KR101687391B1

KR101687391B1 - 피나클 금형을 이용한 양면 fpcb 제조 방법

Info

Publication number: KR101687391B1
Application number: KR1020160094773A
Authority: KR
Inventors: 김은주; 김명오
Original assignee: 주식회사 레아스
Priority date: 2016-07-26
Filing date: 2016-07-26
Publication date: 2016-12-16

Abstract

에천트를 이용한 화학적 방법으로 동박을 식각하는 것이 아니라, 피나클 금형을 이용한 물리적 방법으로 동박을 선택적으로 제거하는 것이므로 에천트 등의 화학약품 사용을 원천적으로 배제할 수 있으므로 환경오염 발생을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 수작업이 아닌 자동화 방식의 롤투롤 방식을 적용하여 양면의 다층회로를 구현할 수 있으므로 인건비 및 제조 단가를 획기적으로 절감할 수 있는 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법에 대하여 개시한다.

Description

피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF DOUBLE LAYER FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD USING PINNACLE MOLD}

본 발명은 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에천트를 이용한 화학적 방법으로 동박을 식각하는 것이 아니라, 피나클 금형을 이용한 물리적 방법으로 동박을 선택적으로 제거하는 것이므로 에천트 등의 화학약품 사용을 원천적으로 배제할 수 있으므로 환경오염 발생을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 수작업이 아닌 자동화 방식의 롤투롤 방식을 적용하여 양면의 다층회로를 구현할 수 있으므로 인건비 및 제조 단가를 획기적으로 절감할 수 있는 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 연성회로기판은 리지드 인쇄회로기판이나 웨이퍼 기술과는 달리 회로패턴 형성이라는 큰 카테고리만 같을 뿐, 박형 다층이 가능하여 스마트폰과 같은 현재의 최첨단 청보통신 기기에 적합하여 다양하게 채용되고 있다. 이러한 연성회로기판은 리지드 인쇄회로기판 기술과 대비하여 제품의 원재료 및 공정 재료나 공정 순서 기술 및 설비 기술부터 세밀한 생산 기술이 많이 필요하여 연성회로기판 고유의 전문 설비 및 숙련된 인력 등이 많이 요구된다.

또한, 연성회로기판(FPCB)은 주로 모바일 폰과 같은 휴대 정보통신기기에서 폴딩되는 부분이나 슬라이드 부분과 같이 유동이 많은 부분 내에 설치되는 다배선을 가진 필름형 배선용 제품으로 개발 및 생산되어 왔다.

최근에는 스마트폰, 태블릿 PC와 같이 박형의 두께 및 복잡한 회로들의 다층 고밀도화가 요구되는 고성능 휴대 기기들에서는 기존의 두꺼운 고정형 인쇄회로기판(PCB)보다는 초박형과 고밀도 회로가 가능한 연성회로기판(FPCB)으로 대체하기 위한 연구 개발이 지속적으로 진행되고 있다.

이때, 연성회로기판에 회로패턴을 형성하는 과정은 FCCL(Flexible Copper Clad Laminated)을 이용하여 FCCL의 절연층에 형성된 동박 상에 드라이필름을 부착한 후, 노광 및 현상하는 사진식각 공정을 실시하여 드라이필름 패턴을 형성한 후, 에칭액을 분사하여 동박의 노출된 불필요한 부분을 부식시켜 제거함으로써 회로패턴을 형성하고, 드라이 필름 패턴을 제거하는 방식으로 진행되었다.

이때, 복잡한 회로 설계에 필요한 미세 회로패턴을 형성하기 위해서는 동박의 불필요한 부분을 제거하는 에칭 과정에서 부식에 의해 제거되는 부분이 깨끗이 제거되어 남은 회로패턴 간에 단락이 발생하지 않아야 한다.

그러나, 종래의 미세 회로패턴을 형성하는 과정시, 에칭 공정에서 부식에 의해 제거되고 남게 되는 회로패턴은 에칭 공정에서 수반되는 여러 특성과 동박의 표면 및 드라이 필름 패턴 간의 접착된 사이로부터 부식이 작용하게 되어 회로패턴의 선폭이 균일하지 못하게 되는 문제가 있다.

