WO2017052048A1 - 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판 및 그 제조방법 - Google Patents

벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판 및 그 제조방법 Download PDF

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ground layer
circuit board
bonding sheet
flexible circuit
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김상필
이다연
구황섭
김현제
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    • H05K3/0038—Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation of organic insulating material combined with laser drilling through a metal layer

Definitions

  • the present invention relates to a flexible printed circuit board having improved bending durability and a method of manufacturing the same.
  • Wireless terminal devices such as mobile phones are equipped with RF (Radio Frequency) signal lines
  • conventional RF signal lines are mounted in the form of a coaxial cable.
  • flexible circuit boards are generally used in recent years because space utilization is reduced in a wireless terminal device.
  • Wireless terminal devices such as mobile phones are equipped with RF (Radio Frequency) signal lines
  • conventional RF signal lines are mounted in the form of a coaxial cable.
  • flexible circuit boards are generally used in recent years because space utilization is reduced in a wireless terminal device.
  • the thickness of the flexible circuit board may be changed by allowing the dielectric to exist only in a certain section in the longitudinal direction. In this case, in order to ensure that the dielectric exists only in a certain section, a method of cutting the dielectric with a blade, a laser, or the like is used.
  • carbides are formed on the signal line and the ground, so that the signal line and the ground become conductive, or the signal transmission efficiency is deteriorated.
  • the flexible circuit board increases the area of the signal line or increases the thickness to reduce the line loss generated during signal transmission, and reduces the reflection loss of the signal by shielding the external signal from the outside to secure the required signal amount do.
  • the flexible circuit board has a signal transmitting terminal optimum impedance of about 33 ⁇ and a signal receiving terminal optimum impedance of about 75 ⁇ . Considering both the signal transmitting and receiving ends, the flexible circuit board is generally designed to have a characteristic impedance of about 50 ⁇ .
  • the characteristic impedance described above deviates from the reference value of 50 ⁇ , which adversely affects the signal transmission efficiency.
  • the flexible circuit board may have a characteristic impedance of 50 ⁇ out of 50 ⁇ as a signal flows from the outside.
  • the present invention is not limited to the installation position in the wireless terminal device, the bending durability is improved, the flexible circuit board with improved bending durability which prevents signal line and ground damage during the manufacturing process and a method of manufacturing the same There is a purpose.
  • a method of manufacturing a flexible printed circuit board having improved bending durability includes: (a) forming a signal line and a first ground layer on a first dielectric, and forming a lower surface of the first dielectric Forming a second ground layer on the substrate; (b) preparing the second genome; (c) preparing a first protective sheet connected to the first bonding sheet and one end of the first bonding sheet or positioned to overlap at least a part of the first bonding sheet; (d) bonding the second dielectric onto the first dielectric through the first bonding sheet; (e) forming a via hole to allow the first ground layer and the second ground layer to conduct; And (f) cutting the second dielectric placed on the first protective sheet in the width direction.
  • the flexible circuit board manufacturing method with improved bending durability includes the steps of: (b-1) preparing a third dielectric; (c-1) preparing a second protective sheet connected to the second bonding sheet and one end of the second bonding sheet or at least partially overlapping the second bonding sheet; (d-1) bonding the third dielectric on the bottom surface of the first dielectric via the second bonding sheet; (f-1)
  • the method may further include cutting a third dielectric positioned in the width direction under the second protective sheet.
  • the flexible circuit board manufacturing method with improved bending durability may further include (e-1) forming a third ground layer and a fourth ground layer on the second dielectric and the third dielectric, respectively.
  • At least one of the first protective sheet and the second protective sheet may be made of any one material selected from poly-based or epoxy-based resins.
  • the signal line, the first ground layer and the second ground layer are formed by wet etching the upper and lower metal layers of the first dielectric, wherein the first ground layer is The pair of spacers may be spaced apart from each other at a predetermined interval and parallel to each other in the length direction, and the second ground layer may have a shape corresponding to the first ground layer.
  • an inner space forming groove may be provided on a surface facing the signal line so that the signal line is exposed to the air layer.
  • a flexible printed circuit board having improved bending durability may include a first dielectric, a second dielectric facing an upper surface of the first dielectric, and a first stacked on the upper surface of the first dielectric.
  • a first substrate part including a ground layer and a third ground layer stacked on the second dielectric upper surface;
  • a second substrate portion extending from one end of the first substrate portion and having the third ground layer omitted from the first substrate portion so as to have a thickness thinner than that of the first substrate portion;
  • a third substrate portion extending from one end of the second substrate portion and omitting the second dielectric from the second substrate portion so as to have a thickness thinner than that of the second substrate portion;
  • a first bonding sheet bonding the first ground layer and the second dielectric to each other;
  • a first protective sheet interposed between the second dielectric and the first ground layer so as to be connected to one end of the first bonding sheet or to at least partially overlap the first bonding sheet, and the other end of which protrudes further in the signal line direction than one end
  • the first substrate further includes a third dielectric facing the lower surface of the first dielectric, a fourth ground layer stacked on the lower surface of the third dielectric, and a second ground layer stacked on the lower surface of the first dielectric,
  • the second substrate portion is formed by further omitting the fourth ground layer from the first substrate portion
  • the third substrate portion is formed by further omitting the third dielectric from the second substrate portion.
  • a second bonding sheet bonding the ground layer and the third dielectric, and interposed between the third dielectric and the second ground layer so as to be connected to at least one portion of the second bonding sheet or to overlap at least a portion thereof, and the other end of the second bonding sheet
  • the third dielectric may further include a second protective sheet protruding further in the signal line direction than one end of the dielectric.
  • a signal line is disposed on the first dielectric, and the first bonding sheet is positioned to be spaced apart from each other by a predetermined distance with the signal line therebetween to the first dielectric, the second dielectric, and the first bonding sheet.
  • An internal space is defined and the signal line may be located in the internal space.
  • the via holes penetrating the first dielectric layer through the third dielectric layer, the first ground layer through the fourth ground layer, and the first bonding sheet through the second bonding sheet are further formed to allow the first ground layer to the fourth ground layer to conduct.
  • the third ground layer may include a plurality of ground holes spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • An interval between the second ground layer and the fourth ground layer may be greater than an interval between the first ground layer and the third ground layer.
  • the flexible circuit board with improved bending durability according to an embodiment of the present invention, a first substrate portion including a first dielectric, a second dielectric facing the upper surface of the first dielectric, and the first substrate It is formed to have a thickness thinner than the portion, and includes a second substrate portion including the first dielectric extending from the first substrate portion, wherein a portion of the first dielectric and the portion of the first dielectric is extended It is interposed between the second dielectric, the other portion further includes a first protective sheet extending in the direction in which the first dielectric extends.
  • the flexible printed circuit board having improved bending durability may include a third dielectric corresponding to the second dielectric with respect to the first dielectric, and a portion of the first dielectric and the third with respect to a portion where the first dielectric extends. Interposed between the dielectrics, the other part may further include a second protective sheet extending along a direction in which the first dielectric extends.
  • the first dielectric layer has a first ground layer stacked thereon, and the second dielectric layer has a first substrate portion having a third ground layer stacked thereon, and a second ground layer corresponding to the first ground layer with respect to the first dielectric layer. It may further include.
  • the third ground layer, the second dielectric, the first protective sheet, and the first ground layer are formed in a stepped structure, and the fourth ground layer, the third dielectric, the second protective sheet, and the first ground layer.
  • the second ground layer is characterized in that formed in a staircase structure.
  • FIG. 1 is a view showing a flexible circuit board manufacturing process of improved bending durability of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing an upper structure of a flexible printed circuit board having improved bending durability of the present invention.
  • FIG 3 is a view illustrating a lower structure of a flexible printed circuit board having improved bending durability of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing a schematic configuration of a flexible circuit board with improved bending durability of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of some components extracted from FIG. 4.
  • FIG. 6 is a side view of FIG. 5.
  • FIG. 7 is a perspective view of a first substrate that is a main part of a flexible circuit board having improved bending durability of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a first substrate that is a main part of a flexible circuit board having improved bending durability of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a first embodiment of a third substrate portion, which is a main portion of a flexible circuit board having improved bending durability of the present invention.
