KR20070101665A

KR20070101665A - 동장적층판의 제조방법 및 그 제조장치

Info

Publication number: KR20070101665A
Application number: KR1020060032980A
Authority: KR
Inventors: 구상균; 박순용; 윤정일
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2006-04-11
Filing date: 2006-04-11
Publication date: 2007-10-17
Also published as: KR100864160B1

Abstract

본 발명은, 동장적층판을 경사면을 갖는 주행방향전환부 상으로 주행시켜 평탄화할 때, 상기 동장적층판과 상기 주행방향전환부 사이로 기체를 분사하여 상기 동장적층판과 상기 주행방향전환부의 경사면을 비접촉시킨 상태에서, 상기 주행방향전환부의 경사면을 따라 상기 동장적층판의 주행방향을 전환시키는 것을 특징으로 하는 동장적층판의 제조방법 및 그 제조장치를 제공한다.

동장적층판, 평탄화

Description

동장적층판의 제조방법 및 그 제조장치{Method for preparing copper-clad-laminate and apparatus for preparing the same}

도 1은 본 발명에 따른 동장적층판의 제조공정도,

도 2는 도 1에 도시된 비접촉식 평탄화 장치의 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 동박 20 : 폴리이미드계 수지층

30 : 동장적층판 100 : 동박권취롤러

110 : 제1가이드롤러 120 : 코팅롤러

130 : 코팅헤드 140 : 제2가이드롤러

150 : 경화오븐 160 : 비접촉식 평탄화장치

161 : 주행방향전환부 162 : 기체분사구

163 : 가이드부 164 : 연결관

165 : 기체공급부 170 : 동장적층판권취롤러

본 발명은, 동박 상에 도포된 수지용액의 경화시 발생할 수 있는 주름 및 컬(curl) 등에 의한 외관 불량문제를 해결할 수 있는 평탄화 방법을 포함하는 동장적층판의 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.

전자기기가 복잡해짐에 따라 배선의 많은 부분이 회로 기판으로 대체되었는데, 이러한 회로기판은 전선에 비해 신뢰성이 높은 것으로 알려져 있다. 또한 최근 전자산업기술분야에서는 반도체 집적회로의 집적도의 급속한 발전과 소형 칩 부품을 직접 실장하는 표면실장기술의 발전에 따라, 전자제품의 경박단소화가 급속히 이루어지고 있다. 따라서, 기존 경성 인쇄회로기판보다는 전자제품의 내부 공간에 설치작업이 극히 용이한 연성 인쇄회로기판의 사용이 일반화되고 있다. 이러한 추세에 맞추어 연성 인쇄회로기판에 사용되는 동장적층판의 개발이 활발하다.

동장적층판은 제조방법에 따라 크게 3층 동장적층판(3CCL: 3-Copper-Clad-La

minates)과, 2층 동장적층판(2CCL:2-Copper-Clad-Laminates)으로 구분할 수 있다.

3층 동장적층판의 경우 동박과 폴리이미드 필름을 에폭시계나 아크릴계 접착제를 이용하여 압착처리하게 되며, 2층 동장적층판의 경우 접착제를 사용하지 않고 폴리이미드층과 동박만으로 이루어진다.

여기서, 2층 동장적층판의 제조방법으로는 폴리이미드필름의 표면에 구리를 증착하여 적층시키는 스퍼터링법과, 동박에 폴리이미드전구체 용액을 도포하고 이를 건조한 후 이를 열적으로 혹은 화학적으로 이미드화(경화)하여 적층체를 형성하는 캐스팅법 등을 예로 들 수 있다.

이 중 캐스팅법을 이용한 예로, 일본특허공개 제2004-306597호에는 금속박에 수지용액을 도포하여 경화시킨 후, 플렉시블 적층판의 금속박 면의 요철이나 주름 을 교정하기 위해, 고온 조건(150~450℃) 하에서 평탄화용 롤과 압축가스분사장치를 이용하는 플렉시블 적층판의 제조방법이 개시되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 제조방법에 있어서, 플렉시블 적층판의 주름과 휨을 제거하기 위해서는, 고온 조건을 제공하기 위한 별도의 장치와, 평탄화용 롤과, 압축가스분사장치 등 여러 장치가 요구된다. 따라서, 대형화된 설비가 요구되므로, 이에 따른 제조 비용이 상승된다는 문제점이 있다.

