WO2026014684A1 - 변압 회로 및 이를 포함하는 기판 - Google Patents

변압 회로 및 이를 포함하는 기판

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WO2026014684A1
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desiccant
flyback
region
substrate
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PCT/KR2025/005959
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이시진
이승주
박유혁
김진영
김유리
이종혁
김시형
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LG Innotek Co Ltd
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/42—Flyback transformers

Definitions

  • the present invention relates to a transformer circuit and a substrate including the same.
  • a printed circuit board is a circuit board in which many different types of components, such as integrated circuits (ICs) or resistors, are densely mounted on a flat plate made of paper phenol resin or glass epoxy resin, and the circuits connecting each component are densely packed and fixed on the surface of the resin plate.
  • ICs integrated circuits
  • resistors resistors
  • the circuit board is composed of a pattern layer on which the actual circuit diagram is drawn, a solder layer on which electronic components are soldered using surface mount technology (SMT), and a silk layer laminated at the very top to enable the circuit diagram to be recognized by the naked eye.
  • SMT surface mount technology
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a transformer circuit and a substrate including the same.
  • a transformer circuit includes a power input unit; and a transformer that transforms a voltage input from the power input unit and includes a primary-side transformer unit and a secondary-side transformer unit, and a desiccant is applied to an EMI filter, a bridge diode, a flyback transformer, a flyback IC, and a photocoupler included in the primary-side transformer unit.
  • the viscosity of the above-mentioned desiccant can satisfy 2500 cP or more and 3500 cP or less at 25°C.
  • the above-mentioned desiccant can satisfy a coating thickness of 45 um or more and 55 um or less.
  • the desiccant includes a first region for applying the EMI filter and the bridge diode, a second region for applying the flyback transformer and the flyback IC, and a third region for applying the photocoupler, and the first region, the second region, and the third region can be spaced apart from each other.
  • a substrate including a transformer circuit includes a substrate including a plurality of solder masks spaced apart from each other; and a primary-side transformer and a secondary-side transformer arranged on the substrate, wherein the primary-side transformer includes an EMI filter, a bridge diode, a flyback transformer, a flyback IC, and a photocoupler, and the secondary-side transformer includes first and second diodes, an inductor, and a driver IC connected to an output terminal of the flyback transformer, and a desiccant is applied to the primary-side transformer.
  • the primary-side transformer includes an EMI filter, a bridge diode, a flyback transformer, a flyback IC, and a photocoupler
  • the secondary-side transformer includes first and second diodes, an inductor, and a driver IC connected to an output terminal of the flyback transformer, and a desiccant is applied to the primary-side transformer.
  • the desiccant may be applied to the first diode of the secondary side transformer, and the first diode may be placed on a solder mask where the photo coupler is placed.
  • a solder mask including a ground is formed in a corner area of the substrate, and at least a portion of a component constituting the secondary side transformer can be placed on the solder mask including the ground.
  • At least some of the components constituting the primary side transformer may not be placed on the solder mask including the ground.
  • the viscosity of the above-mentioned desiccant satisfies 2500 cP or more and 3500 cP or less at 25°C, and the above-mentioned desiccant satisfies a coating thickness of 45 um or more and 55 um or less.
  • the above desiccant may be applied so as to extend from the center of the area corresponding to the plurality of solder masks to the edge portion or to cover a predetermined distance from the edge portion in the outer direction of the solder mask.
  • the above desiccant may be applied to each area corresponding to a plurality of solder masks on which components constituting the primary side transformer are arranged, and the desiccant corresponding to each area may be arranged to be spaced apart from each other.
  • the above desiccant may be applied to each area corresponding to a plurality of solder masks on which components constituting the primary side transformer are arranged, and the desiccant corresponding to each area may be arranged to be partially connected.
  • a desiccant can be applied to a portion of a substrate vulnerable to surge voltage to strengthen insulation and prevent damage to components due to ESD (Electrostatic Discharge).
  • ESD Electrostatic Discharge
  • the desiccant covers the solder area, protecting the components from external impact.
  • Figure 1 is a drawing for explaining a technique for applying a desiccant on a substrate.
  • Figure 2 illustrates an area where a desiccant is applied in a transformer circuit according to the present embodiment.
  • FIGS. 3 and 4 illustrate an area where a desiccant is applied on a substrate including a transformer circuit according to the present embodiment.
