KR101857422B1

KR101857422B1 - 인쇄 회로 기판

Info

Publication number: KR101857422B1
Application number: KR1020110110591A
Authority: KR
Inventors: 이상우
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2018-05-14
Also published as: KR20130046179A

Abstract

실시예에 따른 인쇄 회로 기판은, 절연성을 갖는 몸체와, 몸체에 실장되며 전기 전도성을 갖는 패턴 및 몸체의 적어도 일 영역에 형성되는 요철부를 포함하며, 요철부는 함몰부 및 돌출부 중 적어도 하나를 포함한다.

Description

인쇄 회로 기판{Printed Circuit Board}

실시예는 인쇄 회로 기판에 관한 것이다.

인쇄 회로 기판은 소정의 전기, 전자 디바이스가 실장 및 배열되고 외부의 전원을 상기 전기, 전자 디바이스에 연결하여 전원 공급이 이루어지도록 한다. 이렇게 전기, 전자 디바이스가 실장된 인쇄 회로 기판은 소정의 전기, 전자 기기에 배치됨으로써 전기, 전자 기기 내에서 상술한 전기, 전자 디바이스가 신뢰성있게 배치되고 기능을 발휘할 수 있게 한다. 따라서, 인쇄 회로 기판은 휴대폰, 노트북, 디스플레이 장치 등과 같은 전기, 전자 기기 전반에 걸쳐서 널리 사용되고 있다.

한편, 인쇄 회로 기판 상에는 예컨대 발광소자 패키지와 같은 소정의 디바이스가 연결될 수 있다. 이러한 디바이스는 전원을 공급받음과 동시에 열을 생성하며, 이러한 열은 전기 기기의 신뢰성에 영항을 줄 수 있다. 따라서, 인쇄 회로 기판의 방열 기능은 매우 중요한 문제이다.

이에 한국 공개특허 10-2011-0102657에서는 발광소자에 결합되며 열전도성이 높은 금속 재질로 이루어진 열전도성 기판을 구비하는 방열 구조물을 포함하여 방열 효율을 향상시키는 발광소자 패키지에 대하여 개시하고 있으나, 상기 방열 구조물은 기판을 이중으로 구비해야 한다는 한계가 있다.

실시예는 요철부를 갖는 몸체를 포함하여 노출 면적이 증가함으로써 방열 기능이 개선된 인쇄 회로 기판을 제공한다.

실시예에 따른 인쇄 회로 기판은, 절연성을 갖는 몸체와, 몸체에 실장되며 전기 전도성을 갖는 패턴, 및 몸체의 적어도 일 영역에 형성되는 요철부를 포함하며, 요철부는 돌출부 및 함몰부 중 적어도 하나를 포함한다.

실시예에 따른 인쇄 회로 기판은 요철부가 형성된 몸체를 포함함으로써, 방열 기능이 개선된다.

도 1은 실시예에 따른 인쇄 회로 기판을 나타낸 사시도,
도 2는 실시예에 따른 인쇄 회로 기판을 나타낸 사시도,
도 3은 실시예에 따른 인쇄 회로 기판을 나타낸 분해 사시도,
도 4는 실시예에 따른 인쇄 회로 기판을 나타낸 사시도
도 5는 실시예에 따른 인쇄 회로 기판을 나타낸 사시도,
도 6은 실시예에 따른 인쇄 회로 기판을 나타낸 사시도,
도 7은 도 4의 A -A'를 나타낸 단면도,
도 8은 도 4의 A -A'를 나타낸 단면도,
도 9는 실시예에 따른 인쇄 회로 기판의 단면도,
도 10은 실시예에 따른 인쇄 회로 기판의 단면도,
도 11은 실시예에 따른 인쇄 회로 기판의 단면도,
도 12는 실시예에 따른 인쇄 회로 기판을 포함한 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도, 그리고,
도 13은 실시예에 따른 인쇄 회로 기판을 포함한 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도이다.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한, 동일한 구성에 대하여서는 동일한 부호를 사용하기로 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2 는 실시예에 따른 인쇄 회로 기판을 나타낸 사시도, 도 3은 실시예에 따른 인쇄 회로 기판을 나타낸 분해 사시도, 도 4 내지 도 6 은 실시예에 따른 인쇄 회로 기판을 나타낸 사시도 도 7 및 도 8 은 도 4의 A-A'를 나타낸 단면도, 도 8 내지 도 11 은 실시예에 따른 인쇄 회로 기판의 단면도이다.

