KR200454102Y1 - 절곡 보강부가 형성된 휴대전화용 키패드 어셈블리의 연성인쇄회로기판 - Google Patents

Abstract

베이스 필름에 별도의 보강 필름이 부착되며, 별도의 보강 필름은 외력이 없는 상태에서 구부러진 형태를 유지하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대전화용 키패드 어셈블리의 연성인쇄회로기판이 개시된다. 이때, 별도의 필름은 외력이 가해진 상태에서는 평면에 가깝게 펴지는 등의 형태로 변형될 수 있지만, 외력이 없는 상태에서는 자체의 탄성에 의해 구부러진 상태로 복원되도록, 성형 단계에서 구부러진 상태로 성형된다.

본 고안에 따르면 휴대전화의 키패드용 인쇄회로기판의 FPCB 연결부가 구부러진 상태를 원형으로 이루어질 수 있으므로 휴대전화의 조립과정에 있어서 FPCB에 의해 연결되는 부분이 외측으로 돌출되어 조립 작업성을 떨어뜨리거나, 주변과 부딪혀 손상되는 것을 방지할 수 있고, 구부러짐이나 접힘에 의한 손상 가능성을 낮출 수 있다.

Description

절곡 보강부가 형성된 휴대전화용 키패드 어셈블리의 연성인쇄회로기판 {flexible printed circuit board for key pad assembly of mobile phone having bent reinforcing film}

본 고안은 휴대전화 키 패드 어셈블리에 사용되는 회로기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대전화 키 패드 어셈블리용 연성인쇄회로기판에 관한 것이다.

인쇄회로기판은 베이스 필름 혹은 기판(substrait)이 되는 절연체 플레이트나 필름 위에 도전 금속층으로 회로를 형성하여 이루어진다. 회로 형성에는 사진식각과 같은 패터닝 작업이 사용될 수 있다. 인쇄회로 기판에서 도전 금속층은 단층이거나, 혹은 개개의 도전 금속층 사이에 절연층을 개재시킨 다층으로 이루어질 수 있다. 다층 인쇄회로기판에서는 회로층과 회로층 사이는 절연층에 형성되는 흔히 비아(via)라고 불리는 구멍(hole)을 통해 상하의 회로층의 필요한 부분을 도전체로 연결함으로써 전체 층이 하나의 회로를 구성하게 된다.

한편, 인쇄회로기판 가운데 베이스 기판(substrate)을 얇은 폴리이미드 등의 연질의 재료로 형성하여 쉽게 구부러질 수 있는 가요성 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board;FPCB) 혹은 연성인쇄회로 기판이 근래에 많이 사용된다. 이 러한 연성인쇄회로기판은 융통성있게 변형이 용이하고, 가벼우며, 얇아 휴대용 전자, 통신 기기에 많이 사용되고 있다.

휴대전화의 키 패드 어셈블리 내에도 인쇄회로기판으로서 가요성 인쇄회로기판이 단독으로 혹은 경성(rigid) 인쇄회로기판과 결합된 상태로 주로 메인 보드와 LCD 창이나 카메라 등의 요소를 연결하는 도구로서 많이 사용되고 있다. 특히, 폴더형이나 슬라이드형에서는 이러한 연성회로기판의 사용이 필요한 경우가 많다.

그런데, 휴대전화의 사이드 키나 LCD 창의 연결용, 카메라의 연결용 등 요소 연결부에 FPCB를 사용하는 경우, 휴대전화의 동작에 따라 연결부의 FPCB는 접히거나 펴지는 동작을 반복하게 될 수도 있고, 구부러진 상태로 장착되기 전에 휴대전화를 조립하는 과정에서 접히기 전에 펼쳐진 상태로 외부 물체와 닿아 손상되는 일이 많다.

FPCB의 베이스 필름이나 커버레이는 주로 폴리이미드 재질로 이루어지지만 연성이 두드러진 폴리이미드는 강도가 떨어져 비교적 잘 구부러지는 반면에 고정이 쉽지 않아 작업성이 떨어질 수 있고, 외부와의 접촉에 의해 손상을 입기 쉽다. 반대로 경성이 두드러진 재질에서는 기계적 강도는 강하지만 접는 작업을 하기에 적합하지 않고, 접히거나 펴지기를 반복하면 연성 재질에 비해 손상이 더 쉽게 생길 수 있다.

