KR101044144B1 - 코팅층을 갖는 인쇄회로기판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 최외층에 형성된 외부접속단자를 노출하는 개구부가 형성된 코팅층을 갖는 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것에 관한 것으로서, 인쇄회로기판을 감싸는 코팅층을 포함하기 때문에 인쇄회로기판의 표면에서 발생할 수 있는 이물이 외부로 유출되지 않으며, 특히, 인쇄회로기판에 이미지 센서 등을 부품을 실장하는 공정에서 이물이 실장부품으로 흘러들어가 불량을 일으키는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

이미지센서, 모듈기판, 코팅층, 이물제거

Description

코팅층을 갖는 인쇄회로기판 및 그 제조방법{A PRINTED CIRCUIT BOARD COMPRISING A COATING LAYER AND A METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 코팅층을 갖는 인쇄회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 이미지 센서 모듈(IMAGE SENSOR MODULE)은 고체 촬상소자(CCD;CHARGE COUPLED DEVICE) 또는 씨모스 이미지 센서(CIS;CMOS IMAGE SENSOR)를 지칭하며, 광전 변환 소자와 전하 결합 소자를 사용하여 촬상된 피사체를 전기적인 신호로 출력하는 장치를 말한다.

상기의 이미지 센서 모듈은 디지털 카메라, 디지털 캠코더, 휴대폰, 감시카메라 등의 수광부가 필요한 디지털 기기에 대부분 채용되고 있으며, 기술의 발달에 따라 점차 소형화, 박형화가 이루어져 그 수요가 기하급수적으로 증가하고 있는 추세이다.

이와 같은 이미지 센서 모듈은, 크게 하우징, IR 필터, 이미지 센서 및 인쇄회로기판(PRINTED CIRCUIT BOARD)으로 구성되며, 상기 하우징의 전방에 피사체의 이미지를 결상시켜 결상된 이미지가 IR 필터를 통해 이미지 센서로 집광되도록 하는 렌즈부가 결합됨으로써, 휴대 기기 내부에 장착되는 카메라 모듈이 제작된다.

이미지 센서에 사용되는 인쇄회로기판은 통상적으로 리지드 플렉시블 인쇄회로기판(rigid-flexible printed circuit board)을 사용하여 경박 단소하게 구성하며, 리지드부는 표면에 이미지 센서를 포함한 다양한 소자를 실장하고, 플렉시블부는 다른 장치와 연결하는 인터페이스 역할을 한다. 이러한 리지드 플렉시블 인쇄회로기판은 여러 가지 형태의 굴곡 및 3차원 공간을 이용한 입체배선이 가능한 장점이 있다.

그러나 종래 기술에 따라 이미지 센서 모듈에 사용하는 인쇄회로기판을 제조하는 경우 인쇄회로기판에서 발생한 이물(5)이 이에 실장되는 이미지 센서 모듈에 달라붙어 불량을 유발하는 문제점이 있었다.

도 1은 종래 기술에 따라 제조된 이미지 센서 모듈용 인쇄회로기판의 이미지 센서 탑재부의 단면도이다.

이미지 센서 모듈용 인쇄회로기판은 이미지 센서(7)가 탑재되는 센서 탑재부(1)를 포함하는 구성이고, 도시된 바와 같이, 이러한 센서 탑재부(1)에 이미지 센서(7)가 부착 및 결합하게 된다. 이미지 센서는 추가 공정으로 형성될 와이어(9)에 의해 센서 탑재부(1)에 형성된 외부접속단자(3)와 전기적으로 연결된다.

이러한 이미지 센서 모듈용 인쇄회로기판은 통상적으로 외형 가공이 완료된 인쇄회로기판 유닛을 갖는 기판 어레이 상태에서, 센서 탑재부(1)에 이미지 센서(7)를 실장한 후 개별 유닛으로 분리하는 형식으로 제조하게 된다. 이때, 금형을 이용하여 기판 어레이에 인쇄회로기판 유닛의 외형을 타공하는 공정 등에서 인쇄회로기판을 구성하는 물질의 이물(5)이 발생하게 되는데, 이러한 이물(5)은 이미지 센서(7)의 부착 공정에서 이미지 센서(7)에 부착하게 되어 이미지 센서의 불량을 유발하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 극복하고자 창출된 것이다.
본 발명의 목적은 인쇄회로기판 표면에서 발생한 이물이 실장부품을 오염시키지 못하도록 구속하여 인쇄회로기판이 사용되는 장치의 불량을 줄일 수 있도록 한 코팅층을 갖는 인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법은, (A) 최외층에 형성된 외부접속단자를 갖는 인쇄회로기판을 제공하는 단계; (B) 상기 인쇄회로기판을 감싸도록 상기 인쇄회로기판의 표면에 코팅층을 형성하는 단계; 및 (C) 상기 외부접속단자가 노출되도록 상기 외부접속단자 상부에 형성된 코팅층에 개구부를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 코팅층을 형성하는 단계는 불소계 코팅제, 에폭시계 코팅제, 또는 실리콘 코팅제를 사용하여 이루어지는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 개구부를 형성하는 단계는 디스펜서를 이용하여 수행되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 인쇄회로기판은 이미지 센서가 탑재되는 센서 탑재부와, 콘넥터가 탑재되는 콘넥터 탑재부 및 이들 사이를 전기적으로 연결하는 패턴회로가 배선되는 회로 배선부를 포함하는 것에 있다.

