KR102056832B1 - 인쇄회로기판 및 그 인쇄회로기판을 포함하는 조명 유닛 - Google Patents

인쇄회로기판 및 그 인쇄회로기판을 포함하는 조명 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 및 그 인쇄회로기판을 포함하는 조명 유닛에 관한 것으로, 본 발명에 따른 인쇄회로기판은 금속 기판; 상기 금속 기판 상에 형성되는 제1 절연층; 상기 제1 절연층 상에 배치되는 배선부; 상기 배선부와 연결되며, 상기 배선부의 상부에 형성되는 발광 소자;를 포함하여 구성된다.

Description

인쇄회로기판 및 그 인쇄회로기판을 포함하는 조명 유닛{PRINTED CIRCUIT BOARD AND LIGHTING UNIT HAVING THE PRINTED CIRCUIT BOARD}
본 발명은 제조와 설계가 보다 용이한 인쇄회로기판 및 그 인쇄회로기판을 포함하는 조명 유닛에 관한 것이다.
전자기기 산업이 발전함에 따라 각종 표시장치들이 개발되고 있으며 이를 이용한 영상기기, 컴퓨터, 이동통신 단말기 등이 개발되고 있는 추세이다. 이러한 추세를 반영하여 등장한 액정표시장치는 현재 모니터와 이동통신 단말기 등의 표시장치로 널리 사용되고 있다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD)는 액체와 고체의 중간적인 특성을 가지는 액정의 전기, 광학적 성질을 표시장치에 응용한 것으로 인가 전압에 따른 액정의 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생되는 여러 가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 전기소자로서, 동작전압이 낮아서 소비전력이 적고 휴대용으로 편리한 장점이 있다.
이와 같은 LCD는 스스로 빛을 내는 자기발광성이 없으므로 백라이트(Backlight)를 필요로 한다. 백라이트는 LCD의 광원역할을 하는데 액정모듈의 후면에서 빛을 조사시키기 위하여 광원자체를 포함하여 광원의 구동을 위한 전원 회로 및 균일한 평면광을 이루도록 해주는 일체의 부속물을 이루는 복합체를 백라이트 유닛(Backlight Unit: BLU)이라고 한다.
상기 LCD를 조명하기 위한 광원으로 근래에는 발광다이오드(LED)를 이용한 백라이트 유닛이 제안되었다. LED는 반도체에 전압을 가할 때 생기는 발광현상을 이용하여 빛을 발생시키는 발광소자이다. LED는 종래의 광원에 비해 소형이고, 수명이 길며, 전기 에너지가 빛 에너지로 직접 변환하기 때문에 에너지 효율이 높음과 동시에 낮은 동작전압을 갖는다는 장점이 있다.
상기와 같이 구성된 액정표시장치는 점점 슬림화되고 있고 그에 따라 액정표시장치의 폭을 감소하는 것이 요구되고 있다.
도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 백라이트 유닛의 인쇄회로기판을 도시한 도면으로서, 도 2는 도 1의 인쇄회로기판의 A - A'의 단면도이고, 도 3은 종래 기술에 따른 인쇄회로기판의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(Printed Circuit Board: PCB)은 실장 패드(12)가 형성되고 상기 실장 패드(12) 상에 발광 소자(15)가 실장되며, 상기 실장 패드(12)와 전기적으로 연결되어 발광 소자(15)로 전기신호를 전달하는 스트링 배선(13)이 형성된다.
도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 인쇄회로기판은 발광 소자(15)가 실장되는 실장 패드(12)와 스트링 배선(13)이, 기판(10) 상에 형성된 절연층(11) 상에 함께 배치됨을 알 수 있다.
그러나, 종래 기술에 따르면 도 3에 도시된 바와 같이 상기 인쇄회로기판을 벤딩(Bending) 처리하는 경우, 실장 영역(30) 상에 실장 패드(12), 발광 소자(15)와 함께 스트링 배선(13)이 배치되므로, 실장 영역(30)의 너비로 인하여 인쇄회로기판을 채용하는 제품의 슬림(slim)화가 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 인쇄회로기판의 발광 소자와 배선부가 형성되는 영역의 폭을 최소화하여, 상기 인쇄회로기판을 채용하는 조명 유닛을 슬림(slim)화 하고자 한다.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판은, 금속 기판; 상기 금속 기판 상에 형성되는 제1 절연층; 상기 제1 절연층 상에 배치되는 배선부; 상기 배선부와 연결되며, 상기 배선부의 상부에 형성되는 발광 소자;를 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 배선부와 연결되며, 상기 발광 소자가 실장되는 금속 패드;를 더 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 배선부는 상기 제1 절연층 상에 적층되는 제2 절연층 내에 배치된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판은 상기 배선부 및 상기 발광 소자가 배치되는 제1 영역과, 상기 제1 영역으로부터 연장된 제2 영역으로 구성되고, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 사이에는 절곡부가 형성된다.
본 발명의 일실시예에 따른 조명 유닛은 금속 기판, 상기 금속 기판 상에 형성되는 제1 절연층, 상기 제1 절연층 상에 배치되는 배선부, 상기 배선부와 연결되어 상기 배선부의 상부에 형성되는 발광 소자를 포함하는 인쇄회로기판; 상기 발광 소자 패키지로부터의 광을 확산시키는 도광판;을 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판은 상기 배선부와 연결되며, 상기 발광 소자가 실장되는 금속 패드;를 더 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 배선부는 상기 제1 절연층 상에 적층되는 제2 절연층 내에 배치된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판은 상기 배선부 및 상기 발광 소자 패키지가 배치되는 제1 영역과, 상기 제1 영역으로부터 연장된 제2 영역으로 구성되고, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 사이에는 절곡부가 형성된다.
본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법은 금속 기판 상에 제1 절연층을 형성하고, 상기 제1 절연층 상에 배선부를 배치하고, 상기 배선부의 상부에 상기 배선부와 연결되도록 발광 소자를 배치한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 발광 소자를 배치 시에는 상기 배선부와 연결되는 금속 패드 상에 상기 발광 소자를 실장하여 배치한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 배선부를 배치 시에는 상기 제1 절연층 상에 적층되는 제2 절연층 내에 상기 배선부를 배치한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 절연층을 형성하기 이전에 또는 상기 발광 소자를 배치한 이후에, 상기 배선부와 상기 발광 소자가 배치되는 제1 영역과, 상기 제1 영역으로부터 연장된 제2 영역으로 구분되도록, 상기 인쇄회로기판에 절곡부를 형성하는 과정을 더 포함한다.
