KR20160109751A

KR20160109751A - Nfc용 양면 노출 타입 연성회로기판 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20160109751A
Application number: KR1020150034748A
Authority: KR
Inventors: 김종훈
Original assignee: (주)파인일렉컴
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2016-09-21

Abstract

본 발명은, 단일의 도전성 패턴을 형성하고 도전성 패턴 중 안테나부의 일부분과 단자부의 전,후면을 노출시킴으로써, 결합 대상물의 상,하면에 설치가 가능한 이점이 있다. 또한, 양면 노출을 위해 복수의 도전성 패턴들을 형성할 필요가 없으며, 복수의 도전성 패턴들을 연결하기 위한 비아홀을 형성할 필요가 없으므로, 제조 공정이 간단하고 비용이 절감될 수 있는 이점이 있다.

Description

NFC용 양면 노출 타입 연성회로기판 및 이의 제조방법{Double surface type flexible printed circuit board for NFC and manufacturing method thereof}

본 발명은 NFC용 양면 노출 타입 연성회로기판 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단일의 도전성 패턴을 이용하여 양면 노출 단자의 구현이 가능한 NFC용 양면 노출 타입 연성회로기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

PCB(Printed Circuit Board: 인쇄회로기판)는 페놀이나 에폭시 등의 절연판에 구리 등을 패턴 형성하여 전자부품 및 반도체를 전기적으로 연결시키고 지지해주는 회로연결용 부품이다. PCB는 가전기기, 컴퓨터, 자동차, 항공기 등 모든 전자ㅇ정보통신 기기에 기본적으로 장착되는 필수 부품이다.

PCB는 크게 경성회로기판과 연성회로기판으로 분류된다. 경성회로기판(Rigid PCB)은 페놀, 에폭시 수지 등 경질의 절연재료로 만들어지며, TVㅇ오디오ㅇVTRㅇCD-ROM, 프린터 등 일반 가전기기에 가장 널리 사용된다. 연성회로기판은 자유롭게 구부릴 수 있어 휴대용 전자기기, 디지털카메라, 휴대폰, PDA 등 휴대편의성이 요구되는 제품에서 사용 확산된다.

특히, 최근에 NFC 기능을 탑재한 휴대용 단말기(특히, 스마트폰, 스마트패드 등)의 보급이 확대되면서, NFC용 안테나의 대한 기술개발도 활발하게 수행되고 있다.

기존의 NFC용 안테나의 제조방법은, 크게 양면 FPCB 기술을 응용하는 것과 합지 타입 FPCB 기술을 이용하는 방법이 있다. 하지만, 양면 FPCB의 경우, 1개의 폴리이미드 필름의 상하면에 각각 1개의 구리 도전층을 형성하고, 2개의 구리 도전층을 연결하기 위하여 비아홀을 형성하고 다시 비아홀 내에 구리를 도금해야 하는 문제점이 있다. 또한, 합지 타입도, 기본적으로는 양면 FPCB 기술을 채용하는데서 기인하는 문제점뿐만 아니라, 알루미늄 시트를 이방성도전물질을 이용하여 열융착시키는 공정이 추가되어야 하는 문제점이 있다.

따라서 양면 FPCB 기술을 응용하는 것과 합지 타입 FPCB 기술을 이용하는 방법 모두, 제조 공정이 복잡하고 제조 비용이 높은 단점을 가진다.

