WO2023085581A1 - 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법 - Google Patents

양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법 Download PDF

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WO2023085581A1
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엄태승
배동석
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주식회사 이든
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings

Definitions

  • a coverlay pattern is formed on the coverlay film using a laser and an insulating film layer pattern is formed on the insulating film layer of the base. It relates to a method for manufacturing a printed circuit board.
  • This FPCB is a single type in which one coverlay is bonded to the top or bottom of the base, a double type in which coverlays are bonded to the top and bottom of the base, respectively, and the upper and lower surfaces of the copper foil layer of the base are exposed to the outside.
  • a Double Access type There is a Double Access type.
  • the coverlay pattern forming operation and the insulating film layer pattern forming operation may be performed simultaneously.
  • a carbide removal step of removing carbides generated during the step (d) may be further included.
  • FIG. 8 is a view showing a laser processing unit for patterning a coverlay film and an insulating film layer on an attached body in the method of manufacturing a double-exposed flexible printed circuit board according to an embodiment of the present invention
  • a flexible copper clad laminate film in which a copper foil layer 120 is laminated on one surface of an insulating film layer 110 (polyimide resin (PI)) is prepared (S110).
  • PI polyimide resin
  • a photosensitive dry film is laminated on one side of the flexible copper clad laminated film, and then sequentially exposed, developed, and etched to form a circuit pattern 121 (S120).
  • the flexible copper clad laminated film having the circuit pattern 121 formed on one surface is referred to as the base 100.
  • the coverlay film supplying step (S200) the unformed coverlay film 200 is continuously supplied to one side of the base 100.
  • step S400 the coverlay film 200 and the insulating film layer 110 of the base 100 are formed in a state where the coverlay film 200 is attached to the upper surface of the base 100.
  • the laser patterning operation of can be performed sequentially. For example, when the patterning operation to the coverlay film 200 is completed, the patterning operation to the next insulating film layer 110 may proceed. 500 may be disposed on only one side without disposing each.
  • step S500 through step S400 coverlay pattern 230
  • a chemical based on permanganate is sprayed toward the attachment through a nozzle, thereby reducing the surface of the attachment, especially the copper foil layer. Remove the carbide remaining on the surface of the circuit pattern.
  • the base 100 on which the coverlay pattern 230 and the insulating film layer pattern 111 are formed and the coverlay film 200 are attached to one roll-to-roll until the step of removing the carbide. Since it is transferred in this way, the overall productivity can be improved by dramatically shortening the unit process time required for manufacturing the flexible printed circuit board.

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Abstract

양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법이 개시된다. 본 발명의 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법은, (a) 절연필름층의 일면에 동박층이 적층되고 상기 동박층에 회로패턴이 형성된 베이스를 공급하는 단계; (b) 상기 동박층이 적층된 상기 베이스의 일측으로 미성형된 커버레이필름을 공급하는 단계; (c) 상기 베이스와 커버레이필름을 가접 및 적층하는 단계; 및 (d) 상기 회로패턴과 대응하도록 상기 커버레이필름에 커버레이 패턴을 형성하고 상기 절연필름층에 절연필름층 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 커버레이필름을 미리 가공하지 않은 상태로 베이스에 부착한 후 커버레이필름과 베이스의 절연필름층에 회로패턴과 대응하는 커버레이 패턴, 절연필름층 패턴을 형성함으로써, 커버레이필름 가공을 위한 별도의 금형과 타발 공정이 필요하지 않을 뿐만 아니라 베이스에 대해 커버레이필름을 부착하는 과정에서 발생할 수 있는 커버레이필름 가공공차 및 부착공차, 커버레이필름의 이형지 제거시 발생하는 수축공차 등의 추가 공차가 발생하지 않는다.

Description

양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법
본 발명은 베이스(FCCL)의 일면에 미성형 커버레이필름을 부착한 후 레이저를 이용하여 커버레이필름에 커버레이 패턴을 형성하고 베이스의 절연필름층에 절연필름층 패턴을 형성하는 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법에 관한 것이다.
