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KR100944274B1 - 연성 회로 기판 및 그 제조 방법, 상기 연성 회로 기판을 포함하는 반도체 패키지 및 그 제조 방법 - Google Patents

연성 회로 기판 및 그 제조 방법, 상기 연성 회로 기판을 포함하는 반도체 패키지 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR100944274B1
KR100944274B1 KR1020090006321A KR20090006321A KR100944274B1 KR 100944274 B1 KR100944274 B1 KR 100944274B1 KR 1020090006321 A KR1020090006321 A KR 1020090006321A KR 20090006321 A KR20090006321 A KR 20090006321A KR 100944274 B1 KR100944274 B1 KR 100944274B1
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KR
South Korea
Prior art keywords
heat dissipation
base film
circuit board
reinforcing layer
flexible circuit
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Expired - Fee Related
Application number
KR1020090006321A
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English (en)
Inventor
김종수
김용재
임창균
노광민
Original Assignee
스템코 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
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Abstract

연성 회로 기판 및 그 제조 방법, 상기 연성 회로 기판을 포함하는 반도체 패키지 및 그 제조 방법이 제공된다. 상기 연성 회로 기판은 베이스 필름, 베이스 필름의 일면 상에 정의되고, 구동집적회로 칩이 실장되는 실장 영역, 베이스 필름의 일면 상에, 실장 영역을 중심으로 양측에 각각 배치된 제1 배선 패턴과 제2 배선 패턴, 및 베이스 필름의 타면 상에 형성된 탄소나노튜브를 포함하는 방열보강층을 포함한다.
방열보강층, 탄소나노튜브, 연성 회로 기판

Description

연성 회로 기판 및 그 제조 방법, 상기 연성 회로 기판을 포함하는 반도체 패키지 및 그 제조 방법{Flexible circuit board and method for fabricating the board, semiconductor package comprising the board and method for fabricating the package}
본 발명은 연성 회로 기판 및 그 제조 방법, 상기 연성 회로 기판을 포함하는 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP) 등과 같은 평판 표시 장치(Flat Panel Display; FPD)가 각광받고 있다.
이러한 평판 표시 장치는 화상을 표시하는 화면 표시부와 화면 표시부에 전기적 신호를 전달하는 구동용 인쇄회로기판이 요구된다.
한편, 구동용 인쇄회로기판과 화면 표시부는 연성 회로 기판에 의해 연결될 수 있다. 한편, 연성 회로 기판은 구동집적회로(driver IC)와 배선 패턴을 포함할 수 있다.
구동집적회로는 구동용 인쇄회로기판으로부터 발생하는 다수의 신호를 화면 표시부에 전달하며, 이 과정에서 열이 발생한다. 최근 평판 표시 장치의 대형화 및 고속화에 따라 높은 구동 전압이 요구되고 있으며, 이에 따라 구동집적회로에서 발생하는 열의 양도 증가하는 경향이 있다.
이에, 연성 회로 기판을 냉각 장치를 설치하거나, 방열 수단을 설치하는 방법이 연구되고 있다.
그러나, 연성 회로 기판에 별도의 냉각 수단을 구비하는 것은 연성 회로 기판 및 그 주변 소자들의 부피를 증가시킬 수 있다.
또한, 방열 수단을 구비하는 것은 방열 수단이 구동집적회로에 정확하게 상응하는 위치에 위치하지 않는 경우 방열 효율이 저하될 수 있다. 방열 효율을 상승시키기 위해 양질의 재질을 이용하거나, 불필요하게 넓은 범위를 커버하는 방열 수단을 구비하는 경우 연성 회로 기판 제조 비용을 증가시킬 수 있다.
