WO2023058855A1 - 단면 fccl 및 양면 fccl의 제조 방법 - Google Patents

단면 fccl 및 양면 fccl의 제조 방법 Download PDF

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WO2023058855A1
WO2023058855A1 PCT/KR2022/010451 KR2022010451W WO2023058855A1 WO 2023058855 A1 WO2023058855 A1 WO 2023058855A1 KR 2022010451 W KR2022010451 W KR 2022010451W WO 2023058855 A1 WO2023058855 A1 WO 2023058855A1
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manufacturing
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sided fccl
liquid crystal
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이광희
이환희
이재신
도윤선
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한화솔루션 주식회사
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    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing single-sided FCCL and double-sided FCCL, and more particularly, in a method for manufacturing single-sided FCCL, a 3-layer single-sided FCCL is composed of a copper layer, an LCP film layer, and a PI film layer, and the existing copper layer , It is characterized by improving tensile strength by minimizing anisotropy compared to 2-layer cross-sectional FCCL composed only of LCP film layer.
  • a pair of laminates composed of a copper layer and an LCP film layer are bonded by applying an adhesive, rather than melting the LCP film layer at a high temperature as in the prior art, to form a double-sided FCCL. characterized by manufacturing. Due to this, there is an advantage in that productivity is improved because it is unnecessary to build facilities for a high-temperature laminating process.
  • liquid crystal polymer film (LCP Film) is widely used as a circuit board film because of its excellent heat resistance, mechanical strength, and electrical properties.
  • liquid crystal polymer film on an upper surface of a copper (Cu) layer to be manufactured in the form of a two-layer FCCL.
  • a process of forming a film by heating and melting the polymer film and applying it to the upper surface of the copper layer in the form of injection or extrusion was common.
  • FCCL with one copper layer is referred to as 'single-sided FCCL'
  • FCCL with two copper layers is referred to as 'double-sided FCCL'.
  • the present invention relates to a method for manufacturing single-sided FCCL and double-sided FCCL, and more particularly, in a method for manufacturing single-sided FCCL, a 3-layer single-sided FCCL is composed of a copper layer, an LCP film layer, and a PI film layer, and the existing copper layer , It is characterized by improving tensile strength by minimizing anisotropy compared to 2-layer cross-sectional FCCL composed only of LCP film layer.
  • a pair of laminates composed of a copper layer and an LCP film layer are bonded by applying an adhesive, rather than melting the LCP film layer at a high temperature as in the prior art, to form a double-sided FCCL. characterized by manufacturing. Due to this, there is an advantage in that productivity is improved because it is unnecessary to build facilities for a high-temperature laminating process.
  • a method for manufacturing a single-sided FCCL includes disposing a copper layer; dispersing liquid crystal polymer powder in a solvent to form a mixed solution, and dispersing the mixed solution on the copper layer; removing the solvent of the mixed solution by heating the mixed solution to a first temperature; heating the liquid crystal polymer powder to a second temperature to form a liquid crystal polymer film; and forming a polyimide film on top of the liquid crystal polymer film.
  • the step of forming the polyimide film of the method for manufacturing a single-sided FCCL according to the present invention includes dispersing a polyimide varnish on the upper surface of the liquid crystal polymer film; removing the solvent of the polyimide varnish by heating the polyimide varnish to a fourth temperature; and forming a polyimide film by heating to a fifth temperature after the solvent of the polyimide varnish is removed.
  • the second temperature in the method for producing a single-sided FCCL according to the present invention is equal to or higher than the liquid crystal transition temperature of the liquid crystal polymer powder.
  • the fifth temperature in the method of manufacturing a single-sided FCCL according to the present invention is equal to or lower than the melting point of the liquid crystal polymer powder.
  • the second temperature in the method of manufacturing a single-sided FCCL according to the present invention is equal to or higher than the melting point of the liquid crystal polymer powder.
  • the second temperature of the method for manufacturing a single-sided FCCL according to the present invention is higher than the first temperature.
  • the fifth temperature in the method for manufacturing a single-sided FCCL according to the present invention is higher than the fourth temperature.
  • a method for manufacturing a double-sided FCCL includes preparing a first laminate composed of a copper layer and an LCP film layer; manufacturing a second laminate identical to the first laminate; and forming an adhesive layer between the first laminate and the second laminate.
  • the LCP film layer of the first laminate and the LCP film layer of the second laminate in the method of manufacturing a double-sided FCCL according to the present invention are disposed in opposite directions.
  • the step of forming an adhesive layer between the first laminate and the second laminate of the method for manufacturing a double-sided FCCL according to the present invention includes disposing the first laminate; applying the adhesive to the LCP film layer of the first laminate; and attaching the second laminate to the adhesive such that the LCP film layer of the second laminate faces the adhesive.
  • the method of manufacturing a double-sided FCCL according to the present invention includes: combining the first laminate and the second laminate by applying a predetermined temperature to the adhesive.
  • the step of manufacturing the first laminate composed of the copper layer and the LCP film layer of the method for manufacturing a double-sided FCCL according to the present invention includes disposing the copper layer; dispersing liquid crystal polymer powder in a solvent to form a mixed solution, and dispersing the mixed solution on the copper layer; removing the solvent of the mixed solution by heating the mixed solution to a first temperature; and heating the liquid crystal polymer powder to a second temperature to form a liquid crystal polymer film.
  • the second temperature of the method for manufacturing a double-sided FCCL according to the present invention is higher than the melting point of the liquid crystal polymer powder.
  • first laminate and the second laminate of the method for manufacturing a double-sided FCCL according to the present invention are bonded by a press method.
  • the tensile strength can be further improved.
  • FIG. 1 shows a cross-section of a cross-sectional FCCL according to the present invention.
  • Figure 2 shows the manufacturing steps of a single-sided FCCL according to the present invention.
  • FCCL 3 is a cross-sectional structure of a conventional double-sided FCCL.
  • FCCL 4 is a cross-sectional structure of a double-sided FCCL according to the present invention.
  • Figure 5 shows the manufacturing steps of a double-sided FCCL according to the present invention.
  • FIG. 1 shows a cross-section of a single-sided FCCL according to the present invention
  • FIG. 2 shows a manufacturing step of the single-sided FCCL according to the present invention.
  • a method for manufacturing a single-sided FCCL according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the manufacturing method of the single-sided FCCL according to the present invention is as follows.
  • a copper (Cu) layer is prepared and disposed. At this time, in the present invention, it is preferable to dispose one copper layer 100. This is for manufacturing a 'single-sided FCCL', and 'single-sided FCCL' means an FCCL having one copper layer. Also, 'double-sided FCCL' means FCCL having two copper layers.
  • Step 2 Dispersing the mixed solution in the copper layer (S2)
  • the liquid crystal polymer powder is uniformly dispersed in a solvent to form a mixed solution.
  • the liquid crystal polymer powder may be formed by grinding a liquid crystal polymer resin and/or a liquid crystal oligomer resin.
  • the liquid crystal polymer powder is insoluble or slightly soluble in a solvent, and the liquid crystal polymer powder is easily dispersed in a solvent due to its inherent properties.
  • the solvent may be, for example, an amide solvent, an acid solvent, an alcohol solvent, a ketone solvent, an aromatic solvent, or water.
  • the mixed solution is heated to a first temperature.
  • the first temperature is a temperature at which the solvent of the mixed solution is removed.
  • the liquid crystal transition temperature of the liquid crystal polymer powder is preferably higher than the boiling point of the solvent of the mixed solution.
