KR101739604B1 - 가요성 금속 적층체의 제조 방법 - Google Patents

가요성 금속 적층체의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

가요성 금속 적층체(15)를 제조하는 방법은 열압착 수지 필름(13)에 적층용 금속박(12), (14)을 연속적으로 열압착하는 단계를 포함한다. 열압착 단계는 가열 가압 성형 장치의 가압면(74a)과 적층용 금속박(12),(14) 사이에 보호용 금속박(16)을 배치함으로써 수행된다. 보호용 금속박(16)은 비광택면(16b)이 가압면(74a)에 접촉하도록 사용된다. 가압면(74a)과 동등한 면을 갖는 판재에 비광택면(16b)이 접촉하도록 보호용 금속박(16)을 배치하고 보호용 금속박(16)의 광택면(16a)에 하중을 가하면서 보호용 금속박을 소정 방향으로 당김으로써 보호용 금속박(16)의 비광택면(16b)을 판재의 표면에 대고 문지르는 내마모성 테스트가 보호용 금속박에 수행될 때, 하중이 76 mm × 26 mm 면적 당 500 g을 초과하는 경우에만 보호용 금속박(16)의 비광택면(16b)에서 줄무늬가 발견된다.

Description

가요성 금속 적층체의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING FLEXIBLE METAL LAMINATE}
본 발명은 가열 가압 성형 장치를 이용하여 가요성 금속 적층체(flexible metal laminate)를 제조하는 방법에 관한 것이다.
예컨대, 전자 기기에 적용되는 가요성 금속 적층체는 열압착 수지 필름에 적층용 금속박(laminate metal foil)을 연속적으로 열압착(thermocompression-bonding)하는 단계를 통해 제조된다. 이러한 열압착 단계에서, 가열 가압 성형 장치가 이용되며 가열 가압 성형 장치의 가압 표면과 적층용 금속박 사이에는 적층용 금속박을 보호하기 위한 보호용 금속박이 배치된다(특허 문헌 1 내지 3 참조).
일본 공개 특허 제2001-270033호 일본 공개 특허 제2005-205731호 일본 공개 특허 제2002-064258호
그러나, 가열 가압 성형 장치를 이용한 열압착을 통해 긴 가요성 금속 적층체를 연속적으로 제조할 때, 보호용 금속박을 사용할지라도 적층체는 소정의 기준 또는 그 기준을 초과하는 손상을 받을 수 있으며, 이것은 외관 불량을 가져온다. 특히, 최근에는 회로가 더욱 더 미세 피치화(fine-pitched)됨에 따라, 가요성 금속 적층체의 외관에 대한 요건이 더 엄격하다. 따라서, 종래의 제조 방법에 의하면, 이러한 요건이 엄격해짐에 따라 가요성 금속 적층체의 외관 불량 빈도가 증가할 가능성이 있다. 이것은 가요성 금속 적층체의 생산성을 저하시키며, 나아가 산업 폐기물 및 에너지 소비의 증대를 초래한다.
본 발명은 이러한 상황을 감안하여 발명된 것이며, 그 목적은 외관 불량의 발생을 용이하게 억제할 수 있는 가요성 금속 적층체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 태양에 따르면, 가열 가압 성형 장치를 이용하여 열압착 수지 필름의 적어도 한 면에 적층용 금속박을 연속적으로 열압착하는 단계를 포함하는 가요성 금속 적층체의 제조 방법이 제공된다. 상기 열압착 단계는 상기 가열 가압 성형 장치의 가압면과 상기 적층용 금속박 사이에 상기 적층용 금속박을 보호하기 위한 보호용 금속박을 배치하여 수행된다. 상기 보호용 금속박은 광택면과 그 광택면보다 거친 표면의 비광택면을 갖는다. 상기 열압착 단계에서, 상기 보호용 금속박은 상기 비광택면이 상기 가열 가압 성형 장치의 가압면에 접촉하도록 사용된다. 상기 가열 가압 성형 장치의 가압면과 동등한 면을 갖는 판재에 상기 비광택면이 접촉하도록 상기 보호용 금속박을 배치하고 상기 광택면에 하중을 가하면서 상기 보호용 금속박을 소정 방향으로 당김으로써 상기 보호용 금속박의 비광택면을 상기 판재의 표면에 대고 문지르는 내마모성 테스트를 상기 보호용 금속박에 대해 수행할 때, 상기 하중이 76 mm × 26 mm의 면적 당 500 g을 초과하는 경우에만 상기 보호용 금속박의 비광택면에서 줄무늬(streak)가 발견된다.
바람직하게는, 상기 보호용 금속박이 상기 내마모성 테스트를 받을 때, 상기 하중이 76 mm × 26 mm 면적 당 200 g을 초과하는 경우에만 상기 보호용 금속박의 비광택면에 흔적(trail)이 발견된다.
바람직하게는, 상기 금속박은 구리박, 또는 보다 구체적으로는 전해 구리박이다.
상기 금속박의 두께는 바람직하게는 35 ㎛ 미만이다.
