KR100603213B1 - 다층 연성기판의 층간 분리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다층 연성기판의 층간 분리방법에 관한 것으로서, 내층회로가 형성된 내층회로기판을 다수 구비하는 단계와, 상기 구비된 다수의 내층회로기판 각각에 이형지가 탈착된 커버레이필름을 가접/적층하는 단계와, 상기 커버레이필름을 포함하는 내층회로기판에 디스미어를 행하는 단계와, 상기 디스미어 완료 후 다층연성기판을 위한 내층과 외층 구성을 위해 레이업하여 합지하는 단계를 포함하는 다층 연성기판의 제조에 있어서; 상기 내층회로기판에 이형지가 탈착된 커버레이필름을 가접/적층한 이후, 상기 커버레이필름 위로 비합지의 층간분리를 원하고자 하는 부분에 실리콘계의 층간분리용 테이프를 선택적으로 부착하여 상기 디스미어단계를 행한 후에도 상기 커버레이필름 상에 이형성분이 선택적으로 남아있게 함에 의해 상기 레이업을 통한 합지단계시 층간분리를 원하는 부분이 비합지되도록 하여 다층의 적층구조를 형성하되 원하는 부분을 제조공정 중에 층간 분리시켜 제조할 수 있도록 하는 것을 그 기술적인 구성상의 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 휴대폰 등의 굴곡부위에 적용하기 위한 다층 연성기판의 해당부분 층간 분리를 다층 연성기판의 제조공정 중에 효율적이면서도 용이하게 수행할 수 있으며 생산성의 증대효과를 이끌어낼 수 있다.

Description

다층 연성기판의 층간 분리방법{INTERLAYER SEPARATION METHOD FOR MULTI LAYER FLEXIBLE BOARD}

도 1a 내지 도 1f는 종래기술에 따른 다층 연성기판의 층간 분리방법을 설명하기 나타낸 공정순서 단면도.

도 2a 내지 도 2h는 본 발명에 따른 다층 연성기판의 층간 분리방법을 설명하기 위해 나타낸 공정순서 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 베이스필름 2: 비어홀

3: 내층회로 4: 외층회로

5: 외층 커버레이필름 10: 내층회로기판

20: 내층 커버레이필름 30: 이형지

40: 층간분리용 테이프 200: 본 발명의 다층연성기판

IL: 내층 OL: 외층

본 발명은 다층구조를 갖는 리지드 플렉시블 인쇄회로기판이나 연성회로기판의 제조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휴대폰 등의 굴곡부위에 적용하기 위한 다층 연성기판의 해당부분 층간 분리를 다층 연성기판의 제조공정 중에 용이하게 이루어질 수 있도록 한 다층 연성기판의 층간 분리방법에 관한 것이다.

일반적으로 연성기판(FPCB)은 경질의 PCB에 비해 휘어짐이 가능한 플렉시블(flexible)특성을 지니는 인쇄회로기판으로서 산업기술의 발달에 따른 전자제품의 경박단소화로 인하여 지속적인 성장을 이루고 있다.

특히, 반도체의 집적기술 및 표면실장기술의 급속한 발전에 따라 복잡하고 협소한 공간에서도 내장이 용이하도록 해주는 다층구조의 연성기판에 대한 수요가 증대되고 있으며, 이러한 다층 연성기판은 작고 가벼우며 내굴곡성이 우수한 특성으로 카메라나 휴대폰, 노트북 등에 많이 적용되고 있다.

이러한 다층 연성기판의 기존방식에 의한 제조공정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 1a에 나타낸 바와 같은 내층회로가 형성된 내층회로기판(10)을 적층하고자 하는 필요 수에 맞게 다수 구비한다. 이때, 다수 구비되는 내층회로기판(10)은 베이스필름(1)의 원하는 부위에 비어홀(2)을 가공하고 베이스필름(1)의 전체면에 화학 동도금 및 전기동도금을 행하여 도전층을 형성되게 한 다음 도전층이 형성된 베이스필름(1)의 일면 또는 양면으로 드라이필름을 라미네이팅하고 노광/현 상 및 에칭 처리함에 의해 내층회로(3)를 형성하게 되는데, 내층회로기판 각각은 자신의 배치위치에 맞게 설계된 내층회로를 갖게 된다. 여기서, 베이스필름으로는 통상 폴리이미드의 일면 또는 양면에 동박이 적층되도록 가공된 동박적층(CCL)필름이 사용된다.

