KR20150137905A - 자성시트 일체형 커버레이와 이를 포함하는 연성인쇄회로기판 및 이들의 제조방법 - Google Patents

자성시트 일체형 커버레이와 이를 포함하는 연성인쇄회로기판 및 이들의 제조방법 Download PDF

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KR1020140066572A
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이경섭
탁명호
정종현
윤용운
강익희
지한경
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(주)창성
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Abstract

본 발명은 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 연성회로기판 커버레이와 이를 포함하는 연성인쇄회로기판 및 이들의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열압착 공정을 통해 금속 자성분말 시편가 미리 횡방향 배향된 자성시트와 이를 연성인쇄회로기판의 커버레이와 일체화하여 계면 접착력을 향상시킨 연성인쇄회로기판 및 이들의 제조방법을 적용하면, 제품의 불량률을 감소시킬 뿐만 아니라, 불량원인 공정 검출이 용이하고, 계면 간 접착력을 크게 향상시켜 제품을 안정화하는 효과가 있다.

Description

자성시트 일체형 커버레이와 이를 포함하는 연성인쇄회로기판 및 이들의 제조방법 {Coverlay combined with magnetic sheet and flexible printed circuit board and manufacturing method thereof}
본 발명은 자성시트 일체형 커버레이와 이를 포함하는 연성인쇄회로기판 및 이들의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연자성 금속분말이 면 방향으로 배향된 자성 복합소재 층을 커버레이에 먼저 포함시킴으로써, 열압착 공정을 통한 연성 동박 적층판과 커버레이의 일체화 과정만으로 별도의 부착공정 없이 자성 복합 소재가 접합된 연성인쇄회로기판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)이란 절연체 위에 전기전도성이 양호한 도체회로(동박층)를 형성하여 만든 전자부품의 일종으로서, 능동소자나 수동소자, 음향 또는 영상소자 등이 그 기능을 수행할 수 있도록 상호 연결 및 지지역할을 담당하는 기구소자이며, 인쇄회로기판은 경성회로기판(RPCB), 연성회로기판(FPCB), 특수기판 등으로 분류된다.
특히, 연성회로기판(FPCB)은, 에폭시 혹은 페놀 등의 열경화성 수지 시트에 동박을 적층한 경성회로기판(RPCB)과는 달리, 얇고 자유로운 굴곡성과 함께 무게가 매우 가볍다는 특징을 지니고 있다. 때문에 전자기기의 협소한 공간에 효율적인 배열이 가능하고, 소형, 경량화가 가능한 설계, 디자인의 자유도가 매우 높은 프린트 배선기판의 장점을 가지고 있어서, 전자제품의 경박단소화 및 디지털화에 따라 그 수요가 매우 급격히 증가하고 있으며, 주요 용도로는 노트북 컴퓨터, 카메라, 휴대전화, AV 기기 등으로 특히 소형 정밀 전자기기류에 많이 사용되고 있다.
이러한 연성인쇄회로기판을 제작하기 위해서는 도전층이 형성된 베이스필름에 절연재인 커버레이를 적층하고 이를 프레스로 가열가압하여 상호 접착하는 핫프레스공정을 거치게 된다.
이와 같이 프레스를 이용하여 베이스필름과 커버레이를 접착할 때는, 커버레이의 상하측에 이형필름과, 완충기능을 하는 PVC 필름과 PET 필름을 적층되도록 배치하여, 핫프레스공정 중에 커버레이가 프레스에 접착되는 것을 방지함으로써, 베이스필름과 커버레이가 적층된 연성인쇄회로기판을 프레스에서 쉽게 빼낼 수 있도록 하고 있다. 이때, 상기 이형필름은 다양한 재질의 것이 사용된다. 그리고, 상기 이형필름과 PVC필름 및 PET필름은 별도의 절단공정을 거쳐 각각 프레스에 대응되는 크기로 절단되며, 수작업 또는 자동공급장치에 의해 상기 프레스의 내부에 3종류의 필름이 적층되도록 공급된다.
