【解決手段】リジッドフレキシブルプリント回路基板1000は、フレキシブル領域F及びリジッド領域Rを含むフレキシブル絶縁層100と、フレキシブル領域Fに配置された部品実装パッド310を含み、フレキシブル絶縁層100に埋め込まれて一面がフレキシブル絶縁層100の一面に露出された第1内層導体パターン層300と、フレキシブル絶縁層100の一面上に形成され、リジッド領域Rに配置されるリジッド絶縁層210,220,230、240,250,260と、を有する。
前記フレキシブル領域に配置されたボンディングパッドを含み、前記フレキシブル絶縁層の他面に形成された第2内層導体パターン層をさらに含む請求項1に記載のリジッドフレキシブルプリント回路基板。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本出願で使用する用語は、ただ特定の実施例を説明するために用いたものであって、本発明を限定するものではない。単数の表現は、文の中で明白に表現しない限り、複数の表現を含む。
【0010】
本出願において、「含む」または「有する」等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在を指定するものであって、1つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたもの等の存在または付加可能性を予め排除するものではないことを理解しなくてはならない。
【0011】
また、明細書の全般にわたって、「上に」とは、対象部分の上または下に位置することを意味し、必ずしも重力方向を基準にして上側に位置することを意味するものではない。
【0012】
また、「結合」とは、各構成要素の間の接触関係において、各構成要素が物理的に直接接触する場合のみを意味するものではなく、他の構成が各構成要素の間に介在され、該他の構成に構成要素がそれぞれ接触している場合まで包括する概念として使用する。
【0013】
図面に示された各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜上任意に示したものであって、本発明が必ずしもそれらに限定されることはない。
【0014】
以下、本発明に係るリジッドフレキシブルプリント回路基板、ディスプレイ装置及びリジッドフレキシブルプリント回路基板の製造方法の実施例を添付図面を参照して詳細に説明し、添付図面を参照して説明するに当たって、同一または対応する構成要素には同一の図面符号を付し、これに対する重複説明を省略する。
【0015】
<リジッドフレキシブルプリント回路基板>
【0016】
図1は、本発明の一実施例に係るプリント回路基板を示す図である。
図2は、
図1のA部分を拡大した図である。
【0017】
図1及び
図2を参照すると、本発明の一実施例に係るリジッドフレキシブルプリント回路基板1000は、フレキシブル絶縁層100と、リジッド絶縁層210、220、230、240、250、260と、第1内層導体パターン層300と、を含み、第2内層導体パターン層400及び凹部500をさらに含むことができる。
【0018】
フレキシブル絶縁層100は、フレキシブル領域F及びリジッド領域Rを含む。すなわち、フレキシブル絶縁層100は、フレキシブル領域Fとリジッド領域Rに連続して形成される。また、フレキシブル絶縁層100は、フレキシブル領域F及びリジッド領域Rに一体に形成される。この点から、本発明に係るリジッドフレキシブルプリント回路基板1000は、硬性プリント回路基板と軟性プリント回路基板をそれぞれ別に製造した後にソルダリング等などを介して結合したリジッドフレキシブルプリント回路基板と区別される。
【0019】
図1を参照すると、フレキシブル領域F及びリジッド領域Rはそれぞれ本実施例に係るリジッドフレキシブルプリント回路基板1000においての部分的な領域を意味する。よって、フレキシブル絶縁層100自体にはフレキシブル領域F及びリジッド領域Rがあるわけではない。しかし、説明の便宜上、フレキシブル絶縁層100を説明するに当たっても、リジッドフレキシブルプリント回路基板の部分的な領域であるフレキシブル領域F及びリジッド領域Rと称して説明する。すなわち、フレキシブル絶縁層100のフレキシブル領域Fとは、フレキシブル絶縁層100においてリジッドフレキシブルプリント回路基板でのフレキシブル領域Fに対応する一部分を意味する。同じく、フレキシブル絶縁層100のリジッド領域Rとは、フレキシブル絶縁層100においてリジッドフレキシブルプリント回路基板でのリジッド領域Rに対応する他の部分を意味する。
【0020】
フレキシブル絶縁層100は、ポリイミド(polyimide、PI)フィルムで形成可能であるが、これに制限されない。すなわち、可撓性のある電気絶縁物質であれば制限せず、本実施例で適用するフレキシブル絶縁層100として用いることができる。
【0021】
