KR20090102350A - 연성회로기판 및 그것을 포함하는 ｌｅｄ 조명장치 - Google Patents

Abstract

여기에서는, 제 1 절연필름층과 제 2 절연필름층 사이에, 전자소자가 실장되는 배선회로층이 개재된 연성회로기판이 개시된다. 상기 연성회로기판의 제 2 절연필름층에는 상기 배선회로층의 일부를 외부로 노출시키는 개구부가 형성되며, 상기 배선회로층은, 상기 개구부와 대응되는 위치에서, 상기 전자소자의 일부를 수용한 채 상기 전자소자의 변위를 억제하는 멈춤홈을 포함한다.

Description

연성회로기판 및 그것을 포함하는 ＬＥＤ 조명장치{FLEXIBLE CIRCUIT BOARD AND LED LIGHTING APPARATUS COMPRISING THE SAME}

본 발명은 예를 들면, LED 소자(Light Emitting Diode device)와 같은 전자소자가 실장되는 연성회로기판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 표면실장 공정에서 전자소자가 연성회로기판의 배선회로층에서 가로 또는 세로방향으로 원치 않는 이동을 하는 것을 억제하는 기술에 관한 것이다.

연성회로기판은. 일반적인 강성 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)과 달리, 두께가 얇고 유연하여, 잘 휘고 잘 구부려지는 성질을 갖는다. 그와 같은 성질에 의해, 연성회로기판은 3차원 형상으로 전자소자를 배열할 때 유용하게 이용되고 있다.

예컨대, 자동차의 외장용 또는 실내용 조명에 이용되는 조명장치는, LED 소자들의 3차원 배치가 요구되는데, 그러한 3차원 배치를 위해, LED 소자들이 실장되는 기판으로 연성인쇄회로기판, 즉, FPCB(Flexible Printed Circuit Board)를 채택한다. 일본특허공개 2004-103993호 또는 일본 공개특허 2005-310584호 등에는 연질회로기판과 그 위에 장착되는 복수의 LED 소자를 포함하는 3차원 조명장치에 대한 기술이 개시되어 있다.

도 1은 전자소자, 특히, LED 소자의 실장에 이용되는 종래의 연성회로기판을 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 연성회로기판은, 하부 절연필름층(11), 배선회로층(12), 그리고, 상부 절연필름층(13)을 포함한다. 상부 절연필름층(13)은 배선회로층(12)을 노출시키는 개구부(13a)를 구비하며, 그 개구부(13a)를 통해, 예를 들면, LED 소자와 같은 전자소자(2)가 배선회로층(12)에 표면 실장된다.

종래에는, 연성회로기판 상에 전자소자(2)를 표면 실장할 때, 즉, 연성회로기판의 벤딩 또는 리플로우 통과시에, 전자소자(2)가 연성회로기판의 배선회로층(12) 상에서 전후 또는 좌우 방향으로 원치 않는 이동을 하여 야기되는 불량 발생의 문제가 있었다. 그와 같은 불량 발생시, 핫건(hot gun) 또는 핫 플레이트(hot plate)를 이용하여 전자소자의 위치를 바로잡는 재작업(rework)이 요구된다. 이러한 재작업 공정은 고온 공정이므로 제품의 신뢰성을 떨어뜨리며, 더 심각하게는, 제품 전체가 불량으로 폐기될 수도 있다.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는, 표면실장 공정에서 전자소자(특히, LED 소자)가 배선회로층에서 가로 또는 세로방향으로 원치 않는 이동을 하는 것을 억제하는 구조를 마련한 연성회로기판을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 기술적 과제는, LED 소자와 그 LED 소자가 실장되는 연성회로기판을 포함하는 조명장치에서, LED 소자가 표면 실장 과정에서 원치 않는 방향으로 이동하는 것으로 억제하는 수단을 배선회로층에 마련된 조명장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따라, 제 1 절연필름층과 제 2 절연필름층 사이에, 전자소자가 실장되는 배선회로층이 개재된 연성회로기판이 제공되며, 상기 연성회로기판의 상기 제 2 절연필름층에는 상기 배선회로층의 일부를 외부로 노출시키는 개구부가 형성되며, 상기 배선회로층은, 상기 개구부와 대응되는 위치에서, 상기 전자소자의 일부를 수용한 채 상기 전자소자의 변위를 억제하는 멈춤홈을 포함한다. 이때, 상기 개구부의 크기는 상기 멈춤홈의 크기보다 크다.

