KR20190099709A

KR20190099709A - 인쇄회로기판

Info

Publication number: KR20190099709A
Application number: KR1020180019499A
Authority: KR
Inventors: 황석환
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2018-02-19
Filing date: 2018-02-19
Publication date: 2019-08-28
Also published as: TW201936037A; JP7206474B2; TWI771461B; JP2019145765A

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 인쇄회로기판은, 본 발명의 일 측면에 따르면, 일면에 제1 전자소자가 실장된 제1 리지드기판; 일면에 제2 전자소자가 실장된 제2 리지드기판; 및 상기 제1 리지드기판 및 상기 제2 리지드기판과 연결되어, 상기 제1 리지드기판과 상기 제2 리지드기판을 전기적으로 연결하는 배선을 구비한 플렉서블기판을 포함하고, 상기 제1 리지드기판의 일면과 상기 제2 리지드기판의 일면은 대향하고, 상기 제1 리지드기판과 상기 제2 리지드기판 사이에 지지체가 개재된다.

Description

인쇄회로기판{PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 인쇄회로기판에 관한 것이다.

각종 전자기기의 사용이 폭발적으로 증가함과 동시에 디지털 기술과 반도체 기술 등의 발달로 정밀하고 복잡한 전자기기 응용 분야가 광범위해지고 있다. 전자기기 내부 부품들의 밀집도가 높아지면서, 개개의 부품(active, passive)들을 연결해주기 위해 필요한 PCB 면적이 커지고 있다. 한편, 배터리의 크기는 커지는 추세에 있고, 따라서, 전자기기의 한정된 공간 내에서 PCB를 효율적으로 배치, 장착할 필요가 있다.

등록특허공보 10-1324595 (등록: 2013-10-28)

본 발명은 효율적으로 상하 연결될 수 있는 복층 구조의 인쇄회로기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 일면에 제1 전자소자가 실장된 제1 리지드기판; 일면에 제2 전자소자가 실장된 제2 리지드기판; 및 상기 제1 리지드기판 및 상기 제2 리지드기판과 연결되어, 상기 제1 리지드기판과 상기 제2 리지드기판을 전기적으로 연결하는 배선을 구비한 플렉서블기판을 포함하고, 상기 제1 리지드기판의 일면과 상기 제2 리지드기판의 일면은 대향하고, 상기 제1 리지드기판과 상기 제2 리지드기판 사이에 지지체가 개재되는 인쇄회로기판이 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 리지드기판; 제2 리지드기판; 및 상기 제1 리지드기판 및 상기 제2 리지드기판 사이에 배치되어, 상기 제1 리지드기판과 상기 제2 리지드기판을 전기적으로 연결하는 배선을 구비한 플렉서블기판을 포함하고, 상기 제2 리지드기판의 일면에 지지체가 형성되고, 상기 플렉서블기판의 굴곡에 따라, 상기 제1 리지드기판의 일면과 상기 제2 리지드기판의 일면이 대향하는 인쇄회로기판이 제공된다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 도면.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 도면.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판은, 제1 리지드기판(100), 제2 리지드기판(200), 플렉서블기판(300)을 포함하고, 제1 리지드기판(100)의 일면 및 제2 리지드기판(200)의 일면은 서로 대향할 수 있다. 즉, 제1 리지드기판(100)과 제2 리지드기판(200)은 상하로 스택(stack)되어 스택 구조, 복층 구조, 샌드위치구조를 이룬다. 여기서, 제1 리지드기판(100)과 제2 리지드기판(200)은 상하로 이격되는데, 이러한 제1 리지드기판(100)과 제2 리지드기판(200)의 구조를 유지하기 위해 제1 리지드기판(100)과 제2 리지드기판(200) 사이에 지지체가 개재된다. 즉, 지지체에 의해서 제1 리지드기판(100)과 제2 리지드기판(200)의 이격 거리가 유지된다.

