KR20180108345A - 롤투롤 공정을 이용한 fpcb용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법 - Google Patents

롤투롤 공정을 이용한 fpcb용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 롤투롤 공정을 이용한 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 롤투롤 공정을 이용하여 순차적 코팅이 아닌 각각의 코팅층을 각각 형성하고 상기 코팅층들을 열압착 공정으로 합지시키는 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법을 제공한다. 따라서 본 발명의 제조방법은 다층 전자파 차폐 필름 제조 시에 발생하는 생산성 저하 및 제조 손실이 개선될 수 있다.

Description

롤투롤 공정을 이용한 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법{Method of manufacturing multi-layered electromagnetic wave shielding film for FPCB using roll-to-roll process}
본 발명은 롤투롤 공정을 이용한 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 롤투롤 공정을 이용하여 경제적으로 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름을 제조할 수 있는 제조방법에 관한 것이다.
최근 휴대용 모바일, 노트북, 개인 휴대용 단말기(Personal Digital assistant: PDA), 전자 수첩, 액정 디스플레이(LCD), 유기 발광 소자(OLED), 플라즈마 표시 소자(PDP) 등에 사용되는 전자기기는, 소형화, 경량화와 함께 전자부품 간의 신호 전달 속도를 고속화할 수 있도록 연구되고 있다.
이와 같이 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)의 미세 회로화가 진행됨에 따라 근접회로 간의 전자파 노이즈(Noise) 발생에 따른 전자파 방해 잡음(Electromagnetic Interference; EMI)의 피해가 증가하는 추세에 있다.
이러한 전자파를 효과적으로 차단하기 위해서는 인쇄회로기판(PCB)을 전기 전도도가 우수한 금속막으로 감싸, 회로 간에 발생하는 전자파가 금속막을 통해 감쇄될 수 있도록 해야 한다.
이를 위하여 인쇄회로기판 상에 전도성이 우수한 금속 박막을 부착하거나, 전도성 페이스트를 도포하거나, 또는 필름화하여 가열 부착하는 전도성 차폐 필름의 제품이 적용되고 있다.
상기 전자파 차폐 필름은 일반적으로 절연층, 차폐층 및 이방전도성접착층의 3층 구조 또는 절연층 및 등방전도성접착층의 2층 구조를 가지고 있다.
이러한 다층의 전자파 차폐 필름의 구조는 기재에 1차 코팅 및 건조 공정을 진행한 이후 1차 코팅 및 건조 공정을 진행한 필름을 기재로 하여 2차 코팅 및 건조 공정을 진행하고, 이후 2차 코팅 및 건조 공정을 진행한 필름을 기재로 하여 3차 코팅 및 건조 공정을 진행하는 순차적인 코팅 방법을 이용하여 형성하였다.
상기 다층의 전자파 차폐 필름을 대량으로 형성하기 위해서는 일반적으로 롤투롤(Roll-to-Roll) 장비를 이용하며, 통상적으로 상기 롤투롤 장비는 양산설비를 기준으로 한 번의 코팅 시 30M~50M의 기재 손실이 발생한다. 이에 따라, 상기 다층의 전자파 차폐 필름의 경우 1차 코팅에서 3차 코팅까지 순차적으로 코팅을 수행할 경우 1000 M 생산 기준으로 최소 90M~150M의 기재 손실이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
또한, 각 코팅층을 형성하기 위한 재료비, 인건비 및 경비를 감안할 경우 코팅 차수가 증가할수록 높은 비용이 소모되는 문제점이 있어, 생산성을 향상시키고 제조 손실을 감소시킬 수 있는 다층의 전자파 차폐 필름의 제조방법이 개발되고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허 제10-2011-0106184호
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 다층 전자파 차폐 필름 제조 시에 발생하는 생산성 저하 및 제조 손실을 개선하기 위하여 롤투롤 공정을 이용하여 순차적 코팅이 아닌 각각의 코팅층을 각각 형성하고 상기 코팅층들을 열압착 공정으로 합지시키는 제조방법을 제공하는 것을 일목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 제1롤투롤 코팅 공정으로 제1기재필름 상에 절연층을 형성하여 절연 필름을 제조하는 단계, 제2롤투롤 코팅 공정으로 제2기재필름 상에 등방 전도성 접착층을 형성하여 등방 전도성 접착 필름을 제조하는 단계 및 상기 절연층 및 상기 등방 전도성 접착층이 서로 마주보도록 상기 절연 필름 및 상기 등방 전도성 접착 필름을 배치한 후 열압착 공정으로 합지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 열압착 공정은 롤투롤 공정으로 수행되는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 열압착 공정은 110 ℃ 내지 130 ℃ 온도로, 5 kgf 이상의 압력으로 수행되는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 일실시예는 제1공급롤로 공급되는 제1기재필름을 제1메인롤로 이송하면서 상기 제1기재필름 상에 절연층을 형성하여 절연 필름을 제조하는 단계, 제2공급롤로 공급되는 제2기재필름을 제2메인롤로 이송하면서 상기 제2기재필름 상에 등방 전도성 접착층을 형성하여 등방 전도성 접착 필름을 제조하는 단계 및 상기 제1메인롤에서 공급되는 절연 필름 및 상기 제2메인롤에서 공급되는 등방 전도성 접착 필름이 열압착 롤러에 동시에 통과되어, 상기 절연층 및 상기 등방 전도성 접착층이 서로 맞닿으며 합지되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 열압착 롤러는 110 ℃ 내지 130 ℃ 온도로 수행되고, 5 kgf 이상의 압력으로 수행되는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 일실시예는 제1롤투롤 코팅 공정으로 절연층이 형성된 제1기재필름 상에 차폐층을 형성하여 절연/차폐 필름을 제조하는 단계, 제2롤투롤 코팅 공정으로 제2기재필름 상에 이방 전도성 접착층을 형성하여 이방 전도성 접착 필름을 제조하는 단계 및 상기 차폐층 및 상기 이방 전도성 접착층이 서로 마주보도록 상기 절연/차폐 필름 및 상기 이방 전도성 접착 필름을 배치한 후 열압착 공정으로 합지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 열압착 공정은 롤투롤 공정으로 수행되는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 열압착 공정은 110 ℃ 내지 130 ℃ 온도로, 5 kgf 이상의 압력으로 수행되는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 일실시예는 제1공급롤로 공급되는 절연층이 형성된 제1기재필름을 제1메인롤로 이송하면서 상기 제1기재필름 상에 차폐층을 형성하여 절연/차폐 필름을 제조하는 단계, 제2공급롤로 공급되는 제2기재필름을 제2메인롤로 이송하면서 상기 제2기재필름 상에 이방 전도성 접착층을 형성하여 이방 전도성 접착 필름을 제조하는 단계 및 상기 제1메인롤에서 공급되는 절연/차폐 필름 및 상기 제2메인롤에서 공급되는 이방 전도성 접착 필름이 열압착 롤러에 동시에 통과되어, 상기 차폐층 및 상기 이방 전도성 접착층이 서로 맞닿으며 합지되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 열압착 롤러는 110 ℃ 내지 130 ℃ 온도로 수행되고, 5 kgf 이상의 압력으로 수행되는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법일 수 있다.
