KR101090382B1 - 일체형 uv 몰딩 패키징 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회로기판 위에 부착된 반도체 칩이나 인쇄코팅층 등의 피패키징체를 패키징체가 감싸되, 패키징체는 UV 몰딩 공정으로 정형화된 형상을 하며 기판에 일체로 부착되는 일체형 UV 몰딩 패키징 모듈에 관한 것이다.
본 발명에 따른 일체형 UV 몰딩 패키징 모듈은 회로기판; 상기 회로기판 일면에 부착되는 피패키징체; UV 몰딩 공정으로 정형화된 형상으로 상기 피패키징체를 덮으면서 상기 회로기판에 일체로 부착되는 패키징체;를 포함하여 이루어진다.

Description

일체형 UV 몰딩 패키징 모듈{Packaging module molding by UV}
본 발명은 회로기판 위에 부착된 반도체 칩이나 인쇄코팅층 등의 피패키징체를 패키징체가 감싸되, 패키징체는 UV 몰딩 공정으로 정형화된 형상을 하며 기판에 일체로 부착되는 일체형 UV 몰딩 패키징 모듈에 관한 것이다.
회로기판에는 용도에 따라 반도체 칩이나 인쇄코팅층 등이 실장되거나, 인쇄 또는 코팅되는 방식으로 일면에 부착되는데, 일반적으로 이들(즉, 반도체 칩 등)은 회로기판에 노출되는 형태로 부착되는 것이 주류를 이루고, 일부가 이들의 보호나 방수 및 기구물(형, 틀, 받침대 등의 역할) 등의 목적으로 패키징체로 덮이고 있다.
회로기판에 부착된 반도체 칩이나 인쇄코팅층 등과 같이 피패키징체를 덮는 패키징체로는 실리콘이나 UV수지가 주로 사용된다.
실리콘이나 UV수지는 액상 또는 젤의 상태로 회로기판 위의 피패킹체로 토출된 후에 굳어 피패키징체를 덮고 회로기판에 접착되어 결합된다.
실리콘은 접착력이 강하지 않은 관계로 장기간 경과시에 회로기판에서 떨어지거나 틈새가 생기는 등의 문제가 발생되는 문제가 있어서, 실리콘을 패키징체로 사용할 때에는 일반적으로 형틀에 피패키징체가 부착된 회로기판을 투입한 후에 형틀에 실리콘을 채우는 방식이 주로 사용된다.
이러한 방식의 실리콘 패키징은 회로기판과 피패키징체 전체를 실리콘이 덮는 방식으로 실리콘의 불필요한 과소모가 있고, 형틀이 별도로 필요하고, 실리콘에 의해 형틀이 회로기판에 결합되어 있는 관계로 사용시나 장착시에 형틀로 인한 많은 제약이 발생되는 문제가 있다.
UV수지는 피패키징체로 토출된 후에 UV(자외선)을 조사하여 굳게되는데, 접착력이 강하여 회로기판에 일체형으로 접착되어 결합된다. 즉, UV 조사로 굳으면 회로기판에 일체로 부착되어 외력에 의해 찢기거나 상처는 날지언정 회로기판에서 분리 이탈되거나 틈새가 발생되지 않는다.
그런데 UV수지는 액상의 상태로 회로기판 위의 피패키징체로 토출된 후에 UV를 조사할 수 있는 환경에 있어야 하는 제약이 있어, 작업자가 수작업으로 직접 UV수지를 피패키징체로 토출하고 있다.
토출되는 UV수지는 액상 또는 젤(gel)의 상태인 관계로 설계된 모양이나 형상, 두께나 폭(즉, 정형화된 형상)을 가지면서 피패키징체를 패키징하도록 하는 것이 불가능한 단점이 있다.
