KR20140074700A

KR20140074700A - 기능성 필름 및 이를 포함하는 연성회로기판

Info

Publication number: KR20140074700A
Application number: KR1020120142951A
Authority: KR
Inventors: 남광현
Original assignee: 남광현
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2014-06-18
Also published as: KR101438743B1; WO2014092343A1

Abstract

전자파 차폐 기능을 갖는 기능성 필름으로서, 기능성 필름은 절연층; 상기 절연층 상에 형성되는 프라이머층; 상기 프라이머층 상에 형성되는 전도층; 및 상기 전도층 상에 형성되는 접착제층을 포함하되, 상기 프라이머층은 전도성을 가질 수 있다.

Description

기능성 필름 및 이를 포함하는 연성회로기판{FUNCTIONAL FILM AND FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD INCLUDING THE SAME}

본원은 기능성 필름 및 이를 포함하는 연성회로기판에 관한 것이다.

최근 무선통신 환경의 폭발적인 증가세, 전자기기의 고집적화 및 고정밀화 경향과 맞물려 휴대폰, DMB 단말기, PDA와 같은 소형 무선기기 회로에서 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)의 수요가 점차 확대되고 있다.

연성회로기판 상에 부착된 부품들 각각은 서로 다른 주파수를 사용한다. 이 때, 각각의 부품들은 전자파를 발생시키는데, 이러한 전자파가 서로 간섭되어 전자파 장애가 발생되어 오작동, 노이즈 발생, 액정화면의 번짐 등의 원인이 되며, 회로의 소형화 경향에 따른 고집적화에 의해 부품 간의 거리가 더 가까워져 이러한 장애가 종래에 비해 더 빈번해지고 있다.

이러한 문제점을 방지하기 위해서는 크게 연성회로기판에 전도성 필름을 부착하는 방법과 전도성 페이스트를 해당 회로의 상부에 인쇄하고 경화하는 방법이 있다.

하지만, 이러한 방법들을 사용하는 경우, 전도성 필름과 전도성 페이스트의 유연성이 떨어져 연성회로기판의 굴곡 부위에서 크랙이 발생하여 전도성이 떨어져 전자파 차단성능이 저하된다는 단점이 있다. 이와 더불어, 전도성 페이스트를 사용하는 방법의 경우, 회로의 상부에 이를 인쇄한 후 별도의 보호코팅을 해야 하므로 번거롭다는 단점이 있다.

이와 같은 단점으로 인해, 종래의 방법으로는 연성회로기판에서 발생되는 전자파로 인한 문제점을 충분히 해결할 수 없었다.

본원은 굴곡성이 개선되어 연성회로기판의 회로 기판에 부착된 부품에서 발생되는 전자파를 효과적으로 차단함으로써, 오작동 및 액정화면의 번짐 등을 방지할 수 있는 기능성 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면에 따른 기능성 필름은, 절연층; 상기 절연층 상에 형성되는 프라이머층; 상기 프라이머층 상에 형성되는 전도층; 및 상기 전도층 상에 형성되는 접착제층을 포함하되, 상기 프라이머층은 전도성을 갖는 것일 수 있다.

한편, 본원의 제 2 측면에 따른 연성회로기판은, 본원의 제 1 측면에 따른 기능성 필름을 포함하되, 상측에는 상기 접착제층이 맞닿도록 구비될 수 있다.

한편, 본원의 제 3 측면에 따른 기능성 필름의 제조방법은, 본원의 제 1 측면의 기능성 필름의 제조방법으로서, 상기 절연층 상에 상기 프라이머층을 형성하는 단계; 상기 프라이머층 상에 상기 전도층을 형성하는 단계; 상기 전도층 상에 상기 접착제층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 기능성 필름이 전도성 물질을 포함하는 프라이머층을 포함함으로써, 표면저항값을 개선시켜 전자파 차폐효율을 높이고, 연성회로기판의 굴곡 부위에서 전도층에 크랙이 발생하여도 프라이머층이 브릿지 역할을 하여 전자파를 효과적으로 차폐할 수 있다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 기능성 필름을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 나타낸 개념도이다.
도 3은 연성회로기판에 본원의 일 실시예에 따른 기능성 필름이 부착되는 경우, 기능성 필름에 가해지는 인장력을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 기능성 필름의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 5 내지 도 9는 본원의 일 실시예에 따른 기능성 필름의 제조과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본원의 일 실시예에 따른 기능성 필름과 비교예 1, 2에 따른 기능성 필름의 인장률에 따른 표면저항을 비교한 것이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.