따라서, 종래의 휴대전화용 키패드 어셈블리에서 인쇄회로기판에 FPCB가 사용될 때 작업이 번거롭게 되거나, FPCB가 손상되는 문제가 흔히 발생하게 된다.

본 고안은 상술한 종래의 휴대전화에 사용되는 FPCB의 문제를 개선하여, 작업성을 높일 수 있고, 손상의 문제를 줄일 수 있는 휴대전화용 키패드 어셈블리의 연성인쇄회로기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 휴대전화용 키패드 어셈블리의 연성인쇄회로기판은 베이스 필름에 별도의 보강 필름이 부착되며, 별도의 보강 필름은 외력이 없는 상태에서 구부러진 형태를 유지하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 별도의 필름은 외력이 가해진 상태에서는 평면에 가깝게 펴지는 등의 형태로 변형될 수 있지만, 외력이 없는 상태에서는 자체의 탄성에 의해 구부러진 상태로 복원되도록, 성형 단계에서 구부러진 상태로 성형된다. 이때, 구부러진 형태는 양단이 동일 방향을 향하도록 한쪽이 180도로 방향을 바꾸어 U자형으로 접힌 상태이거나, 90도로 방향을 바꾸어 ㄱ자로 구부러진 상태가 될 수 있다.

본 고안에서 상기 보강 필름은 상기 도선 위로 형성되어 도선을 보호하는 커버 레이층을 겸하는 것이거나, 상기 베이스 필름을 기준으로 상기 도선과 반대쪽 면에 부착되어 원래의 연성인쇄회로기판의 기본 구성과는 별도의 순수한 부착물을 이루는 것일 수 있다.

상기 보강 필름은 상기 베이스 필름보다 두껍고, 열을 가하여 열경화가 이루 어짐으로써 상기 베이스 필름보다 경성을 띠도록 이루어져 평편한 베이스 필름에 부착될 때 자체의 형상을 유지하여 베이스 필름이 보강 필름의 접힌 형태를 따르도록 하는 것이 바람직하다.

본 고안에 따르면 휴대전화의 키패드용 인쇄회로기판의 FPCB 연결부가 구부러진 상태를 원형으로 이루어질 수 있으므로 휴대전화의 조립과정에 있어서 FPCB에 의해 연결되는 부분이 외측으로 돌출되어 조립 작업성을 떨어뜨리거나, 주변과 부딪혀 손상되는 것을 방지할 수 있고, 원래의 펼쳐진 상태에서 인위적으로 조립을 위해 구부러지게 하는 것에 비해 처음부터 구부러진 상태를 유지하게 되므로 구부러짐이나 접힘에 의한 손상 가능성을 낮출 수 있다.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 고안을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 고안의 일 실시예를 이루는 연성인쇄회로기판이 사용되는 휴대전화 키패드 어셈블리의 일반적인 구조를 이루는 구성요소들이 개시된 분해 사시도이다.

연성인쇄회로기판(100)의 상부에 메탈 돔 스위치(120)를 구비한 돔 시트(110)가 부착된다. 메탈 돔 스위치(120)는 돔시트(110)가 연성인쇄회로 기판(100)에 부착된 상태에서 노출된 도전 접점들과 함께 키 버튼에 해당하는 스위 치의 역할을 하게 된다.

이와 같이 돔 시트(20)가 부착된 상태에서 연성인쇄회로기판을 도광판(210)과 결합시킨다. 도광판에는 키패드(310)의 각 입력키(320)가 있는 위치에 대응되도록 하면 스크래치부(215)가 형성되어 있다. 도광판(210)이 연성인쇄회로기판 상에 결합된 상태에서 다시 도광판 위로 키패드(310)가 결합된다. 여기서는 표시되지 않지만 연성인쇄회로기판(100) 주변부나 중앙의 복수 개소에는 측면 발광 LED가 설치되어 LED의 빛이 도광판을 따라 전파되고 스크래치부(215)에서 분산되어 그 상부의 키패드의 각 입력키(320)를 비추어줄 수 있다. 키패드(310)에서 각 돔 스위치 부분에는 후면에 대개 메탈 돔 스위치(120)를 효율적으로 편리하게 작동시킬 수 있도록 작용부(actuator)가 형성되어 있다.

