KR20210081157A

KR20210081157A - Pcb기판 보안 장치

Info

Publication number: KR20210081157A
Application number: KR1020190173416A
Authority: KR
Inventors: 조재우
Original assignee: 삼명엔지니어링(주)
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2021-07-01

Abstract

본 발명은, PCB기판 보안 장치에 관한 것으로, 일측은 판 형상의 기판에 칩, 실장부품, 상기 칩과 상기 실장부품을 전기적으로 연결하는 전기회로, 상기 기판 외부와 전기적으로 연결되는 커넥터를 포함하는 전자기부품을 포함하는 PCB기판을 지지하고, 내측은 상기 전자기부품과 상기 전자기부품을 지지하는 기판을 수용 가능하게 형성된 몰드공간을 구비 가능하게 마련된 몰드와; 상기 몰드공간에 채워져 상기 기판 및 상기 기판에 근접된 상기 전자기부품과 일체로 성형된 몰딩에폭시;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에, 간단하고 편리하게 PCB 회로를 외관으로 파악하기 어렵고, PCB 회로를 파악하기 위하여 몰딩에폭시를 파손하는 경우 PCB 회로도 함께 파손되어 원래의 PCB 회로를 파악하기 어려운 PCB기판 보안 장치 및 이를 갖는 보안 PCB기판을 제공할 수 있다.

Description

PCB기판 보안 장치 및 이를 갖는 보안 PCB기판 {PCB Circuit Board Circuit Security Device and Security PCB Circuit Board having the same}

본 발명은 PCB기판 보안 장치 및 이를 갖는 보안 PCB기판과 관련된 것으로, 구체적으로 PCB 회로 설계된 내용을 외관상 또는 분해하여 파악할 수 없도록 보안을 강화할 수 있도록 구조를 개선한 PCB기판 보안 장치 및 이를 갖는 보안 PCB기판과 관련된 것이다.

우리의 생활이나 산업과 관련되어 밀접한 관련이 있는 전자기 제품을 다양한 부품으로 구성되어 있다.

그 중에서 작동되는 전자기 제품을 전자기적으로 구동시키기 위하여 얇은 판 형상의 기판 위에 반도체칩 및/또는 저항기, 콘덴서, 칩 등을 포함하는 실장부품을 회로적으로 연결하는 패턴 내지 전기회로를 구성하여 놓은 PCB기판을 구비하고 있는 것이 일반적이다.

PCB기판은 기판 상에 전기적 신호를 전달할 수 있는 도체를 형성 시킨 것으로 전자부품 탑재 시 전기회로를 구성하여 작동한다. PCB기판은 에폭시 수지 등으로 형성된 기판 상에 금속 박막을 입혀서 소정의 형상을 갖는 회로 패턴을 형성하게 되는데, 이는 기판 상에 적층된 동판 상에 내산성 잉크 등으로 소정의 패턴을 인쇄한 다음 나머지 부분을 산성 수용액 등으로 부식시켜 미리 인쇄된 패턴을 남기는 방식으로 이루어진다.

PCB기판은 인체의 신경에 비유되며 소형 가전제품으로부터, 첨단 통신기기, 군사기기, 무인화 내지 자율운전이 가능한 자동차, 우주항공 산업에 이르기까지 모든 전자제품의 근간을 이루는 핵심부품으로서 전자제품의 기술 및 생산 활동을 좌우할 수 있을 정도로 중요한 비중을 차지한다.

PCB기판은 이와 같이 오늘날 소형 가전제품에서부터 첨단 이동 통신 기기에 이르기까지 전자기기에 상용되는 핵심 부품으로 여겨짐에 따라 PCB기판의 보안 및 복제 방지에 대한 기술은 주목되고 있다.

전술한 문제점을 보완하기 위해 FPGA(Field Programmable Gate Array)에 회로를 내장하는 방법이 안출되었으며, 이는 대한민국특허청 특허공보의 공고번호 특1994-0009697에 공고되어 있다.

그리고, 이러한 PCB기판의 회로 보안을 위하여 전술한 소프트웨어적으로 보안을 하는 방안도 있지만, 원천적으로 기판에 실장된 실장부품이나 전기회로를 포함하는 전자기부품을 외부에서 볼 수 없도록 밀봉을 하는 것 또한 바람직하다.