본 발명의 일 효과로서, FPCB용 다층 전자파 차폐 필름을 제조하기 위한 롤투롤 코팅 공정이 순차적으로 수행하는 것이 아닌, 각각의 층을 코팅하기 위한 롤투롤 코팅 공정이 각각 수행될 수 있다.
특히, 종래의 롤투롤 코팅 공정을 순차적으로 수행할 경우, 1차 코팅 공정을 진행한 이후 전자파 차폐 필름의 손실 영역이 존재하는 1차 코팅 공정을 진행한 필름을 기재로 하여 2차 코팅을 진행하기 때문에, 전자파 차폐 필름의 손실 영역이 계속적으로 증가할 수 있다. 하지만, 본 발명의 롤투롤 코팅 공정은 전자파 차폐 필름의 손실 영역이 존재하지 않는 각각의 기재에 각각의 코팅층을 형성하기 때문에, 전자파 차폐 필름의 손실 영역의 증가가 제한될 수 있다.
또한, FPCB용 다층 전자파 차폐 필름을 1000 M 생산 기준으로 제조 경비를 계산하였을 때, 종래의 순차적 코팅 공정을 이용하면 총 제조 경비 중 40 % 이상의 손실액이 발생하였지만, 본 발명의 코팅 공정을 이용하면 10 % 미만의 손실액이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법은 생산성이 우수할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 2층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 2층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름이 제조되는 과정을 간단하게 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 2층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 2층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름이 제조되는 과정을 간단하게 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 2층 구조의 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름을 나타낸 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 3층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 3층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름이 제조되는 과정을 간단하게 나타낸 모식도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 3층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 3층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름이 제조되는 과정을 간단하게 나타낸 모식도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 3층 구조의 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름을 나타낸 모식도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
이하, 제1실시예인 2층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 2층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법을 나타낸 순서도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 2층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법은 제1롤투롤 코팅 공정으로 제1기재필름 상에 절연층을 형성하여 절연 필름을 제조하는 단계(S110), 제2롤투롤 코팅 공정으로 제2기재필름 상에 등방 전도성 접착층을 형성하여 등방 전도성 접착 필름을 제조하는 단계(S120) 및 상기 절연층 및 상기 등방 전도성 접착층이 서로 마주보도록 상기 절연 필름 및 상기 등방 전도성 접착 필름을 배치한 후 열압착 공정으로 합지하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
보다 도식적으로 각 단계를 살펴보면, 도 2는 2층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름이 제조되는 과정을 간단하게 나타낸 모식도로, 제1기재필름(10)을 제1공급롤(11)에 공급하고, 제1롤투롤 코팅 공정이 수행되면서 상기 제1기재필름(10) 상에 절연층(13)이 형성된 후 제1회수롤(12)로 회수된다(도 2(a)). 그리고, 제2기재필름(14)을 제2공급롤(15)에 공급하고, 제2롤투롤 코팅 공정이 수행되면서 상기 제2기재필름(14) 상에 등방 전도성 접착층(17)이 형성된 후 제2회수롤(16)로 회수된다(도 2(b)). 마지막으로, 상기 절연층(13) 및 상기 등방 전도성 접착층(17)이 서로 마주보도록 절연 필름 및 등방 전도성 접착 필름을 배치하여 가열롤(18) 및 합지롤(19)을 포함하는 열압착 롤러에 통과시킨 후 회수롤(20)로 회수한다(도 2(c)).
먼저, 제1롤투롤 코팅 공정으로 제1기재필름 상에 절연층을 형성하여 절연 필름을 제조하는 단계(S110)는 절연층 코팅액을 준비하는 단계, 상기 절연층 코팅액을 제1기재필름 상에 도포하는 단계 및 상기 절연층 코팅액이 도포된 제1기재필름을 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제1기재필름은 연성을 갖는 플라스틱 필름을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌 필름 또는 폴리프로필렌 필름이 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 절연층 코팅액은 바인더 수지, 경화제, 필러 및 용제를 포함할 수 있다.
바인더 수지는 에폭시 수지 및 폴리우레탄 수지 중에서 선택된 하나 이상과 에폭시기 함유 경화제의 반응으로 얻어진 반응 생성물일 수 있다. 에폭시 수지는 우수한 내열성으로 인하여 무연땜납 리플로우성이 향상될 수 있고, 폴리우레탄 수지는 전자파 차폐 필름의 유연성을 향상시킬 수 있어서, 다층 FPCB에 적용할 경우 높은 탄성 특성으로 인해 전자파 차폐 필름의 찢어짐을 완화시킬 수 있다. 따라서, 바인더 수지로서 에폭시 수지와 폴리우레탄 수지를 함께 부가하는 경우 전자파 차폐 필름의 제반 물성이 매우 우수해질 수 있다.
상기 바인더 수지는 7 중량% 내지 18 중량%가 바람직한 수준이다. 상기 바인더 수지의 함량이 7 중량% 미만일 경우, 제품의 핸들링시 손이나 기타 장비에 의해 스크래치가 발생할 수 있고, 상기 바인더 수지의 함량이 18 중량%를 초과할 경우, 면저항이 증가하며 결과적으로 차폐율이 감소하게 되어 바람직하지 않다.
바인더 수지로 에폭시 수지를 사용하는 경우 이와 반응 가능한 경화제를 함께 사용하며, 상기 경화제는 에폭시 수지 경화제인 이소시아네이트 및 폴리아미드 중 어느 하나 또는 둘의 조합물이 될 수 있다.
상기 경화제의 함량은 7 중량% 내지 12 중량%일 수 있다. 상기 경화제의 함량이 7 중량% 미만일 경우, 미반응 바인더 수지가 존재하여 건조된 전자파 차폐 필름에 끈적임(tacky)이 남게 되고, 상기 경화제의 함량이 12 중량%를 초과하면 바인더 수지의 경화 시 미반응물로 존재하여 강도를 저하시킬 수 있다.
필러로는 카본블랙과 산화알루미늄(Al2O3) 중 어느 하나 또는 둘의 조합물이 될 수 있다. 카본블랙과 산화알루미늄(Al2O3)은 동일하거나 거의 유사한 양이 투입될 수 있다.
상기 필러의 함량은 4.5 중량% 내지 8.5 중량%일 수 있는데, 필러의 함량이 4.5 중량% 미만일 경우, 절연층이 가져야 할 절연저항인 1010 Ω 내지 1012 Ω보다 낮은 저항값을 갖게 되어 절연체로서의 역할을 충족할 수 없으며, 필러의 함량이 8.5 중량% 초과일 경우, 절연층 코팅 시 절연층 두께 증가로 차폐 필름 전체의 두께가 필요 이상으로 두꺼워질 수 있다.
용제는 에틸 아세테이트가 적용될 수 있다.
