KR101569889B1 - 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자 - Google Patents

신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자 Download PDF

Info

Publication number
KR101569889B1
KR101569889B1 KR1020130160992A KR20130160992A KR101569889B1 KR 101569889 B1 KR101569889 B1 KR 101569889B1 KR 1020130160992 A KR1020130160992 A KR 1020130160992A KR 20130160992 A KR20130160992 A KR 20130160992A KR 101569889 B1 KR101569889 B1 KR 101569889B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sacrificial layer
flexible substrate
flexible
forming
electronic device
Prior art date
Application number
KR1020130160992A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150073374A (ko
Inventor
김형준
이재학
송준엽
이창우
하태호
이주용
Original Assignee
한국기계연구원
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020130160992A priority Critical patent/KR101569889B1/ko
Publication of KR20150073374A publication Critical patent/KR20150073374A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101569889B1 publication Critical patent/KR101569889B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/4985—Flexible insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8119—Arrangement of the bump connectors prior to mounting
    • H01L2224/81192—Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

본 발명은 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유연기판에 전사된 전자소자들 간을 연결하는 접속 배선에 굴곡부가 형성되되 희생층을 이용하여 유연기판에서 굴곡부가 떠있는 상태로 형성되도록 함으로써, 유연기판이 휘어지거나 신축되더라도 접속 배선이 단락되지 않을 수 있는 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자에 관한 것이다.

Description

신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자 {Interconnection method for stretchable type flexible device and flexible device manufactured by the same}
본 발명은 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유연기판에 전사된 전자소자들 간을 연결하는 접속 배선에 굴곡부가 형성되도록 함으로써 유연기판이 신축되더라도 접속 배선이 단락되지 않을 수 있는 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자에 관한 것이다.
실리콘 웨이퍼와 같은 경질(rigid)의 기판을 이용하는 고체형 전자 소자는 기판의 단단한 성질(rigidity)로 인해 그 응용 범위에 제한을 받고 있으며, 유비쿼터스(ubiquitous) 시대에 가장 중요시 되고 있는 인간과 디지털 장치 간의 정보 전달/교환을 위한 휴먼 인터페이스로서 변형 가능한 새로운 형태의 전자소자에 대한 요구가 강하게 요구되고 있다. 유연 전자소자는 이와 같은 시대의 요구의 부응이며 현재 플렉시블 OLED(Flexible Organic Light Emitting Device), 플렉시블 디스플레이(Flexible display), 플렉시블 태양전지(Flexible photovoltaic cell), 플렉시블 트랜지스터(Flexible transistor) 및 플렉시블 센서(Flexible sensor) 등의 개발이 활발히 진행되고 있다. 더불어 이러한 유연 전자소자는 플라스틱 기반의 소재를 사용하기 때문에 기존 고체 기반의 전자 소자에 비해 생산단가를 낮출 수 있으며, 가볍고 휴대가 용이한 장점이 있다.
이러한 종래의 전사기반 유연 전자소자는, 실리콘 웨이퍼 상에 전자소자들을 제조하고 전자소자들 간의 배선을 형성하여 접속되도록 한 후 유연기판에 전자소자들을 전사하여 유연 전자소자로 제조된다. 즉, 실리콘 기판에 전자소자들을 연결하는 배선이 형성된 상태로 유연기판에 전자소자들이 전사된다.
실리콘 기판상에서 형성된 배선의 경우 대부분 수 마이크로미터 두께의 박막공정이나 도금공정으로 이루어지므로, 유연기판으로의 전사 공정 시 배선영역의 파괴로 인해 단락이 발생하기 쉬우며, 전사되는 소자들의 배열에서 디자인의 유연성이 떨어지는 단점이 있다. 또한 동일한 기판에서 제조되지 않은 소자들 간의 접속은 불가능하게 된다.
이러한 문제점들을 극복하기 위해서는 전사 후 배선공정을 수행하는 기술이 필요하다. 그러나 접속 배선이 유연 기판상에 밀착되어 형성되는 경우, 유연기판이 어느 정도의 곡률로 휘어지는 현상(bending)에는 배선이 견딜 수 있으나, 신축(stretching)에 의한 길이나 곡률의 변화에 따른 단락에는 매우 취약하게 된다.
