KR20190017847A - 실온 저압 접촉 방법 - Google Patents

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KR1020190015604A
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엠. 플래허티 루크
이. 나르 랜들
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레이씨온 컴퍼니
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Abstract

본 발명의 일 양태로서 경질 가요성 케이블 어셈블리를 제조하는 방법이 개시된다. 상기 방법은 일층 내로 전기적으로 도체인 표면을 갖는 하나 또는 그 이상의 폴리이미드 필름층을 배치하는 단계; 상기 하나 또는 그 이상의 폴리이미드 필름층에 접착제를 적용하는 단계; 상기 층의 상부 및 하부에 상부 및 하부 폴리이미드 필름을 배치하여 경질 가요성 회로 기판을 형성시키는 단계; 및 상기 하나 또는 그 이상의 폴리이미드 필름의 층이 제조 공정 동안 서로에 대하여 이동하지 않는 경질 가요성 어셈블리를 형성하는 적절한 압력과 온도를 선별하는 단계를 포함한다.

Description

실온 저압 접촉 방법{ROOM TEMPERATURE LOW CONTACT PRESSURE METHOD}
본 발명은 일반적으로 경질 가요성 케이블 어셈블리(rigid flex cable assemblies) 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경질 가요성 케이블 접착제 결합 시스템(adhesive bonding system)용 실온 저압 접촉 압력 방법 및 상기 방법으로 제조된 제조물에 관한 것이다.
가요성으로 프린트된 회로 기판은 소비자와 산업상의 적용 분야 및 통신 분야에 다양하게 적용되고 있다. 이러한 기판은 가요성 유전체 기판, 상기 기판의 적어도 일면 상에 수반되는 도체, 상기 도체를 전기적으로 절연시키는 커버레이(coverlay), 및 상기 도체와 전기적 통신을 하고 상기 커버레이를 통하여 확장된 하나 또는 그 이상의 전기적 접촉부(contacts)를 포함한다.
대부분의 경질 가요성 케이블 어셈블리는 보통 내지 고압(예를 들어, 50~250psi) 및 비교적 고온(예를 들어, 180~300℃)의 라미네이션 공정을 사용하여 제조된다. 이 공정이 적용될 경우, 물질 셋업 및 장비 준비를 위한 사이클 타임으로 8시간 내에 단일의 "양질화된" 제품 또는 허용되는 부품을 얻을 수 있다. 이러한 방법은 1970년대 초반에 개발되었고, 현재까지 사용되고 있다. 이러한 표준화된 고온 방법은 하나의 공정 단계를 제거하고, 세 개로 분리된 어셈블리(우측 및 좌측 경질 섹션 및 결합 가요성 중간 섹션)를 결합시키기 위하여 개량되었다. 그러나, 제조 과정에서 만약 어떠한 오작동(압력과 레이업 지오메트리/툴링(lay-up geometry/tooling)에 의한 층의 이동, 또는 복구시의 소성변성에 의한 층의 이동, 또는 외부 오염원에 의한 적층 파괴의 개입)이 발생하면, 세 개의 섹션을 단일 공정으로 최소화함으로써 얻을 수 있는 비용 절감의 효과가 없어진다. 어셈블리의 높은 재제조 비용 또는 특화된 복구 장비를 요하는 시간 소모적인 매뉴얼 공정은 원하지 않는 방안이다.
종래의 라미네이션 공정의 상기 설명된 문제를 해결하기 위하여, 생산 비용이 적게 들고 다루기 어렵지 않은, 상온에서 저압 결합 공정을 사용한 경질 가요성 케이블 어셈블리를 제조하기 위한 시스템과 방법이 요구된다.
본 발명은 경질 가요성 케이블 어셈블리(rigid flex cable assembly)의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 경질의 가요성 케이블 어셈블리를 제작하기 위한 방법에 있어서,
전기 전도성 표면을 갖는 폴리이미드 필름의 하나 이상의 층을 스택에 배치하고;
폴리이미드 필름의 하나 이상의 층에 접착제를 도포하며;
스택의 상부 및 하부에 상하 폴리이미드 필름을 배치하여 경질의 가요성 회로 기판을 형성하고;
폴리이미드 필름의 하나 이상의 층이 제작 중에 서로 이동하지 않도록 적절한 압력 및 온도를 선택하여 경질의 가요성 어셈블리를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 경질의 가요성 회로, 가요성 케이블 인터커넥트, 에너지 흡수 베이스 플레이트, 응용품을 선적하기 위한 패키징/콘테이너 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 상기 방법에 따라 형성된 제품을 제공한다.