상기 용제의 함량은 65 중량% 내지 70중량%가 바람직한 수준이다. 상기 용제의 함량이 65 중량% 미만일 경우, 점도가 높아져 절연층 코팅 시 설정 두께를 맞추기 어렵고, 상기 용제의 함량이 70 중량 % 초과일 경우, 필러, 바인더 수지 및 경화제의 점유 함량이 감소하므로 건조 후 두께가 감소하게 되고, 이에 따라 제조 완료되는 차폐 필름의 설정 두께를 구현하는 것이 어려워진다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 절연층 코팅액을 제1기재필름 상에 도포하는 단계는 통상적인 롤투롤 공정으로 수행될 수 있다. 상기 롤투롤 공정 시 조건은 특별히 제한되지 않으나, 예시로서 25 ℃ 내지 130 ℃의 온도 및 3 m/min 내지 30 m/min의 공정 속도 조건 하에서 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 절연층 코팅액이 도포된 제1기재필름을 건조하는 단계는 상기 절연층 코팅액을 제1기재필름 상에 도포하는 단계의 롤투롤 공정에서 연속되는 공정으로서, 상기 롤투롤 공정으로 상기 절연층 코팅액이 건조될 수 있다. 상기 건조 공정 시 조건은 특별히 제한되지 않으나, 예시로서 25 ℃ 내지 130 ℃의 온도 및 3 m/min 내지 30 m/min의 공정 속도 조건 하에서 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 롤투롤 공정으로 형성된 절연층은 반경화(B-stage) 상태 또는 완전 경화 상태(C-stage)일 수 있으며, 바람직하게는 추후 단계(S130)에서 등방 전도성 접착 코팅층과 합지되기 용이한 상태인 반경화(B-stage)상태일 수 있다.
그 다음으로, 제2롤투롤 코팅 공정으로 제2기재필름 상에 등방 전도성 접착층을 형성하여 등방 전도성 접착 필름을 제조하는 단계(S120) 는 등방 전도성 접착층 코팅액을 준비하는 단계, 상기 등방 전도성 접착층 코팅액을 제2기재필름 상에 도포하는 단계 및 상기 등방 전도성 접착층 코팅액이 도포된 제2기재필름을 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제2기재필름은 연성을 갖는 플라스틱 필름을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌 필름 또는 폴리프로필렌 필름이 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 등방 전도성 접착층 코팅액은 전도성 필러, 바인더 수지, 경화제 및 용제를 포함할 수 있다.
전도성 필러는 은, 금, 니켈, 구리, 흑연 및 그래핀 중 어느 하나 또는 둘의 조합물이 될 수 있으며, 상기 전도성 물질은 수지상(Dendrite), 플레이크(Flake) 및 구형(Spherical) 형상 입자 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 전도성 필러의 함량은 30 중량% 내지 40중량%일 수 있다. 상기 전도성 필러의 함량이 설정 범위를 충족할 때 전기 전도성 및 기재와의 접착이 우수하여 바람직하다. 즉, 전도성 필러의 함량이 30 중량% 미만이면 제조 완료된 차폐 필름의 치밀도가 미흡하게 되어 면저항이 증가하고 차폐율이 감소되고, 상기 전도성 필러의 함량이 40 중량% 초과이면 차폐 필름의 치밀도가 증가하나 점도가 높아져 인쇄시 두께가 증가하게 됨으로써 제품의 제조 비용이 증가하게 되어 바람직하지 않다.
바인더 수지는 절연층과 동일한 수지가 적용될 수 있다. 예컨대, 절연층 및 등방 전도성 접착층은 동일한 바인더 수지를 이용하는 것이 계면간의 접착력 및 열에 의한 필름 변형 측면에서 바람직하다.
상기 바인더 수지는 15 중량% 내지 20 중량%가 적용될 수 있다. 상기 바인더 수지의 함량이 15 중량% 미만이면 필러 대비 바인더 수지의 함량이 감소하게 되어 상기 필러를 바인딩(binding)해 주지 못해 제품의 핸들링시 손이나 기타 장비에 의해 스크래치가 발생할 수 있고, 상기 바인더 수지의 함량이 20 중량%를 초과하면 필러 대비 바인더 수지의 함량이 증가하게 되어 면저항이 증가하며 결과적으로 차폐율이 감소하게 된다.
경화제는 전도성 필러 내의 전도성 입자와 반응성이 없는 디시안디아마이드(Dicyandiamide)가 적용될 수 있다.
상기 경화제의 함량은 1.5 중량% 내지 2.5 중량%일 수 있다. 상기 경화제의 함량이 1.5 중량% 미만일 경우, 미반응 바인더 수지가 존재하여 건조된 전자파 차폐 필름에 끈적임(tacky)이 남게 되고, 상기 경화제의 함량이 2.5 중량%를 초과하면 바인더 수지의 경화 시 미반응물로 존재하여 강도를 저하시킬 수 있다.
용제는 전도성 필러와의 반응이 최소화됨으로써 전도성 필러 내의 전도성 금속 입자의 이온화를 방지할 수 있는 것들이 적용되며, 에스터기(-COOR)를 갖고 있는 용제, 히드록시기(-OH)를 갖고 있는 용제, 에스터기(-COOR) 및 히드록시기(-OH)를 동시에 갖고 있는 용제, 알킬기(-R)만 갖고 있는 용제 중 적어도 하나 이상의 군에서 선택되거나 또는 둘 이상의 군이 조합되는 용제를 포함할 수 있다.
바람직하게는, Ethyl acetate, Butyl carbitol acetate, Dibasic ester, Methyl dimethoxyacetate, Methyl isobutyrate, Dimethyl methylmalonate, Methyl trans-4-oxo-2-pentenoate, Ethylene glycol diacetate, Butyl carbitol, Butyl cellosolve, Benzyl alcohol, Texanol(ester-alcohol) 또는 Toluene을 포함할 수 있다.
상기 용제의 함량은 40 중량% 내지 50 중량%일 수 있다. 용제의 함량이 40 중량% 미만이면 점도가 높아져 전자파 차폐 필름 제조 시 설정 두께를 맞추기 어렵고, 용제의 함량이 50 중량%를 초과하면 전도성 필러, 바인더 수지 및 경화제의 점유 함량이 감소하므로 건조 후 두께가 감소하게 되고, 이에 따라 제조 완료되는 전자파 차폐 필름의 설정 두께를 구현하는 것이 어려워질 수 있어 바람직하지 않다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 등방 전도성 접착층 코팅액을 제2기재필름 상에 도포하는 단계는 통상적인 롤투롤 공정으로 수행될 수 있다. 상기 롤투롤 공정 시 조건은 특별히 제한되지 않으나, 예시로서 25 ℃ 내지 130 ℃의 온도 및 3 m/min 내지 30 m/min의 공정 속도 조건 하에서 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 등방 전도성 접착층 코팅액이 도포된 제2기재필름을 건조하는 단계는 상기 등방 전도성 접착층 코팅액을 제2기재필름 상에 도포하는 단계의 롤투롤 공정에서 연속되는 공정으로서, 상기 롤투롤 공정으로 상기 등방 전도성 접착층 코팅액이 건조될 수 있다. 상기 건조 공정 시 조건은 특별히 제한되지 않으나, 예시로서 25 ℃ 내지 130 ℃의 온도 및 3 m/min 내지 30 m/min의 공정 속도 조건 하에서 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 롤투롤 공정으로 형성된 등방 전도성 접착층은 반경화(B-stage) 상태 또는 완전 경화 상태(C-stage)일 수 있으며, 바람직하게는 추후 단계(S130)에서 절연층과 합지되기 용이한 상태인 반경화(B-stage)상태일 수 있다.
