KR20210073805A - 인쇄회로기판, 이를 포함하는 디스플레이 장치, 및 인쇄회로기판의 제조방법 - Google Patents

인쇄회로기판, 이를 포함하는 디스플레이 장치, 및 인쇄회로기판의 제조방법 Download PDF

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KR20210073805A
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Abstract

본 개시는 리지드 영역; 및 제1면 및 상기 제1면의 반대측인 제2면을 갖는 플렉서블층, 상기 플렉서블층의 제1면 상에 배치된 보강구조체, 및 상기 플렉서블층의 제2면 상에 배치된 도체패턴을 포함하는 플렉서블 영역; 을 포함하며, 상기 보강구조체의 재료는 상기 플렉서블층의 재료보다 열팽창계수가 작은, 인쇄회로기판, 이를 포함하는 디스플레이 장치, 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

인쇄회로기판, 이를 포함하는 디스플레이 장치, 및 인쇄회로기판의 제조방법{PRINTED CIRCUIT BOARD, DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME, AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}
본 개시는 인쇄회로기판, 예를 들면, 리지드-플렉서블 인쇄회로기판(RFPCB: Rigid-Flexible PCB)과, 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 전자기기에 필수적으로 채용되는 인쇄회로기판의 경우 회로 밀집도가 증가됨과 동시에 상대적으로 더 얇고 작게 만드는 것이 요구되고 있다. 이에 따라서, 인쇄회로기판의 치수 안정성이 중요해지고 있다. 예를 들면, 고 다층의 인쇄회로기판은 각 층마다 미세한 변형 및 재료별 열팽창계수 차이로 인하여 완제품 상태에서 다른 부품과 조립할 때 문제가 될 수 있다. 그 중에서도, 플렉서블한 재료를 사용하는 고 다층의 리지드-플렉서블 인쇄회로기판의 경우는 치수 안정성에 있어서 훨씬 불리한 구조를 가질 수 있다.
예를 들면, 디스플레이 패널 또는 칩-온 필름(Chip-On Film)과 결합되어야 하는 리지드-플렉서블 인쇄회로기판의 경우는 디스플레이 패널 또는 칩-온 필름과 결합되는 ACF(Anisotropic Conductive Film) 접합 패드의 치수 관리가 중요하다. 한편, ACF 접합 패드는 공정 초기에 형성되어 이후 수회의 적층 공정 등을 거친 후 목표로 하는 치수 및 허용 공차를 만족해야 하는데, ACF 접합 패드가 형성되는 기재는 플렉서블한 재료로 열팽창계수(CTE: Coefficient of Thermal Expansion)가 상당한바, ACF 접합 패드의 형성 이후의 후속 공정을 통과함에 따른 플렉서블 재료 등의 변형에 의하여 원하는 스펙을 만족시키는데 한계가 있을 수 있다.
본 개시의 여러 목적 중 하나는 치수 안정성이 개선된 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치, 그리고 이를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 개시의 여러 목적 중 다른 하나는 보다 정밀한 치수 관리가 가능한바, 수율 및 품질 관리 등의 개선이 가능한 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치, 그리고 이를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 개시의 여러 목적 중 다른 하나는 ACF 접합 패드를 더 조밀하게 형성할 수 있으며, 그 결과 디스플레이 해상도를 개선할 수 있는 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치, 그리고 이를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 개시의 여러 해결 수단 중 하나는 플렉서블층을 기준으로 ACF 접합 패드와 같은 도체패턴이 형성된 면의 반대 면에 열팽창계수(CTE)가 작은 보강구조체를 형성하여, 인쇄회로기판의 치수 안정성을 개선하는 것이다.
예를 들면, 본 개시에서 제안하는 일례에 따른 인쇄회로기판은 리지드 영역; 및 제1면 및 상기 제1면의 반대측인 제2면을 갖는 플렉서블층, 상기 플렉서블층의 제1면 상에 배치된 보강구조체, 및 상기 플렉서블층의 제2면 상에 배치된 도체패턴을 포함하는 플렉서블 영역; 을 포함하며, 상기 보강구조체의 재료는 상기 플렉서블층의 재료보다 열팽창계수가 작은 것일 수 있다.
또한, 본 개시에서 제안하는 디스플레이 장치는 디스플레이 패널; 및 상기 디스플레이 패널과 연결된 인쇄회로기판; 을 포함하며, 상기 인쇄회로기판은 리지드 영역 및 플렉서블 영역을 포함하며, 상기 플렉서블 영역은 제1면 및 상기 제1면의 반대측인 제2면을 갖는 플렉서블층, 상기 플렉서블층의 제1면 상에 배치된 보강구조체, 및 상기 플렉서블층의 제2면 상에 배치된 도체패턴을 포함하며, 상기 보강구조체의 재료는 상기 플렉서블층의 재료보다 열팽창계수가 작은 것일 수 있다.