본 발명에 따른 코팅층을 갖는 인쇄회로기판은, 최외층에 형성된 외부접속단자를 갖는 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판을 감싸도록 상기 인쇄회로기판의 외층에 형성되되, 상기 외부접속단자를 노출하는 개구부를 갖는 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 인쇄회로기판은 이미지 센서가 탑재되는 센서 탑재부와, 콘넥터가 탑재되는 콘넥터 탑재부 및 이들 사이를 전기적으로 연결하는 패턴회로가 배선되는 회로 배선부를 포함하는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 코팅층은 불소계 코팅제, 에폭시계 코팅제, 또는 실리콘 코팅제로 이루어진 것에 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따른 코팅층을 갖는 인쇄회로기판은 인쇄회로기판을 감싸는 코팅층을 포함하기 때문에 인쇄회로기판의 표면에서 발생할 수 있는 이물이 외부로 유출되지 않으며, 특히, 인쇄회로기판에 이미지 센서 등의 부품을 실장하는 공정에서 이물이 실장부품으로 흘러들어가 불량을 일으키는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 코팅층을 갖는 인쇄회로기판은 코팅층이 인쇄회로기판의 외부접속단자를 노출하는 개구부를 갖기 때문에 코팅층에 의해 실장부품과의 연결이 방해받지 않으며 인쇄회로기판과 실장부품이 신뢰성 있게 결합할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 첨부된 도면의 전체에 걸쳐, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면부호로 지칭되며, 중복되는 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 코팅층을 갖는 인쇄회로기판(100)을 포함하는 기판 어레이(900)의 사시도, 도 3a는 도 2에 도시된 기판 어레이(900) 중 하나의 인쇄회로기판(100)의 일부인 센서 탑재부(130)를 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이며, 도 3b는 도 3a에 도시된 인쇄회로기판(100)에 이미지 센서가 실장된 사용 예를 도시하고 있다.
본 실시 예에서는 이미지 센서 모듈에 사용되는 인쇄회로기판(100)을 예를 들어 서술하지만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니고 이미지 센서가 아닌 다른 전자부품을 실장하는 인쇄회로기판에도 본 발명의 기술적 특징이 동일하게 적용될 수 있음을 미리 밝혀둔다.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 코팅층을 갖는 인쇄회로기판(100)을 포함하는 기판 어레이(900)는 복수의 인쇄회로기판(100)이 배열된 패널이며, 여기서 인쇄회로기판(100)은 이미지 센서가 탑재되는 센서 탑재부(130), 콘넥터가 탑재되는 콘넥터 탑재부(150), 센서 탑재부(130)와 콘넥터 탑재부(150) 사이를 전기적으로 연결하는 패턴회로가 배선되는 회로 배선부(140)로 구성되는 인쇄회로기판(100) 및 인쇄회로기판(100)을 감싸도록 인쇄회로기판(100)의 외층에 형성되되, 상기 외부접속단자(110)를 노출하는 개구부를 갖는 코팅층(300)(도 3a 참조)을 포함하는 구성이다.

센서 탑재부(130)는 리지드-플렉서블(Rigid-Flexible) 인쇄회로기판(100)의 리지드 부분을 구성하며, 이미지 센서가 실장되는 영역이다. 센서 탑재부(130)에는 차후 실장될 이미지 센서의 접속단자와 와이어를 통해 전기적으로 접속하는 외부접속단자(110)가 형성되어 있다. 이미지 센서가 유입된 광을 전기 신호로 변화하여 와이어(600)를 통해 인쇄회로기판(100)에 전달하게 된다.

