KR102598317B1 - 3층 연성적층판, 그 제조방법 및 이를 적용한 전기접촉단자 - Google Patents

3층 연성적층판, 그 제조방법 및 이를 적용한 전기접촉단자 Download PDF

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Abstract

솔더에 의한 솔더링에 대응하는 내열성을 갖는 롤(Roll)로 제공되는 3층 연성적층판이 개시된다. 상기 연성적층판은, 시트 형상의 실리콘고무; 상기 실리콘고무의 한면 위에 적층된 구리박; 및 상기 실리콘고무의 반대 면에 적층된 폴리이미드 필름으로 구성되며, 상기 실리콘고무는, 이에 대응하는 액상의 실리콘고무가 상기 구리박과 상기 폴리이미드 필름 사이에 개재된 상태에서 압력에 의해 균일한 두께로 되면서 열에 의해 경화되어 형성되고, 상기 경화 중 상기 구리박과 상기 폴리이미드 필름은 각각 상기 실리콘고무의 자기 접착에 의해 상기 실리콘고무에 접착되고, 상기 실리콘고무의 경도는 상기 폴리이미드 필름의 경도보다 낮고, 상기 실리콘고무의 두께는 상기 구리박이나 상기 폴리이미드 필름의 두께보다 두꺼워 외부에서 상기 연성적층판에 힘이 가해지면 상기 실리콘고무는 상기 연성적층판에 가해지는 외부의 힘을 분산시키거나 흡수하여 국부적인 응력 집중을 적게 할 수 있다.

Description

3층 연성적층판, 그 제조방법 및 이를 적용한 전기접촉단자{3 layers Flexible Clad Copper Laminate and its Manufacturing Method, and Electric Contact Terminal using the same}
본 발명은 3층 연성적층판에 관한 것으로, 특히 외부에서 제공되는 힘을 분산시키거나 흡수하여 국부적인 응력 집중을 적게 하는 연성적층판에 관련한다.
일반적으로 회로에 사용되는 연성적층판은 폴리머 필름에 금속층이 형성되어유연성이 있고 솔더링 온도에 대응할 수 있어야 한다.
롤(Roll)로 제조되는 기존의 연성적층판의 대표적인 제품으로는 구리박 위에 액상의 폴리이미드를 캐스팅한 후 경화한 2층 연성적층판과 구리박과 폴리이미드 필름을 접착제를 사용하여 접착한 3층 연성적층판이 있고, 또한, 폴리이미드 필름 위에 구리박 대신에 니켈/크롬과 구리를 스퍼터링 한 후 그 위에 구리를 도금한 2층 연성적층판이 있으며 이러한 연성적층판은 다양한 특성 및 장점을 가져 널리 사용되고 있다.
여기서, 구리박과 폴리이미드 필름을 접착하는 접착제는 통상 유연성이 있고 솔더링 온도에 대응하는 내열성을 가지며 구리박과 폴리이미드 필름에 신뢰성 있게 접착할 수 있는 접착력을 갖는 다양한 재질의 내열 폴리머접착제이며, 가령 열에 의해 가교되는 접착력을 갖는 에폭시 또는 아크릴이거나 국내공개특허 2016-0081033의 폴리이미드 코팅층일 수 있다.
그러나 기존의 상기 2층 연성적층판나 3층 연성적층판의 접착제는 연성적층판에 탄성 또는 신축성 등을 제공하기 어려워 외부에서 연성적층판에 제공되는 힘을 분산시키거나 흡수하여 국부적인 응력 집중을 적게 하기 어렵다는 단점이 있다.
따라서, 기존의 3층 연성적층판은 다양한 방향에서 다양한 크기로 연성적층판에 제공되는 외부의 힘으로부터 연성적층판을 구성하는 구리박을 기구적으로 보호하거나 손상을 적게 하기에는 한계가 있다.
여기서, 외부의 힘은 주로 3층 연성적층판(100)에 1차원의 선이나 점의 형태로 가해지는 것이며 3층 연성적층판을 접을 때, 누를 때, 찢을 때 또는 충격을 가할 때 제공되며, 이 힘에 의한 구리박의 손상은 구리박의 주름, 구김, 크랙 또는 찢어짐 등일 수 있다.
예를 들어, 기존의 3층 연성적층판의 접착제는 경도 및 인열강도가 비교적 높고 탄성 또는 신축성 등이 비교적 적어 3층 연성적층판을 제조 시 또는 사용 시 외부의 힘이나 충격으로부터 구리박을 보호하거나 손상을 적게 하기에는 한계가 있다.
또한, 이러한 기존의 3층 연성적층판은 대향하는 대상물과 힘에 의한 접촉 시 제공되는 힘을 분산시키거나 흡수하는데 한계가 있다.
