KR100818473B1 - 전자파 차폐 및 전하방전 방지형 인쇄회로 기판장치 - Google Patents

Abstract

전자파 차폐 및 전하방전 방지형 기판장치를 제공한다.

본 발명은, 적어도 하나의 칩이 상부면에 탑재되는 기판 ; 상기 칩이 탑재되는 기판의 하부면으로 외부노출되는 적어도 하나의 비아홀과 신호라인을 절연하는 절연부 ; 상기 절연부를 제외하는 기판의 하부면에 해당하는 접지영역과 상기 절연부에 도전성 소재를 도포하여 메인기판과 전기적으로 접속되는 접지부 ;를 포함한다.

본 발명에 의하면, 제조비용이 저렴한 쓰루홀형태의 비아홀을 적용하면서 접지면적을 증대시켜 전자파의 차폐율을 높이고, 전하방전을 방지함과 동시에 열방출 능력을 향상시킬 수 있다.

카메라 모듈, 전자파, 전하방전, 기판, 절연부, 접지부, 방열

Description

전자파 차폐 및 전하방전 방지형 인쇄회로 기판장치{A Printed Circuit Board For Block the Electro-Magnetic Interference And Electro-Static Discharge}

도 1은 일반적인 카메라 모듈 패키지를 도시한 분해 사시도이다.

도 2는 카메라 모듈의 이미지 센서가 탑재되는 기판의 탑재면의 반대면인 바닥면을 도시한 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 전자파 차폐 및 전하방전형 인쇄회로기판을 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 전자파 차폐 및 전하방전형 인쇄회로기판의 저면을 도시한 구성도이다.

도 5(a)(b)(c)는 본 발명에 따른 전자파 차폐 및 전하방전형 인쇄회로기판을 제조하는 공정도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 기판 110a : 센서 탑재부

114 : 비아홀 115 : 신호라인

120 : 절연부 121 : 커버레이

122 : 포토 솔더 레지스트 130 : 접지부

140 : 접속부 M : 메인기판

본 발명은 카메라 모듈에 구비되는 회로기판에 관한 것으로, 보다 상세히는 제조비용이 저렴한 쓰루홀형태의 비아홀을 적용하면서 접지면적을 증대시켜 전자파의 차폐율을 높이고, 전하방전을 방지함과 동시에 열방출 능력을 향상시킬 수 있는 전자파 차폐 및 전하방전형 기판장치에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신기기인 휴대단말기에는 카메라 기능을 기본적으로 수행하기 위해서 카메라 모듈이 기본적으로 채용되고 있으며, 이러한 카메라 모듈은 휴대단말기의 소형화 및 고기능화의 추세에 맞추어 그 크기가 소형화되고 고해상도를 갖도록 개발되고 있는 실정이다.

도 1은 일반적인 카메라 모듈을 도시한 분해 사시도로서, 카메라 모듈(1)은 적어도 하나의 렌즈가 내부공간에 배치되는 렌즈배럴(10)을 구비하고, 상기 렌즈배럴(10)은 몸체외부면에 숫나사부(11)가 형성된다.

상기 렌즈배럴(10)과 조립되는 하우징(20)은 상기 숫나사부(11)와 나사결합되는 암나사부(21)가 내부면에 형성된 내부공을 구비하며, 상기 내부공에는 렌즈를 통과한 빛을 필터링하는 IR필터(25)를 구비한다.

상기 렌즈를 통과한 피사체의 상이 결상되는 이미지 결상영역을 구비하는 이미지 센서(30)는 와이어 본딩 또는 플립칩 본딩방식으로 기판(40)의 일단부에 전기 적으로 접속되며, 상기 기판(40)의 타단부에는 미도시된 디스플레이수단과 전기적으로 연결되도록 콘넥터(45)를 구비한다.