마지막으로, 상기 절연층 및 상기 등방 전도성 접착층이 서로 마주보도록 상기 절연 필름 및 상기 등방 전도성 접착 필름을 배치한 후 열압착 공정으로 합지한다(S130).
상기 열압착 공정은 열압착 롤러를 이용하여 수행될 수 있으며, 상기 열압착 롤러는 가열롤 및 합지롤로 구성되어 있는데, 상기 절연 필름의 제1기재필름 면이 합지롤과 맞닿으면서 통과될 수 있으며, 상기 등방 전도성 접착 필름의 제2기재필름 면이 가열롤과 맞닿으면서 통과될 수 있다.
이때, 상기 열압착 롤러의 온도 조건은 가열롤 온도 조건일 수 있으며, 상기 가열롤에 위치하게 되는 등방 전도성 접착 필름의 두께에 따라 조정될 수 있다. 구체적인 예시로서 상기 등방 전도성 접착 필름이 PET 기재필름을 포함하는 75 μm 두께의 필름일 경우, 가열롤 온도는 110 ℃ 내지 130 ℃일 수 있다.
상기 열압착 롤러의 압력 조건은 합지롤 압력 조건일 수 있으며, 상기 합지롤 압력 조건은 특별히 제한되지 않으나, 예시로서 5 kgf 이상의 공압이 합지롤에 가해질 수 있다.
상기 절연층 및 상기 등방 전도성 접착층이 서로 합지되는 공정에서, 합지 각도는 상기 절연 필름 및 상기 등방 전도성 접착 필름이 열압착 롤러에 투입되는 각도인데, 상기 열압착 롤러에 상기 절연 필름이 투입되는 각도 및 상기 등방 전도성 접착 필름이 투입되는 각도는 동일해야 한다. 또한, 합지 각도가 낮을수록 컬(Curl) 발생이 감소할 수 있기 때문에, 상기 합지 각도는 낮을수록 효과적인 합지가 이루어질 수 있다. 하지만, 열압착 장비의 구성 상 합지 각도를 낮추는데 한계가 있으며, 바람직한 합지 각도는 45 ° 이하일 수 있다.
종래의 롤투롤 코팅 공정을 순차적으로 수행할 경우, 1차 코팅 공정을 진행한 이후 전자파 차폐 필름의 손실 영역이 존재하는 1차 코팅 공정을 진행한 필름을 기재로 하여 2차 코팅을 진행하기 때문에, 전자파 차폐 필름의 손실 영역이 계속적으로 증가할 수 있다. 하지만, 본 발명의 롤투롤 코팅 공정은 전자파 차폐 필름의 손실 영역이 존재하지 않는 각각의 기재에 각각의 층을 코팅하기 때문에, 전자파 차폐 필름의 손실 영역의 증가가 제한될 수 있다.
상기 전술한 2층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법으로 제조된 FPCB용 전자파 차폐 필름에 대한 모식도는 도 3에 도시하였다.
상기 전술한 제1실시예의 제조방법으로 제조된 상기 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름을 1000 M 생산 기준으로 제조 경비를 계산하였을 때, 종래의 순차적 코팅 공정을 이용하면 총 제조 경비 중 40 % 이상의 손실액이 발생하였지만, 본 발명의 제조방법을 이용하면 10 % 미만의 손실액이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법은 생산성이 우수한 공정이라고 할 수 있다.
이하, 제2실시예인 2층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 2층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법을 나타낸 순서도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 2층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법은 제1공급롤로 공급되는 제1기재필름을 제1메인롤로 이송하면서 상기 제1기재필름 상에 절연층을 형성하여 절연 필름을 제조하는 단계 (S210), 제2공급롤로 공급되는 제2기재필름을 제2메인롤로 이송하면서 상기 제2기재필름 상에 등방 전도성 접착층을 형성하여 등방 전도성 접착 필름을 제조하는 단계(S220) 및 상기 제1메인롤에서 공급되는 절연 필름 및 상기 제2메인롤에서 공급되는 등방 전도성 접착 필름이 열압착 롤러에 동시에 통과되어, 상기 절연층 및 상기 등방 전도성 접착층이 서로 맞닿으며 합지되는 단계(S230)를 포함할 수 있다.
보다 도식적으로 각 단계를 살펴보면, 도 5는 2층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름이 제조되는 과정을 간단하게 나타낸 모식도로, 제1기재필름(10)을 제1공급롤(11)로 공급하여 제1메인롤(21)로 이송하면서 상기 제1기재필름(10) 상에 절연층(13)을 형성하여 절연 필름을 제조한다. 동시에, 제2기재필름(14)을 제2공급롤(15)로 공급하여 제2메인롤(23)로 이송하면서 상기 제2기재필름(14) 상에 등방 전도성 접착층(17)을 형성하여 등방 전도성 접착 필름을 제조한다. 상기 절연 필름은 제1서브롤(22)에 의해 열압착 롤러로 이동하고, 상기 등방 전도성 접착 필름은 제2서브롤(24)에 의해 열압착 롤러로 이동한다. 상기 열압착 롤러로 이동된 절연 필름 및 등방 전도성 접착 필름은 가열롤(18) 및 합지롤(19)를 포함하는 열압착 롤러에 동시에 통과되어 합지된 후, 회수롤(20)로 회수된다.
먼저, 제1공급롤로 공급되는 제1기재필름을 제1메인롤로 이송하면서 상기 제1기재필름 상에 절연층을 형성하여 절연 필름을 제조하는 단계(S210)는 절연층 코팅액을 준비하는 단계, 제1기재필름을 제1메인롤로 이송하면서 상기 절연층 코팅액을 상기 제1기재필름 상에 도포하는 단계 및 상기 절연층 코팅액이 도포된 제1기재필름을 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제1기재필름은 연성을 갖는 플라스틱 필름을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌 필름 또는 폴리프로필렌 필름이 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 절연층 코팅액은 바인더 수지, 경화제, 필러 및 용제를 포함할 수 있으며, 상기 절연층 코팅액에 포함된 각각의 물질의 구성 성분 및 함량은 상기 제1실시예에서 전술한 내용과 동일할 수 있으므로, 이하 내용을 생략하기로 한다.
상기 절연층 코팅액을 제1기재필름 상에 도포하는 공정 조건 및 상기 절연층 코팅액이 도포된 제1기재필름을 건조하는 조건은 상기 제1실시예에서 전술한 내용과 동일할 수 있으므로, 이하 내용을 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 롤투롤 공정으로 형성된 절연층은 반경화(B-stage) 상태 또는 완전 경화 상태(C-stage)일 수 있으며, 바람직하게는 추후 단계(S230)에서 등방 전도성 접착 코팅층과 합지되기 용이한 상태인 반경화(B-stage)상태일 수 있다.