  • a component when a component is described as being 'connected', 'coupled', or 'connected' to another component, it may include not only cases where the component is 'connected', 'coupled', or 'connected' directly to the other component, but also cases where the component is 'connected', 'coupled', or 'connected' by another component between the component and the other component.
  • “above” or “below” when described as being formed or arranged “above” or “below” each component, “above” or “below” includes not only cases where the two components are in direct contact with each other, but also cases where one or more other components are formed or arranged between the two components. Furthermore, when expressed as “above” or “below,” the meaning may include not only the upward direction but also the downward direction based on one component.
  • FIG. 1 is a drawing for explaining a technique for applying a desiccant on a substrate
  • FIG. 2 illustrates an area where a desiccant is applied in a transformer circuit according to the present embodiment
  • FIGS. 3 and 4 illustrate an area where a desiccant is applied in a substrate including a transformer circuit according to the present embodiment.
  • the exposed portion of the solder (20) of the substrate (10) is not separately insulated, and the spaced solders (20) can be insulated with air.
  • the insulation of the air may be destroyed, potentially resulting in damage to the components.
  • a desiccant (30) can be applied to the exposed portion of the solder (20) of the substrate (10) to strengthen insulation. This can strengthen insulation between solders (20) that are spaced apart from each other, and prevent damage to components vulnerable to surge voltage and damage to components caused by external impact.
  • the transformer circuit and the substrate including the same may include a power input unit (11) and a transformer including a primary side transformer unit and a secondary side transformer unit.
  • External power can be applied to the transformer circuit through the power input unit (11).
  • the power applied through the power input unit (11) can be AC 90 V to AC 264 V.
  • the power applied through the power input unit (11) can vary depending on the characteristics of the load connected to the transformer circuit.
  • the primary side transformer of the transformer may include a filter (12), a bridge diode (13), a flyback transformer (15), a flyback IC (14), and a photocoupler (16).
  • the filter (12) may be an EMI filter.
  • the filter (12) may be connected to the power input section (11) to reduce noise from AC power.
  • the bridge diode (13) is an electronic component used to rectify AC power and convert AC power into DC power.
  • the bridge diode (13) may be connected between the output terminal of the filter (12) and the input terminal of the flyback transformer (15).
  • a flyback transformer (15) is used to convert low-voltage DC power into high-voltage DC power or to convert AC power into DC power of various voltages.
  • the flyback transformer (15) can form insulation between the primary side transformer and the secondary side transformer for safety in a flyback circuit.
  • the photo coupler (16) is a component that prevents electrical interference when transmitting signals between high-voltage and low-voltage circuits, and transmits the output signal status to the driving IC outside the board while satisfying insulation.
  • the photo coupler (16) is a component placed between the primary side transformer and the secondary side transformer and may be vulnerable to surge voltage.
  • the voltage output from the flyback transformer (15) is sensed, and the flyback IC (14) monitors the sensed voltage to ensure that the voltage remains constant, and adjusts the operation of the flyback transformer (15) as needed to maintain a stable output.
  • the secondary side transformer of the transformer may include a first diode (D1) and a second diode (D2) connected to the output terminal of the flyback transformer (15), an inductor (18), and a driver IC (19).
  • the first diode (D1) may be placed between the output terminal of the flyback transformer (15) and an LED placed in an external area of the substrate.
  • the second diode (D2) may be connected to the output terminal of the flyback transformer (15), and a photo coupler (16) may be connected to the output terminal of the second diode (D2).
  • the first diode (D1) and the second diode (D2) may be diodes that prevent reverse voltage.
  • An inductor (18) and a driver IC (19) can control the brightness of an LED (17) placed in an external area of a substrate.
  • the inductor (18) can store energy and transfer it to an external load to maintain a stable output voltage.
  • the inductor (18) may be a buck inductor.
  • the driver IC (19) can control a driving signal that controls the brightness of the LED (17).
  • the substrate may include a plurality of spaced apart solder masks.
  • the solder masks are polymer-coated areas used to protect circuit patterns on the substrate, and solder may be formed on the solder masks to which electronic components are soldered. Electronic components that are connected to each other may be placed on one solder mask area. Electronic components placed on the spaced apart solder masks may be insulated from each other. Unsoldered areas may be placed between the spaced apart solder masks.
  • a solder mask including a ground (G) may be formed on a corner area of the substrate.
