KR20050114550A - 메탈 제브라 커넥터 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

도전부를 미세한 피치로 형성할 수 있고, 커넥터의 절단면에 위치하는 Cu층이 공기와 접촉되는 것을 차단하는 도금층을 형성하여 Cu층이 산화되는 것을 방지할 수 있도록 구성된 메탈 제브라 커넥터 및 그 제조방법을 제공하기 위하여, 일정한 길이를 갖추며 절연성 물질로 이루어진 모체와, 이 모체를 따라서 그 내부에 소정의 피치패턴으로 형성되어 전기적 신호를 전달하는 다수의 도전부를 포함하고, 상기 도전부의 양쪽 단부는 공기와 접촉되는 것을 차단하여 도전부가 산화되는 것을 방지하도록 도금층이 형성된 메탈 제브라 커넥터를 제공한다.

또한 본 발명은, 폴리이미드(Polyimide Film)필름 혹은 폴리에스테르 (Polyester)와 같은 절연성 필름에 박막의 Cu가 적층된 CCL필름 원판을 마련하는 준비공정;

상기 공정에서 마련된 필름원판에 감광성 필름이나 잉크로 이루어진 감광수지(포토레지스트)를 도포하는 공정;

상기 공정에서 도포된 감광수지 위에 소정의 피치간격을 갖는 마스크 패턴을 위치시키고 광을 조사하여 원판필름의 필요한 부분, 즉 에칭 레지스트로서의 역할을 할 회로패턴 부분을 경화시키는 노광공정;

상기 노광공정에서 자외선에 노출되지 않아 경화되지 않은 감광수지를 현상액으로 용해시켜 제거하는 현상공정;

상기 현상공정을 거친 후 노출된 회로패턴 이외의 Cu를 부식액으로 에칭하여 회로패턴을 형성시키는 에칭공정;

상기 에칭공정을 거친 후, 회로패턴의 상부에 광경화된 상태로 남아있는 감광수지를 박리액으로 제거하는 박리공정;

상기 박리공정을 통하여 소정의 피치패턴을 유지하며 형성된 Cu층 위에 도전성물질의 도전부층을 형성하는 도금공정;

상기 도금공정이 완료되어 다수의 도전부가 형성된 필름을 소정의 길이로 절단하는 공정;

상기 절단공정 후 절단된 필름의 도전부와 폴리아미드필름 양면에 실리콘과의 접착력을 향상시키기 위한 프라이머 인쇄공정;

상기 프라이머 인쇄공정을 거친 필름과 다른 공정을 통하여 제작된 실리콘고무를 조립하는 실리콘 조립공정;

상기 공정에서 조립되어 일체화된 필름 및 실리콘고무를 필요한 길이만큼 절단하는 절단공정;

상기 절단공정이 완료된 절단부의 양단면에 위치한 도전부가 공기와 접촉되어 발생할 수 있는 Cu의 산화방지를 위하여 전기전도성이 양호한 금속으로 도금층을 형성하는 도금공정을 포함하는 메탈 제브라 커넥터 제조방법을 제공한다.

Description

메탈 제브라 커넥터 및 그 제조방법{METAL ZEBRA CONNECTOR AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 메탈 제브라 커넥터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도전부를 미세한 피치로 형성할 수 있고, 커넥터의 절단면에 위치하는 Cu층이 공기와 접촉되는 것을 차단하는 도금층을 형성하여 Cu층이 산화되는 것을 방지할 수 있도록 구성된 메탈 제브라 커넥터 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 제브라 커넥터는 액정 디스플레이패널과 회로기판 또는 두 개의 회로기판을 전기적으로 접속하기 위하여 제공되는 부재이다.

근래 들어 그 수요가 폭발적으로 증가하고 있고 다양한 산업 분야에서 사용되고 있는 액정 디스플레이 장치의 통상적인 구조는 액정 표시소자와, 이 액정 표시소자에 전기적인 신호를 인가하여 액정 디스플레이의 배선패턴을 제어하는 회로기판과, 이 회로기판 및 상기 액정 표시소자 사이에 개재되는 제브라 커넥터 등으로 구성된다.

이러한 액정 디스플레이 장치는, 액정 표시소자와 회로기판의 정밀한 고밀도 단자 접속수단이 요구되고 있으며, 액정 표시소자는 유리로 이루어진 투명 전극단자를 가지고 있으므로 납땜 등이 불가능하여 전극단자와 회로기판의 접촉단자사이에는 제브라 커넥터가 제공되어 액정 표시소자와 회로기판이 전기적으로 접속되도록 형성된다.