  • the 'liquid crystal transition temperature' is a temperature at which the liquid crystal polymer resin undergoes a phase transition from a solid state to a liquid crystal state when heated.
  • the fourth step is a step of manufacturing the LCP film layer 200.
  • the liquid crystal polymer powder melts to form a liquid crystal polymer film layer (LCP film layer), and more specifically, a shape in which the LCP film layer 200 is filmed on the upper surface of the copper layer 100. is formed by Therefore, the second temperature is preferably equal to or higher than the liquid crystal transition temperature of the liquid crystal polymer powder.
  • the second temperature is preferably equal to or higher than the melting point (Tm) of the liquid crystal polymer powder.
  • Tm melting point
  • the LCP film layer 200 When cooled after the fourth step (S4), the LCP film layer 200 is stably attached to the upper surface of the copper layer 100.
  • Step 6 Dispersing polyimide varnish on the upper surface of the LCP film layer 200 (S6)
  • Polyimide (PI) varnish is dispersed on the upper surface of the copper layer 100 and the LCP film layer 200 that have undergone the fifth step (S5).
  • the polyimide varnish is heated to a fourth temperature.
  • the fourth temperature is a temperature at which the solvent of the polyimide varnish is removed.
  • Step 8 After the solvent is removed, heating to a fifth temperature to form a polyimide film (S8)
  • An eighth step is a step of manufacturing the polyimide film layer 300 .
  • PAA polyamic acid
  • the fifth temperature is preferably lower than the melting point (Tm) of the liquid crystal polymer powder. This is because in the process of forming the PI film layer 300 by heating to the fifth temperature, melting or boiling of the already filmed LCP film layer 200 can be prevented.
  • the second temperature is preferably higher than the first temperature
  • the fifth temperature is preferably higher than the fourth temperature.
  • step S1 to eighth step (S8) based on the upward direction, the copper layer 100, the LCP film layer 200, and the PI film layer 300 are sequentially stacked 3 layers A cross-section of the structure FCCL is formed. Due to this, it is possible to solve the problem of tensile strength of the conventional single-sided FCCL in which only the LCP film layer is formed on the upper surface of the copper layer.
  • heat treatment at the third temperature may be included in step S5 to further improve tensile strength.
  • the LCP film layer was set to a thickness of 50 ⁇ m as the control group 1
  • the PI film layer was set to a thickness of 50 ⁇ m as the control group 2
  • the LCP film layer and the PI film layer were set to a thickness of 25 ⁇ m for Example 1.
  • Dk, @10GHz dielectric loss
  • Df, @10GHz dielectric loss
  • Example 2 in which heat treatment was performed on Example 1 for 1 hour and Example 3 in which heat treatment was performed on Example 1 for 2 hours were set.
  • the heat treatment temperature in Experimental Example 2 is 280° C., and preferably, the heat treatment temperature in the fifth step (S5) is lower than the melting point (Tm) of the liquid crystal polymer powder. Due to this, it is possible to prevent melting of the LCP film layer during the heat treatment process.
  • the tensile strength, elongation, permittivity (Dk, @ 10 GHz), and dielectric loss (Df, @ 10 GHz) values of Experimental Example 2 and Experimental Example 3 were measured.
  • Example 1 When comparing Example 1 and Example 2, it can be seen that the tensile strength of the fifth step (S5) is increased, and when comparing Example 2 and Example 3, as the heat treatment time increases, the tensile strength increases. It can be seen that the strength is further improved. At this time, it can be confirmed that there is no significant change in elongation, permittivity, and dielectric loss values.
  • FIG. 4 shows a cross section of a double-sided FCCL according to the present invention
  • FIG. 5 shows a manufacturing step of the double-sided FCCL according to the present invention.
  • a method for manufacturing a double-sided FCCL according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • the manufacturing method of the double-sided FCCL according to the present invention is as follows.
  • Step 1 Preparing a first laminate composed of a copper layer and an LCP film layer (P1)
  • a copper (Cu) layer is prepared and disposed. At this time, it is preferable to dispose one copper layer 1100 in the present invention. This is to manufacture 'single-sided FCCL' before manufacturing 'double-sided FCCL'.
  • the following process may be performed.
  • a mixed solution is formed by mixing the liquid crystal polymer powder and the solvent, and is uniformly dispersed in the copper layer 1100 of the first laminate 1000.
  • the liquid crystal polymer powder may be formed by grinding a liquid crystal polymer resin and/or a liquid crystal oligomer resin.
  • the liquid crystal polymer powder is insoluble or slightly soluble in a solvent, and the liquid crystal polymer powder is easily dispersed in a solvent due to its inherent properties.
  • the solvent may be, for example, an amide solvent, an acid solvent, an alcohol solvent, a ketone solvent, an aromatic solvent, or water.
  • the mixed solution is heated to a first temperature.
  • the first temperature is a temperature at which the solvent of the mixed solution is removed.
  • the liquid crystal transition temperature of the liquid crystal polymer powder is preferably higher than the boiling point of the solvent of the mixed solution.
  • the 'liquid crystal transition temperature' is a temperature at which the liquid crystal polymer resin undergoes a phase transition from a solid state to a liquid crystal state when heated.
  • the liquid crystal polymer powder is melted to form a liquid crystal polymer film layer (LCP film layer), and more specifically, the LCP film layer 1200 is formed on the upper surface of the copper layer 1100. Therefore, the second temperature is preferably equal to or higher than the liquid crystal transition temperature of the liquid crystal polymer powder.
  • the second temperature is preferably equal to or higher than the melting point (Tm) of the liquid crystal polymer powder.
  • Tm melting point
  • the first laminate 100 made of the copper layer 1100 and the LCP film layer 1200 may be manufactured.
  • Second Step Manufacturing a second laminate identical to the first laminate (P2)
  • the second laminate 2000 is manufactured in the same manner as the first laminate 1000 described above. In order to avoid redundant description, detailed descriptions are omitted.
  • the LCP film layer 1200 of the manufactured first laminate 1000 faces upward, and the adhesive 3000 is applied.
  • the adhesive 3000 is later heated to a predetermined temperature to form the adhesive layer 3000, and reference numerals are not separately identified. The configuration and effect of the adhesive will be described later.
  • the second laminate 2000 is attached to the adhesive 3000 by directing the LCP film layer 2200 of the prepared second laminate 2000 downward and facing the adhesive 3000.
  • 'attachment' means loading.
  • the adhesive 3000 is melted by applying a predetermined temperature to combine the first laminate 1000 and the second laminate 2000 .
  • a predetermined temperature is 180 °C, which is significantly lower than the melting point (Tm) of the LCP film in the prior art.
  • the adhesive has a lower glass transition temperature (Tg) and melting point (Tm) than the LCP film. Therefore, in order to form a conventional double-sided FCCL, a high temperature for melting the LCP film is not required, and the adhesive can be melted only at a lower temperature, thereby forming a double-sided FCCL. Therefore, there is an advantage in that high-temperature equipment is unnecessary, productivity is improved, and working time is shortened.
  • Tg glass transition temperature
  • Tm melting point
  • the adhesive 3000 is formed by an adhesive composition.
  • the adhesive composition may include an epoxy resin, a compound represented by Formula 1, a compound represented by Formula 2, and a low dielectric resin selected from the group consisting of mixtures thereof, a filler, and a solvent:
  • n, m and p are the same as or different from each other, and are each independently an integer from 1 to 100,
  • R 1 to R 8 are the same as or different from each other, and may be each independently selected from the group consisting of hydrogen, heavy hydrogen, a halogen group, and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the epoxy resin may be selected from the group consisting of Bis Phenol A Type Epoxy, Bis Phenol F Type Epoxy, and mixtures thereof.
