KR20140121325A - stretchable electric device and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전자회로 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 신축성 전자회로 및 그의 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic circuit and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a flexible electronic circuit and a method of manufacturing the same.
신축성 전자 디바이스는 외부에서 작용하는 응력에 의해 기판이 확장(expended)되더라도 전기적인 기능을 그대로 유지할 수 있다. 신축성 전자 디바이스는 단순한 휨 (bendable) 및/또는 유연(flexible) 소자의 한계를 뛰어넘어 로봇용 센서 피부, wearable 통신 소자, 인체내장/부착형 바이오 소자, 차세대 디스플레이 등 다양한 분야의 응용 가능성을 가지고 있다. The elastic electronic device can maintain the electrical function even if the substrate is expended by an externally applied stress. Flexible electronic devices have the potential to be applied to various fields such as sensors for robots, wearable communication devices, built-in / attached bio-devices, and next generation displays, beyond the limitations of simple bendable and / or flexible devices .
신축성 전자 디바이스는 금속 배선의 확장이 가능한 구조를 가질 수 있다. 금속 배선은 미리 당겨진(pre-strained) 신축성 기판 표면에 전사된 뒤에 상기 신축성 기판의 수축에 의해 물결 모양으로 형성될 수 있다. 금속 배선은 전자 디바이스의 확장능력(stretchability)을 부여할 수 있다. 그러나, 신축 전자 디바이스는 초기에 기판에 가해진 pre-strain의 양에 의해 금속 배선의 확장능력이 제한될 수 있다. 또한, 물결 모양의 금속 배선은 일반적인 반도체 소자 제작공정에 비해 과정이 복잡하여 대면적 적용 및 신뢰성 확보가 어렵다는 단점을 갖는다.The flexible electronic device may have a structure capable of expanding metal wiring. The metal wiring may be formed in a wavy form by shrinkage of the stretchable substrate after being transferred to a pre-strained stretchable substrate surface. The metallization can provide the stretchability of the electronic device. However, the expansion electronic device can be limited in its ability to expand the metal wiring by the amount of pre-strain initially applied to the substrate. In addition, the wavy metal wiring has a disadvantage that it is difficult to apply a large area and secure reliability, because the process is complicated compared with a general semiconductor device fabrication process.
다른 신축성 전자 디바이스는 금속 대신 전도성 신축성 소재의 배선을 포함할 수 있다. 전도성 신축 소재는 주로 전도성 고분자, 탄소나노튜브, 그래핀 등의 전도성 물질을 포함한다. 그러나, 전도성 신축 소재는 확장능력이 높은 반면 금속에 비해 전기저항이 높고 마이크로미터 수준의 미세 패터닝이 어렵다는 단점을 가질 수 있다Other stretchable electronic devices may include wirings of conductive stretchable material instead of metal. Conductive stretching materials mainly include conductive materials such as conductive polymers, carbon nanotubes, and graphenes. However, the conductive stretchable material has a high expansion capability, but has a drawback that the electrical resistance is higher than that of the metal, and the fine patterning at the micrometer level is difficult
또 다른 신축성 전자 디바이스는 2차원 평면 스프링 모양의 배선을 포함할 수 있다. 스프링 모양의 배선은 배선제작 공정이 일반적인 반도체 소자 공정과 호환되어 비용 절감 및 신뢰성 확보가 용이하고, 높은 전도성을 가질 수 있다. 그러나, 스프링 모양의 배선은 신축될 때, 배선의 특정 부위에만 국부적으로 변형량이 집중되어 파손을 유발하므로 확장율을 높이는 데에 한계가 있다. Another flexible electronic device may include a two-dimensional flat spring-like wire. The spring-like wiring is compatible with a semiconductor device process, which is a general wiring process, so that cost reduction and reliability can be easily ensured and high conductivity can be obtained. However, when the spring-shaped wiring is elongated or contracted, the amount of deformation is locally concentrated only at a specific portion of the wiring, causing breakage. Therefore, there is a limit to increase the expansion rate.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전자 소자들과 주름진 배선을 용이하게 형성할 수 있는 신축성 전자회로 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a flexible electronic circuit capable of easily forming electronic devices and corrugated wiring, and a manufacturing method thereof.
다른 기술적 과제는, 전자 소자들의 동작 신뢰성과 수명을 향상시킬 수 있는 신축성 전자회로 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem is to provide a stretchable electronic circuit and a manufacturing method thereof that can improve the operation reliability and lifetime of electronic devices.