예를 들면, 본 개시에서 제안하는 일례에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 제1영역 및 제2영역을 갖는 플렉서블층을 준비하는 단계; 상기 플렉서블층의 제1영역에서의 일면 및 타면 상에 각각 배선층을 형성하며, 상기 플렉서블층의 제2영역에서의 일면 상에 상기 플렉서블층의 제1영역에서의 일면 상에 형성된 배선층과 연결된 도체패턴을 형성하는 단계; 상기 플렉서블층의 제2영역에서의 타면 상에 상기 플렉서블층의 재료보다 열팽창계수가 작은 재료를 포함하는 보강구조체를 형성하는 단계; 및 상기 플렉서블층의 제1영역에서의 일면 및 타면 상에 각각 복수의 절연층 및 복수의 배선층을 형성하는 단계; 를 포함하는 것일 수 있다.
본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서 치수 안정성이 개선된 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치, 그리고 이를 제조하는 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 여러 효과 중 다른 효과로서 보다 정밀한 치수 관리가 가능한바, 수율 및 품질 관리 등의 개선이 가능한 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치, 그리고 이를 제조하는 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 여러 효과 중 다른 효과로서 ACF 접합 패드를 더 조밀하게 형성할 수 있으며, 그 결과 디스플레이 해상도를 개선할 수 있는 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치, 그리고 이를 제조하는 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타내는 블록도다.
도 2는 디스플레이 장치의 일례를 개략적으로 나타낸 평면도다.
도 3은 도 2의 디스플레이 장치의 개략적인 A-A' 절단 단면도다.
도 4는 도 3의 인쇄회로기판을 개략적으로 나타낸 평면도다.
도 5는 도 4의 인쇄회로기판의 일례에 따른 B-B' 절단 단면도다.
도 6은 도 5의 인쇄회로기판의 플렉서블 영역의 개략적인 C 방향 평면도다.
도 7은 도 5의 인쇄회로기판의 플렉서블 영역의 개략적인 D 방향 평면도다.
도 8은 도 4의 인쇄회로기판의 다른 일례에 따른 B-B' 절단 단면도다.
도 9는 도 8의 인쇄회로기판의 플렉서블 영역의 개략적인 E 방향 평면도다.
도 10은 도 8의 인쇄회로기판의 플렉서블 영역의 개략적인 F 방향 평면도다.
도 11a 내지 도 11d는 인쇄회로기판의 제조 일례를 개략적으로 나타낸 공정도다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 축소될 수 있다.
도 1은 전자기기 시스템의 예를 개략적으로 나타내는 블록도다.
도면을 참조하면, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)를 수용한다. 메인보드(1010)에는 칩 관련부품(1020), 네트워크 관련부품(1030), 및 기타부품(1040) 등이 물리적 및/또는 전기적으로 연결되어 있다. 이들은 후술하는 다른 전자부품과도 결합되어 다양한 신호라인(1090)을 형성한다.
칩 관련부품(1020)으로는 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩; 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩; 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 등이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 형태의 칩 관련 전자부품이 포함될 수 있음은 물론이다. 또한, 이들 전자부품(1020)이 서로 조합될 수 있음은 물론이다. 칩 관련부품(1020)은 상술한 칩이나 전자부품을 포함하는 패키지 형태일 수도 있다.
네트워크 관련부품(1030)으로는, Wi-Fi(IEEE 802.11 패밀리 등), WiMAX(IEEE 802.16 패밀리 등), IEEE 802.20, LTE(long term evolution), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G 및 그 이후의 것으로 지정된 임의의 다른 무선 및 유선 프로토콜들이 포함되며, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다수의 무선 또는 유선 표준들이나 프로토콜들 중의 임의의 것이 포함될 수 있다. 또한, 네트워크 관련부품(1030)이 칩 관련 전자부품(1020)과 더불어 서로 조합될 수 있음은 물론이다.
기타부품(1040)으로는, 고주파 인덕터, 페라이트 인덕터, 파워 인덕터, 페라이트 비즈, LTCC(low Temperature Co-Firing Ceramics), EMI(Electro Magnetic Interference) filter, MLCC(Multi-Layer Ceramic Condenser) 등이 포함된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외에도 기타 다른 다양한 용도를 위하여 사용되는 칩 부품 형태의 수동소자 등이 포함될 수 있다. 또한, 기타부품(1040)이 칩 관련 전자부품(1020) 및/또는 네트워크 관련 전자부품(1030)과 서로 조합될 수도 있음은 물론이다.
