KR200409811Y1 - 회로 상의 전자파 및 정전기 차폐용 구조 - Google Patents

회로 상의 전자파 및 정전기 차폐용 구조 Download PDF

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Abstract

PCB, FPCB, RFPCB, TCP, COF 등 전도성 회로가 인쇄 또는 매설되는 형태로 구비되는 절연필름 또는 기판에 있어서, 상기 절연필름 또는 기판의 표면에 스퍼터링 장치를 이용한 금속 박막층이 코팅되어 전기전도도와 그라운드 성능을 향상시키고, 전자파 및 정전기를 효과적으로 차폐하여 방사 및 노이즈(Noise) 발생을 억제 하는 회로 상의 전자파 및 정전기 차폐용 구조이다.
PCB, FPCB, RFPCB, COF, TCP, 스퍼터링 장치, 그라운딩, 전자파차폐, 금속박막층

Description

회로 상의 전자파 및 정전기 차폐용 구조{Electromagnetic waves and static electricity screening structure at circuit}
도 1은 종래의 리지드 플렉시블 인쇄회로기판을 나타내는 사시도
도 2는 종래 금속 페이스트와 오버코팅이 인쇄회로기판에 부착되는 것을 나타내는 예시도
도 3은 종래 도전접착테이프에 플렉시블 기판부가 적층되는 것을 나타내는 인쇄회로기판의 예시도
도 4는 종래 금속 전도 테이프가 부착되어 핸드폰 LCD, OLED, PDP 모듈에 적용되는 TCP, COF의 예시도
도 5는 종래 금속 전도 테이프가 인쇄회로기판에 부착되는 것을 나타내는 예시도
도 6은 본 고안이 적용된 리지드 플렉시블 인쇄회로기판의 사시도
도 7은 본 고안이 적용된 리지드 플렉시블 인쇄회로기판의 종 단면도
도 8은 본 고안이 적용된 리지드 플렉시블 인쇄회로기판의 횡 단면도
도 9는 본 고안이 적용된 리지드 플렉시블 인쇄회로기판의 플렉시블 기판에 금속 박막이 다층으로 형성된 것을 나타내는 종 단면도
도 10은 본 고안이 적용된 리지드 플렉시블 인쇄회로기판의 플렉시블 기판에 금속 박막이 다층으로 형성된 것을 나타내는 횡 단면도
도 11은 본 고안의 제2실시예를 나타내는 예시도
도 12은 본 고안이 제3실시예를 나타내는 예시도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
107 : 칩(CHIP) 109 : 커넥터(connector)
110 : 기판 111 : 접착테이프
220 : 플렉시블 기판 221 : 폴리이미드층
240 : 제1리지드기판 250 : 금속 박막층
260 : 제2리지드기판
본 고안은 각종 노트북 컴퓨터, PDA, 소형비디오 카메라, 콤팩트 카메라, 전자수첩, LCD, OLED, PDP 모듈 및 핸드폰 등에 사용되는 각종 PCB(Printed Circuit Board), FPCB(Flexible Printed Circuit Board), RFPCB(Rigid Flexible Printed Circuit Board), TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film) 등의 전도성 회로가 인쇄 또는 매설되는 형태로 구비되는 절연필름 또는 기판의 표면에 스퍼터링 장치를 이용한 금속 박막층이 코팅되도록 하여 전기전도도와 그라운드 성능을 향상시키고, 전자파 및 정전기를 차폐하여 방사 및 노이즈(Noise) 발생을 방지하는 회로 상의 전자파 및 정전기 차폐용 구조에 관한 것이다.
일반적으로 인쇄회로기판은 인쇄회로 원판에 전기배선의 회로설계에 따라 각종 부품을 연결하거나 지지해 주는 것으로 흔히 전자 제품의 신경 회로에 비유되고 있다.
상기한 PCB, FPCB, RFPCB, COF, TCP 등을 사용하는 LCD, OLED, PDP 모듈 및 각종 노트북 컴퓨터, PDA, 소형비디오 카메라, 콤팩트 카메라, 전자수첩, 핸드폰과 같은 각종 전자기기가 실장 부품의 소형 미세 가공기술, 공간 최적화 설계기술 및 고밀도의 고집적 부품 실장을 가능하게 하는 기술의 발달로 인하여 LCD, OLED, PDP 모듈 및 전자기기의 소형화, 박막화, 고기능화 및 디자인의 다양화를 이루게 되었다.
