KR101156333B1 - 휴대용 단말기에 내장되는 연성회로기판 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 단말기에 내장되는 연성회로기판 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 상세히, 디스플레이부가 본체로부터 슬라이드 동작될 때 본체 내부에서 굴곡되는 기판의 수명이 증가되고 전자파 차단 및 통신수신 감도가 효과적으로 확보될 수 있는 연성회로기판 구조 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 휴대용 단말기에 내장되는 연성회로기판은 양측면에 소정 두께의 동박이 증착되며, 일측면에 다수의 회로 패턴이 형성되는 중심층; 상기 중심층의 타측면 양단부에 형성되는 연결패턴; 상기 연결패턴의 사이에 증착되는 실드패턴;이 포함된다.

휴대용 단말기에 내장되는 연성회로기판 및 그 제조 방법에 의하여 소형화 슬림화되어 가는 휴대용 단말기 내부에 장착되어 내구성이 좋아지며, 단말기로부터 방출되는 전자적합성이 확보되는 효과가 있다.

연성회로기판, 연결패턴, 회로패턴, 커넥터

Description

휴대용 단말기에 내장되는 연성회로기판 및 그 제조 방법{Flexible printed circuit board inserted in a portable terminal apparatus and the manufacturing method thereof}

도 1은 본 발명의 사상에 따른 연성회로기판이 장착된 휴대용 단말기의 기본 상태를 보여주는 측면도.

도 2는 상기 휴대용 단말기의 디스플레이부가 슬라이드된 상태를 보여주는 측면도.

도 3은 본 발명의 사상에 따른 연성회로기판 구조를 보여주는 정면도.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 사상에 따른 연성회로기판의 제조 과정을 보여주는 도면으로서 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절개되는 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 휴대용 단말기 11 : 본체부

12 : 디스플레이부 20 : 연성회로기판

21 : 회로 패턴 22 : 중심층

23 : 상부막 24 : 하부막

25 : 연결패턴 26 : 에칭면

27 : 실드패턴 30 : 커넥터

본 발명은 휴대용 단말기에 내장되는 연성회로기판 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 상세히, 디스플레이부가 본체로부터 슬라이드 동작될 때 본체 내부에서 굴곡되는 기판의 수명이 증가되고 전자파 차단 및 통신수신 감도가 효과적으로 확보될 수 있는 연성회로기판 구조 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 소형 퍼스널 컴퓨터의 본체에 회전 가능하게 또는 이동 가능하게 설치된 디스플레이부로의 전기적인 신호전달을 위해서 연성회로기판이 사용된다. 또한, 소형 퍼스널 컴퓨터 본체의 케이싱에 설치되는 광 디스크 드라이브의 고정체상에서 이동 가능하게 설치되며, 광 디스크가 장착되는 이동체인 트레이 간에 전기적인 신호전달을 위해서 연성회로기판이 사용된다. 여기서는 휴대용 단말기인 PDA를 일례로 들어 설명한다.

휴대폰 또는 PDA(Personal Digital Assistant)는 사용자가 간편하게 휴대할 수 있는 통신 기기 또는 정보 저장 장치로서, 본체부와 본체부로부터 송출되는 영상 정보가 표시되는 디스플레이부로 대별된다.

상세히, 상기 본체부에는 사용자가 소정의 명령어를 입력하기 위한 키패드와, 상기 키패드를 통하여 입력된 명령이 수행되도록 하기 위한 제어부가 장착된 메인 피시비가 장착된다. 그리고, 상기 디스플레이부에는 영상 정보가 시각적으로 표시되도록 하는 액정 패널이 장착된다. 그리고, 상기 본체부의 메인 피시비와 상 기 액정 패널은 연성 회로 기판에 의하여 연결되어, 상기 메인 피시비로부터 전원 및 영상신호가 상기 디스플레이부로 전달된다. 여기서, 상기 디스플레이부가 전기적으로 온-오프 되도록 하기 위하여 상기 본체부의 전면에서 상하 또는 좌우 방향으로 슬라이딩 되는 방식이 적용되거나, 본체부로부터 접었다 펴는 방식이 적용된다. 그리고, 상기 디스플레이부의 온-오프가 반복적으로 수행되더라도 메인 피시비와 엘시디 피시비를 연결하는 연결부가 손상되는 것을 방지하기 위하여 소정의 굽힘력을 가지는 연성회로기판이 사용된다.