본 발명의 실시 예에 따른 신축성 전자회로의 제조방법은, 몰드 기판을 형성하는 단계; 상기 몰드 기판 상에 제 1 평탄 면(flat surface)과 상기 제 1 평탄 면 바깥의 제 1 주름진 면(corrugated surface)을 갖는 신축성 기판을 형성하는 단계; 상기 몰드 기판을 제거하는 단계; 상기 제 1 주름진 면 상에 주름진 배선을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 평탄 면 상에서 상기 주름진 배선에 연결되는 전자 소자를 형성하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing an elastic electronic circuit according to an embodiment of the present invention includes: forming a mold substrate; Forming a flexible substrate having a first flat surface on the mold substrate and a first corrugated surface outside the first planar surface; Removing the mold substrate; Forming a corrugated wiring on the first corrugated surface; And forming an electronic device connected to the corrugated wiring on the first flat surface.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 신축성 기판은, 상기 제 1 주름진 면을 갖는 저강성(low-stiffness) 탄성바디; 및 상기 저강성 탄성 바디 상에 섬모양으로 배치되어 상기 제 1 평탄 면을 갖는 고강성(high-stiffness) 블록을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the flexible substrate includes: a low-stiffness elastic body having the first corrugated surface; And a high-stiffness body having an island shape on the low-rigidity elastic body and having the first flat surface, Block.
본 발명의 다른 예에 따르면, 상기 신축성 기판의 형성 단계는, 상기 몰드 기판 상에 상기 고강성 블록을 형성하는 단계; 및 상기 고강성 블록 및 상기 몰드 기판 상에 상기 저강성 탄성 바디를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the step of forming the flexible substrate includes: forming the highly rigid block on the mold substrate; And forming the low stiffness elastic body on the high rigidity block and the mold substrate.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 고강성 블록은 포토리소그래피 방법, 인쇄방법 또는 본딩 방법으로 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the highly rigid block may be formed by a photolithography method, a printing method, or a bonding method.
본 발명의 다른 예에 따르면, 상기 저강성 탄성 바디는 스핀 코팅 또는 적하 방법으로 형성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the low stiffness elastic body may be formed by a spin coating method or a dropping method.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 저강성 탄성 바디는 부가형 액상 실리콘 고무(sylgard 184) 로 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the low stiffness elastic body may be formed of an addition type liquid silicone rubber (sylgard 184).
본 발명의 다른 예에 따르면, 상기 고강성 블록은 감광성 레진(photopatternable regin, WL-5350)로 형성될 수 있다.According to another example of the present invention, the high-rigidity block may be formed of a photosensitive resin (photopatternable regin, WL-5350).
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 저강성 탄성 바디는 상기 몰드 기판의 제거 전에 형성되고, 상기 고강성 블록은 상기 몰드 기판의 제거 후에 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the low-rigidity elastic body is formed before the removal of the mold substrate, and the high-rigidity block may be formed after the mold substrate is removed.
본 발명의 다른 예에 따르면, 상기 고강성 블록은 레이저 광에 의해 상기 저강성 탄성 바디로부터 경화될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the high-rigidity block can be cured from the low-rigidity elastic body by laser light.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 몰드 기판의 형성 단계는 포토리소그래피 공정 및 리플로우 공정을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of forming the mold substrate may include a photolithography process and a reflow process.
본 발명의 다른 예에 따르면, 상기 몰드 기판의 형성 단계는 그레이스케일 포토마스크를 사용한 포토리소그래피 공정을 포함할 수 있다.According to another example of the present invention, the step of forming the mold substrate may include a photolithography process using a gray scale photomask.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 몰드 기판은, 몰드 바디; 및 상기 몰드 바디 상에 배치되고, 상기 제 1 평탄 면에 대응되는 제 2 평탄 면과 상기 제 1 주름진 면에 대응되는 제 2 주름진 면을 갖는 포토레지스트 층을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the mold substrate includes: a mold body; And a photoresist layer disposed on the mold body, the photoresist layer having a second flat surface corresponding to the first flat surface and a second corrugated surface corresponding to the first corrugated surface.
