本発明の利点および特徴、並びにこれらを達成する方法は、添付する図面とともに詳細に後述する実施形態を参照すると明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示する実施形態に限定されるものでなく、互いに異なる多様な形態で実現され得、本実施形態は、単に本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇によってのみ定義される。図面に示す構成要素の大きさおよび相対的な大きさは、説明を明瞭にするため誇張したものであり得る。明細書全体にわたって同一参照符号は、同一構成要素を指し、「および/または」は、言及したアイテムのそれぞれおよび一つ以上のすべての組み合わせを含む。
素子(elements)または層が他の素子または層の「上(on)」と称する場合、他の素子または層の真上だけでなく中間に他の層または他の素子を介在した場合をすべて含む。反面、素子が「直接上(directly on)」または「真上」にあると称する場合は、中間に他の素子または層を介在しない場合を表す。
空間的に相対的な用語である「下方(below)」、「下(beneath)」、「底部(lower)」、「上方(above)」、「上部(upper)」などは図面に示すように一つの素子または構成要素と他の素子または構成要素との相関関係を容易に記述するために使われる。空間的に相対的な用語は、図面に示される配向に加え、使用時または動作時の素子の互いに異なる方向を含む用語として理解しなければならない。例えば、図面に示される素子が逆さまになっている場合、他の素子の「下方(below)」または「下(beneath)」と記述された素子は、他の素子の「上方(above)」にあることができる。したがって、例示的な用語である「下」は、下と上の方向をすべて含む。素子は他の方向にも配向され得、このため空間的に相対的な用語は、配向に応じて解釈され得る。
本明細書で使われた用語は、実施形態を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書で、単数形は文面で特に言及しない限り複数形も含む。明細書で使われる「含む(comprises)」および/または「含み(comprising)」は、言及された構成要素の他に一つ以上の他の構成要素の存在または追加を排除しない。
第1、第2等が多様な素子や構成要素を叙述するために使われるが、これら素子や構成要素はこれら用語によって制限されないことはもちろんである。これらの用語は、単に一つの素子や構成要素を他の素子や構成要素と区別するために使う。したがって、以下で言及する第1素子や構成要素は、本発明の技術的思想内で第2素子や構成要素であり得ることはもちろんである。
他に定義のない限り、本明細書で使われるすべての用語(技術的および科学的用語を含む)は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者に共通して理解される意味として使われる。また、一般的に使われる辞書に定義されている用語は、明白に特に定義のない限り理想的にまたは過度に解釈されない。
図1は本発明の実施形態によるフレキシブル回路基板を示す上面図であり、図2は図1のA−A’に沿って切断した断面図である。
図1および図2を参照すれば、本発明の実施形態によるフレキシブル回路基板1は、ベースフィルム10、第1配線パターン20、第2配線パターン50、ビアパッド30およびビアホール40を含み得る。
ベースフィルム10は、柔軟性のある材質で形成され、フレキシブル回路基板1に基材として含まれ、フレキシブル回路基板1が曲げられたり折り畳まれたりすることができる。ベースフィルム10は、例えば、ポリイミドフィルムあり得るが、本発明はこれに制限されるものではない。ベースフィルム10は、これとは異なり、PETフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルムまたは絶縁金属箔あり得る。本発明の一実施形態による電子装置1で、ベースフィルム10はポリイミドフィルムである場合を説明する。