전자기기(1000)의 종류에 따라, 전자기기(1000)는 메인보드(1010)에 물리적 및/또는 전기적으로 연결되거나 그렇지 않을 수도 있는 다른 전자부품을 포함할 수 있다. 다른 전자부품의 예를 들면, 카메라 모듈(1050), 안테나 모듈(1060), 디스플레이(1070), 배터리(1080) 등이 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 오디오 코덱, 비디오 코덱, 전력 증폭기, 나침반, 가속도계, 자이로스코프, 스피커, 대량 저장 장치(예컨대, 하드디스크 드라이브), CD(compact disk), DVD(digital versatile disk) 등일 수도 있다. 이 외에도 전자기기(1000)의 종류에 따라 다양한 용도를 위하여 사용되는 기타 전자부품 등이 포함될 수 있음은 물론이다.
전자기기(1000)는, 스마트폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 태블릿(tablet), 랩탑(laptop), 넷북(netbook), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch), 오토모티브(Automotive) 등일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들 외에도 데이터를 처리하는 임의의 다른 전자기기일 수 있음은 물론이다.
도 2는 디스플레이 장치의 일례를 개략적으로 나타낸 평면도다.
도 3은 도 2의 디스플레이 장치의 개략적인 A-A' 절단 단면도다.
도 4는 도 3의 인쇄회로기판을 개략적으로 나타낸 평면도다.
도면을 참조하면, 일례에 따른 디스플레이 장치(500)는 디스플레이 패널(520, 530), 및 디스플레이 패널(520, 530)과 연결된 인쇄회로기판(100)을 포함한다. 필요에 따라서, 디스플레이 장치(500)는 디스플레이 패널(520, 530)과 인쇄회로기판(100)을 지지하는 베이스 기판(510)을 더 포함할 수 있다.
베이스 기판(510)은 태블릿과 같은 전자기기의 메인 바디 또는 메인 보드일 수 있다. 디스플레이 패널(520, 530)은, 예를 들면, 어레이 기판(520)과 컬러필터 기판(530), 그리고 이들 사이에 배치된 액정층(미도시)을 포함하는 LCD(Liquid Crystal Display) 패널일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 배치 형태의 OLED(Organic Light Emitting Diode) 패널 등 일 수도 있다.
인쇄회로기판(100)은 리지드 영역(100R)과 플렉서블 영역(100F)을 포함하는 리지드-플렉서블 인쇄회로기판일 수 있다. 한편, 본 개시에서 리지드 영역은 플렉서블 영역보다 굽어지는 특성이 상대적으로 작은 것을 말하며, 플렉서블 영역은 리지드 영역보다 굽어지는 특성이 상대적으로 큰 것을 말한다. 인쇄회로기판(100)은 플렉서블 영역(100F)을 통하여 디스플레이 패널(520, 530)에 연결된다. 예를 들면, 인쇄회로기판(100)은 플렉서블 영역(100F)에 형성된 도체패턴(132), 예컨대 ACF 접합 패드를 포함할 수 있으며, 이를 통하여 ACF 접합으로 디스플레이 패널(520, 530)에 연결될 수 있다. 인쇄회로기판(100)의 리지드 영역(100R)의 적어도 일면에는 다양한 종류의 전자부품(200), 예컨대 능동부품 및/또는 수동부품이 표면실장 배치될 수 있다. 필요에 따라서는, 인쇄회로기판(100)의 리지드 영역(100R)의 내부에도 다양한 종류의 전자부품이 내장될 수 있다.
한편, 일례에 따른 디스플레이 장치(500)는 태블릿과 같은 전자기기에 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 스마트폰 등의 다른 전자기기에도 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 인쇄회로기판(100)은 디스플레이 장치(500) 외에도 다른 전자장치에 적용될 수 있음은 물론이다.
도 5는 도 4의 인쇄회로기판의 일례에 따른 B-B' 절단 단면도다.
도 6은 도 5의 인쇄회로기판의 플렉서블 영역의 개략적인 C 방향 평면도다.
도 7은 도 5의 인쇄회로기판의 플렉서블 영역의 개략적인 D 방향 평면도다.