또한, 본 발명은 경질의 가요성 케이블 어셈블리를 제작하기 위한 방법에 있어서,
전기 전도성 표면을 갖는 폴리이미드 필름의 하나 이상의 층 및 이 층들 사이에 있는 접착제로 이루어진 스택에 대하여 적절한 온도에서 적절한 압력을 가하여 폴리이미드 필름의 하나 이상의 층이 제작 중에 서로 이동하지 않도록 경질의 가요성 어셈블리를 생산하는 것을 포함하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 경질의 가요성 회로, 가요성 케이블 인터커넥트, 에너지 흡수 베이스 플레이트, 응용품을 선적하기 위한 패키징/콘테이너 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 상기 방법에 따라 형성된 제품을 제공한다.
본 발명에 따른 방법은 생산 비용이 적게 들고 다루기 어렵지 않은 상온에서 저압 결합 공정을 사용한 경질 가요성 케이블 어셈블리를 제조하기 위한 시스템과 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 경질 가요성 구조의 예시 가요성 부분의 분해도를 나타낸다.
도 2는 경질 가요성 구조의 가요성 부분에 적용되는 접착제의 추가와 함께 도 1의 보기를 나타낸다.
도 3은 도 2의 경질 가요성 구조의 가요성 부분과 함께 사용하기 위해 낮은 압력과 실내 온도 결합 장치예를 나타낸다.
도 4는 도 3의 결합 공정의 결과와 홀을 통해 뚫려진/금속화된 결과를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 엄격하고 유연한 부분을 모두 포함하는 엄격한 가요성 구조의 분해도 예시를 나타낸다.
도 6은 구조의 일부에 적용되는 접착제의 추가와 도 5의 보기를 나타낸다.
도 7은 낮은 압력과 도 6의 구조를 함께 사용하기 위한 실내 온도 결합 장치를 나타낸다.
도 8은 도 7의 결합 공정과 홀을 통해 뚫려진/금속화된 결과를 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 경질 가요성 구조의 어셈블리 방법예를 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따른 접근 방식과 표준 접근법 사이의 비용 비교예를 나타낸다.
상기 방법은 전기 전도성 표면을 갖는 하나 이상의 폴리이미드 필름 층을 적재하여 배열하는 단계; 하나 이상의 폴리이미드 필름 층에 접착제를 적용하는 단계; 적재의 상부 부분과 하부 부분에 상부 및 하부 폴리이미드 필름을 배열하여 경질 가요성 회로기판을 형성하는 단계; 및 적당한 압력과 온도를 선택하여 제조하는 동안 하나 이상의 폴리이미드 필름 층이 서로 서로에 대하여 움직이지 않도록 하여 경질 가요성 어셈블리를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
어떤 양상에서, 약 20~25℃에서 약 1~10 psi의 압력을 경질 가요성 어셈블리에 적용할 수 있다. 전기 전도성 표면은 구리, 금, 니켈, 은, 알루미늄, 구리와 주석 또는 납 합금의 혼합물, 구리, 니켈 및 안티몬의 혼합물, 구리, 니켈 및 금의 혼합물, 및 니켈, 금 또는 은의 혼합물을 포함할 수 있다. 전기 전도성 표면은 폴리이미드 필름의 상부 측면, 하부 측면 또는 양쪽 모두에 배열될 수 있다. 압력은 약 2~5 psi 일 수 있으며, 약 30분 동안 적용될 수 있다. 접착제는 아크릴릭-계 접착제, 실온 경화성 실리콘 접착제, 용매 차단된 실리콘 접착제, 가요성 혐기성 접착제, 또는 냉동 예비성형 접착제를 포함할 수 있다. 상기 방법은 열가소성 필름의 첫번째 층을 경질 가요성 회로기판의 상부에 배열하고 열가소성 필름의 두번째 층을 경질 가요성 회로기판의 하부에 배열하는 단계를 포함할 수 있다. 어떤 양상에서, 열가소성 필름은 플루오로고분자 수지를 포함할 수 있다. 