KR20140055001A

KR20140055001A - 터치 패널용 센서 패키지 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20140055001A
Application number: KR1020120121187A
Authority: KR
Inventors: 이승민; 김연수; 송하윤; 박호준
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2014-05-09
Also published as: JP2014089709A; US20140118967A1

Abstract

본 발명은 터치 패널용 센서 패키지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 인쇄회로기판; 인쇄회로기판 상에 이격되게 형성된 센서; 인쇄회로기판의 일면에 형성된 기판측 접속 패드; 센서의 일면에 형성되되 기판측 접속 패드와 대향되게 형성된 센서측 접속 패드; 인쇄회로기판의 일면의 기판측 접속 패드 사이에 형성된 제1 절연층; 및 기판측 접속 패드와 센서측 접속 패드 사이에 형성된 도전볼이 포함된 제2 절연층;을 포함할 수 있다.

Description

터치 패널용 센서 패키지 및 그 제조방법{SENSOR PACKAGE FOR TOUCH PANEL AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 터치 패널용 센서 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.

디지털 기술을 이용하는 컴퓨터가 발달함에 따라 컴퓨터의 보조 장치들도 함께 개발되고 있으며, 개인용컴퓨터, 휴대용 전송장치, 그 밖의 개인 전용 정보처리장치 등은 키보드, 마우스와 같은 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 텍스트 및 그래픽 처리를 수행한다.

하지만, 정보화 사회의 급속한 진행에 따라 컴퓨터의 용도가 점점 확대되는 추세에 있어, 현재 입력장치 역할을 담당하는 키보드 및 마우스만으로는 효율적인 제품의 구동이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 간단하고 오조작이 적을 뿐 아니라, 누구라도 쉽게 정보입력이 가능한 기기의 필요성이 높아지고 있다.

한편, 입력장치에 관한 기술은 일반적 기능을 충족시키는 수준을 넘어서 고 신뢰성, 내구성, 혁신성, 설계 및 가공 관련기술 등으로 관심이 바뀌고 있으며, 이러한 목적을 달성하기 위해서 텍스트, 그래픽 등의 정보 입력이 가능한 입력장치로서 특허문헌 1을 비롯한 다양한 종류의 터치패널(Touch screen)이 개발되었다.

터치패널은 전자수첩, 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), El(Electroluminescence) 등의 평판 디스플레이 장치 및 CRT(Cathode Ray Tube)와 같은 화상표시장치의 표시면에 설치되어, 사용자가 화상표시장치를 보면서 원하는 정보를 선택하는데 이용되는 도구이다.

터치패널의 종류는 저항막방식(Resistive Type), 정전용량방식(Capacitive Type), 전기자기장방식(Electro-Magnetic Type), 소오방식(SAW Type; Surface Acoustic Wave Type) 및 인프라레드방식(Infrared Type)으로 구분될 수 있다.

상술한 터치패널에 적용되는 구성 중 각종 신호를 감지하기 위한 센서는 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board) 상에 실장되는 데, 이때 서로 간에 결합이 용이하며, 구동 중 쇼트 현상을 방지할 수 있는 기술이 요구되고 있는 실정이다.

US 2011-0304578 A

본 발명의 일 측면은 센서와 인쇄회로기판 간의 결합이 용이하고, 제품 구동 시 구성들 간의 쇼트(Short) 현상 등을 미연에 방지할 수 있어 신뢰성이 향상된 터치 패널용 센서 패키지 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 터치 패널용 센서 패키지는 일면 및 타면을 갖는 인쇄회로기판;

일면 및 타면을 갖고, 상기 인쇄회로기판 상에 이격되게 형성된 센서;

상기 인쇄회로기판의 일면에 형성된 기판측 접속 패드;

상기 센서의 일면에 형성되되 상기 기판측 접속 패드와 대향되게 형성된 센서측 접속 패드;

상기 인쇄회로기판의 일면의 상기 기판측 접속 패드 사이에 형성된 제1 절연층; 및

상기 기판측 접속 패드와 상기 센서측 접속 패드 사이에 형성된 도전볼이 포함된 제2 절연층;을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 터치 패널용 센서 패키지의 인쇄회로기판은 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 터치 패널용 센서 패키지의 제2 절연층은 ACA(Anisotropic Conductive Adhesive) 또는 ACF(Anisotropic Conductive Film)로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 터치 패널용 센서 패키지의 제1 절연층은 기판의 두께 방향을 기준으로 상기 기판측 접속 패드의 크기보다 크게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 터치 패널용 센서 패키지의 제1 절연층은 기판의 두께 방향을 기준으로 상기 기판측 접속 패드, 상기 제2 절연층 및 상기 센서측 접속 패드가 결합된 크기와 동일한 크기로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널용 센서 패키지의 제조방법은 일면 및 타면을 갖고, 일면에 기판측 접속 패드를 포함하는 인쇄회로기판을 준비하는 단계;