이와 같은 제브라 커넥터는 일정한 길이를 갖추며 내부가 공간부로 이루어진 실리콘과 같은 절연체의 표면에 합성수지 등으로 이루어진 베이스층을 형성하고, 레이저빔 등을 이용하여 상기 베이스층을 소정의 간격으로 제거한 후, 제거되지 않은 부분의 베이스층에 Ni/Au 또는 Au와 같은 금속물질을 도금하여 도전부를 형성하는 방법으로 제작한다.

이렇게 제작된 제브라 커넥터는 절연체들 사이에 소정의 피치를 갖는 다수의 도전부가 형성되며, 이러한 제브라 커넥터는 액정 표시소자와 회로기판 사이에 개재되어 회로기판의 전기적신호를 제브라 커넥터의 도전부를 통하여 액정 표시소자의 전극에 전달하여 액정 표시소자를 구동시켜 임의의 화상을 얻을 수 있도록 하여준다.

그러나, 이와 같은 종래의 제브라 커넥터는, 레이저빔을 이용하여 베이스층을 제거하므로 레이저빔의 특성상 대략 50㎛정도까지 제거할 수밖에 없어 도전부를 미세한 피치로 형성할 수 없는 문제점이 있다.

또한 종래의 제브라 커넥터는 합성수지층 위에 Ni/Au 또는 Au로 이루어진 물질을 도금하는 방법으로 도전부를 형성하므로, 도전부의 두께가 얇게 형성되어 단선될 가능성이 높고 또한 전기저항도 커질 수 있고, 실리콘과 도전층의 접착력이 약한 단점이 있다.

그리고 종래의 제브라 커넥터는 소정의 길이만큼 절단하여 사용하게 되는데, 이에 따라 제브라 커넥터는 필연적으로 양측단면이 존재하며, 이 상태로 제브라 커넥터를 사용하면 금속으로 이루어진 도전부의 말단이 공기와 접촉하여 산화될 수 있는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 도전부를 미세한 피치로 형성할 수 있고, 단선될 우려가 적으면서 도전성이 우수하고, 커넥터의 절단면에 위치하는 Cu층 외측에 공기와 접촉되는 것을 차단하는 도금층을 형성하여 Cu층이 산화되는 것을 방지할 수 있도록 구성된 메탈 제브라 커넥터 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 일정한 길이를 갖추며 절연성 물질로 이루어진 모체와, 이 모체를 따라서 그 내부에 소정의 피치패턴으로 형성되어 전기적 신호를 전달하는 다수의 도전부를 포함하고, 상기 도전부의 양쪽 단부는 공기와 접촉되는 것을 차단하여 도전부가 산화되는 것을 방지하도록 도금층이 형성된 것을 특징으로 하는 메탈 제브라 커넥터를 제공한다.

또한 본 발명은, 폴리이미드(Polyimide Film)필름 혹은 폴리에스테르(Polyester)필름과 같은 절연성 필름에 박막의 Cu가 적층된 CCL필름 원판을 마련하는 준비공정;

상기 공정에서 마련된 필름원판에 감광성 필름이나 잉크로 이루어진 감광수지(포토레지스트)를 도포하는 공정;

상기 공정에서 도포된 감광수지 위에 소정의 피치간격을 갖는 마스크 패턴을 위치시키고 광을 조사하여 원판필름의 필요한 부분, 즉 에칭 레지스트로서의 역할을 할 회로패턴 부분을 경화시키는 노광공정;

상기 노광공정에서 자외선에 노출되지 않아 경화되지 않은 감광수지를 현상액으로 용해시켜 제거하는 현상공정;

상기 현상공정을 거친 후 노출된 회로패턴 이외의 Cu를 부식액으로 에칭하여 회로패턴을 형성시키는 에칭공정;

상기 에칭공정을 거친 후, 회로패턴의 상부에 광경화된 상태로 남아있는 감광수지를 박리액으로 제거하는 박리공정;

상기 박리공정을 통하여 소정의 피치패턴을 유지하며 형성된 Cu층 위에 도전성물질의 도전부층을 형성하는 도금공정;

상기 도금공정이 완료되어 다수의 도전부가 형성된 필름을 소정의 길이로 절단하는 공정;

상기 절단공정 후 절단된 필름의 도전부와 폴리아미드필름 양면에 실리콘과의 접착력을 향상시키기 위한 프라이머 인쇄공정;

상기 프라이머 인쇄공정을 거친 필름과 다른 공정을 통하여 제작된 실리콘고무를 조립하는 실리콘 조립공정;

상기 공정에서 조립되어 일체화된 필름 및 실리콘고무를 필요한 길이만큼 절단하는 절단공정;

