KR102138555B1 - 블록 구분 슬롯이 형성된 회로기판의 커버레이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패턴(120)이 형성된 원판(100)의 적어도 한 면에 부착되는 회로기판의 커버레이(200)에 있어서, 상기 커버레이(200)는, 상기 원판(100)의 패턴(120)과 대향하도록 관통된 복수의 오픈영역(220); 및 상기 복수의 오픈영역(220) 사이에 배치되는 적어도 하나 이상의 슬롯(230)을 포함하되, 상기 슬롯(230)은 관통된 것을 특징으로 하는 회로기판의 커버레이에 관한 것이다.

Description

블록 구분 슬롯이 형성된 회로기판의 커버레이{A COVERLAY OF CIRCUIT BOARD ON WHICH A BLOCK DIVISION SLOT IS FORMED}

본 발명은 블록 구분 슬롯이 형성된 회로기판의 커버레이에 관한 것으로, 커버레이의 블록화된 오픈형상 사이에 배치되는 슬롯을 통해 원판과의 가접 시에 발생되는 불량을 감소하도록 하는 회로기판의 커버레이와 이를 이용한 회로기판 제작방법이다.

커버레이(Coverlay)는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)이나 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)의 도체회로상에 도포되는 절연 물질의 외층을 뜻하며, 커버코트나 커버레이어 등으로 불리기도 한다. 이와 같은 커버레이는 필름형태로 제공되어 에칭된 원판(CCL, FCCL)의 면 상에 접착되고, 상기 원판 회로의 노출면을 보호하면서 절연이 이루어지도록 제공된다.

이때 상기 커버레이는 회로기판의 단면 구조, 양면 구조 및 양면노출 구조 등의 구조적 형태에 따라 접착 공정에는 다소 차이가 있으나, 일반적으로 커넥터 등이 장착될 수 있는 오픈영역이 형성된다. 이러한 오픈 영역은 가접 이전, 상기 원판의 패턴에 대향하도록 가공될 수 있다.

이에 대한 기술로는 한국등록특허공보 제1888592호("연성회로기판 및 그 제조방법", 2018.09.21. 공고)에서 기술되어 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여, 위 기술에 대해서 부가적으로 설명하자면 다음과 같다.

먼저 도 1을 참조하면, 커버레이(2)는 폴리이미드 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 등과 같은 비전도성층과 에폭시 수지 또는 아크릴 수지와 같은 접착층을 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고 상기 커버레이는 가접공정 이전, 기계적수단을 통해 적어도 하나 이상의 오픈영역(H1, H2)을 형성할 수 있다.

이어 도 2를 참조하면, 상기 커버레이(2)는 원판을 포함하는 적층구조물(1) 상에 부착될 수 있으며, 상기 오픈영역(H1, H2)은 상기 원판의 패턴에 대응하도록 부착될 수 있다. 이 후, 서로 부착된 상기 적층구조물(1)과 커버레이(2)는 가접공정 및 핫-프레스 공정을 통해 일체로 구성될 수 있다.

이와 같이 종래의 기술은 일반적으로 커버레이 상에 원판의 패턴과 대응하는 오픈영역을 포함하고, 가접 시에 지그에 장착될 수 있는 홀을 더 포함하도록 우선적으로 가공된다. 이때, 가접 공정 시에는 상기 커버레이가 신축이 발생되며, 상기 신축으로 인하여 편심불량이 발생되는 경우가 빈번하게 발생되었다. 하지만 종래의 기술들에는 한국등록특허공보 제0674303호("플라잉 테일 형태의 경연성 인쇄회로기판의 커버레이 성형방법", 2007.01.24. 공고)와 같이, 편심불량에 대한 확인을 할 수 있는 기술만이 개시되어 있고, 이를 보완할 수 있는 기술에 대해서는 개시되어 있지 않다.

