KR20110095491A - 연성인쇄회로기판의 보강판 접착공정용 점착필름 - Google Patents

연성인쇄회로기판의 보강판 접착공정용 점착필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연성인쇄회로기판상에 다양한 소재의 보강판을 부착할 때 사용하는 내열 점착 필름의 제조에 관한 것으로 기재필름으로 연성의 폴리올레핀 필름을 사용함으로서 적정한 점착력의 조종을 통한 작업성 및 핫프레스시 쿠션성을 부여 함으로써 연성인쇄회로기판의 제조시 생산성 및 수율의 향상을 도모하고 작업 효율을 제고가 가능하며 회로손상등 품질 문제 발생을 개선하기 위한 내열 점착필름의 제조 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명에 따른 내열 점착필름은 기재필름의 한면에 형성된 내열 점착제층과 상기 점착제층 상에 이형지가 라미네이션되어 있는 3층 구조의 점착필름 또는 상기 3층 구조의 점착필름을 폴리에스테르 필름에 점착제를 코팅한 필름과 합지한 5층 구조의 점착필름으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

연성인쇄회로기판의 보강판 접착공정용 점착필름{MULTYLAYER ADHESIVE FILM FOR STIFFNER ATTACHING PROCESS OF THE FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD}
본 발명은 연성인쇄회로기판에 보강판을 부착하고자 할 때 사용하는 내열 점착필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래의 보강판을 부착하는 방법보다 작업성 및 쿠션성이 우수하며 보강판 타발공정에서 부착공정까지 일괄 공정이 가능하여 공정중에 보강판 및 연성인쇄회로기판의 손상을 방지할 수 있고 작업이 편리하여 공정수율의 개선이 가능하며 제품의 품질개선 및 원가 절감이 가능한 내열 점착필름에 관한 것이다
최근 전자제품의 경박단소화 경향에 따라 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board)의 수요는 지속적으로 증가하고 있다. 일반적인 연성인쇄회로기판의 제조방법은 내열성이 우수한 폴리이미드필름의 단면 혹은 양면에 동박을 적층한 동박적층 폴리이미드필름에 포토레지스트필름을 라미네이트하여 노광, 현상, 에칭공정을 거쳐 회로패턴을 형성시킨 후 형성된 회로기판의 보호를 위하여 폴리이미드필름의 단면에 에폭시계 열경화성 접착제를 코팅한 커버레이필름을 접착하여 제조하게 된다.
이렇게 하여 완성된 연성인쇄회로기판에 외부장치와의 결속을 위하여 기판의 가장자리에 형성된 커넥트부에 그 두께가 0.05~3.0mm 정도인 그라스에폭시판 혹은 폴리이미드필름, 스텐레스스틸판등의 보강판을 열경화성 접착필름과 함께 120~170도 범위의 온도에서 일정압력하에서 일정시간 핫프레스 혹은 롤 라미네이트 방법으로 보강판을 부착하게 된다.
종래에는 이들 보강판을 양면테이프를 이용하여 수작업으로 연성인쇄회로기판에 부착하였으나 이들 양면테이프는 점착테이프로 접착력이 약하고 표면실장공정등과 같은 후공정에서 가해지는 고온의 열에 쉽게 열화되는 등 내열성이 약하다는 단점이 있어 최근에는 이들 양면테이프의 내열성 및 접착력을 개선한 열경화성 접착필름이 많이 채용되고 있는 실정이다.
한편 이들 열경화성 접착필름을 사용하여 보강판을 접착하는 경우 열경화성 접착필름과 보강판을 80~100도 정도의 온도에서 라미네이트하여 보강판의 단면에 열경화성 접착필름을 부착하고 이를 적정 형태로 펀칭 타발가공한후 가공된 보강판을 연성인쇄회로기판상의 특정위치에 놓고 1차로 120~130도 온도에서 차례로 가접작업을 행한다. 각각의 보강판에 대한 가접이 완료된 연성인쇄회로기판은 2차로 핫프레스등을 이용하여 열경화성 접착필름이 완전 경화되도록 150~170도 온도에서 일정압력 및 시간을 가하여 최종 제품을 완성하게 된다.