본 발명의 다른 예에 따르면, 상기 포토레지스트 층은 상기 제 2 주름진 면보다 아래에 상기 제 2 평탄 면이 형성된 트렌치를 갖고, 상기 고강성 블록은 상기 트렌치 내에 형성될 수 있다.According to another example of the present invention, the photoresist layer has a trench in which the second flat surface is formed below the second corrugated surface, and the highly rigid block may be formed in the trench.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 전자소자, 상기 주름진 배선, 및 상기 신축성 기판 상에 신축성 보호 층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method may further include forming an elastic protective layer on the electronic element, the corrugated wiring, and the flexible substrate.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 신축성 전자회로는, 평탄 면(flat surface)과, 상기 평탄 면 바깥의 주름진 면(corrugated surface) 을 갖는 신축성 기판; 상기 신축성 기판의 상기 주름진 면 상에 배치된 주름진 배선; 및 상기 주름진 배선에 연결되고 상기 평탄 면 상에 배치된 전자소자를 포함한다. 여기서, 상기 평탄 면은 상기 주름진 면보다 높은 굳기를 가질 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an elastic electronic circuit comprising: a flexible substrate having a flat surface and a corrugated surface outside the flat surface; A corrugated wiring disposed on the corrugated surface of the flexible substrate; And an electronic device connected to the corrugated wiring and disposed on the flat surface. Here, the flat surface may have a higher hardness than the corrugated surface.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 신축성 기판은 탄성 중합체를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the flexible substrate may comprise an elastomer.
본 발명의 다른 예에 따르면, 상기 탄성 중합체는 PDMS(Poly-Dimethyllesiloxane) 또는 폴리 우레탄(polyurethane)을 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the elastomer may include PDMS (poly-dimethylsiloxane) or polyurethane.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 신축성 기판은, 상기 주름진 면을 갖는 저강성 탄성 바디; 및 상기 저강성 탄성 바디 상에 섬 모양으로 배치되어 상기 평탄 면을 갖는 고강성 블록을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the flexible substrate includes: a low rigid elastic body having the corrugated surface; And a highly rigid block arranged in an island shape on the low rigidity elastic body and having the flat surface.
본 발명의 다른 예에 따르면, 상기 저강성 탄성 바디는 부가형 액상 실리콘 고무(sylgard 184)를 포함할 수 있다.According to another example of the present invention, the low stiffness elastic body may comprise an addition type liquid silicone rubber (sylgard 184).
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 평판 블록은 감광성 레진(photopatternable regin, WL-5350)를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the flat plate block may include a photopatternable regin (WL-5350).
본 발명의 실시 예에 따르면, 신축성 기판은 저강성 탄성 바디와 고강성 블록을 포함한다. 저강성 탄성 바디 상에 주름진 배선이 형성되고, 고강성 블록 상에 전자 소자가 형성될 수 있다. 고강성 블록은 전자 소자의 동작 신뢰성 및 수명을 향상시키고, 상기 전자 소자의 형성을 용이하게 할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에 따른 신축성 전자 회로 및 그의 제조방법은 생산성을 향상시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the flexible substrate includes a low rigidity elastic body and a high rigidity block. A corrugated wiring is formed on the low-rigidity elastic body, and an electronic element can be formed on the high-rigidity block. The high-rigidity block improves the operation reliability and lifetime of the electronic device, and facilitates formation of the electronic device. Therefore, the stretchable electronic circuit and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention can improve the productivity.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 신축성 전자회로를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 선상을 절취하여 나타낸 단면도이다.
도 3 내지 도 8는 도 2를 근거로 하여 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 신축성 전자회로의 제조방법을 순차적으로 나타낸 공정 단면도들이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 신축성 전자 회로를 나타내는 단면도이다.
도 10 내지 도 15는 도 2를 근거로 한 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 신축성 전자 회로의 제조방법을 나타내는 공정 단면도들이다.
도 16 내지 도 18은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 전자 회로의 제조방법을 나타내는 공정 단면도들이다.1 is a plan view showing a stretchable electronic circuit according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line II 'in Fig.
FIGS. 3 to 8 are process sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a flexible electronic circuit according to a first embodiment of the present invention, with reference to FIG.
9 is a cross-sectional view showing a flexible electronic circuit according to a second embodiment of the present invention.
10 to 15 are process sectional views showing a method of manufacturing a flexible electronic circuit according to a second embodiment of the present invention based on FIG.
Figs. 16 to 18 are process sectional views showing a method of manufacturing an electronic circuit according to a third embodiment of the present invention.
