KR20220014162A - Fpcb 조립체 및 이를 포함하는 전자 기기 - Google Patents

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fpcb assembly
ground
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배범희
성영훈
이재훈
천정남
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삼성전자주식회사
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Abstract

FPCB 조립체가 개시된다. FPCB 조립체는, 신호를 전송하기 위한 도전층, 도전층 상부에 배치되는 유전층, 유전층 상부에 배치되는 접지층 및 접지층 상부 또는 하부에 배치되며, 접지층의 복수의 영역을 전기적으로 연결하는 보조 금속층을 포함하며, 도전층, 유전층, 접지층 및 보조 금속층은 유연성을 가질 수 있다.

Description

FPCB 조립체 및 이를 포함하는 전자 기기{FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD ASSEMBLY AND ELECTRONIC DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 개시는 FPCB 조립체 및 이를 포함하는 전자 기기로서, 보다 상세히는, 접지층의 상부 또는 하부에 배치되는 보조 금속층을 포함하는 FPCB 조립체 및 이를 포함하는 전자 기기에 관한 것이다.
FPCB(Flexible Printed Circuit Board)는 유연성을 갖춘 인쇄회로기판으로, 소형화와 경량화에 유리하고 내구성과 내열성이 강하여, 고성능과 동시에 소형화를 요구하는 전자 기기, 예를 들면 휴대 전화, 노트북, 카메라, 컴퓨터 주변기기, 디스플레이 장치 등에 사용되어 왔다.
그런데, FPCB 조립체는 굴곡 부위의 피로가 누적되는 상황, 또는 FPCB 조립체에 타공 영역이 존재하는 상황 등에 있어서, FPCB 조립체의 판형의 접지층은 크랙이 발생할 수 있고, 이로 인하여 접지층의 연속성이 끊겨 전류 흐름이 원활하게 이루어지지 못하는 문제가 있었다.
특히, FPCB 조립체가 고성능의 플렉서블 전자 기기에 적용되거나 높은 주파수 대역의 신호를 전달하는 경우, 접지층의 크랙 부위에서는 전류 이동이 차단되며 공진이 발생할 수 있었고, 이로 인하여 FPCB 조립체의 성능이 저하되는 문제가 존재하였다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 개시의 목적은 접지층의 상부 또는 하부에 배치되는 보조 금속층을 포함하여, 초고굴성과 안정성을 갖춘 FPCB 조립체 및 이를 포함하는 전자 기기를 제공하는 것이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 FPCB 조립체는, 신호를 전송하기 위한 도전층; 상기 도전층 상부에 배치되는 유전층; 상기 유전층 상부에 배치되는 접지층; 및 상기 접지층 상부 또는 하부에 배치되며, 상기 접지층의 복수의 영역을 전기적으로 연결하는 보조 금속층;을 포함하며, 상기 도전층, 상기 유전층, 상기 접지층 및 상기 보조 금속층은 유연성을 갖는다.
이 경우, 상기 보조 금속층은, 상기 유전층과 상기 접지층 사이에 배치되며, 상기 유전층과 상기 접지층을 결합하는 접착 물질과 도전성 입자가 혼합된 도전성 접착층일 수 있다.
이 경우, 상기 FPCB 조립체는 굴곡이 발생하는 굴곡 영역을 포함하고, 상기 도전성 접착층은, 상기 굴곡 영역에 상기 도전성 입자가 배치될 수 있다.
한편, 상기 보조 금속층은, 상기 유전층과 상기 접지층 사이에 배치되며, 'I'형상의 단면을 가진 복수의 기둥체, 및 상기 복수의 기둥체 사이를 충진되며 상기 유전층과 상기 접지층을 결합하는 접착 물질이 혼합된 도전성 접착층일 수 있다.
한편, 상기 FPCB 조립체는 굴곡이 발생하는 굴곡 영역을 포함하고, 상기 보조 금속층은, 상기 접지층 상부에 배치되며, 상기 굴곡 영역의 주변 영역을 전기적으로 연결하는 브릿지일 수 있다.