第1内層導体パターン層300は、フレキシブル絶縁層100に埋め込まれる。そして、第1内層導体パターン層300は、一面がフレキシブル絶縁層100の一面に露出される。すなわち、
図1に基づいて第1内層導体パターン層300は、フレキシブル絶縁層100に埋め込まれ、下面がフレキシブル絶縁層100の下面に露出される。第1内層導体パターン層300の一面を除いたその他の表面は、フレキシブル絶縁層100によりカバーされ、外部に露出されない。
【0022】
第1内層導体パターン層300は、フレキシブル領域Fに配置された部品実装パッド310を含む。本実施例による場合、DDI(Display Device IC)チップ等の電子部品(
図3の2000参照)を実装するための部品実装パッド310は、フレキシブル絶縁層100のフレキシブル領域Fに形成される。
【0023】
従来の場合、DDIチップは、リジッドフレキシブルプリント回路基板ではなく、ディスプレイパネルに実装されることが一般的であった。このため、従来の場合は、DDIチップを保護するためにディスプレイ装置においてのベゼルの大きさを減少させるには限界があった。
【0024】
しかし、本実施例によれば、部品実装パッド310がフレキシブル領域Fに形成されるので、DDIチップ等の電子部品(
図3の2000参照)を本実施例に係るリジッドフレキシブルプリント回路基板のフレキシブル領域Fに実装することができる。
【0025】
リジッド絶縁層210、220、230、240、250、260は、フレキシブル絶縁層100の一面上に形成され、リジッド領域Rに配置される。リジッド絶縁層210、220、230、240、250、260は、リジッド領域Rにのみ形成される。この意味でリジッド絶縁層210、220、230、240、250、260は、フレキシブル領域Fに対応する開口が形成されたことに表現できる。
【0026】
リジッド絶縁層210、220、230、240、250、260がフレキシブル絶縁層100のリジッド領域Rにのみ形成されるので、本実施例に係るリジッドフレキシブルプリント回路基板1000は、リジッド領域Rは硬性を有し、フレキシブル領域Fは軟性を有することになる。
【0027】
複数のリジッド絶縁層210、220、230、240、250、260は、フレキシブル絶縁層100の一面及び他面に形成可能である。すなわち、
図1を参照すると、
図1の上部から下部に向けて、第5リジッド絶縁層250、第3リジッド絶縁層230及び第1リジッド絶縁層210がそれぞれフレキシブル絶縁層100の上面上に形成される。また、第2リジッド絶縁層220、第4リジッド絶縁層240及び第6リジッド絶縁層260がそれぞれフレキシブル絶縁層100の下面上に形成される。
【0028】
一方、以下では、第1から第6リジッド絶縁層210、220、230、240、250、260のそれぞれを区別する必要がない場合はリジッド絶縁層210、220、230、240、250、260と通称する。
【0029】
図1等に示されているリジッド絶縁層210、220、230、240、250、260の数は、例示に過ぎず、設計上の必要等によって、フレキシブル絶縁層100の両面にそれぞれ積層されるリジッド絶縁層210、220、230、240、250、260の数は様々に変更可能である。
【0030】
リジッド絶縁層210、220、230、240、250、260は、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂を含むプリプレグ(Prepreg、PPG)で形成可能である。またはリジッド絶縁層210、220、230、240、250、260は、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂を含むABF(Ajinomoto Build−up Film)等のビルドアップフィルムで形成可能である。または、リジッド絶縁層210、220、230、240、250、260は、感光性電気絶縁性樹脂を含む感光性絶縁層であってもよい。
【0031】
リジッド絶縁層210、220、230、240、250、260は、電気絶縁性樹脂に含有された補強材を含むことができる。補強材としては、ガラスクロス、ガラスファイバー、無機フィラー及び有機フィラーのうちの少なくともいずれか1種を用いることができる。補強材は、リジッド絶縁層210、220、230、240、250、260の剛性を補強し、熱膨脹係数を低くすることができる。
【0032】
無機フィラーとしては、シリカ(SiO
2)、アルミナ(Al
2O
3)、炭化珪素(SiC)、硫酸バリウム(BaSO
4)、タルク、クレー、雲母パウダー、水酸化アルミニウム(Al(OH)
3)、水酸化マグネシウム(Mg(OH)
2)、炭酸カルシウム(CaCO
3)、炭酸マグネシウム(MgCO
3)、酸化マグネシウム(MgO)、窒化ホウ素(BN)、ホウ酸アルミニウム(AlBO3)、チタン酸バリウム(BaTiO
3)及びジルコン酸カルシウム(CaZrO