그리고, 주름과 휨을 제거하기 위해서는 동박 상에 수지용액을 도포하여 경화시킨 후, 압축가스분사장치를 이용하여 동박에 압축가스를 분사시키는 공정과, 동박을 평탄화용 롤에 접촉시켜 평탄화시키는 공정을 모두 수행해야 하므로, 공정이 번거로워 생산성이 저하된다는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 평탄화 공정의 경우, 동박이 평탄화용 롤에 밀착 접촉된 상태에서 주행되므로, 동박에 스크래치가 발생하여 외관 불량이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 동장적층판과 접촉되지 않은 주행방향전환부를 이용하여 동장적층판의 평탄화공정을 수행함으로써, 동박에 스크래치가 발생하는 문제와 수지용액의 경화시 발생하는 주름과 컬 등으로 인한 외관 불량 문제를 해결할 수 있는 평탄화 방법을 포함하는 동장적층판의 제조방법 및 그 제조장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 하나의 실시형태는 동장적층판을 경사면을 갖는 주행방향전환부 상으로 주행시켜 평탄화할 때, 상기 동장적층판과 상기 주행방향전환부 사이로 기체를 분사하여 상기 동장적층판과 상기 주행방향전환부의 경사면을 비접촉시킨 상태에서, 상기 주행방향전환부의 경사면을 따라 상기 동장적층판의 주행방향을 전환시키는 것을 특징으로 하는 동장적층판의 평탄화 방법을 제공한다.

본 발명의 또 하나의 실시형태는 상기 평탄화방법에 의해 평탄화된 동장적층판을 제공한다.

본 발명의 또 다른 하나의 실시형태는 폴리이미드계 수지층이 형성된 동박을 경사면을 갖는 주행방향전환부 상으로 주행시키는 평탄화 단계를 포함하며, 상기 평탄화단계에서는 상기 동박과 상기 주행방향전환부 사이로 기체를 분사하여 상기 동박과 상기 주행방향전환부의 경사면을 비접촉시킨 상태에서, 상기 주행방향전환부의 경사면을 따라 상기 동박의 주행방향을 전환시키는 것을 특징으로 하는 동장적층판의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 하나의 실시형태는 상기 제조방법에 의해 제조된 동장적층판을 제공한다.

본 발명의 또 다른 하나의 실시형태는 폴리이미드계 수지층이 형성된 동박에 대해 경사지게 위치하는 경사면을 가지고, 상기 폴리이미드계 수지층이 형성된 동박의 주행방향을 전환하는 주행방향전환부를 포함하며, 상기 주행방향전환부는 상기 폴리이미드계 수지층이 형성된 동박이 비접촉 상태에서 경사면을 따라 주행되도 록 상기 동박의 하측면을 향해 기체를 분사하는 것을 특징으로 하는 평탄화 장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 하나의 실시형태는 상기 평탄화 장치를 포함하는 동장적층판의 제조장치를 제공한다.

이하에서는 본 발명의 일 실시 형태로서, 동장적층판의 평탄화방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

동장적층판의 폴리이미드계 수지층은 동박에 도포된 수지용액의 경화에 의해 형성된다.

여기서, 폴리이미드계 수지란 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드 등 그 구조에 이미드 결합을 갖는 수지를 의미한다.

이러한 구성을 갖는 동장적층판을 경사면을 갖는 주행방향전환부 상으로 주행시켜 평탄화시키게 된다. 여기서, 동장적층판을 200 내지 450℃ 분위기 하에서 평탄화시키는 것이 바람직하고, 주행방향전환부의 경사면은 만곡면으로 형성되는 것이 바람직하며, 주행방향전환부는 동박에 도포된 수지용액을 경화시키는 경화오븐 내부에 마련되는 것이 바람직하다.

즉, 동장적층판과 주행방향전환부 사이로 기체를 분사하여 동장적층판과 상기 주행방향전환부의 경사면을 비접촉시킨 상태에서, 주행방향전환부의 경사면을 따라 동장적층판의 주행방향을 전환시켜 동장적층판을 평탄화하게 된다.

본 발명의 또 하나의 실시형태로 전술한 평탄화방법을 이용한 동장적층판의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.

동장적층판의 제조방법은 수지용액이 도포된 동박을 경사면을 갖는 주행방향전환부 상으로 주행시키는 평탄화 단계를 포함한다. 여기서, 평탄화 단계는 200 내지 450℃ 분위기 하에서 수행되는 것이 바람직하다.