상기 절단공정이 완료된 절단부의 양단면에 위치한 도전부가 공기와 접촉되어 발생할 수 있는 Cu의 산화방지를 위하여 전기전도성이 양호한 금속으로 도금층을 형성하는 도금공정을 포함하는 메탈 제브라 커넥터 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 메탈 제브라 커넥터 제조방법을 설명하기 위한 블럭도이고, 도 2a 내지 도 2i는 본 발명에 의한 공정에 따라 메탈 제브라 커넥터가 제조되는 과정을 순차적으로 도시한 공정도로서, 먼저 본 발명의 메탈 제브라 커넥터를 제조하기 위하여 원자재를 마련하는 준비공정(P1)를 갖는다.

상기 준비공정(P1)에서 마련한 원자재는 도 2a에서와 같이 필름(2)의 일측면에 박막의 Cu(4)가 적층된 CCL(Copper Clad Laminate)필름이 사용될 수 있으며, 상기 필름원판은 폴리이미드필름(Polyimide Film) 혹은 폴리에스테르(Polyester) 필름과 같은 절연성 필름이 사용될 수 있다.

이렇게 원자재가 마련되면, 도 2b에서와 같이 필름원판의 Cu층(4)위에 감광성 필름이나 잉크로 이루어진 감광수지(포토레지스트)(6)를 도포하는 공정(P2)을 행하게 되는데, 이때 Cu(4) 표면에 감광수지(6)가 잘 밀착될 수 있도록 Cu(4) 표면의 이물질을 제거하고 Cu(4) 표면을 소정의 온도로 가열한 후, 필름을 라미네이팅하거나 잉크를 도포할 수 있다.

상기 공정이 완료되면 도포된 감광수지(6) 위에 소정의 피치를 갖는 마스크 패턴(미도시)을 위치시키고 빛(UV)(8)을 조사하여, 도 2c에서와 같이 감광수지(6)를 소정의 피치패턴으로 경화시키는 노광공정(P3)를 행한다.

이러한 노광공정(P3)에서 빛(8)이 조사된 부분의 하부에 위치한 Cu(4)는, 후술하는 공정들을 통하여 도전부를 구성하는 회로패턴의 역할을 할 수 있도록 형성된다.

노광공정(P3)이 완료되면 현상공정(P4)을 하게 되는데, 이 현상공정(P4)은 상기 노광공정(P3)에서 빛(8)에 노출되지 않은 감광수지(6), 즉 광경화되지 않은 감광수지(6)를 현상액으로 용해시켜 제거하는 공정으로서, 이러한 현상공정(P4)이 완료되면 도 2d에서와 같이 감광수지(6)는 광경화된 부분이 소정의 피치로 형성된다.

본 발명의 현상공정(P4)에서는 빛(8)에 노출되지 않은 부분의 감광수지(6)를 현상액으로 제거하는 네거티브 타입(Negative Type)이 제공되지만, 반대로 빛(8)에 노출된 부분의 감광수지(6)를 현상액으로 제거하는 포지티브 타입(Positive Type)이 적용될 수도 있다.

상기와 같은 현상공정(P4)이 완료되면 현상액이 건조될 수 있는 약간의 건조시간을 거친 후 에칭공정(P5)을 행한다.

이 에칭공정(P5)은 남아있는 감광수지(6) 패턴 하부 이외의 Cu(4)를 부식액으로 부식하여 필요없는 금속층을 제거하는 공정으로서, 이러한 공정이 완료되면 도 2e에 도시된 바와 같이 필름(2) 위에 감광수지(6) 및 그 하부측의 Cu(4)만 남아있는 상태가 된다.

상기 공정에서와 같이 노광공정(P3), 현상공정(P4), 에칭공정(P5)을 통하여 도전부의 세밀한 피치패턴을 형성할 수 있으며, 이렇게 도전부를 조밀한 피치로 형성하면 우수한 전기전도성을 갖게된다.

이러한 에칭공정(P5)이 완료되면 Cu(4)층 위에 광경화된 상태로 남아있는 감광수지(6)를 박리액으로 제거하는 박리공정(P6)을 행하는데, 이 박리공정(S6)을 행하면 도 2f에서와 같이 필름(2)층 위에 소정의 피치패턴으로 Cu(4)층만 남아있게 된다.

박리공정(P6)이 완료되면 Cu(4)층 위에 전기전도성이 양호한 금속인 예를 들면 Ni/Au 또는 Au로 이루어진 도금층(10)을 형성하는 도금공정(P7)을 행하게 되는데, 이러한 공정을 통하여 도 2g에서와 같이 필름(2)에는 소정의 피치패턴을 유지하며 Cu(4)와 도금층(10)으로 이루어진 다수의 도전부(100)가 형성된다.