상기 열압착 수지 필름은 바람직하게는 다층 방향족 폴리이미드 필름이다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 외관 불량의 발생을 용이하게 억제할 수 있는 가요성 금속 적층체의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 열압착 단계의 개략도이다.
도 2의 (a)는 내마모성 테스트를 수행하는 장치의 개략적인 정면도이다.
도 2의 (b)는 도 2의 (a)에 도시된 장치의 개략적인 평면도이다.
도 3은 내마모성 테스트에서 발견되는 줄무늬의 사진을 도시한다.
도 4는 내마모성 테스트에서 발견되는 흔적의 사진을 도시한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 금속 적층체의 제조 방법이 도 1 및 도 2를 참조하여 상세하게 기술될 것이다.
본 실시예에 따른 방법에서, 열압착 수지 필름의 양면에 적층용 금속박을 연속적으로 열압착하는 단계를 통해 가요성 금속 적층체를 제조한다. 이 열압착 단계는 도 1에 도시된 바와 같이 제조 라인에서 수행된다. 도 1에 도시된 제조 라인은 더블 벨트 프레스 장치(71); 제1 그룹의 피 열압착 재료(11) 및 제2 그룹의 피 열압착 재료(21)를 더블 벨트 프레스 장치(71)에 연속 공급하는 공급부(81); 및 더블 벨트 프레스 장치(71)에서 반출되는 제1 가요성 금속 적층체(15) 및 제2 가요성 금속 적층체(25)를 연속하여 감아주는 권취부(82)를 갖고 있다. 제1 가요성 금속 적층체(15)는 제1 그룹의 재료(11)를 열압착하여 제조되며 제2 가요성 금속 적층체(25)는 제2 그룹의 재료(21)를 열압착하여 제조된다. 제1 가요성 금속 적층체(15) 및 제2 가요성 금속 적층체(25)는 동시에 제조된다.
제1 그룹의 피 열압착 재료(11)는 구체적으로는 적층용 금속박(12), 열압착 수지 필름(13), 및 적층용 금속박(14)으로 구성된다. 제1 가요성 금속 적층체(15)는 적층용 금속박(12), 열압착 수지 필름(13) 및 적층용 금속박(14)을 그 순서대로 적층 및 열압착하여 형성된다. 제2 그룹의 피 열압착 재료(21)는 구체적으로는 적층용 금속박(22), 열압착 수지 필름(23) 및 적층용 금속박(24)으로 구성된다. 제2 가요성 금속 적층체(25)는 적층용 금속박(22), 열압착 수지 필름(23) 및 적층용 금속박(24)을 그 순서대로 적층 및 열압착하여 형성된다.
더블 벨트 프레스 장치(71)에서, 피 열압착 재료(11 및 21) 이외에도 적층용 금속박(12 및 24)을 보호하는 제1 및 제2 보호용 금속박(16 및 26)이 공급부(81)로부터 공급된다. 보호용 금속박(16 및 26)의 경우, 여러 금속박 중에서 내마모성 테스트를 통해 선택되는 금속박이 사용된다.
적층용 금속박(12, 14, 22 및 24), 열압착 수지 필름(13 및 23), 및 보호용 금속박(16 및 26)은 각기 긴 형태를 가지며 또한 각기 롤 형태로 감겨져 공급부(81)에 배치된다. 즉, 공급부(81)는 적층용 금속박(12, 14, 22 및 24) 및 열압착 수지 필름(13 및 23)이 공급되는 네 개의 적층용 금속박 롤(12R, 14R, 22R 및 24R) 및 두 개의 열압착 수지 필름 롤(13R 및 23R)을 포함한다. 이로써, 제1 피 열압착 재료(11) 및 제2 피 열압착 재료(21)가 더블 벨트 프레스 장치(71)에 연속 공급될 수 있다. 또한, 두 개의 보호용 금속박 롤(16R 및 26R)이 공급부(81)에 배치되어, 제1 재료(11)를 보호하는 제1 보호용 금속박(16) 및 제2 재료(21)를 보호하는 제2 보호용 금속박(26)이 더블 벨트 프레스 장치(71)에 연속 공급될 수 있다. 제1 보호용 금속박(16)은 광택면(16a) 및 그 광택면(16a) 보다 거친 표면의 비광택면(16b)을 갖는다. 제2 보호용 금속박(26)은 광택면(26a) 및 그 광택면(26a) 보다 거친 표면의 비광택면(26b)을 갖는다. 보호용 금속박(16 및 26)은 피 열압착 재료(11 및 21)를 광택면들(16a 및 26a) 사이에 개재시키도록 공급된다.