이 경우, 상기 FPCB 조립체는 상기 보조 금속층 상부에 배치되며, 유전체로 이루어진 접지 보호층;을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 FPCB 조립체는, 상기 FPCB 조립체를 상하 방향으로 관통하는 탈기 홀이 형성되는 타공 영역을 포함하고, 상기 도전성 접착층은, 상기 타공 영역에 인접하여 배치될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 기기는 플렉서블 디스플레이; 상기 플렉서블 디스플레이의 폴딩 영역을 중심으로 좌우측에 각각 배치되는 제1 안테나 및 제2 안테나; 및 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나를 연결하는 FPCB 조립체;를 포함하고, 상기 FPCB 조립체는, 신호를 전송하기 위한 도전층; 상기 도전층 상부에 배치되는 유전층; 상기 유전층 상부에 배치되며, 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나를 연결하는 접지층; 및 상기 접지층 상부 또는 하부에 배치되며, 상기 접지층과 복수의 영역에서 전기적으로 연결되는 보조 금속층;을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 보조 금속층은, 상기 유전층과 상기 접지층 사이에 배치되며, 상기 유전층과 상기 접지층을 결합하는 접착 물질과 도전성 입자가 혼합된 도전성 접착층일 수 있다.
이 경우, 상기 FPCB 조립체는 굴곡이 발생하는 굴곡 영역을 포함하고, 상기 도전성 접착층은, 상기 굴곡 영역에 상기 도전성 입자가 배치될 수 있다.
한편, 상기 보조 금속층은, 상기 유전층과 상기 접지층 사이에 배치되며, 'I'형상의 단면을 가진 복수의 기둥체, 및 상기 복수의 기둥체 사이를 충진되며 상기 유전층과 상기 접지층을 결합하는 접착 물질이 혼합된 도전성 접착층일 수 있다.
한편, 상기 FPCB 조립체는 굴곡이 발생하는 굴곡 영역을 포함하고, 상기 보조 금속층은, 상기 접지층 상부에 배치되며, 상기 굴곡 영역의 주변 영역을 전기적으로 연결하는 브릿지일 수 있다.
한편, 상기 FPCB 조립체는 상기 보조 금속층 상부에 배치되며, 유전체로 이루어진 접지 보호층;을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 FPCB 조립체는, 상기 FPCB 조립체를 상하 방향으로 관통하는 탈기 홀이 형성되는 타공 영역을 포함하고, 상기 도전성 접착층은, 상기 타공 영역에 인접하여 배치될 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 FPCB 조립체를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 크랙이 발생한 FPCB 조립체를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 크랙이 발생한 FPCB 조립체를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 크랙이 발생한 FPCB 조립체를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 크랙이 발생한 FPCB 조립체를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 FPCB 조립체를 포함하는 PCB 구조를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 FPCB 조립체의 평면도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 FPCB 조립체를 포함하는 전자 기기의 정면도이다.
본 개시의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들에 대한 설명은 본 개시의 개시가 완전하게 하며, 본 개시가 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 기술의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성 요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.
본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.
본 명세서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
또한, 본 개시에서 사용한 '전면', '후면', '상면', '하면', '측면', '좌측', '우측', '상부', '하부', '영역' 등의 용어는 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의해 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
그리고, 본 명세서에서는 본 개시의 각 실시 예의 설명에 필요한 구성요소를 설명한 것이므로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 일부 구성요소는 변경 또는 생략될 수도 있으며, 다른 구성요소가 추가될 수도 있다. 또한, 구성요소들은 서로 다른 독립적인 기기에 분산되어 배치될 수도 있다.
나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 개시의 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 개시가 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참고하여 본 개시를 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 FPCB 조립체(100)를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참고하면, FPCB 조립체(100)는 도전층(110), 유전층(120), 접지층(130), 보조 금속층(150), 도전 보호층(140) 및 접지 보호층(160)을 포함할 수 있다.