한국공개특허 제10-2012-0130640호

본 발명의 목적은, 제조공정이 간소해지고 제조비용이 절감되는 NFC용 양면 노출 타입 연성회로기판 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 NFC용 양면 노출 타입 연성회로기판은, 배터리 내부의 결합 대상물의 하면에 접하도록 루프 형상의 제1회로와, 상기 제1회로와 이격되게 위치한 제2회로가 형성된 안테나부와, 상기 안테나부에서 연장되어, 상기 제1회로의 일측이 길게 일렬로 연장 형성되고, 상기 제1회로와 이격되게 상기 제2회로가 길게 일렬로 연장 형성되며, 상기 결합 대상물을 감싸도록 구부러지는 연결부와, 상기 연결부에서 연장되어, 상기 제1회로의 단부가 제1단자를 이루고 상기 제2회로의 단부가 제2단자를 이루며, 상기 제1,2단자의 전,후면이 각각 노출되어 상기 제1,2단자에 형성된 접합홀을 통해 상기 결합 대상물의 상면에 납땜에 의해 접합되는 단자부를 포함하고, 상기 제1회로와 상기 제2회로 중에서 상기 제1,2단자를 제외한 나머지 부분의 후면에는 후면 커버필름이 부착되고, 상기 제1회로와 상기 제2회로 중에서 상기 안테나부의 일부분과 상기 단자부 중 상기 제1,2단자를 제외한 나머지 부분의 전면에는 전면 커버필름이 부착되고, 상기 전면 커버필름은 상기 안테나부에 위치한 상기 제1,2회로의 각 단부를 노출하도록 개구부가 형성되고, 상기 개구부를 통해 노출된 상기 제1,2회로의 각 단부는 도전성 연결층에 의해 전기적으로 연결된다.

본 발명에 따른 NFC용 양면 노출 타입 연성회로기판의 제조방법은, 루프 형상의 제1회로와, 상기 제1회로와 이격되게 위치한 제2회로를 포함하는 도전성 패턴을 형성하는 단계와;

상기 도전성 패턴의 후면에서 상기 제1,2회로 중에서 제1단자를 이루는 상기 제1회로의 일단부와 제2단자를 이루는 상기 제2회로의 일단부를 제외한 나머지 부분을 덮도록 후면 커버필름을 적층하는 단계와;

상기 도전성 패턴의 전면에서 상기 제1,2회로 중에서 상기 제1,2단자 및 상기 제1,2회로의 각 타단부를 제외한 나머지 부분을 덮도록 전면 커버필름을 적층하는 단계와, 상기 후면 커버필름과 상기 전면 커버필름에 의해 덮히지 않고 노출된 상기 제1,2단자에 주석 도금층을 형성하는 단계와, 상기 전면 커버필름에 의해 덮히지 않고 노출된 상기 제1,2회로의 타단부를 전기적으로 연결하도록 도전성 연결층을 적층하는 단계와, 상기 도전성 연결층의 전면에 보호층을 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명은, 단일의 도전성 패턴을 형성하고 도전성 패턴 중 안테나부의 일부분과 단자부의 전,후면을 노출시킴으로써, 결합 대상물의 상,하면에 설치가 가능한 이점이 있다.

또한, 양면 노출을 위해 복수의 도전성 패턴들을 형성할 필요가 없으며, 복수의 도전성 패턴들을 연결하기 위한 비아홀을 형성할 필요가 없으므로, 제조 공정이 간단하고 비용이 절감될 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 양면 노출 타입 연성회로기판이 배터리 내부의 결합 대상물에 결합되는 상태가 도시된 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 연성회로기판의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 연성회로기판이 펼쳐진 상태의 정면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 연성회로기판의 배면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 연성회로기판의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 3에서 A-A선 단면도이다.
도 7은 도 3에서 B-B선 단면도이다.
도 8은 도 3에서 C-C선 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 양면 노출 타입 연성회로기판(100)은, 안테나부(10), 연결부(20) 및 단자부(30)를 포함한다.

본 실시예에서는, 상기 연성회로기판(100)은 휴대용 단말기의 배터리 내부의 결합 대상물(1)에 구비되는 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 휴대용 단말기의 NFC 안테나 등 다양한 기기의 안테나로 인용될 수 있다.

상기 안테나부(10)는, 상기 결합 대상물(1)의 일면에 접하도록 도전성 패턴(110)이 형성된다. 본 실시예에서는, 상기 안테나부(10)의 도전성 패턴(110)이 상기 결합 대상물(1)의 하면에 접하는 것으로 예를 들어 설명하고, 상기 단자부(30)는 상기 결합 대상물(1)의 상면에 접하는 것으로 예를 들어 설명한다.