동장적층판 제조방법은, 상기 평탄화 단계 전에, 당 기술분야에 알려진 방법으로 예컨대 동박 상에 수지용액을 도포하는 단계; 동박 상에 도포된 수지용액을 건조 및 경화하는 단계를 더 포함한다.

도포단계에서 동박에 도포되는 수지용액인 폴리아믹산(polyamic acid; PAA) 용액은 폴리이미드 전구체 용액으로서, 이무수물과 디아민의 혼합비 또는 이무수물 간 또는 디아민 간의 혼합비를 조절하거나, 선택되는 이무수물 및 디아민의 종류를 조절할 수 있다.

이무수물로는 PMDA(피로멜리틱 디안하이드라이드), BPDA(3,3´,4,4´-바이페닐테트라카복실릭 디안하이드라이드), BTDA(3,3´,4,4´-벤조페논테트라카복실릭 디안하이드라이드), ODPA(4,4´-옥시다이프탈릭 안하이드라이드), BPADA(4,4´-(4,4´-이소프로필바이페녹시)바이프탈릭 안하이드라이드), 6FDA(2,2´-비스-)3,4-디카복실페닐) 엑사플루오로프로판 디안하이드라이드) 및 TMEG(에틸렌글리콜 비스(안하이드로-트리멜리테이트)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.

디아민으로는 p-PDA(p-페닐렌디아민), m-PDA(m-페닐렌디아민), 4,4´-ODA(4,4´-옥시디아날린), 3,4´-ODA(3,4´-옥시디아날린), BAPP(2,2-비스(4-[4-아미노페녹시]-페닐)프로판), TPE-R(1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠), m-BAPS(2,2-비 스(4-[3-아미노페녹시]페닐)설폰)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.

유기용매로는 N-메틸피롤리디논(NMP), N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), 테트라히드로퓨란(THF), N,N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭시드(DMSO), 시클로헥산, 아세토니트릴(acetonitrile) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도포단계에서 전술한 수지용액을 동박에 도포하는 방법으로 슬롯다이에 의한 립코팅방식을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니라, 당 기술분야에 알려져 있는 다른 코팅방식으로 수지용액을 동박에 도포할 수도 있다. 그 예로는 그라비아 롤 코팅(gravure roll coating), 리버스 롤 코팅(reverse roll coating)과 같은 롤 코팅방식이나 콤마 코팅(comma coating) 등 다양할 수 있다.

건조단계에서는 동박 상에 도포된 수지용액을 건조하게 되는데, 이때, 용매의 종류, 건조 오븐의 구조나 조건에 따라 다르겠지만 60~250℃의 건조 온도에서 건조하는 것이 바람직하다. 또한, 건조단계에서는 동박이 손상되지 않도록 플로팅 노즐 방식을 사용하는 것이 바람직하다.

경화단계에서는 동박 상에 도포된 수지용액을 경화오븐 내의 고온 조건에서에서 경화시키게 된다. 300-400℃까지 승온시키는 것이 바람직하다.

건조 오븐 내에서 동박 상에 도포된 수지용액을 건조시킨 후, 경화오븐 내에서 경화시킬 수도 있고, 별도로 건조 오븐을 마련하지 않고 경화오븐의 온도를 조절하여 경화오븐 내에서 건조 및 경화를 함께 진행할 수도 있다. 또한, 경화 오븐 으로 플로팅 방식과 배치(batch)방식 모두 적용 가능하다.

평탄화 단계에서는 동박과 주행방향전환부 사이로 기체를 분사하여 동박과 주행방향전환부의 경사면을 비접촉시킨 상태에서, 주행방향전환부의 경사면을 따라 동박의 주행방향을 전환시킨다. 여기서, 상기 평탄화 단계가 200 내지 450℃ 분위기 하에서 수행될 수 있도록 주행방향전환부가 경화오븐 내부에 마련되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 전술한 평탄화 단계는 경화오븐 내에서 수행될 수도 있고, 그 외에 200 내지 450℃의 온도 조건을 만족할 수 있는 공간이면 평탄화 단계를 수행하는 것이 가능하다.

그리고, 동박이 주행방향전환부 상을 주행할 때, 동박과 주행방향전환부가 상호 접촉되지 않도록, 주행방향전환부와 동박의 측방에서 기체를 분사할 수 있으며, 바람직하게는 주행방향전환부의 경사면에 기체분사부를 형성하고 이 기체분사부를 통해 동박의 하측면으로 기체를 분사할 있다. 이에 동박이 주행방향전환부에 접촉되지 않은 상태에서 주행됨에 따라, 동박에 스크래치가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 분사되는 기체로는 95% 순도 이상의 질소 가스를 사용하는 것이 바람직하며, 기체의 온도는 200℃이상 450℃이하인 것이 바람직하다.

