KR20160110112A - 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전자 소자의 비아홀 구조체 - Google Patents

폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전자 소자의 비아홀 구조체 Download PDF

Info

Publication number
KR20160110112A
KR20160110112A KR1020160024670A KR20160024670A KR20160110112A KR 20160110112 A KR20160110112 A KR 20160110112A KR 1020160024670 A KR1020160024670 A KR 1020160024670A KR 20160024670 A KR20160024670 A KR 20160024670A KR 20160110112 A KR20160110112 A KR 20160110112A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
composite substrate
flexible composite
polyimide
coated
Prior art date
Application number
KR1020160024670A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101769554B1 (ko
Inventor
신윤석
Original Assignee
신윤석
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 신윤석 filed Critical 신윤석
Publication of KR20160110112A publication Critical patent/KR20160110112A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101769554B1 publication Critical patent/KR101769554B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/281Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polyimides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42Plated through-holes or plated via connections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2309/00Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/02Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2310/00Treatment by energy or chemical effects
    • B32B2310/028Treatment by energy or chemical effects using vibration, e.g. sonic or ultrasonic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00Electrical equipment
    • B32B2457/08PCBs, i.e. printed circuit boards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)

Abstract

본 발명은 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판에 관한 것으로서, 내열성, 내화학성, 방열성, 난연성, 기계/전기적 특성 등이 뛰어나며, 납땜 등에 따른 가공성, 작업성 역시 뛰어나 다양한 전가 소자에 적용할 수 있는 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전자 소자의 비아홀 구조체에 관한 것이다.

Description

폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전자 소자의 비아홀 구조체{FLEXIBLE COMPLEX SUBSTRATE COATED POLYIMIDE, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND VIA HOLE STRUCTURE OF ELECTRONIC DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 액상 폴리이미드(노랑, 투명, 블랙, 화이트계)를 필름 및 금속 또는 입체곡면에 코팅하여 원 소재가 가지고있는 내열성, 내약품성 및 내마모성을 향상시키는 복합구조의 소재를 만드는 기술과 이를 활용해 연성 복합기판 FPCB, NFC 안테나, RFID 안테나, 연성 동박 적층필름(FCCL), 연성 회로기판(FPCB) 등 다양한 전자 소자 제품에 적용될 수 있는 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전자 소자의 비아홀 구조체에 관한 것이다.
최근 전자기기의 소형화에 따른 고내열성을 주제로하는 신 소재들이 이슈 되고 있으며 내열필름 및 ANTENNA NFC 방식 혹은 RFID 방식의 안테나 모듈을 비롯하여 각종 연성(flexible) 전자 소자 제품에 대한 수요가 급증함에 따라 시장이 활성화되고 있다.
NFC는 Near Field Communication의 약어로서 13.56 MHz 대역의 주파수를 사용하고 최대 424 Kbps의 데이터 전송이 가능한 규격으로서, 10cm 이내의 근거리에서 Card Emulation Mode 결제, NFC 호환 단말 간의 P2P 데이터 송수신, Read/Write Mode에서의 RFID 처리 등의 기능을 가진 RF 처리 국제 표준 규격으로 현재 NFC Forum에서 새로운 기능을 추가하는 작업과 표준화 작업을 진행하고 있다.
미국의 AT&T와 Verizon, T-Mobile 등 3사는 합작 법인인 ISIS를 설립하고 미 전역으로 모바일 커머스 시장을 확대하기 위한 본격적인 행보를 보이고 있다. ISIS는 휴대 단말을 통해 요금을 지불하는 비 접촉형 결제 사업에 주력할 예정으로 보이며, 이를 통해 스마트폰과 NFC를 활용한 모바일 결제 기능이 미국에서 크게 확대될 것으로 전망된다.
한편, 최근에는 충전 패드와 전자기기 사이의 무선(codeless) 충전에 관한 관심 또한 급증하고 있다. 무선 충전의 종류에는 충전 패드 상의 전기를 에너지로 바꾸어 코일에 의한 자기장을 통해 무선으로 전자기기의 배터리에 전기를 유도하는 방식인 '자기 유도방식'과 일정 공간 안의 모든 저자기기를 거리에 상관없이 자기장을 통해 동시에 충전하는 방식인 '자기 공진방식'이 있으며, 전자는 현재 상용중에 있지만 후자는 아직 개발단계이다. 무선 충전에 대해 전 세계에서 보편적으로 사용하고 있는 표준규격은 WPC(Wireless Power Consortium)과 PMA(Power Matters Alliance)가 있다.
무선 충전기 시장은 향후 10년간 연평균 74% 가량 성장할 것으로 전망되고 있으며, 2021년까지 판매 대수는 연평균 74.1%가, 판매 금액은 연평균 60.5%가 증가할 것으로 예상되고 있다. 휴대폰 내 채택율 또한 현재 약 0.2%에 불과하지만 2021년까지는 34%의 채택율에 육박할 것으로 예상된다.
현재 광범위하게 상용화 되어있는 것을 비롯하여 향후 폭발적으로 성장할 것으로 전망되고 있는 각종 전자 소자 제품에는 방열성, 내열성, 난연성, 기계특성, 전기특성, 화학특성 등이 뛰어나면서 납땜 등 실제 제조 과정을 무리 없이 소화할 수 있는 차세대 소재가 필연적으로 요구된다.
특히, 폴리에틸렌(PE) 필름, 플로에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름 등의 고분자 필름을 비롯하여, 각종 금속 포일(foil) 등을 모재로 하여 제조되는 연성 기판(flexible substrate)은 전자 소자 제품의 기본 소재로서 활용도가 높지만, 이들 소재들은 앞서 언급한 방열성, 난연성, 내화학성 등의 특성이 떨어지고 무엇보다도 내열성이 부족하여 일정 수준 이상의 열을 견디지 못해 납땜 작업을 수월하게 진행할 수 없는 등 전자 소자 제품에 적용하기에 곤란한 점이 많았으며, 이를 보완하기 위해 각종 버퍼층이나 보호층을 적층시킬 경우에는 소재 자체의 장점을 잃어버리거나 경제성이 떨어지는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허공보 제0955451호 ('방열 FPCB 및 이의 제조방법', 2010. 04. 29. 공고)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 내열성, 내화학성, 방열성, 난연성, 기계/전기적 특성 등이 뛰어나며, 납땜 등에 따른 가공성, 작업성 역시 뛰어나 다양한 전가 소자에 적용할 수 있는 폴리이미드가 코팅된 필름 및 금속, 입체곡면 및 연성 복합기판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전자 소자의 비아홀 구조체를 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따라 전자 소자 제품 즉, 절연필름,내열성 필름,금속면 코팅등 원소재에 코팅되여 복합구조체로 활용될 수 있으며, 연성 복합기판(100)에 있어서, 상기 연성 복합기판(100)은 베이스 필름(110) 및 상기 베이스 필름(110)의 상부면, 하부면 또는 상/하부면에 박막의 형태로 코팅된 폴리이미드(polyimide)층(120)을 포함하는 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판을 제공한다.