본 발명에 따르면 인쇄회로기판의 발광 소자와 배선부가 형성되는 영역의 폭을 최소화하여, 상기 인쇄회로기판을 채용하는 조명 유닛의 슬림(slim)화가 가능하다.
도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 백라이트 유닛의 인쇄회로기판을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 상면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 인쇄회로기판을 도시한 도면이다.
도 7는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판을 포함하는 조명 유닛을 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 상면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 단면도이다. 보다 상세하게 설명하면, 도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 A - A' 단면을 도시한 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 금속 기판(110), 제1 절연층(120), 제2 절연층(130), 금속 패드(150) 및 발광 소자(160)를 포함하여 구성된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(120)은 금속 기판(110) 상에 형성되며, 이때 상기 절연층(120)은 본딩 시트(115)에 의해 상기 금속 기판(110)에 접착될 수 있다.
상기 제1 절연층(120)은 필름형 또는 테이프형으로 형성되어, 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 제1 절연층(120)이 형성되는 기판(110)은 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 크롬(Cr) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 재료로 구성될 수 있다.
상기 제1 절연층(120)의 상부에는 배선부(140)가 배치되며, 상기 배선부(140) 구리(Cu)로 구성될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 절연층(120) 상에는 제2 절연층(130)이 적층되고, 상기 배선부(140)는 상기 제2 절연층(130) 내에 배치된다. 이를 위하여, 제1 절연층(120) 상에 배선부(140)를 형성한 후에, 상기 배선부(140)를 덮도록 상기 제1 절연층(120) 상에 다시 제2 절연층(130)을 형성할 수 있다.
상기와 같이 배선부(140)가 내부에 배치된 제2 절연층(130) 상에는 금속 패드(150)가 형성되며, 상기 금속 패드(150)는 상기 배선부(140)와 전기적으로 연결된다.
상기와 같이 형성된 금속 패드(150) 상에는 발광 소자(160)가 실장 된다. 이때, 상기 발광 소자(160)로는 발광다이오드(LED)가 사용될 수 있다.
이와 같이 발광 소자(160)에 연결되는 배선부(140)를 상기 발광 소자(160)의 배면에 배치하면, 인쇄회로기판 상에서 발광 소자(160)와 배선부(140)가 차지하는 공간을 최소화하여 인쇄회로기판을 채용하는 제품의 슬림(slim)화가 가능하다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 인쇄회로기판을 도시한 도면으로서, 보다 상세하게는 절곡부가 형성된 인쇄회로기판의 실시예를 도시한 도면이다.
도 6의 일실시예는 인쇄회로기판의 발광 소자(160)와 배선부(140)가 배치되는 제1 영역(210)과, 상기 제1 영역(210)으로부터 연장되는 제2 영역(220)의 사이에 절곡부가 형성되는 형태로 구성된다.
도 6의 실시예에서와 같이 절곡부가 형성된 인쇄회로기판의 경우, 발광 소자(160) 및 금속 패드(150)의 배면에 배선부(140)를 형성하면, 금속 패드(150), 발광 소자(160), 배선부(140)가 형성되는 제1 영역(210)의 폭을 최소화할 수 있으므로, 인쇄회로기판을 채용하는 제품의 슬림(slim)화가 가능하다.
이후부터는 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 시에는 금속 기판(110) 상에 제1 절연층(120)을 형성한다.
이때, 본딩 시트(115)를 이용해 상기 제1 절연층(120)을 상기 금속 기판(110) 에 접착하여 형성할 수 있다.
이후, 상기 제1 절연층(120) 상에는 배선부(140)를 배치하고, 상기 배선부(140) 상에 제2 절연층(130)을 형성하여, 상기 배선부(140)가 제2 절연층(130) 내에 포함되도록 구성한다.
상기 제2 절연층(130)의 상부에는 배선부(140)와 전기적으로 연결되는 금속 패드(150)를 배치하고, 상기 금속 패드(150) 상에 발광 소자(160)를 실장하여 배치한다.
상기 금속 패드(150) 상에 발광 소자(160)를 실장한 이후에는, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 배선부(140)와 상기 발광 소자(160)가 배치되는 제1 영역(210)과, 상기 제1 영역(210)으로부터 연장되는 제2 영역(220)으로 구분되도록 벤딩(bending)하여, 상기 인쇄회로기판에 절곡부를 형성할 수 있다.
이때, 또 다른 실시예에서는 상기 금속 기판(110) 상에 제1 절연층(120), 제2 절연층(130), 배선부(140), 금속 패드(150) 및 발광 소자(150)를 형성하기 이전에, 상기 제1 영역(210)과 제2 영역(220)을 구분하는 절곡부를 형성하는 공정을 먼저 실행할 수도 있다.
도 7는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판을 포함하는 조명 유닛을 도시한 도면이다.
도 7의 인쇄회로기판은 상기에서 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 금속 기판(110) 상에 제1 절연층(120), 상기 제1 절연층(120)을 금속 기판(110)에 부착하는 본딩 시트(115), 상기 제1 절연층(120) 상에 적층되는 제2 절연층(130), 상기 제2 절연층(130) 내에 배치되는 배선부(140), 상기 배선부(140)와 연결되어 상기 제2 절연층(130) 상에 형성되는 금속 패드(150), 상기 금속 패드(150)에 실장되는 발광 소자(160)를 포함하여 구성된다.
도광판(300)은 상기 발광 소자(160)로부터의 광을 확산시키고, 상기 확산된 광은 도광판(300) 상부에 배치되는 액정표시모듈(400)에 공급된다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 조명 유닛은 금속 패드(150) 및 발광 소자(160)의 배면에 배선부(140)를 배치함으로써, 금속 패드(150), 발광 소자(160), 배선부(140)가 형성되는 영역의 폭(T)을 최소화하여, 조명 유닛의 슬림(slim)화가 가능하다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 금속 기판
115: 본딩 시트
120: 제1 절연층
130: 제2 절연층
140: 배선부
150: 금속 패드
160: 발광 소자
210: 제1 영역
220: 제2 영역