본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 “이들의 조합”의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.

참고로, 본원의 실시예에 관한 설명 중 방향이나 위치와 관련된 용어(상측, 하측, 등)는 도면에 나타나 있는 각 구성의 배치 상태를 기준으로 설정한 것이다. 예를 들면, 도 1에서 보았을 때 위쪽이 상측, 아래쪽이 하측 등이 될 수 있다. 다만, 본원의 실시예의 다양한 실제적인 적용에 있어서는, 상측과 하측이 반대가 되는 등 다양한 방향으로 배치될 수 있을 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본원을 상세히 설명하기로 한다.

우선, 본원의 일 실시예에 따른 기능성 필름(1)(이하 '본 기능성 필름'이라 함)에 대해 설명한다.

연성회로기판(3)에 부착된 부품에서 발생되는 전자파는 서로 다른 부품에 영향을 끼치게 되어, 오작동, 액정화면의 번짐 등의 원인이 된다. 따라서, 이러한 문제점들을 방지하기 위해 회로기판 상에 전자파 차폐 기능을 갖는 기능성 필름이 부착된다.

이 때, 금속으로 이루어진 매질은 빛을 모두 반사하는 성질을 가지고 있는데, 기능성 필름은 이러한 금속 성분으로 이루어진 층을 통해 전자파의 대부분을 반사시킴으로써 전자파의 진로를 막아 전자파를 차단한다. 따라서, 기능성 필름은 높은 전기전도성을 가지고, 임피던스가 아주 낮은 재질로 형성될수록 전자파의 차폐 기능이 우수하게 된다.

본 기능성 필름(1)은 절연층(10)을 포함한다.

기능성 필름(1)은 열 압착을 통해 연성회로기판(3)에 부착시킨다. 이 때, 프레스 압착 공정은 약 170 ℃ 내지 약 180 ℃의 고온에서 이루어지며, 표면실장공정(SMT 공정) 중 무연 솔더링 공정은 약 250 ℃ 내지 약 270 ℃의 고온에서 이루어지므로, 프라이머층(30), 전도층(50) 및 접착제층(70)의 보호를 위해 절연층(10)이 구비된다. 따라서, 절연층(10)은 내열성이 좋은 물질로 이루어짐이 바람직하다.

예를 들어, 절연층(10)은 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(poly carbonate, PC) 등을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 다른 물질에 비해 내열성이 좋은 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 절연층(10)은 12 ㎛의 두께를 가질 수 있다.

본 기능성 필름(1)은 프라이머층(30)을 포함한다.

프라이머층(30)은 절연층(10) 상에 형성된다.

프라이머층(30)은 전도성을 가진다.

본 기능성 필름(1)은 가열/가압을 통하여 연성회로기판(3) 상에 부착된다. 이 때, 도 3을 참조하면, 기판 상의 부품으로 인한 굴곡 부분에 후술하는 전도층(50)에 도 3에 도시된 방향으로 인장력이 가해지며, 가열온도가 280 ℃ 내지 300 ℃까지 올라가게 되므로, 전도층(50)에 크랙이 발생할 수 있다. 전도층(50)에 크랙이 발생되는 경우, 크랙을 통해 전자파가 빠져나가게 되어 전자파 차폐 효과가 떨어진다.

또한, 기능성 필름(1)의 가열/가압을 통한 연성회로기판(3) 상에 부착 시, 가해지는 압력의 크기를 낮추게 되면 기능성 필름(1)이 연성회로기판(3)에 밀착될 수 없어, 전자파가 다른 부품에 영향을 줄 수 있다.

이에, 절연층(10)과 전도층(50) 사이에 형성된 전도성의 프라이머층(30)은 전도층(50)의 크랙 사이로 빠져나오는 전자파를 차단하는 브릿지 역할을 함으로써, 표면저항값이 개선되어 전자파가 효과적으로 차단되도록 할 수 있다.

프라이머층(30)은 전도성을 갖는 미세 구조체를 포함할 수 있다.

미세 구조체는 전도층(50)의 크랙 사이로 빠져나오는 전자파를 효과적으로 차단하기 위해, 높은 전도성을 가지는 물질로 형성됨이 바람직하다.

예를 들어, 미세 구조체는 은(Ag), 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 다만, 이에만 한정되는 것은 아니고, 미세 구조체는 높은 전도성을 가지는 여러 금속 물질로 이루어질 수 있다.

미세 구조체는 판상(flake) 또는 와이어(wire)의 형태를 가질 수 있다.

이러한 형태를 가지는 경우, 미세 구조체가 구형의 형태를 가지는 경우에 비해 프라이머층(30)이 형성되는 면 방향에 대해 보다 넓은 범위에 걸쳐 배치될 수 있으므로, 보다 효과적으로 전자파를 차단할 수 있다.

예를 들어, 미세 구조체는 은 나노 와이어일 수 있다.

미세 구조체는 전도성 카본(carbon)일 수 있다.

이 때, 미세 구조체는 단가 대비 물성이 우수한 탄소나노튜브(CNT)임이 바람직하다. 다만, 이에만 한정되는 것은 아니고, 미세 구조체는 그래핀(graphene) 등일 수도 있다.

프라이머층(30)은 프라이머 베이스 층(31)을 포함할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 도 3을 참조하면 기능성 필름(1)이 연성회로기판(3) 상에 부착되는 경우, 기능성 필름(1)은 기판 상의 부품으로 인한 굴곡 부위에 인장력을 받게 되므로, 이러한 인장력에 의해 파손되지 않도록 프라이머 베이스 층(31)은 유연한 물질로 이루어짐이 바람직하다. 이를 통해, 기능성 필름(1)의 굴곡성이 개선될 수 있다.

예를 들어, 프라이머 베이스 층(31)은 폴리에스터(polyester) 수지, 에폭시(epoxy) 수지, 폴리 우레탄(poly urethane) 수지 등을 포함할 수 있다.

또한, 프라이머 베이스 층(31)은 폴리에스터(polyester) 수지 또는 에폭시(epoxy) 수지가 변성된 것일 수 있다. 프라이머 베이스 층(31)이 이와 같은 변성 수지를 포함하는 경우, 유연성이 보다 우수하게 되므로, 기능성 필름(1)의 굴곡성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 프라이머층(30)은 프라이머 베이스 층(31) 상에 형성되고, 미세 구조체가 포함된 프라이머 전도층(33)을 포함할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 프라이머 전도층(33)은 전도층(50)의 크랙을 통해 빠져나오는 전자파를 차단함으로써, 보다 우수한 전자파 차폐 기능을 갖는 기능성 필름(1)이 구현되도록 할 수 있다.

이 때, 미세 구조체는 프라이머 전도층(33) 내에 최대한 골고루 분산 배치됨이 바람직하다.

프라이머 전도층(33)에는 나노 와이어인 미세 구조체와 전도성 카본인 미세 구조체가 동시에 포함될 수도 있고, 나노 와이어인 미세 구조체 또는 전도성 카본인 미세 구조체 중 어느 하나만이 포함될 수도 있다.

프라이머층(30)은 두께가 0.02 ㎛ 이상이고 10㎛ 이하일 수 있다.

프라이머층(30)의 두께가 0.02 ㎛ 미만인 경우, 전도성을 갖는 부분이 너무 적어 프라이머층(30)은 전도층(50)의 크랙을 통해 빠져나오는 전자파를 충분히 차폐할 수 있을 정도의 전도성을 가질 수 없다.

또한, 프라이머층(30)의 두께가 10 ㎛ 를 초과하는 경우, 프라이머층(30)의 강성이 높아져 유연성이 떨어지므로, 기능성 필름(1)의 부착 시 연성회로기판(3)에 압착되는 정도가 저하되어 기판 상의 부품 간에 전자파가 서로 영향을 끼치게 될 수 있다. 따라서, 오작동, 화면 번짐 등과 같은 문제점을 효과적으로 방지할 수 없다.

또한, 프라이머층(30)은 신율이 30 % 이상이고 200 % 이하일 수 있다.

프라이머층(30)의 신율이 30 % 미만인 경우, 유연성이 떨어져 기능성 필름(1)을 부착하는 과정에서 크랙이 발생될 수 있고, 연성회로기판(3)과의 밀착성이 떨어질 수 있다.

또한, 기능성 필름(1)의 열 압착 시, 프라이머층(30)은 절연층(10)에 의해 높은 온도로부터 보호될 수는 있으나 완전한 열 차폐는 불가능하므로, 프라이머층(30) 자체도 어느 정도 내열성을 가질 필요가 있다. 또한, 신율이 200 %를 초과하는 프라이머층(30)을 형성하려면, 프라이머층(30)에는 에폭시 수지의 양에 비해 훨씬 많은 러버(rubber)의 양이 포함되어야 하는데, 이러한 프라이머층(30)은 내열성이 떨어진다. 따라서, 약 170 ℃ 내지 약 180℃의 고온에서 이루어지는 프레스 압착 공정과 약 250 ℃ 내지 약 270 ℃의 고온에서 이루어지는 SMT공정 중 무연 솔더링 공정을 견딜 수 없다. 또한, 프라이머층(30)이 너무 소프트하게 형성되므로 고온에서 프라이머층(30)이 녹아 옆으로 새어 나갈 수 있다.

따라서, 프라이머층(30)은 신율이 30 % 이상 200 % 이하인 경우 크랙의 발생이 방지되고 연성회로기판(3)에 밀착될 수 있는 유연성과 고온의 공정을 견딜 수 있는 내열성을 가질 수 있다. 바람직하게는, 프라이머층(30)은 신율이 50 % 이상 150 % 이하를 갖도록 형성됨으로써 최적의 내열성과 유연성을 확보할 수 있다.

프라이머층(30)의 색상은 명도가 낮은 색상일 수 있다. 예를 들어, 프라이머층(30)은 검은색일 수 있다.

본 기능성 필름(1)은 전도층(50)을 포함한다.

앞서 설명한 바와 같이, 전도층(50)은 부품에서 발생한 전자파가 표면전류로 변환되어 전도층(50)의 표면에서 흐를 수 있도록, 전기저항이 낮은 물질로 이루어짐이 바람직하다.

전도층(50)은 프라이머층(30) 상에 형성된다.

전도층(50)은 높은 전기전도성을 가지나 유연성이 떨어질 수 있다. 따라서, 기능성 필름(1)이 연성회로기판(3)에 가압/가열되어 부착되는 과정에서 전도층(50)에는 크랙이 발생될 수 있고, 이러한 크랙을 통해 전자파가 빠져나오게 되어 다른 부품에 영향을 줄 수 있다.

이에, 전도층(50)의 하부에 프라이머층(30)을 형성시킴으로써, 전도층(50)에 형성된 크랙 사이로 빠져나오는 전자파를 차단하여, 부품 간에 전자파가 서로 영향을 끼치는 문제점의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 높은 유연성을 갖는 프라이머층(30)에 의해 전도층(50)의 깨짐 현상이 다소 방지될 수 있다.

예를 들어, 전도층(50)은 은(Ag)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 전도층(50)은 프라이머층(30) 상에 증착됨으로써 형성되는데, 이 때, 은(Ag)으로 증착하는 경우 가장 저렴한 공정 과정을 통해 전도층(50)의 형성이 가능하다.

또한, 전도층(50)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al)을 포함할 수 있으며, 이 외에도 전도성이 높은 물질을 포함할 수 있다.

예를 들어, 전도층(50)은 800 A의 두께로 은 증착됨으로써 형성될 수 있다.

본 기능성 필름(1)은 접착제층(70)을 포함한다.

접착제층(70)은 전도층(50) 상에 형성된다.

