KR20200082291A

KR20200082291A - 인쇄 회로 기판

Info

Publication number: KR20200082291A
Application number: KR1020180172741A
Authority: KR
Inventors: 오정학; 강지은
Original assignee: 주식회사 유라코퍼레이션
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2020-07-08
Also published as: KR102187077B1

Abstract

본 발명은 인쇄 회로 기판 상에서 퓨즈 기능을 하는 회로 패턴을 구현하며, 회로 기판의 좁은 구역 내에서도 퓨즈의 용량을 용이하게 조절할 수 있는 패턴 퓨즈를 포함하는 인쇄 회로 기판을 제공하는 것을 목적으로 하며,
기판 상에 제1회로, 제2회로 및 일정 폭을 갖는 도전성 패턴으로 형성된 퓨즈부를 포함하며, 상기 퓨즈부는, 상기 패턴의 일단과 타단이 제1회로 및 제2회로에 각각 전기적으로 연결되며, 상기 패턴은 굴곡지게 형성되는 복수의 벤딩부 및 상기 벤딩부를 각각 연결하는 복수의 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판을 제공한다.

Description

인쇄 회로 기판 {Printed Circuit Board}

본 발명은 퓨즈를 포함하는 인쇄 회로 기판에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 퓨즈를 기판상에 인쇄되는 회로 패턴으로 구비하며 회로 패턴에 과전류가 인가되는 경우 패턴이 파괴되도록 마련되는 인쇄 회로 기판에 관한 것이다.

인쇄 회로 기판(PCB, Printed Circuit Board) 또는 연성 인쇄 회로 기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board, 이하 "인쇄 회로 기판" 또는 "PCB"라고 한다.)은 다수의 전자 부품을 표준화된 방식으로 고정 및 연결하기 위해 만들어진 배선이 패턴화 되어있는 회로 기판이다. PCB는 복수의 회로를 기계적, 전기적으로 결합할 수 있으며, 이를 통해 전기 제품을 소형화, 경량화할 수 있다는 장점이 있다. 또한 회로 특성이 안정화되며 오배선의 우려가 없고 생산 단가가 저렴한 장점이 있다. 이러한 장점들로 인해 PCB는 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 최근 모든 전자기기에 필수적으로 쓰이는 핵심 부품이 되고 있다.

한편 복수의 전기 부품을 연결하여 사용하는 경우에 전기 부품의 고장, 오작동 및 외부의 요인으로 과전류가 발생하게 되면, 연결된 복수의 전기 부품이 함께 손상될 우려가 있다. 따라서 복수의 전기 부품을 보호하기 위해 회로의 전원 공급 측에 퓨즈를 설치하여 과전류 발생 시, 실장된 퓨즈가 파괴되도록 하여 전류를 차단하는 것이 일반적이다.

도 1은 종래 FPC에 칩 퓨즈가 설치된 것을 나타내는 도면이다. 이를 참조하면, 종래에는 PCB(1)에 회로 패턴 위에 표면 실장형 부품(SMD, Surpace-Mount Devices)을 설치할 수 있는 패드를 형성하고, 그 패드 위에 SMD 타입의 칩 퓨즈(Chip Fuse)(2)를 솔더링하여 과전류에 의해 회로 패턴이나 기판이 손상되는 것을 방지하였다.

그런데 칩 퓨즈(2) 실장 시, 칩 퓨즈 원자재 값 및 실장에 관련된 솔더링과 코팅 작업에 비용이 소요되어 제품의 원가 상승 요인이 되었다. 또한 칩 퓨즈를 적용하려면 칩 퓨즈 및 솔더링에 필요한 공간을 확보하여야 함에 따라 인쇄 회로 기판의 사이즈가 증가되어 추가적인 원가 상승 및 소형화 한계의 문제점이 발생할 수 있다.