전자제품이 소형화 및 경량화가 되면서 개발된 전자부품으로 작업성이 뛰어나고, 내열성 및 내약품성이 강하며, 열에 강하고 반복 굴곡에의 높은 내구성을 가지며, 고밀도 배선이 가능하고, 배선의 오류가 없고 조립이 양호하며 신뢰성이 높은 연성인쇄회로기판(FPCB)이 널리 적용되고 있는 현실이다. 구체적으로는 이러한 FPCB는 모든 전자제품의 핵심부품으로서 카메라, COMPUTER 및 주변기기, HAND PHONE, VIDEO & AUDIO기기, CAMCORDER. PRINTER, DVD, TFT LCD, 위성장비, 군사장비, 의료장비 등에서 널리 사용되고 있다.
이러한 FPCB는 베이스의 상부 또는 하부에 커버레이 1개를 결합하는 단면(Single) 타입, 베이스의 상부 및 하부에 커버레이를 각각 결합하는 양면(Double)타입, 베이스의 동박층 상하면을 외부로 노출하는 양면 노출(Double Access) 타입이 있다.
종래에는 양면 노출 타입의 FPCB를 제조함에 있어서, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상면 커버레이필름(10) 가공(타발 공정) -> 상면 커버레이필름(200)과 구리층(20) 합지 -> 상면 커버레이필름(200)과 구리층(20) 적층 -> 구리층(20)에 회로형성 -> 하면 커버레이필름(30) 가공(타발 공정) -> 상면 커버레이필름(10)과 회로가 형성된 구리층의 부착체 하면에 가공 상태의 하면 커버레이필름(30)을 합지 -> 상면 커버레이필름(10), 구리층(20) 및 하면 커버레이필름(30) 적층이 순차적으로 진행되어 이루어졌다.
그러나, 이러한 종래의 방식은 다음과 같은 단점 발생이 불가피하다.
첫째, 커버레이필름이 부착된 후 구리층(20)에 형성되는 회로패턴의 노출을 위해 상면 커버레이필름(10)과 하면 커버레이필름(30)에 패턴 홀 가공을 위한 별도 금형 제작 및 가공(타발) 공정 진행이 필요하다.
둘째, 구리층(20)의 상면에 상면 커버레이필름(10)을 부착하는 과정, '구리층과 상면 커버레이필름의 부착체'의 하면에 하면 커버레이필름(30)을 부착하는 과정에 누적 공차 발생한다.
구체적으로, 1) 미리 가공된 상면 커버레이필름을 구리층(20)의 상면에 핫 프레스를 이용하여 적층할 때 상면 커버레이필름(10)의 수축이 발생하고, 2) 하면 커버레이필름(30)의 타발 공정시 가공 공차가 발생하며, 3) '구리층과 상면 커버레이필름의 부착체'의 하면에 하면 커버레이필름(30)을 가접할 때 하면 커버레이필름(30)의 부착 공차가 발생하고, 4) 상면 커버레이필름, 구리층, 하면 커버레이필름을 핫 프레스를 통해 적층할 때 수축에 의한 공차가 발생한다.
전술한 커버레이필름 타발 공정시 발생하는 가공 공차는 금형제작 수치공차와 타발 공정시의 공차를 포함한다.
또한, 가공된 커버레이필름 가접시 이형지 제거에 따른 커버레이필름의 변형(수축)이 발생한다. 구체적으로, 커버레이필름의 일면에는 필요시 제거하도록 이형지가 기부착되어 있는데 구리층(20)과의 가접을 위해 이형지를 제거할 때 커버레이필름이 일정이상 수축되는 현상이 발생한다.
덧붙여, 구리층(20)과 상면 커버레이필름(10), 하면 커버레이필름(30) 가접시 발생하는 부착공차는 구체적으로, 시트 형태의 구리층과 커버레이필름 사이즈(500 X 500㎜ 기준)에 따라 대략 0.1mm 내지 0.2mm의 부착 공차가 발생하고, 제품 사이즈가 증가할 수록 이러한 부착 공차는 비례적으로 증가할 수 밖에 없다.
