KR20170052078A - 금속박 적층판 연속 제조 장치 및 이를 이용하는 금속박 적층판 연속 제조 방법 - Google Patents

금속박 적층판 연속 제조 장치 및 이를 이용하는 금속박 적층판 연속 제조 방법 Download PDF

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KR20170052078A
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Abstract

금속박 적층판 연속 제조 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 금속박 적층판 제조 장치는, 금속박 적층판 제조 장치에 있어서, 제 1 자재를 일 방향으로 이송하는 제 1 자재 공급부; 제 2 자재를 상기 제 1 자재와 동일한 방향으로 공급하는 제 2 자재 공급부; 상기 제 1 자재 상에 상기 제 2 자재를 가압 및 가열하여 접합하는 제 1 접합부; 상기 제 1 접합부에 의해 접합된 상기 제 1 자재 및 제 2 자재에 하나 이상의 관통공을 형성하는 관통공 형성부; 및 상기 관통공이 형성된 상기 제 1 자재 및 제 2 자재 중 상기 제 2 자재 측에 제 3 자재를 가압 및 가열하여 접합하는 제 2 접합부;를 포함한다.

Description

금속박 적층판 연속 제조 장치 및 이를 이용하는 금속박 적층판 연속 제조 방법{Continuous producting metallic foil laminate device and method thereby}
본 발명은 금속박 적층판 제조 장치 및 이를 이용하는 금속박 적층판 제조 방법에 관한 것으로, 금속박 적층판을 연속적으로 제조할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 인쇄회로기판에 사용되는 금속박 적층판을 제조하기 위해서는, 접착제 성분이 들어간 자재를 이용하여 알루미늄 포일 또는 구리 포일에 에폭시를 포함하는 FR4를 접착한다. 이때, 알루미늄 포일 또는 구리 포일과 에폭시를 접착하기 위해서 한국공개특허 제2015-0037089호에 개시된 열과 압력을 가하는 핫 프레스 방식이 널리 사용되고 있다. 그러나, 이러한 핫 프레스 방식의 경우, 금속박 적층판을 제조하는 과정에서 핫 플레이트의 면적의 제한으로 인해 연속공정이 불가능하며, 대규모 장비가 요구되는 문제점이 존재한다.
한편, 한쪽 면이 막힌 관통공(이른바 ?블라인드 비아?)이 구비된 금속박 적층판이 인쇄회로 기판 제조를 위해 필요한 경우가 있다. 이때, 에칭 방법을 금속박 적층판에 사용하고 있다. 그러나, 이러한 에칭 방법은 금속박 적층판이 제조된 후에 에칭을 하여 관통공을 형성하기 때문에 공정과정이 길어지고, 에칭의 깊이를 미세하게 조정해야 하므로 공정 과정에서 외력에 의해 그 깊이 조절에 오류가 발생하는 경우 불량률이 증가하는 문제점이 존재한다.
KR 2015-0037089 A
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 한 실시예는 금속박 적층판을 연속적으로 제조할 수 있는 금속박 적층판 연속 제조 장치 및 이를 이용하는 금속박 적층판 연속 제조 방법을 제공하고자 한다.
또, 본 발명의 한 실시예는 금속박 적층판 제작 과정 중 한쪽 면이 막힌 관통공을 형성함으로써, 제작 과정을 감소시키고 외력에 의해서 발생하는 불량률을 감소시킬 수 있는 금속박 적층판 연속 제조 장치 및 이를 이용하는 금속박 적층판 연속 제조 방법을 제공하고자 한다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 금속박 적층판 연속 제조 장치가 제공된다. 상기 금속박 적층판 연속 제조 장치는, 금속박 적층판 제조 장치에 있어서, 제 1 자재를 일 방향으로 이송하는 제 1 자재 공급부; 제 2 자재를 상기 제 1 자재와 동일한 방향으로 공급하는 제 2 자재 공급부; 상기 제 1 자재 상에 상기 제 2 자재를 가압 및 가열하여 접합하는 제 1 접합부; 상기 제 1 접합부에 의해 접합된 상기 제 1 자재 및 제 2 자재에 하나 이상의 관통공을 형성하는 관통공 형성부; 및 상기 관통공이 형성된 상기 제 1 자재 및 제 2 자재 중 상기 제 2 자재 측에 제 3 자재를 가압 및 가열하여 접합하는 제 2 접합부; 를 포함한다.
상기 제 1 접합부는, 상기 제 2 자재를 회전하는 원통형 롤러로 가압하여 접합할 수 있다.
