KR20080068955A - 연성회로기판 및 그 제조방법, 연성회로기판이 구비된백라이트 유닛. - Google Patents

연성회로기판 및 그 제조방법, 연성회로기판이 구비된백라이트 유닛. Download PDF

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KR20080068955A
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김은일
이영우
이정열
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유트로닉스주식회사
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Abstract

본 발명은 연성회로기판 및 그 제조방법, 연성회로기판이 구비된 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 양면 동박적층판의 상하부 동박층 표면에 각각 잉크층이 형성됨을 특징으로 하는 연성회로기판 및 그 제조방법, 연성회로기판이 구비된 백라이트 유닛에 관한 것이다.
연성회로기판, 백라이트 유닛, 잉크, 커버레이

Description

연성회로기판 및 그 제조방법, 연성회로기판이 구비된 백라이트 유닛.{FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD AND METHOD THEREOF, BACKLIGHT UNIT HAVING FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD}
도 1a는 종래 양면 연성회로기판 구조의 개략도.
도 1b는 종래 단면 연성회로기판 구조의 개략도,
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 양면 연성회로기판 구조의 개략도.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 단면 연성회로기판 구조의 개략도.
도 3a는 종래 양면 연성회로기판의 두께를 나타낸 개략도.
도 3b는 본 발명의 양면 연성회로기판의 두께를 나타낸 개략도.
도 4a는 종래 단면 연성회로기판의 두께를 나타낸 개략도.
도 4b는 본 발명의 단면 연성회로기판의 두께를 나타낸 개략도.
도 5a는 종래와 본 발명의 양면 연성회로기판의 휘도 비교의 일실시예 표.
도 5b는 도 5a의 그래프.
도 5c는 도 5a 및 도 5b의 각 위치를 나타낸 개략도.
도 6a는 종래와 본 발명의 양면 연성회로기판의 휘도 비교의 다른 일실시예 표.
도 6b는 도 6a의 그래프.
도 6c는 도 6a 및 도 6b의 각 위치를 나타낸 개략도.
도 7a는 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛용 양면 연성회로기판 구조의 개략도.
도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛용 단면 연성회로기판 구조의 개략도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 연성회로기판을 구비한 백라이트 유닛의 개략도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10a,10b : 종래 연성회로기판 11 : 커버레이층
11a : 커버레이 20a : 절연층
20b : 접착제(adhesive) 20c : 동박층
20 : 양면 동박적층판 30 : 단면 동박적층판
40 : 몰드프레임 50 : 반사시트
60 : 도광판 70 : 확산시트
80 : 프리즘시트(수평) 90 : 프리즘시트(수직) 100 : 잉크층 200a, 200b : 본 발명의 연성회로기판
300a, 300b : 본 발명의 백라이트 유닛용 연성회로기판
400 : 본 발명의 백라이트 유닛
본 발명은 연성회로기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 연성회로기판 및 그 제조방법, 연성회로기판이 구비된 백라이트 유닛에 관한 것이다.
인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)이란 절연체 위에 전기전도성이 양호한 도체회로(동박층)를 형성하여 만든 전자부품의 일종으로서, 능동소자나 수동소자, 음향 또는 영상소자 등이 그 기능을 수행할 수 있도록 상호 연결 및 지지역할을 담당하는 기구소자이며, 인쇄회로기판은 Rigid 기판(RPCB), Flexible 기판(FPCB), 특수기판 등으로 분류된다.
특히, FPCB(연성회로기판)은, 에폭시 혹은 페놀 등의 열경화성 수지 시트에 동박을 적층한 RPCB(경성회로기판)과는 달리, 얇고 자유로운 굴곡성과 함께 무게가 매우 가볍다는 특징을 지니고 있다. 때문에 전자기기의 협소한 공간에 효율적인 배열이 가능하고, 소형, 경량화가 가능한 설계, 디자인의 자유도가 매우 높은 프린트 배선기판의 장점을 가지고 있어서, 전자제품의 경박단소화 및 디지털화에 따라 그 수요가 매우 급격히 증가하고 있다. 주요 용도로는 노트북 컴퓨터, 카메라, 휴대전화, AV 기기 등으로 특히 소형 정밀 전자기기류에 많이 사용되고 있다.