따라서 종래 칩 퓨즈 랜드를 생략하고 퓨즈 기능을 할 수 있는 회로 패턴 형상을 설계하여 기존의 칩 퓨즈를 대체하는 방안에 대하여 연구가 진행되고 있으나, 용단부를 비저항이 높은 금속으로 형성하거나, 용단부의 폭을 좁히는 것 외에 다른 방안이 도출되지 않은 실정이다. 그러나 용단부의 재질을 달리하는 경우 퓨즈를 형성하기 위해 새로운 공정을 추가하여야 하는 문제가 있으며, 용단부의 폭을 좁히는 미세 공정에는 한계가 있어 퓨즈 용량 설정에 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0675296호 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0076572호 대한민국 등록특허공보 제10-1082865호

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구체적으로는 인쇄 회로 기판 상에서 퓨즈 기능을 하는 회로 패턴을 구현하며, 회로 기판의 좁은 구역 내에서도 퓨즈의 용량을 용이하게 조절할 수 있는 패턴 퓨즈를 포함하는 인쇄 회로 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 종래 회로 패턴으로 퓨즈를 구현할 때 걸림돌이 되었던 필름 발화 문제를 해결한 인쇄 회로 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 기판 상에 제1회로, 제2회로 및 일정 폭을 갖는 도전성 패턴으로 형성된 퓨즈부를 포함하며, 상기 퓨즈부는, 상기 패턴의 일단과 타단이 제1회로 및 제2회로에 각각 전기적으로 연결되며, 상기 패턴은 굴곡지게 형성되는 복수의 벤딩부 및 상기 벤딩부를 각각 연결하는 복수의 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판을 제공한다. 즉, 상기 패턴의 총 길이가 상기 제1회로 및 제2회로 사이의 거리보다 길게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 퓨즈부는 상기 패턴의 벤딩부 및 연결부의 수를 변경하여 상기 패턴의 총 길이를 조절함으로써, 상기 퓨즈부의 용량이 설정되는 것을 특징으로 한다. 즉, 벤딩부 및 연결부의 수가 많아질수록 퓨즈부의 저항이 커지는 점을 이용한다.

나아가, 상기 연결부는 직선형상으로 형성되어 평행하게 병렬로 배치되고, 상기 벤딩부는 상기 연결부의 일단 및 타단에 배치되어, 상기 연결부와 벤딩부가 교대로 연결되는 것을 특징으로 함으로써, 퓨즈부의 패턴이 작은 공간 내에서도 충분히 길게 형성될 수 있다.

또한 상기 패턴의 일 지점에는 상기 패턴의 폭보다 작은 폭으로 형성되는 단선유도부가 형성되는 것을 특징으로 하고, 더욱 구체적으로는, 상기 단선유도부는 중앙에 홀이 형성된 링의 형상이며, 상기 링의 외측지름 및 내측지름의 차이는 상기 패턴의 폭보다 작게 형성될 수 있다. 링 형상의 단선유도부를 포함하는 것은 퓨즈부 내에서도 저항이 더욱 높은 지점을 형성하여 퓨즈부가 그 부분에서 단선되도록 유도하기 위함이다.

또한 상기 기판은, 상기 퓨즈부가 형성되는 동박 및 상기 동박의 일면 또는 양면을 커버하는 커버레이를 포함하여 플렉서블하게 형성되며, 상기 커버레이의 일면 또는 양면 중 상기 퓨즈부를 커버하는 부분은 제거되어, 상기 퓨즈부가 오픈되는 것을 특징으로 한다. 이는 퓨즈부 단선 시, 커버레이가 발화함으로써 주위 회로에 영향을 주는 것을 방지하기 위함이다.

나아가, 상기 커버레이의 일면 또는 양면 중 상기 단선유도부를 커버하는 부분은 제거되어, 상기 단선유도부가 오픈되도록 할 수 있다. 단선유도부만이 노출되도록 형성하여, 기판의 강도를 유지하면서 커버레이 발화를 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 패턴의 소재가 C1100이며, 1.875A의 전류를 흘렀을 때, 5초 이내에 단선되는 조건을 만족시키기 위한 본 발명의 특징은 다음과 같다. 패턴의 소재는 모두 동일하며, 전류 값은 단선 시간과 직결되는 것이며 퓨즈부의 설치 목적에 따라 달라지는 것이므로 배제한다. 즉 본 발명은, 패턴의 형상에 관련하는 최적의 조건을 제시한다.

