KR100432661B1 - 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서 및 그제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위치정보를 제공하기 위해 지자기를 감지하여 그 위치를 검지할 수 있는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서과 그 제조방법에 관한 것으로서, 상하 양면에 상호 도통되는 제1 드라이빙 패턴이 형성된 제1 기판(10); 상기 제1 기판의 상하 양면에 적층되며, 소정의 형태로 패턴화된 각각의 자성체가 평행하게 형성된 제1 적층체(20); 및 상기 상하의 제1 적층체에 각각 적층되며, 상기 상하 각각의 제1 드라이빙 패턴과 서로 도통되어 상기 자성체를 감는 형태가 되도록 형성된 제2 드라이빙 패턴과 상기 제1, 제2 드라이빙 패턴을 전체를 둘러싸도록 형성된 픽업 패턴이 동일 평면상에 형성된 제2 적층체(30)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따라 더욱 정밀한 특성값을 얻을 수 있고, 위치정밀도를 유지하여 특성값 변화에 대한 영향을 줄일 수 있으며, 소형 저전력의 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서를 제공할 수 있다.

Description

인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서 및 그 제조방법{A WEAK-MAGNETIC FIELD SENSOR USING PRINTED CIRCUIT BOARD AND ITS MAKING METHOD}

본 발명은 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히, 이동 단말기 등에 실장하여 지자기를 감지함으로써 위치 정보를 검출할 수 있는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서와 그 제조방법에 관한 것이다.

최근에 휴대전화 및 휴대단말의 보급에 따른 다양한 부가정보 서비스가 확충되고 있는 추세에서, 위치 정보 서비스도 기본 기능으로 자리잡고 있는 상태이며, 앞으로는 보다 상세하고 편리한 서비스가 요구되고 있다.

위치 정보를 알기 위해서는 현재의 위치를 정확히 감지할 수 있는 센서가 필요한데, 이러한 위치 정보를 제공하는 수단으로서 지구 자계를 감지하여 현재의 위치를 검출하는 미약자계 센서가 사용되어 왔으며, 이 자기센서의 일반적인 부품으로는 플럭스 게이트 센서(flux gate sensor)가 사용되고 있는 상태이다.

플럭스 게이트 센서는 고투자율의 자성 재료를 코어로 사용하고, 자성체 주위를 감는 1차 코일과, 코어에서 발생하는 자계의 변화에 의해 2차 코일에 발생하는 전압차를 이용하여 그 위치를 인식하게 된다.

이러한 종래의 플럭스 게이트 센서는 원형 모양으로 이루어진 자성체 코어에 구리로 만들어진 구리선을 일정한 방향으로 감아서 제작된다. 플럭스 게이트 자기센서는 먼저 자성체 코어에 자장을 발생시키기 위하여 자성체 코어에 일정방향으로 일정한 간격 및 압력으로 드라이빙 코일(driving coil)(1차 코일)을 감는다. 그 다음, 드라이빙 코일에 의해서 자성체 코어에서 발생되는 자계를 감지하기 위하여 픽업 코일(pick-up coil)(2차 코일)을 감아주게 되는데, 이 때에도 마찬가지로 구리선을 사용하여 일정한 간격 및 압력으로 감게 된다.

이처럼 구리선을 감아서 제작되는 플럭스 게이트 센서는 드라이빙 코일과 이를 검출하기 위한 픽업 코일로 구성되어 있는데, 자성체 코어에 코일을 감는 것은 이미 널리 알려진 와이어 코일 기술(wire coil technology)을 사용하여 감는다. 이 때, 2차 코일은 자장의 감도를 정확하게 분석해야 하기 때문에 X축 및 Y축 방향으로 수직이 되도록 감아야 한다. 그러나, 종래의 플럭스 게이트 센서는 코일을 코어에 감을 때 그 위치 정밀도가 유지되어야 하는데 이러한 위치 정밀도를 유지하는 것이 어렵다는 단점이 있으며, 또한 이러한 구조로 인하여 온도, 빛 또는 표면물질에 대하여 쉽게 영향을 받기 때문에 그 특성값에 대한 정밀도가 저하되는 문제점이 발생된다.

또한, 플럭스 게이트 자기센서는 코일을 직접 자성체에 감기 때문에 코일의 끊어짐 현상이 자주 발생하게 된다는 단점이 있으며, 센서 자체의 크기가 커지게 되어 전자제품의 소형화, 경량화 추세에 맞지 않고 전력소비가 커지며, 이러한 문제점으로 인하여 전자제품의 소형화 및 저전력 소비의 추세에 대응할 수 없게 되었다.

이러한 종래의 플럭스 게이트 자기센서의 단점을 해결하기 위한 것으로서, 미국특허 제5,936,403호 및 6,270,686호에는 소정의 패턴을 상하 도통 가능하게 에칭한 에폭시기판의 양면에 환상 에칭을 한 아몰퍼스 판을 맞추어 적층하여 아몰퍼스 코어를 제조하고, 아몰퍼스 코어의 상하면에 각각 X코일 및 Y코일을 에칭한 에폭시기판을 적층하여 이루어지는 미약 자기 센서가 개시되어 있다. 그러나, 미국특허 제5,936,403호 및 6,270,686호에 개시된 발명은 에폭시 기판에 환상 에칭을 하고 에칭부분을 맞추어 적층하여 아몰퍼스 코어를 제조하여야 하고 아몰퍼스 코어의 상하면에 X코일 및 Y코일을 에칭한 에폭시 기판을 적층하여야 하므로, 그 제조공정이 복잡해지고 회로기판의 층이 많아지게 되며 비용이 많이 든다는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 미약자계를 정밀하게 검출하고 정확한 위치정밀도를 유지하는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 인쇄회로기판의 에칭기술을 이용하여 소형화, 우수한 자계효율 및 저소비전력을 동시에 달성함으로써 휴대전화 등과 같은 응용 분야에서 요구되는 고밀도 실장에 대응할 수 있는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 간단한 회로 구성으로, 구조가 간단하고 제조가 용이하며 비용이 절감되는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따라 제공되는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서는 상하 양면에 상호 도통되는 제1 드라이빙 패턴이 형성된 제1 기판; 상기 제1 기판의 상하 양면에 적층되며, 소정의 형태로 패턴화된 각각의 자성체가 평행하게 형성된 제1 적층체; 및 상기 상하의 제1 적층체에 각각 적층되며, 상기 상하 각각의 제1 드라이빙 패턴과 서로 도통되어 상기 자성체를 감는 형태가 되도록 형성된 제2 드라이빙 패턴과 상기 제1, 제2 드라이빙패턴을 전체를 둘러싸도록 형성된 픽업 패턴이 동일 평면상에 형성된 제2 적층체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 면에 따른 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서의 제조방법은 제1 기판에 상하 양면이 도통되도록 제1 비아홀을 형성하여 도금하고, 노광, 현상 및 에칭하여 상하 양면에 제1 드라이빙 패턴을 형성하는 단계; 상기 제1 기판의 양면에 제2 기판층 및 자성체를 레이업하여 가압 및 적층하고, 노광, 현상 및 에칭하여 제1 적층체를 적층하는 단계; 상기 제1 적층체의 양면에 제2 기판층 및 도전층을 레이업하고 가압, 적층하여 제2 적층체를 적층하는 단계; 상기 제1 적층체 및 제2 적층체를 통과하는 제2 비아홀을 형성하고, 상기 제1 기판층, 제1 적층체 및 제2 적층체를 관통하는 쓰루홀을 형성하는 단계; 제2 적층체에 도금, 노광, 현상 및 에칭하여 상기 제2 비아홀을 통하여 제1 드라이빙 패턴과 도통하여 자성체의 주위를 감도록 제2 드라이빙 패턴을 형성하고, 상기 쓰루홀을 통하여 서로 도통하여 제1 드라이빙 패턴을 둘러싸는 픽업 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서의 일실시예의 분해사시도.

도 2는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서의 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서의 드라이빙 코일의 연결을 설명하기 위한 도면.

도 4a 내지 4i는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서의 일실시예에 따른 제조공정을 도시하는 공정도.

도 5는 본 발명에 따라 1차 적층체의 예비 레이업 공정을 개략적으로 도시하는 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

도 1 및 2는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서의 일실시예의 분해 사시도 및 단면도를 도시한 것이다.

상기 도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서는 제1 기판(10)의 양면에 서로 도통되는 제1 드라이빙 패턴(2)이 형성되고, 다시 상기 제1 드라이빙 패턴(2)의 상하 양면에는 소정의 형태로 패턴화되어 상하로 나란히 배열되는 각각의 자성체(1)가 형성된 한 쌍의 대향하는 제1 적층체(20)가 적층된다. 또한, 상기 각각의 제1 적층체(20)의 양면에는 동일 평면상에 제2 드라이빙 패턴(3) 및 픽업 패턴(4)이 형성된 제2 적층체(30)가 적층된다.

제1 기판(10)의 양면에 형성된 제1 드라이빙 패턴(2)은 다수의 직선 형태로 일정간격으로 나란히 배열되며, 제1 기판(10)의 상하 양면에 형성된 제1 드라이빙 패턴(2)은 제1 기판(10)을 통하여 형성된 제1 비아홀(5)을 통하여 상호 도통된다. 자성체(1)는 제1 드라이빙 패턴에 수직 방향으로 제1 기판(10)의 제1 드라이빙 패턴(2)의 상하에 서로 평행하게 배열되며 밴드 형태로 패턴화된다. 제2 드라이빙 패턴(3)은 제1 드라이빙 패턴(2)과 동일 방향으로 형성되어, 제1 드라이빙 패턴(2)과 더불어 상기 자성체(1)를 감는 형태가 되도록 제1 적층체(20) 및 제2 적층체(30)를 통하여 제2 비아홀(6)이 형성된다.

따라서, 제1 드라이빙 패턴(2) 및 제2 드라이빙 패턴(3)은 제1 비아홀(5) 및 제2 비아홀(6)을 통하여 서로 교차하여 도통되며, 상하 2개의 자성체(1)의 주위를 교차하여 감는 형태가 된다.

제2 적층체 외면에 형성되는 제2 드라이빙 패턴(3) 및 픽업 패턴(4)은 동일 평면상에 형성되며 서로 교대로 배치되어 픽업 패턴(4)이 제2 드라이빙 패턴(3)의 사이사이에 들어가게 하며, 픽업 패턴(4)이 드라이빙 패턴(2, 3)을 둘러싸도록 그 길이를 더 길게 형성한다. 상하의 픽업 패턴(4)이 연결되도록 4제1 기판(10), 제1적층체(20) 및 제2 적층체(30)를 관통하는 쓰루홀을 형성되며, 픽업 패턴(4)은 쓰루홀(7)을 통하여 서로 도통되어 상기 자성체(1)를 감는 형태가 된다.

이렇게 구성된 인쇄회로기판기술을 이용한 미약자계 감지용 센서는 위로부터 순서대로 제2 드라이빙 패턴 및 픽업 패턴층(1층), 자성체층(2층), 제1 드라이빙 패턴층(3층), 제1 드라이빙 패턴층(4층), 자성체층(5층), 제2 드라이빙 패턴 및 픽업 패턴층(6층)으로 구성되며, 상하로 서로 대칭이 된다.

제1 드라이빙 패턴(2)과 제2 드라이빙 패턴의 연결방식을 도 3을 참조하여 상세히 설명한다. 시작점은 1층의 제2 드라이빙 패턴층으로 f홀을 통해 3층 회로를 타고 b홀을 거쳐 4층의 d홀의 랜드로 간다. 그리고 d홀을 통하여 6층으로 가서 6층 회로를 타고 c홀을 타고 다시 4층 회로를 타고 b홀을 통하여 3층의 a홀의 랜드로 간다. 그 후, a홀을 통하여 1층으로 가서 1층 회로를 타고 f홀을 통하여 3층으로 가서 e홀을 통하여 4층으로 간다. 4층 회로를 통하여 d홀로 6층으로 가서 6층 회로를 타고 c홀을 통하여 4층으로 가고, e홀을 타고 3층으로 가서 3층 회로를 타고 홀 a로 가서 시작점으로 되돌아가며, 이를 반복하게 된다.

픽업 패턴(4)은 한가닥의 패턴으로 상기 자성체(1) 및 제1 및 제2 드라이빙 패턴(2, 3)을 둘러싸는 형태가 되도록 형성되고 쓰루홀(7)을 통하여 서로 지그재그로 연결된다.

본 발명에 따른 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서는 드라이빙 패턴(2, 3)에 교류전류를 흐르게 하면 두 자성체(1)의 자속밀도가 변화하게 되고 이에 따라 픽업 패턴(4)에 유도 전류가 발생하여 전압차를 일으키게 되고, 이러한 전압차를 검출함으로써 위치 또는 방향을 감지하게 되는 것이다.

도 4a 내지 4i는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서의 일 구체예에 대한 제조공정을 도시하는 공정도이다.

먼저, 제1 드라이빙 패턴을 형성하기 위한 제1 기판(10)을 제공한다(도 4a). 상기 제1 기판(10)으로는 CCL(Copper Clad Laminate)을 사용하는 것이 바람직하며, 이 때, 후공정을 위하여 제1 기판 상에는 기준홀을 가공하는 것이 바람직하다. 상기 제1기판(10)에 제1 비아홀(inner via-hole; IVH)(5)을 형성시킨 후에 도전성 금속(즉, 구리)으로 비아홀(5)의 내면에 도금을 수행한다(도 4b). 그 다음, 상기 제1 기판층(10)의 상하 양면에 일반적인 인쇄회로기판 제조공정인 노광, 현상 및 에칭을 통하여 소정의 제1 드라이빙 패턴(2)을 형성한다(도 4c). 상기 제1 드라이빙 패턴(2)은 후술하는 제2 드라이빙 패턴(3)과 서로 연결되어 자성체(1)를 감는 형태가 된다. 이 때, 제1 드라이빙 패턴(2) 중 상부 드라이빙 패턴은 상부에서 하부로 내려갈 때 필요한 회로만을 형성하고, 하부 드라이빙 패턴은 하부에서 상부로 올라가는 회로만을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상부와 하부의 제1 드라이빙 패턴(2)이 상기 제1 비아홀(5)로 서로 연결되기 때문에 연결부위에 랜드(Land)(8)를 미리 형성하여 준다.

다음으로, 제1 드라이빙 패턴(2) 상에 적층 방법을 사용하여 자성체층을 형성하는데, 자성체(1) 위치를 정확하게 맞추기 위하여 동박의 자성체가 배치되는 부분을 펀칭(punching)하여 준다.

자성체층을 적층하기 위하여 코어 양면에 제2 기판층(22)을 놓고 가공된 동박(21)을 놓고 가공부위에 자성 물질(1)을 올려놓는다. 상기 제2 기판층(22)의 경우, 바람직하게는 부분적으로 경화된 상태의 프리프레그이며, 예를 들면 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 FR-4, 높은 유리전이온도(Tg)를 갖는 FR-4, 비스말레이미드-트리아진(BT) 에폭시 수지 등으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 또한, 자성 물질(1)로는 아몰포스 금속(amorphous metal), 퍼말로이(permalloy) 및 수퍼말로이(supermalloy)로 이루어진 군으로부터 선택하여 사용하되, 바람직하게는 아몰포스 금속을 사용한다. 여기에서, 동박의 두께는 약 12~18㎛를 사용하며, 프리프레그는 60~100㎛을 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이, 제2 기판층(22), 가공된 동박(21), 자성체(1) 순으로 예비 레이업을 진행시킨 후에(도 4d) 고온 및 고압(예를 들면, 약 150∼200℃ 및 30∼40㎏/㎠) 하에서 가압, 적층시켜 제1 적층체(20)를 형성한다.