상기 연결부(20)는, 상기 안테나부(10)의 일측에서 길게 연장되어 돌출된 형상이고, 상기 결합 대상물(1)을 감싸도록 구부러진다. 상기 연결부(20)에는 상기 안테나부(10)의 도전성 패턴(110)이 연장 형성된다. 상기 연결부(20)는, 상기 결합 대상물(1)을 감싸도록 구부러져서, 상기 도전성 패턴(110)의 일측은 상기 결합 대상물(1)의 하면에 위치되고 타측은 상기 결합 대상물(1)의 상면에 접하도록 위치된다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 안테나부(10)와 상기 연결부(20)는, 각각 상기 도전성 패턴(110), 후면 커버필름(120) 및 전면 커버필름(130)을 포함한다.

상기 도전성 패턴(110)은 제1회로(111)와, 상기 제1회로(111)와 이격되게 형성된 제2회로(112)를 포함한다.

상기 제1회로(111)는, 상기 안테나부(10)에서는 루프 형상으로 이루어지고, 상기 연결부(20)에서는 일렬로 길게 연장 형성된다.

상기 제2회로(112)는, 일단(112a)이 상기 안테나부(10)에서 상기 제1회로(111)의 일단(111a)으로부터 소정간격 이격된 위치에서 형성되고, 상기 연결부(20)에서는 상기 제1회로(111)와 이격되게 일렬로 길게 연장 형성된다.

상기 도전성 패턴(110)은 동박을 이용하여 제조되며, 상기 안테나부(10)에서 상기 단자부(30)까지 형성된다. 상기 도전성 패턴(110)은 동박 이외에 알루미늄, 그래핀 등과 같은 도전성 소재로 형성되는 것도 가능하다.

상기 후면 커버필름(120)은, 상기 도전성 패턴(110)의 후면에 부착된다. 상기 후면 커버필름(120)은, 상기 도전성 패턴(110) 중에서 상기 안테나부(10)와 상기 연결부(20)에 해당하는 부분을 덮고, 상기 단자부(30) 중에서는 후술하는 상기 제1,2단자(111b)(112b)에 해당하는 부분을 제외한 나머지 부분을 덮는다. 즉, 상기 후면 커버필름(120)은 상기 제1,2단자(111b)(112b)는 덮지 않는다. 상기 후면 커버필름(120)은, 광투과성 필름(121)과 광불투과성층(122)을 포함한다. 상기 광투과성 필름(121)은, 폴리이미드 필름 등의 연성 필름으로 형성되며, 제1접착층(110a)에 의해 상기 도전성 패턴(110)의 후면을 덮도록 부착된다. 상기 광불투과성층(122)은 상기 광투과성 필름(121)상에 코팅된다. 상기 광불투과성층(122)은 검정색을 띄는 것으로 예를 들어 설명하나, 상기 광불투과성층(122)의 색상을 조절하여 사용자가 요구하는 상기 연성회로기판(100)의 색상을 조절할 수 있다. 도 5를 참조하면, 상기 광불투과성층(122)은 상기 광투과성 필름(121)보다 작게 형성되어, 상기 단자부(30)를 덮지 않는다.

상기 전면 커버필름(130)은, 상기 도전성 패턴(110)의 전면에 부착된다. 상기 전면 커버필름(130)은, 상기 도전성 패턴(110) 중에서 상기 안테나부(10)의 일부분과 상기 연결부(20)에 해당하는 부분을 덮고, 상기 단자부(30) 중에서는 후술하는 상기 제1,2단자(111b)(112b)에 해당하는 부분을 제외한 나머지 부분을 덮는다. 즉, 상기 전면 커버필름(130)은 상기 제1,2단자(111b)(112b)는 덮지 않는다. 또한, 상기 전면 커버필름(130)은, 상기 제1회로(111)의 일단(111a)과 상기 제2회로(112)의 일단(112a)을 노출하도록 2개의 제1,2개구부(130a)(130b)가 형성된다. 상기 전면 커버필름(130)은, 폴리이미드 필름 등의 연성 필름으로 형성된다.