지지체는 제1 리지드기판(100)과 제2 리지드기판(200) 사이에 배치되는 스페이서(spacer)이며, 제1 리지드기판(100)의 일면과 제2 리지드기판(200)의 일면 사이의 가장자리에 배치될 수 있고, 복수로 형성될 수 있다. 또한, 지지체는 두 리지드기판(100, 200)의 사이를 유지시킬 만큼의 강성을 가지는 재료로 형성된다.

지지체는 제1 리지드기판(100) 및 제2 리지드기판(200) 중 적어도 하나의 일면에 형성되는 돌기일 수 있다. 예를 들어, 제2 리지드기판(200) 일면에 형성된 돌기는 제1 리지드기판(100)의 일면에 접촉된다.이하, 제1 리지드기판(100), 제2 리지드기판(200), 플렉서블기판(300) 및 지지체에 대해 상세히 설명한다. 한편, 이하에서 지지체는 제2 리지드기판(200)의 돌기(220)로 설명되나, 지지체가 이것으로 한정되는 것은 아니다.

제1 리지드기판(100)과 제2 리지드기판(200)은 전자기기에 장착되는 메인보드(main board)일 수 있다. 제1 리지드기판(100)과 제2 리지드기판(200) 각각은, 판상으로 이루어지고, 복수의 절연층과 복수의 회로층으로 구성된 다층기판일 수 있고, 회로층을 기준으로 8층 또는 10층 기판일 수 있다.

제1 리지드기판(100)은 상대적으로 경성인 절연층, 예를 들어 FR4와 같은 에폭시(epoxy) 수지로 이루어져 유연성이 적고, 제1 리지드기판(100)의 일면에 제1 전자소자(110)가 실장된다. 제1 전자소자(110)는 능동소자, 수동소자, 집적회로 등을 모두 포함할 수 있다. 제1 전자소자(110)는 솔더와 같은 접합제로 제1 리지드기판(100)에 실장될 수 있다.

제1 리지드기판(100)에는 상술한 제1 전자소자(110)들과 연결되는 회로가 구비되어 있다(도 1에는 도시되지 않음).

한편, 제1 리지드기판(100)의 일면에는 홈(120)이 형성된다. 홈(120)은 복수로 형성될 수 있고, 제1 전자소자(110)들이 실장되는 영역의 외측, 즉 제1 리지드기판(100)의 가장자리에 형성될 수 있다. 홈(120)은 제1 리지드기판(100)을 두께 방향으로 일부 관통하거나 전체 관통할 수 있다.

제2 리지드기판(200) 역시 제1 리지드기판(100)과 동일하게 상대적으로 경성인 절연층, 예를 들어 FR4와 같은 에폭시(epoxy) 수지로 이루어져 유연성이 적고, 제2 리지드기판(200)이 일면에 제2 전자소자(210)가 실장된다. 제2 전자소자(210)는 능동소자, 수동소자, 집적회로 등을 모두 포함할 수 있다. 제2 전자소자(210)는 솔더와 같은 접합제로 제2 리지드기판(200)에 실장될 수 있다.

제2 리지드기판(200)에는 상술한 제2 전자소자(210)들과 연결되는 회로가 구비되어 있다(도 1에는 도시되지 않음).

제2 리지드기판(200)의 일면에는 돌기(220)가 형성된다. 돌기(220)는 일면이 제2 리지드기판(200)보다 돌출되어 있어 제1 리지드기판(100)의 홈(120)에 삽입된다. 돌기(220)와 홈(120) 사이에 접착제가 개재될 수 있다.

돌기(220)는 홈(120)과 대응하여 형성되어, 복수로 형성될 수 있고, 제2 전자소자(210)의 외측 즉 제2 리지드기판(200)의 가장자리에 형성될 수 있다. 돌기(220)는 그 타면이 제2 리지드기판(200)의 일면에 부착(도 2)되거나, 그 타면측 일부가 제2 리지드기판(200)에 삽입(도 3)될 수 있다.