한편, 한국등록특허 제771890호(이하, '종래기술'이라 함)는 절연층의 타면에 금속박의 방열패드를 부착하고 있다. 그러나, 상기 종래기술에 의하면 금속박의 방열패드를 라미네이트 방식으로 부착하기 때문에 부착 정밀도가 부족하고 열적 스트레스가 가해질 경우 금속 특성상 열변형의 우려가 있기 때문에 신뢰성이 저하되는 문제가 있고, 특히, 배선 패턴의 치수 안정성에 전혀 도움을 주지 못하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 방열 효율의 향상 및 배선 패턴의 치수 안정성이 향상되고 제조 비용이 절감된 연성 회로 기판을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 연성 회로 기판을 포함하는 반도체 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 상기 연성 회로 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 상기 반도체 패키지의 제조 방 법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 연성 회로 기판의 일 태양(aspect)은, 베이스 필름, 베이스 필름의 일면 상에 정의되고, 구동집적회로 칩이 실장되는 실장 영역, 베이스 필름의 일면 상에, 실장 영역을 중심으로 양측에 각각 배치된 제1 배선 패턴과 제2 배선 패턴, 및 베이스 필름의 타면 상에 형성된 탄소나노튜브를 포함하는 방열보강층을 포함한다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 반도체 패키지의 일 태양은 전술한 연성 회로 기판을 포함한다.
상기 또 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 연성 회로 기판의 제조 방법의 일 태양은, 일면에 금속층이 형성된 베이스 필름을 준비하고, 베이스 필름의 타면에 탄소나노튜브를 포함하는 방열보강층을 형성하고, 방열보강층을 형성한 후, 금속층을 패터닝하여 배선 패턴을 형성하는 것을 포함한다.
상기 또 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 연성 회로 기판의 제조 방법의 다른 태양은, 일면에 금속층이 형성된 베이스 필름을 준비하고, 금속층을 패터닝하여 배선 패턴을 형성하고, 배선 패턴을 형성한 후, 베이스 필름의 타면에 탄소나노튜브를 포함하는 방열보강층을 형성하는 것을 포함한다.
상기 또 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법의 일 태양은, 전술한 방법에 의해 제조된 연성 회로 기판을 준비하고, 연성 회로 기판 상에 구동집적회로 칩을 실장한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "이루어지다(made of)"는 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연성 회로 기판을 설명하기 위한 평면도이다. 도 2는 도 1의 II-II'를 따라 절단한 단면도이다. 도 3은 도 1에 기재된 실장 영역과 방열보강층을 비교설명하기 위한 도면이다. 도 4는 도 1의 연성 회로 기판을 이용하여 제조된 반도체 패키지를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시된 연성 회로 기판은 COF(Chip On Film)용 연성 회로 기판이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
우선, 도 1 및 도 2를 참조하면, 연성 회로 기판은 베이스 필름(100), 실장 영역(110), 제1 배선 패턴(150), 제2 배선 패턴(160), 제1 보호층(170), 방열보강층(210)을 포함한다.
베이스 필름(100)은 예를 들어 20~100㎛의 두께를 가지는 절연성 물질로 이루어질 수 있다. 베이스 필름(100)은 예를 들어 폴리이미드(PI; polyimide), 폴리에스테르(PE; polyester), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET: Polyethylene Terephthalate), 및 폴리에틸렌나프탈렌 (PEN; poly ethylene napthalene), 폴리카보네이트(PC; poly carbonate) 등을 포함하는 고분자 그룹에서 선택된 물질로 이루어질 수 있다.
실장 영역(110)은 베이스 필름(100)의 일면 상에 정의되고, 구동집적회로 칩(300)이 실장되는 영역이다. 도 4에 도시된 것처럼 구동집적회로 칩(300)이 실장될 수 있다. 도 4에서는 구동집적회로 칩(300)은 플립칩(flip chip) 방식으로 실장된 것을 도시하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않는다.