  • the low-dielectric resin may be selected from the group consisting of compounds represented by Formulas 1 and 2 below, and mixtures thereof, and contains a linear alkyl chain as shown in the following Formulas, and therefore has low dielectric properties when used as an adhesive. It can be implemented, and it can be cured by reaction with the epoxy resin by including an acid anhydride group as a substituent:
  • n, m and p are the same as or different from each other, and are each independently an integer from 1 to 100,
  • R 1 to R 8 are the same as or different from each other, and may be each independently selected from the group consisting of hydrogen, heavy hydrogen, a halogen group, and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the R 1 to R 8 are an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably a methyl group, but are not limited to the above examples.
  • the filler may be selected from the group consisting of alumina, silica, aluminum trihydroxide (Al(OH) 3 ), and mixtures thereof.
  • the filler may be included in the adhesive composition to increase adhesion and enhance heat resistance.
  • the solvent is MEK (Methyl Ethyl Ketone) and toluene, but all solvents that can be used in the preparation of the adhesive composition are not limited to the above examples and may be used without limitation.
  • the adhesive composition may include a silane coupling agent, a surfactant, an antioxidant, and the like as other additives, but the additives that may be included in the preparation of the adhesive composition may be used without limitation without being limited to the above examples.
  • the adhesive composition includes 5 to 15% by weight of epoxy resin, 10 to 30% by weight of low dielectric resin, 2 to 12% by weight of filler, and the remaining solvent, preferably 7 to 11% by weight of epoxy resin and 15 to 15% by weight of low dielectric resin. 25% by weight, 3 to 5% by weight of the filler and the remaining solvent. When mixed within the above range, it exhibits low dielectric constant and low dielectric loss characteristics, and can be provided as an adhesive composition capable of maintaining flexibility even when cured by heat.
  • the conventional adhesive composition for bonding the LCP film used an epoxy resin and an amine-type curing agent, but the conventional adhesive composition includes butadiene rubber in order to be applied to FPCB, and does not implement low dielectric properties.
  • the conventional adhesive composition includes butadiene rubber in order to be applied to FPCB, and does not implement low dielectric properties.
  • the adhesive composition of the present invention has a low dielectric constant and low dielectric loss characteristics, and is characterized in that it is possible to maintain flexibility even when cured by heat.
  • An adhesive composition was prepared by mixing Bis Phenol A type Epoxy resin, a low dielectric resin represented by the following Chemical Formulas 1 and 2, alumina, and a solvent:
  • n, m and p are integers from 1 to 100;
  • R 1 to R 8 are methyl groups.
  • the specific content of the adhesive composition is shown in Table 3 below.
  • composition control example embodiment Comparative Example 1 Comparative Example 2 Epoxy Resin 18 9 9.3 8.2 Low dielectric Resin - 19.7 20.5 17.8 Amine Type Curing Agent 2 - - - Filler 10 3.8 - 12.8 Butadiene Rubber 7 - - - additive One - - - Solvent (MEK & Toluene) 62 67.5 70.2 61.2 Sum 100 100 100 100 100 100
  • the low dielectric resin and the solvent were mixed and included in a weight ratio of 1:1.
  • a first laminate and a second laminate composed of a copper layer and an LCP film layer were prepared, the adhesive was applied to the LCP film layer of the first laminate, and heated to a predetermined temperature to form an adhesive layer.
  • the second laminate was laminated with the LCP film layer facing the adhesive layer, and heated to a predetermined temperature to attach the second laminate to the adhesive.
  • the prepared double-sided FCCL was evaluated for dielectric constant, dielectric loss, adhesion and heat resistance limit in the following manner.
  • dielectric constant and dielectric loss of the adhesive of Example After coating and drying a PTFE (Poly TetraFluoroEthylene) sheet, it was cured at 180 ° C. for 1 hour to prepare an adhesive film having a thickness of 25um. Subsequently, the dielectric constant and dielectric loss of the adhesive film at 10 GHz were measured using a commercial permittivity measuring device (dielectric resonator type, Split Post Dielectric Resonator) in accordance with JIS R1627.
  • a commercial permittivity measuring device dielectric resonator type, Split Post Dielectric Resonator
  • the embodiment of the present invention not only exhibited low dielectric constant and low dielectric loss characteristics when used as an adhesive composition to prepare a double-sided FCCL, but also had excellent adhesive strength.
  • the heat resistance limiting properties were excellent.
  • a large difference was exhibited in low dielectric properties and adhesive strength.
  • the adhesive strength is excellent and the heat resistance is excellent, but when the content exceeds the above range, the adhesive strength is lowered and the heat resistance is poor.
  • the present invention relates to a method for manufacturing single-sided FCCL and double-sided FCCL, and more particularly, in a method for manufacturing single-sided FCCL, a 3-layer single-sided FCCL is composed of a copper layer, an LCP film layer, and a PI film layer, and the existing copper layer , It is characterized by improving tensile strength by minimizing anisotropy compared to 2-layer cross-sectional FCCL composed only of LCP film layer.
  • a pair of laminates composed of a copper layer and an LCP film layer are bonded by applying an adhesive, rather than melting the LCP film layer at a high temperature as in the prior art, to form a double-sided FCCL. characterized by manufacturing. Due to this, there is an advantage in that productivity is improved because it is unnecessary to build facilities for a high-temperature laminating process.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 단면 FCCL 및 양면 FCCL의 제조 방법에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 단면 FCCL의 제조 방법에 있어서, 구리층, LCP 필름층 및 PI 필름층으로 3 Layer 단면 FCCL을 구성하여, 기존 구리층, LCP 필름층만으로 구성된 2 Layer 단면 FCCL보다 이방성을 최소화하여 인장강도를 개선하는 것을 특징으로 한다. 또한, 양면 FCCL의 제조 방법에 있어서, 구리층 및 LCP 필름층으로 이루어진 한 쌍의 적층체 간을, 종래와 같이 고온으로 LCP 필름층을 녹여 결합하는 것이 아닌, 접착제를 도포하여 결합하여 양면 FCCL를 제조하는 것을 특징으로 한다. 이로 인해, 고온의 합지 공정을 위한 설비 구축이 불요하여 생산성이 향상되는 장점이 있다.

Description

단면 FCCL 및 양면 FCCL의 제조 방법
본 발명은 단면 FCCL 및 양면 FCCL의 제조 방법에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 단면 FCCL의 제조 방법에 있어서, 구리층, LCP 필름층 및 PI 필름층으로 3 Layer 단면 FCCL을 구성하여, 기존 구리층, LCP 필름층만으로 구성된 2 Layer 단면 FCCL보다 이방성을 최소화하여 인장강도를 개선하는 것을 특징으로 한다. 또한, 양면 FCCL의 제조 방법에 있어서, 구리층 및 LCP 필름층으로 이루어진 한 쌍의 적층체 간을, 종래와 같이 고온으로 LCP 필름층을 녹여 결합하는 것이 아닌, 접착제를 도포하여 결합하여 양면 FCCL를 제조하는 것을 특징으로 한다. 이로 인해, 고온의 합지 공정을 위한 설비 구축이 불요하여 생산성이 향상되는 장점이 있다.
먼저, 단면 FCCL의 제조 방법에 대한 배경 기술을 설명하도록 한다.
