KR20120021574A - 공통 전극을 구비하는 인쇄회로 기판 - Google Patents

공통 전극을 구비하는 인쇄회로 기판 Download PDF

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Abstract

실시예에 따른 인쇄회로 기판은 발광 소자가 어레이 배열될 때, 서로 이웃하는 발광 소자의 애노드 단자와 캐소드 단자에 공통전극 패드를 할당함으로써 인쇄회로 기판에서 전극 패드의 배치에 필요한 공간을 최소화하며, 랜드 마크를 이용하여 정확한 위치에 발광 소자가 마운트될 수 있도록 한다.

Description

공통 전극을 구비하는 인쇄회로 기판{Pinted Circuit Board with common electrode}
실시예는 인쇄회로 기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 발광 소자가 공통전극 패드를 이용하여 마운트되도록 함으로써 인쇄회로 기판의 구조를 단순화하고, 단위 면적당 더 많은 개수의 발광 소자를 마운트할 수 있도록 하는 공통전극 패드를 구비하는 인쇄회로 기판에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Device)와 같은 반도체 발광 소자는 텔레비전, 모니터, 노트북, 휴대폰, 및 기타 디스플레이장치를 구비하는 다양한 장치에 적용되고 있으며, 특히 기존의 CCFL을 대체하여 백 라이트 유닛으로도 널리 사용되고 있다.
발광 소자를 백 라이트 유닛에 적용할 경우, 더 슬림하고, 더 높은 광량이 요구된다. 또한, 백 라이트 유닛이 디스플레이장치의 한정된 공간에서 자유롭게 방향을 바꾸어 배선될 수 있도록 하기 위해, 발광 소자는 연성회로 기판(FPCB)에 마운트되는 것이 바람직하다.
그러나, 연성회로 기판에 발광 소자가 마운트될 경우, 연성회로 기판이 배치되는 공간의 제한에 의해 발광 소자, 및 발광 소자와 배선되는 전극의 구조가 복잡해지며, 전극 구조의 복잡도가 증가할수록 연성회로 기판은 복층 구조로 형성되어 제조 단가가 증가할 수 있다.
연성회로 기판이 복층으로 구성될 때, 연성회로 기판의 유연성은 감소한다. 또한, 연성회로 기판의 구조가 복잡해 질수록 연성회로 기판에 배치되는 전극 간 거리가 좁아지고 상호 간섭의 우려도 발생할 수 있다.
더욱이, 연성회로 기판에 마운트되는 발광 소자에 의해 방출되는 광량은 더욱 증가될 것이 요구되므로 연성회로 기판에 대한 새로운 구조가 요구된다.
실시예는 이웃하는 발광 소자에 공통전극 패드를 할당하여 발광 소자를 마운트하기 위한 전극 패드, 또는 공통전극 패드의 수를 최소화하고, 이를 통해 구조를 단순화하는 인쇄회로 기판을 제공한다.
실시예는, 발광 소자를 그룹 단위로 어레이 배열하여 발광 소자에 할당되는 전극의 수를 최소화하는 인쇄회로 기판을 제공한다.
실시예는 발광 소자가 배열될 위치에 랜드 마크를 표시하여 발광 소자가 정해진 위치에 정확히 배열될 수 있도록 하는 인쇄회로 기판을 제공한다.
실시예에 따른 인쇄회로 기판은, 어레이를 이루는 복수의 발광 소자를 마운트하며, 상기 발광 소자들 중 서로 이웃하게 배열되는 발광 소자들 사이에 마련되는 공통전극 패드, 및 애노드 단자와 캐소드 단자 중 어느 일 측이 상기 어레이의 종단인 발광 소자에 할당되는 전극 패드를 포함한다.
여기서, 공통전극 패드는 발광 소자의 배열 위치를 표시하기 위해, PSR(Photo Solder Resist)로 형성되는 랜드 마크를 포함할 수 있다. 이때, 랜드 마크는 각 발광 소자에 대해 하나, 또는 둘 이상이 표시될 수 있다.
또한, 공통전극 패드를 통해 발광 소자들이 어레이 배열되도록 함으로써 인쇄회로 기판을 발광 소자가 배열되는 제1영역과, 발광 소자에 대한 전극만이 배열디는 제2영역으로 구획할 수 있다.
실시예에 따른 인쇄회로 기판은 발광 소자에 할당하는 전극 패드의 수를 최소화하여 동일 면적에 더 많은 발광 소자를 마운트할 수 있다.
실시예에 따른 인쇄회로 기판은 이웃하는 발광 소자들에게 할당하는 공통전극 패드에 랜드 마크를 형성하여 발광 소자가 인쇄회로 기판에 정확히 배열될 수 있도록 한다.
도 1은 실시예에 따른 인쇄회로 기판에 대한 정면도,
도 2는 실시예에 따른 인쇄회로 기판에서 공통전극 패드를 이용하여 어레이 배열하는 방법에 대한 참조도면,
도 3 내지 도 5는 랜드 마크의 형상에 대한 참조도면, 그리고
도 6은 실시예에 따른 인쇄회로 기판과 비교를 위한 참조도면을 도시한다.