도면을 참조하면, 일례에 따른 인쇄회로기판(100A)은 리지드 영역(100AR) 및 플렉서블 영역(100FR)을 포함한다. 리지드 영역(100AR)은 복수의 절연층(110, 120), 복수의 절연층(110, 120) 상에 각각 배치된 복수의 배선층(130), 및 복수의 절연층(110, 120) 중 적어도 하나를 각각 관통하며 복수의 배선층(130)을 연결하는 복수의 비아층(140)을 포함한다. 리지드 영역(100AR)의 최상측 및 최하측에는 각각 패시베이션층(150)이 배치될 수 있다. 플렉서블 영역(100AF)은 상면 및 그 반대측인 하면을 갖는 플렉서블층(112), 플렉서블층(112)의 상면 상에 배치된 보강구조체(60), 및 플렉서블층(112)의 하면 상에 배치된 도체패턴(132)을 포함한다. 플렉서블층(112)의 상면 상에는 제1커버필름(170)이 배치될 수 있다. 플렉서블층(112)의 하면 상에는 제2커버필름(180)이 배치될 수 있다. 플렉서블층(112)은 복수의 절연층(110, 120) 중 적어도 하나로부터 연장된 것일 수 있으며, 도체패턴(132)은 복수의 배선층(130) 중 적어도 하나와 연결된 것일 수 있다.
이와 같이, 일례에 따른 인쇄회로기판(100A)은 플렉서블 영역(100AF)의 플렉서블층(112)의 상면에 보강구조체(160)를 배치한다. 이때, 보강구조체(160)의 재료는 플렉서블층(112) 및/또는 도체패턴(132)의 재료보다 열팽창계수(CTE)가 작을 수 있다. 이 경우, 보강구조체(160)는 온도에 따른 치수 변동이 작은바, 보강구조체(160)가 배치된 플렉서블 영역(100AR)의 치수 안정성을 개선할 수 있다. 또한, 보다 정밀한 치수 관리가 가능한바, 수율 및 품질 관리 등을 개선할 수 있다. 또한, 도체패턴(132), 예컨대 ACF 접합 패드를 보다 조밀하게 형성할 수 있다. 따라서, 일례에 따른 인쇄회로기판(100A)이 디스플레이 장치에 적용되는 경우, ACF 접합 패드를 동일한 공간에 더 많이 형성할 수 있고, 이에 따라서 디스플레이 해상도를 개선할 수 있다. 또한, 플렉서블층(112) 상에 형성되는 도체패턴(132)이 공정 초기에 형성되어 이후 수회의 적층 공정 등을 거치는 경우에도, 목표로 하는 치수 및 허용 공차를 만족할 수 있다. 따라서, 도체패턴(132), 예컨대 ACF 접합 패드의 형성 이후의 후속 공정을 거친 후에도 원하는 스펙을 만족시킬 수 있다. 한편, 열팽창계수는 XY 기준으로 유리전이온도(Tg) 이하에서 열기계분석기(TMA)로 측정할 수 있으며, ppm / ℃의 단위를 가질 수 있다.
한편, 플렉서블층(112)은 후술하는 바와 같이 폴리이미드(Polyimide) 등의 FCCL(Flexible Copper Clad Laminate) 재료를 포함할 수 있고, 도체패턴(132)은 후술하는 바와 같이 구리(Cu) 등의 통상의 회로 재료를 포함할 수 있다. 반면, 보강구조체(160)는 열팽창계수가 이들보다 훨씬 작은 니켈(Ni) 및 철(Fe)을 포함하는 합금인 인바(Invar) 및 코바(Kovar) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 경우, 상술한 치수 안정성 효과를 더 높일 수 있다. 더불어, 보강구조체(160)의 재료로 니켈(Ni) 및 철(Fe)을 포함하는 합금, 예컨대 인바(Invar) 및/또는 코바(Kovar)를 이용하는 경우, 보강구조체(160)를 도금으로 형성할 수 있고, 에칭을 통하여 쉽게 제거할 수 있다. 따라서, 통상의 인쇄회로기판 공정에서도 원하는 위치에 원하는 모양 및 두께로 구현할 수 있으며, 필요한 시점에서 제거도 가능하다.
한편, 평면 상에서 보강구조체(160) 및 도체패턴(132)은 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 예컨대, 보강구조체(160)는 플렉서블층(112)을 기준으로 도체패턴(132)이 배치된 위치에 대칭되는 위치에 형성될 수 있다. 이를 통하여, 상술한 치수 안정성 효과를 더 높일 수 있다. 또한, 보강구조체(160)를 통하여 도체패턴(132)에 대한 EMI(Electro Magnetic Interference) 차폐 효과를 가질 수도 있다.
