KR102246801B1 - 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 전자부품 - Google Patents

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Abstract

본 실시예에 따른 인쇄회로기판은 연결 패드가 형성되는 제 1 층; 상기 제 1 층 하측에 배치되는 복수의 패턴층; 및 상기 제 1 층과 복수 패턴층들 사이에 개재되는 매쉬층;을 포함할 수 있다.

Description

인쇄회로기판 및 이를 포함하는 전자부품{Printed circuit board and Electronic parts having the same}
본 실시예는 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 전자부품에 관한 것이다.
모바일 기기에 적용되는 카메라 모듈의 고성능화에 따라, 오토 포커싱 기능 및 손떨림 보정 기능을 구현하기 위해, 카메라 모듈에 다양한 수동 소자 및 센싱 유닛 등이 적용되는 추세이다.
특히, 손떨림 보정 유닛(OIS unit)에 실장되는 자이로 센서모듈은 멤스(MEMS) 기반으로 디자인 되므로, 낙하 또는 외부 충격 등에 의해 쉽게 파손되는 경우가 많아, 충격 시험 후에 멤스 구조물의 손상이 발생하여 더 이상 사용할 수 없게 되는 경우가 많다.
특히, 자이로 센서모듈은 회로기판에 솔더 조인트 등으로 연결되어 표면 실장 되는데, 솔더 조인트는 충격에 강해 파손이 잘 되지 않지만, 전달된 충격은 솔더 조인트를 따라 패키징 된 멤스 구조물로 전달되어 파손을 유발하므로, 외부 충격이 솔더 조인트 및 멤스 구조물로 전달되지 않도록 충격 흡수 구조가 회로기판 측에 마련될 필요가 있다.
본 실시예는 충격흡수가 가능하도록 구조가 개선된 인쇄회로기판을 제공한다.
본 실시예에 따른 인쇄회로기판은 연결 패드가 형성되는 제 1 층; 상기 제 1 층 하측에 배치되는 복수의 패턴층; 및 상기 제 1 층과 복수 패턴층들 사이에 개재되는 매쉬층;을 포함할 수 있다.
상기 매쉬층은 상기 제 1 층 바로 아래쪽에 형성될 수 있다.
상기 매쉬층은 통전성 재질로 형성되는 도전부; 및 정사각 형상으로 형성되는 다수의 통공;을 포함할 수 있다.
상기 매쉬층은 상기 제 1 층의 그라운드 부와 통전 가능하게 연결될 수 있다.
상기 매쉬층은 상기 제 1 층의 상측에 실장되는 멤스 구조물과 대응되는 면에 형성될 수 있다.
상기 패턴층들은 적어도 하나 이상의 코퍼 플레인(copper plane) 또는, 적어도 하나 이상의 시그널 패턴을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 전자부품은 연결 패드가 형성되는 제 1 층과, 상기 제 1 층 하측에 배치되는 복수의 패턴층 및 상기 제 1 층과 복수 패턴층들 사이에 개재되는 매쉬층;을 포함하는 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판 상측에 실장 되며, 상기 매쉬층과 대응되는 위치에 멤스 구조물이 배치되는 센서모듈;을 포함할 수 있다.
인쇄회로기판에 충격 흡수를 위한 매쉬층을 구비하여, 외부 충격이 매쉬 구조영역을 통해 분산될 수 있도록 하여, 충격이 솔더 조인트를 따라 멤스 구조물에 전달되어 멤스 구조물이 파손되는 것을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 인쇄회로기판에 실장 된 자이로 센서모듈을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 도 1의 인쇄회로기판의 대략적인 단면도, 그리고,
도 3은 본 실시예에 따른 매쉬층을 가지는 인쇄회로기판의 개략적인 평면도 이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 실시예에 따른 인쇄회로기판에 실장 된 자이로 센서모듈을 개략적으로 도시한 도면, 도 2는 도 1의 인쇄회로기판의 대략적인 단면도, 그리고, 도 3은 본 실시예에 따른 매쉬층을 가지는 인쇄회로기판의 개략적인 평면도 이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 전자부품은 인쇄회로기판(10)에 제 1 및 제 2 연결 조인트(11)(12)로 센서모듈(40)이 실장 될 수 있다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 연결 조인트(11)(12)는 솔더 조인트로 마련되어 인쇄회로기판(10)과 통전 가능하게 연결 및 고정될 수 있다.
이때, 상기 센서모듈(40)의 내부에는 리드 프레임(21)과 베이스(22)가 마련되어, 베이스(22)의 상측에 멤스 구조물(MEMS Structure, 30)이 실장 될 수 있다. MEMS 구조물(30)은 전기와 기계 부품을 초소형으로 일체화하여 만드는 기술로 마이크로 스케일(Micro Scale)의 기계적, 전기적 구조체를 결합하여 특정 기능을 수행하는 구조물을 의미한다.
이때, 멤스 구조물(30)은 베이스(22)에 형성된 연결 단자부와 패키지 리드(23)를 와이어(W)를 통해 통전 가능하게 연결할 수 있다. 이와 같이 구성된 센서모듈(40)은 도 1의 음영으로 표시된 바와 같이 수지 재질 등으로 패키징 하여, 내부 구조를 보호할 수 있다.
멤스 구조물(30)은 자이로 센서로 마련될 수 있다. 자이로 센서는 설치된 전자기기의 x, y, z축의 회전정보를 제공할 수 있다. 자이로 센서는 제 1 축 방향으로 일정하게 진동하는 질량체(mass)에 대해 수직한 제 2 축 방향으로 일정 각속도의 회전력을 받으면 제 1 및 제 2 축에 대해 직교하는 제 3 축 방향으로 코리올리의 힘(Coriolis force)이 발생하는 원리를 이용하여 회전각속도를 검출하는 기기이다. 즉, 코리올리 힘에 의해 질량체가 제 3 축 방향으로 회전 이동되면 회전이동 된 변위를 정전용량(Capacitance)의 변화로 변경하여 회전 각속도를 검출한다. 따라서, 자이로 센서는 코리올리 힘을 발생시키고 또한 이를 감지하기 위해, 그 내부에 소정방향으로 진동 가능한 질량체 및 감지전극을 필요로 한다. 이러한 질량체 및 감지전극은 MEMS 기술을 이용하여 마이크로 스케일로 제조할 수 있다. 이와 같은 멤스 구조물(30)은 매우 소형으로 구성이 가능하지만, 각각의 구성요소들의 크기가 매우 작아 외부 충격에 취약하다.