어떤 양상에서, 방법은 미리결정된 회로 배열에 따라 전기 전도성 표면을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 생산품은 경질 가요성 회로, 가요성 케이블 인터커넥트, 에너지 흡수성 베이스 플레이트, 선박 적용용 패킹/컨테이너 및 다양한 자동차 부품을 포함하여 이 방법에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 어떤 양상에 따라, 경질 가요성 케이블 어셈블리의 제조방법을 제공한다. 상기 방법은 전기 전도성 표면을 갖는 하나 이상의 폴리이미드 필름 층을 적재하고, 하나 이상의 폴리이미드 필름 층에 접착제를 적용하고 제조하는 동안 적당한 온도에서 적당한 압력을 가하여 하나 이상의 폴리이미드 필름 층이 서로 서로에 대하여 움직이지 않도록 하여 경질 가요성 케이블 어셈블리를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
어떤 양상에서, 압력은 약 23℃에서 약 1~10 psi 일 수 있다. 전기 전도성 표면은 구리, 금, 니켈, 은, 알루미늄, 구리와 주석 또는 납 합금의 혼합물, 구리, 니켈 및 안티몬의 혼합물, 구리, 니켈 및 금의 혼합물, 및 니켈, 금 또는 은의 혼합물을 포함할 수 있다. 전기 전도성 표면은 폴리이미드 필름의 상부 측면, 하부 측면 또는 양쪽 모두에 배열될 수 있다. 압력은 약 30분 동안 적용될 수 있다. 접착제는 아크릴릭-계 접착제, 실온 경화성 실리콘 접착제, 용매 차단된 실리콘 접착제, 가요성 혐기성 접착제 또는 냉동 예비성형 접착제를 포함할 수 있다. 어떤 양상에서, 생산품은 경질 가요성 회로, 가요성 케이블 인터커넥트, 에너지 흡수성 베이스 플레이트, 선박 적용용 패킹/컨테이너 및 다양한 자동차 부품을 포함하여 이 방법에 의해 형성될 수 있다.
제품의 조작 방법 및 구조의 관련 성분의 기능 및 부분의 조합 및 경제뿐만 아니라 이들 및 다른 특징 및 특성은, 이 명세서의 일부분을 형성하는 수반된 도면에 관하여 하기 설명 및 첨부된 청구범위를 고려하여 더 명백하게 될 것이며, 수반되는 숫자는 여러 도면의 대응하는 부분을 표시한다. 그러나, 도면은 단지 예증 및 설명을 위한 것일 뿐 청구범위에 한정되지 않는 것으로 명백히 이해될 것이다. 명세서 및 청구범위에 사용된 바와 같이, 문맥이 명확하게 다르게 지시하지 않는 한 단수형은 복수 지시대상을 포함한다.
아래 설명에 있어서, 구성요소 같은 부분은 그들이 다른 구현에서 보여지는 것과 상관없이, 동일한 참조 번호를 부여하였다. 분명하고 간결한 방식으로 현재 밝혀진 사실의 구현을 보여주기 위하여, 도면은 반드시 스케일 및 확실한 특성이 아닌 다소 도식적인 형태로 보여질 수 있다. 하나의 구현에 대하여 묘사되는 및/또는 보여지는 특성은 같은 방식 또는 하나 또는 그 이상의 다른 구현 및/또는 그들의 조합 또는 다른 구현의 특성을 대신하는 유사한 방식으로 이용될 수 있다.
종래의 경질 가요성 어셈블리 절차는 결합 및 프로세스 지오메트리를 제공하기 위하여 낮은 압력의 툴링 플레이트와 연결된 반응성의 아크릴 접착제를 씀으로써 크게 간단히 할 수 있다. 더 낮은 수리 온도 (23도) 와 연결된 더 낮은 압력 (2-5 psi 게이지 압력)은 보통의 높은 온도 높은 압력 방법에서 보여주는 것과 같은 점성도의 하락으로부터 접착제를 억제한다. 더욱이, 접착제의 점성도가 감소하는 것과 같이 (높은 온도 및 높은 압력 방법), 녹은 글루 믹스는 움직임을 최소화하기 위한 추가적인 프로세스 스텝이거나, 윤활유를 바른 접착제의 움직임을 국한시키기 위한 툴링과 같이, 윤활유가 요구되는 것처럼 작용한다.
경질 가요성 어셈블리를 가공하기 위한 본 연구의 일면에 따르면 (상온/낮은 접촉 압력 방법) 고정된 가요성 어셈블리는 툴링 물질 셋업 시간에 약 30분 및 낮은 압력 툴링 플레이트 내에서 제작되는 어셈블리시의 결합 수리 시간에 약 30분이 요구될 것이다. 보통의 방법의 응답(코레스펀딩)시간은 모두 세시간이다.
