KR101202046B1 - 연성동박적층체 경화방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 동박적층체 경화방법은 동박 필름의 양가에 밴드를 삽입하면서 동박적층체를 감는 단계(S110)와, 감겨진 동박적층체의 외부를 보호부재로 감싸는 단계(S120)와, 동박적층체로부터 한 쪽 밴드를 제거하는 단계(S130)와, 동박적층체로부터 다른 쪽 밴드를 제거하는 단계(S140)와, 밴드가 제거된 동박적층체를 오븐에 넣고 경화하는 단계(S150)와, 경화된 동박적층체를 동박 필름간의 간격이 없도록 다시 감는 단계(S160)를 포함한다. 또한, 본 발명의 경화방법은 단계(S130) 및 단계(S140) 직후에 밴드가 제거된 동박적층체의 외측면을 스토퍼로 지지하는 단계를 더 포함할 수 있다.

동박, 적층, 경화, 오븐, 필름, 밴드, 스페이서

Description

연성동박적층체 경화방법{CURING METHOD OF FLEXIBLE COPPER CLAD LAMINATE}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동박적층체 경화방법을 나타내는 순서도;

도 2a 내지 도 2d는 도 1의 처음 4단계를 개략적으로 나타낸 예시도; 및

도 3은 종래기술의 배선기판 제조방법의 개략도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 보빈 20 : 동박적층체

30 : 밴드 40 : 보호부재

50 : 스토퍼

본 발명은 경화방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원통형으로 감긴 연성적층체를 불량없이 경화할 수 있는 동박적층체 경화방법에 관한 것이다.

동박적층체 또는 동박적층판(FCCL, Flexible Copper Clad Laminae)은 동박으 로 대변되는 얇은 도전성 금속박에 폴리이미드 등의 고분자 절연체를 적층한 것으로서 연성인쇄회로기판을 제조하는 데 사용되는 물질이다. 이를 제조하는 데에는, 금속박과 절연체 필름을 에폭시 등의 접착제를 통해 접착시키는 방법과 금속박 상에 절연체 수지를 직접 도포하는 방법이 있으나, 전자는 접착제 때문에 내열성, 치수안정성 등의 물성저하를 피할 수 없는 문제를 안고 있으며, 후자는 이러한 물성저하를 피할 수는 있으나 롤투롤공정('Roll to roll' process)의 경우 요철, 주름, 구겨짐, 찌그러짐 등의 불량현상이 발생하여 수율이 저하되는 문제 및 평탄화 공정 등의 후단공정을 도입하여 불량현상을 제거하는 경우에도 생산단가가 상승하는 문제를 안고 있다.

동박적층체는 동박상에 폴리이미드 전구체 수지를 코팅하고 이를 연속적으로 건조한 뒤 300℃ 이상의 고온에서 일정 시간 체류시켜 제조하는 것이 일반적이다. 불용, 불융성의 폴리이미드 수지를 동박상에 직접 코팅하는 작업이 어렵기 때문에 먼저 폴리이미드의 전구체인 폴리아믹산(polyamic acid) 용액을 코팅하고 이를 고온에서 열처리하여 폴리이미드(polymide) 수지로 전환시키는 경화 공정을 거치게 된다.

롤투롤과정을 통하여 동박적층체를 경화하는 공정 중에는 감겨진 동박간에 일정한 간격이 유지되어야 한다. 공간이 유지되지 않는 경우, 경화 공정 중 필름간의 점착이 발생하게 되고, 경화 중 방출되는 증기가 원활하게 제거되지 못하여 동박면의 변색 및 주름이 발생하게 된다.

동박간에 일정 간격을 유지하기 위한 방법으로 동박 사이에 금속망을 삽입하 는 방법이 있는 데, 이 방법이 일본등록특허 제2893432호의 「플렉시블 배선기판 제조방법」에 제시되어 있다.

이에 따르면 도 3과 같이, 롤형태로 감긴 동박적층체(1)는 원통형 알루미늄코어에 감겨져 있고, 동박적층체(1) 사이에는 철판 또는 철망 등의 스페이서(2)가 끼워져 있다. 이렇게 동박적층체(1) 사이에 스페이서(2)가 끼워진 상태로 경화 공정이 이루어지게 된다.