이로 인하여, 원하는 마스크의 패턴 폭과는 다르게 실제 제조된 FPCB의 회로패턴에서는 회로패턴 측벽 하부 측에서 이웃하는 회로패턴과 단락될 우려가 있을 뿐만 아니라, 복잡한 미세회로일수록 더욱더 이웃하는 회로패턴 간의 단락을 쉽게 초래하여 FPCB 제품의 불량이 발생되는 문제점이 있었다.

관련 선행 문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-1373330호(2014.03.10. 공고)가 있으며, 상기 문헌에는 R.T.R 노광 및 슬리팅 공법을 이용한 FPCB의 제조 방법이 기재되어 있다.

본 발명의 목적은 에천트를 이용한 화학적 방법으로 동박을 식각하는 것이 아니라, 피나클 금형을 이용한 물리적 방법으로 동박을 선택적으로 제거하는 것이므로 에천트 등의 화학약품 사용을 원천적으로 배제할 수 있으므로 환경오염 발생을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 수작업이 아닌 자동화 방식의 롤투롤 방식을 적용하여 양면의 다층회로를 구현할 수 있으므로 인건비 및 제조 단가를 획기적으로 절감할 수 있는 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법은 (a) 피나클 금형을 이용하여 각각 제조되는 제1 및 제2 회로패턴 전사 필름을 마련하는 단계; (b) 상기 제1 회로패턴 전사 필름을 제1 관통 홀을 가지며, 제1 캐리어 부재의 하부에 제1 커버레이 필름 및 제1 열경화성 접착 필름이 차례로 적층된 제1 캐리어-커버레이 합지품과 가압 합지하여, 상기 제1 캐리어-커버레이 합지품의 하부로 제1 회로패턴 전사 필름의 제1 회로패턴을 전사시키는 단계; (c) 제2 캐리어 부재의 하부에 상기 제1 관통 홀과 대응되는 위치에 배치되는 제2 관통 홀을 갖는 수지 합지품을 합지하는 단계; (d) 상기 제2 회로패턴 전사 필름의 제2 회로패턴 상부에 도전성 잉크층을 형성한 후, 상기 도전성 잉크층이 형성된 제2 회로패턴 전사 필름 상에 수지 합지품을 합지하여, 상기 제2 관통 홀 내에 상기 도전성 잉크층을 충진하는 단계; (e) 상기 도전성 잉크층이 충진된 수지 합지품 상에 제1 회로패턴을 전사시킨 제1 캐리어 합지품을 합지한 후, 상기 수지 합지품 하부의 제2 회로 패턴을 제외한 제2 회로패턴 전사 필름을 제거하는 단계; 및 (f) 상기 제2 캐리어 부재의 제거로 노출되는 제2 회로 패턴의 하부로 제3 관통 홀을 가지며, 제3 캐리어 부재의 상부에 제2 커버레이 필름 및 제2 열경화성 접착 필름이 차례로 적층된 제2 캐리어-커버레이 합지품을 합지하여, 양면 FPCB 반제품을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법은 피나클 금형을 이용하여 각각 제조되는 제1 및 제2 회로패턴 전사 필름의 제1 및 제2 회로 패턴을 제1 및 제2 커버레이 필름, 제1 및 제2 열경화성 접착 필름, 수지 합지품과 롤투롤 방식에 의해 합착하면서 전도성 잉크층을 이용하여 제1 및 제2 회로 패턴 간의 전기적 도통을 실시하여 양면 FPCB를 제조함으로써 공정 간소화를 도모할 수 있다.

이 결과, 본 발명에 따른 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법은 피나클 금형을 이용한 물리적인 방식으로 회로패턴을 형성하기 때문에 가공면이 매끄러울 뿐만 아니라 미세 피치를 구현하는 것이 가능해질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법은 에천트를 이용한 화학적 방법으로 동박을 식각하는 것이 아니라, 피나클 금형을 이용한 물리적 방법으로 동박을 선택적으로 제거하는 것이므로 에천트 등의 화학약품 사용을 원천적으로 배제할 수 있으므로 환경오염 발생을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 수작업이 아닌 자동화 방식의 롤투롤 방식을 적용하여 양면의 다층회로를 구현할 수 있으므로 인건비 및 제조 단가를 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 24는 본 발명의 실시예에 따른 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법을 나타낸 공정 단면도.
도 25는 제1 피나클 외측 칼날 금형을 나타낸 평면도.
도 26은 제1 피나클 내측 칼날 금형을 나타낸 평면도.
도 27은 제1 피나클 외측 및 내측 칼날 금형에 의해 제조되는 제1 회로패턴을 나타낸 평면도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 24는 본 발명의 실시예에 따른 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 캐리어 필름(112) 상에 제1 실리콘 접착필름(114)을 합지하여 제1 캐리어 합지품(110)을 형성한다.