구체적으로, 상기의 이유에 의해 기존의 연성적층판은 대향하는 대상물, 가령 유리 디스플레이 및 솔더볼 등에서 제공되는 힘을 연성적층판에서 분산시키거나 흡수하기 어렵다는 한계가 있다.
가령, 솔더볼을 적용해 반도체 칩을 기존의 2층 또는 3층 연성적층판을 적용한 미세패턴을 갖는 연성회로기판(Flexible Circuit Board)에 실장하는 BGA(Ball Grid Array)인 경우 반도체와 연성회로기판은 외부에서 제공되는 힘을 분산하거나 흡수하기 어려워 폴리머수지에 금속층이 형성된 솔더볼을 사용할 수 있다.
다른 예로, 가령, 기존의 연성회로기판을 유리로 된 디스플레이에 전기적 및 기구적으로 연결하는 경우 외부의 힘이 유리에 많이 가해진다.
또 다른 예로, 가령 기존의 연성적층판을 와이어나 케이블을 감싸 반복하여 구부리는 경우, 구리박은 반복하여 제공되는 힘에 의해 크랙 등의 손상을 입기 용이하다.
한편, 본 출원인의 등록특허 제1001354호는 금속층이 일체로 형성된 내열 폴리머 필름을 구비한 탄성 전기접촉단자를 개시하는데, 금속층이 일체로 형성된 내열 폴리머 필름은 금속층의 두께 방향으로 반복해서 가해지는 힘이 동시에 폴리머 필름의 두께 방향으로 가해져 결과적으로 금속층이 찢어지거나 손상될 수 있다.
더욱이, 전기접촉단자를 솔더링 한 후 반복하여 압축하면 솔더링 된 부분과 금속층 사이의 경계 부분에서 반복되는 압축력을 흡수하거나 분산시키기 어려워 결과적으로 압축력이 경계 부분에 집중되어 경계 부분의 금속층에서 크랙이 발생할 수 있다.
2층 연성적층판 대신에 기존의 3층 연성적층판을 적용하더라도, 구리박과 폴리머 필름에 가해진 힘을 접착제가 직접 흡수하거나 분산하기 어려워 외부에서 가해진 힘이 직접적으로 구리박에 영향을 미칠 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 외부에서 제공되는 힘을 분산시키거나 흡수하여 국부적인 응력 집중이 적게 되는 3층 연성적층판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 유연성과 탄성이나 신축성을 갖는 3층 연성적층판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 외부에서 제공하는 힘으로부터 구리박의 손상을 적게 하거나 대항하는 대상물과의 충격을 분산하거나 흡수하기 용이한 3층 연성적층판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 열전도율이 좋은 3층 연성적층판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 롤로 제조하기 용이하며 신뢰성과 경제성이 있는 3층 연성적층판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 유연성과 탄성이나 신축성을 갖는 3층 연성적층판을 사용한 점착테이프나 탄성 전기접촉단자를 제공하는 것이다.
상기의 목적은, 솔더크림에 의한 솔더링에 대응하는 내열성을 갖는 3층 연성적층판(3 Layers Flexible Circuit Copper Laminate)으로서, 시트로 된 실리콘고무; 상기 실리콘고무의 한면 위에 적층된 구리박; 및 상기 실리콘고무의 반대 면에 적층된 폴리이미드 필름으로 구성되며, 상기 실리콘고무는, 이에 대응하는 액상의 실리콘고무가 상기 구리박과 상기 폴리이미드 필름 사이에 균일한 두께로 개재된 상태에서 열에 의해 경화되어 형성되고, 상기 경화 중 상기 구리박과 상기 폴리이미드 필름은 각각 상기 실리콘고무의 자기 접착에 의해 상기 실리콘고무에 접착되고, 상기 실리콘고무의 두께는 상기 구리박이나 상기 폴리이미드 필름의 두께보다 두껍고, 상기 실리콘고무의 경도는 상기 폴리이미드 필름의 경도보다 낮아, 외부에서 상기 연성적층판에 힘이 가해지면 상기 실리콘고무는 상기 연성적층판에 가해지는 외부의 힘을 분산시키거나 흡수하여 국부적인 응력 집중을 적게 하는 것을 특징으로 하는 3층 연성적층판에 의해 달성된다.
바람직하게, 상기 실리콘고무의 인열강도는 상기 폴리이미드 필름의 인열강도보다 낮고, 상기 실리콘고무는 상기 폴리이미드 필름보다 탄성과 신축성이 좋다.
바람직하게, 상기 액상의 실리콘고무는 희석제가 포함되지 않은 무용제 타입의 폴리실록산을 주성분으로 하고, 상기 액상의 실리콘고무의 고형분은 상기 실리콘고무 대비 99% 이상일 수 있다.
바람직하게, 상기 구리박의 적어도 일부는 에칭에 의해 제거되어 전기적으로 분리될 수 있다.