  • FIG. 10 is a view illustrating a second embodiment of a third substrate portion that is a main portion of a flexible circuit board having improved bending durability of the present invention.
  • FIG. 11 is a view illustrating a third embodiment of the third substrate portion, which is a main portion of the flexible circuit board having improved bending durability of the present invention.
  • FIG. 12 is a view illustrating a top structure of a first embodiment and a third embodiment of a third substrate that is a main portion of a flexible circuit board having improved bending durability of the present invention.
  • FIG. 13 is a view illustrating fourth and fifth embodiments of a third board part, which is a main part of a flexible printed circuit board having improved bending durability.
  • FIG. 14 is a view illustrating a structure of a second ground layer in a fourth embodiment of the third substrate that is a main portion of the flexible circuit board having improved bending durability of the present invention.
  • first substrate portion 200 second substrate portion
  • first signal line 820 second signal line
  • E1 first dielectric
  • E2 second dielectric
  • E3 third dielectric H: internal space forming groove
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
  • the flexible printed circuit board and the manufacturing method thereof having improved bending durability prevent the impedance from being changed under the influence of other components such as a main board, a sub board, a battery, and repeatedly bend at a position
  • other components such as a main board, a sub board, a battery, and repeatedly bend at a position
  • a first dielectric E1 is prepared to manufacture a flexible circuit board having improved bending durability according to an embodiment of the present invention, and a signal is formed on an upper surface of the first dielectric E1.
  • a line 800 and a first ground layer 400 are formed, and a second ground layer 500 is formed on the bottom surface of the first dielectric E1.
  • the signal line 800, the first ground layer 400, and the second ground layer 500 are formed by wet etching a metal layer on the upper and lower surfaces of the first dielectric E1.
  • a pair of first ground layers 400 are formed on both sides of the first dielectric E1 with the signal line 800 therebetween.
  • each side surface of the signal line 800 is formed to be spaced apart from each other by a predetermined interval, and is formed parallel to the signal line 800.
  • the second ground layer 500 is also formed on the bottom surface of the first dielectric E1 in the same manner and shape as the first ground layer 400.
  • the second dielectric E2 to be stacked on the top surface of the first dielectric E1 and the third dielectric E3 to be stacked on the bottom surface of the first dielectric E1 are prepared, and the first dielectric ( In order to bond the second dielectric E2 and the third dielectric E3 to E1), the first bonding sheet B1 and the second bonding sheet B2 are prepared.
  • the first bonding sheet B1 is for bonding the first dielectric E1 and the second dielectric E2
  • the second bonding sheet B2 is for the first dielectric E1 and the third dielectric E3. It is to bond.
  • an inner space forming groove is formed on a surface facing the signal line 800 of the first bonding sheet B1 to provide an inner space having an air layer therein. (H) can be formed.
  • the shape of the first bonding sheet (B1) is preferably in the form of " ⁇ " as a whole in order to prevent foreign matter from flowing from both ends.
  • first protective sheet (C1) and the second protective sheet (C2) formed of any one material selected from poly-based or epoxy-based resin is prepared.
  • the first protective sheet C1 is positioned to be connected to one end of the first bonding sheet B1 or at least partially overlaps the second protective sheet C1 to be connected to at least one end of the second bonding sheet B2 or to at least partially overlap the first bonding sheet B1.
  • Place C2
  • the second dielectric E2 is positioned on the upper surface of the first dielectric E1 via the first bonding sheet B1, and the third dielectric E3 is positioned on the lower surface of the first dielectric E1.
  • the lower surface of the first bonding sheet B1 is bonded to the upper surface of the first ground layer 400 formed on the upper surface of the first dielectric E1, and the lower surface of the first protective sheet C1 is first ground. It is in contact with the upper surface of the layer 400.
  • the upper surface of the second bonding sheet B2 is bonded to the lower surface of the second ground layer 500 formed on the lower surface of the first dielectric E1, and the upper surface of the second protective sheet C2 is the second ground layer 500. You will be in contact with the lower surface.
  • the second dielectric E2, the first bonding sheet B1, the first ground layer 400, the first dielectric E1, and the second ground layer 500 are provided with a metal layer on the upper surface.
  • the second bonding sheet B2, and the third dielectric E3 having the metal layer formed on the lower surface thereof, are machined or laser-processed to form holes in the thickness direction, and the holes are filled with conductors to form via holes (VH). .
  • the metal layers provided on the second dielectric E2 and the third dielectric E3 are wet etched to form a third ground layer 600 on the upper surface of the second dielectric E2.
  • a fourth ground layer 700 is formed on the bottom surface of the third dielectric E3.
  • the second dielectric E2 positioned on the first protective sheet C1 is cut in the width direction
  • the third dielectric E3 positioned under the second protective sheet C2 is cut in the width direction, thereby cutting the final product.
  • the first protective sheet C1 and the second protective sheet C2 prevent damage to the signal line 800, the first ground layer 400, and the second ground layer 500 during cutting, and are unnecessary. Prevents carbide formation
  • the flexible printed circuit board having improved bending durability may include a first substrate part 100, a second substrate part 200, and a third substrate part 300. ).
  • the thicknesses of the first substrate part 100, the second substrate part 200, and the third substrate part 300 are sequentially reduced.
  • the second substrate portion 200 is formed to extend from one side of the first substrate portion 100 to be thinner than the thickness of the first substrate portion 100, the third substrate portion 300 is one side of the second substrate portion 200 Is formed extending from the thinner than the thickness of the second substrate portion 200.
  • the third substrate 300 corresponds to a section in which bending occurs repeatedly in the wireless terminal device.
  • stress is concentrated on the connection portion between the first substrate 100 and the third substrate 300 due to a sudden change in thickness.
  • the probability of breakage is increased. Therefore, the present inventor has introduced the technical idea of "sequential change of thickness.” That is, the "sequential change of thickness" may correspond to the first substrate portion 100 through the second substrate portion 200 that is thinner than the thickness of the first substrate portion 100 and thicker than the thickness of the third substrate portion 300. Refers to connecting the third substrate unit 300.
  • the first substrate part 100 of the flexible printed circuit board having improved bending durability may include a first dielectric E1, a second dielectric E2,
  • the third dielectric E3 may include a first ground layer 400, a second ground layer 500, a third ground layer 600, a fourth ground layer 700, and a via hole VH. That is, it may be composed of a three-layer dielectric structure and a four-layer ground layer structure.
  • the three-layer dielectric structure is formed of a first dielectric E1 and a first dielectric E1 parallel to and facing the upper surface of the first dielectric E1 and spaced apart from the upper surface of the first dielectric E1 by a predetermined interval.
  • the four-layer ground layer structure includes a first round layer 400 stacked on the top surface of the first dielectric E1, a second ground layer 500 stacked on the bottom surface of the first dielectric E1, and a second dielectric layer ( A third ground layer 600 stacked on E2 and a fourth ground layer 700 stacked on the bottom surface of the third dielectric E3.
  • the bottom surface of the first ground layer 400 and the second dielectric E2 are bonded to each other through the first bonding sheet B1, and the top surface of the second ground layer 500 and the third dielectric E3 are second bonded. It adhere
  • the first dielectric E1 to the third dielectric allow the first ground layer 400 to the fourth ground layer 700 to conduct. (E3) and a via hole (VH) filled with a conductor in a hole penetrating through the first ground layer (400) to the fourth ground layer (700), the first bonding sheet (B1), and the second bonding sheet (B2). do.
  • the shape of the first bonding sheet B1 is preferably a quadrangular shape, for example, a "wh" shape, in order to prevent foreign matter from flowing from both ends.
  • a plurality of ground holes GH may be formed to be spaced apart from each other by a predetermined distance, and the second ground layer 500 and the fourth ground layer may be formed.
  • An interval between the 700 may be greater than an interval between the first ground layer 400 and the third ground layer 600.
  • the external signal is prevented from being introduced by using the fourth ground layer 700, and at the same time, the fourth ground layer 700 and the third ground layer 600 having a plurality of ground holes GH are used.
  • the fourth ground layer 700 and the third ground layer 600 having a plurality of ground holes GH are used.
  • line loss can be reduced, and the flexible circuit board can be thinned.
  • the distance between the second ground layer 500 and the fourth ground layer 700 and the distance between the first ground layer 400 and the third ground layer 600 are The thickness of the second dielectric E2 and the third dielectric E3 can be adjusted, but the thickness of the third dielectric E3 is preferably 1.5 times or more than the thickness of the second dielectric E2.