먼저, 본 발명은 상기 패턴의 폭이 0.08mm일 때, 상기 제1회로 및 제2회로의 폭은 0.3mm 이하이며, 상기 패턴의 길이는 17.5mm 이상인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 패턴의 길이를 상기 패턴의 폭으로 나눈 값이 272.5 이상인 것을 특징으로 하는 경우 상기 조건을 만족할 수 있다. 이 경우, 상기 패턴의 폭이 0.1mm일 때, 상기 제1회로 및 제2회로의 폭은 0.3mm 이하인 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

본 발명에 따르면 퓨즈부의 패턴이 벤딩부 및 연결부가 교대로 형성되어 기판 상의 좁은 면적에서도 패턴 길이를 충분하게 확보할 수 있어 장치의 소형화가 가능하고 퓨즈의 용량 조절이 용이하다. 또한 종래 칩 퓨즈를 별도로 실장하는 것과 비교할 때, 부품과 공정이 감소하므로 원가 및 중량이 절감되는 유리한 효과가 있다.

또한 패턴의 다른 부분보다 저항이 크게 형성되는 단선유도부를 포함하여, 퓨즈부가 단선되는 위치를 설정할 수 있다. 만약 퓨즈부가 연결된 회로 근처에서 단선되는 경우, 연결된 회로가 단선 시 열에 의해 2차 피해를 입게 될 염려가 있으나, 단선유도부를 포함하는 경우 퓨즈 중간 부분에서 단선되므로 인접한 회로 보호에 더욱 효과적이다. 나아가 단선유도부 포함시 퓨즈부의 전체 저항이 커져 단선 시간이 단축되는 효과가 있다.

또한 퓨즈부 또는 단선유도부가 노출되도록 커버레이를 구비하여, 퓨즈부 단선 시에 커버레이가 녹거나 발화하여 인근에 구비된 회로에 가해질 수 있는 2차 피해를 예방할 수 있다.

도 1은 종래 FPC에 칩 퓨즈가 설치된 것을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명 제1실시예의 평면도,
도 3은 도 2에서 커버레이를 제거한 변형례를 나타내는 평면도,
도 4는 본 발명 제1실시예에서 패턴 길이를 달리하여 실험한 사진 도면,
도 5는 본 발명 제2실시예의 평면도,
도 6은 도 5에서 커버레이를 제거한 변형례를 나타내는 평면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다. 여기서 반복되는 설명이나 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

본 발명은 인쇄 회로 기판(3)에 관한 것으로서, 이하에서 설명하는 내용은 일반적인 인쇄 회로 기판(PCB) 뿐만 아니라, 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)에도 적용될 수 있다. 따라서 이하에서는 본 발명이 연성 인쇄 회로 기판(FPCB, 3)인 것을 기준으로 설명한다.

도 2는 본 발명 제1실시예의 평면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예는, 각기 다른 기능을 하는 복수의 회로가 형성된 동박 및 동박의 일면 또는 양면을 커버하는 커버레이(40)를 포함하는 인쇄 회로 기판(3)이다. 동박에는 제1회로(20), 제2회로(30) 및 퓨즈부(10)가 도전성 패턴(11)으로 인쇄된다.

일반적으로 퓨즈는 전원공급단과 전기부품 사이에 설치되어 전기부품에 허용전류 이상의 과전류가 흐르는 것을 방지하는 것이나, 퓨즈의 기능 상 전기부품과 전기부품 사이에 형성될 수도 있다. 따라서 본 명세서에서 제1회로(20), 제2회로(30)라 함은 전원공급을 위한 회로일 수도 있고, 실질적인 기능을 발휘하기 위한 회로일 수도 있으나, 이를 구별하지 않고 기재한다.

퓨즈부(10)는 일단이 제1회로(20)에, 타단이 제2회로(30)에 각각 전기적으로 연결되어, 제1회로(20)와 제2회로(30) 사이에 과전류가 흐르는 경우 단선되도록 구비된다. 따라서 퓨즈부(10)에 연결된 제1회로(20) 및/또는 제2회로(30)가 손상되는 것을 방지하는 역할을 한다.