베이스 필름(100)의 일면 상에, 실장 영역(110)을 중심으로 양측에 제1 배선 패턴(150) 및 제2 배선 패턴(160)이 형성되어 있다. 제1 배선 패턴(150) 및 제2 배선 패턴(160)은 전도성이 큰 물질, 예를 들어 금, 알루미늄, 구리와 같은 금속으로 이루어질 수 있다. 도시하지는 않았지만 제1 배선 패턴(150) 및 제2 배선 패턴(160)의 표면에는 주석(Sn), 니켈, 금 또는 땜납 등의 도금층을 형성할 수 있다.
여기서, 제1 배선 패턴(150)과 제2 배선 패턴(160)은 각각 다수의 입력 배선과 다수의 출력 배선을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 배선 패턴(150)은 구동용 인쇄회로기판(미도시)과 구동집적회로 칩(300) 사이에 연결되어, 인쇄회로기판으로부터 입력되는 신호, 예를 들어 구동/제어 신호를 받아들이는 역할을 한다. 제2 배선 패턴(160)은 구동집적회로 칩(300)에서 처리된 신호를 외부로(예를 들어, 화면 표시부)로 전달하여, 화면 표시부가 화상을 표시할 수 있도록 할 수 있다.
제1 보호층(170)은 외부 충격이나 부식 물질로부터 제1 배선 패턴(150)과 제2 배선 패턴(160)을 보호하는 역할을 하고, 제1 보호층(170)으로 솔더 레지스 트(solder resist)를 예로 들수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 보호층(170)은 제1 배선 패턴(150)과 제2 배선 패턴(160)을 덮도록 형성되되, 제1 보호층(170)은 제1 배선 패턴(150)의 양단과 제2 배선 패턴(160)의 양단이 외부로 돌출될 수 있도록 형성된다. 즉, 제1 배선 패턴(150)의 일단과 제2 배선 패턴(160)의 일단은 실장 영역(110)으로 돌출된다(오버랩된다.). 돌출된 제1 배선 패턴(150)의 일단과 제2 배선 패턴(160)의 일단에 구동집적회로 칩(300)의 범프가 접합되도록, 구동집적회로 칩(300)은 실장 영역에 실장되게 된다.
한편, 구동집적회로 칩(300)은 다수의 신호를 처리하는데, 이에 따라 구동집적회로 칩(300)에서는 열이 발생할 수 있다.
베이스 필름(100)의 타면에는 탄소나노튜브를 포함하는 방열보강층(210)이 형성되어 있다. 방열보강층(210)은 구동집적회로 칩(300)에 상응하는 위치에 배치되어 구동집적회로 칩(300)으로부터 발생한 열을 방출하는 역할을 한다. 특히, 탄소나노튜브는 금속에 비해서 열에 대한 변형이 적다. 연성 회로 기판을 제조하는 과정 중에는 열처리 공정이 있을 수 있는데, 금속은 일반적으로 열팽창계수가 높기 때문에 열처리 공정 중에 쉽게 늘어날 수 있다. 따라서, 금속은 연성 회로 기판에 스트레스를 줄 수 있다. 반면, 탄소나노튜브는 금속에 비해서 열팽창계수가 작기 때문에, 연성 회로 기판에 스트레스를 적게 주게 된다. 따라서, 열 방출을 위해서 금속보다 탄소나노튜브를 쓰는 것이 좋다.
또한, 방열보강층(210)은 탄소나노튜브와 고분자 물질의 화합물로 이루어질 수 있다.
여기서, 고분자 물질은 투명도가 높은 물질일 수 있다. 예를 들어, 고분자 물질은 폴리이미드(polyimide), 폴리에스테르(polyester), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate), 폴리에틸렌나프탈렌 (poly ethylene napthalene) 및 폴리카보네이트(poly carbonate) 등을 포함하는 고분자 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
따라서, 탄소나노튜브와 고분자 물질의 합성 방법(예를 들어, 합성 비율)에 따라서, 방열보강층(210)은 투명성을 확보할 수 있다.
