KR20160046946A

KR20160046946A - 연성 금속동박적층판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 연성 금속동박적층판

Info

Publication number: KR20160046946A
Application number: KR1020140141574A
Authority: KR
Inventors: 류시한
Original assignee: 아주스틸 주식회사
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2016-05-02
Also published as: CN105584187A; JP2016078427A

Abstract

본 발명은 메탈 베이스와 폴리이미드 필름 및 동박을 포함하여 이루어지는 연성 금속동박적층판의 제조방법에 관한 것으로서, 양면 테이프를 사용할 필요가 없도록 하여 제조원가를 절감하고, 양면 테이프의 이형지를 벗겨내는 작업이 필요 없도록 하여 인건비 및 작업공수를 절감하고 생산성을 향상시키는 데 그 목적이 있다.
이를 위하여 본 발명은, (a) 표면처리라인에서 메탈 베이스(10)에 접착제(40)를 코팅하고 오븐을 통과시킨 후 폴리이미드 필름(30)과 합지하는 단계; (b) 별도의 라인에서 동박(50)에 접착제(40)를 도포하는 단계; (c) 폴리이미드 필름(30)이 합지된 메탈 베이스(10)와 접착제(40)가 도포된 동박(50)을 핫 프레스로 고온에서 압착하는 단계; (d) 금형을 이용하여 소정의 형태로 외형을 가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연성 금속동박적층판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 연성 금속동박적층판{Flexible Metal Copper Clad Laminate and Manufacturing Method therof}

본 발명은 연성 금속동박적층판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 연성 금속동박적층판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 동박에 폴리이미드를 접착하여 연성 동박적층판(FCCL)을 제조한 후 양면 테이프를 사용하여 이를 메탈 베이스에 접착하는 대신에, 메탈 베이스에 폴리이미드를 직접 접착한 후 이를 접착제가 도포된 동박과 핫 프레스로 압착함으로써, 수작업 공정의 생략으로 인건비를 절감하고 생산성을 향상시킬 수 있는 연성 금속동박적층판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 연성 금속동박적층판에 관한 것이다.

최근 IT 기술의 발달로 인해 연성 회로기판(FPCB: Flexible Printed Curcuit Board)의 사용이 증가하고 있다.

상기 연성 회로기판의 베이스로는 연성 동박적층판(FCCL: Flexible Copper Clad Laminate)이 주로 사용되고 있다.

상기 연성 동박적층판(FCCL)은 폴리이미드(PI: Polymide) 필름에 동박층을 형성한 것으로서, 모바일폰, 카메라, LCD TV 등의 제어를 위한 인쇄회로기판에 널리 사용되고 있다.

또한 최근에는 연성 동박적층판(FCCL)을 메탈 베이스(Metal Base)에 접착한 연성 금속동박적층판(FMCCL:Flexible Metal Copper Clad Laminate)이 자동차 조명용 등으로 사용되고 있다.

도 1은 종래의 연성 동박적층판(FCLL)을 도시한 것이고, 도 2 및 도 3은 연성 동박적층판(FCLL)을 이용하여 연성 금속동박적층판(FMCCL)을 제조하는 과정을 나타낸 것이다.

종래의 방식에 의한 연성 금속동박적층판(FMCCL)의 제조방법은 , 도 1에 도시된 바와 같이, 필름 합지라인에서 동박(50)과 폴리이미드 필름(30)을 접착제(40)로 합지하여 먼저 연성 동박적층판(FCCL)(100)을 제조한다.

이어서 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 연성 동박적층판(FCCL:100)과 같은 크기로 양면 테이프(20)의 외형을 가공하고, 상기 양면 테이프(20)의 일면에 부착된 이형지를 제거한 후 연성 동박적층판(FCCL:100)에 접착한다.

그리고 금형을 이용하여 연성 동박적층판(FCCL:100)의 외형을 가공하고, 양면 테이프(20)의 다른 면 이형지를 제거한 후 이를 메탈 베이스(10)에 접착한다.

마지막으로 금형을 이용하여 소정의 형태로 외형을 가공하면, 메탈 베이스(10)에 연성 동박적층판(FCCL:100)이 부착된 연성 금속동박적층판(FMCCL)의 제조가 완료된다.

여기서 상기 메탈 베이스(10)의 재질로는, 알루미늄 도금강판, 전해아연도금강판(EG: Electrolytic Galvanized Iron), 용용아연도금강판(GI: Galvanized Sheet Iron), 냉간압연강판(CR: Cold Rolled Iron) 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

그런데 상기한 종래의 연성 금속동박적층판(FMCCL) 제조방법에 의하면, 양면 테이프(20)의 한 면의 이형지를 제거한 후 연성 동박적층판(FCCL)(100)과 접착하여야 하고, 또한 양면 테이프(20)의 다른 면의 이형지를 제거한 후 메탈 베이스(10)에 접착하여야 한다.