또한 퓨즈부(10)의 패턴(11)의 폭(W)은, 제1회로(20) 및 제2회로(30)의 폭(H)보다 작게 형성됨이 바람직하다. 다만, 제1회로(20) 및 제2회로(30)의 폭(H)과 퓨즈부(10)의 패턴 폭(W)의 차이가 너무 큰 경우, 퓨즈부(10)에 동일한 전력이 공급되더라도 열이 축적되지 않고 제1회로(20) 및 제2회로(30)로 열이 발산되어 퓨즈부가 단선되는 시간이 길어지는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명 퓨즈부(10)의 패턴(11)은 제1회로(20) 및 제2회로(30) 사이의 거리보다 길게 형성된다. 패턴(11)은 굴곡지게 형성되는 벤딩부(11a)와 벤딩부(11a)의 양 단에 각각 연결되는 연결부(11b)를 포함한다. 벤딩부(11a)와 연결부(11b)는 복수 개가 교대로 배치될 수 있으며, 바람직하게는 도면과 같이 직선으로 연장형성된 연결부(11b)가 병렬로 배치되고, 연결부(11b)의 양 단부에 벤딩부(11a)가 배치되어, 연결부(11b)와 벤딩부(11a)가 교대로 배치되어 연결될 수 있다.

따라서 패턴(11)의 벤딩부(11a) 및 연결부(11b)의 수를 조절함으로써 패턴(11)의 총 길이가 정해질 수 있으며, 패턴(11)의 길이를 이용하여 설계된 용량대로 퓨즈부(10)의 저항을 설정할 수 있다. 즉, 벤딩부(11a) 및 연결부(11b)의 수가 많아질수록 퓨즈부(10)의 저항이 커지는 점을 이용하여 퓨즈부(10)의 용량을 조절할 수 있다.

저항은 패턴(11) 소재에 따른 비저항, 패턴(11)의 길이, 패턴(11)의 폭, 패턴(11)의 두께 등에 의해 결정될 수 있다. 따라서 퓨즈부(10)는 저항 크기를 조절함으로써 퓨즈 용량을 설정할 수 있고, 종래에는 패턴(11)의 폭을 좁히거나 퓨즈의 소재를 비저항이 큰 것으로 구성하는 데에 중점을 두고 개발되어 왔다. 그러나 퓨즈의 용량을 작게 설정하고자 하는 경우 패턴(11)의 폭을 좁히는 것에는 한계가 있으며, 패턴(11)의 소재를 바꾸면 퓨즈 패턴(11)을 형성하기 위해 새로운 공정이 추가되어야 하여 시간과 비용이 증가하는 문제점이 있다. 그러나 본 발명은 패턴(11)의 길이를 늘려 퓨즈 용량을 정하며, 기판의 좁은 공간상에도 패턴(11)이 충분한 길이를 확보할 수 있도록 벤딩부(11a) 및 연결부(11b)를 포함하므로, 경제적이며 장비의 소형화가 가능하고 퓨즈부(10)의 신뢰도가 향상되는 장점이 있다.

도 4는 본 발명 제1실시예에서 패턴(11) 길이를 달리하여 실험한 사진 도면이다. 본 출원인은 동합금 C1100, 퓨즈부(10)의 패턴(11) 두께 35㎛, 전류 1.875A를 기준으로, 제1회로(20) 및 제2회로(30)의 폭(H), 퓨즈부(10)의 패턴 폭(W), 패턴(11)의 길이를 조절하며 단선 시간을 측정하는 실험을 하였다. 각 실험 결과는 단선 시간(sec)을 나타내며, 단선 시간이 5초 이내인 것은 음영으로 표시하였다.