방열보강층(210)이 어느 정도의 투명성을 갖게 되면, (반사 방식이 아닌) 투과 방식의 제품검사가 가능하다. 투과 방식의 제품검사는 제품의 일측에서 조명을 두고 제품의 타측에 카메라를 두고, 상기 조명에서 발생된 광이 제품을 투과하고 투과한 광을 카메라가 인식하여 제품의 불량여부를 판단하는 방식이다. 투과 방식의 제품검사에 사용되는 조명의 예로는, LED, 할로겐, 형광등, 백열등 등의 조명이 가능하고, 특히, LED를 투과 조명으로 사용할 때에는 제품을 투과한 광을 카메라가 인식할 수 있도록 방열보강층(210)이 적어도 30%의 투과율을 갖고 있는 것이 좋지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 그런데, 방열보강층(210)으로 탄소나노튜브만을 사용할 경우에는 방열보강층(210)의 투과성이 매우 낮아지기 때문에, 투과 방식의 제품검사가 어려울 수 있다. 하지만, 방열보강층(210)으로 탄소나노튜브와 고분자 물질의 화합물을 사용함에 따라서, 방열보강층(210)의 투명성을 확보할 수 있어, 투과 방식의 제품검사가 가능하다.
뿐만 아니라, 방열 보강층(210)이 투명성을 확보하기 위해, 방열 보강 층(210)의 두께를 얇게 형성할 수도 있다. 두께를 두껍게 하면 방열 보강층(210)의 투명성은 떨어질 수 있다.
또한, 방열보강층(210) 내의 고분자 물질로 인해, 고분자 물질을 사용하는 베이스 필름(100)과 방열보강층(210)의 결착력이 높아진다. 또한, 방열보강층(210) 내의 고분자 물질로 인해서, 방열보강층(210)의 유연성 및 치수안정성이 우수해 진다.
한편, 방열보강층(210)은 금속, 금속 합금 및 세라믹 물질을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 방열보강층(210)이 금속, 금속 합금 및 세라믹 물질을 포함하면, 방열보강층(210) 내의 탄소나노튜브을 고르게 분산시킬 수 있고, 특히, 방열보강층(210)의 열전도성을 높일 수 있다(즉, 방열보강층(210)의 열을 더 효과적으로 방출할 수 있다.).
사용할 수 있는 금속, 금속 합금으로는, 열전도성이 높은 금속, 예를 들어, Ag, Cu, Au, Al, W, Pt, Cr 및 이들의 합금일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또는, 사용할 수 있는 세라믹 물질로는 ZrO2, Al2O3 등을 예로 들수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
구동집적회로 칩(300)로부터 발생한 열을 효과적으로 방출하기 위하여 방열보강층(210)은 구동집적회로 칩(300)와 정확히 상응하는 위치에 배치되는 것이 바 람직하다. 예를 들어, 도 1 내지 도 3에 도시된 것처럼, 방열보강층(210)은 실장 영역(110)과 오버랩되도록 형성될 수 있다.
여기서, 도 3을 참고하여 방열보강층(210)과 실장 영역(110) 사이의 관계를 설명하면 다음과 같다. 방열보강층(210)의 면적은 실장 영역(110)의 면적보다 같거나 클 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 것과 같이, 실장 영역(110)의 제11 폭(w11)은 대응되는 방열보강층(210)의 제21 폭(w21)보다 같거나 작을 수 있고, 실장 영역(110)의 제12 폭(w12)은 대응되는 방열보강층(210)의 제22 폭(w22)보다 같거나 작을 수 있다. 방열보강층(210)의 면적은 베이스 필름(100) 상에 형성되기 때문에, 베이스 필름(100)의 면적보다 같거나 작을 수 있다.
방열보강층(210)이 이와 같은 면적을 같는 이유는 다음과 같다.