이러한 유연 전자소자를 제조하기 위한 종래기술로는 한국공개특허 "선택적 무전해 도금을 이용한 플렉서블 기판의 미세 금속배선 형성 방법"(2008-0073617)이 개시되어 있다.
KR 2012-0136995 A (2008.08.11.)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유연기판에 전사된 전자소자들의 전기적 배선에 대해 휘어짐 또는 신축이 일어나더라도 단락되지 않도록 하기 위해 굴곡이 있는 희생층 (sacrificial layer) 위에 전기적 배선을 형성하는 표면 마이크로머시닝 (Surface micromachining) 기법을 이용하는 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법은, 홈이 형성된 유연기판의 상면에 접착층을 형성하는 단계(SA10); 상기 접착층의 상면에 전자소자들을 전사하는 단계(SA20); 상기 유연기판의 홈에 희생층을 채워 상기 희생층이 오목한 형태로 형성되도록 하는 단계(SA30); 상기 전자소자들 간을 연결하는 접속 배선을 형성하되, 상기 희생층의 오목한 형태를 따라 접속 배선에 굴곡부가 형성되도록 하는 단계(SA40); 및 상기 희생층을 제거하여 상기 접속 배선의 굴곡부가 떠있는 형태로 형성되도록 하는 단계(SA50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 SA30단계에서 희생층은 습윤(wetting) 특성에 의해 오목한 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 SA50단계에서 희생층은, 희생층과 반응하는 용제(solvent)를 이용하는 습식 방식, 플라즈마(plasma)를 이용하는 건식 방식 및 고온으로 가열하여 분해(decompose)하는 방식 중 선택되는 어느 하나의 방식으로 제거되는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법은, 유연기판의 상면에 접착층을 형성하는 단계(SB10); 상기 접착층의 상면에 전자소자들을 전사하는 단계(SB20); 상기 접착층의 상면에 볼록한 형태의 희생층을 형성하는 단계(SB30); 상기 전자소자들 간을 연결하는 접속 배선을 형성하되, 상기 희생층의 볼록한 형태를 따라 접속 배선에 굴곡부가 형성되도록 하는 단계(SB40); 및 상기 희생층을 제거하여 상기 접속 배선의 굴곡부가 떠있는 형태로 형성되도록 하는 단계(SB50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 SB30단계에서 희생층은 리플로우(reflow, 재흘림) 특성에 의해 반구형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 SB50단계에서 희생층은, 희생층과 반응하는 용제(solvent)를 이용하는 습식 방식, 플라즈마(plasma)를 이용하는 건식 방식 및 고온으로 가열하여 분해(decompose)하는 방식 중 선택되는 어느 하나의 방식으로 제거되는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법은, 유연기판의 상면에 볼록한 형태의 희생층을 형성하는 단계(SC10); 상기 유연기판의 상면에 희생층의 볼록한 형태를 따라 탄성 범프 및 굴곡부를 포함한 접속 배선이 형성되도록 하는 단계(SC20); 상기 유연기판 및 접속 배선의 상측에 접착층을 형성하는 단계(SC30); 상기 탄성 범프와 전자소자가 연결되도록 상기 유연기판의 상측에서 전자소자들을 전사하는 단계(SC40); 및 상기 희생층을 제거하여 상기 굴곡부가 떠있는 형태로 형성되도록 하는 단계(SC50); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 SC10단계에서 희생층은 리플로우(reflow, 재흘림) 특성에 의해 반구형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 SC50단계에서 희생층은, 희생층과 반응하는 용제(solvent)를 이용하는 습식 방식, 플라즈마(plasma)를 이용하는 건식 방식 및 고온으로 가열하여 분해(decompose)하는 방식 중 선택되는 어느 하나의 방식으로 제거되는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 신축성을 가지는 유연 전자소자는, 유연기판; 상기 유연기판의 상면에 형성되는 접착층; 상기 접착층에 밀착되는 다수개의 전자소자; 및 상기 전자소자들의 전극패드에 연결되며, 떠있는 형태의 굴곡부가 형성되는 접속 배선; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유연기판에는 홈이 형성되고, 상기 굴곡부는 홈의 내부에 오목하게 떠있는 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 굴곡부는 상측으로 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자는, 유연기판에 전사된 소자들 간을 연결하는 접속 배선을 형성하는데 있어 굴곡이 있는 희생층을 이용한다. 이때, 굴곡이 있는 희생층을 형성하기 위해 희생층 소재의 습윤 (wetting) 특성 또는 재흘림 (reflow) 특성을 이용한다. 이를 통해, 유연기판의 바닥으로부터 굴곡부가 떠있는 상태로 접속 배선을 형성 할 수 있을 뿐만 아니라, 유연기판이 휘어지거나 신축되더라도 접속배선의 단락이 일어나지 않을 수 있다는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법을 나타낸 개략도 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자를 나타낸 개략도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법을 나타낸 개략도 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자를 나타낸 개략도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법을 나타낸 개략도 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자를 나타낸 개략도.
