KR101878130B1 - 커넥터가 장착된 연성 회로기판 - Google Patents

커넥터가 장착된 연성 회로기판 Download PDF

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Abstract

이 발명은 전광 장치에 사용되는 연성 재질의 회로기판에서 SMD 타입 커넥터의 부착력을 매우 높일 수 있도록, 연성 재질의 기재에 형성되는 도트 매트릭스 배선 회로패턴 상에 다수의 LED를 탑재 연결하고, 상기 회로패턴의 커넥터 연결 패턴부 상에 장착 연결된 커넥터와, 케이블을 통해 연결된 제어 보드의 제어에 의해 문자나 그래픽 표현 기능을 수행하는 연성 회로기판에 있어서, 상기 기재(210)의 전면과 후면에서, 상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)에 장착 연결을 위해 놓여지는 상기 SMD 타입 커넥터(250)의 길이방향으로 동박 면(221)을 각각 형성하고, 상기 동박 면(221)이 형성된 상기 기재(210)의, 상기 SMD 타입 커넥터(250) 양 측의 납땜 고정부(251)에 대응하는 위치에 통공(222)을 형성시켜, 상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)에 놓여진 상기 SMD 타입 커넥터(250)를 납땜(223)하여 고정시킬 때, 상기 통공(222)을 통해 상기 SMD 타입 커넥터(250) 양 측의 납땜 고정부(251)와 상기 기재(210)의 전면과 후면에 형성된 동박 면(221)이 견고하게 접합되면서 상기 SMD 타입 커넥터(250)의 부착력을 증가시킨 것을 특징으로 하는 커넥터가 장착된 연성 회로기판(200)을 제공한다.

Description

커넥터가 장착된 연성 회로기판 {The flexible PCB with connector}
이 발명은 연성 회로기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전광 장치에 사용될 수 있는 연성 재질의 회로기판에 SMD 타입 커넥터가 견고하게 장착되는 연성 회로기판에 관한 것이다.
건물 내외에 설치되어 상점이나 음식점 등의 상품이나 영업 또는 공공 기관의 정책이나 행사를 알리기 위해 그 내용을 디스플레이 하는 LED를 사용한 전광 장치가 널리 설치 운영되고 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래 연성 재질의 투명 회로기판 양면 전체를 투명의 연성 재질인 실리콘으로 코팅 처리하고 제어보드를 장착시킨 연성 투명 전광 장치와, 여기에 사용되는 연성의 투명 회로기판을 나타낸 것이다.
종래 연성 투명 전광 장치(특허 제949305호)는, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 전체가 연성으로 설치를 원하는 장소의 특성에 구애됨이 없이 다양하게 설치 및 설치 후 취급과 유지 보수 등 관리를 간편하게 하면서, 특히 투명의 회로기판 상에 도트 매트릭스 구조를 갖는 다수의 LED를 장착시킨 상태로 점멸시키면서 다양한 색상의 문자나 그래픽을 정지 또는 동영상으로 양면에 표시할 수 있도록, 각 LED에 전원을 공급하기 위한 매트리스 배선의 회로 패턴이 형성된 연성 재질이면서 투명한 회로기판(111)과, 상기 도트 매트릭스 배선 회로패턴(112) 상에 LED 발광 소자(113)를 탑재시켜 연결 접속하고 외부 양측을 실리콘과 같이 투명도가 좋으면서 연성 재질로 소정 두께를 형성하게 접합 코팅하는 회로기판 코팅재(114)를 포함하는 전광판(110)과, 상기 전광판(110)에 연결되어 제어 신호에 따라 각 LED에 전원을 공급 또는 차단시키면서 다양한 문자 또는 그래픽을 표현하게 하는 제어보드(120)로 이루어진다.