3)より構成された群から選択された少なくとも1種以上を用いることができる。
【0033】
本実施例で適用するリジッド絶縁層210、220、230、240、250、260は、ローフロー(Low−flow)タイプのプリプレグと一般プリプレグとを適切に混用して形成することができる。例として、ローフロータイプのプリプレグ及び一般プリプレグを順次積層して、いずれかのリジッド絶縁層210、220、230、240、250、260を形成することができる。ただし、上記の説明は例示に過ぎない。
【0034】
第2内層導体パターン層400は、フレキシブル領域Fに配置されたボンディングパッド410を含み、フレキシブル絶縁層100の他面に形成される。第2内層導体パターン層400は、第1内層導体パターン層300とは異なって、フレキシブル絶縁層100の他面に突出して形成される。ボンディングパッド410には、後述するディスプレイパネル(
図3の3000参照)がソルダリング等により接続される。
【0035】
本実施例に係るリジッドフレキシブルプリント回路基板1000は、第1内層導体パターン層300の一面に形成された凹部500をさらに含むことができる。
図2を参照すると、第1内層導体パターン層300の一面に凹部500が形成されるため、第1内層導体パターン層300の一面とフレキシブル絶縁層100の一面とのそれぞれの高さが互いに一致しないことがある。
【0036】
本実施例に係るリジッドフレキシブルプリント回路基板は、第1から第6リジッド絶縁層210、220、230、240、250、260のそれぞれに形成された第1から第6外層導体パターン層P1、P2、P3、P4、P5、P6をさらに含むことができる。また、第1から第6リジッド絶縁層210、220、230、240、250、260を貫通し、隣接している導体パターン層を互いに接続するビアを含むことができる。
【0037】
第1内層導体パターン層300、第2内層導体パターン層400、外層導体パターン層P1、P2、P3、P4、P5、P6、及びビアのそれぞれは、電気的特性に優れた銅(Cu)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、金(Au)、白金(Pt)等で形成可能である。第1内層導体パターン層300、第2内層導体パターン層400、外層導体パターン層P1、P2、P3、P4、P5、P6、及びビアのそれぞれは、シード層として無電解銅メッキ層を含むことができる。第1内層導体パターン層300、第2内層導体パターン層400、及び外層導体パターン層P1、P2、P3、P4、P5、P6のそれぞれは、また他のシード層として銅箔層をさらに含むことができる。
【0038】
本実施例に係るリジッドフレキシブルプリント回路基板1000は、ソルダーレジスト層SR及びカバーレイ700をさらに含むことができる。ソルダーレジスト層SRは、リジッド領域Rに形成された最外層の導体パターン層を保護する。カバーレイは、フレキシブル領域Fに形成された最外層の導体パターン層を保護する。すなわち、
図1に基づいて、ソルダーレジスト層SRは、第5外層導体パターン層P5及び第6外層導体パターン層P6を保護するために、第5リジッド絶縁層250及び第6リジッド絶縁層260にそれぞれ形成される。また、
図1に基づいて、カバーレイ700は、第1内層導体パターン層300のうちのフレキシブル領域Fに形成されたもの及び第2内層導体パターン層400のうちのフレキシブル領域Fに形成されたものを保護するためにフレキシブル絶縁層100の両面にそれぞれ形成される。
【0039】
ソルダーレジスト層SRには、最外層導体パターン層の少なくとも一部を露出させる開口が形成される。カバーレイ700は、上述したボンディングパッド410及び部品実装パッド310上には形成されなくてもよい。
【0041】
図3は、本発明の一実施例に係るディスプレイ装置を概略的に示す図である。
【0042】
図3を参照すると、本発明の一実施例に係るディスプレイ装置5000は、リジッドフレキシブルプリント回路基板、電子部品2000及びディスプレイパネル3000を含み、フレーム4000をさらに含むことができる。
【0043】
リジッドフレキシブルプリント回路基板1000は上述したので、詳細な説明を省略する。
【0044】
電子部品2000は、リジッドフレキシブルプリント回路基板1000に実装されるが、フレキシブル領域Fに配置される。すなわち、電子部品2000は、上述したリジッドフレキシブルプリント回路基板1000のフレキシブル領域Fに形成された部品実装パッド310に実装される。これにより、本実施例に係るディスプレイ装置5000は、COF(Chip On Film)構造を有する。
【0045】
電子部品2000は、DDIチップであってもよいが、これに制限されない。
【0046】
ディスプレイパネル3000は、ソルダリング等により、上述したリジッドフレキシブルプリント回路基板のボンディングパッド410に接続される。図示していないが、ディスプレイパネル3000には、リジッドフレキシブルプリント回路基板のボンディングパッド410に接続される接続パッドが形成されることができる。
