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FPC 의 구조 및 특성

FPC 의 구조 및 특성. - 차 례 - 1. FPC 의 구성 1/14 2. FPC 의 구조 2/14 3. FPC 의 종류 3/14

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FPC 의 구조 및 특성

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Presentation Transcript

  1. FPC의 구조 및 특성 - 차 례- 1. FPC의 구성 1/14 2. FPC의 구조 2/14 3. FPC의 종류 3/14 4. FPC의 특성 4/14 5. FPC의 소재 5/14 6. FPC의 원자재 6/14 7. FPC 소재의 특성 (1)~(8) 7~14/14

  2. 1-1. FPC 구성 FPC 구성 구 분 P C B F P C 절 연 물 (INSULATOR) EPOXY, PHENOL POLYIMIDE FILM 도 체 (CONDUCT) 동 박 동 박 SOLDER RESIST INK (PSR) POLYIMIDE FILM 접 착 제 (ADHESIVE) X O PCB와의 구성비교 1/14

  3. 단면 (SINGLE SIDED FPC) 양면 (DOUBLE SIDED FPC) C L ▶ CCL ▶ A D A D A D ▶ ▶ ▶ 단 위 CL CL ▶ ▶ ▶PI FILM : MIL 1MIL = 1miliinch = 0.025 mm = 25㎛ ▶동 박 : OZ OZ = 1OZ/ft2 = 28g/ft2 ≒38 ㎛ (두께) 온도, 압력, 시간 CCL ▶ :도체-동박 :접착제(AD) :절연체/ POLYIMIDE FILM CCL CCL ▶ ▶ ▶ ▶ C L C L 1-2. FPC 구조 다층 (MULTI LAYER FPC) ▶ C L CCL ▶ ▶ C L CCL ▶ 2/14

  4. t t : 표면처리(Sn/Pb, Ni/Au) : 보강판(STIFFENER) 1-3. FPC 종류 단 면 양 면 t 총 두 께(t) = 120 ~130㎛ 양면노출(DOUBLE ACCESSED FPC) t = 245~250㎛ t = 120~130㎛ 3/14

  5. FPC 장점 FPC 단점 ● 작고 가볍다. - 핸드폰, PDA 노트북. ● 3차원 배선이 가능하다. - 카메라, AUDIO. ● 내굴곡성이 우수하다. - 프린터, HDD, FDD, CDP. ● 연속 생산방식이 가능하다. - ROLL TO ROLL ● 기계적 강도가 낮다. - 찢어지기 쉽고 취급이 어렵다. ● 보강판 작업이 필요하다. - SMD, 코텍터 부위. ● 동박의 접착강도가 낮다. ● 가격이 비싸다. ●수축률이 심하다. 1-4. FPC 특성 4/14

  6. 절연 필름 POLYIMIDE. PET. 도체 (동박) ELECTRO DEPOSITED Cu. (전해동박 : ED) ROLLED ANEALED Cu. (압연 동박 : RA) 접 착 제 FPC MODIFIED EPOXY TYPE. MODIFIED ACRYLIC TYPE. 보 강 판 PET. GLASS EPOXY. (FR-4) POLYIMIDE. (KAPTON) 양면 TAPE 열경화성 TAPE. (THERMO SETTING) 감압성 TAPE. (PRESSURE SENSITIVE) 공 통 조 건 • 치수 변형이 적어야 한다. • 내굴곡성 및 내열성이 우수해야 한다. 1-5. FPC 소재 5/14

  7. C C L (COPPER CLAD LAMINATE) C L (COVERLAY) 1-6. FPC 원자재 ED - 1/2 OZ. 1 OZ. 단 면 FPC 원자재 공급형태 RA - 1/2 OZ. 1 OZ. ED - 1/3 OZ.1/2 OZ. 1 OZ. 양 면 RA - 1/2 OZ. 1 OZ. 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. 6/14

  8. POLYIMIDE FILM O O C C N O N C C n O O Tg 300 ~ 400℃ 1-7. FPC 소재의 특성-(1) 절 연 필 름 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. O O C So1 C + NH2- N O C H2O C • DU PONT의 “KAPTON”이 세계시장 독점. • ALKALI에는 비교적 약하다. (산처리로 중화) • 납땜 가능. • KAPTON : E.I DU PONT. (미국) n O O 이미드 기 Tg 800℃ 이상 7/14

