연성 인쇄 회로(FPC) 적층 재료 분석
현대 전자 기기에서, 접이식 스마트폰, 웨어러블 기기, 자동차 전자 장치와 같은 분야에서 FPC(플렉서블 인쇄 회로)는 구부러지고, 비틀리고, 좁은 공간에도 잘 적응하는 특성 덕분에 필수적인 요소가 되었습니다. FPC 제조에서 중요한 단계는 기판, 동박, 커버레이와 같은 여러 층을 접합하여 기능적인 일체형 회로를 만드는 라미네이션 공정입니다. 최종 제품의 성능, 유연성 및 신뢰성은 라미네이션 재료의 선택에 크게 좌우됩니다. 이 글에서는 FPC 라미네이션에 사용되는 주요 재료와 그 특성 및 역할에 대해 자세히 분석합니다.
1. 바탕재: 유연한 기초
기판은 FPC의 핵심 골격 역할을 하며 기계적 지지, 전기 절연 및 필수적인 유연성을 제공합니다. 이는 구리 호일과 같은 구성 요소가 적층되는 기초층입니다.
주요 요구 사항: 높은 유연성과 내구성, 우수한 전기 절연성, 내열성(120~200°C의 적층 온도 및 후속 납땜에 적합), 화학적 안정성(습기, 용제 등에 대한 내성).
일반적인 유형:
폴리이미드(PI) 필름가장 널리 사용되는 소재로, 탁월한 내열성(최대 260°C 연속 사용 가능), 유연성 및 절연성을 제공합니다. 자동차 전자 장치 및 접이식 장치와 같은 까다로운 환경에 적합합니다.
폴리에스터(애완 동물) 필름비용 효율적인 대안으로 유연성과 절연성은 우수하지만 내열성(약 120°C)과 굴곡 내구성은 떨어집니다. 주로 부하가 적은 가전제품에 사용됩니다.
불소수지 필름(예: PTFE)고주파 신호 전송(예: 5G 부품) 또는 극한의 내화학성이 요구되는 환경에 사용되는 특수 소재. 가격이 더 높습니다.
2. 접착제: 결합 매체
접착제는 기판, 구리 호일 및 커버레이를 접착하여 유연성과 전기적 성능을 유지하면서 강력한 접착력을 보장합니다.
주요 요구 사항: 높은 접착 강도, 재료와의 호환성, 낮은 가스 방출, 전기 절연성, 경화 후에도 유지되는 유연성.
일반적인 유형:
에폭시계 접착제가장 일반적인 유형으로, 강력한 접착력, 우수한 내열성 및 절연성을 제공합니다. 경화 온도는 약 150~180°C입니다.
아크릴계 접착제경화 속도가 빠르고 유연하지만 내열성 및 내습성이 떨어집니다. 저온 라미네이션이나 비용 효율성이 중요한 용도에 사용됩니다.
접착제가 필요 없는 기판구리는 화학적 또는 열적 방법을 통해 PI에 직접 접합되어 더욱 얇고 유연하며 내열성이 뛰어난 구조를 구현할 수 있어 고급 웨어러블 기기에 이상적입니다.
3. 구리 호일: 전도성 층
구리 호일은 전도성 트레이스를 형성하며, 기판에 적층된 후 회로 패턴으로 에칭됩니다.
주요 요구 사항: 높은 전기 전도성, 유연성, 기판에 대한 강력한 접착력, 그리고 정밀한 에칭을 위한 매끄러운 표면.
일반적인 유형:
전기 도금(ED) 구리 호일전기 도금 방식으로 제작되며, 한쪽 면은 접착을 위한 거친 표면이고 다른 쪽 면은 에칭을 위한 매끄러운 표면입니다. 두께는 9~70μm이며, 고밀도 FPC에는 더 얇은 박막이 사용됩니다.
압연 소둔(RA) 동박압연 및 열처리 공정을 통해 제작되어 균일한 두께, 뛰어난 유연성, 그리고 접이식 휴대폰과 같이 반복적인 굽힘에도 높은 신뢰성을 제공합니다.
접착력 강화 구리 호일: 가혹한 환경에서의 접착력 향상을 위해 표면 처리(예: 아연 도금, 실란 코팅)가 된 ED 또는 RA 포일.