앞의 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명들은 모두 청구된 발명의 부가적인 설명을 제공하기 위한 예시적인 것이다. 그러므로 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해 질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. The foregoing general description and the following detailed description are exemplary and are intended to provide further explanation of the claimed invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. The embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 언급되는 경우에, 이는 그 외의 다른 구성요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 여기에서 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.In this specification, when it is mentioned that a certain element includes an element, it means that it may further include other elements. In addition, each embodiment described and illustrated herein includes its complementary embodiment. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 신축성 전자회로를 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1의 I-I' 선상을 절취하여 나타낸 단면도이다.1 is a plan view showing a stretchable electronic circuit according to a first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line I-I 'of FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 신축성 전자회로는 신축성 기판(30), 전자 소자들(40), 주름진 배선들(50), 및 신축성 보호 층(60)을 포함할 수 있다. 1 and 2, a flexible electronic circuit according to a first embodiment of the present invention includes a
신축성 기판(30)은 저강성 탄성 바디(10)와 고강성 블록들(20)을 포함할 수 있다. 저강성 탄성 바디(10)는 제 1 주름진 면(12)을 가질 수 있다. 제 1 주름진 면(12)은 저강성 탄성 바디(10)의 울퉁불퉁한 상부 표면이다. 저강성 탄성 바디(10)는 신축성을 가질 수 있다. 고강성 블록들(20)은 저강성 탄성 바디(10) 상에 섬(island)모양으로 분리되어 배치될 수 있다. 고강성 블록들(20)은 저강성 탄성 바디(10)에 비해 높은 기계적 굳기(stiffness)를 가질 수 있다. 고강성 블록들(20)은 굳고(hard), 단단할(rigid) 수 있다. 고강성 블록들(20)은 제 1 평탄 면(22)을 가질 수 있다. 신축성 기판(30)은 PDMS(Poly-Dimethyllesiloxane) 또는 폴리 우레탄(polyurethane)과 같은 탄성 중합체(elastomer)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 저강성 탄성 바디(10)는 부가형 액상 실리콘 고무(Sylgard 184)의를 포함할 수 있다. 고강성 블록들(20)은 감광성 레진을 포함할 수 있다.The
전자 소자들(40)과 주름진 배선들(50)은 신축성 기판(30) 상에 일체 형으로 실장될(mount) 수 있다. 전자 소자들(40)은 박막트랜지스터, 화소 전극(pixel electrode)를 포함할 수 있다. 전자 소자들(40)은 고강성 블록들(20)의 제 1 평탄 면(22) 상에 배치될 수 있다. 제 1 평탄 면(22)은 전자 소자들(40)을 안정적으로 고정하는 지지 면(support surface)이 될 수 있다. 전자 소자들(40)은 저강성 탄성 바디(10)가 신축되더라도 고강성 블록들(20)에 의해 고정될 수 있다. 즉, 고강성 블록들(20)은 전자 소자들(40)을 저강성 탄성 바디(10)의 변형으로부터 보호할 수 있다. 고강성 블록들(20)은 전자 소자들(40)의 동작 신뢰성 및 수명을 향상시킬 수 있다. The
주름진 배선들(50)은 전자 소자들(40)을 연결할 수 있다. 주름진 배선들(50)은 고강성 블록들(20)의 일부와 저강성 탄성 바디(10) 상에 배치될 수 있다. 주름진 배선들(50)은 구리, 알루미늄, 텅스텐, 니켈, 망간, 또는 은과 같은 금속, 나노튜브, 또는 그라핀 등을 포함할 수 있다. 주름진 배선들(50)은 저강성 탄성 바디(10) 상의 제 1 주름진 면(12)을 따라 상하좌우로 구부러질 수 있다. 주름진 배선들(50)은 외부의 장력에 의해 저강성 탄성 바디(10)와 함께 수평 방향으로 팽창 및 수축될 수 있다.The
신축성 보호 층(60)은 신축성 기판(30), 전자 소자들(40), 및 주름진 배선들(50)을 덮는다. 신축성 보호 층(60)은 탄성 중합체, 폴리머, 탄성 박막, 또는 유기 박막을 포함할 수 있다. The elastic
이와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 신축성 전자회로의 제조방법을 설명하면 다음과 간다.A method of manufacturing the flexible electronic circuit according to the first embodiment of the present invention will now be described.
도 3 내지 도 8는 도 2를 근거로 하여 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 신축성 전자회로의 제조방법을 순차적으로 나타낸 공정 단면도들이다.FIGS. 3 to 8 are process sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a flexible electronic circuit according to a first embodiment of the present invention, with reference to FIG.