여기서, 연성 재질의 투명 회로기판(111)은, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 PET와 같은 연성 재질이면서 투명한 대략 사각 형태의 판 위에 다수의 LED 발광 소자(113)에 전원을 공급하기 위한 도트 매트릭스 배선 회로패턴(112)이 형성되고, 상기 LED 발광 소자(113)가 도트 매트릭스 형태로 배치되며, 각 LED 발광 소자(113)가 문자나 그래픽 표현을 위한 하나의 화소(Pixel)로의 기능을 수행하게 한다.
또한 상기 LED 발광 소자(113)는, 상기 투명 연성 회로기판(111)에 형성된 회로 패턴 상에 도트 매트릭스 구조로 배치되어 전원을 공급받으면서 상기 투명 연성 전광판의 다양한 문자나 그래픽을 디스플레이하기 위한 광원으로 사용되며, SMD 타입의 칩을 사용하여 탑재하면서 투명도를 향상시킬 수 있고, 각 전극 단자가 투명전극을 통해 전원과 연결되는 상태에 따라 R, G, B로 색을 발광하면서 다양한 형태의 문자 또는 그래픽으로 표현할 수 있는 4핀 3칩 풀(Full) 컬러 LED 발광 소자가 사용된다.
그리고 상기 제어 보드(120)는, 접속 커넥터(도면에 도시하지 않음)를 통해 상기 전광판(110)에 간편하게 연결 접속되며, 이 경우 상기 투명 연성 회로기판(111)의 연성에 의해 자유자재로 구부리면서 설치 및 사용할 수 있게 한다.
그런데, 상기 투명 연성 회로기판(111)이 얇은 필름의 형태로 연성이어서, 여기에 접속 커넥터를 연결 접속하게 되면 상기 접속 커넥터와 연성의 회로기판 간에 접착 강도가 약해 떨어질 가능성이 큰 문제점이 있었다.
또한 상기 접속 커넥터 하나로 다수의 핀이 집중되는 커넥터 연결 패턴부(112-1)에 연결 접속하여야 하는 경우에는, 최종 조립 및 설치할 때 불편하고 불량 발생률도 높은 문제점도 있었다.
그리고 각각을 배열하여 전체적으로 큰 화면을 구성할 때 LED 픽셀 간격을 맞추기 위해서는 커넥터와 LED의 간격이 아주 중요하며 또한 큰 장애요인이 발생하므로 그 간격을 줄일 필요성도 있게 된다.
특허 제949305호(발명의 명칭 : 연성 투명 전광 장치)
이 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전광 장치에 사용되는 연성 재질의 회로기판에서 SMD 타입 커넥터가 위치하는 전면과 후면에 길이 방향으로 동박 면을 형성시키고, 이들 동박 면 사이에 형성시킨 통공을 통해 SMD 타입 커넥터와 전면과 후면의 동박 면을 납땜으로 견고하게 접합시켜 부착력을 매우 높인 커넥터가 장착된 연성 회로기판의 제공을 과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해 이 발명은, 연성 재질의 기재에 형성되는 도트 매트릭스 배선 회로패턴 상에 다수의 LED를 탑재 연결하고, 상기 회로패턴의 커넥터 연결 패턴부 상에 장착 연결된 커넥터와, 케이블을 통해 연결된 제어 보드의 제어에 의해 문자나 그래픽 표현 기능을 수행하는 연성 회로기판에 있어서, 상기 기재(210)의 전면과 후면에서, 상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)에 장착 연결을 위해 놓여지는 상기 SMD 타입 커넥터(250)의 길이방향으로 동박 면(221)을 각각 형성하고, 상기 동박 면(221)이 형성된 상기 기재(210)의, 상기 SMD 타입 커넥터(250) 양 측의 납땜 고정부(251)에 대응하는 위치에 통공(222)을 형성시켜, 상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)에 놓여진 상기 SMD 타입 커넥터(250)를 납땜(223)하여 고정시킬 때, 상기 통공(222)을 통해 상기 SMD 타입 커넥터(250) 양 측의 납땜 고정부(251)와 상기 기재(210)의 전면과 후면에 형성된 동박 면(221)이 견고하게 접합되면서 상기 SMD 타입 커넥터(250)의 부착력을 증가시킨 것을 특징으로 하는 커넥터가 장착된 연성 회로기판(200)을 제공한다.