한편, 보강구조체(160)는 제1커버필름(170)으로부터 노출되도록 배치될 수 있다. 예컨대, 보강구조체(160)의 상면은 제1커버필름(170)으로 덮이지 않을 수 있다. 이를 통하여, 필요한 시점에서 보강구조체(160)의 적어도 일부를 선택적으로 제거할 수 있다. 반면, 도체패턴(132)은 일부가 제2커버필름(180)으로 덮이되, 다른 일부는 제2커버필름(180)으로부터 노출되도록 배치될 수 있다. 예컨대, 도체패턴(132)의 일부는 제2커버필름(180)으로 덮여 외부의 환경으로부터 보호받을 수 있으며, 일부는 제2커버필름(180)으로부터 노출되어 ACF 접합 패드 등으로 보다 용이하게 이용될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 일례에 따른 인쇄회로기판(100A)의 구성요소에 대하여 보다 자세히 설명한다.
복수의 절연층(110, 120)은 복수의 제1절연층(110)과 복수의 제2절연층(120)을 포함한다. 제1절연층(110) 각각은 제2절연층(120) 각각보다 엘라스틱 모듈러스가 더 작을 수 있다. 예컨대, 제1절연층(110)은 상대적으로 플렉서블한 재료를 포함할 수 있고, 제2절연층(120)은 상대적으로 리지드한 재료를 포함할 수 있다. 제1절연층(110)은, 예를 들면, 각각 폴리이미드(Polyimide)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 공지의 FCCL 재료도 제1절연층(110) 각각의 재료로 이용될 수 있음은 물론이다. 제2절연층(120)은, 예를 들면, 각각 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들과 함께 유리섬유(Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) 및/또는 무기필러와 같은 보강재를 포함하는 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2절연층(120)으로는 각각 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film) 등이 사용될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 공지의 CCL 재료도 제2절연층(120) 각각의 재료로 이용될 수 있음은 물론이다. 제1절연층(110)과 제2절연층(120)은 두께 방향을 기준으로 중심 영역에서 서로 교대로 적층될 수 있다. 제2절연층(120)의 층수는 제1절연층(110)의 층수보다 많을 수 있다. 플렉서블 영역(100AF)의 플렉서블층(112)은 제1절연층(110)으로부터 연장된 것일 수 있다.
복수의 배선층(130) 각각은 금속물질을 포함할 수 있다. 이때, 금속물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등이 사용될 수 있다. 복수의 배선층(130) 각각은 AP(Additive Process), SAP(Semi AP), MSAP(Modified SAP), TT(Tenting) 등의 도금 공정으로 형성될 수 있으며, 그 결과 각각 무전해 도금층인 시드층과 이러한 시드층을 기초로 형성되는 전해 도금층을 포함할 수 있다. 복수의 배선층(130) 각각은 해당 층의 설계 디자인에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 그라운드 패턴, 파워 패턴, 신호 패턴 등을 포함할 수 있다. 여기서, 신호는 그라운드, 파워 등을 제외한 각종 신호, 예를 들면, 데이터 신호 등을 포함한다. 각종 패턴은 라인(line), 패드(pad), 및/또는 플레인(plane)을 포함할 수 있다. 플렉서블 영역(100AF)의 도체패턴(132)은 이러한 복수의 배선층(130) 중 적어도 하나의 패턴으로부터 연장된 것일 수 있다.
복수의 비아층(140)의 재료로도 금속물질이 사용될 수 있으며, 이때 금속물질로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등이 사용될 수 있다. 복수의 비아층(140)도 각각 AP, SAP, MSAP, TT 등의 도금 공정으로 형성될 수 있으며, 그 결과 각각 무전해 도금층인 시드층과 이러한 시드층을 기초로 형성되는 전해 도금층을 포함할 수 있다. 복수의 비아층(140)은 서로 다른 레벨에 배치된 복수의 배선층(130)을 상하로 연결할 수 있다. 복수의 비아층(140) 역시 해당 층의 설계 디자인에 따라서 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 신호 연결을 위한 배선비아, 그라운드 연결을 위한 배선비아, 파워 연결을 위한 배선비아 등을 포함할 수 있다. 복수의 비아층(140) 각각의 비아는 금속물질로 완전히 충전될 수 있으며, 또는 금속물질이 비아홀의 벽면을 따라 형성된 것일 수도 있다. 또한, 원기둥 형상, 모래시계 형상, 테이퍼 형상 등 공지된 모든 형상이 적용될 수 있다. 복수의 비아층(140) 중 일부는 제1절연층(110)만 각각 관통할 수 있고, 다른 일부는 제2절연층(120)만 각각 관통할 수 있으며, 다른 일부는 제1 및 제2절연층(110, 120) 각각의 하나 이상을 모두 관통할 수 있다.