도 3을 참조하면, 몰드 기판(70)을 제공한다. 몰드 기판(70)은 몰드 바디(72)와 포토레지스트 층(74)를 포함할 수 있다. 몰드 바디(72)는 실리콘 웨이퍼를 포함할 수 있다. 포토레지스트 층(74)은 몰드 바디(72) 상에 배치될 수 있다. 포토레지스트 층(74)은 제 2 주름진 면(76)과 제 2 평탄 면(78)을 가질 수 있다. 제 2 주름진 면(76)과 제 2 평탄 면(78)은 포토레지스트 층(74)의 상부에 동일한 레벨로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 예에 따르면, 제 2 주름진 면(76)과 제 2 평탄 면(78)은 포토레지스트 층(74)의 포토리소그래피 공정 및 리플로우 공정에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 포토리소그래피 공정으로 형성된 포토레지스트 층(74)의 제 2 주름진 면(76)은 직각으로 돌출된 모양을 가질 수 있다. 리플로우 공정을 통해 라운드진 제 2 주름진 면(76)이 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 예에 따르면, 제 2 주름진 면(76)과 제 2 평탄 면(78)은 그레이스케일 (grayscale) 포토마스크를 사용한 포토리소그래피 공정에 의해 제조될 수 있다. 도시되지 않았지만, 그래이스캐일 마스크는 제 2 주름진 면(76)에 대응되는 부분에 하프톤의 마스킹 패턴들을 갖고, 제 2 평탄 면(78)에 대응되는 부분에 블랙 또는 화이트 마스킹 패턴들을 가질 수 있다. Referring to FIG. 3, a
도 4를 참조하면, 몰드 기판(70)의 제 2 평탄 면(78) 상에 고강성 블록(20)을 접합한다. 고강성 블록(20)은 포토리소그래피 방법, 인쇄방법 또는 본딩 방법으로 형성될 수 있다. 고강성 블록(20)은 감광성 레진을 포함할 수 있다.4, the
도 5를 참조하면, 몰드 기판(70) 및 고강성 블록들(20) 상에 저강성 탄성 바디(10)를 형성한다. 저강성 탄성 바디(10)는 스핀 코팅 또는 적하 방법(dropping method)으로 형성될 수 있다. 저강성 탄성 바디(10)는 부가형 액상 실리콘 고무(Sylgard 184)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, a low rigid
도 6을 참조하면, 몰드 기판(70)을 제거한다. 몰드 기판(70)의 포토레지스트 층(74)은 유기 용매에 의해 제거될 수 있다. Referring to FIG. 6, the
도 7을 참조하면, 저강성 탄성 바디(10) 및 고강성 블록들(20) 상에 주름진 배선들(50)을 형성한다. 주름진 배선들(50)의 형성 단계는 금속 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 및 식각 공정을 포함할 수 있다. 금속 증착 공정은 화학기상증착 방법, 또는 물리기상증착 방법을 포함할 수 있다. 주름진 배선들(50)은 저강성 탄성 바디(10)의 제 1 주름진 면(12)을 따라 상하 좌우로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 7,
도 8을 참조하면, 고강성 블록(20) 상에 전자 소자(40)을 형성한다. 전자 소자들(40)은 주름진 배선들(50)과 연결될 수 있다. 전자 소자(40)의 형성 단계는 증착 공정, 이온주입 공정, 포토리소그래피 공정, 또는 식각 공정을 포함할 수 있다. 고강성 블록(20)의 제 1 평탄 면(22)은 전자 소자(40)의 형성 바닥 면이 될 수 있다. 제 1 평탄 면(22)은 전자 소자(40)를 안정적으로 형성할 수 있는 평면을 제공할 수 있다. 전자 소자들(40)은 신뢰성 높게 형성될 수 있다.Referring to FIG. 8, an
다시, 도 2를 참조하면, 저강성 탄성 바디(10), 고강성 블록들(20), 전자 소자(40), 및 주름진 배선들(50) 상에 신축성 보호 층(60)을 형성한다. 신축성 보호 층(60)은 화학기상증착방법, 물리기상증착방법, 스핀 코팅, 졸겔, 또는 인쇄방법으로 형성될 수 있다. 신축성 보호 층(60)은 탄성 중합체, 폴리머, 탄성 박막, 또는 유기 박막을 포함할 수 있다.
