KR970006381B1 - 유연성 인쇄회로기판용 금속박 적층판의 제조방법 - Google Patents

유연성 인쇄회로기판용 금속박 적층판의 제조방법 Download PDF

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Abstract

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Description

유연성 인쇄회로기판용 금속박 적층판의 제조방법
본 발명은 유연성 인쇄회로기판에 사용되는 치수안정성이 우수한 폴리이미드 필름계 금속박 적층판의 제조방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 100∼200℃에서 미리 건조한 폴리이미드 필름의 적어도 일면에 열경화성 접착제를 매개로 금속박을 적층하되 필름의 장력을 3kg 이하, 가열롤의 온도를 80~130℃로 하여 열압착하여 적충한 후 인쇄회로를 제작하여 금속박 적층전 및 적층후 측정한 종방향 및 횡방향의 가열수축률이 0.05% 이하가 되도록 함을 특징으로 하는 치수안정성이 우수한 유연성 인쇄회로기판용 금속박 적층판의 제조방법에 관한 것이다.
전자제품의 소형화, 경량화, 고기능화 추세에 따라 인쇄회로기판의 사용이 증가하고 있는데, 그 중에서도 유연성 인쇄회로기판은 그 사용 범위가 넓고, 좁은 공간에 효률적으로 회로를 구성할 수 있기 때문에 그 수요가 급증하고 있는 설정이다. 또한 최근에는 인쇄회로기판의 파인패턴화와 대형 인쇄회로기판이 증가하고 있어서, 그 원판의 치수안정성이 더욱 요구되고 있다.
종래에 폴리이미드 필름을 이용해 연속적으로 금속박 적층판을 제조할 경우 통상적인 조건의 필름장력과 열압착온도로는 치수안정성이 좋은 인쇄회로기판의 요구에 대응하기가 힘들었다.
따라서, 본 발명의 목적은 치수안정성이 우수한 폴리이미드 필름계 유연성 인쇄회로기판용 금속박 적층판의 제조방법을 제공함에 있다.
상기한 목적 뿐만 아니라 용이하게 표출되는 또다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 100∼200℃에서 미리 건조한 폴리이미드 필름의 적어도 일면에 열경화성 접착제를 매개로 금속박을 적층용 가열롤로 적층하되 필름의 장력을 3㎏ 이하, 가열롤의 온도를 80∼130℃로 하여 적충한 후 에칭, 카바레이필름적층, 솔더처리 등의 통상의 방법으로 인쇄회로를 제작하므로서 적층전 및 적층후에 측정한 종방향 및 횡방향의 가열수축률이 0.05% 이하인 유연성 인쇄회로기판용 금속박 적층판을 제조할 수 있었다.
본 발명을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 유연성 인쇄회로기판의 제조에 사용하는 폴리이미드 필름은 두께 12.5∼125㎛, 폭 508∼1016㎜의 것으로 흡습률이 높고 열수축률이 클 뿐만 아니라 롯트별 치수안정성에도 차이가 있어 금속박과 적충한 적층품의 치수안정성에도 그대로 반영되므로 고부가가치 제품으로서 가치를 떨어뜨리게 된다. 따라서, 상기의 폴리이미드 필름을 미리 열풍순환식 오브이나 적외선히터 등을 이용하여 100∼200℃에서 건조하여 이 필름을 150℃×30분간 열처리 후 측정한 종방향 및 횡방향의 수축률이 0.05% 이하인 폴리이미드 필름을 제조한다. 건조온도가 100℃ 미만이면 건조 기간이 길어져 생산성이 부족하고 200℃를 초과하여 고온으로 건조하면 폴리이미드 필름이 열화될 우려가 있다. 건조시간은 보통 12∼14시간 정도가 적합하다.
상기 폴리이미드 필름의 단면 또는 양면에 열경화성 접착제를 롤코터, 나이프코더 등을 이용하여 통상적으로 5∼30㎛ 두께로 도포하고 연속적으로 건조기에서 용제를 증발제거하여 반경화 상태로 만든 후 금소박을 적층하되 필름의 장력을 3㎏ 이하, 가열롤의 온도를 80∼130℃로 하여 열압착하므로서 적층한다. 폴리이미드필름과 금속박을 결합시키는 열경화성 접착제로서는 접착강도가 높고, 납땜 가능할 정도의 내열성을 나타내는 에폭시수지, NBR-페놀계 수지,페놀-부티랄계 수지, 에폭시-NBR계 수지, 에폭시-페놀계 수지, 에폭시-나일론계 수지, 에폭시-폴리에스테르계 수지, 에폭시-아클리계 수지, 아크릴계 수지, 폴리아미드-에폭시-페놀계 수지, 폴리이미드계 수지, 실리콘계 수지 등이 사용가능하다. 필름과 금속박의 적층시 필름의 장력이 3㎏을 초과할 경우 두께 12.5㎛, 25㎛의 얇은 필름들은 적충전에 기계방향으로 인장되어 적층품의 치수안정성이 떨어지게 되고, 가열롤의 온도가 130℃를 초과하여 지나치게 높을 경우 치수안정성이 떨어질 뿐만 아니라 주름이 발생하기 쉬우며, 80℃ 미만으로 지나치게 낮을 경우에는 적층시접착제의 유동이 작아 접착력이 떨어진다. 금속박으로는 동박, 알루미늄박, 철박, 니켈박 등을 사용할 수 있는데 인쇄회로기판용으로는 통상적으로 동박을 이용하고 18∼70㎛ 두께의 압연 또는 전해동박을 사용하는 것이 바람직하다.
상기의 적층품을 80∼180℃의 오븐에서 1∼10시간 가열하므로서 접착제를 완전 경화시켜 인쇄회로기판으로서 이용한다.