부연하자면, 전세계적으로 이동수단에 대한 친환경 에너지 사용의 요구 증대로 인해 EV(전기차 등) 개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 따라서 FPCB도 사용 범위를 넓혀 EV의 전장부품으로 각광을 받고 있다. 구체적으로, EV의 2차전지모듈에 적용되는 케이블 센서류에 FPCB의 적용이 증대되고 있는 현실이다. 이와 같이 2차전지모듈의 케이블 센서류에 적용되는 FPCB는 개인 모바일기기에 적용되는 FPCB에 비해 상대적으로 장(長) 길이 사이즈가 요구되는바, 현재의 FPCB 제조기술은 전술한 다양한 공차 발생으로 인해 장 길이 사이즈의 FPCB를 제조함에 있어 유연하게 대응하기 힘든 문제가 있을 뿐 아니라 심하게는 제작이 불가한 경우도 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 베이스와 미성형 커버레이필름이 적층완료된 상태에서 커버레이필름과 베이스의 절연필름층에 각각 레이저를 조사하여 베이스에 기형성되어 있는 회로패턴이 상하 노출되도록 패턴을 형성함으로써, 종래 베이스와 커버레이필름 간에 발생하는 다양한 공차(정렬 불량)를 억제하여 안정적인 품질 확보를 가져올 수 있는 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 베이스와 커버레이필름간의 공차 발생을 억제하여 모바일 단말 등에 적용되는 양면 노출형 연성인쇄회로기판보다 장(長) 길이(예를 들어 1미터 이상) 사이즈를 갖는 양면 노출형 연성인쇄회로기판을 안정적이면서 고품질로 제조할 수 있는 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 절연필름층의 일면에 동박층이 적층되고 상기 동박층에 회로패턴이 형성된 베이스를 공급하는 단계; (b) 상기 동박층이 적층된 상기 베이스의 일측으로 미성형된 커버레이필름을 공급하는 단계; (c) 상기 베이스와 커버레이필름을 가접 및 적층하는 단계; 및 (d) 상기 회로패턴과 대응하도록 상기 커버레이필름에 커버레이 패턴을 형성하고 상기 절연필름층에 절연필름층 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법이 제공된다.
상기 (d)단계는, 상기 베이스를 기준으로 일측 또는 양측에 마련된 레이저 가공부가 상기 커버레이필름과 상기 절연필름층을 향해 레이저를 조사하여 상기 회로패턴의 상하면이 노출되도록 함으로써 이루어질 수 있다.
상기 (a)단계 및 상기 (b)단계에서 상기 베이스와 상기 커버레이필름은 각각 롤투롤 방식을 통해 연속적으로 공급될 수 있다.
상기 레이저는 극초단파 UV 레이저(Ultra high frequency UV laser)일 수 있다.
상기 커버레이 패턴 형성작업과 상기 절연필름층 패턴 형성작업은 동시에 이루어질 수 있다.
상기 커버레이 패턴 형성작업과 상기 절연필름층 패턴 형성작업은 순차적으로 이루어질 수 있다.
상기 레이저 가공부는, 상기 커버레이필름과 상기 절연필름층 중 선택된 것을 향해 레이저를 조사하는 레이저 조사노즐; 상기 레이저 조사노즐을 상기 커버레이필름과 상기 절연필름층 중 선택된 것의 좌우 및 상하방향에 대응하는 xy방향을 따라 이동시키는 노즐 이동부; 및 상기 레이저 조사노즐과 상기 노즐 이동부가 결합된 레이저 조사조립체를 180도 상하 반전하여 상기 레이저 조사노즐과 노즐 이동부가 상기 커버레이필름으로의 레이저 패터닝 작업을 완료하면 상기 절연필름층으로의 레이저 패터닝작업을 실시하도록 하는 상하 반전부를 포함할 수 있다.
(e) 상기 (d)단계가 진행되는 동안 발생한 탄화물을 제거하는 탄화물 제거단계를 더 포함할 수 있다.
상기 탄화물 제거단계는, 상기 베이스와 커버레이필름의 부착체를 연속적으로 이송시키면서 과망간산염(Permanganate)을 기재로 한 약품을 상기 부착체를 향해 분사하여 제거할 수 있다.