돌기(220)의 높이는 홈(120)의 깊이와 동일할 수 있으나, 돌기(220)의 높이가 홈(120)의 깊이보다 커서 돌기(220)의 일면측 일부만 홈(120)에 삽입될 수 있다. 이 경우, 제1 리지드기판(100)의 제1 전자소자(110)와 제2 리지드기판(200)의 제2 전자소자(210)는 상하로 이격될 수 있고, 이 경우, 제1 전자소자(110)와 제2 전자소자(210)가 직접 접촉되지 않는다. 예를 들어, 제1 리지드기판(100)이 제2 리지드기판(200)보다 하측에 위치하는 경우, 제1 전자소자(110)의 상면과 제2 전자소자(210)의 하면이 서로 이격된다. 반대로 제1 리지드기판(100)이 제2 리지드기판(200)보다 상측에 위치하는 경우, 제1 전자소자(110)의 하면과 제2 전자소자(210)의 상면이 서로 이격된다.

플렉서블기판(300)은 폴리이미드(PI)와 같은 상대적으로 연성인 절연층으로 이루어져 굴곡이 용이하다. 플렉서블기판(300)은 제1 리지드기판(100)과 제2 리지드기판(200)과 각각 연결되며, 제1 리지드기판(100)과 제2 리지드기판(200)을 전기적으로 연결하는 기판이다. 플렉서블기판(300)은 제1 리지드기판(100)과 제2 리지드기판(200)을 전기적으로 연결하는 배선(310)을 구비한다.

배선(310)은 제1 리지드기판(100)과 제2 리지드기판(200)을 서로 연결하는 방향으로 형성될 수 있고, 직선, 사선, 지그재그, 곡선 등 다양한 선 형상을 가질 수 있다. 배선(310)은 구리(Cu)등의 금속으로 형성될 수 있고, 플렉서블기판(300)의 양쪽에 모두 형성될 수 있다.

플렉서블기판(300)은 상술한 것과 같이 유연하여 굴곡이 가능하므로, 상하로 스택(stack)된 제1 리지드기판(100)과 제2 리지드기판(200)을 굴곡지게 연결할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판은, 제1 리지드기판(100), 플렉서블기판(300), 제2 리지드기판(200)의 일체형일 수 있다. 즉, 제1 리지드기판(100), 플렉서블 기판, 제2 리지드기판(200)은 일체로 형성될 수 있다.

제1 리지드기판(100), 플렉서블 기판, 제2 리지드기판(200)은 플렉서블 절연층(F)을 구비하고, 제1 리지드기판(100) 및 제2 리지드기판(200)은 플렉서블 절연층(F) 상에 적층되는 리지드 절연층(R)을 구비할 수 있다. 플렉서블 절연층(F)은 폴리이미드(PI)와 같은 유연한 소재로 형성되고, 리지드 절연층(R)은 FR4와 같은 에폭시(epoxy) 수지, BT 수지 등과 같은 비유연한 소재로 형성될 수 있다.

플렉서블 절연층(F)은 리지드부와 플렉서블부 모두에 걸쳐 형성되고, 리지드 절연층(R)은 리지드부에 한하여 형성된다.

플렉서블부에 대응하는 영역에는 플렉서블 절연층(F) 상에 커버레이(C)가 형성되고, 커버레이(C)는 유연성을 가지는 재료로 이루어진다.

한편, 리지드 절연층(R) 상에는 솔더레지스트(S)가 형성될 수 있다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판은 제1 리지드기판(100)-플렉서블기판(300)-제2 리지드기판(200)으로 구성되고, 플렉서블기판(300)의 굴곡에 따라, 제1 리지드기판(100)의 일면과 제2 리지드기판(200)의 일면이 대향하도록 서로 결합될 수 있고, 여기서 돌기(220)가 홈(120) 내로 삽입될 수 있다. 인쇄회로기판에서 플렉서블기판(300)이 폴딩(folding)되면 도 1 및 도 2에 도시된 인쇄회로기판이 된다.

