Transcript FPC 구조 및 특성

FPC 제 조 기
술
FPC의 구조
및 특성
FPC 구성
FPC 구조
FPC 종류
FPC 특성
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FPC 제조기술
FPC 구 성
FPC 구조 및 특
성
FPC 구성
구 분
PCB
FPC
절연물
(INSULATOR)
EPOXY, PHENOL
POLYIMIDE FILM
도 체
(CONDUCT)
동 박
동 박
SOLDER
RESIST
INK (PSR)
POLYIMIDE FILM
접착제
(ADHESIVE)
X
O
PCB와의 구성비교
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FPC 구조
FPC 제조기술
단면 (SINGLE SIDED FPC)
▶
▶
온도, 압력, 시간
FPC 구조 및 특
성
양면 (DOUBLE SIDED FPC)
CL
CCL
CL ▶
CCL▶
단
위
▶PI FILM : MIL
1MIL = 1miliinch
= 0.025 mm
= 25㎛
▶동 박 : OZ
OZ = 1OZ/ft2
= 28g/ft2
≒38 ㎛ (두께)
CL ▶
:도체-동박
:접착제
:절연체/ POLYIMIDE FILM
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FPC 종류
FPC 제조기술
단면
양면
FPC 구조 및 특
성
t
t
총 두 께(t) = 120 ~130㎛
양면노출(DOUBLE ACCESSED FPC)
t = 245~250㎛
t
: 표면처리(솔더, 금도금)
: 보강판(STIFFENER)
t = 120~130㎛
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FPC 특성
FPC 제조기술
FPC 장점
● 작고 가볍다.
- 핸드폰, PDA 노트북.
● 3차원 배선이 가능하다.
- 카메라, AUDIO.
● 내굴곡성이 우수하다.
- 프린터, HDD, FDD, CDP.
FPC 구조 및 특
성
FPC 단점
● 기계적 강도가 낮다.
- 찢어지기 쉽고 취급이 어렵다.
● 보강판 작업이 필요하다.
- SMD, 코텍터 부위.
● 동박의 접착강도가 낮다.
● 가격이 비싸다.
● 연속 생산방식이 가능하다.
- ROLL TO ROLL
● 수축률이 심하다.
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FPC 제 조 기
술
원자재 선택
소재의 종류
원자재 형태
소재의 특성
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FPC 제조기술
소재의 종류
절연 필름
원자재 선택
POLYIMIDE.
PET.
도체 (동박)
ELECTRO DEPOSITED Cu. (전해동박 : ED)
ROLLED ANEALED Cu. (압연 동박 : RA)
FPC
접착제
MODIFIED EPOXY TYPE.
MODIFIED ACRYLIC TYPE.
PET.
보강판
GLASS EPOXY. (FR-4)
POLYIMIDE. (KAPTON)
양면 TAPE
열경화성 TAPE. (THERMO SETTING)
감압성 TAPE. (PRESSURE SENSITIVE)
공통조건
•치수 변형이 적어야 한다.
•내굴곡성 및 내열성이 우수해야 한다.
Copyright ⓒ 2000 CIRCUIT FLEX Ltd. Co.
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원자재 형태
FPC 제조기술
원자재 선택
ED - 1 OZ. 2 OZ.
CCL
(COPPER CLAD LAMINATE)
FPC 원자재
공급형태
단면
RA - 1/2 OZ. 1 OZ.
양면
ED - 1 OZ.
RA - 1/2 OZ. 1 OZ.
C L
(COVER - LAY)
1/2 OZ, 1MIL, 2MIL, 3MIL, 5MIL.
참 고
POLYIMIDE의 종류는 상품명으로 KAPTON(DU PONT), UPILEX(일본), APICAL(일본) 등 이 있으나, 현재 거의 90%이상이
듀퐁의 KAPTON을 사용하고 있다.
FPC원자재 제조회사로는 미국 듀퐁의 PYRALUX, ROGERS, SHELDALH 및 일본의 니깐, 아리자와, 도레이, 소니 등이
있으며 국내에서는 ㈜새한에서 현재 생산 공급 중에 있으나, 국내 제조업체 대부분은 일본 원자재를 사용하고 있다.