더블 벨트 프레스 장치(71)에서, 피 열압착 재료(11 및 21) 및 보호용 금속박(16 및 26)이 반송되고 재료(11 및 21)가 열압착된다. 더블 벨트 프레스 장치(71)는 반송 방향의 상류 측에 위치하는 제1 반송부(72)와 반송 방향의 하류 측에 위치하는 제2 반송부(73)를 가지고 있다. 제1 반송부(72)에는 제1 상부 드럼(72a) 및 제1 하부 드럼(72b)이 장착된다. 제2 반송부 (73)에는 제2 상부 드럼(73a) 및 제2 하부 드럼(73b)이 장착된다. 제1 상부 드럼(72a) 및 제2 상부 드럼(73a)에는 상부 무단 벨트(endless belt)(74)가 제공된다. 제1 하부 드럼(72b) 및 제2 하부 드럼(73b)에는 하부 무단 벨트(75)가 제공된다. 제1 상부 드럼(72a)은 제2 상부 드럼(73a)을 작동시킴으로써 상부 벨트(74)를 통해 구동된다. 제1 하부 드럼(72b)은 제2 하부 드럼(73b)을 작동시킴으로써 하부 벨트(75)를 통해 구동된다. 각각의 벨트(74 및 75)는 부식을 방지하기 위해 스테인리스 강으로 이루어진다.
피 열압착 재료들(11 및 21)은 더블 벨트 프레스 장치(71)의 벨트들(74 및 75) 사이에 겹쳐진 방식으로 공급된다. 제1 보호용 금속박(16)은 제1 피 열압착 재료(11)와 상부 벨트(74) 사이에 공급되며, 제2 보호용 금속박(26)은 제2 피 열압착 재료(21)와 하부 벨트(75) 사이에 공급된다. 또한, 피 열압착 재료(11 및 21) 및 보호용 금속박(16 및 26)은 벨트들(74 및 75) 사이에서 동기화되어 반송된다.
제1 반송부(72)와 제2 반송부(73) 사이에는 상부 가압부(76) 및 하부 가압부(77)가 벨트들(74 및 75)을 통해 대향하는 방식으로 배치된다. 상부 및 하부 가압부(76 및 77)는 가열될 수 있다. 피 열압착 재료(11 및 21)가 가압부(76 및 77) 사이를 통과할 때, 각각의 재료(11 및 21)는 벨트(74 및 75) 및 보호용 금속박(16 및 26)을 통해 가압부(76 및 77)에서 가열 및 가압된 후 열압착된다. 이때, 제1 보호용 금속박(16)은 적층용 금속박(12)이 상부 벨트(74)의 외주부{또는 가압면(74a)}에 접촉하지 못하게 함으로써 적층용 금속박(12)을 가압면(74a)으로부터 보호한다. 또한, 제2 보호용 금속박(26)은 적층용 금속박(24)이 하부 벨트(75)의 외주부{또는 가압면(75a)}에 접촉하지 못하게 함으로써 적층용 금속박(24)을 가압면(75a)으로부터 보호한다. 보호용 금속박(16 및 26)의 광택면(16a 및 26a)은 평활화에 의해 광택이 나며, 따라서 광택면(16a 및 26a)을 적층용 금속박(12 및 24)에 접촉시킴으로써 적층용 금속박(12 및 24)의 외관에 미치는 영향을 가능한 많이 방지할 수 있다. 또한, 가압면(74a 및 75a)에 요철(asperity)이 있다면, 그 요철이 보호용 금속박(16 및 26)을 통해 적층용 금속박(12 및 24)에 찍힐 수 있다. 그러나, 본 실시예의 경우, 가압면(74a 및 75a)은 경면 처리(mirror finish)에 의해 더 높은 평활성을 갖기 때문에 이러한 문제를 피할 수 있다.　　　
이러한 방식으로 열압착에 의해 형성되는 가요성 금속 적층체(15 및 25)는 제2 반송부(73)에 이송된 후 더블 벨트 프레스 장치(71)에서 반출된다. 본 실시예는 가압부(76 및 77)보다 반송 방향으로 더 하류 측의 영역에서 가요성 금속 적층체(15 및 25)를 냉각하는 구성을 채용한다.
권취부(82)에는 더블 벨트 프레스 장치(71)에서 반출된 가요성 금속 적층체(15 및 25)가 제각기 감긴다. 이에 의해, 제1 및 제2 가요성 금속 적층체(15 및 25)로부터 각기 제1 가요성 금속 적층체 롤(15R) 및 제2 가요성 금속 적층체 롤(25R)을 얻을 수 있다. 더블 벨트 프레스 장치(71)에서 반출된 보호용 금속박(17 및 27)은 권취부(82)에서 각기 보호용 금속박 회수 롤(17R 및 27R)로서 감겨져 회수된다.
다음으로, 각각의 가요성 금속 적층체(15 및 25)의 계층 구성이 기술될 것이다.
적층용 금속박(12, 14, 22 및 24)은 가요성 금속 적층체(15 및 25)에서 전도층의 역할을 한다. 적층용 금속박(12, 14, 22 및 24)은 구리박, 알루미늄박, 또는 구리와 알루미늄의 합금으로 이루어진 박일 수 있다. 바람직하게는, 적층용 금속박(12, 14, 22 및 24)은 압연 구리박, 전해 구리박 및 알루미늄박 중에서 선택된 적어도 하나의 종류로 형성된다.