그리고, 상기 기판(40)은 절연필름층의 상하부에 도전층이 열압착되고, 상기 도전층에는 회로패턴을 형성하기 위한 드라이 필름이 라미네이팅된후, 노광 및 식각을 통하여 상기 이미지 센서와 콘넥터를 서로 전기적으로 연결하는 소정의 회로패턴이 완성되며, 완성된 회로패턴은 보호필름인 커버레이의 부착에 의해서 외부환경으로부터 보호된다.

또한, 상기 이미지 센서(30)가 탑재되는 기판(40)의 탑재면의 반대면에는 상기 이미지 센서(30)와의 전기적인 연결을 위해서 복수개의 비아홀을 구비하게 됨은 물론 메인기판과의 전기적인 연결을 위해서 신호라인을 구비하게 된다.

한편, 도 2는 카메라 모듈의 이미지 센서가 탑재되는 기판의 탑재면의 반대면인 바닥면을 도시한 것으로서, 상기 기판(40)은 카메라 모듈의 화소수가 증가함에 따라 신호라인(49)이 많아지고 이에 비례하여 비아홀(48)의 형성갯수도 상대적으로 증가된다.

이러한 경우, 상기 기판(40)의 바닥면에 구비되는 접지영역(A)은 카메라 모듈의 전체크기가 작아지고 화소수가 높아지는 추세에 맞추어 비아홀(48)과 신호라인(49)의 형성갯수가 증가되는 것에 기인하여 상대적으로 축소된다.

상기 접지영역(A)이 축소되면 카메라 모듈(1)에서 발생된 유해 전자파의 외부방사를 차단하는 차폐율이 저하되어 노이즈 발생량이 증대되고 이로 인하여 수신감도를 저하시키게 된다.

이에 따라, 상기 기판(40)의 일단부 하부면에 충분한 접지영역(A)을 확보하기 위해서, 제조공정상 제원가가가 저렴한 쓰루 비아홀(through via hole) 대신에 블라인드 비아홀(blind hole)을 적용할 수 있으나 기판에 블라인드 비아홀을 형성하는 제조비용이 상대적으로 높기 때문에 카메라 모듈의 제조원가를 상승시키는 주요 원인으로 작용하고, 블라인드 비아홀이 적용된 카메라 모듈은 제조완성후 불량을 검사하는 방법이 어렵고 검사작업이 길어지게 된다. 이로 인하여 블라인드 비아홀을 기판에 적용하는데 한계가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 그 목적은 제조비용이 저렴한 쓰루홀형태의 비아홀을 적용하면서 접지면적을 증대시켜 전자파의 차폐율을 높이고, 전하방전을 방지함과 동시에 열방출 능력을 향상시킬 수 있는 전자파 차폐 및 전하방전 방지형 인쇄회로기판을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 적어도 하나의 칩이 상부면에 탑재되는 기판 ; 상기 칩이 탑재되는 기판의 하부면으로 외부노출되는 적어도 하나의 비아홀과 신호라인을 절연하는 절연부 ; 상기 절연부를 제외하는 기판의 하부면에 해당하는 접지영역과 상기 절연부에 도전성 소재를 도포하여 메인기판과 전기적으로 접속되는 접지부 ;를 포함하는 전자파 차폐 및 전하방전 방지형 기판장치를 제 공한다.

바람직하게, 상기 칩은 상기 기판의 상부면에 와이어본딩되는 이미지 센서이다.

바람직하게, 상기 절연부는 상기 비아홀이 형성되는 기판 하부면에 부착되는 커버레이를 포함한다.

보다 바람직하게, 상기 절연부는 상기 기판의 하부면에 도금되지 않는 비도금영역에 도포되는 포토 솔더 레지스트를 추가 포함한다.

바람직하게, 상기 접지부는 상기 커버레이보다는 큰 면적을 갖고 상기 칩이 탑재되는 기판의 센서 탑재부의 하부면적보다는 작은 면적을 갖는 크기로 구비된다.