도 7은 본 발명에 따른 비접촉식 프린팅 장치 및 방법을 나타낸 구성도.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법을 나타낸 개략도 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자를 나타낸 개략도이다.
우선, 본 발명의 제1실시예에 따른 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법은, 홈(110)이 형성된 유연기판(100)의 상면에 접착층(200)을 형성하는 단계(SA10); 상기 접착층(200)의 상면에 전자소자(300)들을 전사하는 단계(SA20); 상기 유연기판(100)의 홈(110)에 희생층(600)을 채워 상기 희생층(600)이 오목한 형태로 형성되도록 하는 단계(SA30); 상기 전자소자(300)들 간을 연결하는 접속 배선(400)을 형성하되, 상기 희생층(600)의 오목한 형태를 따라 접속 배선(400)에 굴곡부(420)가 형성되도록 하는 단계(SA40); 및 상기 희생층(600)을 제거하여 상기 접속 배선(400)의 굴곡부(420)가 떠있는 형태로 형성되도록 하는 단계(SA50);를 포함하여 이루어진다.
SA10단계는 도 1(a)와 같이 홈(110)이 형성된 유연기판(100)의 상면에 접착층(200)을 형성하는 단계로서, 유연기판(100)의 돌출된 상면에 접착제를 도포 또는 분사하는 단계이다. 이때, 접착층(200)은 유연기판(100)의 상면 자체가 접착성이 있도록 형성될 수도 있다.
SA20단계는 도 1(b)와 같이 접착층(200)의 상면에 전자소자(300)들을 전사하여, 유연기판(100)에 전자소자(300)들이 밀착되도록 하는 단계이다. 이때, 전자소자(300)들은 실리콘 웨이퍼와 같은 단단한 기판에 형성된 상태에서 PDMS(Polydimethylsiloxane) 몰드 또는 스탬프 등에 전사된 후 유연기판(100)에 전사될 수 있다. 그리고 전자소자(300)는 전극패드(310)가 형성되며, 전극패드(310)가 상측에 위치되도록 전사된다. 또한, 전사되는 전자소자의 기반 소재는 실리콘, GaAs, GaN, 사파이어 웨이퍼 등으로 다양할 수 있으며, 전자소자의 종류는 일반적인 메모리, 시스템 반도체, LED, RF 칩, 태양전지, MEMS, 에너지소자 등 매우 다양할 수 있다.
SA30단계는 도 1(c)와 같이 유연기판(100)의 홈(110)에 희생층(600)을 채워 희생층(600)이 오목한 형태로 형성되도록 하는 단계이다.
이때, 희생층(600)은 습윤(wetting) 특성에 의해 오목한 형태로 형성될 수 있다. 즉, 희생층(600)은 액체 상태의 포토레지스트로 형성되어, 적절한 양의 포토레지스트를 홈(110)에 채우면 습윤 특성에 의해 오목한 형태로 형성될 수 있으며 이후 포토레지스트를 건조시켜 오목한 형태의 희생층(600)이 유지되도록 할 수 있다.
SA40단계는 도 1(d)와 같이 전자소자(300)들 간을 연결하는 접속 배선(400)을 형성하되, 희생층(600)의 오목한 형태를 따라 접속 배선(400)을 형성하는 단계이다. 즉, 전자소자(300)들의 상측, 접착층(200)의 상측 및 희생층(600)의 상측에 접속 배선(400)이 형성되어 굴곡부(420)가 형성되도록 접속 배선(400)을 형성하는 것이다.