상기 제 2 접합부는, 상기 제 3 자재를 회전하는 원통형 롤러로 가압하여 접합할 수 있다.
상기 관통공 형성부는, 상기 제 1 접합부와 상기 제 2 접합부 사이에 구비되며, 점 또는 선의 형상으로 상기 관통공을 형성할 수 있다.
상기 관통공 형성부는, 상기 제 1 자재 및 제 2 자재에 형성하고자 하는 관통공에 대응하는 펀치부를 포함하며, 상기 펀치부를 상기 제 1 자재 및 제 2 자재에 가압하여 상기 관통공을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 금속박 적층판 연속 제조 방법이 제공된다. 상기 금속박 적층판 연속 제조 방법은, 금속박 적층판 제조 방법에 있어서, a) 에폭시를 포함하는 기재층과 접착층을 접합하는 단계; b) 상기 기재층과 접착층에 소정의 관통공을 형성하는 단계; 및 c) 상기 접착층에 금속 박막층을 접합하여 상기 관통공의 일 측을 밀봉하는 단계;를 포함한다.
상기 단계 a)는, 회전하는 원통형 롤러로 가압 및 가열하여 상기 기재층과 접착층을 접합할 수 있다.
상기 단계 c)는, 회전하는 원통형 롤러로 가압 및 가열하여 상기 접착층에 금속 박막층을 접합하여 상기 관통공의 일 측을 밀봉할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 금속박 적층판이 제공된다. 상기 금속박 적층판은, 전자 부품용 금속박 적층판에 있어서, 에폭시를 포함하는 기재층; 상기 기재층의 일 면에 접착되는 접착층; 및 상기 접착층을 통해 상기 기재층과 접착되는 금속층;을 포함하되, 상기 기재층 및 접착층에 하나 이상의 관통공이 형성되되, 상기 관통공은 그 일측이 상기 금속층에 접촉되는 것을 포함한다.
상기 관통공은 상기 기재층과 상기 접착층이 접착된 상태에서 형성되고, 상기 관통공에 상기 금속층이 접촉될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 금속박 적층판 연속 제조 장치 및 이를 이용한 금속박 적층판 연속 제조 방법은 한쪽 면이 막힌 관통공 형성을 위한 에칭 공정이 불필요하여 공정 과정을 감소시킴으로써 보다 효율적이고 경제적으로 인쇄회로기판을 제조할 수 있는 효과가 있다.
또, 본 발명의 한 실시예에 따른 금속박 적층판 연속 제조 장치 및 이를 이용한 금속박 적층판 연속 제조 방법은 별도로 형성된 관통공에 금속박을 접착함으로써 종래의 에칭 방법을 사용하는 경우와 같이 에칭 깊이를 미세하게 조절할 필요가 없으며, 에층 공정에 의한 금속 박막의 훼손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 금속박 적층판 연속 제조 장치 및 이를 이용한 금속박 적층판 연속 제조 방법은 롤투롤 방식을 이용함으로써 인쇄회로기판을 연속적으로 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 금속박 적층판 연속 제조 장치 및 이를 이용한 금속박 적층판 연속 제조 방법은 라미네이터를 이용함으로써 보다 소형화되어 실험실 또는 중소 기업에서 사용하기 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 금속박 적층판 연속 제조 장치의 a) 사시도 및 b) 단면도이다.
도 2는 도 1b)의 a) "A"의 확대도 및 b) "B"의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 금속박 적층판 연속 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 금속박 적층판 연속 제조 장치를 이용하여 생성된 금속박 적층판을 나타낸 도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1a에는 본 발명의 한 실시예에 따른 금속박 적층판 연속 제조 장치(100)의 사시도가 도시되어 있고, 도 1b에는 도 1a의 단면도가 도시되고 있다. 또, 도 2a 및 도 2b는 각각 도 1b의 "A" 및 "B"의 확대도가 도시되어 있다. 이하에서는 도 1a 내지 도 2b를 이용하여 본 발명의 한 실시예에 따른 금속박 적층판 연속 제조 장치(100)에 대해 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 금속박 적층판 연속 제조 장치(100)는, 제 1 접합부(131), 제 2 자재 공급부(133), 제 2 접합부(135), 제 3 자재 공급부(137), 관통공 형성부(150) 및 제 1 자재 공급부(170)를 포함한다.