한편, 최근의 스마트 디바이스 중 일부는 EMR(Electromagnetic Resonance) 기술에 기반한 펜 입력장치를 채용하여 향상된 사용자 편의성을 제공한다. 이와 같은 펜 입력장치는 일반적으로 디지타이저(digitizer)로 불리며, 펜과 센서보드, 제어보드로 구성된다. 펜은 별도의 전원 입력이 필요치 않으며, 코일과 C로 구성되어 특정 주파수에서 공진을 일으키도록 설계된다. 센서보드는 폴리머 필름 위에 다수의 루프 안테나가 x, y축 방향으로 반복적으로 배열된 형태로 구성되며, 제어보드에서 공급된 전류로 인해 주변에 자기장을 형성하고, 펜의 접근으로 인해 자기장이 변화하는 것을 인식하여 펜의 위치를 파악하게 된다.
센서보드의 뒷면은 메인보드 등에서 오는 전자기 노이즈를 차단하기 위해 도체를 이용하여 차폐처리되어 있는데, 주로 금속으로 구성된 도전성 차폐재에 자기장이 인가되면 맴돌이 전류(eddy current)가 유도되고, 맴돌이 전류가 만드는 자기장은 센서보드의 자기장을 상쇄시켜 펜의 감도를 저하시키는 원인으로 작용할 수 있으므로, 높은 투자율의 자성시트를 차폐재와 센서보드 사이에 삽입함으로써 맴돌이 전류의 발생을 억제하고 감도 저하 문제를 해결할 수 있다.
이와 같은 자성시트는 일반적으로 센서보드와 감압 점착제 혹은 접착제를 이용하여 프레스 공정을 통해 부착되는데, 이 경우 점착제와 센서보드 사이, 혹은 점착제와 자성시트 사이에서 발생할 수 있는 기포로 인한 신뢰성 문제, 별도의 부착 공정이 추가됨으로써 발생하는 공정비용 증가, 접착층에 의한 전체 두께 증가 등의 문제점이 있어 이를 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.
대한민국 등록특허공보 제 10-1161737 호
종래의 전자파 흡수를 위해 자성시트를 연성인쇄회로기판에 부착하는 방법으로서, 먼저 동박적층판의 회로형성면에 커버레이를 적층한 후, 일면에 양면접착테이프가 부착된 자성시트를 커버레이 면과 맞닿게 적재하고 열합지하는 제작공정이 통상적으로 실시되었다. 그러나 상기와 같은 양면접착테이프로 합지시, 연성인쇄회로기판의 구리(Cu) 회로의 입체패턴과, 커버레이의 폴리이미드(PI) 필름의 두께 단차를 완벽하게 채우는 것이 현실적으로 어렵기 때문에, 계면 사이에 기포가 형성되어 이후의 항온항습, 열충격, 고온방치 등의 신뢰성 시험에서 불량을 야기하게 된다. 또한 자성시트는 인쇄회로기판의 커버레이에 적재되어 열합지되기 전까지 금속 자성분말 시편들이 미배향 상태일 뿐 아니라, 열합지 후 표면 불량의 원인이 될 수 있는 이물질의 존재를 확인할 수 없으므로, 연성회로기판 제조 공정이 완전히 끝날 때까지는 불량 발생 여부를 확인하는 것이 현실적으로 불가능하다는 문제점이 있다. 또한 최근 제품의 박형화를 만족시키기 위한 시트의 두께를 보다 얇게 제작하되, 성능이 향상된 흡수체가 요구되는 실정이다.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 먼저 편상(flake) 형상의 시편을 가지는 금속 자성분말을 고분자 바인더와 혼합·교반하여 슬러리를 제조한 후, 차후 연성인쇄회로기판의 커버레이로 적용되는 폴리이미드(PI) 필름 상면에 코팅하여 자성시트 일체형 커버레이를 제작하고, 이것을 롤프레스 방식 또는 핫프레스 방식으로 열압착하여 상기 금속 자성분말 시편의 편상 형상이 시트 면과 나란한 횡방향으로 배향시킨 후 자성시트 면에 열결화성 접착제를 직접 코팅 또는 간접 전사하는 방법으로 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 커버레이를 제조한다.