  • a desiccant may be applied to components included in the primary side transformer.
  • the desiccant may be applied to the filter (12), bridge diode (13), flyback transformer (15), flyback IC (14), and photocoupler (16) included in the primary side transformer.
  • the desiccant may be applied to the first diode (D1) of the secondary side transformer.
  • the first diode (D1) may be arranged adjacent to the photocoupler (16) on the substrate.
  • At least some of the components constituting the secondary-side transformer may be placed on a solder mask including a ground (G).
  • Components constituting the secondary-side transformer, excluding the first diode (D1), may be placed on a solder mask including a ground (G).
  • At least some of the components constituting the primary-side transformer may not be placed on a solder mask including a ground (G). Not all of the components constituting the primary-side transformer may be placed on a solder mask including a ground (G).
  • a desiccant may be applied to an area A where a filter (12) and a bridge diode (13) are placed, an area B where a flyback transformer (15) and a flyback IC (14) are placed, and an area C where a photocoupler (16) is placed.
  • the area C may extend to an area where a first diode (D1) adjacent to the photocoupler (16) is placed.
  • An area E where components included in the secondary transformer are placed may be formed on a solder mask including a ground (G). The area E and areas A to C may be physically separated through an area that is not solder masked.
  • the desiccant material may be made of silicone or epoxy.
  • the viscosity of the desiccant may be 2500 cP or more and 3500 cP or less at 25°C, and preferably, the viscosity of the desiccant may be 2800 cP or more and 3200 cP or less at 25°C.
  • the process cost and material cost can be reduced by applying an appropriate amount of the desiccant, and sufficient insulation effect can be provided in areas vulnerable to surge voltage.
  • the desiccant application process becomes difficult. If the desiccant content falls below the lower limit of the above-mentioned numerical range, the viscosity of the desiccant may be excessively thin, making it difficult to maintain the desired shape.
  • a jig such as a nozzle machine is used to pour the desiccant into the center of the solder mask where the desiccant is to be applied, and the desiccant can be spread and applied to the edge area of the solder mask according to the flowability based on the viscosity of the desiccant.
  • the amount of desiccant can be determined based on the viscosity of the desiccant and the size of the solder mask to which the desiccant is to be applied, and the desiccant can be poured onto the substrate.
  • the desiccant may be applied to extend from the center of an area corresponding to a plurality of solder masks to cover an edge portion or an outer distance from the edge portion to the solder mask.
  • the above preset interval may be within 2 cm.
  • the desiccant may be applied to each area corresponding to a plurality of solder masks on which components constituting the primary side transformer are arranged, and the desiccant corresponding to each area may be spaced apart from each other.
  • a desiccant may be poured onto an area corresponding to a solder mask, and the desiccant may be applied to an area corresponding to the solder mask or an area exceeding a preset interval from the area corresponding to the solder mask.
  • the desiccant may include a first region where a filter (12) and a bridge diode (13) are applied, a second region where a flyback transformer (15) and a flyback IC (14) are applied, and a third region where a photo coupler (16) is applied, and the first region, the second region, and the third region may be spaced apart from each other.
  • the first region can correspond to region A
  • the second region can correspond to region B
  • the third region can correspond to region C.
  • the first region can be formed larger than region A.
  • the second region can be formed larger than region B.
  • the third region can be formed larger than region C.
  • the desiccant may be applied to each region corresponding to a plurality of solder masks on which components constituting the primary transformer are arranged, such that the desiccant corresponding to each region is partially connected. Two regions adjacent to each other among the first to third regions may be connected. The first to third regions may be connected to each other as a single region.
  • a desiccant may be poured into an area corresponding to a solder mask, and the desiccant may be applied to an area exceeding a predetermined distance from the area corresponding to the solder mask. If the substrate is small, some areas of the desiccant applied in the excess area may come into contact.
  • the viscosity of the desiccant is adjusted to a specific value based on room temperature, so that the desiccant can be applied to each desired circuit area.
  • the coating thickness of the desiccant can satisfy a range of 45 um to 55 um, and preferably, the coating thickness of the desiccant can satisfy a range of 48 um to 52 um.
  • the coating thickness of the desiccant can mean the thickness from the upper surface of the substrate in the direction penetrating the substrate. When the coating thickness of the desiccant satisfies the above numerical range, it can have a sufficient insulating effect in an area vulnerable to surge voltage, and can prevent damage to the desiccant and damage to components due to external impact.