바람직하게는, 상기 멈춤홈은 상기 전자소자의 바닥면에 면하는 바닥면과 상기 전자소자의 측면들과 내접하는 내벽면들을 한정하도록 상기 배선회로층을 일정 깊이로 식각하여 형성된다.

본 발명의 다른 측면에 따른 LED 조명장치는, LED 소자와 연성회로기판을 포함하되, 상기 연성회로기판은, 제 1 절연필름층과 제 2 절연필름층 사이에, 상기 LED 소자가 실장되는 배선회로층이 개재된 구조를 포함하며, 상기 제 2 절연필름층에는 상기 배선회로층의 일부를 외부로 노출시키는 개구부가 형성되며, 상기 배선회로층은, 상기 개구부와 대응되는 위치에서, 상기 LED 소자의 일부를 수용한 채 상기 LED 소자의 변위를 억제하는 멈춤홈을 포함한다.

본 발명에 따르면, 연성회로기판에 전자소자(특히, LED 소자)를 실장할 때, 제 2 절연필름층의 개구부에 의해 노출된 연성회로기판의 배선회로층 상에서, 상기 전자소자가 전후 및/또는 좌우로 원치 않는 이동을 하여 야기되는 불량을 억제하여 주며, 이에 의해, 이에 의해 제품 불량율을 줄이고, 전자소자의 위치를 바로잡는 재작업의 공정을 없애주며, 신뢰성 있는 제품 생산이 가능하다는 효과가 있다.

도 1은 종래의 연성회로기판을 도시한 단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 도시한 단면도.

도 3은 도 2에 도시된 연성회로기판에 LED 소자가 실장된 구조의 조명장치를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 변형된 실시예를 보여주는 도면.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 도시한 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 연성회로기판에 LED 소자가 실장되어 이루어진 LED 조명장치를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연성회로기판(100)은, 제 1 및 제 2 절연필름층(110, 130)과, 상기 제 1 절연필름층(110)과 상기 제 2 절연필름층(130) 사이에 개재된 배선회로층(120)을 포함한다. 상기 제 1 절연필름층(110)과 상기 배선회로층(120)은 도시되지 않은 접착제층에 의해 서로 접합될 수 있다.

상기 제 2 절연필름층(130)은, 배선회로층(120)을 보호하기 위한 것으로서, 통상 '커버레이'로 불리우며, 상기 배선회로층(120)의 표면에 감광성 필름을 예를 들면, 열 압착 방식으로 접합하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 절연필름층(130)은 상기 배선회로층(120)을 상측으로 노출시키는 개구부(132)를 포함하는데, 상기 개구부(132)는 예를 들면, 감광성 필름의 일부를 노광 방식으로 개구하여 형성될 수 있는 것이다.

상기 제 1 절연필름층(110)은, 상기 배선회로층(120)의 저면을 덮어 보호하는 절연층으로서, 예를 들면, 폴리이미드(polyimide) 등과 같은 절연성 수지 재질의 필름을 접착제를 이용하여 상기 배선회로층(120)의 저면에 접착하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 배선회로층(120)은, LED 소자와 같은 전자소자가 실질적으로 실장되는 층으로, 배선회로를 구비한 동박층으로 구성되며, 그러한 이유로 '동박층'이라 불리우기도 한다. 이때, 상기 배선회로층(120)은 에칭 방식에 의해 일정 깊이로 형성된 멈춤홈(122)을 포함한다. 이때, 상기 멈춤홈(122)은 상기 제 2 절연필름층(130)에 형성된 개구부(132)를 통해 외부로 노출된다. 상기 배선회로층(120)의 멈춤홈(122)의 크기는 상기 2 절연층(130)의 개구부(132)의 크기보다 작다.

도 3에는 LED 소자(200)가 상기 연성회로기판(100)에 실장된 상태가 도시되어 있다. 본 실시예에서, 상기 LED 소자(200)는, 통상 '사이드뷰 LED 패지지'로 칭해지는 것으로서, 백라이트 모듈에서 도광판(미도시됨)의 측면에 광을 공급하는 용도로 이용된다. 본 명세서에서는, 상기 LED 소자(200) 및 그것이 실장된 연성회로기판(100)을 포함하는 장치를 'LED 조명장치'로 정의한다.