참고로, 이하에서 '-층'이란, 일 방향의 단면도에 의하여 하나의 연속된 평면으로 이해될 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고, 도선, 접지선과 같은 '선' 또는 브릿지 등의 '구조물'의 일 단면일 수 있으며, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 '-층'으로 기재한다.
FPCB 조립체(100)는 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board)의 각각의 구성이 조립된 기판이다. 인쇄회로기판이란 통상적으로 직접 회로, 저항체 또는 스위치 등의 전기적 부품들이 남땜되는 얇은 판을 의미하며, 컴퓨터, 휴대 전화 등의 전자 기기에 다양하게 사용될 수 있다.
FPCB 조립체(100)는 각각의 구성인 도전층(110), 유전층(120), 접지층(130), 보조 금속층(150) 및 도전 보호층(140) 등이 유연성을 가져, 굴곡 가능한 특징이 있으며, 이로 인하여 내구성과 내열성이 높고, 소형 전자 기기에 사용되기에 적합할 수 있다. 그러므로, FPCB 조립체(100)의 목적과 성능은 제한이 없으며, 본 개시의 일 실시예와 같이 전기 신호를 전달해주는 케이블, 안테나 등에 적용될 수 있다.
도전층(110)은 신호를 전송하기 위한 층이다. 도전층(110)은 도체로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 구리, 은, 백금, 철, 알루미늄, 티타늄, 금 등의 도체로 이루어 질 수 있다. 도전층(110)은 일단에서 타단으로 일방향으로 신호를 전송할 수 있으며, 수직 방향의 단면이 판형, 원형 또는 사각형을 가진 전선일 수 있다.
유전층(120)은 도전층(110)의 상부에 배치될 수 있다. 유전층(120)은 유전체로 이루어 질 수 있으며, 예들 들면, 폴리이미드(PI) 수지, 에폭시 수지, LCP 등으로 이루어질 수 있으며, 또한 유전체에 유리섬유(glass cloth) 또는 무기필러(예를 들어, 실리카)와 같은 보강재가 함유될 수 있다.
유전층(120)은 도전층(110)을 충격으로부터 물리적으로 보호할 수 있으며, 또한 전기적으로 보호할 수 있다. 상세하게는, 도전층(110)의 전기 신호는 목표하는 위치로 신속하고 정확하게 전송되어야 하며, 전송 도중 누설이 발생하는 경우, 잘못된 신호가 전송되거나, 전력 효율이 떨어질 수 있다. 그러나, 유전층(120)을 이루는 유전체는 절연성을 지닌 물질로서 전기 신호가 누설되는 것을 전기적으로 방지할 수 있다.
유전층(120)은, 저 신호손실 유전체로 이루어질 수 있다. 통신 기술의 발전에 따라 처리하는 신호의 속도가 빨라지고 처리 용량이 늘어나고, 도전층(110)에서 전달하는 전기 신호의 주파수가 높아지며 대역폭이 더 커질 수 있다. 이에 따라 전기 신호의 전달 과정에서의 누설을 최소화해기 위해, 본 개시의 유전층(120)은 저 신호 손실 유전체로 이루어져 도전층(110)의 전기 신호 전송 시의 신호 손실을 최소화할 수 있다.
접지층(130)과 보조 금속층(150)에 대하여는 도 2에서, 도전 보호층(140)은 도 6에서 상세히 설명한다.
접지 보호층(160)은 접지층(130) 상부에 배치되며, 유전체로 이루어질 수 있다. 접지 보호층(160)의 유전체는 상술한 유전층(120)과 동일한 재질이거나, 유전층(120)의 재질인 유전체의 예시 중 하나일 수 있다.
접지 보호층(160)은 접지층(130)을 외부 충격으로부터 보호할 수 있으며, 접지층(130)의 전류 흐름에 다른 요소가 개입되지 않도록 보호할 수 있다.
보조 금속층(150)이 접지층(130)에 배치되는 경우, 보조 금속층(150) 상부에 접지 보호층(160)이 배치될 수 있다.
