KR102288594B1 - 박막 fmcl 제조 장치 및 박막 fmcl 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
금속박의 생성 및 절연수지층의 코팅이 함께 수행될 수 있는 박막 FMCL 제조 장치, 박막 FMCL 제조 방법 및 박막 FMCL에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 박막 FMCL 제조 장치는 표면에 음극이 구비된 드럼과, 상기 드럼과 마주보도록 배치된 양극과, 상기 드럼의 일부분 및 상기 양극의 적어도 일부분이 침지되는 전해액을 저장하는 저장 용기를 포함하여, 상기 드럼 표면에 금속박을 생성하기 위한 금속박 생성부; 상기 드럼 표면에 생성된 금속박 상에 절연수지층을 형성하기 위한 절연수지층 형성부; 및 적어도 하나의 롤러를 포함하여, 상기 드럼으로부터 상기 절연수지층이 형성된 금속박을 박리하는 박리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 박막 FMCL 제조 장치는 표면에 음극이 구비된 드럼과, 상기 드럼과 마주보도록 배치된 양극과, 상기 드럼의 일부분 및 상기 양극의 적어도 일부분이 침지되는 전해액을 저장하는 저장 용기를 포함하여, 상기 드럼 표면에 금속박을 생성하기 위한 금속박 생성부; 상기 드럼 표면에 생성된 금속박 상에 절연수지층을 형성하기 위한 절연수지층 형성부; 및 적어도 하나의 롤러를 포함하여, 상기 드럼으로부터 상기 절연수지층이 형성된 금속박을 박리하는 박리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 연성 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB)나 기타 전자회로기판, 표면 실장용 그라운드 폼가스켓 등에 적용가능한 연성 금속박 적층체(Flexible Metal Clad Laminate; FMCL) 제조 기술에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 금속박 제조와 함께 금속박에 절연 수지층을 코팅할 수 있는 박막 FMCL 제조 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 금속박 상에 절연수지층을 코팅하는 공정을 포함하는 박막 FMCL을 제조하는 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 금속박 상에 절연수지층이 코팅된 박막 FMCL에 관한 것이다.
다양한 전자기기의 발달에 따라 FPCB의 수요가 늘어나고, 또한 기능적 성능 향상도 요구되고 있다. 또한, FPCB의 소재인 FCCL(Flexible Copper Clad Laminate) 제조 기술에 대하여도 많은 연구가 이루어지고 있다.
종래의 FCCL 제조방법으로는 적층판법과 스퍼터링법이 있다.
적층판법은 전해동박 또는 압연동박에 폴리이미드 필름을 라미네이팅하거나 전해동박 또는 압연동박에 폴리이미드를 캐스팅하여 FCCL을 제조하는 방법이다(예를 들어, 특허문헌 1). 그러나, 적층판법은 동박의 제조, 취급 등의 문제점으로 있어, 10㎛ 이하의 동박 두께를 갖는 FCCL을 제조하기 어렵다. 이에 따라, 박막 FCCL이 필요한 경우 별도의 구리 식각 공정을 거쳐야 한다.
스퍼터링법은 폴리이미드 필름에 스퍼터링으로 도금 시드층을 형성하고 도금 시드층 상에 구리 도금을 수행하여 FCCL을 제조하는 방법이다(예를 들어, 특허문헌 2). 그러나, 스퍼터링법의 경우, 제조 단가가 높고, 폴리이미드층과 구리 도금층의 부착력이 적층판법에 비해 약한 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 금속박 제조와 함께 금속박에 절연 수지층을 코팅할 수 있는 박막 FMCL 제조 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 금속박 제조와 함께 금속박에 절연 수지층을 코팅할 수 있는 박막 FMCL 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 금속박 상에 절연수지층이 코팅된 박막 FMCL을 제공하는 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 박막 FMCL 제조 장치는 표면에 음극이 구비된 드럼과, 상기 드럼과 마주보도록 배치된 양극과, 상기 드럼의 일부분 및 상기 양극의 적어도 일부분이 침지되는 전해액을 저장하는 저장 용기를 포함하여, 상기 드럼 표면에 금속박을 생성하기 위한 금속박 생성부; 상기 드럼 표면에 생성된 금속박 상에 절연수지층을 형성하기 위한 절연수지층 형성부; 및 적어도 하나의 롤러를 포함하여, 상기 드럼으로부터 상기 절연수지층이 형성된 금속박을 박리하는 박리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 금속박 생성부와 상기 절연수지층 형성부 사이에, 상기 드럼 표면에 생성된 금속박을 수세하기 위한 금속박 수세부; 및 수세된 금속박을 건조하기 위한 금속박 건조부를 추가로 포함할 수 있다.