도2는 본 고안의 일 실시예를 이루는 휴대전화 키패드 어셈블리용 연성쇄회로기판 일부를 나타내는 배면도이다.

도3은 도2의 연성인쇄회로기판에서 오른쪽 측변으로 돌출된 커넥터 부분을 사시도로 표현한 것이다.

도2에는 대략 직사각형의 연성인쇄회로기판(100)이 나타나 있고, 이 직사각형 부분에는 키패드의 각 키(버튼)에 해당하는 부분에 메탈 돔과 함께 돔 스위치를 형성하는 접점들이 도시되어 있다. (후면도이므로 접점들은 직접 드러나지 않고 베이스 필름에 가려 있으나 편의상 그 위치를 표시한 것임.) 그리고, 직사각형 부분의 측변 일부에는 몇 개의 커넥터 부분이 형성되어 있다. 이들 커넥터 부분은 가령, 위쪽 커넥터(50) 부분은 카메라와의 연결을 위한 것, 오른쪽 측변에서 돌출 되는 커넥터(60) 부분은 휴대전화의 메인 회로 보드를 이루는 경성인쇄회로기판(RPCB:rigid printed circuit board)과의 접속을 위한 것, 왼쪽 측변에서 돌출된 커넥터(70) 부분은 사이드 키와의 접속을 위한 것일 수 있다.

이때, 오른쪽 측변에서 돌출되는 커넥터(60) 부분에는 연성인쇄회로기판(100)의 베이스 필름(63)의 구부러지는 내측면에 보강 필름(65)이 부착되어 있다. 이 보강 필름(65)은 연성인쇄회로기판의 베이스 필름(63)의 두께에 비해 두껍게 형성되어, 가령 베이스 필름(63) 두께가 0.08mm 일때 보강 필름(65)은 0.17mm가 된다. 또한 보강 필름(65)은 U자형으로 접힌 상태를 이룬다.

이런 접힌 상태는 보강 필름을 성형하는 과정에서 접힌 상태로 열을 가하여 어느 정도 경화가 일어나도록 성형하여(물론 보강 필름의 경화 정도는 약하므로 외력을 받으면 U자형 부분이 약간의 굴곡진 상태로 펼쳐질 수 있는 상태를 이룬다) 외력이 작용하지 않는 경우에는 접힌 상태를 유지하도록 한 것이다. 따라서, 보강 필름이 부착된 상태에서 커넥터(60) 부분은 보강 필름(65)의 형태를 따라 U자형으로 접혀 말단부에 있는 메인 보드 접속단(61)은 연성인쇄회로기판의 직사각형 부분의 후면위에 놓이는 상태가 된다. FPCB로 이루어진 커넥터(60) 부분에서 구부러진 바깥쪽에는 비교적 얇은 절연 잉크층(미도시)으로 커버된 금속박층 도선(67)이 잘 드러나 있다.

마찬가지로 왼쪽 측변에서 돌출되는 커넥터(70) 부분에는 베이스 필름에 ㄱ자형으로 굽혀진 보강 필름이 부착되어 커넥터 부분도 ㄱ자형으로 구부러져 있고, 그 단부에는 사이드 키를 이루는 스위치가 설치되는 작은 회로 기판(71)이 부착된 다.