바람직하게, 상기 접지부는 메인기판의 접지단자에 접속된다.

보다 바람직하게, 상기 접속부는 도전성 양면 접착제 또는 도전성 본딩제중 어느 하나로 구비된다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 전자파 차폐 및 전하방전 방지형 인쇄회로기판을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 전자파 차폐 및 전하방전 방지형 인쇄회로기판의 저면을 도시한 구성도이다.

본 발명의 인쇄회로 기판장치(100)은 도 3과 4에 도시한 바와 같이, 제품의 소형화설계에 관계없이 접지면적을 충분히 확보하여 전자파의 차폐율을 높이고, 전하방전을 방지함과 동시에 열방출 능력을 향상시킬 수 있는 것으로, 이는 기판(110), 절연부(120) 및 접지부(130)를 포함하여 구성된다.

상기 기판(110)은 일단부에 적어도 하나의 칩(C)이 상부면에 탑재되는 센서 탑재부(110a)를 구비하고, 타단부에는 콘넥터가 탑재되는 콘넥터 탑재부(미도시)를 구비하는 연성회로기판부재이다.

상기 칩(C)은 상기 기판(110)의 센서 탑재부(110a) 상부면에 탑재되는 이미지 센서이며, 상기 이미지 센서는 복수개의 와이어를 매개로 하여 상기 센서 탑재부상에 와이어 본딩된다.

이러한 기판(110)은 절연필름층(111)의 상부면과 하부면에 각각 도전층(112)(113)을 적층하여 이를 절연필름층(111)에 열압착하고, 상기 도전층(112)(113)에는 회로패턴을 형성하기 위한 드라이 필름(미도시)을 라미네이팅한 다음, 노광 및 식각을 통하여 회로패턴을 완성하게 된다.

또한, 이러한 기판(110)에는 상부면으로부터 하부면까지 관통형성되는 비아홀(114)을 복수개 구비하며, 상기 비아홀(114)의 내주면에는 도전성 물질이 도포되며, 상기 비아홀(114)과 인접하는 또다른 비아홀사이에는 신호라인(115)을 구비한다.

상기 절연부(120)는 상기 칩이 탑재되는 기판(110)의 하부면으로 외부노출되는 적어도 하나의 비아홀(114)과 신호라인(115)을 커버레이(coverlay)(121) 또는 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist ; PSR)(122)와 같은 절연재를 소재로 하 여 절연하는 것이다.

여기서, 상기 기판(110)에 관통형성되는 비아홀(114)의 각 하부단은 상기 기판(110)의 하부면에 부착되는 커버레이(121)에 의해서 상기 접지부(130)와의 접촉에 의한 쇼트(short)를 방지하게 된다.

이에 따라, 상기 커버레이(121)는 상기 비아홀(114)이 관통형성되는 기판 (110)의 하부면에 부착되는 일정크기의 절연부재이다.

그리고, 상기 포토 솔더 레지스트(122)는 상기 기판(110)의 하부면에 도금되지 않는 비도금영역이고, 상기 커버레이가 부착되지 않은 영역에 구비되는 신호라인(122)을 덮도록 도포되는 절연부재이다.

상기 접지부(130)는 상기 절연부(120)를 제외한 기판(110)의 하부면에 해당하는 접지영역(B)과 상기 절연부(120)에 실버 페이스트(siver paste)와 같은 도전성 소재가 일정두께로 도포되는 접지용 도전성 부재이다.

여기서, 상기 접지영역(A)은 상기 칩에 구비되는 접지단(미도시)과 전기적으로 연결되고, 이러한 접지영역(A)은 상기 접지부(130)를 매개로 하여 메인기판(M)의 접지단자와 전기적으로 연결된다.

그리고, 상기 접지부(130)는 상기 칩(C)이 탑재되는 센서 탑재부(110a)의 하부면적보다는 작고 상기 센서탑재부(110a)의 하부면에 부착되는 커버레이의 면적보다는 큰 크기로 구비된다.