제 1 접합부(131)는 제 1 자재(111)와 제 2 자재(113)에 열과 압력을 가하여 접합한다. 제 1 자재(111)는 제 1 자재 공급부(170)를 통해 일 방향으로 이송된다. 이송된 제 1 자재(111)는 제 2 자재 공급부(133)를 통해 제 1 자재(111)와 동일한 방향으로 공급되는 제 2 자재(113)와 제 1 접합부(131)에서 접합된다.
이때, 제 1 접합부(131)는 제 1 자재 공급부(170)와 대응하지 않는 제 1 자재(111)의 일 면과 제 2 자재(113)의 일 면을 접합할 수 있다. 또, 본 발명의 한 실시예에 따른 제 1 접합부(131)는 회전하는 원통형 롤러로 구성되어, 제 2 자재(113)를 가압하여 제 1 자재(111)와 접합하도록 할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에서는, 제 1 자재(111)로 FR-4(Fiberglass reinforced epoxy) 자재를 사용할 수 있다. 또, 제 2 자재(113)로 제 1 자재(111)를 후술되는 제 3 자재(115)와 접합시키기 위한 접착 부재를 사용할 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 동일한 기능을 하는 자재들을 제 1 자재(111) 및 제 2 자재(113)로 사용할 수 있다. 또한, 제 1 자재(111)에 접합 성분을 부가하여 제 3 자재(115)와 접합될 수 있도록 하는 경우는 제 2 자재(113)를 사용하지 않도록 구성할 수도 있다.
제 2 접합부(135)는 제 2 자재(113)를 이용하여 제 1 자재(111)와 제 3 자재(115)를 접합한다. 제 1 접합부(131)에서 접합된 제 1 자재(111) 및 제 2 자재(113)는 제 1 자재 공급부(170)를 이용하여 제 2 접합부(135)로 이송된다. 이송된 제 1 자재(111) 및 제 2 자재(113)는 제 3 자재 공급부(137)를 통해 제 1 자재(111)와 동일한 방향으로 공급되는 제 3 자재(115)와 제 2 접합부(135)에서 접합된다.
이때, 제 2 접합부(135)는 제 1 자재(111)와 접합되지 않은 제 2 자재(113)의 일 면과 제 3 자재(115)의 일 면을 접합할 수 있다. 또, 본 발명의 한 실시예에 따른 제 2 접합부(135)는 회전하는 원통형 롤러로 구성되어, 제 3자재(115)를 가압하여 제 2자재(113)와 접합하도록 할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에서 제 3 자재(115)로서 구리 포일 또는 알루미늄 포일과 같은 금속 박판을 사용할 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 필요에 따라 동일한 기능을 하는 자재들을 제 3 자재(115)로 사용할 수도 있다.
관통공 형성부(150)는 제 1 접합부(131)에 의해 접합된 제 1 자재(111) 및 제 2 자재(1113)에 관통공(151)을 형성한다. 관통공 형성부(150)는 제 1 접합부(131)에서 제 1 자재(111)의 이송 방향으로 일정 거리 이격되어 제 1 접합부(131)와 제 2 접합부(135) 사이에 구비된다.
관통공 형성부(150)는 점 또는 선의 형상으로 관통공(151)을 형성할 수 있다. 이때, 관통공 형성부(150)는 형성하고자 하는 관통공(151)의 형태에 대응하는 펀치부(153)를 더 포함할 수 있다. 관통공 형성부(150)는 펀치부(153)를 가압하여 펀치부(153)와 대응하는 형태의 관통공(151)을 제 1 자재 및 제 2 자재에 형성할 수 있다. 이때, 사용자는 필요에 따라 펀치부(153)를 교체함으로써 형성되는 관통공(151)의 형태를 변경할 수도 있다.
제 1 자재 공급부(170)는 제 1 자재(111)를 이송한다. 제 1 자재 공급부(170)는 제 1 자재(111)를 제 1 접합부(131)에 투입하고, 제 1 접합부(131)로부터 제 2 접합부(135)로 접합된 제 1 자재(111) 및 제 2 자재(111)를 이송할 수 있다.
이때, 본 발명의 한 실시예에서는 제 1 자재 공급부(170)가 제 1 자재(111)를 이송하는 것으로 표현하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 사용자의 설정에 따라 제 1 접합부(131) 및 제 2 접합부(135)의 회전력을 이용함으로써 제 1 자재 공급부(170)를 대신할 수도 있다.