Referring again to FIG. 2, an elastic
(제 2 실시 예)(Second Embodiment)
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 신축성 전자 회로를 나타내는 단면도이다.9 is a cross-sectional view showing a flexible electronic circuit according to a second embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 신축성 전자 회로는 저강성 탄성 바디(10) 상부로 돌출되는 고강성 블록(20)을 갖는 신축성 기판(30)을 포함할 수 있다. 저강성 탄성 바디(10)의 제 1 주름진 면(12)는 고강성 블록(20)의 제 1 평탄 면(22) 아래에 위치할 수 있다. 제 1 평탄 면(22) 상에는 전자 소자(40)가 배치되고, 제 1 주름진 면(12) 상에는 주름진 배선들(50)이 배치될 수 있다. 전자 소자(40)는 주름진 배선들(50) 보다 위의 레벨로 배치될 수 있다. 제 2 실시 예는 제 1 실시 예에서의 고강성 블록(20)이 저강성 탄성 바디(10)의 상부로 돌출된 것이다.Referring to FIG. 9, the flexible electronic circuit according to the second embodiment of the present invention may include a
도 10 내지 도 15는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 신축성 전자 회로의 제조방법을 나타내는 공정 단면도들이다.10 to 15 are process sectional views showing a method of manufacturing a flexible electronic circuit according to a second embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 몰드 기판(70)을 제공한다. 몰드 기판(70)은 몰드 바디(72)와 상기 몰드 바디(72) 상의 포토레지스트 층(74)을 포함할 수 있다. 포토레지스트 층(74)은 트렌치(79)를 가질 수 있다. 포토레지스트 층(74)은 제 2 주름진 면(76)과 제 2 평탄 면(78)을 가질 수 있다. 제 2 평탄 면(78)은 제 2 주름진 면(76) 아래에 위치될 수 있다. 제 2 평탄 면(78)은 트렌치(79)의 바닥으로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 예에 따르면, 포토레지스트 층(74)의 형성 단계는 포토리소그래피 공정 및 리플로우 공정을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 예에 따르면, 포토레지스트 층(74)의 형성 단계는 그레이스케일 포토마스크를 사용한 포토리소그래피 공정을 포함할 수 있다. Referring to Fig. 10, a
도 11을 참조하면, 트렌치(79) 내에 고강성 블록(20)을 형성한다. 고강성 블록(20)은 감광성 레진을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, a high-
도 12를 참조하면, 고강성 블록(20) 및 몰드 기판(70) 상에 저강성 탄성 바디(10)를 형성한다. 저강성 탄성 바디(10)는 스핀 코팅 또는 적하 방법(dropping method)으로 형성될 수 있다. 저강성 탄성 바디(10)는 부가형 액상 실리콘 고무(Sylgard 184)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12, a low rigidity
도 13을 참조하면, 몰드 기판(70)을 제거한다. 몰드 기판(70)의 포토레지스트 층(74)은 유기 용매에 의해 제거될 수 있다.Referring to Fig. 13, the
도 14를 참조하면, 고강성 블록(20)의 일부와 저강성 탄성 바디(10) 상에 주름진 배선들(50)을 형성한다. 주름진 배선들(50)의 형성 단계는 금속 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 및 식각 공정을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 14,
도 15를 참조하면, 고강성 블록(20) 상에 전자 소자(40)를 형성한다. 전자 소자(40)의 형성 단계는 증착 공정, 이온주입 공정, 포토리소그래피 공정, 또는 식각 공정을 포함할 수 있다. 고강성 블록(20)의 제 1 평탄 면(22)은 전자 소자(40)의 형성 바닥 면이 될 수 있다. 제 1 평탄 면(22)은 전자 소자(40)를 안정적으로 형성할 수 있는 평면을 제공할 수 있다. 전자 소자들(40)은 신뢰성 높게 형성될 수 있다. 전자 소자(40)는 주름진 배선들(50) 위의 레벨로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 15, an
다시 도 9를 참조하면, 저강성 탄성 바디(10), 고강성 블록(20), 전자 소자(40), 및 주름진 배선들(50) 상에 신축성 보호 층(60)을 형성한다. 신축성 보호 층(60)은 화학기상증착방법, 물리기상증착방법, 스핀 코팅, 졸겔, 또는 인쇄방법으로 형성될 수 있다. 9, an elastic
(제 3 실시 예)(Third Embodiment)
도 16 내지 도 18은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 전자 회로의 제조방법을 나타내는 공정 단면도들이다.Figs. 16 to 18 are process sectional views showing a method of manufacturing an electronic circuit according to a third embodiment of the present invention.
