柔性电缆和具有该柔性电缆的电子装置的制作方法

所公开的技术的示例性实施方式涉及电子装置、半导体装置设计和制造，更具体地讲，涉及柔性电缆的设计和结构以及配备有一条或更多条柔性电缆的电子装置或系统。

背景技术：

诸如计算机和数字相机的电子装置使用诸如柔性印刷电缆(fpc)或柔性扁平电缆(ffc)的柔性电缆作为用于将两个不同的电子装置电连接的中继电缆。经由这种电缆连接的两个装置可在装置之间传送或交换数据、文件或信息。这种电缆的材料和构造必须满足诸如电缆的柔性的特定要求(以便于在电缆使用期间承受弯曲和扭曲)以及与经由电缆发送不同频率的信号有关的诸如阻抗和传输速度的特定电特性。例如，为了具有柔性电缆的期望的弯曲特性，电缆基板以及导电线可能需要以小的厚度设计。

技术实现要素：

各种实施方式涉及一种具有改进的信号传输特性的柔性电缆以及具有该柔性电缆的电子装置。

在实施方式中，一种柔性电缆可包括：柔性基板，其具有在该柔性基板的相对侧的第一表面和第二表面；第一导电线，其形成在柔性基板的第一表面上并且被构造为发送具有第一频率的信号；第二导电线，其形成在柔性基板的第一表面上并且被构造为发送具有比第一频率低的第二频率的信号；以及接地线，其形成在柔性基板的第二表面上，并且包括与第一导电线交叠的第一区域以及与第二导电线交叠的第二区域。第一区域和第二区域可具有不同的形状。第一区域可具有网形状，并且第二区域可具有平面形状。

另外，该柔性电缆还可包括：电力线，其形成在柔性基板的第二表面上并且与接地线电绝缘；以及第三导电线，其按照与电力线交叠的方式形成在柔性基板的第一表面上，并且发送具有比第一频率低的第三频率的信号。电力线可具有接地电位。

在实施方式中，一种柔性电缆可包括：柔性基板，其具有在该柔性基板的相对侧的第一表面和第二表面；第一导电线和第二导电线，其形成在柔性基板的第一表面上并且分别被构造为承载分离的第一信号和第二信号；以及接地线，其按照与第一导电线和第二导电线交叠的方式形成在柔性基板的第二表面上，并且包括具有网形状的第一区域。每单位长度第一导电线与接地线之间的第一交叠面积可基本上等于每单位长度第二导电线与接地线之间的第二交叠面积。

另外，该柔性电缆还可包括第三导电线，该第三导电线形成在柔性基板的第一表面上，并且被构造为承载具有比第一信号和第二信号的信号频率低的信号频率的信号。接地线还可包括与第三导电线交叠的第二区域，并且第二区域可具有与第一区域不同的形状。第二区域可具有平面形状。

另外，该柔性电缆还可包括：电力线，其形成在柔性基板的第二表面上，并且与接地线电绝缘；以及第四导电线，其按照与电力线交叠的方式形成在柔性基板的第一表面上，并且被构造为发送具有比第一信号和第二信号的信号频率低的信号频率的信号。电力线可被构造为提供接地电压。

在实施方式中，一种电子装置可包括芯片模块、连接器模块以及将芯片模块和连接器模块电连接的柔性电缆。该柔性电缆可包括：柔性基板，其具有第一表面以及面向第一表面的第二表面，并且包括与芯片模块交叠的第一连接部、与连接器模块交叠的第二连接部以及位于第一连接部和第二连接部之间的弯曲部；多条信号传输线，其形成在柔性基板的第一表面上；以及接地线，其形成在柔性基板的第二表面上。各条信号传输线可包括将形成在第一连接部中的端子连接到形成在第二连接部中的端子的导电线。

所述多条信号传输线可包括发送具有第一频率的信号的第一导电线以及发送具有第二频率的信号的第二导电线，并且接地线与第一导电线和第二导电线交叠并包括具有网形状的第一区域。每单位长度第一导电线与接地线之间的第一交叠面积可基本上等于每单位长度第二导电线与接地线之间的第二交叠面积。第一区域可具有形成延伸穿过第一连接部、弯曲部和第二连接部的导电路径的线形状。具有第一频率的信号和具有第二频率的信号可包括mipi(移动行业处理器接口)信号。