한편, 도 1b에 도시된 "A" 및 "B"의 확대도가 도 2a 및 도 2b에 도시되어 있다. 도 2a를 살펴보면, 관통공 형성부(150)를 이용하여 형성된 관통공(151)은 제 1 자재(111) 측의 하면 및 제 2 자재(113) 측의 상면이 모두 개방된 형태로 형성된다.
또, 도 2b를 참조하면, 접합된 제 1 자재(111) 및 제 2 자재(113)에 형성된 관통공(151)은 제 3 자재(115)를 이용하여 그 일 측의 구멍이 닫힌 형태로 최종 형성될 수 있다.
제 2 접합부(135)는 일 면이 제 1 자재(111)에 접합된 제 2 자재(113)의 타 면에 제 3 자재(115)를 접합한다. 이때, 제 1 자재(111) 및 제 2 자재(113)에 형성된 관통공(151)은 제 3 자재(115)가 접합됨으로써 제 2 자재(113) 방향의 개방된 상면이 닫히도록 형성된다. 이를 통해 종래의 에칭 과정에서 발생할 수 있는 박막의 훼손을 방지할 수 있다.
힌편, 도 3에는 본 발명의 한 실시예에 따른 금속박 적층판 연속 제조 방법(300)이 도시되어 있다. 이하에서는, 도 1 내지 도 2에 도시된 금속박 적층판 연속 제조 장치(100)를 이용하여 금속박 적층판 연속 제조 방법(300)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
금속박 적층판 연속 제조 방법(300)은 기재층과 접착층을 접합하는 단계(S310), 기재층과 접착층에 소정의 관통공을 형성하는 단계(S320), 및 접착층에 박막층을 접합하는 단계(S330)를 포함한다.
먼저, 금속박 적층판 연속 제조 장치는 기재층과 접착층을 접합한다(단계 S310). 여기서, 기재층은 도 1 내지 도 2에서의 제 1 자재로서 에폭시를 포함하는 기재층일 수 있고, 접착층은 제 2 자재일 수 있다. 이때, 기재층은 접착층의 제 1 면과 대응하도록 접착될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에서는, 기재층으로 FR-4를 사용하고, 접착층으로 접착제가 포함된 접착 부재를 사용할 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 동일한 기능을 하는 자재들을 기재층 및 접착층로 사용할 수 있다. 또한, 기재층에 접합 성분을 부가하여 박막층와 접합될 수 있도록 하는 경우는 접착층을 사용하지 않도록 구성할 수도 있다.
기재층과 접착층은 도 1에 도시된 제 1 접합부를 이용하여 접착될 수 있다. 이때, 기재층과 접착층은 바람직하게는 회전하는 원통형 롤러로부터 열과 압력을 받아 서로 접착될 수 있다.
다음으로, 기재층과 접착층에 소정의 관통공을 형성한다(단계 S320).
단계 S310에서 접착된 기재층 및 접착층은 제 2 접착부로 이송되는 과정에서 관통공 형성부를 통해 소정의 관통공이 형성된다. 관통공 형성부는 펀치부를 이용하여 펀치부의 형태에 대응하는 관통공을 기재층 및 접착층에 형성한다. 이때, 관통공은 점 또는 선의 형태로 형성될 수 있으며, 펀치부의 교체 또는 설정의 변경을 통해 생성되는 관통공의 형태가 변화할 수 있다.
마지막으로, 접착층에 박막층을 접착한다(단계 S320).
관통공이 형성된 기재층 및 접착층은 제 2 접착부로 이송되고, 투입되는 박막층은 접착층과 제 2 접착부에 의해 접착된다. 이때, 박막층과 접착층은 바람직하게는 회전하는 원통형 롤러로부터 열과 압력을 받아 서로 접착 될 수 있다. 여기서, 접착층과 접합되는 박막층은 도 1 내지 도 2 에서의 제 3 자재로서 금속 박막층일 수 있다.
또, 기재층 및 접착층에 형성된 관통공은 박막층이 접착층에 접합됨으로써 그 일 측이 밀봉될 수 있다. 이로 인해, 종래의 에칭 과정에서 발생할 수 있는 박막의 훼손을 방지할 수 있다.
상기와 같은 방법들은 도 1에 도시된 바와 같은 금속박 적층판 연속 제조 장치(100)에 의해 구현될 수 있고, 특히, 이러한 단계들을 수행하는 소프트웨어 프로그램으로 구현될 수 있으며, 이 경우, 이러한 프로그램들은 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장되거나 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다.
이 때, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 판독가능한 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함하며, 예를 들면, ROM, RAM, CD-ROM, DVD-ROM, DVD-RAM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광 데이터 저장장치 등일 수 있다.