즉, 양면 테이프(20)의 양면에 부착된 이형지를 제거하는 작업이 모두 수작업으로 이루어지기 때문에, 제조원가 및 인건비가 상승되고 작업시간이 많이 소요되어 생산성이 저하된다는 문제점이 있다.

또한 얇은 두께의 동박(50)에 얇은 폴리이미드 필름(30)을 접착해야 하기 때문에 제조시간이 많이 소요되고, 얇은 연성 동박적층판(FCCL)(100)에 양면 테이프(20)를 부착하기도 용이하지 않은 문제점이 있다.

[특허문헌]

특허문헌 1 : 국내 공개특허 제10-2010-0049227호

특허문헌 2 : 국내 공개특허 제10-2008-0061587호

특허문헌 3 : 국내 등록실용 제20-0394696호

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 연성 금속동박적층판(FMCCL)의 제조시 양면 테이프를 사용할 필요가 없도록 하여 제조원가를 절감하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 양면 테이프의 양면에 부착된 이형지를 벗겨내는 작업이 필요 없도록 하여 인건비 및 작업공수를 절감하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 연성 금속동박적층판(FMCCL)의 제조시 먼저 연성 동박적층판(FCLL)을 제조할 필요가 없도록 함으로써, 작업공수를 단축하여 생산성을 향상시키는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 얇은 폴리이미드 필름을 동박이 아닌 메탈 베이스에 직접 접착함으로써, 폴리이미드 필름을 용이하게 부착할 수 있도록 하고 작업시간을 단축하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 메탈 베이스와 동박의 접착작업이 프레스에 의해 자동적으로 이루어지도록 하여, 작업능률을 향상시키고 메탈 베이스와 동박의 접착력을 향상시키는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, (a) 표면처리라인에서 메탈 베이스에 접착제를 코팅하고 오븐을 통과시킨 후 폴리이미드 필름과 합지하는 단계; (b) 별도의 라인에서 동박에 접착제를 도포하는 단계; (c) 폴리이미드 필름이 합지된 메탈 베이스와 접착제가 도포된 동박을 핫 프레스로 고온에서 압착하는 단계; (d) 금형을 이용하여 소정의 형태로 외형을 가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접착제의 주 수지는 비할로겐계 에폭시 수지로서, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 페놀 노블락 에폭시 수지, 크레졸 노블락 에폭시 수지, 다관능 글리시딜에테르, 나프탈렌 에폭시 수지 중에서 하나 또는 2종으로 이루어지며, 전체 도료 조성물에 대하여 40 ~ 60중량% 함유되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접착제의 보조수지로서 분자량이 20,000 ~ 200,000인 카르복실기 함유 아크릴로니트릴 부타디엔 고무가 전체 도료 조성물에 대하여 20 ~ 50중량% 함유되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접착제의 주 경화제로서, 아민계, 산무수물계, 페놀수지 중에서 2종 이상으로 이루어진 혼합물이 전체 도료 조성물에 대하여 1 ~ 10중량% 함유되고, 보조 경화제로서, 디시안디아미이드, 3불화 붕소 아민착염, 멜라민, 이미다졸 중에서 하나 또는 2종 이상으로 이루어진 혼합물이 전체 도료 조성물에 대하여 0.5 ~ 5중량% 함유되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접착제의 첨가제로서, 유기 인산염의 인계 난연제 또는 유기 인산염의 인계 난연제에 멜라민계 또는 포스파젠계 난연제를 추가로 함유한 난연제가, 전체 도료 조성물에 대하여 3 ~ 10중량% 함유되는 것을 특징으로 한다.

또한, 접착제의 보조 첨가제로서, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 산화마그네슘, 삼산화안티몬, 산화아연 실리카 중에서 하나 또는 2종 이상으로 이루어진 무기 충진제가, 전체 도료 조성물에 대하여 3 ~ 10중량% 함유되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 연성 금속동박적층판(FMCCL)의 제조시 양면 테이프를 사용할 필요가 없으므로 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 양면 테이프 양쪽면에 부착된 이형지를 벗겨내는 작업이 불필요하게 되어 인건비 및 작업공수를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 연성 금속동박적층판(FMCCL)의 제조시 먼저 연성 동박적층판(FCLL)을 제조할 필요가 없으므로, 작업공수를 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 얇은 폴리이미드 필름을 동박이 아닌 메탈 베이스에 직접 접착함으로써, 폴리이미드 필름을 용이하게 부착할 수 있고 작업시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