第1配線パターン10は、ベースフィルム10の一面上で第1方向D1に延び得る。本明細書で、第1方向D1は、フレキシブル回路基板1の長さ方向、すなわち図1の上下方向を意味する。一方、第2方向D2は、フレキシブル回路基板10の幅方向、すなわち図1の左右方向を意味し、第1方向D1と第2方向D2は直交する。第2配線パターン50は、ベースフィルム10の他面に形成され得る。すなわち、第1配線パターン20と第2配線パターン50は、ベースフィルム10の対向する面上にそれぞれ形成される。
第1配線パターン20と第2配線パターン50は、例えば、銅のような導電性物質を含み得るが、本発明はこれに制限されるものではない。具体的には、第1配線パターン20と第2配線パターン50は、金、アルミニウムなどの電気伝導性を有する物質からからなる。
図1および図2に示していないが、第1配線パターン20と第2配線パターン50を覆うように、一つ以上の絶縁層が形成され得る。前記一つ以上の絶縁層は、例えば、ソルダーレジストを含み得、第1配線パターン20または第2配線パターン50を外部要因から保護できる。
第1配線パターン20と第2配線パターン50を電気的に接続するように、ビアパッド30が配置される。すなわち、ベースフィルム10を貫くようにビアホール40が形成され、ビアパッド30はビアホール40を埋め、ベースフィルム10の一面に形成された第1配線パターン20と、他面に第2配線パターン50とそれぞれ接続され、これらを電気的に接続し得る。
ビアパッド30は、第1配線パターン20または第2配線パターン50と同様に、銅、金またはこれらの合金のような電気伝導性を有する物質を含み得る。
図3は本発明の一実施形態によるフレキシブル回路基板に含まれたビアパッドを示す平面図である。以下、図3を参照してビアパッド30の形状についてより詳しく説明する。
ビアパッド30は、ビアホール40と重なるように配置され、ビアホール40を囲む第1ないし第4辺(31,32,33,34)を含み得る。第1辺31と第4辺34は、第1頂点41で接し、第2辺32と第3辺33は、第2頂点42で接し、第3辺33と第4辺34は、第3頂点53で接する。
一方、ビアパッド30の第1辺31と第2辺32は、第1配線パターン20と連結領域21で接する。すなわち、第1辺31と第2辺32は、第1配線パターン30が延びる第1方向D1と鋭角をなして連結領域21から延び得る。
ここで、「特定方向と異なる特定方向が所定の角度をなす」という場合の角度は、2個の方向が交差することによってできる2個の角度のうち小さい角度を意味する。例えば、2個の方向が交差することによってできる角が114°と60°の場合、60°を意味する。したがって、図3に示すように、第1方向D1と第1辺31がなす角はa1であり、第1方向D1と第2辺32がなす角はa2となる。
図3に示すように、連結領域21は、第1辺31と第2辺32が接する頂点に位置する。一方、本発明の他の実施形態で、第1配線パターン20とビアパッド30が第1ないし第4辺31〜34のうちいずれか一つの辺上で連結される場合、連結領域21は第1ないし第4辺31〜34上に位置することもできる。
本発明のいくつかの実施形態において、第1辺31と第2辺32の延長方向がなす角度は約90°であり得る。また、本発明のいくつかの実施形態において、第1辺および第2辺31,32が第1方向D1となす角度は、約45°で同一であり得る。
また、第1辺31と第3辺33は、実質的に平行するように延び得、第2辺32と第4辺34は、実質的に平行するように延び得る。
ここで、「実質的に平行」するとは、第1辺31と第3辺33、または第2辺32と第4辺34が物理的に平行した場合だけでなく、ビアパッド30の形成工程によるマージンまたは収率に応じて多少差がある場合を含み得る。
ビアパッド30は、ベースフィルム10の一面上で第1配線パターン20と連結領域21を介して接続される。ビアパッド30は、第2方向D2の幅を有し、ビアパッド30の第2方向D2の幅は、連結領域21を中心に第1方向D1に行くほど減少する。
すなわち、ビアパッド30は、連結領域21から第2方向D2に延びた仮想線と第3頂点53が接する地点の第2方向D2の第1幅W1を有し、第1幅W1は最大である。これに対し、第2方向D2に延びた仮想線と第2辺32と第3辺33が接する任意の地点での第2幅W2と、第2方向D2に延びた仮想線と第1辺31と第4辺34が接する任意の地点での第3幅W3は幅W1より小さい。