접지 보호층(160)은 접지층(130)에 강하게 밀착되어, 접지층(130)에 크랙(102)이 발생하면 해당 부위가 접지층(130)과 함께 끊어질 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 크랙(102)이 발생한 FPCB 조립체(100)를 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 접지층(130)에는 크랙(102)이 발생할 수 있으며, 도전층(110)의 전기 신호의 흐름(F1)에 대응하여 접지층(130)과 보조 금속층(150)으로의 전류의 흐름(F2)이 발생할 수 있다.
접지층(130)은, 유전층(120) 상부에 배치되어, 도전층(110)의 신호 전달에 대응하여 반대 흐름의 전류가 이동할 수 있다.
접지층(130)은 넓은 면적을 갖는 판형일 수 있으며, 다른 FPCB 조립체(100)의 구조에 비하여 유연성이 약하여, 굴곡성이 좋지 않을 수 있다. 이에 따라, FPCB 조립체(100)가 반복하여 굴곡이 발생하는 등의 이유로 피로가 누적되면, 접지층(130)은 끊어지며 크랙(102)이 발생할 수 있다.
특히, 기술 발전에 따라 도전층(110)이 처리하는 신호의 주파수가 높아지는 것에 대응하여 접지층(130)에서의 반대 흐름의 신호의 주파수가 높아졌고, 이에 따라 접지층(130)의 크랙(102)이 발생하여 전류 이동이 방해되면, 크랙(102)의 근방에서 공진 현상이 발생할 수 있다.
보조 금속층(150)은, 접지층(130)에 인접하여 접지층(130) 상부 또는 하부에 배치될 수 있으며, 접지층(130)의 복수의 영역을 전기적으로 연결할 수 있다.
보조 금속층(150)은 접지층(130)에 크랙(102)이 발생하지 않은 상황의 전류 흐름을 최소화하기 위하여, 접지층(130)의 재질보다는 전기저항이 높은 재질로 이루어질 수 있다. 그리고 보조 금속층(150)은 전류가 흐를 수 있는 도체로 이루어져, 접지층(130)에 크랙(102)이 발생한 경우, 끊어진 두 부위를 전기적으로 연결하여 전류가 계속하여 흐르게 할 수 있다.
보조 금속층(150)은 유전층(120)과 접지층(130) 사이에 배치될 수 있으며, 유전층(120)과 접지층(130)을 결합하는 접착 물질(151)과 도전성 입자(153)가 혼합된 도전성 접착층(155)으로 이루어 질 수 있다.
접착 물질(151)은 유전층(120)과 접지층(130)을 결합시키는 접착성 수지로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 실리콘계 수지 또는 우레탄계 수지 등으로 이루어질 수 있다.
도전성 입자(153)는 은, 니켈, 구리, 흑연 등과 같은 금속 무기 입자 일 수 있으며, 등방성의 도전성을 가지고 상하 좌우 방향으로 전류가 흐를 수 있다.
도전성 접착층(155)은 상부의 접지층(130)에 도포된 후, 유전층(120) 상부에 위치시킨 후, 접착 물질(151)의 연화 온도 이상으로 가열하여 연화시켜, 접지층(130)과 유전층(120)을 결합시키는 역할을 할 수 있다.
도전성 접착층(155)의 전류 흐름을 상세히 설명하면, 도 2의 도전층(110)의 전기 신호의 흐름(F1)이 일 방향으로 이루어지면, 이에 대응하여 반대 방향으로 접지층(130)의 전류의 흐름(F2)이 흐르게 된다. 그런데 크랙(102)이 발생하여 접지층(130)의 연속성이 끊어져 접지층(130)의 전류의 흐름(F2)이 멈출 수 있고, 공진이 발생할 수 있다. 이 상황에서, 도전성 접착층(155)으로 접지층(130)의 전류의 흐름(F2)이 우회하여 흐르며, 접지층(130)의 전류의 흐름(F2)의 연속성을 유지할 수 있다.