또한 연성의 절연필름 단면 또는 양면에 구리박막(Cu)이 적층된 동박적층판(FCCL: Flexible Copper Clad Laminate)을 준비하여 회로를 형성시킨 후, 회로형성 면이 폴리이미드(PI) 필름과 접착제를 포함하여 구성된 커버레이의 접착제 면과 맞닿게 적재하여 핫프레스 방식 또는 롤프레스 방식으로 열압착하는 공정을 통해 자성시트 일체형 커버레이를 가지는 연성인쇄회로기판을 제조하되, 상기 제조된 자성시트 일체형 커버레이를 적용하여 제조한다.
본 발명의 제조공정으로 제조된 자성시트 일체형 커버레이 및 연성인쇄회로기판을 적용하면,
첫 번째로 자성시트를 연성인쇄회로기판의 커버레이인 폴리이미드(PI) 필름에 적층하여 일체화시킴으로써, 분리형에 비해 공정이 간편하며 원가절감이 실현되어 생산성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 자성시트와 폴리이미드 필름 사이의 점착 혹은 접착층을 생략할 수 있으므로 두께 측면에서 그만큼의 이득을 확보할 수 있다.
두 번째로 종래의 양면접착테이프를 열합지하는 방식으로 제조됨으로써 발생되는 불량원인으로 기인되는 연성인쇄회로기판의 구리(Cu) 회로의 입체패턴과, 커버레이의 연성의 절연필름의 두께 단차를 보다 치밀하게 채우는 것이 가능하여 불량률을 감소시킬 뿐만 아니라, 계면 간 접착력을 크게 향상시켜 제품을 안정화하는 효과가 있다.
세 번째로 종래의 금속 자성분말 시편들이 미배향된 자성시트를 마지막 열합지 공정에서 한꺼번에 배향시킴으로써 불량 원인인 되는 공정 단계를 찾는 것이 어려웠던 반면, 본 발명은 연성인쇄회로기판에 합지 전 자성시트를 미리 배향화시켜 신뢰성 시험을 실시함으로써 불량 원인인 되는 공정 단계를 찾는 것이 보다 용이하다.
도 1은 본 발명인 연성인쇄회로기판의 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 커버레이 제조공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예로서, 연성인쇄회로기판의 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 커버레이 제조공정 개략도이다.
도 3은 본 발명의 자기장 영역에 따른 금속 자성분말의 종류에 관한 도표이다.
도 4는 본 발명인 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 커버레이를 가지는 연성인쇄회로기판의 제조공정 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예로서, 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 커버레이를 가지는 연성인쇄회로기판의 제조공정 개략도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예로서, 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 커버레이를 가지는 연성인쇄회로기판의 제조공정 개략도이다.
명세서 전체에서 어떤 구성을 '포함'한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에서 '~을 포함한다.', '~로 구성된다.', '~로 이루어진다.', '~를 갖는다.', '~를 구비한다.'의 의미는 열거한 요소 외에도 다양한 요소가 더 존재할 수 있음을 배제하지 않는다.
연자성 복합소재는 휴대용 전자기기 내부의 노이즈를 흡수하여 미약한 열로 변환시킴으로서 부품간 전자기 간섭을 방지하여 오작동을 방지하거나 영상신호 등의 품질을 향상시키는 역할로 주로 사용되어져 왔다. 이러한 소재는 최근 자기유도방식 펜 입력장치 기술이 휴대용 전자기기에 적용되는 사례가 등장하면서 사용되는 전자 펜의 감도 향상 목적으로도 응용되고 있다. 펜의 작동 주파수(500~700kHz)에서 높은 투자율을 가진 연자성 복합소재를 차폐재와 펜 입력장치의 센서보드 사이에 삽입할 경우 연자성 복합소재가 자기장을 유도하여 배면의 차폐재에 이르지 못하도록 하고, 맴돌이 전류의 발생을 억제함으로서 펜의 감도 저하현상을 방지할 수 있다. 연자성 복합소재는 도전성 분말과 절연성 바인더를 교반하여 열압착함으로써 제조하는 복합 자성체 시트로서 복합자성시트 또는 자성시트라 불리우며, 본 명세서에서는 자성시트라고 명칭하기로 한다.