도 1 내지 도 11을 참조하면, 실시예에 따른 인쇄 회로 기판(100)은 절연성을 갖는 몸체(110) 및 몸체(110)에 실장되며 전기 전도성을 갖는 패턴(120)을 포함하고, 몸체(110)는 적어도 하나의 요철부(130)를 포함할 수 있다.

몸체(110)는 절연성을 갖는 재질을 포함할 수 있다. 예를 들면 몸체(110)는 FR-4로 형성되거나, 폴리이미드(polyimide), 액정 폴리머(liquid crystal polymer) 및 폴리에스테르(polyester) PEN(폴리에틸렌 나프탈레이트), PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), LCP(리퀴드 크리스탈 폴리머) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다. 또한, 몸체(110)는 내부에 실장된 패턴(120)이 외부에서 시각적으로 감지될 수 있도록 얇은 구조를 갖거나 광투과성 수지로 형성될 수도 있으며, 이에 한정하지 않는다. 또한, 몸체(110)는 연성 합성수지 등으로 형성된 박형 플레이트, 또는 필름 등으로 형성되어 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)을 형성하거나, 또는 수개의 층을 포함하여 다층 인쇄 회로 기판(Multi-Layer Board)을 형성할 수 있고, 이에 한정하지 아니한다.

한편, 몸체(110)는 몸체(110)의 기저를 형성하는 베이스층(112) 및 베이스층(112) 상에 형성되며 절연성 재질로 형성되는 절연층(114) 및 절연층(114) 상에 형성되며 패턴(120)을 커버하는 커버층(116)을 포함할 수 있다.

또한, 몸체(110)는 내부에 실장된 패턴(120)의 최소한 일 영역이 노출될 수 있도록 오프닝부(미도시)를 가질 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다. 오프닝부(미도시)를 통해 노출된 패턴(120)에 전기, 전자 디바이스가 전기적으로 연결될 수 있으며, 외부 전원이 전기, 전자 디바이스에 공급될 수 있다.

한편, 몸체(110)의 적어도 일 영역에는 커넥터부(118)가 배치될 수 있다.

커넥터부(118)는 도 1 에 도시된 바와 같이 몸체(110) 상의 적어도 일 영역상에 배치될 수 있고, 또는 도 2 에 도시된 바와 같이 몸체(110)의 일 영역이 돌출되어 타 전기, 전자 기기와 인쇄 회로 기판(100)이 연결되도록 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다. 커넥터부(118)의 적어도 일 영역에는 오프닝부(미도시)가 형성되어, 패턴(120)의 적어도 일 영역이 외부로 노출될 수 있다. 커넥터부(118)를 통해서 인쇄 회로 기판(100)이 타 전기, 전자 기기와 전기적으로 연결됨으로써, 인쇄 회로 기판(100)상에 실장되는 전기, 전자 디바이스와 타 전기, 전자 기기가 전기적으로 연결될 수 있고, 인쇄 회로 기판(100)상에 실장되는 전기, 전자 디바이스에 전원이 공급될 수 있다.

또한, 도시되지는 아니하였으나, 몸체(110)는 인쇄 회로 기판(100) 상에 실장되는 전기, 전자 기기의 방열을 보다 용이하게 하도록 방열부(미도시), 및 비아 홀(미도시)을 포함할 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.

패턴(120)은 전기 전도성을 가질 수 있으며, 몸체(110) 내에 실장될 수 있다. 패턴(120)은, 예를 들면 전기 전도성을 갖는 얇은 동박 필름(copper film)일 수 있으나, 이에 한정하지 아니하며, 패턴(120)은 금속 재질, 예를 들어, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P), 알루미늄(Al), 인듐(In), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 하프늄(Hf), 루테늄(Ru), 철(Fe) 중에서 하나 이상의 물질 또는 합금을 포함할 수 있고, 또는 전기 전도성 고분자 물질로 구성될 수도 있다.