그러므로, 접지층(130)에 크랙(102)이 발생한 경우 전류 흐름이 차단되어 도전층(110)의 신호 송신에 문제가 될 수 있으며, 공진이 발생할 수 있었으나, 보조 금속층(150)은 크랙(102)이 발생한 경우에도 접지층(130)의 전류의 흐름(F2)을 형성할 수 있으며, 이에 대응하여 전기 신호의 흐름(F1)이 가능할 수 있고, 결과적으로 FPCB 조립체(100)의 굴곡성과 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 크랙(102)이 발생한 FPCB 조립체(100)를 나타낸 단면도이다.
도 3을 참고하면, FPCB 조립체(100)는 굴곡이 발생하는 굴곡 영역(101)을 포함할 수 있다.
FPCB 조립체(100)는 이를 포함하는 전자 기기의 기능과 작동에 따라, 특정 부위에 중점적으로 굴곡이 발생할 수 있다. 예를 들면, FPCB 조립체(100)가 플렉서블 디스플레이의 폴딩 영역에 배치될 수 있고, 또는 FPCB 조립체(100)가 플렉서블 디스플레이 좌우측에 각각 배치되는 제1 안테나와 제2 안테나를 연결하는 기능을 할 수 있다. 이때, FPCB 조립체(100)는 영역에서 특정 방향으로만 주로 굴곡이 발생할 수 있으며, 해당 영역을 굴곡 영역(101)으로 칭할 수 있다.
도전성 접착층(155)은, 굴곡 영역(101)에 도전성 입자(153)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 굴곡 영역(101) 외에는 접착 물질(151)만이 배치될 수 있으며, 혹은 도면에는 도시되지 않았으나, 굴곡 영역(101) 외에는 상하 방향으로 이방성의 도전성만 가지도록 도전성 입자(153)가 배치될 수도 있다.
굴곡 영역(101)은 반복적으로 굴곡이 발생하는 영역일 수 있기에, 해당 영역에 대응되는 접지층(130)은 크랙(102)이 발생할 위험이 높다. 이에 따라, 크랙(102)이 발생할 위험이 높은 영역에만 도전성 입자(153)를 배치함으로서, 크랙(102)이 발생하지 않은 상황에서 도전성 입자(153)로 전류가 유출되는 경우를 방지할 수 있다.
이러한 FPCB 조립체(100)는, 제조 과정에서 접지층(130)이 적층되기 이전 단계에 접착 물질(151)에 구멍을 뚫고 해당 영역에만 도전성 입자(153)를 주입하여 제조될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 크랙(102)이 발생한 FPCB 조립체(100)를 나타낸 단면도이다.
도 4를 참고하면, 보조 금속층(150)은 유전층(120)과 접지층(130) 사이에 배치되며, 복수의 기둥체(154)와 접착 물질(151)이 혼합된 도전성 접착층(155)일 수 있다.
복수의 기둥체(154) 각각은, 'I'형상의 단면을 가질 수 있다. 다른 단면을 고려한 형상은, 이격된 2개의 금속 판과 이들을 이어주는 기둥이 결합된 형상일 수 있다.
복수의 기둥체(154)는, 은, 니켈, 구리, 흑연 등과 같은 금속으로 이루어질 수 있다. 복수의 기둥체(154)의 상면 판이 모여 연속되는 형상의 평평한 금속층을 형성할 수 있기에, 보다 효율적으로 보조 금속층(150)으로의 접지층(130)과 전류의 흐름(F2)을 유도할 수 있다. 하면 판은 기둥체(154)를 지지할 수 있으며, 상면 판 보다 작은 단면을 갖거나, 생략되어 복수의 기둥체(154)는'T'형상의 단면 및 다양한 형상의 단면을 가질 수도 있다.
도전성 접착층(155)은, 제조 과정에서 복수의 기둥체(154)를 배열한 후, 그 사이 공간에 접착 물질(151)이 충진되어 제조될 수 있다.
복수의 기둥체(154)가 혼합된 도전성 접착층(155)에 있어서도, 복수의 기둥체(154)는 굴곡 영역(101)에 배치될 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 크랙(102)이 발생한 FPCB 조립체(100)를 나타낸 단면도이다.