이때, 접속 배선(400)의 형성은 기존 반도체에서 적용되는 도금방법, 소자의 손상을 방지하기 위한 비접촉식 인쇄방식, 이외에도 두 방식이 융합된 hybrid 방식에 의해 형성될 수 있다.
그리고 접속 배선(400)은 전자소자(300)들이 연결되도록 양단이 서로 다른 전자소자(300)의 전극패드(310)에 접속되도록 형성되고, 하나의 전자소자(300)에서 전극패드(310)들을 연결할 수 있으며, 전자소자(300)의 전극패드(310)에 일측이 접속되어 타측이 전자소자(300)의 외측으로 연장 형성되는 재배선(redistribution line) 형태로 접속 배선(400)이 형성될 수 있다.
비접촉식 배선 형성 공정은 유연기판(100)의 상측 및 전자소자(300)들의 상면에 접속 배선(400)이 되는 소재만이 접촉되어 상기 접속 배선(400)이 형성도록 하는 것으로서, 비접촉식 배선 형성 공정의 일례로 E-jet 프린팅(Electrohydrodynamic jet printing) 또는 잉크젯 프린팅을 이용할 수 있으며, E-jet 프린팅은 도 7과 같이 유연기판(100)을 이송할 수 있는 이송 스테이지(510); 인쇄할 수 있는 도전성 유체를 포함한 잉크 챔버(520); 잉크 챔버(520)에 형성되어 도전성 유체를 분사하는 노즐(530); 잉크 챔버(520)로 일정한 압력을 공급하는 압력 레귤레이터(550); 및 유연기판(100)과 노즐(530)에 연결되는 전원(540);을 포함하는 E-jet 프린팅 장치(500)를 통해, 유연기판(100)과 노즐(530) 사이에 전위차를 이용해 접속 배선을 형성할 수 있는 방법이다.
이때, 잉크는 Ag 기반의 잉크가 사용될 수 있으며, Cu 또는 Al과 같은 금속기반 잉크나, 탄소나노튜브(CNT) 또는 그래핀 등이 포함된 잉크, 그 외의 전도성 잉크 등이 사용될 수 있다.
SA50단계는 도 2와 같이 희생층(600)을 제거하여 접속 배선(400)의 굴곡부(420)가 홈(110)의 내측 면에서 떠있는 형태로 형성되도록 하는 단계이다.
이때, 희생층(600)은 희생층과 반응하는 용제(solvent)를 이용하는 습식 방식, 플라즈마(plasma)를 이용하는 건식 방식 및 고온으로 가열하여 분해(decompose)하는 방식 중 선택되는 어느 하나의 방식으로 제거될 수 있다. 희생층(600)이 제거되면, 접속배선(400)의 굴곡부(420)가 홈(110)의 내측에서 떠있는 상태로 형성될 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법을 나타낸 개략도 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자를 나타낸 개략도이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법은, 유연기판(100)의 상면에 접착층(200)을 형성하는 단계(SB10); 상기 접착층(200)의 상면에 전자소자(300)들을 전사하는 단계(SB20); 상기 접착층(200)의 상면에 볼록한 형태의 희생층(600)을 형성하는 단계(SB30); 상기 전자소자(300)들 간을 연결하는 접속 배선(400)을 형성하되, 상기 희생층(600)의 볼록한 형태를 따라 접속 배선(400)에 굴곡부(420)가 형성되도록 하는 단계(SB40); 및 상기 희생층(600)을 제거하여 상기 접속 배선(400)의 굴곡부(420)가 떠있는 형태로 형성되도록 하는 단계(SB50);를 포함하여 이루어진다.
이는 상기한 본 발명의 제1실시예에 따른 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법과 유사하나, 유연기판(100)에 홈(110)을 형성하지 않고 굴곡부(420)가 형성된 접속 배선(400)을 형성하는 방법이다.
즉, 도 3 및 도 4와 같이 평평한 형태의 유연기판(100) 상면에 접착층(200)을 형성하고 그 위에 전자소자(300)들을 전사하여 밀착되도록 하고, 전자소자(300)들 사이에 볼록한 형태로 희생층(600)을 형성한 후, 그 위에 전자소자(300)들을 연결하는 접속 배선(400)을 형성하되 희생층(600)을 따라 접속 배선(400)을 형성한 다음 희생층(600)을 제거하여 접속 배선(400)에 볼록한 굴곡부가 떠있는 상태로 형성되도록 하는 방법이다.