그러나, 이러한 종래의 방법은 동박적층체 사이에 스페이서를 끼우는 일이 쉽지 않고, 철망 등의 표면에 존재하는 요철형상으로 인해 동박의 구김이 자주 발생하였다. 또한, 경화 후에 스페이서의 흔적이 제품에 전사되는 문제와 스페이서를 제거할 때 동박이 구겨지거나, 주름지거나, 꺽이는 등의 불량 현상이 자주 발생하였다. 이에 더하여, 동박 사이에 끼워진 스페이서를 제거하는 작업도 쉽지 않았다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 롤투롤 경화 공정에 있어 동박간에 공간을 확보하기 위한 밴드를 동박의 양가에 설치하여 쉽게 밴드를 삽입하고 제거함으로써 경화 후 동박의 구김, 주름, 꺽임 등이 없는 동박적층체 경화방법을 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 동박 필름의 양가에 밴드를 삽입하면서 동박적층체를 감는 단계(S110)와, 동박적층체로부터 한 쪽 밴드를 제거하는 단계(S130)와, 동박적층체로부터 다른 쪽 밴드를 제거하는 단계(S140)와, 밴드가 제거된 동박적층체를 오븐에 넣고 경화하는 단계(S150)와, 경화된 동박적층체를 동박 필름간의 간격이 없도록 다시 감는 단계(S160)를 포함하는 것을 특징으로 하는 동박적층체 경화방법을 제공한다.

본 발명의 경화방법은 단계(S130) 및 단계(S140) 직후에 밴드가 제거된 동박적층체의 외측면을 스토퍼로 지지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 경화방법은 단계(S110)와 단계(S130) 사이에 단계(S110)에서 감겨진 동박적층체의 외부를 보호부재로 감싸는 단계(S120)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 보호부재는 금속박, 금속망 또는 폴리이미드나 테프론과 같은 내열성 필름인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 밴드는 동박 필름의 미도공부에만 삽입되거나, 동박 필름의 미도공부와 도공부에 걸쳐 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 밴드는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 나일론, 폴리에스테르(PE), 피브이씨(PVC), 폴리프로필렌(PP) 또는 이들의 혼합 재질로 만들어지는 것을 특징으로 한다.

밴드는 20~1000㎛ 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하고, 50~300㎛ 범위의 두께를 갖는 것을 또한 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동박적층체 경화방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 동박에 밴드를 삽입하면서 보빈에 동박적층체를 감는 단계(S110), 감겨진 동박적층체의 외부를 보호부재로 감싸는 단계(S120), 동박적층체에서 한 쪽 밴드를 제거하는 단계(S130), 동박적층체에서 다른 쪽 밴드를 제거하는 단계(S140), 동박적층체를 경화 오븐에 투입하는 단계(S150) 및 동박간의 공간이 없도록 경화된 동박적층체를 다시 감는 단계(S160)를 포함한다.

각 단계들을 도 2a 내지 도 2d를 참조로 상세하게 설명한다.

먼저, 단계(S110)에서는, 도 2a와 같이 회전하는 원통형 막대 형상의 보빈(10)에 동박적층체(20)를 감는다. 이때, 동박적층체(20)의 미도공부(21)에 동박간의 공간을 만들어 줄 스페이서 역할을 하는 밴드(30)를 삽입한다.

보빈(10)은 직경이 3인치~12인치인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 재질로는 스테인레스 스틸강, 알루미늄 등의 금속재질을 사용하는 것이 바람직하나, 폴리이미드(PI), 테프론(Teflon) 등의 내열성 플라스틱 재질을 사용하여도 좋다. 보빈(10)의 두께는 1mm~20mm로 한다.

밴드(30)는 그 재질에 제한을 두지 않으나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 나일론, 폴리에스테르(PE), 피브이씨(PVC), 폴리프로필렌(PP) 등의 재질이나 이들이 혼합된 플라스틱 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 동박 필름(20a) 사이에 삽입된 밴드(30)에는 일정 수준의 인장력이 걸리게 되기 때문에, 밴드(30)의 재질에 따라 너무 단단할 경우 밴드(30) 제거시 동박 필름 의 모서리면이 손상될 우려가 있다.