  9. O O CH2 CU2 CH2 C HO C OH OH OH PET FILM O O C C O POLYIMIDE에 비해 가격이 저렴. (25% ) n 복사기, 자동차용 DASH BOARD. 내굴곡성이 요구되지 않는 용도. (STATIC APPLICATION) 요즈음에는 PI와의 원자재 COST 차이가 줄어들면서 거의 사용하지 않음. 1-7. FPC 소재의 특성-(2) POLY ETHYLENE TEREPHTHALATE ETHYLENE GLYCOL TEREPHTHALIC ACID + -2H2o DU PONT의 “MYLAR” 사용상 80 ℃ 이상에 노출되지 않는 곳. (Tg 100이하) 납땜 작업이 불가능. 8/14

  10. 1-7. FPC 소재의 특성-(3) PI 와 PET FILM 의 비교 항목 종류 Tg/Tm (℃) 절연저항 치수변형 흡 습 성 유 전 율 내굴곡성 내약품성 난 연 성 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 참 고 PVC 85/ 285 1MIL 기준 최대치 최대치 1MHz 상대 비교치수 9/14

  11. 도 체 (CONDUCTOR) RA CU 1-7. FPC 소재의 특성-(4) 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 보이는데, 그 종류는 크게 RA Cu 와 ED Cu 로 나뉜다. ELEC. CASTING ANEALING GRAIN STRUCTURE Cu. INGOT HORIZONTAL 연신 (두께조절) ▶ ANEALING으로 금속 자체의 지구력이 우수하다. (DUCTILITY) ▶ 극도의 굴곡성을 요하는 제품은 MD(기계방향)에 맞춘다. ▶ 표면이 매끄럽기 때문에 CCL작업시 OXIDE처리가 필요하다. 10/14

  12. ▶생산 공정은 비교적 간단. (A로 두께 조절) ▶ 가격이 저렴하다. (15% ) ▶ 고정부위에만 사용 가능. ▶ PCB에는 전량 ED Cu. 사용. ▶ 표면이 거칠어 CCL 작업 후 접착력이 우수하다. SUS 1-7. FPC 소재의 특성-(5) ED CU GRAIN STRUCTURE CUTTER VERTICAL Cu ANODE Cu+ Cu+ Cu+ 11/14

  13. 접착제 (ADHESIVE) 1-7. FPC 소재의 특성-(6) ▶ FPC 생산공정이나, 완제품 사용시, 열 충격에 노출될 경우 내열성에 가장 밀접한 부분이 바로 접착제 이다. (PCB와 다른점) ▶ PI FILM 및 동판은 거의 동일제품이 사용되는 관계로 MAKER별 원판 특성이라는 것은 접착제의 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) 장 점 • 핸들링이 우수하다. (생산성) • 고온에서도 안전하다. • 불량률이 적다. • 굴곡성이 우수하다. • 치수 안정에 유리하다. 단 점 • BAKING TIME이 필요하다. • RESIN FLOW가 심하다. • 고온에 노출되면 성질이 약해진다. • 수축률이 심하다. • 제품이 딱딱하고 불투명하다.. 용 도 • 고부가 제품. (MILITARY) • 다품종 소량 생산. • 가전. (COMMERCIAL) • 대량생산. MAKER • 미국, 유럽. • 일본, 동남아시아. 12/14

  14. 보강판 (STIFFENER) 1-7. FPC 소재의 특성-(7) ▶ 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) 두 께 (종류) • 50~250 (25㎛간격) • 188 ㎛ (단면 케넥터전용) • WHITE, 투명, 반투명. • 0.1~0.5. • 0.8~2.0. (0.2mm간격) • YELLOW, 반투명. • 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 /㎡ 13/14

  15. 1-7. FPC 소재의 특성-(8) 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 : • 40, 50, 130, 150, …(㎛) • 커넥터 사양에 맞춰 선택. ▶ 내열성 : • 200℃ 이상. ▶ 접착력 : • 2.0Kg/c㎡ 이상. 14/14

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