마찬가지로 희생층(600)은 포토레지스트로 형성될 수 있으며, 희생층(600)의 형성시 포토레지스트 도포 후 패터닝을 하여 볼록한 형태가 유지되도록 할 수 있다.
이때, 상기 SB30단계에서 희생층은 리플로우(reflow, 재흘림) 특성에 의해 반구형으로 형성될 수 있다.
즉, 볼록한 형태로 건조된 포토레지스트를 특정한 온도로 가열하면, 포토레지스트가 녹으면서 반구형으로 형성될 수 있으며, 녹아서 반구형으로 형성된 희생층은 냉각되어 형태가 유지될 수 있다.
또한, 제1실시예와 같이 상기 SB50단계에서 희생층(600)은 희생층과 반응하는 용제(solvent)를 이용하는 습식 방식, 플라즈마(plasma)를 이용하는 건식 방식 및 고온으로 가열하여 분해(decompose)하는 방식 중 선택되는 어느 하나의 방식으로 제거될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법을 나타낸 개략도 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자를 나타낸 개략도이다.
본 발명의 제3실시예에 따른 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법은, 유연기판(100)의 상면에 볼록한 형태의 희생층(600)을 형성하는 단계(SC10); 상기 유연기판(100)의 상면에 희생층(600)의 볼록한 형태를 따라 탄성 범프(410) 및 굴곡부(420)를 포함한 접속 배선(400)이 형성되도록 하는 단계(SC20); 상기 유연기판(100) 및 접속 배선(400)의 상측에 접착층(200)을 형성하는 단계(SC30); 상기 탄성 범프(410)와 전자소자(300)가 연결되도록 상기 유연기판(100)의 상측에서 전자소자(300)들을 전사하는 단계(SC40); 및 상기 희생층(600)을 제거하여 상기 굴곡부(420)가 떠있는 형태로 형성되도록 하는 단계(SC50); 를 포함하여 이루어진다.
이는 상기한 본 발명의 제2실시예에 따른 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법과 유사하나, 도 5 및 도 6과 같이 유연기판(100)의 상면에 먼저 희생층(600)을 형성하고 희생층(600)의 볼록한 형태를 따라 탄성 범프(410) 및 굴곡부(420)를 포함한 접속 배선(400)을 형성한 후 전자소자(300)들을 전사하여 탄성 범프(410) 상의 접속 배선(400)과 전자소자(300)의 전극패드(310)들이 연결되도록 하는 방법이다.
이때, 접착층(200)은 희생층(600)이 제거된 후 상측에서 도포되어 형성될 수도 있으며, 접착층(200)과 희생층(600)간의 선택비(Selectivity)가 높은 경우에는 희생층(600)을 제거하기 전에 접착층(200)이 도포되어 전자소자(300)의 전사가 완료된 후 희생층(600)을 제거하게 된다. 이때 탄성 범프(410) 내의 희생층(600)은 제거되지 않고 남아있게 된다. 또한 접착층(200)은 희생층(600) 및 접속 배선(400)의 형성 전에 유연기판(100)의 상면에 형성될 수도 있다. 여기에서 희생층(600)이 제거된 후 접착층(200)이 도포되는 경우에는 탄성 범프(410) 내의 희생층(600)도 제거될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에서도 제2실시예와 마찬가지로, 상기 SC10단계에서 희생층(600)은 리플로우(reflow, 재흘림) 특성에 의해 반구형으로 형성될 수 있으며, 상기 SC50단계에서 희생층(600)은 희생층과 반응하는 용제(solvent)를 이용하는 습식 방식, 플라즈마(plasma)를 이용하는 건식 방식 및 고온으로 가열하여 분해(decompose)하는 방식 중 선택되는 어느 하나의 방식으로 제거될 수 있다.
또한, 상기 SC30단계에서 접착층(200)은 자외선 감광 (ultraviolet ray sensitization) 특성을 통해 경화(UV curable)될 수 있다. 그리고 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에서도 마찬가지로 접착층(200)은 자외선 감광 특성을 통해 경화될 수 있다.