所述多条信号传输线可包括发送具有第一频率的信号的第一导电线以及发送具有比第一频率低的第三频率的信号的第三导电线，并且接地线可包括与第一导电线交叠的第一区域以及与第三导电线交叠的第二区域。第一区域和第二区域可具有不同的形状。第一区域可具有网形状，并且第二区域可具有平面形状。具有第一频率的信号可包括mipi信号，并且具有第三频率的信号可包括i²c(内置集成电路)信号或dc(直流)控制信号。

另外，该电子装置还可包括电力线，该电力线形成在柔性基板的第二表面上并与接地线电绝缘。所述多条信号传输线可包括发送具有第一频率的信号的第一导电线以及发送具有比第一频率低的第四频率的信号的第四导电线，并且第四导电线可与电力线交叠。电力线可具有接地电位。具有第一频率的信号可包括mipi信号，并且具有第四频率的信号可包括i²c(内置集成电路)信号或dc(直流)控制信号。

附图说明

图1是简单示出具有根据实施方式的柔性电缆的示例性电子装置的平面图。

图2是沿着图1的线i-i'截取的如图1所示的具有柔性电缆的电子装置的横截面图。

图3是根据实施方式的示例性柔性电缆的平面图，其示出柔性基板的第一表面和第二表面交叠。

图4是根据实施方式的示例性柔性电缆的平面图，其示出柔性基板的第一表面。

图5是根据实施方式的示例性柔性电缆的平面图，其示出柔性基板的第二表面。

图6是沿着图3和图5的线ii-ii'截取的根据实施方式的示例性柔性电缆的横截面图。

具体实施方式

公开了基于所公开的技术的柔性电缆的特征的示例性实施方式以实现配备有这种柔性电缆的电子装置或不同电子装置的系统的改进的信号传输特性和电缆性质。为了确保柔性电缆的期望的弯曲特性，在各种实现中可减小电缆基板以及用于信号传输的导电线的厚度。导电线和电缆基板的厚度的减小可增加柔性电缆的电容。当柔性电缆在常见的50欧姆阻抗匹配条件下发送信号(例如，千兆赫频带内的高频信号)时，柔性电缆的电容随着导电线和电缆基板的厚度的减小而增加，因此可使信号传输特性劣化。因此，发送到高速接口的信号可由于具有厚度减小的导电线的柔性电缆而失真，并且这种信号失真限制了柔性电缆的最大操作速度。

为了确保信号传输特性，针对期望的阻抗匹配条件以50ω为目标执行柔性电缆的阻抗匹配。然而，随着电缆基板和导电线的厚度变小，柔性电缆的电容增加，并且柔性电缆的阻抗可变得小于50ω的期望的阻抗值。因此，当发送高频信号时，可能发生不期望的信号失真。高频信号可被称为高速信号，因为这种高频信号由于其高信号带宽而可承载更多数据。

所公开的技术的实现方式可被设计为提供一种柔性电缆，其能够改进需要50欧姆匹配的信号或高频信号的传输特性以用于在连接的装置之间的数据、文件或信息的传输。例如，基于所公开的技术的柔性电缆可被实现为具有带线或微带结构。这种柔性电缆的电接地设计可包括在电缆的不同区域中以不同形式用于电接地的导体。例如，接地线可包括在不同区域中的不同设计的不同导体，其中在与柔性基板的一个表面对应的位置处平面状导体用作电缆的接地，而与用于发送高频信号的电缆的导电线交叠的电缆区域中的接地线可具有网状导体。即使减小导电线和柔性基板的厚度以便实现柔性电缆的期望的柔性和弯曲特性，用于柔性电缆的接地设计的这种结构也可防止或减少柔性电缆的电容的增加。因此，这种用于电缆的电接地设计可改进高频信号的信号传输特性。另外，由于电接地的网状结构仅被应用于一部分接地线，所以可改进柔性电缆的机械耐久性和热辐射特性。

在以下描述中，描述具有微带结构的柔性电缆的示例。柔性电缆可按照诸如带线结构的其它结构来实现。具有微带结构的柔性电缆可具有这样的结构：用于信号传输的导电线形成在一侧(例如，柔性基板的前侧)，接地线形成在另一侧(例如，柔性基板的背侧)。