상기 절연수지층 형성부는 상기 드럼 표면에 생성된 금속박 상에 액상 절연수지를 도포하는 도포부와, 상기 액상 절연수지를 경화시키기 위한 경화부를 포함할 수 있다.
상기 절연수지층 형성부는 상기 드럼과 맞물려 회전하면서 절연수지층과 점·접착제층을 포함하는 필름을 상기 드럼 표면에 생성된 금속박 상에 라미네이팅하는 라미네이팅용 롤러와, 상기 점·접착제층을 경화시키기 위한 경화부를 포함할 수 있다.
상기 드럼의 외주 표면에는 인쇄회로 패턴에 대응하는 패턴이 형성되어 있을 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 박막 FMCL 제조 방법은 (a) 전해도금 방식으로 회전하는 드럼 상에 금속박을 생성하는 단계; (b) 상기 회전하는 드럼 상에 생성된 금속박 상에 절연수지층을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 회전하는 드럼으로부터 상기 절연수지층이 형성된 금속박을 박리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (a) 단계는, 생성된 금속박을 수세한 후, 건조하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 절연수지층을 형성하는 단계는 상기 금속박 상에 액상의 절연수지를 도포한 후, 건조 및 경화하는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 액상의 절연수지의 도포는 콤마나이프법, 닥터블레이드법, T다이법 및 스프레이법 등 액상의 절연수지를 필름에 도포하는 여러 방법 중에서 선택되는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 절연수지층을 형성하는 단계는 점·접착제를 이용하여 상기 금속박 상에 절연수지층을 부착하는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 절연수지층의 부착은 상기 드럼과 맞물려 회전하는 라미네이팅용 롤러를 이용할 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 박막 FMCL은 0.5~15㎛ 두께를 가지며, 구리(Cu), 철(Fe), 주석(Sn), 금(Au), 은(Ag), 니켈(Ni), 아연(Zn) 및 알루미늄(Al) 중 1종 이상을 포함하는 금속층; 및 상기 금속층 상에 배치되고, 5~500㎛ 두께를 가지며, 폴리이미드(PI), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리염화비닐(PVC), 폴리염화비닐리덴(PVDC), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄(PU), 아크릴 수지, 불소 수지, 실리콘 수지 중 1종 이상을 포함하는 절연수지층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 박막 FMCL 제조 장치 및 제조 방법에 의하면, 드럼 상에서 전해동박의 생성 및 절연수지층의 코팅 또는 부착이 수행된 후에, 전해동박 및 절연수지층을 포함하는 적층체가 드럼으로부터 박리된다. 이를 통해, 두께 15㎛ 이하의 금속층을 포함하는 박막 FMCL을 제조할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 박막 FMCL 제조 장치 및 제조 방법에 의하면, 두께 15㎛ 이하의 박막 FMCL이 절연수지층에 의해 지지된 상태에서 드럼으로부터 박리될 수 있으므로, 박리 시 및 박리 후 FMCL의 금속박이 찢어지는 문제를 저감할 수 있다. 금속박을 박리한 후에 연속 공정 또는 별도 공정으로 절연수지층을 금속박에 코팅 또는 부착하여 박막 FMCL을 제조하는 경우, 드럼으로부터 금속박의 박리한 후 절연수지층을 코팅할 때까지의 시차가 존재하여 금속박의 찢어짐 발생 가능성이 높은 반면, 본 발명의 경우 절연수지층과 금속박이 결합된 상태로 드럼으로부터 박리되기 때문에, 이러한 금속박의 찢어짐 문제를 크게 개선할 수 있다.