KR 10-1888592 B1 ("연성회로기판 및 그 제조방법") 2018.09.21. 공고 KR 10-0674303 B1 ("플라잉 테일 형태의 경연성 인쇄회로기판의 커버레이 성형방법") 2007.01.24. 공고

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 커버레이 상에 슬롯을 형성하여 가접 시에 발생되는 신축에 대응할 수 있는 블록 구분 슬롯이 형성된 회로기판의 커버레이에 관한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 커버레이는, 패턴이 형성된 원판의 적어도 한 면에 부착되는 회로기판의 커버레이에 있어서, 상기 원판의 패턴과 대향하도록 관통된 복수의 오픈영역; 및 상기 복수의 오픈영역 사이에 배치되는 적어도 하나 이상의 슬롯;을 포함하되, 상기 슬롯은 관통된 것을 특징으로 할 수 있다.

이때 상기 오픈영역은 복수로 형성되어, 복수의 블록을 형성하며, 상기 슬롯은 상기 복수의 오픈영역 사이에 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 슬롯은, 상기 커버레이의 면을 따라 길이가 형성된 선형홀; 상기 선형홀의 양단에 각각 형성되는 제1엣지홀; 및 제2엣지홀;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서 상기 제1엣지홀 및 제2엣지홀은 상기 선형홀의 폭과 동일한 직경을 가지는 반원형상으로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또는 상기 제1엣지홀 및 제2엣지홀은 상기 선형홀의 폭보다 큰 직경을 가지는 원형 또는 타원형으로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 슬롯은, 서로 이격된 한 쌍의 선형홀을 포함하되, 상기 한 쌍의 선형홀을 연결하는 연결홀을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 회로기판 제작방법은, 패턴이 형성된 원판을 준비하는 단계; 커버레이에 원판의 패턴과 대향하는 복수의 오픈형상 및 상기 복수의 오픈형상 사이에 배치되는 적어도 하나 이상의 슬롯을 형성하는 타발단계; 상기 원판 및 커버레이를 서로 가접하는 가접단계; 및 상기 가접단계 이후, 상기 커버레이의 슬롯에 절연성 물질을 충전하는 밀폐단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.

이때 상기 타발단계에서는, 상기 커버레이에 지그의 돌출부와 대향하는 가이드홀이 더 형성되며, 상기 가접단계는, 가접되기 이전, 상기 커버레이의 가이드홀 및 원판의 가이드홀을 지그에 장착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 블록 구분 슬롯이 형성된 회로기판의 커버레이는, 오픈영역의 블록 단위 사이에 배치되는 적어도 하나 이상의 슬롯을 통해 원판이나 커버레이에 신축이 발생하여도 편심 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있음과 더불어, 편심 정도를 보다 개선할 수 있는 장점이 있다. 아울러, 본 발명은 블록 단위로 구분함에 따라, 가접 시에 접착력이 블록 단위로 구분되도록 접착력이 밀집됨에 따라, 제품의 신뢰성이 보다 향상되는 장점이 있다.

아울러 본 발명은 지그 가접을 통해 원판과 커버레이가 부착하면서 부착된 상기 커버레이의 슬롯을 에칭함에 따라, 편심 정도가 보다 개선될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 커버레이의 오픈영역 가공 공정을 도시한 도면.
도 2는 종래기술에 따른 커버레이와 원판의 가접 공정을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원판과 결합되는 커버레이의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버레이의 평면도.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 커버레이의 슬롯을 확대한 평면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로기판 제작방법의 블록선도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버레이의 타발단계를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그 상에 장착되는 커버레이와 원판의 가접공정을 도시한 사시도.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 블록 구분 슬롯이 형성된 회로기판의 커버레이를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

이때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명인 블록 구분 슬롯이 형성된 인쇄회로기판의 커버레이에 관한 것으로, 도 3은 원판과 결합되는 커버레이의 사시도를, 도 4는 커버레이의 평면도를, 도 5는 다양한 실시예에 따른 커버레이의 슬롯을 확대한 평면도를 각각 나타낸다.