이때, 제1 캐리어 필름(112)은 PET 필름(polyethylene terephthalate film), PI 필름(polyimide film), PES 필름(polyether sulfone film) 및 PC 필름(polycarbonate) 중 어느 하나가 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 캐리어 합지품(110)의 가장자리를 가공하여 제1 가이드 홀(116)을 형성한다. 이때, 제1 가이드 홀(116)은 제1 캐리어 필름(112) 및 제1 실리콘 접착필름(114)의 양측 가장자리를 관통하도록 배치되며, 후술하는 제1 동박(도 7의 130)의 외측에 배치되어 제1 동박과는 일정한 간격으로 이격되는 것이 보다 바람직하다. 이러한 제1 가이드 홀(116)은 레이저 드릴링, 펀칭 가공 등에 의해 형성될 수 있다.

다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 캐리어 합지품(110) 상에 제1 라이너 필름(118)을 합지하여 제1 캐리어-라이너 합지품(120)을 형성한다. 이때, 제1 라이너 필름(118)은, 제1 캐리어 필름(112)과 마찬가지로, PET 필름(polyethylene terephthalate film), PI 필름(polyimide film), PES 필름(polyether sulfone film) 및 PC 필름(polycarbonate) 중 어느 하나가 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 캐리어-라이너 합지품(120) 상에 제1 피나클 금형(200)을 정렬시켜 장착한다. 도면으로 상세히 나타내지는 않았지만, 제1 피나클 금형(200)은 제1 가이드 홀(116)에 결속되며, 제1 가이드 홀(116)에 의해 제1 피나클 금형(200)의 칼날 위치를 정 위치로 정렬시킬 수 있게 된다.

다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 캐리어-라이너 합지품(120)의 제1 회로패턴 형성 영역(도 6의 F)을 제1 피나클 금형(도 5의 200)으로 형상 가공한다. 이러한 제1 피나클 금형으로 형상 가공하는 것에 의해, 제1 라이너 필름(118)에는 제1 절개 홀(H)이 구비된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제1 회로패턴 형성 영역(F)에 배치되는 제1 라이너 필름(118)의 일부만을 선택적으로 제거하여, 제1 회로패턴 형성 영역(F)에 배치되는 제1 실리콘 접착필름(114)의 일부를 노출시킨다.

이에 따라, 제1 캐리어 필름(112) 상에 제1 실리콘 접착 필름(114) 및 제1 라이너 필름(118)이 차례로 적층되며, 제1 라이너 필름(118)의 일부가 제거되어, 제1 회로패턴 형성 영역(F)에 배치되는 제1 실리콘 접착필름(114)의 일부가 외부로 노출되는 제1 캐리어-라이너 합지품(120)이 마련될 수 있다.

다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 캐리어-라이너 합지품(120) 상에 제1 동박(130)을 적층한다.

이때, 적층은 제1 캐리어-라이너 합지품(120) 상에 제1 동박(130)을 위치 정렬하여 올려 놓은 상태에서 제1 평판 프레스(300)를 이용하여 가압하는 방식으로 실시될 수 있다. 이러한 적층 공정에 의해, 제1 라이너 필름(118) 상에 제1 동박(130)이 부착된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 제1 피나클 외측 칼날 금형(400)으로 제1 회로패턴 형성 영역에 배치된 제1 동박(130)을 1차 커팅한다.

이때, 도 25는 제1 피나클 외측 칼날 금형을 나타낸 평면도이다.

도 8 및 도 25에 도시된 바와 같이, 제1 피나클 외측 칼날 금형(400)은 제1 회로패턴 형성 영역의 외측 라인을 1차 커팅하도록 설계된다. 즉, 제1 피나클 외측 칼날 금형(400)은 제1 외측 칼날 금형 몸체(410)와, 제1 외측 칼날 금형 몸체(410)로부터 제1 동박(130) 방향으로 돌출되도록 장착되어 제1 회로패턴 형성 영역의 외측 라인을 1차적으로 커팅하도록 설계된 제1 외측 칼날(420)을 갖는다.