  • the thickness of the third dielectric E3 is formed to be thick, the thickness of the signal line 800 can be formed to be thicker, and thus line loss during signal transmission can be reduced.
  • the thickness of the second dielectric E2 may be formed thin, thereby reducing the thickness of the flexible circuit board.
  • the second substrate part 200 of the flexible printed circuit board having improved bending durability may be formed of the first substrate part 100. At least one of the third ground layer 600 and the fourth ground layer 700 may be omitted.
  • the second substrate part 200 includes a first dielectric E1, a second dielectric E2, a third dielectric E3, a first ground layer 400, and a second ground layer 500.
  • the thickness of the third ground layer 600 and the fourth ground layer 700 may be selectively applied or not applied so as to be thinner than the first substrate portion 100.
  • the third substrate 300 includes any two selected from the second dielectric E2, the third dielectric E3, the third ground layer 600, and the fourth ground layer 700 in the first substrate 100. By omitting the above, the thickness of the second substrate 200 is thinner.
  • the thicknesses of the first substrate part 100, the second substrate part 200, and the third substrate part 300 become thinner in sequence, stress concentration at a specific part due to a sudden change in thickness is prevented.
  • the bending durability of the flexible circuit board can be improved.
  • the flexible printed circuit board having improved bending durability includes a first protective sheet C1 and a second protective sheet C2.
  • the first protective sheet C1 and the second protective sheet C2 are poly-based or epoxy-based resins such as polyimide, and include the first dielectric (E1), the second dielectric (E2), the first dielectric (E1), and the first dielectric sheet. Interposed between each of the three dielectrics E3, the first dielectric sheet B1 and the second bonding sheet B2 may be connected to each other or at least partially overlapped with each other.
  • the first substrate part 100 may include a first dielectric E1 having the first ground layer 400 stacked thereon and a first dielectric ( And a second dielectric E2 on which the third ground layer 600 facing the upper surface of E1 is stacked, and the second substrate portion 200 is formed to be thinner than the first substrate portion 100.
  • the first dielectric material E1 extends from the substrate portion 100.
  • the flexible printed circuit board having improved bending durability may further include a first protective sheet C1.
  • the first protective sheet C1 has a portion interposed between the first dielectric E1 and the second dielectric E2 around the portion where the first dielectric E1 extends, and the other portion of the first dielectric sheet C1. It may extend along the direction in which E1 extends.
  • the flexible printed circuit board having improved bending durability further includes a third dielectric E3 corresponding to the second dielectric E2 around the first dielectric E1.
  • the fourth ground layer 700 may be stacked on the third dielectric E3.
  • the first dielectric E1 may further include a second protective sheet C2 extending along the direction in which the first dielectric E1 extends.
  • the third ground layer 600, the second dielectric E2, the first protective sheet C1, and the first ground layer 400 are stepped. It is formed into a staircase structure having a.
  • the fourth ground layer 700, the third dielectric E3, the second protective sheet C2, and the second ground layer 500 are also formed in a stepped structure having a step.
  • the third substrate part 300 cuts the second dielectric E2 positioned on the upper surface of the first dielectric E1 and the third dielectric E3 positioned on the lower surface of the first dielectric E1 with a blade or a laser. It is manufactured by cutting.
  • the first protective sheet C1 is interposed between the second dielectric E2 and the first ground layer 400 so as to be connected to one end of the first bonding sheet B1 or at least partially overlap the first protective sheet C1, and the other end of the first protective sheet C1. It is formed to protrude further in the signal line direction than one end of the second dielectric E2.
  • the second protective sheet C2 is interposed between the third dielectric E3 and the second ground layer 500 so as to be connected to one end of the second bonding sheet B2 or at least partially overlap the second protective sheet C2, and the other end of the second protective sheet C2 is formed of a third dielectric ( E3) is formed to protrude further in the signal line direction than one end.
  • the second ground layer 500 may correspond to the first ground layer 400 around the first dielectric E1.
  • the protective sheets C1 and C2 protect the signal line 800, the first ground layer 400, and the second ground layer 500 from blades, lasers, and the like used for cutting, the signal lines 800 during cutting. ), The first ground layer 400 and the second ground layer 500 are prevented from being damaged, and unnecessary carbide generation is prevented.
  • thermosetting adhesive When the first protective sheet C1 is fixed between the second dielectric E2 and the first ground layer 400, a thermosetting adhesive is applied to the first protective sheet C1, and the second dielectric E2 is cut and exposed to the outside.
  • the thermosetting adhesive may be applied only to the surface except the surface.
  • the upper surface of the first protective sheet C1 may be formed to extend at least a portion of the first protective sheet C1 by extending the first bonding sheet B1 without applying a thermosetting adhesive.
  • the second protective sheet C2 is coated with a thermosetting adhesive on an upper surface to be fixed between the third dielectric E3 and the second ground layer 500, and a lower surface of the third dielectric E3 is cut and exposed to the outside.
  • the thermosetting adhesive may be applied only to the surface except the surface.
  • the bottom surface of the second protective sheet C2 may be formed to extend at least a part of the second protective sheet C2 by extending the second bonding sheet B2 without applying a thermosetting adhesive.
  • the first bonding sheet (B1) is a pair of spaced apart from each other by a predetermined distance with the signal line 800 between the first dielectric (E1), the second dielectric (E2) and the first bonding sheet (B1).
  • the inner space is partitioned, and for this purpose, the first bonding sheet B1 is provided with an inner space forming groove H.
  • FIG. 9 is a view showing a first embodiment of the third substrate portion 300 which is an essential part of the present invention.
  • the third substrate part 300 is stacked on the first dielectric E1, the signal line 800 stacked on the first dielectric E1, and the first dielectric E1.
  • a pair of first ground layers 400 spaced apart from each other with a line 800 therebetween, and a pair of second ground layers 500 stacked on a bottom surface of the first dielectric E1 but spaced apart from each other can do.
  • the signal line 800 may include a first signal line 810 and a pair of second signal lines 820 branched from the first signal line 810 and parallel to each other.
  • the third substrate part 300 may be stacked on the first dielectric E1, the signal line 800 stacked on the first dielectric E1, and the bottom surface of the first dielectric E1. It may include a pair of second ground layer 500 spaced apart at regular intervals.
  • the signal line 800 may include a pair of second signal lines 820 branched from the first signal line 810 and the first signal line 810 and positioned in parallel with each other.
  • the third substrate part 300 is stacked on the first dielectric E1, the signal line 800 stacked on the first dielectric E1, and the first dielectric E1. It may include a pair of first ground layer 400 spaced apart from each other with a line 800 therebetween.
  • the signal line 800 may include a pair of second signal lines 820 branched from the first signal line 810 and the first signal line 810 and positioned in parallel with each other.
  • a gap between the outside of the second signal line 820 and the inside of the first ground layer 400 is shown. May be smaller than a distance between one side of the first signal line 810 and the inside of the first ground layer 400.
  • FIG. 13 is a view showing a fourth embodiment and a fifth embodiment of the third substrate portion 300 of the present invention
  • Figure 14 is a second ground layer of the fourth embodiment of the third substrate portion 300 of the present invention.
  • a diagram 500 is shown.
  • the fourth embodiment of the third substrate part 300 of the present invention includes a first dielectric E1, a signal line 800 stacked on the first dielectric E1, A pair of first ground layers 400 stacked on the first dielectric E1 but spaced apart from each other with a signal line 800 therebetween, and a second ground layer stacked on the bottom surface of the first dielectric E1 ( 500).
  • the second ground layer 500 may include a pair of line grounds 510 stacked with a signal line 800 therebetween and a mesh ground connecting the pair of line grounds 510 with each other. 520 may be included.
  • the second ground layer 500 is formed of silver paste.
  • the present invention prevents the impedance from being changed by the influence of other components in the wireless terminal, and prevents the transmission line from being damaged at the repeatedly bent position, and also prevents the signal line and the ground from being damaged during the manufacturing process.

