KR20020060656A - 연성 인쇄 회로기판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연성 인쇄 회로기판 즉, STIFFENER 또는 REINFORCED BOARD 등의 보강판이 밀착고정되는 연성 인쇄 회로 기판에 관한 것이다.

상기한 연성 인쇄 회로기판은 기판에 레진 플로우(RESIN FLOW) 이동 방향을 통제할 수있는 홀(HOLE)을 제작하여 보강판을 고착시켜 주면서 기포를 제거하여 보강판과 기판 사이의 밀착력을 증대시키고 좌우 상하의 유동을 효과적으로 제어하여 강한 지지력과 안정된 제품을 생산하는 효과가 있다.

아울러, 이로 인한 기포 및 틀어짐 등을 방지하고, 밀착력을 증대시켜 불량율의 감소와 제품의 제조원가를 절감하는 효과가 있다.

Description

연성 인쇄 회로기판{FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 연성 인쇄 회로기판에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, STIFFENER 또는 REINFORCED BOARD 등의 보강판이 밀착고정되는 연성 인쇄 회로기판에 관한 것이다.

일반적으로, 연성 인쇄 회로기판은 폴리이미드 필름(POLYIMIDE FILM) 등의 재질을 바탕으로 제작되므로 휘어짐(BENDABILITY)과 유연성(FLEXIBLITY)가 우수하여 표면실장(SMD:SURFACE MOUNT TECHNOLOGY) 및 커넥터 삽입 등의 경우에 작업성과 신뢰성이 떨어지므로 베이스 필름(BASE FILM)부 등에 보강판를 덧붙여 작업을 진행하게 된다.

이때, 연성 인쇄 회로기판과 보강판의 접착을 위해 접착제(ADHESIVE)를 사용하게 되는데, 대부분이 열과 압력을 동시에 요구하는 경우가 많으며, 또한 재질도 그런 경우가 많다.

이러한 재료들은 열을 받았을 경우에는 분자간 결합 구조가 깨어지면서 유동성을 가지게 되고, 부피가 감소하여 압력이 가해지는 경우에는 이동 방향이 없으면 스웰링(SWELLING) 되거나, 방향이 있는 경우 유동되어 위치에너지가 감소하는 방향으로 진행하게 되는데, 이때 발생하게 되는 연성 인쇄 회로 기판의 주요 불량이 기포 및 레진 플로우(RESIN FLOW) 과다 노출, 보강판의 틀어짐 등의 문제점을 야기시키게 된다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연성 인쇄 회로 기판과 보강판 사이의 접착제(ADHESIVE)의 유동이 포텐셜에너지(POTENTIAL ENERGY)의 변화를 이끌어 상대적으로 크기와 부피가 작고 약한 보강판의 움직임을 막아줄 수 있는 보강판이 형성되는 연성 인쇄 회로 기판을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 보강판의 위치를 고정시켜 이를 지지용, 보강용 등의 용도에 적합하게 설계하도록 하는데 있다.

도 1은 종래 연성 인쇄 회로기판의 단면을 도시한 도면이다.

도 2a는 본 발명에 따른 연성 인쇄 회로기판의 단면을 도시한 도면이다.

도 2b는 본 발명에 따른 연성 인쇄 회로기판의 다른 실시예에 따른 단면을 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 연성 인쇄 회로기판의 저면부를 도시한 도면이다.

도 4a는 본 발명에 따른 연성 인쇄 회로 기판의 제조 공정 흐름도이다.

도 4b는 도 4a의 회로 형성 과정을 도시한 도면이다.

도 4c는 도 4a의 후처리 공정을 도시한 도면이다.

도 4d는 도 4a의 보호 처리 공정을 도시한 도면이다.