이렇게 형성된 도전부(100)는 필름(2)위에 견고하게 밀착된 Cu(4) 위에 도금층(10)이 형성된 구조이므로 도전부의 단선우려가 없고 전기전도성도 우수하다.

상기와 같은 공정이 완료되어 Cu(4)층 위에 도금층(10)을 갖는 필름(2)이 마련되면, 이 필름(2)을 필요한 길이만큼 절단하는 절단공정(P8)을 행한다.

상기한 공정을 거쳐 소정의 길이로 절단된 필름(2)이 마련되면, 도 2h에서와 같이 도전부(100) 및 필름(2)의 각면에 후공정으로서 접착되는 실리콘의 접착력을 향상시키기 위해 프라이머(Primer) 인쇄공정(P9)을 행한다.

이러한 프라이머 인쇄공정(P9)은 금속으로 이루어진 도전부(100) 또는 필름(2)은 재질의 특성상 다른 것을 접착하기가 어려우므로 우수한 잡착력을 제공하는 잉크로 프라이머 인쇄면(12)을 도전부(100)와 필름(2) 각각의 면에 형성하면 강한 접착력을 갖게 된다.

이러한 공정이 완료되면 도전부(100) 및 필름(2)의 외측에 도 2i에서와 같이 미리 제작된 실리콘(14)을 각각 조립하는 실리콘 조립공정(P10)을 행한다.

상기 실리콘 조립공정(P10)은 도전부(100) 및 필름(2)의 외측에 실리콘(14)을 각각 위치시킨 후, 이들 실리콘(14)은 소정의 온도로 가열된 핫 프레스로 동시에 가압하면, 프라이머 인쇄면(12)과 실리콘(14)이 접착 또는 융착되면서 일체화된다.

상기한 공정이 완료되면 도전부(100)와 필름(2)의 양측면으로는 실리콘(14)이 감싸고 있는 제브라 커넥터의 구조를 갖게되며, 그 다음 공정으로서 상기와 같이 제작된 제브라 커넥터를 필요한 길이만큼 절단하는 절단공정(P11)을 행한다.

이러한 공정을 통하여 소정의 길이만큼 제브라 커넥터가 절단되면, 절단된 제브라 커넥터는 필연적으로 양측단면이 노출되는데, 이러한 상태로 제브라 커넥터를 사용하면 Cu(4)층이 공기와 접촉하여 산화될 수 있다.

본 발명에서는 이러한 제브라 커넥터의 도전부인 Cu(4)층이 산화되는 것을 방지할 수 있도록, 제브라 커넥터의 양측 절단부 Cu(4)층 외측에는 전기전도성이 양호한 도금층(16)을 형성하는 도금공정(P12)을 행한다.

상기 도금공정(P12)은 전기를 사용하지 않고 화학반응을 통해 도금되는 무전해 도금 방식으로 도금층(16)을 형성할 수 있다.

상기와 같은 공정이 완료되면 메탈 제브라 커넥터의 제작이 완료되는데, 이와 같이 제작된 메탈 제브라 커넥터는 도 3a 및 도 3b에서와 같이 필름(2)의 일측면으로 일정한 간격으로 형성된 다수의 도전부(100)의 상하면으로는 실리콘(14)이 감싼 구조로 이루어지며, 상기 필름(2)의 외측에는 Cu(4)층 위에 도금층(10)이 소정의 피치로 형성되어 전기적 신호를 전달하는 다수의 도전부(100)가 위치하게된다.

또한 도전부(100)의 절단면에 위치하는 Cu(4)층 외측에는 도금층(16)이 형성되어 Cu(4)층은 외부로 노출된 부분이 없이 완전히 밀폐되어 공기와 접촉되는 부분이 없는 구조를 갖게되며, 이때 도금층(16)은 제브라 커넥터의 모체를 이루는 실리콘(14)의 외측으로 돌출되어 전기적인 접점의 역할을 수행한다.

이러한 메탈 제브라 커넥터의 사용은 도 4에 도시된 바와 같이, 회로기판(200)과 액정표시소자(300) 사이에 개재된 상태로 설치되어, 회로기판 (200)의 전기적신호를 메탈 제브라 커넥터의 도전부(100) 및 도금층(16)을 통하여 액정 표시소자(300)의 전극에 전달하여 액정 표시소자(300)를 구동시켜 임의의 화상을 얻을 수 있도록 하여준다.