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Abstract

벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명의 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판 제조방법은, (a) 제1유전체 상에 신호라인 및 제1그라운드 레이어를 형성하고, 상기 제1유전체 하면 상에 제2그라운드 레이어를 형성하는 과정; (b) 제2유전체를 준비하는 과정; (c) 제1본딩시트 및 상기 제1본딩시트 일단에 연결되거나 적어도 일부가 겹치도록 위치하는 제1보호시트를 준비하는 과정; (d) 상기 제1본딩시트를 매개로 상기 제1유전체 상에 상기 제2유전체를 접합하는 과정; (e) 상기 제1그라운드 레이어 및 제2그라운드 레이어가 도통할 수 있도록 비아홀을 형성하는 과정; 및 (f) 상기 제1보호시트 상에 위치하는 제2유전 체를 폭 방향으로 커팅하는 과정을 포함한다.

Description

벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판 및 그 제조방법
본 발명은 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
핸드폰 등 무선단말기기에는 RF(Radio Frequency) 신호선로가 구비 되는데, 종래 RF 신호선로는 동축 케이블 형태로 장착된다. 이와 같이 RF 신호선로가 동축 케이블 형태로 장착되는 경우, 무선단말기기 내에서 공간 활용성이 저하되기 때문에 최근 연성회로기판이 일반적으로 사용된다.
핸드폰 등 무선단말기기에는 RF(Radio Frequency) 신호선로가 구비 되는데, 종래 RF 신호선로는 동축 케이블 형태로 장착된다. 이와 같이 RF 신호선로가 동축 케이블 형태로 장착되는 경우, 무선단말기기 내에서 공간 활용성이 저하되기 때문에 최근 연성회로기판이 일반적으로 사용된다.
종래 연성회로기판을 사용하는 경우, 폴더형 무선단말기기와 같이 반복적으로 절곡되는 위치에서 전송선로가 손상되는 문제점이 존재한다. 이러한 문제점을 개선 하기 위하여 길이 방향으로 일정 구간에서만 유전체가 존재하게 함으로써 연성회로 기판에 두께 변화를 주기도 한다. 이때, 일정 구간에서만 유전체가 존재하도록 하기 위해 유전체를 칼 날, 레이저 등으로 커팅하는 방법을 이용한다.
그러나, 유전체 커팅 시 신호라인, 그라운드 표면의 일부도 커팅되어 손상되므로 신호전송 효율이 저하되고, 따라서, 반복적으로 절곡 시 손상된 부분이 단절 되는 문제점이 발생하게 된다.
또한, 일반적으로 많이 사용하는 레이저를 이용하여 커팅하는 방법은 신호라인과 그라운드에 탄화물을 형성하여 신호라인과 그라운드가 도통되거나, 신호전송 효율이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.
한편, 연성회로기판은 신호라인의 면적을 증가시키거나, 두께를 증가시켜 신호 전송 시 발생하는 선로 손실을 감소시키고, 외부로부터 유입되는 외부 신호를 차폐하여 신호의 반사 손실을 감소시킴으로써 필요한 신호양을 확보한다.
연성회로기판은 약 33Ω의 신호 송신단 최적 임피던스를 가지고, 약 75Ω의 신호 수신단 최적 임피던스를 가진다. 신호 송수신단 모두를 고려하하는 경우, 연성회로기판은 약 50Ω의 특성 임피던스를 가지도록 설계되는 것이 일반적이다.
주변 부품에 의한 외부 신호가 유입되면, 상술한 특성 임피던스가 기준치인 50Ω을 벗어나게 되어 신호 전송 효율에 악영향을 미치게 된다. 특히, 그라운드에 메인보드, 서브보드, 배터리 등 전도체인 타 부품이 접촉되거나, 근접 배치되면, 연성회로기판은 외부로부터 신호가 유입되면서 특성 임피던스가 50Ω을 벗어나게 된다.
따라서, 연성회로기판은 임피던스 변화 발생을 방지하기 위해 타 부 품과 적절히 이격된 위치에 장착되어야 한다. 하지만, 이 경우, 연성회로기판 적용 시 최대 장점으로 꼽히는 공간활용성이 저하되는 문제점이 발생한다.
물론, 임피던스 매칭을 통하여 타 부품과 근접한 위치에 배치할 수 있다. 하지만, 이러한 경우에도 메인보드, 서브보드, 배터리 등 다수의 타 부 품 중 어느 하나의 형상 또는 위치가 변경되는 경우, 임피던스 매칭을 위해 연성회로기판의 형상 또한 변경되어야 하는 문제점이 발생한다. 따라서, 무선단말기기 부품 의 영향을 받지 않으면서 무선단말기기 내에서 자유롭게 설치될 수 있는 연성회로 기판이 필요한 실정이다.
한편, 상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 무선단말기기 내에서의 설치 위치에 제약을 받지 않고, 벤딩 내구성이 개선되며, 제조 과정에서 신호라인 및 그라운드 손상을 방지한 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 내구성이 개선된 연성 회로기판 제조방법은, (a) 제1유전체 상에 신호라인 및 제1그라운드 레이어를 형성 하고, 상기 제1유전체 하면 상에 제2그라운드 레이어를 형성하는 과정; (b) 제2유 전체를 준비하는 과정; (c) 제1본딩시트 및 상기 제1본딩시트 일단에 연결되거나 적어도 일부가 겹치도록 위치하는 제1보호시트를 준비하는 과정; (d) 상기 제1본딩시트를 매개로 상기 제1유전체 상에 상기 제2유전체를 접합하는 과정; (e) 상기 제1그라운드 레이어 및 제2그라운드 레이어가 도통할 수 있도록 비아홀을 형성하는 과정; 및 (f) 상기 제1보호시트 상에 위치하는 제2유전체를 폭 방향으로 커팅하는 과정을 포함한다.
상기 벤딩 내구성이 개선된 연성 회로기판 제조방법은, (b-1) 제3유전체를 준비하는 과정; (c-1) 제2본딩시트 및 상기 제2본딩시트 일단에 연결되거나 적어도 일부가 겹치도록 위치하는 제2보호시트를 준비하는 과정; (d-1) 상기 제2본딩시트를 매개로 상기 제1유전체 하면 상에 상기 제3유전체를 접합하는 과정; (f-1) 상기 제2보호시트 하에 위치하는 제3유전체를 폭 방향으로 커팅하는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 벤딩 내구성이 개선된 연성 회로기판 제조방법은, (e-1) 상기 제2유전체 및 제3유전체 상에 각각 제3그라운드 레이어 및 제4그라운드 레이어를 형성하는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 제1보호시트 및 제2보호시트 중 적어도 하나는 폴리 계열 또는 에폭시 계열 수지 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 제조될 수 있다.
상기 (a) 과정에서 상기 신호라인, 상기 제1그라운드 레이어 및 상기 제2그라운드 레이어는 상기 제1유전체의 상면 및 하면의 금속층을 웨트 에칭 (wet etching)하여 형성되되, 상기 제1그라운드 레이어는 상기 신호라인을 중심으로 일정 간격 이격되며, 길이 방향으로 서로 평행한 한 쌍으로 형성되고, 상기 제2그라운드 레이어는 상기 제1그라운드 레이어와 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제1본딩시트는 상기 신호라인이 공기층에 노출될 수 있도록 상기 신호라인과 마주보는 면에 내부공간 형성홈이 마련될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판은, 제1유전체와, 상기 제1유전체의 상면과 마주보는 제2유전체와, 상기 제1유전체 상면 상에 적층된 제1그라운드 레이어와, 상기 제2유전체 상면 상에 적층된 제3그라운드 레이어를 포함하는 제1기판부; 상기 제1기판부 일단에서 연장 형성되고, 상기 제1기판부보다 그 두께가 얇게 형성될 수 있도록 상기 제1기판부에서 상기 제3그라운드 레이어가 생략된 제2기판부; 상기 제2기판부 일단에서 연장 형성되고, 상기 제2기판부보다 그 두께가 얇게 형성될 수 있도록 상기 제2기판 부에서 상기 제2유전체가 생략된 제3기판부; 상기 제1그라운드 레이어와 상기 제2유 전체를 접착시키는 제1본딩시트; 및 상기 제1본딩시트 일단에 연결되거나 적어도 일부가 겹치도록 상기 제2유전체 및 상기 제1그라운드 레이어 사이에 개재되며, 그 타단은 상기 제2유전체 일단보다 신호라인 방향으로 더 돌출된 제1보호시트를 포함한다.