일반적으로 액정 폴리머 필름(LCP Film)은 내열성, 기계적 강도, 전기적 특성 등이 우수하기 때문에 회로기판의 필름으로 널리 사용되고 있다.
또한, 구리(Cu)층의 상면에 액정 폴리머 필름을 결합하여 2 Layer 타입의 FCCL 형태로 제조되는 것이 일반적이다. 또한, 액정 폴리머 필름을 형성하기 위하여, 가열하여 용융한 뒤 사출 또는 압출 형태로 구리층의 상면에 도포하여 필름화를 하는 공정이 일반적이였다.
이때, 구리층의 상면에 도포하는 과정에서, 압출 또는 사출로 구리층에 도포되기 때문에 압출 또는 사출 방향으로 고도의 분자 배향이 발생되어 냉각 후 액정 폴리머 필름이 이방성(anisotropy)을 지니게 된다.
이러한 이방성으로 인해, 압출 또는 사출 방향으로는 고강도를 갖는 반면 폭 방향으로는 찢어지기 쉬운 필름으로 되어, 원하는 인장강도(tensile strength)의 물성을 충족하지 못하는 경우가 많았다.
따라서, 이방성을 최소화하여, 인장강도가 개선되는 액정 폴리머 필름이 형성된 단면 FCCL을 제조하는 방법의 개발이 필요한 실정이다.
다음으로는, 양면 FCCL의 제조 방법에 대한 배경 기술을 설명하도록 한다.
여기서, 1개의 구리층을 지닌 FCCL을 '단면 FCCL'이라 지칭하고, 2개의 구리층을 지닌 FCCL을 '양면 FCCL'이라 지칭한다.
이때, LCP 필름이 결합된 양면 FCCL을 만들기 위해서, 도 3과 같이, 종래의 경우에는 단면 FCCL 2개를 제조하고, 한 쌍의 단면 FCCL 간에 LCP 필름을 상호 마주보게 한 뒤에, LCP 필름의 녹는점(Tm)까지 온도를 올려 LCP 필름을 녹인 다음 합지하는 것이 일반적이였다. 여기서 녹는점(Tm)은 일 예로 270℃였다.
그러나, 위와 같은 종래의 공정은 LCP 필름의 녹는점(Tm)까지 온도를 올려야 하기 때문에, 작업 시간이 다수 소요되어 생산성이 떨어지는 문제점이 있었고, 이러한 고온의 합지 공정을 구축하기 위해서 고가의 장비를 구축해야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 단면 FCCL 및 양면 FCCL의 제조 방법에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 단면 FCCL의 제조 방법에 있어서, 구리층, LCP 필름층 및 PI 필름층으로 3 Layer 단면 FCCL을 구성하여, 기존 구리층, LCP 필름층만으로 구성된 2 Layer 단면 FCCL보다 이방성을 최소화하여 인장강도를 개선하는 것을 특징으로 한다. 또한, 양면 FCCL의 제조 방법에 있어서, 구리층 및 LCP 필름층으로 이루어진 한 쌍의 적층체 간을, 종래와 같이 고온으로 LCP 필름층을 녹여 결합하는 것이 아닌, 접착제를 도포하여 결합하여 양면 FCCL를 제조하는 것을 특징으로 한다. 이로 인해, 고온의 합지 공정을 위한 설비 구축이 불요하여 생산성이 향상되는 장점이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 단면 FCCL의 제조 방법은 구리층을 배치하는 단계; 용매에 액정 폴리머 분말을 분산하여 혼합용액을 형성하고, 상기 혼합용액을 상기 구리층에 분산하는 단계; 상기 혼합용액을 제1 온도로 가열하여 상기 혼합용액의 용매를 제거하는 단계; 상기 액정 폴리머 분말을 제2 온도로 가열하여 액정 폴리머 필름화하는 단계; 및 상기 액정 폴리머 필름의 상부에 폴리이미드 필름을 형성하는 단계;를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 단면 FCCL의 제조 방법의 상기 폴리이미드 필름을 형성하는 단계는, 상기 액정 폴리머 필름의 상면에 폴리이미드 바니쉬를 분산하는 단계; 상기 폴리이미드 바니쉬를 제4 온도로 가열하여 상기 폴리이미드 바니쉬의 용매를 제거하는 단계; 상기 폴리이미드 바니쉬의 용매가 제거된 후, 제5 온도로 가열하여 폴리이미드 필름화하는 단계;를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 단면 FCCL의 제조 방법의 상기 제2 온도는 상기 액정 폴리머 분말의 액정 전이 온도 이상이다.
또한, 본 발명에 따른 단면 FCCL의 제조 방법의 상기 제5 온도는 상기 액정 폴리머 분말의 녹는점 이하이다.
또한, 본 발명에 따른 단면 FCCL의 제조 방법의 상기 제2 온도는 상기 액정 폴리머 분말의 녹는점 이상이다.
또한, 본 발명에 따른 단면 FCCL의 제조 방법의 상기 제2 온도는 상기 제1 온도보다 높다.
또한, 본 발명에 따른 단면 FCCL의 제조 방법의 상기 제5 온도는 상기 제4 온도보다 높다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 양면 FCCL의 제조 방법은 구리층 및 LCP 필름층으로 이루어진 제1 적층체를 제조하는 단계; 상기 제1 적층체와 동일한 제2 적층체를 제조하는 단계; 및 상기 제1 적층체 및 상기 제2 적층체 사이에 접착층이 형성되는 단계;를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 양면 FCCL의 제조 방법의 상기 제1 적층체의 LCP 필름층과 상기 제2 적층체의 LCP 필름층은 마주보는 방향으로 배치된다.
또한, 본 발명에 따른 양면 FCCL의 제조 방법의 상기 제1 적층체 및 상기 제2 적층체 사이에 접착층이 형성되는 단계는, 상기 제1 적층체를 배치하는 단계; 상기 제1 적층체의 LCP 필름층에 상기 접착제를 도포하는 단계; 상기 제2 적층체의 LCP 필름층이 상기 접착제를 향하도록 하여 상기 제2 적층체를 상기 접착제에 부착하는 단계;를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 양면 FCCL의 제조 방법은 상기 접착제에 소정의 온도를 가하여 상기 제1 적층체 및 상기 제2 적층체를 결합하는 단계:를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 양면 FCCL의 제조 방법의 구리층 및 LCP 필름층으로 이루어진 제1 적층체를 제조하는 단계는, 상기 구리층을 배치하는 단계; 용매에 액정 폴리머 분말을 분산하여 혼합용액을 형성하고, 상기 혼합용액을 상기 구리층에 분산하는 단계; 상기 혼합용액을 제1 온도로 가열하여 상기 혼합용액의 용매를 제거하는 단계; 및 상기 액정 폴리머 분말을 제2 온도로 가열하여 액정 폴리머 필름화하는 단계:를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 양면 FCCL의 제조 방법의 상기 제2 온도는 상기 액정 폴리머 분말의 녹는점보다 높다.
또한, 본 발명에 따른 양면 FCCL의 제조 방법의 상기 제1 적층체 및 상기 제2 적층체를 프레스 방식으로 결합한다.
본 발명에 따라, 이방성을 최소화하여 인장강도를 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 열처리 단계에 따라, 인장강도를 더욱 개선할 수 있다.
또한, 종래와 같이 LCP 필름층을 고온으로 녹여 합지하는 공정이 불요하므로 설비 구축에 필요한 비용을 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 단면 FCCL의 단면을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 단면 FCCL의 제조 단계를 도시한 것이다.
도 3은 종래의 양면 FCCL의 단면 구조이다.