图1和图2示出配备有根据所公开的技术的实施方式的柔性电缆的电子装置的示例。图1是平面图，图2是沿着图1的线i-i'截取的横截面图。

如图1和图2所示，根据本实施方式的电子装置10可包括芯片模块200、连接器模块300以及用于将芯片模块200和连接器模块300电连接的柔性电缆100。芯片模块200可为各种配置以使用柔性电缆100来接收或发送数据、文件或其它信息。图2示出了这样的特定示例：芯片模块200包括具有将光转换为电信号以便于处理和使用的图像传感器芯片202的图像传感器模块、收集入射光并将所收集的光投射到图像传感器芯片202上的模块透镜204以及包封并支撑图像传感器芯片202和模块透镜204的外壳206。连接器模块300可用作接口以将外部装置经由柔性电缆100连接到电子装置10。例如，在一些实现方式中，连接器模块300可包括具有期望的导电线的印刷电路板(pcb)以连接到与装置10的芯片模块200联接的柔性电缆100中的导电线。在一些应用中，连接器模块300可包括各种其它模块，包括各种类型的公知模块。

参照图2，柔性电缆100可包括与芯片模块200交叠的第一连接部101、与连接器模块300交叠的第二连接部102以及位于第一连接部101和第二连接部102之间的中间部103。在许多应用中，中间部103应该为柔性的并且在装置10使用期间可弯曲。柔性电缆100可包括柔性基板110，柔性基板110具有在柔性基板110的一侧的第一表面s1以及在相对侧的第二表面s2以使得第一表面s1和第二表面s2是两个相对的表面。如图2所示，芯片模块200和连接器模块300中的每一个可与柔性基板110的第一表面s1和第二表面s2二者接触。在柔性电缆100的其它实现方式(未示出)中，芯片模块200和连接器模块300中的每一个可与柔性基板110的第一表面s1或第二表面s2接触。

将参照图3至图6详细描述根据一个实施方式的柔性电缆100的特定特征。

图3至图5是根据本实施方式的柔性电缆100的特征的各种示例的平面图，图6是沿着图3至图5的线ii-ii'截取的横截面图。具体地讲，图3是示出柔性基板的彼此交叠的第一表面和第二表面的平面图，图4和图5分别是柔性基板的第一表面和第二表面的平面图。

如图3至图6所示，根据本实施方式的柔性电缆100可包括：柔性基板110，其具有第一表面s1以及面向第一表面s1的第二表面s2；多条信号传输线400，其形成在柔性基板110的第一表面s1上；以及接地线500，其形成在柔性基板110的第二表面s2上。另外，根据本实施方式的柔性电缆100还可包括多条电力线600，多条电力线600形成在柔性基板110的第二表面s2上并与接地线500电绝缘。柔性基板110的第一表面s1可在柔性电缆100的前侧，第二表面s2可在柔性电缆100的背侧。

具有弯曲特性(或柔性特性)的各种材料可用作柔性基板110的材料。例如，所述材料可包括诸如尼龙、聚酰亚胺、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯、聚酯、聚乙烯或聚丙烯的合成树脂。

形成在柔性基板110的第一表面s1上的多条信号传输线400可包括用于发送高频信号的高频信号线410以及用于发送低频信号的低频信号线420。对于诸如图像传输的特定应用，高频信号可指示具有ghz范围内的频率的信号，低频信号可指示具有khz范围或更小的频率范围的信号。例如，高频信号可包括mipi(移动行业处理器接口)信号。mipi信号可包括时钟差分信号和数据差分信号。低频信号可包括i²c(内置集成电路)信号和dc(直流)控制信号。i²c信号可包括时钟信号、数据信号等，dc控制信号可包括芯片使能信号、芯片标识信号等。

各条信号传输线400可包括用于将第一连接部101电连接到第二连接部102的导电线。为了第一连接部101和第二连接部102之间的电连接，第一连接部101和第二连接部102可包括端子，使得形成在第一连接部101中的端子电连接到形成在第二连接部102中的端子。例如，各条信号传输线400可包括形成延伸穿过第一连接部101、弯曲部103和第二连接部102的导电路径的导电线。形成在第一连接部101中的端子用于将芯片模块200电连接到各条信号传输线400。形成在第一连接部101中的端子可通过引线接合连接到芯片模块200。如稍后描述的，形成在第一连接部101中的端子可包括第一端子411、第三端子413、第五端子421和第七端子423。形成在第二连接部102中的端子用于将连接器模块300电连接到各条信号传输线400。形成在第二连接部102中的端子可通过直接接触连接到连接器模块300。如稍后描述的，形成在第二连接部102中的端子可包括第二端子412、第四端子414、第六端子422和第八端子424。作为参照，在图3至图5中，端子被示出为圆形，但不限于此。