이때, 커넥터의 모체를 이루는 실리콘(14)은 자체 탄성력을 갖추고 있으므로 회로기판(200)이나 액정 표시소자(300)의 굴곡 및 온도차이 등에도 신축적으로 대응하여 도전부(100)의 접촉불량을 방지하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 메탈 제브라 커넥터 및 그 제조방법은, Cu가 적층된 필름원판을 노광, 현상, 에칭공정을 통하여 도전부의 피치패턴을 조밀하게 형성할 수 있으므로 우수한 전기전도성을 제공한다.

또한 Cu층 위에 도금층을 형성하므로 도전부가 단선될 우려가 없으므로 커넥터의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 커넥터의 절단면에 위치하는 도전부인 Cu층 외측에는 도금층이 형성되어 Cu층이 공기와 접촉되는 것을 차단하므로 Cu층이 산화되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 메탈 제브라 커넥터 제조방법을 나타내는 블럭도.

도 2a 내지 도 2i는 본 발명의 공정에 따라서 메탈 제브라 커넥터가 제조되는 과정을 순차적으로 도시한 공정도.

도 3a는 본 발명에 따라 제작된 메탈 제브라 커넥터의 사시도.

도 3b는 도 3a의 A-A선 단면도.

도 4는 본 발명에 따라 제작된 메탈 제브라 커넥터의 사용상태도.

Claims (6)

1. 일정한 길이를 갖추며 절연성 물질로 이루어진 모체와, 이 모체를 따라서 그 내부에 소정의 피치패턴으로 형성되어 전기적 신호를 전달하는 다수의 도전부와, 상기 도전부는 절연성 필름위에 패턴화 되며, 상기 도전부의 양쪽 단부는 공기와 접촉되는 것을 차단하여 도전부가 산화되는 것을 방지하는 층이 형성된 것을 특징으로 하는 메탈 제브라 커넥터.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 산화되는 것을 방지하는 층은 도금이나 도전부에 선택적 코팅으로 형성된 것을 특징으로 하는 메탈 제브라 커넥터.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 모체는 도전부와 필름을 감싼 형태로 위치하는 것을 특징으로 하는 메탈 제브라 커넥터.
4. 폴리이미드(Polyimide Film)필름 혹은 폴리에스테르(Polyester)와 같은 절연성 필름에 박막의 Cu가 적층된 CCL필름 원판을 마련하는 준비공정;

   상기 공정에서 마련된 필름원판에 감광성 필름이나 잉크로 이루어진 감광수지(포토레지스트)를 도포하는 공정;

   상기 공정에서 도포된 감광수지 위에 소정의 피치간격을 갖는 마스크 패턴을 위치시키고 광을 조사하여 원판필름의 필요한 부분, 즉 에칭 레지스트로서의 역할을 할 회로패턴 부분을 경화시키는 노광공정;

   상기 노광공정에서 자외선에 노출되지 않아 경화되지 않은 감광수지를 현상액으로 용해시켜 제거하는 현상공정;

   상기 현상공정을 거친 후 노출된 회로패턴 이외의 Cu를 부식액으로 에칭하여 회로패턴을 형성시키는 에칭공정;

   상기 에칭공정을 거친 후, 회로패턴의 상부에 광경화된 상태로 남아있는 감광수지를 박리액으로 제거하는 박리공정;

   상기 박리공정을 통하여 소정의 피치패턴을 유지하며 형성된 Cu층 위에 도전성물질의 도전부층을 형성하는 도금공정;

   상기 도금공정이 완료되어 다수의 도전부가 형성된 필름을 소정의 길이로 절단하는 공정;

   상기 절단공정 후 절단된 필름의 도전부와 폴리아미드필름 양면에 실리콘과의 접착력을 향상시키기 위한 프라이머 인쇄공정;

   상기 프라이머 인쇄공정을 거친 필름과 다른 공정을 통하여 제작된 실리콘고무를 조립하는 실리콘 조립공정;

   상기 공정에서 조립되어 일체화된 필름 및 실리콘고무를 필요한 길이만큼 절단하는 절단공정;

   상기 절단공정이 완료된 절단부의 양단면에 위치한 도전부가 공기와 접촉되어 발생할 수 있는 Cu의 산화방지를 위하여 전기전도성이 양호한 금속으로 도금층을 형성하는 도금공정을 포함하는 메탈 제브라 커넥터 제조방법.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 노광공정, 현상공정, 에칭공정을 통하여 도전부의 피치패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 메탈 제브라 커넥터 제조방법.
6. 청구항 4에 있어서, 상기 실리콘 조립공정은 소정의 온도로 가열된 핫 프레스로 동시에 가압하여 조립하는 것을 특징으로 하는 메탈 제브라 커넥터 제조방법.