본 발명에 따른 박막 FMCL 제조 방법에 의하면, 종래기술에 따른 적층판법으로는 FMCL 제조 후 에칭 등 별도의 공정을 거치지 않으면 구현할 수 없는 10㎛ 이하의 박막 금속박을 제조 가능하며, 또한 스퍼터링법에 비하여 금속박과 절연수지층의 부착 강도가 크고, 제조 공정이 단순하며, 제조 비용이 저렴한 박막 FMCL을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 FMCL 제조 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 장치를 이용하여 제조된 박막 FMCL 단면을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 FMCL 제조 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 장치를 이용하여 제조된 박막 FMCL 단면을 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 장치를 이용하여 제조된 박막 FMCL 단면을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 FMCL 제조 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 장치를 이용하여 제조된 박막 FMCL 단면을 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 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.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막 FMCL 제조 장치, 박막 FMCL 제조 방법 및 박막 FMCL을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 FMCL 제조 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 박막 FMCL 제조 장치는 금속박 생성부(110~130), 절연수지층 형성부(160~180) 및 박리부(190~195)를 포함한다.
금속박 생성부(110~130)는 드럼(110) 상에 금속박(101)을 생성하기 위한 것이다. 절연수지층 형성부(160~180)는 드럼(110) 표면에 생성된 금속박(101) 상에 절연수지층(102)을 형성하기 위한 것이다. 박리부(190~195)는 절연수지층(102)이 형성된 금속박(101)을 드럼(110)으로부터 박리하기 위한 것이다.
금속박 생성부(110~130)는 드럼(110), 양극(120), 전해액(135)을 저장하는 전해액 저장 용기(130)를 포함한다.
드럼(110)은 표면에 음극이 구비되어 있으며, 일정한 속도로 회전한다. 드럼(110) 자체가 전극 재질일 수도 있고, 드럼(110)의 표면이 전극 재질일 수도 있다. 드럼(110)의 재질은 스테인리스 스틸, 티타늄 등에서 선택될 수 있다. 티타늄이 전해동박의 박리성과 내부식성이 보다 유리하다. 한편, 금속이 석출되는 드럼(110)의 원통 외주표면은 화학연마, 수퍼 폴리싱 등을 거쳐 표면이 매끄러울수록 박리에 유리하다.
드럼(110)의 다른 예로 드럼의 원통 외주표면에 인쇄회로 패턴을 형성시킨 후 도금을 실시하면 인쇄회로도가 완성된 상태의 박막 FMCL을 제조할 수 있으므로, 박막 FMCL을 이용한 FPCB 전체 제조공정이 크게 단축될 수 있다.
양극(120)은 드럼(110)과 마주보도록 배치된다. 보다 구체적으로, 양극(120)은 드럼(110)과 일정한 간격을 유지하도록 배치된다. 양극(120)은 도금하고자 하는 금속판재 또는 스테인리스스틸, 티타늄 망에 금속볼을 투입하여 전해액(135)에 금속이온을 공급하면서 전류를 가할 수 있고, 바람직하게는 티타늄 망에 금속볼을 투입하는 것이 드럼(110)과 양극(120)의 일정한 간격을 유지하면서 일정한 전류와 금속이온을 공급하는데 유리하다. 상기 양극(3)에 가해지는 전류밀도는 0.5~100 A/dm2이 바람직하다. 상기 금속판재 또는 금속볼은 구리(Cu), 철(Fe), 주석(Sn), 금(Au), 은(Ag), 니켈(Ni), 아연(Zn) 알루미늄(Al) 중의 1종 또는 2종 이상의 도금하고자 하는 금속박막에 따라 결정될 수 있다.
전해액 저장 용기(130)는 드럼(110)의 일부분 및 양극(120)의 적어도 일부분이 침지되는 전해액(135)을 저장한다. 양극(120) 전체가 전해액(135)에 침지될 수 있고, 도 1에 도시된 예와 같이 양극(120)의 일부가 전해액(135)에 침지될 수 있다. 전해액 저장 용기(130)에 전해액(135)이 일정 수위를 유지하면서 계속 공급될 수 있고 또한 전해액(135)은 순환될 수 있다.
전해액(135)은 전해동박 제조 시 황산구리 50~200g/l, 황산 20~150g/l, Cl 5~100mg/l, 기타 첨가물 일정량으로 조성되고, 온도는 25℃~80℃에서 항온을 유지하며, 드럼(110)과 양극(120) 사이를 일정 속도로 흐르게 하여 드럼에 금속이 석출되면서 발생하는 가스 제거 및 전해액의 농도가 일정하게 유지되도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 전해액(135)은 구리(Cu), 철(Fe), 주석(Sn), 금(Au), 은(Ag), 니켈(Ni), 아연(Zn) 알루미늄(Al) 중의 1종 또는 2종이상의 도금하고자 하는 금속을 포함할 수 있다.