도 3 내지 도 5를 참조하면 인쇄회로기판은 제1 리지드기판(100)-플렉서블기판(300)-제2 리지드기판(200) 순(또는 그 역순)으로 좌우로 배열되고, 플렉서블기판(300)의 폴딩(folding)에 따라, 제1 리지드기판(100)(또는 제2 리지드기판(200))이 제2 리지드기판(200)(또는 제1 리지드기판(100)) 상에 위치할 있다. 제1 리지드기판(100)에는 홈(120)이 형성되고, 제2 리지드기판(200)에는 돌기(220)가 형성되며, 제1 리지드기판(100)(또는 제2 리지드기판(200))이 제2 리지드기판(200)(또는 제1 리지드기판(100)) 상에 위치할 때, 돌기(220)는 홈(120)에 삽입된다. 돌기(220)와 홈(120) 사이에 접착제가 개재될 수 있다.

홈(120)은 복수로 형성될 수 있고, 제1 전자소자(110)들이 실장되는 영역의 외측, 즉 제1 기판의 가장자리에 형성될 수 있다. 홈(120)은 제1 리지드기판(100)을 두께 방향으로 일부 관통하거나 전체 관통할 수 있다.

돌기(220)의 높이는 홈(120)의 깊이와 동일할 수 있으나, 돌기(220)의 높이가 홈(120)의 깊이보다 커서 돌기(220)의 일면측 일부만 홈(120)에 삽입될 수 있다. 이 경우, 플렉서블기판(300)이 굴곡되어 제1 리지드기판(100)과 제2 리지드기판(200)의 일면끼리 서로 대향할 때, 제1 리지드기판(100)의 제1 전자소자(110)와 제2 리지드기판(200)의 제2 전자소자(210)는 상하로 이격되고, 제1 전자소자(110)와 제2 전자소자(210)가 직접 접촉되지 않는다. 예를 들어, 제1 리지드기판(100)이 제2 리지드기판(200)보다 하측에 위치하는 경우, 제1 전자소자(110)의 상면과 제2 전자소자(210)의 하면이 서로 이격된다. 반대로 제1 리지드기판(100)이 제2 리지드기판(200)보다 상측에 위치하는 경우, 제1 전자소자(110)의 하면과 제2 전자소자(210)의 상면이 서로 이격된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판은, 제1 리지드기판(100), 플렉서블기판(300), 제2 리지드기판(200)의 일체형일 수 있다. 즉, 제1 리지드기판(100), 플렉서블 기판, 제2 리지드기판(200)은 일체로 형성될 수 있다(도 5 참고).

제1 리지드기판(100), 플렉서블 기판, 제2 리지드기판(200)은 플렉서블 절연층(F)을 구비하고, 제1 리지드기판(100) 및 제2 리지드기판(200)은 플렉서블 절연층(F) 상에 적층되는 리지드 절연층(R)을 구비할 수 있다. 플렉서블 절연층(F)은 리지드부와 플렉서블부 모두에 걸쳐 형성되고, 리지드 절연층(R)은 리지드부에 한하여 형성된다. 플렉서블부에 대응하는 영역에는 플렉서블 절연층(F) 상에 커버레이(C)가 형성되고, 커버레이(C)는 유연성을 가지는 재료로 이루어진다. 한편, 리지드 절연층(R) 상에는 솔더레지스트(S)가 형성될 수 있다.

이러한 복층 구조, 스택 구조, 샌드위치 구조의 인쇄회로기판은 전자기기에 장착될 수 있고, 이에 따라 인쇄회로기판이 차지하는 공간이 감소하여 배터리 등의 다른 장치가 장착될 수 있는 공간이 확보될 수 있다. 특히, 제1 리지드기판(100), 제2 리지드기판(200)은 전자기기에 장착되는 메인보드일 수 있다.

본 발명에서는 이러한 복층 구조, 스택 구조, 샌드위치 구조의 인쇄회로기판을 구현하기 위해, 두 리지드기판(100, 200) 사이의 인터포저(interposer) 개재 없이 돌기(220)와 홈(120) 구조를 이용하였고, 동시에 플렉서블 기판으로 두 리지드기판이 전기적으로 연결되도록 하였다. 따라서, 인터포저 제작에 필요한 비용이 감소될 수 있고, 리지드기판(100, 200)의 사용 면적이 최대화될 수 있다,

