KR101144202B1 - 엘이디 내장형 인쇄회로기판 - Google Patents

Abstract

엘이디 내장형 인쇄회로기판이 개시된다. 캐비티가 형성되는 제1수지층; 상기 제1수지층의 하측에 적층되는 금속층; 및 상기 캐비티에 내장되어 상기 금속층과 전기적으로 연결되는 엘이디부를 포함하는 엘이디 내장형 인쇄회로기판은, 엘이디가 인쇄회로기판 내측에 구비되어 부품의 두께가 얇아 짊에 따라 소형화 및 박형화가 가능하므로 실장 밀도가 향상될 수 있다.

인쇄회로기판, 엘이디

Description

엘이디 내장형 인쇄회로기판{LIGHT EMITTING DIODE EMBEDDED PRINTED CIRCUIT BOARD HAVING }

본 발명은 엘이디 내장형 인쇄회로기판에 관한 것이다.

일반적으로 엘이디는 인쇄회로기판에 장착되어 수십만 개의 적,녹,청 엘이디가 모듈화됨으로써 광고판 또는 전광판으로 제작되며 영상정보 전달매체로 사용된다. 아울러, 엘이디는 반영구적이면서 벌브에 비하여 전력소모가 적어, 엘씨디 백라이트나 자동차 램프 등의 산업용에서 조명용으로 점차 확대되고 있다.

엘이디는 별도로 제작된 인쇄회로기판의 일면에 납땜방식으로 장착되어 작동된다. 특히, 점조명으로서 엘이디가 구동되기 위해서는 엘이디와 엘이디 사이에 격벽을 설치하여 이웃된 엘이디 광의 간섭을 차단한다.

본 발명은 인쇄회로기판과 엘이디의 실장 높이를 감소시켜 부품의 두께가 얇아질 수 있는 엘이디 내장형 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 캐비티가 형성되는 제1수지층; 상기 제1수지층의 하측에 적층되는 금속층; 및 상기 캐비티에 내장되어 상기 금속층과 전기적으로 연결되는 엘이디부를 포함하는 엘이디 내장형 인쇄회로기판이 제공된다.

여기서, 상기 제1수지층과 상기 금속층 사이에 개재되는 제2수지층; 및 상기 제2수지층을 관통하여 상기 금속층과 상기 엘이디부를 전기적으로 연결하는 비아를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 엘이디부는 상기 금속층의 상부에 전도성 접착부로 접착될 수 있다.

여기서, 상기 엘이디부는 한 쌍의 전극을 포함하고, 상기 금속층은 전기적으로 분리되는 제1영역과 제2영역을 포함하며, 상기 엘이디부의 전극 중 어느 하나는 상기 전도성 접착부를 통해 상기 제1영역에 전기적으로 연결되고, 상기 전극 중 다른 하나는 와이어를 통해 상기 제2영역에 전기적으로 연결될 수 있다.

여기서, 상기 캐비티에는 상기 엘이디부를 커버하는 몰딩부가 마련될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 엘이디가 인쇄회로기판 내측에 구비되어 부품의 두께가 얇아 짊에 따라 소형화 및 박형화가 가능하므로 실장 밀도가 향상될 수 있 다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 인쇄회로기판 내에 엘이디가 삽입되므로 엘이디와 인쇄회로기판의 전기적 접속거리가 줄어 엘이디와 인쇄회로기판의 배선거리가 좁혀질 수 있다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 엘이디 내장형 인쇄회로기판의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 엘이디 내장형 인쇄회로기판의 각 공정을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 엘이디 내장형 인쇄회로기판(100)은, 캐비티(111)가 형성되는 제1수지층(113)과, 제1수지층(113)의 하측에 적층되는 금속층(121) 및 캐비티(111)에 내장되어 금속층(121)과 전기적으로 연결되는 엘이디부(130)를 포함한다.

또한, 엘이디 내장형 인쇄회로기판(100)은 제1수지층(113)과 금속층(121) 사이에 개재되는 제2수지층(115) 및 제2수지층(115)을 관통하여 금속층(121)과 엘이디부(130)를 전기적으로 연결하는 비아(111)를 더 포함할 수 있다.

제1수지층(113)에 내장되는 엘이디부(130)는 엘이디패키지로서 광을 조사하는 엘이디(미도시)가 내장된다. 일 예로, 엘이디부(130)는 광을 조사하는 엘이디가 내장된 몰딩수지(131) 및 몰딩수지(131)의 하부에 구비되며 전기적 접속이 가능한 전극(133)을 포함할 수 있다. 본 발명의 제1,제2실시예에서는 엘이디부(130)가 엘이디패키지로서, 표면실장 공정 수행 중 엘이디의 손상 없이 SMT(Surface mounting technology) 공정의 자동화가 가능하다.