또한, 상기 안테나부(10)는, 제1주석 도금층(170), 도전성 연결층(140), 보호층(150)을 더 포함한다.

상기 제1주석 도금층(170)은, 상기 제1,2개구부(130a)(130b)를 통해 노출된 상기 제1회로(111)의 일단(111a)과 상기 제2회로(112)의 일단(112a)을 표면처리한 것으로서, 노출된 부분들의 손상을 방지한다.

상기 도전성 연결층(140)은, 상기 전면 커버필름(130)의 상측에서 상기 제1,2개구부(130a)(130b)를 통해 노출된 상기 제1회로(111)의 일단(111a)과 상기 제2회로(112)의 일단(112a)을 전기적으로 연결한다. 상기 도전성 연결층(140)은 은으로 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 도전성 연결층(140)은, 상기 전면 커버필름(130)의 상측에 적층되되, 일측은 상기 제1개구부(130a)를 통해 상기 제1회로(111)의 일단(111a)으로 연결되고, 타측은 상기 제2개구부(130b)를 통해 상기 제2회로(112)의 일단(112a)으로 연결된다.

상기 제1보호층(150)은, 상기 도전성 연결층(140)을 보호하도록 상기 도전성 연결층(140)의 상측을 덮는다. 상기 제1보호층(150)은, 다양한 소재를 이용할 수 있으며, 공정의 간소화를 위하여 상기 광불투과성층(122)을 형성하는 데 이용되는 소재로 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. 따라서, 상기 제1보호층(150)과 상기 광불투과성층(122)이 동일한 소재 및 설비로 형성될 수 있으므로, 설비비용이 절감된다.

한편, 상기 단자부(30)는, 상기 연결부(20)에서 연장되어, 상기 제1회로(111)의 단부가 제1단자(111b)를 이루고, 상기 제2회로(112)의 단부가 제2단자(112b)를 이룬다. 상기 제1단자(111b)와 상기 제2단자(112b)는 각각 전,후면이 모두 노출되게 형성된다. 즉, 상기 제1단자(111b)와 상기 제2단자(112b)는 상기 전면 커버필름(130)과 상기 후면 커버필름(120)에 의해 덮히지 않으므로, 상기 제1단자(111b)와 상기 제2단자(112b)의 전,후면은 모두 노출된다.

상기 제1단자(111b)와 상기 제2단자(112b)에는 접합홀(30a)이 형성된다. 상기 제1단자(111b)와 상기 제2단자(112b)는 상기 결합 대상물(1)의 상면에 접하도록 위치된다. 상기 제1단자(111b)와 상기 제2단자(112b)의 전면은 상기 결합 대상물(1)의 상면에 접하고, 상기 제1단자(111b)와 상기 제2단자(112b)의 후면은 상기 접합홀(30a)을 통해 납땜될 수 있다. 따라서, 상기 단자부(30)는 상기 접합홀(30a)을 통해 납땜에 의해 상기 결합 대상물(1)의 상면에 접합된다.

도 5 및 도 8을 참조하면, 상기 단자부(30)는, 상기 도전성 패턴(110), 제2주석 도금층(160)을 포함한다.

상기 제2주석 도금층(160)은, 상기 제1단자(111b)와 상기 제2단자(112b)에 각각 형성된 상기 접합홀(30a)에 형성된다. 상기 제2주석 도금층(160)은, 노출된 부분들의 손상을 방지한다.

한편, 상기 연결부(20)에는 접착층(181)과 이형지(182)가 구비된다. 상기 접착층(181)은 양면 테이프 등으로 이루어지고, 상기 이형지(182)는 상기 접착층(181)의 상측에 구비되어 최종 사용시 제거된다. 상기 접착층(181)은, 상기 연결부(20)가 상기 결합 대상물(1)을 감쌀 때 상기 결합 대상물(1)에 부착되어 상기 연성회로기판을 고정시키는 역할을 한다.