이에 대한 구체예가 도 5에 도시되어 있다. 도 5는 워크 사이즈(work size)의 기판으로 제작되는 구체예의 레이업을 도시한 것으로, 실제 공정에서 완제품은 다수의 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서 유닛(unit)을 포함하는 스트립(strip) 형태로 제작되는 것이 일반적이다. 상기 도면에서는 5개의 자성체 리본(54)의 예비 레이업 과정이 도시되어 있으며, 이 때 하나의 자성체 리본(54)이 복수의 유닛을 포함하는 스트립 형태로 제조하기 위하여 사용된다. 따라서, 이러한 자성체 리본의 크기는 스트립의 크기를 고려하여 결정된다. 그러나, 스트립 형태로 제조할 경우에는 추후의 자성체의 패턴화 과정에서 프리프레그(52) 상에 자성체 리본(54)을 다수의 유닛 제작이 가능하도록 동시 가공할 수 있는 위치로 배열될 필요가 있다. 따라서, 상기 구체예에서는 예비 레이업을 위하여 최상부에 자성체 리본을 배열하기 위한 일종의 틀로서 가공된 동박(53)을 배열하여 예비 레이업을 진행시킨다. 상기와 같이, 동박을 가공하기 위하여 2가지 방법이 가능하다. 즉, 금형을 사용하여 위에서 눌러 원하는 크기만큼 부분 제거하는 방법 및 일반적인 기판의 가공방법 중 라우터 공정을 사용하여 회전하는 가공체로 원하는 크기만큼 부분 제거하는 방법이 있다. 이 때, 가공크기는 자성체 리본(54)보다 커야 하는데 가공 공차 및 상기 동박 상에 자성체 리본이 덮이는 문제가 생기는 것을 고려하여 편축으로 약 0.1∼0.2㎜ 정도 크게 가공하는 것이 바람직하다. 또한, 하나의 스트립 내에서 실제 제품이 차지하는 영역을 고려하면, 자성체 리본(54)의 크기는 어느 정도 여유가 있기 때문에 스트립의 폭에 맞추어 사용할 수 있다. 그러나, 자성체 리본의 길이는 스트립이 자성체 리본 내에 1개 이상 들어갈 수도 있기 때문에 초기 설계시 결정하면 된다.

1차 적층이 완료된 후의 제1 적층체(20)의 구조는 기판의 양면에 자성체가 적층되어 있는 형태가 된다. 이 때, 제2 기판층(프리프레그)(22) 및 자성체(1)의 두께는 각각 약 0.06∼0.1㎜ 및 약 0.02∼0.03㎜의 범위가 적당하나, 이는 최종 제품에 요구되는 특성에 따라 변화가 가능하다. 그 다음, 제1 적층체(20) 상에 드라이 필름(또는 포토레지스트)을 형성한 후에, 미리 설계된 자성체의 패턴에 따라 노광 및 현상하고, 일정한 패턴으로 형성된 드라이필름층을 마스크로 사용하여 상기 자성체(1)를 에칭한다(도 4e). 상기 노광, 현상 및 에칭 과정의 일반적인 원리는 당업계에서 널리 알려져 있다. 그 결과, 제2 기판층 상에는 일정하게 패턴화된 자성체(1)만이 남게 되며, 그 후에 상기 드라이필름층은 스트리핑된다(도 4f).

상기와 같이, 제1 적층체(20) 중 자성체의 패턴화 과정이 종료하면 전술한 바와 같이 제1 적층체(20)의 상하부 양면에 각각 제3 기판층(또는 프리프레그)(32) 및 도전층(동박)(33)을 임시로 올려놓은 상태(예비 레이업)에서 고온 및 고압 조건 하(예를 들면, 약 150∼200℃, 30∼40㎏/㎠) 하에서 가압, 적층시켜 제2 적층체(30)를 형성한다(도 4g). 그 후, 상하 2개의 자성체(1)를 제1 및 제2 드라이빙 패턴(2, 3)이 둘러싸는 형태가 되도록 드릴로 제1 드라이빙 패턴층(2)까지 제2 비아홀(6)을 형성함과 동시에 픽업 패턴(4)이 상호 도통되도록 제1 기판(10), 제1 적층체(20) 및 제2 적층체(30)를 관통하는 스루홀(through hole)(7)을 형성하고, 도전성 금속(즉, 구리)으로 내면에 도금을 수행한다(도 4h). 그 다음, 각각의 2차 적층체 외면에 일반적인 인쇄회로기판 제조공정인 노광, 현상 및 에칭을 통하여 상기 패턴화된 자성체에 대응하는 제2 드라이빙 패턴(3) 및 픽업 패턴(4)을 형성한다(도 4i). 이처럼 형성된 제2 드라이빙 패턴층(3)과 상하의 자성체(1) 사이에 형성된 제1 드라이빙 패턴(2)은 제1 및 제2 비아홀(5, 6)에 의하여 상호 도통되어 자성체(1)를 감는 형태가 됨으로써 플럭스 게이트 센서의 드라이빙 코일 역할을 하게 된다. 또한, 픽업 패턴(4)은 쓰루홀(7)에 의해 상호 도통되어 상기 자성체(1) 및 제1, 제2 드라이빙 패턴(2, 3)을 둘러싸는 형상이 되어 플럭스 게이트 센서의 픽업 코일의 역할을 한다.