이러한 제1 피나클 외측 칼날 금형(400)을 이용한 1차 커팅에 의해, 제1 회로패턴 형성 영역에 배치된 제1 동박(130)의 일부가 절개되어, 제1 커팅 홀(C1)이 형성된다.

다음으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 피나클 내측 칼날 금형(500)으로 제1 회로패턴 형성 영역에 배치된 제1 동박(130)을 2차 커팅한다.

이때, 도 26은 제1 피나클 내측 칼날 금형을 나타낸 평면도이다.

도 9 및 도 26에 도시된 바와 같이, 제1 피나클 내측 칼날 금형(500)은 제1 회로패턴 형성 영역의 내측 라인을 2차 커팅하도록 설계된다. 즉, 제1 피나클 내측 칼날 금형(500)은 제1 내측 칼날 금형 몸체(510)와, 제1 내측 칼날 금형 몸체(510)로부터 제1 동박(130) 방향으로 돌출되도록 장착되어 제1 회로패턴 형성 영역의 내측 라인을 2차적으로 커팅하도록 설계된 제1 내측 칼날(520)을 갖는다.

이러한 제1 피나클 내측 칼날 금형(500)을 이용한 2차 커팅에 의해, 제1 회로패턴 형성 영역에 배치된 제1 동박(130)의 일부가 절개되어, 제2 커팅 홀(C2)이 형성된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 1차 및 2차 커팅된 제1 동박(130)이 적층된 제1 캐리어-라이너 합지품(120)을 평탄 가압한다. 이때, 평탄 가압은 제2 평판 프레스(310)를 이용한 압착 방식으로 실시하는 것이 바람직하다.

도 11에 도시된 바와 같이, 제2 평판 프레스(도 10의 310)를 이용한 평탄 가압을 실시하는 것에 의해, 제1 회로패턴 형성 영역에 배치된 제1 동박(132)만이 제1 실리콘 접착필름(114)에 부착되게 된다.

이에 따라, 제1 동박(130)은 제1 회로패턴 형성 영역에 배치된 제1 동박(132)과 제1 회로패턴 형성 영역을 제외한 영역에 배치된 제1 동박 스크랩(134)으로 구분되며, 제1 회로패턴 형성 영역에 배치된 제1 동박(132)은 제1 실리콘 접착필름(114)에 부착되고, 제1 동박 스크랩(134)은 제1 라이너 필름(118) 상에 배치된다.

도 12에 도시된 바와 같이, 제1 회로패턴 형성 영역에 배치된 제1 동박(도 11의 132)을 제외한 제1 동박 스크랩(도 11의 134) 및 제1 라이너 필름(도 11의 118)을 제거하여 제1 회로패턴 형성 영역에 제1 회로패턴(135)을 형성한다.

이에 따라, 제1 캐리어 필름(112) 상에 제1 실리콘 접착필름(114)이 부착되고, 제1 실리콘 접착필름(114) 상의 제1 회로패턴 형성 영역에는 제1 회로패턴(135)이 형성된 제1 회로패턴 전사 필름(140)을 제조할 수 있게 된다.

이때, 제1 동박 스크랩 및 제1 라이너 필름의 제거는, 제1 동박 스크랩 및 제1 라이너 필름을 물리적으로 떼어내는 방식으로 실시하게 된다. 즉, 제1 회로패턴 형성 영역에 배치된 제1 동박을 제외한 제1 동박 스크랩 및 제1 라이너 필름을 픽업 수단(미도시)으로 집어 올리는 방식으로 떼어내게 되면, 제1 동박 스크랩 및 제1 라이너 필름만이 코일 형태로 말아 올려지게 되어 제거되게 된다. 이 결과, 제1 회로패턴 형성 영역에는 제1 회로패턴(135)만이 제1 실리콘 접착필름(114)에 의해 부착되어 남겨지게 된다. 이때, 픽업 수단으로는 핀셋, 집게 등이 이용될 수 있다.

도 27은 제1 피나클 외측 및 내측 칼날 금형에 의해 제조되는 제1 회로패턴을 나타낸 평면도이다.