상기와 같이 구성된 연성회로기판(100)의 제조방법을 설명하면, 다음과 같다.

먼저, 상기 제1회로(111)와 상기 제2회로(112)를 포함하는 도전성 패턴(110)을 형성한다. 상기 도전성 패턴(110)은, 동박의 상면에 드라이 필름을 적층하고, 상기 동박의 하면에 캐리어 필름을 적층한다. 이후, 포토리소그라피법을 이용하여 상기 도전성 패턴(110)을 형성하는 바, 포토마스크를 이용하여 드라이 필름을 노광 및 경화시킨 후, 현상, 부식 및 박리 공정을 순차적으로 수행하면, 상기 캐리어 필름상에 상기 도전성 패턴(110)이 형성된다.

상기 도전성 패턴(110)의 후면에 상기 후면 커버필름(120)을 부착한다. 이 때, 상기 후면 커버필름(120)은 상기 안테나부(10), 상기 연결부(20) 및 상기 단자부(30)에서 상기 제1,2단자(111b)(112b)를 제외한 부분에만 부착된다. 즉, 상기 후면 커버필름(120)은, 상기 도전성 패턴(110) 중에서 상기 제1단자(111b)와 상기 제2단자(112b)를 제외한 나머지 부분에만 부착한다. 상기 하부 커버 필름(120)을 부착한 후 상기 캐리어 필름(50)을 제거한다. 따라서, 상기 제1단자(111b)와 상기 제2단자(112b)는 상기 후면 커버필름(120)으로 덮히지 않고 노출될 수 있다.

상기 도전성 패턴(110)의 전면에 상기 전면 커버필름(130)을 부착한다. 상기 전면 커버필름(130)은, 상기 안테나부(10)의 일부분, 상기 연결부(20) 및 상기 단자부(30)에서 상기 제1,2단자(111b)(112b)를 제외한 부분에만 부착된다. 상기 전면 커버필름(130)은 상기 도전성 패턴(110)의 전면 중에서 상기 제1회로(111)의 양단부와 상기 제2회로(112)의 양단부를 제외한 나머지 부분에만 부착된다. 상기 전면 커버필름(130)에는 상기 제1,2개구부(130a)(130b)가 형성되어 있으므로, 상기 제1회로(111)의 일단(111a)과 상기 제2회로(112)의 일단(112a)이 노출될 수 있다. 또한, 상기 전면 커버필름(130)은, 상기 단자부(30)에서 상기 제1단자(111b)와 상기 제2단자(112b)를 제외한 나머지 부분에만 부착되도록 크기 및 형상이 설정된다. 상기 단자부(30)는 상기 전면 커버필름(130)으로 덮히지 않고 노출될 수 있다.

따라서, 상기 제1단자(111b)와 상기 제2단자(112b)의 전,후면은 상기 후면 커버필름(120)과 상기 전면 커버필름(130)에 의해 덮히지 않고 노출된다. 또한, 상기 도전성 패턴(110) 중에서 상기 제1회로(111)의 일단(111a)과 상기 제2회로(112)의 일단(112a)은 상기 전면 커버필름(130)의 상기 제1,2개구부(130a)(130b)를 통해 노출된다.

상기 도전성 패턴(110) 중에서 상기 후면 커버필름(120)과 상기 전면 커버필름(130)에 의해 덮히지 않고 노출된 부분은 무전해 주석 도금처리한다. 즉, 상기 도전성 패턴(110) 중에서 상기 제1단자(111b), 상기 제2단자(112b), 상기 전면 커버필름(130)의 상기 제1,2개구부(130a)(130b)를 통해 노출된 상기 제1회로(111)의 일단(111a)과 상기 제2회로(112)의 일단(112a)에는 주석 도금층이 형성된다.