도 1a는 종래 양면 연성회로기판(10a)의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도시된 바와 같이, 종래 양면 연성회로기판(10a)은, 양면 동박적층판(20)(일명, CCL : Copper Clad Laminate) 및 상기 양면 동박적층판(20)의 동박층(20c) 상하부의 표면에 형성된 커버레이층(11)(일명, CL : Coverlay)으로 이루어져 있다.
또한, 상기 양면 동박적층판(20)은 절연층(20a), 접착제(20b), 동박층(20c)의 3층으로 구성되어 있고, 상하 양면으로 적층되어 있다.
한편, 도 1b는 종래 단면 연성회로기판(10b)의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도로서, 이는 절연층(20a), 접착제(20b), 동박층(20c)의 3층으로 구성된 단면 동박적층판(30) 및 동박층(20c) 표면에 형성된 커버레이층(11)으로 이루어져 있다.
일반적으로, 동박적층판은 층구조에 따라 절연층 및 동박층으로 구성된 2층 동박적층판, 혹은 절연층, 접착제(adhesive), 동박층(copper foil)으로 구성된 3층 동박적층판으로 분류된다.
또한, 절연층으로는, 폴리이미드(PI) 혹은 폴리에스테르(PET) 필름, 액정폴리머 필름, 불소수지 필름 등이 그 특성에 따라 다양하게 이용되고, 상기 2층 동박적층판은 제조방법에 따라 캐스트성형(casting), 스퍼터링(sputtering) 방식 등으로 분류되고, 3층 동박적층판은 구조에 따라 단면 동박적층판, 양면 동박적층판 등으로 분류된다.
그리고, 커버레이층(11)은, 커버레이 필름(11a)의 재료로 주로 폴리이미드(PI) 혹은 폴리에스테르(PET) 필름을 이용하는데, 이는 양면 동박적층판(20)의 동박층(20c) 상하부 표면, 또한 단면 동박적층판(30)의 동박층(20c) 표면에 형성되 어, 동박층(20c)에 형성된 회로패턴 보호 및 절연, 산화방지의 기능을 한다.
이러한 종래 연성회로기판(10a, 10b)의 제조방법을 살펴보면 우선, 크게 회로형성 단계, 후처리 단계, 보호처리 단계, 실장 및 검사 출하 단계로 이루어진다.
즉, 적당히 가공된 동박적층판(20,30)의 동박층(20c)에 에칭 공정에 의한 회로패턴 형성 공정(회로형성 단계), 제작된 금형을 사용하여 가공한 커버레이(11a)의 가접 및 열압착 공정(후처리 단계), LED 등의 소자를 실장하기 위한 도금 공정(보호처리 단계), LED 등의 소자를 표면에 실장(SMT 공정)한 후, 금형을 통해 외형을 가공하는 타발 공정(실장 및 검사 출하 단계) 등으로 이루어진다.
한편, 백라이트 유닛(BLU : Back Light Unit)은 액정표시패널에 조사하는 기능을 수행하여 모바일 기기 등에서 광원 역할을 하는 필수부품으로서, 발광 다이오드(LED)가 고정되어 구비된 연성회로기판(이하, 백라이트 유닛용 연성회로기판이라 함)은 백라이트 유닛에 빛을 공급하는 역할을 한다.
종래에는 이러한 백라이트 유닛용 연성회로기판 역시, 타용도의 연성회로기판과 동일한 구성으로 제조되어 왔다.
즉, 백라이트 유닛용 연성회로기판은 비교적 단순한 구성만으로도 그 기능을 수행할 수 있음에도 불구하고, 타용도의 연성회로기판(예컨대, LCD 모듈용)과 동일하게 제조되어 불필요한 구성이 추가되는 등, 전자제품의 특성과는 관계없이 천편일률적으로 제조되어 온 것이다.
특히, 종래의 백라이트 유닛용 연성회로기판은, 발광 다이오드만 구비되는 백라이트 유닛용 연성회로기판에는 필요없는 별도의 커버레이층을 구비함으로써, 이에 따른 커버레이층 및 금형 2벌 등 원자재 비용 추가, 커버레이층 가접 공정 및 열압착 공정 과정 추가, 열압착 공정으로 인한 커버레이층 수축 등의 불량률 증가, 커버레이층 존재로 인한 제품부피 증가, 전체 공정시간 증가 등의 문제를 안고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 종래보다 얇으면서도 더욱 높은 휘도를 가질 수 있는 연성회로기판 및 이를 구비한 백라이트 유닛을 제공함에 그 기술적 과제가 있다.