그 다음으로, 제2공급롤로 공급되는 제2기재필름을 제2메인롤로 이송하면서 상기 제2기재필름 상에 등방 전도성 접착층을 형성하여 등방 전도성 접착 필름을 제조하는 단계(S220)는 등방 전도성 접착층 코팅액을 준비하는 단계, 제2기재필름을 제2메인롤로 이송하면서 상기 등방 전도성 접착층 코팅액을 상기 제2기재필름 상에 도포하는 단계 및 상기 등방 전도성 접착층 코팅액이 도포된 제2기재필름을 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제2기재필름은 연성을 갖는 플라스틱 필름을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌 필름 또는 폴리프로필렌 필름이 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 등방 전도성 접착층 코팅액은 전도성 필러, 바인더 수지, 경화제 및 용제를 포함할 수 있으며, 상기 등방 전도성 접착층 코팅액에 포함된 각각의 물질의 구성 성분 및 함량은 상기 제1실시예에서 전술한 내용과 동일할 수 있으므로, 이하 내용을 생략하기로 한다.
상기 등방 전도성 접착층 코팅액을 제2기재필름 상에 도포하는 공정 조건 및 상기 등방 전도성 접착층 코팅액이 도포된 제2기재필름을 건조하는 조건은 상기 제1실시예에서 전술한 내용과 동일할 수 있으므로, 이하 내용을 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 롤투롤 공정으로 형성된 등방 전도성 접착층은 반경화(B-stage) 상태 또는 완전 경화 상태(C-stage)일 수 있으며, 바람직하게는 추후 단계(S230)에서 절연층과 합지되기 용이한 상태인 반경화(B-stage)상태일 수 있다.
마지막으로, 상기 제1메인롤에서 공급되는 절연 필름 및 상기 제2메인롤에서 공급되는 등방 전도성 접착 필름이 열압착 롤러에 동시에 통과되어, 상기 절연층 및 상기 등방 전도성 접착층이 서로 맞닿으며 합지된다(S230).
상기 열압착 롤러는 상기 절연 필름을 제조한 롤투롤 코팅 공정 장비 및 상기 등방 전도성 접착 필름을 제조한 롤투롤 코팅 공정 장비의 끝단에 위치될 수 있다. 따라서, 제1롤투롤 코팅 공정 장비에서 제조 완료된 상기 절연 필름이 제1서브롤로 인해 연속 공정으로 상기 열압착 롤러로 이송될 수 있으며, 제2롤투롤 코팅 공정 장비에서 제조 완료된 상기 등방 전도성 접착 필름이 제2서브롤로 인해 연속 공정으로 상기 열압착 롤러로 이송될 수 있다.
또한, 상기 열압착 롤러는 가열롤 및 합지롤로 구성되어 있는데, 상기 절연 필름의 제1기재필름 면이 합지롤과 맞닿으면서 통과될 수 있으며, 상기 등방 전도성 접착 필름의 제2기재필름 면이 가열롤과 맞닿으면서 통과될 수 있다.
이때, 상기 열압착 롤러의 온도 조건 및 압력 조건은 상기 제1실시예에서 전술한 내용과 동일할 수 있으며, 상기 합지 공정에서의 합지 각도도 상기 제1실시예에서 전술한 내용과 동일할 수 있으므로, 이하 내용을 생략하기로 한다.
종래의 롤투롤 코팅 공정을 순차적으로 수행할 경우, 1차 코팅 공정을 진행한 이후 전자파 차폐 필름의 손실 영역이 존재하는 1차 코팅 공정을 진행한 필름을 기재로 하여 2차 코팅을 진행하기 때문에, 전자파 차폐 필름의 손실 영역이 계속적으로 증가할 수 있다. 하지만, 본 발명의 롤투롤 코팅 공정은 전자파 차폐 필름의 손실 영역이 존재하지 않는 각각의 기재에 각각의 층을 코팅하기 때문에, 전자파 차폐 필름의 손실 영역의 증가가 제한될 수 있다.
상기 전술한 제2실시예의 제조방법으로 제조된 상기 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름을 1000 M 생산 기준으로 제조 경비를 계산하였을 때, 종래의 순차적 코팅 공정을 이용하면 총 제조 경비 중 40 % 이상의 손실액이 발생하였지만, 본 발명의 제조방법을 이용하면 10 % 미만의 손실액이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법은 생산성이 우수한 공정이라고 할 수 있다.
이하, 제3실시예인 3층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 3층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법을 나타낸 순서도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 3층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법은 제1롤투롤 코팅 공정으로 절연층이 형성된 제1기재필름 상에 차폐층을 형성하여 절연/차폐 필름을 제조하는 단계(S310), 제2롤투롤 코팅 공정으로 제2기재필름 상에 이방 전도성 접착층을 형성하여 이방 전도성 접착 필름을 제조하는 단계(S320) 및 상기 차폐층 및 상기 이방 전도성 접착층이 서로 마주보도록 상기 절연/차폐 필름 및 상기 이방 전도성 접착 필름을 배치한 후 열압착 공정으로 합지하는 단계(S330)를 포함할 수 있다.
보다 도식적으로 각 단계를 살펴보면, 도 7은 3층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름이 제조되는 과정을 간단하게 나타낸 모식도로, 절연층(13)이 형성된 제1기재필름(10)을 제1공급롤(11)에 공급하고, 제1롤투롤 코팅 공정이 수행되면서 상기 절연층(13)이 형성된 제1기재필름(10) 상에 차폐층(25)이 형성된 후 제1회수롤(12)로 회수된다(도 7(a)). 그리고, 제2기재필름(14)을 제2공급롤(15)에 공급하고, 제2롤투롤 코팅 공정이 수행되면서 상기 제2기재필름(14) 상에 이방 전도성 접착층(26)이 형성된 후 제2회수롤(16)로 회수된다(도 7(b)). 마지막으로, 상기 차폐층(25) 및 상기 이방 전도성 접착층(26)이 서로 마주보도록 절연/차폐 필름 및 이방 전도성 접착 필름을 배치하여 가열롤(18) 및 합지롤(19)을 포함하는 열압착 롤러에 통과시킨 후 회수롤(20)로 회수한다(도 7(c)).
먼저, 제1롤투롤 코팅 공정으로 절연층이 형성된 제1기재필름 상에 차폐층을 형성하여 절연/차폐 필름을 제조하는 단계(S310)는 절연층 코팅액 및 차폐층 코팅액을 준비하는 단계, 상기 절연층 코팅액을 제1기재필름 상에 도포하는 단계, 상기 절연층 코팅액이 도포된 제1기재필름을 건조하여 절연층이 형성된 제1기재필름을 제조하는 단계, 상기 차폐층 코팅액을 상기 절연층이 형성된 제1기재필름 상에 도포하는 단계 및 상기 차폐층 코팅액이 도포된 제1기재필름을 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제1기재필름은 연성을 갖는 플라스틱 필름을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌 필름 또는 폴리프로필렌 필름이 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 절연층 코팅액은 바인더 수지, 경화제, 필러 및 용제를 포함할 수 있으며, 상기 절연층 코팅액에 포함된 각각의 물질의 구성 성분 및 함량은 상기 제1실시예에서 전술한 내용과 동일할 수 있으므로, 이하 내용을 생략하기로 한다.