콘넥터 탑재부(150)는 이미지 센서 모듈이 실장될 장치에 이미지 센서 모듈을 연결하는 콘넥터가 탑재되는 영역이며 리지드 부분을 구성한다.

회로 배선부(140)는 센서 탑재부(130)와 콘넥터 탑재부(150)를 전기적으로 연결하는 배선층으로 이루어지며 리지드-플렉서블(Rigid-Flexible) 인쇄회로기판(100)의 플렉서블 부분을 구성한다. 회로 배선부(140)는 플렉서블 부분으로 구성되어 센서 탑재부(130)와 콘넥터 탑재부(150) 사이의 전기 신호를 전달하는 한편 이미지 센서 모듈에 유연성을 제공한다.

코팅층(300)은 상술한 구성의 인쇄회로기판(100)을 감싸도록 인쇄회로기판(100)의 외층에 형성되되, 외부접속단자(110)를 노출하는 개구부를 구비하는 구성이다. 도 3a에는 외부접속단자(110)를 노출하는 개구부를 갖는 코팅층(300)이 형성된 인쇄회로기판(100)의 단면도가 도시된다.
인쇄회로기판(100)의 표면에는 인쇄회로기판(100)의 제조공정에서 발생한 이물이 존재하게 되는데 본 실시 예의 코팅층(300)은 인쇄회로기판(100)의 표면을 감싸 인쇄회로기판(100)의 표면에 존재하는 이물을 구속하며, 이물이 타 부품을 오염시키는 것을 방지하는 역할을 한다.
특히, 인쇄회로기판(100)의 외형 가공을 위해 진행되는 타공 공정에 의해 형성된 타공부(측면)에서 발생하는 이물이 전정기적 인력에 의해 차후 실장되는 이미지 센서를 오염시키는 것을 차단할 수 있다.

여기서 코팅층(300)은 이에 제한되는 것은 아니지만 불소계 코팅제, 에폭시계 코팅제, 또는 실리콘 코팅제가 사용될 수 있으며, 예를 들면, OS-210HF 또는 DS-530Z가 될 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이 인쇄회로기판(100)의 외부접속단자(110)는 와이어(600) 본딩에 의해 이미지 센서와 전기적으로 접속하게 되는데 외부접속단자(110)에 코팅층(300)이 형성되어 있는 경우 코팅층(300)이 와이어(600)와 외부접속단자(110) 사이의 결속을 약화시켜 와이어(600)의 인장력 저하로 인한 불량을 유발할 수 있다.
따라서, 실시 예의 코팅층(300)은 외부접속단자(110)를 노출하는 개구부를 구비하여 와이어(600)와 외부접속단자(110)가 신뢰성 있게 결합할 수 있도록 한다.

도 3b는 이미지 센서가 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)에 실장된 상태가 도시되는 단면도이며, 이에 나타난 바와 같이, 이미지 센서(500)를 인쇄회로기판(100)에 부착하는 공정이나, 이미지 센서의 접속단자(510)를 인쇄회로기판(100)의 외부접속단자(110)에 와이어(600) 본딩하는 공정에서 인쇄회로기판(100)의 표면에 잔류한 이물이 코팅층(300)에 구속되어 이미지 센서(500)를 오염시키지 않는다.
참고로, 이미지 센서(500)는, CCD 또는 CMOS로 이루어지고, 렌즈를 통해 적외선 차단 필터를 거쳐 유입된 광을 전기 신호로 변환하는 구성이다.

본 실시 예에 따른 코팅층(300)을 갖는 인쇄회로기판(100)은 인쇄회로기판(100)을 감싸는 코팅층(300)을 포함하기 때문에 인쇄회로기판(100)의 표면에서 발생할 수 있는 이물이 외부로 유출되지 않으며, 특히, 인쇄회로기판(100)에 이미지 센서(500) 등의 부품을 실장하는 공정에서 이물이 실장부품으로 흘러들어가 불량을 일으키는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 서술하면 다음과 같다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 최외층에 형성된 외부접속단자(110)를 갖는 인쇄회로기판(100)을 제공하는 단계이다. 본 실시 예에 따른 인쇄회로기판(100)은 이미지 센서가 탑재되는 센서 탑재부(130)와, 콘넥터가 탑재되는 콘넥터 탑재부(150) 및 이들 사이를 전기적으로 연결하는 패턴회로가 배선되는 회로 배선부(140)를 포함하는 이미지 센서 모듈에 사용되는 인쇄회로기판(100)이다(도 2 참조).
특히, 본 실시 예에 따른 인쇄회로기판(100)은 리지드부인 센서 탑재부(130) 및 콘넥터 탑재부(150)와 플렉서블부인 회로 배선부(140)를 포함하는 리지드-플렉서블 인쇄회로기판(100)이 될 있다. 리지드 플렉서블 인쇄회로기판(100)의 제조는 이미 공지된 다양한 기술에 의해 실시되므로 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명이 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)의 구성에 제한되는 것은 아니며 이미지 센서 이외의 다른 전자 부품을 실장하기 위한 인쇄회로기판(100)이 될 수 있음을 이해하여야 한다.