이때, 상기 베이스 필름(110)은 폴리에틸렌(PE) 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 구리 포일(copper foil) 및 알루미늄 포일(aluminium foil)로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나이거나 둘 이상의 적층체일 수 있다.
상기 폴리이미드층(120)은 1 ~ 6 ㎛의 두께인 것이 바람직하며, 2 ~ 3 ㎛의 두께인 것이 더욱 바람직하다.
상기 폴리이미드층(120)의 노출면에는 적어도 하나 이상의 금속박막층(140)이 직접 접합되거나 도포된 접착제(130)를 통해 부착될 수 있다.
또한, 상기 폴리이미드 층(120)은 상기 베이스 필름(110)의 상부면과 하부면 모두에 코팅되며, 상부면에 코팅된 폴리이미드층(120a)과 하부면에 코팅된 폴리이미드 층(120b)에 서로 다른 재질의 금속박막층(140a, 140b)이 각각 직접 접합되거나 도포된 접착제(130)를 통해 부착될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따라 전자 소자 제품에 활용될 수 있는 연성 복합기판(100)의 제조방법에 있어서, 폴리이미드(polyimide) 전구체 수지와 용제가 혼합된 액상 원료를 준비하는 단계(S10); 상기 액상 원료를 베이스 필름(110)의 일면에 도포하는 단계(S20); 상기 베이스 필름(110)에 도포된 액상 원료의 두께를 조절하는 단계(S30); 및 열을 가하여 상기 액상 원료를 반응 및 건조시켜 상기 베이스 필름(10)의 일면에 박막의 형태로 폴리이미드층(120)을 코팅하는 단계(S40);를 포함하는 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판의 제조방법을 제공한다.
액상 원료 준비단계(S10)에서, 상기 용제는 N-메틸피롤리돈(N-methyle pyrrolidion, NMP)베이스로하는 NMP계와 DMAC를 베이스로하는 DMAC계로 구분된다. 액상 원료의 점도를 50 ~ 100 cPs로 조절할 수 있다.
두께 조절단계(S30)에서, 상기 베이스 필름(110)에 도포된 액상 원료의 두께가 마이크로 커터(micro cutter) 및 그라이바 설비를 통해 조절될 수 있다.
코팅단계(S40)에서, 150 ~ 200 ℃의 온도 범위로 가열할 수 있다.
또한, 각종 필름 및 금속 표면에 상기 폴리이미드층(120)형성하거나,또는 노출면에 적어도 하나 이상의 금속박막층(140)을 직접 접합하거나 접착제(130) 도포를 통해 부착하는 단계(S50);를 더 포함할 수 있다.
또, 일면에 폴리이미드층(120)이 코팅된 서로 다른 베이스 필름(110)을 상기 베이스 필름(110)의 노출면이 맞닿아지도록 접합하여 양면에 폴리이미드층(120)이 코팅된 양면 필름(D)을 제조하는 단계(S60);를 더 포함할 수 있다.
상기 베이스 필름(110)의 노출면 상호 간의 접합은 접착제(130) 도포를 통해 이루어질 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 전자 소자의 비아홀(via hole) 구조체에 있어서, 베이스 필름(110) 및 상기 베이스 필름(110)의 상부면과 하부면에 박막 형태로 코팅된 폴리이미드(polyimide)층(120)을 포함하는 연성 복합기판(100); 상기 연성 복합기판(100)의 상부면에 형성된 제1 금속패턴(200); 및 상기 연성 복합기판(200)의 하부면에 형성된 제2 금속패턴(300);을 포함하고, 상기 연성 복합기판(100)의 일부가 끊어져 이격되어 관통홀(400)이 형성되고, 상기 제1 금속패턴(200)이 상기 관통홀(400)의 내주면을 따라 하향 연장되어 상기 제2 금속패턴(300)과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 소자의 비아홀 구조체를 제공한다.
상기 관통홀(400)은 상기 제1 금속패턴(200)이 형성된 상부에서부터 하부를 향하여 직경이 감소되어 양측 모서리가 경사진 형태의 단면을 가질 수 있다.
상기 제1 금속패턴(200) 및 제2 금속패턴(300)은 상기 연성 복합기판(100)의 상부면 또는 하부면에 직접 접합되거나, 도포된 접착제(130)를 통해 부착될 수 있다.
상기 관통홀(400)은 상기 연성 복합기판(100)의 상부면과 하부면에 상기 제1 금속패턴(200)과 제2 금속패턴(300)이 형성된 상태에서 초음파 융착을 통해 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 연성 복합기판(100)의 베이스 필름(110)은 폴리에틸렌(PE) 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 구리 포일(copper foil) 및 알루미늄 포일(aluminium foil)로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나이거나 둘 이상의 적층체일 수 있다.
상기 연성 복합기판(100)의 폴리이미드층(120)은 1 ~ 6 ㎛의 두께인 것이 바람직하며, 2 ~ 3 ㎛의 두께인 것이 더욱 바람직하다.