상기 차페층 코팅액은 추후 제조되는 전자파 차폐 효과를 향상시키기 위한 차폐층이 형성될 때 사용되는 코팅액으로서, 금속 입자 잉크 코팅액을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 은(Ag) 잉크 코팅액을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 절연층 코팅액을 제1기재필름 상에 도포하는 단계는 통상적인 롤투롤 공정으로 수행될 수 있다. 상기 롤투롤 공정 시 조건은 특별히 제한되지 않으나, 예시로서 25 ℃ 내지 130 ℃의 온도 및 3 m/min 내지 30 m/min의 공정 속도 조건 하에서 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 절연층 코팅액이 도포된 제1기재필름을 건조하는 단계는 상기 절연층 코팅액을 제1기재필름 상에 도포하는 단계의 롤투롤 공정에서 연속되는 공정으로서, 상기 롤투롤 공정으로 상기 절연층 코팅액이 건조될 수 있다. 상기 건조 공정 시 조건은 특별히 제한되지 않으나, 예시로서 25 ℃ 내지 130 ℃의 온도 및 3 m/min 내지 30 m/min의 공정 속도 조건 하에서 수행될 수 있다.
상기 차폐층 코팅액을 상기 절연층이 형성된 제1기재필름 상에 도포하는 공정 조건은 상기 절연층 코팅액을 제1기재필름 상에 도포하는 공정 조건과 동일하게 수행될 수 있으며, 상기 차폐층 코팅액이 도포된 제1기재필름을 건조하는 공정 조건은 상기 절연층 코팅액이 도포된 제1기재필름을 건조하는 공정 조건과 동일하게 수행될 수 있다.
상기 롤투롤 공정으로 형성된 절연층은 반경화(B-stage) 상태 또는 완전 경화 상태(C-stage)일 수 있으며, 바람직하게는 추후 단계(S330)에서 이방 전도성 접착층과 합지되기 용이한 상태인 반경화(B-stage)상태일 수 있다.
그 다음으로, 제2롤투롤 코팅 공정으로 제2기재필름 상에 이방 전도성 접착층을 형성하여 이방 전도성 접착 필름을 제조하는 단계(S320)는 는 이방 전도성 접착층 코팅액을 준비하는 단계, 상기 이방 전도성 접착층 코팅액을 제2기재필름 상에 도포하는 단계 및 상기 이방 전도성 접착층 코팅액이 도포된 제2기재필름을 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제2기재필름은 연성을 갖는 플라스틱 필름을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌 필름 또는 폴리프로필렌 필름이 포함될 수 있다.
상기 이방 전도성 접착층 코팅액은 전도성 필러, 바인더 수지, 경화제 및 용제를 포함할 수 있는데, 상기 이방 전도성 접착층 코팅액에 포함된 각각의 물질의 구성 성분은 상기 제1실시예에서 전술한 등방 전도성 접착층 코팅액의 구성 성분과 동일할 수 있으므로, 이하 내용을 생략하기로 한다.
상기 이방 전도성 접착층 코팅액에 포함된 바인더 수지, 경화제 및 용제의 함량은 상기 제1실시예에서 전술한 등방 전도성 접착층 코팅액의 함량과 동일할 수 있지만, 상기 전도성 필러의 함량은 15 중량% 내지 20 중량%일 수 있다. 통상적으로 전도성 접착층 코팅액은 전도성 필러의 함량에 따라 등방성, 이방성 또는 비전도성으로 구분되며, 상기 전도성 접착층 코팅액이 이방성을 나타내기 위한 바람직한 함량은 15 중량% 내지 20 중량%일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이방 전도성 접착층 코팅액을 제2기재필름 상에 도포하는 단계는 통상적인 롤투롤 공정으로 수행될 수 있다. 상기 롤투롤 공정 시 조건은 특별히 제한되지 않으나, 예시로서 25 ℃ 내지 130 ℃의 온도 및 3 m/min 내지 30 m/min의 공정 속도 조건 하에서 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이방 전도성 접착층 코팅액이 도포된 제2기재필름을 건조하는 단계는 상기 이방 전도성 접착층 코팅액을 제2기재필름 상에 도포하는 단계의 롤투롤 공정에서 연속되는 공정으로서, 상기 롤투롤 공정으로 상기 이방 전도성 접착층 코팅액이 건조될 수 있다. 상기 건조 공정 시 조건은 특별히 제한되지 않으나, 예시로서 25 ℃ 내지 130 ℃의 온도 및 3 m/min 내지 30 m/min의 공정 속도 조건 하에서 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 롤투롤 공정으로 형성된 이방 전도성 접착층은 반경화(B-stage) 상태 또는 완전 경화 상태(C-stage)일 수 있으며, 바람직하게는 추후 단계(S330)에서 차폐층과 합지되기 용이한 상태인 반경화(B-stage)상태일 수 있다.
마지막으로, 상기 차폐층 및 상기 이방 전도성 접착층이 서로 마주보도록 상기 절연/차폐 필름 및 상기 이방 전도성 접착 필름을 배치한 후 열압착 공정으로 합지한다(S330).
상기 열압착 공정은 열압착 롤러를 이용하여 수행될 수 있으며, 상기 열압착 롤러는 가열롤 및 합지롤로 구성되어 있는데, 상기 절연/차폐 필름의 제1기재필름 면이 합지롤과 맞닿으면서 통과될 수 있으며, 상기 이방 전도성 접착 필름의 제2기재필름 면이 가열롤과 맞닿으면서 통과될 수 있다.
이때, 상기 열압착 롤러의 온도 조건은 가열롤 온도 조건일 수 있으며, 상기 가열롤에 위치하게 되는 이방 전도성 접착 필름의 두께에 따라 조정될 수 있다. 구체적인 예시로서 상기 이방 전도성 접착 필름이 PET 기재필름을 포함하는 75 μm 두께의 필름일 경우, 가열롤 온도는 110 ℃ 내지 130 ℃일 수 있다.
상기 열압착 롤러의 압력 조건은 합지롤 압력 조건일 수 있으며, 상기 합지롤 압력 조건은 특별히 제한되지 않으나, 예시로서 5 kgf 이상의 공압이 합지롤에 가해질 수 있다.
상기 차폐층 및 상기 이방 전도성 접착층이 서로 합지되는 공정에서, 합지 각도는 상기 절연/차폐 필름 및 상기 이방 전도성 접착 필름이 열압착 롤러에 투입되는 각도인데, 상기 열압착 롤러에 상기 절연/차폐 필름이 투입되는 각도 및 상기 이방 전도성 접착 필름이 투입되는 각도는 동일해야 한다. 또한, 합지 각도가 낮을수록 컬(Curl) 발생이 감소할 수 있기 때문에, 상기 합지 각도는 낮을수록 효과적인 합지가 이루어질 수 있다. 하지만, 열압착 장비의 구성 상 합지 각도를 낮추는데 한계가 있으며, 바람직한 합지 각도는 45 ° 이하일 수 있다.