상기 제1기판부는, 상기 제1유전체 하면과 마주보는 제3유전체와, 상기 제3유전체 하면에 적층된 제4그라운드 레이어와, 상기 제1유전체 하면에 적층 된 제2그라운드 레이어를 더 포함하고, 상기 제2기판부는, 상기 제1기판부에서 상기 제4그라운드 레이어를 더 생략하여 형성되며, 상기 제3기판부는, 상기 제2기판 부에서 상기 제3유전체를 더 생략하여 형성되되, 상기 제2그라운드 레이어와 상기 제3유전체를 접착시키는 제2본딩시트 및, 상기 제2본딩시트 일단에 연결되거나 적어도 일부가 겹치도록 상기 제3유전체 및 상기 제2그라운드 레이어 사이에 개재되며, 그 타단은 상기 제3유전체 일단보다 신호라인 방향으로 더 돌출된 제2보호시트를 더 포함할 수 있다.
상기 제1유전체 상에는 신호라인이 설치되고, 상기 제1본딩시트는, 상기 신호라인을 사이에 두고 한 쌍이 서로 일정 간격 이격되어 위치하여 상기 제1유전체, 상기 제2유전체 및 상기 제1본딩시트로 구획되는 내부공간을 형성하며, 상기 신호라인은 상기 내부공간에 위치할 수 있다.
상기 제1그라운드 레이어 내지 상기 제4그라운드 레이어가 도통할 수 있도록 상기 제1유전체 내지 제3유전체, 제1그라운드 레이어 내지 제4그라운드 레이어 및 제1본딩시트 내지 제2본딩시트를 관통하는 비아홀을 더 포함하고, 상기 제3그라운드 레이어에는 복수 개의 그라운드 홀이 서로 일정 간격 이격되어 형성될 수 있다.
상기 제2그라운드 레이어와 상기 제4그라운드 레이어 사이의 간격은 상기 제1그라운드 레이어와 상기 제3그라운드 레이어 사이의 간격보다 클 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판은, 제1유전체와, 상기 제1유전체의 상면과 마주보는 제2유전체를 포함하는 제1기판부와, 상기 제1기판부 보다 두께가 얇게 형성되며, 상기 제1기판부에서 연장된 상기 제1유전체를 포함하는 제2기판부를 포함하고, 상기 제1유전체가 연장되는 부분을 중심으로 일 부분은 상기 제1유전체와 상기 제2유전체 사이에 개재되고, 타 부분은 상기 제1유전체가 연장되는 방향을 따라 연장되는 제1보호시트를 더 포함한다.
상기 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판은 상기 제1유전체를 중심으로 상기 제2유전체와 대응되는 제3유전체, 및 상기 제1유전체가 연장되는 부분을 중심으로 일 부분은 제1유전체와 상기 제3유전체 사이에 개재되고, 타 부분은 상기 제1유전체가 연장되는 방향을 따라 연장되는 제2보호시트를 더 포함할 수 있다.
상기 제1유전체는 제1그라운드 레이어가 적층되고, 상기 제2유전체 는 제3그라운드 레이어가 적층된 제1기판부, 및 상기 제1유전체를 중심으로 상기 제1그라운드 레이어에 대응되는 제2그라운드 레이어를 더 포함할 수 있다.
상기 제3그라운드 레이어, 상기 제2유전체, 상기 제1보호시트, 및 상기 제1그라운드 레이어는 계단 구조로 형성되고, 상기 제4그라운드 레이어, 상기 제3유전체, 상기 제2보호시트, 및 상기 제2그라운드 레이어는 계단 구조로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적 이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면 아래와 같은 다양한 효과를 구현할 수 있게 된다.
첫째, 무선단말기기 내에서 설치 위치에 제약을 받지 않는 이점이 있다.
둘째, 벤딩 내구성이 개선되는 이점이 있다.
셋째, 제조 과정에서 신호라인 및 그라운드 손상을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판 제조과정을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판의 상부구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판의 하부구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에서 발췌된 일부 구성의 사시도이다.
도 6은 도 5의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판의 일요부인 제1기판부의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판의 일요부인 제1기판부의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판의 일요부인 제3기판부의 제1실시예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판의 일요부인 제3기판부의 제2실시예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판의 일요부인 제3기판부의 제3실시예를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판의 일요부인 제3기판부의 제1실시예 및 제3실시예의 상면 구조를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판의 일요부인 제3기판부의 제4실시예 및 제5실시예를 나타낸 도면이다. 그리고,
도 14는 본 발명의 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판의 일요부인 제3기판부의 제4실시예 중 제2그라운드 레이어의 구조를 나타낸 도면이다.
-부호의 설명-
100 : 제1기판부 200 : 제2기판부
300 : 제3기판부 400 : 제1그라운드 레이어
500 : 제2그라운드 레이어 510 : 라인 그라운드
520 : 메쉬 그라운드 600 : 제3그라운드 레이어
700 : 제4그라운드 레이어 800 : 신호라인
810 : 제1신호라인 820 : 제2신호라인
B1 : 제1본딩시트 B2 : 제2본딩시트
C1 : 제1보호시트 C2 : 제2보호시트
E1 : 제1유전체 E2 : 제2유전체
E3 : 제3유전체 H : 내부공간 형성홈
GH : 그라운드홀 VH : 비아홀
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능하면 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판 및 그 제조방법은, 메인보드, 서브보드, 배터리 등 타 부품의 영향을 받아 임피던스가 변화하는 것을 방지하고, 반복적으로 절곡되는 위치에서 전송선로가 손상되는 것을 방지하는 것은 물론, 제조 과정에서 신호라인 및 그라운드가 손상되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판제조방법의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판을 제조하기 위하여 제1유전체(E1)를 준비하고, 제1유전체(E1) 상면에 신호라인(800) 및 제1그라운드 레이어(400)를 형성하며, 제1유전체(E1) 하면에는 제2그라운드 레이어(500)를 형성한다.
신호라인(800), 제1그라운드 레이어(400) 및 제2그라운드 레이어(500)는 제1유전체(E1) 상면 및 하면에 존재하는 금속층을 웨트 에칭(wet etching)하여 형성한다. 이때, 제1그라운드 레이어(400)는 신호라인(800)을 사이에 두고 제1유전체(E1)의 양측으로 한 쌍이 형성된다. 그리고, 신호라인(800)의 양 측면과 각각 일정 간격 이격되어 형성되며, 신호라인(800)과 평행하게 형성된다. 제2그라운드 레이어(500) 역시 제1그라운드 레이어(400)와 동일한 방법 및 형상으로 제1유전체(E1) 하면에 형성된다.
이러한 과정이 완료되면, 제1유전체(E1) 상면 상에 적층될 제2유전체(E2)와, 제1유전체(E1) 하면 상에 적층될 제3유전체(E3)를 준비하고, 제1유전체(E1)에 제2유전체(E2) 및 제3유전체(E3)를 접착하기 위해서 제1본딩시트(B1) 및 제2본딩시트(B2)를 준비한다. 이때, 제1본딩시트(B1)는 제1유전체(E1)와 제2유전체(E2)를 접착하기 위한 것이고, 제2본딩시트(B2)는 제1유전체(E1)와 제3유전체(E3)를 접착하기 위한 것이다.
최종 제품, 예를 들면, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판에서 내부에 공기층이 형성된 내부공간이 마련될 수 있도록 제1본딩시트(B1)의 신호라인(800)과 마주보는 면에는 내부공간 형성홈(H)을 형성할 수 있다. 이때, 제1본딩시트(B1)의 형상은 양단으로부터 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 전체적으로 "ㅁ" 형상인 것이 바람직하다.
이후 폴리 계열 또는 에폭시 계열 수지 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 형성된 제1보호시트(C1) 및 제2보호시트(C2)를 준비한다. 그리고, 제1본딩시트(B1) 일단에 연결되거나 적어도 일부가 겹치도록 제1보호시트(C1)를 위치시키고, 제2본딩시트(B2) 일단에 연결되거나 적어도 일부가 겹치도록 제2보호시트(C2)를 위치시킨다.