그 다음, 외부로 노출되는 패턴화된 도전층(즉, 구리 회로)이 습기 등으로 인하여 산화되는 것을 방지하기 위하여 도전층을 제외한 부분에 선택적으로 솔더마스크를 도포하고 도전층 상에 니켈(또는 니켈-인) 도금층 및 금도금층을 순차적으로 형성시킨다. 이러한 과정의 구체적인 방법은 인쇄회로기판 분야에서 널리 알려져 있다.

한편, 제2 적층체(30)의 형성과정에서 사용되는 도전층(31)으로 동박을 사용하는 것이 바람직하다. 이 때, 동박의 두께는 12㎛, 18㎛, 35㎛ 등의 규격화된 종류를 사용할 수 있다, 다만, 예를 들면 35㎛ 두께의 동박을 사용하는 경우에는 적층 후의 드릴공정 전에 회로 패턴의 형성을 위하여 하프에칭을 하여 본래 동박의 두께를 최소 약 5∼7㎛으로 감소시켜 줄 필요가 있다.

본 발명에 따른 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서는 일축방향으로만 배열되기 때문에 하나의 축의 방향만 확인할 수 있다. 따라서, 두 개의 인쇄회로기판을 상호 수직으로 배열하여 사용함으로써 2축의 방향을 감지할 수 있다.

본 발명에 따른 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서는 휴대 전화, 휴대용 단말기 이외에도, 자동차, 항공기, 게임기, 완구로봇 등에서 지구 자계를 검출하여 위치를 확인하는데 사용될 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따르면 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서는 회로가 에칭 등을 통하여 정밀하게 형성되기 때문에 더욱 정밀한 특성값을 얻을 수 있고, 위치정밀도를 유지하여 특성값 변화에 대한 영향을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은 얇고 소형인 저소비전력의 미약자계 감지용 센서를 제공할수 있기 때문에 휴대단말 등의 소형 전자제품에 용이하게 적용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 자성체가 부착된 기판 상에 에칭 등을 통하여 회로를 형성하고 드라이빙 패턴 및 픽업패턴을 형성하여 미약자계를 감지할 수 있는 인쇄회로기판을 사용한 센서 및 그 제조방법에 관한 것으로, 당업자는 본 발명을 고려하여 충분히 변경, 변환, 치환 및 대체할 수 있을 것이고, 상술한 것에만 한정되지 않는다.

Claims (16)

1. 상하 양면에 상호 도통되는 제1 드라이빙 패턴이 형성된 제1 기판;