패시베이션층(150)은 리지드 영역(100AR)의 내부 구성을 외부의 물리적 화학적 손상 등으로부터 보호할 수 있다. 패시베이션층(150)은 열경화성 수지 및 무기필러를 포함할 수 있다. 예컨대, 패시베이션층(150)은 각각 ABF일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 패시베이션층(150) 각각 공지의 감광성 절연층, 예컨대 SR(Solder Resist)층일 수 있다. 패시베이션층(150)은 서로 동일한 종류의 재료를 포함할 수 있으며, 서로 실질적으로 동일한 두께를 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 다른 종류의 재료를 포함할 수 있으며, 서로 다른 두께를 가질 수도 있다. 필요에 따라서, 패시베이션층(150)에는 배선층(130)의 적어도 일부를 노출시키는 개구가 형성될 수 있으며, 개구를 통하여 노출된 배선층(130)의 적어도 일부는 솔더 등을 통하여 표면실장 부품과 연결될 수 있다.
보강구조체(160)는 치수 관리를 위하여 도입되는 것으로서, 열팽창계수가 플렉서블층(112) 및/또는 도체패턴(132)의 재료보다 작은 재료를 포함할 수 있다. 보강구조체(160)의 예로는, 상술한 바와 같이 니켈(Ni) 및 철(Fe)을 포함하는 합금인 인바(Invar), 코바(Kovar) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보강구조체(160)는 플렉서블층(112)의 도체패턴(132)이 형성된 면의 반대 면에 형성될 수 있으며, 필요에 따라서는 인쇄회로기판의 판넬 레벨에서 인쇄회로기판 유닛 사이나 외곽의 더미 영역 등에도 형성될 수 있다.
커버필름(170, 180)은 플렉서블 영역(100AF)에 있어서 도체패턴(132) 등을 외부 환경으로부터 보호하기 위한 것으로, 절연재료를 포함하는 것이면, 특별히 그 재료가 한정되지 않는다. 예를 들면, 커버필름(170, 180)은 각각 폴리이미드 필름 단층 구조일 수 있고, 또는 접착층 및 접착층 상에 형성된 폴리이미드 필름의 복층 구조일 수도 있다. 또는, 커버필름(170, 180)은 각각 통상의 내열 테이프 등일 수도 있다. 또는, 커버필름(170, 180)은 각각 감광성 재료를 포함하는 통상의 레지스트 필름일 수도 있다. 다만, 이에 한정되는 것도 아니다.
도 8은 도 4의 인쇄회로기판의 다른 일례에 따른 B-B' 절단 단면도다.
도 9는 도 8의 인쇄회로기판의 플렉서블 영역의 개략적인 E 방향 평면도다.
도 10은 도 8의 인쇄회로기판의 플렉서블 영역의 개략적인 F 방향 평면도다.
도면을 참조하면, 다른 일례에 따른 인쇄회로기판(100B)도 리지드 영역(100BR) 및 플렉서블 영역(100FR)을 포함한다. 리지드 영역(100BR)은 복수의 절연층(110, 120), 복수의 절연층(110, 120) 상에 각각 배치된 복수의 배선층(130), 및 복수의 절연층(110, 120) 중 적어도 하나를 각각 관통하며 복수의 배선층(130)을 연결하는 복수의 비아층(140)을 포함한다. 리지드 영역(100BR)의 최상측 및 최하측에는 각각 패시베이션층(150)이 배치될 수 있다. 플렉서블 영역(100BF)은 상면 및 그 반대측인 하면을 갖는 플렉서블층(112), 플렉서블층(112)의 상면 상에 배치된 보강구조체(60), 및 플렉서블층(112)의 하면 상에 배치된 도체패턴(132)을 포함한다. 플렉서블층(112)의 상면 상에는 제1커버필름(170)이 배치될 수 있다. 플렉서블층(112)의 하면 상에는 제2커버필름(180)이 배치될 수 있다. 플렉서블층(112)은 복수의 절연층(110, 120) 중 적어도 하나로부터 연장된 것일 수 있으며, 도체패턴(132)은 복수의 배선층(130) 중 적어도 하나와 연결된 것일 수 있다.
