KR101877669B1 - 연성 회로 기판 및 이를 포함하는 내시경 유닛 - Google Patents

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Abstract

내시경 유닛은, 영상 촬영을 위한 촬영장치를 구비하는 헤드부 및 촬영장치에서 촬영된 영상 데이터를 송신하기 위한 적어도 하나의 신호선과, 촬영장치로 전원을 공급하기 위한 적어도 하나의 전원선이 형성된 연성 회로 기판을 구비하고, 헤드부에 연결된 연결부를 포함하고, 연성 회로 기판은, 신호선의 표면의 적어도 일부를 둘러싸는 신호선 차폐체와, 전원선의 표면의 적어도 일부를 둘러싸는 전원선 차폐체 중 적어도 어느 하나를 포함한다.

Description

연성 회로 기판 및 이를 포함하는 내시경 유닛{FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD AND ENDOSCOPE UNIT COMPRISING THE SAME}
본 발명은 연성 회로 기판 및 이를 포함하는 내시경 유닛에 관한 것이다.
원자력 발전소에 있는 증기발생기에는 다수의 전열관이 설치되어 있고, 전열관과 전열관 사이의 틈새는 매우 협소하다. 그런데 전열관 틈새에 슬러지 및 이물질이 유입되어 전열관의 손상을 일으킬 수 있다. 이와 같은 전열관의 손상을 예방하기 위해 주기적으로 육안 검사가 이루어지고 있으며, 좁은 틈새에서도 원활한 검사를 수행하기 위해, 직진성과 연성을 갖는 연성 박판에 카메라를 연결하여 내시경 검사를 수행하고 있다.
그러나 검사를 통해 얻어진 영상 데이터를 연성 박판을 통해 송신하는 과정에서 주변의 불필요한 신호나 노이즈가 유입되어, 송신된 데이터에 오류가 발생할 수 있다. 데이터 신호를 송신하는 일반적인 신호 케이블에는 표면 전체를 둘러싸는 차폐체를 형성하여 외부의 노이즈를 차단하는 반면, 연성 박판의 경우 연성 박판에 형성된 신호선의 표면 전체를 둘러싸는 차폐체를 구현하기 어려운 문제가 있었다.
따라서 좁은 공간에서도 원활하게 검사를 수행할 수 있으면서도, 검사한 데이터를 송신하는 과정에서 데이터에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 내시경 검사 장치가 필요한 실정이다.
본 발명의 일 과제는 좁은 공간에서도 취급이 용이하여 원활한 검사를 수행할 수 있는 내시경 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 연성 회로 기판을 이용하여 데이터를 송신하는 과정에서 데이터에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 연성 회로 기판 및 이를 이용한 내시경 유닛을 제공하는 것이다.
일 예에서, 내시경 유닛은, 영상 촬영을 위한 촬영장치를 구비하는 헤드부; 및 촬영장치에서 촬영된 영상 데이터를 송신하기 위한 적어도 하나의 신호선과, 촬영장치로 전원을 공급하기 위한 적어도 하나의 전원선이 형성된 연성 회로 기판을 구비하고, 헤드부에 연결된 연결부를 포함하고, 연성 회로 기판은, 각각의 신호선의 표면의 적어도 일부를 둘러싸는 신호선 차폐체와, 각각의 전원선의 표면의 적어도 일부를 둘러싸는 전원선 차폐체 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 신호선 차폐체는, 각각의 신호선의 둘레를 둘러싸고 신호선의 길이 방향을 따라 연성 회로 기판의 일측에서 타측까지 연장된 3차원 형상이고, 외부의 불필요한 신호가 신호선으로 유입되는 것을 방지하며, 전원선 차폐체는, 각각의 전원선의 둘레를 둘러싸고 전원선의 길이 방향을 따라 연성 회로 기판의 일측에서 타측까지 연장된 3차원 형상이고, 전원선에서 발생한 노이즈가 신호선으로 전달되는 것을 방지한다.
또 다른 예에서, 내시경 유닛에 구비된 영상 촬영을 위한 촬영장치에 연결되어 영상 데이터를 송신하기 위한 적어도 하나의 신호선과, 촬영장치로 전원을 공급하기 위한 적어도 하나의 전원선이 형성된 연성 회로 기판은, 중간 절연체와, 중간 절연체의 상측에 마련된 신호선, 전원선과, 측부 절연체를 사이에 두고 신호선과 전원선의 좌우측에 배치되며, 신호선과 전원선의 길이 방향을 따라 연성 회로 기판의 일측에서 타측까지 연장된 측부 차폐체를 구비하는 중간층; 하부 절연체와, 하부 절연체의 상측에 적층되고 신호선, 전원선, 측부 차폐체에 대응되는 위치에 마련되며, 신호선과 전원선의 길이 방향을 따라 연성 회로 기판의 일측에서 타측까지 연장된 하부 차폐체를 구비하고, 중간층의 하측에 위치한 하부층; 및 상부 절연체와, 상부 절연체의 상측에 적층되고 신호선, 전원선, 측부 차폐체에 대응되는 위치에 마련되며, 신호선과 전원선의 길이 방향을 따라 연성 회로 기판의 일측에서 타측까지 연장된 상부 차폐체를 구비하고, 중간층의 상측에 위치한 상부층이 적층된 적층구조를 가지며, 측부 차폐체, 하부 차폐체 및 상부 차폐체는 신호선 및 전원선의 둘레를 둘러싸는 3차원 형상의 차폐체를 형성한다.
본 발명에 의하면 연성 회로 기판에 형성된 신호선을 3차원 형상으로 둘러싸는 신호선 차폐체가 구비되어, 불필요한 신호가 신호선으로 유입되는 것을 방지함으로써 신호선을 통해 송신되는 데이터에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 연성 회로 기판에 전원선을 3차원 형상으로 둘러싸는 전원선 차폐체가 구비되어, 전원선에서 발생하는 노이즈가 신호선으로 유입되는 것을 방지함으로써 신호선을 통해 송신되는 데이터에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 유닛이 감겨진 상태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드부를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드부의 다양한 형태를 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 유닛의 내부 구조를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 구동부가 연결부를 이동시키는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호선 차폐체를 신호선의 길이 방향에 수직한 방향으로 자른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 회로 기판의 적층 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연성 회로 기판의 적층 상태를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 7의 연성 회로 기판을 A-A 선을 따라 자른 단면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해서 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
내시경 유닛
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 유닛이 감겨진 상태를 나타내는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드부를 나타내는 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드부의 다양한 형태를 나타내는 정면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 유닛의 내부 구조를 나타내는 평면도이다. 도 5는 본 발명의 구동부가 연결부를 이동시키는 상태를 나타내는 사시도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 유닛에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 유닛은 헤드부(1)와 연결부(2)를 포함한다. 헤드부(1)는 영상 촬영을 위한 촬영장치를 구비한다. 촬영장치는 촬상 소자(11)와 촬영 렌즈(10) 및 조명장치(13)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 촬영 렌즈(10)는 정면을 촬영하기 위한 정면 렌즈(102)와 측면을 촬영하기 위한 측면 렌즈(101)를 포함할 수 있다. 그리고 촬상 소자(11)는 각각의 촬영 렌즈(10)를 통해 입사된 이미지를 촬영하는 정면 촬상 소자(112)와 측면 촬상 소자(111)를 포함할 수 있다. 촬상 소자(11)로서는 CCD센서 또는 CMOS 센서 등의 이미지센서가 이용될 수 있다.
정면 촬상 소자(112)와 측면 촬상 소자(111)는 후술할 연결부(2)의 신호선(21)과 연결되어 촬영된 영상 데이터가 영상 처리 장치로 송신되도록 할 수 있다. 또한, 정면 촬상 소자(112)와 측면 촬상 소자(111)는 후술할 연결부(2)의 전원선(22)과 연결되어 전원을 공급받을 수 있다.
한편, 조명장치(13)는 촬영 렌즈(10)의 주변에 복수 개 마련되어 촬영 위치에 빛을 조사할 수 있다. 조명장치(13)는 후술할 연결부(2)의 전원선(22)과 연결되어 조명의 조사를 위한 전원을 공급받을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 유닛은 이물질 제거장치(4)를 더 포함할 수 있다. 이물질 제거장치(4)는 헤드부(1)의 일측에 마련될 수 있다. 헤드부(1)는 이물질 제거장치(4)를 장착하기 위한 장착부(41)를 구비할 수 있다.
이물질 제거장치(4)의 양단 중 헤드부(1)의 전방 측 일단은 쐐기, 삽, 화살, 작살, 지팡이 등의 형상으로 형성되어 육안 검사 중에 발견되는 이물질을 제거할 수 있다.
또는 이물질 제거장치(4)의 양단 중 헤드부(1)의 전방 측 일단에는 자석이 부착되어 육안 검사 중에 발견되는 자성을 가지는 금속성 이물질을 제거할 수 있다. 또한, 이물질 제거장치(4)는 장착부(41)에 형성된 장착홀(41a)에 나사 결합되어 헤드부(1)를 기준으로 전방으로 돌출되는 길이가 조절될 수 있다.
또는 헤드부(1) 자체가 이물질을 제거하기 위해 이용될 수 있다. 도 3에 도시된 것과 같이 헤드부(1)는 직사각형, 삼각형 등 다양한 형상을 가질 수 있고, 이물질 제거장치(4)를 통해 제거하기 어려운 고착된 이물질들은 헤드부(1)가 직접 이물질을 가압하여 제거할 수 있다.
도 4를 참조하면, 연결부(2)는 일측이 헤드부(1)에 연결되고 타측은 영상 처리 장치(미도시) 또는 검사용 로봇의 본체 등에 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 연결부(2)의 일측에는 제1 커넥터(27)가 마련되고, 헤드부(1)에는 제1 커넥터(27)와 대응되는 헤드부 커넥터(미도시)가 마련되어, 헤드부 커넥터와 제1 커넥터(27)의 간단한 결합을 통해 연결부(2)와 헤드부(1)의 촬상 소자(11)가 전기적, 기계적으로 연결될 수 있다. 따라서 촬영장치에서 촬영한 영상 데이터가 연결부(2)를 통해 송신되도록 할 수 있다.
또한, 연결부(2)의 타측에는 제2 커넥터(26)가 마련되어 마찬가지로 영상 처리 장치 또는 검사용 로봇의 본체에 마련된 커넥터(미도시)와 결합할 수 있다. 제1 커넥터(27)와 제2 커넥터(26)는 후술할 연성 회로 기판(20)에 마련된 것일 수 있다. 그러나 연결부(2)에 반드시 커넥터가 마련될 필요는 없고, 헤드부 커넥터 또는 영상 처리 장치에 마련된 커넥터에 연결 가능한 단자가 구비될 수도 있다. 예를 들어, 지폐가 투입되는 것과 같이 커넥터에 삽입 가능한 형태의 단자가 마련될 수 있다.
연결부(2)는 연성 회로 기판(20)을 구비한다(도 1 참조). 보다 구체적으로 연결부(2)는 연성 회로 기판(20)을 사이에 두고 연성 박판(28)과 절연 보호 필름(29)이 적층되어 형성될 수 있다. 연성 회로 기판(20)은 연성 박판(28)의 내면에 구비된 절연 접착 필름(미도시)을 통해 연성 박판(28)에 접착될 수 있다.
한편, 연성 회로 기판(20)에는 촬영장치에서 촬영된 영상 데이터를 영상 처리 장치 등으로 송신하기 위한 적어도 하나의 신호선(21)과, 촬영장치 및 조명장치(13)로 전원을 공급하기 위한 적어도 하나의 전원선(22)이 형성된다(도 7 참조). 여기서 신호선(21)과 전원선(22)이란 연성 회로 기판(20)에 인쇄된 박막 형태의 회로 패턴을 의미한다. 연결부(2)에 구비된 연성 회로 기판(20)에 대해서는 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.
도 5를 참조하면, 내시경 유닛은 연결부(2)를 이동시키기 위한 구동부(5)를 더 포함할 수 있다. 구동부(5)는 연결부(2)를 헤드부(1)의 전방을 향하는 제1 방향(I) 또는 제1 방향(I)의 반대 방향인 제2 방향(II)으로 이동시킬 수 있다.
구동부(5)는 회전하는 원통 형상의 몸체(50)와, 몸체(50)의 외면에 돌출되게 형성된 구동돌기(51)를 포함할 수 있다. 그리고 연결부(2)는 길이 방향을 따라 소정 간격으로 형성된 구동홀(25)을 더 포함할 수 있다. 구동돌기(51)는 몸체(50)의 회전에 따라 구동홀(25)에 순차적으로 삽입될 수 있고, 구동홀(25)에 삽입된 구동돌기(51)가 회전하면서 연결부(2)를 몸체(50)의 회전방향에 대응되는 방향으로 이동시킬 수 있다.
연결부(2)는 연성 회로 기판(20)을 이용하기 때문에 연성과 직진성을 가지며, 도 1에 도시된 것과 같이 연결부(2)가 감겨진 상태로 보관될 수 있다. 예를 들어 연결부(2)는 내시경 유닛이 육안 검사를 위한 검사 장치 본체에 설치될 수 있고, 감겨져 보관되던 연결부(2)가 구동부(5)에 의해 풀리면서 헤드부(1)를 좁은 틈새로 이동시켜 좁은 틈새에 대해서도 원활하게 검사를 수행할 수 있다.
연성 회로 기판
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호선 차폐체를 신호선의 길이 방향에 수직한 방향으로 자른 단면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 회로 기판의 적층 상태를 나타내는 사시도이다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연성 회로 기판의 적층 상태를 나타내는 사시도이다. 도 9는 도 7의 연성 회로 기판을 A-A 선을 따라 자른 단면도이다. 이하에서는 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 회로 기판에 대해 설명한다.
표면 전체를 둘러싸는 차폐체를 포함하는 일반적인 신호선 케이블과 달리 영상 데이터를 송신하는 신호선(21)이 연성 회로 기판(20)에 박막 형태로 인쇄되어 있기 때문에 신호선(21)으로 외부의 불필요한 신호가 유입되는 것을 방지할 필요가 있다.
따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 회로 기판(20)은, 신호선 차폐체(210)를 포함한다. 신호선 차폐체(210)는 신호선(21)의 표면의 적어도 일부를 둘러쌈으로써, 외부에서 불필요한 신호가 신호선(21)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 신호선 차폐체(210)는 외부에서 신호선(21)으로 유입될 불필요한 신호가 신호선(21)이 아닌 신호선 차폐체(210)로 유입되도록 할 수 있다.
신호선 차폐체(210)로서는 신호선(21)과 동일한 재질의 동박 또는 차폐 효과가 뛰어난 은박 또는 EMI 차폐체 등이 이용될 수 있다. 신호선 차폐체(210)의 형상의 특별히 한정되지 않으며, 그물망 형태, 판상 형태, 선형 또는 격자 형태 등 다양한 패턴이 이용될 수 있다.
신호선 차폐체(210)는 신호선(21)의 둘레를 둘러싸고 신호선(21)의 길이 방향을 따라 연장된 3차원 형상일 수 있다. 신호선 차폐체(210)가 신호선(21)을 둘러싸고 3차원 형상으로 형성됨으로써 신호선(21)의 표면 전체를 보호하여, 신호선(21)으로 유입될 노이즈 등을 보다 확실하게 차폐될 수 있다.
한편, 연성 회로 기판은 신호선 차폐체와 연결된 그라운드부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 신호선(21)으로 유입되지 않고 신호선 차폐체(210)로 유입된 외부의 불필요한 신호 등은 신호선 차폐체(210)의 어느 일단에서 그라운드부로 연결되어 외부로 배출될 수 있다.
이때 신호선(21)과 신호선 차폐체(210)가 접촉(단락)되는 것을 방지할 필요가 있다. 따라서 연성 회로 기판(20)은 신호선 절연체(213, 214, 217)를 더 포함할 수 있다. 신호선 절연체(213, 214, 217)는 신호선(21)과 신호선 차폐체(210) 사이에 구비되어 신호선(21)과 신호선 차폐체(210) 사이의 전기적 연결을 단절시킬 수 있다. 신호선 절연체(213, 214, 217)의 재질은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 폴리이미드 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연성 회로 기판(20)은, 전원선 차폐체(220)를 더 포함할 수 있다. 전원선(22)에서는 노이즈가 발생할 수 있고, 전원선(22)에서 발생한 노이즈가 전원선(22)과 인접하게 위치한 신호선(21)으로 유입될 수 있다. 전원선 차폐체(220)는 전원선(22)의 표면의 적어도 일부를 둘러쌈으로써, 전원선(22)에서 발생한 노이즈가 신호선(21)으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 연성 회로 기판은 전원선 차폐체와 연결된 그라운드부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 전원선(22)에서 발생하여 전원선 차폐체(220)로 유입된 노이즈 등은 전원선 차폐체(220)의 어느 일단에서 그라운드부로 연결되어 외부로 배출되도록 할 수 있다.
전원선 차폐체(220)는 동박, 은박 또는 EMI 차폐체 등이 이용될 수 있고, 전원선 차폐체(220)의 형상은 특별히 한정되지 않는다.
전원선 차폐체(220)는 전원선(22)의 둘레를 둘러싸고 전원선(22)의 길이 방향을 따라 연장된 3차원 형상일 수 있다. 전원선 차폐체(220)가 전원선(22)을 둘러싸고 3차원 형상으로 형성됨으로써 전원선(22)의 표면 전체를 보호하여, 전원선(22)에서 발생한 노이즈 등이 신호선(21)으로 유입되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
이때 전원선(22)과 전원선 차폐체(220)가 접촉되는 것을 방지할 필요가 있다. 따라서 연성 회로 기판(20)은 전원선 절연체를 더 포함할 수 있다. 전원선 절연체는 전원선(22)과 전원선 차폐체(220) 사이에 구비되어 전원선(22)과 전원선 차폐체(220) 사이의 전기적 연결을 단절시킬 수 있다. 전원선 절연체의 재질은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 폴리이미드 등이 사용될 수 있다.
그러나 일반적인 신호(전원) 케이블과 달리 연성 회로 기판(20)에 구비된 신호선(21)과 전원선(22)은 박막 형태로 인쇄되어 있기 때문에, 신호선(21)과 전원선(22)을 3차원 형상으로 둘러싸는 형상의 차폐체를 형성하는 것은 용이하지 않을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 회로 기판(20)은 복수 개의 층을 적층시켜 3차원 형상의 신호선 차폐체(210)와 전원선 차폐체(220)를 형성하는 것을 특징으로 한다.
도 6은 하나의 신호선(21)에 대한 신호선 차폐체(210)를 나타내는 단면도이다. 이하에서는 신호선 차폐체(210)를 기준으로 설명하지만, 이는 전원선 차폐체(220)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 신호선은 하나의 층에 복수 개가 수평 방향으로 나열되도록 마련될 수 있고(도 7 참조), 복수 개의 신호선이 수직 방향으로 적층되도록 마련될 수도 있다.
연성 회로 기판(20)은, 하부층(210a), 중간층(210b) 및 상부층(210c)이 적층된 신호선 적층 구조를 가질 수 있다.
먼저 중간층(210b)에 대해 설명한다. 중간층(210b)은 중간 신호선 절연체(213), 신호선(21), 측부 신호선 절연체(214) 및 측부 신호선 차폐체(215)를 포함할 수 있다. 중간 신호선 절연체(213)로서 연결부(2)의 길이 방향을 따라 연장된 폴리이미드 필름 등이 이용될 수 있다.
신호선(21)은 중간 신호선 절연체(213), 즉 폴리이미드 필름의 상측에 박막 형태의 회로 패턴으로 인쇄되어 배치될 수 있다. 그리고 측부 신호선 차폐체(215)는 폴리이미드 필름의 상측에서 측부 신호선 절연체(214)를 사이에 두고 신호선(21)의 좌우측에 배치될 수 있다. 측부 신호선 절연체(214) 역시 폴리이미드 필름일 수 있다.
중간층(210b)의 상측에는 상부층(210c)이 적층될 수 있다. 상부층(210c)은 상부 신호선 절연체(217)와 상부 신호선 차폐체(218)를 구비할 수 있다. 상부 신호선 절연체(217)는 폴리이미드 필름이 이용될 수 있다. 상부 신호선 차폐체(218)는 상부 신호선 절연체(217)의 상측에서, 신호선(21)과 측부 신호선 차폐체(215)에 대응되는 위치에 마련될 수 있다. 즉, 도 6 및 도 7에 도시된 것과 같이, 상부 신호선 차폐체(218)는 측부 신호선 차폐체(215), 측부 신호선 절연체(214) 및 신호선(21)을 모두 커버할 수 있는 너비를 가질 수 있다.
중간층(210b)의 하측에는 하부층(210a)이 위치할 수 있다. 하부층(210a)은 하부 신호선 절연체(211)와 하부 신호선 차폐체(212)를 구비할 수 있다. 하부 신호선 절연체(211)는 폴리이미드 필름이 이용될 수 있다. 하부 신호선 차폐체(212)는 하부 신호선 절연체(211)의 상측에서, 신호선(21)과 측부 신호선 차폐체(215)에 대응되는 위치에 마련될 수 있다. 즉, 하부 신호선 차폐체(212)는 측부 신호선 차폐체(215), 측부 신호선 절연체(214) 및 신호선(21)을 모두 커버할 수 있는 너비를 가질 수 있다.
이와 같이 연성 회로 기판(20)이 하부층(210a), 중간층(210b), 상부층(210c)이 적층된 적층구조를 가짐으로써, 도 6을 기준으로 신호선(21)의 상면, 하면, 양쪽 측면을 둘러싸는 신호선 차폐체(210)를 형성할 수 있고, 신호선(21)으로 유입될 노이즈 등을 효과적으로 차단할 수 있다.
그리고 연성 회로 기판(20)은 신호선 도금 스루홀(216)을 더 포함할 수 있다. 신호선 도금 스루홀(216)은 상부 신호선 차폐체(218), 상부 신호선 절연체(217), 측부 신호선 차폐체(215), 중간 신호선 절연체(213), 하부 신호선 차폐체(212)를 차례로 관통하며 상부 신호선 차폐체(218), 측부 신호선 차폐체(215), 하부 신호선 차폐체(212)를 전기적으로 연결할 수 있다. 신호선 도금 스루홀(216)은 차폐체들을 관통하는 홀로서, 홀의 내주면에는 금속이 도금되어 있어 각 차폐체들을 전기적으로 연결할 수 있다.
신호선 도금 스루홀(216)은 신호선(21)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 이격되어 복수 개 마련될 수 있다(도 7 참조). 신호선 도금 스루홀(216)은 그 개수가 많을수록 차폐 효과가 증진될 수 있다. 신호선 도금 스루홀(216)이 신호선(21)의 상면, 하면, 측면에 위치한 차폐체들을 서로 전기적으로 연결함으로써 신호선(21)을 3차원 형상으로 둘러싸는 신호선 차폐체(210)를 형성할 수 있고, 신호선(21)으로 유입될 노이즈 등을 더욱 원활하게 차폐할 수 있다.
연성 회로 기판(20)은, 상부 신호선 차폐체(218)의 상측에 적층된 최상측 신호선 절연체(219)를 더 포함할 수 있다. 최상측 신호선 절연체(219) 역시 폴리이미드 필름이 이용될 수 있다. 이러한 연성 회로 기판(20)이 전술한 바와 같이 연성 박판(28)과 절연 보호 필름(29) 사이에 개재되어 헤드부(1)에 연결될 수 있다.
연성 회로 기판의 제조 방법
이하에서는 도 7, 도 8을 참조하여 연성 회로 기판의 제조 방법에 대해 설명한다. 전술한 바와 같이 연성 회로 기판은 복수 개의 층을 적층시켜 형성할 수 있다.
먼저, 중간 절연체(213, 223)를 준비한다. 중간 신호선 절연체(213)와 중간 전원선 절연체는 하나의 중간 절연체(213, 223)를 공유할 수 있다. 중간 절연체(213, 223)는 신호선(21) 및 전원선(22)의 길이 방향을 따라 연장된 폴리이미드 필름이 이용될 수 있다.
중간 절연체(213, 223)의 상면에 신호선(21), 전원선(22) 및 기타 신호선(23) 등을 배치한다. 이때 신호선(21), 전원선(22) 등은 중간 절연체(213, 223)의 상면에 박막 형태로 인쇄된 회로 패턴일 수 있다.
신호선(21)과 전원선(22)이 인쇄되면, 신호선(21)과 전원선(22)의 양측으로 일정 간격 이격시켜 측부 신호선 차폐체(215) 및 측부 전원선 차폐체(225)를 배치한다. 신호선(21)과 측부 신호선(21) 차폐체 사이의 이격된 공간과 전원선(22)과 측부 전원선 차폐체(225) 사이의 이격된 공간은 후술할 측부 신호선 절연체(214) 및 측부 전원선 절연체(224)가 형성되는 공간을 제공할 수 있다(도 9 참조). 이와 같은 과정을 통해 중간층(210b)을 형성할 수 있다.
다음으로, 하부 절연체(211, 221)를 준비한다. 하부 신호선 절연체(211)와 하부 전원선 절연체는 하나의 하부 절연체(211, 221)를 공유할 수 있다. 하부 절연체(211, 221)는 신호선(21) 및 전원선(22)의 길이 방향을 따라 연장된 폴리이미드 필름이 이용될 수 있다.
하부 절연체(211, 221)의 상면에는 하부 신호선 차폐체(212)와 하부 전원선 차폐체(222)를 배치한다. 도 7에 도시된 것과 같이 하부 신호선 차폐체(212)는 중간층(210b)의 신호선(21)과 측부 신호선 차폐체(215)를 모두 커버할 수 있는 너비를 갖도록 배치할 수 있다. 또한, 하부 전원선 차폐체(222)는 중간층(210b)의 전원선(22)과 측부 전원선 차폐체(225)를 모두 커버할 수 있는 너비를 갖도록 배치할 있다.
또는 도 8에 도시된 것과 같이 측부 신호선 차폐체(215)와 대응되는 위치에 하부 신호선 차폐체(212')를 배치할 수 있다. 또한, 측부 전원선 차폐체(225)와 대응되는 위치에 하부 전원선 차폐체(222')를 배치할 수 있다. 이와 같은 과정을 통해 하부층(210a)을 형성할 수 있다. 하부층(210a)의 상측에 중간층(210b)을 적층시킨다.
다음으로, 상부 절연체(217, 227)를 준비한다. 상부 신호선 절연체(217)와 상부 전원선 절연체(227)는 하나의 상부 절연체(217, 227)를 공유할 수 있다. 상부 절연체(217, 227)는 신호선(21) 및 전원선(22)의 길이 방향을 따라 연장된 폴리이미드 필름이 이용될 수 있다.
상부 절연체(217, 227)의 상면에는 상부 신호선 차폐체(218)와 상부 전원선 차폐체(228)를 배치한다. 도 7에 도시된 것과 같이, 상부 신호선 차폐체(218)는 중간층(210b)의 신호선(21)과 측부 신호선 차폐체(215)를 모두 커버할 수 있는 너비를 갖도록 배치할 수 있다. 또한, 상부 전원선 차폐체(228)는 중간층(210b)의 전원선(22)과 측부 전원선 차폐체(225)를 모두 커버할 수 있는 너비를 갖도록 배치할 수 있다.
또는, 도 8에 도시된 것과 같이, 상부 신호선 차폐체(218')는 중간층(210b)의 측부 신호선 차폐체(215)에 대응되는 위치에 배치될 수 있고, 상부 전원선 차폐체(228')는 중간층(210b)의 측부 전원선 차폐체(225)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 이와 같은 과정을 통해 상부층(210c)을 형성할 수 있다. 중간층(210b)의 상측에 상부층(210c)을 적층시킨다.
노이즈 등의 영향이 큰 경우에는 하부층과 상부층을 도 7과 같이 형성하여 노이즈 등이 신호선으로 유입되는 것을 보다 확실하게 차단하는 것이 바람직할 수 있다. 그리고 상대적으로 노이즈 등의 영향이 크지 않은 경우 도 8과 같이 상하부 차폐체를 부분적으로 개방하여 사용되는 재료의 양을 절감함으로써 경제적이고 효율적으로 연성 회로 기판을 제조할 수 있다.
또한, 신호선 또는 전원선의 적어도 일부분에는 헤드부 또는 영상 처리 장치에 마련된 커넥터와 연결하기 위한 도선을 연결할 필요가 있는데, 상부층 또는 하부층의 차폐체 일부분을 개방함으로써 도선의 연결을 용이하게 할 수 있다.
그리고 상부층(210c)의 상측에 최상측 절연체(219, 229)를 적층시킨다. 최상측 신호선 절연체(219)와 최상측 전원선 절연체(229)는 하나의 최상측 절연체(219, 229)를 공유할 수 있다. 최상측 절연체(219, 229) 역시 폴리이미드 필름이 이용될 수 있다.
다음으로 하부층(210a), 중간층(210b), 상부층(210c) 및 최상측 절연체를 적층시켜 적층 구조를 형성한 후, 적층 구조를 가압하여 얇은 박판 형상으로 만든다. 이때 중간 절연체(213, 223)와 상부 절연체(217, 227)는 신호선(21)과 측부 신호선 차폐체(215) 사이의 이격된 공간에서 만나 측부 신호선 절연체(214)를 형성할 수 있다. 마찬가지로 중간 절연체(213, 223)와 상부 절연체(217, 227)는 전원선(22)과 측부 전원선 차폐체(225) 사이의 이격된 공간에서 만나 측부 전원선 절연체(224)를 형성할 수 있다.
마지막으로 상부 신호선 차폐체(218), 측부 신호선 차폐체(215), 하부 신호선 차폐체(212)를 관통하며 신호선(21)의 길이 방향을 따라 복수 개의 신호선 도금 스루홀(216)을 형성하고, 상부 전원선 차폐체(220), 측부 전원선 차폐체(225), 하부 전원선 차폐체(222)를 관통하며 전원선(22)의 길이 방향을 따라 복수 개의 전원선 도금 스루홀(226)을 형성하여, 신호선(21)과 전원선(22)을 3차원 형상으로 둘러싸는 신호선 차폐체(210) 및 전원선 차폐체(220)를 간단한 방법으로 제조할 수 있다.
이상에서는 중간층(210b), 하부층(210a), 상부층(210c)의 순서로 제조하여 각 층을 적층시키는 것처럼 설명하였으나, 하부층(210a), 중간층(210b), 상부층(210c) 순서로 적층시킬 수도 있고 각 층의 제조 순서는 특별히 한정되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 헤드부
2: 연결부
4: 이물질 제거장치
5: 구동부
10: 촬영 렌즈
11: 촬상 소자
13: 조명장치
20: 연성 회로 기판
21: 신호선
22: 전원선
26: 제2 커넥터
27: 제1 커넥터
28: 연성 박판
29: 절연 보호 필름
25: 구동홀
41: 장착부
50: 몸체
51: 구동돌기
101: 측면 렌즈
102: 정면 렌즈
111: 측면 촬상 소자
210: 신호선 차폐체
211: 하부 신호선 절연체
212: 하부 신호선 차폐체
213: 중간 신호선 절연체
214: 측부 신호선 절연체
215: 측부 신호선 차폐체
216: 신호선 도금 스루홀
217: 상부 신호선 절연체
218: 상부 신호선 차폐체
219: 최상측 신호선 절연체
220: 전원선 차폐체
221: 하부 전원선 절연체
222: 하부 전원선 차폐체
223: 중간 전원선 절연체
224: 측부 전원선 절연체
225: 측부 전원선 차폐체
226: 전원선 도금 스루홀
227: 상부 전원선 절연체
228: 상부 전원선 차폐체
229: 최상측 전원선 절연체

Claims (21)

  1. 영상 촬영을 위한 촬영장치를 구비하는 헤드부; 및
    상기 촬영장치에서 촬영된 영상 데이터를 송신하기 위한 적어도 하나의 신호선과, 상기 촬영장치로 전원을 공급하기 위한 적어도 하나의 전원선이 형성된 연성 회로 기판을 구비하고, 상기 헤드부에 연결된 연결부를 포함하고,
    상기 연성 회로 기판은, 상기 각각의 신호선의 표면의 적어도 일부를 둘러싸는 신호선 차폐체와, 상기 각각의 전원선의 표면의 적어도 일부를 둘러싸는 전원선 차폐체를 포함하고,
    상기 신호선 차폐체는, 상기 각각의 신호선의 둘레를 둘러싸고 상기 신호선의 길이 방향을 따라 상기 연성 회로 기판의 일측에서 타측까지 연장된 3차원 형상이고, 외부의 불필요한 신호가 상기 신호선으로 유입되는 것을 방지하며,
    상기 전원선 차폐체는, 상기 각각의 전원선의 둘레를 둘러싸고 상기 전원선의 길이 방향을 따라 상기 연성 회로 기판의 일측에서 타측까지 연장된 3차원 형상이고, 상기 전원선에서 발생한 노이즈가 상기 신호선으로 전달되는 것을 방지하고,
    상기 연성 회로 기판은,
    중간 절연체와, 상기 중간 절연체의 상측에 배치된 상기 신호선 및 전원선과, 상기 중간 절연체의 상측에서 측부 신호선 절연체를 사이에 두고 상기 각각의신호선의 좌우측에 배치된 측부 신호선 차폐체와, 측부 전원선 절연체를 사이에 두고 상기 각각의 전원선의 좌우측에 배치된 측부 전원선 차폐체를 구비하는 중간층;
    하부 절연체와, 상기 하부 절연체의 상측에서 상기 신호선과 측부 신호선 차폐체에 대응되는 위치에 마련된 하부 신호선 차폐체와, 상기 전원선과 측부 전원선 차폐체에 대응되는 위치에 마련된 하부 전원선 차폐체를 구비하고, 상기 중간층의 하측에 위치한 하부층; 및
    상부 절연체와, 상기 상부 절연체의 상측에서 상기 신호선과 측부 신호선 차폐체에 대응되는 위치에 마련된 상부 신호선 차폐체와, 상기 전원선과 측부 전원선 차폐체에 대응되는 위치에 마련된 상부 전원선 차폐체를 구비하고, 상기 중간층의 상측에 위치한 상부층이 적층된 전원선 적층 구조를 가지고,
    상기 상부 신호선 차폐체, 측부 신호선 차폐체 및 하부 신호선 차폐체를 차례로 관통하며 전기적으로 연결하는 신호선 도금 스루홀을, 상기 각각의 신호선의 좌우측에 더 포함함으로써 상기 각각의 신호선을 외부로부터 차폐하고,
    상기 상부 전원선 차폐체, 측부 전원선 차폐체 및 하부 전원선 차폐체를 차례로 관통하며 전기적으로 연결하는 전원선 도금 스루홀을, 상기 각각의 전원선의 좌우측에 더 포함함으로써 상기 각각의 전원선을 외부로부터 차폐하는, 내시경 유닛.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 연성 회로 기판은, 상기 신호선과 상기 신호선 차폐체 사이에 구비되어 상기 신호선과 상기 신호선 차폐체 사이의 전기적 연결을 단절시키는 신호선 절연체를 더 포함하는, 내시경 유닛.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 신호선 도금 스루홀은, 상기 신호선의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 이격되어 복수 개 마련되는, 내시경 유닛.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 연성 회로 기판은, 상기 상부 신호선 차폐체의 상측에 적층된 최상측 신호선 절연체를 더 포함하는, 내시경 유닛.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 연성 회로 기판은, 상기 전원선과 상기 전원선 차폐체 사이에 구비되어 상기 전원선과 상기 전원선 차폐체 사이의 전기적 연결을 단절시키는 전원선 절연체를 더 포함하는, 내시경 유닛.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원선 도금 스루홀은, 상기 전원선의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 이격되어 복수 개 마련되는, 내시경 유닛.
  12. 청구항 1에 있어서,
    전원선 적층 구조는, 상기 상부 전원선 차폐체의 상측에 적층된 최상측 전원선 절연체를 더 포함하는, 내시경 유닛.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 신호선 차폐체와 전원선 차폐체는, 판상, 그물망, 선형 또는 격자형의 형상인, 내시경 유닛.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부는, 상기 연성 회로 기판을 사이에 두고 적층된 연성 박판과 절연 보호 필름을 더 포함하고,
    상기 연성 회로 기판은, 절연 접착 필름을 통해 상기 연성 박판에 접착되는, 내시경 유닛.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부를 상기 헤드부의 전방을 향하는 제1 방향 또는 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 이동시키는 구동부를 더 포함하고,
    상기 연결부는, 길이 방향을 따라 소정 간격으로 형성된 구동홀을 더 포함하며,
    상기 구동부는, 회전하는 원통 형상의 몸체와, 상기 몸체의 외면에 돌출되게 형성되어 상기 몸체의 회전에 따라 상기 구동홀에 순차적으로 삽입되어 상기 연결부를 상기 몸체의 회전방향에 대응되게 이동시키는 구동돌기를 포함하는, 내시경 유닛.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 헤드부의 일측에 마련된 이물질 제거장치를 더 포함하는, 내시경 유닛.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 촬영장치는, 상기 신호선과 전원선에 연결된 복수 개의 촬상소자와 촬영 렌즈 및 촬영 위치에 빛을 조사하는 조명장치를 포함하는, 내시경 유닛.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 연성 회로 기판은, 상기 신호선 차폐체 또는 전원선 차폐체와 연결된 그라운드부를 더 포함하고,
    상기 그라운드부는, 상기 신호선 차폐체 또는 전원선 차폐체로 유입된 외부의 불필요한 신호 또는 노이즈를 외부로 배출시키는, 내시경 유닛.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 연성 회로 기판은, 상기 헤드부 측에 구비된 제1 커넥터를 더 포함하고,
    상기 연결부와 헤드부는, 상기 헤드부에 구비된 헤드부 커넥터와 상기 제1 커넥터의 결합에 의해 전기적 및 기계적으로 연결되는, 내시경 유닛.
  20. 내시경 유닛에 구비된 영상 촬영을 위한 촬영장치에 연결되어 영상 데이터를 송신하기 위한 적어도 하나의 신호선과, 상기 촬영장치로 전원을 공급하기 위한 적어도 하나의 전원선이 형성된 연성 회로 기판에 있어서,
    중간 절연체와, 상기 중간 절연체의 상측에 마련된 상기 신호선, 전원선과, 측부 절연체를 사이에 두고 상기 각각의 신호선과 각각의 전원선의 좌우측에 배치되며, 상기 신호선과 전원선의 길이 방향을 따라 상기 연성 회로 기판의 일측에서 타측까지 연장된 측부 차폐체를 구비하는 중간층;
    하부 절연체와, 상기 하부 절연체의 상측에 적층되고 상기 신호선, 전원선, 측부 차폐체에 대응되는 위치에 마련되며, 상기 신호선과 전원선의 길이 방향을 따라 상기 연성 회로 기판의 일측에서 타측까지 연장된 하부 차폐체를 구비하고, 상기 중간층의 하측에 위치한 하부층; 및
    상부 절연체와, 상기 상부 절연체의 상측에 적층되고 상기 신호선, 전원선, 측부 차폐체에 대응되는 위치에 마련되며, 상기 신호선과 전원선의 길이 방향을 따라 상기 연성 회로 기판의 일측에서 타측까지 연장된 상부 차폐체를 구비하고, 상기 중간층의 상측에 위치한 상부층이 적층된 적층구조를 가지며,
    상기 상부 차폐체, 측부 차폐체 및 하부 차폐체를 차례로 관통하며 전기적으로 연결하는 도금 스루홀을 상기 각각의 신호선과 각각의 전원선의 좌우측에 더 포함하여,
    상기 측부 차폐체, 상기 하부 차폐체 및 상기 상부 차폐체는 상기 도금 스루홀과 함께 상기 각각의 신호선 및 상기 각각의 전원선의 둘레를 둘러싸는 3차원 형상의 차폐체를 형성하는, 연성 회로 기판.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 도금 스루홀은, 상기 신호선, 전원선의 길이 방향을 따라 복수 개 구비되고, 상기 상부 차폐체, 측부 차폐체, 하부 차폐체에 대응되는 위치에서, 상기 상부층, 중간층, 하부층을 차례로 관통하는, 연성 회로 기판.
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