도 2를 참조하면, 접착제층(70)은 연성회로기판(3) 상에 부착되는 부분으로서, 접착 능력이 우수한 물질로 이루어짐이 바람직하다. 예를 들어, 접착제층(70)은 에폭시(epoxy) 수지 또는 폴리에스터(polyester) 수지를 포함할 수 있다. 이러한 물질로 이루어진 접착제층(70)은 폴리에테스(polyether) 수지로 이루어진 것에 비해 접착 능력이 우수할 수 있다.

접착제층(70)은 전도성 입자(71)를 포함할 수 있다.

이를 통해 접착제층(70)은 이방 전도성을 가질 수 있다. 따라서, 연성회로기판(3) 상에 기능성 필름(1)이 부착되는 경우, 회로와 전도층(50)은 서로 전기적으로 접속될 수 있고, 인접 부품간에 전기적으로 절연될 수 있다.

이 때, 전도성 입자(71)는 구형의 입자뿐만 아니라, 와이어, 판상 등의 형태로 형성되는 입자를 모두 의미하는 것일 수 있다.

전도성 입자(71)는 은(Ag), 동(Cu), 니켈(Ni), 및 은(Ag)이 코팅된 구리(Cu) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

전도성 입자(71)는 회로와 전도층(50)이 서로 전기적으로 접속될 수 있도록 우수한 전도성을 가짐이 바람직하다. 특히, 전도성 입자(71)가 높은 전도성을 가지는 구리에 반응성이 낮은 은이 코팅된 은 코팅 구리를 포함하는 경우, 높은 전도성과 화학적 안정성이 동시에 확보될 수 있다.

본 기능성 필름(1)은 보호필름(90)을 포함할 수 있다.

보호필름(90)은 절연층(10)의 하측에 형성될 수 있다.

보호필름(90)은 본 기능성 필름(1)이 연성회로기판(3) 상에 부착되기 전의 손상을 보호하는 역할을 할 수 있다.

또한, 보호필름(90)은 상측에 이형층을 포함할 수 있다.

이를 통해, 본 기능성 필름(1)이 연성회로기판(3) 상에 부착된 후, 보호필름(90)은 제거될 수 있다.

도 10은 본 기능성 필름(1)인 실시예와, 비교예 1, 2의 기능성 필름의 인장시험에 따른 표면저항값을 비교한 것이다.

실시예의 경우, 폴리이미드가 포함된 12 ㎛ 두께의 절연층(10) 상에 전도성의 프라이머층(30)을 3㎛ 두께로 코팅하여 형성한 후, 그 상부에 은을 증착하여 800 Å 두께로 전도층(50)을 형성한 것이다. 여기서, 프라이머층(30)은 수지로 페놀변성 에폭시 수지 30 중량% 및 폴리에스터 수지 10 중량%, 경화제로 무수프탈산(phthalic anhydride) 2 중량%, 용제로 메틸에틸케톤(methylethylketone) 53 중량%가 포함되고, 전도성의 미세 구조체로서 평균 입경이 100 nm이고 평균 길이가 50 ㎛인 은 나노 와이어 2 중량%, 전도성 카본 3 중량%가 포함되어 형성된다.

이 때, 페놀변성 에폭시 수지는 국도화학의 YDPN 644를 사용하였고, 폴리에스터 수지는 Toyobo 사의 Vylon 550을 사용하였으며, 무수프탈산은 국도화학의 산무수물 경화제 MNA를 사용하였다. 또한, 은 나노 와이어는 KEC Tech 사의 a100 grade를 사용하였고, 전도성 카본은 평화약품의 케첸블랙 300 grade를 사용하였으며, 폴리이미드가 포함된 절연층(10)은 SKkolon 사의 LN grade를 사용하였다.

한편, 비교예 1의 경우, 프라이머층에 전술한 실시예에서는 포함된 전도성의 미세 구조체가 포함되지 않고, 비교예 2의 경우, 전술한 실시예의 프라이머층 자체가 포함되지 않으며, 나머지는 모두 실시예와 동일한 조건으로 형성된다.

전술한 바와 같이 형성된 실시예, 비교예 1 및 2 각각을 50 mm X 80 mm 시편으로 제작하고, 인스트롱사 만능강도기로 각각 30 %와 50 %로 인장하여 미츠비시표면 저항측정기로 각각의 표면 저항을 측정하였다(JISK 7194 시험법).