[관련 기술 문헌]

등록특허공보 제10-0187636호 (1999.06.01. 공고)

등록특허번호 제10-0922405호 (2009.10.16. 공고)

등록특허번호 제10-1324481호 (2013.11.01. 공고)

본 발명의 목적은, 간단하고 편리하게 PCB 회로를 외관으로 파악하기 어려운 PCB기판 보안 장치 및 이를 갖는 보안 PCB기판을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, PCB 회로를 파악하기 위하여 몰딩에폭시를 파손하는 경우 PCB 회로도 함께 파손되어 원래의 PCB 회로를 파악하기 어려운 PCB기판 보안 장치 및 이를 갖는 보안 PCB기판을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 몰딩에폭시를 파괴하지 않고 PCB 회로를 비파괴 측정, 검사 등을 통해 내부의 PCB 회로를 파악하기 어려운 PCB기판 보안 장치 및 이를 갖는 보안 PCB기판을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, PCB기판에서 발생되는 열을 넓은 열전달면적을 통해 효과적으로 배출할 수 있으며, 내부의 전자부품을 효과적으로 방수할 수 있는 PCB기판 보안 장치 및 이를 갖는 보안 PCB기판을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 일측은 판 형상의 기판에 칩, 실장부품, 상기 칩과 상기 실장부품을 전기적으로 연결하는 전기회로, 상기 기판 외부와 전기적으로 연결되는 커넥터를 포함하는 전자기부품을 포함하는 PCB기판을 지지하고, 내측은 상기 전자기부품과 상기 전자기부품을 지지하는 기판을 수용 가능하게 형성된 몰드공간을 구비 가능하게 마련된 몰드와; 상기 몰드공간에 채워져 상기 기판 및 상기 기판에 근접된 상기 전자기부품과 일체로 성형된 몰딩에폭시;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB기판 보안 장치에 의하여 달성된다.

또한, 상기 몰드는, 상기 기판의 하측에 결합되는 하몰드와, 상측이 개구되어 상기 하몰드의 상측에 결합되는 하몰드를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상몰드와 상기 하몰드는 초음파융착에 의해서 결합되거나, 상호 맞물리는 맞물림부재에 의하여 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 몰딩에폭시가 경화된 이후 상기 몰딩에폭시를 파손하면 상기 전자기부품도 상기 몰딩에폭시로부터 분리되지 않고 상기 몰딩에폭시와 함께 파손되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 목적은, PCB기판 보안 장치가 상기 PCB기판에 결합된 것을 특징으로 하는 보안용 PCB기판에 의해서도 달성된다.

이에, 간단하고 편리하게 PCB 회로를 외관으로 파악하기 어려운 PCB기판 보안 장치 및 이를 갖는 보안 PCB기판을 제공할 수 있다.

또한, PCB 회로를 파악하기 위하여 몰딩에폭시를 파손하는 경우 PCB 회로도 함께 파손되어 원래의 PCB 회로를 파악하기 어려운 PCB기판 보안 장치 및 이를 갖는 보안 PCB기판을 제공할 수 있다.

또한, 몰딩에폭시를 파괴하지 않고 PCB 회로를 비파괴 측정, 검사 등을 통해 내부의 PCB 회로를 파악하기 어려운 PCB기판 보안 장치 및 이를 갖는 보안 PCB기판을 제공할 수 있다.

또한, PCB기판에서 발생되는 열을 넓은 열전달면적을 통해 효과적으로 배출할 수 있으며, 내부의 전자부품을 효과적으로 방수할 수 있는 PCB기판 보안 장치 및 이를 갖는 보안 PCB기판을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보안 PCB기판의 사시도,
도 2는 도 1의 상몰드 및 하몰드를 포함하는 몰드의 분해사시도, 정면도 및 측면도,
도 3은 도 1의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 보안 PCB기판의 제조 과정을 보여주는 블록도,
도 5는 본 발명의 보안 PCB기판의 제조 과정에 대한 일실시예를 보여주는 개념도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 PCB기판 보안 장치 및 이를 갖는 보안 PCB기판(100, 이하에서 ‘보안 PCB기판’이라 함)에 대하여 도 1 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보안 PCB기판의 사시도이고, 도 2는 도 1의 상몰드 및 하몰드를 포함하는 몰드의 분해사시도, 정면도 및 측면도이며, 도 3은 도 1의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 보안 PCB기판의 제조 과정을 보여주는 블록도이며, 도 5는 본 발명의 보안 PCB기판의 제조 과정에 대한 일실시예를 보여주는 개념도이다.