또, 상술된 도 1 내지 도 3의 금속박 적층판 연속 제조 장치 또는 금속박 적층판 연속 제조 방법에 의해 최종적으로 생성된 금속박 적층판(400)은 도 4에 도시된 바와 같이 에폭시를 포함하는 기재층(111), 기재층(111)의 일 면에 접착되는 접착층(113) 및 접착층(113)을 통해 기재층(111)과 접착되는 금속층(115)을 포함한다.
도 4를 살펴보면, 금속박 적층판(400)은 기재층(111)이 가장 하단에 위치하고, 금속층(115)는 접착층(113)을 이용하여 기재층(111)과 접합된다. 이때, 금속박 적증판(400)은 기재층(111)과 접착증(113)이 접합된 후 관통공 형성부로부터 형성된 관통공(153)을 포함한다. 이후, 접착층(113)에 금속층(115)이 접합됨으로써 관통공에 금속층(115)이 접촉될 수 있다.
이상에서 본 발명의 한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100: 금속박 적층판 연속 제조 장치
111: 제 1 자재 113: 제 2 자재
115: 제 3 자재 131: 제 1 접합부
133: 제 2 자재 공급부 135: 제 2 접합부
137: 제 3 자재 공급부 150: 관통공 형성부
151: 관통공 153: 펀치부
170: 제 1 자재 공급부

Claims (10)

  1. 금속박 적층판 제조 장치에 있어서,
    제 1 자재를 일 방향으로 이송하는 제 1 자재 공급부;
    제 2 자재를 상기 제 1 자재와 동일한 방향으로 공급하는 제 2 자재 공급부;
    상기 제 1 자재 상에 상기 제 2 자재를 가압 및 가열하여 접합하는 제 1 접합부;
    상기 제 1 접합부에 의해 접합된 상기 제 1 자재 및 제 2 자재에 하나 이상의 관통공을 형성하는 관통공 형성부; 및
    상기 관통공이 형성된 상기 제 1 자재 및 제 2 자재 중 상기 제 2 자재 측에 제 3 자재를 가압 및 가열하여 접합하는 제 2 접합부;
    를 포함하는 금속박 적층판 연속 제조 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 접합부는, 상기 제 2 자재를 회전하는 원통형 롤러로 가압하여 접합하는 금속박 적층판 연속 제조 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 접합부는, 상기 제 3 자재를 회전하는 원통형 롤러로 가압하여 접합하는 금속박 적층판 연속 제조 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 관통공 형성부는, 상기 제 1 접합부와 상기 제 2 접합부 사이에 구비되며, 점 또는 선의 형상으로 상기 관통공을 형성하는 금속박 적층판 연속 제조 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 관통공 형성부는, 상기 제 1 자재 및 제 2 자재에 형성하고자 하는 관통공에 대응하는 펀치부를 포함하며, 상기 펀치부를 상기 제 1 자재 및 제 2 자재에 가압하여 상기 관통공을 형성하는 금속박 적층판 연속 제조 장치.
  6. 금속박 적층판 제조 방법에 있어서,
    a) 에폭시를 포함하는 기재층과 접착층을 접합하는 단계;
    b) 상기 기재층과 접착층에 소정의 관통공을 형성하는 단계; 및
    c) 상기 접착층에 금속 박막층을 접합하여 상기 관통공의 일 측을 밀봉하는 단계;
    를 포함하는 금속박 적층판 연속 제조 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 단계 a)는, 회전하는 원통형 롤러로 가압 및 가열하여 상기 기재층과 접착층을 접합하는 금속박 적층판 연속 제조 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 단계 c)는, 회전하는 원통형 롤러로 가압 및 가열하여 상기 접착층에 금속 박막층을 접합하여 상기 관통공의 일 측을 밀봉하는 금속박 적층판 연속 제조 방법.
  9. 전자 부품용 금속박 적층판에 있어서,
    에폭시를 포함하는 기재층;
    상기 기재층의 일 면에 접착되는 접착층; 및
    상기 접착층을 통해 상기 기재층과 접착되는 금속층;
    을 포함하되,
    상기 기재층 및 접착층에 하나 이상의 관통공이 형성되되, 상기 관통공은 그 일측이 상기 금속층에 접촉되는 것을 포함하는 금속박 적층판.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 관통공은 상기 기재층과 상기 접착층이 접착된 상태에서 형성되고, 상기 관통공에 상기 금속층이 접촉되는 금속박 적층판.
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