天线封装和包括天线封装的图像显示装置的制作方法

天线封装和包括天线封装的图像显示装置
1.相关申请的交叉引用和要求优先权
2.本技术要求于2020年1月7日在韩国知识产权局(kipo)提交的韩国专利申请no.10-2020-0001756的优先权，其全部公开内容以引用方式并入本文。
技术领域
3.本实用新型涉及天线封装和包括天线封装的图像显示装置。更具体地，本实用新型涉及包括天线图案和驱动集成电路的天线封装以及包括所述天线封装的图像显示装置。


背景技术：

4.随着信息技术的发展，诸如wi-fi、蓝牙等的无线通信技术与例如智能电话形式的显示装置结合。在这种情况下，天线可以与显示装置结合以提供通信功能。
5.由于移动通信技术已得到迅速发展，在显示装置中需要能够进行高频或超高频通信的天线。
6.然而，随着天线的驱动频率增加，可能容易引起信号损失。此外，随着信号传递路径的长度增加，信号损失可能变得更大。
7.另外，当诸如柔性印刷电路板(fpcb)的中间电路结构用于将用于控制天线辐射/馈电的驱动集成电路芯片与天线彼此电连接时，可能引起额外的信号损失。
8.除了fpcb之外，可以添加电路板以安装驱动集成电路芯片。在这种情况下，可以额外地增加天线与驱动集成电路芯片之间的信号路径，使得可能进一步增加信号损失。
9.此外，随着图像显示装置变得更薄而显示面积变得更大，可减小其中可以包括天线的空间。
10.例如，韩国公开专利申请号10-2003-0095557公开了嵌入在便携式终端中的天线结构。然而，需要能够在有限空间内防止信号损失的同时实现高频或超高频驱动的天线设计。


技术实现要素：

11.根据本实用新型的一方面，提供了天线封装，所述天线封装具有改善的操作可靠性和信号传递效率。
12.根据本实用新型的一方面，提供了图像显示装置，其包括具有改善的操作可靠性和信号传递效率的天线封装。
13.本实用新型的上述方面将通过以下特征或构造中的一个或多个来实现：
14.(1)一种天线封装，其包括：天线装置；第一印刷电路板，所述第一印刷电路板电连接到所述天线装置；以及第二印刷电路板，所述第二印刷电路板的延展性小于所述第一印刷电路板的延展性并且与所述第一印刷电路板集成。
15.(2)根据上面(1)所述的天线封装，其中所述第一印刷电路板是柔性印刷电路板，并且所述第二印刷电路板是刚性印刷电路板。
16.(3)根据上面(1)所述的天线封装，其中所述第一印刷电路板包括芯层和形成在所述芯层上的天线电路布线层，并且所述第二印刷电路板包括交替且重复地堆叠的绝缘层和内部布线层。
17.(4)根据上面(3)所述的天线封装，其中所述第一印刷电路板插入所述第二印刷电路板中作为所述第二印刷电路板的中间层。
18.(5)根据上面(4)所述的天线封装，其中所述第二印刷电路板的所述绝缘层的最外绝缘层堆叠在所述第一印刷电路板上。
19.(6)根据上面(5)所述的天线封装，其还包括设置在所述最外绝缘层上的驱动集成电路(ic)芯片。
20.(7)根据上面(6)所述的天线封装，其还包括：第一通孔结构，所述第一通孔结构电连接所述驱动ic芯片和所述第一印刷电路板的所述天线电路布线层；以及第二通孔结构，所述第二通孔结构电连接所述驱动ic芯片和所述第二印刷电路板的所述内部布线层中的至少一个。
21.(8)根据上面(7)所述的天线封装，其中所述第一通孔结构穿透所述最外绝缘层，并且所述第二通孔结构穿透所述最外绝缘层和所述第一印刷电路板。
22.(9)根据上面(3)所述的天线封装，其中所述第一印刷电路板堆叠在所述第二印刷电路板的所述绝缘层的最外绝缘层上。
23.(10)根据上面(9)所述的天线封装，其还包括形成在所述第一印刷电路板上的光阻焊剂(psr)层。
24.(11)根据上面(10)所述的天线封装，其还包括堆叠在所述psr层上的驱动集成电路(ic)芯片。
25.(12)根据上面(3)所述的天线封装，其中所述第一印刷电路板还包括面对所述天线电路布线层的接地层，所述芯层介于所述接地层与所述天线电路布线层之间。
26.(13)根据上面(3)所述的天线封装，其中所述芯层包括柔性树脂，并且所述绝缘层包括浸渍有无机纤维的树脂。