< 실험 1 >

실험 1 : 제1회로 및 제2회로 폭 0.3mm, 퓨즈부 패턴 폭 0.08mm
실험 횟수	패턴 길이(mm)
실험 횟수	9.3	13.5	17.5	21.8	25.8	30
1	7.6	3.3	3.5	2.96	2.69	2.49
2	X	4.8	4.8	3.8	3.6	3.3
3	19.1	5.1	4.3	3.1	2.7	2.9
4	X	6.2	5.2	4.3	3.7	3.3
5	16.2	4.6	3.8	3.5	3.2	2.9
6	44.6	8.7	5.3	3.9	3.7	3.8
7	157.9	13.3	6.7	4.9	4.3	3.9

< 실험 2 >

실험 2 : 제1회로 및 제2회로 폭 0.5mm, 퓨즈부 패턴 폭 0.08mm
실험 횟수	패턴 길이(mm)
실험 횟수	9.3	13.5	17.5	21.8	25.8	30
1	X	13.4	6.8	4.5	4.0	3.8
2	X	14.2	7.1	4.9	3.9	4.2
3	X	14.2	7.1	4.9	3.9	4.2
4	X	10.8	5.5	4.1	3.9	3.3
5	X	17.9	6.9	4.7	4.2	3.9

< 실험 3 >

실험 3 : 제1회로 및 제2회로 폭 2.0mm, 퓨즈부 패턴 폭 0.08mm
실험 횟수	패턴 길이(mm)
실험 횟수	9.3	13.5	17.5	21.8	25.8	30
1	X	13.1	4.9	3.9	3.5	3.3
2	X	X	8.9	5.6	4.9	4.4
3	X	14.3	6.2	3.9	3.5	3.3
4	X	25.2	9.5	4.7	3.9	3.72
5	X	21.3	6.8	4.6	4.0	3.6

< 실험 4 >

실험 4 : 제1회로 및 제2회로 폭 0.3mm, 퓨즈부 패턴 폭 0.1mm
실험 횟수	패턴 길이(mm)
실험 횟수	9.3	13.5	17.5	21.8	25.8	30
1	X	13.7	9	5.7	4.6	4.3
2	X	X	13.9	8.0	6.0	4.5
3	X	15.8	9.1	5.4	5.0	3.7
4	X	25.2	10.7	5.8	5.1	3.7
5	X	13.7	9.0	5.7	4.6	4.3
6	X	X	13.9	8.0	6.0	4.5
7	X	X	15.8	9.1	5.4	5.0

< 실험 5 >

실험 5 : 제1회로 및 제2회로 폭 0.5mm, 퓨즈부 패턴 폭 0.1mm
실험 횟수	패턴 길이(mm)
실험 횟수	9.3	13.5	17.5	21.8	25.8	30
1	X	216	35.2	11.0	8.2	5.6
2	X	392	107.2	12.4	9.4	5.6
3	X	600	36.2	10.8	7.3	5.4

< 실험 6 >

실험 6 : 제1회로 및 제2회로 폭 2.0mm, 퓨즈부 패턴 폭 0.1mm
실험 횟수	패턴 길이(mm)
실험 횟수	9.3	13.5	17.5	21.8	25.8	30
1	X	X	X	11.9	10.1	6.5
2	X	X	X	18.6	11.4	6.7
3	X	X	X	11.4	7.6	5.9

먼저, 모든 실험에서 패턴(11)의 길이가 길어질수록 단선 시간이 짧아지는 것을 확인하였다. 나아가, 실험 1 내지 실험 3은 퓨즈부(10) 패턴 폭(W)이 0.08mm이며, 실험 4 내지 실험 6은 0.1mm인데, 퓨즈부(10) 패턴 폭(W)이 0.08mm일 때 패턴(11) 길이가 21.8mm 이상이면 대부분의 실험에서 5초 이내에 단선됨을 알 수 있다. 패턴(11)의 폭이 좁고 길이가 길면 저항이 커져 이러한 결과에 이른 것으로 판단되며, 1.875A를 통전시킬 때 퓨즈부(10) 패턴 폭(W)은 0.08mm이며, 패턴(11) 길이는 21.8mm 이상일 때 퓨즈부(10)가 신뢰성 있게 동작하는 것을 확인하였다.