일반적으로, 왜 낮은 압력, 상온, 라미네이션 과정인지 높은 온도와 압력을 이용하는 관습적인 접근보다 월등하다는 최근 밝혀진 사실의 면과 부합되게 여기에는 몇 가지 이유가 있다. 첫째로, 내부 파트 스트레스의 감소는 낮은 온도 수행을 개선시키고 더 긴 가요성 케이블 수명을 가능하게 한다. 접착제의 상온 수리는 플라스틱 층 및 접착제 사이의 하부 내부 층 스트레스를 설정할 수 있다. 이 스트레스는 접착제가 녹고 플라스틱을 형성할 때 발생한다. 더 높은 온도에서 (종래의 방법) 최소한의 스트레스는 높은 온도에서 작동할 때 보여진다. 상온에서, 종래의 방법은 플라스틱 및 접착제 합판에서 스트레스를 보인다 이것은 CTE (coefficient of thermal expansion) 부조화 및 상온 또는 그 아래의 프로세싱 온도로부터의 물질의 차원의 변화에서 야기된다.
두번째로, 차원의 안정성은 제작 동안 향상될 수 있다. 모든 접착제들은 뜨거워질 때 전체 수리 접착제 스테이트의 확립 전에 폴리머 연결에 앞서 짧은 시간 기간동안 그들의 점성도를 낮춘다. 이 낮은 전환 점성도 단계동안 접착제는 윤활유처럼 작용한다. 접착제가 플라스틱 층를 젖게할 때, 접착제의 윤활유 효과는 파트의 다양한 층 사이의 관련된 움직임을 가능하게 할 수 있다. 최근 연구에서, 상온은 오직 열 에너지를 제공한다. 따라서 접착제 점성도의 감소는 최소한으로 줄이고, 윤활유 효과는 무효화되고 층 사이의 관련된 레지스트레이션은 유지된다.
세번째로, 사이클 시간/레이버 컨텐츠가 감소할 수 있다. 종래의 경질 가요성 방법은 플라텐 및 녹이기 위한 압력이 가공파트와 마찬가지로 요구된다. 라미네이티드 가요성 케이블이 제거될 때, 플라텐 분해 및 파트 디플레슁에 앞서 어셈블리 및 제조에서 차갑게 하기 위해 상당한 시간이 허용된다. 파트의 디플래슁은 라미네이션 수리 사이클의 끝에 한다.
더욱이, 기구의 필요 및 비용은 감소할 수 있다. 상온 제작은 히팅 오븐의 필요를 제거한다. 더욱이, 감소된 사이클 시간은, 레이버 콘텐츠 및 더 적은 기구의 필요는 현저하게 비용이 감소한다.
도 1은 본 발명에 따른 경질 가요성 구조의 가요성 부분의 예시의 분해 어셈블리도이다. 경질의 가요성 구조의 가요성 부분은, 일반적으로 100으로 도시된, 상측 (105A) 및 하측 (105B)를 가지고 있는 맨 위 커버레이 (105) 및 상측 (115A) 및 하측 (114B)을 가지고 있는 중간 층 (115) 및 상측 (120A) 및 하측 (120B)를 가지고 있는 하부 커버레이 (120)으로 구성된다. “커버레이 (coverlay)”는 전자의 전도체가 없는 것으로 구성된 비 접착성의 유전체이다. 이것의 목적은 기계적으로 및 화학적으로 특성 및 아래에서 연결된 회로를 보호하기 위한 것이다. 도 1은 도면에서 오직 두 가지 중간 층을 보여준다. 하나보다 많은 중간층이 인스턴트 경질 가요성 구조의 어셈블리에서 쓰일수 있다. 예를 들어, 층 (105, 110, 115 및/또는 120)은 이미드 모노머의 폴리머인 폴리이미드와 같은 폴리머를 포함할 수 있다. 폴리이미드 필름의 예는 Kaneka Corporation 에서 팔고있는 APICAL® Polyimide Film, DuPont에서 팔고있는 KAPTON® Ube Industries에서 팔고있는 UPILEX®및 Professional Plastics에서 팔고있는 KAPTREX가 포함된다. 다른 적합한 폴리이미드 필름이 또한 사용될 수 있다. 층(110, 114)은 전도성의 트레이스 부분 (125) 및 하나 또는 그 이상의 부가 랜드 (130)을 포함할 수 있다. 층 (105, 120)은 하나 또는 그 이상의 정합 홀(registration holes, 130)을 포함할 수 있다. 커버레이 (105) 및 (120)은 내부 층에 환경적인 보호 및 유전체 절연처리를 제공하기 위하여 배열된다.