상기 (d)단계와 (e)단계는 하나의 롤투롤 공정상에서 연속적으로 진행될 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법에 의하면, 커버레이필름을 미리 가공하지 않은 상태로 베이스에 부착한 후 커버레이필름과 베이스의 절연필름층에 회로패턴과 대응하는 커버레이 패턴, 절연필름층 패턴을 형성함으로써, 커버레이필름 가공을 위한 별도의 금형과 타발 공정이 필요하지 않을 뿐만 아니라 베이스에 대해 커버레이필름을 부착하는 과정에서 발생할 수 있는 커버레이필름 가공공차 및 부착공차, 커버레이필름의 이형지 제거시 발생하는 수축공차 등의 추가 공차가 발생하지 않는다.
덧붙이자면, 커버레이필름을 가공하기 위한 별도 금형 제작 및 가공(타발) 공정이 필요없으며, FCCL과 커버레이필름 원자재가 각각의 공정으로 별도 가공되지 않기 때문에 커버레이필름 가공 공차, 부착 공차, 이형지제거 시 발생하는 수축문제 등 추가 공차가 발생되지 않는다.
또한, 극초단파 UV 레이저를 통해 더욱 미세하고 정밀한 커버레이 패턴 및 절연필름층 패턴 형성작업이 가능하다.
또한, 베이스와 커버레이필름간의 공차 발생이 없으므로, 양면 노출형 연성인쇄회로기판의 좌우 및 상하 사이즈가 증가하는 장(長) 길이 사이즈 기판을 제조함에 있어 더욱 유리한 이점이 있다.
또한, 커버레이필름과 절연필름층으로의 레이저 패터닝작업이 동시에 이루어짐으로써, 부착체 양측으로의 레이저 패터닝 작업을 한층 신속하게 실시하여 전체적으로 공정 소요시간을 단축하여 생산성을 증대시킬 수 있다.
또한, 레이저 가공부를 레이저 분사노즐, 노즐 이동부 및 상하 반전부를 포함하도록 구성함으로써, 레이저 조사노즐과 노즐 이동부를 추가적으로 설치하지 않은 상태에서 부착체의 상하면에 패터닝 작업을 실시할 수 있으므로 제조비용 절감의 이점이 있다.
또한, 베이스와 커버레이필름을 부착함에 있어, 베이스와 커버레이필름을 각각 롤투롤 방식으로 이송하면서 진행할 수 있을뿐만 아니라 각각 시트(sheet) 형태로 부착 공정을 진행할 수도 있다.
또한, 커버레이 패턴과 절연필름층 패턴이 형성된 베이스와 커버레이필름의 부착체가 탄화물 제거가 이루어지는 공정까지 하나의 롤루롤 방식으로 이송되는바, 연성인쇄회로기판의 제조에 소요되는 단위공정 시간을 획기적으로 단축하여 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 양면 노출형 인쇄회로기판을 제조하는 과정을 순차적으로 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법을 나타내는 순서도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법을 통해 양면 노출형 연성인쇄회로기판이 제조되는 과정을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법에서 베이스와 커버레이필름의 공급 및 부착상태를 나타내는 도면,
도 6은 도 5의 다른 예를 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법에서 부착체가 롤투롤 방식으로 이송되면서 커버레이필름 및 절연필름층 패터닝 작업과 탄화물 제거작업이 하나의 롤투롤 공정에서 이루어지는 것을 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법에서 부착체에 커버레이필름과 절연필름층 패터닝 작업을 실시하기 위한 레이저 가공부를 나타내는 도면,
도 9는 도 8의 변형예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법은 베이스와 미성형 커버레이필름이 적층 완료된 상태에서 커버레이필름과 베이스의 절연필름층에 레이저를 조사하여 베이스에 기형성되어 있는 회로패턴이 노출되도록 패턴을 형성함으로써, 베이스와 커버레이필름 간의 공차 발생을 억제하여 안정적인 품질 확보를 가져올 수 있다.
이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법은 연성동박적층필름 가공 및 공급단계(S100), 커버레이필름 공급단계(S200), 커버레이필름 부착단계(S300), 커버레이 패턴 및 절연필름층 패턴 형성단계(S400) 및 탄화물 제거단계(S500)를 포함한다.
먼저, 연성동박적층필름 가공 및 공급단계(S100)는 연성동박적층필름, 즉 FCCL(Flexible Copper Clad Lami nate)의 일면에 회로패턴을 형성하면서 후공정으로 공급하는 단계이다. 이하에서는 편의를 위해 FCCL의 일면에 회로패턴이 형성된 것을 베이스(100)라 칭한다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 연성동박적층필름 가공 및 공급단계(S100)는 연성동박적층필름 준비단계(S110) 및 회로패턴 형성단계(S120)가 순차적으로 진행되어 이루어진다.
전술한 단계들에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 절연필름층(110, 폴리이미드 수지(PI))의 일면에 동박층(120)이 적층된 연성동박적층필름을 준비한다(S110). 다음, 연성동박적층필름의 일면에 감광성 드라이 필름을 라미네이팅하여 적층한 후 순차적으로 노광, 현상, 에칭하여 회로패턴(121)을 형성한다(S120). 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에서는 일면에 회로패턴(121)이 형성된 연성동박적층필름을 베이스(100)라 명하기로 한다.
다음, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 커버레이필름 공급단계(S200)는 베이스(100)의 일측면으로 미성형된 커버레이필름(200)을 연속적으로 공급한다.
도 5에 도시한 바와 같이, S200 단계에서 커버레이필름(200)은 롤투롤(Roll to Roll) 방식을 통해 공급될 수 있고, 연성동박적층필름 또한 롤투롤 방식을 통해 공급될 수 있으며, 후술하는 바와 같이 베이스(100)와 커버레이필름(200)은 롤투롤 이송되는 과정에 상호 부착될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 전술한 '미성형된 커버레이필름'이라 함은 회로패턴(121)의 노출을 위해 성형되지 않은, 즉 어떠한 홀 가공도 이루어지지 않은 상태의 커버레이필름을 의미한다.
다음, 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 베이스(100)와 커버레이필름(200)을 가접 및 적층한다(300).
본 발명의 실시예에서, S300 단계는 베이스(100)와 미성형된 커버레이필름(200)을 예를 들면 롤 라미네이션(roll lamination) 방식을 통해 부착할 수 있다. 롤 라미네이션 부착방식은 인접하게 배치된 한 쌍의 롤러 사이를 베이스(100)와 미성형된 커버레이필름(200)이 통과하면서 부착시키는 것으로서, 롤러에 의한 물리적인 가압과 더불어 롤러에서 제공되는 일정 온도이상의 열에 의해 안정적으로 상호간 부착될 수 있다. 롤 라미네이션을 통해 부착된 베이스(100)와 미성형 커버레이필름(200)은 핫 프레스 공정을 통해 적층 가능하다.
즉, 본 발명은 회로패턴(121)이 형성되어 있는 베이스(100)의 일면에 커버레이필름(200)을 부착하고, 이후 후술하는 바와 같이 커버레이필름(200)과 절연필름층(110)에 회로패턴(121)의 상하면 노출을 위한 홀 가공작업을 진행함으로써, 다음과 같은 이점이 있다.
구체적으로, 커버레이필름(200)을 미리 가공하지 않은 상태로 베이스(100)에 부착함에 따라 커버레이필름(200) 가공을 위한 별도의 금형과 타발 공정이 필요하지 않게 된다.
또한, 베이스(100)와 커버레이필름(200) 원자재가 각각의 공정으로 별도 가공되지 않기 때문에, 종래 베이스에 대해 커버레이필름을 부착하는 과정에서 발생할 수 있는 커버레이필름 가공공차 및 부착공차, 커버레이필름의 이형지 제거시 발생하는 수축공차 등의 추가 공차가 전혀 발생하지 않는다.
전술한 바와 같이, 베이스(100)와 커버레이필름(200)간의 공차 발생이 없으므로 이러한 경우 연성인쇄회로기판의 좌우 및 상하 사이즈가 증가하는 장(長) 길이 사이즈(예를 들어 1미터 이상) 기판을 제조함에 있어 더욱 유리한 이점이 있다.