이후 제1본딩시트(B1)를 매개로 제1유전체(E1) 상면 상에 제2유전체(E2)를 위치시키고, 제1유전체(E1) 하면 상에 제3유전체(E3)를 위치시킨다. 이 과정이 완료되면, 제1유전체(E1) 상면 상에 형성된 제1그라운드 레이어(400) 상면에 제1본딩시트(B1) 하면이 접합됨과 동시에, 제1보호시트(C1) 하면은 제1그라운드 레이어(400) 상면에 접하게 된다.
또한, 제1유전체(E1) 하면 상에 형성된 제2그라운드 레이어(500) 하면에 제2본딩시트(B2) 상면이 접합됨과 동시에, 제2보호시트(C2) 상면은 제2그라운드 레이어(500) 하면에 접하게 된다.
이와 같이, 접합 과정이 완료되면 상면에 금속층이 마련되어 있는 제2유전체(E2), 제1본딩시트(B1), 제1그라운드 레이어(400), 제1유전체(E1), 제2그라운드 레이어(500), 제2본딩시트(B2), 하면에 금속층이 마련되어 있는 제3유전체 (E3)를 기계 가공 또는 레이저 가공하여 두께 방향으로 홀을 형성하고, 홀에 전도체를 충진하여 비아홀(VH)을 형성한다.
비아홀(VH) 형성 과정이 완료되면, 제2유전체(E2) 및 제3유전체(E3)에 마련된 금속층을 웨트 에칭하여, 제2유전체(E2) 상면에 제3그라운드 레이어(600)를 형성하고, 제3유전체(E3) 하면에 제4그라운드 레이어(700)를 형성한다. 이후 제1보호시트(C1) 상에 위치하는 제2유전체(E2)를 폭 방향으로 커팅하고, 제2보호시트(C2) 하에 위치하는 제3유전체(E3)를 폭 방향으로 커팅하여 최종 제품을 완성하게 되는데, 제1보호시트(C1) 및 제2보호시트(C2)는 커팅 시 신호라인(800), 제1그라운드 레이어(400) 및 제2그라운드 레이어(500)의 손상을 방지하고, 불필요한 탄화물 생성을 방지한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 상술한 제조방법에 의해 제조된 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판에 대하여 설명한다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판은 제1기판부(100), 제2기판부(200) 및 제3기판부(300)를 포함한다. 여기서, 제1기판부(100), 제2기판부(200) 및 제3기판부(300)의 두께는 순차 적으로 감소하도록 형성된다.
제2기판부(200)는 제1기판부(100) 일측에서 연장 형성되어 제1기판부(100)의 두께보다 얇게 형성되고, 제3기판부(300)는 제2기판부(200) 일측에서 연장 형성되어 제2기판부(200) 두께보다 얇게 형성된다.
제3기판부(300)는 무선단말기기에서 벤딩이 반복적으로 일어나는 구간에 해당된다. 제1기판부(100)에서 제3기판부(300)가 바로 연장 형성되는 경우 급작스러운 두께 변화로 인하여 제1기판부(100)와 제3기판부(300)의 연결 부위에 응력이 집중되어 파손 가능성이 증가된다. 따라서, 본 발명자는 "순차적 두께 변화"라는 기술사상을 도입하였다. 즉, "순차적 두께 변화"는, 제1기판부(100)의 두께보다 얇으면서 제3기판부(300)의 두께보다는 두꺼운 제2기판부(200)를 매개로 제1기판부(100)와 제3기판부(300)를 연결한 것을 지칭한다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판의 제1기판부(100)는 제1유전체(E1), 제2유전체(E2), 제3유전체(E3), 제1그라운드 레이어(400), 제2그라운드 레이어(500), 제3그라운드 레이어(600), 제4그라운드 레이어(700), 비아홀(VH)을 포함할 수 있다. 즉, 3층의 유전체 구조 및 4층의 그라운드 레이어 구조로 이루어질 수 있다.
3층 유전체 구조는 제1유전체(E1)와, 제1유전체(E1)와 평행하고, 제1유전체(E1)의 상면과 마주보며, 제1유전체(E1) 상면과 일정 간격 이격되어 위치하는 제2유전체(E2)와, 제1유전체(E1)와 평행하고, 제1유전체(E1)의 하면과 마주보며, 제1유전체(E1) 하면과 일정 간격 이격되어 위치하는 제3유전체(E3)로 이루어진다.
4층 그라운드 레이어 구조는 제1유전체(E1) 상면 상에 적층된 제1그 라운드 레이어(400)와, 제1유전체(E1) 하면 상에 적층된 제2그라운드 레이어(500), 제2유전체(E2) 상에 적층된 제3그라운드 레이어(600) 및 제3유전체(E3) 하면 상에 적층된 제4그라운드 레이어(700)로 이루어진다.
한편, 제1그라운드 레이어(400)와 제2유전체(E2) 하면은 제1본딩시트(B1)를 매개로 접착되고, 제2그라운드 레이어(500)와 제3유전체(E3) 상면은 제2본딩시트(B2)를 매개로 접착된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판은 제1그라운드 레이어(400) 내지 상기 제4그라운드 레이어(700)가 도통할 수 있도록 제1유전체(E1) 내지 제3유전체(E3) 및 제1그라운드 레이어(400) 내지 제4그라운드 레이어(700), 제1본딩시트(B1) 및 제2본딩시트(B2)를 관통하는 홀에 전도체가 충진된 비아홀(VH)을 포함한다.
한편, 제1유전체(E1) 상에는 신호라인(800)이 설치되고, 제1본딩시트(B1)는 신호라인(800)을 사이에 두고 한 쌍이 일정 간격 이격되어 위치하여, 제2유전체(E2) 및 제1본딩시트(B1)로 구획되는 내부공간을 형성할 수 있는바, 신호라인(800)은 이러한 내부공간에 위치하는 것이 바람직하다. 즉, 신호라인(800)이 내부공간에 위치하여 유전율(ε=1.0005)이 낮은 공기층에 노출되는바, 신호라인(800)에서 발생하는 선로 손실이 저감된다. 상술한 바와 같이, 제1본딩시트(B1) 형상 은 양단으로부터 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 사각형, 예를 들면, "ㅁ" 형상인 것이 바람직하다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 제3그라운드 레이어(600)에는 복수 개의 그라운드 홀(GH)이 서로 일정 간격 이격되어 형성되는 것이 바람직하고, 제2그라운드 레이어(500)와 제4그라운드 레이어(700) 사이의 간격은 제1그라운드 레이어(400)와 제3그라운드 레이어(600) 사이의 간격보다 큰 것이 바람직하다.
본 발명에서는 제4그라운드 레이어(700)를 이용하여 외부신호가 유입되는 것을 방지함과 동시에, 제4그라운드 레이어(700) 및 복수 개의 그라운드 홀 (GH)이 형성된 제3그라운드 레이어(600)를 이용하여 약 50Ω에 맞추어져 있는 신호선로(800)의 특성 임피던스를 충족시킬 수 있으며, 선로 손실을 저감하고, 연성회로기판을 박형화할 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제2그라운드 레이어(500)와 제4그라운드 레이어(700) 사이의 간격과, 제1그라운드 레이어(400)와 제3그라운드 레이어(600) 사이의 간격은 제2유전체(E2) 및 제3유전체(E3)의 두께를 조절함으로써 조절 가능한데, 제3유전체(E3)의 두께는 제2유전체(E2) 두께보다 1.5배 이상으로 형성하는 것이 바람직하다.
제3유전체(E3)의 두께를 두껍게 형성하게 되면, 신호선로(800)의 두께를 더 두껍게 형성할 수 있고, 따라서 신호 전송 시 선로 손실을 저감할 수 있다.
또한, 제3그라운드 레이어(600)에 그라운드 홀(GH)을 형성함으로써 제2유전체(E2)의 두께를 얇게 형성할 수 있게 되고, 따라서 연성회로기판을 박형화할 수 있게 된다.
한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판의 제2기판부(200)는, 제1기판부(100)를 구성하는 제3그라운드 레이어(600) 및 제4그라운드 레이어(700) 중 어느 하나 이상이 생략되어 형성될 수 있다.
예를 들면, 제2기판부(200)는 제1유전체(E1), 제2유전체(E2), 제3유전체 (E3), 제1그라운드 레이어(400), 제2그라운드 레이어(500)를 구비하고, 제3그라운드 레이어(600) 및 제4그라운드 레이어(700)를 선택적으로 적용하거나, 미적용하여 제1기판부(100)보다 그 두께를 얇게 형성할 수 있다.