위와 같은 성분 및 형태로 제작된 실시예, 비교예 1 및 2를 인장 실험한 결과를 비교해보면 다음과 같다.

먼저, 전도성을 갖는 프라이머층(30)이 포함된 본 기능성 필름(1)과 전도성을 갖지 않은 프라이머층이 포함된 비교예 1을 비교하면, 30% 및 50% 인장 시, 본 기능성 필름(1)의 표면저항값은 여전히 낮으며 변화가 거의 없었으나, 비교예 1은 표면저항값이 월등하게 증가됨을 알 수 있다. 따라서, 전도성의 프라이머층(30)을 갖는 본 기능성 필름(1)이 전자파 차폐 효과가 우수함을 알 수 있다.

또한, 프라이머층(30)이 포함된 본 기능성 필름(1)과 프라이머층이 포함되지 않은 비교예 2를 비교하면, 인장 시 본 기능성 필름(1)은 프라이머층(30)에 의해 유연성이 확보되므로 파손되지 않았으나, 비교예 2는 유연성이 없어 50% 인장 시에는 단선됨을 알 수 있다. 따라서, 프라이머층(30)을 갖는 본 기능성 필름(1)은 유연성이 뛰어나 여러 부품이 구비된 연성회로기판(3)에 파손없이 부착될 수 있음을 알 수 있다.

한편, 본원의 일 실시예에 따른 연성회로기판(3)(이하 '본 연성회로기판'이라 함)에 대해 설명한다. 다만, 앞서 살핀 본원의 일 실시예에 따른 기능성 필름(1)에서 설명한 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.

본 연성회로기판(3)은 본 기능성 필름(1)을 포함한다.

이를 통해, 연성회로기판(3)은 부품에서 발생되는 전자파가 효과적으로 차폐됨으로써, 오작동, 노이즈 발생 및 화면 번짐 현상 등이 발생되지 않을 수 있다.

또한, 연성회로기판(3)은 우수한 유연성 및 내접동성(sliding resistance)을 가질 수 있다.

이 때, 본 연성회로기판(3)의 상측에는 접착제층(70)이 맞닿도록 구비된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 기능성 필름(1)은 접착제층(70)이 연성회로기판(3)과 맞닿도록 접착될 수 있다. 이 때, 접착제층(70)이 전도성 입자(71)를 가지는 경우, 회로와 전도층(50)이 통전됨으로써 전자파가 차폐될 수 있다.

한편, 본원의 일 실시예에 따른 기능성 필름의 제조방법(이하 '본 기능성 필름의 제조방법'이라 함)에 대해 설명한다. 다만, 앞서 살핀 본원의 일 실시예에 따른 기능성 필름(1)에서 설명한 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.

본 기능성 필름의 제조방법은 절연층(10) 상에 프라이머층(30)을 형성하는 단계(S100)을 포함한다.

이 때, 절연층(10)은 폴리이미드를 포함하고, 12 ㎛의 두께를 갖도록 형성될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 프라이머층(30)은 전도성을 가짐으로써, 전도층(50)의 크랙 사이로 빠져나오는 전자파를 차단하는 브릿지 역할을 하여 전자파가 효과적으로 차단될 수 있도록 한다.

도 6을 참조하면, 프라이머층(30)을 형성하는 단계(S100)는, 절연층(10) 상에 프라이머 베이스 층(31)을 형성하는 단계(S110)를 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 기판 상의 부품으로 인한 굴곡 부위에 기능성 필름(1)은 인장력을 받게 되는데, 이 때 프라이머 베이스 층(31)은 이러한 인장력에 의해 파손되지 않도록 유연한 물질로 이루어짐이 바람직하다.

예를 들어, 프라이머 베이스 층(31)은 폴리에스터(polyester) 수지, 에폭시(epoxy) 수지, 폴리 우레탄(poly urethane) 수지 등을 포함할 수 있으며, 폴리에스터 수지 또는 에폭시 수지가 변성된 물질을 포함함이 바람직하다.