이상, 베이스(100)와 커버레이필름(200)이 롤투롤 방식으로 이송되면서 롤 라미네이션 가접되는 것을 설명하였지만, 이에 한정되지 않으며 도 6에 도시한 바와 같이, 베이스(100)와 미성형된 커버레이필름(200)을 시트(sheet) 형태의 적절한 사이즈로 절단한 후 상호간을 가접 및 핫 프레스를 이용하여 적층할 수 있음은 물론이다.
다음, 도 3, 도 4 및 도 7에 도시한 바와 같이, 동박층(120)에 기형성되어 있는 회로패턴(121)과 대응하도록 커버레이필름(200)과 절연필름층(110)에 각각 커버레이 패턴(230)과 절연필름층 패턴(111)을 형성한다(S400). 여기서, 상술한 '회로패턴과 대응'의 의미는 회로패턴(121)의 적어도 일부의 상하면이 외부로 노출되는 것을 의미한다.
덧붙이자면, 도 4 및 도 7에 도시한 바와 같이, 절연필름층(110)의 일면에 동박층(120)이 적층되고 동박층(120)에 회로패턴(121)이 형성된 단면 FCCL을 기준으로, 회로패턴(121)이 적어도 부분적으로 상하 노출되도록 커버레이필름(200)에 마련되는 커버레이 패턴(230)은 회로패턴(121)과 대응하도록 형성되고, 절연필름층(110)에 마련되는 절연필름층 패턴(111)은 마찬가지로 회로패턴(121)과 대응하도록 형성된다.
도 8에 도시한 바와 같이, S400 단계는 베이스(100)를 기준으로 양측(또는 일측)에 마련된 레이저 가공부(500)가 커버레이필름(200)과 베이스(100)의 절연필름층(110)을 향해 레이저를 조사하여 회로패턴(121)의 상하면이 노출되도록 함으로써 이루어진다.
여기서, S400 단계는 LDCA(Laser Direct Cover-lay Patterned Ablation) 공정으로서, S300 단계에서 부착된 부착체(400, 베이스와 커버레이필름의 부착체)가 롤투롤 방식을 통해 이송되는 상태에서 이루어지고, 커버레이 패턴(230)과 절연필름층 패턴(111)이 형성된 부착체(400)는 연속적인 하나의 롤투롤 방식으로 후공정(탄화물 제거공정)으로 이송된다.
부연하자면, 상기 부착체(400)가 연속적으로 이송되다가 커버레이 패턴(230)과 절연필름층 패턴(111) 형성을 위해 일시적으로 정지한 상태가 되며, 이와 같이 정지 상태에서 레이저 조사를 통한 커버레이 패턴, 절연필름층 패턴 형성작업이 이루어지고, 이후 별도의 롤투롤 공정이 아니라 탄화물 제거공정까지 하나의 롤투롤 공정을 통해 연속적인 작업이 이루어진다.
본 발명의 실시예에서, 레이저는 극초단파 UV 레이저(Ultra high frequency UV laser)로 적용 가능하며, 이러한 극초단파 UV 레이저를 통해 더욱 미세하고 정밀한 커버레이 패턴(230) 및 절연필름층 패턴(111) 형성작업이 가능하다.
본 발명의 실시예에서, S400 단계는 다음과 같이 2가지의 방법으로 진행될 수 있다.
공정 진행 방법을 설명하기 전에, 레이저 가공부(500)에 대해 구체적으로 설명하면, 도 8에 도시한 바와 같이, 레이저 가공부(500)는 레이저 조사노즐(510), 노즐 이동부(520)를 포함한다.
레이저 조사노즐(510)은 커버레이필름(200)과 절연필름층(110)을 향해 레이저, 즉 극초단파 UV 레이저를 조사하도록 적어도 하나가 마련될 수 있다. 레이저 발진기(미도시)로부터 생성된 레이저는 별도의 공급경로를 통해 레이저 조사노즐(510)로 전달된다.