27.(14)根据上面(3)所述的天线封装，其中所述天线装置包括辐射图案、从所述辐射图案延伸的传输线，以及连接到所述传输线的端部部分的信号焊盘，并且所述信号焊盘和所述天线电路布线层彼此电连接。
28.(15)根据上面(1)所述的天线封装，其中所述第一印刷电路板包括电路布线层，并且所述第二印刷电路板包括内部布线层，其中所述天线封装还包括将所述电路布线层和所述内部布线层彼此电连接的第三通孔结构。
29.(16)一种图像显示装置，其包括根据如上所述的实施例所述的天线封装。
30.在根据本实用新型的一个示例性实施例的天线封装中，连接到天线装置的柔性印刷电路板(fpcb)可以与刚性印刷电路板集成，并且驱动集成电路芯片可以安装在所述刚性印刷电路板上。
31.因此，可以缩短柔性印刷电路板与天线装置之间的信号路径，并且可以增强在驱动集成电路芯片的安装过程中所需的耐热性和机械稳定性。
32.另外，在将柔性印刷电路板与刚性印刷电路板集成的同时，诸如rlc电路装置的电子装置可以一起封装在天线封装中，并且因此可以改善应用天线封装的图像显示装置的空
间利用效率。
附图说明
33.图1是示出根据一些示例性实施例的天线封装的示意性剖视图。
34.图2是示出根据一些示例性实施例的包括在天线封装中的天线装置的示意性顶面图。
35.图3是示出根据一些示例性实施例的包括在天线封装中的天线装置的示意性顶面图。
36.图4是示出根据一些示例性实施例的天线封装的示意性剖视图。
37.图5是示出根据一些示例性实施例的天线封装的示意性剖视图。
38.图6是示出根据一些示例性实施例的天线封装的示意性剖视图。
39.图7是示出根据一些示例性实施例的图像显示装置的示意性顶面图。
具体实施方式
40.根据本实用新型的一些示例性实施例，提供了天线封装，其包括彼此集成的第一印刷电路板和第二印刷电路板，并且还包括天线装置和驱动集成电路芯片。此外，还提供了包括所述天线封装的图像显示装置。
41.在下文中，将参考附图详细地描述本实用新型。然而，本领域技术人员将理解，提供参考附图描述的此类实施例以进一步理解本实用新型的精神，并且不是对在具体实施方式和所附权利要求中公开的要保护的主题的限制。
42.术语“第一”、“第二”、“上部”、“下部”、“顶部”、“底部”等用于指示不同元件之间的相对位置，而不是旨在指定绝对位置。
43.图1是示出根据一些示例性实施例的天线封装的示意性剖视图。
44.参照图1，天线封装可以包括第一印刷电路板180、天线装置100、第二印刷电路板200和驱动集成电路(ic)芯片260。
45.第一印刷电路板180的延展性或柔韧性可以比第二印刷电路板200的延展性或柔韧性更高。在一些示例性实施例中，第一印刷电路板180可以是柔性印刷电路板(fpcb)。
46.第一印刷电路板180可以包括：包括柔性树脂的芯层160以及形成在芯层 160上的天线电路布线层170。
47.例如，芯层160可以包括诸如聚酰亚胺树脂、改性聚酰亚胺(mpi)、环氧树脂、聚酯、环烯烃聚合物(cop)、液晶聚合物(lcp)等的柔性树脂。在一个优选实施例中，芯层160可以包括聚酰亚胺树脂或mpi。
48.天线电路布线层170可以包括用于从驱动ic芯片260向天线装置100供电的馈电布线。天线电路布线层170的端部部分可以电连接到包括在天线装置100 中的信号焊盘132(参见图2)。
49.第二印刷电路板200的硬度可以比第一印刷电路板180的硬度更高或第二印刷电路板200的延展性可以比第一印刷电路板180的延展性更低。在一些示例性实施例中，第二印刷电路板200可以是刚性印刷电路板。
50.第二印刷电路板200可以包括绝缘层210和内部布线层220。绝缘层210可以包括浸
渍有诸如玻璃纤维的无机纤维或无机颗粒的树脂(例如，环氧树脂)。例如，绝缘层210可以由预浸材料形成。例如，绝缘层210可以具有比第一印刷电路板180的芯层160更高的玻璃化转变温度tg。
51.绝缘层210和内部布线层220可以交替且重复地堆叠。例如，第一内部布线层220a可以设置在第一绝缘层210a上，并且覆盖第一内部布线层220a的第二绝缘层210b可以堆叠在第一绝缘层210a上。第二内部布线层220b可以设置在第二绝缘层210b上，并且覆盖第二内部布线层220b的第三绝缘层210c可以堆叠在第二绝缘层210b上。