다시 도 3을 참조하면, 몰드 기판(70)을 제공한다. 몰드 기판(70)은 몰드 바디(72)와 상기 몰드 바디(72) 상의 포토레지스트 층(74)을 포함할 수 있다. 포토레지스트 층(74)은 제 2 주름진 면(76)과 제 2 평탄 면(78)을 가질 수 있다. 제 2 주름진 면(76)과 제 2 평탄 면(78)은 포토레지스트 층(74)의 상부에 동일한 레벨로 형성될 수 있다.Referring again to FIG. 3, a
도 16을 참조하면, 몰드 기판(70) 상에 저강성 탄성 바디(10)를 형성한다. 저강성 탄성 바디(10)는 저강성 탄성 바디(10)는 스핀 코팅 또는 적하 방법(dropping method)으로 형성될 수 있다. 저강성 탄성 바디(10)는 를 포함할 수 있다. 저강성 탄성 바디(10)는 제 1 주름진 면(12)과 제 1 평탄 면(22)을 가질 수 있다. Referring to FIG. 16, a low rigid
도 17을 참조하면, 몰드 기판(70)을 제거한다. 몰드 기판(70)의 포토레지스트 층(74)은 유기 용매에 의해 제거될 수 있다.Referring to Fig. 17, the
도 18을 참조하면, 제 1 평탄 면(22)의 저강성 탄성 바디(10)를 부분적으로 고화하여 고강성 블록(20)을 형성한다. 고강성 블록(20)은 레이저 광(14)에 의해 형성될 수 있다. Referring to FIG. 18, the low rigid
다시 도 7을 참조하면, 저강성 탄성 바디(10) 및 고강성 블록들(20) 상에 주름진 배선들(50)을 형성한다. 주름진 배선들(50)의 형성 단계는 금속 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 및 식각 공정을 포함할 수 있다.Referring again to FIG. 7,
다시 도 8을 참조하면, 고강성 블록(20) 상에 전자 소자(40)을 형성한다. 전자 소자들(40)은 주름진 배선들(50)과 연결될 수 있다. 전자 소자(40)의 형성 단계는 증착 공정, 이온주입 공정, 포토리소그래피 공정, 또는 식각 공정을 포함할 수 있다.Referring again to Fig. 8, an
도 2를 다시 참조하면, 저강성 탄성 바디(10), 고강성 블록들(20), 전자 소자(40), 및 주름진 배선들(50) 상에 신축성 보호 층(60)을 형성한다. 신축성 보호 층(60)은 화학기상증착방법, 물리기상증착방법, 스핀 코팅, 졸겔, 또는 인쇄방법으로 형성될 수 있다.2, an elastic
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
10: 저강성 탄성 바디 12: 제 1 주름진 면
14: 레이저 광 20: 고강성 블록
22: 제 1 평탄 면 30: 신축성 기판
40: 전자 소자 50: 주름진 배선
60: 신축성 보호 층 70: 몰드 기판
72: 몰드 바디 74: 포토레지스트 층
76: 제 2 주름진 면 78: 제 2 평탄 면
79: 트렌치 10: low rigidity elastic body 12: first corrugated side
14: laser beam 20: high rigidity block
22: first flat surface 30: stretchable substrate
40: electronic device 50: corrugated wiring
60: stretchable protective layer 70: mold substrate
72: mold body 74: photoresist layer
76: second corrugated surface 78: second flat surface
79: trench
Claims (20)
상기 몰드 기판 상에 제 1 평탄 면(flat surface)과 상기 제 1 평탄 면 바깥의 제 1 주름진 면(corrugated surface)을 갖는 신축성 기판을 형성하는 단계;
상기 몰드 기판을 제거하는 단계;
상기 제 1 주름진 면 상에 주름진 배선을 형성하는 단계; 및
상기 제 1 평탄 면 상에서 상기 주름진 배선에 연결되는 전자 소자를 형성하는 단계를 포함하는 신축성 전자회로의 제조방법.Forming a mold substrate;
Forming a flexible substrate having a first flat surface on the mold substrate and a first corrugated surface outside the first planar surface;
Removing the mold substrate;
Forming a corrugated wiring on the first corrugated surface; And
And forming an electronic element connected to the corrugated wiring on the first flat surface.
상기 신축성 기판은,
상기 제 1 주름진 면을 갖는 저강성 탄성 바디; 및
상기 저강성 탄성 바디 상에 섬모양으로 배치되어 상기 제 1 평탄 면을 갖는 고강성 블록을 포함하는 신축성 전자회로의 제조방법. The method according to claim 1,
The stretchable substrate includes:
A low stiffness elastic body having the first corrugated surface; And
And a high-rigidity block arranged in an island shape on the low-rigidity elastic body and having the first flat surface.
상기 신축성 기판의 형성 단계는,
상기 몰드 기판 상에 상기 고강성 블록을 형성하는 단계; 및
상기 고강성 블록 및 상기 몰드 기판 상에 상기 저강성 탄성 바디를 형성하는 단계를 포함하는 신축성 전자회로의 제조방법.3. The method of claim 2,
Wherein the step of forming the flexible substrate comprises:
Forming the highly rigid block on the mold substrate; And
And forming the low rigid elastic body on the high rigid block and the mold substrate.
상기 고강성 블록은 포토리소그래피 방법, 인쇄방법 또는 본딩 방법으로 형성된 신축성 전자회로의 제조방법.The method of claim 3,
Wherein the high-rigidity block is formed by a photolithography method, a printing method, or a bonding method.
상기 저강성 탄성 바디는 스핀 코팅 또는 적하 방법으로 형성된 신축성 전자회로의 제조방법.The method of claim 3,
Wherein the low-rigidity elastic body is formed by a spin coating or dropping method.