적층용 금속박(12, 14, 22 및 24)의 표면 거칠기는 특별히 한정되지는 않지만, 10점 평균 거칠기(ten-point average roughness)(Rz)에서, 표면 거칠기는 바람직하게는 0.5 내지 10 ㎛이며, 보다 바람직하게는 0.5 내지 7 ㎛이다. 적층용 금속박(12, 14, 22 및 24)의 두께는 바람직하게는 3 내지 40 ㎛이며, 보다 바람직하게는 3 내지 35 ㎛이며, 더욱 바람직하게는 8 내지 35 ㎛이다.
열압착 수지 필름(13 및 23)은 절연층의 역할을 할 수 있으며, 적층용 금속박(12, 14, 22 및 24)에 열압착될 수 있다. 열압착 수지 필름(13 및 23)은 다층 방향족 폴리이미드 필름인 것이 바람직한데, 열압착시에 치수 안정성이 양호하며 적층용 금속박(12, 14, 22 및 24)에 주름과 같은 문제를 일으킬 가능성이 적기 때문이다. 다층 방향족 폴리이미드 필름은 비 압착성의 방향족 폴리이미드 필름의 양면에 열압착성 폴리이미드 층을 형성하여 만들어진다. 예를 들면, 우베 인더스트리즈 사(Ube Industries, Ltd.)에서 제조되는 Upilex-VT(상품명)와 같은 시판 제품이 다층 방향족 폴리이미드 필름으로서 이용될 수 있다. 이러한 다층 방향족 폴리이미드 필름은, 예를 들면, 특허문헌 1에 개시되어 있다.
다층 방향족 폴리이미드 필름 대신에, 압착성 수지 필름(13 및 23)은 예컨대 열압착성 단층 폴리이미드 필름 또는 단층/다층의 각종 수지 필름, 이를테면 열압착성 폴리에스테르 필름(액정 필름 포함), 열압착성 폴리아미드 필름(아라미드 필름 포함), 열압착성 비닐에스테르 필름 및 열압착성 불소 수지 필름일 수 있다.
열압착 수지 필름(13 및 23)의 두께는 특별히 한정되지는 않지만, 바람직하게는 5 내지 150 ㎛이고, 보다 바람직하게는 6 내지 100 ㎛이고, 더욱 바람직하게는 7 내지 50 ㎛이며, 특히 바람직하게는 8 내지 25 ㎛이다.
다음으로, 열압착 단계에서 사용되는 보호용 금속박(16 및 26)이 기술될 것이다.
각종의 금속박들 중에서 내마모성 테스트를 통해 선택되는 금속박이 보호용 금속박(16 및 26)으로서 사용된다. 도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 내마모성 테스트에서, 여러 금속박들 중 하나인 금속박(92)이 스테인리스 강판(91)의 평탄한 상부면에 배치된다. 금속박(92)은 평활화에 의해 광택이 나는 광택면(92a) 및 그 광택면(92a)보다 거친 표면의 비광택면(92b)을 갖는다. 금속박(92)은 비광택면(92b)이 스테인리스 강판(91)의 상부면에 접촉하도록 스테인리스 강판(91)에 배치된다.
스테인리스 강판(91)은 전술한 바와 같이 더블 벨트 프레스 장치(71)의 가압면(74a 및 75a)과 동일한 재질로 형성된다. 스테인리스 강판(91)의 상부면은 경면 처리된다. 그러므로, 스테인리스 강판(91)의 상부면은 가압면(74a 및 75a)과 동등하다. 따라서, 스테인리스 강판(91)을 이용함으로써 열압착 단계에 적합한 테스트를 수행하는 것이 가능하다.
금속박(92)이 스테인리스 강판(91) 위에 배치된 후, 유리 슬라이드(93)(76 × 26 × 1.2 mm)를 통해 금속박(92) 위에 500 g의 추(94)가 놓인다. 이에 의해, 금속박(92)의 광택면(92a)에 소정의 하중이 가해진다. 도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에서, 설명의 편의상 금속박(92) 및 유리 슬라이드(93)의 두께는 실제보다 두껍게 도시되어 있다.
다음으로, 금속박(92) 위에 추(94)가 놓인 동안, 금속박(92)은 주어진 방향(D)으로 당겨지고 스테인리스 강판(91)에 대해 주어진 방향(D)으로 이동된다. 이때, 금속박(92)에서 유리 슬라이드(93)가 배치되는 부위에는 추(94)의 하중이 작용하고 있으며, 따라서 그 부위의 비광택면(92b)은 스테인리스 강판(91)의 상부면에 대해 미끄러지고 긁힌다. 그 후, 금속박(92)의 비광택면(92b)을 시각적으로 검사하여 당기는 방향(D)을 따라 줄무늬가 있는지 여부를 체크한다.
이러한 방식으로 수행되는 내마모성 테스트에서, 금속박에 가해지는 하중이 76 mm × 26 mm 면적 당 500 g을 초과하는 경우에만 비광택면에 줄무늬가 발견되는 금속박이 선별된다. 이러한 방식으로 선별된 금속박은 보호용 금속박(16 및 26)으로 이용된다. 즉, 보호용 금속박(16 및 26)이 전술한 내마모성 테스트를 받을 때, 보호용 금속박(16 및 26)에 주어진 하중이 76 mm × 26 mm 면적 당 500 g을 초과하는 경우에만 보호용 금속박(16 및 26)의 비광택면(16b 및 26b)에서 줄무늬가 발견된다.