이하에서 설명 및/또는 이해의 편의상 도 1을 기준으로 기판(111)의 길이방향인 좌측에서 우측 방향을 ‘X’축선 방향, 상하 방향을 ‘Y’ 축선 방향, ‘X-Y’ 평면의 수직 방향인 상하 방향을 ‘Z’ 축선 방향으로 설정한다.

본 발명의 일실시예에 따른 보안 PCB기판(100)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 판 형상의 기판(111)에 칩(113), 실장부품(미도시), 상기 칩(113)과 상기 실장부품을 전기적으로 연결하는 전기회로(114), 상기 기판(111) 외부와 전기적으로 연결되는 커넥터(119)를 포함하는 전자기부품을 포함하는 PCB기판(110)과, 일측은 상기 PCB기판(110)을 지지하고, 내측은 상기 전자기부품과 상기 전자기부품을 지지하는 기판(111)을 수용 가능하게 형성된 몰드공간(140)을 구비 가능하게 마련된 몰드(130, 150)와; 상기 몰드공간(140)에 채워져 상기 기판(111) 및 상기 기판(111)에 근접된 상기 전자기부품과 일체로 성형된 몰딩에폭시(170);를 포함하는 것이 바람직하다.

PCB기판(110)은, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 판 형상의 기판(111)과, 기판(111)에 결합되거나 실장된 전자기부품이 결합된 것이다, 전자기부품은 칩(113), 전기회로(114), 저항기(115), 콘덴서(117), 커넥터(119)를 포함하는 실장부품과 실장부품을 전자기적으로 연결하는 전기회로(114)를 포함하는 것이 바람직하다.

PCB기판(110)은 인쇄회로기판을 말하고, 인쇄배선기판(PWB : Printed Wiring Board)라고 하기도 한다. 판 형상의 판인 기판(111)에 구리 배선인 전기회로(114)가 가늘고 길게 인쇄된 것으로 칩(113), 콘덴서(117), 저항기(115) 등 각종 실장부품을 끼워 결합할 수 있도록 되어 있으며 실장부품 상호간을 연결시키는 기능을 한다. PCB기판(110)은 전기 배선을 효율적으로 설계할 수 있도록 하여 전자제품 크기를 줄이고 성능을 향상시키는 기능을 한다.

여기서, 기판(111)은 판 형상으로 마련되어 페놀/에폭시 등의 절연판 위에 구리 등의 동박을 부착시킨 전기회로(114) 배선에 따라 애칭 하여 필요한 회로를 구성하고 회로간 연결 및 실장부품의 탑재 내지 결합을 위한 홀을 형성한다. 이러한 기판(111)에는 필요로 하는 전자기기와 결합되도록 볼트 등을 포함하는 체결수단이 결합되는 체결홀(112)이 형성되어 있다.

여기서, 실장부품인 칩(113), 콘덴서(117), 저항기(115) 등에 대하여 구체적인 설명을 생략하고 그 중 하나인 커넥터(119)는 기판(111) 외부와 전자기적으로 연결되는 수단이다. 실장부품 중에서 커넥터(119)는 기판(111) 외부와 전자기적으로 연결되어야 하기 때문에 외부와 연결되는 영역은 몰딩에폭시(170)로부터 노출되어야 한다. 그리고, 기판(111)에 형성된 전기회로(114)는 몰딩에폭시(170) 내부에 잠겨 외부에 노출되지 않아야 하며, 기판(111)으로부터 돌출된 예를 들면, 저항기(115), 칩(113), 콘덴서(117)는 몰딩에폭시(170)에 잠기거나 부분적으로 잠길 수도 있다.

몰드(130, 150)는, PCB기판(110)의 하부를 지지하도록 하개구(153)를 함몰 형성하고 PCB기판(110)의 측면으로 몰드공간(140)을 형성할 수 있도록 구비된 하몰드(150)와 하몰드(150)의 상측 테두리에 대응한 형상으로 구비되고 PCB기판(110)이 돌출되도록 구비된 상개구(133)를 구비하여 몰드공간(140)을 형성하도록 하몰드(150)에 결합되는 상몰드(130)로 이루어진 것이 바람직하다.