또한, 도 7을 참조하면, 프라이머층(30)을 형성하는 단계(S100)는, 프라이머 베이스 층(31) 상에 전도성의 미세 구조체가 분산된 용매를 코팅하는 단계(S120)를 포함할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 프라이머 전도층(33)에 의해 프라이머층(30)이 전도성을 가짐으로써, 전도층(50)의 크랙을 통해 빠져나오는 전자파를 차단 할 수 있다.

미세 구조체가 분산된 용매를 코팅하여 프라이머 전도층(33)을 형성함으로써, 미세 구조체가 프라이머 베이스 층(31) 상에 골고루 분산 배치되어 전자파 차폐 효과가 향상될 수 있다.

프라이머층(30)을 형성하는 단계(S100)에서, 프라이머층(30)은 두께가 0.02 ㎛ 이상이고 10㎛ 이하로 형성될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 프라이머층(30)의 두께가 0.02 ㎛ 미만인 경우, 프라이머층(30)의 전도성이 떨어지므로, 전도층(50)의 크랙을 통해 빠져나오는 전자파를 차폐하는 브릿지 역할을 효과적으로 할 수 없다.

또한, 프라이머층(30)을 형성하는 단계(S100)에서, 프라이머층(30)은 신율이 30 % 이상이고 200 % 이하로 형성될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 프라이머층(30)의 신율이 30 % 미만인 경우, 유연성이 떨어져 기능성 필름(1)의 부착 시 크랙이 발생될 수 있고, 연성회로기판(3)과의 밀착성이 떨어질 수 있다.

또한, 신율이 200 %를 초과하는 프라이머층(30)을 형성하려면, 프라이머층(30)에는 에폭시 수지의 양에 비해 훨씬 많은 러버(rubber)의 양이 포함되어야 한다. 이러한 프라이머층(30)은 내열성이 떨어지므로, 약 170 ℃ 내지 약 180℃의 고온에서 이루어지는 프레스 압착 공정과 약 250 ℃ 내지 약 270 ℃의 고온에서 이루어지는 SMT공정의 무연 솔더링 공정을 견딜 수 없다. 또한, 프라이머층(30)이 너무 소프트하게 형성되므로 고온에서 프라이머층(30)이 녹아 옆으로 새어 나갈 수 있다.

본 기능성 필름의 제조방법은 프라이머층(30) 상에 전도층(50)을 형성하는 단계(S200)를 포함한다(도 8 참조).

예를 들어, 전도층(50)은 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al)을 포함할 수 있으며, 이 외에도 전도성이 높은 물질을 포함할 수 있다.

전도층(50)을 형성하는 단계(S200)에서, 전도층(50)은 프라이머층(30) 상에 스퍼터링 증착되는 것일 수 있다.

이 때, 전도층(50)이 은(Ag)을 스터퍼링 증착함으로써 형성되는 경우, 가장 저렴한 공정 과정을 통해 형성될 수 있다.

예를 들어, 전도층(50)은 은 증착을 통해 800 A의 두께를 갖도록 형성될 수 있다.

본 기능성 필름의 제조방법은 전도층(50) 상에 접착제층(70)을 형성하는 단계(S300)를 포함한다(도 9 참조).

앞서 설명한 바와 같이, 접착제층(70)은 연성회로기판(3) 상에 부착되는 부분으로서, 접착 능력이 우수한 물질, 예를 들어, 접착제층(70)은 에폭시(epoxy) 수지 또는 폴리에스터(polyester) 수지를 포함할 수 있다.

또한, 접착제층(70)은 전도성 입자(71)를 포함함으로써 이방 전도성을 가져 회로와 전도층(50)이 서로 통전되도록 할 수 있다. 이 때, 전도성 입자(71)는, 예를 들어, 은(Ag), 동(Cu), 니켈(Ni), 및 은(Ag)이 코팅된 구리(Cu) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 기능성 필름(1)은 프라이머층(30)을 포함함으로써, 기능성 필름(1)의 가열/가압을 통한 연성회로기판(3)에 부착 시 발생되는 전도층(50)의 크랙 사이로 빠져나오는 전자파를 효과적으로 블러킹할 수 있다. 따라서, 오작동, 노이즈 발생, 화면 번짐 등의 전자파 장애 문제를 해결할 수 있다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 기능성 필름 10: 절연층
30: 프라이머층 50: 전도층
70: 접착제층 31: 프라이머 베이스 층
33: 프라이머 전도층 90: 보호필름
3: 연성회로기판 71: 전도성 입자