상기 제1 금속패턴(200)은 적어도 2 이상의 서로 다른 재질의 금속 박막이 적층된 복합층이며, 상기 관통홀(400)의 내주면을 따라 상기 복합층이 모두 하향 연장되어 상기 제2 금속패턴(300)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 금속패턴(200) 또는 제2 금속패턴(300) 중 적어도 어느 하나는 NFC 안테나 패턴일 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 연성 복합기판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전자 소자의 비아홀 구조체는, 내열성이 뛰어난 폴리이미드 성분을 연성 베이스 필름에 최적의 두께 범위로 코팅함으로써 극저온에서부터 고온에까지 광범위한 온도에 대해 장시간에 걸쳐 견딜 수 있는 특성을 지니며, 그 외에도 기계적 강도, 전기적 특성, 내화학약품성, 절연성, 방열성, 내방사선성 등의 측면에서 뛰어나 성형재료, 복합재료, 필름 등 여러 가지 형태로 이용이 가능하다.
특히, 종래 납땜 온도를 견디지 못하여 필름 자체의 형상이 일그러지는 문제가 있었던 각종 연성 베이스 필름의 문제를 해소하여 높은 온도에서의 납땜 가공이 가능하고 필름 형상도 그대로 보존되어 다양한 전자 소자 제품에 적용 및 응용이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 기판 자체도 유연하면서도 깨지거나 구겨지지 않으며 필요에 따라 투명한 재질로도 구성할 수 있어 활용처가 매우 다양하다.
그리고, 종래의 클램핑(clamping) 방식과 같이 기계적인 가압만을 통해 비효율적으로 비아홀(via hole)을 형성하지 않고 가압과 동시에 마찰을 일으켜 상부면과 하부면의 금속 패턴을 통전시키는 초음파 융착 방식을 채택할 수 있어 더욱 효과적으로 전자 소자의 배선 제어를 이룰 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 베이스 필름(110)의 상부면에만 폴리이미드층(120)이 형성된 단면 필름(M)과, 상하부면 모두에 폴리이미드층(120a, 120b)이 형성된 양면 필름(D)의 적층구조를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 베이스 필름(110)의 상하부면 모두에 폴리이미드층(120a, 120b)을 코팅하고 이의 노출면에 접착제(130) 도포를 통해 금속박막층(140a, 140b)을 각각 형성시킨 양면 필름(D)과, 상부면에만 폴리이미드층(120)을 코팅하고 이의 노출면에 접착제(130) 없이 직접 금속박막층(140)을 접합시킨 단면 필름(M)의 적층구조를 나타내는 개략도이다.
도 3은 PET 필름의 상부면과 하부면에 각각 2㎛의 두께로 폴리이미드를 코팅하여 제조된 필름의 사진이다.
도 4는 PET 필름의 상부면과 하부면에 각각 2㎛의 두께로 폴리이미드를 코팅한 후 접착제를 통해 알루미늄층을 각각 상하부에 형성시키고, 그 노출면에 각각 구리 도금과 1㎛의 스파터 도금을 수행하여 제조된 필름의 사진이다.
도 5는 PET 필름의 상부면과 하부면에 각각 2㎛의 두께로 폴리이미드를 코팅한 후 상하부에 각각 구리 도금과 1㎛의 스파터 도금을 수행하여 제조된 필름의 사진이다.
도 6은 PET 필름의 상부면에만 2㎛의 두께로 폴리이미드를 코팅한 후 그 상부면에 구리 호일(foil)을 접합시켜 제조된 필름의 사진이다.
도 7은 PET 필름의 상부면과 하부면에 각각 2㎛의 두께로 폴리이미드를 코팅한 후 접착제를 통해 알루미늄층을 각각 상하부에 형성시켜 제조된 필름의 사진이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연성 복합기판의 제조방법의 공정흐름도(flowchart)이다.
도 9는 본 발명의 제조방법 전 과정을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 일측 면에만 폴리이미드층(120)을 코팅한 베이스 필름(110)을 서로 맞대어 접착제(130)를 통해 접합함으로써 양면 필름(D)을 제조하는 과정을 나타낸 개략도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 비아홀이 형성된 전자 소자의 적층구조를 나타낸 단면도이다.
도 12은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 비아홀이 형성된 전자 소자의 적층구조를 나타낸 단면도이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 비아홀이 형성된 전자 소자의 적층구조를 나타낸 단면 사진이다.
도 14는 종래의 클램핑 방식을 통해 비아홀을 형성하는 과정을 나타내는 모식도이다.
도 15는 종래의 클램핑 방식을 통해 비아홀을 형성한 후 모재의 상부(위 2개)와 하부(아래 2개)의 사진이다.
도 16는 종래의 클램핑 방식을 통해 비아홀을 형성한 모재의 단면 사진과 점 접촉이 이루어진 모습을 나타낸 확대 사진이다.
도 17은 종래의 클램핑 방식을 통해 비아홀을 형성하였을 때 모재 상하면의 접합부가 파손된 것을 보여주는 사진이다.
도 18은 본 발명에 따른 초음파 융착을 통해 비아홀을 형성하는 과정을 나타내는 모식도이다.
도 19는 본 발명에 따른 초음파 융착을 통해 비아홀을 형성하는 과정을 나타내는 모식도로서, 상하부 금속층의 면 접촉이 이루어진 모습을 나타낸 모식도이다.
도 20는 본 발명에 따른 초음파 융착을 통해 비아홀을 형성한 모재의 단면 사진으로서 상하부 금속층(구리층(Cu)과 알루미늄층(Al))의 면 접촉이 이루어진 모습을 나타낸 사진이다.
도 21은 본 발명에 따른 초음파 융착을 통해 비아홀을 형성하였을 때 모재 상하면의 접합부를 촬영한 사진이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 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.
본 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.
"제 1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
먼저, 본 발명은 전자 소자 제품에 활용될 수 있는 연성 복합기판(100)을 제공한다. 본 발명의 연성 복합기판(100)은 기본적으로 모재가 되는 베이스 필름(110)과 베이스 필름(110)의 상부면, 하부면 또는 상/하부면에 박막 형태로 코팅된 폴리이미드(polyimide)층(120)을 포함한다. 상부면에만 폴리이미드층(120)이 형성된 형태의 단면 필름(M)과, 상부면과 하부면 모두에 폴리이미드층(120)이 형성된 형태의 양면 필름(D)의 적층구조를 나타내는 단면도가 도 1에 도시되어 있다.