이와 같은 기술을 이용하여 일반적으로 알려진 리지드 플렉시블 인쇄회로기판(RFPCB)의 구조를 살펴보면, 도 1에 도시되는 바와 같이 일측과 타측에 제1리지드기판(240) 및 제2리지드기판(260)이 형성되고 상기 제1리지드기판(240)과 제2리지드기판(260)을 서로 연결시켜 주는 연결부인 플렉시블 기판(220)부로 구성되어 이루어진다.
그러나 상기한 LCD, OLED, PDP 모듈 및 전자기기의 소형화, 다양화, 박막화로 인하여 LCD, OLED, PDP 모듈 및 전자기기에서 자체적으로 발생 되든지 아니면 외부에서 LCD, OLED, PDP 모듈 및 전자기기에 침입하던지 아니면 접속되어 있는 회로 선을 따라 전자파 및 정전기가 흘러들어가 방사 및 노이즈가 발생하거나 전자기기에 각종 피해를 주어 불량의 원인이 되는 문제점이 발생하게 되었다.
상기한 PCB, FPCB, RFPCB, COF, TCP 등에 도전성을 부여하고, 전자파 및 정 전기를 차폐하도록 하기 위하여 도 2에 도시되는 바와 같이 절연필름으로 형성되는 폴리이미드층(221)의 상측과 하측에 소정의 전도성 회로로 패턴화된 동박층(Copper Foil)(222a,222b)이 형성되고, 상기한 동박층(222a,222b) 상측과 하측에 표면회로를 보호하기 위하여 절연필름으로 형성되는 커버레이(223a,223b)가 형성되는 플렉시블 기판부(220)에 있어서, 상기 절연필름으로 형성되는 커버레이(223a,223b) 상측과 하측에 스크린 인쇄에 의하여 금속페이스트(105a, 105b)를 각각 부착시키고, 상기 금속페이스트(105a,105b) 상측과 하측에 탈막 방지를 위하여 오버코팅(106)을 형성하여 전자파 및 정전기를 차폐하도록 구성되어 진다.
그리고 도 3에 도시되는 바와 같이 절연필름으로 형성되는 폴리이미드층(221)의 상측과 하측에 소정의 전도성 회로로 패턴화된 동박층(Copper Foil)(222a,222b)이 형성되고, 상기한 동박층(222a,222b) 상측과 하측에 표면회로를 보호하기 위하여 절연필름으로 형성되는 커버레이(223a,223b)가 형성되는 플렉시블 기판부(220)에 있어서, 상기 동박층(222a,222b)의 양 끝단부 상측과 하측에 에 단면이 직사각형으로 형성되는 한 쌍의 도전접착테이프(111) 하면과 상면이 일정 공간을 두고 부착되며, 상기 도전접착테이프(111)의 상면과 하면에는 그라운드(ground)를 위하여 절연필름으로 형성되는 폴리이미드층(221)과 동박층(222a,222b) 및 커버레이(223a,223b)가 각각 순차적으로 적층되도록 하여 전자파 및 정전기를 차폐하도록 구성되어 진다.
한편 상기의 도전성을 부여하기 위하여 플렉시블 기판부에 쓰루홀(through hole)을 형성하고 상기 쓰루홀에 도금을 하여 플렉시블기판부에 도전성이 부여되도 록 하기도 한다.
또한, 도 4에 도시되는 바와 같이 표면이 절연필름으로 형성되는 TCP 또는 COF 기판(110)의 상부와 하부에 커넥터(109)가 형성되고, 상기 기판의 중앙부에 칩(107)이 형성되는 것에 있어서, 상기 기판(110)의 전면에 금속 전도 테이프(108)를 부착하여 전자파 및 정전기를 차폐하도록 구성되어 진다.
또한, 도 5에 도시되는 바와 같이 절연필름으로 형성되는 폴리이미드층(221)의 상측과 하측에 소정의 전도성 회로로 패턴화된 동박층(Copper Foil)(222a,222b)이 형성되고, 상기한 동박층(222a,222b) 상측과 하측에 표면회로를 보호하기 위하여 절연필름으로 형성되는 커버레이(223a,223b)가 형성되는 플렉시블 기판부(220)에 있어서, 상기 커버레이(223a,223b) 상측과 하측에 금속 전도 테이프(108)를 부착하여 전자파 및 정전기를 차폐하도록 구성되어 진다.
그러나 이 또한 전자기기의 반복 사용시 파티클(Particle)이나 금속 전도 테이프 접착부분, 절연필름 등이 떨어져 다른 부품의 손상이나 기능 저하를 일으키거나 균열이 발생하며 제품의 유연성(Flexibility) 저하를 초래하는 등 내구성 문제로 많은 불량을 야기하고 또한, 전자파 및 정전기를 효과적으로 차폐하지 못하여 방사 및 노니즈(Noise) 가 발생하는 문제점이 발생하였다.