드럼(110)에는 절연수지층을 형성하는 과정에서 가해지는 열이 드럼(110)을 통해 전해액(135)에 전달되지 못하도록 냉각수가 흐를 수 있고, 냉각수는 외부의 칠러에서 순환시키며 일정 온도로 유지시키는 것이 바람직하다.
양극(120)에 전압을 인가하면, 양극(120)과 음극인 드럼(110) 간의 전위차에 의해 드럼(110)의 표면에 구리와 같은 금속이 석출되어 금속박(101)이 형성된다.
금속박 생성부(110~130)의 드럼(110)과 절연수지층 형성부(160~180) 사이에는, 드럼(110) 표면에 생성된 금속박(101)을 수세하기 위한 금속박 수세부(140) 및 수세된 금속박을 건조하기 위한 금속박 건조부(150)를 추가로 포함할 수 있다.
금속박 수세부(140)는 금속박에 잔존하는 전해액을 수세하기 위한 것으로, 증류수 또는 전용세척수와 같은 세척수를 분사하기 위한 세척수 분사구(145)를 포함할 수 있다. 한편 세척수는 전해동박(101)에 밀착된 세척수 분사구(145) 상단의 고무재질의 나이프에 의해 회수될 수 있고, 금속박 수세부(140)는 2단 이상 다단으로 설치될 수 있다.
금속박 건조부(150)는 에어 나이프와 같은 에어 드라이어가 구비될 수 있다.
한편, 금속박 수세부(140) 하단, 즉 금속박 수세부(140)와 금속박 생성부(110~130) 사이에는 전해액 분사구(137)가 배치될 수 있다. 전해 금속박에 얼룩이 발생하는 것을 방지하기 위해, 금속박(101)의 표면이 금속박 수세부(140)에 도달할 때까지 마르지 않도록 전해액 분사구(137)를 통해 금속박 표면에 전해액을 뿌려주는 것이 바람직하다. 한편 전해액은 전해동박(101)에 밀착된 전해액 분사구(137) 상단의 고무재질의 나이프에 의해 회수될 수 있다.
절연수지층 형성부(160~180)는 드럼(110) 표면에 생성된 금속박(101) 상에 절연수지층(102)을 형성하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 박막 FMCL 제조 장치는 드럼(110) 상에서 금속박(101) 및 절연수지층(102)을 순차적으로 형성한 후, 절연수지층과 금속박이 결합된 상태로 드럼으로부터 박리시킨다. 이에 따라, 박막 FMCL이 절연수지층에 의해 지지된 상태에서 드럼으로부터 박리될 수 있으며, 그에 따라, 드럼 상에 두께 15㎛ 이하의 금속박이 형성되더라도 금속박의 찢어짐 문제를 크게 개선할 수 있다.
도 1을 참조하면, 절연수지층 형성부(160~180)는 액상 절연수지 저장부(160), 도포부(170) 및 경화부(180)를 포함할 수 있다. 액상 절연수지 저장부(160)은 액상의 절연수지를 저장한다.
도포부(170)는 드럼(110) 표면에 생성된 금속박(101) 상에 액상 절연수지를 도포한다. 도 1에서는 도포부(170)의 예로 콤마나이프를 제시하였으나, 이외에 액상 절연수지를 도포할 수 있는 다양한 수단이 이용될 수 있다. 액상의 절연수지는 용매에 절연 수지가 용해되어 있는 상태이거나, 고분자 수지로 합성되기 전단계의 액상 수지일 수 있다.
경화부(180)는 액상 절연수지를 경화시켜 절연수지층(102)을 형성한다. 경화부(180)에는 건조부가 추가로 포함될 수 있다.
경화부(180)는 절연수지층 또는 도 3의 점·접착제층이 열 경화 타입의 경우, 열원이 시즈 히터, IR 히터, 석영관 히터, 핀 히터, 열풍기 등이 될 수 있으며, UV 경화 타입의 경우, UV 램프일 수 있다.