이때, 상기 센서 탑재부(110a)의 하부면적보다 상대적으로 작은 면적을 갖는 접지부(130)는 상기 센서탑재부(110a)의 바닥면 외측테두리에 형성되는 단자라인과의 쇼트를 방지할 수 있도록 상기 센서 탑재부(110a)의 외측테두리로부터 내측으로 400㎛ 정도의 간격(G)을 형성하도록 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 접지부(130)는 메인기판(M)의 접지단자와 접속부(140)를 매개로 전기적으로 접속되며, 이러한 접속부(140)는 상기 접지부(130)와 메인기판(M)사이에 부착되는 도전성 양면접착제이거나 도전성 본딩제로 구비될 수도 있다.

상기한 구성을 갖는 인쇄회로 기판장치를 제조하는 공정은 절연필름층(111)의 상,하부면에 도전층(112)(113)을 열압착하고, 노광 및 식각을 통하여 회로패턴을 완성한 기판(110)을 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 센서 탑재부(110a)의 하부면에 상부면으로 노출되어 이에 관통형성된 복수개의 비아홀(114)이 상기 센서 탑재부(110a)의 하부면이 외부로 노출되도록 기판(110)의 하부면을 상부로 노출시킨다.

이러한 상태에서 상기 센서 탑재부(110a)의 하부면에는 복수개의 비아홀(114)을 포함하는 정도의 크기를 갖는 커버레이(121)를 복수개 또는 절연이 필요한 비아홀에 해당하는 면적만큼 하나로 부착함으로서 상기 센서 탑재부(110a)의 하부면으로 노출되도록 관통형성된 비아홀(114)의 하부단을 절연하는 절연부(120)를 구성하게 된다.

또한, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 상기 센서 탑재부(110a)의 하부면에는 도전성 소재로 도금되는 부위인 접지영역(A)과 상기 커버레이(121)가 부착되는 영역을 제외하는 부위로 노출되는 신호라인을 덮도록 포토 솔더 레지스트(PSR)(122)를 도포하여 절연부(120)를 완성하게 된다.

이어서, 상기 접지영역(A)과 절연부(120)가 구비되는 기판(110)의 센서 탑재부(110a) 하부면에는 도 5(c)에 도시한 바와 같이, 상기 센터 탑재부(110a)의 하부면적보다는 작으며 상기 접지영역(A)과 절연부(120)를 완전히 덮을 수 있도록 도전성 소재인 실버 페이스트를 도포함으로서 상기 메인기판(M)과 대응하는 상기 센서 탑재부(110a)의 하부면에 상기 접지부(130)를 구성하게 된다.

그리고, 상기 접지부(130)가 센서 탑재부(110a)의 하부면에 구비되는 기판(110)은 상기 접지부(130)와 메인기판(M)사이에 배치되는 접속부(140)를 매개로 하여 상기 메인기판(M)에 조립되면, 상기 접지부(130)는 도전성 양면접착제 또는 도전성 본딩제로 이루어진 접속부(140)를 통하여 메인기판(M)과 접지 연결된다.

여기서, 상기 접속부(140)는 도전성 양면접착제 또는 도전성 본딩제로 이루어지는 것을 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 메인기판에 구비되어 상기 접지부(130)와 탄력적으로 접하는 포그핀 또는 탄성편의 형태로 구비될 수도 있다.

이러한 경우, 상기 센서 탑재부(110a)상에 탑재되는 칩의 작동시 발생되는 유해한 전자파가 외부로 방사되지 않고 상기 접지부(130) 및 접속부(140)를 통하여 접지부가 메인기판(M)으로 연결되어 접지영역이 확대되고 이로 인하여 접지성능을 향상시킬 수 있으며, 전자파에 의한 전기적 특성저하를 방지하게 되고 전하방전도 방지할 수 있는 것이다.