52.例如，第二印刷电路板200可以由覆铜层压板(ccl)制成。
53.在一些示例性实施例中，可以将第一印刷电路板180插入第二印刷电路板 200中作为中间层。例如，第一印刷电路板180可以设置在包括在第二印刷电路板200中的内部绝缘层210之间。
54.例如，如图1所示，第一印刷电路板180可以设置在第三绝缘层210c上，并且第四绝缘层210d可以设置在第一印刷电路板180上。
55.在一些实施例中，第一印刷电路板180的一部分可以如上所述插入第二印刷电路板200中，并且第一印刷电路板180可以延伸到第二印刷电路板210的外部，并且可以电连接到天线装置100。
56.在一些实施例中，堆叠在第一印刷电路板180上的第四绝缘层210d可以是第二印刷电路板200的最外绝缘层。最外绝缘层可以指第二印刷电路板200的最上绝缘层。在一些示例性实施例中，第四绝缘层210d可以直接设置在第一印刷电路板180上。
57.驱动ic芯片260可以设置在第二印刷电路板200上。在一些示例性实施例中，驱动ic芯片260可以安装在第二印刷电路板200的第四绝缘层210d上。驱动ic芯片260可以通过表面安装技术(smt)方法直接安装在第四绝缘层210d 上，或者可以使用导电球、焊料、抗蚀剂等安装。
58.天线封装可以包括用于连接到第一印刷电路板180和第二印刷电路板200 的布线的通孔结构。
59.通孔结构可以包括例如第一通孔结构230，其电连接驱动ic芯片260的天线焊盘和第一印刷电路板180的天线电路布线层170。例如，第一通孔结构230 可以穿过第四绝缘层210d形成，并且可以与天线电路布线层170接触或电连接到天线电路布线层170。
60.通孔结构可以包括例如第二通孔结构240，其电连接驱动ic芯片260的逻辑焊盘和第二印刷电路板200的内部布线层220。例如，第二通孔结构240可以穿过第四绝缘层210d和第一印刷电路板180形成，以电连接到内部布线层220。
61.如上所述，具有不同延展性的第一印刷电路板180和第二印刷电路板200 可以组合在一个封装中。可以通过连接到天线装置100的第一印刷电路板180 实现天线封装的柔韧性，并且可以通过第二印刷电路板200获得对驱动ic芯片 260的安装中所包括的高温处理的足够的耐热性和机械稳定性。
62.另外，第一印刷电路板180可以插入在第二印刷电路板200上的上部部分处以与驱动ic芯片260相邻，使得驱动ic芯片260和天线装置100之间的信号路径可以缩短以提高天线馈电效率。因此，可以实现具有足够的增益量和减小的信号损失的天线辐射特性。
63.例如，封装可以通过第一印刷电路板180的一部分弯曲，所述部分可以暴露于第二
印刷电路板200的外部。在这种情况下，驱动ic芯片260可以与第二印刷电路板200一起弯曲以设置在例如图像显示装置的后部或侧部处。因此，天线封装可以有效地连接到例如图像显示装置的主板而不降低图像显示装置的图像质量。
64.图2是示出根据一些示例性实施例的包括在天线封装中的天线装置的示意性顶面图。
65.参照图2，天线装置100可以包括设置在介电层90上的天线图案。天线图案可以包括辐射图案110、传输线120和焊盘130。
66.介电层90可以包括聚酯基树脂，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯；纤维素基树脂，诸如二乙酰纤维素和三乙酰纤维素；聚碳酸酯基树脂；丙烯酸树脂，诸如聚(甲基) 丙烯酸甲酯和聚(甲基)丙烯酸乙酯；苯乙烯基树脂，诸如聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物；聚烯烃基树脂，诸如聚乙烯、聚丙烯、环烯烃或具有降冰片烯结构的聚烯烃和乙烯-丙烯共聚物；氯乙烯基树脂；酰胺基树脂，诸如尼龙和芳族聚酰胺；酰亚胺基树脂；聚醚砜基树脂；砜基树脂；聚醚醚酮基树脂；聚苯硫醚树脂；乙烯醇基树脂；偏二氯乙烯基树脂；乙烯基缩丁醛基树脂；烯丙基化基树脂；聚甲醛基树脂；环氧基树脂；氨基甲酸乙酯或丙烯酸氨基甲酸乙酯基树脂；硅基树脂等。这些可以单独使用或以其两种或更多种的组合使用。