본 고안은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 PCB, FPCB, RFPCB, COF, TCP 등전도성 회로가 인쇄 또는 매설되는 형태로 구비되는 절연필름 또는 기판 표면에 스퍼터링 장치를 이용하여 금속 박막(수십~수백나노미터)을 형성시켜 뛰어난 도전성 과 그라운딩 성능을 부여하여 전자파 및 정전기를 차폐하여 방사 및 노이즈(Noise) 발생을 해결하고, 균일한 코팅이 이루어지며, 탈막 또는 균열로 인한 불량을 방지하고, 불량을 초래하는 전도테이프를 사용하지 않으며, 기존 절연필름의 유연성(Flexibility)을 유지시키고 내구성을 향상시키는 회로 상의 전자파 및 정전기 차폐용 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 PCB, FPCB, RFPCB, TCP, COF 등 전도성 회로가 인쇄 또는 매설되는 형태로 구비되는 절연필름 또는 기판에 있어서, 상기 절연필름 또는 기판의 표면에 스퍼터링 장치를 이용한 금속 박막층을 단층 또는 다층으로 코팅되도록 하여 전기전도도와 그라운드 성능을 향상시키고, 전자파 및 정전기를 차폐하여 방사 및 노이즈(Noise) 발생을 방지하도록 하는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.
한편, 상기 코팅층을 형성하기 위하여 금, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 스테인레스, 티타늄금속 및 각종 합금 등의 금속을 사용하는 것이 바람직 하다.
이와 같이 구성되는 본 고안이 적용되는 바람직한 실시예들을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 고안의 제 1실시예로서, 본 고안이 적용된 리지드 플렉시블 인쇄회로기판(RFPCB)의 사시도로서 일측과 타측에 제1리지드기판(240) 및 제2리지드기판(260)이 형성되고 상기 제1리지드기판(240)과 제2리지드기판(260)을 서로 연결시켜 주는 연결부인 플렉시블 기판(220)부가 형성되며, 상기 플렉시블 기판부(220)의 표면에 스퍼터링 장치에 의해 금속 박막층(250)이 코팅되어 이루어진다.
상기 스퍼터링 장치는 공지된 기술을 적용하여 실시하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 7 내지 도 8은 본 고안이 적용되는 리지드 플렉시블 인쇄회로기판(RFPCB)의 종단면도 및 횡단면도로서 플렉시블 기판(220)부는 절연필름으로 형성되는 폴리이미드층(221)의 상측과 하측에 소정의 전도성 회로로 패턴화된 동박층(Copper Foil)(222a,222b)이 형성되고, 상기한 동박층(222a,222b) 상측과 하측에 플렉시블 기판(220)부의 표면회로를 보호하기 위하여 절연필름으로 형성되는 커버레이(223a,223b)가 인쇄회로기판의 전체에 걸쳐 연장되어 형성되며, 상기 커버레이(223a,223b) 상측과 하측에 제1리지드기판(240) 및 제2리지드기판(260)을 형성하기 위하여 프리프레그(prepreg)(242a,242b)를 형성하고, 상기 프리프레그(prepreg)(242a,242b) 상측과 하측에 하나 이상의 회로층(243)을 형성한 후 상기 플렉시블 기판(220)부에 절연필름으로 형성된 커버레이(223a,223b)의 상측과 하측에 스퍼터링 장치에 의해 금속 박막층(250)이 코팅되어 형성되는 구조이다.
또한, 도 9 내지 도 10은 금속 박막 층을 다층으로 코팅된 것을 나타내는 종단면도 및 횡단면도로서 플렉시블 기판(220)부에 절연필름으로 형성된 커버레이(223a,223b)의 상측과 하측에 다층으로 금속 박막층(250)이 형성된다.