도 4는 본 발명에 따른 양면 FCCL의 단면 구조이다.
도 5은 본 발명에 따른 양면 FCCL의 제조 단계를 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 다양한 실시 예들은 통상의 실시자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 다양한 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 다양한 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 다양한 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
먼저, 본 발명에 따른 단면 FCCL의 제조 방법을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 단면 FCCL의 단면을 도시한 것이며, 도 2는 본 발명에 따른 단면 FCCL의 제조 단계를 도시한 것이다. 이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 단면 FCCL의 제조 방법을 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 단면 FCCL의 제조 방법은 다음과 같다.
제1 단계 : 구리층을 배치하는 단계(S1)
LCP 필름을 형성하기 전, 먼저, 구리(Cu)층을 준비 및 배치한다. 이때, 본 발명에서는 바람직하게 1개의 구리층(100)을 배치하는 것이 바람직하다. 이는 '단면 FCCL'을 제조하기 위한 것으로, '단면 FCCL'이라 함은, 구리층이 1개인 FCCL을 의미한다. 또한, '양면 FCCL'이라 함은, 구리층이 2개인 FCCL을 의미한다.
제2 단계 : 혼합용액을 구리층에 분산하는 단계(S2)
혼합용액을 형성하는데, 용매에 액정 폴리머 분말을 균일하게 분산하여 혼합용액을 형성한다. 액정 폴리머 분말은 액정 폴리머 수지 및/또는 액정 올리고머 수지를 그라인딩하여 형성할 수 있다.
일 예로, 액정 폴리머 분말은 용매에 용해되지 않거나 약간 용해가 가능하며, 액정 폴리머 분말은 고유의 속성들로 인하여 용매에 분산이 용이하다.
용매는 일 예로, 아미드(amide) 용매, 산(acid) 용매, 알코올 용매, 케톤(ketone) 용매, 방향족(aromatic) 용매 또는 물일 수 있다.
제3 단계 : 혼합용액을 제1 온도로 가열하여 혼합용액의 용매를 제거하는 단계(S3)
제2 단계에서 혼합용액이 구리층(100)에 분산된 상태에서, 혼합용액을 제1 온도로 가열한다. 제1 온도는 혼합용액의 용매가 제거되는 온도이다. 이때, 액정 폴리머 분말의 액정 전이 온도는 혼합용액의 용매의 끊는점보다 높은 것이 바람직하다. 여기서 '액정 전이 온도'라 함은, 액정 폴리머 수지가 가열 시 고체 상태로부터 액정 상태로 위상 전이를 하는 온도이다.
제4 단계 : 용매가 제거된 액정 폴리머 분말을 제2 온도로 가열하여 액정 폴리머 필름화하는 단계(S4)
제4 단계는 LCP 필름층(200)을 제조하는 단계이다. 제2 온도로 가열하게 되면, 액정 폴리머 분말이 녹아 액정 폴리머 필름층(LCP 필름층)이 형성되며, 좀 더 상세하게는 구리층(100)의 상면에 LCP 필름층(200)이 필름화되는 형상으로 형성된다. 따라서, 제2 온도는 액정 폴리머 분말의 액정 전이 온도 이상인 것이 바람직하다.
이때, 일 실시 예로, 제2 온도는 액정 폴리머 분말의 녹는점(Tm) 이상인 것이 바람직하다. 제2 온도가 액정 전이 온도와 액정 폴리머 분말의 녹는점(Tm) 사이의 온도로 설정되면, 수축성만 발생할 뿐, 필름화가 어려운 문제점이 있다.
제5 단계 : LCP 필름층(200)을 제3 온도로 가열하는 단계(S5)
제4 단계(S4)를 거친 후 냉각하게 되면, 구리층(100)의 상면에 LCP 필름층(200)이 안정적으로 부착된다. 이때, 본 발명에서는 후술할 폴리이미드 필름층(300)을 형성하기 전, 제3 온도로 가열하여 열처리를 진행하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 인장강도가 증대되는 효과가 있으며, 이를 뒷받침하는 실험예는 후술하도록 한다.
제6 단계 : LCP 필름층(200)의 상면에 폴리이미드 바니쉬를 분산하는 단계(S6)
제5 단계(S5)를 거친 구리층(100) 및 LCP 필름층(200)의 상면에 폴리이미드(Polyimide, PI) 바니쉬(Varnish)를 분산한다.
제7 단계 : 폴리이미드 바니쉬를 제4 온도로 가열하여 폴리이미드 바니쉬의 용매를 제거하는 단계(S7)
폴리이미드 바니쉬가 LCP 필름층(200)의 상면에 분산된 상태에서, 폴리이미드 바니쉬를 제4 온도로 가열한다. 제4 온도는 폴리이미드 바니쉬의 용매가 제거되는 온도이다.
제8 단계 : 용매가 제거된 후, 제5 온도로 가열하여 폴리이미드 필름화하는 단계(S8)
제8 단계는 폴리이미드 필름층(300)을 제조하는 단계이다. 폴리이미드 바니쉬에서 용매가 제거되면 폴리아믹산(PAA)이 남게 된다. 이때, 폴리아믹산을 제5 온도로 가열하게 되면, 열처리를 통한 기계적 물성이 상승됨과 동시에, 수분이 제거되는 축합반응이 일어나 폴리이미드화되어 폴리이미드 필름층(PI 필름층, 300)이 형성된다.
이때, 제5 온도는 액정 폴리머 분말의 녹는점(Tm)보다 낮은 것이 바람직하다. 제5 온도로 가열하여 PI 필름층(300)을 형성하는 과정에서, 이미 필름화된 LCP 필름층(200)이 녹거나 끓는 것을 방지할 수 있기 때문이다. 덧붙여 상술한 설명으로 인해, 제2 온도는 제1 온도보다 높은 것이 바람직하며, 제5 온도는 제4 온도보다 높은 것이 바람직하다.
상술한 제1 단계(S1) 내지 제8 단계(S8)를 거쳐, 상방향을 기준으로, 구리층(100), LCP 필름층(200) 및 PI 필름층(300)이 순차적으로 적층된 3 Layer 구조의 단면 FCCL이 형성된다. 이로 인해, 구리층의 상면에 LCP 필름층만이 형성된 종래의 단면 FCCL이 지니는 인장강도의 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 제3 온도를 통한 열처리를 단계(S5)가 포함되어 인장강도를 더욱 향상시킬 수 있다.
이하에서는 실험예 1을 통해서, PI 필름층(300)의 구성으로 인한 인장강도의 향상 효과를 살핀다.
[실험예 1] : PI 필름층의 유무
대조군 1로 LCP 필름층 50㎛ 두께로, 대조군 2로 PI 필름층 50㎛ 두께로 설정하고, 실시예 1을 LCP 필름층 25㎛, PI 필름층 25㎛ 두께로 설정하여, 인장강도, 연신율, 유전율(Dk, @10GHz), 유전손실(Df, @10GHz)값을 측정한다. 이때, 실험예 1에서는 열처리(제5 단계)는 거치지 않는다.
측정 결과값은 하기의 [표 1]과 같다.
구분 제품 두께
(㎛)		 인장강도(MPa) 연신율
(%)		 유전율 유전손실
대조군 1 LCP 필름층 50 48 4 2.7 0.0021
대조군 2 PI 필름층 50 102 19 3.1 0.0021
실시예 1 LCP 필름층 + PI 필름층 25+25 65 10 3.1 0.0022
위 실험예 1를 살펴보면,
대조군 1 및 대조군 2를 통해 PI 필름층의 효과를 확인할 수 있으며(인장강도 및 연신율 증대),
실시예 1과 같이 LCP 필름층과 PI 필름층이 혼합된 3 Layer 단면 FCCL의 경우, 종래와 같이 LCP 필름층만 존재하는 대조군 1보다 인장강도 및 연신율이 현저하게 증대되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 유전율 및 유전손실값은 큰 변화가 없는 것으로 확인된다.