전술한 내마모성 테스트에 의해 금속박을 선택함에 있어서, 금속박에 주어지는 하중이 76 mm × 26 mm 면적 당 200 g을 초과하는 경우에만 비광택면에 흔적이 발견되는 금속박이 선별될 수 있다. 이러한 방식으로 선별된 금속박은 보호용 금속박(16 및 26)으로 적합하게 사용될 수 있다. 즉, 보호용 금속박(16 및 26)이 전술한 내마모성 테스트를 받을 때, 보호용 금속박(16 및 26)에 주어진 하중이 76 mm × 26 mm 면적당 200 g을 초과하는 경우에만 비광택면(16b 및 26b)에 흔적이 발견되는 것이 바람직하다. 테스트하려는 금속박에 제조 방향성이 있다면, 내마모성 테스트는 제조 길이 방향{MD(Machine Direction): 기계 방향}과 당기는 방향(D)이 평행이 되도록 하여 수행된다.
이러한 방식으로 선별되는 금속박을 이용하여 형성되는 보호용 금속박(16 및 26)은 전술한 열압착 단계에서 광택면(16a 및 26a)이 적층용 금속박(12 및 24)에 접촉하고 비광택면(16b 및 26b)이 더블 벨트 프레스 장치(71)의 가압면(74a 및 75a)에 접촉한 상태로 사용된다.
최근에 회로가 더욱 미세 피치화됨에 따라, 가요성 금속 적층체의 외관에 대한 요건이 더 엄격해지고 있다. 본 발명자들은 보호용 금속박의 유형에 따라 외관 불량의 발생 빈도가 달라진다는 점을 파악하였다. 가요성 금속 적층체의 외관 불량은 보호용 금속박의 비광택면을 더블 벨트 프레스 장치와 같은 가열 가압 성형 장치의 가압면에 대고 문지름으로써 보호용 금속박에서 발생하는 미세 분말에 의해 야기되는 것으로 추정된다. 그러나, 외관 불량을 적합하게 억제할 수 있는 보호용 금속박으로 적합한 금속박을 그 물성과 외관으로부터 판단하기는 어렵다. 이 점에 있어서, 본 실시예에서는 전술한 내마모성 테스트에서 비광택면에 어떠한 줄무늬도 발견되지 않는 금속박을 사용하여 보호용 금속박(16 및 26)을 형성함으로써, 외관 불량한 가요성 금속 적층체의 발생이 억제된다. 즉, 전술한 내마모성 테스트에 따르면, 보호용 금속박(16 및 26)으로 적합하게 사용될 수 있는 금속박을 객관적이고 용이하게 판단할 수 있다. 이에 의해, 외관 불량이 없는 더 긴 형태의 가요성 금속 적층체를 연속적으로 제조할 수 있다.
내마모성 테스트를 받은 금속박, 달리 말해 보호용 금속박(16 및 26)은 구리박, 알루미늄박, 또는 구리와 알루미늄의 합금으로 이루어진 박일 수 있다. 본 발명자들이 내마모성 테스트를 통해 철저히 조사한 결과에 따르면, 보호용 금속박(16 및 26)은 구리박 또는 알루미늄박으로 형성되는 것이 바람직하고, 구리박으로 형성되는 것이 더 바람직하다. 구리박은 압연 구리박 또는 전해 구리박일 수 있으며, 전해 구리박이 바람직하다. 전해 구리박의 구체적인 예는 후루카와 전기 공업 주식회사(Furukawa Electric Co. Ltd.)에서 제조된 GTS-MP 및 GY-MP, 일본 전기 주식회사(Nippon Denkai, Ltd.)에서 제조된 YGP 및 일진 소재 산업사(Iljin Materials, Co., Ltd.)에서 제조된 ICS를 포함한다.
보호용 금속박(16 및 26)의 두께는 바람직하게는 35 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 8 ㎛ 이상 35 ㎛ 미만이다. 보호용 금속박(16 및 26)의 두께가 35 ㎛ 이상인 경우, 보호용 금속박(16 및 26)의 가요성이 낮아져 취급이 어려울 수 있고, 경제성의 관점에서 불리할 수 있다.
본 실시예의 제조 방법에 의해 획득한 가요성 금속 적층체는 예컨대 FPC(Flexible Printed Circuit)에 사용되거나, 또는 TAB(Tape Automated Bonding) 방법 및 COF(Chip on Film) 방법과 같은 장착 방법에 사용되는 테이프에 사용될 수 있다. 가요성 금속 적층체(15 및 25)가 장착되는 제품은 카메라, 개인용 컴퓨터, 액정 디스플레이, 프린터 및 모바일 기기와 같은 전자 기기를 포함한다.
전술한 본 실시예에 따르면, 아래와 같은 장점이 제공된다.