바람직하게, 상기 구리박의 최외각층에는 상기 솔더크림에 의해 솔더링이 되는 금속층이 형성되거나, 상기 구리박의 최외각층의 적어도 일부에는 유연성이 있는 내열 폴리머 보호층이나 점착테이프가 형성될 수 있다.
상기의 목적은, 일정한 폭을 갖는 롤 상태의 구리박과 폴리이미드 필름을 각각 준비하는 단계: 상기 구리박 또는 폴리이미드 필름 중 어느 하나의 표면에 액상의 실리콘고무를 연속적으로 제공하면서 액상의 실리콘고무를 일정한 두께로 제공하는 단계; 상기 액상의 실리콘고무 위에 상기 구리박 또는 폴리이미드 필름 중 다른 하나를 연속적으로 덮어 상기 액상의 실리콘고무가 상기 구리박과 폴리이미드 필름 사이에 개재되게 하는 단계; 상기 액상의 실리콘고무가 상기 구리박과 폴리이미드 필름 사이에 개재된 상태에서 열을 가해 상기 액상의 실리콘고무를 가경화 하면서 롤로 감아 적층체를 만드는 단계; 및 상기 롤로 감긴 적층체를 온도가 높은 오븐에 넣어 상기 가경화 된 실리콘고무를 완전경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3층 연성적층판의 제조 방법에 의해 달성된다.
상기의 목적은, 회로기판의 도전 패턴에 솔더 크림에 의해 솔더링 되어 대항하는 대상물 사이에 개재되어 탄성을 갖으며 대상물을 전기적으로 연결해 주는 표면실장이 가능한 탄성 전기접촉단자로서, 상기 전기접촉단자는, 탄성 코어, 상기 코어를 감싸도록 접착제층을 개재하여 접착된 3층 연성적층판으로 구성되고, 상기 3층 연성적층판은, 실리콘고무; 상기 실리콘고무의 한면 위에 적층된 구리박; 및 상기 실리콘고무의 반대 면에 적층된 폴리이미드 필름으로 구성되며, 상기 실리콘고무는, 이에 대응하는 액상의 실리콘고무가 상기 구리박과 상기 폴리이미드 필름 사이에 균일한 두께로 개재된 상태에서 열에 의해 경화되어 형성되고, 상기 경화 중 상기 구리박과 상기 폴리이미드 필름은 각각 상기 실리콘고무의 자기 접착에 의해 상기 실리콘고무에 자기 접착되고, 상기 실리콘고무의 두께는 상기 구리박이나 상기 폴리이미드 필름의 두께보다 두껍고, 상기 실리콘고무의 경도는 상기 폴리이미드 필름의 경도보다 낮아, 외부에서 상기 연성적층판에 힘이 가해지면 상기 실리콘고무는 상기 연성적층판에 가해지는 외부의 힘을 분산시키거나 흡수하여 국부적인 응력 집중을 적게 하는 것을 특징으로 하는 솔더링이 가능한 전기접촉단자에 의해 달성된다.
바람직하게, 상기 국부적인 응력 집중이 적게 되는 부분은 구리박 부분이고, 해당 부분에서 구리박의 손상이 적어진다.
상기한 구조에 의하면, 본 발명의 3층 연성적층판의 실리콘고무는 폴리이미드 필름보다 경도가 낮고 탄성 및 신축성이 좋고 구리박이나 폴리이미드 필름보다 두꺼운 두께를 구비하므로, 외부의 힘을 분산시키거나 흡수하기 용이하다.
또한, 실리콘고무에 의해 외부의 힘을 용이하게 분산시키거나 흡수하여 국부적인 응력 집중, 가령 반복적인 접힘에 의한 구리박의 손상을 적게할 수 있으며 대향하는 대상물에 충격을 분산하거나 흡수 할 수 있다.
또한, 별도의 접착제 없이 실리콘고무는 경화에 의해 구리박과 폴리이미드 필름에 신뢰성 있게 자기 접착할 수 있다.
또한, 액상의 실리콘고무는 폴리실록산의 고형분이 높고 무용제 타입이고 희석제가 없어 3층 연성적층판을 롤 상태로 연속적으로 신뢰성 있게 제조하기 용이하고 접착력이 좋다.
또한, 액상의 실리콘고무에 열전도성이 좋은 세라믹 파우더를 섞어 열전도성이 좋은 3층 연성적층판을 제공할 수 있다.
또한, 3층 연성적층판의 한 면에 점착제를 형성하여 탄성이나 신축성이 있는 점착테이프로 사용하거나 솔더링이 가능한 탄성 전기전도성 전기접촉단자의 탄성 코어를 덮는 전기전도성 커버로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 3층 연성적층판을 나타낸다.
도 2는 도 1의 2-2를 따라 절단한 단면도이다.