상기 저강성 탄성 바디는 부가형 액상 실리콘 고무로 형성된 신축성 전자회로의 제조방법.3. The method of claim 2,
Wherein the low rigidity elastic body is formed of an addition type liquid silicone rubber.
상기 고강성 블록은 감광성 레진로 형성된 신축성 전자회로의 제조방법.3. The method of claim 2,
Wherein the high-rigidity block is formed of a photosensitive resin.
상기 저강성 탄성 바디는 상기 몰드 기판의 제거 전에 형성되고, 상기 고강성 블록은 상기 몰드 기판의 제거 후에 형성된 신축성 전자회로의 제조방법.3. The method of claim 2,
Wherein the low rigidity elastic body is formed before removal of the mold substrate, and the high rigidity block is formed after removal of the mold substrate.
상기 고강성 블록은 레이저 광에 의해 상기 제 1 평탄 면의 상기 저강성 탄성 바디로부터 경화되는 신축성 전자회로의 제조방법.9. The method of claim 8,
Wherein the high-rigidity block is cured from the low-rigidity elastic body of the first flat surface by laser light.
상기 몰드 기판의 형성 단계는 포토리소그래피 공정 및 리플로우 공정을 포함하는 신축성 전자회로의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the forming of the mold substrate includes a photolithography process and a reflow process.
상기 몰드 기판의 형성 단계는 그레이스케일 포토마스크를 사용한 포토리소그래피 공정을 포함하는 신축성 전자회로의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of forming the mold substrate includes a photolithography process using a gray scale photomask.
상기 몰드 기판은,
몰드 바디; 및
상기 몰드 바디 상에 배치되고, 상기 제 1 평탄 면에 대응되는 제 2 평탄 면과 상기 제 1 주름진 면에 대응되는 제 2 주름진 면을 갖는 포토레지스트 층을 포함하는 신축성 전자회로의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the mold substrate comprises:
Mold body; And
And a photoresist layer disposed on the mold body and having a second flat surface corresponding to the first flat surface and a second corrugated surface corresponding to the first corrugated surface.
상기 포토레지스트 층은 상기 제 2 주름진 면보다 아래에 상기 제 2 평탄 면이 형성된 트렌치를 갖고,
상기 고강성 블록은 상기 트렌치 내에 형성된 신축성 전자회로의 제조방법.13. The method of claim 12,
Wherein the photoresist layer has a trench in which the second flat surface is formed below the second corrugated surface,
And the high-rigidity block is formed in the trench.
상기 전자소자, 상기 주름진 배선, 및 상기 신축성 기판 상에 신축성 보호 층을 형성하는 단계를 더 포함하는 신축성 전자회로의 제조방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of forming an elastic protective layer on the electronic element, the corrugated wiring, and the stretchable substrate.
상기 신축성 기판의 상기 주름진 면 상에 배치된 주름진 배선; 및
상기 주름진 배선에 연결되고 상기 평탄 면 상에 배치된 전자소자를 포함하되,
상기 평탄 면은 상기 주름진 면보다 높은 굳기를 갖는 신축성 전자회로.A flexible substrate having a flat surface and a corrugated surface outside the flat surface;
A corrugated wiring disposed on the corrugated surface of the flexible substrate; And
And an electronic device connected to the corrugated wiring and disposed on the flat surface,
Wherein the flat surface has a higher hardness than the corrugated surface.
상기 신축성 기판은 탄성 중합체를 포함하는 신축성 전자회로.16. The method of claim 15,
Wherein the flexible substrate comprises an elastomer.
상기 탄성 중합체는 PDMS(Poly-Dimethyllesiloxane) 또는 폴리 우레탄(polyurethane)을 포함하는 신축성 전자회로.17. The method of claim 16,
Wherein said elastomer comprises PDMS (Poly-Dimethylsiloxane) or polyurethane.
상기 신축성 기판은,
상기 주름진 면을 갖는 저강성 탄성 바디; 및
상기 저강성 탄성 바디 상에 섬 모양으로 배치되어 상기 평탄 면을 갖는 고강성 블록을 포함하는 신축성 전자회로.16. The method of claim 15,
The stretchable substrate includes:
A low stiffness elastic body having the corrugated surface; And
And a high-rigidity block arranged in an island shape on the low-rigidity elastic body and having the flat surface.
상기 저강성 탄성 바디는 부가형 액상 실리콘 고무를 포함하는 신축성 전자회로.19. The method of claim 18,
Wherein the low rigidity elastic body comprises an addition type liquid silicone rubber.
상기 평판 블록은 감광성 레진을 포함하는 신축성 전자회로.
19. The method of claim 18,
Wherein the flat plate block comprises a photosensitive resin.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |