KR20120032506A - 반복굴곡 용도용 양면 플렉시블 회로기판 - Google Patents

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Abstract

고주파신호의 전송에 적합하고, 경박화, 도체단선이나 파단의 억제, 회로기판의 고밀도화를 가능하게 한 접힘부를 갖는 휴대전화용으로서 적합한 양면 플렉시블 회로기판을 제공한다.
절연층(3)의 양측에 도체회로(2)와 커버재(1)가 설치되고, 절연층은 두께 10~100㎛의 액정 폴리머 필름으로 이루어지고, 커버재는 절연층과는 열변형온도가 다른 액정 폴리머 필름만으로 이루어지고, 하기 계산식(1)에 의해 산출되는 동박 변형값(Y)이 0.5~3%의 범위에서 사용되는 둘레회전부를 갖는 굴곡 용도용 양면 플렉시블 회로기판이다.
Y(%)=(tCu+1/2tLI)/(r+tCL.+tCu+1/2tLI)×100 (1)
단, tLI는 절연층 두께(㎛), tCL.은 커버재 두께(㎛), tCu는 동박 두께(㎛), r은 둘레회전부의 굴곡반경을 나타낸다.

Description

반복굴곡 용도용 양면 플렉시블 회로기판{DOUBLE SIDED FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD FOR USE HINGE REGION}
본 발명은, 휴대전화의 힌지부 등의 반복굴곡이 빈번하게 이루어지는 용도에 적합한 양면 플렉시블 회로기판에 관한 것이다.
휴대전화는 전자기기의 키 컴포넌트로서 중요한 역할을 맡고 있지만, 전자부품의 소형화 및 고집적화에 따라 보다 고성능화가 요구되고 있다. 이들 요구에 대해서, 배선회로를 갖는 회로기판에 있어서도 고밀도화, 경박화, 플렉시블성 뿐만 아니라 대량의 정보를 처리하기 위해 신호의 고주파화가 최근 주목받고 있다.
고주파신호를 전송하기 위해서는 저유전율, 저유전정접인 재료를 사용하는 것이 필요하다. 여기서, 액정 폴리머 필름은 고내열성, 흡습 치수안정성, 고주파 전기특성 등이 뛰어난 재료로서 알려져 있다. 예를 들면, 종래의 회로기판에서는 치수의 안정성을 겨냥하기 위해 유리섬유와 접착제로서의 수지를 사용한 프리프레그층을 절연체로서 사용하고 있고, 또한, 미세 배선을 갖는 회로기판에 있어서도 미세 배선 사이로의 충전성을 확보하기 위해, 접착제를 도포한 필름을 사용해서 커버재로 하고 있다. 그러나, 고주파신호를 전송하는 것에 대해서 상기 재료는 적합하지 않다. 여기서, 절연층과 커버재를 동일재료로 하거나, 또는, 커버재에 액정 폴리머 필름만을 사용함으로써, 절연층 및 커버재 재료특성을 고려하지 않고, 액정 폴리머 필름의 특성을 손상하지 않는 플렉시블 회로기판을 구성할 수 있다.
플렉시블 회로기판은 가요성이 뛰어나고, 굴곡시켜서 사용할 수 있는 재료로서 알려져 있다. 그 중에서도, 편면 플렉시블 회로기판은 절연층의 편측에 도체층이 형성되어, 반복굴곡 용도로 사용되고 있다. 또한, 양면 플렉시블 회로기판에서는, 절연층의 양측에 도체에 의한 회로가 형성되어, 실장시의 한번만의 구부림 용도로 사용되고 있다.
반복굴곡 용도를 필요로 하는 전자회로기판에서는 편면 플렉시블 회로기판을 이용하고 있다. 그러나, 편면 플렉시블 회로기판에서는, 회로기판의 실장밀도가 양면 플렉시블 회로기판의 절반으로 되거나, 비용이 비교적 높아지거나 하는 문제가 있다. 예를 들면, 특허문헌1에는, 양면 플렉시블 회로기판과 편면 플렉시블 회로기판을 포함하는 단일의 플렉시블 회로기판에 의해, 편면 플렉시블 회로기판부를 구부려서 다른 편면 플렉시블 회로기판에 겹친 부분을 굴곡부로서 구성하여 굴곡성을 향상시키는 것이 나타내어져 있다. 특허문헌2에는, 플렉시블 회로기판의 굴곡 개소의 내측에, 원통면을 가지는 지지재를 배치한 배치구조로 함으로써, 굴곡부의 찌부러짐이나 접힘을 방지, 도체의 단선이나 파단을 억제하는 것이 나타내어져 있는 것 외에, 접이식 휴대전화로의 응용도 나타내어져 있다.
: 일본 특허공개 평11-195850호 공보 : 일본 특허공개 평15-258388호 공보
그러나, 편면 플렉시블 회로기판을 조합시켜서 굴곡부에 적용한 경우, 구성하는 플렉시블 회로기판의 층자체의 두께가 늘어남으로써, 단일의 편면 플렉시블 회로기판보다 경박성이나 가요성이 뒤떨어져 버린다. 또한, 플렉시블 회로기판에 보강구조를 갖게 한 경우, 보강구조가 존재함으로써 전자회로나 전자부품에 있어서의 회로기판의 고밀도화의 방해가 되어버린다.
본 발명의 목적은, 고주파신호의 전송에 적합하고, 경박화, 도체 단선이나 파단의 억제, 회로기판의 고밀도화를 가능하게 한 양면 플렉시블 회로기판을 제공하는 것에 있다.
본 발명자는, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 예의검토를 거듭한 결과, 휴대전화 등의 반복굴곡 용도용 양면 플렉시블 회로기판의 커버재에 액정 폴리머 필름만을 사용함으로써, 편면 플렉시블 회로기판과 동등한 가요성이 얻어지는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다.
즉, 본 발명은, 절연층의 양측에 동박으로 형성된 도체회로와 커버재가 설치된 양면 플렉시블 회로기판에 있어서, 절연층은 두께 10~100㎛의 액정 폴리머 필름으로 이루어지고, 커버재는 절연층과는 열변형온도가 다른 액정 폴리머 필름만으로 이루어지는 것으로서, 하기 계산식(1)에 의해 산출되는 동박 변형값(Y)이 0.5~3％의 범위에서 사용되고, 이 양면 플렉시블 회로 기판은, 굴곡부와 비굴곡부를 갖고, 굴곡부가, 둘레회전되어서 사용되는 것을 특징으로 하는 둘레회전부를 갖는 양면 플렉시블 회로 기판이다.
Y(%)=(tCu+1/2tLI)/(r+tCL.+tCu+1/2tLI)×100 (1)
*단, tLI는 절연층 필름 두께(㎛), tCL.은 커버재의 액정 폴리머 필름 두께(㎛), tCu는 동박 두께(㎛), r은 둘레회전부의 굴곡 반경(㎛, 단, 굴곡 반경(r)은 2.0~5.0㎜)을 나타낸다.
여기서, 상기 양면 플렉시블 회로기판은, 다음 중 어느 1이상의 요건을 만족하는 것은 보다 좋은 성능을 갖는 양면 플렉시블 회로기판을 제공한다.
1)절연층이 액정 폴리머 필름으로 이루어지고, 그 열변형온도가 270~330℃의 범위에 있고, 커버재로서의 액정 폴리머 필름 열변형온도가 그보다 낮은 것, 2)도체회로가 동박으로 형성된 것이며, 그 두께가 5~30㎛의 범위에 있는 것, 3)커버재 두께가 10~100㎛의 범위에 있는 것, 4)굴곡부와 비굴곡부를 갖는 양면 플렉시블 회로기판의 굴곡부가 둘레회전되어서 사용되어 있는 것, 5)둘레회전부의 굴곡반경(r)이 2.0~5.0㎜의 범위에 있는 것.
상기 양면 플렉시블 회로기판은, 접이식 휴대전화의 접힘부에 유리하게 사용된다. 또한, 본 발명은, 상기 양면 플렉시블 회로기판을 접이식 휴대전화의 접힘부에 사용한 것을 특징으로 하는 접이식 휴대전화이다. 또한, 본 발명은 접이식 휴대전화가 닫힌 상태를 0°로 했을 경우, 열린 상태의 각도가 10~180°의 범위에 있는 상기의 접이식 휴대전화이다.
[발명의 효과]
본 발명의 양면 플렉시블 회로기판을 휴대전화 등의 반복굴곡 용도에 적용함으로써, 고주파신호의 전송, 경박화, 도체단선이나 파단의 억제 및 회로기판의 고밀도화에 기여한다.
도 1은 양면 플렉시블 회로기판의 일례를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 양면 플렉시블 회로기판의 다른 일례를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 양면 플렉시블 회로기판의 비교예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 양면 플렉시블 회로기판의 비교예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 양면 플렉시블 회로기판의 비교예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 양면 플렉시블 회로기판의 사용예를 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 접이식 휴대전화의 일례를 설명하기 위한 모식도이다.
이하, 본 발명의 양면 플렉시블 회로기판에 대해서, 더욱 설명한다.
본 발명의 양면 플렉시블 회로기판은, 휴대전화의 힌지부 등의 굴곡 개소에 사용하기 위해 바람직하고, 예를 들면 휴대전화의 힌지부에 사용되었을 경우, 그 반복굴곡 수명이 30만회이상으로 될 수 있다.
본 발명의 양면 플렉시블 회로기판은 회로가공 등의 공지의 방법으로 얻어지지만, 액정 폴리머 필름 또는 폴리이미드 필름으로 이루어지는 절연층의 양면에 도체회로가 설치되고, 그 외측에 액정 폴리머 필름만으로 이루어지는 커버재가 설치된 구조로 되어 있다.
절연층 또는 커버재로 사용하는 액정 폴리머 필름은, 광학적 이방성의 용융상을 형성할 수 있는 임의의 액정 폴리머 필름이고, 서모트로픽 액정고분자라고도 불려지고 있다. 광학적으로 이방성의 용융상을 형성할 수 있는 고분자란, 당업자에게는 잘 알려져 있는 바와 같이 가열장치를 구비한 편광현미경 직행 니콜하에서 용융상태의 시료를 관찰했을 때에 편광을 투과하는 성질을 갖는 고분자이다.
액정 폴리머 필름은 내열성, 가공성의 점에서 200~400℃, 특히 250~350℃의 범위 내에 광학적으로 이방성의 용융상으로의 전이온도를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 필름의 특성을 손상하지 않는 범위에서 윤활제, 산화방지제, 충전제 등이 배합되어 있어도 된다. 본 발명에서 사용하는 액정 폴리머 필름은, 필름형상 혹은 용액을 도포해서 사용할 수 있지만, 필름형상으로 해서 동박에 접착시키는 것이 유리하다.
액정 폴리머 필름은, 압출성형 등의 공지의 방법으로 얻어진다. 압출성형의 경우, 임의의 압출성형법을 적용할 수 있지만, 주지의 T다이법, 라미네이트체 연신법, 인플레이션법 등이 공업적으로 유리하다. 특히, 인플레이션법이나 라미네이트체 연신법에서는, 필름의 기계축방향(이하, MD방향) 뿐만 아니라, 이것과 직행하는 방향(이하, TD방향)에도 응력이 가해지기 때문에, MD방향과 TD방향에 있어서의 기계적 성질의 밸런스가 잡힌 필름이 얻어진다.
절연층에 사용되는 필름은 액정 폴리머 필름이어도 되지만, 폴리이미드 필름이어도 된다. 폴리이미드 필름은 FPC용으로서 알려져 있는 것을 사용할 수 있고, 폴리이미드 필름층은 2층이상의 폴리이미드 필름층으로 이루어져도 좋다.
커버재에는, 절연층에 사용되는 액정 폴리머 필름 또는 폴리이미드 필름은 열변형온도가 다른 액정 폴리머 필름을 사용한다. 열변형온도는 10~100℃의 범위에서 다른 것이 바람직하다. 절연층에 액정 폴리머 필름을 사용할 경우는, 그 열변형온도가 270~330℃의 범위에 있고, 커버재의 액정 폴리머 필름은 그보다 낮은 것, 바람직하게는 10~100℃ 낮은 것이 좋다.
본 발명의 양면 플렉시블 회로기판을 제조하는 방법에 있어서는, 절연층의 양면에 도체층을 적층하는 공정, 도체층을 회로로 하는 공정, 양면에 있는 각 도체회로층의 위에 커버재를 적층하는 공정이 있다. 도체층을 형성하는 재료로서는 동박(동합금박을 포함한다)이 적합하다. 이하, 도체층을 동박으로 대표해서 설명하는 일도 있지만, 동박에 한정되지 않는다.
예를 들면, 절연층이 액정 폴리머 필름일 경우는, 동박의 양면을 조화(粗化) 처리해서 액정 폴리머 필름과 적층하고, 가열, 가압하에서 적층한다. 다음에, 공지의 방법에 의해 동박의 회로가공을 행한다. 다음에, 커버재가 되는 액정 폴리머 필름을 양면에 배치한 후, 가열, 가압하에서 적층한다. 커버재로서, 액정 폴리머 필름을 도체회로상에 배치할 경우, 상기와 같이 1)액정 폴리머 필름만을 배치해서 가열, 가압하는 방법이나, 또한, 2)액정 폴리머 필름과 동박의 적층물의 액정 폴리머 필름면을 도체회로상에 배치해서 가열, 가압하고, 그 후 에칭에 의해 동박을 제거하는 방법이 있다. 본 발명에 따라서는, 어떤 방법을 이용해도 된다.
절연층이 폴리이미드 필름일 경우는, 폴리이미드 필름과 접하는 동박면의 조화처리는 반드시 필요한 것은 아니고, 폴리이미드 필름은 폴리이미드 용액 또는 그 전구체 용액의 형태로 도포, 건조 또는 경화시킴으로써 형성시킬 수 있다.
동박 조화처리 블러스트 처리, 연마 등의 건식의 조화방법, 약액에 의한 습식의 조화방법이 존재하지만, 특히 흑화처리를 이용하는 것이 바람직하다.
절연층의 바람직한 두께 범위는 200㎛이하이고, 특히 바람직하게는 10~100㎛이다. 필름 두께가 10㎛를 충족하지 않으면 쉽게 찢어지기 때문에 취급이 곤란해지고, 100㎛를 초과하면 필름이 강직해져 롤형상으로 권취하는 것이 곤란해지는 등 취급이 곤란해진다.
열변형온도가 다른 액정 폴리머 필름을 겹쳐서 양면 플렉시블 회로기판을 제조할 때, 절연층과 커버재 사이에서 그 열변형온도가 10℃이상 다른 것이 바람직하다. 이 열변형온도의 차가 10℃미만이면, 액정 폴리머 필름으로 이루어지는 절연층과 커버재를 사용해서 양면 플렉시블 회로기판으로 한 경우, 적층시의 가압에 의해 액정 폴리머 필름이 동시에 열변형되어, 모든 도체회로가 움직이기 쉬워져서, 도체회로의 위치 결정 제어가 곤란해질 우려가 있기 때문이다. 여기서, 절연층이 액정 폴리머 필름일 경우 그 열변형온도를 260℃이상, 특히 바람직하게는 270~330℃의 범위로 한다. 열변형온도가 270℃미만이면, 절연층에 사용하는 액정 폴리머 필름과 커버재로서의 액정 폴리머 필름만의 열변형을 구별할 수 없게 될 우려가 있다. 한편, 열변형온도가 330℃이상이면, 액정 폴리머 필름의 융점을 초과하여, 회로기판의 형상유지가 곤란해진다. 절연층이 폴리이미드일 경우에 있어서도, 절연층과 커버재의 열변형온도는 다른 것이 필요하고, 절연층의 열변형온도보다 10℃이상 커버재의 열변형온도가 낮은 것이 바람직하다.
본 발명의 양면 플렉시블 회로기판의 식(1)로부터 계산되는 동박 변형값(Y)은 0.5~3%의 범위이다. 동박 변형값이 0.5%를 충족하지 않으면 절연층 두께, 그것과 접하는 동박 두께 및 커버재 두께가 얇아짐으로써 도체회로의 단선이 생길 우려가 있다. 한편, 동박 변형값이 3%를 초과하면, 양면 플렉시블 회로기판을 형성하는 각 층두께의 증가, 굴곡반경이 커짐으로써 경박화, 플렉시블성을 특징으로 하는 휴대전화 반복굴곡 용도로의 실용상의 적용이 곤란해진다.
도체층의 바람직한 두께 범위는 100㎛이하이다. 도체층이 동박일 경우, 그 두께는 5~30㎛인 것이 바람직하다. 동박 두께를 얇게 하는 것은, 파인패턴을 형성할 수 있다는 점으로부터는 바람직하지만, 그 두께가 지나치게 얇아지면, 제조공정상 동박에 주름이 생기거나 하는 것 외에, 배선기판으로서 회로를 형성한 경우에도 배선의 파단이 생기거나, 회로기판의 신뢰성이 저하될 우려가 있다. 한편, 동박 두께가 늘어나면, 동박을 에칭할 때 회로측면에 테이퍼가 생겨, 파인패턴 형성상 바람직하지 않게 된다.
본 발명에서 사용하는 동박으로서는, 압연법이나 전기분해법에 의해서 제조되는 어떤 것이라도 사용할 수 있다. 동박에는 절연층으로서의 액정 폴리머 필름과의 접착력을 확보하는 것 등을 목적으로 해서, 조화처리 등의 물리적 표면처리 혹은 산세정 등의 화학적 표면처리를 본 발명의 효과가 손상되지 않는 범위에서 실시하고 있어도 좋다.
액정 폴리머 필름만으로 이루어지는 커버재의 바람직한 두께 범위는 300㎛이하이며, 특히 바람직하게는 10~100㎛이다. 커버재 두께가 10㎛를 충족하지 않으면 동박 변형값이 현저하게 크고, 커버재로서의 역할인 도체회로 보호가 곤란해질 우려가 있다. 한편, 커버재 두께가 100㎛를 초과하면 총 두께가 지나치게 두꺼워져서, 경박화, 플렉시블성을 특징으로 하는 반복굴곡 용도로의 실용상의 적용이 곤란해진다.
이하, 본 발명의 양면 플렉시블 회로기판 및 그 사용예에 대해서, 도면에 의해 설명한다. 도 1은, 양면 플렉시블 회로기판의 층구조의 일례를 설명하기 위한 단면도이며, 액정 폴리머 필름으로 이루어지는 절연층(3)의 양면에 도체회로층(2)을 갖고, 또한 그 위에 액정 폴리머 필름(1)의 커버재가 설치되어 있다. 도 2는, 양면 플렉시블 회로기판의 다른 층구조의 일례를 설명하기 위한 단면도이며, 폴리이미드 필름으로 이루어지는 절연층(4)의 양면에 도체회로층(2)을 갖고, 또한 그 위에 액정 폴리머 필름(1)의 커버재가 설치되어 있다.
도 3은, 양면 플렉시블 회로기판의 층구조의 다른 일례를 설명하기 위한 단면도이며, 액정 폴리머 필름으로 이루어지는 절연층(3)의 양면에 도체회로층(2)을 갖고, 또한 그 위에 에폭시계 접착층(6)이 있는 폴리이미드 필름(5)을 커버재로 하고 있다. 도 4는, 도 3의 절연층(3)을 폴리이미드 필름으로 이루어지는 절연층(4)으로 한 예이다. 도 5는, 폴리이미드 필름으로 이루어지는 절연층(4)에 액정 폴리머 필름(1) 및 폴리이미드계 접착 필름(6)으로 이루어지는 복합 필름을 커버재로 한 예이다. 또한, 도 3~도 5는 본 발명의 범위 외의 양면 플렉시블 회로기판을 나타낸다.
도 6은, 본 발명의 양면 플렉시블 회로기판을 힌지부에 사용할 경우의 일례를 설명하기 위한 모식도이며, (A)에 나타내는 바와 같은 S자형으로 굴곡된 굴곡부(8)를 갖는 양면 플렉시블 회로기판(7)이, (B)에 나타내는 바와 같이 굴곡부부근에 있어서 단면이 원형상으로 되도록 감겨서 둘레회전하고 있다. 또한, 둘레회전시킴으로써, 위로부터 봤을 경우, 둘레회전부의 양측의 비굴곡부(9)의 표면은 같은 면으로 된다. 둘레회전시킬 때, 그 둘레회전축(10)이 되는 부분에 원통형체를 사용해도 좋다.
도 6(B)는, 휴대전화 반복굴곡 용도에 있어서 사용되는 사용형태의 일례이지만, 굴곡부의 양면 플렉시블 회로기판이 둘레회전부에서 1회전되어 있고, 둘레회전부에서의 굴곡반경은 2.0~5.0㎜의 범위이다. 이것을 접이식 휴대전화에 사용할 경우, 개폐각도 10°~180°의 범위이다. 또한, 도 6(B)은, 굴곡부와 비굴곡부를 갖는 양면 플렉시블 회로기판의 굴곡부(8)가 1회전해서 둘레회전하고 있는 것을 나타내고, 이 부분을 α권이라 한다.
둘레회전부에서의 굴곡반경(둘레회전축(10)의 반경과 거의 같다)의 바람직한 반경범위는 2.0~5.0㎜의 범위이다. 굴곡반경이 2.0㎜를 충족하지 않으면 굴곡형상을 유지하는 것이 곤란해질 우려가 있다. 한편, 굴곡반경이 5.0㎜를 초과하면, 경박화, 플렉시블성을 특징으로 하는 휴대전화 반복굴곡 용도로의 실용상의 적용이 곤란해진다.
도 7은 접이식 휴대전화의 모식도를 나타내고, 양면 플렉시블 회로기판(7)이 힌지부(11)에서 둘레회전되어서, 본체(버튼부)(12)와 덮개부(표시부)(13) 사이를 접속하고 있다. 본체(12)와 덮개부(13)가 만드는 개폐각도의 바람직한 각도범위는 10~180°의 범위이다. 개폐각도가, 10°를 충족하지 않으면 개폐할 수 없다는 실용상의 지장이 생길 우려가 있다. 한편, 개폐각도가 180°를 초과하면, 휴대전화 반복굴곡 용도가 아니라 구부림 용도로 된다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해서 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해서 조금도 한정되는 것은 아니다.
*동박회로가공
액정 폴리머 필름으로 이루어지는 양면 동장적층판에 드라이 필름을 라미네이트하고, 레지스트폭 100㎛, 회로폭 100㎛의 패턴 필름을 사용해서 UV노광에 의해 회로패턴을 형성했다. 다음에, 염화구리 에칭액을 사용해서, 동박 에칭했다. 얻어진 양면 도체회로기판을, 광학현미경을 사용해서 회로의 벗겨짐이나 회로 사이의 동 잔재의 유무를 확인했다.
*두께 측정
JISC5016에 준하여, 막두께 측정기(미쯔토요사제 다이얼 게이지 215-153)를 사용해서 절연층, 커버재 및 동박 두께를 측정했다.
*초기 저항값 측정
JISC5016에 준하여, 저항측정기(커스텀사제 CX-180N)를 사용해서, 커버재를 프레스 전의 양면 도체회로기판의 저항값을 측정했다.
*동박 변형값의 계산
양면 플렉시블 회로기판에 사용하는 동박 두께, 절연층 두께, 커버재 두께 및 굴곡반경으로 동박 변형값으로부터 식(1)에 의해 계산했다.
*휴대전화 반복굴곡 시험
내힌지 굴곡시험기(프로스사제 PIS-FPJ310)를 사용해서, 양면 플렉시블 회로기판의 휴대전화 반복굴곡 시험을 행했다. 양면 플렉시블 회로기판의 파단조건은, 초기 저항값으로부터 5%의 저항값 상승으로 했다.
(실시예1)
두께 25㎛의 액정 폴리머 필름280(쿠라레사제 벡스타, 열변형온도 280℃)을 절연층으로 하고, 그 양면에 두께 18㎛의 압연 동박(닛코 메터리얼즈사제 BHY-22B-T)을 갖는 양면 동장적층판에 드라이 필름을 라미네이트하여, 레지스트폭 100㎛, 회로폭 100㎛의 패턴 필름을 사용해서 UV노광에 의해 회로 패턴을 형성했다. 다음에, 염화구리 에칭액을 사용해서 동박 에칭하여, 양면 도체회로기판(W)을 작성했다. 다음에, 두께 25㎛의 액정 폴리머 필름260(쿠라레사제 벡스타, 열변형온도 260℃)을 양면 도체회로기판(W)의 커버재로 하기 위해서, 그 편면에 두께 18㎛의 상기 압연 동박을 갖는 편면 동장적층판(S)을 준비했다.
여기서, 양면 도체회로기판(W)과 편면 동장적층판(S)의 액정 폴리머 필름면에 대해서 알칼리 수용액에 의한 약액처리를 이용하여, 순수로 수세 후, 90℃의 열풍 오븐에서 건조시켰다. 또한, 동박과 커버재로서의 액정 폴리머 필름을 접착시키기 위해서, 양면 도체회로기판의 구리표면에 흑화처리를 했다. 그 후, 양면 도체회로기판(W)을 끼우는 형태로, 플로우 온도가 다른 액정 폴리머 필름을 수지층으로 하는 편면 동장적층판(S)을 적층하고, 정밀 프레스로 260℃, 9㎫의 압력으로 프레스를 행하여, 회로기판으로 했다. 프레스 후, 얻은 회로기판의 최외층 동박을 에칭해서 제거하고, 절연층 및 커버재가 액정 폴리머로 이루어지는 양면 플렉시블 회로기판(도 1)으로 했다.
상기에 의해 얻어진 양면 플렉시블 회로기판을 도 6(A)에 나타내는 형상으로 커트하여, 시험편으로 했다. 이 시험편의 굴곡부를 둘레회전시켜서 α권으로 하고, 라인/스페이스=100/100(㎛)의 회로면을 내측이 되도록 해서 내힌지 굴곡시험을 행했다(도 6(B) 참조). 또한, 내힌지 굴곡시험 종료 후의 각 시험편의 동박 변형값을 산출했다.
(실시예2)
커버재로서, 50㎛ 두께의 액정 폴리머 필름260을 사용한 것 이외에는, 실시예1(참고예)과 마찬가지로 해서 양면 플렉시블 회로기판을 제작하여 평가했다.
(실시예3)(참고예)
두께 25㎛의 폴리이미드의 양면에 두께 18㎛의 압연 동박을 갖는 양면 동장적층판(M)(신닛테츠가가쿠샤제, 에스파넥스M 그레이드)에 드라이 필름을 라미네이트하고, 레지스트폭 100㎛, 회로폭 100㎛의 패턴 필름을 사용해서 UV노광에 의해 회로패턴을 형성했다. 다음에, 염화구리 에칭액을 사용해서 동박 에칭하고, 양면 도체회로기판을 작성했다. 다음에, 두께 25㎛의 액정 폴리머 필름260을 상기 양면 도체회로기판의 커버재로 하기 위해서, 그 편면에 두께 18㎛의 압연 동박을 갖는 편면 동장적층판을 준비했다. 양면 도체회로기판을 끼우는 형태로, 액정 폴리머 필름을 수지층으로 하는 편면 동장적층판을 적층하고, 정밀 프레스로 260℃, 9㎫의 압력으로 프레스를 행하여, 회로기판으로 했다. 프레스 후, 얻은 회로기판의 최외층 동박을 에칭해서 제거하고, 절연층에 폴리이미드 필름, 커버재를 액정 폴리머 필름만으로 하여 이종의 수지층이 적층된 양면 플렉시블 회로기판(도 2)으로 했다.
(비교예1)
절연층을 두께 25㎛의 액정 폴리머 필름280으로 하고, 그 양면에 두께 18㎛의 압연 동박을 갖는 양면 동장적층판에 드라이 필름을 라미네이트하고, 레지스트폭 100㎛, 회로폭 100㎛의 패턴 필름을 사용해서 UV노광에 의해 회로패턴을 형성했다. 다음에, 염화구리 에칭액을 사용해서 동박 에칭하고, 양면 도체회로기판을 작성했다. 다음에, 폴리이미드 필름K(카프톤:등록상표)에 에폭시계 접착층을 형성한 폴리이미드 필름 커버재를 사용해서, 양면 도체회로기판을 끼우는 형태로, 정밀 프레스로 160~170℃, 2~7㎫의 압력으로 프레스를 행하여, 양면 플렉시블 회로기판(도 3)으로 했다.
(비교예2)
커버재로서, 폴리이미드 필름K에 에폭시계 접착층을 형성한 표 1에 나타낸 두께 구성의 폴리이미드 필름 커버재(3종)를 사용한 것 이외에는, 비교예1과 마찬가지로 행하여 평가했다.
(비교예3)
두께 25㎛의 폴리이미드의 양면에 두께 18㎛의 압연 동박을 갖는 양면 동장적층판M에 드라이 필름을 라미네이트하고, 레지스트폭 100㎛, 회로폭 100㎛의 패턴 필름을 사용해서 UV노광에 의해 패턴을 형성했다. 다음에, 염화구리 에칭액을 사용해서 동박 에칭하여, 양면 도체회로기판을 작성했다. 다음에, 폴리이미드 필름K에 에폭시계 접착층을 형성한 폴리이미드 필름 커버재를 사용해서, 상기 양면 도체회로기판을 끼우는 형태로, 정밀 프레스로 160~170℃, 2~7㎫의 압력으로 프레스를 행하여, 양면 플렉시블 회로기판(도 4)으로 했다.
(비교예4)
커버재로서, 폴리이미드 필름K에 에폭시계 접착층을 형성한 표 1에 나타낸 두께 구성의 폴리이미드 필름 커버재(3종)를 사용한 것 이외에는, 비교예1과 마찬가지로 행하여 평가했다.
(비교예5)
두께 25㎛의 폴리이미드의 양면에 두께 18㎛의 압연 동박을 갖는 양면 동장적층판M에 드라이 필름을 라미네이트하고, 레지스트폭 100㎛, 회로폭 100㎛의 패턴 필름을 사용해서 UV노광에 의해 회로 패턴을 형성했다. 다음에, 염화구리 에칭액을 사용해서 동박 에칭하고, 양면 도체회로기판을 작성했다. 다음에, 두께 25㎛의 액정 폴리머 필름260의 편면에 두께 18㎛의 압연 동박을 갖는 편면 동장적층판을 준비했다. 다음에, 양면 도체회로기판을 폴리이미드계 접착 필름(신닛테츠가가쿠샤제 본딩 시트 SPB)을 개재해서, 액정 폴리머 필름을 수지층으로 하는 편면 동장적층판을 적층하고, 정밀 프레스로 260℃, 9㎫의 압력으로 프레스를 행하여 회로기판으로 했다. 프레스 후, 얻은 회로기판의 최외층 동박을 에칭해서 제거하고, 양면 플렉시블 회로기판(도 5)으로 했다.