밴드(30)의 두께는 동박 필름(20a)간 거리를 결정하는 중요 요소로, 통상 20~1000㎛ 범위에서 사용하는 것이 바람직하며, 50~300㎛ 범위에서 사용하는 것이 보다 바람직하다. 밴드(30)의 두께가 클 경우 동박 필름(20a)간 공간이 증가되어 동박 필름(20a)을 수직으로 세웠을 때 안정성이 떨어지게 되며, 이와 반대로 밴드(30)의 두께가 작을 경우 동박 필름(20a)간 공간이 줄어들어 동박 필름(20a)을 수직으로 세웠을 때 안정성은 높아지나 경화 공정 중 제거되어야 할 증기가 제대로 방출되지 못할 우려가 있다. 따라서 적정 두께의 밴드(30)를 사용하는 것이 매우 중요하다.

밴드(30)는 동박 필름(20a)의 양 모서리에 삽입시킨다. 밴드(30)는 동박 필름(20a)의 미도공부(21)에 삽입하는 것이 매우 바람직하나, 이 위치로 제한을 두지는 않으며 도공부(22)와 미도공부(21) 사이에 걸치거나 또는 도공부(22)에만 위치시켜도 괜찮다. 여기에 언급한 도공부(22)는 동박면에 절연체가 코팅된 부분을 말하며, 미도동부(21)는 동박면에 절연체가 코팅되지 않은 부분을 말한다.

다음, 단계(S120)에서는, 도 2b와 같이, 완전히 감겨진 원통형의 동박적층체(20)의 외부를 금속박, 금속망, 또는 폴리이미드나 테프론 등의 내열성 필름과 같은 보호부재(40)로 감싸 동박적층체를 외부로부터 보호한다. 이때 보호부재(30)는 1~10회 정도 감긴다. 본 단계는 선택적인 것으로 공정조건에 따라 생략할 수 있다.

다음, 단계(S130)에서는, 도 2c와 같이, 감겨진 원통형이 동박적층체(20)를 세운 상태에서 밴드(30)에 일정한 힘을 가하여 일정한 속도로 제거한다. 이 때, 밴드(30)를 제거하는 속도가 달라질 경우 속도가 변하는 시점에서 가속도가 생겨 동박 필름에 큰 힘이 걸리게 되고, 이로 인해 동박 필름이 손상될 우려가 있다. 따라서, 일정한 속도로 밴드(30)를 제거하는 일이 매우 중요하다.

다음 단계(S140)에서는, 도 2d와 같이 한 쪽의 밴드(30)가 제거된 원통형 동박적층체(20)를 거꾸로 세운 상태에서 다른 쪽의 밴드(30)에 일정한 힘을 가하여 일정한 속도로 제거한다. 이 작업은 도 2c의 작업과 같다. 다만, 한 쪽 밴드(30)가 제거된 동박적층체(20)를 거꾸로 세울 때, 보빈(10)을 따라 동박적층체(20)가 흘러내릴 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해 보빈(10)의 일측부(10a)에 동박적층체(20)의 움직임을 방지하는 스토퍼(50)를 설치할 수 있다. 또한, 이 스토퍼(50)는 밴드(30)가 마저 제거된 보빈(10)의 타측부(10b)에도 동박적층체(20)의 움직임을 방지하기 위해 설치될 수 있다. 이 스토퍼(50)는 보빈(10)에 밀착되게 끼워지고 감겨진 원통형 동박적층체(20)의 측면을 모두 지지하도록 충분히 넓은 표면적(A)을 갖는 것이 바람직하다.

앞서 설명한 단계(S130)와 단계(S140)에서는 보빈(10)을 세운 상태로 밴드(30)를 제거하였지만, 이와 달리, 보빈(10)을 가로로 눕힌 상태에서 동박적층체(20)에 삽입된 밴드(30)를 보빈(10)의 축방향으로 일정한 속도로 일정한 힘을 주어 제거할 수도 있다.

다음, 단계(S150)에서는, 양 쪽 밴드(30)가 제거된 원통형 동박적층체(20)를 미도시한 경화오븐에 투입하여 일정시간 동안 경화를 진행한다.

마지막으로, 단계(S160)에서는, 동박 필름 간의 밴드(30)로 인해 형성되었던 공간이 없도록 보빈(10)을 돌려 경화된 동박적층체(20)를 다시 감는다.