또한, 최근에는 휴대용 단말기의 소형화 및 슬림화 추세에 맞추어 단말기의 두께가 매우 얇아지고 있다. 따라서, 상기 단말기에 내장되는 연성회로기판은 그 두께가 매우 얇게 형성될 뿐 아니라 소정의 굽힘력에 견딜 수 있는 소재로 제작될 필요가 있다. 예를 들어, PDA 또는 휴대폰의 경우 디스플레이부를 접었다 펴는 폴더 방식과 디스플레이부가 본체로부터 상하 또는 좌우 방향으로 슬라이드되는 방식이 주로 이용된다. 따라서, 상기 디스플레이부와 본체부를 연결하는 연성회로기판은 본체 내부에서 상기 디스플레이부가 슬라이드될 때 함께 굴곡된다.

한편, 종래의 휴대용 단말기에 내장되는 연성회로기판은 일측면에 실버코팅 처리하거나 양면 처리함으로써, 전자파 차단과 정전기 방전 효과를 가짐과 동시에 소정의 굴곡성을 가지도록 하였다.

그러나, 상기와 같은 방식을 취하는 종래의 연성회로기판은 굴곡성 테스트에서 커다란 문제를 야기하였다. 다시 말하면, 디스플레이부를 반복적으로 슬라이딩시켜서 연성회로기판의 굴곡성을 시험한 결과 대략 60,000회 정도에서 기판이 파손 되는 문제가 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 연성회로기판의 구조를 개선함으로써, 기판의 굴곡성을 향상시켜 쉽게 파손되지 않는 연성회로기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

더불어, 휴대용 단말기의 전자적합성과 통신수신감도 확보 및 정전기 방전이 효과적으로 확보될 수 있도록 하는 연성회로기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 단말기에 내장되는 연성회로기판은 양측면에 소정 두께의 동박이 증착되며, 일측면에 다수의 회로 패턴이 형성되는 중심층; 상기 중심층의 타측면 양단부에 형성되는 연결패턴; 상기 연결패턴의 사이에 증착되는 실드패턴;이 포함된다.

또한, 상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 단말기에 내장되는 연성회로기판의 제조 방법은 양면동박적층필름의 일측면 중앙부분이 에칭에 의하여 동박이 제거되고, 양 단부에 연결패턴이 형성되는 단계; 상기 동박이 제거된 부분에 스퍼터링 증착에 의하여 실드패턴이 증착되는 단계; 상기 양면동박적층필름의 타측면 단부에 커넥터가 장착되는 단계;가 포함된다.

상기와 같은 구성에 의하여, 휴대용 단말기에 내장되는 연성회로기판의 신뢰성이 확보되는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.

도 1은 본 발명의 사상에 따른 연성회로기판이 장착된 휴대용 단말기의 기본 상태를 보여주는 측면도이고, 도 2는 상기 휴대용 단말기의 디스플레이부가 슬라이드된 상태를 보여주는 측면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 연성회로기판(20)이 장착된 휴대용 단말기(10)의 일실시예로서 슬라이딩 방식이 적용되는 PDA는 본체부(11)와, 상기 본체부(11)의 전면에 슬라이드 가능하게 장착되는 디스플레이부(12)로 이루어진다.

