KR101103296B1 - Ｅｓｄ 보호용 스위칭 도체층이 형성된 인쇄회로기판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속층, 상기 금속층 상에 적층된 절연층, ESD(Electro-Static Discharge) 보호용으로 상기 절연층 상에 적층된 스위칭 도체층, 상기 스위칭 도체층 상에 형성된 회로패턴층 및 상기 회로패턴층 상에 실장된 광소자 패키지를 포함하는 ESD 보호용 스위칭 도체층이 형성된 인쇄회로기판에 관한 것이다. 이에 의해ESD에 의한 신뢰성을 향상시키고 제너 다이오드를 제거함에 따른 패키징 불량 요인을 제거할 수 있을 뿐 아니라 공정을 간소화 시키고 재료비를 절감할 수 있다.

Description

ＥＳＤ 보호용 스위칭 도체층이 형성된 인쇄회로기판{PRINTED CIRCUIT BOARD HAVINGING SWITCHABLE CONDUCTIVE LAYER FOR ESD PROTECTION}

본 발명은 ESD 보호용 스위칭 도체층이 형성된 인쇄회로기판에 관한 것이다.

일반적으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode:LED)는 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수 캐리어(전자 또는 정공)를 만들어 내고, 이들의 재결합에 의하여 발광시키는 전자부품이다. 즉, 특정 원소의 반도체에 순방향 전압을 가하면 양극과 음극의 접합 부분을 통해 전자와 정공이 이동하면서 서로 재결합하는데, 전자와 정공이 떨어져 있을 때보다 작은 에너지가 되므로 이때 발생하는 에너지의 차이로 인해 빛을 방출한다. 이러한 발광 다이오드는 저전압으로 고효율의 광을 조사할 수 있음으로 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화기기 등에 사용된다. 특히, 정보 통신기기의 소형화, 슬림화 추세에 따라 기기의 각종 부품인 저항, 콘덴서, 노이즈 필터 등은 더욱 소형화되고 있으며, 발광 다이오드도 인쇄회로기판에 직접 실장하기 위하여 표면 실장 소자(Surface Mount Device:SMD) 방식으로 만들어지고 있다.

이러한 LED 칩은 정전기 방전(Electro-Static Discharge:ESD)으로부터 손상을 받기 쉬운데, 이는 LED 패키지의 성능 및 신뢰성을 저하시키는 문제점이 생긴다. 따라서, 이들 문제점을 해소하기 위하여 종래의 LED 칩을 구비한 LED 패키지는 정전기의 방지 대책으로서, 역방향으로 전류가 흐를 수 있는 수단을 제공하는데, 그러한 수단으로 제너 다이오드를 한 패키지에 같이 실장하여 ESD로 부터 LED 칩을 보호한다.

도 1은 종래의 일반적인 LED 패키지가 실장된 인쇄회로기판을 나타낸 도면이다. 도면을 참조하면, 금속층(10) 상에 절연층(20)과 회로패턴(40)이 순차적으로 적층되어 있고 상기 회로패턴(40) 상에 제너 다이오드가 포함된 LED 패키지(50)가 실장된다. ESD 등의 고전압 충격으로부터 LED 패키지(50)를 보호하기 위하여 LED 패키지(50)에 제너 다이오드를 함께 실장하여 정전기를 바이 패스시키고, LED 패키지(50)에 인가되는 전압을 억제한다. 하지만, 제너 다이오드를 패키지(50) 내부에 실장해야 하므로, 제너 다이오드로 인해 패키징시 불량이 발생하고 칩 형태의 제너 다이오드를 LED 칩 주변에 실장해야 하므로 LED의 발광 효율을 저하시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 회로패턴층과 절연층 사이에 스위칭 도체층을 형성함으로써 칩 패키지 내부에 제너 다이오드를 실장하지 않고도 고전압 충격으로부터 칩을 보호하고, LED의 발광 효율을 향상시키기 위한 것이다.

또한, 제너 다이오드를 실장하지 않음으로 인해 공정상 제너 다이오드 실장 단계를 제거할 수 있으며, 재료비 측면에서도 제너 다이오드를 제거함으로 인해 이를 절감할 수 있게 하는 ESD 보호용 스위칭 도체층이 형성된 인쇄회로기판을 제공하는데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 제공되는 본 발명의 구성은 금속층; 상기 금속층 상에 적층된 절연층; ESD(Electro-Static Discharge) 보호용으로 상기 절연층 상에 적층된 스위칭 도체층; 상기 스위칭 도체층 상에 형성된 회로패턴층; 상기 회로패턴층 상에 실장된 광소자 패키지;를 포함하는 ESD 보호용 스위칭 도체층이 형성된 인쇄회로기판을 제공하여 ESD에 따른 신뢰성을 강화할 수 있도록 한다.

특히, 상기 광소자 패키지는 제너 다이오드가 실장되지 않은 광소자 패키지인것을 특징으로 하여 제너 다이오드와 관련된 패키징 불량 요인을 제거할 수 있게 한다.