또한, 실험 1 내지 실험 3과, 실험 4 내지 실험 6에서 각 실험을 비교하면, 제1회로(20) 및 제2회로(30) 폭이 커질수록 단선 시간이 길어지는 것이 관찰되었다. 이는 퓨즈부(10) 패턴 폭(W)이 동일하더라도, 연결된 회로의 폭(H)이 넓으면 용단에 이용되어야 할 열이 연결된 회로로 빼앗기는 결과가 되어 단선 시간이 길어지는 것으로 판단된다. 따라서 패턴(11) 길이가 30mm이고 퓨즈부(10) 패턴 폭(W)이 0.08, 0.1mm일 때, 제1회로(20) 및 제2회로(30)의 폭은 0.3mm로 형성되는 것이 바람직하다는 결과를 얻을 수 있었다.

이러한 실험 결과를 종합하여, 패턴의 소재가 C1100이며, 1.875A의 전류를 흘렀을 때, 5초 이내에 단선되는 조건을 충족하는 패턴의 형상은 다음과 같다. 여기서 패턴의 소재는 모두 동일하며, 전류 값은 단선 시간과 직결되는 것이며 퓨즈부의 설치 목적에 따라 달라지는 것이므로 배제한다. 즉 본 발명은, 패턴의 형상에만 관련하는 최적의 조건을 제시한다.

패턴의 길이를 상기 패턴의 폭으로 나눈 값이 272.5 이상인 것을 특징으로 하는 경우 상기 조건을 만족할 수 있다. 이하의 표를 이용하여 설명한다.

< 패턴의 길이 / 패턴의 폭 >

패턴 폭 (W, mm)	패턴의 길이(mm)
패턴 폭 (W, mm)	9.3	13.5	17.5	21.8	25.8	30
0.08	116.25	168.75	218.75	272.5	322.5	375
0.1	93	135	175	218	258	300

위 표는 패턴의 길이를 패턴의 폭으로 나눈 값을 기재한 것이다. 상기 실험 1 내지 실험 6을 보면, 패턴 폭(W)이 0.08mm 인 경우, 패턴 길이 21.8mm 이상일 때 5초 내에 단선되며, 패턴 폭(W)이 0.1mm인 경우, 패턴 길이 30mm 이상일 때 5초 내에 단선되는 것으로 되어있다. 이를 위 표에 음영으로 표시하였다.

위 표를 보면, 272.5 이상의 값을 갖는 경우 단선이 5초 이내에 이루어지며, 258 이하의 경우 단선이 5초 내에 이루어지지 않는다는 것을 알 수 있다.

나아가 이 경우에, 패턴의 폭이 0.1mm일 때, 제1회로 및 제2회로의 폭은 0.3mm 이하인 것을 특징으로 한다. 이는 실험 4 내지 실험 6에서, 제1회로 및 제2회로의 폭이 0.3mm인 경우에만 5초 내에 단선되는 결과를 이용한 것이다.

또한 상기 조건을 만족시키는 패턴의 다른 형태로서, 본 발명은 패턴의 폭이 0.08mm일 때, 제1회로 및 제2회로의 폭은 0.3mm 이하이며, 패턴의 길이는 17.5mm 이상인 것을 특징으로 한다. 이는, 패턴의 길이를 패턴의 폭으로 나눈 값이 272.5 이하이지만, 이 경우에도 제1회로 및 제2회로의 폭이 충분히 좁다면 단선 시간이 짧아질 수 있다는 실험 1의 결과를 이용한 것이다.

도 3은 도 2에서 커버레이(40)를 제거한 변형례를 나타내는 평면도이다. 상술한 바와 같이 연성 회로 기판(FPCB)은, 퓨즈부(10)가 형성되는 동박의 일면 또는 양면을 커버하는 커버레이(40)를 포함하여 플렉서블하게 형성된다. 커버레이(40)는 폴리에스터(PET, Polyester) 또는 폴리이미드(PI, polyimide) 등의 고분자체 필름으로 형성되어 발연점이 상대적으로 낮다. 따라서 퓨즈부(10)가 단선될 때 커버레이(40)가 발화하거나 녹아서 주위에 구비된 회로가 손상되는 문제가 발생할 수 있다.