패턴(120)은 몸체(110)에 구리 등의 도전성 물질을 스퍼터링, 전해/무전해 도금 등의 방법으로 전도성 층을 형성한 후, 이를 에칭하는 방법에 의해서 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.

또한, 패턴(120)은 도 3 에 도시된 바와 같이 하나의 층을 갖도록 형성될 수 있고, 또는 수개의 층을 갖도록 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.

패턴(120)은 전극 패턴(122) 및 더미 패턴(124)을 포함할 수 있다.

예컨대, 전극 패턴(122)은 외부 전기, 전자 디바이스와 전기적으로 연결되어 전원을 공급하는 전극 패턴일 수 있다. 한편, 전극 패턴(122)의 적어도 일 영역은 몸체(110)에 형성된 오프닝부(미도시)를 통해서 노출될 수 있으며, 전극 패턴(122)이 노출된 오프닝부(미도시)를 통해서 외부 전기, 전자 디바이스가 전극 패턴(122)에 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 더미 패턴(124)은 전극 패턴(122) 사이에 형성되거나, 또는 일 측에 형성될 수 있으며, 일 예로 더미 패턴(124)은 인쇄 회로 기판(100)에 실장된 전기, 전자 디바이스들의 접지 기능을 수행하는 그라운드 패턴(ground pattern)일 수 있다.

한편, 실시예에 따라서, 몸체(110)는 적어도 하나의 요철부(130)를 포함할 수 있다.

요철부(130)는 돌출부(132), 또는 함몰부(134)를 포함할 수 있으며, 예컨대 돌출부(132) 및 함몰부(134)가 함께 형성될 수 있고, 이에 한정하지 아니한다.

한편, 요철부(130)는 몸체(110)의 임의의 면에 형성될 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 한정하지 아니한다.

아울러, 요철부(130)의 배치 또한 도 4 내지 도 6 에 도시된 바와 같이 임의의 수의 열을 형성하게 배치될 수 있으며, 이에 한정하지 아니하고 임의의 배치를 가질 수 있다.

예컨대, 돌출부(132)는 몸체(110)의 일 영역 상에 소정의 구조물을 형성하거나 소정의 부재를 배치하거나, 또는 몸체(110)의 일 영역이 돌출되도록 압력을 가하여 형성될 수 있으며, 이때 형성 방법은 소정의 접착 방법, 도포 방법, 또는 가압 방법 등이 사용될 수 있고, 이에 한정하지 아니한다. 예컨대, 절연층(114), 베이스층(112), 또는 커버층(116)의 적어도 일 영역에 굴곡, 또는 소정의 입체를 형성하여 돌출부(132)를 형성할 수 있다.

예컨대, 함몰부(134)는 몸체(110)의 일 영역을 제거하거나, 또는 몸체(110)의 일 영역이 함몰되도록 압력을 가하여 형성될 수 있으며, 이때 형성 방법은 소정의 식각 방법, 또는 가압 방법을 사용할 수 있고, 이에 한정하지 아니한다. 예컨대, 베이스층(112), 절연층(114), 또는 커버층(116)의 적어도 일 영역을 제거함으로써 함몰부(134)가 형성될 수 있다.

한편, 요철부(130)는 임의의 크기 및 형태를 가질 수 있으며, 도 1 내지 도 8 에 도시된 바와 같이 한정하지 아니한다. 예컨대, 요철부(130)는 원형, 다각형 등의 평면 형상을 가질 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다. 아울러, 요철부(130)의 입체 형상 또한, 다각뿔, 원뿔, 다각기둥, 반구형 등일 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.

한편, 요철부(130)는 인쇄 회로 기판(100)의 상, 하면에 대응하여 형성될 수 있다. 예컨대, 도 8 에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로 기판(100)의 일면에 함몰부(134)가 형성되고 상기 일면에 형성된 함몰부(134)에 대응하여 인쇄 회로 기판(100)의 반대면에 돌출부(132)가 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다. 이때, 함몰부(134) 및 돌출부(132)의 형성은 몸체(110)의 적어도 일 영역을 가압함으로써 형성될 수 있고, 이에 한정하지 아니한다.