또한, 메탈 베이스와 동박의 접착작업이 프레스에 의해 자동적으로 이루어지므로, 작업시간이 단축되고 메탈 베이스와 동박의 접착력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 연성 동박적층판(FCCL)의 제조과정을 나타낸 분해사시도.
도 2는 종래의 연성 동박적층판(FCCL)을 이용하여 연성 금속동박적층판(FMCCL)을 제조하는 과정을 나타낸 분해사시도.
도 3은 종래의 연성 금속동박적층판(FMCCL)의 제조공정 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 연성 금속동박적층판(FMCCL)의 제조과정을 나타낸 분해사시도.
도 5는 본 발명에 따른 연성 금속동박적층판(FMCCL)의 제조공정 흐름도.

이하, 본 발명에 따른 연성 금속동박적층판(FMCCL)의 바람직한 실시 예를 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 연성 금속동박적층판(FMCCL)의 제조방법은, (a) 표면처리라인에서 메탈 베이스(10)에 접착제(40)를 코팅하고 오븐을 통과시킨 후 폴리이미드 필름(30)과 합지하는 단계; (b) 별도의 라인에서 동박(50)에 접착제(40)를 도포하는 단계; (c) 폴리이미드 필름(30)이 합지된 메탈 베이스(10)와 접착제(40)가 도포된 동박(50)을 핫 프레스로 고온에서 압착하는 단계; (d) 금형을 이용하여 소정의 형태로 외형을 가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (a) 단계에서는, 알루미늄 도금강판, 전해아연도금강판(EG: Electrolytic Galvanized Iron), 용용아연도금강판(GI: Galvanized Sheet Iron), 냉간압연강판(CR: Cold Rolled Iron) 등의 메탈 베이스(Metal Base)에 접착제(40)를 코팅하고, 오븐(Oven)을 통과시켜 적정온도로 가열한 후 폴리이미드 필름(Polyimide Film)과 합지시킨다.

상기 (a) 단계에서 접착제의 코팅은 롤 코터(Roll Coater)를 사용하는 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 (b) 단계는 표면처리라인에서 이루어지는 (a) 단계와 별도의 라인에서 이루어지며, 동박(銅箔)(50)에 접착제를 도포하는 단계이다.

이어서 폴리이미드 필름(30) 접착된 메탈 베이스(10)와 접착제(40)가 도포된 동박(50)을 핫 프레스(Hot Press)에서 고온으로 압착한다.

이때 상기 메탈 베이스(10)와 동박(50)을 1:1로 맞대어 놓은 상태에서 핫 프레스에 다수 적층한 후 한꺼번에 압착하는 것이 바람직하다.

이어서 금형을 이용하여 소정의 형태로 외형을 가공하게 되면, 연성 금속동박적층판(FMCCL)의 제조가 완료된다.

종래의 방식에 의한 연성 금속동박적층판(FMCCL)을 제조 방법은, 먼저 동박(50)에 폴리이미드 필름(30)을 접착제(40)로 접착하여 연성 동박적층판(FCCL)(100)을 제조한 후 이를 양면 테이프(20)를 사용하여 메탈 베이스(10)에 접착하고 있다.

즉, 종래의 방식은 얇은 동박(50)에 얇은 폴리이미드 필름(30)을 접착해야 하므로, 작업시간이 많이 소요되고, 연성 동박적층판(FCCL)(100)의 취급도 용이하지 않으며, 접착 불량이 발생할 우려가 높다.

그러나 본 발명에 의하면, 폴리이미드 필름(30)이 직접 메탈 베이스(10)에 접착되므로, 연성 금속동박적층판(FMCCL)을 제조하기 위해 먼저 연성 동박적층판(FCCL)(100)을 제조할 필요가 없다.

이에 따라 작업공수가 절감되어 생산성을 향상시킬 수 있고, 폴리이미드 필름이 접착된 메탈 베이스와 동박을 핫 프레스로 압착하므로 동박, 폴리이미드, 메탈 베이스 간의 접착력이 매우 견고해진다.

또한, 본 발명에 의하면 양면 테이프를 사용할 필요가 없으므로 제조원가를 절감할 수 있고, 양면 테이프 양쪽 면에 부착된 이형지를 수작업으로 벗겨낼 필요가 없으므로 인건비 및 작업공수를 대폭 절감할 수가 있게 된다.

또한 본 발명에 사용되는 접착제(40)의 주 수지는 비할로겐계 에폭시 수지로서, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 페놀 노블락 에폭시 수지, 크레졸 노블락 에폭시 수지, 다관능 글리시딜에테르, 나프탈렌 에폭시 수지 중에서 하나 또는 2종으로 이루어지며, 전체 도료 조성물에 대하여 40 ~ 60중량% 함유되는 것이 바람직하다.

상기 주 수지가 40중량% 이하이면 메탈 베이스(10)와의 접착력이 저하되고, 60중량%를 초과하면 도료의 겔(Gel)화가 진행된다.

또한 접착제(40)의 접착성을 향상시키기 위하여, 보조수지로 분자량이 20,000 ~ 200,000인 카르복실기 함유 아크릴로니트릴 부타디엔 고무가, 전체 도료 조성물에 대하여 20 ~ 50중량% 함유되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 접착제(40)의 주 경화제로는, 아민계, 산무수물계, 페놀수지 중에서 2종 이상으로 이루어진 혼합물이, 전체 도료 조성물에 대하여 1 ~ 10중량% 함유되는 것이 바람직하다.

또한 보조 경화제로서, 디시안디아미이드, 3불화 붕소 아민착염, 멜라민, 이미다졸 중에서 하나 또는 2종 이상으로 이루어진 혼합물이 전체 도료 조성물에 대하여 0.5 ~ 5중량% 함유되는 것이 더 바람직하다.

또한 상기 접착제(40)의 첨가제로서, 유기 인산염의 인계 난연제 또는 유기 인산염의 인계 난연제에 멜라민계 또는 포스파젠계 난연제를 추가로 함유한 난연제가, 전체 도료 조성물에 대하여 3 ~ 10중량% 함유되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 접착제(40)의 보조 첨가제로서, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 산화마그네슘, 삼산화안티몬, 산화아연 실리카 중에서 하나 또는 2종 이상으로 이루어진 무기 충진제가, 전체 도료 조성물에 대하여 3 ~ 10중량% 함유되는 것이 바람직하다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것으로서 본 발명의 범위는 상기한 특정 실시 예에 한정되지 아니한다. 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어남이 없이 다양한 변경 및 수정이 가능 하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

10: 메탈 베이스(Metal Base)
20: 양면 테이프
30: 폴리이미드 필름(Polyimide Film)
40: 접착제
50: 동박(銅箔)
100: 연성 동박적층판(FCCL: Flexible Copper Clad Laminate)

Claims

(a) 표면처리라인에서 메탈 베이스(10)에 접착제(40)를 코팅하고 오븐을 통과시킨 후 폴리이미드 필름(30)과 합지하는 단계;
(b) 별도의 라인에서 동박(50)에 접착제(40)를 도포하는 단계;
(c) 폴리이미드 필름(30)이 합지된 메탈 베이스(10)와 접착제(40)가 도포된 동박(50)을 핫 프레스로 고온에서 압착하는 단계;
(d) 금형을 이용하여 소정의 형태로 외형을 가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 금속동박적층판의 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 접착제(40)의 주 수지는 비할로겐계 에폭시 수지로서, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 페놀 노블락 에폭시 수지, 크레졸 노블락 에폭시 수지, 다관능 글리시딜에테르, 나프탈렌 에폭시 수지 중에서 하나 또는 2종으로 이루어지며, 전체 도료 조성물에 대하여 40 ~ 60중량% 함유되고,
보조수지로서 분자량이 20,000 ~ 200,000인 카르복실기 함유 아크릴로니트릴 부타디엔 고무가, 전체 도료 조성물에 대하여 20 ~ 50중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 연성 금속동박적층판의 제조방법.
제 2 항에 있어서,
상기 접착제(40)의 주 경화제로서, 아민계, 산무수물계, 페놀수지 중에서 2종 이상으로 이루어진 혼합물이, 전체 도료 조성물에 대하여 1 ~ 10중량% 함유되고,
보조 경화제로서, 디시안디아미이드, 3불화 붕소 아민착염, 멜라민, 이미다졸 중에서 하나 또는 2종 이상으로 이루어진 혼합물이, 전체 도료 조성물에 대하여 0.5 ~ 5중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 연성 금속동박적층판의 제조방법.
제 2 항에 있어서,
상기 접착제(40)의 첨가제로서, 유기 인산염의 인계 난연제 또는 유기 인산염의 인계 난연제에 멜라민계 또는 포스파젠계 난연제를 추가로 함유한 난연제가, 전체 도료 조성물에 대하여 3 ~ 10중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 연성 금속동박적층판의 제조방법.
제 2 항에 있어서,
상기 접착제(40)의 보조 첨가제로서, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 산화마그네슘, 삼산화안티몬, 산화아연 실리카 중에서 하나 또는 2종 이상으로 이루어진 무기 충진제가, 전체 도료 조성물에 대하여 3 ~ 10중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 연성 금속동박적층판의 제조방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 연성 금속동박적층판.