실시예에 대한 설명에서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴이나 타 구조물의 "위(on)"에, "아래(under)"에, 상측(upper)에, 또는 하측(lower)에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)", "아래(under)", 상측(upper), 및 하측(lower)은 "직접(directly)" 또는 "다른 층, 또는 구조물을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한 각 층, 또는 구조물들간의 위치관계에 대한 설명은 본 명세서, 또는 본 명세서에 첨부되는 도면을 참조하도록 한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 실시예에 따른 인쇄회로 기판에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 실시예에 따른 인쇄회로 기판에 대한 정면도를 나타내고, 도 2는 실시예에 따른 인쇄회로 기판에서 공통전극 패드를 이용하여 어레이 배열하는 방법에 대한 참조도면을 나타낸다.
도 1과 도 2를 함께 참조하면, 인쇄회로 기판(1)은 발광 소자(10a ? 10n)가 어레이 배열되는 제1영역(A), 및 발광 소자(10a ? 10n)에 대한 전극이 배열되는 제2영역(B)로 구획된다.
제1영역(A)은 그룹 단위로 전극이 할당되는 발광 소자(10a ? 10n)가 길이 방향으로 어레이 배열된다. 제1영역(A)에 배열되는 발광 소자(10a ? 10n)는 하나, 또는 둘 이상의 그룹으로 구획될 수 있다. 예컨대, 발광 소자(10a ? 10n)가 64개라고 가정할 때, 8개가 하나의 그룹을 이룰 수 있으며, 8개의 그룹은 각각 한 쌍의 전극(PWR+, PWR-)을 필요로 할 수 있다. 이 경우, 8개의 그룹을 이루는 발광 소자(10a ? 10h)는 각 그룹에 대해 애노드 전극과 캐소드 전극, 즉 16개의 전극이 할당되어야 한다. 통상, 발광 소자(10a ? 10n)는 전기적인 특성이 다이오드(diode)와 유사하므로, 각 그룹에 속하는 발광 소자(예컨대, 10a ? 10h)가 순 방향 접속될 때, 그룹에 속하는 발광 소자(예컨대, 10a ? 10h)는 모두 점등될 수 있다.
8개의 발광 소자(10a ? 10h)가 하나의 그룹을 이룰 때, 제2영역(B)에는 16개의 전극이 지나가므로 제2영역(B)의 면적이 적어도 발광 소자(10a ? 10h)를 점등하는데 요구되는 전극을 배열할 수 있다.
또한, 제1영역(A)에는 발광 소자(10a ? 10n)만이 배열되고, 제2영역(B)에는 전극만이 배열되도록 함에 따라, 인쇄회로 기판(1)의 설계가 용이해지며, 발광 소자(10a ? 10n)에 할당하는 전극의 수가 대폭 감소하므로 제2영역(B)에 배열되는 전극 사이의 거리가 충분히 확보될 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 인쇄회로 기판(1)은 복층으로 설계될 필요가 없으므로 제조 비용이 감소함은 물론이며, 복층이 아닌 단면으로 설계하여도 제2영역(B)에 배열되는 전극 상호 간 거리는 충분히 확보될 수 있다.
한편, 발광 소자(10a ? 10n)들 중 애노드 단자와 캐소드 단자가 서로 이웃하는 발광 소자들(10a ? 10n)은 하나의 공통전극 패드를 통해 인쇄회로 기판(1)에 마운트될 수 있다.
공통전극 패드(20a)는 발광 소자(10a)의 캐소드(cathod) 단자와 발광 소자(20b)의 애노드(anode) 단자가 공통으로 마운트 되도록 하고,
공통전극 패드(20b)는 발광 소자(10b)의 캐도스(cathod) 단자와 발광 소자(20c)의 애노드(anode) 단자가 공통으로 인쇄회로 기판(1)에 마운트되도록 한다.
이런 방법에 따라 인쇄회로 기판(1)에 마운트되는 발광 소자(10a ? 10n) 전체가 공통전극 패드(20a ? 20n) 중 하나를 이용하여 어레이로 접속된다.
이때, 각 발광 소자(10a ? 10n)는 전극 패드(20h, 20i), 또는 공통전극 패드(20a ? 20n) 중 하나와 솔더 리플로우 공정에 의해 얇게 솔더링 될 수 있다. 솔더 리플로우 공정은 발광 소자(10a ? 10h)를 공통전극 패드(20a ? 20f), 및 전극 패드(20h, 20i)에 배열한 뒤, 솔더링 재질을 도포하고, 고온의 분위기에서 솔더링 재질을 경화시키는 공정으로서, 발광 소자(10a ? 10n)가 전극 패드(20h, 20i)나 공통전극 패드(20a ? 20f)에서 들뜨지 않도록 얇게 솔더링할 수 있다. 본 실시예에서, 발광 소자(10a ? 10n)는 전극 패드(20h, 20i), 또는 공통전극 패드(20a ? 20g)와 0.05mm ? 0.15mm의 두께로 솔더링 될 수 있다.
한편, 발광 소자(10a ? 10n)를 어레이 배열할 때, 어레이의 양측 종단에는 애노드 단자와 캐소드 단자 중 하나가 독립적으로 배열되는 발광 소자(10a, 10h, 10n)가 존재한다. 발광 소자(10a)의 애노드 단자의 좌측에는 발광 소자가 배열되지 않고, 발광 소자(10h, 10n)의 캐소드 단자의 우측에도 발광 소자(10a ? 10n)가 배열되지 않는다. 따라서, 발광 소자(10a, 10h, 10n)는 공통전극 패드가 할당되지 않으며, 그룹에 속하는 전체 발광 소자(예컨대, 10a ? 10h)에 구동 전원을 제공하기 위한 전극 패드(20h, 20i)가 할당된다. 전극 패드(20h, 20i)는 각각 "+"전압과 "-"전압을 인가받아 그룹에 속하는 발광 소자(10a ? 10n)에 제공할 수 있다.