도 5를 참고하면, 보조 금속층(150)은 접지층(130) 상부에 배치되며, 곡 영역의 주변 영역을 전기적으로 연결하는 브릿지(159)일 수 있다.
보조 금속층(150)이 접지층(130) 상부에 배치되는 경우, 접지층(130)은 유전층(120)에 접하는 구조를 가질 수 있으며, 혹은 도면에는 도시되지 않았으나, 추가로 별도의 접착 물질(151)로 이루어진 층을 포함할 수도 있다.
브릿지(159)의 단면은 도 5와 같이 판형이거나, 혹은 돔 형상을 가질 수 있다. 브릿지(159)는 접지층(130)에 상부에 배치되어 전기적으로 연결되고, 브릿지(159)의 상부에 접지 보호층(160)이 배치될 수 있다.
브릿지(159)는 은, 니켈, 구리, 흑연 등과 같은 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 단일 재질로 이루어지지 않을 수 있고, 각진 형상에서의 수평 방향의 재질을 달리하여 수평 방향의 유연성을 확보할 수 있다.
브릿지(159)는 굴곡 영역(101)에 인접한 주변 영역을 연결할 수 있다. 브릿지(159)는 접지면 중 크랙(102)이 발생한 부위 혹은 원활한 전류 이동이 필요한 부위를 선택적으로 연결하며 배치될 수 있다.
또한, 브릿지(159)인 보조 금속층(150)에 접지층(130) 상부에 배치됨에 따라, 보조 금속층(150)은 크랙(102)이 발생한 FPCB 조립체(100)에 후속적으로 결합되는 공정을 거칠 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 FPCB 조립체(100)를 포함하는 PCB 구조를 나타낸 단면도이다.
도 6을 참고하면, FPCB 조립체(100)의 인접한 측면에는 RPCB(Rigid Printed Circuit Board, 경성인쇄회로기판) 조립체가 위치할 수 있고, FPCB 조립체(100)는 도전 보호층(140)과 공극(170)을 더 포함할 수 있다.
PCB 조립체는 FPCB 조립체(100) 영역(Flexible PCB Rigion)과 RPCB 조립체 영역(Rigid PCB Rigion) 를 포함할 수 있다. PCB 조립체의 목적에 따라, 특정 영역에서만 굴곡이 발생하는 경우에는, 굴곡이 발생하지 않는 영역의 도전층(110), 유전층(120), 접지층(130) 등은 유연성이 없거나 약한 RPCB 조립체 영역으로 이루어질 수 있다.
도전 보호층(140)은 도전층(110) 하부에 배치되며, 유전층(120)과 같이 도전층(110)을 보호할 수 있다.
도전 보호층(140)은 유전체와 동일한 재질로 이루어질 수 있으며, 도전 보호층(140)의 유전체는 상술한 유전층(120)과 동일한 재질이거나, 유전층(120)의 재질인 유전체의 예시 중 하나일 수 있다. 그리고, 도전 보호층(140) 하부에는 공극(170)이 형성될 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 FPCB 조립체(100)의 평면도이다.
도 7을 참고하면, FPCB 조립체(100)는 타공 영역(105)을 포함할 수 있다.
타공 영역(105)은, FPCB 조립체(100)를 상하 방향으로 관통하는 탈기 홀이 형성된 영역일 수 있다.
FPCB 조립체(100)의 적층된 구조에 있어서 층간 박리 현상을 방지하기 위하여, FPCB 조립체(100)의 상하 방향(적층된 수직 방향)으로 탈기 구멍을 뚫을 수 있다.
타공 영역(105)에 인접한 주변 영역은, 타공에 의하여 FPCB 조립체(100)의 각 층에서도, 특히 유연성이 약한 접지층(130)의 균열이 발생할 가능성이 높다. 그러므로, 상술한 굴곡 영역(101)과 마찬가지로 크랙(102)이 발생할 가능성이 높아, 도전성 접착층(155)은, 타공 영역(105)에 인접하여 배치될 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 FPCB 조립체를 포함하는 전자 기기의 정면도이다.