일 양태로서, 중간층(110, 115)은 구리, 금, 니켈, 은, 알루미늄, 구리와 주석 또는 납 합금의 복합체, 구리, 니켈 및 안티모니의 복합체, 구리, 니켈 및 금의 복합체, 니켈, 금 또는 은의 복합체과 같은 전기 전도성의 표면을 포함할 수 있다. 전기 전도성의 표면은 폴리이미드 필름의 윗부분, 아래부분 및 양면에 위치할 수 있다. 이 중간 층은 종래의 인쇄배선기판의 조작 및 설비에 사용되는 도체패선의 형성을 위하여 형상화 및 에팅화 할 수 있다. 전기 전도체 층은 일반적으로 음성감광막을 이용하여, 물질 위에 원하는 회로패턴으로 포토프린팅하여 패턴화 될 수 있다. 포토 프린팅 실시 후, 필요없는 구리는 에팅화되며, 전기 도체는 구리 기판에 원하는 패턴으로 성립된다.
일 양태로서, 열가소성 필름의 첫 층는 경질 가요성 회로판 위에 위치할 수 있으며, 열가고성 필름의 두번째 층는 경질 회로판의 밑면에 위치할 수 있다. 또한 일 양태로서, 열가소성 필음은 플루오르폴리머 수지를 포함할 수 있다.
도2는 경질 플랙스 구조의 플랙스 부분에 적용되는 접착제 부가된 도1의 모습을 나타낸다. 일반적으로 200에 나타난 바와 같은 경질 플렉스 구조의 플렉스 부분은 중간 층 (110)의 윗면 (110A), 중간층 (115)의 윗면 (115A) 및 바텀 커버레이 (bottom coverlay) (120)의 윗면 (120A)에 적용될 수 있는 접착제 (205)의 부가를 포함하고 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 접착제 (205)는 톱 커버레이 (top coverlay) (105)의 밑면 (105B), 중간 층 (110)의 밑면 (110B), 중간층 (115)의 밑면 (115B)에 적용될 수 있다. 접착제 (205)는 아크릴-기반 접착제, 실온에서 양생되는 실리콘 접착제, 용매가 차단된 실리콘 접착제, 가요성 염기성 접착제 또는 프로즌 프리폼 (frozen perform) 접착제에 포함될 수 있다.
프로즌 프리폼 접착제가 사용될 수 있는 양태로서, 프로즌 “B” 단계 프리폼은 아크릴, 실리콘 및 혐기성 접착제 중에서의 선택에 사용될 수 있으며, 이는 시트형태로 압력하며 -40℃정도에서 보관하기 전에 형성되는 “A” 요소 및 “B” 요소의 혼합을 요구한다. 예를 들어, 아라테닌 5753 접착제의 “A”의 5개 부분 및 “B”의 1개 부분의 혼합, 또는 3M DP 810 접착제의 “A”의 1부분 및 “B”의 1부분의 혼합. 사용하기 위하여 평평한 시트로 압력하며 -40℃에서 보관.
도3은 도2의 경질 가요성 구조의 플렉스 부분에 사용되는 낮은 압력 및 실온의 접착장치의 예를 보여준다. 고무매트 및 릴리즈 필름 (release film) (305)는 경질 플렉스 구조 (200)의 플렉스 부분의 양 면에 위치할 수 있으며, 윗 압판 315 및 밑 압판 320의 사이에 위치할 수 있다. 윗 압판 315는 실온 (예를 들어 20℃ 내지 25℃) 에서 구조 (200)에 1 내지 10 psi (예를 들어 5psi)의 압력을 전해줄 수 있는 적절한 크기 및 질량을 갖을 수 있다. 윗면 압판 315이 구조 (200)에서 요구하는 압력을 주지 못하는 경우, 분동 325가 윗면 압판 315에 부가될 수 있다. 압력은 구조 (200)이 적합한 형태가 될 때까지 약 30분간 구조 (200)에 적용될 수 있다.