이에, 본 발명 제1실시예의 변형례로서, 도 3과 같이 본 발명은 커버레이(40)가 퓨즈부(10)가 형성된 부분은 커버하지 않도록 커버레이 개방부(41)가 형성되어 퓨즈부(10)가 노출될 수 있다. 커버레이(40)는 동박의 일면 또는 양면에 접착될 수 있으며, 커버레이(40)가 동박의 양면에 부착되는 경우, 커버레이 개방부(41)는 퓨즈부(10)의 일면 또는 양면에 형성될 수 있다.

커버레이 개방부(41)는, 커버레이 개방부(41)가 형성된 커버레이(40)를 동박에 접착시키거나, 커버레이(40)를 동박에 접착시킨 후 퓨즈부(10) 부분만을 제거하는 방식으로 제조될 수 있다.

다시 말해, 커버레이(40)는 연성 회로 기판에서 동박의 고정 및 기판의 강도를 위하여 필요한 구성이나, 퓨즈부(10)를 기판 내에 도전성 패턴(11)으로 구현하는 경우 커버레이(40) 발화 문제가 발생할 수 있다. 본 발명은 커버레이(40)가 퓨즈부(10) 부분에서만 오픈되도록 커버레이 개방부(41)를 형성함으로써, 연성 회로 기판의 형태 및 강도를 종래와 같이 유지하면서, 퓨즈부(10) 용단 열에 의해 커버레이(40)가 녹거나 발화하는 문제를 해결하였다.

이하, 본 발명의 제2실시예의 각 구성을 설명한다. 제2실시예는 퓨즈부(110)가 단선유도부(12)를 포함하는 점에서 제1실시예와 차이가 있으며, 동일한 부분에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하고, 설명을 생략한다.

도 5는 본 발명 제2실시예의 평면도, 도 6은 도 5에서 커버레이를 제거한 변형례를 나타내는 평면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예는, 패턴(11) 중간에 하나 이상의 단선유도부(12)가 형성된다. 단선유도부(12)는 패턴(11)의 일부로서 형성되며, 패턴(11)의 다른 부분보다 폭(W')이 작게 형성되는 부분으로서, 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 도 5에는 단선유도부(12)가 중앙에 하나 형성되고, 도 6에는 단선유도부(12)가 세 군데 형성된 것을 도시하고 있다.

구체적으로, 단선유도부(12)는 중앙부에 홀(13)이 형성된 링의 형상으로 형성될 수 있다. 나아가 단선유도부(12)의 외측지름 및 내측지름의 차이는 패턴(11)의 다른 부분의 폭(W)보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 단선유도부(12)는 패턴(11)의 다른 부분보다 폭(W')이 작을 뿐만 아니라, 링 형상을 형성함으로써 길이가 길게 형성된다. 따라서 단선유도부(12)의 저항이 커지므로 같은 전류가 흐를 때 패턴(11)의 다른 부분보다 단선되기 쉬운 특성을 가진다.

한편 퓨즈부(110)는 주변 회로와 인접한 부분에서 단선되는 경우 열에 의해 주변 회로가 손상될 수 있는 위험이 있기 때문에 중앙 부분에서 단선되는 것이 바람직하다. 본 발명의 제2실시예는 퓨즈부(110)가 원하는 지점(단선유도부(12))에서 단선될 수 있도록 함으로써 단선 시 열에 의한 2차 피해를 예방할 수 있는 효과가 있다. 또한 단선유도부(12)를 형성하는 경우 퓨즈부(110)의 전체 저항이 커지므로 퓨즈부(110)의 단선 시간을 단축시키는 효과가 있음은 물론이다. 따라서 단선유도부(12)가 도 6과 같이 복수 개 형성되는 경우, 단선유도부(12)가 도 5와 같이 하나로 형성된 경우보다 퓨즈부의 전체 저항이 커지는 결과가 되어 단선 시간이 단축될 수 있다.

일반적으로 단선이 되는 지점은 퓨즈부(110)의 다른 부분보다 패턴 폭이 좁게 형성될 수 있으며, 종래기술은 패턴의 양 측에서 패턴의 중앙 측으로 함몰되는 형상으로 형성되는 것이 일반적이었다. 그러나, 패턴의 폭을 줄이는 데에는 한계가 있으며, 패턴을 형성한 후 패턴의 측부에서 일부를 제거하는 것은 더더욱 어렵다.