본 발명에서 100∼200℃에서 사전열처리한 폴리이미드의 가열수축률은 150℃×30분 열처리후 측정시 종방향 및 횡방향 모두 0.05% 이하이고, 적층후 가열수축률 역시 150℃×30분 열처리후 측정시 종방향 및 횡방향 모두 0.05% 이하가 되도록 하였다.
다음의 실시예 및 비교예는 본 발명을 좀더 상세히 설명하는 것이지만 본 발명을 한정하지는 않는다.
[실시예 1]
두께 25㎛, 폭 508㎜의 폴리이미드 필름(상품명 KAPTON-HN, 듀퐁사제)을 1500㎜ 롤상태로 100℃에서 12시간 처리한 후 수축률을 측정하고, 상기 전처리된 필름에 NBR-페놀-에폭시계 접착제를 건조 후 두께가 25㎛가 되도록 나이프코터를 이용해 연속적으로 도포, 건조하여 용제를 완전 제거하고 반경화 상태로 만든 후, 35㎛의 전해동박(상품명 JTC, 니꼬 고울드(NIKKO GOULD)제)과 상기 폴리이미드 필름을 필름장력 2㎏, 가열롤 온도 120℃에서 선압 20㎏/㎝, 선속도 3m/min로 가열압착하여 롤상태로 권취한다. 이와같이 제조된 적층품의 접착제를 경화시키기 위하여 열풍순환식 오븐에서 80℃×3시간 및 160℃×5시간 동안 가열 경화후 냉각하여 최종 제품을 얻었다. 최종 제품의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
[실시예 2∼3]
표 1에 나타낸 바와 같은 조건으로 행한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
[비교예 1∼4]
표 1에 나타낸 바와 같이 열처리를 행하지 않고 적층조건을 변화시킨 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
[실시예 4]
두께가 12.5㎛인 폴리이미드 필름을 사용하여 표 1에 나타낸 바와 같은 조건으로 행한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
[실시예 5]
두께가 12.5㎛인 폴리이미드 필림을 사용하여 표 1에 나타난 조건으로 열처리한 후 필름의 양면에 NBR-페놀-에폭시계 접착제를 건조후 두께가 25㎛가 되도록 나이프코터를 이용해 도포, 건조하고 용제를 완전 제거하여 반경화상태로 만든 후, 35㎛의 전해동박(상품명 JTC, 니꼬 고울드(NIKKO GOULD)제)과 상기 폴리이미드 필름을 필름장력 3㎏, 가열롤 온도 120℃에서 선압 20㎏/㎝, 선속도 3m/min로 가열압착하여 롤상태로 권취한 후 실시예 1과 동일한 조건으로 가열 경화시킨 후 최종 제품의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
[비교예 5∼8]
표 1에 나타낸 바와 같이 열처리를 행하지 않고 적층조건을 변화시킨 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 실시하였으며, 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
[비교예 9]
표 1에 나타난 바와 같은 조건으로 행한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 실시하였으며, 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
* 물성측정 방법
1. 폴리이미드 필름의 수축률
IPC-FC-241B에 준해 폴리이미드 필름을 150℃×30분 열처리후 수축률을 측정하였다.
2. 접착강도
JPCA-BMO1에 준하여 측정하였다.(180°박리)
3. 내열성
JPCA-BMO1에 준하여 각 온도의 용융 솔더(solder)에 30초간 침적후 외관을 관찰하여 측정하였다.
4. 적층품의 수축률
IPC-FC-241B에 준해 에칭에 의해 동박을 완전 제거한 후 150℃×30분 열처리후 수축률을 측정하였다.
5. 외관 측정
○ : 주름발생없음 컬(curl) 없음
△ : 주름약간발생 컬(curl) 약간발생
× : 주름발생심각 컬(curl)발생심각

Claims (3)

  1. 유연성 인쇄회로기판용 금속박 적층판을 제조함에 있어서, 100∼200℃에서 미리 건조한 폴리이미드 필름의 적어도 일면에 통상의 열경화성 접착제를 도포하고 그 위에 금속박을 적충하되 필름의 장력을 3㎏ 이하, 가열롤의 온도를 80∼130℃로 열압착하여 적층함을 특징으로 하는 유연성 인쇄회로기판용 금속박 적층판의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 사전열처리한 폴리이미드 필름의 수축률이 150℃×30분으로 열처리후 측정시 횡방향 및 종방향 모두 0.05% 이하임을 특징으로 하는 유연성 인쇄회로기판용 금속박 적층판의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 적층후 폴리이미드 필름의 수축률이 150℃×30분으로 열처리후 측정시 횡방향 및 종방향 모두 0.05% 이하임을 특징으로 하는 유연성 인쇄회로기판용 금속박 적층판의 제조방법.
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