실시예1

12㎛ 두께의 동박에 폴리아믹산을 코팅하고 경화하여 21㎛ 두께의 폴리이미드를 코팅되게 하였다. 이를 170㎛ 두께의 폴리에스테르와 나일론 혼합 재질의 밴드를 삽입하면서 3인치 보빈에 권선하였다. 밴드는 도공부와 미도공부에 걸친 상태로 삽입되었으며, 동박 필림의 폭은 540mm이었다. 감겨진 동박적층체에서 밴드를 제거하고 오븐에 넣어 경화시킨 결과 경화 중 손상이 없는 깨끗한 동박적층체를 얻을 수 있었다.

실시예2

18㎛ 두께의 동박에 폴리아믹산을 코팅하고 경화하여 21㎛ 두께의 폴리이미드를 코팅되게 하였다. 이를 170㎛ 두께의 폴리에스테르와 나일론 혼합 재질의 밴드를 삽입하면서 6인치 보빈에 권선하였다. 밴드는 도공부와 미도공부에 걸친 상태로 삽입되었으며, 동박 필림의 폭은 540mm이었다. 감겨진 동박적층체에서 밴드를 제거하고 오븐에 넣어 경화시킨 결과 경화 중 손상이 없는 깨끗한 동박적층체를 얻을 수 있었다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조로 본 발명의 동박적층체 경화방 법에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.

본 발명의 경화방법에 따르면, 경화할 동박적층체의 동박 필름간 일정 간격이 제거가 용이한 밴드로 확보되기 때문에 밴드 제거시 동박 필름이 구겨지거나, 주름지거나, 꺽이는 등의 불량이 발생하지 않는다. 또한, 종래와 달리 주로 동박 필름의 양 모서리 부위에 밴드가 삽입되기 때문에 경화후에도 필름에 밴드의 흔적이 남지 않아 깨끗한 제품을 얻을 수 있다.

Claims (9)

1. (A) 동박 필름의 양가에 밴드를 삽입하면서 동박적층체를 감는 단계;

   (B) 상기 동박적층체로부터 한 쪽 밴드를 제거하는 단계;

   (C) 상기 동박적층체로부터 다른 쪽 밴드를 제거하는 단계;

   (D) 밴드가 제거된 상기 동박적층체를 오븐에 넣고 경화하는 단계; 및

   (E) 상기 경화된 동박적층체를 상기 동박 필름간의 간격이 없도록 다시 감는 단계를 포함하며,

   상기 (B)단계 및 상기 (C)단계 직후에 상기 밴드가 제거된 상기 동박적층체의 외측면을 스토퍼로 지지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동박적층체 경화방법.
2. 삭제
3. (A) 동박 필름의 양가에 밴드를 삽입하면서 동박적층체를 감는 단계;

   (B) 상기 동박적층체로부터 한 쪽 밴드를 제거하는 단계;

   (C) 상기 동박적층체로부터 다른 쪽 밴드를 제거하는 단계;

   (D) 밴드가 제거된 상기 동박적층체를 오븐에 넣고 경화하는 단계; 및

   (E) 상기 경화된 동박적층체를 상기 동박 필름간의 간격이 없도록 다시 감는 단계를 포함하며,

   상기 (A)단계와 상기 (B)단계 사이에 (A)단계에서 감겨진 상기 동박적층체의 외부를 보호부재로 감싸는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동박적층체 경화방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 보호부재는 금속박, 금속망 또는 폴리이미드나 테프론과 같은 내열성 필름인 것을 특징으로 하는 동박적층체 경화방법.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 밴드는 상기 동박 필름의 미도공부에만 삽입되는 것을 특징으로 하는 동박적층체 경화방법.
6. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 밴드는 상기 동박 필름의 미도공부와 도공부에 걸쳐 삽입되는 것을 특징으로 하는 동박적층체 경화방법.
7. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 밴드는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 나일론, 폴리에스테르(PE), 피브이씨(PVC), 폴리프로필렌(PP) 또는 이들의 혼합 재질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 동박적층체 경화방법.
8. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 밴드는 20~1000㎛ 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 동박적층체 경화방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 밴드는 50~300㎛ 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 동박적층체 경화방법.

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