WO2021172821A1

WO2021172821A1 - 연성인쇄회로기판의 연결 방법

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Publication number: WO2021172821A1
Application number: PCT/KR2021/002169
Authority: WO
Inventors: 이재신; 조원선; 이광희; 김태경; 박진홍; 고국종; 박준원
Original assignee: 한화솔루션 주식회사
Priority date: 2020-02-28
Filing date: 2021-02-22
Publication date: 2021-09-02

Abstract

본 발명은 연성인쇄회로기판의 연결 방법에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 고가의 양면 연성인쇄회로기판을 대체하기 위한 발명으로, 구조적 변경이 필요한 부분에만 연성인쇄회로기판 또는 경성인쇄회로기판을 결합하기 위한 것이다. 이로 인해, 양면 연성인쇄회로기판으로만 회로를 구성하는 것보다 제조 원가가 절감된다. 또한, 롤 라미네이션을 통해 커버레이와 결합하여 기존 가접 방식을 대체하고, 이를 통해 제조 원가를 줄이고 작업 속도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

연성인쇄회로기판의 연결 방법

본 발명은 연성인쇄회로기판의 연결 방법에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 고가의 양면 연성인쇄회로기판을 대체하기 위한 발명으로, 구조적 변경이 필요한 부분에만 연성인쇄회로기판 또는 경성인쇄회로기판을 결합하기 위한 것이다.

연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)은 기존 인쇄회로기판(PCB)의 리지드(Rigid)한 특성에 유연한 특성을 부여한 전자회로기판으로, 전자제품의 소형화, 경량화나 디자인의 자유도를 높이기 위해 다수 사용되고 있다.

이러한 연성인쇄회로기판의 종류로는 단면 연성인쇄회로기판(Single Side FPCB), 양면 연성인쇄회로기판(Double Side FPCB), 다층 연성인쇄회로기판(Multi FPCB) 등이 있다.

단면 연성인쇄회로기판은 연성인쇄회로기판의 가장 기본적인 타입으로, 1개의 구리층(Copper Layer)과 적어도 1개 이상의 커버레이(Coverlay)로 구성된다.

한편, 양면 연성인쇄회로기판은 베이스 필름의 상하면에 2개의 구리층이 형성되는 것으로, 회로 역할을 하는 구리층이 2개이므로 회로의 다양성이 부여되고, 복잡한 회로구조에 적용될 수 있다. 단면 연성인쇄회로기판의 경우 제한된 면적으로 인해 원하는 수준의 회로 패턴을 형성하지 못하는 한계가 있으므로, 이러한 한계를 극복하기 위해 양면 연성인쇄회로기판이 사용된다.

회로 제작 과정에서, 회로의 분기점을 다양하게 형성하거나 특정 부분이 복잡한 회로 구조를 지니게 될 수 있으므로, 생산자는 단면 연성인쇄회로기판 대신 양면 연성인쇄회로기판으로 대체하여 사용하게 된다.

그러나, 양면 연성인쇄회로기판의 경우 단면 연성인쇄회로기판에 비해 가격이 고(高)가이므로 제조원가가 증대되는 문제점이 있었다. 또한, 특정 부분의 회로의 다양성을 부여하거나 복잡한 구조를 해결하기 위해 전체 회로에 양면 연성인쇄회로기판을 배치하여야 하므로 제조원가가 전체적으로 상승되는 문제점이 있었다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법은 단면 연성인쇄회로기판을 준비하는 단계; 양면 연성인쇄회로기판을 상기 단면 연성인쇄회로기판의 일 지점에 배치하는 단계; 상기 단면 연성인쇄회로기판의 상면과 상기 양면 연성인쇄회로기판의 상면에 동시에 맞닿도록 커버레이를 결합하는 단계; 및 상기 단면 연성인쇄회로기판과 상기 양면 연성인쇄회로기판의 접점을 솔더링하여 상기 단면 연성인쇄회로기판과 상기 양면 연성인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 단계;를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 상기 커버레이에는, 상기 접점의 수직 방향으로 연장 형성되는 지점에 홀이 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법은 상기 홀을 관통하여 연결부를 상기 접점에 주입하는 단계;를 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 상기 연결부는 상기 단면 연성인쇄회로기판의 상면과 상기 양면 연성인쇄회로기판의 측부 및 상면에 동시에 맞닿는다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 상기 연결부는 솔더 페이스트이다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법은 리플로우 장비를 통해 솔더링 된다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 상기 단면 연성인쇄회로기판은, 제1 단면 구리층 및 상기 제1 단면 구리층의 하면에 결합된 제1 단면 하부 커버레이로 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 상기 단면 연성인쇄회로기판은, 상기 제1 단면 구리층의 상면에 결합된 제1 단면 상부 커버레이를 더 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 상기 양면 연성인쇄회로기판은, 상기 단면 연성인쇄회로기판과 맞닿는 제1 양면 커버레이, 제1 양면 구리층, 제2 양면 커버레이, 제2 양면 구리층이 하부에서 상부로 순차적으로 적층된다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 상기 양면 연성인쇄회로기판은, 상기 제2 양면 구리층의 상면에 결합된 제3 양면 커버레이를 더 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법은 제1 단면 연성인쇄회로기판을 준비하는 단계; 제2 단면 연성인쇄회로기판을 상기 제1 단면 연성인쇄회로기판의 일 지점에 배치하는 단계; 상기 제1 단면 연성인쇄회로기판의 상면과 상기 제2 단면 연성인쇄회로기판의 상면에 동시에 맞닿도록 커버레이를 결합하는 단계; 및 상기 제1 단면 연성인쇄회로기판과 상기 제2 단면 연성인쇄회로기판의 접점을 솔더링하여 상기 제1 단면 연성인쇄회로기판과 상기 제2 단면 연성인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 단계;를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 상기 연결부는 상기 제1 단면 연성인쇄회로기판의 상면과 상기 제2 단면 연성인쇄회로기판의 측부 및 상면에 동시에 맞닿는다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 상기 제1 단면 연성인쇄회로기판은, 제1 단면 구리층 및 상기 제1 단면 구리층의 하면에 결합된 제1 단면 하부 커버레이로 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 상기 제1 단면 연성인쇄회로기판은, 상기 제1 단면 구리층의 상면에 결합된 제1 단면 상부 커버레이를 더 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 상기 제2 단면 연성인쇄회로기판은, 제2 단면 구리층 및 상기 제2 단면 구리층의 하면에 결합된 제2 단면 하부 커버레이로 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 상기 제2 단면 연성인쇄회로기판은, 상기 제2 단면 구리층의 상면에 결합된 제2 단면 상부 커버레이를 더 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법은 커버레이 및 구리층으로 구성된 연성인쇄회로기판의 상기 구리층에 연결부를 도포하는 단계; 상기 연결부가 상기 구리층 및 상기 홀의 내측면에 동시에 맞닿도록 측부의 일지점이 함몰되어 홀이 형성된 경성인쇄회로기판을 상기 구리층에 배치시키는 단계; 및 상기 연결부를 통해 솔더링하는 단계;를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 상기 연결부는 스크린 프린팅 방식으로 도포된다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 상기 홀은 단면이 반원이되, 수직 방향으로 연장 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 상기 홀은 복수 개가 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법은 리플로우 장비를 통해 솔더링된다.