  • the thickness of the desiccant coating exceeds the upper limit of the above numerical range, the amount of desiccant applied increases, leading to increased material costs. If the thickness of the desiccant coating falls below the lower limit of the above numerical range, sufficient insulation is not achieved, and the desiccant may fall off or crack due to external impact.

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 변압 회로는 전원 입력부; 및 상기 전원 입력부에서 입력된 전압을 변압하고, 1차측 변압부와 2차측 변압부를 포함하는 변압기를 포함하고, 상기 1차측 변압부에 포함되는 EMI 필터, 브릿지 다이오드, 플라이백 트랜스포머, 플라이백 IC 및 포토 커플러에 방습제가 도포된다.

Description

변압 회로 및 이를 포함하는 기판
본 발명은 변압 회로 및 이를 포함하는 기판에 관한 것이다.
일반적으로, 인쇄 회로 기판은 집적 회로(IC; Integrated Circuit)나 저항 등 여러 종류의 많은 부품을 페이퍼 페놀(Paper Phenol) 수지 또는 글라스 에폭시(Glass Epoxy) 수지로 된 평판 위에 밀집 탑재하고 각 부품간을 연결하는 회로를 수지 평판의 표면에 밀집 단축하여 고정시킨 회로 기판이다.
기판은 실제 상기 회로도가 그려지는 패턴(Pattern)층, 표면 실장 기술(SMT; Surface Mount Technology)을 통하여 전자 부품들이 납땜되는 솔더(Solder)층, 및 육안으로 상기 회로도의 인식을 가능하게 제일 상부에 적층되는 실크(Silk)층 등으로 구성된다. 이러한 인쇄 회로 기판은 최근 들어서 전자 기술의 발달로 인하여 점차 고밀도화되어 가고 있다.
통상 습도나 수분에 쉽게 노출될 수 있는 환경에서 사용되는 전자기기의 경우에는 그 내부에 구비된 회로를 보호하기 위해 인쇄 회로 기판을 코팅한다. 이와 같이 인쇄 회로 기판을 코팅하는 이유는 노출된 동박에 물이라는 극성(Polarity) 물질이 전면부에 닿게 되면 상기 물이 상기 동박 사이에서 도체 역할을 하여 합선이 되고, 결국에는 전자기기의 고장 원인이 되기 때문이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 변압 회로 및 이를 포함하는 기판을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 변압 회로는 전원 입력부; 및 상기 전원 입력부에서 입력된 전압을 변압하고, 1차측 변압부와 2차측 변압부를 포함하는 변압기를 포함하고, 상기 1차측 변압부에 포함되는 EMI 필터, 브릿지 다이오드, 플라이백 트랜스포머, 플라이백 IC 및 포토 커플러에 방습제가 도포된다.
상기 방습제의 점도는 25℃ 에서 2500cP 이상 3500cP를 이하를 만족할 수 있다.
상기 방습제는 도포 두께 45um 이상 55um 이하를 만족할 수 있다.
상기 방습제는 상기 EMI 필터와 상기 브릿지 다이오드를 도포하는 제1영역, 상기 플라이백 트랜스포머와 상기 플라이백 IC를 도포하는 제2영역 및 상기 포토 커플러를 도포하는 제3영역을 포함하며, 상기 제1영역, 상기 제2영역 및 상기 제3영역은 이격되어 배치될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 변압 회로를 포함하는 기판은 서로 이격되는 복수의 솔더 마스크를 포함하는 기판; 및 상기 기판 상에 배치되는 1차측 변압부 및 2차측 변압부를 포함하고, 상기 1차측 변압부는 EMI 필터, 브릿지 다이오드, 플라이백 트랜스포머, 플라이백 IC 및 포토 커플러를 포함하고, 상기 2차측 변압부는 상기 플라이백 트랜스포머의 출력단과 연결되는 제1 및 제2다이오드, 인덕터 및 드라이버 IC를 포함하고, 상기 1차측 변압부에 방습제가 도포된다.
상기 2차측 변압부의 상기 제1다이오드에 상기 방습제가 도포되고, 상기 제1다이오드는 상기 포토 커플러가 배치되는 솔더 마스크에 배치될 수 있다.