第3頂点53から第2方向D2に延びる仮想線がビアパッド30上で占める領域を「中心領域」と定義し、ビアパッド30は「中心領域」から第1方向D1に行くほど第2方向D2の幅が減少するものと説明するもできる。
ビアパッド30の各辺(31〜34)は、ビアホール40と第1距離Kを置いて離隔する。ビアパッド30の形状と、ビアホール40の位置について次の図4Aおよび図4Bを参照して説明する。
図4Aは本発明のいくつかの実施形態によるフレキシブル回路基板で、ビアホールのビアパッドに対する位置マージンを説明するための例示図であり、図4Bは従来技術によるフレキシブル回路基板のビアホールとビアパッドとの位置マージンを説明するための例示図である。
図3と図4Aを参照すれば、本発明のいくつかの実施形態において、ビアパッド30の重心とビアホール40の重心が同じである場合、ビアパッド30の各辺(31〜34)とビアホール40が離隔した最短距離は第1距離Kである。
一方、ビアホール40とビアパッド30の形成過程で、ビアホール40とビアパッド30の重心が一致せず図4aに示すように第1方向D1に第2距離K1だけ誤差が発生してビアホール40とビアパッド30とが配置され得る。この場合、ビアパッド30の第1辺31とビアホール40との間の最短距離は第3距離K2である。
図4Bで、従来技術によるフレキシブル回路基板に含まれるビアパッド60は、配線パターン20の幅が第2方向D2に拡張された形状を有する。図4Aと同様に、ビアホール40とビアパッド60の重心が一致せず、第2距離K1だけ誤差が発生すれば、ビアホール40とビアパッド60の辺62との間の最短距離が第4距離K3だけ離隔し得る。
ここで、図4Aのビアパッド30とビアホール40との間の最短距離K2を計算すれば、次の数学式1のとおりである。
次いで、図4Bのビアパッド60とビアホール40との間の最短距離K3を計算すれば、次の数学式2のとおりである。
本発明の実施形態によるフレキシブル回路基板1で、ビアパッド30の第1辺31と第2辺32が第1配線パターン20と鋭角をなすので、(0<cos a1<1)、K2>K3の関係式が成立する。
本発明の実施形態によるフレキシブル回路基板で、ベースフィルム10を貫いてビアホール40を生成し、ビアホール40を導電性物質で充填することによってビアパッド30を形成する。この時、ビアホール40の位置は、ビアパッド30と重なり、最大の位置マージンを確保するためにビアホール40とビアパッド30の重心が一致して形成されるように設計する。
しかし、ベースフィルム10に加えられる環境的な要因、例えば熱処理などによるベースフィルム10の収縮または膨張により、あらかじめ形成されたビアホール40とビアパッド30の位置がずれてビアホール40がビアパッド30の一側に偏るようにビアパッド30が形成される場合が発生し得る。ビアパッド30とビアホール40が重ならない程度に位置整列に誤差が発生する場合、第1配線パターンと第2配線パターン(図1の20,50)との間に導通不良が発生して製品不良の原因となり得る。したがって、ビアパッド30に対するビアホール40の相対的な移動に対し、最大の位置マージンを確保することが重要である。
一方、フレキシブル回路基板1の製造工程におけるベースフィルム10の変形は、一定の方向性を有し得る。すなわち、ベースフィルム10の収縮または膨張の方向性は、第1方向D1または第2方向D2に多く表れる。ここで、ベースフィルム10の変形の方向性が第1方向D1に多く表れることは、ベースフィルム10の変形によるビアパッド30に対するビアホール40の相対的な移動方向のベクター成分のうち第1方向D1成分が大部分であることを意味する。
このように、フレキシブル回路基板1のビアパッド30に対するビアホール40の相対的な移動の方向性が第1方向D1または第2方向D2に多く表れる場合、ビアパッド30のように第1辺31および第2辺32が第1方向D1と鋭角をなすことが位置マージン確保に有利である。
上で説明したビアパッド30および第1配線パターン20の配置状態とは異なり、第1配線パターン20は、ビアパッド30の第1ないし第3頂点(41,42,53)のうちいずれか一つと連結されるように配置されることもできる。すなわち、第1配線パターン20は、第1方向D1に延び、第3頂点53を介してビアパッド30と連結され得、または第2方向D2に延びて第1頂点または第2頂点41,42を介してビアパッド30と連結されることもできる。のみならず、第1配線パターン20は、ビアパッド30の第1ないし第4辺31〜34のうちいずれか一つの所定の位置と連結されるように配置されることもできる。