用于发送高频信号的高频信号线410可基于特定应用的需要按照各种配置来实现。例如，根据本实施方式的柔性电缆100可包括形成延伸穿过第一连接部101、弯曲部103和第二连接部102的导电路径的高频信号线410。高频信号线410可发送各种数据、文件或信息。例如，一对高频信号线410可发送时钟差分信号，另外四对高频信号线410可发送数据差分信号。

图4示出柔性电缆100的特定示例，该柔性电缆100包括十条高频信号线410，其中两条发送差分信号。柔性电缆100中的高频信号线的总数和进行操作以发送差分信号的高频信号线的数量可根据特定应用的需要而改变。在图4中，作为一条高频信号线的第一导电线415可将形成在第一连接部101中的第一端子411电连接到形成在第二连接部102中的第二端子412，作为另一条高频信号线的第二导电线416可将形成在第一连接部101中的第三端子413电连接到形成在第二连接部102中的第四端子414。第一导电线415和第二导电线416可彼此相邻设置并且进行操作以发送差分信号。

用于发送低频信号的低频信号线420也可基于特定应用的需要按照各种配置来实现。例如，根据本实施方式的柔性电缆100可包括形成延伸穿过第一连接部101、弯曲部103和第二连接部102的电路径的低频信号线420。图4中的柔性电缆100的示例还示出用于承载六个低频信号的示例配置。柔性电缆100中的低频信号线的数量可根据特定应用的需要来实现。在所示的示例中，低频信号线420包括导电线，所述导电线包括用于将第一连接部101电连接到第二连接部102的第三导电线425和第四导电线426。如图4所示，第四导电线426被设置为沿着线ii-ii’最远离第三导电线425。为了第一连接部101和第二连接部102之间的电连接，第一连接部101和第二连接部102可包括端子。第三导电线425可电连接到形成在第一连接部101中的第五端子421和形成在第二连接部102中的第六端子422。第三导电线425可发送i²c信号。第四导电线426可电连接到形成在第一连接部101中的第七端子423和形成在第二连接部102中的第八端子424。第四导电线426可发送dc控制信号。

根据本实施方式的柔性电缆100可包括形成在柔性基板110的第二表面s2上的接地线500。接地线500可包括与高频信号线410交叠的第一区域510以及与低频信号线420交叠的第二区域520。例如，接地线500的第一区域510可与第一导电线415和第二导电线416交叠，接地线500的第二区域520可与第三导电线425和第四导电线426交叠。第一区域510和第二区域520可具有彼此不同的形状。接地线500的第一区域510和第二区域520的不同形状在改进高频信号的传输特性的同时允许改进机械耐久性和热辐射特性。对于此结构，接地线500的与高频信号线410交叠的第一区域510可具有网形状，接地线500的与低频信号线420交叠的第二区域520可具有平面形状。接地线500的第一区域510可用于在改进高频信号的传输特性的同时确保弯曲特性。作为参照，与具有平面形状的接地线500相比，具有网形状的接地线500可具有更优异的弯曲特性。接地线500的第二区域520可用于改进柔性电缆100的热辐射特性和机械耐久性。作为参照，具有平面形状的接地线500可具有比具有网形状的接地线500更优异的热辐射特性和机械耐久性。接地线500的第一区域510和第二区域520可整体地形成为一体。接地线500还可包括不与高频信号线410和低频信号线420交叠的第三区域。接地线500的第三区域可具有类似于第二区域520的平面形状，并且连接到第一区域510和第二区域520。

当接地线500的与高频信号线410交叠的第一区域510具有网形状时，接地线500和高频信号线410之间的阻抗可由于它们之间的回路的数量增加而增加。另一方面，由于高频信号线410和接地线500之间的交叠面积减小，所以它们之间的电容可减小。因此，尽管信号传输线400的厚度和柔性基板110的厚度被减小以便确保弯曲特性，可防止柔性电缆100的电容增加，这使得可改进高频信号的传输特性。

当通过导电线发送的信号包括多个高频信号或差分信号时，如果与各条高频信号线410交叠的接地线500的尺寸/形状改变，则接地线500和各条高频信号线410之间的电容和阻抗也改变，从而导致信号失真。为了进一步改进高频信号的传输特性并且避免或减少信号失真的发生，与接地线500的第一区域510交叠的各条高频信号线410的每单位长度尺寸可基本上彼此相等。例如，每单位长度第一导电线415和接地线500的第一区域510之间的第一交叠面积可基本上等于每单位长度第二导电线416和接地线500的第一区域510之间的第二交叠面积。因此，可防止信号失真的发生。