상기 기판의 코너 영역에 그라운드를 포함하는 솔더 마스크가 형성되고, 상기 2차측 변압부를 구성하는 부품의 적어도 일부는 상기 그라운드를 포함하는 솔더 마스크에 배치될 수 있다.
상기 1차측 변압부를 구성하는 부품의 적어도 일부는 상기 그라운드를 포함하는 솔더 마스크에 배치되지 않을 수 있다.
상기 방습제의 점도는 25℃ 에서 2500cP 이상 3500cP를 이하를 만족하고, 상기 방습제는 도포 두께 45um 이상 55um 이하를 만족할 수 있다.
상기 방습제는 상기 복수의 솔더 마스크에 대응하는 영역의 중심부로부터 확장되어 에지부 또는 상기 에지부로부터 상기 솔더 마스크 외측 방향으로 기설정된 간격까지 덮도록 도포될 수 있다.
상기 방습제는 상기 1차측 변압부를 구성하는 부품들이 배치된 복수의 솔더 마스크에 대응하는 영역에 각각 도포되어 각 영역에 대응하는 방습제가 이격되게 배치될 수 있다.
상기 방습제는 상기 1차측 변압부를 구성하는 부품들이 배치된 복수의 솔더 마스크에 대응하는 영역에 각각 도포되어 각 영역에 대응하는 방습제가 일부 연결되게 배치될 수 있다.
본 실시예들에 따르면, 기판 상에 서지 전압에 취약한 부분에 방습제를 도포하여 절연을 강화할 수 있고, ESD(Electrostatic Discharge)로 인한 부품 손상을 방지할 수 있다.
또한, 방습제가 솔더 영역을 커버하므로 외부 충격으로부터 부품을 보호할 수 있다.
도 1은 기판 상에 방습제 도포되는 기술을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 변압 회로에서 방습제 도포되는 영역을 도시한 것이다.
도 3 및 도 4는은 본 실시예에 따른 변압 회로를 포함하는 기판에서 방습제 도포되는 영역을 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위)" 또는 "하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, "상(위)" 또는 "하(아래)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위)" 또는 "하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다.
도 1은 기판 상에 방습제 도포되는 기술을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 실시예에 따른 변압 회로에서 방습제 도포되는 영역을 도시한 것이고, 도 3 및 도 4는 본 실시예에 따른 변압 회로를 포함하는 기판에서 방습제 도포되는 영역을 도시한 것이다.
도 1(a)을 참조하면, 기판(10)의 솔더(20) 노출 부위는 별도로 절연하지 않고, 서로 이격되는 솔더(20) 사이는 공기로 절연할 수 있다. 그러나, 순간적으로 높은 서지 전압 인가시, 공기의 절연이 파괴되어 부품의 소손 가능성 있다. 또한, 습도나 수분에 쉽게 노출될 수 있는 환경에서 사용되는 전자 장치의 경우, 그 내부에 포함된 부품 및 회로를 보호할 필요가 있다.
도 1(b)를 참조하면, 기판(10)의 솔더(20) 노출 부위에 방습제(30)를 도포하여 절연을 강화할 수 있다. 이를 통해 서로 이격되는 솔더(20) 사이의 절연을 강화할 수 있고, 서지 전압에 취약한 부품의 손상 및 외부 충격에 의한 부품 손상을 방지할 수 있다.
본 실시예에 따른 변압 회로 및 이를 포함하는 기판은 전원 입력부(11) 및 1차측 변압부와 2차측 변압부를 포함하는 변압기를 포함할 수 있다.
전원 입력부(11)를 통해 변압 회로에 외부 전원이 인가될 수 있다. 전원 입력부(11)를 통해 인가되는 전원은 AC 90V 내지 AC 264V일 수 있다. 전원 입력부(11)를 통해 인가되는 전원은 변압 회로와 연결되는 부하의 특성에 따라 달라질 수 있다.
변압기의 1차측 변압부는 필터(12), 브릿지 다이오드(13), 플라이백 트랜스포머(15), 플라이백 IC(14) 및 포토 커플러(16)를 포함할 수 있다.
필터(12)는 EMI 필터일 수 있다. 필터(12)는 전원 입력부(11)와 연결되어 AC 전원의 노이즈를 감소시킬 수 있다. 브릿지 다이오드(Bridge Diode, 13)는 AC 전원을 정류하고, AC 전원을 DC 전원으로 변환하는데 사용하는 전자 부품이다. 브릿지 다이오드(13)는 필터(12)의 출력단과 플라이백 트랜스포머(15)의 입력단 사이에 연결될 수 있다.