상몰드(130)는 상측에 몰딩에폭시(170)가 유입될 수 있도록 에폭시투입구(131)를 구비하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일실시예는 에폭시투입구(131)를 매우 크게 형성하였으나 필요에 따라 다양한 형상으로 구비할 수 있다. 상몰드(130) 공간의 높이는 몰딩에폭시(170)가 채워지는 높이(도 3의 'H1' 참조)를 결정하므로 필요에 따라 높이를 적절하게 선택할 수 있다.

이러한 상몰드(130) 및 하몰드(150) 결합되어 기판(111)과 기판(111)에 결합된 전자기부품을 몰드공간(140) 내측에 수용하도록 하여 몰드공간(140)으로 몰딩에폭시(170)가 채워질 수 있도록 한다.

상몰드(130)와 하몰드(150)는 상호 결합되는 부위로 몰딩에폭시(170)가 누출되지 않도록 기밀을 유지 가능하게 초음파 융착으로 결합되거나 다수의 맞물림부재인 물림돌기(155) 및 물림돌기(155)와 견고하게 맞물리는 걸림홈(135)에 의하여 견고하게 결합될 수 있다. 필요에 따라 상몰드(130)와 하몰드(150) 사이에는 실링을 위하여 미도시된 오링이 포함될 수 있다.

몰딩에폭시(170)는 몰드공간(140)에 채워져 기판(111), 전기회로(114)를 포함하는 실장부품과 일체화 된다. 몰딩에폭시(170)는 몰드공간(140)에 채워진 후 일정한 시간이 경과하면 경화되어 기판(111), 실장부품, 몰드(130, 150) 등과 완전하게 일체화된 덩어리로 된다.

이러한 몰딩에폭시(170)의 일예로 등록특허번호 제10-1324481호 및 제10-1321884호의 방열 접착제 조성물을 포함한다. 이러한 예들을 사용함에 따라 PCB기판이라는 제품 개발에 집약되어 있는 정보 및 기술을 보호할 수 있고, 효율적인 양산 시스템을 구축하고 자동화, 표준화가 가능하며, 외관이 미려하고 방수, 내열도를 향상시킬 수 있다. 또한 내구성 또한 향상시킬 수 있고 방열 효과를 증대시킬 수 있다는 효과를 갖는다.

몰딩에폭시(170)는 각 전자기부품을 둘러싸기 때문에 부도체인 것이 바람직하다.

상기 몰딩에폭시(170)가 경화된 이후 상기 몰딩에폭시(170)를 파손하면 상기 전자기부품도 상기 몰딩에폭시(170)로부터 분리되지 않고 상기 몰딩에폭시와 함께 파손되어 전자기부품의 형체를 파악할 수 없는 것이 바람직하다.

그리고, PCB기판(110)의 모델 또는 사양은 몰드(130, 150)의 외측에 공지의 프린트에 의하여 바코드, QR 코드 등이 인쇄될 수 있어 PCB기판(110) 내부의 부품이 몰딩에폭시(170)에 의하여 채워져 보이지 않더라도 PCB기판(110)의 종류, 사양 등을 외부에서 쉽게 확인할 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 보안 PCB기판(100)을 제조하는 과정을 도 1 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

여기서, 지그(미도시)에는 4개의 하몰드(150), PCB기판(110), 상몰드(130)가 결합될 수 있는 구조이고 이러한 지그가 이송수단을 통해 이동을 한다고 가정한다.

먼저, 상몰드(130)와 하몰드(150)를 PCB기판(110)에 대응한 크기로 성형한다(S110).

하몰드(150)를 예를 들면, 도 5의 4개의 하몰드(150)를 지지할 수 있는 지그에 배치한다(S120). 지그에 하몰드(150)를 배치하는 위치에는 성형된 하몰드(150)가 적치된 하몰드 적치대가 있는 것이 바람직하다. 물론 이러한 지그는 복수의 하몰드(150) 등을 지지할 수 있도록 구조 등을 변경할 수 있음은 물론이다.

다음, 이송수단에 의하여 지그가 이동하면 하몰드(150)의 하개구(153) 부분에 PCB기판(110)이 결합된다(S130). 이 위치에서도 PCB기판(110)이 적치된 PCB기판 적치대가 구비된 것이 바람직하다.