한편, 리지드 플렉시블 인쇄회로기판(Rigid Flexible Printed Circuit Board, RFPCB)은 리지드기판(MLB)과 플렉시블기판(FPCB)이 구조적으로 결합되어 별도의 커넥터 없이 리지드부와 플렉시블부가 연결되어 있는 기판을 말하며, 이러한 커넥터 미사용에 따른 부품 공간 문제를 해결하여 주고, 커넥터 부분의 접속 신뢰성을 확보할 수 있으며, 부품 실장성을 개선시켜 주는 인쇄회로기판이다.
또한 플렉시블 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)은 전자제품이 소형화되면서 복잡해지고 있는 추세에 대응하기 위해 개발된 인쇄회로기판으로 내열성, 내굴곡성 및 내약품성이 우수하고 치수변경이 적으며 열에 강한 특성을 가지고 있다.
상기한 플렉시블 인쇄회로기판은 단면 구조, 양면 구조, 다면 구조, 양면 노출 구조가 있으며, 굴곡부분의 연속 반복운동이 필요한 곳의 신호연결용으로 사용되면서 인터페이스 기능을 하고, 폴리이미드(Polyimide), 커버레이(Coverlay), 및 접착제(Adhesive)로 이루어져 있으며 주로 휴대폰, LCD, OLED, PDP 모듈, 카메라 배터리, HDD, 프린터에 사용되고 있다.
본 고안의 제2실시예로서 도 11에 도시되는 바와 같이 표면이 절연필름으로 형성되는 TCP 또는 COF 기판(110)의 상부와 하부에 커넥터(109)가 형성되고, 상기 기판의 중앙부에 칩(107)이 형성되는 것에 있어서, 상기 기판(110)의 표면에 상기 칩(107)과 커넥터(109)가 형성된 부위를 제외한 부분에 금속 박막층(250)을 코팅하여 전자파 및 정전기를 차폐하도록 구성되어 진다.
본 고안의 제3실시예로서 도 12에 도시되는 바와 같이 절연필름으로 형성되는 폴리이미드층(221)의 상측과 하측에 소정의 전도성 회로로 패턴화된 동박층(Copper Foil)(222a,222b)이 형성되고, 상기한 동박층(222a,222b) 상측과 하측에 표면회로를 보호하기 위하여 절연필름으로 형성되는 커버레이(223a,223b)가 형성되 는 플렉시블기판(FPCB, RFPCB) 상면과 하면에 스퍼터링 장치에 의해 금속 박막층(250)이 코팅되어 형성되는 구조이다.
한편, 전자파 및 정전기를 효과적으로 차폐하기 위하여 상기 절연필름 또는 기판의 표면에 코팅되는 부위는 상면, 하면, 상/하면, 및 상, 하, 좌, 우면 등 인쇄회로기판 및 반도체 패키지의 특성에 따라 코팅 면이 달라질 수 있다.
상기한 도면들에 있어서, 층 영역들의 두께는 이해를 돕기 위하여 과장되어 진 것이다.
이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 금속 박막층을 코팅하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안등록청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
본 고안은 스퍼터링 장치에 의해 PCB, FPCB, RFPCB, COF, TCP 등의 절연필름 또는 기판의 표면에 금속 박막층의 코팅이 되어 전기적 특성이 뛰어나고 전자파, 정전기를 차폐하여 방사 및 노이즈(Noise) 발생을 억제하여 각종 LCD, OLED, PDP 모듈 및 핸드폰 등의 전자기기 제작이 가능하도록 할 뿐 아니라 우수한 도전성과 그라운딩 성능을 부여하고, 균일한 코팅이 이루어지며, 불량을 초래하는 전도테이프를 사용하지 않으며, 사용 수명을 연장시켜 주고, 탈막 혹은 균열로 인한 불량을 방지하고, 절연 필름의 유연성(Flexibility) 유지가 가능하도록 한다.

Claims (2)

  1. PCB, FPCB, RFPCB, TCP, COF 등 전도성 회로가 인쇄 또는 매설되는 형태로 구비되는 절연필름 또는 기판에 있어서, 상기 절연필름 또는 기판의 표면에 스퍼터링 장치를 이용한 금속 박막층이 코팅되는 것을 특징으로 하는 회로 상의 전자파 및 정전기 차폐용 구조.
  2. 제 1항에 있어서, 금속 박막층이 다층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 회로 상의 전자파 및 정전기 차폐용 구조.
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