베이스 필름(110)에 코팅되는 폴리이미드(polyimide)는 H~C 종의 절연 내열성을 가지고 있으며 230~260℃에서도 연속 사용이 가능하며 온도에 대한 치수안정성이 뛰어나면서도 난연성이 좋으며, 고온이나 저온에서의 기계적 특성이 양호하며 마찰이나 마모에도 강하고, 전기절연성이나 내화학성 및 내방사선성이 좋다는 특징을 지니고 있다. 그러나 폴리이미드 그 자체는 도포가 용이하지 않고 경제성이 좋지 못하며 연성(flexible)이 낮아 박막으로서의 활용성이 떨어졌다.
이에 본 발명은 베이스 필름(110)에 폴리이미드를 코팅함으로써 폴리이미드가 갖는 고유의 장점을 그대로 얻으면서도, 박막으로서의 활용성을 극대화하였으며, 특히 기존에 납땜 온도를 견디지 못하여 필름 형상 자체가 일그러지는 각종 열에 취약한 연성 모재들에 폴리이미드를 코팅처리하여 납땜 등의 고온 처리를 하더라도 필름의 형상을 그대로 유지할 수 있어 각종 전자 소자에 광범위하게 적용될 수 있다.
폴리이미드 코팅처리에 적합한 베이스 필름(110)은 전자 소자 제품에 활용되는 모든 기재가 필요에 따라 채택될 수 있으나, 바람직하게는 내열성에 취약하여 납땜 온도를 견디지 못하거나 기재 형상 자체가 일그러지는 문제점을 갖는 즉, 융점이나 연화온도 등이 납땜 온도보다 낮은 물질로 구성되는 기재를 사용할 수 있으며, 또한 금속 및 입체곡면의 형상에 도포하여 내마모성 및 내약품성을 얻기 위해 쓰이기도 한다. 더욱 바람직하게는 폴리에틸렌(PE) 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 구리 포일(copper foil) 및 알루미늄 포일(aluminium foil)을 포함한 박막의 금속 포일 및 입체곡면으로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나이거나 둘 이상의 적층체일 수 있다.
내열성이 뛰어난 수지로서 용융점이 700℃로 상당히 높은 폴리이미드 수지를 이용하여 코팅처리 함으로써 연성 복합기판(110)은 저온에서부터 고온에 이르기까지 광범위한 온도 하에서 장기간 사용에 견딜 수 있는 특성을 부여받는다.
베이스 필름(110)에 코팅되는 폴리이미드층(120)의 두께는 필요에 따라 적절한 범위로 설정할 수 있으나, 바람직하게는 1~6㎛의 범위로 조절하는 것이 좋다. 폴리이미드층(120)의 두께가 1㎛ 미만인 경우에는 도포가 되더라도 폴리이미드 코팅 처리에 따른 특성 향상이 반영되지 않는 문제가 있고, 6㎛를 초과할 경우에는 완전 건조가 이루어지는 것이 어려워 코팅이 원활하게 이루어지지 못하고 이에 더하여 코팅 표면에 크랙(crack)이 발생되어 오히려 관련 특성이 저감되며, 과도한 폴리이미드 재료를 사용하게 되어 경제성이 떨어지는 문제가 있다.
또한, 상기 폴리이미드층(120)의 두께는 2~3㎛의 범위로 두께를 조절하는 것이 더욱 바람직한데, 이러한 두께 범위로 제어하여 폴리이미드층(120)을 형성시킬 경우 폴리이미드 코팅처리에 따른 특성 향상과 경제성이 극대화되면서도 표면 크랙 발생을 최소화할 수 있다.
본 발명의 연성 복합기판(100)은 베이스 필름(110)과 폴리이미드층(120)에 더하여 폴리이미드층(120)의 노출면에 적층되는 적어도 하나 이상의 금속박막층(140)을 더 포함할 수 있다. 금속박막층(140)은 도 2에 도시된 바와 같이 폴리이미드층(120)에 직접 접합되거나 폴리이미드층(120)의 노출면에 도포된 접착제(130)를 통해 부착될 수 있다. 또한, 앞서 언급한 바와 같이 베이스 필름(110) 양면에 형성된 폴리이미드층(120)의 노출된 양면 모두에 양면 필름(D)의 형태로 형성될 수도 있으며, 베이스 필름(110)의 일면에 형성된 폴리이미드층(120)의 노출된 면에만 단면 필름(M)의 형태로 형성될 수도 있다.
형성되는 금속박막층(140)의 재질이나 종류, 두께, 2 이상의 적층구조 등에 따라 본 발명의 연성 복합기판(100)의 용도를 다양하게 변화시킬 수 있다. 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이 PET 필름을 베이스 필름(110)으로 하여 상부면과 하부면에 2㎛ 두께로 폴리이미드층(120)을 형성시킨 후에 그 자체로도 전자 소재로 활용될 수 있지만, 도 4에 도시된 바와 같이 상/하부면에 형성된 폴리이미드층(120)의 노출면에 접착제(130)를 통해 알루미늄 박막을 형성시킨 후 그 노출면에 1㎛의 스팟 도금과 함께 구리(Cu) 도금층을 형성시켜 다른 용도로 활용될 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이 접착제(130)와 알루미늄 박막 없이 폴리이미드층(120)이 형성된 PET 필름의 노출면에 1㎛의 스파터 도금과 함께 구리 도금층을 직접 접합시킬 수도 있다. 또, 앞서 언급한 바와 같이 도 6처럼 단면 필름(M)의 형태로 폴리이미드층(120)이 형성된 면 상부에 접착제(130)를 도포하고 구리 포일(foil)을 부착시켜 활용할 수도 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이 양면에 접착제(130)를 통해 알루미늄 박막만을 부착시켜 활용할 수도 있다.
이렇듯 본 발명의 연성 복합기판(100)은 알루미늄(Al) 합지, 구리(동) 도금, 금 도금, 스파터 도금 등을 수행하여 다양한 형태의 적층구조를 구현할 수 있으며 이로써 각종 전자 소자 제품에 광범위하게 적용될 수 있고, 앞서 언급한 바와 같이 내열성, 방열성, 내구성 등의 뛰어난 특성을 발휘하면서도 유연하고 깨지거나 구겨지지 않는 장점을 갖는다.