도 12 및 도 27에 도시된 바와 같이, 제1 피나클 외측 및 내측 칼날 금형을 이용한 1차 및 2차 커팅에 의해, 제1 회로패턴 형성 영역의 제1 동박은 상호 닫힌 구조의 특정 패턴으로 커팅되어 절개된다. 이 결과, 제1 회로패턴 형성 영역에는 특정 패턴 구조를 갖는 제1 회로패턴(135)이 형성된다.

다음으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 제2 캐리어 필름(212) 상에 제2 실리콘 접착필름(214)이 부착되고, 제2 실리콘 접착필름(114) 상의 제2 회로패턴 형성 영역에는 제2 회로패턴(235)이 형성된 제2 회로패턴 전사 필름(240)을 마련한다.

이러한 제2 회로패턴 전사 필름(240)은, 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명한 제1 회로패턴 전사 필름(도 12의 140)과 실질적으로 동일한 방식으로 제조될 수 있는바, 중복 설명은 생략하도록 한다.

도 14에 도시된 바와 같이, 제1 캐리어 부재(150)의 하부에 제1 커버레이 필름(162) 및 제1 열경화성 접착필름(164)을 차례로 적층시킨 제1 캐리어-커버레이 합지품(160)을 마련한 후, 제1 캐리어-커버레이 합지품(160)의 가장자리를 관통하는 제1 관통 홀(TH1)을 형성한다. 이러한 제1 관통 홀(TH1)은 레이저 드릴링, 펀치 가공 등의 방식으로 제1 캐리어-커버레이 합지품(160)의 일부를 제거하는 것에 의해 형성되며, 그 위치는 제1 회로패턴(도 15의 135)과 대응되는 위치에 배치시키는 것이 바람직하다.

이때, 제1 캐리어 부재(150)는 제1 캐리어 시트(152)과, 제1 캐리어 시트(152) 하부에 적층된 제1 실리콘 접착시트(154)와, 제1 캐리어 시트(152) 및 제1 실리콘 접착시트(154)의 가장자리에 배치된 제1 가이드 홀(156)을 갖는다.

다음으로, 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 캐리어-커버레이 합지품(160)의 하부에 제1 회로패턴 전사 필름(140)을 위치 정렬시킨 상태에서 가압 합지한다. 이때, 가압 합지는 제1 캐리어-커버레이 합지품(160)과 제1 회로패턴 전사 필름(140)을 제4 평판 프레스(330)를 이용한 압착 방식으로 실시될 수 있다.

도 16에 도시된 바와 같이, 전술한 가압 합지를 실시하게 되면, 제1 캐리어-커버레이 합지품(160)의 하부로 제1 회로패턴(135)이 전사된다. 이 결과, 제1 회로패턴 전사 필름(도 15의 140)의 제1 회로패턴(135)이 제1 캐리어-커버레이 합지품(160)에 전사되어, 제1 회로패턴 전사 필름으로부터 제1 회로패턴(135)이 떨어져 나간다.

이와 같이, 제1 회로패턴 전사 필름의 제1 회로패턴(135)만을 제1 캐리어-커버레이 합지품(160)에 전사시킨 후에는 제1 회로패턴(135)이 전사된 제1 캐리어-커버레이 합지품(160)으로부터 제1 회로패턴 전사 필름을 제거하게 된다.

다음으로, 도 17에 도시된 바와 같이, 제2 캐리어 부재(170)의 하부에 제1 관통 홀(TH1)과 대응되는 위치에 배치되는 제2 관통 홀(TH2)을 갖는 수지 합지품(177)을 합지한다.

이때, 제2 캐리어 부재(170)는 제2 캐리어 시트(171)와, 제2 캐리어 시트(171) 하부에 적층된 제2 실리콘 접착시트(172)와, 제2 캐리어 시트(171) 및 제2 실리콘 접착시트(172)의 가장자리에 배치된 제2 가이드 홀(173)을 갖는다.

그리고, 수지 합지품(177)은 제1 열경화성 수지(174), 폴리이미드 수지(175) 및 제2 열경화성 수지(176)가 차례로 적층된 3층 구조를 갖는다. 또한, 수지 합지품(177)은 이의 가장자리를 관통하여 제1 관통 홀(TH1)과 대응되는 위치에 배치되는 제2 관통 홀(TH2)을 갖는다. 이러한 수지 합지품(177)은 양면 FPCB(도 24의 100)의 중앙에 배치되는 코어층으로서의 역할을 수행하게 된다.