아래에서는 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 자성시트 일체형 커버레이와 이를 포함하는 연성인쇄회로기판의 제조공정에 대해 상세히 설명한다. 그리고 도면에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분을 생략하였고, 명세서 전체를 통해 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 사용하였다.
도 1은 본 발명인 연성인쇄회로기판의 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 커버레이 제조공정을 시계열적으로 도시한 것이며, 도 2는 각 제조공정을 개략화하여 도시한 것이다. 커버레이(coverlay)는 폴리이미드 필름(polyimide film)에 접착제가 코팅된 복합 필름을 일컫는데, 주로 연성인쇄회로기판의 회로 노출면을 보호하고 절연하기 위한 용도로 사용된다. 이하에서는 제조공정과 함께 본 발명인 자성시트 조성물의 종류 및 특징을 함께 설명하도록 한다.
먼저 편상(flake) 형상의 금속 자성분말(11)을 준비한다. 금속 자성분말(11)은 연자성 금속분말, 강자성 금속분말 또는 페라이트 분말로서 철(Fe), 실리콘(Si), 니켈(Ni), 코발트(Co), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 망간(Mn), 백금(Pt), 바나듐(V), Nd(네오디뮴), 사마륨(Sm)의 1종 또는 2종 이상으로 이루어진 합금 분말이거나, Mn-Zn 계 페라이트, Mn-Ni 계 페라이트, Ni-Zn 계 페라이트, Mg-Zn 계 페라이트, Ni-Zn-Cu 계 페라이트, Ba 계 페라이트, Li 계 페라이트 등의 공지된 페라이트 분말이나, 일반적으로는 근역장 차폐를 위해 연자성 금속분말 또는 폐라이트 분말을 소정의 가공 및 성형공정을 거쳐 분말 시편의 형상이 편상(flake) 형상인 것을 적용하는 것이 바람직하다. 금속 자성분말(21)로서 자기장 영역에 따라 적용가능한 분말의 종류는 도 3에 도시되어 있다.
또한 금속 자성분말(11)을 희석하기 위한 고분자바인더를 준비한다. 고분자바인더는 실리콘 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 유리아 수지, 멜라민 수지, 나일론 수지, 아미드 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리부틸렌 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리올레핀 수지, 테프론, 폴리페닐린설파이드, 에틸렌프로필렌디메틸, 에틸렌-프로필렌 고무, 니트릴-부타디엔 고무로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 고분자수지에 용매를 희석하며, 상기 고분자 수지를 희석하기 위한 용매는 톨루엔(toluene), 테트라하이드로퓨란(THF : tetrahydrofuran), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PMA : propylene glycol monomethyl ether acetate), 이염기성에스테르(DBE : dibasic ester), 디메틸카보네이트(DMC : dimethyl carbonate), 사이클로헥산(cyclohexane), 아세톤(acetone), 메틸에틸케톤(MEK : methyl ethyl ketone), 메틸이소부틸케톤(MIBK : methyl isobutyl ketone), 사이클로헥사논(cyclohexanone), 디클로로메탄(dichloromethane) 중에서 어느 하나일 수 있으나, 이에 제한하지는 않는다.
상기의 금속 자성분말(11)과 고분자바인더를 교반하여 슬러리(slurry)를 제조한다. 이 슬러리는 자성시트(10) 전구체로서 차후에 적용될 연성인쇄회로기판의 커버레이(20)의 구성요소인 폴리이미드(PI) 필름(21) 상면에 코팅하여 자성시트 일체형 커버레이를 제조하게 된다. 이때 코팅법으로는 습식코팅법을 적용하며, 예컨데 닥터블레이드 코팅(Dr. blade coating), 롤 코팅(Roll coating), 바 코팅(Bar coating), 슬롯다이 코팅(Slot die coating), 콤마 코팅(Comma coating), 나이프 코팅(Knife coating), 그라비아 코팅(Gravure coating), 마이크로 그라비아 코팅(Micro-Gravure coating), 딥 코팅(Dip-coating), 플로우 코팅(Flow coating), 스핀 코팅(Spin-coating) 또는 스프레이 코팅(Spray coating) 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 방법이 가능하다.
