KR950012750B1

KR950012750B1 - 유연한 인쇄회로 기판의 제조 방법

Info

Publication number: KR950012750B1
Application number: KR1019920023632A
Authority: KR
Inventors: 노무학; 김인교; 김태명; 윤영주
Original assignee: 주식회사코오롱; 하기주
Priority date: 1992-12-08
Filing date: 1992-12-08
Publication date: 1995-10-20
Also published as: KR940017970A

Abstract

내용 없음.

Description

유연한 인쇄회로 기판의 제조 방법

제 1 도는 본 발명에 따른 유연한 인쇄회로 기판의 제조 방법을 수행하기 위한 장치를 개략적으로 나타낸 것이며,

제 2 도는 종래 롤러 압착법에 의한 인쇄회로 기판의 제조 공정을 나타낸 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 롤러 2 : 무한벨트

3 : 프레스 플레이트 4 : 롤러

5 : 가열롤러 6 : 닙롤러

7 : 기재필름 8 : 접착제 적층 기재필름

9 : 금속박판

본 발명은 유연한 인쇄회로 기판의 제조 방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 동, 알루미늄과 같은 도전성 금속의 박을 폴리에스테르, 폴리아미드등과 같은 내열성 고분자 수지의 필름 또는 부직포 상에 적층시켜 유연한 인쇄회로 기판을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

최근 전자 기술이 급속도로 발전되면서 텔레비젼, 브이.씨.알, 캠코더, 카메라, 컴퓨터 또는 음향기기등과 같은 각종 전자 제품들에 있어서 외형적으로 경소단박, 기능적으로는 다기능화 및 고도화가 이루어지고 있다.

이와 같은 기술적 추세에 의해 각종 전자제품에 사용되어지는 배선 회로의 고밀도화가 요구되고 있으며, 이에 따라 인쇄회로 기판은 가볍고 입체 배선이 가능한 유연성이 요구되고 있다.

이에 따라 현재 개발되어 사용되어지고 있는 유연한 인쇄회로 기판은, 대부분 제 2 도에서와 같이 폴리에스테르 또는 폴리아미드와 같은 내열성 절연수지 필름의 한면에 접착제를 적층시킨 접착제 적층 기재필름(8)과 알루미늄 또는 구리의 금속박판(9)를 가열롤러(5)와 닙롤러(9)에서 가열 압착하여 수지-접착제-금속박판의 구조를 갖는 적층 필름 형태로 제조되어지고 있다.

그러나, 상기의 유연한 인쇄회로 기판의 제조 방법에서는 기재필름(8)과 금속박판(9)가 롤러(5,6)을 순간적(1초이내)으로 지나면서 가열 압착되기 때문에 용융점이 높은 내열성 절연수지가 용융되어 금속박과 접착되지 못하게 되므로 용융점이 보다 낮은 접착제(통상적으로는 150℃ 내외의 용융점을 갖음)를 내열성 절연수지에 적층시켜 내열성 절연수지와 금속박의 접합을 매개시킨다.

이에 따라, 상기의 방법에 따라 제조된 유연한 인쇄회로 기판은 납땜 공정이 용융점이 낮은 접착제층이 용융되어 내열성 절연수지와 금속박이 서로 분리되는 문제점이 발생하게 된다.

또한 상기의 목적에 사용되어지는 접착제는, 일반적으로 고가여서 제품의 생산원자를 높히고, 또한 메틸에틸케톤, 톨루엔, 아세톤 또는 에탄올 등의 유기용제에 용해되어 있어, 작업장의 환경을 오염시킬 뿐만 아니라, 화재의 위험성이 뒤따르게 되는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 방법의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제조공정이 경제적이면서도 환경적으로 안전하고, 제품의 품질이 금속박과 내열성 절연수지와의 박리가 일어나지 않는, 유연한 인쇄회로 기판의 제조 방법을 제공하려는데에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내열성 절연수지 필름과 금속박판을 1차적으로 가열과 가압을 동시에 행하고 이어서, 냉각과 가압을 동시에 수행하는 것으로 행하여지는 유연한 인쇄회로 기판의 제조 방법을 제공한다.