제3기판부(300)는 제1기판부(100)에서 제2유전체(E2), 제3유전체(E3), 제3그라운드 레이어(600), 제4그라운드 레이어(700) 중에서 선택된 어느 두 개 이상을 생략하여 제2기판부(200)보다 그 두께를 얇게 형성한 것이다.
이와 같이, 제1기판부(100), 제2기판부(200), 제3기판부(300)의 두께가 순차적으로 얇아짐에 따라 급작스러운 두께 변화에 따른 특정 부분에서의 응력 집중을 방지함으로써 연성회로기판의 절곡 내구성이 개선될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판은 제1보호시트(C1) 및 제2보호시트(C2)를 포함한다. 제1보호시트(C1) 및 제2보호시트(C2)는 폴리이미드 등 폴리계열 또는 에폭시 계열의 수지로 제1유전체(E1)와 제2유전체(E2), 제1유 전체(E1)와 제3유전체(E3) 사이에 각각 개재되며, 제1본딩시트(B1) 및 제2본딩시트(B2)와 각각 연결되거나 적어도 일부가 겹치도록 위치할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판에서, 제1기판부(100)는 제1그라운드 레이어(400)가 적층된 제1유전체(E1)와, 제1유전체(E1)의 상면과 마주보는 제3그라운드 레이어(600)가 적층된 제2유전체(E2)를 포함하고, 제2기판부(200)는 제1기판부(100)보다 두께가 얇게 형성되며, 제1기판부(100)에서 연장된 제1유전체(E1)를 포함한다.
여기서, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판은, 제1보호시트(C1)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 제1보호시트(C1)는, 제1유전체(E1)가 연장되는 부분을 중심으로 일 부분은 제1유전체(E1)와, 제2유전체(E2) 사이에 개재되고, 타 부분은 제1유전체(E1)가 연장되는 방향을 따라 연장될 수 도 있다.
또한, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판은, 제1유전체(E1)를 중심으로 제2유전체(E2)에 대응되는 제3유전체(E3)를 더 포함한다. 여기서, 제3유전체(E3)에는 제4그라운드 레이어(700)가 적층될 수 있다.
그리고, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판은, 제1유전체(E1)가 연장되는 부분을 중심으로 일 부분은 제1유전체(E1)와, 제3유전체(E3) 사이에 개재되고, 타 부분은 제1유전체(E1)가 연장되는 방향을 따라 연장되는 제2보호시트(C2)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판은, 제3그라운드 레이어(600), 제2유전체(E2), 제1보호시트(C1), 제1그라운드 레이어(400)가 단턱을 갖는 계단 구조로 형성된다. 또한, 제4그라운드 레이어(700), 제3유전체(E3), 제2보호시트(C2), 제2그라운드 레이어(500) 역시 단턱을 갖는 계단 구조로 형성된다.
제3기판부(300)는 제1유전체(E1)의 상면 상에 위치하는 제2유전체 (E2), 제1유전체(E1) 하면 상에 위치하는 제3유전체(E3)를 칼날, 레이저 등으로 커팅하여 제조된다. 이때, 제1보호시트(C1)는 제1본딩시트(B1) 일단에 연결되거나 적어도 일부가 겹치도록 제2유전체(E2) 및 상기 제1그라운드 레이어(400) 사이에 개재되고, 그 타단은 제2유전체(E2) 일단보다 신호라인 방향으로 더 돌출되어 형성된다.
제2보호시트 (C2)는 제2본딩시트(B2) 일단에 연결되거나 적어도 일부가 겹치도록 제3유전체(E3) 및 제2그라운드 레이어(500) 사이에 개재되고, 그 타단은 제3유전체(E3) 일단보다 신호라인 방향으로 더 돌출되어 형성된다. 여기서, 제2그라운드 레이어(500)는 제1유전체(E1)를 중심으로 제1그라운드 레이어(400)에 대응될 수 있다.
따라서, 보호시트(C1, C2)가 커팅에 이용되는 칼날, 레이저 등으로부터 신호라인(800), 제1그라운드 레이어(400), 제2그라운드 레이어(500)를 보호하므로, 커팅 시 신호라인(800), 제1그라운드 레이어(400), 제2그라운드 레이어(500)가 손상되는 것을 방지하고, 불필요한 탄화물 생성을 방지한다.
제1보호시트(C1)는 제2유전체(E2) 및 제1그라운드 레이어(400) 사이에서 고정되도록 하면에는 열경화접착제를 도포하고, 상면에는 제2유전체(E2)가 커팅되어 외부로 노출되는 면을 제외한 면에만 열경화접착제를 도포할수 있다. 또한, 제1보호시트(C1)의 상면에는 열경화접착제를 도포하지 않고 제1본딩시트(B1)를 연장하여 제1보호시트(C1)와 적어도 일부가 겹치도록 형성할 수 있다.
제2보호시트(C2)는 제3유전체(E3) 및 제2그라운드 레이어(500) 사이에서 고정되도록 상면에는 열경화접착제를 도포하고, 하면에는 제3유전체(E3)가 커팅되어 외부로 노출되는 면을 제외한 면에만 열경화접착제를 도포할 수 있다. 또한 제2보호시트(C2)의 하면에는 열경화접착제를 도포하지 않고 제2본딩시트(B2)를 연장하여 제2보호시트(C2)와 적어도 일부가 겹치도록 형성할 수 있다.
한편, 제1본딩시트(B1)는 신호라인(800)을 사이에 두고 한 쌍이 서로 일정 간격 이격되어 위치하여 제1유전체(E1), 제2유전체(E2) 및 제1본딩시트(B1)로 구획되는 내부공간을 형성하며, 이를 위해 제1본딩시트(B1)에는 내부공간 형성홈(H)이 마련된다.
이하에서는 상술한 제3기판부의 다양한 실시예에 대하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 일요부인 제3기판부(300)의 제1실시예를 나타낸 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제3기판부(300)는 제1유전체(E1), 제1유전체(E1) 상에 적층된 신호라인(800), 제1유전체(E1) 상에 적층되되 신호라인(800)을 사이에 두고 일정 간격 이격된 한 쌍의 제1그라운드 레이어(400), 및 제1유전체(E1) 하면에 적층되되 일정 간격 이격된 한 쌍의 제2그라운드 레이어(500)를 포함할 수 있다. 여기서, 신호라인(800)은 제1신호라인(810)과, 제1신호라인(810)에서 분기되며 서로 평행한 한 쌍의 제2신호라인(820)을 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제3기판부(300)의 제2실시예를 나타낸 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 제3기판부(300)는 제1유전체(E1), 제1유전체(E1) 상에 적층된 신호라인(800), 및 제1유전체(E1) 하면에 적층되되 일정 간격 이격된 한 쌍의 제2그라운드 레이어(500)를 포함할 수 있다. 여기서, 신호라인(800)은 제1신호라인(810) 및 제1신호라인(810)에서 분기되어 서로 평행하게 위치하는 한 쌍의 제2신호라인(820)을 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제3기판부(300)의 제3실시예를 나타낸 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제3기판부(300)는 제1유전체(E1), 제1유전체(E1) 상에 적층된 신호라인(800) 및 제1유전체(E1) 상에 적층되되 신호라인(800)을 사이에 두고 일정 간격 이격된 한 쌍의 제1그라운드 레이어(400)를 포함할 수 있다. 여기서, 신호라인(800)은 제1신호라인(810) 및 제1신호라인(810)에서 분기되어 서로 평행하게 위치하는 한 쌍의 제2신호라인(820)을 포함할 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3기판부(300)의 제1실시예 및 제3실시예의 경우, 제2신호라인(820) 외측과 제1그라운드 레이어(400) 내측 사이의 간격은 제1신호라인(810)의 일측과 제1그라운드 레이어(400) 내측 사이의 간격보다 좁게 형성할 수 있다.