이러한 엘이디부(130)의 고정은, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1수지층(113)에 캐비티(111)가 형성된 후 접착필름(90)이 제1수지층(113)의 하부에 부착되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 엘이디부(130)를 캐비티(111)에 내장하여 접착필름(90)에 접착됨으로써 이루어질 수 있다.

제1수지층(113)의 하부면에는 제2수지층(115)이 적층된 금속층(121)을 적층하고, 제1수지층(113)의 상부면에는 제3수지층(117)이 적층된 금속층(125)을 적층한다. 제1,제3수지층(113,117)과 금속층(125)은 엘이디부(130)로부터 조사되는 광이 이웃된 광에 간섭되지 않도록 도 3에 도시된 바와 같이 엘이디부(130)의 좌우 둘레면에 측벽을 형성할 수 있다. 또한, 수지층이 적층된 금속층인 RCC(Resin coated copper)등이 제1수지층(113)의 상측에 추가로 적층되어 엘이디부(130)의 광을 차단하는 차단 높이를 조절 할 수 있다.

제2수지층(115)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 금속층(121)과 엘이디부(130)가 전기적으로 연결되도록 비아(116)가 형성되며 비아(116)는 레이저 가공에 의해 홀이 형성된 후, 도금되거나 금속성분이 채워져 금속층(121)과 엘이디부(130)가 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 식별부호 120 금속층은 부식과 같은 공정이 수행된 후 식별부호 121'인 회로가 된다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 엘이디 내장형 인쇄회로기판의 각 공정을 나타낸 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 엘이디 내장형 인쇄 회로기판(200)은, 캐비티(211)가 형성되는 제1수지층(213)과, 제1수지층(213)의 하측에 적층되는 금속층(221) 및 캐비티(211)에 내장되어 금속층(221)과 전기적으로 연결되는 엘이디부(130)를 포함하며, 엘이디부(130)는 금속층(221)의 상부에 전도성 접착부(240)로 접착될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 금속층(221)이 준비되고, 엘이디부(130)가 장착될 금속층(221)의 상면에 접착부(240)가 도포된 후, 접착부(240)에 엘이디부(130)가 안착되어 금속층(221)과 엘이디부(130)가 결합된다. 접착부(240)는 일예로, 에폭시에 실버파우더가 침투된 것으로 금속층(221)과 엘이디부(130)를 전기적으로 연결시킨다.

제1수지층(213)은 수지와 보강기재가 혼합되어 경화되고, 제1수지층(213)의 하부에는 제1수지층(213)의 캐비티(215)와 동일하게 홀이 형성된 제2수지층(215)이 적층되고, 제1수지층(213)의 상부에는 캐비티(215)에 상응하는 홀이 형성된 제3수지층(217)이 적층된다. 여기서, 캐비티와 홀은 엘이디부(130)가 제1,제2,제3수지층(213,215,217)에 실장되기 위한 구성으로 엘이디부(130)의 외주면에 대응되게 형성됨은 물론이며, 제2,3수지층(215,217)은 반경화된 상태이다.

반경화 상태의 제2,3수지층(215,217)이 제1수지층(213)에 적층되고 상부에 식별부호 225의 금속층이 적층되면 가압을 통해 각각의 구성이 접합된다. 즉, 캐비티(211)가 형성된 제1수지층(213)에 제2,3수지층(215,217)이 가접합된 후 식별부호 221 금속층에 적층되고 제3수지층(217)의 상부에 식별부호 225의 금속층이 적층되면, 압착에 이 이루어져 각각의 구성이 접합된다. 반경화 상태의 제2수지층(215)은 제1수지층(213)과 금속층(221)의 접착을 용이하게 하고, 제3수지층(217)은 제1수지층(213)과 금속층(225)의 접착을 용이하게 한다. 제1,제2,제3수지층이 상하로 적층되어 엘이디부(130)의 외측을 차단함으로써 엘이디부(130)로부터 조사되는 광이 이웃된 광에 간섭되는 것을 방지하게 된다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 엘이디 내장형 인쇄회로기판의 각 공정을 나타낸 도면이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 엘이디 내장형 인쇄회로기판(300)은, 캐비티(311)가 형성되는 제1수지층(310)과, 제1수지층(310)의 하측에 적층되는 금속층(321) 및 캐비티(311)에 내장되어 금속층(321)과 전기적으로 연결되는 엘이디부(220)를 포함하며, 엘이디부(220)는 금속층(321)의 상부에 전도성 접착부(240)로 접착될 수 있다.