내층회로(3)가 형성된 내층회로기판(10)의 각각에 절연체 기능을 하는 폴리이미드계의 커버레이필름(20)을 이형지(30)에 탈착시키고 도 1b에 나타낸 바와 같이, 내층회로기판(10)의 일면 또는 양면으로 가접한 후 핫프레싱(hot pressing)을 통해 내층회로기판(10)과 커버레이필름(20)이 완전히 경화 밀착되게 적층한다. 이때, 핫프레스 작업시 커버레이필름의 적층과 함께 이형지의 이형성분이 일부 날아가 제거되며, 커버레이필름(20) 상에는 이형지의 잔사가 남아있게 된다.

이어서, 커버레이필름(20)을 포함하는 내층회로기판(10) 각각을 디스미어(desmear)를 행하여 도 1c에 나타낸 바와 같이, 전체면으로부터 먼지나 각종 이물질을 제거함과 더불어 커버레이필름(20) 상에 잔재된 이형성분을 완전 제거되게 한다.

디스미어작업이 완료되면, 도 1d에 나타낸 바와 같이 다수의 내층회로기판(10)을 필요 수에 맞게 핫프레싱으로 lay-up하여 내층(inner layer; IL)을 구성되게 하고, lay-up된 내층(IL)의 양면으로 베이스필름(1)을 핫프레싱하여 도 1e에 나타낸 바와 같이 외층(outer layer; OL)을 적층한다. 이때, 내층(IL)과 외층(OL)을 동시에 lay-up시킬 수도 있다. 여기서, 내층 및 외층의 lay-up시 합지하고자 하는 부분으로는 접착제(미 도시됨)를 사용하고 비합지(층간 분리하고자 하는 부분) 부 분으로는 접착제를 사용하지 않는 방식을 적용하고 있다.

이후, CNC 가공과 동도금, 드라이필름 적층과 노광 및 에칭 처리를 순차적으로 행하여 외층(OL)에 외층회로(4)를 형성되게 하고 커버레이필름(5)을 적층하는 등 통상의 후속공정을 통해 도 1f에 나타낸 바와 같은 다층구조의 연성회로기판(100)을 제조하게 된다.

그런데, 상술한 바와 같은 기존의 다층 연성기판 제조방법에 의하면, 핫프레스에 의한 내층 및 외층의 lay-up 작업시 합지를 위해 사용되는 접착제에서 발생되는 가스와 고온의 프레스 온도 및 프레스 압력 등의 원인으로 인하여 비합지 부분, 즉 굴곡부위에 적용하기 위하여 층간 분리시키고자 하는 부분까지 합지가 이루어지는 문제점이 있었다.