방열보강층(210)의 면적이 너무 작은 경우에는 충분한 방열 효과를 기대하기 어렵게 된다. 또한, 너무 큰 경우에는 방열 효과가 더 이상 향상되지 않고 방열보강층(210)을 구성하는 물질만 낭비될 수 있으며 방열보강층(210)에 균열이 생성될 수 있는 부위가 넓어져 베이스 필름(100)에 방열보강층(210)이 양호하게 접촉되지 않을 뿐만 아니라 유연성도 나빠질 수 있다. 한편, 상기 방열보강층의 면적을 상기 베이스 필름의 면적과 같도록 형성하면, 방열보강층이 보강재의 역할도 하기 때문에 제조공정에서 가해지는 스트레스에 대한 내성을 보강하여 베이스 필름의 변형이 예방되고, 그에 따라 배선 패턴도 안정화 되어 치수 변형이 예방되기 때문에, 치수 안정성도 향상될 수 있다.
또한, 방열보강층(210)의 두께는 0.01~100㎛일 수 있다.
방열보강층(210)이 0.01㎛보다 작을 경우에는, 충분한 방열 효과를 기대하기 어렵다. 또한, 방열보강층(210)이 100㎛보다 큰 경우에는 방열보강층(210)을 구성하는 물질만 낭비될 수 있고, 베이스 필름(100)의 유연성도 나빠질 수 있다. 또한, 방열보강층(210)의 투과성을 고려하여 두께는 조절될 수 있다. 방열보강층(210)의 투과성을 높이기 위해서는 방열보강층(210)의 두께는 얇을수록 좋다.
본 실시예와 같이 방열보강층(210)의 위치, 면적, 두께가 열 발생 정도에 따라 구동집적회로 칩(300)에 상응하도록 조절되는 경우 방열 효과가 상승될 수 있으며, 연성 회로 기판의 제조 비용이 절감될 수 있다.
도 5은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연성 회로 기판을 설명하기 위한 단면도이다. 도 6는 본 발명의 제3 실시예에 따른 연성 회로 기판을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 연성 회로 기판이 제1 실시예와 다른 점은, 방열보강층(210)이 베이스 필름(100)의 타면 전체에 형성되어 있다는 점이다.
도 6를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 연성 회로 기판이 제2 실시예와 다른 점은, 방열보강층(210)을 보호하기 위한 제2 보호층(220)이 방열보강층(210) 상에 형성되어 있는 점이다. 제2 보호층(220)은 예를 들어, 폴리이미드(polyimide) 또는 PET(polyethylen terephthalate) 등의 고분자 물질일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도시하지 않았으나, 제2 보호층(220)은 도 2에 도시된 방열보강층(210) 상에 형성되어 있어도 무방하다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 연성 회로 기판을 설명하기 위한 평면도이다. 도 8은 도 7의 VIII-VIII'를 따라 절단한 단면도이다. 도 7에 도시된 연성 회로 기판은 TAB(Tape Automated Bonding)용 연성 회로 기판이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 연성 회로 기판에서, 베이스 필름(100) 중에서 실장 영역(110)으로 정의된 부분의 적어도 일부에는 개구부(112)가 형성되어 있다. 도시되어 있는 것과 같이, 제1 배선 패턴(150)의 일단(끝단)과, 제2 배선 패턴(160)의 일단(끝단)은 개구부(112)와 오버랩될 수 있다.
개구부(112)가 형성되어 있기 때문에, 방열보강층(210)은 베이스 필름(100)의 타면 상에 개구부(112)를 제외한 영역에 형성되게 된다. 예를 들어, 방열보강층(210)은 개구부(112)를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 물론, 칩이 실장된 이후에 상기 개구부(112)에 충진된 밀봉재 상에 방열보강층(21)을 형성할 수도 있다.
한편, 반도체 패키지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연성 회로 기판을 이용한 것만을 도시하였는데(도 4 참조), 당업자는 나머지 실시예에 따른 연성 회로 기판을 이용하여 반도체 패키지를 만들 수 있다.