따라서, 위 실험예 1에서 확인할 수 있듯이, 본 발명에 따른 3 Layer(구리층 + LCP 필름층 + PI 필름층) 단면 FCCL의 경우, 이방성이 최소화되어 종래의 2 Layer(구리층 + LCP 필름층) 단면 FCCL보다 인장강도가 현저하게 개선됨을 확인할 수 있다.
[실험예 2] : 열처리 및 시간의 유무
실험예 1의 대조군 1, 2 및 실시예 1과 더불어, 실시예 1에 열처리를 1시간 진행한 실시예 2와, 실시예 1에 열처리를 2시간 진행한 실시예 3을 설정하였다. 이때, 실험예 2에서의 열처리 온도는 280℃이며, 바람직하게는 제5 단계(S5)에서의 열처리 온도는 액정 폴리머 분말의 녹는점(Tm)보다 낮은 것이 바람직하다. 이로 인해, 열처리 과정에서 LCP 필름층이 녹아버리는 것을 방지할 수 있다. 실험예 2 및 실험예 3의 인장강도, 연신율, 유전율(Dk, @10GHz), 유전손실(Df, @10GHz)값을 측정한다.
측정 결과값은 하기의 [표 2]와 같다.
구분 제품 두께
(㎛)		 인장강도(MPa) 연신율
(%)		 유전율 유전손실
대조군 1 LCP 필름층 50 48 4 2.7 0.0021
대조군 2 PI 필름층 50 102 19 3.1 0.0021
실시예 1 LCP 필름층 + PI 필름층 25+25 65 10 3.1 0.0022
실시예 2 실시예 1 + 열처리 1시간 25+25 74 10 3.1 0.0021
실시예 3 실시예 1 + 열처리 2시간 25+25 80 11 3.1 0.0021
위 실험예 2를 살펴보면,
실시예 1 및 실시예 2를 비교할 때, 제5 단계(S5)를 거친(열처리) 것이 인장강도가 증대되는 것을 확인할 수 있으며, 실시예 2 및 실시예 3을 비교할 때, 열처리 시간이 증대될수록 인장강도가 더욱 개선됨을 확인할 수 있다. 이때, 연신율, 유전율 및 유전손실값은 유의미한 변화가 없음을 확인할 수 있다.
따라서, 위 실험예 2에서 확인할 수 있듯이, 본 발명에 따른 3 Layer 단면 FCCL의 경우, 제3 온도를 통해 열처리를 진행하는 제5 단계(S5)를 거친 것이, 거치지 않은 것과 비교하였을 때 인장강도가 개선됨을 확인할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 양면 FCCL의 제조 방법을 설명하도록 한다. 구분을 용이하기 하기 위하여 단면 FCCL과 도면 부호를 달리하였다.
도 4는 본 발명에 따른 양면 FCCL의 단면을 도시한 것이며, 도 5는 본 발명에 따른 양면 FCCL의 제조 단계를 도시한 것이다. 이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 양면 FCCL의 제조 방법을 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 양면 FCCL의 제조 방법은 다음과 같다.
제1 단계 : 구리층 및 LCP 필름층으로 이루어진 제1 적층체를 제조하는 단계(P1)
제1 적층체(1000)를 제조하기 위해, 먼저, 구리(Cu)층을 준비 및 배치한다. 이때, 본 발명에서는 바람직하게 1개의 구리층(1100)을 배치하는 것이 바람직하다. 이는 '양면 FCCL'을 제조하기 이전, '단면 FCCL'을 제조하는 것이다.
이때, 제1 적층체(1000)를 제조하기 위한 일 예로, 다음과 같은 공정을 수행할 수 있다.
액정 폴리머 분말과 용매를 혼합한 혼합용액을 형성하고, 제1 적층체(1000)의 구리층(1100)에 균일하게 분산한다. 액정 폴리머 분말은 액정 폴리머 수지 및/또는 액정 올리고머 수지를 그라인딩하여 형성할 수 있다.
일 예로, 액정 폴리머 분말은 용매에 용해되지 않거나 약간 용해가 가능하며, 액정 폴리머 분말은 고유의 속성들로 인하여 용매에 분산이 용이하다.
용매는 일 예로, 아미드(amide) 용매, 산(acid) 용매, 알코올 용매, 케톤(ketone) 용매, 방향족(aromatic) 용매 또는 물일 수 있다.
혼합용액이 구리층(1100)에 분산된 상태에서, 혼합용액을 제1 온도로 가열한다. 제1 온도는 혼합용액의 용매가 제거되는 온도이다. 이때, 액정 폴리머 분말의 액정 전이 온도는 혼합용액의 용매의 끊는점보다 높은 것이 바람직하다. 여기서 '액정 전이 온도'라 함은, 액정 폴리머 수지가 가열 시 고체 상태로부터 액정 상태로 위상 전이를 하는 온도이다.
다음으로, 제2 온도로 가열한다. 액정 폴리머 분말이 녹아 액정 폴리머 필름층(LCP 필름층)이 형성되며, 좀 더 상세하게는 구리층(1100)의 상면에 LCP 필름층(1200)이 형성된다. 따라서, 제2 온도는 액정 폴리머 분말의 액정 전이 온도 이상인 것이 바람직하다.
이때, 일 실시 예로, 제2 온도는 액정 폴리머 분말의 녹는점(Tm) 이상인 것이 바람직하다. 제2 온도가 액정 전이 온도와 액정 폴리머 분말의 녹는점(Tm) 사이의 온도로 설정되면, 수축성만 발생할 뿐, 필름화가 어려운 문제점이 있다.
위 공정을 통해, 구리층(1100) 및 LCP 필름층(1200)으로 이루어진 제1 적층체(100)를 제조할 수 있다.
제2 단계 : 제1 적층체와 동일한 제2 적층체를 제조하는 단계(P2)
전술한 제1 적층체(1000)와 동일한 방법으로 제2 적층체(2000)를 제조한다. 중복 설명을 방지하기 위해, 상세한 설명은 생략하도록 한다.
제3 단계 : 제1 적층체에 접착제를 도포하는 단계(P3)
제조된 제1 적층체(1000)의 LCP 필름층(1200)이 상부를 향하도록 하고, 접착제(3000)를 도포한다. 여기서 접착제(3000)는 추후 소정의 온도로 가열되어 접착층(3000)을 형성하고, 도면 부호를 별도로 구분하지 않도록 한다. 접착제에 관한 구성 및 효과는 후술하도록 한다.
제4 단계 : 제2 적층체을 접착제에 부착하는 단계(P4)
제조된 제2 적층체(2000)의 LCP 필름층(2200)이 하부를 향하도록 함과 동시에, 접착제(3000)를 향하도록 하여, 제2 적층체(2000)를 접착제(3000)에 부착한다. 여기서 '부착'의 의미는 로딩(loading)이다.