본 실시예에서, 상기 LED 소자(200)는, LED칩(220)과, 상기 LED칩(220)에 전압을 인가하기 위한 리드단자(212)를 구비하는 패키지 몸체(210)를 포함한다. 상기 패키지 몸체(210)는 투광부(211)를 통해 광을 외부로 방출한다. 본 실시예에서, 상기 LED 소자(200)는 상기 제 2 절연필름층(130)의 개구부(132)를 통해 상기 배선회로층(120)에 실장된다. 이때, 상기 LED 소자(200)의 하부는 상기 배선회로층(120)에 형성된 멈춤홈(122)에 수용된다.

상기 멈춤홈(122)은 앞서 언급된 에칭 기술에 의해 형성된 것으로, 바닥면(122a)과 내벽면(122b)을 포함한다. 이때, 상기 멈춤홈(122)의 바닥면(122a)은 LED 소자(200)의 저면에 면하며, 상기 멈춤홈(122)의 내벽면(122b)들은 상기 LED 소자(200)의 측면들에 접한다. 이때, 상기 LED 소자(200)는 그것의 리드단자(212)들이 상기 멈춤홈 바닥면에 형성된 전극 배선에 연결되어, 외부로부터 전력을 인가받을 수 있다.

특히, 상기 LED 소자(200)는, 그 측면들이 상기 멈춤홈(122)의 내벽면(122b)들에 접하여 있으므로, 그것의 좌우 및/또는 전후 이동이 규제된다. 따라서, 상기 LED 소자(200)를 연성회로기판(100)에 표면 실장하기 위한 리플로우 공정에서, 상기 LED 소자(200)의 전후 및/또는 좌우 변위는 억제된다.

본 발명은 연성회로기판의 배선회로층에 전자소자의 전후 및/또는 좌우 이동(또는, 변위)을 억제하는 멈춤홈을 포함하는 것에 특징이 있는 바, 그러한 구조를 포함한다면, 전술한 본 발명의 실시예에 국한되지 않고 다양한 변형이 가능할 것이다.

일 예로, 도 4는 본 발명의 변형된 실시예를 보여주는 도면으로서, 도 4를 참조하면, 본 실시예의 연성회로기판(100)은 제 1 절연필름층(110)의 상측과 하측으로 배선회로층(120, 120)들과 제 2 절연필름층(130, 130)들이 상하 대칭 구조로 형성된다. 그리고, 상기 제 1 절연필름층(110)의 상하에 각각 위치한 상기 배선회로층(120, 120)들에는 앞선 실시예에 설명한 멈춤홈(122, 122)들이 각각 상측과 하층을 향해 형성되어 있다. 또한, 상기 멈춤홈(122, 122)들을 노출시키는 개구부(132, 132)들이 상측과 하측의 제 2 절연필름층(130, 130)들에 형성되어 있다.

Claims (4)

1. 제 1 절연필름층과 제 2 절연필름층 사이에, 전자소자가 실장되는 배선회로층이 개재된 연성회로기판에 있어서,

   상기 제 2 절연필름층에는 상기 배선회로층의 일부를 외부로 노출시키는 개구부가 형성되며,

   상기 배선회로층은, 상기 개구부와 대응되는 위치에서, 상기 전자소자의 일부를 수용한 채 상기 전자소자의 변위를 억제하는 멈춤홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 개구부의 크기는 상기 멈춤홈의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 연성회로기판.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 멈춤홈은 상기 전자소자의 바닥면에 면하는 바닥면과 상기 전자소자의 측면들과 내접하는 내벽면들을 한정하도록 상기 배선회로층을 일정 깊이로 식각하여 형성되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판.
4. LED 소자와 연성회로기판을 포함하되, 상기 연성회로기판은, 제 1 절연필름층과 제 2 절연필름층 사이에, 상기 LED 소자가 실장되는 배선회로층이 개재된 구조를 포함하는 LED 조명장치로서,

   상기 제 2 절연필름층에는 상기 배선회로층의 일부를 외부로 노출시키는 개구부가 형성되며,

   상기 배선회로층은, 상기 개구부와 대응되는 위치에서, 상기 LED 소자의 일부를 수용한 채 상기 LED 소자의 변위를 억제하는 멈춤홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.