【0047】
ディスプレイパネル3000は、電気的信号を視覚的信号に変換する。ディスプレイパネル3000には、有機発光電界ディスプレイ(OLED)パネル、電気泳動ディスプレイ(electrophoretic display)パネル、またはエレクトロクロミックディスプレイ(electrochromic display、ECD)パネル等のフレキシブルディスプレイパネルが挙げられる。ディスプレイパネル3000は、タッチスクリーンパネルであってもよいが、これに制限されない。
【0048】
本実施例に係るディスプレイ装置5000は、リジッドフレキシブルプリント回路基板1000を曲げることができるので、制限された空間内にディスプレイパネル3000及びリジッドフレキシブルプリント回路基板1000を効率的に配置することができる。また、本実施例に係るディスプレイ装置5000は、電子部品2000がリジッドフレキシブルプリント回路基板1000のフレキシブル領域Fにあるフレキシブル絶縁層100に配置されるので、ディスプレイパネル3000に電子部品2000を配置する場合に比べて、ベゼル(Bezel)の大きさを減少することができる。
【0049】
本実施例に係るディスプレイ装置5000は、ディスプレイパネル3000とリジッドフレキシブルプリント回路基板1000とを支持するフレーム4000をさらに含むことができる。フレーム4000は、熱伝導性に優れた金属材質で形成可能であるが、これに制限されない。
【0050】
<リジッドフレキシブルプリント回路基板の製造方法>
【0051】
図4から
図12は、本発明の一実施例に係るリジッドフレキシブルプリント回路基板の製造方法を説明するために製造工程を順次示す図である。
【0052】
図4から
図12を参照すると、本発明の一実施例に係るリジッドフレキシブルプリント回路基板の製造方法は、部品実装パッドを含む第1内層導体パターン層をキャリアの一面に形成する段階と、第1内層導体パターン層をカバーするように、キャリアの一面にフレキシブル絶縁層を形成する段階と、第1内層導体パターン層及びフレキシブル絶縁層からキャリアを除去する段階と、部品実装パッドを露出するリジッド絶縁層をフレキシブル絶縁層の一面に形成する段階と、を含む。
【0053】
図4を参照すると、キャリアCの一面に部品実装パッド310を含む第1内層導体パターン層300を形成する。部品実装パッド310はフレキシブル領域Fに形成される。
【0054】
キャリアCは、コアレス工法を行うときに使用する通常の副資材であってもよい。キャリアCは、支持部材S、支持部材の両面に形成されたキャリア金属層M1、及びキャリア金属層M1に形成された極薄金属層M2を含む構造を有することができる。またはキャリアCは、支持部材、金属層、及び支持板と金属層との間に形成された離型層を含む構造を有することができる。
【0055】
本実施例で使用するキャリアCは、支持部材S、支持部材Sの両面に形成されたキャリア銅箔M1、及びキャリア銅箔M1に形成された極薄銅箔M2を含む。
【0056】
第1内層導体パターン層300は、キャリアCの一面に開口が形成されたメッキレジストパターンを形成し、キャリアCの極薄銅箔(M2)を給電層とする電解メッキを行うことにより形成可能である。第1内層導体パターン層300の形成後にメッキレジストパターンはキャリアCから除去される。
【0057】
メッキレジストパターンは、ドライフィルムをキャリアCの一面に積層した後にフォトリソグラフィ工程を実施することにより形成可能である。
【0058】
一方、
図4にはキャリアCの一面にのみ第1内層導体パターン層300の形成工程が行われているが、キャリアCの他面にも第1内層導体パターン層300の形成工程が同時に行われることができる。この説明は、後述する工程にも同様に適用できる。
【0059】
図5を参照すると、第1内層導体パターン層300をカバーするように、キャリアCの一面にフレキシブル絶縁層100を形成し、フレキシブル絶縁層100に第2内層導体パターン層400を形成する。第2内層導体パターン層400はボンディングパッド410を含み、ボンディングパッド410はフレキシブル領域Fに形成される。
【0060】
フレキシブル絶縁層100は、PI(Poly Imide)フィルム等のフレキシブル絶縁フィルムをキャリアCの一面にラミネーションすることにより形成可能である。
【0061】
第2内層導体パターン層400及び第1内層導体パターン層300と第2内層導体パターン層400とを接続する接続ビアは、フレキシブル絶縁層100にレーザドリルによりビアホールを形成し、ビアホールを含むフレキシブル絶縁層100の表面に無電解メッキを実施してシード層を形成し、フレキシブル絶縁層100上に開口が形成されたメッキレジストパターンを形成し、シード層を給電層とする電解メッキを実施することにより形成可能である。