노즐 이동부(520)는 레이저 조사노즐(510)을 커버레이필름(200)과 절연필름층(110)의 좌우 및 상하방향(평면상에서 봤을 때)에 대응하는 xy방향을 따라 이동시키도록 마련된다. 따라서, 노즐 이동부(520) 구동에 따른 레이저 조사노즐(510)의 이동과 레이저 조사를 통해 커버레이 필름과 절연필름층에는 회로패턴(121)과 대응하는 커버레이 패턴(230)과 절연필름층 패턴(111)이 형성될 수 있다. 이러한 노즐 이동부(520)는 볼 스크루, LM 가이드 등 직선 왕복이동수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 첫째, S400 단계는 베이스(100)의 상면에 커버레이필름(200)이 부착된 상태에서, 커버레이필름(200)과 베이스(100)의 절연필름층(110)으로의 레이저 패터닝작업이 동시에 이루어질 수 있다.
이를 위해, 도 8에 도시한 바와 같이, 베이스와 커버레이필름이 부착된 부착체(400)의 상측과 하측 방향에 각각 별도의 레이저 가공부(500)를 배치하고, 상측과 하측의 레이저 조사노즐(510)을 통해 각각 커버레이필름(200)과 절연필름층(110)으로 동시에 레이저를 조사하여 패터닝 작업을 실시할 수 있다. 이 경우, 부착체(400) 양측으로의 레이저 패터닝 작업을 한층 신속하게 실시하여 전체적으로 공정 소요시간을 단축하여 생산성을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 둘째, S400 단계는 베이스(100)의 상면에 커버레이필름(200)이 부착된 상태에서, 커버레이필름(200)과 베이스(100)의 절연필름층(110)으로의 레이저 패터닝작업이 순차적으로 이루어지도록 할 수 있다. 예를 들면, 커버레이필름(200)으로의 패터닝 작업이 완료되면 다음 절연필름층(110)으로의 패터닝 작업이 진행되도록 할 수 있고, 이 경우 전술한 바와 다르게 부착체의 상하 양측에 레이저 가공부(500)를 각각 배치하지 않고 어느 일측에만 배치할 수 있다.
이를 위해, 도 9에 도시한 바와 같이, 레이저 가공부(500)는 레이저 조사노즐(510)과 노즐 이동부(520) 외의 상하 반전부(530)를 더 포함할 수 있다.
상하 반전부(530)는 레이저 조사노즐(510)과 노즐 이동부(520)가 결합된 레이저 조사조립체를 180도 상하 반전시킴으로써, 레이저 조사노즐(510)과 노즐 이동부(520)가 커버레이필름(200)으로의 레이저 패터닝 작업을 완료하면 절연필름층(110)으로의 레이저 패터닝작업을 실시하도록 할 수 있다.
여기서, 상하 반전부(530)는 부착체(400)의 이송방향과 직교하는 형태로 부착체(400)를 둘레방향으로 감싸도록 마련되는 대략 링 형상의 이동 지지체(미도시)를 포함할 수 있고, 노즐 이동부(520)는 이동 지지체(미도시)를 따라 이동 가능하도록 결합될 수 있다. 즉, 노즐 이동부(520)가 이동 지지체(미도시)에 대한 결합위치를 가변적으로 조절할 수 있도록 마련됨으로써, 부착체의 상하 양측에 별도의 레이저 가공부(500)를 설치하지 않은 상태에서 부착체(400)의 상하측에 커버레이 패턴 및 절연필름층 패턴 형성작업이 가능하다.
이 경우, 레이저 가공부(500), 즉 레이저 조사노즐(510)과 노즐 이동부(520)를 추가적으로 설치하지 않아도 되므로 구성 생략에 따른 제조비용 절감의 이점이 있다.
다음, 도 3 및 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 연성인쇄회로기판 제조방법은 S400 단계가 진행되는 동안 발생한 탄화물을 제거하는 탄화물 제거단계(S500)를 더 포함한다.
극초단파 UV 레이저를 조사하여 커버레이필름(200)과 절연필름층(110)에 홀 가공을 진행하는 동안 물리, 화학적 반응에 의해 탄화물이 발생하며, S500 단계에서는 S400 단계를 거쳐 커버레이 패턴(230)과 절연필름층 패턴(111)이 형성된 부착체(400)가 연속적으로 이송되는 과정에 과망간산염(Permanganate)을 기재로한 약품을 노즐을 통해 부착체를 향해 분사하여 부착체 표면, 특히 동박층의 회로패턴 표면에 잔재하는 탄화물을 제거한다.