도 18에 도시된 바와 같이, 제2 회로패턴 전사 필름(240)의 제2 회로 패턴(235) 상부에 도전성 잉크층(145)을 형성한다. 이때, 전도성 잉크층(145)은 제2 회로 패턴(235) 상에 전도성 잉크를 도포 및 경화하는 것에 의해 제조될 수 있다. 또한, 전도성 잉크층(145)은 제2 회로 패턴(235) 상에 전도성 잉크 테이프를 직접 부착하는 것에 의해 제조될 수도 있다. 이러한 전도성 잉크층(145)은 제2 회로 패턴(235)과 중첩된 상부 내측에 배치되도록 형성하는 것이 바람직하다.

도 19에 도시된 바와 같이, 도전성 잉크층(145)이 형성된 제2 회로패턴 전사 필름(240) 상에 수지 합지품(177)을 합지하여, 제2 관통 홀(도 17의 TH2) 내에 도전성 잉크층(145)을 충진한다.

도 20에 도시된 바와 같이, 도전성 잉크층(145)이 충진된 수지 합지품(177) 상에 제1 회로패턴(135)을 전사시킨 제1 캐리어-커버레이 합지품(160)을 합지한 후, 수지 합지품(160) 하부의 제2 회로 패턴(235)을 제외한 제2 회로패턴 전사 필름(240)을 제거한다.

이 결과, 제2 회로패턴 전사 필름(240)의 제2 회로 패턴(235)이 수지 합지품(177)에 전사되어, 제2 회로패턴 전사 필름(240)으로부터 제2 회로패턴(235)이 떨어져 나간다.

본 단계에서, 도전성 잉크층(145)이 충진된 수지 합지품(177) 상에 제1 회로패턴(135)을 전사시킨 제1 캐리어-커버레이 합지품(160)을 합지하는 것에 의해, 도전성 잉크층(145)의 상단은 제1 회로 패턴(135)과 전기적으로 연결되고, 도전성 잉크층(145)의 하단은 제2 회로 패턴(235)과 전기적으로 연결된다.

도 21에 도시된 바와 같이, 제2 회로패턴 전사 필름(도 20의 240)의 제거로 노출되는 제2 회로 패턴(235)의 하부로 제3 관통 홀(TH3)을 가지며, 제3 캐리어 부재(183)의 상부에 제2 커버레이 필름(185) 및 제2 열경화성 접착 필름(186)이 차례로 적층된 제2 캐리어-커버레이 합지품(180)을 합지하여, 양면 FPCB 반제품(105)을 형성한다.

이때, 제3 캐리어 부재(183)는 제3 캐리어 시트(181)와, 제3 캐리어 시트(181) 상부에 적층된 제3 실리콘 접착시트(182)와, 제3 캐리어 시트(181) 및 제3 실리콘 접착 시트(183)의 가장자리에 배치된 제3 가이드 홀(184)을 갖는다.

여기서, 제3 관통 홀(TH3)은 제1 및 제2 관통 홀(TH1, TH2)과 각각 대응되는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 양면 FPCB 반제품(105)은 아래로부터 제2 커버레이 필름(185), 제2 열경화성 접착 필름(186), 제2 회로 패턴(235), 수지 합지품(177), 제1 회로패턴(135), 제1 열경화성 접착 필름(164) 및 제1 커버레이 필름(162)이 차례로 적층되는 구조를 갖는다.

다음으로, 도 22에 도시된 바와 같이, 양면 FPCB 반제품(105)으로부터 제2 및 제3 캐리어 부재(150, 183)를 제거한다.

도 23에 도시된 바와 같이, 제1 및 제3 관통 홀(TH1, TH3)에 의해 노출되는 제1 및 제2 회로패턴(135, 235) 상에 제1 및 제2 표면처리층(190, 191)을 형성한다. 이때, 제1 및 제2 표면처리층(190, 191)은 금(Au) 또는 니켈/금(Ni/Au) 합금이 이용될 수 있다. 이러한 제1 및 제2 표면 처리층(190, 191)은 전해 또는 무전해 도금 방식에 의해 형성될 수 있다.

도 24에 도시된 바와 같이, 제1 커버레이 필름(162) 상부에 마킹 패턴(194)을 형성한다. 이때, 마킹 패턴(194)은 실크 인쇄 마킹에 의해 형성될 수 있으며, 제조일, 모델명 등이 표시될 수 있다.