상세히, 상기 본체부(11)에는 사용자가 명령어를 입력하기 위한 버튼부(112)와, 상기 버튼부(112)의 작동에 의하여 입력되는 명령 신호가 전달되는 메인 피시비(111)와, 배면에 배터리가 착탈가능하게 결합되는 배터리 장착부(113)가 포함된다. 그리고, 카메라 기능이 구비되는 단말기(10)의 경우 소형 카메라(114)와 렌즈(115) 등이 장착될 수 있다. 여기서, 상기 카메라(114)는 사양에 따라 상기 디스플레이부(12)에 장착될 수도 있음을 밝혀 둔다.

또한, 상기 디스플레이부(12)는 전면부에 소정 크기로 장착되어 문자 또는 영상이 표시되는 액정 패널부(121)와, 사용자가 명령어를 입력하기 위한 버튼부(122) 등이 구비된다. 그리고, 상기 액정 패널부(121)의 배면에는 엘시디 피시비가 장착되어 상기 액정 패널부(121)로 문자 또는 영상 신호등이 표시되도록 한다.

또한, 상기 연성회로기판(20)에 의하여 상기 메인 피시비(111)와 상기 디스플레이부(12)가 연결된다. 상세히, 상기 연성회로기판(20)에 형성된 패턴 회로를 따라 상기 디스플레이부(12)에 구비된 버튼부(122)로부터 입력되는 명령이 상기 메인 피시비(111)로 전달되거나, 상기 메인 피시비(111)로부터 송출되는 전기적 신호가 상기 액정 패널부(121)로 전달된다.

또한, 상기 연성회로기판(20)의 특성상 용이하게 벤딩 가능하므로, 상기 디스플레이부(12)가 슬라이딩 되더라도 상기 연성회로기판(20)이 손상되지 아니하고, 전기적 신호가 상기 연성회로기판(20)을 통하여 메인 피시비(111)와 디스플레이부(12) 상호간에 전달 가능하게 된다.

도 3은 본 발명의 사상에 따른 연성회로기판 구조를 보여주는 정면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 연성회로기판(20)은 상부면에 커넥터(30)가 장착되어, 메인 피시비에 상기 커넥터(30)가 연결된다.

상세히, 상기 연성회로기판(20)은 상부면에 다수의 회로 패턴(21)이 배열되고, 상기 회로 패턴(21)의 단부는 상기 커넥터(30)의 단자(31)에 납땜 등에 의하여 연결된다. 그리고, 상기 커넥터(30)는 표면 실장(Surface Mounting Technology) 방식에 의하여 상기 연성회로기판(20)에 부착될 수 있다. 그리고, 상기 커넥터(30)는 상기 연성회로기판(20)의 단부로부터 소정 거리 이격된 곳에 장착되고, 상기 연성회로기판(20)의 단부와 커넥터(30) 사이 공간에 상기 회로 패턴(21)이 굴곡 형성된다. 그리고, 상기 회로 패턴(21)이 굴곡되어 형성되는 부분은 상기 커넥터(30)의 배면으로 절곡되어 상기 연성회로기판(20)의 배면에 부착된다. 따라서, 휴대용 단말기 내부에 장착되는 상기 연성회로기판(20)의 용적률이 감소되는 효과가 있다.

또한, 상기 연성회로기판(20)의 본체부, 즉 상기 커넥터(30)의 하측으로 길게 연장되는 부분은 단말기 내부에서 디스플레이부(12)가 상하 또는 좌우 방향으로 슬라이딩됨에 따라 굴곡된다. 상세히, 상기 연성회로기판(20)은 휴대용 단말기(10)의 디스플레이부(12)의 이동에 따라 파손되지 않고 용이하게 휘어지며, 동시에 원상태로 복귀되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 상기 연성회로기판(20)의 굴곡성을 향상시킴과 동시에 내구성을 확보할 수 있도록 하는 연성회로기판의 제조 방법에 대하여 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 사상에 따른 연성회로기판의 제조 과정을 보여주는 도면으로서 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절개되는 단면도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 연성회로기판(20)을 제작하기 위하여, 먼저 절연재이며 고분자 물질인 폴리이미드(PI)로 이루어진 중심층(22)과, 상기 중심층(22)의 일측면에 구리막이 도포되는 상부막(23)과, 상기 중심층(22)의 타측면에 구리막이 도포되는 하부막(24)으로 이루어지는 동박적층필름(Copper Clad Laminate Film)을 준비한다.