한편, 본 발명의 실시예에서, S400 단계와 S500 단계는 하나의 롤투롤 공정상에서 연속적으로 진행될 수 있다.
즉, 도 7에 도시한 바와 같이, 커버레이 패턴(230)과 절연필름층 패턴(111)이 형성된 베이스(100)와 커버레이필름(200)의 부착체가 탄화물 제거가 이루어지는 공정까지 하나의 롤루롤 방식으로 이송되는바, 연성인쇄회로기판의 제조에 소요되는 단위공정 시간을 획기적으로 단축하여 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 베이스와 미성형 커버레이필름이 적층완료된 상태에서 커버레이필름과 베이스의 절연필름층에 각각 레이저를 조사하여 베이스에 기형성되어 있는 회로패턴이 상하 노출되도록 패턴을 형성함으로써, 종래 베이스와 커버레이필름 간에 발생하는 다양한 공차(정렬 불량)를 억제하여 안정적인 품질 확보를 가져올 수 있는 측면에서 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (6)

  1. (a) 절연필름층의 일면에 동박층이 적층되고 상기 동박층에 회로패턴이 형성된 베이스를 공급하는 단계;
    (b) 상기 동박층이 적층된 상기 베이스의 일측으로 미성형된 커버레이필름을 공급하는 단계;
    (c) 상기 베이스와 커버레이필름을 가접 및 적층하는 단계; 및
    (d) 상기 회로패턴과 대응하도록 상기 커버레이필름에 커버레이 패턴을 형성하고 상기 절연필름층에 절연필름층 패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 (d)단계는, 상기 베이스를 기준으로 일측에 마련된 레이저 가공부가 상기 커버레이필름과 상기 절연필름층을 향해 레이저를 조사하여 상기 회로패턴의 상하면이 노출되도록 함으로써 이루어지며,
    상기 커버레이 패턴 형성작업과 상기 절연필름층 패턴 형성작업은 순차적으로 이루어지고,
    상기 레이저 가공부는,
    상기 커버레이필름과 상기 절연필름층 중 선택된 것을 향해 레이저를 조사하는 레이저 조사노즐;
    상기 레이저 조사노즐을 상기 커버레이필름과 상기 절연필름층 중 선택된 것의 좌우 및 상하방향에 대응하는 xy방향을 따라 이동시키는 노즐 이동부; 및
    상기 레이저 조사노즐과 상기 노즐 이동부가 결합된 레이저 조사조립체를 180도 상하 반전하여 상기 레이저 조사노즐과 노즐 이동부가 상기 커버레이필름으로의 레이저 패터닝 작업을 완료하면 상기 절연필름층으로의 레이저 패터닝작업을 실시하도록 하는 상하 반전부를 포함하고,
    상기 상하 반전부는 상기 베이스와 상기 커버레이필름의 부착체의 이송방향과 직교하는 형태로 상기 부착체를 둘레방향으로 감싸도록 마련되는 링 형상의 이동 지지체를 포함하고, 상기 노즐 이동부는 상기 이동 지지체에 대한 결합위치를 가변적으로 조절하도록 상기 이동 지지체를 따라 이동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a)단계 및 상기 (b)단계에서 상기 베이스와 상기 커버레이필름은 각각 롤투롤 방식을 통해 연속적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레이저는 극초단파 UV 레이저(Ultra high frequency UV laser)인 것을 특징으로 하는 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    (e) 상기 (d)단계가 진행되는 동안 발생한 탄화물을 제거하는 탄화물 제거단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 탄화물 제거단계는, 상기 베이스와 커버레이필름의 부착체를 연속적으로 이송시키면서 과망간산염(Permanganate)을 기재로 한 약품을 상기 부착체를 향해 분사하여 제거하는 것을 특징으로 하는 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 (d)단계와 (e)단계는 하나의 롤투롤 공정상에서 연속적으로 진행되는 것을 특징으로 하는 양면 노출형 연성인쇄회로기판 제조방법.
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