다음으로, 제2 커버레이 필름(185) 하부에 테이프 부재(196)를 부착하여 완제품 상태의 양면 FPCB(100)를 형성한다. 이때, 테이프 부재(196)는 양면 테이프 및 이형지를 포함하 수 있다. 양면 테이프는 외부 케이스와의 부착을 위해 사용될 수 있으며, 이형지는 양면 테이프를 보호하기 위해 장착되며, 양면 테이프의 사용시 이형지를 제거하여 사용하게 된다.

이후, 완제품 상태의 양면 FPCB(100)는 최종검사 후 합격품에 대하여 포장하여 출하하게 된다.

상기의 과정에 의해, 본 발명의 실시예에 따른 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB가 제조될 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예에 따른 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법은 피나클 금형을 이용하여 각각 제조되는 제1 및 제2 회로패턴 전사 필름의 제1 및 제2 회로 패턴을 제1 및 제2 커버레이 필름, 제1 및 제2 열경화성 접착 필름, 수지 합지품과 롤투롤 방식에 의해 합착하면서 전도성 잉크층을 이용하여 제1 및 제2 회로 패턴 간의 전기적 도통을 실시하여 양면 FPCB를 제조함으로써 공정 간소화를 도모할 수 있다.

이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법은 피나클 금형을 이용한 물리적인 방식으로 회로패턴을 형성하기 때문에 가공면이 매끄러울 뿐만 아니라 미세 피치를 구현하는 것이 가능해질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법은 에천트를 이용한 화학적 방법으로 동박을 식각하는 것이 아니라, 피나클 금형을 이용한 물리적 방법으로 동박을 선택적으로 제거하는 것이므로 에천트 등의 화학약품 사용을 원천적으로 배제할 수 있으므로 환경오염 발생을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 수작업이 아닌 자동화 방식의 롤투롤 방식을 적용하여 양면의 다층회로를 구현할 수 있으므로 인건비 및 제조 단가를 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

100 : 양면 FPCB 135 : 제1 회로 패턴
145 : 전도성 잉크층 162 : 제1 커버레이 필름
164 : 제1 열경화성 접착 필름 174 : 제1 열경화성 수지
175 : 폴리이미드 수지 176 : 제2 열경화성 수지
177 : 수지 합지품 185 : 제2 커버레이 필름
186 : 제2 열경화성 접착 필름 191 : 제1 표면처리층
192 : 제2 표면처리층 194 : 마킹 패턴
196 : 테이프 부재 TH1 : 제1 관통 홀
TH3 : 제3 관통 홀