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소재의 특성
FPC 제조기술
원자재 선택
절연필름
절연 FILM 은 절연성이 좋으며, TG가 높아 고 온 에서도 치수 변형이 적고, 내열성이 우수하여야 함과
동시에 유연성도 월등해야 한다. 또한, 내약품성이나 내습성도 우수해야 하는데, 이러한 조건에 적합한
것으로 POLYIMIDE 와 PET FILM 이 많이 쓰인다.
POLYIMIDE FILM
C
So1
O +
C
O
O
O
C
C
C
NH2-
N
O
N
H2O
O
C
n
O
N
C
C
O
O
O
n
이미드 기
Tg 800℃ 이상
•DU PONT의 “KAPTON”이 세계시장 독점.
•ALKALI에는 비교적 약하다. (산처리로 중화)
•납땜 가능.
Tg 300 ~ 400℃
•KAPTON : E.I DU PONT. (미국)
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소재의 특성
FPC 제조기술
원자재 선택
PET FILM
ETHYLENE
GLYCOL
CH2
CH
CU2
OH
OH
+
POLY ETHYLENE
TEREPHTHALATE
TEREPHTHALIC
ACID
HO
O
O
C
C
OH
-2H2o
O
O
C
C
O
n
DU PONT의 “MYLAR”
POLYIMIDE에 비해 가격이 저렴. (25% )
사용상 80 ℃ 이상에 노출되지 않는 곳. (Tg 100이하)
내굴곡성이 요구되지 않는 용도. (STATIC APPLICATION)
복사기, 자동차용 DASH BOARD.
요즈음에는 PI와의 원자재 COST 차이가 줄어들면서 거의 사용하지 않음.
납땜 작업이 불가능.
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소재의 특성
FPC 제조기술
원자재 선택
PI 와 PET FILM 의 비교
항목
Tg/Tm (℃)
절연저항
치수변형
흡습성
유전율
내굴곡성
내약품성
난연성
P.I
330이상/
500이상
7,000V
-0.2%
2.9%
4.3
100
ALKALI에
조금 약함.
UL 94V-O
PET
70~80/
270
7,500V
-0.5%
0.8%
3.1
1
PASS
UL 94HB
참고
PVC
85/
285
1MIL 기준
최대치
최대치
1MHz
상대
비교치수
종류
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원자재 선택
FPC 제조기술
원자재 선택
도 체 (CONDUCTOR)
FPC의 도체도는 대부분 Cu가 사용되는데, 제품의 FLEXIBLITY에 결정적 요인이 되기 때문에, 그 선택이
특별히 중요시된다. 동박의 두께가 얇을 수록 굴곡성은 좋아지며, 동박의 종류에 따라서도 큰 차이를 보
이는데, 그 종류는 크게 RA Cu 와 ED Cu 로 나뉜다.
ELEC. CASTING
RA CU
ANEALING
GRAIN STRUCTURE
Cu. INGOT
연신 (두께조절)
HORIEONTAL
▶ ANEALING으로 금속 자체의 지구력이 우수하다. (DUCTILITY)
▶ 극도의 굴곡성을 요하는 제품은 MD(기계방향)에 맞춘다.
▶ 표면이 매끄럽기 때문에 CCL작업시 OXIDE처리가 필요하다.
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소재의 특성
FPC 제조기술
원자재 선택
ED CU
GRAIN STRUCTURE
▶ 생산 공정은 비교적 간단. (A로 두께 조절)
CUTTER
VERTICAL
Cu
ANODE
SUS
▶ 가격이 저렴하다. (15% )
▶ 고정부위에만 사용 가능.
▶ PCB에는 전량 ED Cu. 사용.
▶ 표면이 거칠어 CCL 작업 후 접착력이 우수하다.
Cu+
Cu+
Cu+
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소재의 특성
FPC 제조기술
원자재 선택
접착제 (ADHESIVE)
▶ FPC 생산공정이나, 완제품 사용시, 열충격에 노출될 경우 내열성에 가장 밀접한 부분이 바
로 접착제 이다. (PCB와 다른점)
▶ PI FILM 및 동판은 거의 동일제품이 사용되는 관계로 MAKER별 원판 특성이라는 것은 접착
제의 특성이라 할 수 있다.
▶ 대부분의 접착제는, ACRYL과 EPOXY를 혼합하여 사용하는데, 그 비중에 따라 ACRYLIC 과
EPOXY TYPE으로 나뉜다.