플라이백 트랜스포머(15)는 저전압 DC 전원을 고전압 DC 전원으로 변환하거나, AC 전원을 다양한 전압의 DC 전원으로 변환하는데 사용된다. 플라이백 트랜스포머(15)는 플라이백(Flyback) 회로에서 안전을 위하여 1차측 변압부와 2차측 변압부 간에 절연을 형성할 수 있다.
포토 커플러(16)는 고전압과 저전압 회로 간의 신호 전달시 전기적 간섭을 방지하고, 절연을 만족하면서 출력 신호 상태를 기판 외부의 구동 IC로 전달하는 부품이다. 포토 커플러(16)는 1차측 변압부와 2차측 변압부 사이에 배치되는 부품으로 서지 전압에 취약할 수 있다. 포토 커플러(16)를 통해
플라이백 트랜스포머(15)에서 출력된 전압을 센싱하고, 플라이백 IC(14)는 센싱된 전압을 통해 전압이 일정하게 유지되는 모니터링하고, 필요에 따라 플라이백 트랜스포머(15)의 동작을 조절하여 안정적인 출력을 유지할 수 있도록 한다.
변압기의 2차측 변압부는 플라이백 트랜스포머(15)의 출력단과 연결되는 제1다이오드(D1) 및 제2다이오드(D2), 인덕터(18) 및 드라이버 IC(19)를 포함할 수 있다.
제1다이오드(D1)는 플라이백 트랜스포머(15)의 출력단과 기판의 외부 영역에 배치되는 LED 사이에 배치될 수 있다. 제2다이오드(D2)는 플라이백 트랜스포머(15)의 출력단에 연결되고, 제2다이오드(D2)의 출력단에는 포토 커플러(16)가 연결될 수 있다. 제1다이오드(D1) 및 제2다이오드(D2)는 역전압을 방지하는 다이오드일 수 있다.
인덕터(18) 및 드라이버 IC(19)는 기판의 외부 영역에 배치되는 LED(17)의 밝기를 조절할 수 있다. 인덕터(18)는 에너지를 저장하고, 이를 외부 부하로 전달하여 출력 전압을 안정적으로 유지하는 역할을 할 수 있다. 인덕터(18)는 벅 인덕터(Buck Inductor)일 수 있다. 드라이버 IC(19)는 LED(17)의 밝기를 조절하는 구동 신호를 제어할 수 있다.
기판은 서로 이격되는 복수의 솔더 마스크(Solder Mask)를 포함할 수 있다. 솔더 마스크는 기판에서 회로 패턴을 보호하기 위해 사용되는 폴리머 코팅된 영역으로, 솔더 마스크 상에 전자 부품들이 납땜되는 솔더(Solder)가 형성될 수 있다. 하나의 솔더 마스크 영역에는 서로 연결되는 전자 부품이 배치될 수 있다. 서로 이격되는 솔더 마스크에 배치되는 전자 부품은 서로 절연될 수 있다. 서로 이격되는 솔더 마스크 사이에 솔더 마스크되지 않은 영역이 배치될 수 있다. 기판의 코너 영역에 그라운드(G)를 포함하는 솔더 마스크가 형성될 수 있다.
1차측 변압부에 포함되는 부품에 방습제가 도포될 수 있다. 방습제는 1차측 변압부에 포함되는 필터(12), 브릿지 다이오드(13), 플라이백 트랜스포머(15), 플라이백 IC(14) 및 포토 커플러(16)에 방습제가 도포될 수 있다. 추가로, 2차측 변압부의 제1다이오드(D1)에 방습제가 도포될 수 있다. 제1다이오드(D1)는 기판 상에서 포토 커플러(16)와 인접하게 배치될 수 있다.