이때 연성인쇄회로기판과 보강판과의 두께 차이로 인한 단차로 인하여 충분한 쿠션재를 사용하지 않을 경우 회로가 손상되는 등 문제가 발생하기도 한다. 또한 보강판을 적정형태로 타발하고 다음 공정으로 이동하기 위해서는 타발이 끝난 보강판을 별도의 트레이에 옮겨 담는 작업을 필요로 하며 연성인쇄회로기판에 보강판을 접착하기 위해서는 각각의 보강판을 순차적으로 하나씩 접착하는 등 많은 수작업을 동반하기 때문에 연성인쇄회로기판의 생산성과 직접적인 관련이 있으며 여러 개의 보강판중 일부 보강판의 부착 위치가 잘못되었을 경우 제품의 수율이 저하되고 최종 품질에 영향을 주게 되므로 보강판을 타발공정에서부터 부착공정까지 효율적이고 효과적으로 일괄 작업을 하기 위한 재료 및 공정의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명에서는 위와 같은 종래 방법의 문제점을 개선하기 위해 제안 된 것으로서, 본 발명의 목적은 연성인쇄회로기판용 보강판의 타발공정에서 부착공정까지 일괄 작업을 가능하게 해주어 보강판 부착공정의 작업성을 현저히 개선할 수가 있으며, 복수의 보강판을 일시에 부착하고자 하는 위치에 부착한후 내열점착필름을 쉽게 제거 함으로써 생산성을 개선하고 핫프레스시 쿠션성을 동시에 부여해줌으로써 제품의 신뢰성을 개선할 수 있는 내열성이 우수한 점착필름을 제공하고자 하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 내열성이 우수한 점착필름은 두께가 50~200㎛인 연성 폴리올레핀계 필름을 기재로 하고, 이 기재필름의 단면에 5~30㎛ 두께의 상온 SUS판에 대한 점착력이 10~300g/25mm인 내열 점착제층과, 상기 점착제층의 보호를 위한 글라싱지 혹은 실리콘계 폴리에스테르 이형필름이 적층된 3층 구조의 내열 점착필름, 또는 3층 구조의 내열 점착필름과 두께가 25~100㎛인 이축연신 폴리에스테르필름의 단면에 상기 3층 구조의 내열 점착필름의 점착제층의 점착력보다 점착력이 1.2배 이상인 점착제를 5~30㎛ 코팅한 폴리에스테르 점착필름을 합지한 5층 구조의 내열 점착필름을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 연성 폴리올레핀계 필름으로 75~150㎛ 두께의 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 필름을 기재필름으로 하고 기재필름의 단면에 10~25㎛ 두께의 상온 SUS판에 대한 점착력이 25~200g/25mm인 아크릴계 혹은 실리콘계의 내열 점착제층과 점착제층의 보호를 위한 폴리에스테르계 실리콘 이형필름 혹은 글라싱지가 적층된 3층 구조의 내열 점착필름, 또는 3층 구조의 내열 점착필름과 두께가 38~75㎛인 이축연신 폴리에스테르필름의 단면에 상기 3층 구조의 내열 점착필름의 점착제층의 점착력보다 점착력이 1.5배 이상인 점착제를 10~25㎛ 코팅한 폴리에스테르 점착필름을 합지한 5층 구조의 내열 점착필름을 특징으로 한다.
상기 폴리에스테르 점착필름을 합지하는 이유는 기재로 사용된 폴리올레핀 필름이 소프트하여 두께가 두꺼운 보강판 혹은 금속판과 같이 무거운 보강판을 부착하는 경우 작업시 보강판의 무게에 의해 필름이 늘어져 주름이 들어가게 되거나 늘어나게 되어 보강판부착시 위치불량이 발생할 가능성이 있으므로 두꺼운 보강판 혹은 금속판과 같이 다소 무거운 보강판을 부착하는 경우 폴리올레핀 필름보다 딱딱한 이축연신 폴리에스테르 필름을 합지함으로써 불량의 발생 가능성을 제거 하고자 하였다.
이하 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다.
도1 및 도2는 본 발명의 실시예에 따른 내열 점착필름의 적층 구조를 나타내는 개략도이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 보강판 접착용 3층 구조 점착필름의 단면도이다. 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 보강판 접착용 5층 구조 점착필름의 단면도이다.
본 발명에 따른 기재필름으로는 핫프레스시 연성인쇄회로기판과 보강판과의 두께차이로 인한 제품손상을 방지하기 위하여 연질의 폴리염화비닐필름, 폴리프로필렌필름, 폴리에틸렌필름등을 사용하며, 특히 열적 특성이 다소 우수한 폴리염화비닐필름을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 기재필름은 그 두께가 50~200㎛가 적당하며 50㎛ 보다 얇은 경우 핫프레스시 쿠션성이 부족하여 최종제품의 회로 크랙등 제품에 손상이 갈 우려가 있고 200㎛ 보다 두꺼울 경우 점착제 고팅 및 보강판 타발시 작업성이 떨어져 바람직하지 않다.
50~200㎛ 두께의 폴리염화비닐 단면에 아크릴계 혹은 실리콘계 내열 점착제를 코팅하여 5~30㎛ 두께의 점착제층을 형성시키고 점착제층 보호를 위하여 폴리에스테르계 실리콘 이형필름 혹은 글라싱지를 적층하여 3층 구조의 내열 점착필름을 제조한다.
점착제층의 점착력은 상온에서 SUS판에 대한 점착력이 10~300g/25mm가 적당하며 점착력이 10g 이하인 경우 보강판 타발등의 작업시 보강판이 쉽게 점착필름과 떨어지게 되어 작업이 어려우며 300g 이상인 경우 보강판을 연성인쇄회로기판에 부착한후 점착필름의 박리가 어려워 점착필름제거시 연성인쇄회로기판에 주름이 가거나 연성인쇄회로기판의 표면에 점착제층이 잔류하게될 가능성이 있다.
폴리에스테르계 실리콘 이형필름 또는 글라싱지의 경우 두께 및 이형력은 본 발명의 목적에 큰 영향을 주지 않으므로 적정수준의 제품을 성정하여도 상관이 없다.
5층 구조의 내열 점착필름을 제조하기 위해서는 다음의 추가 공정을 거친다. 먼저 기재필름에 내열 점착코팅을 실시하고 이형지를 합지하여 3층 구조의 내열 점착필름을 제조하여 두고, 25~100㎛ 두께의 이축연신 폴리에스테르 필름을 사용하여 필름의 단면에 아크릴계 혹은 실리콘계 점착제를 5~30㎛ 두께로 코팅한후, 앞서 제조한 3층 구조의 점착필름의 기재필름측과 합지하여 5층 구조의 내열 점착필름을 제조한다.
상시 폴리에스테르 필름에 코팅하여 주는 점착제의 경우 본 발명에 있어서 직접적인 효과와는 상관이 적고 단순히 작업성의 향상을 위한 연성의 기재필름과 경성의 폴리에스테르필름과의 점착에 있으므로 내열 점착제를 사용하지 않아도 된다.
단, 5층 구조의 점착필름에 있어서 기재필름상의 점착제는 폴리에스테르 필름상의 점착제의 점착력보다 점착력이 1.2배 이상을 유지하여야 한다. 만일 두 점착제층의 점착력이 같거나 폴리에스테르 필름상의 점착제층의 점착력이 낮을 경우 보강판 부착후 점착필름 제거시 폴리에스테르 필름만 제거되고 폴리염화비닐 필름은 연성인쇄회로기판에 그대로 남게 되어 다시 제거해야 하는 문제가 발생할 수 있다.
다음으로 상기와 같은 공정으로 완성된 3층 또는 5층 구조의 내열 점착필름을 사용하여 보강판을 연성인쇄회로기판에 부착하는 방법에 대해 설명한다.
먼저 보강판을 열경화성 접착필름과 80~100℃에서 롤라미네이트하여 보강판의 단면에 열경화성 접착필름을 라미하여준 다음 이를 내열 점착필름과 열경화성 접착필름의 반대면으로 상온 혹은 80~100℃에서 라미한후 원하는 모양 및 위치로 금형툴을 이용하여 반타발한다. 타발이 완료된 보강판은 필요로 하는 부분을 제외하고 점착필름에서 제거한 다음 그대로 다음 공정인 부착공정으로 이송하여 연성인쇄회로기판과 위치를 맞추어 핫프레스를 이용하여 150~170℃에서 압착하여 보강판을 부착한다.
이하 본 발명에 대한 실시예 및 비교예를 통해 본 발명의 효과에 대해 설명한다.
80㎛ 두께의 염화비닐 단면에 내열 아크릴계 점착제를 15㎛ 두께로 코팅한 후 130㎛ 두께의 글라싱지를 합지하여 3층 구조의 상온SUS판에 대한 점착력이 50g/25mm인 내열 점착필름을 제조하였다.
제조된 점착필름의 글라싱지를 제거한후 상온에서 롤라미네이트방식으로 두께가 225㎛인 열경화성 접착필름이 합지된 폴리이미드필름 보강판을 열경화성 접착필름의 반대면으로 라미네이트하고 원하는 규격의 쉬트형태로 커팅하여 준다. 쉬트형태의 보강판과 점착필름이 라미네이트된 제품을 금형을 이용하여 원하는 형태 및 배열로 보강판을 반타발한다.
타발완료후 원하는 보강판을 제외한 나머지 부분을 점착 필름으로부터 제거한 후 연성인쇄회로기판과의 부착을 위하여 다음공정으로 점착필름상에 보강판이 붙어있는 쉬트 상태로 이송한다.연성인쇄회로기판위에 위에서 이송한 보강판이 붙어있는 점착필름을 위치에 맞추어 놓고 160℃에서 1분간 핫프레스하여 보강판을 부착한다.
핫프레스가 끝난 연성인쇄회로기판을 핫프레스기로부터 꺼내어 내열 점착필름을 제거하여 준다. 점착필름 박리후 보강판의 치우침 여부 및 보강판 표면을 관찰하여 점착제의 잔류유무 및 회로손상 유무를 확인한다.
그 결과는 표1과 같다.
80㎛두께의 폴리염화비닐 필름 단면에 내열 아크릴계 점착제를 15㎛ 두께로 코팅한후 130㎛ 두께의 글라싱지를 합지하여 3층 구조의 상온 SUS판에 대한 점착력이 70g/25mm인 내열 점착필름을 제조하였다. 제조한 상기 3층 구조의 점착필름을 2급지로 하고, 1급지로 50㎛ 두께의 이축연신 폴리에스테르 필름을 기재로 하여 점착력이 300g/25mm인 아크릴계 점착제를 코팅한 후 2급지인 상기 3층 구조의 점착필름과 합지하여 5층 구조의 점착필름을 제조하였다.
상기 5층 구조인 점착필름의 글라싱지를 제거한 후 열경화성 접착필름이 합지된 2mm 두께의 글라스에폭시 보강판을 라미네이트 하고 원하는 규격의 쉬트형태로 커팅하여 준다.
이후 공정은 실시예 1과 동일하게 동일하게 진행한 후 실시예1에서와 같이 보강판의 치우침여부 및 및 보강판 표면을 관찰하여 점착제의 잔류유무 및 회로손상 유무를 확인한다.
그 결과는 표1과 같다.
실시예1의 기재필름상에 상온 SUS판에 대한 점착력이 50g/25mm인 내열 실리콘계 점착제를 20㎛ 두께로 코팅한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 진행하였다.
실시예2의 기재필름상에 상온 SUS판에 대한 점착력이 70g/25mm인 내열 실리콘계 점착제를 15㎛ 두께로 코팅한 것 이외에는 실시예2와 동일하게 진행하였다.
다음으로 본 발명의 실시예와 비교하기 위하여 다음의 각 제품을 제조한 후 그 특성을 비교하였다.
[비교예 1]
80㎛ 두께의 폴리염화비닐 단면에 SUS판에 대한 상온 점착력이 5g/25mm인 내열 아크릴계 점착제를 15㎛ 두께로 코팅한후 130㎛ 두께의 글라싱지를 합지하여 3층 구조의 점착필름을 제조하였다.
보강판의 합지 및 타발, 연성인쇄회로기판과의 부착은 실시예1과 동일하게 실시하였다. 그 결과는 표2와 같다.
[비교예 2]
비교예1의 기재필름상에 SUS판에 대한 상온 점착력이 50g/25mm인 비내열 아크릴계 점착제를 15㎛ 두께로 코팅한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 실시하였다.
[비교예 3]
50㎛ 두께의 이축연신 폴리에스테르 필름 단면에 SUS판에 대한 상온 점착력이 50g/25mm인 내열 아크릴계 점착제를 코팅한후 130㎛ 두께의 글라싱지를 합지하여 3층 구조의 점착필름을 제조하였다.
보강판의 합지, 타발 및 연성인쇄회로기판과의 부착은 실시예1과 동일하게 실시하였다.
[비교예 4]
80㎛ 두께의 폴리염화비닐 단면에 SUS판에 대한 상온 점착력이 350g/25mm인 내열 아크릴계 점착제를 15㎛ 두께로 코팅한 후 130㎛ 두께의 글라싱지를 합지하여 3층 구조의 점착필름을 제조하였다.