(1) 본 실시예의 제조 방법에 사용되는 보호용 금속박(16 및 26)은 전술한 내마모성 테스트에서 금속박에 가해진 하중이 76 mm × 26 mm 면적 당 500 g을 초과하는 경우에만 비광택면에 줄무늬가 발견되는 금속박을 이용하여 형성된다. 이에 의해, 외관 불량의 발생이 용이하게 억제될 수 있는 가요성 금속 적층체를 제조하는 방법을 제공할 수 있다. 그러므로, 외관 불량 없는 더 긴 형태의 가요성 금속 적층체를 연속하여 제조하는 것이 가능해진다. 이것은 가요성 금속 적층체의 생산성을 향상시키고, 산업 폐기물 및 에너지 소비를 감소시킨다.
(2) 보호용 금속박(16 및 26)은 전술한 내마모성 테스트에서 금속박에 가해진 하중이 76 mm × 26 mm 면적 당 200 g을 초과하는 경우에만 비광택면에 흔적이 발견되는 금속박을 이용하여 형성될 수 있다. 이러한 경우, 가요성 금속 적층체의 외관 불량을 더욱 용이하게 억제할 수 있다. 이에 의해, 가요성 금속 적층체의 외관에 대한 요건이 더욱 엄격한 경우에도 생산성의 저하를 억제하는 것이 가능하다.
(3) 보호용 금속박(16 및 26)이 구리박으로 형성된 경우, 더욱이 전해 구리박으로 형성된 경우, 보호용 금속박(16 및 26)은 양호한 기계적 특성을 가질 가능성이 있다.
(4) 보호용 금속박(16 및 26)의 두께가 35㎛ 미만인 경우, 보호용 금속박(16 및 26)은 가요성이 좋고 다루기 쉽다. 또한, 가요성 금속 적층체(15 및 25)를 제조하는데 사용되는 보호용 금속박(16 및 26)의 무게가 감소하는데, 이는 경제적인 장점을 제공한다.
(5) 열압착 수지 필름(13 및 23)이 다층 방향족 폴리이미드 필름인 경우, 적층용 금속박(12, 14, 22 및 24)과 열압착된 시점에 금속박(12, 14, 22 및 24)에 주름과 같은 문제가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
전술한 실시예는 아래와 같이 변경될 수 있다.
더블 벨트 프레스 장치(71)의 벨트(74 및 75), 특히 가압면(74a 및 75a)은 스테인리스 강으로 형성되는 것에 한정되지 않으며, 구리 합금 및 알루미늄 합금과 같은 금속 또는 내열성 수지로 형성될 수 있다. 그러나, 이들은 내구성 등의 측면에서 스테인리스 강으로 형성되는 것이 바람직하다.
벨트(74 및 75)는 동일한 재료 또는 상이한 재료로 형성될 수 있다.
가압면(74a 및 75a)은 도금과 같은 표면 처리에 의해 형성될 수 있다. 이러한 경우, 내마모성 테스트에서 스테인리스 강판(91) 대신에 가압면(74a 및 75a)에 적용된 것과 동일한 표면 처리를 받은 표면을 갖는 판재, 즉 표면 처리에 의해 형성된 가압면(74a 및 75a)의 표면과 동등한 표면을 갖는 판재가 사용된다. "가압면(74a 및 75a)의 표면과 동등한"이라는 문구는 재질의 품질 및 표면 상태가 가압면(74a 및 75a)과 동등하다는 것을 의미한다. 내마모성 테스트에 사용되는 판재는 벨트(74 및 75)를 형성하는 판재와 동일한 것이 바람직하다.
전술한 실시예에서, 피 열압착 재료(11 및 21)의 그룹들은 각기 적층용 금속박, 열압착 수지 필름 및 적층용 금속박의 3층 구조를 갖지만, 재료(11 및 21)의 그룹들 중 적어도 하나는 적층용 금속박과 열압착 수지 필름의 이층 구조를 갖도록 변경된다. 이러한 경우, 열압착 수지 필름은 열압착성을 한 면에만 제공할 수 있다.
피 열압착 재료들(11 및 21)의 그룹들 둘 다가 아닌 그 중 하나만을 더블 벨트 프레스 장치(71)에 제공함으로써 제1 가요성 금속 적층체(15) 및 제2 가요성 금속 적층체(25) 중 하나만 제조되게 하는 변경이 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 보호용 금속박(16 및 26) 중 해당되는 것을 생략할 수 있다.
더블 벨트 프레스 장치(71) 대신에, 한 쌍 또는 쌍들로 된 상부 및 하부 가열 롤러에 의해 압력을 가하는 롤 성형 장치가 가열 가압 성형 장치로 사용될 수 있다.
권취부(82)는 가요성 금속 적층체(15 및 25) 및 보호용 금속박(17 및 27)을 제각기 권취하는 대신에 가요성 금속 적층체(15) 및 보호용 금속박(17)을 함께 권취할 수 있거나, 또는 가요성 금속 적층체(25) 및 보호용 금속박(27)을 함께 권취할 수 있다. 이러한 경우, 보호용 금속박(17 및 27)은 가요성 금속 적층체(15 및 25)의 사용시에 가요성 금속 적층체(15 및 25)로부터 분리된다.