평가결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 비교예 중의 커버재 두께란의 ( )안의 값은, PF:폴리이미드 필름, LCPF:액정 폴리머 필름, Ad:에폭시계 또는 폴리이미드계 접착층의 두께(㎛)를 나타낸다.
커버재 두께
(㎛)		 내힌지 굴곡시험
동박 변형값(%)		 내힌지 굴곡수명
(만회)
실시예1 25 0.8578 30~
실시예2 50 0.8518 30~
실시예3 25 0.8578 30~
비교예1 35
(PF:12.5, Ad:22.5)		 0.8554 2~8
비교예
2-1		 36.8
(PF:10.0, Ad:26.8)		 0.8550 3~15
비교예
2-2		 38
(PF:12.5, Ad:25.5)		 0.8547 3~11
비교예
2-3		 53.6
(PF:25.0, Ad:28.6)		 0.8510 4~11
비교예3 35
(PF:12.5, Ad:22.5)		 0.8554 2
비교예
4-1		 36.8
(PF:10.0, Ad:26.8)		 0.8550 3
비교예
4-2		 38
(PF:12.5, Ad:25.5)		 0.8547 3
비교예
4-3		 53.6
(PF:25.0, Ad:28.6)		 0.8510 4
비교예
4-4		 60
(PF:25.0, Ad:35.0)		 0.8495 3
비교예5 40
(LCPF:25.0, Ad:15.0)		 0.8542 5~7
1:액정 폴리머 필름 커버재 2:도체회로층
3:액정 폴리머 필름 절연층 4:폴리이미드 필름 절연층
5:폴리이미드 필름 커버재 6:접착층
7:시험편 8:굴곡부
9:비굴곡부 10:굴곡부의 둘레회전축
11:힌지부 12:본체
13:덮개부

Claims (7)

  1. 절연층의 양측에 도체회로와 커버재가 설치된 양면 플렉시블 회로기판에 있어서, 절연층은 두께 10~100㎛의 액정 폴리머 필름으로 이루어지고, 커버재는 절연층과는 열변형온도가 다른 액정 폴리머 필름만으로 이루어지는 것으로서, 하기 계산식(1)에 의해 산출되는 동박 변형값(Y)이 0.5~3%의 범위에서 사용되고, 이 양면 플렉시블 회로 기판은, 굴곡부와 비굴곡부를 갖고, 굴곡부가, 둘레회전되어서 사용되는 것을 특징으로 하는 둘레회전부를 갖는 양면 플렉시블 회로 기판.
    Y(%)=(tCu+1/2tLI)/(r+tCL.+tCu+1/2tLI)×100 (1)
    (단, tLI는 절연층 필름 두께(㎛), tCL.은 커버재의 액정 폴리머 필름 두께(㎛), tCu는 동박 두께(㎛), r은 둘레회전부의 굴곡 반경(㎛, 단, 굴곡 반경(r)은 2.0~5.0㎜)을 나타낸다.)
  2. 제1항에 있어서, 절연층이 액정 폴리머 필름으로 이루어지고, 그 열변형온도가 270~330℃의 범위에 있으며, 커버재로서의 액정 폴리머 필름의 열변형온도가 그보다 낮은 것을 특징으로 하는 양면 플렉시블 회로기판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 도체회로가 동박으로 형성된 것이고, 그 두께가 5~30㎛의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 양면 플렉시블 회로기판.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 커버재 두께가 10~100㎛의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 양면 플렉시블 회로기판.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접이식 휴대전화의 접힘부에 사용되는 것을 특징으로 하는 양면 플렉시블 회로기판.
  6. 제1항 또는 제2항에 기재된 양면 플렉시블 회로기판을 접이식 휴대전화의 접힘부에 사용한 것을 특징으로 하는 접이식 휴대전화.
  7. 제6항에 있어서, 접이식 휴대전화가 닫힌 상태를 0°로 했을 경우, 열린 상태의 각도가 10~180°의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 접이식 휴대전화.
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