도 4e는 도 4a의 실장 및 검사 출하 공정을 도시한 도면이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 동박12 : 커버레이

14 : 폴리이미드 필름16 : 보강판

18 : 접착제20, 21 : 홀(HOLE)

22, 23, 53, 54 : 지지대

100 : 회로 형성 과정

200 : 후처리 공정

300 : 보호 처리 공정

400 : 실장 및 검사 출하단계

본 발명은 연성 인쇄 회로기판에 관한 것으로서,

기판의 일면에 일정크기의 보강판이 접착제로 부착되는 연성 인쇄 회로 기판에 있어서,

상기 기판에는 그 기판에 수직하는 방향으로 관통하는 홀(HOLE)을 다수 가공하고, 보강판을 접착제로 부착시 레진(RESIN)이 저압 방향으로 자연스럽게 유동하여 지지대를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 보강판에는 상기 기판의 홀과 일치되도록 동일한 위치에 관통되는 홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 연성 인쇄 회로기판을 첨부한 도면을 참고로 이하에 상세히 기술되는 실시예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 종래 연성 인쇄 회로기판의 단면을 도시한 도면이고, 도 2a는 본 발명에 따른 연성 인쇄 회로기판의 단면을 도시한 도면이고, 도 2b는 본 발명에 따른 연성 인쇄 회로기판의 다른 실시예에 따른 단면을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 연성 인쇄 회로기판의 저면부를 도시한 도면이고, 도 4a는 본 발명에 따른 연성 인쇄 회로 기판의 제조 공정 흐름도이고, 도 4b는 도 4a의 회로 형성 과정을 도시한 도면이고, 도 4c는 도 4a의 후처리 공정을 도시한 도면이고, 도 4d는 도 4a의 보호 처리 공정을 도시한 도면이며, 도 4e는 도 4a의 실장 및 검사 출하 공정을 도시한 도면이다.

도4에 따른 연성 인쇄 회로기판 제조 방법은 회로 형성 과정(100)과 후처리 공정(200)과 보호 처리 공정(300) 그리고 실장 및 검사 출하단계(400)로 크게 나눌 수 있다.

이하, 차례로 그 처리과정을 살펴본다.

첫째, 회로 형성 과정(100)은 ;

(102) 원자재를 투입하는 단계;

(104) 드라이 필름을 밀착시키거나 또는 액상 잉크를 밀착시키는 단계;

(106) 드라이 필름 또는 액상 잉크를 밀착시킨 후 일정한 크기의 기판으로 재단하는 단계;

(108) 재단한 후 기판에 패턴을 형성하고, 그 기판을 현상하는 노광/현상 단계; 및

(110) 노광/현상 단계를 거친 기판을 부식, 박리, 및 건조하는 단계;로 이루어진다.

둘째, 후처리 공정(200)은 회로 형성 단계(100)를 거친 후 보호 처리 공정(300) 전의 공정으로써;

(202) 금형을 제작하는 단계;

(204) 펀치(PUNCH)하는 단계;

(206) 이형지를 제거하는 단계;

(208) 가접착하는 단계; 및

(209) 1차로 열압착(HOT PRESS)하는 단계;로 이루어진다.

셋째, 보호 처리 공정(300)은 회로 형성 단계(100)를 거친 후의 공정으로써;

(302) 부식/박리/건조를 거친 기판을 도금하는 단계;

(304) 도금한 기판에 홀(HOLE)를 가공하는 피어싱(PIERCING) 단계;

(306) 홀(HOLE)를 가공한 기판에 보강판을 접착하는 단계;

(308) 보강판을 접착한 후 압착하는 단계; 및

(310) 단계(306)로 부터 가접착하는 단계;

(312) 상기 가접착한 후 열압착하는 단계;로 이루어진다.

넷째, 실장 및 검사 출하단계(400)는 보호 처리 공정(300)을 거친 후의 공정으로써;

(402) 아이씨(IC) 등의 소자를 표면에 실장하는 단계;

(404) 표면실장 후의 외형을 가공하는 단계; 및

(406) 최종적으로 검사하고 출하하는 단계;로 이루어진다.