본 발명에 따르면, 양면 연성인쇄회로기판으로만 회로를 구성하는 것보다 제조 원가가 절감된다.

또한, 롤 라미네이션을 통해 커버레이와 결합하여 기존 가접 방식을 대체하고, 이를 통해 제조 원가를 줄이고 작업 속도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 연결부의 접촉 면적을 증대시켜 전기 전도도를 증대시키고, 전기적 연결의 안정성을 증대시킨다.

도 1 내지 도 4를 본 발명의 제1 실시 예예 따른 연성인쇄회로기판의 연결 단계를 순차적으로 도시한 것이다.

도 5는 롤 라미네이션 공정 과정을 요약하여 도시한 것이다.

도 6은 다른 실시 예에 따른 롤 라미네이션 공정 과정을 요약하여 도시한 것이다.

도 7은 다른 실시 예에 따른 오목부를 도시한 것이다.

도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법을 통해 단면 연성인쇄회로기판과 양면 연성인쇄회로기판이 결합 및 전기적으로 연결된 모습을 도시한 것이다.

도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법을 통해 단면 연성인쇄회로기판과 양면 연성인쇄회로기판이 결합 및 전기적으로 연결된 모습을 도시한 것이다.

도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법을 통해 단면 연성인쇄회로기판과 양면 연성인쇄회로기판이 결합 및 전기적으로 연결된 모습을 도시한 것이다.

도 11은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법을 통해 제1 단면 연성인쇄회로기판과 제2 단면 연성인쇄회로기판이 결합 및 전기적으로 연결된 모습을 도시한 것이다.

도 12는 본 발명의 제6 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법을 통해 제1 단면 연성인쇄회로기판과 제2 단면 연성인쇄회로기판이 결합 및 전기적으로 연결된 모습을 도시한 것이고,

도 13은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법을 통해 제1 단면 연성인쇄회로기판과 제2 단면 연성인쇄회로기판이 결합 및 전기적으로 연결된 모습을 도시한 것이고,

도 14는 본 발명의 제8 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법을 통해 제1 단면 연성인쇄회로기판과 제2 단면 연성인쇄회로기판이 결합 및 전기적으로 연결된 모습을 도시한 것이다.

도 15는 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판과 경성인쇄회로기판이 결합되는 부군을 확대한 것이다.

도 16 내지 도 20은 연성인쇄회로기판과 경성인쇄회로기판이 전기적으로 연결되는 과정을 순차적으로 도시한 것이다.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법을 설명하기 위해 도 1 내지 도 4를 참조하도록 한다. 도 1 내지 도 4를 본 발명의 제1 실시 예예 따른 연성인쇄회로기판의 연결 단계를 순차적으로 도시한 것이다.

먼저, 도 1을 참조하도록 한다.