또한, 원가 절감, 공정과정 단축화로 인한 공정시간 단축, 불량률 감소 등이 가능한 연성회로기판 제조방법을 제공함에 그 기술적 과제가 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 연성회로기판은, 양면 동박적층판의 상하부 동박층 표면에 각각 잉크층이 형성됨을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 연성회로기판은, 단면 동박적층판의 동박층 표면에 잉크층이 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는 상기 잉크층은, 포토 솔더 레지스트 잉크층 또는 아이알 잉크층이다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛은, 발광 다이오드와, 상기 발광 다이오드와 전기적으로 연결되는 상기 연성회로기판을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 연성회로기판의 제조방법은, 양면 동박적층판의 상하부 동박층이 서로 연통되도록 홀을 형성한 후 동도금하는 단계, 상기 상부 동박층에 회로패턴을 형성하는 단계, 상기 상하부 동박층의 표면에 잉크를 도포하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연성회로기판의 제조방법은, 단면 동박적층판의 동박층에 회로패턴을 형성하는 단계, 상기 동박층 표면에 잉크를 도포하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 잉크는, 포토 솔더 레지스트 또는 아이알 잉크이다.
<실시예>
이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 대하여, 첨부도면을 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 다만, 동일한 구성요소에 대하여는 도면이 달라지더라도 동일한 부호를 유지하며, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 양면 연성회로기판(200a) 구조의 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 양면 연성회로기판(200a)은 양면 동박적층판(20) 및 잉크층(100)으로 구성되어 있다.
이때, 양면 동박적층판(20)은 도시된 바와 같이 절연층(20a), 접착제(20b), 동박층(20c)으로 구성된 3층 동박적층판으로 구성할 수도 있지만, 절연층(20a)과 동박층(20c)만으로 구성된 2층 동박적층판으로 할 수 있음은 물론이다.
이는, 도 1a에 도시된 바와 같이 종래의 연성회로기판(10a)에서의 커버레이층(11) 대신, 상기 양면 동박적층판(20)의 동박층(20c) 상하부 표면 위에 잉크층(100)을 형성시킴으로써, 상기 커버레이층(11)의 역할을 수행할 수 있게 구성한 것이다.
이때, 상기 잉크층(100)을 형성하는 잉크로는, 포토 솔더 레지스트(PSR) 또는 아이알(IR) 잉크와 같은 특수잉크를 사용할 수 있으며, 상부 동박층 표면과 하부 동박층 표면에 각각 다른 잉크를 도포할 수 있음은 물론이다. 이러한 잉크 도포를 통해 절연 및 산화방지 기능을 구현하게 된다.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 단면 연성회로기판(200b) 구조의 개략도이다.
이는 단면 동박적층판(30)으로 구성된 점에서 도 2a에서의 양면 동박적층판(20)과 상이하고, 이와 같이 단면 동박적층판(30)일 경우에는, 동박층(20c) 표면 위에만 잉크를 도포하여 잉크층(100)을 형성하도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 연성회로기판(200a, 200b)의 제조방법에 대해서 살펴보면, 전체적으로, 동박에칭 공정, 잉크도포 공정, 도금 공정, 타발 공정 등의 순으로 이루어지는데,
보다 상세하게는, 우선 양면 연성회로기판(200a)의 경우에는, 양면 동박적층판(20)에 drill 공정을 통해 상부 동박층 및 하부 동박층이 연통하여 hole이 형성되도록 한 후, PTN/PTH 라는 동도금 공정을 한다. 그 후 상부 동박층에 노광 공정 및 동박층 에칭 공정 등을 통해 회로를 형성한 후, 상부 동박층 및 하부 동박층 표면에 각각 잉크를 도포한다. 그 후, 보호처리를 위한 도금 공정 및 외형 가공 등 타발 공정의 단계가 이루어진다.
여기서, 잉크도포 외의 공정은 공지된 방식을 자유롭게 이용할 수 있음은 물론이며, 또한 이때, 잉크 도포 방식은 스크린 인쇄방식을 이용할 수 있다. 즉, 스크린 인쇄 방식에는 실크 스크린 방식, 나일론 스크린 방식, 금속 스크린 방식, 폴리에스테르 스크린 방식 등 공지된 다양한 방식이 있는데, 이들 중 적어도 하나의 방식을 사용하여 잉크를 도포할 수 있으며, 보다 바람직하게는 실크 스크린 방식을 이용한다.