먼저 도 3을 참조하면, 본 발명의 커버레이(200)는, CCL(Copper Clad Laminate)이나 FCCL(Flexible Copper Clad Laminate)로 구성되는 원판(100)의 적어도 한 면에 부착되도록 구성될 수 있다. 이때 상기 원판(100)은 패턴들이 형성되는 층의 수나 형태에 따라 단면 연성회로기판(Single-Sided FPC), 양면 연성회로기판(Double-Sided FPC) 및 다층 연성회로기판(Multi-Layer FPC) 등으로 분류될 수 있으며, 회로기판이 양면노출 구조로 구성되는 경우에는 양면 모두에 상기 커버레이(200)가 부착되도록 이루어질 수 있다. 그리고 상기 원판(100) 상에는 회로 패턴이나 접지 패턴 등의 패턴(120)이 형성될 수 있으며, 상기 패턴(120)을 형성하는 것은 드라이 필름 공정이나 에칭 공정 등을 통해 이루어질 수 있다.

본 발명의 커버레이(200)는 상기 패턴(120) 중의 일부와 대향하는 오픈영역(220)을 포함할 수 있으며, 상기 오픈영역에는 커넥터 등이 장착될 수 있도록 개구될 수 있다. 이때 상기 커버레이(200) 상에 오픈영역(220)을 형성하는 것은 기계적 장치를 이용하여 타발 또는 드릴링을 통해 이루어질 수 있다.

여기서 본 발명의 커버레이(200)는 상기 오픈영역(220)이 복수로 구성되어 블록화될 수 있으며, 블록화된 복수의 오픈영역(220) 사이에 배치되는 슬롯(230)을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 슬롯(230)은 상기 오픈영역(220)과 같이 상기 커버레이(200)를 관통하도록 구성되며, 상기 슬롯(230)이 개구된 방향이 상기 패턴(120)이 형성되지 않은 영역인 것이 바람직하나, 이에 한정하지는 아니한다.

상기 커버레이(200)는 절연성물질과 폴리이미드(Polyimide, PI) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate, PEN) 등과 같은 절연성 비전도성층과 에폭시 수지 또는 아크릴 수지와 같은 접착층을 포함할 수 있다. 그리고 상기 커버레이는 상기 원판(100)과의 결합 이전, 이형지와 부착된 상태로 구성될 수도 있다.

그리고 본 발명의 슬롯(230)은 도 3에서 도시된 바와 같이, 필름형으로 구성되는 커버레이(200)의 가로 또는 세로 방향을 따라 복수 개가 배치되어, 블록으로 구획된 오픈영역(220)의 테두리에 배치될 수 있다.

이를 보다 상세히 설명하기 위해, 일정한 가로 간격마다 블록화된 복수의 오픈영역(220)을 도시한 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4에서 도시된 바와 같이 일정한 가로 간격마다 블록화된 복수의 오픈영역(220)이 서로 이격배치될 수 있으며, 본 발명의 슬롯(230)은 이 사이에 배치되어 블록영역을 보다 효과적으로 구획되도록 이루어질 수 있다. 즉, 앞서 설명한 상기 원판(100)과 커버레이(200)를 가접할 경우에, 상기 원판(100)과 커버레이(200)는 서로 접하는 영역 상에서 접착이 이루어질 수 있다. 이때 상기 슬롯(230)은 관통되었으므로, 일정한 면적의 장치를 동일한 힘으로 가압한 경우 종래의 커버레이보다 접하는 영역으로 힘이 집중되도록 구성될 수 있다. 이에 따라 하나의 블록영역 사이의 접합력은 하나의 블록영역과 인접한 블록영역 사이의 접합력 보다 높게 형성된다. 그리고 종래 오픈영역(220)에서 발생되는 열 또는 집중응력에 의한 신축이 상기 슬롯(230)을 통해 상쇄되어, 커버레이(200)의 편심이 유지되는 장점으로 이어진다.

이와 같은 슬롯(230)은 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 도 5를 참조하여 이를 상세히 설명한다. 도 5-(a)에서 도시된 바와 같이 상기 하나의 슬롯(230)은 선형의 길이를 가지는 선형홀(231)을 포함할 수 있다. 또는 상기 슬롯(230)은 한 쌍의 선형홀(231)을 포함하되 상기 한 쌍의 선형홀(231)을 연결하는 연결홀(232)을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고 상기 슬롯(230)은 선형이 아닌 곡선형의 홀이나 파형의 홀 등으로 구성될 수도 있다.