도 8을 참고하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 기기(200)는, 플렉서블 디스플레이(210), 제1 안테나(220), 제2 안테나(230) 및 FPCB 조립체(100)를 포함할 수 있다.
플렉서블 디스플레이(210)는 플렉서블 표시 패널을 포함하는 디스플레이 장치로서, 전면적으로 굴곡성을 가질 수 있으며, 혹은 굴곡성을 가진 폴딩부를 중심으로 접힐 수 있다.
전자 기기(200)가 플렉서블 디스플레이(210)의 폴딩부를 중심으로 상단과 하단이 접히는 경우, 폴딩된 상태에서는 상단의 제1 기기부와 하단의 제2 기기부는 분리될 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 전자 기기(200)는 플렉서블 디스플레이(210)의 폴딩부를 중심으로 좌단과 우단으로 분리될 수 있다.
제1 기기부에는 제1 안테나(220)을 포함하여 복수의 구성 요소가 배치될 수 있고, 제2 기기부에는 제2 안테나(230)를 포함하여 복수의 구성 요소가 배치될 수 있으며, 제1 기기부의 구성 요소와 제2 기기부의 구성 요소는 각각 연결될 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 이하에서는 제1 기기부의 제1 안테나(220)와 제2 기기부의 제2 안테나(230)를 중심으로 설명한다.
전자 기기가 폴딩된 상태에서 전기 신호와 전력을 주고 받기 위하여, 제1 기기부와 제2 기기부는 폴딩부에서 굴곡질 수 있는 FPCB 조립체(100)를 포함하는 PCB로 이루어진 케이블(250)로 연결될 수 있다. 케이블(250)은 폴딩부에 배치되는 영역만이 FPCB 조립체(100) 영역으로 이루어지고, 그 측면은 RPCB 조립체 영역으로 구성될 수 있다.
상세히는, 플렉서블 디스플레이(210)를 포함하고, 외부 프레임의 사이드 방향으로 안테나가 배치된 폴더블 전자 기기(200)를 예로 들면, 전자 기기(200)는 폴딩된 상태에서 제1 기기부와 제2 기기부에 각각 배치된 제1 안테나(220)와 제2 안테나(230)는 FPCB 조립체(100)를 포함한 케이블(250)에 의하여 연결되며, 이에 따라 FPCB 조립체(100)의 굴곡성과 신호 전송 능력에 따라 전파 수신률에 직접적으로 영향을 주게 된다. 또한, 통신 기술의 발전에 따라 휴대 전화가 받는 주파수 대역이 넓어지며, FPCB 조립체(100)의 도전층(110)이 전달하는 신호의 주파수도 높아질 수 있기에, 크랙이 발생하는 경우 공진이 문제될 수 있다.
이에 따라, 본 개시의 초고굴성을 갖고 접지층의 크랙 발생에도 성능을 유지할 수 있는 FPCB 조립체(100)를 포함하는 전자 기기(200)는, 폴딩된 상태에서의 제1 안테나(220)와 제2 안테나(230) 사이에 안정적으로 전기 신호를 주고 받을 수 있다.
그러므로, 제1 안테나(220) 및 제2 안테나(230)는 플렉서블 디스플레이(210)의 폴딩 영역을 중심으로 분리되어 배치될 수 있고, 본 개시의 일 실시예에 따른 개선된 FPCB 조립체(100)는 제1 안테나(220)와 제2 안테나(230)를 연결할 수 있다.