박리부(190~195)는 적어도 하나의 롤러(190, 195)를 포함한다.
롤러(195)를 통해 절연수지층(102)이 형성된 금속박(101)의 방향을 전환함으로써 드럼(110)으로부터 절연수지층(102)이 형성된 금속박(101)을 박리한다. 또한, 권취 롤러(190)에서는 박리된 결과물을 권취함으로써 절연수지층(102)이 형성된 금속박(101)의 장력을 유지한다.
본 발명의 실시예에 따른 박막 FMCL 제조 방법은 (a) 전해도금 방식으로 회전하는 드럼 상에 금속박을 생성하는 단계, (b) 상기 회전하는 드럼 상에 생성된 금속박 상에 절연수지층을 형성하는 단계 및 (c) 상기 회전하는 드럼으로부터 상기 절연수지층이 형성된 금속박을 박리하는 단계를 포함한다. 이는 도 1 및 도 3에 도시된 박막 FMCL 제조 장치를 이용함으로써 달성될 수 있다.
전해도금 방식으로 회전하는 드럼 상에 금속박을 생성한 후에는, 생성된 금속박을 수세한 후, 건조하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 일정한 속도로 회전하는 드럼에 일정한 전류를 가하여 전해동박을 생성시킬 수 있다.
절연수지층을 형성하는 단계는 금속박 상에 액상의 절연수지를 도포한 후, 건조 및 경화하는 방법으로 수행될 수 있다.
액상의 절연수지의 도포는 콤마나이프법, 닥터블레이드법, T다이법 및 스프레이법 등 액상을 필름에 도포하는 여러 방법 중에서 선택되는 방법으로 수행될 수 있다.
다른 예로, 상기 절연수지층을 형성하는 단계는 점착제 또는 접착제(이하, 점·접착제)를 이용하여 금속박 상에 절연수지층을 부착하는 방법으로 수행될 수 있다.
상기 절연수지층의 부착은 상기 드럼과 맞물려 회전하는 라미네이팅용 롤러(도 3의 360)를 이용할 수 있다.
동박 형성의 예를 들면, 드럼(110)을 일정한 속도로 회전시키고, 양극(120)에 일정 전류를 가하면 전해액 중의 Cu2+ 양이온이 음극인 드럼(110)에 금속으로 석출되면서 전해 동박(101)이 생성되고, 드럼(110)의 회전에 의해 전해액(135)에서 다단의 금속박 수세부(140)를 통과하면서 동박 표면에 잔류한 전해액이 세정되고, 에어 드라이어와 같은 금속박 건조부(150)를 통과하여 전해동박(101)이 건조된다. 전해동박 외면에 액상 절연수지를 코팅한 후 경화부(180)를 통과하면서 전해동박에 절연수지층이 부착된다. 이후 박리부에서 드럼으로부터 동박이 박리된다.
도 2는 도 1에 도시된 장치를 이용하여 제조된 박막 FMCL 단면을 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 박막 FMCL은 금속박(101) 상에 절연수지층(102)이 적층된 구조를 갖는다.
금속박(101)은 구리(Cu), 철(Fe), 주석(Sn), 금(Au), 은(Ag), 니켈(Ni), 아연(Zn) 및 알루미늄(Al) 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 금속박(101)은 도 1 또는 후술하는 도 3에 도시된 장치를 통해 0.5~15㎛ 두께로 형성될 수 있다.
절연수지층(102)은 폴리이미드(PI), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리염화비닐(PVC), 폴리염화비닐리덴(PVDC), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄(PU), 아크릴 수지, 불소 수지, 실리콘 수지 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 절연수지층(102)은 5~500㎛ 두께를 가질 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 FMCL 제조 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 도시된 박막 FMCL 제조 장치는 도 1에 도시된 박막 FMCL 제조 장치와 마찬가지로 금속박 생성부(310~330), 절연수지층 형성부(360~380) 및 박리부(390~395)를 포함한다.
금속박 생성부(310~330)는 드럼(310) 상에 금속박(301)을 생성하기 위한 것이다. 절연수지층 형성부(360~380)는 드럼(310) 표면에 생성된 금속박(301) 상에 절연수지층(302)을 형성하기 위한 것이다. 박리부(390~395)는 절연수지층(302)이 형성된 금속박(301)을 드럼(310)으로부터 박리하기 위한 것이다.