한편, 단면 연성회로기판(200b)의 경우에는, 동박층(20c)에 노광 공정 및 동박층 에칭 공정 등을 통해 회로를 형성한 후, 동박층(20c) 표면에 잉크를 도포하여 잉크층(100)을 형성시킨다. 이후에는 상기 양면 연성회로기판(200a)의 경우와 동일하게 진행된다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 양면 및 단면 연성회로기판(200a,200b) 제조공정은, 종래의 연성회로기판 제조와 동일하게 이루어지고, 단지 종래의 연성회로기판 제조시 이루어지던, 커버레이층 가접 공정 및 열압착 공정을 잉크도포 공정이라는 간단한 공정으로 대체하여 제조하도록 구성한 것이다.
이를 통하여, 연성회로기판의 특성에 따라 잉크층 두께를 조절하여 활용도 높은 연성회로기판을 제조할 수 있음은 물론, 동박적층판의 LED 부품이 실장되는 부분(도금부위)을 제외한 동박층 전면에 잉크를 도포하여 제조함으로써, 백라이트 유닛에 구비될 때, 보다 휘도 높은 백라이트 유닛의 역할을 할 수 있게 된다.
도 3a는 종래 양면 연성회로기판의 두께를 나타낸 개략도이고, 도 3b는 본 발명의 양면 연성회로기판의 두께를 나타낸 개략도이다.
도시된 바와 같이, 양면 동박적층판(20) 및 커버레이층(11)으로 구성된 종래 양면 연성회로기판(10a)의 경우에는 156㎛의 두께를 갖게 되지만, 양면 동박적층판(20) 및 잉크층(100)만으로 구성된 본 발명의 양면 연성회로기판(200a)의 경우에는 101㎛의 두께로, 본 발명의 구성을 이용하면 44㎛ 만큼 얇게 제조할 수 있게 된다.
도 4a는 종래 단면 연성회로기판의 두께를 나타낸 개략도이고, 도 4b는 본 발명의 단면 연성회로기판의 두께를 나타낸 개략도이다.
도시된 바와 같이, 단면 동박적층판(30) 및 커버레이층(11)으로 구성된 종래 양면 연성회로기판(10b)의 경우에는 90.5㎛의 두께를 갖게 되지만, 단면 동박적층판(30) 및 잉크층(100)만으로 구성된 본 발명의 단면 연성회로기판(200b)의 경우에는 63㎛의 두께로, 본 발명의 구성을 이용하면 27.5㎛ 만큼 얇게 제조할 수 있게 된다.
따라서, 불필요한 종래의 커버레이층(11)을 본 발명의 잉크층(100)으로 대체하여 얇은 두께로 구성함으로써, 보다 효율적이면서도, 동박층(20c)에 실장되는 회로부품에 따라 다양하게 잉크층 두께를 조절하여 편리하게 활용할 수 있게 된다.
도 5a는 종래와 본 발명의 양면 연성회로기판의 휘도 비교의 일실시예 표이고, 도 5b는 도 5a의 그래프, 도 5c는 도 5a 및 도 5b의 각 위치를 나타낸 개략도이다.
이는, 종래 양면 연성회로기판(10a)과 본 발명의 양면 연성회로기판(200a)이 휴대폰의 백라이트 유닛에 구비되었을 때의, 휘도 및 휘도균일성(uniformity)을 비교하여 나타낸 것으로서, 도 5c에 도시된 백라이트의 각 위치(1~9)에서의 색좌표(Chromaticity coordinates) 및 휘도를 P1~P9로 분류하여 도 5a 및 도 5b에 나타내었다.
즉, 종래 양면 연성회로기판(10a)의 경우, 평균 색좌표 (0.3025,0.2982), 평 균 휘도가 1990(cd/m2)이고, 본 발명의 양면 연성회로기판(200a)은, 평균 색좌표 (0.3029,0.2987), 평균 휘도 2183(cd/m2)로서, 본 발명의 양면 연성회로기판(200a)의 휘도가 약 9.6% 정도 높다.
또한, 휘도 균일성 역시, 본 발명의 양면 연성회로기판(200a)이 종래 양면 연성회로기판(10a)보다 더 좋음을 알 수 있다.
도 6a는 종래와 본 발명의 양면 연성회로기판의 휘도 비교의 다른 일실시예 표이고, 도 6b는 도 6a의 그래프, 도 6c는 도 6a 및 도 6b의 각 위치를 나타낸 개략도이다.