또한 상기 선형홀(231)은 도 5-(a)에서 도시된 바와 같이 길이방향 양단에 제1엣지홀(231a) 및 제2엣지홀(231b)이 형성될 수 있다. 그리고 상기 제1엣지홀(231a) 및 제2엣지홀(231b)은 상기 선형홀(231)의 너비(도면 상에서는 상하방향의 폭)와 동일한 직경을 가지는 반원형태로 구성되어 상기 선형홀(231)의 양단이 라운드 되도록 구성될 수 있다.

또한 상기 제1엣지홀(231a) 및 제2엣지홀(231b)은 도 5-(b)에서 도시된 바와 같이 상기 선형홀(231)의 너비보다 큰 직경이나 너비를 가지는 원형 또는 타원형으로 구성될 수 있다. 상기 제1엣지홀(231a) 및 제2엣지홀(231b)은 도 5-(c)에서 도시된 바와 같이 상기 선형홀(231)의 너비보다 큰 직경이나 너비를 가지는 물방울 형으로 구성될 수 있다. 이 외에도 상기 제1엣지홀(231a) 및 제2엣지홀(231b)이 다각형이나, 원형이나 다각형을 포함하는 불규칙한 형태의 홀로 구성될 수도 있다.

도 6 내지 도 8은 본 발명인 블록 구분 슬롯이 형성된 인쇄회로기판의 커버레이를 이용한 회로기판의 제작방법에 관한 것으로, 도 6은 회로기판의 제작방법의 블록선도를, 도 7은 커버레이의 타발단계를 도시한 사시도를, 도 8은 지그 상에 장착되는 커버레이와 원판의 가접공정을 도시한 사시도를 각각 나타낸다.

먼저 도 6을 참조하면, 본 발명의 회로기판 제작방법은, 패턴이 형성된 원판을 준비하는 단계(S100), 커버레이에 원판의 패턴과 대향하는 복수의 오픈형상 및 상기 복수의 오픈형상 사이에 배치되는 적어도 하나 이상의 슬롯을 형성하는 타발단계(S200), 상기 원판 및 커버레이를 서로 가접하는 가접단계(S300) 및 상기 가접단계(S300) 이후, 상기 커버레이의 슬롯에 절연성 물질을 충전하는 밀폐단계(S400)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 패턴(120)이 형성된 원판(100)을 준비하는 단계(S100)는, 에칭 및 스트리핑 공정을 포함하여 준비된 원판(100) 상에 패턴(120)을 가공할 수 있으며, D/S(Double Side) 구조인 경우에는 원판(100) 상에 쓰로우홀을 가공하는 공정도 포함될 수 있다.

상기 타발단계(S200)는, 상기 커버레이(200)에 대해서 기계가공 장치를 이용하여 타발이나 드릴링하도록 구성될 수 있으며, 이때의 기계가공 장치는 로터리 타발, 드릴링 머신이나 프레스 등 다양한 형태로 구성될 수 있다. 그리고 타발단계(S200)에서는 오픈형상(220) 및 슬롯(230)을 순차적으로 가공하거나, 동시에 가공하도록 구성될 수 있다.

이어 상기 가접단계(S300)는 준비된 상기 원판(100)과 타발된 커버레이(200)를 서로 가접하도록 구성될 수 있으며, 가접하는 방법은 다리미 등을 통해 작업자가 직접 접합하거나 가접장치 등의 기계 장치를 통해 접하는 등 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. 여기서 상기 패턴(120)이 형성된 원판(100)을 준비하는 단계(S100)나 타발단계(S200)는 서로 별도의 공정을 통해 구성되거나, 상기 타발단계(S200)를 통해 생산된 이형지가 부착된 커버레이(200)를 미리 준비하여 회로기판을 제작시에 사용하도록 구성될 수도 있다. 이때 이형지가 부착된 커버레이(200)는 상기 가접단계(S300) 이전에 이형지를 제거하는 과정이 포함될 수 있다.