단면 연성인쇄회로기판(100)을 준비한다. 이때, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법에서의 단면 연성인쇄회로기판(100)은 제1 단면 구리층(110) 및 제1 단면 구리층(110)의 하면에 결합된 제1 단면 하부 커버레이(120)로 구성된다. 이는 단면 연성인쇄회로기판의 일반적인 형태로, 구리층의 상면이 이미 오픈(open)된 상태이다. 따라서, 후술하겠지만 기타 실시 예와는 달리 원하는 위치에 상부 커버레이를 제거하는 과정이 불요하며, 곧바로 원하는 위치에 양면 연성인쇄회로기판을 배치시킬 수 있다.

다음으로, 도 2를 참조하도록 한다.

단면 연성인쇄회로기판(100)의 원하는 위치에 양면 연성인쇄회로기판(200)을 배치한다. 단면 연성인쇄회로기판(100)의 특정 부분에서 회로의 다양성을 부여해야 한다거나 복잡한 구조를 해소하기 위해 원하는 위치에 양면 연성인쇄회로기판(200)을 배치하게 된다.

이때, 단면 연성인쇄회로기판(100)과 양면 연성인쇄회로기판(200) 사이에는 일 예로 본딩 시트 등이 삽입되어 둘을 고정할 수 있으며, 다른 예로 핀 등으로 고정할 수 있다. 이로 인해, 접착력을 증대시켜 작업 안정성을 증대시킬 수 있다.

이때, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법에서의 양면 연성인쇄회로기판(200)은 단면 연성인쇄회로기판(100)의 제1 단면 구리층(110)과 맞닿는 제1 양면 커버레이(210)를 기준으로, 제1 양면 구리층(220), 제2 양면 커버레이(230), 제2 양면 구리층(240)이 순차적으로 적층된 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법에서의 단면 연성인쇄회로기판(100)과 양면 연성인쇄회로기판(200) 모두 상면에 커버레이가 아닌 구리층이 노출된 상태이다.

다음으로, 도 3을 참조하도록 한다.

커버레이(300)의 하면이 단면 연성인쇄회로기판(100)의 상면과 양면 연성인쇄회로기판(200)의 상면 모두 맞닿도록 커버레이(300)를 결합한다. 일 예로 회로기판과 커버레이는 가접 및 프레스 공정을 통해 결합될 수 있다. 또한 다른 예로 핫프레스, 퀵프레스, 진공 퀵프레스 공정으로 결합될 수 있다.

이때, 본 발명에서 커버레이(300)의 하면과 단면 연성인쇄회로기판(100)의 상면과 양면 연성인쇄회로기판(200)의 상면은 롤 라미네이션(Roll Lamination) 공정을 통해 결합되는 것이 바람직하다.

이를 설명하기 위해, 도 5를 참조하도록 한다. 도 5는 롤 라미네이션(Roll Lamination) 공정 과정을 요약하여 도시한 것이다.

본 발명에 따른 롤 라미네이션 공정을 위해, 한 쌍의 가압 롤러(1) 및 한 쌍의 권취 롤러(2)가 요구된다. 이때, 한 쌍의 권취 롤러(2) 중 어느 하나의 롤러(2)에는 커버레이(300)가 권취되고, 다른 하나의 롤러(2)에는 연성인쇄회로기판 결합체(10)가 권취된다. 여기서 연성인쇄회로기판 결합체(10)는 단면 연성인쇄회로기판(100)과 양면 연성인쇄회로기판(200)이 배치되어 결합된 상태를 통합하여 지칭한 것이다. 여기서 단면 연성인쇄회로기판(100)과 양면 연성인쇄회로기판(200)은 미도시된 핀 등으로 고정될 수 있다.

한 쌍의 권취 롤러(2)는 각각 반대 방향으로 회전하며, 도 5를 기준으로 커버레이(300)가 권취된 롤러(2)는 시계 방향으로, 연성인쇄회로기판 결합체(10)가 권취된 롤러(2)는 반시계 방향으로 회전한다. 좀 더 상세하게는, 권취되는 과정에서 회전되었던 반대 방향으로 각각 회전하여, 감겨 있던 커버레이(300)와 연성인쇄회로기판 결합체(10)는 풀리게 된다. 이로 인해, 동일한 방향으로 커버레이(300)와 연성인쇄회로기판 결합체(10)가 이동할 수 있게 된다. 도 5를 기준으로 좌측 방향으로 각각 움직이게 된다.

커버레이(300)와 연성인쇄회로기판 결합체(10)는 한 쌍의 가압 롤러(1) 사이로 이동되도록 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 한 쌍의 가압 롤러(1)는 각각 반대 방향으로 회전하며, 도 5를 기준으로 상부에 위치된 롤러(1)는 시계 방향으로, 하부에 위치된 롤러(1)는 반시계 방향으로 회전한다.

위와 같이 한 쌍의 가압 롤러(1)와 한 쌍의 권취 롤러(2)가 배치되고 상호 상이한 방향으로 회전되는 구조로 인해, 한 쌍의 권취 롤러(2)에 각각 권취된 연성인쇄회로기판 결합체(10)와 커버레이(300)는 풀리면서 길이 방향으로 이동함과 동시에 한 쌍의 가압 롤러(1)에 의해 가압된다.

