KR102006144B1 - 플렉서블 인쇄회로기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 크랙을 방지할 수 있는 플렉서블 인쇄회로기판에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 의한 플렉서블 인쇄회로기판은 전자부품; 및 상기 전자부품이 실장되고 상기 전자부품에 형성된 단자와 연결을 위한 회로선이 형성된 플렉서블 기판부재를 포함할 수 있다. 특히, 상기 회로선은 상기 전자부품이 상기 기판부재 방향으로 수직하게 투영된 경우에 생기는 도형의 외곽 테두리로 들어와서 상기 외곽 테두리 외부로 나가도록 종단이 형성된다.

Description

플렉서블 인쇄회로기판{FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD}
본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크랙을 방지하거나 발생된 크랙에도 불구하고 정상적으로 동작할 수 있는 플렉서블 인쇄회로기판에 관한 것이다.
일반적으로 전자부품 구동 장치는 회로선이 형성된 회로 기판 위에 전자부품을 실장하고 있다. 전자부품 구동 장치의 일례로 엘이디 소자 전광판이 있다.
광고용 엘이디 전광판은 발광다이오드를 매트릭스 형태로 배열하여 문자나 도형 등을 출력하는 화상표시장치의 일종으로 건물 등의 외벽 또는 내부 등에 설치되어 문자, 도형, 이미지, 동영상 등 다양한 정보를 제공하는 광고수단의 일종이다. 관련된 선행문헌으로 대한민국 공개특허 제10-2011-0133737호가 있다.
최근에는 다양한 목적을 위해 전자부품이 실장되는 기판을 플렉서블(flexible) 기판으로 제조하여 전체적인 전자부품 구동 장치를 플렉서블 한 장치로 구현하는 기술이 연구되고 있다.
그러나 플렉서블 한 기판을 사용할 경우, 플렉서블 인쇄회로기판에 형성된 패드(PAD)와 전자부품의 단자는 납땜에 의해 전기적 회로가 형성이 되는데, 이때 휘어질때 발생하는 응력(Stress)이 인쇄회로기판의 패드주위에 집중이 되면서 인쇄회로기판의 납땜된 패드 부위에 크랙이 발생되는 현상이 종종 나타난다. 이러한 크랙은 전기적 신호의 단절 혹은 전류량의 감소로 플렉서블 전자제품의 오동작을 일으키고, 제품의 내구성을 크게 저하시킨다.
따라서 이러한 크랙이 패드 주위에 발생하지 않는 플렉서블 인쇄회로기판에 대한 연구가 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 휘어짐에 의해 플렉서블 인쇄회로기판의 납땜된 패드 주위에 발생하는 크랙을 방지할 수 있는 플렉서블 인쇄회로기판을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 휘어짐에 의해 플렉서블 인쇄회로기판의 납땜된 패드 주위에 크랙이 발생하더라도 금속 회로가 단절되지 않게 할 수 있는 플렉서블 인쇄회로기판을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 의하면, 전자부품; 및 상기 전자부품이 실장되고 상기 전자부품에 형성된 단자와 연결을 위한 회로선상의 패드가 형성된 플렉서블 기판부재를 포함하되, 상기 회로선은 상기 전자부품이 상기 기판부재 방향으로 수직하게 투영된 경우에 생기는 도형의 외곽 테두리로 들어와서 상기 패드를 지나 상기 외곽 테두리 외부로 나가도록 종단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플렉서블 인쇄회로기판이 개시된다.
본 발명의 일실시예에 의한 플렉서블 인쇄회로기판은 적절한 회로선의 배치를 통해 납땜된 패드의 주위에, 휘어짐 등에 의해 발생된 크랙을 줄일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 휘어짐에 의해 납땜된 패드주위에 크랙이 발생하더라도, 전자부품이 정상적으로 동작할 수 있다.
도 1은 종래의 플렉서블 인쇄회로기판을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 플렉서블 기판부재에 엘이디 소자(LED)가 실장되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 플렉서블 기판부재에 엘이디 소자가 실장된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 플렉서블 인쇄회로기판에서 크랙이 발생되는 부분을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 의한 플렉서블 기판부재에 엘이디 소자가 실장되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 의한 플렉서블 기판부재에 엘이디 소자가 실장된 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 일실시예와 관련된 플렉서블 인쇄회로기판에 대해 도면을 참조하여 설명하도록 하겠다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 회로선의 종단이라 함은 회로선이 더 이상 연장되지 않고 끝나는 부분을 의미한다.
본 명세서에서 패드(PAD)라 함은 인쇄회로기판상에 형성된 회로선상에 마련된 일정한 영역으로, 전자부품의 단자와 연결할 때 납이 도포되는 부위를 말한다. 상기 패드는 납땜이 되지 않은 상태를 의미하고, 전자부품이 실장된 후에는 납땜이라 칭할 수 있다. 따라서 패드와 납땜 부위가 동일한 도면 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 종래의 플렉서블 인쇄회로기판을 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 플렉서블 인쇄회로기판(100)은 기판부재(110), 엘이디 소자(120), 회로선(130), 납땜을 위한 패드(140) 등을 포함할 수 있다.