바람직하게는, 상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)는, 다수로 분할 형성되며, 상기 SMD 타입 커넥터(250)는, 다수로 분할 형성되는 상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)에 대응하여 다수 장착시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)에서 상기 SMD 타입 커넥터(250)와 납땜(223) 연결하는 부분만 노출되도록 해당 부분을 개방 형성시킨 납땜 연결부분 개방 테이프(240)를 상기 기재(210) 후면의 동박 면(221)이 덮이게 접착시킬 수 있다.
상기의 해결 수단을 갖는 이 발명의 커넥터가 장착된 연성 회로기판에 의하면, 연성 재질의 회로기판에서 SMD 타입 커넥터가 위치하는 전면과 후면에 길이 방향으로 동박 면을 형성시키고 이들 동박 면 사이에 SMD 타입 커넥터 양 측의 납땜 고정부에 대응하는 위치에 통공을 형성함으로써, SMD 타입 커넥터를 납땜하여 고정시킬 때 통공을 통해 SMD 타입 커넥터 양 측의 납땜 고정부와 연성의 회로기판 전면과 후면에 형성된 동박 면이 견고하게 접합되면서 SMD 타입 커넥터의 부착력을 대폭적으로 증가시키는 효과가 있게 된다.
또한 상기의 해결 수단을 갖는 이 발명의 커넥터가 장착된 연성 회로기판에 의하면, SMD 타입 커넥터에 연결되는 커넥터 연결 패턴부를 다수로 분할 형성시키고, 이에 대응하여 SMD 타입 커넥터를 다수 장착시킴으로써, 접속 핀의 집중을 분산시켜 최종 조립 및 설치를 간편하고 불량을 줄이는 효과도 있게 된다.
또한 상기의 해결 수단을 갖는 이 발명의 커넥터가 장착된 연성 회로기판에 의하면, 커넥터 연결 패턴부에서 SMD 타입 커넥터와 납땜 연결하는 부분만 노출되도록 해당 부분을 개방 형성시킴으로써, 연결단자의 납땜을 접속 단자 간 쇼트를 방지하면서 불량 없이 간편하게 할 수 있어 작업성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 SMD 타입 커넥터가 부착되는 기재의 강도를 보강할 수 있는 효과도 있게 된다.
또한, 상기의 해결 수단을 갖는 이 발명의 커넥터가 장착된 연성 회로기판에 의하면, LED의 끝부분과 SMD 타입 커넥터의 간격을 좁힐 수 있게 됨으로써, 다수를 배열하여 하나의 큰 화면으로 구성할 때 LED 픽셀 간격을 맞출 수 있는 효과가 있게 된다.
도 1a 및 도 1b는 종래 연성 재질의 투명 회로기판 양면 전체를 투명의 연성 재질인 실리콘으로 코팅 처리하고 제어보드를 장착시킨 연성 투명 전광 장치와, 여기에 사용되는 연성의 투명 회로기판을 나타낸 것이고,
도 2a 및 도 2b는 이 발명의 실시 예에 따른 커넥터가 장착된 연성 회로기판의 전면과, 전면의 'A' 부분을 확대하여 나타낸 것이고,
도 3은 이 발명의 실시 예에 따른 커넥터가 장착된 연성 회로기판의 후면을 나타낸 것이고,
도 4a 및 도 4b는 도 3의 연성 회로기판에서, 커넥터 연결 패턴부에 커넥터가 장착되기 전후의 'B' 부분을 확대하여 나타낸 것이고,
도 5는 도 4a 및 도 4b의 커넥터 장착 및 연성 회로기판에 고정시키는 과정을 단면으로 나타낸 것이고,
도 6a 및 도 6b는 이 발명의 실시 예에 따른 커넥터가 장착된 연성 회로기판을 제어 드라이버 보드와 FCC 케이블로 연결시킨 상태의 전면과 후면을 나타낸 것이고,
도 7은 도 6a 및 도 6b의 커넥터가 장착된 연성 회로기판을 다수 연결할 때, 전면이 연속된 상태를 유지하여 최대의 투명을 확보할 수 있게 FCC 케이블을 구부려 후 측으로 위치시킨 상태를 나타낸 것이다.
