가 대부분이다.

또한, 상기 목적은, 실장부품을 실장하기 위한 복수개의 랜드와, 상기 랜드 간을 전기적으로 연결하기 위해 상기 랜드와 경계를 이루는 연결영역을 포함하는 패턴라인을 구비한 플렉서블 회로기판의 설계방법에 있어서, 상기 회로기판이 소정 방향을 따라 휘어지게 될 때 발생되는 최대굽힘응력라인의 위치를 추정하는 단계; 상기 연결영역은, 상기 최대굽힘응력라인 상에 배치되며 상기 랜드로부터 소정길이 연장되는 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 설계방법에 의해서도 달성된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 솔더링작업이 수행되기 이전의 본 발명에 따라 설계된 플렉서블 회로기판의 일부상세도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플렉서블 회로기판는, 솔더링작업을 통해 땜납이 도포되기 위한 랜드(100,101,102,103)와, 각 랜드(100,101,102,103)간을 전기적으로 연결하기 위한 패턴라인(200,201,203)과, 실장부품의 실장위치를 안내하기 위해 실크인쇄된 부품실장위치표시선(300)을 포함한다. 플렉서블 회로기판의 양단부가 굴곡됨에 따른 굴곡방향(C)은 도시된 바와 같이 수평방향으로 정의하며, 이에 플렉서블 회로기판에 작용하게 되는 굽힘응력이 최대가 되는 최대굽힘응력라인(D)은 굴곡방향과 거의 수직을 이루도록 형성된다.

여기서, 패턴라인(200,203)과 랜드(100,103)의 연결영역(200',203')은 최대굽힘응력라인(D)을 벗어난 지점에 배치되어 있으며, 최대굽힘응력라인(D)상에는 실장부품의 바디가 위치되도록 부품실장위치표시선(300)이 인쇄되어 있다. 또한, 패턴라인(201)과 랜드(101)의 연결영역(201')은 패턴라인(201)보다 큰 폭을 갖는 연장부(201a')를 포함하여 패턴라인(201)의 폭이 급격히 감소되는 목부(201b')가 최대굽힘응력라인(D)을 벗어나 위치되도록 설계되어 있다.

보다 상세히, 랜드(100,103)와 이로부터 연장된 각 패턴라인(200,203)의 연결영역(200',203')이 최대굽힘응력라인(D)상에 배치되지 않고, 최대굽힘응력라인(D)을 기준으로 패턴라인(200,203)이 좌우에 배치되도록 설계됨으로 인해 플렉서블 회로기판이 굴곡되더라도 패턴라인(200,203)은 부드럽고 균일하게 휘어지게 되어 전기적 단선이 방지된다.

그리고, 최대굽힘응력라인(D) 상에 실장부품의 바디가 위치되도록 부품실장위치표시선(300)이 마련되고 여기에 실장부품이 실장되도록 설계됨으로써, 플렉서블 회로기판이 굴곡되더라도 실장부품의 바디에 의해 휘어짐의 강도가 약화되게 되어 최대굽힘응력라인(D)이 명료히 형성되지 않게 되어 전기적 단선이 방지된다.

또한, 랜드(101)와 연결되는 패턴라인(201)의 랜드(101)와의 연결영역(201')에 랜드(101)의 폭보다 큰 폭을 갖는 연장부(201'a)가 형성되도록 설계됨으로써, 플렉서블 회로기판이 휘어짐에 따라 패턴라인(201)과 랜드(101)의 연결영역(201')에 가해지는 힘이 연장부(201'a)에 분산되게 되어 전기적 단선이 방지된다.

회로기판의 설계에 있어서, 장착되어야 할 실장부품 및 장착위치가 결정되고 난 후에 랜드의 위치 및 형태, 그리고 랜드를 전기적으로 연결하는 패턴라인의 설계가 이루어진다.

그런데, 최대굽힘응력라인은 비교적 큰 실장부품의 외곽선을 따라 회로기판의 굴곡방향에 소정 각을 이루며 형성되는 것이 통상적이므로, 장착되어야 할 실장부품 및 그 장착위치가 결정되게 되면 최대굽힘응력라인의 형성위치를 추정할 수 있다.

이에 따라, 랜드 간을 연결하는 패턴라인 설계단계에서, 상술한 바와 같은 설계방법에 따라 최대굽힘응력라인이 형성됨에 따른 전기적 단선이 발생되지 않도록 설계할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 플렉서블 회로기판은, 솔더링 후 취급 및 유통관리과정은 물론 해당기기에 삽입장착된 이후에 있어 플렉서블 회로기판에 최대굽힘응력라인이 형성되더라도 랜드와 패턴라인이 경계를 이루는 연결영역이 단선되는 경우가 현저히 감소된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 랜드와 패턴라인 연결영역에 최대굽힘응력라인을 따라 전기적 단선이 발생되지 않도록 설계된 플렉서블 회로기판 및 그 설계방법이 제공된다.

Claims (7)

1. 실장부품을 실장하기 위한 복수개의 랜드와, 상기 랜드 간을 전기적으로 연결하기 위한 패턴라인을 구비한 플렉서블 회로기판에 있어서,

   상기 패턴라인과 상기 랜드간의 연결영역이, 상기 회로기판이 소정방향을 따라 휘어질 때 발생되는 최대굽힘응력라인으로부터 벗어난 위치에 배치되도록 상기 최대굽힘응력라인 상에 상기 실장부품의 바디를 배치하는 것을 특징으로 하는 회로기판.
2. 삭제
3. 삭제
4. 실장부품을 실장하기 위한 복수개의 랜드와, 상기 랜드 간을 전기적으로 연결하기 위해 상기 랜드와 경계를 이루는 연결영역을 포함하는 패턴라인을 구비한 플렉서블 회로기판에 있어서,

   상기 연결영역은, 상기 회로기판이 주휨방향으로 휘어지게 될 때 상기 회로기판 상에 형성되는 최대굽힘응력라인 상에 배치되며 상기 랜드로부터 소정 길이 연장되는 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판.
5. 실장부품을 실장하기 위한 복수개의 랜드와, 상기 랜드 간을 전기적으로 연결하기 위한 패턴라인을 구비한 플렉서블 회로기판의 설계방법에 있어서,

   상기 회로기판이 소정 방향을 따라 휘어질 때 발생되는 최대굽힘응력라인의 위치를 추정하는 단계;

   상기 패턴라인과 상기 랜드 간의 연결영역이 상기 최대굽힘응력라인을 벗어나는 위치에 배치되도록 설계하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 설계방법.
6. 삭제
7. 실장부품을 실장하기 위한 복수개의 랜드와, 상기 랜드 간을 전기적으로 연결하기 위해 상기 랜드와 경계를 이루는 연결영역을 포함하는 패턴라인을 구비한 플렉서블 회로기판의 설계방법에 있어서,

   상기 회로기판이 소정 방향을 따라 휘어지게 될 때 발생되는 최대굽힘응력라인의 위치를 추정하는 단계;

   상기 랜드로부터 소정 길이 연장되는 연장부를 포함하는 상기 연결영역을 상기 최대굽힘응력라인 상에 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 설계방법.