KR20140137628A - 연성회로기판의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이종의 재질인 도전층과 절연층이 서로 순차 적층되어 이루어지는 연성회로기판의 뒤틀림을 방지한 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지정회로를 형성하는 회로패턴과 더미부가 형성된 도전층과, 상기 도전층을 절연하는 절연층이 서로 순차 적층되어 복수의 레이어(layer)가 구비되는 연성회로기판을 구성하는데, 상기 도전층의 더미부에 연성회로기판의 뒤틀림을 방지하도록 뒤틀림방지패턴이 구비되어, 도전층에 구비된 더미부의 면적을 최소화하여 상기 도전층과 절연층의 열팽창률 또는 수축률의 편차 차이를 최소화함으로써, 제조과정에서 가열 또는 냉각되는 연성회로기판이 일 편으로 뒤틀리지 않고 일정한 편평도를 유지하도록 한 연성회로기판의 구조를 제공한다.

Description

연성회로기판의 구조{Flexible circuit Board structure}

본 발명은 이종의 재질인 도전층과 절연층이 서로 순차 적층되어 이루어지는 연성회로기판의 뒤틀림을 방지한 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 도전층에 포함된 더미부에 뒤틀림방지패턴이 구비되어, 이종의 재질인 상기 도전층과 절연층의 열팽창률 또는 수축률의 편차 차이를 최소화하여, 제조과정에서 발생하는 연성회로기판의 뒤틀림을 방지하는 연성회로기판의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 노트북, 휴대폰 및 스마트폰, 소형 비디오 카메라, 콤팩트 카메라, 전자수첩 등의 전자기기의 소형화,경량화,경박단소화를 위한 기술적 진보가 이루어지고 있다.

상술한 전자기기의 소형화, 경량화, 경박단소화를 위한 기술은 실장되는 부품의 소형 미세 가공기술뿐만 아니라, 실장 공간의 최적화 설계기술을 필요로 하는 것은 물론, 특히 초박형으로 고밀도의 회로가 형성되는 연성회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)를 제공하였다.

상기 연성회로기판은 상기한 전자기기의 소형화, 경량화, 경박단소화를 충족시키는 기술적 수단으로서 제공될 뿐만 아니라, 굽힐 수 있어 전자기기 내에서 유익한 입체 배선을 가능하도록 하고 있다.

이러한 상기 연성회로기판은 폴리이미드(polyimide)와 같이 유연성을 지닌 절연체를 재질로 한 FCCL(flexible CCL) 원판의 상면에 동박 패턴 회로를 형성하고, 추후의 공정으로 커버레이 적층이 이루어진다.

이러한 종래의 연성회로기판을 제조하는 과정 중 일예를 살펴보면, 공개특허 제10-2010-0135603호(2010.12.27)에서는 내층회로가 마련된 내층기판의 표면에 절연층을 적층하는 단계, 상기 절연층의 표면에 금속필름을 부착하는 단계, 상기 금속필름이 부착된 절연층에 비아홀을 가공하는 단계, 상기 비아홀의 내벽 및 상기 금속필름의 상면에 카본도금층을 형성하는 단계, 상기 금속필름의 표면을 마이크로 에칭하여, 상기 금속필름의 상면에 형성된 카본도금층을 제거하는 단계, 상기 금속필름의 상면에 패터닝 된 도금레지스트를 형성하는 단계, 전해도금을 수행하여 상기 비아홀에 층간 도통을 위한 비아를 형성하고, 상기 금속필름의 표면에 외층회로를 형성하는 단계 및 상기 도금레지스트를 제거하고, 플래시 에칭을 통하여 노출된 상기 금속필름의 일부를 제거하는 단계를 포함하는 인쇄회로기판 제조방법이 제조된다.