이때, 한 쌍의 가압 롤러(1)에서는 열이 발생되는 것이 바람직하다. 따라서, 한 쌍의 가압 롤러(1)를 연성인쇄회로기판 결합체(10)와 커버레이(300) 지나갈 때, 가압과 동시에 열이 가해여 커버레이(300)의 접착제가 녹아 커버레이(300)와 연성인쇄회로기판 결합체(10)가 결합될 수 있게 된다.

종래에는 커버레이와 회로기판을 결합하기 위해서는 회로기판의 상면에 커버레이를 가접한 후, 부자재를 레이업(Lay-up)하여 프레스 기기를 통해 핫 프레스 공정을 거쳤다. 가접단계는 일반적으로 오픈 포인트를 맞추고 다리미로 가접하는 수작업이다. 이때, 수작업을 통해 진행되기 때문에 일정한 면적 이상의 크기를 지닌 회로기판을 형성하기 어려웠고, 부자재를 적층하고 제거하는 공정에서 시간이 다수 소요되어 작업 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 다량의 적층 부자재의 구비에 대한 비용 부담이 증가되는 문제점이 있었다.

그러나, 본 발명에서는 가접 단계가 생략되고, 부자재가 불요하기 때문에 작업 시간이 단축되고 제조 원가를 줄일 수 있으며 크기에 구속되지 않는 장점이 있다.

또한, 다른 실시 예를 설명하기 위해 도 6을 참조하도록 한다.

다른 실시 예에서는 이형필름 권취 롤러(3)가 추가로 형성되고, 이형필름 권취 롤러(3)에는 이형필름(2000)이 권취되는 것이 바람직하다. 또한, 이형필름 권취 롤러(3)는 커버레이(300)가 권취된 권취 롤러(2)와 동일한 방향으로 회전하는 것이 바람직하며, 이형필름 권취 롤러(3)의 회전으로 인해 풀린 이형필름(2000)이 커버레이(300)의 상부에 위치되는 것이 바람직하다. 또한, 길이 방향으로 이동되는 이형필름(2000)은 한 쌍의 가압 롤러(1) 사이를 통과하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 한 쌍의 가압 롤러(1) 사이에서는 이형필름(2000), 커버레이(300), 연성인쇄회로기판 결합체(10)가 상부에서 하부로 순차적으로 배치된 상태에서 한 쌍의 가압 롤러(1)에 의해 가압 및 가열된다.

이형필름(Release Film)이란, 제품 보호를 목적으로 사용되는 필름의 일종이다. 제품사용 시 쉽게 박리가 가능한 것을 특징으로 한다. 다른 실시 예에 따르면, 일 실시 예와 같이 가압 롤러(1)와 커버레이(300)가 직접 맞닿는 것이 아닌, 가압 롤러(1)가 이형필름(2000)과 맞닿게 하여 결합 과정에서 가압 롤러(1)에 의해 커버레이(300)가 손상되는 것을 최소화할 수 있다. 이에, 제품 완성도가 높아지는 장점이 있다. 또한, 이형필름(2000)을 하나씩 끼워 넣는 형태가 아닌 롤(roll) 형태의 이형필름(2000)이 풀리면서 가압 롤러(1) 사이를 통과하므로 작업 효율성과 정밀도가 높아지는 장점이 있다.

이때, 본 발명에서 커버레이(300)는 일 지점이 오픈되어 홀(301)이 형성되는 것이 바람직하다.

이로 인해, 커버레이(300)에 형성된 홀(301)을 통해 연결부(400)를 손쉽게 주입할 수 있게 되어, 전기적 연결을 위한 솔더링(Soldering)이 용이한 장점이 있다. 상세한 내용은 후술하도록 한다.

다음으로, 도 4를 참조하도록 한다.

커버레이(300)에 형성된 홀(301)을 통해 연결부(400)를 주입하는 단계를 거친다. 좀 더 상세하게는, 연결부(400)는 단면 연성인쇄회로기판(100)과 양면 연성인쇄회로기판(200)이 맞닿는 접점에 주입 및 도포된다. 이로 인해, 연결부(400)는 제1 단면 구리층(110)의 상면, 제1 양면 구리층(220)의 측부, 제2 양면 구리층(240)의 측부 및 상면에 동시에 맞닿게 되어 단면 연성인쇄회로기판(100)과 양면 연성인쇄회로기판(200)을 전기적으로 연결할 수 있게 된다.

연결부(400)가 주입된 후, 연결부(400)를 통해 연결부(400) 부근을 솔더링(Soldering)하게 된다. 솔더링(Soldering, 납땜)이란, 사전적 의미로 450도씨 이하의 녹는점을 지닌 보충물을 사용하여 두 개 이상의 물질을 결합하는 과정을 말한다. 가열하여 땜납이 녹아 모세관 작용에 의하여 결합 부위에 흡수되고, 습윤 작용으로 결합된다. 또한, 결합으로 인해 전기적으로 연결된다. 용접(welding)보다 높은 온도를 요구하지 않고 작업 시간이 짧아 회로 부품 결합 시 사용된다.