이하에서는, 이 발명의 바람직한 실시 예를 첨부하는 도면들을 참조하여 상세하게 설명하는데, 이는 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 이 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 사용되는 전후, 좌우, 상하, 내외와 같은 상대적인 위치를 정의하는 용어는 첨부된 도면을 기준으로 한다.
도 2a 및 도 2b는 이 발명의 실시 예에 따른 커넥터가 장착된 연성 회로기판의 전면과, 전면의 'A' 부분을 확대하여 나타낸 것이고, 도 3은 이 발명의 실시 예에 따른 커넥터가 장착된 연성 회로기판의 후면을 나타낸 것이고, 도 4a 및 도 4b는 도 3의 연성 회로기판에서, 커넥터 연결 패턴부에 커넥터가 장착되기 전후의 'B' 부분을 확대하여 나타낸 것이고, 도 5는 도 4a 및 도 4b의 커넥터 장착 및 연성 회로기판에 고정시키는 과정을 단면으로 나타낸 것이다.
이 발명의 실시 예에서는, LED가 부착된 면을 전면으로 하여 설명한다.
이 발명의 실시 예에 따른 커넥터가 장착된 연성 회로기판(200)은, PET와 같은 연성 재질의 기재(210)에 형성되는 도트 매트릭스 배선 회로패턴(220) 상에 다수의 LED(230)를 탑재 연결한다.
그리고 상기 회로패턴(220)의 커넥터 연결 패턴부(220-1) 상에 SMD 타입 커넥터(250)를 장착 연결하고, 케이블을 통해 연결된 제어 보드의 제어에 의해 문자나 그래픽 표현 기능을 수행하게 한다.
상기 기재(210)의 전면에는, 도 2a 및 도 2b에 나타낸 바와 같이, 상기 도트 매트릭스 배선 회로패턴(220) 상에 다수의 LED(230)가 탑재 연결되고, 상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)에 장착 연결을 위해 놓여지는 상기 SMD 타입 커넥터(250)의 길이방향으로 동박 면(221)이 형성된다.
상기 동박 면(221)은, 상기 도트 매트릭스 배선 회로패턴(220)의 형성 시 함께 형성시킬 수 있어 제작의 편의성이 높으며 별도의 비용이 추가되지 않으면서 상기 SMD 타입 커넥터(250)의 연성 재질의 기재(210)에 부착 고정력을 높일 수 있게 한다.
그리고 상기 동박 면(221)이 형성된 상기 기재(210)의 전면과 후면을 관통하는 통공이, 상기 SMD 타입 커넥터(250) 양 측의 납땜 고정부에 대응하는 위치에 형성되고, 납땜(223)에 의해 메워지면서 상기 기재(210)의 전면과 후면에 형성되는 상기 동박 면(221)들과 상기 납땜 고정부를 접합시킨다.
또한 상기 기재(210)의 후면에는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)에 상기 SMD 타입 커넥터(250)가 장착 연결되며, 상기 기재(210)의 전면과 마찬가지로 상기 SMD 타입 커넥터(250)의 길이방향으로 동박 면(221)이 형성된다.