   상기 제1 기판의 상하 양면에 적층되며, 소정의 형태로 패턴화된 각각의 자성체가 평행하게 형성된 제1 적층체; 및

   상기 상하의 제1 적층체에 각각 적층되며, 상기 상하 각각의 제1 드라이빙 패턴과 서로 도통되어 상기 자성체를 감는 형태가 되도록 형성된 제2 드라이빙 패턴과 상기 제1, 제2 드라이빙 패턴을 전체를 둘러싸도록 형성된 픽업 패턴이 동일 평면상에 형성된 제2 적층체를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 기판은 CCL인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서.
3. 제1항에 있어서, 상기 자성체는 아모포스 금속, 퍼말로이 및 수퍼말로이로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서.
4. 제1항에 있어서, 상기 패턴화된 자성체는 2개의 자성체 밴드가 일정한 간격을 두고 격치된 형태, 단일의 자성체 밴드 형태, 또는 직사각형의 띠 형태인 것을특징으로 하는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서.
5. 제1항에 있어서, 상기 상하부의 패턴화된 자성체는 밴드 형태로서 서로 동일방향으로 평행하게 배열되며, 제1 드라이빙 패턴, 제2 드라이빙 패턴 및 픽업 패턴은 상기 자성체에 직각으로 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서.
6. 제1항에 있어서, 동일 평면 상에 형성되는 제2 드라이빙 패턴과 픽업 패턴은 다수의 동일방향의 직선형태로 일정간격을 두고 교대로 배치되며, 상기 픽업 패턴이 제2 드라이빙 패턴의 길이보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서.
7. 제1항에 있어서, 상기 제1 드라이빙 패턴이 상호 도통되도록 제1 기판을 통하여 제1 비아홀이 형성되고, 상기 제1 드라이빙 패턴과 제2 드라이빙 패턴이 서로 도통되도록 제1 적층체 및 제2 적층체를 통하여 제 2비아홀이 형성되며, 상기 상하의 픽업 패턴이 서로 도통되도록 제1 기판, 제1 적층체 및 제2 적층체를 관통하는 쓰루홀이 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판을 사용한 미약자계 감지용 센서.
8. 제1항에 있어서, 상기 픽업 패턴은 한가닥의 패턴으로 상기 픽업 패턴을 둘러싸는 형태가 되도록 형성되고 쓰루홀을 통하여 서로 지그재그로 연결되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 인쇄회로기판을 사용한 미약자계 감지용 센서 2개를 서로 수직으로 배열하여 접착한 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서.
10. 제1 기판에 상하 양면이 도통되도록 제1 비아홀을 형성하여 도금하고, 노광, 현상 및 에칭하여 상하 양면에 제1 드라이빙 패턴을 형성하는 단계;

    상기 제1 기판의 양면에 제2 기판층 및 자성체를 레이업하여 가압 및 적층하고, 노광, 현상 및 에칭하여 제1 적층체를 적층하는 단계;

    상기 제1 적층체의 양면에 제2 기판층 및 도전층을 레이업하고 가압, 적층하여 제2 적층체를 적층하는 단계;

    상기 제1 적층체 및 제2 적층체를 통과하는 제2 비아홀을 형성하고, 상기 제1 기판층, 제1 적층체 및 제2 적층체를 관통하는 쓰루홀을 형성하는 단계;

    제2 적층체에 도금, 노광, 현상 및 에칭하여 상기 제2 비아홀을 통하여 제1 드라이빙 패턴과 도통하여 자성체의 주위를 감도록 제2 드라이빙 패턴을 형성하고, 상기 쓰루홀을 통하여 서로 도통하여 제1 드라이빙 패턴을 둘러싸는 픽업 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서의 제조방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 자성체로 리본 형태를 사용하며, 상기 제1 적층체를 형성하는 단계에 앞서 상기 리본 형태의 자성체를 제1 기판층 상의 미리 정해진 위치에 적층할 수 있도록 예비 레이업시킨 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서의 제조방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 제1 기판층 및 제2 기판층으로 프리프레그를 사용하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서의 제조방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 프리프레그는 FR-4, 높은 유리전이온도(Tg)를 갖는 FR-4 및 비스말레이미드-트리아진(BT) 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서의 제조방법.
14. 제10항에 있어서, 상기 픽업 패턴은 한가닥의 패턴으로 상기 픽업 패턴을 둘러싸는 형태가 되도록 형성되고 쓰루홀을 통하여 서로 지그재그로 연결되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서의 제조방법.
15. 위로부터 순서대로 제2 드라이빙 패턴 및 픽업 패턴층(제1층), 자성체층(제2층), 제1 드라이빙 패턴층(제3층), 제1 드라이빙 패턴층(제4층), 자성체층(제5층), 제2 드라이빙 패턴 및 픽업 패턴층(제6층)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서.
16. 제15항에 따른 인쇄회로기판을 사용한 미약자계 감지용 센서 2개를 서로 수직으로 배열하여 접착한 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 기술을 이용한 미약자계 감지용 센서.