도 3(a)은 본 발명의 3층 연성적층판을 사용한 전기접촉단자를 나타내고, 도 3(b)은 3층 연성적층판의 꺾임 전후를 보여준다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하의 설명에서, '자기 접착'이라 함은 액상의 실리콘고무가 경화에 의해 고상으로 되면서 액상의 실리콘고무의 특성과 열에 의해 대향하는 대상물과 스스로 접착하는 것을 의미하고 한번 자기 접착했다가 떨어지면 다시 접착하지 않는 기능의 상태를 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 3층 연성적층판을 나타내고, 도 2는 도 1의 2-2를 따라 절단한 단면도이다.
3층 연성적층판(100)는, 도 2에 나타낸 것처럼, 시트 형상의 실리콘고무(120), 실리콘고무(120)의 하면에 자기 접착되어 적층된 구리박(110), 및 실리콘고무(120)의 상면에 자기 접착되어 적층된 폴리이미드 필름(130)으로 이루어지며, 실리콘고무(120)의 두께는 구리박(110)이나 폴리이미드 필름(130)의 두께보다 두껍게 형성된다.
이러한 구조에 의하면, 별도의 접착제 없이 실리콘고무(120)가 구리박(110)과 폴리이미드 필름(130)에 신뢰성 있게 자기 접착되어 3층 연성적층판(100)을 구성하고, 길이 방향으로 연속하는 롤(roll)로 제공된다.
여기서, 구리박(110)은 전기를 통하는 역할을 하며 필요에 따라 에칭 등에 의해 회로패턴이 형성될 수 있다.
실리콘고무(120)는 3층 연성적층판(100)에 가해지는 외부의 힘을 분산하거나 흡수하는 역할을 하고, 필요한 경우에 3층 연성적층판(100)이 열전도성이 좋게 해주는 역할을 한다.
여기서, 외부의 힘은 3층 연성적층판(100)에 1차원의 선(Line)이나 점(Dot)의 형태로 가해질 수 있다. 예를 들어 일정한 위치에서 반복적인 구부림에 따라 제공되는 힘이나 한 곳에 한 번에 가해지는 힘일 수 있다.
폴리이미드 필름(130)은 3층 연성적층판(100)에 전기절연을 제공하면서 잘 늘어나지 않게 하는 기구적 강도 등을 제공한다.
실리콘고무(120)는 이에 대응하는 액상의 실리콘고무가 구리박(110)과 폴리이미드 필름(130) 사이에 개재된 상태에서 압력에 의해 균일한 두께로 되면서 열에 의해 경화되어 형성되며, 경화 중에 구리박(110)과 폴리이미드 필름(130)이 실리콘고무(120)에 각각 자기 접착된다.
본 발명에 의하면, 바람직하게 실리콘고무(120)의 경도와 인열강도는 각각 폴리이미드 필름(130)의 경도와 인열강도보다 낮으며, 실리콘고무(120)의 탄성이나 신축성은 폴리이미드 필름(130)의 탄성이나 신축성보다 좋다.
또한, 실리콘고무(120)의 두께는 구리박(110)이나 폴리이미드 필름(130)의 두께보다 두껍다. 일 예로, 구리박(110)의 두께는 0.006㎜ 내지 0.025㎜이고, 실리콘고무(120)의 두께는 0.01㎜ 내지 0.08㎜이고, 폴리이미드 필름(130)의 두께는 0.005㎜ 내지 0.025㎜일 수 있다.
실리콘고무(120)의 두께가 너무 두꺼우면 외부의 힘을 분산하거나 흡수하기는 용이하나 연성적층판(100)에 비아홀(Via Hole)을 형성하거나 비아홀에 관통전극을 형성하기 어렵다.
이러한 실리콘고무(120)의 재질 특성과 구조적 특징은 3층 연성적층판(100)에 부분적으로 가해지는 힘에 의한 국부적인 응력 집중을 분산시키거나 흡수할 수 있다.
그 결과, 가령 3층 연성적층판(100)을 외부의 힘으로 접고 펴는 동작을 반복하는 경우, 접히는 부분에서의 응력 집중을 분산하거나 흡수할 수 있어 해당 부분에서 구리박(110)의 크랙이 발생하거나 찢어지는 것을 최소화할 수 있다.
폴리이미드 필름(130)은 통상 회로에 사용되는 연성적층판에서 사용되는 다양한 폴리이미드 수지 중 하나일 수 있으며 솔더링에 대응하는 내열성을 갖는다.
본 발명에서는 폴리이미드 필름(130)에 대해서 설명하였으나, 폴리이미드 필름(130)과 유사한 기계적인 특성과 내열성을 갖는 폴리머 필름을 포함할 수 있다.
구리박(110), 실리콘고무(120) 및 폴리이미드 필름(130)의 두께는 3층 연성적층판(100)의 유연성과 탄성이나 신축성 등의 기구적 특성을 고려하여 결정할 수 있다.
바람직하게, 실리콘고무(120)는, 경도가 Shore A 10 내지 50이고 인열 강도가 폴리이미드 필름(130)보다 낮고 전기절연이다.