엘이디 내장형 인쇄회로기판(300)은 일 예로, 금속층(321)이 준비되고 금속층(321)의 상면에 접착부(240)가 도포된 후, 접착부(240)에 엘이디부(330)가 안착되어 금속층(321)과 엘이디부(330)가 접합된다. 본 실시예에의 엘이디부(330)는 패키징되기 이전의 엘이디칩일 수 있다.

다음으로 캐비티(311)가 형성된 제1수지층(310)과 전도성을 가지는 금속층(323)이 엘이디부(330)가 접착된 금속층(321)에 적층된다.

제1수지층(310)과 금속층(321,323)이 접합되면, 금속층(321)에 부식 등의 공정을 통해 전기적으로 분리되는 제1영역(322)과 제2영역(322')을 포함하는 회 로(321')가 형성된다. 엘이디부(330)는 한 쌍의 전극을 포함하여, 엘이디부(330)의 전극 중 어느 하나는 전도성 접착부(240)를 제1영역(322)에 전기적으로 연결되고, 전극 중 다른 하나는 와이어(W)를 통해 제2영역(322')에 전기적으로 연결된다.

또한, 엘이디부(330)를 보호하도록 엘이디부(330)를 커버하는 몰딩부(350)가 캐비티(311)의 내측면에 고정된다. 여기서, 몰딩부(350)는 에폭시일 수 있으며, 에폭시는 투명한 재질로서 엘이디부(330)로부터 조사되는 광을 투과시킨다.

일반적인 인쇄회로기판의 경우 인쇄회로기판의 상부에 엘이디가 실장되므로 인쇄회로기판과 엘이디의 두께의 합이 최종적인 부품의 실장높이가 되어 부품의 두께가 두꺼웠다. 그러나 본 발명의 실시예들에 의한 엘이디 내장형 인쇄회로기판(100,200,300)은, 인쇄회로기판(100,200,300)의 내측에 엘이디부(130,330)가 실장되므로 엘이디부(130,330)가 실장된 높이에 대응되는 높이만큼 부품의 두께가 감소되어 부품의 박형화가 가능하다.

또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 회로의 보호를 위해 접속부위를 제외하고 감광성필름을 이용해 노광 및 현상을 하여 레지스트를 형성할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 엘이디 내장형 인쇄회로기판의 각 공정을 나타낸 도면.

도 5 및 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 엘이디 내장형 인쇄회로기판의 각 공정을 나타낸 도면.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 엘이디 내장형 인쇄회로기판의 각 공정을 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100,200,300: 엘이디 내장형 인쇄회로기판

113,213,310: 제1수지층 111,211,311: 캐비티

115,215: 제2수지층 116: 비아

117,217: 제3수지층 121,125,221,225,321,323: 금속층

130,330: 엘이디부 240: 전도성 접착부

350: 몰딩부

Claims (5)

1. 캐비티가 형성되는 제1수지층;

   상기 제1수지층의 하측에 적층되는 금속층;

   상기 캐비티에 내장되고, 상기 금속층과 전기적으로 연결되고, 엘이디가 내장되는 몰딩수지와, 상기 몰딩수지의 하부에 구비는 전극을 포함하는 엘이디패키지로 제작되는 엘이디부; 및

   상기 제1수지층의 상부에 적층되고, 상기 제1수지층과 함께 엘이디부의 둘레에 측벽을 형성하는 제3수지층를 포함하는 엘이디 내장형 인쇄회로기판.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1수지층과 상기 금속층 사이에 개재되는 제2수지층; 및

   상기 제2수지층을 관통하여 상기 금속층과 상기 엘이디부를 전기적으로 연결하는 비아를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 내장형 인쇄회로기판.
3. 제1항에 있어서,

   상기 엘이디부는 상기 금속층의 상부에 전도성 접착부로 접착되는 것을 특징으로 하는 엘이디 내장형 인쇄회로기판.
4. 제3항에 있어서

   상기 엘이디부는 한 쌍의 전극을 포함하고,

   상기 금속층은 전기적으로 분리되는 제1영역과 제2영역을 포함하며,

   상기 엘이디부의 전극 중 어느 하나는 상기 전도성 접착부를 통해 상기 제1영역에 전기적으로 연결되고, 상기 전극 중 다른 하나는 와이어를 통해 상기 제2영역에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 엘이디 내장형 인쇄회로기판.
5. 제4항에 있어서,

   상기 캐비티에는 상기 엘이디부를 커버하는 몰딩부가 마련되는 것을 특징으로 하는 엘이디 내장형 인쇄회로기판.

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