그러나 본 발명은 패턴(11)의 다른 부분보다 폭이 더 넓은 단선유도부(12)를 형성하고, 이후 단선유도부(12) 중앙에 드릴 등을 이용하여 홀(13)을 형성하는 방식을 통해, 매우 좁은 폭(W')의 패턴(11)을 구현할 수 있으며 공정 또한 용이하게 이루어질 수 있다.

나아가, 본 발명 제2실시예의 변형례로서, 커버레이(40) 중 단선유도부(12)를 커버하는 부분은 제거되어 커버레이 개방부(141)를 형성할 수 있다. 즉, 동박에 퓨즈부(10)가 형성되고, 동박의 일면 또는 양면에 접착되는 커버레이(40)가 구비되고, 동박의 일면 또는 양면의 커버레이(40) 중 단선유도부(12)를 커버하는 부분은 제거된 형태로 형성되어, 커버레이 개방부(141)에서 단선유도부(12)가 노출되도록 할 수 있다. 이 경우 제1실시예의 변형례와 마찬가지로 기판의 강도를 유지하면서 커버레이(40) 발화를 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 명세서에서는 각 실시예를 나누어 설명하였으나, 각 실시예를 조합하여 도출될 수 있는 실시예 역시 본 발명의 권리범위 내에 속하는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

3 : 인쇄 회로 기판 10, 110 : 퓨즈부
11 : 패턴 11a : 벤딩부
11b : 연결부 12 : 단선유도부
13 : 홀 20 : 제1회로
30 : 제2회로 40 : 커버레이
41, 141 : 커버레이 개방부

Claims

기판 상에 제1회로, 제2회로 및 일정 폭을 갖는 도전성 패턴으로 형성된 퓨즈부를 포함하며,
상기 퓨즈부는, 상기 패턴의 일단과 타단이 제1회로 및 제2회로에 각각 전기적으로 연결되며,
상기 패턴은 굴곡지게 형성되는 복수의 벤딩부 및 상기 벤딩부를 각각 연결하는 복수의 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판.
제1항에 있어서,
상기 퓨즈부는 상기 패턴의 벤딩부 및 연결부의 수를 변경하여 상기 패턴의 총 길이를 조절함으로써, 상기 퓨즈부의 용량이 설정되는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판.
제1항에 있어서,
상기 연결부는 직선형상으로 형성되어 평행하게 병렬로 배치되고, 상기 벤딩부는 상기 연결부의 일단 및 타단에 배치되어, 상기 연결부와 벤딩부가 교대로 연결되는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판.
제1항에 있어서,
상기 패턴의 일 지점에는 상기 패턴의 폭보다 작은 폭으로 형성되는 단선유도부가 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판.
제4항에 있어서,
상기 단선유도부는 중앙에 홀이 형성된 링의 형상이며,
상기 링의 외측지름 및 내측지름의 차이는 상기 패턴의 폭보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판은, 상기 퓨즈부가 형성되는 동박 및 상기 동박의 일면 또는 양면을 커버하는 커버레이를 포함하여 플렉서블하게 형성되며,
상기 커버레이의 일면 또는 양면 중 상기 퓨즈부를 커버하는 부분은 제거되어, 상기 퓨즈부가 오픈되는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 기판은, 상기 퓨즈부가 형성되는 동박 및 상기 동박의 일면 또는 양면을 커버하는 커버레이를 포함하여 플렉서블하게 형성되며,
상기 커버레이의 일면 또는 양면 중 상기 단선유도부를 커버하는 부분은 제거되어, 상기 단선유도부가 오픈되는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판.
제1항에 있어서,
상기 패턴의 길이를 상기 패턴의 폭으로 나눈 값이 272.5 이상인 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판.
제1항에 있어서,
상기 패턴의 폭이 0.08mm일 때,
상기 제1회로 및 제2회로의 폭은 0.3mm 이하이며, 상기 패턴의 길이는 17.5mm 이상인 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판.
제8항에 있어서,
상기 패턴의 폭이 0.1mm일 때,
상기 제1회로 및 제2회로의 폭은 0.3mm 이하인 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판.