상기 밀폐단계(S400)는 상기 가접단계(S300) 이후에 이루어질 수 있으며, 다른 부자재와의 핫-프레스(Hot-Press) 공정 이전에 이루어질 수 있으며, 도금공정의 이전에 상기 슬롯(230)을 절연성 물질로 충전하도록 구성될 수 있다. 상기 절연성 물질은 상기 커버레이(200)를 구성하는 절연성 물질과 동일하거나, 서로 다른 절연성 물질일 수도 있다.

이어 도 7을 참조하면, 본 발명은, 상기 타발단계(S200)에서 상기 커버레이(200)의 테두리에 가이드홀(210)을 더 형성하도록 구성될 수 있다. 그리고 도 8을 참조하면, 준비된 상기 원판(100) 상에서도 가이드홀(110)이 형성될 수 있으며, 상기 원판(100)의 가이드홀(110)과 상기 커버레이(200)의 가이드홀(210)은 서로 연통되도록 구성될 수 있다. 그리고 본 발명의 가접단계(S300)는, 가접장치를 통해 가접되기 이전, 지그(10) 상에 원판(100) 및 커버레이(200)를 장착하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 지그(10)는 상측으로 돌출된 돌출부(11)가 형성될 수 있으며, 상기 돌출부(11)는 상기 원판(100) 및 커버레이(200) 각각의 가이드홀(110,210)을 관통하여 위치를 가이드하도록 구성될 수 있다. 이에 따라 본 발명은 형성된 상기 패턴(120)과 상기 오픈형상(220)이 설정된 위치에서 대향되도록 구성되어 보다 신뢰성 높은 회로기판을 제공할 수 있는 장점이 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술되는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10 : 지그 11 : 돌출부
100 : 원판
110 : 가이드홀 120 : 패턴
200 : 커버레이
210 : 가이드홀 220 : 오픈영역
230 : 슬롯
231 : 선형홀
231a : 제1엣지홀 231b : 제2엣지홀
232 : 연결홀

Claims (8)

1. 패턴이 형성된 원판의 적어도 한 면에 부착되는 회로기판의 커버레이에 있어서,
   상기 커버레이는,
   상기 원판의 패턴과 대향하도록 관통된 오픈영역; 및
   상기 오픈영역의 외측에 배치되는 슬롯;
   을 포함하며,
   상기 오픈영역은 복수로 형성되어, 복수의 블록을 형성하고,
   상기 복수의 블록은 상기 커버레이 상에서 가로 방향을 따라 서로 이격 배치되며,
   상기 슬롯은 상기 복수의 블록 사이에 배치되되,
   상기 슬롯은 상기 커버레이 상에서 세로 방향으로 길이가 연장되는 것을 특징으로 하는 회로기판의 커버레이.
   
2. 제1항에 있어서,
   복수의 블록 중 적어도 하나 이상의 블록은 복수의 오픈영역을 포함하여 블록화 되는 것을 특징으로 하는 회로기판의 커버레이.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 슬롯은,
   상기 커버레이 상에서 세로 방향을 따라 길이가 형성된 선형홀;
   상기 선형홀의 양단에 각각 형성되는 제1엣지홀; 및 제2엣지홀;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판의 커버레이.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1엣지홀 및 제2엣지홀은 상기 선형홀의 가로 방향 폭과 동일한 직경을 가지는 반원형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회로기판의 커버레이.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 제1엣지홀 및 제2엣지홀은 상기 선형홀의 가로 방향 폭보다 큰 직경을 가지는 원형 또는 타원형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회로기판의 커버레이.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 슬롯은,
   서로 이격된 한 쌍의 선형홀을 포함하되,
   상기 한 쌍의 선형홀을 연결하는 연결홀을 더 포함하고,
   하나의 상기 선형홀이 다른 하나의 상기 선형홀 보다 가로 방향으로 편향되어,
   상기 연결홀이 세로 방향 대비 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 회로기판의 커버레이.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 원판과 커버레이가 가접한 이후에,
   상기 커버레이의 슬롯에 절연성 물질이 충전되는 것을 특징으로 하는 회로기판의 커버레이.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 절연성 물질은 폴리이미드(Polyimide, PI) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate, PEN)인 것을 특징으로 하는 회로기판의 커버레이.

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