도4는 도3의 접착 과정의 결과를 나타낸다. 층 (105), (110), (115) 및 (120)는 함께 결합하였으며, 드릴/메탈라이징 비아/툴링 홀 (135)는 경질 가요성 기본적 제작 방법으로 형성된다.
도5는 일반적으로 500으로 도시된 바와 같이 경질 및 가요성 부분을 포함하는 경질 가요성 구조의의 분해도의 일 예를 나타낸다. 윗면 (505A)와 밑면 (505B)를 갖는 중간 가요성 층 (505)는 윗면 (510A) 및 밑면 (505B)를 갖는 경질 층 (510)과 윗면 (505A)에서 일 면을 접할 수 있으며, 윗면 (515A) 및 밑면 (515B)를 갖는 경질 층 (515)와 밑면 (505B)에서 접할 수 있다. 중간 가요성 층 (505)는 밑면 (505B)에서 윗면 (520A) 및 밑면 (520B)를 갖는 경질 층 (520)와 다른면을 접할 수 있으며, 밑면 (505B)에서 윗면 (525A) 및 밑면 (525B)를 갖는 경질 층 (525)와 접할 수 있다. 이와 유사하게, 윗면 (530A) 및 밑면 (530B)를 갖는 중간 가요성 층 (530)은 윗면 (530A)를 경질 층 (515)의 밑면 (515B)와 접할 수 있으며, 윗면 (535A) 및 밑면 (535B)를 갖는 경질 층 (535)와 (530B)의 밑면에서 접할 수 있다. 중간 가요성 층 (530)은 다른 쪽 윗면 (530A)를 경질 층 (525)의 밑면 (525B)와 접할 수 있으며, 윗면 (540A) 및 밑면 (540B)를 갖는 경질 층 (540)과 밑면 (530B)에서 접할 수 있다. 윗면 (545A) 및 밑면 (545B)를 갖는 탑 커버층 (545)는 윗면 (510A), 윗면 (520A) 및 윗면 (505A)의 위에 위치할 수 있다. 윗면 (550A) 및 밑면 (550B)를 갖는 바텀 커버레이어 (550)은 밑면 (535B), 밑면 (540B) 및 밑면 (530B)의 밑에 위치할 수 있다. 하나 이상의 정합 홀 (560)은 구조(500)의 다양한 층에 배치될 수 있다. 도5는 설명을 위하여 2개의 중간 층을 도시한 것이다. 하나 이상의 중간 층이 경질 가요성 구조의 결합을 위하여 사용될 수 있다.
도 6은 도5의 구조 (500)의 부분에 적용되는 접착제가 추가된 모습을 도시한다. 접착제 (650)은, 예를 들어 중간 층 (505)의 최상면 (505A)에 사용될 수 있고, 중간 층 (530)의 최상면(530A), 경질층 (515)의 최상면(515A), 경질층 (525)의 최상면 (525A), 경질층 (535)의 최상면 (535A), 경질층 (540)의 최상면 (540A) 및 커버 층 (550)의 최상면 (505A) 유사하게 적용될 수 있다는 도2에 관련된 설명과 유사하게 사용될 수 있다. 선택적 또는 추가적으로, 접착제 (650)은 상부 커버레이 (545)의 아래면 (545B), 경질층 (510)의 하부면 (510B), 경질층의 하부면 (520B), 경질층 (515)의 하부면 (515B), 경질층 (525)의 하부면 (525B), 경질층 (540)의 하부면 (540B)에 사용될 수 있다. 접착제 (605)는 아크릴 기반 접착제(acrylic-based adhesive), 실온 경화형 실리콘 접착제, 용매 차단 실리콘 접착제, 가요성 혐기성 접착제 또는 냉동 프리폼 접착제를 포함할 수 있다.
도 7은 도6의 구조(500)과 함께 사용하기 위한 낮은 압력, 실내 온도 결합 장치의 예를 도시한다. 상층 고무 매트 (705)와 하층 고무 매트 (710)은 구조 (500)의 양쪽 측면 중 어느 한 면에 위치할 수 있으며, 상층 평판 (715)와 하층 평판 (720) 사이에 위치 할 수 있다. 상층 평판 (715)는 약 20℃ 내지 25℃ 사이의 실온에서 구조 (200)에 가해지는 압력, 약 1 내지 10 psi, 바람직하게는 약 5psi 를 전달하는데 효과적인 크기 및 무게를 가질 수 있다.