도시된 바와 같이, 종래 양면 연성회로기판(10a)의 경우, 평균 색좌표가 (0.3025,0.2982), 평균 휘도가 1953(cd/m2)이고, 본 발명의 양면 연성회로기판(200a)은, 평균 색좌표 (0.3029,0.2987), 평균 휘도 2154(cd/m2)로서, 본 발명의 양면 연성회로기판(200a)의 휘도가 약 10.2% 정도 높다.
또한, 휘도 균일성(uniformity) 역시, 본 발명의 양면 연성회로기판(200a)이 종래 양면 연성회로기판(10a)보다 더 좋음을 알 수 있다.
도 7a는 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛용 양면 연성회로기판(300a) 구조의 개략도이다.
이는 도 2a의 양면 연성회로기판(200a)에서, 양면 동박적층판(20)의 동박층(20c) 일면에 LED를 구비한 구성으로써, 이를 통해 간단하고 저렴하게 백라이트 유닛에 적합한 백라이트 유닛용 연성회로기판을 제조할 수 있게 된다.
즉, 연성회로기판의 전원 인가모듈의 랜드와 연결되는 신호선들이 회로기판 등에 탑재된 LED에게 광을 발생시키기 위한 전원을 제공하도록 구성하여, LED와 전기적으로 연결된 연성회로기판으로 구성된 백라이트 유닛용 양면 연성회로기판을 제조할 수 있으며, 이외에도 공지된 방법을 이용하여 백라이트 유닛용 양면 연성회로기판을 다양하게 구현할 수 있다.
한편, 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛용 단면 연성회로기판(300b) 구조의 개략도로서, 도 2b의 단면 연성회로기판(200b)에 LED를 구비한 구성을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 연성회로기판을 구비한 백라이트 유닛(400)의 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛(400)은, 몰드프레임(40), 반사시트(50), 도광판(60), 확산시트(70), 프리즘시트(수평)(80), 프리즘시트(수직)(90)에, 본 발명에 따른 백라이트 유닛용 연성회로기판(300a, 300b)이 구비되어 구성되어 있다.
즉, 종래의 백라이트 유닛 구성에서, 연성회로기판을 본 발명에 따른 백라이트 유닛용 양면 연성회로기판(300a) 또는 단면 연성회로기판(300b)으로 구비한 구 성으로써, 이를 통해 보다 휘도 높은 백라이트 유닛의 역할을 할 수 있게 된다.
이상, 구체적인 실시예에 의하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 당업자에 의하여 행하여진 다양한 변형은, 모두 본 발명의 범위에 속한다고 해석되어야 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 의하면, 종래보다 얇으면서도 더욱 높은 휘도를 가질 수 있는 연성회로기판 및 이를 구비한 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
또한, 원가 절감, 공정과정 단축화로 인한 공정시간 단축, 불량률 감소 등이 가능한 연성회로기판 제조방법을 제공할 수 있다.

Claims (7)

  1. 양면 동박적층판의 상하부 동박층 표면에 각각 잉크층이 형성됨을 특징으로 하는 연성회로기판.
  2. 단면 동박적층판의 동박층 표면에 잉크층이 형성됨을 특징으로 하는 연성회로기판.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 잉크층은, 포토 솔더 레지스트 잉크층 또는 아이알 잉크층임을 특징으로 하는 연성회로기판.
  4. 발광 다이오드와, 상기 발광 다이오드와 전기적으로 연결되는 청구항 1 또는 청구항 2의 연성회로기판을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 양면 동박적층판의 상하부 동박층이 서로 연통되도록 홀을 형성한 후 동도금하는 단계;
    상기 상부 동박층에 회로패턴을 형성하는 단계;
    상기 상하부 동박층의 표면에 잉크를 도포하는 단계;
    를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 연성회로기판의 제조방법.
  6. 단면 동박적층판의 동박층에 회로패턴을 형성하는 단계;
    상기 동박층 표면에 잉크를 도포하는 단계;
    를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 연성회로기판의 제조방법.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 잉크는, 포토 솔더 레지스트 또는 아이알 잉크임을 특징으로 하는 연성회로기판의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101346346B1 (ko) * 2013-07-12 2013-12-31 주식회사 동명전자 연성잉크를 이용한 연성회로기판의 제조방법 및 그 연성회로기판

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