2차측 변압부를 구성하는 부품의 적어도 일부는 그라운드(G)를 포함하는 솔더 마스크에 배치될 수 있다. 2측 변압부를 구성하는 부품 중 제1다이오드(D1)를 제외한 부품은 그라운드(G)를 포함하는 솔더 마스크에 배치될 수 있다. 1차측 변압부를 구성하는 부품의 적어도 일부는 그라운드(G)를 포함하는 솔더 마스크에 배치되지 않을 수 있다. 1차측 변압부를 구성하는 부품 전부는 그라운드(G)를 포함하는 솔더 마스크에 배치되지 않을 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 변압 회로 및 이를 포함하는 기판에서는 필터(12)와 브릿지 다이오드(13)가 배치되는 A 영역, 플라이백 트랜스포머(15)와 플라이백 IC(14)가 배치되는 B 영역 및 포토 커플러(16)가 배치되는 C 영역에 방습제가 도포될 수 있다. C 영역은 포토 커플러(16)와 인접하게 배치되는 제1다이오드(D1)가 배치되는 영역까지 확장될 수 있다. 2차측 변압부에 포함되는 부품이 배치되는 E 영역은 그라운드(G)를 포함된 솔더 마스크에 형성될 수 있다. E 영역과 A 내지 C 영역은 솔더 마스크 되지 않은 영역을 통해 물리적으로 분리될 수 있다.
방습제 재질은 실리콘 혹은 에폭시 재질로 이루어질 수 있다. 방습제의 점도는 25℃ 에서 2500cP 이상 3500cP를 이하를 만족할 수 있고, 바람직하게, 방습제의 점도는 25℃ 에서 2800cP 이상 3200cP를 이하를 만족할 수 있다. 방습제의 점도가 상기 수치 범위를 만족할 경우, 방습제의 적절한 사용량을 도포하여 공정 비용 및 재료비를 절감할 수 있고, 서지 전압에 취약한 영역에 충분한 절연 효과를 가질 수 있다.
방습제가 상기 수치 범위의 상한치를 초과할 경우, 방습제 도포 공정 작업이 어려워지는 문제가 있다. 방습제가 상기 수치 범위의 하한치 미만인 경우, 방습제의 점도가 지나치게 묽어 원하는 형태를 유지하기 어려울 수 있다.
구체적으로, 방습제가 도포되어야 할 솔더 마스크의 중심부에 대해 노즐 머신과 같은 지그를 이용하여 방습제를 붓고 방습제의 점도에 기반한 흐름성에 따라 솔더 마스크의 에지 영역까지 방습제가 퍼져 도포될 수 있다.
다시 말해, 방습제의 점도 및 방습제가 도포되어야 할 솔더 마스크의 크기에 따라 방습제 양을 결정하여 방습제를 기판에 대해 부을 수 있다.
방습제는 복수의 솔더 마스크에 대응하는 영역의 중심부로부터 확장되어 에지부 또는 상기 에지부로부터 상기 솔더 마스크 외측 방향으로 기설정된 간격까지 덮도록 도포될 수 있다.
상기 기설정된 간격은 2cm 이내의 간격일 수 있다.
일 실시예로서, 방습제는 상기 1차측 변압부를 구성하는 부품들이 배치된 복수의 솔더 마스크에 대응하는 영역에 각각 도포되어 각 영역에 대응하는 방습제가 이격되게 배치될 수 있다.
예를 들어, 솔더 마스크에 대응하는 영역에 방습제를 부어 상기 솔더 마스크와 대응되는 영역만큼 또는 상기 솔더 마스크와 대응되는 영역에서 기설정된 간격을 초과하는 영역만큼 방습제를 도포할 수 있다.
따라서, 방습제는 필터(12)와 브릿지 다이오드(13)를 도포하는 제1영역, 플라이백 트랜스포머(15)와 플라이백 IC(14)를 도포하는 제2영역 및 포토 커플러(16)를 도포하는 제3영역을 포함할 수 있으며, 제1영역, 제2영역 및 제3영역은 이격되어 배치될 수 있다.
제1영역은 A 영역과 대응할 수 있고, 제2영역은 B 영역과 대응할 수 있고, 제3영역으 C 영역과 대응할 수 있다. 제1영역은 A 영역보다 크게 형성될 수 있다. 제2영역은 B 영역보다 크게 형성될 수 있다. 제3영역은 C 영역보다 크게 형성될 수 있다.
또는, 다른 일 실시예로서, 방습제는 1차측 변압부를 구성하는 부품들이 배치된 복수의 솔더 마스크에 대응하는 영역에 각각 도포되어 각 영역에 대응하는 방습제가 일부 연결되게 배치될 수 있다. 제1 내지 제3영역 중 서로 인접하게 배치되는 2개의 영역은 연결될 수 있다. 제1 내지 제3영역은 하나의 영역으로 서로 연결될 수 있다.