제5 단계 : 접착제에 소정의 온도를 가하여 제1 적층체 및 제2 적층체를 결합하는 단계(P5)
접착제(3000)에 소정의 온도를 가하여 녹여 제1 적층체(1000) 및 제2 적층체(2000)를 결합한다. 이때, 가열과 동시에 프레스가 이루어지는 것이 바람직하다. 이로 인해, 상방향으로, 제1 적층체(1000), 접착층(3000) 및 제2 적층체(2000)로 순차적으로 적층되는 구조의 양면 FCCL이 형성된다. 좀 더 상세하게는, 상방향으로, 제1 구리층(1100), LCP 필름층(1200), 접착층(3000), LCP 필름층(2200), 제2 구리층(2100) 순서로 적층된다. 이때, 상기 소정의 온도는 180℃이며, 이는 전술한 종래기술에서의 LCP 필름의 녹는점(Tm)보다 현저히 낮은 온도이다.
접착제는 LCP 필름보다 낮은 유리전이온도(Tg) 및 녹는점(Tm)을 지닌다. 따라서, 종래의 양면 FCCL를 형성하기 위해, LCP 필름을 녹이기 위한 고온이 요구되지 않고, 그보다 낮은 수준의 온도만으로 접착제를 녹일 수 있으며, 이를 통해 양면 FCCL을 형성할 수 있다. 따라서, 고온의 설비가 불요하여 생산성이 향상되며, 작업 시간이 단축되는 장점이 있다.
이때, 제1 적층체(1000) 및 제2 적층체(2000)를 결합하는 방법에 있어서, 프레스 방식으로 결합하는 것이 바람직하며, 다른 예로 롤투롤(RtoR) 방식이 사용될 수도 있다.
이하에서는, 접착제(3000)의 구성 및 효과를 설명하도록 한다.
상기 접착제(3000)는 접착제 조성물에 의해 형성되는 것이다. 상기 접착제 조성물은 구체적으로 에폭시 레진, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 화학식 2로 표시되는 화합물 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 저유전 레진, 필러 및 용제를 포함할 수 있다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2022010451-appb-img-000001
[화학식 2]
Figure PCTKR2022010451-appb-img-000002
여기서,
n, m 및 p는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 1 내지 100의 정수이며,
R1 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기 및 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 에폭시 레진은 Bis Phenol A Type Epoxy, Bis Phenol F Type Epoxy 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 저유전 레진은 하기 화학식 1, 화학식 2로 표시되는 화합물 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 하기 화학식에 표시된 바와 같이 선형 알킬 사슬을 포함함에 따라, 접착제로 이용 시, 저유전 특성을 구현할 수 있고, 산무수물기를 치환기로 포함하여, 상기 에폭시 레진과의 반응에 의해 경화될 수 있다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2022010451-appb-img-000003
[화학식 2]
Figure PCTKR2022010451-appb-img-000004
여기서,
n, m 및 p는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 1 내지 100의 정수이며,
R1 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기 및 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
바람직하게 상기 R1 내지 R8은 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, 보다 바람직하게는 메틸기이지만, 상기 예시에 국한되지 않는다.
상기 필러는 알루미나, 실리카, 수산화 알루미늄(Aluminium trihydroxide, Al(OH)3) 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 상기 필러는 접착제 조성물에 포함되어, 접착력을 높이고, 내열 특성을 강화할 수 있다.
상기 용제는 MEK(Methyl Ethyl Ketone) 및 톨루엔이지만, 상기 예시에 국한되지 않고 접착제 조성물의 제조로 이용될 수 있는 용제는 제한 없이 모두 사용 가능하다.
상기 접착제 조성물은 기타 첨가제로 실란 커플링제, 계면활성제, 산화 방지제 등을 포함할 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않고 접착제 조성물의 제조에 포함될 수 있는 첨가제는 제한 없이 모두 사용이 가능하다.
상기 접착제 조성물은 에폭시 레진 5 내지 15 중량%, 저유전 레진 10 내지 30 중량%, 필러 2 내지 12 중량% 및 나머지 용제로 포함되며, 바람직하게는 에폭시 레진 7 내지 11 중량%, 저유전 레진 15 내지 25 중량%, 필러 3 내지 5 중량% 및 나머지 용제로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 혼합 시, 저유전 상수 및 저유전 손실 특성을 나타내며, 열에 의해 경화 시에도 유연성의 유지가 가능한 접착제 조성물로 제공될 수 있다.
종래 LCP 필름을 접착하기 위한 접착제 조성물은 에폭시 레진, 아민 타입의 경화제를 이용하였으나, 상기 종래의 접착제 조성물은 FPCB에 적용되기 위해선 별도의 부타디엔 러버(Butadiene rubber)를 포함하여, 저유전 특성을 구현하지 못하는 문제가 있다. 또한, LCP 필름과의 접착력이 낮은 문제가 있다.
이에, 본 발명의 접착제 조성물은 낮은 유전 상수 및 낮은 유전 손실 특성을 가져, 열에 의한 경화에 의해서도 유연성(Flexibility)의 유지가 가능한 것을 특징으로 한다.
제조예
접착제 조성물의 제조
Bis Phenol A type Epoxy 레진, 하기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 저유전 레진, 알루미나 및 용제를 혼합하여 접착제 조성물로 제조하였다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2022010451-appb-img-000005
[화학식 2]
Figure PCTKR2022010451-appb-img-000006
여기서,
n, m 및 p는 1 내지 100의 정수이며,
R1 내지 R8은 메틸기이다.
상기 접착제 조성물의 구체적인 함량은 하기 표 3과 같다.
구성 성분 대조예 실시 예 비교예 1 비교예 2
Epoxy Resin 18 9 9.3 8.2
저유전 Resin - 19.7 20.5 17.8
Amine Type 경화제 2 - - -
Filler 10 3.8 - 12.8
Butadiene Rubber 7 - - -
첨가제 1 - - -
용제 (MEK & Toluene) 62 67.5 70.2 61.2
합계 100 100 100 100
(단위 중량%)
상기 저유전 레진 및 용제는 1:1의 중량 비율로 혼합하여 포함하였다.
실험예
유전상수, 유전 손실, 접착력 및 내열 한계 평가
구리층 및 LCP 필름층으로 이루어진 제1 적층체 및 제2 적층체를 제조하고, 상기 제1 적층체의 LCP 필름층에 상기 접착제를 도포하고, 소정의 온도로 가열하여 접착층을 형성하였다. 상기 제2 적층체의 LCP 필름층이 상기 접착층을 향하도록 하여 적층시키고, 소정의 온도로 가열하여 상기 제2 적층체를 상기 접착제에 부착하였다.
상기 제조된 양면 FCCL에 대해 하기와 같은 방식으로 유전상수, 유전손실, 접착력 및 내열 한계를 평가하였다.
[실험 방법]
유전상수 및 유전손실
실시예의 접착제를 유전상수와 유전손실을 측정하기 위하여, PTFE(Poly TetraFluoroEthylene)시트에 코팅하여 건조시킨 후, 180℃에서 1시간 경화시켜 두께 25um의 접착필름을 제조하였다. 이어 상기 접착필름에 대해서 JIS R1627에 준하여 10 GHz의 유전상수 및 유전손실을 상용 유전율 측정 장치 (유전체 공진기 유형, Split Post Dielectric Resonator)를 이용하여 측정하였다.
접착력 및 내열한계
제1 적층체 및 제2 적층체를 결합한 후, JIS C6471에 준하여 접착력을 측정하였다. 내열한계는 제1 적층체 및 제2 적층체를 결합한 시편을 납이 녹아있는 수조에 30초 동안 띄운 후, 접착제 층의 발포나 금속기재의 벗겨짐이 없는 온도를 측정하여 평가하였다.