먼저, 도1 내지 도3을 참고로 단면 기판의 구조를 설명한다.

도1에 도시하 바와 같이, 기존에는 동박(10)의 일면(10a)에는 커버레이(12)를 결합하고, 동박(10)의 다른 일면(10b)과 폴리이미드 필름(14)의 일면(14a)이 부착되고, 그 폴리이미드 필름(14)의 다른 일면(14b)에는 접착제(18)를 이용하여 보강판(16)을 일체로 부착 형성한다.

그러나, 본 발명에 의하면 도 2a에서와 같이, 보강판(16)을 접착제(18)로 기판에 부착하기 전에 기판에 홀(20, 21)을 가공하고, 그 다음에 접착제(18)를 이용하여 보강판(16)을 일체로 부착 형성한다.

이때, 연성 인쇄 회로기판(FPCB)의 STIFFENER 등의 보강판(16) 접착 부위 면에 홀(HOLE)(20, 21) 등을 가공하여 강한 압력이 보강판(16)에 가해지는 경우 레진(RESIN)이 저압 방향으로 자연스럽게 유동하여 PILLAR 등의 지지대(22, 23)를 형성하고 기포와 함께 별도의 진공(VACUUM) 작용 없이 배출되는 현상을 유도하게 된다.

도3은 기판의 배면을 도시한 도면으로서, 기판(50)의 제품 안착면(52)의 일부를 보강하는 보강대(16)와 다수의 지지대(22, 23, 53, 54)가 형성되는 것을 도시하고 있다.

이와같은 홀(20, 21)은 도 2b의 다른 실시예에서와 같이, 보강판(16)에도 일체로 관통되도록 형성하여 지지대(22, 23)를 형성하도록 한다.

이하, 본 발명을 좀더 상세히 설명한다.

연성 인쇄 회로기판에 보강판(16)을 부착시에는 각종 접착제(ADHESIVE)(18)를 사용하게 되는데, 이는 열을 받으면 부피가 감소하고, 유동되는 현상을 최소화하고, 설계 취지에 맞게 이용되어야 한다.

연성 인쇄 회로기판(FPCB)의 STIFFENER 등의 보강판(16) 접착 부위 면에 다수의 홀(HOLE)(22, 23)을 가공하여 강한 압력이 보강판(16)에 가해지는 경우 레진(RESIN)이 저압 방향으로 자연스럽게 유동하여 지지대(22, 23)를 형성하고 기포와 함께 별도의 진공(VACUUM) 작용 없이 배출되는 현상을 유도하게 된다.

폴리이미드(POLYIMIDE) 등 모든 보강용, 지지용 재료들을 연성 인쇄 회로기판에 접착제(ADHESIVE)로 결합시킴에 있어 고분자적(POLYMERIC PROPERTY) 성질을 이용하여 위치를 고정시키며, 기포를 제거해 주는 방식으로 베이스(BASE) 가공을 통해 원형이나 사각등 어떤 형태로든지의 가공을 통해 통로를 만들어 레진(RESIN)의 ROD CLIMB 현상을 이용하여 RESIN BARRIER 및 PILLAR 등의 지지대(22, 23) 역할을 하여 상호간의 움직임을 지지해 주는 역할을 하게 된다.

물론 ROD CLIMB현상은 물질의 점탄성적 성질에 의존하긴 하지만 결국 같은 개념으로 지지대(22, 23) 역할을 해내는 PILLAR를 말한다.

예를 들면, 점도(VISCOSITY)가 낮은 물(H₂O)과 같은 물질을 원통속에 부은뒤 막대같은 것으로 스티어링(STIRRING)시켜주면 가운데 부분이 가라앉으면서 외각이 반대로 상승되는 현상을 보이지만, 고분자 같이 점도가 높은 물질은 스웰링(SWELLING)되면서 막대 위로 솟아 오르는데,이를 ROD CLIMB 현상이라고 한다.