Claims (6)

  1. 금속 기판;
    상기 금속 기판 상에 형성되는 제1 절연층;
    상기 제1 절연층 상에 배치되는 제2 절연층;
    상기 제2 절연층 상에 배치되는 복수 개의 패드;
    상기 복수 개의 패드 상에 배치되는 복수 개의 발광 소자; 및
    상기 제2 절연층 내에 배치되는 배선부;를 포함하고,
    상기 배선부는 상기 복수 개의 발광 소자와 이격 배치되며 복수 개의 배선을 포함하고,
    상기 복수 개의 발광 소자는 각각이 상기 복수 개의 패드 각각에 배치되고,
    상기 복수 개의 배선은 각각이 서로 상기 복수 개의 패드 각각에 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수 개의 배선은 상기 제2 절연층에 의해 덮이는 인쇄회로기판.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은,
    상기 배선부 및 상기 발광 소자가 배치되는 제1 영역과, 상기 제1 영역으로부터 연장된 제2 영역으로 구성되고, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 사이에는 절곡부가 형성되는 인쇄회로기판.
  4. 금속 기판; 상기 금속 기판 상에 형성되는 제1 절연층; 상기 제1 절연층 상에 배치되는 제2 절연층; 상기 제2 절연층 상에 배치되는 복수 개의 패드; 상기 복수 개의 패드 상에 배치되는 복수 개의 발광 소자; 및 상기 제2 절연층 내에 배치되는 배선부;를 포함하는 인쇄회로기판; 및
    상기 발광 소자로부터의 광을 확산시키는 도광판;을 포함하고,
    상기 배선부는 상기 복수 개의 발광 소자와 이격 배치되며 복수 개의 배선을 포함하고,
    상기 복수 개의 발광 소자는 각각이 상기 복수 개의 패드 각각에 배치되고,
    상기 복수 개의 배선은 각각이 서로 상기 복수 개의 패드 각각에 전기적으로 연결되는 조명 유닛.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 배선부는,
    상기 복수 개의 배선은 상기 제2 절연층에 의해 덮이는 조명 유닛.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은,
    상기 배선부 및 상기 발광 소자가 배치되는 제1 영역과, 상기 제1 영역으로부터 연장된 제2 영역으로 구성되고, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 사이에는 절곡부가 형성되는 조명 유닛.
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