【0062】
図6を参照すると、第1内層導体パターン層300及びフレキシブル絶縁層100からキャリアCを除去する。
【0063】
キャリア銅箔M1と極薄銅箔M2との間の界面で分離が起こる。このため、第1内層導体パターン層300が埋め込まれているフレキシブル絶縁層100の一面にはキャリアCの極薄銅箔M2が残存することになる。
【0064】
図7を参照すると、フレキシブル絶縁層100から極薄銅箔M2を除去する。極薄銅箔M2は、フラッシュエッチングまたはハーフエッチング等により除去できる。このとき、極薄銅箔M2と第1内層導体パターン層300とがすべて銅を含むことができ、この場合極薄銅箔M2を除去する過程で第1内層導体パターン層300の一部がともに除去され得る。これにより、第1内層導体パターン層300の一面には凹部500が形成される。極薄銅箔M2を除去することにより第1内層導体パターン層300の一面がフレキシブル絶縁層100の一面に露出される。
【0065】
フレキシブル絶縁層100から極薄銅箔M2を除去した後に、フレキシブル絶縁層100の両面にそれぞれカバーレイ700を形成する。カバーレイ700は、第1内層導体パターン層300のうちのフレキシブル領域Fに形成されたもの及び第2内層導体パターン層400のうちのフレキシブル領域Fに形成されたものにそれぞれ形成されることができる。
【0066】
図8を参照すると、フレキシブル絶縁層100のリジッド領域Rにリジッド絶縁層210、220、230、240、250、260及び外層導体パターン層P1、P2、P3、P4、P5、P6を順次形成することにより、本実施例に係るリジッドフレキシブルプリント回路基板1000を製造できる。
【0067】
以下では、
図9から
図12を参照して、リジッド絶縁層210、220、230、240、250、260及び外層導体パターン層P1、P2、P3、P4、P5、P6の形成方法を例示的に説明する。しかし、以下の説明が本発明のリジッド絶縁層210、220、230、240、250、260及び外層導体パターン層P1、P2、P3、P4、P5、P6の形成方法を制限することではない。
【0068】
図9を参照すると、フレキシブル絶縁層100の両面にローフロータイプのプリプレグ211、221及び一般プリプレグ212、222を順次積層する。すなわち、ある1つのリジッド絶縁層を形成するために2種類の絶縁フィルムを用いることができる。
【0069】
ローフロータイプのプリプレグ211、221は、一般プリプレグ212、222に比べて、粘性が相対的に高くて流れ性が非常に低い。この理由で、リジッド領域Rにのみローフロータイプのプリプレグ211、221を形成する。一般プリプレグ212、222は、ローフロータイプのプリプレグ211、221と異なってフレキシブル領域Fを含むようにリジッド領域Rに形成することができる。一般プリプレグ212、222は、金属箔が一面に付着されたRCC(Resin Coated Copper)等の資材を用いることができる。
【0070】
図10を参照すると、第1リジッド絶縁層210に第1外層導体パターン層P1を形成し、第2リジッド絶縁層220に第2外層導体パターン層P2を形成する。このとき、第1リジッド絶縁層210及び第2リジッド絶縁層220のそれぞれには、第2内層導体パターン層400と第1外層導体パターン層P1を接続するビア及び第1内層導体パターン層300と第2外層導体パターン層P2とを接続するビアを形成することができる。
【0071】
ビア、第1外層導体パターン層P1及び第2外層導体パターン層P1は、リジッド絶縁層210、220にレーザドリリングなどによりビアホールを形成し、ビアホールの内壁を含むリジッド絶縁層210、220の表面に無電解メッキ層を形成し、リジッド絶縁層210、220上に開口が形成されたメッキレジストパターンを形成し、電解メッキを実施することにより、リジッド絶縁層210、220に形成可能である。
【0072】
以後、メッキレジストパターンは除去され、無電解メッキ層において第1外層導体パターン層P1または第2外層導体パターン層P2が形成されていない部分をフラッシュエッチング等により除去する。
【0073】
その後、上述した
図9及び
図10の過程を数回繰り返す(
図11参照)。
【0074】
その後に、リジッド絶縁層210、220、230、240、250、260のフレキシブル領域Fに形成された部分を除去する。
【0075】
以後最外層の外層導体パターン層を保護するために、最外層のリジッド絶縁層にソルダーレジスト層SRを形成することができる。
【0076】
以上、本発明の一実施例について説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば特許請求の範囲に記載した本発明の思想から逸脱しない範囲内で、構成要素の付加、変更または削除等により本発明を多様に修正及び変更することができ、これも本発明の権利範囲内に含まれるものといえよう。