67.在一些实施例中，诸如光学透明粘合剂(oca)、光学透明树脂(ocr)等的粘合剂材料可以被包括在介电层90中。
68.在一些实施例中，介电层90可以包括无机绝缘材料，诸如氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、玻璃等。
69.在一些实施例中，介电层90的介电常数可以在约1.5至约12的范围内进行调整。当介电常数超过约12时，驱动频率可过度降低使得可能无法实现期望的高频或超高频带的驱动。
70.辐射图案110可以具有例如多边形板形状，并且传输线120可以从辐射图案110的一侧延伸以电连接到信号焊盘130。传输线120可以形成为基本上与辐射图案110一体的单个构件。
71.在一些实施例中，焊盘130可以包括信号焊盘132，并且还可以包括接地焊盘134。例如，一对接地焊盘134可以设置为在它们之间插入信号焊盘132。接地焊盘134可以与信号焊盘132和传输线120电气分离。
72.在一个实施例中，可以省略接地焊盘134。此外，信号焊盘132可以作为整体构件提供在传输线120的端部部分处。
73.信号焊盘132可以经由第一印刷电路板180的天线电路布线层170电连接到驱动ic芯片260。因此，可以通过驱动ic芯片260执行对辐射图案110的馈电和驱动控制。
74.在一些实施例中，信号焊盘132和天线电路布线层170可以通过诸如各向异性导电膜(acf)的导电中间结构彼此结合。
75.在一些示例性实施例中，天线图案层可以包括银(ag)、金(au)、铜(cu)、铝(al)、铂(pt)、钯(pd)、铬(cr)、钛(ti)、钨(w)、铌(nb)、钽(ta)、钒(v)、铁(fe)、锰(mn)、钴(co)、镍(ni)、锌(zn)、锡(sn)、钼(mo)、钙(ca)或包含这些金属中至少一种的合金。
76.例如，天线图案可以包括银(ag)或银合金(例如，银-钯-铜(apc))，或铜(cu)或铜
合金(例如，铜-钙(cuca))以实现低电阻和细线宽度图案。
77.在一些实施例中，天线图案110可以包括透明导电氧化物，诸如铟锡氧化物(ito)、铟锌氧化物(izo)、氧化锌(znox)、铟锌锡氧化物(izto)、氧化镉锡(cto)等。
78.在一些实施例中，辐射图案110和/或传输线120可以具有多层结构，诸如金属层-透明导电氧化物层的双层结构或透明导电氧化物层-金属层-透明导电氧化物层的三层结构。在这种情况下，可通过金属层改善柔性特性并且可减小电阻，而可通过透明导电氧化物层改善耐腐蚀性和透明性。
79.在一些实施例中，天线装置100还可以包括面对辐射图案110的接地层，介电层90插入在它们之间。在这种情况下，可以进一步促进辐射图案110的辐射方向性(例如，垂直辐射)。
80.在一些实施例中，接地层可以包括在天线装置的单个元件中。在一些实施例中，天线装置100可应用于的图像显示装置的导电构件可用作接地层。
81.例如，导电构件可包括各种布线或电极，诸如显示面板中包括的薄膜晶体管(tft)的栅电极、数据线、扫描线、像素电极、公共电极等。
82.在一个实施例中，设置在图像显示装置后部的金属构件(诸如sus板)、传感器构件(诸如数字转换器、散热片等)可用作接地层。
83.图3是示出根据一些示例性实施例的包括在天线封装中的天线装置的示意性顶面图。
84.参照图3，辐射图案110可以具有网状结构。在一些实施例中，连接到辐射图案110的传输线120还可以具有网状结构。
85.辐射图案110可以包括网状结构，使得即使当辐射图案110设置在图像显示装置的显示区域中时也可以提高透射率，从而防止电极视觉识别和图像质量的下降。
86.虚设网状图案140可以围绕辐射图案110和传输线120放置。虚设网状图案140可以通过分离区域145与辐射图案110和传输线120电气分离和物理分离。
87.例如，导电层可以形成在介电层90上，并且然后可以蚀刻导电层以形成网状结构，同时还蚀刻对应于辐射图案110的轮廓和传输线120的导电层的一部分以形成分离区域145。因此，导电层的一部分可以转换成虚设网状图案140。
