KR100476533B1

KR100476533B1 - 탭실장방식의인쇄회로기판구조

Info

Publication number: KR100476533B1
Application number: KR1019970036013A
Authority: KR
Inventors: 남훈석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-07-30
Filing date: 1997-07-30
Publication date: 2006-06-19
Also published as: KR19990012580A

Abstract

본 발명은 TAB 실장방식의 인쇄회로기판 구조에 관한 것으로, 인쇄회로기판의 중앙부분에 다른 패널보다 유연성이 좋은 충격완충패널을 적층시키고 충격완충패널의 일단부에 구동드라이브 IC가 수납될 수 있는 충격완충부를 형성하여 외부에서 발생된 충격을 인쇄회로기판에서 흡수함으로써 구동드라이브 IC 및 구동드라이브 IC와 금속배선의 접속부분이 파손되는 것을 방지할 수 있다.

Description

탭 실장방식의 인쇄회로기판 구조

본 발명은 TAB 실장방식의 인쇄회로기판의 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 충격 및 진동에 의해서 테이프캐리어패키지에 실장된 구동드라이브 IC의 특정부분이 손상되는 것을 방지하기 인쇄회로기판에 충격완충부를 설치한 TAB 실장방식의 인쇄회로기판 구조에 관한 것이다.

일반적으로 LCD 모듈은 구동드라이브 IC의 실장 방식에 따라 COG(Chip On Glass) 실장방식과 TAB(Tape Automated Bonding) 실장방식으로 구분된다.

COG 실장방식은 LCD 패널의 게이트 영역 및 데이터 영역에 직접 구동드라이브 IC를 실장하여 LCD 패널에 전기적 신호를 전달하는 방식으로, 보통 이방성 도전 필름을 이용하여 구동드라이브 IC를 LCD 패널에 본딩한다.

TAB 실장방식은 구동드라이브 IC가 탑재된 테이프캐리어패키지(Tape Carrier Package; 이하 TCP라함)를 LCD 패널과 인쇄회로기판에 접속시키는 작업을 의미하다. 전자의 접속 공정은 글래스와 금속의 재질상의 특수성과 약 0.2mm 이하 피치의 고정세에 따라 납 대신에 이방성 도전필름(ACF;Anisotropic Conductive Film)을 이용하며, 후자의 경우 납을 이용하여 접속하고 있다. 그러나, 후자의 경우에 대해서도 향후 미세 피치의 추세에 따라 이방성 도전필름의 사용이 예상되고 있다.

도 1은 종래의 TAB 실장 방식이 적용된 LCD 모듈 구조를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2a는 도 1을 A-A'선으로 절단한 단면도이며, 도 2b는 TCP를 절곡한 상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이 TFT 기판(11)과 칼라필터 기판(13)으로 구성된 LCD 패널(10)은 광을 발생시키는 백라이트 장치(20) 상부에 설치되어 있다. 여기서, TFT 기판(11)의 단방향에는 게이트 라인의 입력패드가 형성된 게이트 영역(15)이 존재하고 TFT 기판(11)의 장방향에는 데이터 라인의 입력패드가 형성된 데이터 영역(16)이 존재한다.

또한, 금속패턴이 인쇄된 얇은 패널이 복수개 적층되어 형성된 인쇄회로기판(30)이 LCD 패널(10), 즉 TFT 기판(11)의 게이트 및 데이터 영역(15)(16)과 소정간격 이격되어 설치되며, LCD 패널(10)과 인쇄회로기판(30)은 TCP(40)를 개재하여 연결되어 있다. 여기서, TCP(40)는 유연성이 좋아 쉽게 절곡되는 테이프캐리어(41)와, 테이프캐리어(41) 상에 패터닝되어 전기적 신호를 전송하는 금속배선(43)과, 금속배선(43)과 본딩되어 LCD 패널(10)을 구동하는 구동드라이브 IC(45)로 구성되어 있다. 미설명 부호 47은 TCP(40)를 쉽게 절곡할 수 있도록 형성한 절곡선이다.