주행방향전환부의 경사면은 수지용액이 도포된 동박이 이 경사면을 따라 주행방향을 전환할 수 있도록 직선형태, 라운드 형태 등 다양할 수 있으나, 경사면은 만곡면으로 형성되어 동박의 주행방향을 변경하는 것이 가장 바람직하다.

또한, 주행방향전환부의 경사면에는 동박이 주행되는 경우 동박이 주행방향전환부의 중앙영역을 벗어나 어느 한쪽으로 치우쳐 주행되는 것(사행)을 방지하기 위해 한 쌍의 가이드부가 마련되는 것이 바람직하다.

이러한 평탄화단계에서는 동박이 분사되는 기체에 의해 주행방향전환부에 대해 비접촉된 상태로 주행방향전환부의 경사면을 따라 주행방향이 전환되므로, 동장적층판에 장력이 걸리는 방향(주행방향)으로 늘어남에 따라 동장적층판에 발생하는 물결 무늬의 주름과, 건조단계에서 수지용액이 건조되고 경화단계에서 수지용액의 경화가 진행됨에 따라 폴리이미드계 수지층이 수축하게 되어 동장적층판의 좌우 양단이 말리는 현상 즉, 컬(curl)을 제거할 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명의 또 다른 하나의 실시형태로 평탄화 장치와 이 평탄화장치를 포함하는 동장적층판의 제조장치에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

평탄화 장치는 폴리이미드계 수지층이 형성된 동박에 대해 경사지게 위치하는 경사면을 가지고, 동박의 주행방향을 전환하는 주행방향전환부를 포함하며, 주행방향전환부는 동박이 비접촉 상태로 경사면을 따라 주행되도록 동박의 하측면을 향해 기체를 분사하게 된다.

전술한 평탄화 과정이 200 내지 450℃ 분위기 하에서 이루어질 수 있도록 주행방향전환부는 경화오븐의 내부에 마련되는 것이 바람직하며, 이에 설비의 규모를 줄이고, 공정을 간소화할 수도 있으며, 경화온도에서 주행방향을 전환하므로 이러한 평탄화 단계 후 다시 주름 및 컬이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다. 물론 주행방향전환부를 경화오븐의 외부에 별도로 200 내지 450℃ 의 온도 조건을 제공할 수 있는 공간에 마련할 수도 있다.

주행방향전환부의 경사면은 폴리이미드계 수지층이 형성된 동박이 이 경사면 을 따라 주행방향을 전환할 수 있도록 직선형태, 라운드 형태 등 다양할 수 있으나, 경사면은 소정의 반경을 갖는 만곡면으로 형성되는 것이 가장 바람직하다.

주행방향전환부의 경사면이 만곡면으로 형성되는 경우, 주행방향전환부는 반 원통형상일 수도 있고, 이때, 주행방향전환부의 직경은 100 내지 2000㎜인 것이 바람직하다. 주행방향전환부의 직경이 지나치게 작을 경우 평탄화 효과를 주기 위해 동장적층판의 주행 속도를 낮춰 천천히 일정 시간 동안 동장적층판을 주행방향전환부 위로 주행시켜야 하므로 효율이 저하되며, 반면 주행방향전환부의 직경이 지나치게 큰 경우에는 설비의 제작 및 설치가 용이하지 않게 된다.

또한, 주행방향전환부의 경사면이 만곡면으로 형성되는 경우, 주행방향전환부는 반원통형상 또는 원통형상으로 마련될 수 있다. 여기서, 주행방향전환부가 반원통형상으로 마련되는 경우, 직경은 만곡면의 양 끝점을 직선으로 연결한 선의 길이(도 2참조)에 해당하고, 주행방향전환부가 원통형상으로 마련되는 경우, 직경은 원의 중심점을 지나 그 둘레 위의 두 점을 직선으로 이은 선의 길이에 해당한다.

주행방향전환부의 경사면에는 동박의 하측면을 향해 기체를 분사하는 기체분사부가 형성되어 있다. 이에 동박이 주행방향전환부에 접촉되지 않은 상태에서 주행됨에 따라, 동박에 스크래치가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

기체분사부는 복수의 기체분사구 형태로 마련될 수도 있고, 메쉬형태로 마련될 수도 있으며, 복수의 슬릿형태로 마련될 수도 있고, 기체분사구, 메쉬(mesh)형태 및 슬릿(slit)형태를 혼합해서 마련할 수도 있다. 여기서, 기체분사부를 통해 분사되는 기체의 압력은 동장적층판의 두께, 무게와 각종 외부 조건에 따라 적절히 조절할 수 있음은 물론이다.