이때, 본 발명에서는 연결부(400)는 솔더 페이스트(Solder Paste)인 것이 바람직하다. 솔더 페이스트는 땜납 페이스트라고도 불리며, 땜납 분말에 플럭스(Flux)를 혼합하여 페이스트상으로 제작한 것을 말한다. 솔더 페이스트는 일 예로 디스펜서(1000)를 통해 도포된다. 다른 예로는 마스크를 이용한 스크린 프린팅 공정을 통해 도포될 수 있다.

솔더링은 크게 두가지 타입(type)이 있다. 인두로 솔더링되는 플로우 솔더링(flow soldering)과 리플로우 장비를 통해 솔더링되는 리플로우 솔더링(reflow soldering)이다.

리플로우 장비는 상하부 히팅팬을 통한 열의 대류와 쿨링 유닛을 통한 냉각을 컨베이어로 순차적으로 거치게 하는 것으로 본 발명에서는 생산성 향상을 위해 리플로우 장비를 통해 솔더링되는 것이 바람직하다.

이때, 단면 연성인쇄회로기판(100)과 양면 연성인쇄회로기판(200)이 맞닿는 접점을 기준으로, 접점의 수직 방향으로 연장 형성되는 부분에 홀(301)이 형성되는 것이 바람직하다. 연결부(400)를 주입 및 도포하는 과정에서 연결부(400)의 손실량을 최소화할 수 있는 구조를 형성하는 장점이 있다.

위와 같은 공정을 통해서, 단면 연성인쇄회로기판(100)의 원하는 위치에 양면 연성인쇄회로기판(200)을 결합하여 전기적 연결을 행할 수 있게 된다. 따라서, 양면 연성인쇄회로기판(200)만으로 회로기판을 구성하는 것보다 제조 원가를 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 7을 참조하도록 한다.

다른 실시 예에서, 양면 연성인쇄회로기판(200)의 측부에는 내측으로 함몰된 오목부(201)가 형성된다. 오목부(201)는 단면이 반원 형상이되, 수직 방향으로 연장 형성되고, 내측에 동박(202)이 도금된 것이 바람직하다. 다른 예로는 금도금, 주석도금, 니켈도금이 행하여 질 수 있으며, 이로 인해 전기적 연결이 행하여 진다.

이때, 연결부(400)는 오목부(201) 내로 주입 및 도포되는 것이 바람직하다. 이로 인해, 일 실시 예보다 제1 양면 구리층(220)과 제2 양면 구리층(240)과 맞닿는 면적이 증대되어 전기 전도도가 높아지며, 전기적 연결의 안전성이 증대되는 장점이 있다.

도 7과 같이 제1 양면 구리층(220)과 제2 양면 구리층(240)의 배치를 도시하였으나, 이는 설명의 편의성을 위한 것이며, 반드시 이러한 형상으로 배치되는 것은 아니다.

도 8을 참조하도록 한다.

도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법을 통해 단면 연성인쇄회로기판(100)과 양면 연성인쇄회로기판(200)이 결합 및 전기적으로 연결된 모습을 도시한 것이다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 단면 연성인쇄회로기판(100)은 제1 단면 구리층(110)의 상면에 제1 단면 상부 커버레이(130)가 형성된다.

따라서, 제1 실시 예와는 달리, 양면 연성인쇄회로기판(200)을 배치시키기 위해 원하는 위치에 제1 단면 상부 커버레이(130)를 오픈시키는 단계를 더 포함하게 된다. 제1 단면 상부 커버레이(130)가 오픈되면, 오픈된 해당 위치에 도 8과 같이 제1 단면 구리층(110)이 노출되므로 해당 위치에 양면 연성인쇄회로기판(200)을 배치시킬 수 있다.

제1 단면 상부 커버레이(130)는 커버레이(300)와 맞닿아 결합된다. 제1 실시 예와 같이 구리층(110)과 직접 맞닿는 것이 아닌, 커버레이 간 결합도 가능하다.

제1 단면 상부 커버레이(130)를 오픈시키는 단계 외에는 제1 실시 예와 동일하게 적용되며, 중복 설명을 방지하기 위해 상세한 설명은 생략하도록 한다.

도 9를 참조하도록 한다.

도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법을 통해 단면 연성인쇄회로기판(100)과 양면 연성인쇄회로기판(200)이 결합 및 전기적으로 연결된 모습을 도시한 것이다.

본 발명의 제3 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 단면 연성인쇄회로기판(100)은 제1 단면 구리층(110)의 상면에 제1 단면 상부 커버레이(130)가 형성되고, 제2 양면 구리층(240)의 상면에 제3 양면 커버레이(250)가 형성된다.

제2 실시예와 같이 제1 단면 상부 커버레이(130)를 오픈시키는 단계가 요구된다. 이때, 제2 실시예와는 달리 양면 연성인쇄회로기판(200)에 한 층의 제3 양면 커버레이(250)가 더 형성되고, 제3 양면 커버레이(250)가 커버레이(300)와 맞닿아 결합된다. 즉, 단면 연성인쇄회로기판(100) 뿐만 아니라 양면 연성인쇄회로기판(200) 또한 커버레이 간 결합이 가능하다.

도 10을 참조한다.