상기와 같이, 가열과 가압을 동시에 행하고 이어서 냉각과 가압을 동시에 수행하기 위한 장치는, 예를 들어, 제 1 도에 나타낸 것과 같이 무한벨트(2)에 의하여 구동되어지는 프레스 플레이트(3)이 있을 수 있다. 이 장치를 이용한 본 발명에 따른 유연한 인쇄회로 기판의 제조 방법은 다음과 같이 행하여진다. 내열성 절연수지 필름(7)과 금속박판(9)는 두쌍의 롤러(1,4)에 의해 구동되어지는 무한벨트(2)에 의해 작동되어지는 아래 위로 대칭 위치되어 있는 한쌍의 프레스 플레이트(3)에서 내열성 절연수지 필름(7)의 용융점으로 가열되며 동시에 300∼500N/cm²의 압력으로 가압되어 용융 접합되어진다.

프레스 플레이트(3)은 각각 세개의 연속된 세그먼트(31,32,33)로 구성되는데 이들은 도면에 나타나 있지는 않지만, 각각의 온도를 조절할 수 있는 내부 회로에 의하여 온도를 달리할 수 있다.

세그먼트(31,32)는 가열부 세그먼트로서, 롤러쌍(1)에 의하여 프레스 플레이트 내로 도입되어진 내열성절연수지 필름(7)과 금속박판(9)를 내열성 절연수지 필름의 용융온도를 가열하여 절연성 수지 필름(7)과 금속박판(9)를 용융 접착시킨다.

세그먼트(31,32) 구간의 내열성 절연수지 필름(7)과 금속박판(9)의 통과시간은 롤러(1,4)의 회전속도에 의하여 조정되어지며 본 발명에서는 내열성 절연수지 필름의 본래의 형태는 유지하면서 금속박판과 충분히 접착될 정도로 내열성 절연수지 필름이 용융되도록 1분 30초∼2분 30초 정도로 하는 것이 바람직하다.

가열부 세그먼트(31,32)에서의 통과시간이 1분 30초보다 짧으면 프레스 플레이트의 열이 내열성 절연수지필름을 용융시키기에 충분할 정도로 전달되지 않으며, 2분 30초를 초과하면 프레스 플레이트의 열이 과다하게 전달되어 최종 제품의 물성과 형태가 불량하게 되는 문제점이 있다.

세그먼트(31,32)에서의 프레스 플레이트의 내열성 절연수지 필름(7)과 금속박판(9)에 가해지는 압력은 300∼500N/cm²이 바람직하다.

압력이 300N/cm²이하이면, 필름과 금속박판 사이의 결착이 충분히 일어나지 않으며, 압력이 500N/cm²이상이면 필름이 과중한 압력에 의하여 파단되는 문제점이 있다.

프레스 플레이트(3)의 가열부 세그먼트(31,32)를 통과한 금속박 적층 필름은 기재필름인 내열성 절연수지 필름부가 용융상태에 있으므로 냉각부 세그먼트(33)에서 내열성 절연수지가 결정화되지 않고 고화되도록 가열부 세그먼트(31,32)에서의 압력하에서 15∼25℃의 온도로 급냉된다.

냉각부 세그먼트(33)은 도면에 나타내지는 않았지만 냉매가 순환될 수 있는 내부 구조가 형성되어 있어 가열부 세그먼트(31,32)를 통과한 용융상태의 내열성 절연수지 필름을 짧은 시간내에 고화시킬 수 있게 된다.

본 발명에 적합한 내열성 절연수지는 열가소성 수지로써 폴리머의 종류에 특별히 한정되지는 않는다. 이들의 예로서, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리카보네이트등과 같은 내열성 절연수지를 들 수 있다.

이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

그러나 다음의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일뿐 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

두께 100㎛의 폴리에스테르 필름과 두께 35㎛의 전해동박을 가열부 세그먼트와 냉각부 세그먼트로 구성된 프레스 플레이트의 가열부 세그먼트로 공급하면서 프레스 플레이트의 가열부 세그먼트에서 필름에 가해지는 압력을 500N/cm², 온도를 225℃로, 통과시간 2분으로 하여 용융 압착시킨 후 프레스 플레이트의 냉각부 세그먼트의 압력을 500N/cm², 온도를 25℃로 하여 냉각부 세그먼트로 통과시켜 유연한 인쇄회로기판을 제조하였다.