한편, 각 발광 소자(10a ? 10h)가 공통전극 패드(20a ? 20g)와 전극 패드(20h, 20i)에 의해 인쇄회로 기판(1)에 마운트됨에 따라 발광 소자(10a ? 10h)를 마운트하기 위한 공통전극 패드(20a ? 20g)와 전극 패드(20h, 20i)의 개수는 통상적인 인쇄회로 기판의 전극 패드에 비해 그 수가 감소한다.
예컨대, 발광 소자 하나당 한 쌍의 전극 패드를 할당하는 통상의 인쇄회로 기판에서는 발광 소자의 개수가 64개라고 가정할 때, 각 발광 소자에 대해 2개씩의 전극 패드가 소요되므로 모두 128개의 전극 패드가 요구된다.
반면, 실시예에 따른 인쇄회로 기판(1)은 모두 72개만을 필요로 한다. 도 1에서 8개를 그룹으로 하는 발광 소자(10a ? 10h)에 대해 공통전극 패드(20a ? 20g) 7개와 전극 패드(20h, 20i) 2개, 즉 9개를 필요로 하므로 발광 소자(10a ? 10n)가 64개라고 가정하면 모두 72개를 필요로 한다.
이처럼, 실시예에 따른 인쇄회로 기판(1)은 통상적인 인쇄회로 기판에 비해 약 40% 정도 공간소모가 감소하며, 이는 인쇄회로 기판(1)을 복층으로 설계하지 않아도 됨을 의미한다.
한편, 전극 패드(20a ? 20g), 및 공통전극 패드(20h, 20i)에는 랜드 마크가 형성되어 발광 소자(10a ? 10h)가 인쇄회로 기판(1)에서 정확한 위치에 마운트되도록 할 수 있다. 랜드 마크는 PSR(Photo Solder Resist)을 이용하여 표시될 수 있으며, 실시예에 따른 인쇄회로 기판(1)에 발광 소자(10a ? 10n)가 마운트될 때, 발광 소자(10a ? 10n)가 정확한 위치에 배열되었는가를 판단하는 기준이 될 수 있다. 랜드 마크의 형태는 이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 3 내지 도 5는 랜드 마크의 형상에 대한 참조도면을 나타낸다.
먼저, 도 3은 공통전극 패드(예컨대 참조부호 20a) 상측에 한 쌍의 랜드 마크(30a, 30b)가 좌우 대칭으로 배열된 일 예를 도시한다. 도 3에 도시된 랜드 마크(30a)는 발광 소자(10a)의 캐소드 단자 방향에 대해 정렬될 위치를 표시하고, 랜드 마크(30b)는 발광 소자(10b)의 애노드 단자 방향에 대해 정렬될 위치를 표시한다.
도 4는 공통전극 패드(예컨대 참조부호 20a)의 상측과 하측에 4개의 랜드 마크(31a ? 31d)가 좌우 대칭으로 배열된 일 예를 도시한다.
도 4에 도시된 랜드 마크(31a, 31c)는 발광 소자(10a)의 캐소드 단자 방향에 대해 정렬될 위치를 표시한다. 또한, 랜드 마크(31b, 31d)는 발광 소자(10b)의 패키지가 애노드 단자 방향에서 상측과 하측 모두에 대해 정렬될 위치를 표시하므로 발광 소자(10a, 10b)가 랜드 마크(31a ? 31d)에 정확히 정렬된다면 발광 소자(10a, 10b)의 위치가 틀어지지 않는다.
도 5는 공통전극 패드(예컨대 참조부호 20a)의 대각선 방향으로 랜드 마크(32a, 32b)가 형성된 일 예를 도시한다.
도 5에 도시된 랜드 마크(32a)는 발광 소자(10a)의 캐소드 단자 방향의 상측에 대한 정렬 위치를 표시하고, 랜드 마크(32b)는 발광 소자(10b)의 애노드 단자 방향의 하측에 대한 정렬 위치를 표시한다.
도 6은 실시예에 따른 인쇄회로 기판과 비교를 위한 참조도면을 도시한다.
도 6을 참조하면, 통상의 인쇄회로 기판은 각 발광 소자(50a ? 50n)가 한 쌍의 전극 패드(예컨대 참조부호 51, 52)를 필요로 하며, 전극 패드(51, 52)는 전극(61, 62)에 합류하여야 한다. 이러한 구조에서, 발광 소자(50a ? 50n)의 상측과 하측 양단에는 전극(61, 62), 및 전극(61, 62)과 연결하기 위한 각 발광 소자(50a ? 50n)의 서브 전극(70a ? 70n, 80a ? 80n)이 거미줄처럼 연결되어야 한다. 전극(61, 62)과 서브 전극(70a ? 70n, 80a ? 80n)이 발광 소자(50a ? 50n)의 상측과 하측에 분포하므로 서브 전극(70a ? 70n)이 배열되는 인쇄회로 기판의 폭이 좁고 배열해야 할 발광 소자(50a ? 50n)의 개수가 많을 경우, 인쇄회로 기판에 배열하기가 용이하지 않으며, 이를 해소하기 위해, 인쇄회로 기판을 2층 이상의 복층으로 설계하여야 한다. 이에 반해, 실시예에 따른 인쇄회로 기판(1)은 발광 소자(10a ? 10n)의 개수와 전극 패드(20a ? 20g)(또는 공통전극 패드(20a , 20i))의 개수가 선형으로 비례하지 않으므로 인쇄회로 기판(1)의 폭이 작고 배열되는 발광 소자(10a ? 10n)의 개수가 많다 하더라도 복층으로 설계하여야 할 필요는 없다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10a ? 10n : 발광 소자 20a ? 20g : 공통전극 패드
20h, 20i : 전극 패드