또한, 상기 접지부(130)는 블라인드 비아홀보다 제조비용이 저렴한 쓰루 비아홀이 형성되는 기판(110)에 적용됨과 동시에 상기 기판의 센서 탑재부(110a)의 하부면 전체에 구비되기 때문에, 기판의 제조원가를 절감함과 동시에 접지면적을 증대시켜 전자파의 차폐율을 높일 수 있고, 신호에 의한 노이즈를 제거하게 된다.

그리고, 상기 기판의 센서 탑재부(110a)의 하부면 전체에 구비되는 접지부(130)는 메인기판(M)에 접속부(140)를 매개로 접속됨으로서 센서 탑재부(110a)의 상부면에 탑재된 칩(C)의 작동시 발생된 열이 상기 메인기판(C)을 통하여 방출되기 때문에 제품의 열방출 능력을 향상시킬 수 있는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예와 관련하여 도시되고 설명되었지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 칩이 탑재되는 기판의 하부면으로 외부노출되는 쓰루홀형태의 비아홀과 신호라인을 절연하는 절연부와 이를 제외하는 접지영역에 실버 페이스트와 같은 도전성 소재를 도포하여 접지부를 구성하고, 이를 메인기판과 전기적으로 접속함으로서, 제조비용이 저렴한 쓰루홀형태의 비아홀이 적용된 기판이 센서 탑재부의 하부면에 접지면적을 증대시킬 수 있기 때문에, 칩의 작동시 발생되는 전자파가 외부로 방사되는 것을 방지하여 전자파의 차폐율을 높이고, 이로 인하여 신호에 의한 노이즈를 제거하여 이미지 센서에서 얻어지는 화상품질을 향상시킬 수 있고, 전하방전 방지효과를 상승시킬 수 있는 것이다.

또한, 기판의 센서 탑재부의 하부면 전체에 구비되는 접지부와 메인기판간의 접속에 의해서 이미지 센서와 같은 칩의 작동시 발생된 열이 메인기판을 통하여 방출되는 열방출 효율을 향상시킬수 있기 때문에, 열에 기인하는 써멀 노이즈(thermal noise)를 감소시켜 우수한 품질의 화상을 얻을 수 있고, 고온고습한 환경조건에서의 작동신뢰성을 높일 수 있는 효과가 얻어진다.

Claims (8)

1. 적어도 하나의 칩이 상부면에 탑재되는 기판 ;

   상기 칩이 탑재되는 기판의 하부면으로 외부노출되는 적어도 하나의 비아홀과 신호라인을 절연하는 절연부 ;

   상기 절연부를 제외하는 기판의 하부면에 해당하는 접지영역과 상기 절연부에 도전성 소재를 도포하여 메인기판과 전기적으로 접속되는 접지부 ;를 포함하는 전자파 차폐 및 전하방전 방지형 기판장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 칩은 상기 기판의 상부면에 탑재되는 이미지 센서임을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 전하방전 방지형 기판장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 절연부는 상기 비아홀이 형성되는 기판 하부면에 부착되는 커버레이를 포함함을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 전하방전 방지형 기판장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 절연부는 상기 기판의 하부면에 도금되지 않는 비도금영역에 도포되는 포토 솔더 레지스트를 추가 포함함을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 전하방전 방지 형 기판장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 접지부는 상기 커버레이보다는 큰 면적을 갖고 상기 칩이 탑재되는 기판의 센서 탑재부의 하부면적보다는 작은 면적을 갖는 크기로 구비됨을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 전하방전 방지형 기판장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 접지부는 접속부를 매개로 메인기판의 접지단자에 접속됨을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 전하방전 방지형 기판장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 접속부는 도전성 양면 접착제 또는 도전성 본딩제중 어느 하나로 구비됨을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 전하방전 방지형 기판장치.
8. 제1항 내지 제7항중 어느 하나의 전자파 차폐 및 전하방전 방지형 기판장치를 구비하는 카메라 모듈.

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