한편, 다른 일례에 따른 인쇄회로기판(100B)에서는 플렉서블 영역(100BF)에 있어서 보강구조체(160)가 도체패턴(132)이 형성된 면적보다 넓은 면적을 갖도록 평면 상에서 도체패턴(132)과 중첩되도록 배치된다. 또한, 제1커버필름(170)이 이러한 보강구조체(160)를 덮도록 배치된다. 예컨대, 보강구조체(160)는 제1커버필름(170)에 매립될 수 있다. 이 경우, 보강구조체(160)와 제1커버필름(170)의 적층 구조로 보다 우수한 EMI 차폐 효과를 가질 수 있으며, 따라서 플렉서블 영역(100BF)의 제2커버필름(180) 상에 별도의 EMI 차폐 필름을 부착하는 것을 생략할 수 있다.
그 외에 다른 내용은 상술한 일례에 따른 인쇄회로기판(100A)에서 설명한 것과 실질적으로 동일한바, 자세한 설명은 생략한다.
도 11a 내지 도 11d는 인쇄회로기판의 제조 일례를 개략적으로 나타낸 공정도다.
도 11a를 참조하면, 먼저, 제1영역(R1) 및 제2영역(R2)을 갖는 플렉서블층(110)을 준비한다. 플렉서블층(110)은 FCCL의 재료, 예컨대 폴리이미드를 포함할 수 있다. 다음으로, 플렉서블층(110)의 제1영역(R1)에서의 상면 및 하면 상에 각각 배선층(130)을 형성하며, 플렉서블층(110)을 관통하며 배선층(130)을 연결하는 비아층(140)을 형성한다. 또한, 플렉서블층(110)의 제2영역(R2)에서의 하면 상에 플렉서블층(110)의 제1영역(R1)에서의 하면 상에 배치된 배선층(130)과 연결된 도체패턴(132)을 형성한다. 배선층(130)과 비아층(140)과 도체패턴(132)은 상술한 AP, SAP, MSAP, TT 등의 도금 공정에 의하여 동시에 형성될 수 있다. 필요에 따라서, 플렉서블층(110)의 앙면에 커버필름(170, 180)을 더 형성할 수 있다.
도 11b를 참조하면, 다음으로, 플렉서블층(110)의 제2영역(R2)에서의 상면 상에 보강구조체(160)를 형성한다. 보강구조체(160)는 상술한 바와 같이 열팽창계수가 상대적으로 작은 재료를 이용하여 도금 공정 등으로 형성할 수 있다. 보강구조체(160)는 도체패턴(132)과 평면 상에서 중첩되도록 형성될 수 있다.
도 11c를 참조하면, 다음으로, 플렉서블층(110)의 제1영역(R1)에서의 상면 및 타면 상에 복수의 절연층(110, 120) 및 복수의 배선층(130)을 형성하며, 복수의 절연층(110, 120)의 적어도 일부를 각각 관통하는 복수의 비아층(140)을 형성한다. 그 결과 제1영역(R1)은 상술한 리지드 영역(100AR)이 되며, 제2영역(R2)은 상술한 플렉서블 영역(100AF)이 된다. 필요에 따라서, 복수의 절연층(110, 120) 상에 패시베이션층(150)을 더 형성할 수 있다. 일련의 과정을 통하여 상술한 일례에 따른 인쇄회로기판(100A)이 제조될 수 있다.
도 11d를 참조하면, 필요에 따라서, 에칭 등의 공정으로 보강구조체(160)의 적어도 일부를 제거한다. 제거 공정은 선택적인 공정으로, 패시베이션층(150)의 형성 전에 수행될 수도 있다. 제거 공정을 통하여 변형 예에 따른 인쇄회로기판(100A')이 제조될 수 있다. 한편, 보강구조체(160)는 제거된 후 다양한 분석 등을 통하여 형성 후 제거된 것임을 확인하는 것이 가능할 수 있다.
본 개시에서 하측, 하부, 하면 등은 편의상 도면의 단면을 기준으로 아래쪽 방향을 의미하는 것으로 사용하였고, 상측, 상부, 상면 등은 그 반대 방향을 의미하는 것으로 사용하였다. 다만, 이는 설명의 편의상 방향을 정의한 것으로, 특허청구범위의 권리범위가 이러한 방향에 대한 기재에 의하여 특별히 한정되는 것이 아님은 물론이며, 상/하의 개념은 언제든지 바뀔 수 있다.
본 개시에서 연결된다는 의미는 직접 연결된 것뿐만 아니라, 접착제 층 등을 통하여 간접적으로 연결된 것을 포함하는 개념이다. 또한, 전기적으로 연결된다는 의미는 물리적으로 연결된 경우와 연결되지 않은 경우를 모두 포함하는 개념이다. 또한, 제1, 제2 등의 표현은 한 구성요소와 다른 구성요소를 구분 짓기 위해 사용되는 것으로, 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 경우에 따라서는 권리범위를 벗어나지 않으면서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수도 있다.