따라서, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(10)은 외부 충격이 제 1 및 제 2 연결 조인트(11)(12) 측을 통해 센서모듈(40)로 전달되는 것을 차단하는 충격 흡수를 위한 구조를 구비할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(10)은 복수 개의 층으로 구성될 수 있는데, 인쇄회로기판(10)을 구성하는 층의 개수는 설계 변수에 따라 증감될 수 있다. 이해를 돕기 위해, 본 실시예의 경우 4층 구조를 가지는 인쇄회로기판(10)을 일 예로 설명한다.
도시된 바와 같이 인쇄회로기판(10)은 제 1 층(10a), 제 2 층(10b), 제 3 층(10c)을 포함할 수 있으며, 이들 복수 개의 층들(10a~10c) 사이에 매쉬층(100)을 개재할 수 있다.
제 1 층(10a)은 복수 개의 패드(pad)가 형성되는 최외곽 층으로 다른 부품들이 상기 패드에 솔더 볼 또는 통전 가능한 연결부재로 연결될 수 있다.
제 2 및 제 3 층(10b)(10c)은 코퍼 플레인 또는 시그널 패드 등으로 구성될 수 있으며, 통상의 인쇄회로기판(10) 형성을 위한 애칭 및 패터닝 공정을 통해 구성될 수 있다. 상기 제 2 및 제 3 층(10b)(10c)은 수지 재질의 기판 몸체일 수도 있다.
본 실시예에 따르면, 매쉬층(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 층(10a)의 바로 아래 층인 2번째 층에 형성될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 도전부(110)와 통공(120)으로 구성될 수 있다.
도전부(110)는 통전성 재질로 형성될 수 있으며, 상기 제 1 층(10a) 또는 다른 층들(10b)(10c)에 마련된 그라운드 단자와 통전 가능하게 연결하여 그라운드부로 형성될 수 있다. 도전부(110)의 두께는 일정하게 구성될 수 있으며, 도 1의 멤스 구조물(30)과 대응되는 위치에 형성되는 것이 좋다.
통공(120)은 상기 도전부(110)들 사이에 형성되는 것으로 다수 개가 제 1 층(10a)의 아래쪽에 다른 층들(10b)(10c)이 노출되도록 형성될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 통공(120)은 정사각 형상으로 형성될 수 있는데, 각각의 통공들(120)의 크기는 일정하게 구성될 수 있다. 또한, 상기 통공(120)은 상기 멤스 구조물(30)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
또한, 도전부(110)의 폭은 통공(120)의 크기보다는 작게 형성될 수 있는데, 상기 도전부(110)의 폭을 두껍게 하여 통공(120)의 크기를 작게 형성할 경우, 충격 흡수력이 하락할 수 있기 때문이다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 멤스 구조물(30)이 정사각형상으로 마련될 경우, 그 하측의 대응되는 면에 상기 매쉬층(100)이 마련될 수 있다. 이때, 매쉬층(100)의 면적은 상기 멤스 구조물(30)의 크기와 같거나 크게 형성될 수 있다. 매쉬층(100)은 멤스 구조물(30)로 전달되는 충격력을 저감하기 위한 것이기 때문에, 인쇄회로기판(10)의 일부 영역에만 실장되는 멤스 구조물(30)을 위해 인쇄회로기판(10)의 모든 영역에 설치할 필요는 없다.
이와 같이, 매쉬층(100)을 인쇄회로기판(10)의 일부 영역에 형성하면, 외부 충격이 발생되었을 경우, 상기 매쉬층(100)으로 충격이 흡수될 수 있다. 즉, 매쉬층(100)을 구성하는 도전부(110)는 상대적으로 얇은 폭을 가지기 때문에, 외부 충격이 전달되었을 경우, 도전부(110)는 상기 통공(120) 측으로 미세한 형상 변형이 발생될 수 있다. 이와 같은 도전부(110)의 미세 변형을 통해 외부 충격을 흡수할 수 있다.
이상과 같은 본 실시예에 따르면, 인쇄회로기판(10)에 충격 흡수를 위한 매쉬층(100)을 구비하므로, 멤스 구조물(30)을 가지는 센서모듈(40)을 실장 할 경우에 충격에 따른 센서모듈(40)의 파손을 최소화할 수 있다.
한편, 상기한 실시예에서는 2번째 층에 매쉬층(100)을 구성한 경우를 일 예 실시예로 설명하였으나 이를 한정하는 것은 아니며, 필요할 경우, 3번째, 4번째 층 등에 매쉬층(100)을 형성하는 것도 가능하다.
또한, 도시하지는 않았으나, 상기 제 1 및 제 2 연결 조인트(11)(12) 측으로 충격에 의한 힘이 전달되는 것을 차단하는 것이 중요하므로, 상기 제 1 및 제 2 연결 조인트(11)(12)와 가까운 위치에 별도의 충격 흡수 구조를 마련하는 것도 고려해볼 수 있다. 예컨대, 제 1 및 제 2 연결 조인트(11)(12)가 연결되는 제 1 층(10a)의 패든 부근에 별도의 완충 구조물을 형성할 수도 있다.
이상에서 본 실시예에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하고, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 실시예의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10; 인쇄회로기판 11; 제 1 연결 조인트
12; 제 2 연결 조인트 21; 리드 프레임
22; 베이스 23; 패키지 리드
30; 멤스 구조물 40; 센서모듈
100; 매쉬층