이와 같이 구성된 LCD 모듈의 TAB 실장 방법을 첨부된 도면 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이 금속배선(43)의 피치가 좁게 형성된 TCP(40)의 출력측을 LCD 패널(10)에 부착하고, 금속배선(43)의 피치가 넓게 형성된 TCP(40)의 입력측을 인쇄회로기판(30)에 부착한다. 이후, LCD 모듈(1)의 경박단소화를 실현하기 위해 도 2b에 도시된 바와 같이 TCP(40)에 형성되어 있는 2개의 절곡선(47)을 따라 TCP(40)를 소정형태로 절곡시켜 구동드라이브 IC(45)와 인쇄회로기판(30)을 백라이트 장치(20)의 하부에 위치시킨다. 이때, 구동드라이브 IC(45)와 인쇄회로기판(30)은 동일한 TCP(40)에 부착되어 있어 구동드라이브 IC(45)의 하부면과 인쇄회로기판(30)의 상부면은 동일선상에 위치하게 된다.

그러나, LCD 모듈 조립 후 LCD 모듈에 충격을 가할 경우 TCP에 탑재된 구동드라이브 IC에도 충격이 전달된다. 이때, 구동드라이브 IC에 전달된 충격에 의해서 구동드라이브 IC 및 충격에 취약한 금속배선과 구동드라이브 IC가 접속된 부분에서 크랙(crack)이 발생되며 이로 인해 LCD 모듈의 불량이 유발되었다.

따라서, 본 발명은 목적은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, TCP가 부착되는 인쇄회로기판의 일단부를 소정형태로 가공하여 구동드라이브 IC에 가해지는 충격을 인쇄회로기판 쪽으로 분산시킴으로 구동드라이브 IC 및 구동드라이브 IC와 금속배선의 접속 부분에서 발생되는 크랙을 최소화한 TAB 실장방식의 인쇄회로기판 구조를 제공하는데 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 백라이트 장치의 상부에 설치되어 정보를 디스플레이하는 LCD 패널과, 금속배선이 인쇄된 복수개의 패널이 적층되어 형성되며 상기 LCD 패널과 연결되는 인쇄회로기판과, 상부면에 구동드라이브 IC가 탑재되어 있고 상기 LCD 패널과 상기 인쇄회로기판을 상호 연결하여 상기 인쇄회로기판을 상기 백라이트 장치 하부면에 위치시키는 테이프캐리어패키지를 포함하는 LCD 모듈에 있어서, 상기 인쇄회로기판의 중앙부분에는 다른 패널들보다 유연성이 좋은 충격완충 패널이 적층되어 있데, 상기 충격완충패널의 일단부 소정영역은 외부로 노출되어 있으며 외부로 노출된 상기 소정영역의 단부에는 상기 구동드라이브 IC를 충격으로부터 보호하기 위한 충격완충부가 형성된 것을 특징한다.

이하 TAB 실장 방식의 LCD 모듈 구조에 대해 첨부된 도면 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 TAB 실장 방식이 적용된 LCD 모듈 구조를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4a는 도 3을 B-B'선으로 절단한 단면도이며, 도 4b는 TCP를 절곡한 상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이 광을 발생시켜주는 백라이트 장치(120) 상부에 TFT 기판(111)과 칼라필터 기판(113)으로 구성된 LCD 패널(110)이 설치되어 있다. 여기서, TFT 기판(111)의 단방향에는 게이트 라인의 입력패드가 형성된 게이트 영역(115)이 존재하고 TFT 기판(111)의 장방향에는 데이터 라인의 입력패드가 형성된 데이터 영역(116)이 존재한다.

또한, TFT 기판(111)의 게이트 및 데이터 영역(115)(116)과 소정간격 이격된 영역에 충격완충부(131)를 구비한 인쇄회로기판(130)이 설치되어 있으며, LCD 패널(110)과 인쇄회로기판(130)은 구동드라이브 IC(145)가 탑재된 TCP(140)를 개재하여 연결되어 있다.