도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법을 통해 단면 연성인쇄회로기판(100)과 양면 연성인쇄회로기판(200)이 결합 및 전기적으로 연결된 모습을 도시한 것이다.

본 발명의 제3 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 단면 연성인쇄회로기판(100)은 제1 단면 상부 커버레이(130)가 없는 제1 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 단면 연성인쇄회로기판(100)과 동일하다. 따라서, 제1 단면 상부 커버레이(130)의 오픈 단계가 불요하다.

이때, 양면 연성인쇄회로기판(200)은 제3 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법의 양면 연성인쇄회로기판(200)과 같이 제2 양면 구리층(240)의 상면에 제3 양면 커버레이(250)가 형성되고, 제3 양면 커버레이(250)가 커버레이(300)와 맞닿아 결합된다.

따라서, 연성인쇄회로기판의 구조, 회로 설치 환경, 회로 복잡도 등을 고려하여 제1 실시 예 내지 제4 실시 예에 따른 연결 방법을 적절히 선택할 수 있게 된다.

도 11을 참조한다.

도 11은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법을 통해 제1 단면 연성인쇄회로기판(100)과 제2 단면 연성인쇄회로기판(100a)이 결합 및 전기적으로 연결된 모습을 도시한 것이다.

제5 실시 예는 제1 실시 예 내지 제4 실시 예와는 달리 단면 연성인쇄회로기판 간의 결합인 것이 특징이다. 이때, 제1 실시 예 내지 제4 실시 예에 적용된 결합 방법 등은 모두 공통으로 적용되며, 중복 설명을 방지하기 위해 상세한 설명은 생략한다.

제1 단면 연성인쇄회로기판(100)은 제1 실시 예 내지 제4 실시 예에 따른 단면 연성인쇄회로기판(100)과 동일하며, 설명의 편의상 '제1 단면 연성인쇄회로기판'이라 지칭하였다.

따라서, 제5 실시 예는 제1 실시 예에서 양면 연성인쇄회로기판(200)이 제2 단면 연성인쇄회로기판(100a)으로 대체된 것이다. 즉, '단면과 양면' 뿐만 아니라 '단면과 단면'도 결합될 수 있어 회로 구성의 다양성이 넓어진다는 장점이 있다.

도 12 내지 도 14를 참조한다.

도 12는 본 발명의 제6 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법을 통해 제1 단면 연성인쇄회로기판(100)과 제2 단면 연성인쇄회로기판(100a)이 결합 및 전기적으로 연결된 모습을 도시한 것이고,

도 13은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법을 통해 제1 단면 연성인쇄회로기판(100)과 제2 단면 연성인쇄회로기판(100a)이 결합 및 전기적으로 연결된 모습을 도시한 것이고,

도 14는 본 발명의 제8 실시 예에 따른 연성인쇄회로기판의 연결 방법을 통해 제1 단면 연성인쇄회로기판(100)과 제2 단면 연성인쇄회로기판(100a)이 결합 및 전기적으로 연결된 모습을 도시한 것이다.

제6 실시 예는 제2 실시 예에, 제7 실시 예는 제3 실시 예에, 제8 실시 예는 제4 실시 예에 대응된다. 즉, 양면 연성인쇄회로기판(200)이 제2 단면 연성인쇄회로기판(100a)으로 대체된 것이다. 이때, 제2 단면 연성인쇄회로기판(100a)은 제2 단면 구리층(110a), 제2 단면 구리층(110a)의 하면에 결합된 제2 단면 하부 커버레이(120a), 제2 단면 구리층(110a)의 상면에 결합된 제2 단면 상부 커버레이(130a)가 선택적으로 구성된다.

상기에서는 종래의 양면 연성인쇄회로기판을 대체하기 위해 연성인쇄회로기판과 연성인쇄회로기판을 연결 방법을 설명하였으나, 하기에서는, 연성인쇄회로기판과 경성인쇄회로기판의 연결 방법을 설명하도록 한다.

따라서, 설명의 편의를 위해 실시예와 도면부호를 구분하도록 한다.

이하에서는, 도 15 내지 도 20을 참조하여, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판과 경성인쇄회로기판의 구조 및 연결 방법을 설명하도록 한다.

연성인쇄회로기판(1000)은 커버레이(1100) 및 구리층(1200)으로 구성된다. 이때, 일 예로 단면 연성인쇄회로기판일 수 있다.

경성인쇄회로기판(2000)이 결합될 위치의 커버레이(1100)를 도 16과 같이 오픈(open)시킨다.

이때, 도 16와 같이 커버레이(1100)가 구리층(1200)의 상면에 결합된 형태가 아닌 구리층(1200)의 하면에만 결합된 형태일 수 있으며, 이 경우에는 구리층(1200)의 처음부터 노출되는 형태이므로 커버레이(1100)의 오픈과정이 생략될 수 있다. 이하에서는, 커버레이(1100)가 오픈된 형태를 기준으로 설명하나, 그 외의 경우에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.

다음으로, 도 17을 참조하도록 한다.

커버레이(1100)를 오픈시키게 되면, 구리층(1200)이 노출된다. 구리층(1200)이 노출되면, 연결부(3000)를 통해 연성인쇄회로기판(1000)과 경성인쇄회로기판(2000)을 전기적으로 연결할 수 있게 된다.