종래의 롤투롤 코팅 공정을 순차적으로 수행할 경우, 1차 코팅 공정을 진행한 이후 전자파 차폐 필름의 손실 영역이 존재하는 1차 코팅 공정을 진행한 필름을 기재로 하여 2차 코팅을 진행하고, 2차 코팅 공정을 진행한 필름을 기재로 하여 3차 코팅을 진행하기 때문에, 전자파 차폐 필름의 손실 영역이 계속적으로 증가할 수 있다. 하지만, 본 발명의 롤투롤 코팅 공정은 3층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름이 제조될 때 순차적인 롤투롤 코팅 공정이 한 번만 진행되며, 이후로는 각각 진행된 롤투롤 코팅 공정으로 제조된 코팅층이 합지되기 때문에 전자파 차폐 필름의 손실 영역의 증가가 제한될 수 있다.
상기 전술한 3층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법으로 제조된 FPCB용 전자파 차폐 필름에 대한 모식도는 도 8에 도시하였다.
상기 전술한 제3실시예의 제조방법으로 제조된 상기 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름을 1000 M 생산 기준으로 제조 경비를 계산하였을 때, 종래의 순차적 코팅 공정을 이용하면 총 제조 경비 중 40 % 이상의 손실액이 발생하였지만, 본 발명의 제조방법을 이용하면 10 % 미만의 손실액이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법은 생산성이 우수한 공정이라고 할 수 있다.
이하, 제4실시예인 3층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법에 대하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 3층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법을 나타낸 순서도이다. 도 9을 참조하면, 본 발명의 3층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름 제조방법은 제1공급롤로 공급되는 절연층이 형성된 제1기재필름을 제1메인롤로 이송하면서 상기 제1기재필름 상에 차폐층을 형성하여 절연/차폐 필름을 제조하는 단계(S410), 제2공급롤로 공급되는 제2기재필름을 제2메인롤로 이송하면서 상기 제2기재필름 상에 이방 전도성 접착층을 형성하여 이방 전도성 접착 필름을 제조하는 단계(S420) 및 상기 제1메인롤에서 공급되는 절연/차폐 필름 및 상기 제2메인롤에서 공급되는 이방 전도성 접착 필름이 열압착 롤러에 동시에 통과되어, 상기 차폐층 및 상기 이방 전도성 접착층이 서로 맞닿으며 합지되는 단계(S430)를 포함할 수 있다.
보다 도식적으로 각 단계를 살펴보면, 도 10은 3층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름이 제조되는 과정을 간단하게 나타낸 모식도로, 절연층(13)이 형성된 제1기재필름(10)을 제1공급롤(11)로 공급하여 제1메인롤(21)로 이송하면서 상기 절연층(13)이 형성된 제1기재필름(10) 상에 차폐층(25)을 형성하여 절연/차폐 필름을 제조한다. 동시에, 제2기재필름(14)을 제2공급롤(15)로 공급하여 제2메인롤(23)로 이송하면서 상기 제2기재필름(14) 상에 이방 전도성 접착층(26)을 형성하여 이방 전도성 접착 필름을 제조한다. 상기 절연/차폐 필름은 제1서브롤(22)에 의해 열압착 롤러로 이동하고, 상기 이방 전도성 접착 필름은 제2서브롤(24)에 의해 열압착 롤러로 이동한다. 상기 열압착 롤러로 이동된 절연/차폐 필름 및 이방 전도성 접착 필름은 가열롤(18) 및 합지롤(19)를 포함하는 열압착 롤러에 동시에 통과되어 합지된 후, 회수롤(20)로 회수된다.
먼저, 제1공급롤로 공급되는 절연층이 형성된 제1기재필름을 제1메인롤로 이송하면서 상기 제1기재필름 상에 차폐층을 형성하여 절연/차폐 필름을 제조하는 단계(S410)는 절연층 코팅액 및 차폐층 코팅액을 준비하는 단계, 제1기재필름을 제1메인롤로 이송하면서 상기 절연층 코팅액을 상기 제1기재필름 상에 도포하는 단계, 상기 절연층 코팅액이 도포된 제1기재필름을 건조하여 절연층이 형성된 제1기재필름을 제조하는 단계, 상기 절연층이 형성된 제1기재필름을 제1공급롤 및 제1메인롤로 다시 순차적으로 이송하면서 상기 차폐층 코팅액을 상기 절연층이 형성된 제1기재필름 상에 도포하는 단계 및 상기 차폐층 코팅액이 도포된 제1기재필름을 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제1기재필름은 연성을 갖는 플라스틱 필름을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌 필름 또는 폴리프로필렌 필름이 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 절연층 코팅액은 바인더 수지, 경화제, 필러 및 용제를 포함할 수 있으며, 상기 절연층 코팅액에 포함된 각각의 물질의 구성 성분 및 함량은 상기 제1실시예에서 전술한 내용과 동일할 수 있으므로, 이하 내용을 생략하기로 한다.
상기 차페층 코팅액은 추후 제조되는 전자파 차폐 효과를 향상시키기 위한 차폐층이 형성될 때 사용되는 코팅액으로서, 금속 입자 잉크 코팅액을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 은(Ag) 잉크 코팅액을 포함할 수 있다.
상기 절연층 코팅액을 제1기재필름 상에 도포하는 공정 조건 및 상기 절연층 코팅액이 도포된 제1기재필름을 건조하는 조건은 상기 제1실시예에서 전술한 내용과 동일할 수 있으므로, 이하 내용을 생략하기로 한다.
상기 차폐층 코팅액을 제1기재필름 상에 도포하는 공정 조건 및 상기 차폐층 코팅액이 도포된 제1기재필름을 건조하는 조건은 상기 제3실시예에서 전술한 내용과 동일할 수 있으므로, 이하 내용을 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 롤투롤 공정으로 형성된 차폐층은 반경화(B-stage) 상태 또는 완전 경화 상태(C-stage)일 수 있으며, 바람직하게는 추후 단계(S430)에서 이방 전도성 접착 코팅층과 합지되기 용이한 상태인 반경화(B-stage)상태일 수 있다.
그 다음으로, 제2공급롤로 공급되는 제2기재필름을 제2메인롤로 이송하면서 상기 제2기재필름 상에 이방 전도성 접착층을 형성하여 이방 전도성 접착 필름을 제조하는 단계(S420)는 이방 전도성 접착층 코팅액을 준비하는 단계, 제2기재필름을 제2메인롤로 이송하면서 상기 이방 전도성 접착층 코팅액을 상기 제2기재필름 상에 도포하는 단계 및 상기 이방 전도성 접착층 코팅액이 도포된 제2기재필름을 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제2기재필름은 연성을 갖는 플라스틱 필름을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌 필름 또는 폴리프로필렌 필름이 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이방 전도성 접착층 코팅액은 전도성 필러, 바인더 수지, 경화제 및 용제를 포함할 수 있는데, 상기 이방 전도성 접착층 코팅액에 포함된 각각의 물질의 구성 성분 및 함량은 상기 제3실시예에서 전술한 이방 전도성 접착층 코팅액의 구성 성분 및 함량과 동일할 수 있으므로, 이하 내용을 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이방 전도성 접착층 코팅액을 제2기재필름 상에 도포하는 공정 조건 및 상기 이방 전도성 접착층 코팅액이 도포된 제2기재필름을 건조하는 조건은 상기 제3실시예에서 전술한 내용과 동일할 수 있으므로, 이하 내용을 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 롤투롤 공정으로 형성된 이방 전도성 접착층은 반경화(B-stage) 상태 또는 완전 경화 상태(C-stage)일 수 있으며, 바람직하게는 추후 단계(S430)에서 차폐층과 합지되기 용이한 상태인 반경화(B-stage)상태일 수 있다.