상기 실험 방법에 의한 실험 결과는 하기 표 4와 같다.
특성 단위 대조군 실시예 비교예 1 비교예 2
Dk@10GHz, 유전상수 - 3.4 2.4 - -
Df@10GHz, 유전손실 - 0.025 0.002 - -
90º Peel Strength(접착력) Kgf/cm >0.7 1.5 0.9 0.8
내열 한계
(Solder Floating, 30sec)		 ℃ 288 288 288 280
상기 실험 결과, 본 발명의 실시예는 접착제 조성물로 이용하여 양면 FCCL 제조 시, 저유전상수, 저유전손실 특성을 나타냈을 뿐 아니라, 접착력이 매우 우수함을 확인하였다. 또한, 내열 한계 특성이 우수함을 확인하였다. 종래 아민 타입 경화제를 포함하는 에폭시 접착제와 비교하여, 저유전 특성 및 접착력에서 큰 차이를 나타냄을 확인하였다.
또한, 필러의 함량에 범위에 따라, 본 발명의 범위 내를 만족하는 경우는 접착력이 우수하여 내열성이 우수하였으나, 상기 범위를 초과하여 포함하는 경우는 접착력이 저하되어, 내열성이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 단면 FCCL 및 양면 FCCL의 제조 방법에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 단면 FCCL의 제조 방법에 있어서, 구리층, LCP 필름층 및 PI 필름층으로 3 Layer 단면 FCCL을 구성하여, 기존 구리층, LCP 필름층만으로 구성된 2 Layer 단면 FCCL보다 이방성을 최소화하여 인장강도를 개선하는 것을 특징으로 한다. 또한, 양면 FCCL의 제조 방법에 있어서, 구리층 및 LCP 필름층으로 이루어진 한 쌍의 적층체 간을, 종래와 같이 고온으로 LCP 필름층을 녹여 결합하는 것이 아닌, 접착제를 도포하여 결합하여 양면 FCCL를 제조하는 것을 특징으로 한다. 이로 인해, 고온의 합지 공정을 위한 설비 구축이 불요하여 생산성이 향상되는 장점이 있다.

Claims (14)

  1. 구리층을 배치하는 단계;
    용매에 액정 폴리머 분말을 분산하여 혼합용액을 형성하고, 상기 혼합용액을 상기 구리층에 분산하는 단계;
    상기 혼합용액을 제1 온도로 가열하여 상기 혼합용액의 용매를 제거하는 단계;
    상기 액정 폴리머 분말을 제2 온도로 가열하여 액정 폴리머 필름화하는 단계; 및
    상기 액정 폴리머 필름의 상부에 폴리이미드 필름을 형성하는 단계;를 포함하는
    단면 FCCL의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리이미드 필름을 형성하는 단계는,
    상기 액정 폴리머 필름의 상면에 폴리이미드 바니쉬를 분산하는 단계;
    상기 폴리이미드 바니쉬를 제4 온도로 가열하여 상기 폴리이미드 바니쉬의 용매를 제거하는 단계;
    상기 폴리이미드 바니쉬의 용매가 제거된 후, 제5 온도로 가열하여 폴리이미드 필름화하는 단계;를 포함하는
    단면 FCCL의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 온도는,
    상기 액정 폴리머 분말의 액정 전이 온도 이상인 것인
    단면 FCCL의 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제5 온도는,
    상기 액정 폴리머 분말의 녹는점 이하인 것인
    단면 FCCL의 제조 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 온도는,
    상기 액정 폴리머 분말의 녹는점 이상인 것인
    단면 FCCL의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 온도는 상기 제1 온도보다 높은 것인
    단면 FCCL의 제조 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제5 온도는 상기 제4 온도보다 높은 것인
    단면 FCCL의 제조 방법.
  8. 구리층 및 LCP 필름층으로 이루어진 제1 적층체를 제조하는 단계;
    상기 제1 적층체와 동일한 제2 적층체를 제조하는 단계; 및
    상기 제1 적층체 및 상기 제2 적층체 사이에 접착층이 형성되는 단계;를 포함하는
    양면 FCCL의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 적층체의 LCP 필름층과 상기 제2 적층체의 LCP 필름층은 마주보는 방향으로 배치되는 것인
    양면 FCCL의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 적층체 및 상기 제2 적층체 사이에 접착층이 형성되는 단계는,
    상기 제1 적층체를 배치하는 단계;
    상기 제1 적층체의 LCP 필름층에 상기 접착제를 도포하는 단계;
    상기 제2 적층체의 LCP 필름층이 상기 접착제를 향하도록 하여 상기 제2 적층체를 상기 접착제에 부착하는 단계;를 포함하는
    양면 FCCL의 제조 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 접착제에 소정의 온도를 가하여 상기 제1 적층체 및 상기 제2 적층체를 결합하는 단계:를 포함하는
    양면 FCCL의 제조 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    구리층 및 LCP 필름층으로 이루어진 제1 적층체를 제조하는 단계는,
    상기 구리층을 배치하는 단계;
    용매에 액정 폴리머 분말을 분산하여 혼합용액을 형성하고, 상기 혼합용액을 상기 구리층에 분산하는 단계;
    상기 혼합용액을 제1 온도로 가열하여 상기 혼합용액의 용매를 제거하는 단계; 및
    상기 액정 폴리머 분말을 제2 온도로 가열하여 액정 폴리머 필름화하는 단계:를 포함하는
    양면 FCCL의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 온도는 상기 액정 폴리머 분말의 녹는점보다 높은 것인
    양면 FCCL의 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 적층체 및 상기 제2 적층체를 프레스 방식으로 결합하는 것인
    양면 FCCL의 제조 방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007253366A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 両面銅張板
JP2009246200A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Nippon Steel Chem Co Ltd 多層配線回路基板及びその製造方法
KR20160074407A (ko) * 2014-12-18 2016-06-28 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 삼층 필름, 삼층 필름의 제조 방법, 적층판 및 프린트 회로 기판
KR20190095145A (ko) * 2018-02-06 2019-08-14 아조텍 컴퍼니 리미티드 액정 폴리머 막 제조방법 및 액정 폴리머 막을 구비하는 연성 동박 적층판 제조방법
KR20190106223A (ko) * 2018-03-08 2019-09-18 (주)이녹스첨단소재 연성 동박 적층필름 및 이의 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007253366A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 両面銅張板
JP2009246200A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Nippon Steel Chem Co Ltd 多層配線回路基板及びその製造方法
KR20160074407A (ko) * 2014-12-18 2016-06-28 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 삼층 필름, 삼층 필름의 제조 방법, 적층판 및 프린트 회로 기판
KR20190095145A (ko) * 2018-02-06 2019-08-14 아조텍 컴퍼니 리미티드 액정 폴리머 막 제조방법 및 액정 폴리머 막을 구비하는 연성 동박 적층판 제조방법
KR20190106223A (ko) * 2018-03-08 2019-09-18 (주)이녹스첨단소재 연성 동박 적층필름 및 이의 제조방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KIM SI MYEONG, SHIN YOO, SUNG JO, KIM JUNE, KIM SANG HO: "Adhesion of Cu/Interlayer/Polyimide Flexible Copper Clad Laminate Depending on the Ni-Cr-X Interlayers", JOURNAL OF THE KOREAN INSTITUTE OF SURFACE ENGINEERING, vol. 50, no. 3, 1 January 2017 (2017-01-01), Seoul, KR , pages 164 - 169, XP093057389, ISSN: 1225-8024, DOI: 10.5695/JKISE.2017.50.3.164 *

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