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  • SK에너지(주) 수상사진
  • 신기술(NET)인증

FCCL, 신기술(NET)인증

기술명
2층 연성동박적층체 제조를 위한 적외선 연속경화 기술
수상자
SK에너지(주)
수상명
신기술(NET)인증
수상일
2009.08.27
기술개요
○ 연성동박적층체(FCCL, Flexible Copper Clad Laminate)

연성인쇄회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)의 제조에 사용되는 연성동박적층체(Flexible Copper Clad Laminate)는 전도성 동박(Copper foil)과 폴리이미드 수지의 적층체로서, 미세 회로가공이 가능하며, 좁은 공간에서의 굴곡이 가능해 전자기기의 소형화, 경량화 추세와 함께 그 사용이 증대되고 있다.
연성동박적층체는 크게 2층 방식과 3층 방식으로 나뉘는데, 접착제를 사용한 3층 방식은 2층 방식에 비해 내열성 및 난연성이 떨어지며, 열처리 공정 중 치수변화가 큰 문제가 있다. 이로 인해 연성인쇄회로기판의 제조에 있어 최근의 추세는 2층 방식의 연성동박적층체의 사용이 증대되고 있는 형편이다.


○ 연성동박적층체의 제조 공정

연성동박적층체의 제조방법으로는 캐스팅(Casting)법, 라미네이팅(Laminating)법 및 스퍼터링(Sputtering)법의 세 가지 기술이 알려져 있다. 그러나 라미네이팅법의 경우 박막화에 제약이 따르고 치수안정성이 떨어지는 문제가 있으며, 스퍼터링법은 동박과의 낮은 필 강도(Peel Strength) 및 낮은 생산성 등의 문제가 있어 연성동박적층체 제조에 최근의 추세는 캐스팅법이 주류를 이루고 있다.

캐스팅법의 경우 폴리이미드수지 자체 또는 반경화 상태의 폴리이미드수지를 동박상에 직접 도포하는 방법도 있으나, 통상 폴리이미드 전구체수지를 도포한 후 열처리 과정을 통해 폴리이미드수지로 변환하는 것이 일반적이다. 폴리이미드전구체 수지는 방향족 디아민(Diamine)과 방향족이무수물(Dianhydride)의 반응을 통해 제조되며, 이렇게 제조된 폴리아믹산은 탈수폐환 과정을 통해 폴리이미드 수지로 변환된다.


○ 적외선연속경화기술

SK에너지는 캐스팅방식의 2층 연성동박적층체(2-Layered Flexible Copper Clad Laminate) 제조 공정의 핵심인 적외선연속경화기술을 개발하였다. SK에너지의 적외선연속경화기술은 폴리아믹산 전구체 수지를 폴리이미드 수지로 변환하는 경화 공정에 있어 적외선 가열 방식을 적용한 세계 최초의 본격적 양산 기술이다.

SK에너지의 적외선연속경화기술의 핵심개념은 폴리아믹산 수지를 폴리이미드 수지로 변환하는 경화공정에 있어 침투도가 높은 적외선을 조사하여 수지의 깊이 방향으로 균일한 열처리를 행함에 있다.

종래의 열풍경화법은 외부 5~10㎛에만 직접적 가열이 이루어지며, 그 이상 내부로의 열전달은 물질의 열전도도에 지배적인 영향을 받는다. 따라서 수지의 깊이 방향으로 균일한 열처리가 불가능하여 물성의 차이를 유발하며, 경화 후 미량의 용매가 잔존하고, 경화 생산성이 떨어지는 문제가 있었다. 당사는 전술한 문제들을 근본적으로 해결하기 위해 신규의 적외선연속경화기술을 개발하였다. 종래의 열풍경화방식과 비교한 적외선연속경화기술의 특징은 아래와 같다.

- 가열효율이 높다.
- 에너지 소비가 적다.
- 10㎛ 이상의 두꺼운 필름도 쉽게 경화할 수 있다.
- 두께 방향으로 균일한 열처리가 가능해, 두께 방향의 경화도 차이를 유발하지 않는다.
- 로(Furnace) 내부의 온도 균일도가 높다(±2℃).
- 가열로의 반응이 빠르다.
- 경화로의 안정화 시간이 짧다.
- 단위 생산 비용이 낮다.
- 경화 구간별 경화도의 조절이 용이하다.
- 폴리이미드 필름의 물리적 특성이 장시간 열풍처리한 폴리이미드 필름의 물성과 동등 이상이다.
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