종류
구분
ACRYLIC TYPE (THERMOPLASTIC:열가소성)
EPOXY TYPE(THERMOSETTING:열경화성)
•핸들링이 우수하다. (생산성)
•고온에서도 안전하다.
•불량률이 적다.
장점
•굴곡성이 우수하다.
•치수 안정에 유리하다.
단점
•BAKING TIME이 필요하다.
•RESIN FLOW가 심하다.
•고온에 노출되면 성질이 약해진다.
•수축률이 심하다.
•제품이 딱딱하고 불투명하다..
용도
•고부가 제품. (MILITARY)
•다품종 소량 생산.
•가전. (COMMERCIAL)
•대량생산.
•미국, 유럽.
•일본, 동남아시아.
MAKER
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원자재 선택
FPC 제조기술
원자재 선택
보강판 (STIFFENER)
▶ SMD(부품실장)및 커넥팅 부위에 필수적.
▶ 현재 약 90%이상의 FPC에 보강판 작업이 요구됨.
보강판 종류
종류
특성
PET
(POLYESTER)
GLASS EPOXY
(FR-4)
POLYIMIDE
(KAPTON)
도께
(종류)
•50~250 (25㎛간격)
•188 ㎛ (단면 케넥터전용)
•백색, 투명.
•0.1~0.5.
•0.8~2.0. (0.2mm간격)
•50, 75, 125 (㎛)
내열성
•납접 불가능.
•납접 가능.
•납접 가능
유연성
•부분적 가능.
•불가능.
•부분적 가능.
부착방법
•감압성 TAPE
•감압성 및 열경화성 TAPE
•열경화성 TAPE
가격
(비교치)
•188 ㎛기준.
•\2,000/㎡
•1.0 t 기준.
•\12,250 /㎡
•125 ㎛기준.
•\38,400 /㎡
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소재의 특성
FPC 제조기술
원자재 선택
양 면 TAPE (DOUBLE TAPE)
▶용 도:
• 보강판 부착시.
•FPC를 본체에 고정할 때.
•납접시 가접용.
▶종 류:
•감압성 - 3M#467, NP303, T4000 (SONY), NO500…등.
•열경화성 - D3160, T4100. (SONY)
▶두 께:
•50, 130, 150, …(㎛)
•커넥터 사양에 맞춰 선택.
▶ 내열성 :
•200℃ 이상.
▶ 접착력 :
•2.0Kg/c㎡ 이상.
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FPC 제 조 기
술
기술동향 및
전망
세계 FPC 현황
국내 FPC 전망
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FPC 제조기술
세계 FPC 현황
미국 . 유럽
기술 동향 및 전
망
일본 . 동남 아시아
▶미국, 영국, 프랑스, 이태리, 독일.
▶ 일본, 한국, 대만, 홍콩.
▶ 다품종 소량생산으로 군수용.
▶ 소품종 대량 생산 - 민생용.
▶ ACRYLIC TYPE 원자재.
▶ EPOXY TYPE 원자재.
▶추이
▶추이
10%미만의 꾸준한 성장률.
대만, 한국의 성장률 20%이상.
민생용으로의 전환. (자동화 추진)
저임 국가로의 이전. (인도네시아, 태국. 등)
RIGID - FLEX
FINE PATTERN FPC.
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FPC 제조기술
자 동 화(대량생산 체제)
국내 FPC 전망
기술 동향 및 전
망
국내 FPC 성장률이 매년 50%. (수요대비 공급 CAPA 부족)
일본 제품과의 가격 경쟁력.
현재 일부 업체 가동 중. (부분적)
FINE PATTERN 화
70㎛ 이하 제품의 증가. (현재는 전량 수입 - \500억/년 이상)
동영상 및 COLOR LCD (IMT 2000), PDP TV에는 필수적.
2001년 이후에는 전체 물량의 1/2이상이 FINE PATTERN 제품이 될 전망.
박형화
고급화 : 우수한 FLEXIBLEITY, 치수 안정성이 요구됨.
ADHESIVELESS 원자재 사용.
PICK-UP, CD-ROM 및 휴대폰 등.
부품 실장화
부품 실장 기술(SMT)미비로 수입하는 물량이 상당함.
부품의 발달 및 실장기술이 FPC의 성장과 대단히 밀접한 관계.
다층화
고부가 산업. (MILITARY, 항공, MCM 등)
기술 축적 및 인건비 문제가 관건.
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