또한 상기 슬러리(slurry)에 추가적으로 증점제, 계면활성제, 가교제 및 소포제를 소정의 양 첨가하는 것 또한 가능하다. 이때 상기 증점제로는 예컨데 폴리비닐, 폴리아크릴산, 무수말레인산 공중합체를 사용할 수 있으며, 상기 계면활성제로는 예컨데 에탄올, 에틸렌 글리콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 이소부탄올 등을 사용할 수 있다. 또한 상기 가교제로는 예컨데 4,4-디페닐메탄, 디소시네이트, 에폭시 실란 등을 사용할 수 있고, 상기 소포제로는 예컨데 미네랄 오일 소포제 또는 실리콘 소포제를 사용할 수 있다.
이렇게 제작된 자성시트 일체형 커버레이에서 폴리이미드(PI) 필름(21)층은 공정상으로는 자성시트(10) 전구체를 코팅하기 위한 지지체이자, 구성상으로는 차후에 적용될 연성인쇄회로기판의 커버레이(20)로서 사용되었다. 즉, 연성인쇄회로기판의 커버레이(20)와 연자성 복합소재가 내재된 자성시트(10)가 일체화된 것이다. 또한 상기 단계까지의 고분자바인더에 혼재되어 있는 편상 형상의 금속 자성분말(11) 시편들은 미배향 상태로서 무질서한 상태이다.
이러한 자성시트 일체형 커버레이를 상면과 하면에서 가압 가열하는 열압착공정을 통해 편상 형상의 금속 자성분말(11) 시편을 배향시키게 된다. 이때 2개의 롤러 간극에 자성시트 일체형 커버레이를 위치시킨 후 롤러가 회전축을 중심으로 회전함과 동시에 시트 상하면에 맞닿아 시트를 밀어냄으로써 가압하는 롤프레스 방식과, 평판의 금형 사이에 자성시트 일체형 커버레이를 위치시킨 후 형체력을 발생시켜 가압하는 핫프레스 방식을 적용하는 것이 가능하며, 롤프레스 방식을 적용할 경우에는 100 ~ 150℃ 온도범위에서 8 ~ 12m/min 속도로 롤링 압착하고, 핫프레스 방식을 적용할 경우에는 130 ~ 180℃ 온도범위에서 40 ~ 70분 압착하는 것이 바람직하다. 이 과정에서 자성시트 일체형 커버레이의 금속 자성분말(11) 시편의 편상(flake) 형상이 시트(10) 면과 나란한 횡방향으로 배향된다.
또한 다른 실시예로서 열압착 방법은 상기 자성시트 일체형 커버레이를 5,000 dyn/㎝ 내지 12,000 dyn/㎝ 장력으로 롤링하여 100 ℃ 내지 180 ℃ 로 열처리하여 배향하는 것 또한 가능하다.
이렇게 배향된 자성시트 일체형 커버레이의 폴리이미드(PI) 필름(21) 면에 직접 코팅공정 또는 간접 전사공정을 통해 열경화성 접착제(22)를 적층한다. 상기에서 금속 자성분말(11) 시편의 배향화 공정인 롤프레스 공정 과정에서 롤링된 자성시트 일체형 커버레이의 폴리이미드(PI) 필름(21) 면에 열경화성 접착제(22)를 직접 코팅하는 방법 또는 별도 기재에 열경화성 접착제(22)를 코팅한 후 폴리이미드(PI) 필름(21) 면으로 간접 전사시키는 방법을 적용한다. 또는 상기에서 금속 자성분말(11) 시편의 배향화 공정으로 핫프레스 공정 적용시 롤잇기 방식으로 자성시트 일체형 커버레이를 롤링하여 상기의 직접 코팅방법 또는 간접 전사방법을 적용하는 것이 가능하며, 롤투롤(roll to roll) 공정으로 실시할 수 있다. 또한 상기 간접 전사시에 사용되는 별도 기재는 연성을 가진 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 적용하는 것이 바람직하다.