그러나 상기 연성회로기판의 두께가 점점 얇아지면서 이종의 재질인 도전층, 특히 도전층에 포함된 더미부와 절연층 간의 열팽창률 및 수축률이 서로 달라 연성회로기판을 제조하는 과정에서 연성회로기판이 뒤틀리거나, 휘는 문제가 발생하게 되어 제품의 제조공정 진행이 어렵고, 또한 리드타임(lead time)도 길어지는 문제가 발생한다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 연성회로기판의 레이어 중 도전층의 더미부에 뒤틀림방지패턴을 구비하여, 상기 도전층과 절연층의 열팽창률 및 수축률 편차를 최소화하여, 제조과정에서 연성회로기판이 뒤틀리거나, 휘는 것이 방지되도록 함에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 연성회로기판 구조는 지정회로를 형성하는 회로패턴과 더미부가 형성된 도전층과, 상기 도전층을 절연하는 절연층이 서로 순차 적층되어 복수의 레이어(layer)가 구비되는 연성회로기판을 구성하는데, 상기 도전층의 더미부에 연성회로기판의 뒤틀림을 방지하도록 뒤틀림방지패턴이 구비된다.

이때 본 발명에 따른 상기 뒤틀림방지패턴은 상기 도전층의 더미부에 일정한 간격으로 홀이 형성되어 패턴을 이룬다.

그리고 본 발명에 따른 상기 홀은 원형 또는 다각형 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 상기 뒤틀림방지패턴은 상기 도전층의 더미부를 메쉬 형태로 형성되어 패턴을 이룬다.

본 발명에 따른 뒤틀림이 방지된 연성회로기판은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 도전층에 구비된 더미부의 면적을 최소화하여 상기 도전층과 절연층의 열팽창률 또는 수축률의 편차 차이를 최소화함으로써, 제조과정에서 가열 또는 냉각되는 연성회로기판이 일 편으로 뒤틀리지 않고 일정한 편평도를 유지하는 효과를 가진다.

둘째, 제조과정에서 상기 연성회로기판의 뒤틀림이 방지되어, 연성회로기판 제조과정에서 발생할 수 있는 크랙이 생성률이 현저하게 저하되어, 생산성이 향상되는 효과를 가진다.

셋째, 뒤틀림방지패턴에 의해 요철부가 형성됨에 따라 추후에 접합되는 커버레이와 밀착력이 향상되는 효과를 가진다.

도 1은 더미부를 포함하는 연성회로기판을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시에 따른 더미부에 뒤틀림방지패턴이 포함되는 연성회로기판을 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시에 따른 더미부에 다른 무늬의 뒤틀림방지패턴이 포함되는 연성회로기판을 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시에 따른 더미부에 뒤틀림방지패턴인 메쉬가 형성된 연성회로기판을 보인 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 이종의 재질로 된 도전층(10)과 절연층(20)이 서로 순차 적층되어 복수의 레이어(layer)를 갖는 연성회로기판(100)을 구성하는데, 이종의 재질로 된 상기 도전층(10)과 절연층(20)이 서로 상이한 열팽창 및 수축률에 의해 발생하는 뒤틀림 또는 휨을 방지하기 위한 연성회로기판(100)의 구조에 관한 것으로, 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저 도 1을 참조하여 연성회로기판(100)을 살펴보면, 지정회로를 형성하는 회로패턴(11)과 더미부(12)가 형성되는 도전층(10)은 도전성이 높은 구리(Cu)재이고, 상기 도전층(10)을 절연하는 절연층(20)은 절연성이 높은 합성수지재로 형성된다.

상기한 도전층(10)과 절연층(20)이 서로 반복 적층되어 복수의 레이어를 갖는 연성회로기판(100)을 제조하는 과정의 일 예를 살펴보면, 폴리이미드(Poly-imide) 또는 글라스에폭시(Glass Epoxy)를 필름의 형태로 제1 절연층(20)을 형성한다.

상기 제1 절연층(20)의 어느 한 표면을 이온반응처리하고, 상기 이온반응처리된 상기 제1 절연층(20)의 표면에 일괄연속공정(One Stop Process)으로, 도전체를 전기(전해)도금을 위해 스퍼터링 공법에 의해 전도성 금속 피막 종자레이어를 형성한다.

이때 도전체는 직접 동(Cu) 또는 동(Cu) 이상의 전기전도도를 갖는 전도성 금속 중 하나의 금속이다.

그리고 상기 절연층(20)의 종자레이어에 회로패턴(11)과 더미부(12) 형성을 위한 지정 도금 두께로 전기(전해)도금을 실시하여 도전층(10)을 형성하는데, 이때 상기 절연층(20)에 형성되는 도전층(10)은 절연층(20)의 전체면에 형성된다.