이상에서는 본 개시의 다양한 실시예를 각각 개별적으로 설명하였으나, 각 실시예들은 반드시 단독으로 구현되어야만 하는 것은 아니며, 각 실시예들의 구성 및 동작은 적어도 하나의 다른 실시예들과 조합되어 구현될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위상에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
100: FPCB 조립체 110: 도전층
120: 유전층 130: 접지층
150: 보조 금속층 153: 도전성 입자
151: 접착 물질 200 : 전자 기기

Claims (14)

  1. 신호를 전송하기 위한 도전층;
    상기 도전층 상부에 배치되는 유전층;
    상기 유전층 상부에 배치되는 접지층; 및
    상기 접지층 상부 또는 하부에 배치되며, 상기 접지층의 복수의 영역을 전기적으로 연결하는 보조 금속층;을 포함하며,
    상기 도전층, 상기 유전층, 상기 접지층 및 상기 보조 금속층은 유연성을 갖는 FPCB 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보조 금속층은,
    상기 유전층과 상기 접지층 사이에 배치되며, 상기 유전층과 상기 접지층을 결합하는 접착 물질과 도전성 입자가 혼합된 도전성 접착층인 FPCB 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 FPCB 조립체는 굴곡이 발생하는 굴곡 영역을 포함하고,
    상기 도전성 접착층은, 상기 굴곡 영역에 상기 도전성 입자가 배치되는 FPCB 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보조 금속층은,
    상기 유전층과 상기 접지층 사이에 배치되며, 'I'형상의 단면을 가진 복수의 기둥체, 및 상기 복수의 기둥체 사이를 충진되며 상기 유전층과 상기 접지층을 결합하는 접착 물질이 혼합된 도전성 접착층인 FPCB 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 FPCB 조립체는 굴곡이 발생하는 굴곡 영역을 포함하고,
    상기 보조 금속층은,
    상기 접지층 상부에 배치되며, 상기 굴곡 영역의 주변 영역을 전기적으로 연결하는 브릿지인 FPCB 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보조 금속층 상부에 배치되며, 유전체로 이루어진 접지 보호층;을 더 포함하는 FPCB 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 FPCB 조립체는, 상기 FPCB 조립체를 상하 방향으로 관통하는 탈기 홀이 형성되는 타공 영역을 포함하고,
    상기 보조 금속층은, 상기 타공 영역에 인접하여 배치되는 FPCB 조립체.
  8. 플렉서블 디스플레이;
    상기 플렉서블 디스플레이의 폴딩 영역을 중심으로 좌우측에 각각 배치되는 제1 안테나 및 제2 안테나; 및
    상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나를 연결하는 FPCB 조립체;를 포함하고,
    상기 FPCB 조립체는,
    신호를 전송하기 위한 도전층;
    상기 도전층 상부에 배치되는 유전층;
    상기 유전층 상부에 배치되며, 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나를 연결하는 접지층; 및
    상기 접지층 상부 또는 하부에 배치되며, 상기 접지층과 복수의 영역에서 전기적으로 연결되는 보조 금속층;을 포함하는 전자 기기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보조 금속층은,
    상기 유전층과 상기 접지층 사이에 배치되며, 상기 유전층과 상기 접지층을 결합하는 접착 물질과 도전성 입자가 혼합된 도전성 접착층인 전자 기기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 FPCB 조립체는 굴곡이 발생하는 굴곡 영역을 포함하고,
    상기 도전성 접착층은, 상기 굴곡 영역에 상기 도전성 입자가 배치되는 전자 기기.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 보조 금속층은,
    상기 유전층과 상기 접지층 사이에 배치되며, 'I'형상의 단면을 가진 복수의 기둥체, 및 상기 복수의 기둥체 사이를 충진되며 상기 유전층과 상기 접지층을 결합하는 접착 물질이 혼합된 도전성 접착층인 전자 기기.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 FPCB 조립체는 굴곡이 발생하는 굴곡 영역을 포함하고,
    상기 보조 금속층은,
    상기 접지층 상부에 배치되며, 상기 굴곡 영역의 주변 영역을 전기적으로 연결하는 브릿지인 전자 기기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 보조 금속층 상부에 배치되며, 유전체로 이루어진 접지 보호층;을 더 포함하는 전자 기기.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 FPCB 조립체는, 상기 FPCB 조립체를 상하 방향으로 관통하는 탈기 홀이 형성되는 타공 영역을 포함하고,
    상기 보조 금속층은, 상기 타공 영역에 인접하여 배치되는 전자 기기.
KR1020200093906A 2020-07-28 2020-07-28 Fpcb 조립체 및 이를 포함하는 전자 기기 KR20220014162A (ko)

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