상기 플렉서블 인쇄회로기판(100)은 기판부재(110)에 엘이디 소자(120)에 형성된 단자(121)가 방향으로 회로선이 들어가도록 형성되어 있다. 따라서 회로선(130)의 상기 엘이디 소자(121)가 상기 기판부재(110) 방향으로 수직하게 투영된 경우에 생기는 도형의 외곽 테두리(본 실시예에서는 사각형) 외부에서 상기 외곽 테두리 내부로 향하도록 회로선(130)의 종단이 형성되어 있다.
그리고 납땜 부위(140)에 크랙(150)이 발생한다. 납땜 부위(140)에 크랙(150)이 발생할 경우, 상기 외곽 테두리 외부에서 진입하는 회로선(130)과 엘이디 소자(120)의 단자(121) 사이에 금속 회로가 단절되거나, 연결 면적이 작아서 전류 흐름이 방해되어 발열이 생기게 되어 엘이디 소자(120)의 오작동이 발생하게 된다.
본 발명의 일실시예는 크랙 발생을 줄이거나 크랙이 발생하더라도 금속 회로가 단절되지 않게 할 수 있다. 본 명세서에서 전자부품이라 함은 전자 회로를 구성하기 위해 사용되는 부품으로, LED 소자, 저항기, 콘덴서, 다이오드, IC 칩 및 RF 칩, 트랜지스터 등을 포함할 수 있다.
이하, 실시예에서는 플렉서블 인쇄회로 기판에 있어서 가장 많은 부품인 엘이디 소자 부품의 실장 방법을 통해서 설명하지만, 본 발명은 엘이디 소자 부품에 국한 하는 것은 아니고, 이와 같은 방법으로 실장되는 모든 전자부품의 설계에 동일하게 적용된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 플렉서블 기판부재에 엘이디 소자(LED)가 실장되는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 플렉서블 기판부재에 엘이디 소자가 실장된 상태를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 플렉서블 인쇄회로기판(200)은 기판부재(210), 엘이디 소자(220), 회로선(230), 패드(140) 등을 포함할 수 있다.
상기 기판부재(210)의 윗면에는 회로선(230)과 패드(140)가 형성될 수 있다. 상기 기판부재(210)의 윗면에는 엘이디 소자(220)가 화살표 방향으로 실장될 수 있다.
상기 엘이디 소자(220)를 납이 도포된 패드(240)에 실장하고, 고온에서 용융시켜서 납땜을 함으로써, 상기 엘이디 소자(220)가 상기 기판부재(210)의 윗면에 실장될 수 있다.
또한, 상기 회로선(130)은 상기 엘이디 소자(220)가 상기 기판부재(210) 방향으로 수직하게 투영된 경우에 생기는 도형의 외곽 테두리(예: 사각형)로 내부로 들어와서 상기 외곽 테두리 외부로 나가도록 종단이 형성되어 있다. 즉, 상기 회로선(130)은 엘이디 소자(220)의 단자(221)가 형성되지 않은 측면 방향으로 들어와서 엘이디 소자(220)의 단자(221)가 형성된 측면 방향으로 나가도록 종단이 형성되어 있다. 상기 회로선(130)의 종단 부분은 납땜을 통해 상기 엘이디 소자(220)에 형성된 단자와 연결될 수 있다. 상기 회로선(130)의 종단은 엘이디 소자(220)가 상기 기판부재(210) 방향으로 수직하게 투영된 경우에 생기는 도형의 외곽 테두리 외부에 위치하거나, 외곽 테두리를 향하는 방향으로 형성될 수 있다.
도 4는 도 3의 플렉서블 인쇄회로기판에서 크랙이 발생되는 부분을 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 납땜 부위에 크랙(250)이 발생해도 전기신호의 전달선이 엘이디 소자(220)가 상기 기판부재(210) 방향으로 수직하게 투영된 경우에 생기는 도형의 외곽 테두리 내부에서 외부로 향하기 때문에, 크랙이 발생될 경우가 적거나 또는 크랙(250)이 발생하더라도 금속회로가 단절되지 않아, 상기 엘이디 소자(220)가 정상적으로 작동할 수 있다.
한편, 상기 기판부재(210)는 플렉서블(flexible) 한 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 기판부재(210)는 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 또는 이들의 조합을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 기판부재(210)은 상면과 하면 모두에 회로선 형성이 가능한 양면 PCB를 포함할 수 있다. 양면 PCB를 기판부재로 사용할 경우, 제조 단가를 줄이고, 회로선 배치 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 의한 플렉서블 기판부재에 엘이디 소자가 실장되는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 의한 플렉서블 기판부재에 엘이디 소자가 실장된 상태를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 플렉서블 인쇄회로기판(500)은 기판부재(210), 엘이디 소자(220), 제1회로선(231), 제2회로선(332) 등을 포함할 수 있다.