다음, 이송수단에 의하여 지그가 다음 위치로 이동하면 하몰드(150)에 상몰드(130)를 결합시키면(S140), 몰딩에폭시(170)가 채워지는 공간인 몰드공강(0이 형성된다. 물론, 이 위치에서도 하몰드(150)가 적치된 하몰드 적치대가 구비된 것이 바람직하다.

하몰드(150)에 상몰드(130)가 결합된 후 상호 초음파로 융착을 하는 등 후술하는 몰딩에폭시(170)가 하몰드(150)와 상몰드(130)가 결합된 부분에서 누출되지 않도록 기밀을 유지하는 과정을 거치는 것이 바람직하다.

다음, 이송수단에 의하여 지그가 다음 위치로 이동하면 몰드공간(140)을 몰딩에폭시(170)로 채운다(S150).

몰딩에폭시(170)가 몰드공간(140)에 채워지는 과정에서 PCB기판(110)의 하측에 에어포켓이 발생하지 않도록 필요에 따라 기판(111)에 전자기부품이 배치되지 않은 영역에 상하로 관통된 에폭시유로(미도시)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 필요에 따라 채워진 몰딩에폭시(170)의 에어포켓 예방과 몰딩에폭시(170)의 높이를 일정하게 유도할 수 있도록 지그에 약간을 진동을 줄 수도 있다.

몰드공간(140)에 몰딩에폭시(170)를 채운 후 설정된 시간이 경과되면 몰딩에폭시(170)가 경화되어 기판(111)과, 기판(111)에 결합된 전자기부품이 몰딩에폭시(170)와 완전하게 일체화 내지 한 덩어리로 되어 설혹 몰딩에폭시(170)가 파손되는 경우 몰딩에폭시(170)와 전자기부품이 분리되지 않을 수 있다. 또한, 몰딩에폭시(170)가 불투명하여 외부에서 몰딩에폭시(170)에 잠겨 있는 기판(111)과 전자기부품이 외부로 노출되지 않을 수 있다.

이에, 본 발명에 따르면, 간단하고 편리하게 PCB 회로를 외관으로 파악하기 어려운 PCB기판 보안 장치 및 이를 갖는 보안 PCB기판을 제공할 수 있다.

여기서, 본 발명의 여러 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

100 : 보안 PCB기판 110 : PCB기판
111 : 기판 112 : 체결홀
113 : 칩 114 : 전기회로
115 : 저항기 117 : 콘덴서
119 : 커넥터 130 : 상몰드
131 : 에폭시투입구 133 : 상개구
135 : 걸림홀 140 : 몰드공간
150 : 하몰드 153 : 하개구
155 : 물림돌기 170 : 몰딩에폭시

Claims

일측은 판 형상의 기판에 칩, 실장부품, 상기 칩과 상기 실장부품을 전기적으로 연결하는 전기회로, 상기 기판 외부와 전기적으로 연결되는 커넥터를 포함하는 전자기부품을 포함하는 PCB기판을 지지하고, 내측은 상기 전자기부품과 상기 전자기부품을 지지하는 기판을 수용 가능하게 형성된 몰드공간을 구비 가능하게 마련된 몰드와;
상기 몰드공간에 채워져 상기 기판 및 상기 기판에 근접된 상기 전자기부품과 일체로 성형된 몰딩에폭시;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB기판 보안 장치.
제1항에 있어서,
상기 몰드는, 상기 기판의 하측에 결합되는 하몰드와, 상측이 개구되어 상기 하몰드의 상측에 결합되는 하몰드를 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB기판 보안 장치.
제2항에 있어서,
상기 상몰드와 상기 하몰드는 초음파융착에 의해서 결합되거나,
상호 맞물리는 맞물림부재에 의하여 결합되는 것을 특징으로 하는 PCB기판 보안 장치.
제1항에 있어서,
상기 몰딩에폭시가 경화된 이후 상기 몰딩에폭시를 파손하면 상기 전자기부품도 상기 몰딩에폭시로부터 분리되지 않고 상기 몰딩에폭시와 함께 파손되는 것을 특징으로 하는 PCB기판 보안 장치.
제1항의 PCB기판 보안 장치가 상기 PCB기판에 결합된 것을 특징으로 하는 보안용 PCB기판.