이상에서는 커넥터 부분을 포함하는 연성인쇄회로기판이 베이스 필름에 금박층으로 회로를 형성하고, 그 위로 절연 잉크층(별도로 층으로 표시되지 않음)을 덮고, 노광, 현상을 통해 패터닝하는 방법으로 이루어진 것을 상정하고 있으나, 도4와 같이 커넥터(60) 부분에는 절연 잉크층을 대신하여, 금속박층으로 이루어진 도선(67)을 보호하는 커버 레이 필름으로서 구부러지게 성형된 보강 필름(65')을 베이스 필름(63')에 부착하는 경우도 상정할 수 있다. 이런 경우, 도3과 같은 커넥터 부분은 도4와 같은 층구조를 이루게 될 것이다. 여기서, 구부러진 내측에는 베이스 필름(63')이 있고, 바깥쪽에는 커버 레이 필름 역할을 겸하는 보강 필름(65')이 있으며, 이들 사이에는 금속박층으로 이루어진 도선(67)이 있다. 도선은 비교적 얇은 베이스 필름으로 덮인 내측에서는 잘 나타나고, 두꺼운 보강 필름으로 덮인 외측으로는 잘 나타나지 않는 것으로 도시되어 있다. 보강 필름이 구부러진 외측을 덮어 도선을 보호함으로써 커넥터(60) 부분이 조립 등의 작업이나 이동 과정에서 다른 물체와 접촉할 때에도 도선(67)을 더 잘 보호할 수 있다.

보강 필름을 커넥터 부분의 커버 레이 필름으로 사용할 경우, 베이스 필름에 비해 두꺼우며 열 경화성이 있는 필름을 일단 금박층으로 이루어진 도선위에 그대로 혹은 절연 잉크를 도포한 상태로 부착하고, 부착된 상태에서 U자형으로 굽혀진 지그를 이용하여 가압 및 열 경화를 하면서 U자형으로 구부러진 상태를 만드는 것도 가능할 것이다.

이상의 실시예에서는 휴대전화의 키패드 어셈블리를 이루는 인쇄회로기판이 커넥터부와 일체로 이루어지는 연성인쇄회로기판인 경우에 대해 설명하고 있지만 키패드 어셈블리의 인쇄회로기판이 직사각형 부분은 경성의 인쇄회로기판이고, 커넥터 부분만 연성인쇄회로기판으로 이루어지는 경성연성인쇄회로기판(RFPCB:rigid flexible printed circuit board)에서도 본원 고안은 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체적 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한　것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도1은 본 고안의 일 실시예를 이루는 연성인쇄회로기판이 사용되는 휴대전화 키패드 어셈블리의 일반적인 구조를 이루는 구성요소들이 개시된 분해 사시도,

도2는 본 고안의 일 실시예를 이루는 휴대전화 키패드 어셈블리용 연성쇄회로기판 일부를 나타내는 배면도,

도3은 도2의 연성인쇄회로기판에서 오른쪽 측변으로 돌출된 커넥터 부분 보다 상세히 표현한 사시도,

도4는 본 고안의 다른 실시예에서 커넥터 부분 상세히 표현한 사시도이다.

Claims (4)

1. 베이스 필름과 상기 베이스 필름에 합지된 동박층을 패터닝하여 이루어진 도선을 구비하는 휴대전화 키패드 어셈블리용 연성인쇄회로기판(FPCB)에 있어서,

   상기 베이스 필름에 별도의 보강 필름이 부착되며, 상기 보강 필름은 외력이 없는 상태에서 구부러진 형태를 유지하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대전화 키패드 어셈블리용 연성인쇄회로기판.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보강 필름은 상기 도선 위로 형성되어 도선을 보호하는 커버 레이층을 겸하는 것을 특징으로 하는 휴대전화 키패드 어셈블리용 연성인쇄회로기판.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 보강 필름은 상기 베이스 필름을 기준으로 상기 도선과 반대쪽 면에 부착되는 것을 특징으로 하는 휴대전화 키패드 어셈블리용 연성인쇄회로기판.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 가운데 어느 한 항에 있어서,

   상기 보강 필름은 상기 베이스 필름보다 두껍고, 열을 가하여 열경화가 이루어짐으로써 상기 베이스 필름보다 경성을 띠도록 이루어지며, U자형 혹은 ㄱ자형으로 구부러지도록 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대전화 키패드 어셈블리용 연성인 쇄회로기판.

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