여기서, 도 3을 참조하여 인쇄회로기판에 대해 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

인쇄회로기판(130)은 금속패턴이 형성되어 있는 복수개의 얇은 패널을 적층시키고 비아홀을 형성하여 각각의 패널을 전기적으로 연결시킨 것으로, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 3개의 패널, 즉 하부패널(131), 충격완충패널(132), 상부패널(133)을 적층시켜 인쇄회로기판(130)이 형성하였다고 되어 가정한다. 하부패널(131)의 상부면에는 외부에서 발생된 충격을 흡수하기 위해 하부패널(131)보다 유연성이 좋은 재질로 형성된 충격완충패널(132)이 적층되고, 충격완충패널(132)의 상부면에는 하부패널(131)과 동일한 재질로 형성된 상부패널(133)이 적층되어 있다.

여기서, 하부패널(131)과 상부패널(133)의 일단부는 충격완충패널(132)을 외부로 노출시키기 위해 요철형상으로 가공되어 있다. 여기서, 요철 가공된 영역중 홈부분은 TCP(140)를 부착하기 위한 TCP 수용홈(134)(135)이고, TCP 수용홈(134)(135) 사이에 형성된 돌출부분은 충격완충패널(132)을 지지하여 충격완충패널(132)이 하부패널(131)쪽으로 휘어지는 것을 방지하기 위한 충격완충패널 지지부(136)이다.

또한, TCP(140)가 부착되는 충격완충패널(132)의 단부에는 구동드라이브 IC(145)를 수납하여 구동드라이브 IC(145)에 가해지는 충격을 인쇄회로기판(130)으로 분산시키기 위한 충격완충부(137)가 형성된다. 바람직하게 충격완충부(137)는 도 3에 도시된 바와 같이 구동드라이브 IC(145)의 세면을 감싸는 홈이거나 구동드라이브 IC(141)의 사면을 전부 감싸는 홀이다. 여기서, 홀형태의 충격완충부(미도시)는 홈형태의 충격완충부(137)보다 더 많은 충격을 완충시킬 수 있지만 인쇄회로기판(130)의 크기가 증가된다는 단점이 있다.

한편, TCP(140)는 도 3에 도시된 바와 같이 유연성이 좋은 폴리이미드(polyimide;내열 합성수지의 일종) 재질의 테이프캐리어(141)와, 테이프캐리어(141) 상에 금속으로 패터닝되고 구동드라이브 IC(145)의 리드들과 본딩되는 금속배선(143)으로 구성되어 있다. 여기서, 금속배선(143)은 구동드라이브 IC(145)를 중심으로 인쇄회로기판(130)에 접속되는 TCP(140)의 입력측은 금속배선(143)의 피치가 넓고 LCD 패널(110)에 접속되는 TCP(140)의 출력측은 금속배선(143)의 피치가 좁다. 여기서, 미설명 부호 147과 148은 TCP(140)를 절곡하기 위한 제 1 및 제 2 절곡선이다.

이와 같이 구성된 LCD 모듈의 TAB 실장 방법을 첨부된 도면 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이 금속배선(143)의 피치가 좁은 TCP(140)의 출력측을 LCD 패널(110)에 부착하고, 금속배선(143)의 피치가 넓은 TCP(140)의 입력측을 인쇄회로기판(130)의 PCP 수납홈(135)(136)에 부착한다. 이때, 구동드라이브 IC(145)는 충격완충부(137)에 위치하여야 한다.

이후, LCD 모듈(100)의 경박단소화를 실현하기 위해 도 4b에 도시된 바와 같이 LCD 패널(110)의 단부측에 형성된 제 1 절곡선(147)과 출력측, 즉 구동드라이브 IC(145) 전단에 형성되어 있는 제 2 절곡선(148)을 따라 TCP(140)를 소정형태로 절곡한다. 이와 같이, TCP(140)가 완전히 절곡하면 충격완충부(137)에 수납된 구동드라이브 IC(145)와 인쇄회로기판(130)은 백라이트 장치(120) 하부에 위치하게 된다.