또한, 상기 금속층은 상기 회로패턴과 접촉하는 돌출부를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스위칭 도체층은 유무기 복합체인 것이 바람직하다.

아울러, 상기 회로패턴층은 구리층인 것이 바람직하다.

또한, 상기 광소자는 발광 다이오드(LED)인 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 회로패턴층과 절연층 사이에 일반 상태에서는 절연체로서 역할을 하다가 고전압이 걸리면 도전층으로 변화하는 스위칭 도체층을 적층함으로써 ESD 신뢰성을 강화하고, 광소자 패키지에서 제너 다이오드를 실장하지 않음으로 인해 이와 관련된 패키징 불량 요인을 제거할 수 있게 된다. 아울러, 제너 다이오드 실장 공정을 생략하고, 제너 다이오드 제거에 따른 재료비도 절감할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 제너 다이오드를 포함하는 일반적인 LED 패키지가 실장된 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 ESD 보호용 스위칭 도체층이 형성된 인쇄회로기판의 단면도이다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 ESD 보호용 스위칭 도체층이 형성된 인쇄회로기판의 단면도를 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명의 구조는 알루미늄이나 구리 등과 같은 금속층(110) 상에 절연층(120)과 스위칭 도체층(130)이 순차적으로 적층되고, 상기 스위칭 도체층(130) 상에 회로패턴층(140)이 형성되며, 상기 회로패턴(140) 상에 실장된 광소자 패키지(150)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 회로패턴층(140)은 구리층인 것이 바람직하며, 스위칭 도체층(130)은 유무기 복합체인 것이 바람직하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 광소자 패키지(150)는 LED 패키지인 것이 바람직한데, 특히 일반적인 ESD 보호를 위한 제너 다이오드를 실장한 LED 패키지와 달리 제너 다이오드를 실장하지 않은 LED 패키지인 것이 바람직하다. 이는 일반 상태에서는 절연체로서 역할을 하다가 인쇄회로기판 상에 ESD 등의 고전압이 걸릴 경우 도전성으로 변하는 스위칭 도체층(130)이 회로패턴층(140) 하부에 형성되어 있어 제너 다이오드의 역할을 할 수 있게 되어 제너 다이오드를 LED 패키지에서 제거할 수 있게 된다. 또한, 상기 금속층(110)은 스위칭 도체층(130)과 접촉되도록 돌출부(115)가 존재하는 것이 바람직한데 이는 ESD 등의 고전압이 스위칭 도체층(130)에서 바로 금속층(110)에 연결되어 그라운드 될 수 있도록 하기 위함이다.

이렇게 스위칭 도체층(130)을 회로패턴층(140) 하부에 형성함으로써 제너 다이오드를 LED 패키지(150)에서 제거할 수 있어 제너 다이오드와 관련된 패키징 불량요인을 제거할 수 있고, LED 광 효율을 높일 수 있을 뿐 아니라, 공정적인 측면에서도 제너 다이오드의 실장 공정을 거치지 않아도 되어 공정의 간소화가 가능하며, 재료비 측면에서도 제너 다이오드를 실장하지 않음에 따른 재료비 절감이 가능해진다.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10, 110: 금속층
20, 120: 절연층
130: 스위칭 도체층
40, 140: 회로패턴층
50: 제너 다이오드가 실장된 LED 패키지
150: 제너 다이오드가 실장되지 않은 광소자 패키지

Claims (6)

1. 금속층;
   상기 금속층 상에 적층된 절연층;
   ESD(Electro-Static Discharge) 보호용으로 상기 절연층 상에 적층되고, 저전압 하에서 절연성을 갖고 고전압 하에서 도전성을 갖는 스위칭 도체층;
   상기 스위칭 도체층 상에 형성된 회로패턴층;
   상기 회로패턴층 상에 실장된 광소자 패키지;
   를 포함하고,
   상기 금속층은, 상기 절연층을 관통하여 형성되고, 상기 스위칭 도체층과 접속하는 돌출부를 구비한 ESD 보호용 스위칭 도체층이 형성된 인쇄회로기판.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 광소자 패키지는,
   제너 다이오드가 실장되지 않은 광소자 패키지인 ESD 보호용 스위칭 도체층이 형성된 인쇄회로기판.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 돌출부는,
   상기 금속층과 일체로 형성된 ESD 보호용 스위칭 도체층이 형성된 인쇄회로기판.
   
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 스위칭 도체층은,
   유무기 복합체인 ESD 보호용 스위칭 도체층이 형성된 인쇄회로기판.
   
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 회로패턴층은,
   구리층인 ESD 보호용 스위칭 도체층이 형성된 인쇄회로기판.
   
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 광소자는,
   발광 다이오드(LED)인 ESD 보호용 스위칭 도체층이 형성된 인쇄회로기판.
   

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