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 제1 리지드기판
110: 제1 전자소자
120: 홈
200: 제2 리지드기판
210: 제2 전자소자
220: 돌기
300: 플렉서블기판
310: 배선
F: 플렉서블 절연층
R: 리지드 절연층
C: 커버레이
S: 솔더레지스트

Claims

일면에 제1 전자소자가 실장된 제1 리지드기판;
일면에 제2 전자소자가 실장된 제2 리지드기판; 및
상기 제1 리지드기판 및 상기 제2 리지드기판과 연결되어, 상기 제1 리지드기판과 상기 제2 리지드기판을 전기적으로 연결하는 배선을 구비한 플렉서블기판을 포함하고,
상기 제1 리지드기판의 일면과 상기 제2 리지드기판의 일면은 대향하고,
상기 제1 리지드기판과 상기 제2 리지드기판 사이에 지지체가 개재되는 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 지지체는 상기 제2 리지드기판의 일면에 형성된 돌기인 인쇄회로기판.
제2항에 있어서,
상기 제1 리지드기판의 일면에 상기 돌기가 삽입 가능한 홈이 형성되는 인쇄회로기판.
제3항에 있어서,
상기 홈은 상기 제1 리지드기판의 두께 일부를 관통하는 인쇄회로기판.
제3항에 있어서,
상기 돌기의 높이는 상기 홈의 깊이보다 큰 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 지지체는 상기 제1 리지드기판과 상기 제2 리지드기판 사이의 가장자리에 배치되는 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 지지체는 복수로 형성되는 인쇄회로기판.
제3항에 있어서,
상기 홈과 상기 돌기 사이에 접착제가 개재되는 인쇄회로기판.
제1항에 있어서,
상기 제1 리지드기판, 상기 플렉서블기판, 상기 제2 리지드기판은 일체로 형성되는 인쇄회로기판.
제9항에 있어서,
상기 제1 리지드기판, 상기 플렉서블기판, 상기 제2 리지드기판은 플렉서블 절연층을 구비하고,
상기 제1 리지드기판 및 상기 제2 리지드기판은 상기 플렉서블 절연층 상에 적층되는 리지드 절연층을 구비하는 인쇄회로기판.
제1 리지드기판;
제2 리지드기판; 및
상기 제1 리지드기판 및 상기 제2 리지드기판 사이에 배치되어, 상기 제1 리지드기판과 상기 제2 리지드기판을 전기적으로 연결하는 배선을 구비한 플렉서블기판을 포함하고,
상기 제2 리지드기판의 일면에 지지체가 형성되고,
상기 플렉서블기판의 굴곡에 따라, 상기 제1 리지드기판의 일면과 상기 제2 리지드기판의 일면이 대향하는 인쇄회로기판.
제11항에 있어서,
상기 지지체는 상기 제2 리지드기판의 일면에 형성된 돌기인 인쇄회로기판.
제12항에 있어서,
상기 제1 리지드기판의 일면에 상기 돌기가 삽입 가능한 홈이 형성되는 인쇄회로기판.
제13항에 있어서,
상기 홈은 상기 제1 리지드기판의 두께 일부를 관통하는 인쇄회로기판.
제13항에 있어서,
상기 돌기의 높이는 상기 홈의 깊이보다 큰 인쇄회로기판.
제11항에 있어서,
상기 지지체는 상기 제1 리지드기판과 상기 제2 리지드기판 사이의 가장자리에 배치되는 인쇄회로기판.
제11항에 있어서,
상기 지지체는 복수로 형성되는 인쇄회로기판.
제13항에 있어서,
상기 홈과 상기 돌기 사이에 접착제가 개재되는 인쇄회로기판.
제11항에 있어서,
상기 제1 리지드기판, 상기 플렉서블기판, 상기 제2 리지드기판은 일체로 형성되는 인쇄회로기판.
제19항에 있어서,
상기 제1 리지드기판, 상기 플렉서블기판, 상기 제2 리지드기판은 플렉서블 절연층을 구비하고,
상기 제1 리지드기판 및 상기 제2 리지드기판은 상기 플렉서블 절연층 상에 적층되는 리지드 절연층을 구비하는 인쇄회로기판.