또한, 도 5에서 접착층(200)이 먼저 도포되고 희생층(600)을 제거하게 되면 탄성 범프(410)의 아래의 희생층(600)은 일단 그대로 남아있게 되며, 이 상태에서 전자소자(300)를 전사하여 접합이 이루어지면 탄성 범프(410) 아래의 희생층(600)은 전자소자(300)를 접합시키는 접착층(200)에 갇히게 된다. 그리하면 도 6과 같이 탄성 범프(410)는 약간 눌려지지만 어느 정도 형태를 유지하면서 전극패드(310)와 접속되고 전자소자(300)와 유연기판(100)간에는 접착층(200)이 공간을 채우는 형태로 형성될 수 있다. 그리고 굴곡부(420) 아래의 희생층(600)은 제거되어 굴곡부(420)의 아래가 비어있는 형태가 된다.
그리고 본 발명의 신축성을 가지는 유연 전자소자(1000)는, 유연기판(100); 상기 유연기판(100)의 상면에 형성되는 접착층(200); 상기 접착층(200)에 밀착되는 다수개의 전자소자(300); 및 상기 전자소자(300)들의 전극패드(310)에 연결되며, 떠있는 형태의 굴곡부(420)가 형성되는 접속 배선(400); 을 포함하여 이루어진다.
즉, 본 발명의 신축성을 가지는 유연 전자소자(1000)는 도 2, 도 4 및 도 6과 같이 유연기판(100)에 전자소자(300)들이 밀착되고, 전자소자(300)들을 연결하는 접속 배선(400)이 형성되며, 접속 배선(400)에는 유연기판(100) 및 접착층(200)과 접촉되지 않고 떠있는 굴곡부(420)가 형성된다.
이때, 상기 유연기판(100)에는 홈(110)이 형성되고, 상기 굴곡부(420)는 홈(110)의 내부에 오목하게 떠있는 형태로 배치되도록 형성될 수 있으며, 상기 유연기판(100)에 홈(110)이 없는 경우 상기 굴곡부(420)는 상측으로 볼록하게 형성될 수 있다.
그리고 상기 유연기판(100)에 형성되는 홈(110)은 격자형태로 형성되어 다수개의 홈(110)이 서로 연결되도록 구성되어, 희생층(600)을 습식 또는 건식 방식으로 제거하기 용이한 구조로 형성될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자는, 유연기판에 전사된 전자소자들 간을 연결하는 접속 배선에 굴곡부가 형성되되 유연기판에서 굴곡부가 떠있는 상태로 형성되므로, 유연기판이 휘어지거나 신축되더라도 접속 배선이 단락되지 않을 수 있는 장점이 있다.
그리고 희생층을 이용하여 유연기판에서 굴곡부가 떠있는 상태로 접속 배선을 형성할 수 있어, 굴곡부가 형성된 접속 배선을 형성하기 용이한 장점이 있다.
또한, 희생층의 습윤(wetting) 특성 또는 재흘림(reflow) 특성을 이용하여 접속배선의 굴곡부를 형성할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 유연 전자소자
100 : 유연기판 110 : 홈
200 : 접착층
300 : 전자소자 310 : 전극패드
400 : 접속 배선 410 : 탄성 범프
420 : 굴곡부
500 : E-jet 프린팅 장치
510 : 이송 스테이지 520 : 잉크 챔버
530 : 노즐 540 : 전원
550 : 압력 레귤레이터
600 : 희생층

Claims (12)

  1. 유연기판에 홈을 형성하고, 상기 유연기판의 상면에 접착층을 형성하는 단계(SA10);
    상기 접착층의 상면에 전자소자들을 전사하는 단계(SA20);
    상기 유연기판의 홈에 희생층을 채워 상기 희생층이 오목한 형태로 형성되도록 하는 단계(SA30);
    상기 전자소자들 간을 연결하는 접속 배선을 형성하되, 상기 희생층의 오목한 형태를 따라 접속 배선에 굴곡부가 형성되도록 하는 단계(SA40); 및
    상기 희생층을 제거하여 상기 접속 배선의 굴곡부가 떠있는 형태로 형성되도록 하는 단계(SA50);를 포함하여 이루어지되,
    상기 SA30단계에서 희생층은 습윤(wetting) 특성에 의해 오목한 형태로 형성되며,
    상기 SA40단계에서 접속 배선은 비접촉식 배선 형성 공정인 E-jet 프린팅(Electrohydrodynamic jet printing)을 이용해 형성되는 것을 특징으로 하는 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 SA50 단계에서 희생층은, 희생층과 반응하는 용제(solvent)를 이용하는 습식 방식, 플라즈마(plasma)를 이용하는 건식 방식 및 고온으로 가열하여 분해(decompose)하는 방식 중 선택되는 어느 하나의 방식으로 제거되는 것을 특징으로 하는 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법.