바람직하게, 실리콘고무(120)의 내열성은 대략 245℃ 내지 260℃에서 이루어지는 리플로우 솔더링 온도를 견디며 연성적층판(100)에 솔더링 할 때 실리콘고무(120)에서의 가스의 배출이 적거나 없다.
바람직하게, 액상의 실리콘고무는 희석제가 혼합되지 않은 무용제 타입의 폴리실록산을 주성분으로 하여 경화제나 백금촉매가 소량 혼합된 것으로 바람직하게 액상의 실리콘고무의 고형분은 실리콘고무(120) 대비 99% 이상이나 이에 한정되지는 않는다.
이와 같이 액상의 실리콘고무는 폴리실록산의 고형분이 높고 희석제가 없는 무용제 타입이어서 액상의 실리콘고무가 가경화, 완전경화 또는 솔더링 할 때 가스의 발생이 거의 없어 3층 연성적층판(100)에는 기포의 발생이 최소화되어 3층 연성적층판을 롤 상태로 연속적으로 신뢰성 있게 제조하기 용이하고 완전경화 후 구리박(110)과 폴리이미드 필름(130)과의 접착력이 좋으며 탄성이나 신축성을 갖기 용이하며 솔더링 시 가스의 발생이 없거나 적다.
바람직하게, 액상의 실리콘고무의 점도는 캐스팅 작업이 용이하면서 구리박(110)이나 폴리이미드 필름(130)중 어느 하나의 두께보다 두껍게 하기 용이하고 탄성이나 신축성을 갖기 용이하게 20,000 ~ 100,000cps일 수 있다.
필요한 경우, 실리콘고무(120)는 전기절연의 알루미나 또는 질화알루미늄과 같은 열전도성 세라믹파우더가 혼합되어 열전도성일 수 있고 이 경우에 실리콘고무(120)의 열전도율은 0.4W 내지 1W일 수 있다.
구리박(110)은 전해동박 또는 압연동박일 수 있고, 구리박(110)의 노출면에 구리박(110)보다 부식성이 작은 금속층이 추가로 형성될 수 있다.
금속층은, 잘 알려진 것처럼, 구리박(110) 위에 주석(Sn)이나 은(Ag)을 도금 등으로 형성하거나, 니켈(Ni) 도금 후 주석이나 금을 도금하여 형성하거나 스퍼터링에 의해 형성될 수 있다.
구리박(110)이 전해동박인 경우 실리콘고무(120)와 접착력이 좋도록 표면이 거친 면에 실리콘고무(120)가 위치할 수 있다.
여기서, 구리박(110)의 적어도 일부는 에칭에 의해 제거되어 전기적으로 서로 분리 될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 구리박(110)의 적어도 일부 면에는 유연성이 있는 내열 폴리머 보호층이나 점착테이프가 형성될 수 있다.
가령, 연성적층판(100)의 구리박(110)에 점착테이프가 점착된 제품은 탄성이나 신축성을 갖는 연성적층판이 적용된 점착테이프로 반복되는 굴곡 등이 요구되는 와이어나 케이블을 감싸는 용도로 사용할 수 있다.
이하, 3층 연성적층판(100)의 제조방법에 대해 설명한다.
일정한 폭을 갖는 롤(Roll)로 된 구리박(110) 위에 액상의 실리콘고무를 일정한 두께를 갖게 캐스팅하면서 토출된 액상의 실리콘고무 위에 일정한 폭을 갖는 롤로 된 폴리이미드 필름(130)을 적층하면서 롤러(Roller)로 눌러 압력을 가하고 열을 가해 액상의 실리콘고무가 구리박(110)과 폴리이미드 필름(130) 사이에서 균일한 두께로 개재된 상태에서 액상의 실리콘고무를 가경화 하면서 연속적으로 롤로 감는다.
이후, 액상의 실리콘고무가 가경화된 롤을 온도가 높은 오븐에 넣어 가경화된 실리콘고무를 완전경화하여 고상의 실리콘고무(120)로 되게 하면 실리콘고무(120)는 구리박(110)과 폴리이미드 필름(130)에 밀착되게 접착하여 본 발명의 연성적층판(100)이 제조된다.
이후 롤로 된 연성적층판(100)을 용도에 맞게 적당한 폭이나 길이로 절단하여 사용한다.
이때, 액상의 실리콘고무와 접촉하는 구리박(110)이나 폴리이미드 필름(130)의 면을 플라즈마 등으로 표면처리를 하여 실리콘고무(120)가 구리박(110)과 폴리이미드 필름(130)에 보다 잘 접착되게 할 수 있다.
바람직하게, 가경화 하는 온도는 시간에 따라 달라지나 바람직하게 140℃ 내지 200℃일 수 있으며 완전경화 하는 온도는 1시간 내지 24시간이고 경화온도는 140℃ 내지 200℃일 수 있다.