본 개시에서 사용된 일례 라는 표현은 서로 동일한 실시 예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공된 것이다. 그러나, 상기 제시된 일례들은 다른 일례의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 일례에서 설명된 사항이 다른 일례에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 일례에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 일례에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.
본 개시에서 사용된 용어는 단지 일례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이때, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

Claims (16)

  1. 리지드 영역; 및
    제1면 및 상기 제1면의 반대측인 제2면을 갖는 플렉서블층, 상기 플렉서블층의 제1면 상에 배치된 보강구조체, 및 상기 플렉서블층의 제2면 상에 배치된 도체패턴을 포함하는 플렉서블 영역; 을 포함하며,
    상기 보강구조체의 재료는 상기 플렉서블층의 재료보다 열팽창계수가 작은,
    인쇄회로기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강구조체의 재료는 상기 도체패턴의 재료보다 열팽창계수가 작은,
    인쇄회로기판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 보강구조체는 인바(Invar) 및 코바(Kovar) 중 적어도 하나를 포함하는,
    인쇄회로기판.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 도체패턴은 구리(Cu)를 포함하는,
    인쇄회로기판.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 플렉서블층은 폴리이미드(Polyimide)를 포함하는,
    인쇄회로기판.
  6. 제 1 항에 있어서,
    평면 상에서 상기 보강구조체 및 상기 도체패턴은 적어도 일부가 중첩되는,
    인쇄회로기판.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 영역은 상기 플렉서블층의 제1면 상에 배치된 제1커버필름, 및 상기 플렉서블층의 제2면 상에 배치된 제2커버필름을 더 포함하는,
    인쇄회로기판.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 보강구조체는 상기 제1커버필름으로부터 노출된,
    인쇄회로기판.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 보강구조체는 상기 제1커버필름에 매립된,
    인쇄회로기판.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2커버필름은 상기 도체패턴의 일부를 덮되 다른 일부를 노출시키는,
    인쇄회로기판.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 리지드 영역은 복수의 절연층, 상기 복수의 절연층 상에 각각 배치된 복수의 배선층, 및 상기 복수의 절연층 중 적어도 하나를 각각 관통하며 상기 복수의 배선층을 연결하는 복수의 비아층을 포함하는,
    인쇄회로기판.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 플렉서블층은 상기 복수의 절연층 중 적어도 하나로부터 연장되며,
    상기 도체패턴은 상기 복수의 배선층 중 적어도 하나와 연결된,
    인쇄회로기판.
  13. 디스플레이 패널; 및
    상기 디스플레이 패널과 연결된 인쇄회로기판; 을 포함하며,
    상기 인쇄회로기판은 리지드 영역 및 플렉서블 영역을 포함하며,
    상기 플렉서블 영역은 제1면 및 상기 제1면의 반대측인 제2면을 갖는 플렉서블층, 상기 플렉서블층의 제1면 상에 배치된 보강구조체, 및 상기 플렉서블층의 제2면 상에 배치된 도체패턴을 포함하며,
    상기 보강구조체의 재료는 상기 플렉서블층의 재료보다 열팽창계수가 작은,
    디스플레이 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 도체패턴은 ACF(Anisotropic Conductive Film) 접합패드를 포함하며,
    상기 디스플레이 패널 및 상기 인쇄회로기판은 ACF 접합으로 연결된,
    디스플레이 장치.
  15. 제1영역 및 제2영역을 갖는 플렉서블층을 준비하는 단계;
    상기 플렉서블층의 제1영역에서의 일면 및 타면 상에 각각 배선층을 형성하며, 상기 플렉서블층의 제2영역에서의 일면 상에 상기 플렉서블층의 제1영역에서의 일면 상에 형성된 배선층과 연결된 도체패턴을 형성하는 단계;
    상기 플렉서블층의 제2영역에서의 타면 상에 상기 플렉서블층의 재료보다 열팽창계수가 작은 재료를 포함하는 보강구조체를 형성하는 단계; 및
    상기 플렉서블층의 제1영역에서의 일면 및 타면 상에 각각 복수의 절연층 및 복수의 배선층을 형성하는 단계; 를 포함하는,
    인쇄회로기판의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 보강구조체의 적어도 일부를 제거하는 단계; 를 더 포함하는,
    인쇄회로기판의 제조 방법.
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