図5は本発明の他の実施形態によるフレキシブル回路基板に含まれたビアパッドの上面図である。
図5を参照すれば、ビアパッド130は、第1辺31と第4辺34を連結するように介在する第5辺35と、第2辺32と第3辺33との間に介在する第6辺36をさらに含み得る。また、第3辺33と第4辺34との間には第7辺37が介在し、第3辺33と第4辺34を連結し得る。
ビアパッド130は、連結領域21から第2方向D2に延びる仮想線と第7辺37が接する点で、最大の幅W4を有する。また、ビアパッド130は、第1方向D1に行くほど最大の幅W4より小さい第2方向D2の幅W2,W3を有することは前述したとおりである。
本発明のいくつかの実施形態において、ビアホール40と第5辺35との間の距離D1またはビアホール40と第6辺36との間の距離D2は、ビアホール40と第1辺31との間の最短距離Kより大きい。すなわち、ビアホール40と第5辺35が離隔した距離D1は、ビアホール40と第1辺31が離隔した第1距離Kより大きい。これは、仮にビアホール40と第5辺35が離隔した距離D1がビアホール40と第1辺31が離隔した第1距離Kより小さいか同じであれば、ビアホール40が第1方向D1の移動に対して位置マージンがさらに小さくなるからである。
これは、ビアホール40と第6辺36、またはビアホール40と第7辺37との間の離隔距離にも同様に適用され、これらすべてはビアホール40と第1辺31の隔離距離Kより大きい。
一方、本発明のいくつかの実施形態において、ビアパッド130は、第5ないし第7辺35〜37のうち少なくともずれか一つを含まなくてもよい。すなわち、第1ないし第4辺31〜34のうち隣り合ういずれか一つの対の辺は、第5ないし第7辺35〜37のうちいずれか一つを介して連結され、残りの辺は直接連結されることもできる。
図6は本発明のまた他の実施形態によるフレキシブル回路基板に含まれたビアパッドの上面図である。
図6を参照すれば、ビアパッド230は、第1辺31と第4辺34を連結する第1弧43と、第2辺32と第3辺33を連結する第2弧44、および第3辺33と第4辺34を連結する第3弧45を含み得る。すなわち、上で図5を参照して説明したビアパッド130と比較する時、第1ないし第4辺31〜34を連結するようにラウンディング処理した第1ないし第3弧(43,44,45)が配置され得る。
第1ないし第3弧43〜45は、曲率半径Rを有し得る。本発明のいくつかの実施形態において、第1ないし第3弧43〜45の曲率半径Rは、ビアホール40の中心が第1辺31から離隔した距離K4より小さくてもい。これは、仮に第1ないし第3弧43〜45の曲率半径Rが距離K4より大きいか同じである場合、ビアパッド230が楕円形態で形成されて位置マージンが少ないからである。
一方、本発明のいくつかの実施形態において、ビアパッド230は、第1ないし第3弧43〜45のうちずれか一つを含まなくてもよい。すなわち、第1ないし第4辺31〜34のうち隣り合ういずれか一つの対の辺は、第1ないし第3弧43〜45のうちいずれか一つを介して連結され、残りの辺は直接連結されることもできる。
図7は本発明のまた他の実施形態によるフレキシブル回路基板に含まれたビアパッドの上面図である。
図7を参照すれば、ビアパッド330は、第1方向D1に延びた第1配線パターン20と、鋭角をなして延びる第1辺131および第2辺132と、第1辺131と第2辺132が第1方向D1となす方向と直交するように延びる第3辺33を含み得る。
第1辺131と第2辺132は、第1配線パターン20と鋭角をなし、互い平行するようにそれぞれ延びる。すなわち、第1辺131が第1方向D1となす角度a1と第2辺132が第1方向D1となす角度a2は同一である。
第1辺131と第3辺133は第1頂点141で接し、第2辺132と第3辺133は第2頂点142で接し得る。すなわち、第1辺131と第2辺132は第3辺133を介して互いに連結され得る。
ビアパッド330は、第2頂点142を基準に第2方向D2の幅W1が最大であり得る。すなわち、第2頂点142で第2方向D2に延びる仮想線と第1配線パターン20が接する地点で最大の幅W1を有する。