상기 공정을 마친 본 발명의 연성인쇄회로기판의 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 커버레이는 연성인쇄회로기판에 적용하기 전에 미리 배향되어 있으며, 폴리이미드(PI) 필름(21)과 접착제(22)로 이루어진 커버레이(20) 상면에 적층된 구성이며, 또한 본 발명의 실시예로서 자성시트(10), 폴리이미드(PI) 필름(21) 및 접착제(22) 간의 계면접착력은 2000 ~ 3000gf/inch로서 종래의 500gf/inch 정도에 비해 4배 내지는 6배 가량 향상되었음을 확인하였다.
또한 도 4는 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 커버레이를 가지는 연성인쇄회로기판의 제조공정을 시계열적으로 도시한 것이며, 도 5와 도 6은 각 제조공정을 연성인쇄회로기판의 각각 다른 실시예에 따른 제조공정을 개략화하여 도시한 것이다. 이하에서는 제조공정과 함께 본 발명의 연성인쇄회로기판의 구성요소 및 특징을 함께 열거하도록 한다.
먼저 연성의 절연필름(31) 단면 또는 양면에 구리박막(Cu)(32)이 적층된 동박적층판(FCCL: Flexible Copper Clad Laminate)(30)을 준비한 후, 상기 구리박막(Cu)(32)을 박리함으로써 회로를 형성하여 연성인쇄회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)을 제작한다. 이때 연성의 절연필름(31)은 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 액정폴리머 중에서 선택된 어느 하나이나, 통상적으로 폴리이미드(PI)가 적용되며, 구리박막(Cu)(32)을 박리하는 방법은 통상의 금속을 식각하는 공정 또는 금속을 인쇄하는 공정을 모두 포함한다.
또한 상기 연성인쇄회로기판 단면 또는 양면의 회로형성 면이 커버레이(20)의 접착제(22) 면과 맞닿게 적재한다. 이때 회로가 형성된 면에 따라서 상기 커버레이(20)가 적재되는 면이 결정되며, 이렇게 적재된 커버레이(20) 중에서 적어도 어느 하나 이상은 본 발명의 자성시트와 일체화된 커버레이를 적용하도록 한다.
상기에서 커버레이(20)와 자성시트(10)가 적재된 연성인쇄회로기판을 핫프레스 방식 또는 롤프레스 방식으로 열압착하며, 기본적으로 전술한 자성시트(10)의 열압착 방법과 유사하므로 과정에 대한 서술은 생략하되, 핫프레스 방식은 140 ~ 170℃ 온도범위에서 45 ~ 70분 동안 가열 및 가압하고, 롤프레스 방식은 110 ~ 130℃ 온도범위에서 8 ~ 12m/min 속도로 롤링하며 가열 및 가압하는 것이 바람직하다.
이렇게 제조된 연자성 복합소재가 내재된 연성인쇄회로기판에 적용되는 자성시트(10)는 인쇄회로기판의 단면 또는 양면에 적층된 커버레이(20) 중에서 어느 하나 이상과 일체화된 것으로서, 압착공정을 통해 금속 자성분말(11) 시편이 미리 배향된 본 발명의 전술한 제조방법을 통해 제조된 자성시트를 적용한 것이다.
본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다.