이에 따라, 별도의 작업인력을 배치하고 비합지하고자 하는 부분을 수작업으로 층간 분리시키는 작업이 더 수행되어야 하는 불편함이 있었고, 제조공정 및 인건비의 상승을 초래하는 문제점과 층간 분리의 수작업이 그다지 수월하지 않은 문제점 등 작업 효율성이나 생산성 면에 있어서 효율적이지 못하였다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 휴대폰 등의 굴곡부위에 적용하기 위한 다층 연성기판의 해당부분 층간 분리를 다층 연성기판의 제조공정 중에 이루어질 수 있도록 함으로써 제조공정 완료 후에 별도로 행하던 해당부분의 층간 분리에 대한 수작업을 없애도록 하여 공정 및 인건비를 절감되게 하고 작업효율성 및 생산성을 증대시킬 수 있게 하며 내굴곡성의 신뢰성 확보는 물론 연성기판의 해당부분에 대한 층간 분리의 용이성을 부여할 수 있도록 한 다층 연성기판의 층간 분리방법을 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내층회로가 형성된 내층회로기판을 다수 구비하는 단계와, 상기 구비된 다수의 내층회로기판 각각에 이형지가 탈착된 커버레이필름을 가접/적층하는 단계와, 상기 커버레이필름을 포함하는 내층회로기판에 디스미어를 행하는 단계와, 상기 디스미어 완료 후 다층연성기판을 위한 내층과 외층 구성을 위해 레이업하여 합지하는 단계를 포함하는 다층 연성기판의 제조에 있어서; 상기 내층회로기판에 이형지가 탈착된 커버레이필름을 가접/적층한 이후, 상기 커버레이필름 위로 비합지의 층간분리를 원하고자 하는 부분에 층간분리용 테이프를 선택적으로 부착하여 상기 디스미어단계를 행한 후에도 상기 커버레이필름 상에 이형성분이 선택적으로 남아있게 함에 의해 상기 레이업을 통한 합지단계시 층간분리를 원하는 부분이 비합지되도록 하여 다층의 적층구조를 형성하되 원하는 부분을 제조공정 중에 층간 분리시켜 제조할 수 있도록 하는 것을 그 기술적인 구성상의 특징으로 한다.

또한, 상기 층간분리용 테이프로는 실리콘계 테이프를 사용하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2a 내지 도 2h는 본 발명에 따른 다층 연성기판의 층간 분리방법을 설명하기 위해 나타낸 공정순서를 보인 단면도이다. 여기서, 종래와 동일 구성 및 동일 작용을 하는 구성에 대해서는 동일한 부호를 병기 사용하기로 한다.

먼저, 도 2a에 나타낸 바와 같이 내층회로가 형성된 내층회로기판(10)을 적층하고자 하는 필요 수에 맞게 다수 구비한다. 이때, 다수 구비되는 내층회로기판(10)은 베이스필름(1)의 원하는 부위에 비어홀(2)을 가공하고 베이스필름(1)의 전체면에 화학 동도금 및 전기동도금을 행하여 도전층을 형성되게 한 다음 도전층이 형성된 베이스필름(1)의 일면 또는 양면으로 드라이필름을 라미네이팅하고 노광/현상 및 에칭 처리함에 의해 내층회로(3)를 형성하게 되는데, 내층회로기판 각각은 자신의 배치위치에 맞게 설계된 내층회로(3)를 갖게 된다. 여기서, 베이스필름(1)으로는 통상 폴리이미드의 일면 또는 양면에 동박이 적층되도록 가공된 동박적층(CCL)필름이 사용된다.

내층회로(3)가 형성된 내층회로기판(10)의 각각에 절연체 기능을 하는 폴리이미드계의 커버레이필름(20)을 이형지(30)에 탈착시키고 도 2b에 나타낸 바와 같이, 내층회로기판(10)의 일면 또는 양면으로 커버레이(C/L)되게 가접한 후 핫프레싱(hot pressing)을 통해 내층회로기판(10)과 커버레이필름(20)이 완전히 경화 밀착되게 적층한다. 이때, 핫프레스 작업시 커버레이필름의 적층과 함께 이형지의 이형성분이 일부 제거되나 커버레이필름(20) 상의 전체면에는 이형지의 잔사가 전체 적으로 남아있게 된다.

이어서, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 커버레이필름(20)이 적층된 내층회로기판(10) 각각의 일면 또는 양면에 휴대폰 등의 굴곡부위에 적용하기 위한 비합지의 층간분리 원하는 부분으로 층간분리용 테이프(40)를 부착한다. 이때, 층간분리용 테이프(40)로는 커버레이필름(20) 상의 이형성분에 대한 보존력을 위하여 고온에서도 안정적이며 확실한 보호피복력을 갖는 실리콘계의 테이프를 사용토록 함이 바람직하다.

선택적으로 층간분리용 테이프(40)가 부착된 커버레이필름(20)을 포함하는 내층회로기판(10) 각각을 디스미어(desmear)를 행하여 전체면으로부터 먼지나 각종 이물질을 제거함과 더불어 커버레이필름(20) 상에 잔재된 이형성분을 선택적으로 제거되게 한다. 이때, 층간분리용 테이프(40)가 부착된 해당 부분의 커버레이필름(20)측 표면상에는 층간분리용 테이프(40)에 의한 보호피복구성으로 이형성분이 제거되지 않고 남아있게 된다.

디스미어공정이 완료되면, 층간분리용 테이프(40)를 제거하여 도 2d에 나타낸 바와 같이, 층간 분리를 원하는 비합지 부분에 선택적으로 이형성분이 존재하도록 한다.

이어서, 도 2e에 나타낸 바와 같이, 원하는 층수만큼 그 필요 수에 맞게 커버레이(C/L)층(20)을 포함하는 내층회로기판(10)을 핫프레싱으로 lay-up하여 내층(inner layer; IL)을 구성되게 하고, lay-up된 내층(IL)의 양면으로 베이스필름(1)을 핫프레싱하여 도 2f에 나타낸 바와 같이 외층(outer layer; OL)을 적층한다. 여기서, 내층(IL)과 외층(OL)을 동시에 lay-up시킬 수도 있으며, 내층 및 외층의 lay-up시 합지하고자 하는 부분으로는 접착제를 사용하고 비합지(층간 분리하고자 하는 부분) 부분으로는 접착제를 사용하지 않는다. 이때, 상기 층간분리용 테이프(40)의 부착으로 선택적으로 남겨지게 한 이형성분에 의해 핫프레싱에 따른 접착제 가스와 고온의 프레스 온도 및 프레스 압력 등의 영향력이 작용한다하더라도 비합지 부분은 층간이 상호 부착되지 않고 떨어져 형성된다.

이후, CNC 가공과 동도금, 드라이필름 적층과 노광 및 에칭 처리를 순차적으로 행하여 외층(OL)에 외층회로(4)를 형성되게 하고 커버레이필름(5)을 적층하는 등 통상의 후속공정을 행하면 도 2g에 나타낸 바와 같이, 다층의 적층구조이되 제조공정 중에 원하는 부분을 층간 분리시킨 연성회로기판(200)을 제조하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 다층 연성기판의 층간 분리방법에 의하면, 휴대폰 등의 굴곡부위에 적용하기 위한 다층 연성기판의 해당부분 층간 분리를 다층 연성기판의 제조공정 중에 아주 간단한 방식으로 용이하게 수행할 수 있으며, 이에 따라 기존에 제조공정 완료 후에 별도로 행하던 해당 부분의 층간 분리에 대한 수작업을 없앨 수 있어 공정단축효과 및 인건비 절감효과를 이끌어낼 수 있다.

또한, 다층 연성기판의 해당 부분에 대한 층간 분리의 용이성을 부여함에 의 해 작업 효율성 및 생산성을 증대시킬 수 있으며 내굴곡성의 신뢰성까지 확보할 수 있게 한다.

Claims (2)

1. 내층회로가 형성된 내층회로기판을 다수 구비하는 단계와, 상기 구비된 다수의 내층회로기판 각각에 이형지가 탈착된 커버레이필름을 가접/적층하는 단계와, 상기 커버레이필름을 포함하는 내층회로기판에 디스미어를 행하는 단계와, 상기 디스미어 완료 후 다층연성기판을 위한 내층과 외층 구성을 위해 레이업하여 합지하는 단계를 포함하는 다층 연성기판의 제조에 있어서;

   상기 내층회로기판에 이형지가 탈착된 커버레이필름을 가접/적층한 이후, 상기 커버레이필름 위로 비합지의 층간 분리를 원하고자 하는 부분에 층간분리용 테이프를 선택적으로 부착하여 상기 디스미어단계를 행한 후에도 상기 커버레이필름 상에 이형성분이 선택적으로 남아있게 함에 의해 상기 레이업을 통한 합지단계시 층간분리를 원하는 부분이 비합지되도록 하여 다층의 적층구조를 형성하되 원하는 부분을 제조공정 중에 층간 분리시켜 제조할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 다층 연성기판의 층간 분리방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 층간분리용 테이프로는 실리콘계 테이프를 사용하는 것을 특징으로 하는 다층 연성기판의 층간 분리방법.

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