액상의 실리콘고무는 무용제 타입의 실록산이고 희석제가 혼합되지 않아 액상의 실리콘고무가 가경화 또는 완전경화 할 때 가스의 발생이 최소화 되어 롤로 연속하여 제조하기 용이하다. 즉, 롤로 연속하여 작업 시 연속적층판(100)의 내부에 가스에 의한 기공의 형성을 최소화 할 수 있다.
액상의 실리콘고무의 점도는 20,000 ~ 100,000cps 이어서 캐스팅 작업이 용이하면서 구리박(110)이나 폴리이미드 필름(130)중 어느 하나의 두께보다 두껍게 하기 용이하고 탄성이나 신축성을 갖기 용이하다.
이와 같이, 상기 실리콘고무(120)의 장점에 의하여 3층 연성적층판(100)은 외부에서 제공되는 힘을 분산하거나 흡수할 수 있기 때문에 외부의 힘으로부터 구리박(110)의 손상을 적게 할 수 있다.
가령, 3층 연성적층판(100)에 솔더볼을 적용하는 경우, 3층 연성적층판(100)을 유리로 된 디스플레이에 전기적 및 기구적으로 연결하는 경우, 또는 굴곡이 많은 와이어나 케이블을 감싸는 용도로 사용하는 경우에 3층 연성적층판(100)은 외부에서 제공되는 힘을 분산하거나 흡수하여 구리박(110)의 손상을 최소화 하거나 대향하는 대상물을 보호하는 역할을 할 수 있다.
도 3(a)은 본 발명의 3층 연성적층판을 사용한 탄성 전기접촉단자(200)를 나타내고, 도 3(b)은 3층 연성적층판의 꺾임 전후를 보여준다.
이와 같은, 탄성을 갖는 전기접촉단자(200)는 회로기판에 표면실장에 의해 솔더링 되어 대향하는 대상물과 탄성을 갖고 전기를 연결하는 전기전도성 개스킷의 역할을 한다.
전기접촉단자(200)는, 탄성 코어(210), 코어(210)를 감싸도록 접착제층(220)을 개재하여 접착된 3층 연성적층판(100)으로 구성된다.
고무 재질의 코어(210)는 내열성과 탄성을 구비하고, 리플로우 솔더링의 조건을 만족시키는 튜브 형상의 비발포 실리콘고무이거나 발포고무, 가령 스펀지일 수 있다.
코어(210)는, 가령 압출 공정에 의해 제조될 수 있으며, 솔더링 시 수평방향으로 균형을 이루도록 좌우 대칭을 이루어 형성됨으로써, 솔더 크림에 의한 리플로우 솔더링 시 들뜸 또는 치우침 현상을 줄일 수 있다.
바람직하게, 연성적층판(100)은 코어(210)의 하면에서 분리되어 이격간격을 갖는다.
접착제층(220)은 유연성, 탄성과 신축성 및 내열성을 가지며, 코어(210)와 3층 연성적층판(100)의 폴리이미드 필름(130) 사이에 위치하여 코어(210)와 폴리이미드 필름(130)을 신뢰성 있게 접착한다.
여기서, 접착제층(220)은 실리콘고무(120)와 동일하거나 유사한 재료일 수 있다.
3층 연성적층판(100)은, 도 2에 나타낸 것처럼, 실리콘고무(120), 실리콘고무(120)의 하면에 자기 접착되어 적층된 구리박(110), 및 실리콘고무(120)의 상면에 자기 접착되어 적층된 폴리이미드 필름(130)으로 이루어진다.
전기접촉단자(200)는 진공 픽업과 솔더 크림에 의한 리플로우 솔더링이 가능하게 캐리어에 릴 테이핑 되어 공급된다.
도 3(a)을 보면, 회로기판의 분리 패턴(10, 12) 위에 용융 솔더를 개재하여 전기접촉단자(200)의 코어(210)의 양측 하단이 접촉한 상태에서 구리박(110)이 리플로우 솔더링되어 고정된다.
이때, 솔더(20)는 3층 연성적층판(100)의 최외각에 위치하는 구리박(110)과 접합하는데, A로 표시한 부분에서 구리박(110)과 솔더(20)가 경계를 이루게 된다.
따라서, 전기접촉단자(200)가 상부로부터 힘을 받아 코어(210)가 하방으로 반복하여 눌리면, 도 3(b)의 확대된 원에 나타낸 것처럼, 경계 부분을 지나는 기준선 L을 기준으로 3층 연성적층판(100)이 길이방향을 따라 접히게 된다.
여기서, 전기접촉단자(200)에 가해지는 외부의 힘은 3층 연성적층판(100)에 1차원의 선으로 가해질 수 있다.
이때, 상기한 것처럼, 실리콘고무(120)의 경도가 폴리이미드 필름(130)의 경도보다 낮고 실리콘고무(120)의 두께가 구리박(110)이나 폴리이미드 필름(130)의 두께보다 두껍기 때문에 실리콘고무(120)가 외부의 힘을 상당 부분 분산하거나 흡수하기 용이하다.
그 결과, 경계 부분 A에서 외부의 힘은 화살표로 표시한 방향으로 분산되거나 흡수되어 구리박(110)에 가해지는 힘에 의한 국부적인 응력 집중을 적게 할 수 있어 구리박(110)이 선(Line) 방향으로 덜 접히거나 구겨져 구리박(110)에 크랙이나 손상을 적게 발생할 수 있다.
따라서, 전기접촉단자(200)가 상부로부터 힘을 반복적으로 받아 경계 부분 A가 반복적으로 접히더라도 실리콘고무(120)에 의해 구리박(110)의 크랙(Crack)이나 손상의 발생을 적게 할 수 있다.
여기서, 전기접촉단자(200)의 구리박(110)의 최외각은 솔더 크림에 의해 솔더링이 되는 금속층 가령, 주석이나 니켈/금이 도금에 의해 형성된 것이다.
이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
110: 구리박
120: 실리콘고무
130: 폴리이미드 필름

Claims (16)

  1. 솔더크림에 의한 솔더링에 대응하는 내열성을 갖는 3층 연성적층판(3 Layers Flexible Circuit Copper Laminate)으로서,
    시트로 된 실리콘고무;
    상기 실리콘고무의 한면 위에 적층된 구리박; 및
    상기 실리콘고무의 반대 면에 적층된 폴리이미드 필름으로 구성되며,
    상기 실리콘고무는, 이에 대응하는 액상의 실리콘고무가 상기 구리박과 상기 폴리이미드 필름 사이에 균일한 두께로 개재된 상태에서 열에 의해 경화되어 형성되고,
    상기 경화 중 상기 구리박과 상기 폴리이미드 필름은 각각 상기 실리콘고무의 자기 접착에 의해 상기 실리콘고무에 접착되고,
    상기 실리콘고무의 두께는 상기 구리박이나 상기 폴리이미드 필름의 두께보다 두껍고, 상기 실리콘고무의 경도는 상기 폴리이미드 필름의 경도보다 낮아, 외부에서 상기 연성적층판에 힘이 가해지면 상기 실리콘고무는 상기 연성적층판에 가해지는 외부의 힘을 분산시키거나 흡수하여 국부적인 응력 집중을 적게 하는 것을 특징으로 하는 3층 연성적층판.
  2. 청구항 1에서,
    상기 실리콘고무의 인열강도는 상기 폴리이미드 필름의 인열강도보다 낮고,
    상기 실리콘고무는 상기 폴리이미드 필름보다 탄성과 신축성이 좋은 것을 특징으로 하는 3층 연성적층판.
  3. 청구항 1에서,
    상기 액상의 실리콘고무는 희석제가 포함되지 않은 무용제 타입의 폴리실록산을 포함하는 것을 특징으로 하는 3층 연성적층판.
  4. 청구항 1에서,
    상기 액상의 실리콘고무의 고형분은 상기 실리콘고무 대비 99% 이상인 것을 특징으로 하는 3층 연성적층판.
  5. 청구항 1에서,
    상기 구리박의 두께는 0.006㎜ 내지 0.025㎜이고, 상기 실리콘고무의 두께는 0.01㎜ 내지 0.08㎜이고, 상기 폴리이미드 필름의 두께는 0.005㎜ 내지 0.025㎜인 것을 특징으로 하는 3층 연성적층판.
  6. 청구항 1에서,
    상기 구리박의 적어도 일부는 에칭에 의해 제거되어 전기적으로 분리된 것을 특징으로 하는 3층 연성적층판.
  7. 청구항 1에서,
    상기 구리박의 최외각층에는 상기 솔더크림에 의해 솔더링이 되는 금속층이 형성되는 것을 특징으로 하는 3층 연성적층판.
  8. 청구항 1에서,
    상기 구리박의 최외각층의 적어도 일부에는 유연성이 있는 내열 폴리머 보호층이나 점착테이프가 형성되는 것을 특징으로 하는 3층 연성적층판.
  9. 청구항 1에서,
    상기 3층 연성적층판은 길이 방향으로 연속하는 롤(Roll) 상태를 이루는 것을 특징으로 하는 3층 연성적층판.
  10. 일정한 폭을 갖는 롤 상태의 구리박과 폴리이미드 필름을 각각 준비하는 단계:
    상기 구리박 또는 폴리이미드 필름 중 어느 하나의 표면에 액상의 실리콘고무를 연속적으로 제공하면서 액상의 실리콘고무를 일정한 두께로 제공하는 단계;
    상기 액상의 실리콘고무 위에 상기 구리박 또는 폴리이미드 필름 중 다른 하나를 연속적으로 덮어 상기 액상의 실리콘고무가 상기 구리박과 폴리이미드 필름 사이에 개재되게 하는 단계;
    상기 액상의 실리콘고무가 상기 구리박과 폴리이미드 필름 사이에 개재된 상태에서 열을 가해 상기 액상의 실리콘고무를 가경화 하면서 롤로 감아 적층체를 만드는 단계; 및
    상기 롤로 감긴 적층체를 오븐에 넣어 상기 가경화 된 실리콘고무를 완전경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3층 연성적층판의 제조 방법.