이로부터 필름의 형태로 상기 연성 재질의 기재(210)에 상기 SMD 타입 커넥터(250)를 부착시킬 때, 상기 기재(210)를 관통하는 납땜(223)에 의해 전면과 후면에 각각 형성된 동박 면(221)면과 접착되면서 양 면에 걸쳐 이루어지게 됨으로써, 상기 SMD 타입 커넥터(250)가 비록 연성 재질에 부착하지만, 부착력을 종래에 비해 10배 이상 증가시켜 외부의 충격에 의해서도 떨어지지 않으면서 견고하게 부착된 상태를 유지시키게 된다.
그리고 상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)는, 다수로 분할 형성될 수 있으며, 다수로 분할 형성되는 상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)에 대응하여 상기 SMD 타입 커넥터(250)도 다수 장착시킨다.
이로부터 상기 SMD 타입 커넥터(250) 접속 단자의 집중을 분산시켜 최종 조립 및 설치를 간편하고 불량을 줄일 수 있게 된다.
또한 상기 SMD 타입 커넥터(250)는, 상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)에서 상기 SMD 타입 커넥터(250)와 납땜(223) 연결하는 부분만 노출되도록, 도 4a에 나타낸 바와 같이, 해당 부분을 개방 형성시킨 납땜 연결부분 개방 테이프(240)를 상기 기재(210) 후면의 동박 면(221)이 덮이게 접착시킨다.
그리고 상기 기재(210) 후면의 동박 면(221)이 덮이게 접착시킨 납땜 연결부분 개방 테이프(240)에 의해 노출된 납땜(223) 연결하는 부분에, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 상기 SMD 타입 커넥터(250)의 접속 단자를 위치시킨 후, 납땜하여 상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)와 상기 SMD 타입 커넥터(250)를 전기적으로 연결시킨다.
이로부터 연결 단자의 납땜을 접속 단자 간 쇼트를 방지하면서 불량 없이 간편하게 할 수 있어 작업성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 SMD 타입 커넥터가 부착되는 기재의 강도를 보강할 수 있게 된다.
그리고 상기 기재(210)의 전면에도, 상기 납땜 연결부분 개방 테이프(240)를 동박 면(221)이 덮이게 접착시켜, 상기 SMD 타입 커넥터(250) 부분을 강화시킬 수도 있고, 동박 면(211) 자체의 보호뿐만 아니라 상기 기재(210)와의 분리로 동박 면(221)이 떨어지는 것까지 보호할 수 있게 한다.
도 5는 도 4a 및 도 4b의 커넥터 장착 및 연성 회로기판에 고정시키는 과정을 단면으로 나타낸 것이다.
상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)에 놓여진 상기 SMD 타입 커넥터(250)의 접속 단자를 납땜에 의해 상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)와 전기적으로 연결시킨 후, 상기 기재(210)에 상기 SMD 타입 커넥터(250)를 납땜(223)으로 견고하게 고정시킨다.
이를 위해, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 통공(222)을 통해 상기 SMD 타입 커넥터(250) 양 측의 납땜 고정부(251)와 상기 기재(210)의 전면과 후면에 형성된 동박 면(221)이 견고하게 접합되도록 납땜(223)을 함으로써, 상기 SMD 타입 커넥터(250)의 연성 재질의 특성을 갖는 상기 기재(210)에 대한 부착력을 대폭적으로 증가시킨다.
여기서, 상기 SMD 타입 커넥터(250)의 양 측 하부면에는 SMD 납땜 테일인 납땜 고정부(251)가 형성되어 최적의 연결로 밑에서 납땜할 수 있도록 하며, 납땜에 의해 회로기판과의 접속을 견고하게 한다.
도 6a 및 도 6b는 이 발명의 실시 예에 따른 커넥터가 장착된 연성 회로기판을 제어 드라이버 보드와 FCC 케이블로 연결시킨 상태의 전면과 후면을 나타낸 것이다.
이 발명의 실시 예에 따른 커넥터가 장착된 연성 회로기판(200)은, 제어 드라이버 보드(260)에 연결되며, 상기 SMD 타입 커넥터(250)를 사용한다.
