KR20160121082A - 연성회로기판 제조방법 - Google Patents

Abstract

연성회로기판 제조방법이 개시된다.
(a) 표면에 조도가 형성되지 않은 유색 폴리이미드 필름을 준비하는 단계;
(b) 상기 유색 폴리이미드 필름 위에 조도 패턴이 형성되도록 레이저를 조사하는 단계;
(c) 상기 조도 패턴에 회로패턴을 형성하는 단계를 포함하는 연성회로기판 제조방법이 제공된다.

Description

연성회로기판 제조방법 {Maunfacturing method of flexible PCB}

본 발명은 간단한 공정으로 연성회로기판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 여러 전자기기에서 굴곡이 많은 부위에 전기적으로 두 구간을 연결하기 위하여 연성회로기판(FPCB,Flexible Printed Circuit Board)이 이용된다.

상기 연성회로기판은 기판이 갖는 굴곡성에 의해 반복적인 굽힘이 이루어지는 핸드폰이나 노트북에 적용되어 디스플레이측 회로기판(PCB)과 본체측 회로기판을 연결하는 연결수단으로 주로 사용되어져 왔으나, 최근에는 전자기기 전반에 그 이용이 증대되고 있다.

이러한 연성회로기판의 제조방법으로는 리소그래피(lithography)와 같이 노광과 화학용액을 이용한 에칭으로 패턴을 형성시키는 식각 방법과, 프린팅에 의해 패턴틀을 형성한 후 에칭 및 도금공정을 수행하는 프린팅 방법 등 다수의 제조방법이 공지되어 있다.

그러나 위와 같은 종래의 방법은 다수의 작업공정으로 제조되기 때문에 생산비와 설비비가 증가되고 생산성이 저하되며, 제조공정시 폐수가 다량 발생하여 이를 정화하기 위한 처리비용이 증가하는 문제가 있다.

최근에는 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 한국공개특허공보 제10-2013-0054847호(공개일자:2013.05.27.)에는 "레이저를 이용한 연성 회로 기판의 제조 시스템 및 그 제조 방법"(이하, '종래기술'이라 한다)이 개시된다.

그러나 상기 종래기술에 따른 연성회로기판 제조방법은 금속 화합물이 분산된 기판에 레이저를 조사하여 상기 금속 화합물을 분해함으로써 기판에 무전해도금을 위한 시드패턴을 형성하게 되는데, 이때 사용되는 금속 화합물이 분산된 기판의 가격은 고가이어서 제조비용이 많이 소요되는 문제가 있으며, 기판에 분산된 금속 화합물을 분해하기 위한 레이저장비 또한 매우 고가이어서 초기 설비비용이 많이 소요되는 문제가 있다.

본 발명은 간단한 제조공정으로 연성회로기판을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일측면에 따르면,

(a) 표면에 조도가 형성되지 않은 유색 폴리이미드 필름을 준비하는 단계;

(b) 상기 유색 폴리이미드 필름 위에 조도 패턴이 형성되도록 레이저를 조사하는 단계;

(c) 상기 조도 패턴에 회로패턴을 형성하는 단계를 포함하는 연성회로기판 제조방법이 제공된다.

또한,

상기 레이저는 532nm 이상 10600nm 미만의 파장을 생성 하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판 제조방법이 제공된다.

또한,

상기 유색 폴리이미드 필름의 내부에는 안료가 포함되어 있으며,

상기 안료는 흑색 안료, 백색 안료, 적색 안료, 주황색 안료, 황색 안료, 녹색 안료, 청색 안료 또는 자색 안료 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 연성회로기판 제조방법이 제공된다.

본 발명은 간단한 제조공정으로 연성회로기판을 제조하는 방법을 제공 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 연성회로기판의 제조방법의 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판의 제조방법에서 조도가 형성된 사진.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판의 제조방법에서 회로패턴의 박리 테스트 사진.

이하에는, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하되, 이는 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로써 본 발명의 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

S11은 표면에 조도가 형성되지 않은 유색 폴리이미드 필름을 준비하는 단계이다. 유색 폴리이미드 필름은 적외선 레이저를 조사할 경우, 레이저가 모두 관통되지 않는다. 보통의 투명한 재질이거나 갈색의 기본적인 폴리이미드 필름은 레이저가 관통되어 포면에 조도를 형성할 수 없다. 더욱이, 적외선 레이저는 투과력이 좋아 투명한 재질의 폴리이미드 필름에게는 더욱 불리하다. 본 실시예에서 사용되는 폴리이미드 필름은 유색이다. 유색 폴리이미드 필름의 대표적인 것은 카본 블랙이 함유된 블랙 폴리이미드 필름이다. 이러한 카본이 혼합된 폴리이미드 필름은 한국등록특허 제10-1156084호(블랙 폴리이미드 필름 및 그 제조방법)이 하나의 실시예이다.

카본 블랙이 혼합된 유색 폴리이미드 필름은 표면에는 조도가 형성되지 않았다. "표면에 조도가 형성되지 않았다"라는 의미는 일반적으로 롤 형태로 폴리이미드 필름을 공급받을 경우의 매끈하고 평탄한 상태를 의미하며, 별도의 물리적 또는 화학적인 가공이 없는 상태를 의미한다. 본 실시예의 검은색의 폴리이미드 필름은 섭씨 200도에서도 변성되지 않을 정도의 내열성을 확보하고 있다.