전술한 실시예에서 파악된 일부 기술적 사상이 아래에서 기술될 것이다.
가요성 금속 적층체의 제조에 사용되는 보호용 금속박이 제공된다. 제조 방법은 가열 가압 성형 장치를 이용하여 열압착 수지 필름의 적어도 한 면에 적층용 금속박을 연속적으로 열압착하는 단계를 포함한다. 열압착 단계에서, 보호용 금속박은 가열 가압 성형 장치의 가압면과 적층용 금속박 사이에 배치되어 적층용 금속박을 보호한다. 보호용 금속박은 광택면 및 그 광택면보다 거친 표면의 비광택면을 갖는 것을 특징으로 하며, 가열 가압 성형 장치의 가압면과 동등한 면을 갖는 판재에 비광택면이 접촉하도록 보호용 금속박을 배치하고 광택면에 하중을 가하면서 보호용 금속박을 주어진 방향으로 당김으로써 보호용 금속박의 비광택면을 판재의 표면에 대고 문지르는 내마모성 테스트가 보호용 금속박에 대해 수행될 때, 하중이 76 mm × 26 mm 면적 당 500 g을 초과하는 경우에만 줄무늬가 보호용 금속박의 비광택면에서 발견된다. 이러한 보호용 금속박에 의하면, 가요성 금속 적층체의 제조시에 가요성 금속 적층체의 외관 불량을 용이하게 억제할 수 있다.
가요성 금속 적층체의 제조시에 사용되는 보호용 금속박을 형성하기 위한 금속박을 선택하는 방법이 제공된다. 제조 방법은 가열 가압 성형 장치를 이용하여 열압착 수지 필름의 적어도 한 면에 적층용 금속박을 연속적으로 열압착하는 단계를 포함한다. 열압착 단계에서, 보호용 금속박은 가열 가압 성형 장치의 가압면과 적층용 금속박 사이에 배치되어 적층용 금속박을 보호한다. 이 방법은 광택면 및 그 광택면보다 거친 표면의 비광택면을 갖는 금속박이 가열 가압 성형 장치의 가압면과 동등한 면을 갖는 판재에 배치되고 광택면에 하중을 가하면서 보호용 금속박을 주어진 방향으로 당김으로써 금속박의 비광택면을 판재의 표면에 대고 문지르는 내마모성 테스트를 수행하는 단계를 특징으로 한다. 내마모성 테스트에서, 하중이 76 mm × 26 mm 면적 당 500 g을 초과하는 경우에만 줄무늬가 비광택면에서 발견되는 금속박이 보호용 금속박으로서 선택된다. 이 방법에 의하면, 다양한 금속박 중에서 가요성 금속 적층체의 외관 불량을 적합하게 억제할 수 있는 보호용 금속박을 용이하게 선택할 수 있다.
가요성 금속 적층체의 제조 방법에서, 가열 가압 성형 장치는 더블 벨트 프레스 장치이다.
가요성 금속 적층체의 제조 방법에서, 가압면은 스테인리스 강으로 형성된다.
다음으로, 전술한 실시예가 아래에서 예시 및 비교 예시를 사용하여 상세히 기술될 것이다.
(예시 1 내지 6 및 비교 예시 1 및 2)
상부 표면이 경면 처리된 스테인리스 강을 이용하여 표 1에 도시된 금속박 A 내지 H에 대해 내마모성 테스트를 수행하였다. 금속박 A 내지 H는 각기 전해 구리박이다. 이러한 내마모성 테스트에서, 금속박을 당기는 속도는 1,000 mm/min이었고 도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에서 "L"로 표시된 문지르는 거리는 100 mm이었다. 또한, 측정 환경은 온도가 23 ℃이었고 상대 습도가 40 %이었다.
표 1에는 500 g의 하중{도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 도시된 추(94)의 중량이었음}을 사용하여 내마모성 테스트를 수행한 후 도 3에서 참조 번호 "a"로 표시된 것처럼 비광택면에 7 ㎛ 이상의 폭을 갖는 줄무늬가 있는지 여부를 판단한 결과가 도시된다. 또한, 표 1에는 200 g과 300 g의 하중{도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 도시된 추(94)의 중량이었음}을 사용하여 내마모성 테스트를 수행한 후 도 4에서 참조 번호 "b"로 표시된 것처럼 비광택면에 흔적이 있는지 여부를 체크한 결과가 도시된다.
금속박 내마모성 테스트 생산성
평가
형태 두께(㎛) 하중: 500 g 하중: 200 g 하중: 300 g
줄무늬의 유무 흔적의 유무
예시 1 A 18 없음 없음 없음 A+
예시 2 B 18 없음 없음 있음 A
예시 3 C 18 없음 없음 있음 A
예시 4 D 12 없음 있음 있음 A-
예시 5 E 18 없음 있음 있음 A-
예시 6 F 18 없음 있음 있음 A-
비교 예시1 G 18 있음 있음 있음 C
비교 예시2 H 18 있음 있음 있음 C
표 1에서 보는 바와 같이, 금속박 A 내지 F에서는 어떠한 줄무늬도 발견되지 않았다. 금속박 A 내지 F 중에서, 하중 200 g을 받은 금속박 A 내지 C에서는 어떠한 흔적도 발견되지 않았다. 특히, 금속박 A는 하중 300 g을 받았음에도 어떠한 흔적도 발견되지 않았다. 이와는 대조적으로, 금속박 G 및 H에서는 줄무늬가 발견되었다.