예컨대 인쇄 회로 기판(110) 상에 발광소자 패키지(미도시)와 같은 발광 장치가 실장되고 전원이 연결되어 광을 생성할 때 열이 함께 생성될 수 있다. 몸체(110)의 적어도 일 영역에 요철부(130)가 형성됨으로써, 몸체(110)의 노출 면적이 증가할 수 있다. 몸체(110)의 노출 면적이 증가함으로써, 발광 장치에서 생성되는 열이 보다 용이하게 방출될 수 있으며, 따라서 인쇄 회로 기판(100)의 방열 기능이 개선되고 인쇄 회로 기판(100)의 신뢰성이 향상될 수 있다.

한편, 요철부(130)의 깊이가 지나치게 깊을 경우 신뢰성이 저하될 수 있으며, 깊이가 지나치게 작을 경우 방열 효과가 확보되지 않을 수 있으므로, 요철부(130)의 깊이는 0.1 내지 0.2mm 일 수 있고, 이에 한정하지 아니한다.

아울러, 요철부(130)의 면적이 지나치게 크거나 작을 경우 표면 면적의 증가 효과가 확보되지 않을 수 있으므로, 요철부(130)의 전체 면적은 베이스층(112)의 전체 면적 대비 0.7 내지 0.8 일 수 있다.

도 9 내지 도 11 은 실시예에 따른 인쇄 회로 기판의 단면도이다.

도 9 내지 도 11 을 참조하면, 실시예에 따른 인쇄 회로 기판(100)은 방열 테이프(140)를 더 포함할 수 있다.

방열 테이프(140)는 소정의 두께를 가지며 열 전도성이 우수한 재질을 포함할 수 있다. 방열 테이프(140)는 인쇄 회로 기판(100)의 적어도 일 면 상에 형성될 수 있으며, 예컨대 소정의 테이프 부재를 부착하거나, 또는 소정의 재질을 도포하여 형성될 수 있고, 이에 한정하지 아니한다.

한편, 방열 테이프(140)는 요철부(130)가 형성된 면 상에 배치될 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 요철부(130)가 형성된 면 상에 테이프 부재(140)를 부착하거나, 또는 소정의 재질을 도포함으로써 요철부(130)가 형성된 면 상에 방열 테이프(140)가 배치될 수 있다.

인쇄 회로 기판(100)의 적어도 일 면 상에 요철부(130)가 형성되며 상기 요철부(130)가 형성된 면 상에 열 전도성이 우수한 방열 테이프(140)가 형성됨으로써, 몸체(110)와 방열 테이프(140) 사이의 접촉 면적이 증가하며, 인쇄 회로 기판(100)의 방열 기능이 더욱 개선될 수 있다.

한편, 요철부(130)의 형상은 도 10 및 도 11 에 도시된 바와 같이 곡률을 가질 수 있으며, 예컨대 반구형일 수 있다.

요철부(130)가 곡률을 갖게 형성됨으로써, 요철부(130) 상에 방열 테이프(140)이 용이하게 부착되고 요철부(130)와 방열 테이프(140) 사이의 접촉 면적이 증가하여 인쇄 회로 기판(100)의 방열 기능이 개선될 수 있다.

도 12 는 실시예에 따른 인쇄 회로 기판을 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다.

도 12 는 에지-라이트 방식으로, 액정표시장치(500)는 액정표시패널(510)과 액정표시패널(510)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(570)을 포함할 수 있다.

액정표시패널(510)은 백라이트 유닛(570)으로부터 제공되는 광을 이용하여 화상을 표시할 수 있다. 액정표시패널(510)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(512) 및 박막 트랜지스터 기판(514)을 포함할 수 있다.

컬러 필터 기판(512)은 액정표시패널(510)을 통해 디스플레이되는 화상의 색을 구현할 수 있다.

박막 트랜지스터 기판(514)은 구동 필름(517)을 통해 다수의 회로부품이 실장되는 인쇄회로 기판(518)과 전기적으로 접속되어 있다. 박막 트랜지스터 기판(514)은 인쇄회로 기판(518)으로부터 제공되는 구동 신호에 응답하여 인쇄회로 기판(518)으로부터 제공되는 구동 전압을 액정에 인가할 수 있다.