상세히, 상기 상부막(23)을 형성하는 구리(Cu)를 에칭공정에 의하여 양단의 일정부분만 남겨두고 제거하여 연결패턴(25)을 형성한다. 그리고, 상기 하부막(24)에는 통상의 노광법에 의한 에칭을 통하여 다수개의 회로패턴(21)이 형성되도록 한 다. 그리고, 상기 중심층(22)을 관통하는 적어도 하나 이상의 스루홀(through hole)이 형성되도록 하여, 상기 연결패턴(25)과 적어도 하나 이상의 회로패턴이 스루홀(through hole)에 의하여 상호 연결되도록 한다.

한편, 에칭 공정에 의하여 중심부위가 제거된 에칭면(26)에는 스퍼터링 공법에 의하여 은(Ag) 또는 니켈(Ni)등의 재료를 증착시켜, 노출된 상기 중심층(22)을 덮어 실드 패턴(26 : sealed pattern)을 형성한다. 이 때, 상기 연결패턴(25)과 실드패턴(27) 간의 원활한 전기적 도통을 위해서 연결 패턴(25) 상부의 일정 영역이 실드패턴(27)에 의하여 덮여지도록 한다.

여기서, 상기 실드패턴(27)을 형성하는 방법으로서 스퍼터링 공법이 사용되었으며, 바람직하게는 플라즈마 스퍼터링 방식이 적용될 수 있다.

상세히, 진공 증착에는 진공증착은 크게 물리증착(Physical Vapor Deposition :PVD) 방식과, 화학 증착(Chemical Vapor Deposition : CVD) 방식으로 대별된다. 그리고, 상기 물리 증착 방식에는 플라즈마를 사용하지않는 일반적인 PVD, 즉 Evaporation이라고 하는 저항가열식 증착방법과, 플라즈마를 사용하는 PAPVD(Plasma assited PVD)로 나뉘어진다. 그리고, 상기 PAPVD는 다시 Target(증착재료)의 증기를 생성하는 방법에 따라 스퍼터링 과 이온 플래팅(Ion Plating)으로 나뉘어진다.

한편, 상기 스퍼터링은 고체의 표면에 고 에너지의 입자를 충돌시켜 타겟 물질의 원자가 완전탄성충돌에 의하여 운동량을 교환하여 표면에서 밖으로 튀어나오게 하는 공법을 말한다. 상세히, 진공이 유지된 챔버 내에서 스파터 기체로 불활성 물질인 아르곤 가스를 흘려주면서 타겟에 직류 전원을 인가하면 증착하고자 하는 기판과 타겟 사이에 플라즈마가 발생한다. 이러한 플라즈마 내에는 고출력 직류 전계에 의해 아르곤 가스 기체가 양이온으로 이온화된다. 그리고, 아르곤 양이온은 직류전류계에 의해서 타겟의 원자 분자가 튀어나오게 된다. 이와 같이 타겟 물질이 떨어져 나오는 현상을 스퍼터링이라고 한다. 상기 스퍼터링 공법의 우수한 특성은 증착된 물질의 기상으로의 이동이 화학적 또는 열 공정(chemical or thermal process)이 아니라 물리적 모멘트 교환 공정(Physical momentum exchange process)이므로 거의 모든 물질을 타겟으로 쓸수 있다는 것이다. 그리고, 상기 스퍼터링 증착 방식에는 이온빔 스퍼터링 방식과, 마그네트론 스퍼터링 방식과, 직류 2극 스퍼터링 및 고주파 스퍼터링 방식이 있다.