이하에서, 도 9 내지 도 11, 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 연성 회로 기판의 제조 방법을 설명한다. 도 9 내지 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연성 회로 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 중간단계도면들이다.
도 9를 참조하면, 일면에 금속층(149)이 형성된 베이스 필름(100)을 준비한 다.
예를 들어, 베이스 필름(100) 상에 금속층(149)을 형성하여도 무방하고, 금속층(149)이 형성되어 있는 베이스 필름(100)을 구매하여 사용하여도 무방하다.
이어서, 도 10을 참조하면, 금속층(149)을 패터닝하여 배선 패턴(150, 160)을 형성한다.
이어서, 도 11을 참조하면, 베이스 필름(100)의 타면에 방열보강층(210)을 형성한다.
예를 들어, 베이스 필름(100)의 타면에 스프레이 방식, 롤코팅 방식, 인쇄 방식 또는 방열보강층을 필름형태로 형성하여 라미네이트(Laminate) 방식으로 탄소나노튜브 물질을 포함하는 방열보강물질을 형성하고, 방열보강물질이 형성된 베이스 필름(100)을 열처리한다. 이어서, 열처리된 방열보강물질을 패터닝하여 방열보강층(210)을 형성할 수 있다.
여기서, 열처리하는 것은 상온-300℃에서 수행될 수 있다. 만약, 열처리가 상온다 낮을 경우 탄소나노튜브 물질이 적절한 특성을 갖지 못하고, 열처리가 300℃보다 높을 경우 베이스 필름(100)이 스트레스를 받게 될 수 있다.
또는, 스크린 인쇄 방식을 이용하여 방열보강층(210)을 형성할 수 있다. 구체적으로, 베이스 필름(100)의 타면에 스크린 인쇄용 마스크(즉, 방열보강층이 형성될 영역을 노출하는 마스크)를 형성하고, 방열보강층(210)을 용이하게 형성할 수도 있다.
이어서, 다시 도 2를 참조하면, 배선 패턴(150, 160) 상에 제1 보호층(170) 을 형성하여, 연성 회로 기판을 완성한다.
도면으로 설명하지 않았으나, 베이스 필름의 타면에 방열보강층(210)을 형성한 후, 상기 방열보강층 상에 제2 보호층(220)을 더 형성할 수도 있다.
이하에서, 도 9, 도 12, 도 13, 도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 연성 회로 기판의 제조 방법을 설명한다. 도 12 및 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연성 회로 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 중간단계도면들이다.
우선, 도 9에서와 같이, 일면에 금속층(149)이 형성된 베이스 필름(100)을 준비한다.
도 12를 참조하면, 베이스 필름(100)의 타면에 베이스 필름의 타면에 탄소나노튜브를 포함하는 방열보강층(210)을 형성한다.
도 13을 참조하면, 방열보강층(210)을 형성한 후, 금속층(149)을 패터닝하여 배선 패턴(150, 160)을 형성한다.
여기서, 도면에는 표시하지 않았으나, 도 10 단계와 도 11 단계 사이에, 방열보강층(210) 상에 제2 보호층(220)을 형성할 수 있다. 왜냐 하면, 금속층(149)을 패터닝할 때, 예를 들어, 식각액을 사용할 수 있는데, 식각액의 성분에 따라서 방열보강층(210)이 영향을 받을 수도 있기 때문이다. 물론, 상기 제2 보호층(220)은 제품이 완성된 후 제거할 수 있다.
이어서, 다시 도 5를 참조하면, 배선 패턴(150, 160) 상에 제1 보호층(170)을 형성하여, 연성 회로 기판을 완성한다.
전술한 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 연성 회로 기판의 제조 방법을 통해서, 당업자는 본 발명의 제3 및 제4 실시예에 따른 연성 회로 기판의 제조 방법을 유추할 수 있으므로 설명을 생략한다.