본 발명은 위와 같이 회로기판에 부착된 피패키징체를 패키징체로 패키징한 종래기술에 따른 패키징 모듈의 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 패키징체로 UV수지를 사용하여 회로기판에 일체로 부착되어 결합되고, 금형을 사용한 몰딩 공정으로 UV수지가 피패키징체를 정형화된 형상으로 감싸 패키징하도록 한 일체형 UV 몰딩 패키징 모듈을 제공함을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일체형 UV 몰딩 패키징 모듈은
회로기판;
상기 회로기판 일면에 부착되는 피패키징체;
UV 몰딩 공정으로 정형화된 형상으로 상기 피패키징체를 덮으면서 상기 회로기판에 일체로 부착되는 패키징체;를 포함하여 이루어진다.
그리고 상기 피패키징체는 상기 회로기판에 실장되는 반도체 칩, 또는 상기 회로기판에 인쇄 또는 코팅되는 인쇄코팅층, 또는 상기 반도체 칩 및 인쇄코팅층 중 어느 하나인 것을 특징으로 하고,
상기 패키징체 표면에 구비되는 디스플레이층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 피패키징체는 상기 회로기판 일면에 구비되는 터치 센싱층을 더 포함하고,
상기 패키징체는 유전성 물질을 함유하여, 상기 디스플레이층의 터치를 상기 센싱층이 센싱할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하고,
상기 피패키징체는 상기 회로기판에 실장되는 LED 칩과, 상기 LED 칩 주변의 기판에 부착되는 터치 센싱층과, 상기 터치 센싱층 표면에 인쇄 또는 코팅되는 인쇄코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 일체형 UV 몰딩 패키징 모듈은 패키징체인 UV수지가 회로기판에 일체로 결합되어 패키징체가 회로기판에서 분리이탈되거나 틈새를 생성하지 않고,
회로기판에 일체로 결합된 UV수지가 피패키징체를 감싸 보호하고 방수성이 강화되고, 회로기판으로 FPCB(연성 회로기판)를 사용하는 때에는 FPCB를 보강하고,
피패키징체로 터치 센싱층을 구비하는 때에는 전도성 물질을 함유하는 패키징체가 센싱층과 터치 디스플레이층의 매개체 역할을 함으로써 공간이 형성되고, 이 공간에 즉, 패키징체 내부에 피패키징체로서 LED 칩을 배치하여 디스플레이층 직하부에 밝은 라이팅영역이 형성될 수 있는 일체형 UV 몰딩 패키징 모듈로서 산어발전에 매우 유용한 발명이다.
도 1 은 본 발명에 따른 일체형 UV 몰딩 패키징 모듈의 일례를 도시한 도면 대용 사진.
도 2a 내지 도2f 는 본 발명에 따른 일체형 UV 몰딩 패키징 모듈의 다양한 실시례에 따른 단면도.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일체형 UV 몰딩 패키징 모듈에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도면에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 일체형 UV 몰딩 패키징 모듈은 회로기판(10), 피패키징체(20), 패키징체(30)의 대 구성요소를 포함하여 이루어진다.
상기 회로기판(10)은 일반적인 하드기판(PCB)과, 연성기판(FPCB), 멤브레인 스위치용 기판 등이 있다.
상기 피패키징체(20)는 상기 회로기판(10)에 부착되고 패키징체(30)로 덮여 패키징되는 대상체로서, 각종 반도체 칩, 인쇄코팅층, 센싱층 등의 다양한 것이 사용될 수 있다. 즉, 상기 피패키징체(20)는 패키징되는 대상체로서 그 종류에 특별한 제약은 없다고 할 수 있다.
상기 패키징체(30)는 상기 피패키징체(20)를 덮으면서 상기 회로기판(10)에 부착되어 결합되는 것으로서, UV 몰딩 공정으로 회로기판(10)에 정형화된 형상으로 그리고 일체로 부착되어 결합된다.
여기서, 'UV 몰딩 공정'은 UV수지를 몰딩하여 회로기판(10)에 부착 성형하는 것을 의미한다. 즉, 패키징체(30)는 UV가 조사되면 경화되어 굳는 UV수지이고, 특정 형상의 홈을 갖는 몰딩금형에 피패키징체(20)가 부착된 회로기판(10)을 투입한 후에 몰팅금형으로 UV수지를 토출 및 압착 후에 UV(자외선)를 조사하여 UV수지가 굳도록 함으로써 몰딩금형의 특정 형상의 홈에 대응하는 정형화된 형상을 갖는 패키징체(30)가 형성되도록 하는 몰딩 공정을 의미하는 것이다.