카본 블랙이 함유되어 본 실시예의 폴리이미드 필름은 대체적으로 검은색을 띈다.

한편, 카본 블랙 이외에도, 유색 폴리이미드 필름의 내부에는 안료가 포함되어 있으며, 상기 안료는 흑색 안료, 백색 안료, 적색 안료, 주황색 안료, 황색 안료, 녹색 안료, 청색 안료 또는 자색 안료 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

S12는 상기 유색 폴리이미드 필름 위에 조도 패턴이 형성되도록 레이저를 조사하는 단계이다.

본 실시예의 레이저는 532nm이상 ~ 10600nm미만 파장의 레이저이다. 일반적으로 532nm 미만의 자외선 레이저는 매우 고가의 장비이다. 따라서, 532nm 이상 10600nm 미만의 파장대중 저가의 1064nm 레이저를 사용하는 것이 가장 적절하다. 조도 패턴은 추후 회로패턴이 형성될 영역이다. 1064nm 레이저는 투과율이 높다. 따라서, 일반적인 무색의 폴리이미드 필름에 1064nm 레이저를 조사할 경우, 통과해버려서 표면에 조도 패턴이 형성되지 않는다. 그러나, 유색 폴리이미드 필름은 불투명으로, 레이저의 관통을 차단하고, 표면에 조도 패턴이 형성된다. 도 2는 유색 폴리이미드 필름중 블랙 폴리이미드 필름의 표면에 조도 패턴이 형성된 모습을 보여준다.

S13은 상기 조도 패턴에 회로패턴을 형성하는 단계이다. 조도 패턴이 형성된 영역에 무전해 도금으로 시드층을 형성할 수 있다. 조도 패턴이 형성되지 않은 영역에는 시드층이 적층되지 않는다. 이는 시드층과 표면과의 접착력이 조도 패턴이 형성된 영역이, 그렇지 않은 영역에 비해서 크기 때문이다. 설령, 조도가 형성되지 않은 지점에 무전해 도금으로 시드층이 형성되더라도, 접착력이 약해 이후의 세정공정에서 벗겨져 버리고, 조도 패턴이 형성된 영역에만 무전해 도금이 형성된다.

무전해 도금으로 조도 패턴에 시드층이 형성되며, 그 위에 전해도금으로 도금층이 형성되며, 그 결과 회로패턴이 형성된다.

도 3과 같이, 테이프를 이용한 박리실험 결과, 회로패턴이 박리되지 않고, 폴리이미드 필름에 부착되어 있음을 확인할 수 있다.

이후, 다층의 회로기판을 제조하기 위한 적층공정 및 상하의 회로패턴을 연결하기 위한 관통홀을 형성하는 공정 등을 추가로 진행할 수도 있다.

선행기술인 한국등록특허 제10-1431809호에서는 "플렉서블 기판의 소재로는 PC(Polycarbonate)수지, 폴리에스테르수지,ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)수지 등의 열가소성 수지, PC/ABS 수지 혼합물, 폴리아미드 수지, 변성폴리페닐렌에테르수지, 액정폴리머, 엔지니어링플라스틱, PC/GF(Poly-carbonate+Glassfiber) 등이 사용될 수 있다."라고 하였다. 상기 선행기술에 언급된 소재들을 테스트해본 결과, 레이저가 수지들의 열변성을 일으켜서, 원하는 물성의 조도를 형성하지 못하였다. 이상의 선행기술에 언급된 소재들은 내열성이 확보되지 않기 때문이다.

아울러, 상기 선행기술에서 사용하는 저가의 레이저는 열이 많고 투과력이 높아, 필름에 열변성을 일으키거나, 투과해버려서 소수성막 형성 공정의 단계가 없이는 필름 표면에 조도를 형성하지 못하는 문제가 있었다.

본 실시예에서는 검은색의 폴리이미드 필름을 사용하여, 레이저가 투과하지 않고 열변성 없이 폴리이미드 필름의 표면에 조도를 형성하게 하였다. 아울러, 폴리 이미드 필름의 내열성이 섭씨 200도까지 가능하기 때문에, 레이저로 인한 열변성이 일어나지 않았다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명하였으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 이로써 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 실시예를 바탕으로 균등한 범위까지 당업자가 변형 및 추가하는 범위도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명하였으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 이로써 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 실시예를 바탕으로 균등한 범위까지 당업자가 변형 및 추가하는 범위도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

없음

Claims (3)

1. (a) 표면에 조도가 형성되지 않은 유색 폴리이미드 필름을 준비하는 단계;
   (b) 상기 유색 폴리이미드 필름 위에 조도 패턴이 형성되도록 레이저를 조사하는 단계;
   (c) 상기 조도 패턴에 회로패턴을 형성하는 단계를 포함하는 연성회로기판 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 레이저는 532nm 이상 10600nm 미만의 파장을 생성 하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판 제조방법.
   
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 유색 폴리이미드 필름의 내부에는 안료가 포함되어 있으며,
   상기 안료는 흑색 안료, 백색 안료, 적색 안료, 주황색 안료, 황색 안료, 녹색 안료, 청색 안료 또는 자색 안료 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 연성회로기판 제조방법.

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