  4. 유연기판의 상면에 접착층을 형성하는 단계(SB10);
    상기 접착층의 상면에 전자소자들을 전사하는 단계(SB20);
    상기 접착층의 상면에 볼록한 형태의 희생층을 형성하되, 상기 접착층의 상면에서 돌출되도록 희생층을 형성하는 단계(SB30);
    상기 전자소자들 간을 연결하는 접속 배선을 형성하되, 상기 희생층의 볼록한 형태를 따라 접속 배선에 굴곡부가 형성되도록 하는 단계(SB40); 및
    상기 희생층을 제거하여 상기 접속 배선의 굴곡부가 떠있는 형태로 형성되도록 하는 단계(SB50);를 포함하여 이루어지되,
    상기 SB30단계에서 희생층은 리플로우(reflow, 재흘림) 특성에 의해 반구형으로 형성되며,
    상기 SB40단계에서 접속 배선은 비접촉식 배선 형성 공정인 E-jet 프린팅(Electrohydrodynamic jet printing)을 이용해 형성되는 것을 특징으로 하는 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 SB50단계에서 희생층은, 희생층과 반응하는 용제(solvent)를 이용하는 습식 방식, 플라즈마(plasma)를 이용하는 건식 방식 및 고온으로 가열하여 분해(decompose)하는 방식 중 선택되는 어느 하나의 방식으로 제거되는 것을 특징으로 하는 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법.
  7. 유연기판의 상면에 볼록한 형태의 희생층을 형성하되, 상기 유연기판의 상면에서 돌출되도록 희생층을 형성하는 단계(SC10);
    상기 유연기판의 상면에 희생층의 볼록한 형태를 따라 탄성 범프 및 굴곡부를 포함한 접속 배선이 형성되도록 하는 단계(SC20);
    상기 유연기판 및 접속 배선의 상측에 접착층을 형성하는 단계(SC30);
    상기 탄성 범프와 전자소자가 연결되도록 상기 유연기판의 상측에서 전자소자들을 전사하는 단계(SC40); 및
    상기 희생층을 제거하여 상기 굴곡부가 떠있는 형태로 형성되도록 하는 단계(SC50); 를 포함하여 이루어지되,
    상기 SC10단계에서 희생층은 리플로우(reflow, 재흘림) 특성에 의해 반구형으로 형성되며,
    상기 SC20단계에서 접속 배선은 비접촉식 배선 형성 공정인 E-jet 프린팅(Electrohydrodynamic jet printing)을 이용해 형성되는 것을 특징으로 하는 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 SC50단계에서 희생층은, 희생층과 반응하는 용제(solvent)를 이용하는 습식 방식, 플라즈마(plasma)를 이용하는 건식 방식 및 고온으로 가열하여 분해(decompose)하는 방식 중 선택되는 어느 하나의 방식으로 제거되는 것을 특징으로 하는 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법.
  10. 제1항, 제3항, 제4항, 제6항, 제7항 및 제9항 중 어느 한 항의 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법에 의해 형성되며,
    유연기판;
    상기 유연기판의 상면에 형성되는 접착층;
    상기 접착층에 밀착되는 다수개의 전자소자; 및
    양단이 서로 다른 전자소자들의 전극패드에 접속되며, 상기 서로 다른 전자소자들의 사이에 배치되어 상기 유연기판 또는 접착층으로부터 떠있는 형태의 굴곡부가 형성되는 접속 배선; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 신축성을 가지는 유연 전자소자.
  11. 삭제
  12. 삭제
KR1020130160992A 2013-12-23 2013-12-23 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자 KR101569889B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130160992A KR101569889B1 (ko) 2013-12-23 2013-12-23 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130160992A KR101569889B1 (ko) 2013-12-23 2013-12-23 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150073374A KR20150073374A (ko) 2015-07-01
KR101569889B1 true KR101569889B1 (ko) 2015-11-17

Family

ID=53786910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130160992A KR101569889B1 (ko) 2013-12-23 2013-12-23 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101569889B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102333170B1 (ko) * 2015-08-21 2021-12-01 한국전자통신연구원 신축성 배선의 제조 방법 및 신축성 집적회로의 제조 방법
KR102497583B1 (ko) * 2015-10-27 2023-02-10 삼성전자주식회사 유연한 연결부를 갖는 반도체 장치 및 그 제조방법
KR101660908B1 (ko) * 2015-11-23 2016-09-29 경북대학교 산학협력단 플로팅 구조의 전극 패턴 형성 방법 및 상기 방법을 이용한 전사 인쇄 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000307031A (ja) 1999-03-23 2000-11-02 Texas Instr Inc <Ti> 両面電気相互接続フレキシブル回路
JP2005117024A (ja) * 2003-08-21 2005-04-28 Commissariat A L'energie Atomique ２枚のウエハーを電気的に接続する素子、及びこれを含む超小型電子部品の製造方法
JP2011005556A (ja) 2009-06-23 2011-01-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置及びその作製方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000307031A (ja) 1999-03-23 2000-11-02 Texas Instr Inc <Ti> 両面電気相互接続フレキシブル回路
JP2005117024A (ja) * 2003-08-21 2005-04-28 Commissariat A L'energie Atomique ２枚のウエハーを電気的に接続する素子、及びこれを含む超小型電子部品の製造方法
JP2011005556A (ja) 2009-06-23 2011-01-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置及びその作製方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150073374A (ko) 2015-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9704821B2 (en) Stamp with structured posts
TWI681535B (zh) 微轉移可印刷電子元件
TWI677948B (zh) 藉由微轉印之壓力啟動電性互連
CN104854686B (zh) 用于接合裸芯片模片的方法
US11177154B2 (en) Carrier structure and micro device structure
US20080093115A1 (en) Interposer, electrical package, and contact structure and fabricating method thereof
KR101569889B1 (ko) 신축성을 가지는 유연 전자소자의 접속방법 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자
KR20150069079A (ko) 신축성 소자 및 그의 제조방법
TWI281717B (en) Apparatus for aligning microchips on substrate and method for the same
JP6931311B2 (ja) 異方性導電膜またはペーストを用いて高さの異なる複数のチップを可撓性基板上に同時に接着する方法
US11302547B2 (en) Carrier structure and micro device structure
KR20160031572A (ko) 방열 반도체 소자 패키지 및 그 제조 방법
US10172241B2 (en) Method for packaging flexible device using holding wafer, and flexible device manufactured by the same
KR101532618B1 (ko) 전자 부품의 제조 방법
KR102125464B1 (ko) 이방성 도전 필름을 포함하는 표시 장치 및 이의 제조 방법
US9572247B2 (en) Memory card systems comprising flexible integrated circuit element packages, and methods for manufacturing said memory card systems
KR102377522B1 (ko) 가요성 표시 장치
US9899339B2 (en) Discrete device mounted on substrate
JP6610497B2 (ja) 電子装置およびその製造方法
KR101511023B1 (ko) 페이스-다운 방식의 유연 전자소자 제조방법 및 이에 의해 제조된 유연 전자소자
KR101913855B1 (ko) 투명 인쇄회로기판과 이의 제조방법 및 이를 이용한 ｌｅｄ 모듈
Leppänen Bendability of flip-chip attachment on screen printed interconnections
US9352541B2 (en) Apparatus for temporary bonding of substrate on a carrier and method thereof
KR102582188B1 (ko) 레이저 커팅된 플라스틱 기판을 활용한 신축 유기 발광 다이오드 및 그 제작 방법
KR101634765B1 (ko) 집적회로 소자 패키지, 이를 포함하는 와이어 본딩 타입의 집적회로 소자 패키지 및 플립 본딩 타입의 집적회로 소자 패키지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant