KR100818587B1 - Fabrication method of ultra thin thickness metal strips - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 금속 극박판 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 파인피치용 연성동박적층필름 또는 연성스테인레스박적층필름의 제조에 사용되는 동 또는 스테인레스 스틸 극박판(Ultra Thin Thickness Strip)을 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a metal ultra-thin plate, and more particularly, to produce a copper or stainless steel ultra-thin plate (Ultra Thin Thickness Strip) used in the production of a flexible copper foil laminated film or a flexible stainless steel laminated film for fine pitch. It is about a method.
연성적층필름이란 휴대폰이나 LCD 등에 주로 사용되는 연성회로기판의 주요 핵심 소재로서, 그 위에 에칭 기법을 이용하여 회로를 형성함에 따라 플렉서블한 회로 기판을 제조할 수 있게 된다. 예로서, 도 1 에는 연성동박적층필름(상)과 이를 이용하여 제조된 연성회로기판(하) 사진이 도시된다. Flexible laminated film is the main core material of flexible printed circuit board mainly used in mobile phones and LCDs, etc., and it is possible to manufacture a flexible circuit board by forming a circuit using etching techniques thereon. For example, FIG. 1 shows a flexible copper foil laminated film (top) and a flexible circuit board (bottom) photograph manufactured using the same.
이러한 연성적층필름은 일반 PCB에 사용되는 동박적층판과 달리 두께가 얇고 유연해, 소형, 경박단소화 추세의 디지털 기기를 중심으로 사용이 증가되고 있다. 이러한 디지털 기기의 소형화 추세에 따라 전자부품의 집적화가 요구되고 있으며, 부품의 집적화를 위해서는 회로의 선폭이 40㎛이하로 설계되어야 하며, 이러한 40 ㎛이하의 선폭을 맞추기 위해서는 연성적층필름의 동박 또는 스테인레스박 두께가 10㎛이하로 제작되어야 한다. 즉, 파인피치(fine pitch; 인접한 도체 회로의 중심간 거리가 매우 짧은 것을 의미하는 것으로, 휴대폰이나 디지털카메라와 같은 소형 전자제품에 있어서 작은 기판에 여러 부품들을 실장하여야 하는 경우 그 부품들 사이의 간격이 매우 적어지는 것을 의미함)용 연성적층필름의 제조가 요구된다.Unlike flexible copper clad laminates used for general PCBs, such flexible laminated films are thin and flexible, and their use is increasing mainly in digital devices with a trend toward small size and light weight. In accordance with the trend of miniaturization of digital devices, integration of electronic components is required. In order to integrate components, the line width of a circuit must be designed to be 40 μm or less, and in order to meet the line width of 40 μm or less, copper foil or stainless steel of flexible laminated film is required. The foil thickness should be less than 10㎛. In other words, the fine pitch (fine pitch) means that the distance between the centers of adjacent conductor circuits is very short. In the case of small electronic products such as mobile phones or digital cameras, when multiple components are to be mounted on small boards, the spacing between the components This means that very little) of the flexible laminated film is required.
이러한 연성적층필름은 원재료인 폴리이미드(PI) 필름에 동 또는 스테인레스 스틸과 같은 금속 박판을 부착함에 의해 제조되는 바, 이러한 연성적층필름의 제조 방법은 크게 캐스팅(Casting) 공법, 메탈라이징(Metalizing) 공법, 그리고 라미네이팅(Laminating) 공법으로 분류될 수 있다. 이하, 연성동박적층필름을 기준으로 위 제조 공법들에 대하여 간략히 살펴보기로 한다. The flexible laminated film is manufactured by attaching a metal thin plate such as copper or stainless steel to a polyimide (PI) film, which is a raw material, and the method of manufacturing the flexible laminated film is largely casted and metalized. Process, and laminating method. Hereinafter, the manufacturing method will be briefly described based on the flexible copper foil laminated film.
캐스팅 공법은 동박에 액상의 폴리이미드 용액을 도포한 후 약 300℃로 경화하여 연성적층필름을 제조하는 방식으로서 접착강도가 우수하고, 두께정밀도가 우수하며, 액상의 폴리이미드 용액을 사용함으로써 원자재 비용이 적게 들고 공정이 간단하여 제조 원가가 낮은 가장 우수한 공법이다. 현재 업계에서는 12㎛ 이상의 동박만이 공급되고 있기 때문에 피치가 50㎛ 내지 100㎛ 인 회로에 사용되고 있으며, 동박의 두께는 약 12㎛ 내지 18㎛이다. The casting method is a method of manufacturing a flexible laminated film by coating a liquid polyimide solution on a copper foil and curing it at about 300 ° C., which has excellent adhesive strength, excellent thickness precision, and a cost of raw materials by using a liquid polyimide solution. Its low cost and simple process make it the best process with low manufacturing cost. Since only 12 micrometers or more of copper foils are currently supplied in the industry, it is used for the circuit whose pitch is 50 micrometers-100 micrometers, and the thickness of copper foil is about 12 micrometers-18 micrometers.
메탈라이징 공법은 폴리이미드 필름에 Ni-Cr 입자를 진공상태에서 스퍼터 링(sputtering)으로 필름에 증착시킨 후, Cu 스트라이크 도금을 거친 후, Cu를 도금하는 방식으로 10㎛ 이하의 동박 두께를 용이하게 얻을 수 있어 10㎛ 이하의 동박 두께가 요구되는 파인 피치용 연성동박적층필름의 제조에 적용되고 있으나, 제조공정이 복잡하여 제조원가가 높고, 회로의 에칭시 Ni-Cr 입자가 잔류되어 전류손실이 발생되고, 전해동박으로서 부서지기 쉬운(brittle) 경향이 있어 품질 저하가 문제시된다. 현재 주로 공급되고 있는 동박의 두께는 8㎛이다.The metallization method deposits Ni-Cr particles in a polyimide film on a film by sputtering in a vacuum state, and then undergoes Cu strike plating, and then copper plated to facilitate a copper foil thickness of 10 μm or less. Although it has been applied to the production of flexible copper clad laminated films for fine pitch requiring copper thickness of 10 μm or less, the manufacturing process is complicated and the manufacturing cost is high, and current loss occurs because Ni-Cr particles remain during etching of the circuit. It tends to be brittle as an electrolytic copper foil, and quality fall is a problem. The thickness of copper foil currently supplied mainly is 8 micrometers.
라미네이팅 공법은 폴리이미드 필름과 동박을 압연 접착시키는 방법으로서, 고생산성을 달성할 수는 있으나, 폴리이미드 필름 사용으로 인하여 캐스팅 공법에 비하여 원자재 비용이 많이 드는 단점이 존재한다. The laminating method is a method of rolling-bonding a polyimide film and a copper foil, and can achieve high productivity, but there are disadvantages in that raw materials are more expensive than the casting method due to the use of a polyimide film.
따라서, 연성적층필름의 제조시 캐스팅 공법이 가장 효율적이지만, 현재까지 10㎛ 이하의 동박 제조가 이루어지지 못하고 있는 실정이다. Therefore, the casting method is the most efficient at the time of manufacturing the flexible laminated film, but the current situation is not made of copper foil of 10㎛ or less.
한편, 종래의 금속 극박판 제조 방법은 클래드(clad)법, 다층압연법, 알루미늄박 압연법 등이 있다. 이하, 상기 종래의 금속 극박판 제조 방법에 대하여 간략히 설명하기로 한다. On the other hand, a conventional metal ultrathin plate manufacturing method includes a clad method, a multilayer rolling method, an aluminum foil rolling method and the like. Hereinafter, the conventional method of manufacturing the ultrathin metal plate will be briefly described.
클래드법은 타금속과 동을 접합(clad) 압연하여 일정한 두께로 압연후 동을 타금속과 분리시키는 방법으로, 분리방법으로는 열적인 방법과 에칭 방법이 널리 사용되고 있다. 그러나, 이러한 클래드법은 이론적으로는 실시 가능하나 실용화가 어렵고, 실용화가 되더라도 생산성이 떨어지고 제조원가가 높은 단점이 있다. The clad method is a method of clad rolling other metals and copper to separate copper from other metals after rolling to a certain thickness, and thermal and etching methods are widely used as separation methods. However, such a clad method is theoretically feasible but practically difficult, and even if it is practically used, there is a disadvantage in that productivity is low and manufacturing cost is high.
다층압연법은 고강도의 금속편 사이에 동편을 넣고 압연하는 방법으로, 생산은 가능하나 생산성이 떨어지고 제조원가가 높은 단점이 존재한다. Multi-layer rolling is a method of inserting and rolling a copper piece between high-strength metal pieces, the production is possible, but there is a disadvantage in productivity and low production cost.
알루미늄박 압연법은 스트립의 한면에 향후 적층 압연시 이형제 역할을 하기 위한 오일을 도포하고, 오일이 도포된 두면을 맞대어 적층하여 감은(doubling)후 소정의 두께로 압연하고 분리시키는 방법으로, 6㎛까지의 극박판을 제조하는 공법이나, 동 또는 스테인레스박 제조에 응용할 경우, 동 또는 스테인레스는 알루미늄과 달리 오일층에서 일부분에서는 심하게 슬립(slip) 현상이 발생되고 또 다른 일부분에서는 오일막이 깨져 융착됨으로써 두 스트립이 엉키는 현상이 발생되어 실용화되지 못하고 있는 실정이다. The aluminum foil rolling method is a method of coating oil on one side of a strip to serve as a release agent in the future lamination rolling, laminating the oil-coated two sides face-to-face, rolling and separating to a predetermined thickness after doubling. In the case of manufacturing the ultra-thin plate or application to the production of copper or stainless foil, copper or stainless, unlike aluminum, is severely slipped in some parts of the oil layer, and in other parts, the oil film is broken and fused. Strips are entangled and have not been put to practical use.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 금속 극박판 제조 방법들의 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로, 종래 압연한계로 인하여 제작이 불가능하였던 10㎛ 이하 두께의 극박판을 제조하여 종래 전해동박을 대체함으로써 고품질의 파인 피치용 연성적층필름을 캐스팅 공법에 의해 저렴하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Therefore, the present invention was devised to solve the problems of the conventional metal ultra thin plate manufacturing method as described above, by replacing the conventional electrolytic copper foil by manufacturing an ultra-thin plate of 10㎛ or less thickness that was not possible due to the conventional rolling limit An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a high quality fine pitch flexible laminated film at low cost by a casting method.
본 발명의 목적 및 장점들은 이하 더욱 상세히 설명될 것이며, 실시예에 의해 더욱 구체화될 것이다. 또한 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타난 수단 및 이들의 조합에 의해 실현될 수 있다. The objects and advantages of the present invention will be described in more detail below, and will be further embodied by the examples. Further objects and advantages of the invention may be realized by the means indicated in the claims and combinations thereof.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 금속 극박판 제조 방법은, 금속 판재에 압연 및 소둔을 반복 실시하여 금속 스트립을 제조하는 소재 준비 단계와; 상기 금속 스트립의 일면 중 가장자리를 제외한 중앙부위만을 선택적으로 산화시켜 금속산화물층을 형성하는 산화 단계와; 상기 산화 단계를 거친 2개의 금속 스트립을 금속산화물층이 형성된 면이 서로 맞대어지도록 포갠 후 접착하여 금속 스트립 적층체를 형성함과 아울러, 상기 금속 스트립 적층체의 두께를 감소시키기 위한 압연 단계와; 상기 압연 단계를 거친 금속 스트립 적층체의 가장자리의 접착되어 있는 부분을 절단 제거하는 슬리팅 단계와; 상기 슬리팅 단계를 거 친 금속 스트립 적층체를 구성하는 2개의 단일 금속 스트립을 상호 떼어내는 분리 단계를 포함하며, 상기 금속은 동 또는 스테인레스 스틸인 것이 바람직하다.Metal ultra-thin plate manufacturing method according to the present invention for achieving the object as described above, the material preparation step of producing a metal strip by repeatedly rolling and annealing the metal sheet; An oxidation step of selectively oxidizing only a central portion of the surface of the metal strip except for an edge to form a metal oxide layer; Rolling the two metal strips subjected to the oxidation step so that the surfaces on which the metal oxide layer is formed are brought into contact with each other and then bonding them to form a metal strip laminate, and to reduce the thickness of the metal strip laminate; A slitting step of cutting off and removing the adhered portion of the edge of the metal strip laminate after the rolling step; And a separation step of separating two single metal strips constituting the metal strip laminate subjected to the slitting step from each other, wherein the metal is copper or stainless steel.
여기서, 상기 산화 단계는, 상기 금속 스트립의 가장자리에 마스킹테잎을 부착하고 금속 스트립의 중앙부위에 NaOH 용액을 분사함에 의해 수행되며, 상기 산화 단계에서 분사되는 NaOH 용액은 25% 농도의 수용액이고, 70℃ 내지 80℃ 온도로 유지되는 것을 특징으로 한다.Here, the oxidation step is carried out by attaching a masking tape to the edge of the metal strip and spraying a NaOH solution in the central portion of the metal strip, the NaOH solution sprayed in the oxidation step is an aqueous solution of 25% concentration, 70 It is characterized in that it is maintained at a temperature of ℃ to 80 ℃.
그리고, 상기 압연 단계는, 2개의 금속 스트립을 맞대어 접착함에 따라 일체화된 금속 스트립 적층체를 제조함과 동시에 상기 금속 스트립 적층체의 두께를 일차적으로 감소시켜 박판화하기 위해 접착 압연하는 적층압연 단계와; 상기 적층압연된 금속 스트립 적층체의 두께를 재차 감소시켜 극박판화하기 위해 다단 압연기를 사용한 냉간압연 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the rolling step includes the step of laminating and rolling together to produce an integrated metal strip laminate as the two metal strips are bonded to each other, and simultaneously to reduce the thickness of the metal strip laminate and to make it thin; It characterized in that it comprises a cold rolling step using a multi-stage rolling machine to reduce the thickness of the laminated rolled metal strip laminate again to ultra-thin plate.
그리고, 상기 슬리팅 단계는, 상기 금속 스트립 적층체를 롤형태로 권취한 상태에서 풀면서 이송시키고, 상기 금속 스트립 적층체 중 금속산화물층이 형성되지 않은 가장자리 부분(접착이 되어 있는 부분)만을 상하 한쌍의 회전하는 커터에 의해 절단 제거함에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다. In the slitting step, the metal strip laminate is transferred while being unwound in a rolled form, and only the edge portions (bonded portions) of the metal strip laminate, in which the metal oxide layer is not formed, are moved up and down. Characterized in that it is carried out by cutting and removing by a pair of rotating cutters.
한편, 상기 분리 단계는, 상하 지그재그식으로 다수개의 롤러가 2단 배열된 분리롤유닛에 가장자리 부분이 절단 제거된 금속 스트립 적층체를 통과시켜 상하로 연속 벤딩시킴에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다. On the other hand, the separating step is characterized in that it is carried out by the continuous bending up and down by passing the metal strip laminate cut off the edge portion to the separation roll unit is arranged in two stages in a plurality of rollers in a zigzag up and down.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 금속 극박판 제조 방법에 따르면, 금속 스트립에 금속산화물층을 형성함으로써 2개의 금속 스트립의 적층 및 압연시 슬립현상이 방지되어 양 스트립이 적층된 상태에서 균일하게 압연될 수 있으며, 상기 금속산화물층이 또한 분리시 이형재로 작용하여 분리가 용이함에 따라, 종래 압연한계로 인하여 제작이 불가능하였던 10㎛ 이하 두께의 극박판을 용이하게 제조할 수 있게 되며, 이렇게 제조된 금속 극박판은 종래 전해동박을 대체함으로써 고품질의 파인 피치용 연성적층필름을 캐스팅 공법에 의해 저렴하게 제조할 수 있는 탁월한 장점을 갖는다.According to the manufacturing method of the ultra-thin metal plate according to the present invention as described above, by forming a metal oxide layer on the metal strip to prevent the slip phenomenon during the lamination and rolling of two metal strips to be uniformly rolled in a state where both strips are laminated And, the metal oxide layer also acts as a release material when the separation is easy to separate, it is possible to easily manufacture the ultra-thin plate of 10 ㎛ thickness or less that was not possible due to the conventional rolling limits, the metal thus produced The ultra-thin plate has an excellent advantage of manufacturing a high quality fine pitch flexible laminated film at low cost by casting method by replacing the conventional electrolytic copper foil.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 금속 극박판 제조 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 여기서, 상기 금속은 동 또는 스테인레스 스틸 재질로서, 이에 따라 제조되는 극박판은 동박 또는 스테인레스박이다. 이하, 동박 제조를 기초로 본 발명에 따른 제조 방법을 상세히 설명한다. 스테인레스박의 경우에도 사용되는 금속의 종류만 다를 뿐 전체 공정은 동일하게 적용된다.Hereinafter, a method of manufacturing a metal ultrathin plate according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the metal is made of copper or stainless steel, and the ultra-thin plate manufactured according to this is copper foil or stainless foil. Hereinafter, the manufacturing method which concerns on this invention based on copper foil manufacture is demonstrated in detail. In the case of stainless steel foil, only the type of metal used is different, and the whole process is applied in the same way.
도 2 는 본 발명에 따른 금속 극박판 제조 방법의 공정 단계를 순차적으로 나타낸 공정 순서도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 금속 극박판 제조 방 법은, 소재 준비 단계(S1), 산화 단계(S2), 압연 단계(S3), 슬리팅 단계(S4) 및 분리 단계(S5)를 포함한다. 2 is a process flowchart sequentially showing the process steps of the method of manufacturing a metal ultrathin plate according to the present invention. As shown, the method of manufacturing a metal ultrathin plate according to the present invention includes a material preparation step (S1), an oxidation step (S2), a rolling step (S3), a slitting step (S4) and a separation step (S5). do.
상기 소재 준비 단계(S1)는 본 발명에 따른 금속 극박판 제조의 원재료인 금속스트립(1), 구체적으로 동 스트립 또는 스테인레스 스틸 스트립을 준비하는 단계이다. 이러한 금속스트립(1)은 통상의 스트립 제조 방법에 의해 제조된다. 즉, 동판 또는 스테인렌스 스틸 판재에 대하여 압연과 소둔을 반복적으로 수행하여 동 스트립 또는 스테인레스 스틸 스트립을 제조한다. The material preparation step (S1) is a step of preparing a metal strip (1), in particular a copper strip or a stainless steel strip, which is a raw material for manufacturing the ultrathin metal plate according to the present invention. This
도 3 에는 이와 같은 압연 및 소둔의 반복 작업에 의해 제조된 금속스트립(1)의 모습과 그것의 바람직한 규격이 도시된다. 도시된 바와 같이, 상기 금속스트립(1)은 일정한 두께(T)와 너비(W)를 갖는 얇은 호일 형태로 구성되며, 도 3 의 좌측부에 도시된 바와 같이 롤형태로 감겨져 준비된다. 도 3 의 우측부에는 상기 금속스트립(1)의 단면도가 도시된다. 금속스트립(1)의 두께는 추후 설명하는 압연 공정들을 거치면서 얇아지는 것을 고려하여, 완성된 극박판의 두께가 10㎛ 이하가 될 수 있도록 제조되는 것이 바람직한데, 특히, 본 발명에 있어서는 도 3 에 도시된 바와 같이, 25㎛ 두께로 제조되는 것이 바람직하다. FIG. 3 shows the appearance of the
상기와 같은 방법으로 소재 준비가 완료되면, 산화 단계(S2)를 수행한다. 산화 단계는 준비된 금속스트립(1)의 일면을 산화시켜 금속산화물층(4)을 형성하는 단계이다. 상기 금속산화물층(4)은 후술하는 적층압연시 2개의 금속스트립(1)을 맞대어 압연하게 되는데 압연후 각 스트립의 분리가 용이하도록 이형재 역할을 하며 양 스트립간 슬립 현상을 방지하는 역할을 수행한다. When the material preparation is completed in the above manner, the oxidation step (S2) is performed. The oxidation step is a step of oxidizing one surface of the prepared
상기 금속산화물층(4)은 금속스트립(1)의 가장자리 부분을 제외한 중앙부위에만 선택적으로 형성되는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 금속스트립(1)의 일면중 너비 방향 양 말단으로부터 10mm 정도의 구간을 제외하고 그 중앙부위는 모두 산화처리되는 것이 바람직하다. 이렇게 금속스트립(1)의 가장자리부분에는 금속산화물층(4)을 형성시키지 않는 이유는 후술하는 적층압연시 양 스트립의 동 부분이 서로 적층된 상태에서 눌려 접착이 이루어지도록 함에 따라 양 스트립이 서로 미끄러지지 않고 균일하게 압연될 수 있도록 하기 위함이다. It is preferable that the
상기한 바와 같은 금속산화물층(4)의 형성을 위하여, 본 발명에서는 상기 금속스트립(1) 표면에 염기성 용액을 분사한다. 여기서 사용되는 염기성 용액은 25% NaOH 수용액인 것이 바람직하며, 금속스트립(1)의 가장자리 부분의 산화를 방지하기 위하여 금속스트립(1)의 너비 방향 양 말단으로부터 10mm 정도의 구간에는 마스킹테잎(3)을 부착하여 금속스트립(1)의 가장자리 표면이 염기성 용액과 접촉하지 않도록 한다. In order to form the
상기와 같은 금속스트립(1), 예컨대, 동 스트립에 NaOH 용액을 분사하면, Cu 와 수산기(OH기)가 반응하여 염기성 수산화구리가 형성되며, 여기에 열이 공급되면 물과 금속산화물로서 검은색 산화구리가 형성된다. 이러한 열공급을 위해, 상기 NaOH 용액의 온도는 70 내지 80℃로 유지되는 것이 바람직하다. 이러한 반응을 알짜 반응식으로 표현하면 식 (1)과 같다.When NaOH solution is sprayed on the
Cu2 + + 2OH- → Cu(OH)2 → H2O + CuO 식 (1) Cu 2 + + 2OH - → Cu (OH) type 2 → H 2 O + CuO ( 1)
도 4 에는 이러한 산화 단계에서 수행되는 공정 및 상기 공정 수행에 따른 금속스트립(1)의 변화 과정이 개략적으로 도시된다. 4 schematically shows a process performed in this oxidation step and a change process of the
도시된 바와 같이, 금속스트립(1)은 롤 형태로 권취되어 있다가 언코일러(10)의 회전에 따라 풀리면서 이송롤러(12)에 의해 전방측으로 이송된다. 도면 하단에 도시된 바와 같이, 최초 언코일러(10)에 권취되어 이송되는 상태에서의 금속스트립(1)의 두께는 25㎛로 맞추어져 있다. 상기 언코일러(10)의 전방측에는 마스킹테잎언와인더(20)가 구비되고 여기에 권취되어 있는 마스킹테잎(3)이 풀리면서 역시 전방측으로 이송된다. As shown in the drawing, the
언코일러(10)로부터 풀려 이송되는 금속스트립(1)과 마스킹테잎언와인더(20)로부터 풀려 이송되는 마스킹테잎(3)은 합지롤러(30)에서 서로 겹쳐지면서 합지된다. 도면 하단에 도시된 바와 같이, 마스킹테잎(3)은 금속스트립(1)의 양 가장자리 10mm 부위에만 부착이 된다. The
이와 같이, 마스킹테잎(3)이 부착된 금속스트립(1)은 산화챔버내에서 우레탄롤(40)에 밀착된 상태로 진행하게 되고, 여기에 25% NaOH 용액이 분사된다. NaOH 용액이 분사됨에 따라, 마스킹테잎(3)이 접착되지 않은 금속스트립(1)의 중앙부위에는 구리와 수산기가 반응하여 검은색의 산화구리층이 형성된다. As such, the
NaOH 분사가 완료되면, 마스킹테잎(3)은 마스킹테잎리와인더(50)로 회수되고, 금속스트립(1)은 리코일러(60)로 회수된다. 도면의 하단에는 이와 같은 과정에 의해 금속스트립(1)의 표면에 산화구리층이 형성된 모습이 단면도로 도시된다. 도시된 바와 같이, 금속스트립(1)의 전체 두께는 25㎛를 유지한 상태에서, 마스킹테잎(3)을 접착하지 않은 중앙부위에만 약 1㎛ 깊이로 금속산화물층(4), 구체적으로 산화구리층이 형성된 것을 알 수 있다. When the NaOH injection is completed, the
도 5 에는 이와 같은 과정을 통하여 산화처리된 금속스트립(1)의 사진이 첨부된다. 사진으로부터 금속스트립(1)의 일면에 검은색 산화구리층이 형성된 모습을 확인할 수 있다. 아울러, 도 6 에는 상기 산화구리층을 전자현미경으로 관찰한 사진이 도시된다. 사진으로부터 금속스트립(1)의 표면에 산화물층이 형성된 것을 확인할 수 있었다. 5 is a photograph of the metal strip (1) oxidized through this process. It can be seen from the photograph that the black copper oxide layer is formed on one surface of the
상술한 바와 같은 산화 단계를 거친 금속스트립(1)은 압연 단계(S3)로 들어간다. 압연 단계는 산화 단계를 거친 2개의 금속스트립(1)을 금속산화물층(4)이 맞대어지도록 포갠 후 접착하여 금속스트립 적층체를 형성하고, 상기 금속스트립 적층체의 두께를 감소시키기 위한 공정으로서, 본 발명에서의 압연 단계는 적층압연과 냉간압연의 2 단계로 진행된다. The
상기 적층압연은 두 장 이상의 금속판을 함께 접착 압연하는 것으로, 도 7 에는 본 발명에 따른 적층압연 단계에서 수행되는 공정 및 상기 공정 수행에 따른 금속 스트립의 변화 과정이 개략적으로 도시된다. The lamination rolling is adhesive rolling of two or more metal sheets together, and FIG. 7 schematically illustrates a process performed in the lamination rolling step according to the present invention and a process of changing the metal strip according to the process.
도시된 바와 같이, 상기 산화 단계를 통하여 금속산화물층(4)이 형성된 2개의 금속스트립(1)을 준비하고, 통상의 4 하이 밀(4 High Mill) 압연기를 사용하여 양 금속스트립(1)을 금속산화물층(4)이 형성된 면이 서로 맞대어지도록 적층한 후 접착 압연한다. 이와 같은 적층압연에 의하여, 양 스트립은 금속산화물이 형성된 중앙부위를 제외한 가장자리 부분끼리 서로 접착되어 일체화됨에 따라 금속스트립 적층체가 형성됨과 동시에 금속스트립 적층체의 두께가 일차적으로 감소되어 박판화된다. 상기 적층압연시의 압하율은 30% 정도인 것이 바람직하고, 이에 따라, 일체화된 2개의 금속스트립(1)의 두께는 최초 50㎛에서 35㎛로 얇아지게 된다. 이 경우, 단일 금속스트립(1)의 두께는 17㎛가 됨을 알 수 있다. As shown in the drawing, through the oxidation step, the two
2개의 금속스트립(1)의 적층압연을 통하여 형성된 금속스트립 적층체에는 재차 두께를 감소시켜 극박판화하기 위하여 냉간압연이 수행된다. 도 8 에는 본 발명에 따른 냉간압연 단계에서 수행되는 공정 및 상기 공정 수행에 따른 금속스트립의 변화 과정이 개략적으로 도시된다.In the metal strip laminate formed through the lamination rolling of the two
도시된 바와 같이, 본 냉간압연 단계에서는 통상의 다단 압연기(20단)를 사용하여 상기 금속스트립 적층체를 냉간압연한다. 압연은 2패스(2 pass) 시행하여 17㎛까지 압연한다. 1패스 시행시 금속스트립 적층체의 두께는 35㎛에서 24㎛로 얇아지고, 2패스 시행시 17㎛로 얇아진다. 이에 따라, 단일 금속스트립(1)의 두께는 8㎛가 됨을 알 수 있다. As shown, in the cold rolling step, the metal strip laminate is cold rolled using a conventional multi-stage rolling mill (20 stages). Rolling is carried out in two passes (rolling) to 17㎛. In one pass, the thickness of the metal strip laminate becomes thin from 35 μm to 24 μm, and in two passes, the thickness of the metal strip laminate becomes 17 μm. Accordingly, it can be seen that the thickness of the
상술한 바와 같은 압연 단계를 거친 금속스트립 적층체는 슬리팅(slitting) 단계(S4)와 분리 단계(S5)를 차례로 거치게 된다. 슬리팅은 금속스트립 적층체 중 접착된 가장자리 부분, 즉, 산화처리가 되지 않은 가장자리 부분(접착되어 있는 부분)을 절단하여 제거하는 과정이며, 분리는 이렇게 슬리팅된 적층체를 구성하는 2개의 단일 금속스트립(1)을 상호 떼어내어 분리하는 과정이다. 도 9 에는 본 발명에 따른 슬리팅 및 분리 단계에서 수행되는 공정 및 상기 공정 수행에 따른 금속스트립의 변화 과정이 개략적으로 도시된다.The metal strip laminate, which has undergone the rolling step as described above, is subjected to a slitting step S4 and a separation step S5 in this order. Slitting is the process of cutting and removing the bonded edges of the metal strip laminate, that is, the edges that are not oxidized (bonded), and the separation is the two single pieces that make up the slitting laminate. This is a process of removing the
도 9 에 도시된 바와 같이, 금속스트립 적층체를 롤형태로 권취한 상태에서 언코일러(70)를 이용하여 풀면서 이송시키고, 상하 한쌍의 회전하는 커터(80)에 의해 금속 스트립 적층체의 가장자리 부분(산화되지 않은 부분)을 절단한다. 그 다음 상하 지그재그식으로 다수개의 롤러가 2단 배열된 분리롤유닛(90)에 상기 금속스트립 적층체를 통과시켜 상하로 연속 벤딩(bending)시킴에 따라 2개의 단일 스트립으로 분리하고 2개의 개별적인 코일러(100)를 이용하여 각각의 단일 스트립을 회수한다. 이 때, 금속산화물층(4)이 이형재로서 작용하여 단일 스트립들이 서로 용이하게 분리될 수 있다. 이어 단일 스트립들의 일면에 형성된 금속산화물 피막을 떼어내면 도시된 바와 같이 각각 8㎛ 두께의 금속 극박판이 형성된다. As shown in FIG. 9, the metal strip laminate is rolled and unwound using an
이러한 방법으로 형성된 10㎛ 미만의 금속 극박판을 사용하여 캐스팅 공법에 의해 고품질의 파인 피치용 연성적층필름을 저렴하게 제조할 수 있게 되는 것이다. By using a metal ultra-thin plate of less than 10㎛ formed in this way it is possible to cheaply produce a high-quality fine pitch flexible laminated film by the casting method.
지금까지, 본 발명의 실시예를 기준으로 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다 할 것이다. So far, the present invention has been described in detail with reference to embodiments of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited thereto, and the present invention is intended to include practically equivalent ranges.
도 1 은 통상적인 종래의 연성적층필름과 이를 이용한 연성회로기판을 보여주는 사진,1 is a photo showing a conventional conventional flexible laminated film and a flexible circuit board using the same;
도 2 는 본 발명에 따른 금속 극박판 제조 방법의 공정 단계를 순차적으로 나타낸 공정 순서도,2 is a process flow chart sequentially showing the process steps of the method for producing a metal ultrathin plate according to the present invention;
도 3 은 본 발명에 따른 금속 극박판 제조 방법의 소재 준비 단계에서 준비된 금속스트립의 모양 및 규격이 도시된 도면,Figure 3 is a view showing the shape and size of the metal strip prepared in the material preparation step of the method for producing a metal ultrathin plate according to the present invention,
도 4 는 본 발명에 따른 금속 극박판 제조 방법의 산화 단계에서 수행되는 공정 및 상기 공정 수행에 따른 금속스트립의 변화 과정을 개략적으로 도시한 도면,4 is a view schematically showing a process performed in the oxidation step of the metal ultrathin plate manufacturing method according to the present invention and a process of changing the metal strip according to the process performed;
도 5 는 본 발명에 따른 금속 극박판 제조 방법의 산화 단계를 거침에 따라 스트립의 일면에 금속산화물층이 형성된 결과를 보여주는 사진,5 is a photograph showing a result of forming a metal oxide layer on one surface of a strip according to the oxidation step of the method of manufacturing a metal ultrathin plate according to the present invention;
도 6 은 스트립의 일면에 형성된 금속산화물층의 전자 현미경 사진,6 is an electron micrograph of a metal oxide layer formed on one surface of a strip,
도 7 은 본 발명에 따른 금속 극박판 제조 방법의 적층압연 단계에서 수행되는 공정 및 상기 공정 수행에 따른 금속스트립의 변화 과정을 개략적으로 도시한 도면,7 is a view schematically showing a process performed in the lamination rolling step of the method for manufacturing a metal ultrathin plate according to the present invention and a process of changing the metal strip according to the process;
도 8 은 본 발명에 따른 금속 극박판 제조 방법의 냉간압연 단계에서 수행되는 공정 및 상기 공정 수행에 따른 금속스트립의 변화 과정을 개략적으로 도시한 도면,8 is a view schematically showing a process performed in the cold rolling step of the method for manufacturing a metal ultra-thin plate according to the present invention and a process of changing the metal strip according to the process;
도 9 는 본 발명에 따른 금속 극박판 제조 방법의 슬리팅 및 분리 단계에서 수행되는 공정 및 상기 공정 수행에 따른 금속스트립의 변화 과정을 개략적으로 도시한 도면이다. 9 is a view schematically showing a process performed in the slitting and separation step of the method for manufacturing a metal ultrathin plate according to the present invention, and a process of changing the metal strip according to the process.
Claims (7)
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- 2007-10-02 KR KR1020070099399A patent/KR100818587B1/en active IP Right Grant
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