이때, 일반적으로 회로기판(10)과 몰딩금형은 UV가 투과될 수 없는 불투명 재질로 이루어져, 몰딩금형 내부로 토출 및 압착된 UV수지는 UV를 조사할 수 없는 환경에 있게 되는 문제가 있는데, 본 발명은 이 문제를 해결하기 위한 몰딩금형을 UV가 투과될 수 있는 투명한 재질로 별도 제작하였다.
본 발명은 패키징체(30)로 UV수지를 사용함으로써, 패키징체(30)는 회로기판(10)에 일체화되어 결합되어, 외력에 의해 찢기거나 상처가 날지언정 패키징체(30)가 회로기판(10)에서 분리 이탈되거나 틈새가 생성되지 않고, 투명한 몰딩금형을 이용한 몰딩공정으로 형성됨으로써 UV수지에 UV의 조사가 가능하며, 설계된 정형화된 형상으로 형성될 수 있다.
패키징체(30)는 패키징 모듈의 용도에 따라 돔 형태, 사다리꼴 형태, 다각기둥 형태 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있고, UV수지의 종류에 따라 소프트한 성질에서 하드한 성질까지 다양한 경도를 가질 수 있고, UV수지에 컬러 물질을 함유시켜 다양한 색상효과를 갖도록 할 수 있고, UV수지에 전도성 물질을 함유시켜 전도성을 갖도록 할 수 있고, 표면에 확산도료를 도포하여 유입되는 광을 확산시켜 조명하도록 할 수 있는 등 다양한 기능을 구비할 수 있다.
그리고 이러한 기능을 구비함으로써, 본 발명의 패키징 모듈은 바퀴의 라이팅 휠로 사용하거나, 발광용 가방 띠로 사용하거나, 발광형 안정표시의 X반도로 사용하거나, 입력장치의 스위치 모듈로 사용하는 등으로 다양하게 활용될 수 있다.
도1의 도면대용 사진을 보면, 회로기판(10)으로는 연성회로기판(10)(FPCB)이 사용되었고, 피패키징체(20)로는 LED 칩이 사용되었고, 패키징체(30)는 각 열에 배열된 LED 칩들을 동일한 형상(즉, 정형화된 형상)으로 덮고 있음을 확인할 수 있다.
이하에서는, 도2a 내지 도2f에 도시된 본 발명에 따른 UV 몰딩 패키징 모듈의 다양한 실시례를 설명한다.
도2a는 본 발명에 따른 패키징 모듈의 기본적인 구조로서, 회로기판(10) 위에 피패키징체(20)로서 반도체 칩(20A)이 실장되어 부착되고, 반도체 칩(20A) 위와 주변의 회로기판(10)에는 패키징체(30)로서 UV수지가 덮고 있다.
도2b는 도2a에서 패키징체(30)와 회로기판(10)의 접착력을 보다 강화하기 위해 피패키징체(20)로서 인쇄코팅층(20B)이 추가된 구조이다.
상기 인쇄코팅층(20B)은 반도체 칩(20A)의 실장 전에 또는 실장 후에 회로기판(10) 표면에 인쇄 또는 코팅 방식으로 형성된다.
도2c는 도2b에서 패키징체(30) 표면에 기능성 도료가 도포되어 적층된 기능성도포층(40)이 추가된 구조이다.
상기 기능성 도료로는 피패키징체(20)로서 LED 칩이 사용된 경우에 LED 칩에서 발광되는 빛을 확산시키는 광확산 도료나, LED 칩에서 발광되는 빛을 특정 컬러 색상으로 조명되도록 하는 컬러 도료 등이 사용될 수 있다.