이와 같이 완성된 연성 회로 기판 상에 구동집적회로 칩을 실장하고, 패시베이션(passivation) 공정 등을 더 진행하면 반도체 패키지를 완성할 수 있다.
또한, 도면으로는 설명하지 않았으나, 일면에 금속층이 형성된 베이스 필름을 준비하고, 상기 금속층을 패터닝하여 배선 패턴을 형성하고, 상기 배선 패턴과 접속되도록 구동집적회로 칩을 실장한 후, 상기 베이스 필름의 타면에 방열보강층을 형성하여 반도체 패키지를 완성할 수 있다. 또한, 상기 베이스 필름의 타면에 방열보강층을 형성한 후에는. 상기 방열보강층 상에 보호층을 형성할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연성 회로 기판을 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II'를 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1에 기재된 실장 영역과 방열보강층을 비교설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 연성 회로 기판을 이용하여 제조된 반도체 패키지를 설명하기 위한 도면이다.
도 5은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연성 회로 기판을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6는 본 발명의 제3 실시예에 따른 연성 회로 기판을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 연성 회로 기판을 설명하기 위한 평면도이다.
도 8은 도 7의 VIII-VIII'를 따라 절단한 단면도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연성 회로 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 중간단계도면들이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연성 회로 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 중간단계도면들이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
100: 베이스 필름 110: 실장 영역
112: 개구부 150: 제1 배선 패턴
160: 제2 배선 패턴 170: 제1 보호층
210: 방열보강층 220: 제2 보호층

Claims (25)

  1. 베이스 필름;
    상기 베이스 필름의 일면 상에 정의되고, 구동집적회로 칩이 실장되는 실장 영역;
    상기 베이스 필름의 일면 상에, 상기 실장 영역을 중심으로 양측에 각각 배치된 제1 배선 패턴과 제2 배선 패턴; 및
    상기 베이스 필름의 타면 상에 상기 실장 영역과 대응되는 위치에 상기 실장 영역보다는 크고 상기 베이스 필름보다 작은 면적을 가지도록 형성되고 상기 칩에서 발생된 열을 외부로 방출하도록 열전도성을 가진 탄소나노튜브를 포함하고 두께가 0.01~100㎛인 방열보강층을 포함하는 연성 회로 기판.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 필름 중에서 상기 실장 영역으로 정의된 부분의 적어도 일부는 개구부를 포함하고,
    상기 제1 배선 패턴의 일단과, 상기 제2 배선 패턴의 일단은 상기 개구부에 연장하여 돌출되도록 오버랩되고,
    상기 방열보강층은 상기 베이스 필름의 타면 상에 상기 실장 영역과 대응되는 위치에 상기 실장 영역보다 크고 상기 베이스 필름보다 작은 면적을 가지도록 상기 개구부를 제외한 영역에 형성된 연성 회로 기판.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 방열보강층 상에 형성된 보호층을 더 포함하는 연성 회로 기판.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 방열 보강층은 상기 탄소나노튜브와 고분자 물질의 화합물로 이루어지는 연성 회로 기판.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 고분자 물질은 폴리이미드(polyimide), 폴리에스테르(polyester), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate), 폴리에틸렌나프탈렌 (poly ethylene napthalene) 및 폴리카보네이트(poly carbonate)을 포함하는 고분자 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 연성 회로 기판.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 방열 보강층은 금속, 금속 합금 및 세라믹 물질을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 더 포함하는 연성 회로 기판.
  10. 제 1항, 제 5항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 연성 회로 기판; 및
    상기 실장 영역에 실장된 구동집적회로 칩을 포함하는 반도체 패키지.