Claims (7)

  1. 어레이를 이루는 복수의 발광 소자를 마운트하며, 상기 발광 소자들 중 서로 이웃하게 배열되는 발광 소자들 사이에 마련되는 공통전극 패드; 및
    애노드 단자와 캐소드 단자 중 어느 일 측이 상기 어레이의 종단인 발광 소자에 할당되는 전극 패드;를 포함하는 인쇄회로 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공통전극 패드는,
    상기 발광 소자들 중 어느 하나가 마운트되는 위치를 표시하는 랜드 마크;를 포함하는 인쇄회로 기판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 랜드 마크는,
    PSR(Photo Solder Resist)로 형성되는 인쇄회로 기판.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 랜드 마크는,
    상기 공통전극 패드에 공통 접속되는 한 쌍의 발광 소자 각각에 대해 표시되는 인쇄회로 기판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공통전극 패드는,
    상기 발광 소자들과 솔더링을 위한 금속 박막의 일 영역이 절연층에 의해 매립되는 인쇄회로 기판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 발광 소자가 어레이를 이루는 제1영역; 및
    상기 발광 소자에 대한 전극이 지나가는 제2영역;으로 구획되는 인쇄회로 기판.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 발광 소자와 상기 공통전극 패드는,
    0.05mm ? 0.15mm의 두께로 솔더링되는 인쇄회로 기판.
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KR1020100076602A KR20120021574A (ko) 2010-08-09 2010-08-09 공통 전극을 구비하는 인쇄회로 기판

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10937936B2 (en) 2018-09-10 2021-03-02 Foshan Nationstar Optoelectronics Co., Ltd. LED display unit group and display panel

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