만약 상층 평판 (715)가 구조 (500)에서 요구되는 압력을 전달하는데 적합한 크기와 무게가 아니라면 추(weight) (725)는 상층 평판 (715)에 추가될 수 있다. 압력은 구조 (500)이 효과적으로 형성될 때까지 약 30분 동안 구조 (200)에 가해질 수 있다.
도 8은 도7의 접합 공정의 결과를 도시한다. 가요성 섹션 (705)는 함께 결합된 경질부 (710, 715)에 의하여 경계 지어진다. 720은 드릴/도금된 비어홀에 의하여 형성되는 하나 또는 그 이상의 전도 노선이다.
도9는 본 발명의 명세서에서 설명하는 바에 있어서, 고정 가요성 구조 결합 방법의 예시를 도시한다. 905에서, 캡톤 구리 양면의 라미네이트의 내부 층들은 미리 결정된 회로판 외형에 따라 도식화되었다. 910에서, 커버레이의 상하표면들이 준비되고 도식화되었다. 915에서, 예를 들면 3M에 의해 판매되는 DP 810과 같은, 적은 양의 접착제는 하층 커버레이의 중간부분에 적용 가능하다. 5 내지 25그램이 적용 될 수 있다. DP 810은 실온, 속경화성, 가요성 아크릴 접착제이며, 낮은 압력, 실온의 라미네이트 공정에서 유용하게 쓰이는 경향이 있다. 920에서는, 내부 층의 다음 층이며, 이는 접착제 위에 위치하고 접착제의 또다른 층로 다시 처리된다. 925에서는 모든 내부 층들이 적층, 처리되고 상층 커버레이가 적층의 상부에 위치할 때까지 공정들이 반복된다. 930에서는, FFP(fluorinated ethylene propylene resin) 과 같은 이형필름의 층과 고무 매트들이 적층의 하부에 위치한다. 935에서는 FFP이형필름과 고무 층들이 적층의 상부에 위치한다. 940에서는, 두 개의 고정된 평판들이 FEP 가요성 적층의 상부 및 하층에 위치한다. 945에서는, 평판들이 2 내지 5psi에서 클램프에 위치한다. 950에서, 어셈블리는 30분동안 실온에서 허용된다. 955에서, 가요성 어셈블리는 클램프드 평판과 FEP로부터 제거된다. 960에서, 초과된 플레쉬(flash) 또는 접착제들은 가요성 어셈블리로부터 잘라냈다.
비용 분석
표준 고온 고 접촉 압력법 전제
어셈블리 작업 비용= $75/시간
새로운 접착제의 비용 = $50/가요성 어셈블리
내부 층의 제작 = 4 작업 시간
라미네이션 시간= 8 - 16 시간
고압 툴링 평판-제조 지원= 3 시간 (제작 시간)
라미네이션 이후 조사 시간= ½ 시간
플레쉬 제거 = 15 분/가요성 어셈블리
가요성 어셈블리 수리에 기대되는 레벨 약 10%
수리 = 난이성-다른 가요성 어셈블리 제작의 전형적인 초과 비용
본 명세서상의 예시에 따른 접근-실온 저접지압 가요성 케이블 어셈블리 방법 전제
어셈블리 작업 비용 = $75/시간
새로운 접착제의 비용 = $10/ 가요성 어셈블리
내부 층의 제작 = 4 작업 시간
라미네이션 시간 = 30 분
저압 클램핑 제조 지원 = 1 시간 (제작 시간)
라미네이션 이후 조사 시간 = ½ 시간
플레쉬 제거 = 15 분/ 가요성 어셈블리
가요성 어셈블리 수리에 기대되는 레벨 약 10%
수리= 어려운-다른 가요성 어셈블리 제작의 전형적인 초과 비용
도10에서 도시하는 바와 같이, 본 명세서 상의 제조방법의 실행은 고정 가요성 케이블 어셈블리의 제조 비용과 싸이클 시간을 절약할 수 있다.
비용 절약의 단위는 단순 계산하여 $1,146 또는 1,000 단위 건설에 대하여 총 $1.15M 이다. 싸이클 시간의 감소는 1.7 일이다. 여러 해와 여러 프로그램을 통하여, 10,000단위는 총 $11.5M을 절약하여 제조할 수 있다.
일반적으로, 다양한 생산품은 현재 저압, 실온과정에서 제조될 수 있다. 이러한 제조품들은 경질 가요성 회로, 가요성 케이블 연결체, 에너지 흡수성의 기본 판, 선적을 위한 포장/용기 및 다양한 자동차 용품을 포함할 수 있다.