이때, 오픈된 커버레이(1100)로 인해 형성된 노출된 구리층(1200)에 연결부(300)를 도포한다.

연결부(3000)를 도포하는 방법은 일 예로 스크린 프린팅 타입이 있으며, 다른 예로 전술한 주사기 타입의 디스펜서를 통해 해당 위치에 연결부(3000)를 도포할 수 있다. 이하에서는, 스크린 프린팅 타입을 기준으로 설명한다.

또한, 본 발명에서의 연결부(3000)는 일 예로 솔더 페이스트(Solder paste)인 것이 바람직하다.

스크린 프린팅 타입에 사용되는 보조 장치(4000)는 마스크(4100), 마스크(4100)의 일 지점에 형성되는 마스크 홀(4200) 및 스퀴지(4300)를 구비한다.

마스크(4100)의 상면에 연결부(3000)를 붓고, 스퀴지(4300)를 이동시키면 연결부(3000)는 스퀴지(4300)를 따라서 이동하게 된다. 이때, 이동 중인 연결부 (3000)가 마스크 홀(4200)을 지나게 되면 마스크 홀(4200) 사이로 일부가 낙하하게 되고, 낙하된 연결부(3000)는 구리층(1200)에 도포된다.

따라서, 최초 지정된 마스크 홀(4200)의 위치로 연결부(3000)가 낙하되므로 원하는 위치에 연결부(3000)를 도포할 수 있어 작업 정확성이 향상되는 장점이 있다.

도 18을 설명하기 전, 도 15를 참조하여, 본 발명에서의 경성인쇄회로기판(2000)의 구조를 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 경성인쇄회로기판(2000)은 본체(2100), 회로부(2200) 및 홀(2300)로 구성된다.

본체(2100)는 레이어(layer)로 구성되고, 회로부(2200) 일단은 연결부(3000)와 연결된다. 회로부(2200)의 구조는 경성인쇄회로기판 분야의 공지된 기술인 바, 상세한 설명은 생략하도록 한다.

본 발명에 따른 경성인쇄회로기판(2000)의 측부의 일 지점은 함몰되어 홀(2300)이 형성된다. 이때, 홀(2300)은 단면이 반원 형상이며, 수직 방향으로 연장 형성된 형상이다. 또한, 홀(2300)은 구리층(1200)과 맞닿는 위치에 배치된다.

경성인쇄회로기판(2000)의 본체(2100)를 기준으로 경성인쇄회로기판(2000)의 측부를 살펴보면, 홀(2300)이 형성된 부분과 형성되지 않은 부분이 있다. 이때, 홀(2300)이 형성된 본체(2100) 부분에는 내측면을 따라 도 15와 같이 동박(2010)으로 도금되는 것이 바람직하다. 다른 예로는 금도금, 주석도금, 니켈도금이 행하여 질 수 있으며, 이로 인해 전기적 연결이 행하여 진다.

또한, 홀(2300)은 적어도 한 개 이상이 설치될 수 있으며, 회로 구조 등에 따라 복수 개로 선택될 수 있다.

다음으로, 도 18 및 도 19를 참조하도록 한다.

도포된 연결부(3000)와 경성인쇄회로기판(2000)이 맞닿도록 경성인쇄회로기판(2000)을 구리층(1200)에 맞닿도록 배치시킨다. 일 예로 칩 마운팅 장비 등이 사용될 수 있으나, 반드시 이러한 예에 국한되는 것은 아니다. 도 18을 기준으로, 경성인쇄회로기판(2000)을 하강시키게 된다.

이때, 일 예로 경성인쇄회로기판(2000)의 하부에는 본딩 시트가 결합되어 연성인쇄회로기판(1000)과의 접착력을 증대시킬 수 있으며, 다른 예로 핀으로 고정할 수 있다.

이때, 도포되어 있던 연결부(3000)는 도 15와 같이 경성인쇄회로기판(2000)의 홀(2300)의 내측면을 따라 퍼지게 된다. 따라서, 연결부(3000)는 경성인쇄회로기판(2000)의 홀(2300)의 내측면과 연성인쇄회로기판(1000)의 구리층(1200)과 동시에 맞닿게 되므로 솔더링을 통해 전기적 연결이 행하여 질 수 있게 된다.

이때, 본 발명에서는 생산성 향상을 위해 전술한 리플로우 장비를 통해 솔더링되는 것이 바람직하다

도 20에서는 결합된 경성인쇄회로기판의 일 지점에 부품(5000)을 실장한 것을 표현한 것이다. 일 예로 부품(5000)은 커넥터 일 수 있다. 이와 같이 양면 연성인쇄회로기판을 사용하지 않더라도, 단면 연성인쇄회로기판의 일 지점에 경성인쇄회로기판을 결합하여 특정 부분의 회로의 다양성을 부여할 수 있으며, 회로의 꼬임 등을 해결할 수 있게 된다. 또한, 커넥터 등을 설치할 수 있게 된다. 따라서, 종래에 비해 제조 원가를 낮출 수 있게 되며, 제작 시간을 감소시킬 수 있어 전체적으로 생산성이 향상되는 장점이 있다.