또한, 금속박 생성부(310~330)의 드럼(310)과 절연수지층 형성부(360~380) 사이에는, 드럼(310) 표면에 생성된 금속박(301)을 수세하기 위한 금속박 수세부(340) 및 수세된 금속박을 건조하기 위한 금속박 건조부(350)를 추가로 포함할 수 있다. 금속박 수세부(340)는 세척수 분사구(345)를 포함할 수 있다.
한편, 금속박 수세부(340) 하단, 즉 금속박 수세부(340)와 금속박 생성부(310~330) 사이에는 전해액 분사구(337)가 배치될 수 있다.
다만, 도 3에 도시된 박막 FMCL 제조 장치는 절연수지층 형성부(360~380)가 도 1의 절연수지층 형성부(160~180)와 차이가 있다.
도 3에 도시된 절연수지층 형성부는 라미네이팅용 롤러(360)를 포함할 수 있다. 라미네이팅용 롤러(360)는 드럼(110)과 맞물려 회전하면서 절연수지층(302)과 점·접착제층(303)을 포함하는 필름을 드럼(310) 표면에 생성된 금속박(301) 상에 라미네이팅한다. 절연수지층(302)과 점·접착제층(303)을 포함하는 필름은 별도의 롤러(370)로부터 라미네이팅용 롤러(360)에 공급될 수 있다. 필요에 따라서는 방향 전환 롤러(375)가 포함될 수 있다. 상기 라미네이팅 롤러(360)에는 히터 등 가열 수단이 구비될 수 있다.
도 3에서는 절연수지층(302)과 점·접착제층(303)을 포함하는 필름이 2층 구조인 예를 나타내었다. 다른 예로, 절연수지층(302)과 점·접착제층(303)을 포함하는 필름의 점·접착제층(303) 상에는 이형층이 배치되어 있을 수 있다. 이형층은 라미네이팅용 롤러(360)에 공급되기 전에 필름으로부터 박리될 수 있다.
또한 도 3에 도시된 절연수지층 형성부는 점·접착제층(303)을 경화시키기 위한 경화부(380)를 포함할 수 있다. 점·접착제층(303)이 열경화 타입이면 경화부(380)는 점·접착제층(303)에 열을 가할 수 있는 수단을 포함할 수 있다. 점·접착제층(303)이 자외선 경화 타입이면 경화부(380)는 UV 조사 수단을 포함할 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 장치를 이용하여 제조된 박막 FMCL 단면을 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 박막 FMCL은 금속박(301) 상에 절연수지층(302)이 적층된 구조를 갖는다. 또한, 금속박(301)과 절연수지층(302) 사이에는 점·접착제층(303)이 배치되어 있다.
금속박(301)은 구리(Cu), 철(Fe), 주석(Sn), 금(Au), 은(Ag), 니켈(Ni), 아연(Zn) 및 알루미늄(Al) 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 금속박(301)은 도 3에 도시된 장치를 통해 0.5~15㎛ 두께로 형성될 수 있다.
절연수지층(302)은 폴리이미드(PI), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리염화비닐(PVC), 폴리염화비닐리덴(PVDC), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄(PU), 아크릴 수지, 불소 수지, 실리콘 수지 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 절연수지층(302)은 5~500㎛ 두께를 가질 수 있다.