또한 상기 절연층(20) 표면에 형성된 도전층(10)의 표면에 감광성 드라이필름(DFR)을 접착한 후, 회로패턴 규격의 마스터를 상기 감광성 드라이필름(DFR) 위에 올려놓고 마스킹, UV노광(Exposure), 현상 후에 불필요한 도전막을 에칭(Etching) 제거하여 회로패턴(11)과 더미부(12)를 형성한 다음에 감광성 드라이필름을 제거한다.

상기한 과정에 의해 제1 절연층(20)의 표면에 회로패턴(11) 및 더미부(12)로 이루어진 도전층(10) 형성이 완료되고, 완료된 상기 도전층(10)의 표면을 절연하기 위해 상기 도전층(10)의 표면에 제2 절연층(20)을 접합하여 절연한다.

이때 상기 제2 절연층(20)을 접합할 시에는 열을 가하여 합지되도록 한다.

상기한 과정을 연속 반복으로 실행하여 복수의 도전층(10)과 복수의 절연층(20)에 의한 복수의 레이어를 갖는 연성회로기판(100)이 형성된다.

상기한 과정에서 알 수 있듯이 상기 도전층(10)과 절연층(20)은 서로 이종의 재질로 되어 있다.

따라서 상기 도전층(10)과 절연층(20)은 서로의 열팽창률 및 수축률이 달라 연성회로기판(100)의 제조과정에서 연성회로기판(100)이 열팽창률 및 수축률의 편차에 의해 어느 한 편으로 휘거나, 뒤틀림이 발생한다.

본 발명은 상기 도전층(10)의 더미부(12)에 뒤틀림방지패턴(13)을 형성해 상기 도전층(10)과 절연층(20)의 열팽창률 및 수축률 편차를 최소화하여, 연성회로기판(100)의 뒤틀림을 방지한다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 상기 뒤틀림방지패턴(13)은 더미부(12)를 이루는 도전막 중 일부를 제거하여 형성되는데, 상기 도전층(10)의 더미부(12)에 일정한 간격으로 홀이 형성되어 상기 뒤틀림방지패턴(13)을 이룬다.(상기한 도면의 연성회로기판은 일 예시로 도시한 것으로, 회로패턴 및 더미부의 형상 또는 레이어의 적층 구조는 얼마든지 다양하게 적용 가능하다.)

이때 상기 뒤틀림방지패턴(13)은 회로패턴(11)을 형성하는 과정인 에칭공정을 실시할 시 형성되는 것이 바람직하나, 별도의 공정인 상기 뒤틀림방지패턴(13) 형성하는 공정을 실시하여 형성될 수도 있다.

그리고 상기 홀은 원형 또는 다각형 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다.

또한 상기 뒤틀림방지패턴(13)은 메쉬 형태로 상기 도전층(10)의 더미부(12)를될 수도 있다.

따라서 본 발명의 요지는 상기 도전층(10)의 더미부(12)를 이루는 도전막을 일정한 간격으로 다수의 홀을 형성하여 뒤틀림방지패턴(13)을 형성하거나, 상기 도전막을 메쉬 형태로 남겨, 상기 도전층(10)과 절연층(20)의 열팽창률 및 수축률 편차를 최소화하여, 제조과정에서 연성회로기판(100)이 어느 한 편으로 휘거나, 뒤틀리지 않는 편평도가 높은 연성회로기판을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 도전층
11: 회로패턴
12: 더미부
13: 뒤틀림방지패턴
20: 절연층
100: 연성회로기판

Claims (4)

1. 지정회로를 형성하는 회로패턴과 더미부가 형성된 도전층과, 상기 도전층을 절연하는 절연층이 서로 순차 적층되어 복수의 레이어(layer)가 구비되는 연성회로기판을 구성함에 있어서,
   상기 도전층의 더미부에 연성회로기판의 뒤틀림을 방지하도록 뒤틀림방지패턴이 구비되는 연성회로기판의 구조.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 뒤틀림방지패턴은
   상기 도전층의 더미부에 일정한 간격으로 홀이 형성되어 패턴을 이루는 연성회로기판의 구조.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 홀은
   원형 또는 다각형 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 연성회로기판의 구조.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 뒤틀림방지패턴은
   상기 도전층의 더미부를 메쉬 형태로 형성되어 패턴을 이루는 연성회로기판의 구조.

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