88.在一些实施例中，焊盘130可以形成为实心结构以减小馈电阻力。例如，焊盘130可以设置在图像显示装置的非显示区域或遮光区域中。因此，焊盘130 可以设置在用户的观看区域之外。
89.在一些实施例中，传输线120的至少一部分也可以具有实心结构。
90.图4是示出根据一些示例性实施例的天线封装的示意性剖视图。本文省略了与参照图1所描述的元件和/或结构基本上相同或相似的元件和/或结构的详细描述。
91.参照图4，第一印刷电路板180还可以包括接地层172。例如，天线电路布线层170可以形成在芯层160的上表面上，并且接地层172可以形成在芯层160 的下表面上。
92.例如，接地层172可以面对天线电路布线层170，芯层160介于其间，使得可以吸收或屏蔽天线电路布线层170周围的噪声。因此，可以进一步提高驱动 ic芯片260与天线装置100之间的馈电/信号传输的可靠性。
93.第二通孔结构240可以通过例如天线电路布线层170、芯层160和接地层 172共同
形成，以电连接到内部布线层220。
94.图5是示出根据一些示例性实施例的天线封装的示意性剖视图。本文省略了与参照图1所描述的元件和/或结构基本上相同或相似的元件和/或结构的详细描述。
95.参照图5，第一印刷电路板180可以堆叠在第二印刷电路板200上。例如，第一印刷电路板180可以堆叠在第二印刷电路板200的最外绝缘层(例如，第三绝缘层210c)上。
96.光阻焊剂(photo solder resist，psr)层250可以形成在第一印刷电路板180 上。光阻焊剂层250可以包括在电路板封装领域中常用的光敏有机聚合物。
97.对高温具有增强的耐热性的光阻焊剂层250可以形成在第一印刷电路板180 上，使得可以更有效防止当安装驱动ic芯片260时对第一印刷电路板180的热损伤。
98.另外，可以使用能够用于通过光学处理进行精细蚀刻的光阻焊剂层250，使得用于例如与内部布线220连接的更多的导电焊盘可以包括在驱动ic芯片260 中。
99.第一通孔结构230和第二通孔结构240可以穿过光阻焊剂层250形成，并且可以分别电连接到包括在第一印刷电路板180和第二印刷电路板200中的布线层。
100.在一个实施例中，可以将光阻焊剂层250提供为第二印刷电路板200的最外绝缘层或最上绝缘层。
101.图6是示出根据一些示例性实施例的天线封装的示意性剖视图。本文省略了与参照图1所描述的元件和/或结构基本上相同或相似的元件和/或结构的详细描述。
102.参照图6，天线封装还可以包括第三通孔结构245，通过所述第三通孔结构 245，包括在第一印刷电路板180中的电路布线层(例如，天线电路布线层170) 和第二印刷电路板200的内部布线层220可以彼此电连接。例如，第三通孔结构245可以穿透芯层160和多个绝缘层210中的至少一个绝缘层210。
103.在一些实施例中，第二印刷电路板200还可以包括第四通孔结构247，所述第四通孔结构247在绝缘层210中将内部布线层220彼此电连接。
104.图7是示出根据一些示例性实施例的图像显示装置的示意性顶面图。
105.参照图7，图像显示装置300可以被制造为智能电话形状，并且图6示出图像显示装置300的正面或窗面。图像显示装置的正面可以包括显示区域310和外围区域320。外围区域320可以基本上对应于图像显示装置的遮光部分或边框部分。
106.如上所述的包括在天线封装中的天线装置100可以设置在图像显示装置的正面下方，例如，可以设置在显示面板上。在一个实施例中，辐射图案110可以包括网状结构，并且可以防止由于辐射图案110而导致的透射率降低。包括在天线封装中的驱动ic芯片260可以设置在外围区域320中，以防止显示区域 310中的图像质量下降。.
107.在一些实施例中，天线封装可以设置在图像显示装置300的后侧处。天线封装可以通过第一印刷电路板180弯曲，使得例如第二印刷电路板200和驱动 ic芯片260可以插入图像显示装置300的主板和后盖之间。
108.如上所述，第一印刷电路板180和第二印刷电路板200可以集成，使得驱动ic芯片260和天线装置100可以封装为单个装置结构。因此，可以使用天线封装来实现配备有薄的、高可靠性的通信结构的图像显示装置。