接地线500的第一区域510可具有形成延伸穿过第一连接部101、弯曲部103和第二连接部102的电路径的线形状以与高频信号线410对应。因此，第一区域510可与高频信号线410交叠。这种结构可更有效地改进高频信号的信号传输特性。另外，如下所述，接地线500的与高频信号线410交叠的第一区域510具有网形状的结构可抑制接地线500的热辐射特性和机械耐久性的降低。

在第一比较例中，与柔性或弯曲部对应的接地线可具有网形状以便确保弯曲特性和高频信号的信号传输特性。在这种情况下，由于不必要的区域(例如，与低频信号线交叠的区域)中的接地线也具有网形状，所以热辐射特性和机械耐久性可能降低。在第二比较例中，与第一连接部、弯曲部和第二连接部对应的整个接地线可具有网形状以便确保弯曲特性和高频信号的信号传输特性。在这种情况下，与第一比较例中相比可更改进信号传输特性，但是热辐射特性和机械耐久性可显著劣化。在根据本实施方式的柔性电缆100中，仅接地线500的与高频信号线410对应的第一区域510可具有网形状。因此，柔性电缆100可防止第一比较例和第二比较例中所发生的热辐射特性和机械耐久性的降低。

根据本实施方式的柔性电缆100可包括形成在柔性基板110的第二表面s2上的多条电力线600。多条电力线600可包括用于提供接地电压的第一电力线610以及用于提供比接地电压高的正电压的第二电力线620。第一电力线610和第二电力线620被布置在接地线500的第一区域510的不同侧。多条电力线600可与接地线500分离并与接地线500电绝缘。

用于提供正电压的第二电力线620可不与多条信号传输线400交叠。另一方面，用于提供接地电压的第一电力线610可与低频信号线420交叠。在柔性电缆100中，弯曲部103具有比第一连接部101和第二连接部102小的线宽。由于多条电力线600和多条信号传输线400需要被布置在弯曲部103中，所以一部分低频信号线420可与具有接地电位的第一电力线610交叠。作为示例，图3和图6示出存在与第一电力线610交叠的四条低频信号线420。与第一电力线610交叠的四条低频信号线420包括第四导电线426。作为参照，在本实施方式中，第四导电线426的一部分可与第一电力线610交叠，第四导电线426的另一部分可与接地线500交叠。在一些实现中，整个第四导电线426可与第一电力线610交叠。

如上所述，根据本实施方式的柔性电缆100的接地线500可具有平面形状，并且仅与高频信号线410交叠的第一区域510可具有网形状，这使得可改进机械耐久性、热辐射特性以及高频信号的传输特性。

另外，当应用根据本实施方式的柔性电缆100时，可提供一种能够执行高速操作的电子装置10。

在本实施方式中，为了描述方便，以具有微带结构的柔性电缆为例。然而，本实施方式不限于此。因此，本实施方式可被应用于具有带线结构的柔性电缆。作为参照，具有带线结构的柔性电缆可具有这样的结构：第一接地线和第二接地线形成在用于信号传输的导电线的顶部和底部。在第一接地线和第二接地线与导电线之间，可插入绝缘膜。另外，具有带线结构的柔性电缆可指示层叠有多个柔性基板、多条接地线以及用于信号传输的多条导电线的多层柔性电缆。

根据实施方式，柔性电缆可具有这样的结构：接地线具有平面形状并且仅与高频信号线交叠的接地部分具有网形状。因此，柔性电缆可改进机械耐久性、热辐射特性以及高频信号的传输特性。

尽管本专利文献包含许多细节，但是这些不应被解释为对任何发明或可要求保护的范围的限制，而是作为可为特定发明的特定实施方式所特定的特征的描述。本专利文献中在单独的实施方式的上下文中描述的特定特征也可在单个实施方式中组合实现。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可在多个实施方式中单独地实现或按照任何合适的子组合来实现。此外，尽管特征可在上面被描述为按照特定组合起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或更多个特征在一些情况下可从该组合删除，并且所要求保护的组合可涉及子组合或子组合的变型。

类似地，尽管在附图中按照特定次序描绘操作，但是这不应被理解为要求以所示的特定次序或按顺序的次序执行这些操作或者执行所有示出的操作，以实现所描述的结果。此外，在本专利文献中描述的实施方式中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实施方式中均需要这种分离。仅描述了一些实现和示例。基于本专利文献中所描述和例示的内容可做出其它实现、增强和变化。

相关申请的交叉引用

本专利文献要求2017年11月10日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请no.10-2017-0149359的优先权和权益，其公开通过引用整体并入本文。