10. 자성시트
11. 금속 자성분말
20. 커버레이
21. 폴리이미드 필름
22. 접착제
30. 동박적층판
31. 연성 절연필름
32. 구리박막

Claims (14)

  1. 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 연성회로기판 커버레이 제조방법에 있어서,
    ⅰ) 금속 자성분말을 고분자바인더와 교반하여 슬러리 상태로 제조하는 단계;
    ⅱ) 폴리이미드(PI) 필름 상면에 상기 슬러리를 코팅하여 자성시트 일체형 커버레이를 제작하는 단계;
    ⅲ) 상기 자성시트 일체형 커버레이를 열압착하여 자성시트의 금속 자성분말 시편의 편상(flake) 형상이 시트 면과 나란한 횡방향으로 배향시키는 단계; 및
    ⅳ) 상기 배향된 자성시트 일체형 커버레이의 폴리이미드(PI) 필름 면에 열경화성 접착제를 코팅 또는 전사하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 폴리이미드(PI) 필름은 상기 슬러리를 코팅하기 위한 지지체이자, 연성인쇄회로기판의 커버레이인 것을 특징으로 하는 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 연성회로기판 커버레이 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    ⅰ) 금속 자성분말을 고분자바인더와 교반하여 슬러리 상태로 제조하는 단계에서,
    상기 금속 자성분말은 철(Fe), 실리콘(Si), 니켈(Ni), 코발트(Co), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 및 망간(Mn) 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 합금이거나 또는 페라이트 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 연성회로기판 커버레이 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    ⅰ) 금속 자성분말을 고분자바인더와 교반하여 슬러리 상태로 제조하는 단계에서,
    상기 고분자바인더는 실리콘 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 유리아 수지, 멜라민 수지, 나일론 수지, 아미드 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리부틸렌 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리올레핀 수지, 테프론, 폴리페닐린설파이드, 에틸렌프로필렌디메틸, 에틸렌-프로필렌 고무 및 니트릴-부타디엔 고무로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 고분자수지에 용매를 희석하여 제조하는 것을 특징으로 하는 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 연성회로기판 커버레이 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    ⅱ) 폴리이미드(PI) 필름 상면에 상기 슬러리를 코팅하여 자성시트 일체형 커버레이를 제조하는 단계에서,
    상기 슬러리를 코팅하는 방법은 닥터블레이드 코팅(Dr. blade coating), 롤 코팅(Roll coating), 바 코팅(Bar coating), 슬롯다이 코팅(Slot die coating), 콤마 코팅(Comma coating), 나이프 코팅(Knife coating), 그라비아 코팅(Gravure coating), 마이크로 그라비아 코팅(Micro-Gravure coating), 딥 코팅(Dip-coating), 플로우 코팅(Flow coating), 스핀 코팅(Spin-coating) 또는 스프레이 코팅(Spray coating) 중 선택된 적어도 어느 하나의 방법을 적용하는 것을 특징으로 하는 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 연성회로기판 커버레이 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    ⅲ) 상기 자성시트 일체형 커버레이를 열압착하여 자성시트 일체형 커버레이의 금속 자성분말의 편상(flake) 형상이 시트 면과 나란한 횡방향이 되도록 배향시키는 단계에서,
    상기 열압착 방법으로서 롤프레스 방식은 100 ~ 150℃ 온도범위에서 8 ~ 12m/min 속도로 롤링가압하여 열압착하는 것을 특징으로 하는 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 연성회로기판 커버레이 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    ⅲ) 상기 자성시트 일체형 커버레이를 열압착하여 자성시트 일체형 커버레이의 금속 자성분말의 편상(flake) 형상이 시트 면과 나란한 횡방향이 되도록 배향시키는 단계에서,
    상기 열압착 방법으로서 핫프레스 방식은 130 ~ 180℃ 온도범위에서 40 ~ 70분 열압착하는 것을 특징으로 하는 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 연성회로기판 커버레이 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    ⅳ) 상기 배향된 자성시트 일체형 커버레이의 폴리이미드(PI) 면에 열경화성 접착제를 코팅 또는 전사하는 단계에서,
    상기 열경화성 접착제를 코팅하는 방법은 상기 배향된 자성시트 일체형 커버레이의 자성시트가 적층된 면의 반대면에 상기 열경화성 접착제를 직접 코팅하는 것을 특징으로 하는 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 연성회로기판 커버레이 제조방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    ⅳ) 상기 배향된 자성시트 일체형 커버레이의 폴리이미드(PI) 면에 열경화성 접착제를 코팅 또는 전사하는 단계에서,
    상기 열경화성 접착제를 전사하는 방법은 상기 배향된 자성시트 일체형 커버레이를 롤링하여 별도기재에 코팅된 열경화성 접착제를 롤투롤(roll to roll) 공정을 통해 상기 배향된 자성시트 일체형 커버레이의 자성시트가 적층된 면의 반대면에 간접 전사하는 것을 특징으로 하는 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 연성회로기판 커버레이 제조방법.