상기 기판부재(210)의 아래면에는 제1회로선(231)이 형성되고, 윗면에는 제2회로선(232)이 형성될 수 있다. 상기 기판부재(210)의 윗면에는 엘이디 소자(220)가 화살표 방향으로 실장될 수 있다. 상기 제1회로선(231)과 상기 제2회로선(232)는 상기 기판부재(210)에 형성된 비아홀(233)을 통해 연결된다. 상기 비아홀(233)은 기판부재(210)의 아랫면에 형성된 제1회로선(231)과 윗면에 형성된 제2회로선(232)을 회로를 전기적으로 이어주는 드릴 홀이다. 비아홀(233) 내부는 동으로 도금되어 있다.
상기 엘이디 소자(220)를 납이 도포된 패드(240)에 실장하고, 고온에서 용융시켜서 납땜을 함으로써, 상기 엘이디 소자(220)가 상기 기판부재(210)의 윗면에 실장될 수 있다.
또한, 상기 제1회로선(231)은 상기 엘이디 소자(220)가 상기 기판부재(210) 방향으로 수직하게 투영된 경우에 생기는 도형의 외곽 테두리(예: 사각형)로 내부로 진입하도록 형성되어 있고, 상기 제2회로선(232)는 상기 외곽 테두리 외부로 나가도록 종단이 형성되어 있다. 즉, 상기 제1회로선(231)은 엘이디 소자(220)가 실장되지 않는 아랫면으로 상기 엘이디 소자(220)의 내부로 들어오기 때문에 상기 단자(221)의 위치에 상관없이 어느 측면으로나 들어오게 형성할 수 있고, 상기 제2회로선(232)는 반드시 엘이디 소자(220)의 단자(221)가 형성된 측면 방향으로 나가도록 종단이 형성되어 있다. 상기 제2회로선(232)의 종단 부분은 납땜을 통해 상기 엘이디 소자(220)에 형성된 단자와 연결될 수 있다. 상기 제2회로선(132)의 종단은 엘이디 소자(220)가 상기 기판부재(210) 방향으로 수직하게 투영된 경우에 생기는 도형의 외곽 테두리 외부에 위치하고 있다.
상기와 같이, 기판부재(210)의 윗면 및 아래면 모두에 회로선이 배치된 경우의 플렉서블 인쇄회로기판(500)도 도 4의 경우와 마찬가지로, 납땜 부위에 크랙이 발생해도 전기신호의 전달선이 엘이디 소자(220)가 상기 기판부재(210) 방향으로 수직하게 투영된 경우에 생기는 도형의 외곽 테두리 내부에서 외부로 향하기 때문에, 크랙이 발생될 경우가 적거나 또는 크랙(250)이 발생하더라도 금속회로가 단절되지 않아, 상기 엘이디 소자(220)가 정상적으로 작동할 수 있다. 상기 아랫면에 형성된 제1회로선(231)은 상기 제2회로선(232)의 단자(221)와 겹치더라도 상기 제1회로선(231)에는 납이 없고 상기 엘이디 소자(220)의 단자(221)와 납땜이 되지 않기 때문에, 상기 제1회로선(231)에는 크랙이 발생하지 않으므로, 상기 제1회로선(231)은 상기 엘이디 소자(220)의 임의의 면으로 들어와도 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 플렉서블 인쇄회로기판은 적절한 회로선의 배치를 통해 휘어짐 등에 의한 크랙 발생을 줄일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 휘어짐에 의한 크랙 발생에도 불구하고, 엘이디 소자가 정상적으로 동작할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 의한 플렉서블 인쇄회로기판에 형성되는 회로 패턴은 다른 전자부품이 실장되는 경우에도 적용될 수 있다.
상기와 같이 설명된 플렉서블 인쇄회로기판은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
200: 플렉서블 인쇄회로기판
210: 기판부재
220: 엘이디(LED) 소자
221: 단자
230: 회로선
231: 제1회로선
232: 제2회로선
233: 비아홀
240: 패드
250: 크랙

Claims (3)

  1. 전자부품; 및
    상기 전자부품이 실장되고 상기 전자부품에 형성된 단자와 연결을 위한 회로선이 형성된 플렉서블 기판부재를 포함하되,
    상기 회로선은 상기 전자부품이 상기 기판부재 방향으로 수직하게 투영된 경우에 생기는 도형의 외곽 테두리로 들어와서 상기 외곽 테두리 외부를 향하도록 종단이 형성되어 있고,
    상기 회로선의 종단 부분은 납땜을 통해 상기 전자부품에 형성된 단자와 연결되고, 상기 회로선이 들어오는 상기 도형의 외곽 테두리의 모서리에 대응되는 전자부품의 측면에는 단자가 형성되어 있지 않고,
    상기 회로선은 상기 전자부품이 실장되지 않은 상기 기판부재의 아랫면에 형성된 제1회로선; 및
    상기 전자부품이 실장된 상기 기판부재의 윗면에 형성된 제2회로선을 포함하되,
    상기 제1회로선과 상기 제2회로선은 상기 기판부재에 형성된 비아홀을 통해 연결되고,
    상기 제1회로선은 상기 도형의 외곽 테두리로 들어가는 방향으로 형성되고,
    상기 제2회로선은 상기 회로선의 종단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 플렉서블 인쇄회로기판.
  2. 삭제
  3. 삭제
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