[비교예 1]

두께 75㎛의 폴리에스테르 필름의 한쪽면에 폴리에스테르계 접착제가 적층된 폴리에스테르 필름과 두께 35㎛의 전해 동박을, 가열롤러와 닙롤러로 구성되어 있는 롤러프레스의 가열롤러를 255℃로 하고 압력을 500N/cm²로 하여, 롤러프레스를 통과시켜 유연한 인쇄회로 기판을 제조하였다.

[비교예 2]

두께 100㎛의 폴리에스테르 필름과 두께 35㎛ 전해동박을 가열롤러 255℃, 압력 500N/cm²으로 하여 롤러프레스하고 이어서 가열롤러 30℃, 압력 500N/cm²으로 재차 롤러 프레스하여 유연한 인쇄회로 기판을 제조하였다.

상기 실시예 1 및 비교예 1∼2에서 얻어진 유연한 인쇄회로 기판을 하기의 방법에 따라 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[평가방법]

1. 시험 시료의 제조

차감법 (substrative process) 으로 제조하였다.

2. 시험 방법

A. 박리 강도 : IPC-FC-241/1A에 의거 실온 및 내열 조건하에서 동박과 절연 필름간의 접합 강도를 측정하였다.

- 실온 : 온도 20℃, 상대습도 65%에서 48시간 방치후 측정한다.

- 내열 : 온도 200℃에서 30초간 납땜 후르트(float)한 후 측정한다.

B. 납땜 내열성 : JIS-C-6481에 의거 200℃의 납땜 욕조에 30초간 절연 필름면을 납땜에 접촉시켜 후르트(float) 시킨 후 외관을 관찰하였다.

- 내열 : 시편을 온도 40℃, 상대습도 90%에서 1시간 방치 후 수분을 제거한 후 시험하였다.

C. 내약품성 : IPC-FC-241/1A에 의거 트리클로로에탄, 메탄올, 10중량% 농도의 염산 용액, 10중량% 수산화나트륨 용액, 및 에틸메틸케톤중에 상온에서 15분간 침적시킨 후 외관을 관찰하였다.

D. 유연성 : JIS-P-8115에 의거 MIT형 반복 굴곡 시험기를 사용하여 동적층판에 하중 500g을 가하고, 굴곡반경 2.0mm로 하여 굴곡 시험하였을때 동박에 금이가는 횟수로 나타내었다.

[(표) 유연한 인쇄회로 기판의 물성]

* 비교예 2의 유연한 인쇄회로 기판은 실제적으로 동박판이 기재필름에 결착되어 있지 못하였다.

(표)에서 보듯이, 본 발명의 유연한 인쇄회로 기판의 제조 방법에 의하여 제조된 인쇄회로 기판은 종래의 접착제를 사용하고 롤 프레스에 의해 제조된 인쇄회로에 비하여 내열 박리강도가 크고 유연성이 좋음을 알 수 있다.

따라서 본 발명에 의하여 종래 유연한 인쇄회로 기판 제작시 접착제의 사용에 의한 원가상승을 막고 화재의 위험성 및 환경 오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 동박과 기재 필름간의 접착력이 우수한 유연한 인쇄회로 기판을 제조할 수 있게 되었다.

Claims

내열성 절연수지 필름과 금속박판을 1차적으로 가열과 가압을 동시에 행하고 이어서, 냉각과 가압을 동시에 수행하는 것으로 행하여지는 유연한 인쇄회로 기판의 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기한 가열과 가압을 동시에 행하는 용융 압착은 내열성 절연수지의 용융점의 온도에서 300 내지 500N/cm²의 압력하에 1분 30초 내지 2분 30초간 행함을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기한 가열과 가압을 동시에 행하는 용융 압착후 행하여지는 냉각과 가압의 동시적용은 25℃에서 300 내지 500N/cm²의 압력하에 행하여지는 것임을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 내열성 절연수지와 금속박을 벨트 프레스하여 용융 압출하고 냉각하는 공정은 가열부 세그먼트와 냉각부 세그먼트로 이루어진 프레스 플레이트의 가열부 세그먼트에서 300∼500N/cm²의 압력하에 내열성 절연수지의 용융점으로 가열하여 1분 30초∼2분 30초간 용융 압축한 후 냉각부 세그먼트에서 300∼500N/cm²의 압력하에 10∼25℃로 냉각하는 것으로 행하여짐을 특징으로 하는 방법.