  11. 청구항 10에서,
    상기 액상의 실리콘고무는 희석제가 포함되지 않은 무용제 타입의 폴리실록산을 포함하는 것을 특징으로 하는 3층 연성적층판의 제조 방법.
  12. 회로기판의 도전 패턴에 솔더 크림에 의해 솔더링 되어 대항하는 대상물 사이에 개재되어 탄성을 갖으며 대상물을 전기적으로 연결해 주는 표면실장이 가능한 탄성 전기접촉단자로서,
    상기 전기접촉단자는, 탄성 코어, 상기 코어를 감싸도록 접착제층을 개재하여 접착된 3층 연성적층판으로 구성되고,
    상기 3층 연성적층판은,
    실리콘고무;
    상기 실리콘고무의 한면 위에 적층된 구리박; 및
    상기 실리콘고무의 반대 면에 적층된 폴리이미드 필름으로 구성되며,
    상기 실리콘고무는, 이에 대응하는 액상의 실리콘고무가 상기 구리박과 상기 폴리이미드 필름 사이에 균일한 두께로 개재된 상태에서 열에 의해 경화되어 형성되고,
    상기 경화 중 상기 구리박과 상기 폴리이미드 필름은 각각 상기 실리콘고무의 자기 접착에 의해 상기 실리콘고무에 자기 접착되고,
    상기 실리콘고무의 두께는 상기 구리박이나 상기 폴리이미드 필름의 두께보다 두껍고, 상기 실리콘고무의 경도는 상기 폴리이미드 필름의 경도보다 낮아, 외부에서 상기 연성적층판에 힘이 가해지면 상기 실리콘고무는 상기 연성적층판에 가해지는 외부의 힘을 분산시키거나 흡수하여 국부적인 응력 집중을 적게 하는 것을 특징으로 하는 솔더링이 가능한 전기접촉단자.
  13. 청구항 12에서,
    상기 실리콘고무의 인열강도는 상기 폴리이미드 필름의 인열강도보다 낮고,
    상기 실리콘고무는 상기 폴리이미드 필름보다 탄성과 신축성이 좋은 것을 특징으로 하는 솔더링이 가능한 전기접촉단자.
  14. 청구항 12에서,
    상기 구리박의 최외각에는 상기 솔더 크림에 의해 솔더링이 되는 금속층이 도금에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 솔더링이 가능한 전기접촉단자.
  15. 청구항 12에서,
    상기 국부적인 응력 집중이 적게 되는 부분은 구리박 부분이고, 해당 부분에서 구리박의 손상이 적어지는 것을 특징으로 하는 솔더링이 가능한 전기접촉단자.
  16. 솔더크림에 의한 솔더링에 대응하는 내열성을 갖는 3층 연성적층판(3 Layers Flexible Circuit Copper Laminate)으로서,
    시트로 된 실리콘고무;
    상기 실리콘고무의 한면 위에 적층된 구리박; 및
    상기 실리콘고무의 반대 면에 적층된 폴리이미드 필름으로 구성되며,
    상기 실리콘고무는, 이에 대응하는 액상의 실리콘고무가 상기 구리박과 상기 폴리이미드 필름 사이에 균일한 두께로 개재된 상태에서 열에 의해 경화되어 형성되고,
    상기 경화 중 상기 구리박과 상기 폴리이미드 필름은 각각 상기 실리콘고무의 자기 접착에 의해 상기 실리콘고무에 접착되고,
    상기 실리콘고무의 두께는 상기 구리박이나 상기 폴리이미드 필름의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 3층 연성적층판.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001059052A (ja) 1999-08-24 2001-03-06 Shin Etsu Chem Co Ltd コーティング用液状シリコーンゴム組成物及びエアーバッグ布
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3772240A1 (en) * 2019-08-02 2021-02-03 Prologium Technology Co., Ltd. Pcb structure with a silicone layer as adhesive
KR20210026756A (ko) * 2019-09-02 2021-03-10 주식회사 두산 연성 금속 적층판 및 이를 포함하는 연성 금속 복합기판

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001059052A (ja) 1999-08-24 2001-03-06 Shin Etsu Chem Co Ltd コーティング用液状シリコーンゴム組成物及びエアーバッグ布
US20110114371A1 (en) 2009-11-17 2011-05-19 Asia Electronic Material Co., Ltd Composite double-sided copper foil substrates and flexible printed circuit board structures using the same

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