Claims

(a) 피나클 금형을 이용하여 각각 제조되는 제1 및 제2 회로패턴 전사 필름을 마련하는 단계;
(b) 상기 제1 회로패턴 전사 필름을 제1 관통 홀을 가지며, 제1 캐리어 부재의 하부에 제1 커버레이 필름 및 제1 열경화성 접착 필름이 차례로 적층된 제1 캐리어-커버레이 합지품과 가압 합지하여, 상기 제1 캐리어-커버레이 합지품의 하부로 제1 회로패턴 전사 필름의 제1 회로패턴을 전사시키는 단계;
(c) 제2 캐리어 부재의 하부에 상기 제1 관통 홀과 대응되는 위치에 배치되는 제2 관통 홀을 갖는 수지 합지품을 합지하는 단계;
(d) 상기 제2 회로패턴 전사 필름의 제2 회로패턴 상부에 도전성 잉크층을 형성한 후, 상기 도전성 잉크층이 형성된 제2 회로패턴 전사 필름 상에 수지 합지품을 합지하여, 상기 제2 관통 홀 내에 상기 도전성 잉크층을 충진하는 단계;
(e) 상기 도전성 잉크층이 충진된 수지 합지품 상에 제1 회로패턴을 전사시킨 제1 캐리어 합지품을 합지한 후, 상기 수지 합지품 하부의 제2 회로 패턴을 제외한 제2 회로패턴 전사 필름을 제거하는 단계; 및
(f) 상기 제2 캐리어 부재의 제거로 노출되는 제2 회로 패턴의 하부로 제3 관통 홀을 가지며, 제3 캐리어 부재의 상부에 제2 커버레이 필름 및 제2 열경화성 접착 필름이 차례로 적층된 제2 캐리어-커버레이 합지품을 합지하여, 양면 FPCB 반제품을 형성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서,
상기 제1 회로패턴 전사 필름 마련 단계는,
(a-1) 제1 캐리어 필름 상에 제1 실리콘 접착필름 및 제1 라이너 필름이 차례로 적층되며, 상기 제1 라이너 필름의 일부가 제거되어, 제1 회로패턴 형성 영역에 배치된 제1 실리콘 접착필름의 일부가 노출된 제1 캐리어-라이너 합지품을 마련하는 단계;
(a-2) 상기 제1 캐리어-라이너 합지품 상에 제1 동박을 적층한 후, 제1 피나클 외측 칼날 금형으로 상기 제1 회로패턴 형성 영역에 배치된 제1 동박을 1차 커팅하는 단계;
(a-3) 제1 피나클 내측 칼날 금형으로 상기 제1 회로패턴 형성 영역에 배치된 제1 동박을 2차 커팅하는 단계;
(a-4) 상기 1차 및 2차 커팅된 제1 동박이 적층된 제1 캐리어-라이너 합지품을 평탄 가압하여, 상기 제1 회로패턴 형성 영역에 배치된 제1 동박을 제1 실리콘 접착필름에 부착시키는 단계; 및
(a-5) 상기 제1 회로패턴 형성 영역에 배치된 제1 동박을 제외한 제1 동박 스크랩 및 제1 라이너 필름을 제거하여 상기 제1 회로패턴 형성 영역에 제1 회로패턴을 형성하여 제1 회로패턴 전사 필름을 마련하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 제1 피나클 외측 칼날 금형은 상기 제1 회로패턴 형성 영역의 외측 라인을 1차 커팅하도록 설계되고,
상기 제1 피나클 내측 칼날 금형은 상기 제1 회로패턴 형성 영역의 내측 라인을 2차 커팅하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법.
제3항에 있어서,
상기 제1 피나클 외측 및 내측 칼날 금형에 의한 1차 및 2차 커팅에 의해, 상기 제1 회로패턴 형성 영역의 제1 동박은 상호 닫힌 구조의 특정 패턴으로 커팅되어 절개되는 것을 특징으로 하는 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 제1 동박 스크랩 및 제1 라이너 필름의 제거는,
상기 제1 동박 스크랩 및 제1 라이너 필름을 물리적으로 떼어내는 방식으로 실시하는 것을 특징으로 하는 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 (c) 단계에서,
상기 수지 합지품은
제1 열경화성 수지, 폴리이미드 수지 및 제2 열경화성 수지가 차례로 적층된 3층 구조를 가지며, 상기 제2 관통 홀은 상기 수지 합지품의 가장자리를 관통하여 상기 제1 관통 홀과 대응되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 (d) 단계에서,
상기 전도성 잉크층은
상기 제2 회로 패턴 상에 전도성 잉크를 도포 및 경화하여 제조되거나, 또는 상기 제2 회로 패턴 상에 전도성 잉크 테이프를 직접 부착하는 것에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 (e) 단계에서,
상기 도전성 잉크층이 충진된 수지 합지품 상에 제1 회로패턴을 전사시킨 제1 캐리어 합지품을 합지하는 것에 의해,
상기 도전성 잉크층의 상단은 제1 회로 패턴과 전기적으로 연결되고, 상기 도전성 잉크층의 하단은 제2 회로 패턴과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 양면 FPCB 반제품은
아래로부터 제2 커버레이 필름, 제2 열경화성 접착 필름, 제2 회로 패턴, 수지 합지품, 제1 회로패턴, 제1 열경화성 접착 필름 및 제1 커버레이 필름이 차례로 적층되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 (f) 단계 이후,
(g) 상기 양면 FPCB 반제품으로부터 제2 및 제3 캐리어 부재를 제거하는 단계;
(h) 상기 제1 및 제3 관통 홀에 의해 각각 노출되는 제1 및 제2 회로 패턴 상에 제1 및 제2 표면처리층을 각각 형성한 후, 상기 제1 커버레이 필름 상부에 마킹 패턴을 형성하는 단계; 및
(i) 상기 제2 커버레이 필름 하부에 테이프 부재를 부착하여 완제품 상태의 양면 FPCB를 형성하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피나클 금형을 이용한 양면 FPCB 제조 방법.