솔더 마스크에 대응하는 영역에 방습제를 부어 상기 솔더 마스크와 대응되는 영역에서 기설정된 간격을 초과하는 영역만큼 방습제를 도포할 수 있다. 기판의 크기가 작을 경우 초과하는 영역에서 도포된 방습제의 일부 영역이 접촉될 수 있다.
따라서, 방습제의 점도는 실온을 기준으로 특정 수치가 되도록 조절되어 원하는 회로 영역에 방습제가 각각 도포될 수 있다.
방습제의 도포 두께는 45um 이상 55um 이하를 만족할 수 있고, 바람직하게, 방습제의 도포 두께는 48um 이상 52um 이하를 만족할 수 있다. 방습제의 도포 두께는 기판을 관통하는 방향에서 기판의 상면으로부터 두께를 의미할 수 있다. 방습제의 도포 두께가 상기 수치 범위를 만족할 경우, 서지 전압에 취약한 영역에 충분한 절연 효과를 가질 수 있고, 외부 충격에 의한 방습제 손상 및 부품 손상을 방지할 수 있다.
방습제의 도포 두께가 상기 수치 범위의 상한치를 초과할 경우, 방습제의 도포량이 많아져 재료비가 증가하게 되는 문제가 있다. 방습제의 도포 두께가 상기 수치 범위의 하한치 미만인 경우, 충분한 절연 효과가 발생하지 않고, 외부 충격으로 인해 방습제가 탈락하거나 갈라질 수 있다.
본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 전원 입력부; 및
    상기 전원 입력부에서 입력된 전압을 변압하고, 1차측 변압부와 2차측 변압부를 포함하는 변압기를 포함하고,
    상기 1차측 변압부에 포함되는 EMI 필터, 브릿지 다이오드, 플라이백 트랜스포머, 플라이백 IC 및 포토 커플러에 방습제가 도포되는 변압 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방습제의 점도는 25℃ 에서 2500cP 이상 3500cP를 이하를 만족하는 변압 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방습제는 도포 두께 45um 이상 55um 이하를 만족하는 변압 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방습제는 상기 EMI 필터와 상기 브릿지 다이오드를 도포하는 제1영역, 상기 플라이백 트랜스포머와 상기 플라이백 IC를 도포하는 제2영역 및 상기 포토 커플러를 도포하는 제3영역을 포함하며,
    상기 제1영역, 상기 제2영역 및 상기 제3영역은 이격되어 배치되는 변압 회로.
  5. 서로 이격되는 복수의 솔더 마스크를 포함하는 기판; 및
    상기 기판 상에 배치되는 1차측 변압부 및 2차측 변압부를 포함하고,
    상기 1차측 변압부는 EMI 필터, 브릿지 다이오드, 플라이백 트랜스포머, 플라이백 IC 및 포토 커플러를 포함하고,
    상기 2차측 변압부는 상기 플라이백 트랜스포머의 출력단과 연결되는 제1 및 제2다이오드, 인덕터 및 드라이버 IC를 포함하고,
    상기 1차측 변압부에 방습제가 도포되는 변압 회로를 포함하는 기판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 2차측 변압부의 상기 제1다이오드에 상기 방습제가 도포되고,
    상기 제1다이오드는 상기 포토 커플러가 배치되는 솔더 마스크에 배치되는 변압 회로를 포함하는 기판.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 기판의 코너 영역에 그라운드를 포함하는 솔더 마스크가 형성되고,
    상기 2차측 변압부를 구성하는 부품의 적어도 일부는 상기 그라운드를 포함하는 솔더 마스크에 배치되는 변압 회로를 포함하는 기판.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 1차측 변압부를 구성하는 부품의 적어도 일부는 상기 그라운드를 포함하는 솔더 마스크에 배치되지 않는 변압 회로를 포함하는 기판.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 방습제의 점도는 25℃ 에서 2500cP 이상 3500cP를 이하를 만족하고,
    상기 방습제는 도포 두께 45um 이상 55um 이하를 만족하는 변압 회로를 포함하는 기판.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 방습제는 상기 복수의 솔더 마스크에 대응하는 영역의 중심부로부터 확장되어 에지부 또는 상기 에지부로부터 상기 솔더 마스크 외측 방향으로 기설정된 간격까지 덮도록 도포되는 기판.
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