다음으로, 각각의 금속박 A 내지 H로 형성된 금속박 롤을 보호용 금속박 롤로 사용하여, 가요성 금속 적층체의 제조 테스트를 도 1에 도시된 더블 벨트 프레스 장치(71)에 의해 수행하였다. 사용된 더블 벨트 프레스 장치(71)의 벨트(74 및 75)는 가압면(74a 및 75a)이 경면 처리된 스테인리스 강으로 형성되었다. 이 제조 테스트에서, 연속적으로 얻은 가요성 금속 적층체의 적층용 금속박(12 및 24)의 외관을 육안으로 검사하였다. 선명한 외관 불량이 발견되면 그 시점에서 제조 테스트를 종결하였고, 외관 불량이 발견되지 않으면 가요성 금속 적층체의 권취 길이가 100,000 m를 초과할 때까지 제조 테스트를 계속하였다. 그리고 나서, 아래에 명시된 기준에 따라 생산성을 평가하였다. 외관 검사는 외관 불량의 한도 견본(limit sample)과 대비하여 수행하였다. 평가 결과는 표 1에 도시되어 있다.
A+ : 가요성 금속 적층체의 권취 길이가 100,000 m를 초과할 때까지 외관 불량이 발생하지 않음.
A : 가요성 금속 적층체의 권취 길이가 50,000 m를 초과할 때까지 외관 불량이 발생하지 않음.
A-: 가요성 금속 적층체의 권취 길이가 20,000 m를 초과할 때까지 외관 불량이 발생하지 않음.
B : 가요성 금속 적층체의 권취 길이가 25,000 m를 초과할 때까지 외관 불량이 발생하지 않음.
C : 가요성 금속 적층체의 권취 길이가 25,000 m에 이를 때까지 외관 불량이 발생함.
표 1에 도시된 바와 같이, 비교 예시 1 및 2의 결과로부터, 금속박 G와 H를 보호용 금속박(16 및 26)으로 이용할 때, 25,000 m 길이에 이를 때까지 외관 불량이 발생한 것으로 확인되었다. 이와는 대조적으로, 예시 1 내지 6의 결과로부터, 금속박 A 내지 F를 보호용 금속박(16 및 26)으로 이용할 때, 그 길이가 20,000 m를 초과할 때까지 외관 불량이 발생하지 않았으며, 따라서 생산성이 높았음을 확인하였다. 또한, 예시 1 내지 3의 결과로부터, 금속박 A 내지 C를 보호용 금속박(16 및 26)으로 이용할 때, 그 길이가 50,000 m를 초과할 때까지 외관 불량이 발생하지 않았다. 특히, 금속박 A를 이용한 예시 1의 경우. 그 길이가 100,000 m를 초과할 때까지 외관 불량이 발생하지 않았으며, 따라서 생산성이 특히 높았음을 확인하였다.

Claims (6)

  1. 가요성 금속 적층체를 제조하는 방법으로서,
    가열 가압 성형 장치를 이용하여 열압착 수지 필름의 적어도 한 면에 적층용 금속박을 연속적으로 열압착하는 단계를 포함하고,
    상기 열압착 단계는 상기 가열 가압 성형 장치의 가압면과 상기 적층용 금속박 사이에 상기 적층용 금속박을 보호하기 위한 보호용 금속박을 배치하여 수행되며,
    상기 방법은,
    상기 보호용 금속박이 광택면 및 상기 광택면보다 거친 표면의 비광택면을 가지며, 상기 열압착 단계에서 상기 보호용 금속박은 상기 비광택면이 상기 가열 가압 성형 장치의 가압면에 접촉하도록 사용되고,
    상기 가열 가압 성형 장치의 가압면과 동등한 면을 갖는 판재에 상기 비광택면이 접촉하도록 상기 보호용 금속박을 배치하고 상기 광택면에 하중을 가하면서 상기 보호용 금속박을 소정 방향으로 당김으로써 상기 보호용 금속박의 상기 비광택면을 상기 판재의 표면에 대고 문지르는 내마모성 테스트가 상기 보호용 금속박에 수행될 때, 상기 하중이 76 mm × 26 mm 면적 당 500 g을 초과하는 경우에만 상기 보호용 금속박의 비광택면에서 줄무늬가 발견되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호용 금속박이 상기 내마모성 테스트를 받을 때, 상기 하중이 76 mm × 26 mm 면적 당 200 g 을 초과하는 경우에만 상기 보호용 금속박의 비광택면에서 흔적이 발견되는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 보호용 금속박은 구리박인 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 보호용 금속박은 전해 구리박인 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보호용 금속박의 두께는 35 ㎛ 미만인 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 열압착 수지 필름은 다층 방향족 폴리이미드 필름인 방법.
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