위에서 제조한 기재 점착필름을 2급지로 준비하고, 1급지로 50㎛ 두께의 폴리에스테르 필름을 기재로 하여 SUS판에 대한 상온 점착력이 700g/25mm인 아크릴계 점착제를 코팅한 후 2급지와 합지하여 5층 구조의 점착필름을 제조하였다.
보강판의 합지, 타발 및 연성인쇄회로기판과의 부착은 실시예2와 동일하게 실시하였다.

점착력 측정
먼저 23℃(습도 65%)에서 보관한 SUS판을 세척한 후 건조하여 준비하였다. 건조된 SUS판에 25mm 폭의 실시예 및 비교예 제품을 상온 라미네이트한 후 23℃,65% 습도조건하에서 30분간 방치한후 점착력 측정기를 이용하여 점착력을 측정하였다.
핫프레스후 점착필름 박리여부
제조된 실시예 및 비교예 제품을 이용하여 연성인쇄회로기판에 보강판을 부착하고 점착필름의 박리여부 및 연성인쇄회로기판의 손상 여부를 육안으로 검사하였다.
보강판 표면오염 여부
보강판 부착후 점착필름을 제거하고 보강판 표면에 점착제가 잔류하는지에 대해 육안으로 검사하여 점착제의 잔류로 인한 오염여부를 확인하였다
보강판 치우침
보강판이 원하는 위치에 정상적으로 부착되었는지를 육안으로 확인하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
기재층점착력 50g/25mm 70g/25mm 50g/25mm 70g/25mm
보강필름층
점착력		 - 300g/25mm - 300g/25mm
보강판 타발후
이송시 보강판 탈락여부		 탈락없음 탈락없음 탈락없음 탈락없음
핫프레스후 점착필름의 박리정도 박리가 쉽고
회로손상이 없음		 박리가 쉽고
회로손상이 없음		 박리가 쉽고
회로손상이 없음		 박리가 쉽고
회로손상이 없음
보강판표면
오염		 없음 없음 없음 없음
보강판 치우침 없음 없음 없음 없음
비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
기재층점착력 50g/25mm 70g/25mm 50g/25mm 70g/25mm
보강필름층
점착력		 - 300g/25mm - 300g/25mm
보강판 타발후
이송시 보강판 탈락여부		 탈락없음 탈락없음 탈락없음 탈락없음
핫프레스후 점착필름의 박리정도 박리가 쉽고
회로손상이 없음		 박리가 쉽고
회로손상이 없음		 박리가 쉽고
회로손상이 없음		 박리가 쉽고
회로손상이 없음
보강판표면
오염		 없음 없음 없음 없음
보강판 치우침 없음 없음 없음 없음

Claims (6)

  1. 연성인쇄회로기판의 보강판 타발, 이송, 부착공정에 사용되는 점착필름에 있어서 폴리올레핀계 기재필름, 내열 점착제 및 이형지의 3층 구조 또는 상기 3층 구조의 점착필름과 폴리에스테르 필름상에 점착제를 코팅한 점착필름을 합지하여 이루어진 5층 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 내열 점착필름
  2. 제1항에 있어서 폴리올레핀계 기재필름은 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등 연성재질의 필름으로 두께가 50~200㎛인 것을 특징으로 하는 내열 점착필름
  3. 제1항에 있어서 기재필름의 내열 점착제는 실리콘계 혹은 아크릴계 내열 점착제로 구성되며 그 두께가 5~30㎛, 상온 SUS판에 대한 점착력이 10~300g/25mm인 것을 특징으로 하는 내열 점착필름
  4. 제1항에 있어서 폴리에스테르 필름의 점착제는 내열 혹은 비내열 타입 실리콘계 혹은 아크릴계 점착제로 구성되며 그 두께가 5~30㎛, 상온 SUS판에 대한 점착력이 폴리올레핀계 기재필름에 코팅되어있는 점착제의 점착력보다 1.2배 이상인 것을 특징으로 하는 내열 점착필름

  5. 제1항에 있어서 폴리에스테르 필름의 두께가 25~100㎛인 것을 특징으로 하는 내열 점착필름
  6. 제1항에 있어서 이형지로는 단면 이형처리된 글라싱지 또는 단면 이형처리된 폴리에스테르 이형필름인 것을 특징으로 하는 내열 점착필름
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180024967A (ko) * 2016-08-31 2018-03-08 주식회사 아모센스 인쇄회로기판 제조 방법 및 이에 의해 제조된 인쇄회로기판

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