비록 상기 명세서는 현재 고려될 수 있는 유용한 구현에 대하여 고려한 것일지라도, 이 것은 본 목적을 위한 하나의 구체적인 예로만 이해되어야 하며 이하 청구항이 이에 의해 제한되는 것은 아니고 다만, 첨부되는 청구항의 의미와 범위를 예시적으로 설명할 뿐이다.

Claims (17)

  1. 경질의 가요성 케이블 어셈블리를 제작하기 위한 방법에 있어서,
    스택 내에 전기 전도성 표면을 갖는 폴리이미드 필름의 하나 이상의 층을 배열하고;
    상기 폴리이미드 필름의 하나 이상의 층에 접착제를 도포하고;
    스택의 상부 및 하부에 상부 및 하부 폴리이미드 필름을 배열하여 경질의 가요성 회로 기판을 형성하고;
    상부 플라텐 및 하부 플라텐 사이에 경질의 가요성 회로 기판을 배치하는 것으로서, 상기 경질의 가요성 회로 기판의 가요성 부분이 노출되어 있고;
    적절한 압력 및 온도를 선택하여 상기 폴리이미드 필름의 하나 이상의 층이 제작 중에 서로 이동하지 않는 경질의 가요성 어셈블리를 형성하는 것;
    을 포함하는 것인 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    20 내지 25℃의 온도에서 1 내지 10 psi의 압력인 것인 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전기 전도성 표면은 구리, 금, 니켈, 은, 알루미늄, 구리와 주석 또는 납 합금의 복합체, 구리, 니켈 및 안티몬의 복합체, 구리, 니켈 및 금의 복합체, 및 니켈, 금 및 은의 복합체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것인 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전기 전도성 표면은 상기 폴리이미드 필름의 상부 측, 하부 측 또는 둘 모두에 배치되는 것인 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    압력은 2 내지 5 psi 사이인 것인 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    압력은 30분 동안 가해지는 것인 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    접착제는 아크릴계 접착제, 실온 경화 실리콘 접착제, 용매 차단 실리콘 접착제, 가요성 무산소 접착제 및 동결 프리폼 접착제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것인 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    경질의 가요성 회로기판의 상부에 열가소성 필름의 제 1층을 그리고 경질의 가요성 회로기판의 하부에 열가소성 필름의 제 2층을 배치하는 것을 더 포함하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    열가소성 필름은 플루오로폴리머 수지를 포함하는 것인 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    예정된 회로 형상에 따라 전기 전도성 표면을 제조하는 것을 더 포함하는 방법.
  11. 경질의 가요성 케이블 어셈블리를 제작하기 위한 방법에 있어서,
    전기 전도성 표면을 갖는 폴리이미드 필름의 하나 이상의 층의 스택 및
    상기 폴리이미드 필름의 하나 이상의 층 사이에 접착제
    를 포함하는 경질의 가요성 케이블 어셈블리를 형성하고;
    상부 플라텐 및 하부 플라텐 사이에 경질의 가요성 케이블 어셈블리를 배치하는 것으로서, 상기 경질의 가요성 케이블 어셈블리의 가요성 부분이 노출되어 있고;
    상기 폴리이미드 필름의 하나 이상의 층이 제작 중에 서로 이동하지 않도록 경질의 가요성 케이블 어셈블리에 적절한 압력 및 온도를 적용하는 것;
    을 포함하는 것인 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 압력은 1 내지 10 psi인 것인 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 온도는 23℃인 것인 방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 전기 전도성 표면은 구리, 금, 니켈, 은, 알루미늄, 구리와 주석 또는 납 합금의 복합체, 구리, 니켈 및 안티몬의 복합체, 구리, 니켈 및 금의 복합체, 및 니켈, 금 및 은의 복합체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것인 방법.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 전기 전도성 표면은 상기 폴리이미드 필름의 상부 측, 하부 측 또는 둘 모두에 배치되는 것인 방법.
  16. 제 11항에 있어서,
    압력은 30분 동안 가해지는 것인 방법.
  17. 제 11항에 있어서,
    접착제는 아크릴계 접착제, 실온 경화 실리콘 접착제, 용매 차단 실리콘 접착제, 가요성 무산소 접착제 및 동결 프리폼 접착제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것인 방법.
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