다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(100)을 감싸도록 상기 인쇄회로기판(100)의 표면에 코팅층(300)을 형성하는 단계이다. 인쇄회로기판(100)의 내층 형성 및 적층 공정이 완료되면 디핑(Dipping) 방식으로 인쇄회로기판(100)의 외층에 코팅층(300)을 형성한다. 코팅층(300)을 형성하기 위해 사용되는 물질은 불소계 코팅제, 에폭시계 코팅제, 또는 실리콘 코팅제, 예를 들면, OS-210HF 또는 DS-530Z가 사용될 수 있다. 인쇄회로기판(100)의 외층에 코팅층(300)이 형성되면, 인쇄회로기판(100)의 표면에 존재하는 이물이 코팅층(300)에 구속되어 이탈하지 못하게 된다.

다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 디스펜서(700; DISPENSER)를 사용하여 인쇄회로기판(100)의 최외층에 형성된 외부접속단자(110) 상부에 코팅층(300) 제거액을 도포한다. 디스펜서(700)(DISPENSER)는 컴퓨터 시스템의 제어 하에 코팅층(300) 제거액을 분사할 수 있는 장치이다. 이때, 코팅층(300)을 이루는 구성물질에 따라 제거액이 선택될 수 있다. 본 실시예에서는 외부접속단자(110)가 형성된 부분에만 코팅층(300) 제거액을 도포하는 것을 예로 하였으나, 기판의 제작 목적에 따라 타부분의 코팅층(300)을 부분적으로 제거하는 것도 가능하며, 이는 디스펜서(700)의 위치 제어에 의해 수행될 수 있다.

상술한 공정에 의해 도 7에 도시된 바와 같이, 외부접속단자(110)를 노출하는 개구부가 형성된 코팅층(300)을 갖는 인쇄회로기판(100)을 제조할 수 있다.

이후 공정에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 이미지 센서(500)가 인쇄회로기판(100)의 센서 탑재부(130)에 부착하게 되고 이때 인쇄회로기판(100)의 표면, 특히 인쇄회로기판(100)의 타공부의 측면에서 발생한 이물이 코팅층(300)에 의해 구속되기 때문에 이미지 센서에 부착되는 일이 발생하지 않게 된다(도 3b 참조).

인쇄회로기판(100)에 이미지 센서가 부착되면 인쇄회로기판(100)은 렌즈를 갖는 렌즈배럴, 상기 렌즈배럴과 결합되는 하우징과 결합하여 이미지 센서 모듈로 사용되게 된다.

한편 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 1은 종래기술에 따라 제조된 이미지 센서 모듈에 사용되는 인쇄회로기판의 센서 탑재부의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코팅층을 갖는 인쇄회로기판을 포함하는 기판 어레이의 사시도이다.

도 3a는 도 2에 도시된 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 센서 탑재부를 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.

도 3b는 도 3a에 도시된 센서 탑재부에 이미지 센서가 실장된 사용예를 도시하는 도면이다.

도 4 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법을 공정순서대로 도시하는 도면이다.

Claims (7)

1. (A) 최외층에 외부접속단자가 형성된 센서 탑재부를 포함하는 인쇄회로기판을 제공하는 단계;

   (B) 상기 인쇄회로기판의 표면을 감싸도록 디핑(Dipping) 방식으로 코팅층을 형성하는 단계;

   (C) 상기 외부접속단자가 노출되도록 상기 외부접속단자 상부에 형성된 코팅층에 디스펜서를 이용하여 개구부를 형성하는 단계; 및

   (D) 상기 센서 탑재부에 이미지 센서를 실장하는 단계;

   를 포함하는 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 코팅층을 형성하는 단계는 불소계 코팅제, 에폭시계 코팅제, 또는 실리콘 코팅제를 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 인쇄회로기판은 콘넥터가 탑재되는 콘넥터 탑재부 및 상기 콘넥터 탑재부와 센서 탑재부 사이를 전기적으로 연결하는 패턴회로가 배선되는 회로 배선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅층을 갖는 인쇄회로기판의 제조방법.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제

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