도2d는 본 발명의 패키징 모듈을 입력수단의 터치 모듈로 활용하기 위한 일례의 구조로서, 회로기판(10) 위에 피패키징체(20)로서 터치 센싱층(20C)이 부착되어 구비되고, 터치 센싱층(20C) 표면에 터치 디스플레이층(20D)이 적층되어 구비되고, 터치 센싱층(20C) 및 터치 디스플레이층(20D) 위와 주변의 회로기판(10)에는 패키징체(30)로서 UV수지가 덮고 있다.
이때의 상기 패키징체(30)는 상기 터치 센싱층(20C) 및 터치 디스플레이층(20D)을 감싸 덮어 외력으로부터 이들을 보호하며 내부로 물기가 침투되지 않도록 방수성을 강화하고, 또한 패키징체(30)로서 UV수지는 도전성 물질을 함유하여 사용자가 외부로 노출된 패키징체(30)를 터치하면 정전방식으로 터치 위치를 터치 센싱층이 감지(센싱)할 수 있도록 한다.
도2e는 도2d에서 터치 디스플레이층(20D)이 패키징체(30) 표면으로 변경되고, 인쇄코팅층(20B)이 추가된 구조이다.
여기서, 상기 인쇄코팅층(20B)은 전술한 바와 같이 패키징체(30)의 접착력을 강화하는 역할을 하고, 상기 패키징체(30)는 UV수지에 도전성 물질이 함유되어, 사용자가 외부의 터치 디스플레이층(20D)을 터치하면 정전방식으로 +전하와 -전하가 양측으로 분리 유기되어 터치 센싱층(20C)이 터치 위치를 센싱하도록 한다.
그리고 상기 패키징체(30)는 상기 터치 센싱층(20C)과 터치 디스플레이층(20D) 사이에 개재되어 터치 센싱층(20C)과 터치 디스플레이층(20D)이 붙어 있지 않고 분리되어 있도록 하는 공간 역할을 한다.
도2f는 도2e에서 패키징체(30) 내부에 피패키징체(20)로서 반도체 칩(20A)이 추가된 구조이다.
여기서, 상기 반도체 칩(20A)은 LED 칩이 주로 사용될 것이고, 사용자가 외부의 터치 디스플레이층(20D)을 터치하여 터치 센싱층(20C)이 터치를 감지하면 LED 칩이 발광하여 터치 디스플레이층(20D)의 직하부에서 보다 밝게 조명하여 사용자의 인식성을 높이게 된다. 참고로, 일반적인 터치모듈에서는 LED칩이 디스플레이층의 측면에서 발광하여 디스플레이층이 어둡게 조명된다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 일체형 UV 몰딩 패키징 모듈에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 회로기판 20 : 피패키징체
20A : 반도체 칩 20B : 인쇄코팅층
20C : 터치센싱층 20D : 디스플레이층
30 : 패키징체 40 : 기능성 도포층

Claims (5)

  1. 회로기판;
    상기 회로기판 일면에 부착되는 피패키징체;
    UV 몰딩 공정으로 정형화된 형상으로 상기 피패키징체를 덮으면서 상기 회로기판에 일체로 부착되는 패키징체;
    상기 패키징체 표면에 구비되는 디스플레이층;를 포함하되,

    상기 피패키징체는 상기 회로기판 일면에 구비되는 터치 센싱층을 더 포함하고,
    상기 패키징체는 유전성 물질을 함유하여, 상기 디스플레이층의 터치를 상기 센싱층이 센싱할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하고,

    상기 피패키징체는 상기 회로기판에 실장되는 LED 칩과, 상기 LED 칩 주변의 기판에 부착되는 터치 센싱층과, 상기 터치 센싱층 표면에 인쇄 또는 코팅되는 인쇄코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 UV 몰딩 패키징 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피패키징체는 상기 회로기판에 실장되는 반도체 칩, 또는 상기 회로기판에 인쇄 또는 코팅되는 인쇄코팅층, 또는 상기 반도체 칩 및 인쇄코팅층 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 일체형 UV 몰딩 패키징 모듈.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
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