Claims

단면 연성인쇄회로기판을 준비하는 단계;

양면 연성인쇄회로기판을 상기 단면 연성인쇄회로기판의 일 지점에 배치하는 단계;

상기 단면 연성인쇄회로기판의 상면과 상기 양면 연성인쇄회로기판의 상면에 동시에 맞닿도록 커버레이를 결합하는 단계; 및

상기 단면 연성인쇄회로기판과 상기 양면 연성인쇄회로기판의 접점을 솔더링하여 상기 단면 연성인쇄회로기판과 상기 양면 연성인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 단계;를 포함하는

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제1항에 있어서,

상기 커버레이에는,

상기 접점의 수직 방향으로 연장 형성되는 지점에 홀이 형성되는 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제2항에 있어서,

상기 홀을 관통하여 연결부를 상기 접점에 주입하는 단계;를 더 포함하는

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제3항에 있어서,

상기 연결부는 상기 단면 연성인쇄회로기판의 상면과 상기 양면 연성인쇄회로기판의 측부 및 상면에 동시에 맞닿는 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제4항에 있어서,

상기 연결부는 솔더 페이스트인 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제5항에 있어서,

리플로우 장비를 통해 솔더링 되는 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제1항에 있어서,

상기 단면 연성인쇄회로기판은,

제1 단면 구리층 및 상기 제1 단면 구리층의 하면에 결합된 제1 단면 하부 커버레이로 구성된 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제7항에 있어서,

상기 단면 연성인쇄회로기판은,

상기 제1 단면 구리층의 상면에 결합된 제1 단면 상부 커버레이를 더 구비하는 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제1항에 있어서,

상기 양면 연성인쇄회로기판은,

상기 단면 연성인쇄회로기판과 맞닿는 제1 양면 커버레이, 제1 양면 구리층, 제2 양면 커버레이, 제2 양면 구리층이 하부에서 상부로 순차적으로 적층되는 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제9항에 있어서,

상기 양면 연성인쇄회로기판은,

상기 제2 양면 구리층의 상면에 결합된 제3 양면 커버레이를 더 구비하는 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제1 단면 연성인쇄회로기판을 준비하는 단계;

제2 단면 연성인쇄회로기판을 상기 제1 단면 연성인쇄회로기판의 일 지점에 배치하는 단계;

상기 제1 단면 연성인쇄회로기판의 상면과 상기 제2 단면 연성인쇄회로기판의 상면에 동시에 맞닿도록 커버레이를 결합하는 단계; 및

상기 제1 단면 연성인쇄회로기판과 상기 제2 단면 연성인쇄회로기판의 접점을 솔더링하여 상기 제1 단면 연성인쇄회로기판과 상기 제2 단면 연성인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 단계;를 포함하는

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제11항에 있어서,

상기 커버레이에는,

상기 접점의 수직 방향으로 연장 형성되는 지점에 홀이 형성되는 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제12항에 있어서,

상기 홀을 관통하여 연결부를 상기 접점에 주입하는 단계;를 더 포함하는

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제13항에 있어서,

상기 연결부는 상기 제1 단면 연성인쇄회로기판의 상면과 상기 제2 단면 연성인쇄회로기판의 측부 및 상면에 동시에 맞닿는 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제14항에 있어서,

상기 연결부는 솔더 페이스트인 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제15항에 있어서,

리플로우 장비를 통해 솔더링 되는 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제11항에 있어서,

상기 제1 단면 연성인쇄회로기판은,

제1 단면 구리층 및 상기 제1 단면 구리층의 하면에 결합된 제1 단면 하부 커버레이로 구성된 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제17항에 있어서,

상기 제1 단면 연성인쇄회로기판은,

상기 제1 단면 구리층의 상면에 결합된 제1 단면 상부 커버레이를 더 구비하는 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제11항에 있어서,

상기 제2 단면 연성인쇄회로기판은,

제2 단면 구리층 및 상기 제2 단면 구리층의 하면에 결합된 제2 단면 하부 커버레이로 구성된 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제19항에 있어서,

상기 제2 단면 연성인쇄회로기판은,

상기 제2 단면 구리층의 상면에 결합된 제2 단면 상부 커버레이를 더 구비하는 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
커버레이 및 구리층으로 구성된 연성인쇄회로기판의 상기 구리층에 연결부를 도포하는 단계;

상기 연결부가 상기 구리층 및 상기 홀의 내측면에 동시에 맞닿도록 측부의 일지점이 함몰되어 홀이 형성된 경성인쇄회로기판을 상기 구리층에 배치시키는 단계; 및

상기 연결부를 통해 솔더링하는 단계;를 포함하는

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제21항에 있어서,

상기 연결부는 스크린 프린팅 방식으로 도포되는 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제21항에 있어서,

상기 홀은 단면이 반원이되, 수직 방향으로 연장 형성된 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제21항에 있어서,

상기 홀은 복수 개가 형성되는 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제21항에 있어서,

리플로우 장비를 통해 솔더링되는 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.
제21항에 있어서,

상기 연결부는 솔더 페이스트인 것인

연성인쇄회로기판의 연결 방법.