Claims

기능성 필름에 있어서,
절연층;
상기 절연층 상에 형성되는 프라이머층;
상기 프라이머층 상에 형성되는 전도층; 및
상기 전도층 상에 형성되는 접착제층을 포함하되,
상기 프라이머층은 전도성을 갖는 것인 기능성 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 프라이머층은 전도성을 갖는 미세 구조체를 포함하는 것인 기능성 필름.
제 2 항에 있어서,
상기 미세 구조체는 은(Ag), 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것인 기능성 필름.
제 3 항에 있어서,
상기 미세 구조체는 판상(flake) 또는 와이어(wire)의 형태를 가지는 것인 기능성 필름.
제 2 항에 있어서,
상기 미세 구조체는 전도성 카본(carbon)인 것인 기능성 필름.
제 5 항에 있어서,
상기 미세 구조체는 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)인 것인 기능성 필름.
제 2 항에 있어서,
상기 프라이머층은,
프라이머 베이스 층; 및
상기 프라이머 베이스 층 상에 형성되고, 상기 미세 구조체가 포함된 프라이머 전도층을 포함하는 것인 기능성 필름.
제 7 항에 있어서,
상기 미세 구조체는 상기 프라이머 전도층 내에 분산 배치되는 것인 기능성 필름.
제 7 항에 있어서,
상기 프라이머 베이스 층은 폴리에스터(polyester) 수지 또는 에폭시(epoxy) 수지가 변성된 것인 기능성 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 프라이머층은 두께가 0.02㎛ 이상이고 10 ㎛ 이하인 것인 기능성 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 프라이머층은 신율이 30 % 이상이고 200 % 이하인 것인 기능성 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 프라이머층의 색상은 명도가 낮은 색상인 것인 기능성 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 전도층은 은(Ag)을 포함하는 것인 기능성 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 절연층은 폴리 이미드(poly imide, PI)를 포함하는 것인 기능성 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 접착제층은 전도성 입자를 포함하는 것인 기능성 필름.
제 15 항에 있어서,
상기 전도성 입자는 은(Ag), 동(Cu), 니켈(Ni) 및 은(Ag)이 코팅된 구리(Cu) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것인 기능성 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 절연층의 하측에 형성되는 보호필름을 더 포함하는 것인 기능성 필름.
제 17 항에 있어서,
상기 보호필름은 상측에 이형층을 포함하는 것인 기능성 필름.
연성회로기판에 있어서,
청구항 1에 따른 기능성 필름을 포함하되,
상측에는 상기 접착제층이 맞닿도록 구비되는 것인 연성회로기판.
청구항 1에 따른 기능성 필름의 제조방법에 있어서,
상기 절연층 상에 상기 프라이머층을 형성하는 단계;
상기 프라이머층 상에 상기 전도층을 형성하는 단계;
상기 전도층 상에 상기 접착제층을 형성하는 단계를 포함하는 기능성 필름의 제조방법.
제 20 항에 있어서,
상기 프라이머층을 형성하는 단계는,
상기 절연층 상에 프라이머 베이스 층을 형성하는 단계; 및
상기 프라이머 베이스 층 상에 전도성의 미세 구조체가 분산된 용매를 코팅하는 단계를 포함하는 것인 기능성 필름의 제조방법.
제 20 항에 있어서,
상기 전도층을 형성하는 단계에서,
상기 전도층은 상기 프라이머층의 상에 은(Ag) 스퍼터링 증착되는 것인 기능성 필름의 제조방법.
제 20 항에 있어서,
상기 프라이머층을 형성하는 단계에서,
상기 프라이머층은 두께가 0.02㎛ 이상이고 10 ㎛ 이하로 형성되는 것인 기능성 필름의 제조방법.
제 20 항에 있어서,
상기 프라이머층을 형성하는 단계에서,
상기 프라이머층은 신율이 30 % 이상이고 200 % 이하로 형성되는 것인 기능성 필름의 제조방법.