도 13는 본 발명의 제3기판부(300)의 제4실시예 및 제5실시예를 나타낸 도면이고, 도 14은 본 발명의 제3기판부(300)의 제4실시예의 제2그라운드 레이어(500)를 나타낸 도면이다.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3기판부(300)의 제4실시예는 제1유전체(E1), 제1유전체(E1) 상에 적층된 신호라인(800), 제1유전체(E1) 상에 적층되되 신호라인(800)을 사이에 두고 일정 간격 이격된 한 쌍의 제1그라운드 레이어(400), 및 제1유전체(E1) 하면에 적층된 제2그라운드 레이어(500)를 포함할 수 있다. 여기서, 제2그라운드 레이어(500)는, 신호라인(800)을 사이에 두고 일정 간격 이격되어 적층된 한 쌍의 라인 그라운드(510)와, 한 쌍의 라인 그라운드(510)를 연결하는 메쉬 그라운드(520)를 포함할 수도 있다. 한편, 본 발명의 제3기판부(300)의 제5실시예는 제2그라운드 레이어(500)를 실버 페이스트로 형성한 것이다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 연성회로기판에 한정되지 않으며, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
본 발명은 무선단말기 내에서 타 부품의 영향을 받아 임피던스가 변화하는 것을 방지하고, 반복적으로 절곡되는 위치에서 전송선로가 손상되는 것을 방지하는 것은 물론, 제조 과정에서 신호라인 및 그라운드가 손상되는 것을 방지하는 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판을 제공하는 것으로서, 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims (15)

  1. (a) 제1유전체 상에 신호라인 및 제1그라운드 레이어를 형성하고, 상기 제1유전체 하면 상에 제2그라운드 레이어를 형성하는 과정;
    (b) 제2유전체를 준비하는 과정;
    (c) 제1본딩시트 및 상기 제1본딩시트 일단에 연결되거나 적어도 일부가 겹치도록 위치하는 제1보호시트를 준비하는 과정;
    (d) 상기 제1본딩시트를 매개로 상기 제1유전체 상에 상기 제2유전체를 접합하는 과정;
    (e) 상기 제1그라운드 레이어 및 제2그라운드 레이어가 도통할 수 있도록 비아홀을 형성하는 과정; 및
    (f) 상기 제1보호시트 상에 위치하는 제2유전체를 폭 방향으로 커팅하는 과정;을 포함하는, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    (b-1) 제3유전체를 준비하는 과정;
    (c-1) 제2본딩시트 및 상기 제2본딩시트 일단에 연결되거나 적어도 일부가 겹치도록 위치하는 제2보호시트를 준비하는 과정;
    (d-1) 상기 제2본딩시트를 매개로 상기 제1유전체 하면 상에 상기 제3유전체를 접합하는 과정;
    (f-1) 상기 제2보호시트 하에 위치하는 제3유전체를 폭 방향으로 커팅하는 과정;을 더 포함하는, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판 제조방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    (e-1) 상기 제2유전체 및 제3유전체 상에 각각 제3그라운드 레이어 및 제4그라운드 레이어를 형성하는 과정;을 더 포함하는, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판 제조방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1보호시트 및 제2보호시트 중 적어도 하나는 폴리 계열 또는 에폭시 계열 수지 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 제조되는, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 (a) 과정에서 상기 신호라인, 상기 제1그라운드 레이어 및 상기 제2그 라운드 레이어는 상기 제1유전체의 상면 및 하면의 금속층을 웨트 에칭(wet etching)하여 형성되되,
    상기 제1그라운드 레이어는 상기 신호라인을 중심으로 일정 간격 이격되며, 길이 방향으로 서로 평행한 한 쌍으로 형성되고,
    상기 제2그라운드 레이어는 상기 제1그라운드 레이어와 대응되는 형상으로 형성되는, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판 제조방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1본딩시트는 상기 신호라인이 공기층에 노출될 수 있도록 상기 신호 라인과 마주보는 면에 내부공간 형성홈이 마련되는, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판 제조방법.
  7. 제1유전체, 상기 제1유전체의 상면과 마주보는 제2유전체, 상기 제1유전 체 상면 상에 적층된 제1그라운드 레이어, 및 상기 제2유전체 상면 상에 적층된 제3그라운드 레이어를 포함하는 제1기판부;
    상기 제1기판부 일단에서 연장 형성되고, 상기 제1기판부보다 그 두께가 얇게 형성될 수 있도록 상기 제1기판부에서 상기 제3그라운드 레이어가 생략된 제2기판부;
    상기 제2기판부 일단에서 연장 형성되고, 상기 제2기판부보다 그 두께가 얇게 형성될 수 있도록 상기 제2기판부에서 상기 제2유전체가 생략된 제3기판부;
    상기 제1그라운드 레이어와 상기 제2유전체를 접착시키는 제1본딩시트; 및
    상기 제1본딩시트 일단에 연결되거나 적어도 일부가 겹치도록 상기 제2유전체 및 상기 제1그라운드 레이어 사이에 개재되며, 그 타단은 상기 제2유전체 일단보다 신호라인 방향으로 더 돌출된 제1보호시트;를 포함하는, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1기판부는, 상기 제1유전체 하면과 마주보는 제3유전체, 상기 제3유전체 하면에 적층된 제4그라운드 레이어, 상기 제1유전체 하면에 적층된 제2그 라운드 레이어를 더 포함하고,
    상기 제2기판부는, 상기 제1기판부에서 상기 제4그라운드 레이어를 더 생략하여 형성되며,
    상기 제3기판부는, 상기 제2기판부에서 상기 제3유전체를 더 생략하여 형성되되,
    상기 제2그라운드 레이어와 상기 제3유전체를 접착시키는 제2본딩시트, 및
    상기 제2본딩시트 일단에 연결되거나 적어도 일부가 겹치도록 상기 제3유전체 및 상기 제2그라운드 레이어 사이에 개재되며 그 타단은 상기 제3유전체 일단보다 신호라인 방향으로 더 돌출된 제2보호시트를 더 포함하는, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1유전체 상에는 신호라인이 설치되고,
    상기 제1본딩시트는, 상기 신호라인을 사이에 두고 한 쌍이 서로 일정 간격 이격되어 위치하여 상기 제1유전체, 상기 제2유전체 및 상기 제1본딩시트로 구획되는 내부공간을 형성하며,
    상기 신호라인은, 상기 내부공간에 위치하는, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1그라운드 레이어 내지 상기 제4그라운드 레이어가 도통할 수 있도록 상기 제1유전체 내지 제3유전체, 제1그라운드 레이어 내지 제4그라운드 레이어 및 제1본딩시트 내지 제2본딩시트를 관통하는 비아홀을 더 포함하고,
    상기 제3그라운드 레이어에는 복수 개의 그라운드 홀이 서로 일정 간격 이격 되어 형성된, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2그라운드 레이어와 상기 제4그라운드 레이어 사이의 간격은 상기 제1그라운드 레이어와 상기 제3그라운드 레이어 사이의 간격보다 큰, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판.
  12. 제1유전체와, 상기 제1유전체의 상면과 마주보는 제2유전체를 포함하는 제1기판부;
    상기 제1기판부보다 두께가 얇게 형성되며, 상기 제1기판부에서 연장된 상기 제1유전체를 포함하는 제2기판부;를 포함하고,
    상기 제1유전체가 연장되는 부분을 중심으로 일 부분은 상기 제1유전체와 상기 제2유전체 사이에 개재되고, 타 부분은 상기 제1유전체가 연장되는 방향을 따라 연장되는 제1보호시트를 더 포함하는, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1유전체를 중심으로 상기 제2유전체와 대응되는 제3유전체, 및 상기 제1유전체가 연장되는 부분을 중심으로 일 부분은 제1유전체와 상기 제3유전체 사이에 개재되고, 타 부분은 상기 제1유전체가 연장되는 방향을 따라 연장되는 제2보호시트를 더 포함하는, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1유전체는 제1그라운드 레이어가 적층되고, 상기 제2유전체는 제3그라운드 레이어가 적층된 제1기판부, 및 상기 제1유전체를 중심으로 상기 제1그라운드 레이어에 대응되는 제2그라운드 레이어를 더 포함하는, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판.
  15. 청구항 8 또는 청구항 14에 있어서,
    상기 제3그라운드 레이어, 상기 제2유전체, 상기 제1보호시트, 및 상기 제1그라운드 레이어는 계단 구조로 형성되고,
    상기 제4그라운드 레이어, 상기 제3유전체, 상기 제2보호시트, 및 상기 제2그라운드 레이어는 계단 구조로 형성된, 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판.
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