  11. 일면에 금속층이 형성된 베이스 필름을 준비하고,
    상기 베이스 필름의 타면 상에 실장 영역과 대응되는 위치에 상기 실장 영역보다는 크고 상기 베이스 필름보다 작은 면적을 가지도록 형성되고 열전도성을 가진 탄소나노튜브를 포함하고 두께가 0.01~100㎛인 방열보강층을 형성하고,
    상기 방열보강층을 형성한 후, 상기 금속층을 패터닝하여 배선 패턴을 형성하는 것을 포함하는 연성 회로 기판의 제조 방법.
  12. 일면에 금속층이 형성된 베이스 필름을 준비하고,
    상기 금속층을 패터닝하여 배선 패턴을 형성하고,
    상기 배선 패턴을 형성한 후, 상기 베이스 필름의 타면에 실장 영역과 대응되는 위치에 상기 실장 영역보다는 크고 상기 베이스 필름보다 작은 면적을 가지도록 형성되고 열전도성을 가진 탄소나노튜브를 포함하고 두께가 0.01~100㎛인 방열보강층을 형성하는 것을 포함하는 연성 회로 기판의 제조 방법.
  13. 삭제
  14. 제 11항 또는 제 12항에 있어서, 상기 방열보강층을 형성하는 것은
    상기 베이스 필름의 타면에 스프레이, 롤코팅, 인쇄 또는 라미네이트 방식으로 탄소나노튜브 물질을 포함하는 방열보강물질을 형성하고,
    상기 방열보강물질이 형성된 상기 베이스 필름을 열처리하는 것을 포함하는 연성 회로 기판의 제조 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 열처리하는 것은 상온~300℃에서 수행하는 연성 회로 기판의 제조 방법.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 방열보강층을 형성하고 배선 패턴을 형성하기 전에,
    상기 방열보강층 상에 보호층을 형성하는 것을 더 포함하는 연성 회로 기판의 제조 방법.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 베이스 필름의 타면에 방열보강층을 형성한 후,
    상기 방열보강층 상에 보호층을 형성하는 것을 더 포함하는 연성 회로 기판의 제조 방법.
  18. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 방열 보강층은 상기 탄소나노튜브와 고분자 물질의 화합물로 이루어지는 연성 회로 기판.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 고분자 물질은 폴리이미드(polyimide), 폴리에스테르(polyester), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate), 폴리에틸렌나프탈렌 (poly ethylene napthalene) 및 폴리카보네이트(poly carbonate)을 포함하는 고분자 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 연성 회로 기판.
  20. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 방열 보강층은 금속, 금속 합금 및 세라믹 물질을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 더 포함하는 연성 회로 기판.
  21. 제 11항 또는 제 12항의 방법에 의해서 제조된 연성 회로 기판을 준비하고,
    상기 연성 회로 기판 상에 구동집적회로 칩을 실장하는 것을 포함하는 반도 체 패키지의 제조 방법.
  22. 일면에 금속층이 형성된 베이스 필름을 준비하고,
    상기 금속층을 패터닝하여 배선 패턴을 형성하고,
    상기 배선 패턴과 접속되도록 구동집적회로 칩을 실장한 후,
    상기 베이스 필름의 타면 상에 상기 구동집적회로 칩의 실장 영역과 대응되는 위치에 상기 실장 영역보다는 크고 상기 베이스 필름보다 작은 면적을 가지도록 형성되고 상기 칩에서 발생된 열을 외부로 방출하도록 열전도성을 가진 탄소나노튜브를 포함하고 두께가 0.01~100㎛인 방열보강층을 형성하는 것을 포함하는 반도체 패키지의 제조 방법.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 베이스 필름의 타면에 방열보강층을 형성한 후,
    상기 방열보강층 상에 보호층을 형성하는 것을 더 포함하는 반도체 패키지의 제조 방법.
  24. 제 11항 또는 제 12항의 연성 회로 기판의 제조 방법에 의해서 제조된 연성 회로 기판.
  25. 제 22항 또는 제 23항의 반도체 패키지의 제조 방법에 의해서 제조된 반도체 패키지.
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