상기 전면 커버필름(130)의 상측에서 상기 제1,2개구부(130a)(130b)를 통해 노출된 상기 제1회로(111)의 일단(111a)과 상기 제2회로(112)의 일단(112a)을 전기적으로 연결하도록 상기 도전성 연결층(140)을 적층한다.

상기 도전성 연결층(140)의 상측에는 상기 제1보호층(150)을 형성한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 안테나부 20: 연결부
30: 단자부 110: 도전성 패턴
111: 제1회로 112: 제2회로
120: 후면 커버필름 130: 전면 커버필름
140: 도전성 연결층 150: 제1보호층
160: 제2주석도금층 170: 제2주석도금층

Claims

배터리 내부의 결합 대상물의 하면에 접하도록 루프 형상의 제1회로와, 상기 제1회로와 이격되게 위치한 제2회로가 형성된 안테나부와;
상기 안테나부에서 연장되어, 상기 제1회로의 일측이 길게 일렬로 연장 형성되고, 상기 제1회로와 이격되게 상기 제2회로가 길게 일렬로 연장 형성되며, 상기 결합 대상물을 감싸도록 구부러지는 연결부와;
상기 연결부에서 연장되어, 상기 제1회로의 단부가 제1단자를 이루고 상기 제2회로의 단부가 제2단자를 이루며, 상기 제1,2단자의 전,후면이 각각 노출되어 상기 제1,2단자에 형성된 접합홀을 통해 상기 결합 대상물의 상면에 납땜에 의해 접합되는 단자부를 포함하고,
상기 제1회로와 상기 제2회로 중에서 상기 제1,2단자를 제외한 나머지 부분의 후면에는 후면 커버필름이 부착되고,
상기 제1회로와 상기 제2회로 중에서 상기 안테나부의 일부분과 상기 단자부 중 상기 제1,2단자를 제외한 나머지 부분의 전면에는 전면 커버필름이 부착되고,
상기 전면 커버필름은 상기 안테나부에 위치한 상기 제1,2회로의 각 단부를 노출하도록 개구부가 형성되고,
상기 개구부를 통해 노출된 상기 제1,2회로의 각 단부는 도전성 연결층에 의해 전기적으로 연결되는 NFC용 양면 노출 타입 연성회로기판.
청구항 1에 있어서,
상기 단자부는, 상기 제1,2단자의 전,후면에 형성된 주석 도금층을 포함하는 NFC용 양면 노출 타입 연성회로기판.
청구항 1에 있어서,
상기 안테나부는,
상기 개구부를 통해 노출된 상기 제1,2회로의 각 단부에 형성된 주석 도금층을 더 포함하는 NFC용 양면 노출 타입 연성회로기판.
청구항 1에 있어서,
상기 도전성 연결층의 전면에 형성된 보호층을 더 포함하는 NFC용 양면 노출 타입 연성회로기판.
루프 형상의 제1회로와, 상기 제1회로와 이격되게 위치한 제2회로를 포함하는 도전성 패턴을 형성하는 단계와;
상기 도전성 패턴의 후면에서 상기 제1,2회로 중에서 제1단자를 이루는 상기 제1회로의 일단부와 제2단자를 이루는 상기 제2회로의 일단부를 제외한 나머지 부분을 덮도록 후면 커버필름을 적층하는 단계와;
상기 도전성 패턴의 전면에서 상기 제1,2회로 중에서 상기 제1,2단자 및 상기 제1,2회로의 각 타단부를 제외한 나머지 부분을 덮도록 전면 커버필름을 적층하는 단계와;
상기 후면 커버필름과 상기 전면 커버필름에 의해 덮히지 않고 노출된 상기 제1,2단자에 주석 도금층을 형성하는 단계와;
상기 전면 커버필름에 의해 덮히지 않고 노출된 상기 제1,2회로의 타단부를 전기적으로 연결하도록 도전성 연결층을 적층하는 단계와;
상기 도전성 연결층의 전면에 보호층을 형성하는 단계를 포함하는 NFC용 양면 노출 타입 연성회로기판의 제조방법.