한편, LCD 모듈(100)이 완전히 조립한 후 LCD 모듈의 외부에서 충격이 가해지면 TCP(140)에 탑재되어 있는 구동드라이브 IC(145)에도 충격이 가해진다. 이때, 구동드라이브 IC(145)와 구동드라이브 IC(145)를 수납하고 있는 인쇄회로기판(130)의 충격완충패널(132)은 충격이 가해지는 방향으로 휘어짐과 아울러 외부에서 가해진 충격을 인쇄회로기판(130)에서 완충시킴으로 구동드라이브 IC(145)에는 충격이 거의 전달되지 않는다. 따라서, 외부에서 가해진 충격 또는 진동에 의해 구동드라이브 IC(145)가 손상되거나 구동드라이브 IC(145)와 금속배선(143)이 접속된 부분이 파손되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 인쇄회로기판의 중앙부분에 다른 패널보다 유연성이 좋은 충격완충패널을 적층시키고 충격완충패널의 일단부에 구동드라이브 IC가 수납될 수 있는 충격완충부를 형성하여 외부에서 발생된 충격을 인쇄회로기판에서 흡수함으로써 구동드라이브 IC 및 구동드라이브 IC와 금속배선의 접속부분이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 TAB 실장 방식이 적용된 LCD 모듈 구조를 개략적으로 도시한 평면도이고,

도 2a는 도 1을 A-A'선으로 절단한 단면도이며, 도 2b는 TCP를 절곡한 상태를 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 TAB 실장 방식이 적용된 LCD 모듈 구조를 개략적으로 도시한 사시도이고,

도 4a는 도 3을 B-B'선으로 절단한 단면도이며, 도 4b는 TCP를 절곡한 상태를 나타낸 도면이다.

Claims

정보를 디스플레이 하는 LCD 패널;

상기 LCD 패널 하부에 설치되어, 상기 LCD 패널에 광을 제공하는 백라이트 장치;

구동 드라이브 IC가 탑재되는 테이프캐리어패키지; 및

금속패턴이 인쇄된 복수개의 패널이 적층되어 형성되고, 상기 복수개의 패널 중 다른 패널들보다 유연한 충격 완충패널을 포함하며, 상기 충격 완충패널의 단부가 소정폭 만큼 제거되어 형성된 충격완충부를 갖는 인쇄회로기판을 포함하고,

상기 테이프캐리어패키지는 상기 충격 완충패널의 일단부 소정영역에 부착되고, 밴딩됨에 따라 상기 인쇄회로기판을 상기 백라이트 장치 하부면에 위치시키며,

상기 구동 드라이브 IC는 상기 테이프캐리어패키지가 밴딩됨에 따라 상기 충격완충부 내에 수납되는 것을 특징으로 하는 TAB 실장방식의 인쇄회로기판 구조.
제 1 항에 있어서, 상기 인쇄회로기판은 상기 충격 완충패널의 상기 일단부가 외부로 노출되도록 상기 복수개의 패널 중 상기 충격 완충패널의 상부 또는 하부 패널의 단부가 소정폭 만큼 제거되어 형성되고, 상기 테이프캐리어패키지가 부착되는 다수의 TCP 수용홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 TAB 실장방식의 인쇄회로기판 구조.
제 2 항에 있어서, 상기 TCP 수용홈들 사이에 상기 충격완충패널을 지지하는 충격완충패널 지지부가 형성된 것을 특징으로 하는 TAB 실장 방식의 인쇄회로기판 구조.
제 1 항에 있어서, 상기 충격완충부는 구동드라이브 IC의 세면을 감싸는 홈인 것을 특징으로 하는 TAB 실장 방식의 인쇄회로기판 구조.
제 1 항에 있어서, 상기 충격완충부는 구동드라이브 IC의 사면을 감싸는 홀인 것을 특징으로 하는 TAB 실장 방식의 인쇄회로기판 구조.