Claims (9)

  1. 연결 패드가 형성되는 제 1 층;
    상기 제 1 층 하측에 배치되는 복수의 패턴층; 및
    상기 제 1 층과 상기 복수의 패턴층 사이에 개재되는 매쉬층;을 포함하고,
    상기 매쉬층은,
    통전성 재질로 형성되는 도전부; 및
    상기 도전부 사이에 배치되는 다수의 통공;을 포함하고,
    상기 도전부의 폭은 상기 통공의 크기 보다 작고,
    상기 매쉬층은 상기 제 1 층의 그라운드부와 통전 가능하게 연결되고,
    상기 매쉬층은 상기 제 1 층의 상측에 실장되는 멤스 구조물과 대응되는 면에 배치되어, 단면적이 상기 멤스 구조물의 단면적에 대응하거나 보다 크게 형성되고,
    상기 연결 패드에 의해 상기 통공의 적어도 일부가 커버되고,
    상기 연결 패드와 연결되는 상기 제1층의 영역에는 완충 구조물이 배치되는 인쇄회로기판.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 매쉬층은,
    상기 제 1 층 바로 아래쪽에 형성되는 인쇄회로기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 통공의 단면 형상은 정사각 형상인 인쇄회로기판.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴층들은 적어도 하나 이상의 코퍼 플레인(copper plane)을 포함하는 인쇄회로기판.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴층들은 적어도 하나 이상의 시그널 패턴을 포함하는 인쇄회로기판.
  8. 연결 패드가 형성되는 제 1 층과, 상기 제 1 층 하측에 배치되는 복수의 패턴층 및 상기 제 1 층과 복수 패턴층들 사이에 개재되는 매쉬층;을 포함하는 인쇄회로기판; 및
    상기 인쇄회로기판 상측에 실장 되며, 상기 매쉬층과 대응되는 위치에 멤스 구조물이 배치되는 센서모듈;을 포함하며,
    상기 매쉬층은,
    통전성 재질로 형성되는 도전부; 및
    상기 도전부 사이에 배치되는 다수의 통공;을 포함하고,
    상기 도전부의 폭은 상기 통공의 크기 보다 작고,
    상기 매쉬층은 상기 제 1 층의 그라운드부와 통전 가능하게 연결되고,
    상기 매쉬층은 상기 제 1 층의 상측에 실장되는 멤스 구조물과 대응되는 면에 배치되어, 단면적이 상기 멤스 구조물의 단면적에 대응하거나 보다 크게 형성되고,
    상기 연결 패드에 의해 상기 통공의 적어도 일부가 커버되고,
    상기 연결 패드와 연결되는 상기 제1층의 영역에는 완충 구조물이 배치되는 전자부품.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 패턴층은 수지 재질인 인쇄회로기판.
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