한편, 상기 연성회로기판(20)에 상기 실드패턴(27)이 증착되도록 하기 위하여 플라즈마를 이용하는 스퍼터링 공법이 적용되는 것을 본 발명의 큰 특징이 된다. 다시 말하면, 종래의 경우 연성회로기판(20)이 소정의 굴곡성을 가짐과 동시에 전자파 차단 및 정전기 방전 효과를 얻기 위하여 일측면에 실버 코팅하였다. 따라서, 상기와 같은 스퍼터링 공법의 적용이 종래에는 불가능하였으며, 스퍼터링 공법의 적용이 요구되지 않았다. 그러나, 종래의 실버 코팅법에 의하여 제조되는 연성회로기판(20)에 발생되는 단점을 극복하기 위하여 본 발명에서는 연성회로기판(20)의 일측면에 실드패턴(27)이 형성되도록 하는 것이 제시되며, 상기 실드패턴(27) 형성을 위하여 스퍼터링 공법이 제시된다.

요약하면, 본 발명의 연성회로기판(20)에 실드패턴(27)이 형성되도록 하는 사상과, 상기 실드패턴(27)을 형성하기 위하여 스퍼터링 공법이 적용되는 사상이 본 발명의 특징이라고 할 수 있다.

한편, 상기와 같은 스퍼터링 공법에 의하여 에칭면(26)에 실드패턴(27)이 형성된 다음에는 상기 하부막(24)의 대략 단부에 상기 커넥터(30)가 장착되도록 한다.

상기와 같이, 연성회로기판(20)의 일측면을 에칭하고, 그 에칭면(26)에 실드패턴(27)이 스퍼터링 증착법에 의하여 형성되도록 함으로써, 연성회로기판(20)의 두께가 종래에 비해 얇아지는 장점과 함께, 연성회로기판(20)의 굴곡에 따른 신뢰성이 증가되는 효과가 있다. 또한, EMC(Electro Magnetic Compatibility : 전자적합성)이 확보되며, 통신수신감도의 확보가 용이해지는 장점이 있다.

상기와 같은 구성을 이루는 휴대용 단말기에 내장되는 연성회로기판 및 그 제조 방법에 의하여 소형화 슬림화되어 가는 휴대용 단말기 내부에 장착되어 내구성이 좋아지며, 단말기로부터 방출되는 전자적합성이 확보되는 효과가 있다.

또한, 휴대용 단말기의 통신 수신 감도가 현저히 좋아질 뿐 아니라 정전기 발생이 최소화되는 부가적인 효과도 가져온다.

Claims (11)

1. 양측면에 소정 두께의 동박이 증착되며, 일측면에 다수의 회로 패턴이 형성되는 중심층;

   상기 중심층의 타측면 양단부에 형성되는 연결패턴; 및

   상기 연결패턴의 사이에 증착되는 실드패턴을 포함하고,

   상기 실드패턴은 상기 동박의 일부가 에칭에 의하여 제거된 부분에 증착되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기에 내장되는 연성회로기판.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 실드패턴은 스퍼터링 공법에 의하여 증착되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기에 내장되는 연성회로기판.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 연결 패턴 상부의 일정 영역에 상기 실드패턴이 형성되어, 연결패턴과의 전기적 도통이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기에 내장되는 연성회로기판.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,

   일측 단부에 장착되어 상기 회로 패턴과 연결되는 커넥터가 더 포함되는 휴대용 단말기에 내장되는 연성회로기판.
8. 양면동박적층필름의 일측면 중앙부분이 에칭에 의하여 동박이 제거되고, 양 단부에 연결패턴이 형성되는 단계;

   상기 동박이 제거된 부분에 스퍼터링 증착에 의하여 실드패턴이 증착되는 단계; 및

   상기 양면동박적층필름의 타측면 단부에 커넥터가 장착되는 단계를 포함하고,

   실드패턴이 증착되는 단계는 상기 연결패턴의 일부분이 실드패턴에 의하여 덮여지는 면적으로 증착되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기에 내장되는 연성회로기판의 제조방법.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제

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