  9. 폴리이미드(PI) 필름과 접착제로 이루어진 커버레이; 및
    상기 커버레이의 폴리이미드(PI) 필름 상면에 적층된 자성시트;
    를 포함하여 구성되고,
    상기 제 1항 내지 제 8항 중 어느 하나의 방법으로 제조되어, 상기 자성시트, 폴리이미드(PI) 필름 및 접착제 간의 계면접착력이 2000 ~ 3000gf/inch인 것을 특징으로 하는 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 연성회로기판 커버레이.
  10. 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 커버레이를 가지는 연성인쇄회로기판의 제조방법에 있어서,
    Ⅰ) 연성의 절연필름 단면 또는 양면에 구리박막(Cu)이 적층된 동박적층판(FCCL: Flexible Copper Clad Laminate)을 준비하는 단계;
    Ⅱ) 상기 동박적층판 단면 또는 양면의 구리박막(Cu)을 박리함으로써 회로를 형성하여 연성인쇄회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)을 제작하는 단계;
    Ⅲ) 상기 연성인쇄회로기판 단면 또는 양면의 회로형성 면이 폴리이미드(PI) 필름과 접착제를 포함하여 구성된 커버레이의 접착제 면과 맞닿게 적재하는 단계; 및
    Ⅳ) 상기 커버레이가 단면 또는 양면에 적재된 연성인쇄회로기판을 열압착하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 연성인쇄회로기판의 회로형성 면인 단면 또는 양면의 커버레이 중에서 적어도 하나 이상의 커버레이는 압착공정에서 배향화된 자성시트와 일체화된 것을 특징으로 하는 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 커버레이를 가지는 연성인쇄회로기판의 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    Ⅰ) 연성의 절연필름 단면 또는 양면에 구리박막(Cu)이 적층된 동박적층판(FCCL: Flexible Copper Clad Laminate)을 준비하는 단계에서,
    상기 연성의 절연필름은 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 액정폴리머 중에서 선택된 어느 하나의 재질인 것을 특징으로 하는 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 커버레이를 가지는 연성인쇄회로기판의 제조방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    Ⅳ) 상기 커버레이가 단면 또는 양면에 적재된 연성인쇄회로기판을 열압착하는 단계에서,
    상기 열압착 방법으로서 핫프레스 방식은 140 ~ 170℃ 온도범위에서 45 ~ 70분 동안 연성인쇄회로기판의 상면과 하면에서 가압하여 열압착하는 것을 특징으로 하는 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 커버레이를 가지는 연성인쇄회로기판의 제조방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    Ⅳ) 상기 커버레이가 단면 또는 양면에 적재된 연성인쇄회로기판을 열압착하는 단계에서,
    상기 열압착 방법으로서 롤프레스 방식은 110 ~ 130℃ 온도범위에서 8 ~ 12m/min 속도로 연성인쇄회로기판의 상면과 하면에서 롤링 가압하여 열압착하는 것을 특징으로 하는 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 커버레이를 가지는 연성인쇄회로기판의 제조방법.
  14. 회로가 단면 또는 양면에 인쇄된 동박적층판; 및
    상기 동박적층판 단면 또는 양면의 회로형성 면에 적층되고, 폴리이미드(PI)와 접착제를 포함하는 커버레이;
    를 포함하여 구성되고,
    상기 제 10항 내지 제 13항 중 어느 하나의 방법으로 제조되어, 상기 회로형성 면인 단면 또는 양면의 커버레이 중에서 적어도 하나 이상의 커버레이는 압착공정에서 배향화된 자성시트와 일체화된 것을 특징으로 하는 연자성 복합소재가 내재된 자성시트 일체형 커버레이를 가지는 연성인쇄회로기판.





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