마지막으로, 상기 제1메인롤에서 공급되는 절연/차폐 필름 및 상기 제2메인롤에서 공급되는 이방 전도성 접착 필름이 열압착 롤러에 동시에 통과되어, 상기 차폐층 및 상기 이방 전도성 접착층이 서로 맞닿으며 합지된다(S430).
상기 열압착 롤러는 상기 절연/차폐 필름을 제조한 롤투롤 코팅 공정 장비 및 상기 이방 전도성 접착 필름을 제조한 롤투롤 코팅 공정 장비의 끝단에 위치될 수 있다. 따라서, 제1롤투롤 코팅 공정 장비에서 제조 완료된 상기 절연/차폐 필름이 제1서브롤로 인해 연속 공정으로 상기 열압착 롤러로 이송될 수 있으며, 제2롤투롤 코팅 공정 장비에서 제조 완료된 상기 이방 전도성 접착 필름이 제2서브롤로 인해 연속 공정으로 상기 열압착 롤러로 이송될 수 있다.
또한, 상기 열압착 롤러는 가열롤 및 합지롤로 구성되어 있는데, 상기 절연/차폐 필름의 제1기재필름 면이 합지롤과 맞닿으면서 통과될 수 있으며, 상기 이방 전도성 접착 필름의 제2기재필름 면이 가열롤과 맞닿으면서 통과될 수 있다.
이때, 상기 열압착 롤러의 온도 조건 및 압력 조건은 상기 제3실시예에서 전술한 내용과 동일할 수 있으며, 상기 합지 공정에서의 합지 각도도 상기 제3실시예에서 전술한 내용과 동일할 수 있으므로, 이하 내용을 생략하기로 한다.
종래의 롤투롤 코팅 공정을 순차적으로 수행할 경우, 1차 코팅 공정을 진행한 이후 전자파 차폐 필름의 손실 영역이 존재하는 1차 코팅 공정을 진행한 필름을 기재로 하여 2차 코팅을 진행하고, 2차 코팅 공정을 진행한 필름을 기재로 하여 3차 코팅을 진행하기 때문에, 전자파 차폐 필름의 손실 영역이 계속적으로 증가할 수 있다. 하지만, 본 발명의 롤투롤 코팅 공정은 3층 구조의 FPCB용 전자파 차폐 필름이 제조될 때 순차적인 롤투롤 코팅 공정이 한 번만 진행되며, 이후로는 각각 진행된 롤투롤 코팅 공정으로 제조된 코팅층이 합지되기 때문에 전자파 차폐 필름의 손실 영역의 증가가 제한될 수 있다.
상기 전술한 제4실시예의 제조방법으로 제조된 상기 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름을 1000 M 생산 기준으로 제조 경비를 계산하였을 때, 종래의 순차적 코팅 공정을 이용하면 총 제조 경비 중 40 % 이상의 손실액이 발생하였지만, 본 발명의 제조방법을 이용하면 10 % 미만의 손실액이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법은 생산성이 우수한 공정이라고 할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 제1기재필름 11 : 제1공급롤
12 : 제1회수롤 13 : 절연층
14 : 제2기재필름 15 : 제2공급롤
16 : 제2회수롤 17 : 등방 전도성 접착층
18 : 가열롤 19 : 합지롤
20 : 회수롤 21 : 제1메인롤
22 : 제1서브롤 23 : 제2메인롤
24 : 제2서브롤 25 : 차폐층
26 : 이방 전도성 접착층

Claims (10)

  1. 제1롤투롤 코팅 공정으로 제1기재필름 상에 절연층을 형성하여 절연 필름을 제조하는 단계;
    제2롤투롤 코팅 공정으로 제2기재필름 상에 등방 전도성 접착층을 형성하여 등방 전도성 접착 필름을 제조하는 단계; 및
    상기 절연층 및 상기 등방 전도성 접착층이 서로 마주보도록 상기 절연 필름 및 상기 등방 전도성 접착 필름을 배치한 후 열압착 공정으로 합지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 열압착 공정은 롤투롤 공정으로 수행되는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 열압착 공정은 110 ℃ 내지 130 ℃ 온도로, 5 kgf 이상의 압력으로 수행되는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법.
  4. 제1공급롤로 공급되는 제1기재필름을 제1메인롤로 이송하면서 상기 제1기재필름 상에 절연층을 형성하여 절연 필름을 제조하는 단계;
    제2공급롤로 공급되는 제2기재필름을 제2메인롤로 이송하면서 상기 제2기재필름 상에 등방 전도성 접착층을 형성하여 등방 전도성 접착 필름을 제조하는 단계; 및
    상기 제1메인롤에서 공급되는 절연 필름 및 상기 제2메인롤에서 공급되는 등방 전도성 접착 필름이 열압착 롤러에 동시에 통과되어, 상기 절연층 및 상기 등방 전도성 접착층이 서로 맞닿으며 합지되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 열압착 롤러는 110 ℃ 내지 130 ℃ 온도로 수행되고, 5 kgf 이상의 압력으로 수행되는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법.
  6. 제1롤투롤 코팅 공정으로 절연층이 형성된 제1기재필름 상에 차폐층을 형성하여 절연/차폐 필름을 제조하는 단계;
    제2롤투롤 코팅 공정으로 제2기재필름 상에 이방 전도성 접착층을 형성하여 이방 전도성 접착 필름을 제조하는 단계; 및
    상기 차폐층 및 상기 이방 전도성 접착층이 서로 마주보도록 상기 절연/차폐 필름 및 상기 이방 전도성 접착 필름을 배치한 후 열압착 공정으로 합지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 열압착 공정은 롤투롤 공정으로 수행되는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 열압착 공정은 110 ℃ 내지 130 ℃ 온도로, 5 kgf 이상의 압력으로 수행되는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법.
  9. 제1공급롤로 공급되는 절연층이 코팅된 제1기재필름을 제1메인롤로 이송하면서 상기 제1기재필름 상에 차폐층을 형성하여 절연/차폐 필름을 제조하는 단계;
    제2공급롤로 공급되는 제2기재필름을 제2메인롤로 이송하면서 상기 제2기재필름 상에 이방 전도성 접착층을 형성하여 이방 전도성 접착 필름을 제조하는 단계; 및
    상기 제1메인롤에서 공급되는 절연/차폐 필름 및 상기 제2메인롤에서 공급되는 이방 전도성 접착 필름이 열압착 롤러에 동시에 통과되어, 상기 차폐층 및 상기 이방 전도성 접착층이 서로 맞닿으며 합지되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 열압착 롤러는 110 ℃ 내지 130 ℃ 온도로 수행되고, 5 kgf 이상의 압력으로 수행되는 것을 특징으로 하는 FPCB용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법.
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