여기서, 기체분사부가 복수의 기체분사구 형태로 마련되는 경우, 각 기체분사구는 0㎜초과 5㎜이하의 직경을 갖는 구형상으로 마련되는 것이 바람직하다. 기체분사구가 너무 큰 경우 분사되는 기체의 흐름이 불안정해져서 동박적층판의 주행 안정성이 저하된다.

주행방향전환부의 경사면 상에는 동박이 주행방향전환부의 경사면을 따라 주행하는 경우 동박의 양 측방영역에 배치되도록 적어도 한 쌍의 가이드부가 마련되어 있는 것이 바람직하다.

적어도 한 쌍의 가이드부는 주행방향전환부와 일체로 마련될 수도 있고, 주행방향전환부와 별도로 제작하여 주행방향전환부에 결합시킬 수도 있다.

이러한 가이드부는 폴리이미드계 수지층이 형성된 동박이 주행방향전환부의 중앙영역을 벗어나 어느 한쪽으로 치우쳐 주행되는 것(사행)을 방지한다.

각 가이드부는 주행방향전환부의 경사면을 따라 주행하는 동박의 각 측단부면으로부터 10 내지 50㎜ 간격을 두고 배치되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 이러한 구성을 갖는 주행방향전환부는 기체를 생성하는 기체공급부와 연결관에 의해 연결되어, 기체공급부에서 생성된 기체를 연결관을 통해 공급받도록 구성될 수 있다.

여기서, 기체공급부는 경화오븐 내부에 마련되는 것이 바람직하나, 경화오븐외부에 마련될 수도 있다. 또한 기체공급부는 주행방향전환부와 별도로 마련되어 연결관에 의해 상호 연결될 수도 있고, 연결관을 생략하고 주행방향전환부의 내부 에 고온의 기체를 생성하는 기체공급부를 마련할 수도 있다.

그리고, 기체로 95% 순도 이상의 질소 가스를 사용하고, 온도는 200℃이상 450℃이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 하나의 실시형태는 전술한 평탄화 장치를 포함하는 동장적층판의 제조장치를 제공한다.

여기서 동장적층판의 제조장치는 폴리이미드계 수지층을 형성하기 위한 수지용액을 경화시키며, 상기 평탄화 장치가 수용된 경화오븐; 수지용액을 동박에 코팅하는 코팅헤드; 코팅헤드와 마주보게 이격 배치된 코팅롤러; 코팅롤러로 공급되는 동박이 권취된 동박권취롤러; 동박권취롤러와 코팅롤러 사이에 위치하여 동박권취롤러의 동박을 코팅롤러로 안내하는 제1가이드롤러; 수지용액이 도포된 동박을 경화오븐 내부로 안내하는 제2가이드롤러; 경화오븐으로부터 인출되는 폴리이미드계 수지층이 형성된 동박을 권취하는 동장적층판권취롤러를 더 포함한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 동박과 폴리이미드계 수지층을 갖는 동장적층판의 제조방법 및 그 제조장치에 대해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 후술하는 도면과 관련된 설명은 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위는 이에 의해 한정되지 않는다.

본 발명의 일실시예에 따른 동장적층판(30)은 동박(10), 폴리이미드계 수지층(20)을 포함한다.

이러한 구성을 갖는 동장적층판의 제조방법은 동박(10) 상에 폴리아믹산 용액을 도포하는 단계; 경화오븐(150) 내에서 동박(10) 상의 폴리아믹산 용액을 경화 시키는 단계; 200 내지 450℃ 분위기 하에서 비접촉식 평탄화장치(160)의 주행방향전환부(161)에 비접촉된 상태로 주행방향을 전환시켜 폴리아믹산 용액이 도포된 동박(10)을 평탄화하는 단계를 포함한다.

여기서, 동박(10) 상에 폴리아믹산(polyamic acid; PAA) 용액을 도포하는 도포단계로 동박(10)을 이송하는 이송단계; 도포단계를 거쳐 폴리아믹산 용액이 도포된 동박(10)을 경화오븐(150) 내부로 이송하는 단계; 또는 경화오븐(150) 내에서 경화단계를 거친 동박(10)의 하측면을 향해 기체를 분사하면서 주행방향을 전환시키는 비접촉식 평탄화장치(160)가 설치된 영역으로 동박(10)을 진입시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

전술한 제조공정을 수행하여 본 발명에 따른 동장적층판을 제조하는 제조장치에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 동장적층판(30)의 제조장치는 폴리아믹산 용액을 동박(10)에 도포시키는 코팅헤드(130); 동박(10) 위에 도포된 폴리아믹산 용액을 경화시키는 경화오븐(150); 200 내지 450℃ 분위기의 경화오븐(150) 내에 마련되어 동장적층판(30)의 주행방향을 전환시키는 비접촉식 평탄화장치(160)를 포함한다.

본 발명에 따른 동장적층판(30)의 제조장치는 준비단계에서 동박(10)이 권취되어 있는 동박권취롤러(100); 동박(10)을 도포단계로 안내하는 제1가이드롤러(110); 제1가이드롤러(110)에 의해 안내되는 동박(10)을 도포단계로 진입시키는 코팅롤러(120); 폴리아믹산 용액이 도포된 동박(10)을 경화오븐(150) 내부로 안내 하는 제2가이드롤러(140); 또는 동장적층판(30)을 경화오븐(150)으로부터 인출하여 권취하는 동장적층판권취롤러(170)을 더 포함할 수 있다.

제1가이드롤러(110)는 동박권취롤러(100)와 코팅롤러(120) 사이에 마련되어, 동박권취롤러(100)에 권취된 동박(10)을 코팅롤러(120)와 코팅헤드(130) 사이로 안내한다.

코팅헤드(130)는 코팅롤러(120)와 이격간격을 두고 배치되어 코팅롤러(120) 위에 배치된 동박(10)의 표면에 폴리아믹산 용액을 도포한다.

제2가이드롤러(140)는 코팅롤러(120)와 경화오븐(150) 사이에 마련되어, 폴리아믹산 용액이 도포된 동박(10)을 경화오븐(150) 내로 안내한다.

경화오븐(150)은 내부로 진입된 동박(10) 상의 폴리아믹산 용액을 건조 및 경화시킨다. 즉, 60~250℃에서 건조시킨 후, 경화온도로서 300-400℃까지 승온시켜 폴리아믹산의 경화(이미드화)를 진행시킨다.

비접촉식 평탄화장치(160)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 200 내지 450℃ 분위기의 경화오븐(150) 내에 마련되어 경화오븐(150) 내로 진입된 동장적층판(30)의 동박(10)의 하측면을 향해 기체를 분사하면서 주행방향을 전환시키는 주행방향전환부(161)을 포함한다.

그리고, 비접촉식 평탄화장치(160)은 주행방향전환부(161)에 공급되는 기체를 생성하는 기체공급부(165) 및 주행방향전환부(161)와 기체공급부(165)를 연결하여 기체공급부(165)의 기체를 주행방향전환부(161)로 안내하는 연결관(164)를 더 포함할 수 있다.

주행방향전환부(161)는 경화오븐(150) 내부에 배치되며, 일측에 만곡면을 가지고 내부공간을 형성하는 반원통형상으로 마련된다.

주행방향전환부(161)의 만곡면에는 경화오븐(150) 내부를 주행하는 동장적층판(30)의 동박(10)의 하측면을 향해 기체를 분사시키는 기체분사구(162)가 형성되어 있고, 동장적층판(30)이 주행방향전환부(161)의 중앙영역을 벗어나 어느 한쪽으로 치우쳐 주행되는 것(사행)을 방지하는 한 쌍의 가이드부(163)가 마련되어 있다.

각 기체분사구(162)는 동장적층판(30)의 주행방향(도 2의 화살표방향)에 대해 가로지르는 방향으로 연속적으로 형성되어 있으며, 이러한 기체분사구(162)들은 동박(10)의 주행방향을 따라 소정의 이격간격을 두고 복수의 횡열을 이루도록 배치되어 있다.

이러한, 기체분사구(162)에서 분사되는 기체에 의해 동장적층판(30)의 동박(10)과 주행방향전환부(161)는 상호 접촉되지 않는다. 즉, 분사되는 기체에 의해 동장적층판(30)의 동박(10)과 주행방향전환부(161) 사이에 소정의 이격간격(D)이 유지되는 것이다.

가이드부(163)는 주행방향전환부(161)와 소정의 이격간격(D)을 두고 주행방향전환부(161) 위를 동장적층판(30)이 주행하게 되는 경우, 주행하는 동장적층판(30)의 양측에 배치되어, 기체분사구(162)를 통해 분사되는 기체의 압력을 높게 함으로써, 동장적층판(30)의 사행을 방지한다.

기체공급부(165)는 200℃이상의 기체를 생성하여 연결관(164)을 통해 주행방향전환부(161)로 공급한다.

연결관(164)는 내부가 빈 관형상으로 일단부는 기체공급부(165)에 연통되어 있고, 타단부는 주행방향전환부(161)에 연통되어 있어, 기체공급부(165)의 고온의 기체를 주행방향전환부(161)로 안내하게 된다.

이러한 구성을 갖는 비접촉식 평탄화장치(160)가 200 내지 450℃ 분위기의 경화오븐(150) 내에 마련되어 있음에 따라, 경화오븐(150) 내에서 경화공정을 거친 동장적층판(30)이 비접촉식 평탄화장치(160)를 향해 진입하게 되면, 기체공급부(165)의 기체가 연결관(165)을 통해 주행방향전환부(161)에 공급되고, 주행방향전환부(161)의 기체분사구(162)를 통해 기체가 동장적층판(30)의 동박(10)의 하측면을 향해 분사되므로, 동장적층판(30)이 주행방향전환부(161)와 비접촉상태에서, 한 쌍의 가이드부(163)에 의해 사행이 방지되면서 원활하게 주행방향전환부(161)의 만곡면 형상을 따라 주행방향이 전환된다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 동장적층판(30)이 주행방향전환부(161)에 진입한 진입방향(도 2의 화살표방향)에서 하부방향으로 주행방향이 전환되면서, 동장적층판(30)의 주름과 컬이 제거되는 것이다.

이와 같이, 경화오븐(150) 내에서 비접촉식 평탄화장치(160)에 의해 주름 및 컬(curl)이 제거되어 경화오븐(150)으로부터 인출되는 동장적층판(30)은 추가로 또는 당기술분야에 알려진 방법을 이용하여 동장적층판권취롤러(170)에 권취될 수 있다.

본 발명에 따른 비접촉식 평탄화장치(160)에 의해 비접촉 상태에서 동장적층판(30)의 주행방향이 전환되면, 압축가스분사장치를 이용하여 주행방향을 변경하고 접촉식 평탄화용 롤을 이용하여 평탄화 공정을 수행하던 종래와는 달리, 간소화된 공정으로 동박(10)의 스크래치 발생 없이 동장적층판(30)의 주름과 컬을 제거하여 양호한 외관을 갖는 동장적층판을 제공할 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명을 실시예를 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐이며 본 발명의 범위가 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

PMDA(pyromellitic dianhydride)와 4,4′-ODA(4,4′-oxydianiline)를 N-메틸피롤리디논에 약 1:1의 몰비로 첨가하여 폴리아믹산 용액을 제조한 후, 이를 18 ㎛ 두께의 동박(10)에 콤마 코터를 이용하여 코팅하고 100 ~ 200 ℃의 온도에서 단계적으로 건조하였다. 이 후, 동박(10)에 코팅된 폴리아믹산을 경화하기 위해, 플로팅 방식의 경화오븐(150)을 최고 350 ℃까지 단계적으로 승온하면서 비접촉식 평탄화 장치(160)를 거치게 한 후 순차적으로 냉각을 하여 폴리이미드층(20)이 25㎛ 두께로 형성된 2층 동장적층판(30)을 제조하였다. 여기서, 주행방향전환부(161)는 직경 1000 mm의 반 원통형상이고, 주행방향전환부(161)의 만곡면을 따라 동장적층판(30)의 폭방향으로 다수의 기체분사구(162)가 형성되어 있으며, 주행방향전환부(161)에 한 쌍의 가이드부(163)가 형성되어 있고, 한 쌍의 가이드부(163)의 폭은 동장적층판(30)의 폭보다 좌,우 각각 10 mm 더 넓게 위치한 비접촉식 평탄화장치(160)을 사용하였다.

[비교예]

상기 실시예과 동일한 폴리아믹산 용액을 사용하고, 동박에 코팅하고 건조 후, 연속 플로팅 방식의 경화오븐에서 350 ℃까지 단계적으로 승온 및 냉각을 하여 실시예와 동일한 두께의 2층 동장 적층판을 제조하였다.

상기 실시예와 비교예에서 얻은 2층 동장 적층판의 외관 불량 여부를 판단하기 위하여 경화 후 주름과 컬 생성 상태를 관찰하였다. 주름은 육안 관찰을 하였고 컬의 측정은 10 cm x 10 cm의 크기로 샘플을 취해서 평활한 유리판 위에 폴리이미드 면을 위로 하여 올려 놓고 샘플의 가장 자리가 위로 올라간 높이를 자로 측정하고 결과를 표 1에 나타내었다.

항목	실시 예	비교 예
주름	없음	있음
컬(curl)	0~1 mm	5~6 mm

표 1를 통해, 비접촉식 평탄화장치(160)를 사용하는 경우, 주름과 컬 등의 외관 불량문제를 해결하여, 우수한 외관을 갖는 동장적층판을 제공할 수 있음을 확인할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 외관불량이 없고 양산성이 우수한 동장적층판의 제조방법 및 그 제조장치가 제공된다.

Claims

폴리이미드계 수지층이 형성된 동박을 경사면을 갖는 주행방향전환부 상으로 주행시키는 평탄화 단계를 포함하며,

상기 평탄화단계에서는 상기 동박과 상기 주행방향전환부 사이로 기체를 분사하여 상기 동박과 상기 주행방향전환부의 경사면을 비접촉시킨 상태에서, 상기 주행방향전환부의 경사면을 따라 상기 동박의 주행방향을 전환시키는 것을 특징으로 하는 동장적층판의 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 평탄화 단계는 200 내지 450℃ 분위기 하에서 수행되는 것을 특징으로하는 동장적층판의 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 평탄화 단계 전에 동박 상에 상기 폴리이미드계 수지층의 형성을 위한수지용액을 도포하는 단계; 상기 동박 상에 도포된 상기 수지용액을 건조 및 경화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동장적층판의 제조방법.
청구항 3에 있어서,

상기 주행방향전환부는 상기 수지용액을 경화시키는 경화오븐 내부에 마련되 어 있는 것을 특징으로 하는 동장적층판의 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 주행방향전환부의 경사면은 만곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 동장적층판의 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 기체는 200 내지 450℃의 질소 가스인 것을 특징으로 하는 동장적층판의 제조방법.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조된 동장적층판.
폴리이미드계 수지층이 형성된 동박에 대해 경사지게 위치하는 경사면을 가지고, 상기 폴리이미드계 수지층이 형성된 동박의 주행방향을 전환하는 주행방향전환부를 포함하며,

상기 주행방향전환부는 상기 폴리이미드계 수지층이 형성된 동박이 비접촉 상태에서 경사면을 따라 주행되도록 상기 동박의 하측면을 향해 기체를 분사하는 것을 특징으로 하는 동장적층판의 제조장치.
청구항 8에 있어서,

상기 폴리이미드계 수지층이 형성된 동박의 주행방향을 200 내지 450℃ 분위기 하에서 전환하는 것을 특징으로 하는 동장적층판의 제조장치.
청구항 8에 있어서,

상기 폴리이미드계 수지층은 상기 동박을 주행시키면서 수지용액을 도포하고건조 및 경화시켜 형성된 것을 특징으로 하는 동장적층판의 제조장치.
청구항 10에 있어서,

상기 수지용액을 경화시키며, 상기 주행방향전환부가 수용된 경화오븐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동장적층판의 제조장치.
청구항 8에 있어서,

상기 주행방향전환부의 경사면은 만곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 동장적층판의 제조장치.
청구항 8에 있어서,

상기 주행방향전환부의 직경은 100 내지 2000㎜인 것을 특징으로 하는 동장적층판의 제조장치.
청구항 8에 있어서,

상기 주행방향전환부의 경사면에는 상기 동박의 하측면을 향해 상기 기체를 분사하는 기체분사부가 형성되어 있으며,

상기 기체분사부는 복수의 기체분사구 형태, 메쉬형태 및 복수의 슬릿형태 중 적어도 어느 한 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 동장적층판의 제조장치.
청구항 8에 있어서,

상기 주행방향전환부 상에는 상기 주행방향전환부의 경사면을 따라 주행하는 상기 동박의 양 측방영역에 배치되도록 적어도 한 쌍의 가이드부가 마련되어 있으며,

상기 가이드부 각각은 상기 주행방향전환부의 경사면을 따라 주행하는 상기 동박의 각 측단부면으로부터 10 내지 50㎜ 간격을 두고 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 동장적층판의 제조장치.