이와같은 원리는 본 발명에 따른 연성 인쇄 회로기판 제작에 있어서도 적용되는데, 보강판(16)에 수직으로 압력을 가했을 경우, 보강판(16)에 홀(HOLE)(20, 21)이 있는 경우는 엔트로피(ENTROPY)가 커지는 방향으로 움직이려는 경향이 있기 때문에 보강판(STIFFENER) 위로 레진(RESIN)이 팽창되는 효과가 있겠지만,

홀(20, 21)이 없는 경우는 외각으로 열린 공간을 향해 레진 플로우(RESINFLOW)가 진행될 것이다.

일반적으로 보강판(16)의 홀(HOLE)(20, 21) 등은 설계하지 않기 때문에 레진(RESIN)의 플로우(FLOW)가 외각으로 도출되어 있는 것을 흔히 볼수 있을 것이다.

이와같은 현상은 비록 강하지 않은 압력이 가해졌다 하더라도 압력이 가해지는 순간 레진(RESIN)의 플로우(FLOW) 현상은 이미 방향이 결정되어있는 셈이다.

이러한 성질을 이용하여 보강판(16) 위로 레진(RESIN)이 흘러 나오는 경우 지지대(22, 23) 역할을 제대로 할수 없으므로 고분자를 연성 인쇄 회로 기판 위로 스웰링(SWELLING) 되도록 설계하여 PILLAR와 같은 지지대(22, 23)를 만들어 주는 것이다.

또한, 이를 통해 세심한 주의를 요하는 보강판(STIFFENER) 밀착 공정이 한층더 안정될 수 있는 것이다.

이상은 단면 기판일 경우만을 설명하였으나, 핫프레스(HOT PRESS) 등 고분자 접착제를 이용한 접착 공정에서 발생하는 보강판(STIFFENER)의 틀어짐 등 이탈을 막아주는 방법은 단면, 양면, 양면노출, 다층기판(MLB), 빌드업(BUILD UP) 등 기타 모든 제품에 사용되는 PRESSURE SENSITIVE, THEMO PLASTIC, THEMOSET ADHESIVE 등에 에폭시(EPOXY), 페놀(PHENOL), 폴리이미드(POLYIMIDE; PI), 폴리에스테르(POLYESTER; PET), 서스(SUS), 알루미늄(ALUMINUIM), BACK YOKE 등 다양한 재질의 연성 인쇄 회로 기판용 STIFFENER 또는 REINFORCED BOARD 등의보강판(16) 및 리지드 플럭스(RIGID-FLEX) 모델의 적층공정에도 적용함이 바람직하다.

이상과 같이 본발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 일실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면; 연성 인쇄 회로기판에 레진 플로우(RESIN FLOW) 이동 방향을 통제할수 있는 홀(HOLE)을 제작하여 보강판을 고착시켜 주면서 기포를 제거하여 보강판과 기판 사이의 밀착력을 증대시키고 좌우 상하의 유동을 효과적으로 제어하여 강한 지지력과 안정된 제품을 생산하는 효과가 있다.

아울러, 이로 인한 기포 및 틀어짐 등을 방지하고, 밀착력을 증대시켜 불량율의 감소와 제품의 제조원가를 절감하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 기판의 일면에 일정크기의 보강판이 접착제로 밀착되는 연성 인쇄 회로 기판에 있어서,

   상기 기판에는 그 기판에 수직하는 방향으로 관통하는 홀(HOLE)을 다수 가공하고, 보강판을 접착제로 부착시 레진(RESIN)이 저압 방향으로 자연스럽게 유동하여 지지대를 형성하는 것을 특징으로 하는 연성 인쇄 회로 기판.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 보강판에는 상기 기판의 홀과 일치되도록 동일한 위치에 관통되는 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 양면 노출형 연성 인쇄 회로기판.