한편 본 발명은 바람직한 다른 실시 예에 따라 전자 소자 제품에 활용될 수 있는 연성 복합기판(100)의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 제조방법의 공정흐름도(flowchart)가 도 8에 도시되어 있으며, 전체적인 제조 과정을 일견하여 파악할 수 있는 전체 개략도가 도 9에 도시되어 있다.
본 발명의 제조방법은 크게 PI 액상 원료를 준비하는 단계(S10), 이를 베이스 필름(110)에 도포하는 단계(S20), 도포 두께를 조절하는 단계(S30) 및 가열하여 PI 액상 원료를 반응 및 건조시켜 폴리이미드층(120)을 형성하는 단계(S40)를 포함한다.
액상 원료 준비단계(S10)에서는 코팅에 사용될 액체 상태의 폴리이미드 원료를 준비한다. 구체적으로 폴리이미드 전구체 수지와 함께 이의 점도를 낮춰 코팅이 용이하게 이루어지도록 하는 용제를 혼합한다. 용제는 추후 가열에 따른 경화 시에 대부분 휘발되고, 액상 원료의 점도를 20℃ 온도 하에서 50~100 cPs 범위로 제어하는데 사용된다. 용제로 다양한 물질이 채택될 수 있으나 바람직하게는 N-메틸피롤리돈(N-methyle pyrrolidion, NMP) 또는 디메틸아세트아미드(DMAC)를 사용할 수 있다. 혼합된 액상 원료의 밀도는 1.10 ± 0.02 정도 수준으로, 고형분은 20 ± 4 % 수준으로 조절되는 것이 바람직하다.
다음으로, 베이스 필름(110)에 준비된 PI 액상 원료를 도포하게 되며, 도포되는 두께를 위 언급한 바와 같은 최적의 두께 범위로 조절하는 단계를 수행하게 된다. 이때 베이스 필름(110) 도포면으로부터 일정 거리 이격된 형태의 마이크로 커터(micro cutter)를 통해 두께를 조절할 수 있다.
도포 두께가 제어된 후에는 히터를 통해 가열하여 액상 원료 내 폴리이미드 전구체 수지를 반응시키고 건조 및 경화를 통해 베이스 필름(10)의 일면에 박막 형태의 폴리이미드층(120)을 형성한다. 가열은 150~200℃ 온도 범위로 이루어지는 것이 바람직하다.
이로써 베이스 필름(10)의 일면에 폴리이미드층(120)이 형성된 단면 필름(M)이 제조된다. 단면 필름(M) 형태를 유지하여 가공하는 경우에는 형성된 폴리이미드층(120)의 상부면에 적어도 하나 이상의 금속박막층(140)을 직접 접합하거나 접착제(130) 도포를 통해 부착시킬 수 있다. 이때 도 9에 도시된 바와 같이 롤투롤(roll-to-roll) 공정을 통해 폴리이미드가 코팅되는 과정의 후단에서 연속적으로 금속박막층(140)을 형성시킬 수 있다.
한편, 폴리이미드층(120)을 베이스 필름(110)의 상하부면 모두에 형성시켜 양면 필름(D)을 제조하는 경우 제조된 단면 필름(M)의 하부면에 대해 앞서 언급한 과정들을 반복하여 폴리이미드층(120) 내지 금속박막층(140)을 형성시킬 수도 있으나, 폴리이미드층(120)의 코팅 과정이 금속박막층(140)의 열 융착 과정 등에서 베이스 필름(110)에 가해지는 열적 데미지를 최소화하기 위하여 도 10에 도시된 바와 같이 단면 필름(M)의 형태로 제조된 상태에서 베이스 필름(110) 측이 마주보도록 접착제(130) 등을 이용하여 접합시켜 양면 필름(D)을 제조할 수 있다. 특히 20㎛ 이하의 미세한 사이즈의 적층체를 제조하는 경우 열적 데미지가 더 극대화되기 때문에 이러한 방식의 단면 필름(M) 합지를 통한 양면 필름(D) 제조방법이 한층 더 유의미하다.
한편, 본 발명은 또 다른 실시예에 따라 앞서 언급한 바와 같은 연성 복합기판(100)을 이용하여 비아홀(via hole)을 형성시킨 전자 소자의 구조체를 제공한다.
비아홀(via hole)이란 다층 구조를 갖는 인쇄회로기판(PCB) 내에서 부품을 삽입하지 않은 채 2층 또는 그 이상의 내부 도체 간의 전기적인 접속에 이용되는 쓰루홀(through hole)을 의미하며, 쓰루홀이란 인쇄회로기판 상의 둥근 형태의 구멍을 말하는 것으로 2층이나 다층간의 배선이나 부품의 취부 용도로 사용되는 구성이다.
종래 인쇄회로기판에서 비아홀은 적층 구조를 형성한 이후 단순히 물리적인 가압을 통해 다층 간의 쓰루홀을 형성시키는 클램핑(clamping) 방식을 채택함으로써, 금속 배선 간의 통전이 원활하게 이루어지지 못했으며 기판 자체의 물리적인 특성에 악영향을 끼치는 문제가 있었고, 쓰루홀의 내주면을 따라서 원활한 통전이 이루어질 수 있도록 하는 추가적인 도금이 필수적으로 요구되었다. 종래 단순 가압 방식으로 비아홀을 형성시킬 수 밖에 없었던 이유는 모재 기판 자체가 열, 광과 같은 다른 에너지원을 사용하기에는 내열성, 방열성, 내구성 등이 취약했던 점에 기인하였다.
그러나, 본 발명에서는 기본 기판으로서의 물리화학적 특성이 대폭 개선된 연성 복합기판(100)을 근간으로 하여 전자 소자를 구성함으로써 종전 클램핑 방식이 아닌 다양한 방식을 통해 복합 연성기판(100)의 상/하부면에 형성된 제1 및 제2 금속패턴(200, 300) 간의 통전을 원활하게 이룰 수 있다. 구체적으로, 단순 가압을 통해 중간층 모재가 끊어짐 없이 '상부금속 - 모재 - 하부금속'이 압축됨으로써 비아홀의 바닥면을 통해 통전이 이루어지는 종래의 클램핑 방식이 아닌, 중간층 모재인 연성 복합기판(100)의 일부가 끊어져 이격되면서 형성되는 관통홀(400)의 내주면을 따라 연성 복합기판(100)의 상부에 형성된 제1 금속패턴(200)이 하향 연장되어 연성 복합기판(100)의 하부에 형성된 제2 금속패턴(300)과 접촉되어 관통홀의 내주면을 따라서 상하부 금속패턴이 통전되는 방식의 비아홀을 구성할 수 있다. 본 발명의 바이홀이 형성된 전자 소자의 적층구조가 도 11 및 12에 도시되어 있다.