일면 및 타면을 갖고, 일면에 센서측 접속 패드를 포함하는 센서를 준비하는 단계;

상기 인쇄회로기판의 일면의 상기 기판측 접속 패드 사이에 제1 절연층을 형성하는 단계;

상기 센서측 접속 패드 상에 도전볼을 포함하는 제2 절연층을 형성하는 단계; 및

상기 인쇄회로기판과 상기 센서를 서로 대향되게 배치하여 상기 기판측 접속 패드, 상기 제1 절연층 및 상기 제2 절연층을 결합하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널용 센서 패키지의 제조방법은, 인쇄회로기판을 준비하는 단계에서,

상기 인쇄회로기판은 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널용 센서 패키지의 제조방법은, 제1 절연층을 형성하는 단계에서,

상기 제1 절연층은 반경화 상태일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널용 센서 패키지의 제조방법은 상기 제1 절연층을 형성하는 단계에서,

상기 제1 절연층은 기판의 두께 방향을 기준으로 상기 기판측 접속 패드의 크기보다 크게 형성할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널용 센서 패키지의 제조방법은 제1 절연층을 형성하는 단계에서,

상기 제1 절연층은 기판의 두께 방향을 기준으로 상기 기판측 접속 패드, 상기 제2 절연층 및 상기 센서측 접속 패드가 결합된 크기와 동일한 크기로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널용 센서 패키지의 제조방법은 제2 절연층을 형성하는 단계에서,

상기 제2 절연층은 ACA(Anisotropic Conductive Adhesive) 또는 ACF(Anisotropic Conductive Film)로 이루어질 수 있다.

상기 제2 절연층은 반경화 상태일 수 있다.

상기 센서측 접속 패드 상에 스크린 인쇄 공정을 통해 상기 제2 절연층을 형성할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 실시예에 의한 터치 패널용 센서 패키지 및 그 제조방법은 기판측 복수의 패드 사이에 형성된 절연층과 기판측 패드와 센서측 패드 사이에 형성된 절연층의 재질을 서로 다르게 형성하여, 제품 구동 시 쇼트(Short)와 같은 불량 현상을 개선시킬 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 통전이 가능한 도전볼이 센서측 패드와 기판측 패드 사이에만 위치하기 때문에, 도전볼의 밀집도를 향상시킬 수 있어 접속 지점(Connecting Point)을 명확히 할 수 있으며, 이로 인해 제품의 동작 신뢰성이 향상될 수 있다는 것이다.

또한, 본 발명의 실시예는 기판측 복수의 패드 사이에 기판의 두께 방향을 기준으로 패드 보다 크기가 큰 절연층을 미리 형성하기 때문에, 기판과 센서의 결합 시 얼라인(Align)과 관련된 작업이 용이해져 조립 수율을 높일 수 있으며, 이로 인해 제품 생산성을 향상시킬 수 있다는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 터치 패널용 센서 패키지의 구성을 나타내는 도면.
도 2 내지 도 7은 도 1의 터치 패널용 센서 패키지의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 개시하는 센서는 동작을 감지하거나 소리에 따라 반응하거나, 손끝으로 누르면 화면 상에 표시된 지시를 입력할 수 있는 등 터치 패널에 적용되는 다양한 종류의 광 센서, 자기 센서, 스크린 터치 센서 등을 모두 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

터치 패널용 센서 패키지

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 터치 패널용 센서 패키지의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1에서 도시하는 바와 같이, 터치 패널용 센서 패키지(100)는 일면 및 타면을 갖는 인쇄회로기판(110), 일면 및 타면을 갖고, 인쇄회로기판(110) 상에 이격되게 형성된 센서(210), 인쇄회로기판(110)의 일면에 형성된 기판측 접속 패드(120), 센서(210)의 일면에 형성되되 상기 기판측 접속 패드(120)와 대향되게 형성된 센서측 접속 패드(220), 인쇄회로기판(110)의 일면의 상기 기판측 접속 패드(120) 사이에 형성된 제1 절연층(130) 및 기판측 접속 패드(120)와 센서측 접속 패드(220) 사이에 형성된 도전볼(도 3의 233)이 포함된 제2 절연층(230)을 포함할 수 있다.

이때, 도 1에서는 제2 절연층(230) 내 도전볼(도 3의 233)이 서로 소정의 간격으로 이격된 상태를 나타내고 있지만, 도전볼에 의해 통전이 이루어지기 때문에 도전볼들이 서로 밀착되어 형성되거나 또는 통전이 가능한 범위 내에서 서로 이격된 상태로 형성됨은 자명하다 할 것이다.

상기 인쇄회로기판(110)은 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board: FPCB)일 수 있다.

또한, 제2 절연층(230)은 ACA(Anisotropic Conductive Adhesive) 또는 ACF(Anisotropic Conductive Film)로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 도전성 재질의 도전볼을 포함하는 절연재질이면 모두 가능할 것이다.

또한, 제1 절연층(130)은 기판의 두께 방향을 기준으로 상기 기판측 접속 패드(120)의 크기보다 크게 형성될 수 있다.

이때, 제1 절연층(130)은 수지를 비롯하여 도전볼이 포함되어 있지 않은 절연 재질이면 모두 가능하다.

또한, 제1 절연층(130)은 기판의 두께 방향을 기준으로 상기 기판측 접속 패드(120), 상기 제2 절연층(230) 및 상기 센서측 접속 패드(220)가 결합된 크기와 동일한 크기로 형성될 수 있다.

여기에서, '동일'의 의미는 수학적인 의미에서 정확하게 동일한 치수의 두께를 의미하는 것은 아니며, 설계오차, 제조오차, 측정오차 등을 감안하여 실질적으로 동일함을 의미하는 것이다.

상술한 제1 절연층(130)이 기판측 접속 패드(120)보다 기판의 두께 방향을 기준으로 크기가 큰 구조이거나, 또는 기판측 접속 패드(120), 제2 절연층(230) 및 센서측 접속 패드(220)가 결합된 크기와 동일한 크기로 형성된 구조는 도전볼이 포함되지 않은 절연 재질이 기판측 패드(120) 간 사이 또는 센서측 패드 간 사이를 채우는 형태로 형성되기 때문에, 이후 제품의 동작 시 센서측 패드 또는 기판측 패드측에서 발생할 수 있는 쇼트(Short) 현상을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

터치 패널용 센서 패키지의 제조방법

도 2 내지 도 7은 도 1의 터치 패널용 센서 패키지의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.

먼저, 도 2에서 도시하는 바와 같이, 일면 및 타면을 갖고, 일면에 기판측 접속 패드(120)를 포함하는 인쇄회로기판(110)을 준비할 수 있다.

이때, 인쇄회로기판(110)은 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)일 수 있다.

다음, 도 3에서 도시하는 바와 같이, 일면 및 타면을 갖고, 일면에 센서측 접속 패드(220)를 포함하는 센서(210)를 준비할 수 있다.

다음, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 인쇄회로기판(110)의 일면의 기판측 접속 패드(120) 사이에 제1 절연층(130)을 형성할 수 있다.

이때, 제1 절연층(130)은 반경화 상태일 수 있다.

또한, 제1 절연층(130)은 기판의 두께 방향을 기준으로 상기 기판측 접속 패드(120)의 크기보다 크게 형성할 수 있다.

다음, 도 5에서 도시하는 바와 같이, 센서측 접속 패드(220) 상에 도전볼(233)을 포함하는 제2 절연층(230)을 형성할 수 있다.

이때, 제2 절연층(230)은 수지와 같은 절연재질(231)에 도전볼(233)이 포함된 형태로, 참조번호 231의 절연재질은 제1 절연층(130)과 동일 재질이거나 또는 유사한 수지일 수 있다.

또한, 제2 절연층(230)은 ACA(Anisotropic Conductive Adhesive) 또는 ACF(Anisotropic Conductive Film)로 이루어질 수 있다.

또한, 제2 절연층(230)은 반경화 상태일 수 있다.

또한, 제2 절연층(230)은 센서측 접속 패드(220) 상에 스크린 인쇄 공정을 통해 형성될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

다음, 도 6에서 도시하는 바와 같이, 인쇄회로기판(110)과 센서(210)를 서로 대향되게 배치하여 기판측 접속 패드(120), 제1 절연층(130) 및 제2 절연층(230)을 결합할 수 있다.

예를 들어, 기판측 접속 패드(120)는 제2 절연층(230)과 접촉되도록 결합되고, 제1 절연층(130)은 센서측 접속 패드(220) 사이에 끼워지는 형태로 결합되는 것이다.

이때, 기판측 접속 패드(120) 사이에 제1 절연층(130)이 미리 형성된 상태에서 센서측 접속 패드(220) 사이에 끼워넣는 공정을 통해 결합을 수행하기 때문에, 체결 공정이 용이할 수 있다.

또한, 결합 공정은 열압착 공정을 통해 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

상술한, 본 발명은 기판측 복수의 패드 사이에 형성된 절연층과 기판측 패드와 센서측 패드 사이에 형성된 절연층의 재질을 서로 다르게 형성하여, 제품 구동 시 쇼트(Short)와 같은 불량 현상을 개선시킬 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.

이때, 본 발명은 도전볼이 센서측 패드와 기판측 패드 사이에만 위치하기 때문에, 인쇄회로기판과 센서 사이의 전면에 도전볼을 형성하는 구조에 비해, 상대적으로 고가인 도전볼을 적게 사용하여 제품 생산 비용을 줄일 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

100 : 터치 패널용 센서 패키지
110 : 인쇄회로기판
120 : 기판측 접속 패드
130 : 제1 절연층
210 : 센서
220 : 센서측 접속 패드
230 : 제2 절연층
231 : 절연재질
233 : 도전볼

Claims

일면 및 타면을 갖는 인쇄회로기판;
일면 및 타면을 갖고, 상기 인쇄회로기판 상에 이격되게 형성된 센서;
상기 인쇄회로기판의 일면에 형성된 기판측 접속 패드;
상기 센서의 일면에 형성되되 상기 기판측 접속 패드와 대향되게 형성된 센서측 접속 패드;
상기 인쇄회로기판의 일면의 상기 기판측 접속 패드 사이에 형성된 제1 절연층; 및
상기 기판측 접속 패드와 상기 센서측 접속 패드 사이에 형성된 도전볼이 포함된 제2 절연층;
을 포함하는 터치 패널용 센서 패키지.
청구항 1에 있어서,
상기 인쇄회로기판은 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)인 터치 패널용 센서 패키지.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 절연층은 ACA(Anisotropic Conductive Adhesive) 또는 ACF(Anisotropic Conductive Film)로 이루어진 터치 패널용 센서 패키지.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 절연층은 기판의 두께 방향을 기준으로 상기 기판측 접속 패드의 크기보다 크게 형성된 터치 패널용 센서 패키지.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 절연층은 기판의 두께 방향을 기준으로 상기 기판측 접속 패드, 상기 제2 절연층 및 상기 센서측 접속 패드가 결합된 크기와 동일한 크기로 형성된 터치 패널용 센서 패키지.
일면 및 타면을 갖고, 일면에 기판측 접속 패드를 포함하는 인쇄회로기판을 준비하는 단계;
일면 및 타면을 갖고, 일면에 센서측 접속 패드를 포함하는 센서를 준비하는 단계;
상기 인쇄회로기판의 일면의 상기 기판측 접속 패드 사이에 제1 절연층을 형성하는 단계;
상기 센서측 접속 패드 상에 도전볼을 포함하는 제2 절연층을 형성하는 단계; 및
상기 인쇄회로기판과 상기 센서를 서로 대향되게 배치하여 상기 기판측 접속 패드, 상기 제1 절연층 및 상기 제2 절연층을 결합하는 단계;
를 포함하는 터치 패널용 센서 패키지의 제조방법.
청구항 6에 있어서,
상기 인쇄회로기판을 준비하는 단계에서,
상기 인쇄회로기판은 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)인 터치 패널용 센서 패키지의 제조방법.
청구항 6에 있어서,
상기 제1 절연층을 형성하는 단계에서,
상기 제1 절연층은 반경화 상태인 터치 패널용 센서 패키지의 제조방법.
청구항 6에 있어서,
상기 제1 절연층을 형성하는 단계에서,
상기 제1 절연층은 기판의 두께 방향을 기준으로 상기 기판측 접속 패드의 크기보다 크게 형성하는 터치 패널용 센서 패키지의 제조방법.
청구항 6에 있어서,
상기 제1 절연층을 형성하는 단계에서,
상기 제1 절연층은 기판의 두께 방향을 기준으로 상기 기판측 접속 패드, 상기 제2 절연층 및 상기 센서측 접속 패드가 결합된 크기와 동일한 크기로 형성되는 터치 패널용 센서 패키지의 제조방법.
청구항 6에 있어서,
상기 제2 절연층을 형성하는 단계에서,
상기 제2 절연층은 ACA(Anisotropic Conductive Adhesive) 또는 ACF(Anisotropic Conductive Film)로 이루어진 터치 패널용 센서 패키지의 제조방법.
청구항 6에 있어서,
상기 제2 절연층을 형성하는 단계에서,
상기 제2 절연층은 반경화 상태인 터치 패널용 센서 패키지의 제조방법.
청구항 6에 있어서,
상기 제2 절연층을 형성하는 단계에서,
상기 센서측 접속 패드 상에 스크린 인쇄 공정을 통해 상기 제2 절연층을 형성하는 터치 패널용 센서 패키지의 제조방법.