이를 위해, 상기 SMD 타입 커넥터(250)를 PET 재질의 연성 회로기판과 상기 제어 드라이버 보드(260)에 각각 장착한 후, FCC 케이블(270)을 통해 연결한다. 그리고 이러한 형태를 가지면서 지속적으로 확장할 수 있다.
도 7은 도 6a 및 도 6b의 커넥터가 장착된 연성 회로기판을 다수 연결할 때, 전면이 연속된 상태를 유지하여 최대의 투명을 확보할 수 있게 FCC 케이블을 구부려 후 측으로 위치시킨 상태를 나타낸 것이다.
이 발명의 실시 예에 따른 커넥터가 장착된 연성 회로기판(200)을 다수 연결하여 크기를 확장시키고자 할 때, FCC 케이블(270)을 구부려 후 측으로 위치시켜, 전면이 연속된 상태를 최대로 유지하여 전체적으로 투명을 확보할 수 있게 된다. 이와 같이 함으로써 LED 픽셀 간격을 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.
이 발명은 상기의 실시 예에 한정되지 않으며, 청구범위에 기재되는 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하고, 이러한 변형도 이 발명의 범위 내에 포함된다.
100 : 종래 연성 투명 전광 장치 110 : 투명 연성 전광판
111 : 종래 투명 연성 회로기판 112 : 매트릭스 배선 회로패턴
112-1 : 커넥터 연결 패턴부 113, 230 : LED
114 : 투명 연성 실리콘 회로기판 코팅재
120 : 제어 보드
200 : 이 발명의 실시 예에 따른 커넥터가 장착된 연성 회로기판
210 : PET 재질 기재
220 : 전체 매트릭스 배선 회로패턴
220-1 : 커넥터 연결 패턴부 221 : 동박 면
222 : 통공 223 : 납땜
240 : 납땜 연결부분 개방 테이프 250 : SMD 커넥터
251 : 납땜 고정부 260 : 제어 드라이버 보드
270 : FFC 케이블

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 연성 재질의 기재(210)에 형성되는 도트 매트릭스 배선 회로패턴 상에 다수의 LED를 탑재 연결하고, 상기 회로패턴의 커넥터 연결 패턴부(220-1) 상에 장착 연결된 SMD 타입 커넥터(250)와, 케이블을 통해 연결된 제어 보드의 제어에 의해 문자나 그래픽 표현 기능을 수행하는 연성 회로기판에 있어서,
    상기 기재(210)의 전면과 후면에서, 상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)에 장착 연결을 위해 놓여지는 상기 SMD 타입 커넥터(250)의 길이방향으로 동박 면(221)을 각각 형성하고,
    상기 동박 면(221)이 형성된 상기 기재(210)의, 상기 SMD 타입 커넥터(250) 양 측의 납땜 고정부(251)에 대응하는 위치에 통공(222)을 형성시켜,
    상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)에 놓여진 상기 SMD 타입 커넥터(250)를 납땜(223)하여 고정시킬 때, 상기 통공(222)을 통해 상기 SMD 타입 커넥터(250) 양 측의 납땜 고정부(251)와 상기 기재(210)의 전면과 후면에 형성된 동박 면(221)이 견고하게 접합되면서 상기 SMD 타입 커넥터(250)의 부착력을 증가시키며,
    상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)는, 다수로 분할 형성되며,
    상기 SMD 타입 커넥터(250)는, 다수로 분할 형성되는 상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)에 대응하여 다수 장착시킨 것을 특징으로 하는 커넥터가 장착된 연성 회로기판(200).
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 커넥터 연결 패턴부(220-1)에서 상기 SMD 타입 커넥터(250)와 납땜(223) 연결하는 부분만 노출되도록 해당 부분을 개방 형성시킨 납땜 연결부분 개방 테이프(240)를 상기 기재(210) 후면의 동박 면(221)이 덮이게 접착시킨 것을 특징으로 하는 커넥터가 장착된 연성 회로기판(200).
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