도 13의 사진을 참조할 때, 중간의 흑색의 끊어진 형태가 연성 복합기판(100)에 해당되며, 다소 어두운 백색 계통으로 연성 복합기판(100)의 상하부면에 제1 금속패턴(200) 및 제2 금속패턴(300)이 형성되어 있고, 보다 밝은 백색 계통으로 제1 금속패턴(200)의 상부에는 금속 도금층이 형성되어 제1 금속패턴(200)과 상부 도금층이 일체로 관통홀(400)의 내주면을 따라서 하향 연장됨으로써 최종적으로 하부에 구비된 제2 금속패턴(300)과 전기적으로 연결된다. 이때 도 13의 사진에 도시된 바와 같이 관통홀(400)은 상부에서 하부를 향하여 직경이 점진적으로 감소된 형태로서 양측 모서리가 경사진 형태의 단면을 갖도록 형성될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 상기와 같은 비아홀 구조는 종래의 클램핑 방식을 대체한 '초음파 융착' 방식을 채택함으로써 형성시킬 수 있다. 초음파 융착이란 기계적 진동에너지를 이용하여 생성한 초음파 진동에너지(진도수가 약 15,000 ~20,000 Hz 수준)를 혼(horn)을 통해 융착물에 전달하여 융착물의 접합면에서 순간적인 마찰열이 발생하면 이를 통해 융착물을 접합시키는 방식을 의미한다. 구체적으로, FCCL(연성회로기판)에서의 초음파 융착은 소정의 압력과 초음파 진동을 이용하여 절연층을 밀어내고 상하부의 금속 면에 기계적인 진동을 일으켜 물리적인 확산(diffusion)을 통해 강력하게 접합시키는 기술이다. FCCL 초음파 융착기술은 바람직하게는 100~250V, 50~60Hz의 전원을 파워서플라이(power supply)를 통해 약 20KHz 혹은 약 40KHz의 전기적 에너지로 변환시켜 이것을 다시 진동자(converter)를 통해 기계적 진동에너지로 바꾼 후 부스터(booster)로 그 진폭을 증폭시켜 형성된 초음파 진동에너지를 혼(horn)을 통해 융착물에 전달함으로써 접합면에 강제적 확산에 의해 강력한 결합이 이루어지도록 하는 기술이다. 특히, 초음파 진동에 의한 접합면의 확산현상으로 인해 금속 표면에 상존하는 금속 산화막이 제거되어 융착되기 때문에 높은 기계적 강도와 전기적인 특성값을 얻을 수 있다. 이때 도 11 및 12와 같이 대상물을 관통하도록 할 수 있으며 소재의 금속층 및 절연층의 두께를 계산하여 이상적인 압력값을 적용해 대상물 표면을 관통하지 않도록 할 수도 있다. 도 13은 초음파 융착을 통해 형성된 비아홀의 단면 사진이다.
기존의 클램핑 방식과의 차별성을 이하 상세히 설명한다. 기존의 클램핑 방식은 혼으로 단순히 가압하여 도통시키는 방식으로서 단순 압력에 의한 도통이므로 접합부의 일부만이 접촉되어 충분한 접촉면적을 확보할 수 없으며, 압력에 의해 모재에 파손이나 깨짐이 발생할 수 있어 충격이 가해지거나 장시간 사용시 접합부가 쉽게 분리되어 신뢰성이 떨어진다는 단점이 있다. 클램핑을 통해 비아홀을 형성하는 과정에 대한 모식도가 도 14에, 클램핑 과정 후에 모재의 상부와 하부 모습을 촬영한 사진이 도 15에 도시되어 있다. 도 14를 볼 때 클램핑 방식으로 비아홀을 형성하면 상부와 하부를 단순히 가압 방식이어서 접촉 면적이 매우 좁거나 도 16에 도시된 바와 같이 거의 점 접촉의 형태로 도통이 이루어지고 접촉면이 전체적으로 고르지 못하며, 도 17에 도시된 바와 같이 군데군데 모재 접합부에 파손이 일어난 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 초음파 융착 방식은 가압과 동시에 초음파를 통한 진동 에너지를 가해줌으로써 좌우방향(횡방향)으로의 확산작용을 통해 별도의 도금 없이도 면 접촉 및 완전한 접합구조를 이룰 수 있다. 초음파 융착을 통해 비아홀을 형성하는 과정에 대한 모식도가 도 18에 도시되어 있으며 이 과정에서 클램핑 방식과 달리 전체적으로 고른 형태의 면 접촉이 이루어진다는 점을 나타내는 모식도가 도 19에 도시되어 있다. 모식도인 도 19과 비아홀 단면 사진인 도 20의 붉게 표시된 영역을 보면 상하부 금속층(예를들면 구리(Cu)층과 알루미늄(Al)층)이 고른 형태로 면 접촉을 이루어 도통된 것을 볼 수 있다. 또한 도 21을 참고하면 초음파 융착으로 인한 모재의 변형이 최소화되므로 클램핑 방식과 달리 모재의 파손이나 접합부 이탈로 인한 신뢰도의 저하를 억제할 수 있다.
본 발명에서는 연성 복합기판(100)의 상하면에 형성되는 제1 금속패턴(200)과 제2 금속패턴(300)을 앞서 언급한 초음파 융착 방식을 통해 연결시킬 수 있으며 이러한 방식을 적용할 수 있는 것은 내열성, 방열성, 내구성 등의 고유 특성이 향상된 형태의 연성 복합기판(100)을 사용한다는 점에서 비롯된 것이다.
이렇게 초음파 융착을 통해 관통홀(400)을 형성한 본 발명의 전자 소자 구조체는 관통홀의 외주면을 따라 통전이 이루어지도록 하기 위해 별도의 도금 과정이 필수적으로 요구되지는 않지만, 필요에 따라 전기적 특성을 보다 향상시키기 위해 구리 도금이나 금 도금 등의 과정을 수행할 수도 있다.
이러한 방식으로 형성된 비아홀 구조체는 기존의 방식에 비하여 공정 자체가 안정적이서 기판 전체에 물리적인 부담을 주지 않고 금속 패턴이 손상될 우려가 적으며, 장시간 노출시키지 않아도 되므로 기재나 금속 패턴이 부식되거나 산화되는 문제를 억제할 수 있다.
초음파 융착 방식을 통해 본 발명의 관통홀(400)을 형성하게 되면 앞서 언급한 바와 같이 상부에서 하부로 갈수록 직경이 감소되는 형상을 띠게 된다. 초음파 융착 시 가해지는 진동에너지로 인해 연성 복합기판(100)이 끊어지게 되면서 관통홀(400)이 형성되고, 이의 내주면을 따라 제1 금속패턴(200)이 녹아 내려가게 되는데, 진동 에너지가 제1 금속패턴(200)이 형성된 면으로 가해지기 때문에 관통홀(400) 또한 제1 금속패턴(200)이 형성된 측인 상부의 직경이 가장 크고 제2 금속패턴(300)이 형성된 측으로 갈수록 직경이 작아지기 때문이다.
결론적으로, 본 발명의 연성 복합기판(100)은 각종 뛰어난 특성으로 인해 다양한 전자 소자 제품에 활용될 수 있으며, 특히 초음파 융착을 통해 비아홀을 형성시킴으로써 전자 소자의 구조체로써 적절히 활용할 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
M : 단면 필름
D : 양면 필름
100 : 연성 복합기판
110 : 베이스 필름
120, 120a, 120b : 폴리이미드층
130 : 접착제
140, 140a, 140b : 금속박막층
200 : 제1 금속패턴
300 : 제2 금속패턴
400 : 관통홀

Claims (22)

  1. 전자 소자 제품에 활용될 수 있는 연성 복합기판(100)에 있어서,
    상기 연성 복합기판(100)은 베이스 필름(110) 및 상기 베이스 필름(110)의 상부면, 하부면 또는 상/하부면에 박막의 형태로 코팅된 폴리이미드(polyimide)층(120)을 포함하는 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스 필름(110)은 폴리에틸렌(PE) 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 구리 포일(copper foil) 및 알루미늄 포일(aluminium foil)로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나이거나 둘 이상의 적층체인 것을 특징으로 하는 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리이미드층(120)은 1 ~ 6 ㎛의 두께인 것을 특징으로 하는 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리이미드층(120)은 2 ~ 3 ㎛의 두께인 것을 특징으로 하는 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리이미드층(120)의 노출면에는 적어도 하나 이상의 금속박막층(140)이 직접 접합되거나 도포된 접착제(130)를 통해 부착되는 것을 특징으로 하는 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리이미드 층(120)은 상기 베이스 필름(110)의 상부면과 하부면 모두에 코팅되며, 상부면에 코팅된 폴리이미드층(120a)과 하부면에 코팅된 폴리이미드 층(120b)에 서로 다른 재질의 금속박막층(140a, 140b)이 각각 직접 접합되거나 도포된 접착제(130)를 통해 부착되는 것을 특징으로 하는 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판.
  7. 전자 소자 제품에 활용될 수 있는 연성 복합기판(100)의 제조방법에 있어서,
    폴리이미드(polyimide) 전구체 수지와 용제가 혼합된 액상 원료를 준비하는 단계(S10);
    상기 액상 원료를 베이스 필름(110)의 일면에 도포하는 단계(S20);
    상기 베이스 필름(110)에 도포된 액상 원료의 두께를 조절하는 단계(S30); 및
    열을 가하여 상기 액상 원료를 반응 및 건조시켜 상기 베이스 필름(10)의 일면에 박막의 형태로 폴리이미드층(120)을 코팅하는 단계(S40);
    를 포함하는 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판의 제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    액상 원료 준비단계(S10)에서,
    상기 용제는 N-메틸피롤리돈(N-methyle pyrrolidion, NMP) 또는 디메틸아세트아미드(DMAC) 이고, 액상 원료의 점도를 50 ~ 100 cPs로 조절하는 것을 특징으로 하는 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판의 제조방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    두께 조절단계(S30)에서,
    상기 베이스 필름(110)에 도포된 액상 원료의 두께가 마이크로 커터(micro cutter)를 통해 조절되는 것을 특징으로 하는 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판의 제조방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    코팅단계(S40)에서,
    150 ~ 200 ℃의 온도 범위로 가열하는 것을 특징으로 하는 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판의 제조방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 폴리이미드층(120)의 노출면에 적어도 하나 이상의 금속박막층(140)을 직접 접합하거나 접착제(130) 도포를 통해 부착하는 단계(S50);
    를 더 포함하는 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판의 제조방법.
  12. 청구항 7 또는 11에 있어서,
    일면에 폴리이미드층(120)이 코팅된 서로 다른 베이스 필름(110)을 상기 베이스 필름(110)의 노출면이 맞닿아지도록 접합하여 양면에 폴리이미드층(120)이 코팅된 양면 필름(D)을 제조하는 단계(S60);
    를 더 포함하는 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판의 제조방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 베이스 필름(110)의 노출면 상호 간의 접합은 접착제(130) 도포를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판의 제조방법.
  14. 전자 소자의 비아홀(via hole) 구조체에 있어서,
    베이스 필름(110) 및 상기 베이스 필름(110)의 상부면과 하부면에 박막 형태로 코팅된 폴리이미드(polyimide)층(120)을 포함하는 연성 복합기판(100);
    상기 연성 복합기판(100)의 상부면에 형성된 제1 금속패턴(200); 및
    상기 연성 복합기판(200)의 하부면에 형성된 제2 금속패턴(300);
    을 포함하고,
    상기 연성 복합기판(100)의 일부가 끊어져 이격되어 관통홀(400)이 형성되고, 상기 제1 금속패턴(200)이 상기 관통홀(400)의 내주면을 따라 하향 연장되어 상기 제2 금속패턴(300)과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 소자의 비아홀 구조체.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 관통홀(400)은 상기 제1 금속패턴(200)이 형성된 상부에서부터 하부를 향하여 직경이 감소되어 양측 모서리가 경사진 형태의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 소자의 비아홀 구조체.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 금속패턴(200) 및 제2 금속패턴(300)은 상기 연성 복합기판(100)의 상부면 또는 하부면에 직접 접합되거나, 도포된 접착제(130)를 통해 부착되는 것을 특징으로 하는 전자 소자의 비아홀 구조체.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 관통홀(400)은 상기 연성 복합기판(100)의 상부면과 하부면에 상기 제1 금속패턴(200)과 제2 금속패턴(300)이 형성된 상태에서 초음파 융착을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 소자의 비아홀 구조체.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 연성 복합기판(100)의 베이스 필름(110)은 폴리에틸렌(PE) 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 구리 포일(copper foil) 및 알루미늄 포일(aluminium foil)로 이루어진 박막 금속 포일 군 중에서 선택되는 하나이거나 둘 이상의 적층체인 것을 특징으로 하는 전자 소자의 비아홀 구조체.
  19. 청구항 14에 있어서,
    상기 연성 복합기판(100)의 폴리이미드층(120)은 1 ~ 6 ㎛의 두께인 것을 특징으로 하는 전자 소자 기판의 비아홀 구조체.
  20. 청구항 14에 있어서,
    상기 연성 복합기판(100)의 폴리이미드층(120)은 2 ~ 3 ㎛의 두께인 것을 특징으로 하는 전자 소자 기판의 비아홀 구조체.
  21. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 금속패턴(200)은 적어도 2 이상의 서로 다른 재질의 금속 박막이 적층된 복합층이며, 상기 관통홀(400)의 내주면을 따라 상기 복합층이 모두 하향 연장되어 상기 제2 금속패턴(300)과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 소자 기판의 비아홀 구조체.
  22. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 금속패턴(200) 또는 제2 금속패턴(300) 중 적어도 어느 하나는 NFC 안테나 패턴인 것을 특징으로 하는 전자 소자의 비아홀 구조체.
KR1020160024670A 2015-03-13 2016-02-29 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전자 소자의 비아홀 구조체 KR101769554B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20150035180 2015-03-13
KR1020150035180 2015-03-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160110112A true KR20160110112A (ko) 2016-09-21
KR101769554B1 KR101769554B1 (ko) 2017-08-21

Family

ID=57080535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160024670A KR101769554B1 (ko) 2015-03-13 2016-02-29 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전자 소자의 비아홀 구조체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101769554B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019124930A1 (ko) * 2017-12-21 2019-06-27 주식회사 두산 터치 센서용 연성 금속 적층판
KR20200023582A (ko) * 2018-08-24 2020-03-05 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 베이스 필름의 제조 방법
CN113453448A (zh) * 2021-05-21 2021-09-28 广州美维电子有限公司 高tg材料局部不对称多层软硬结合板的制造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100955451B1 (ko) 2009-12-02 2010-04-29 (주) 써트론아이엔씨 방열 fpcb 및 이의 제조 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002280684A (ja) 2001-03-16 2002-09-27 Sumitomo Electric Printed Circuit Inc フレキシブル銅張回路基板とその製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100955451B1 (ko) 2009-12-02 2010-04-29 (주) 써트론아이엔씨 방열 fpcb 및 이의 제조 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019124930A1 (ko) * 2017-12-21 2019-06-27 주식회사 두산 터치 센서용 연성 금속 적층판
KR20190075662A (ko) * 2017-12-21 2019-07-01 주식회사 두산 터치 센서용 연성 금속 적층판
KR20200023582A (ko) * 2018-08-24 2020-03-05 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 베이스 필름의 제조 방법
CN113453448A (zh) * 2021-05-21 2021-09-28 广州美维电子有限公司 高tg材料局部不对称多层软硬结合板的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101769554B1 (ko) 2017-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101977881B1 (ko) 연성인쇄회로기판 제조 방법 및 이에 의해 제조된 연성인쇄회로기판
TWI294757B (en) Circuit board with a through hole wire, and forming method thereof
KR101769554B1 (ko) 폴리이미드가 코팅된 연성 복합기판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전자 소자의 비아홀 구조체
JP6303597B2 (ja) 電子部品モジュールの製造方法
KR20140038519A (ko) 적층판의 제조 방법
KR20180090941A (ko) 가고정형 접착소재를 이용한 연성 회로기판의 제조 방법
US20170215289A1 (en) Method For Producing A Foil Arrangement And Corresponding Foil Arrangement
JPWO2016060073A1 (ja) 複合デバイス
KR20220133494A (ko) 고내열 폴리이미드 소재를 사용한 무독성 연성회로기판 및 그 제조방법
KR101209562B1 (ko) Rf 안테나 및 그 제조방법
KR102114175B1 (ko) 무선기기 송수신용 접촉 단자의 적층 구조 및 제조 방법
KR20160146577A (ko) 초음파 융착을 활용한 양면 연성인쇄 회로기판의 제조방법
US11096273B2 (en) Printed circuit boards including a rigid region on which devices or connectors are to be mounted and a flexible region that is bendable, and methods of manufacturing same
KR102088033B1 (ko) 연성인쇄회로기판 제조 방법 및 이에 의해 제조된 연성인쇄회로기판
CN107079588A (zh) 印刷基板、印刷基板的制造方法以及导电性部件的接合方法
CN107535045A (zh) 弯曲型刚性基板及利用其的三维天线制造方法
KR20160011436A (ko) 전도성 박막 적층필름, 그 제조 방법 및 이를 이용한 필름형 안테나의 제조 방법
JP2006165296A (ja) 配線基板およびその製造方法
KR102102404B1 (ko) 무선기기 안테나 송수신용 접촉 단자의 적층 구조 및 그 제조 방법
JP2015219878A (ja) 複合icカード及びそれに用いる複合icカード用モジュール
WO2010095210A1 (ja) 部品内蔵モジュールの製造方法
CN103419459A (zh) 热压装置及热压方法
JP2009158641A (ja) 部品内蔵モジュールの製造方法
JP4547987B2 (ja) 基板接続方法およびこの方法により製造された複合基板
CN105337027A (zh) 一种天线模组及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)