점·접착제층(303)은 핫멜트 접착제, 액상수지접착제, UV접착제, 또는 PSA 점착제 등 접착 또는 점착 특성이 있는 것으로 형성될 수 있다. 점·접착제층(303)의 두께는 1~20㎛일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 FMCL 제조 장치 및 박막 FMCL 제조 방법을 이용하면, 전해액 중에서 드럼에 생성된 전해 금속박을 수세ㆍ건조하고, 전해 금속박을 드럼에서 박리하기 전에 절연수지를 코팅하고 건조 및 경화하여 절연수지층을 생성시킨 후, 드럼에서 박리할 수 있으며, 이를 통해 금속박 두께 15㎛ 이하의 박막이더라도 절연수지층과 부착되어 있어 취급이 용이하며, 찢어지는 문제점이 저감될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
101, 301 : 금속박
102, 302 : 절연수지층
110, 310 : 드럼(음극)
120, 320 : 양극
130, 130 : 전해액 저장 용기(도금조)
135, 135 : 전해액
140, 340 : 금속박 수세부
150, 350 : 금속박 건조부
160 : 액상 절연수지 저장부
170 : 도포부
180, 380 : 경화부
190, 390 : 권취롤
303 : 점·접착제층
360 : 라미네이팅 롤러
370 : 필름 공급 롤러
102, 302 : 절연수지층
110, 310 : 드럼(음극)
120, 320 : 양극
130, 130 : 전해액 저장 용기(도금조)
135, 135 : 전해액
140, 340 : 금속박 수세부
150, 350 : 금속박 건조부
160 : 액상 절연수지 저장부
170 : 도포부
180, 380 : 경화부
190, 390 : 권취롤
303 : 점·접착제층
360 : 라미네이팅 롤러
370 : 필름 공급 롤러
Claims (12)
- 표면에 음극이 구비된 드럼과, 상기 드럼과 마주보도록 배치된 양극과, 상기 드럼의 일부분 및 상기 양극의 적어도 일부분이 침지되는 전해액을 저장하는 저장 용기를 포함하여, 상기 드럼의 표면에 금속박을 생성하기 위한 금속박 생성부;
상기 드럼의 표면에 생성된 금속박 상에 절연수지층을 형성하기 위한 절연수지층 형성부; 및
적어도 하나의 롤러를 포함하여, 상기 드럼으로부터 상기 절연수지층이 형성된 금속박을 박리하는 박리부를 포함하고,
상기 절연수지층 형성부는 상기 드럼 상에서 상기 절연수지층이 형성되도록 배치된 것을 특징으로 하는 박막 FMCL 제조 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 금속박 생성부와 상기 절연수지층 형성부 사이에,
상기 드럼 표면에 생성된 금속박을 수세하기 위한 금속박 수세부; 및
수세된 금속박을 건조하기 위한 금속박 건조부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 FMCL 제조 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 절연수지층 형성부는 상기 드럼 표면에 생성된 금속박 상에 액상 절연수지를 도포하는 도포부와, 상기 액상 절연수지를 경화시키기 위한 경화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 FMCL 제조 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 절연수지층 형성부는 상기 드럼과 맞물려 회전하면서 절연수지층과 점·접착제층을 포함하는 필름을 상기 드럼 표면에 생성된 금속박 상에 라미네이팅하는 라미네이팅용 롤러와, 상기 점·접착제층을 경화시키기 위한 경화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 FMCL 제조 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 드럼의 외주 표면에는 인쇄회로 패턴에 대응하는 패턴이 형성된 박막 FMCL 제조 장치.
- (a) 전해도금 방식으로 회전하는 드럼 상에 금속박을 생성하는 단계;
(b) 상기 회전하는 드럼 상에 생성된 금속박 상에 절연수지층을 형성하는 단계; 및
(c) 상기 회전하는 드럼으로부터 상기 절연수지층이 형성된 금속박을 박리하는 단계를 포함하고,
상기 금속박이 상기 드럼으로부터 박리되기 전에 상기 드럼 상에서 상기 절연수지층이 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 FMCL 제조 방법.
- 제6항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
생성된 금속박을 수세한 후, 건조하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 FMCL 제조 방법.
- 제6항에 있어서,
상기 절연수지층을 형성하는 단계는
상기 금속박 상에 액상의 절연수지를 도포한 후, 건조 및 경화하는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 박막 FMCL 제조 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 액상의 절연수지의 도포는 콤마나이프법, 닥터블레이드법, T다이법 및 스프레이법 중에서 선택되는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 박막 FMCL 제조 방법.
- 제6항에 있어서,
상기 절연수지층을 형성하는 단계는
점·접착제를 이용하여 상기 금속박 상에 절연수지층을 부착하는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 박막 FMCL 제조 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 절연수지층의 부착은 상기 드럼과 맞물려 회전하는 라미네이팅용 롤러를 이용하는 것을 특징으로 하는 박막 FMCL 제조 방법.
- 삭제
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| CN113430606A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-24 | 重庆金美新材料科技有限公司 | 一种水电镀设备 |
| CN113430605A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-24 | 重庆金美新材料科技有限公司 | 一种用于柔性薄膜基材表面电镀加工的水电镀设备及方法 |
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