したがって、第2頂点142を基準に第1方向D1に行くほどビアパッド330の第2方向D2の幅が減少するので、第2方向D2に延びた仮想線と第1辺131と第3辺133が接する任意の地点での第2幅W2と、第2方向D2に延びた仮想線と第2辺132が接する任意の地点での第3幅W3は、幅W1より小さい。前述したとおり、第2頂点142から第2方向D2に延びた仮想線がビアパッド330で占める領域を「中心領域」と定義し、ビアパッド330は「中心領域」から第1方向D1に行くほど第2方向D2の幅が減少するものと説明することもできる。
ビアホール140は、第3辺133と第1距離Kを置いて離隔する。また、ビアホール140は、第1辺131および第2辺132と第1距離Kを置いて離隔する。ビアホール140は、第1配線パターン120と、第1ないし第3辺(131,132,133)によって囲まれる。
図8は本発明のまた他の実施形態によるフレキシブル回路基板に含まれたビアパッドの上面図である。
図8を参照すれば、ビアパッド430は、第1辺131と第3辺133を連結するように介在する第4辺135と、第2辺132と第3辺133との間に介在する第5辺136をさらに含み得る。すなわち、ビアホール140は、第1配線パターン20と、第1ないし第5辺(131,132,133,135,136)によって囲まれる。
第4辺135は、第2方向D2に延び得、第5辺136は第1方向に延び得る。
ビアパッド430は、ビアホール140の重心を通り第2方向D2に延びる仮想線と第5辺136が接する点で最大の幅W4を有する。また、ビアパッド430は、第1方向D1に行くほど最大の幅W4より小さい第2方向D2の幅W2,W3を有することは前述したとおりである。
本発明のいくつかの実施形態において、ビアホール140と第5辺136との間の距離D1は、ビアホール140と第3辺133との間の最短距離Kより大きい。すなわち、ビアホール140と第5辺136が離隔した距離D1は、ビアホール140と第3辺133が離隔した第1距離Kより大きい。
これは、ビアホール140と第4辺135との間の離隔した距離にも同様に適用されるので、ビアホール140と第4辺135との間の離隔距離は、ビアホール140と第3辺133または第1辺131の離隔距離Kより大きい。
一方、本発明のいくつかの実施形態において、ビアパッド430は、第1または第2辺135,136のうちいずれか一つを含まなくてもよい。すなわち、第1ないし第3辺131〜133のうち隣り合ういずれか一つの対の辺は、第1辺または第2辺135,136のうちいずれか一つを介して連結され、残りの辺は直接連結されることもできる。
図9は本発明のまた他の実施形態によるフレキシブル回路基板に含まれたビアパッドの上面図である。
図9を参照すれば、ビアパッド530は、第1辺131と第3辺133を連結する第1弧144と、第2辺132と第3辺133を連結する第2弧145を含み得る。すなわち、前記図8を参照して説明したビアパッド130と比較する時、第1ないし第3辺131〜33を連結するようにラウンディング処理した第1および第2弧144,145が配置される。
第1および第2弧144,145は、曲率半径Rを有する。本発明のいくつかの実施形態において、第1および第2弧144,145の曲率半径Rは、ビアホール140の中心が第3133から離隔した距離Kより小さくてもよい。
一方、本発明のいくつかの実施形態において、ビアパッド530は、第1または第2弧144,145のうちいずれか一つを含まなくてもよい。すなわち、第1ないし第3辺131〜133のうち隣り合ういずれか一つの対の辺は、第1弧または第2弧の辺144,145のうちいずれか一つを介して連結され、残りの辺は直接連結されることもできる。
以上、添付した図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で製造されることができ、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想や必須の特徴を変更せず他の具体的な形態に実施できることを理解することができる。したがって、上記実施形態は、すべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。