박막 트랜지스터 기판(514)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 다른 기판상에 박막으로 형성된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다.

백라이트 유닛(570)은 빛을 출력하는 발광소자 모듈(520), 발광소자 모듈(520)로부터 제공되는 빛을 면광원 형태로 변경시켜 액정표시패널(510)로 제공하는 도광판(530), 도광판(530)으로부터 제공된 빛의 휘도 분포를 균일하게 하고 수직 입사성을 향상시키는 다수의 필름(550, 566, 564) 및 도광판(530)의 후방으로 방출되는 빛을 도광판(530)으로 반사시키는 반사 시트(547)로 구성된다.

발광소자 모듈(520)은 복수의 발광소자 패키지(524)와 복수의 발광소자 패키지(524)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(522)을 포함할 수 있다.

한편, 백라이트 유닛(570)은 도광판(530)으로부터 입사되는 빛을 액정 표시 패널(510) 방향으로 확산시키는 확산필름(566)과, 확산된 빛을 집광하여 수직 입사성을 향상시키는 프리즘필름(550)으로 구성될 수 있으며, 프리즘필름(550)를 보호하기 위한 보호필름(564)을 포함할 수 있다.

도 13 은 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다. 다만, 도 12 에서 도시하고 설명한 부분에 대해서는 반복하여 상세히 설명하지 않는다.

도 13 은 직하 방식으로, 액정표시장치(600)는 액정표시패널(610)과 액정표시패널(610)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(670)을 포함할 수 있다.

액정표시패널(610)은 도 12 에서 설명한 바와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.

백라이트 유닛(670)은 복수의 발광소자 모듈(623), 반사시트(624), 발광소자 모듈(623)과 반사시트(624)가 수납되는 하부 섀시(630), 발광소자 모듈(623)의 상부에 배치되는 확산판(640) 및 다수의 광학필름(660)을 포함할 수 있다.

발광소자 모듈(623) 복수의 발광소자 패키지(622)와 복수의 발광소자 패키지(622)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(621)을 포함할 수 있다.

반사 시트(624)는 발광소자 패키지(622)에서 발생한 빛을 액정표시패널(610)이 위치한 방향으로 반사시켜 빛의 이용 효율을 향상시킨다.

한편, 발광소자 모듈(623)에서 발생한 빛은 확산판(640)에 입사하며, 확산판(640)의 상부에는 광학 필름(660)이 배치된다. 광학 필름(660)은 확산 필름(666), 프리즘필름(650) 및 보호필름(664)를 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 실시예에 따른 인쇄 회로 기판은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100: 인쇄 회로 기판 110: 몸체
112: 베이스층 114: 절연층
116: 커버층 118: 커넥터부
120: 패턴 130: 요철부
132: 돌출부 134: 함몰부
140: 방열 테이프

Claims

절연성을 갖는 몸체;
상기 몸체에 실장되며 전기 전도성을 갖는 패턴; 및
상기 몸체의 적어도 일 영역에 형성되는 적어도 하나의 요철부를 포함하며,
상기 요철부는 함몰부 및 돌출부 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 몸체의 제1 면에 함몰부가 형성되며,
상기 제1 면에 대칭되는 제2 면에 돌출부가 형성되고,
상기 함몰부와 돌출부가 형성된 영역은 서로 대응하는 인쇄 회로 기판.
제1항에 있어서,
상기 요철부는 상기 몸체 상에 적어도 하나의 열을 형성하게 배치되는 인쇄 회로 기판.
제1항에 있어서,
상기 요철부의 깊이는,
0.1 내지 0.2mm 인 인쇄 회로 기판.
제1항에 있어서,
상기 요철부가 형성된 영역의 전체 면적은,
상기 몸체의 면적 대비 0.7 내지 0.8 인 인쇄 회로 기판.
삭제
제1항에 있어서,
상기 요철부는 곡률을 갖고, 반구형 형상을 갖는 인쇄 회로 기판.
삭제
제1항에 있어서,
상기 몸체의 적어도 일 영역에 형성되는 방열 테이프를 더 포함하고,
상기 방열 테이프는,
상기 요철부가 형성된 면 상에 배치되는 인쇄 회로 기판.
삭제