4. 커버레이: 보호층
커버레이는 회로 트레이스 위에 적층되어 절연, 기계적 보호, 방습 및 내화학성을 제공하는 동시에 유연성을 유지합니다.
주요 요구 사항: 기계적 보호, 전기 절연, 유연성, 내열성 및 내화학성.
일반적인 유형:
폴리이미드(PI) 커버레이: 가장 일반적인 PI 기판으로, 우수한 내열성과 보호 기능을 갖추고 있습니다.
폴리에스터(애완 동물) 커버레이낮은 스트레스와 저온 환경에서의 사용에 적합한 저렴한 옵션입니다.
액체 광이미징(LPI) 커버레이포토리소그래피를 통해 도포 및 패턴화된 액체 수지로, 카메라 모듈과 같은 고밀도 FPC에 필요한 정밀한 개구부를 형성할 수 있습니다.
5. 기타 보조 재료
특정 요구 사항에 따라 추가 재료가 사용될 수 있습니다.
보강재연결 부위에 강성을 부여하면서도 전체적인 유연성에는 영향을 주지 않도록 금속 또는 플라스틱 시트를 부분적으로 적층한 구조입니다.
접착 테이프: 납땜 시 마스킹용으로 사용되는 내열성 PI 테이프와 같이 일시적인 접착이나 국부적인 보호에 사용됩니다.
결론
FPC 라미네이션의 성능은 재료 선택에 달려 있습니다. 기판은 유연한 기반을 제공하고, 접착제는 접착력을 확보하며, 구리 호일은 전도성을 제공하고, 커버레이는 보호 기능을 제공합니다. 재료 선택은 비용, 유연성, 내열성, 신호 성능 및 환경 내구성을 균형 있게 고려해야 합니다. 더욱 얇은 PI 필름, 더욱 강력한 접착제, 저손실 구리 호일과 같은 재료 기술의 발전은 접이식 기기, 소형 웨어러블 기기, 5G 기술과 같은 진화하는 응용 분야를 지원하며 전자 산업의 혁신을 지속적으로 이끌어갈 것입니다.
선전 창 유니버설 일렉트로닉스(선전 창 만능인 전자제품 회사., 주식회사.)의 자회사인 허난 환위창 전자 기술 유한회사(허난 환유창 전자 기술 회사., 주식회사.)는 기술 혁신에 주력하여 2009년에 설립되었습니다. PCB, FPC, CCL, IC 캐리어 보드 등의 프레스 소재와 신에너지 제품 생산을 전문으로 하는 이 회사는 기술 연구 개발, 생산, 마케팅 및 기술 서비스를 통합하는 선도적인 기업으로 성장했습니다. 2020년에는 110에이커(약 44만 제곱미터) 이상의 국유지를 인수하여 총 건축 면적을 78,000제곱미터로 확장했습니다.
이 회사의 주요 제품으로는 나웨스 매트™ 프레스 패드, 일본산 야금 프레스 강판, 스웨덴산 하독스 캐리어 플레이트, 열압착 크라프트지 등이 있습니다. 5G 산업의 발전과 발맞춰, 지능형 자동화 생산을 위한 4차 산업혁명의 요구 사항에 부합하는 에너지 절약 및 배출가스 저감을 위해 노력하고 있습니다. 고주파 고속 코팅기, 침지기, 평판 프레스기, 가황기, 절단기, 레이저 마킹기, 펀칭기 등 100대 이상의 다양한 설비를 보유하고 있어 연간 상당한 양의 제품을 생산할 수 있습니다. 연간 나웨스 매트™ 프레스 패드 100만 제곱미터, 프레스 강판 10만 장, 캐리어 플레이트 5만 장, 열압착 크라프트지 500만 제곱미터를 생산하고 있습니다.
기술 혁신을 중시하는 이 회사는 혁신적인 정신과 전문성을 갖춘 연구 개발팀을 육성해 왔습니다. 지속적인 연구 개발을 통해 회사는 기술을 실용화해 왔습니다.
차별화된 제품 경쟁력을 바탕으로 업계를 선도하고 있습니다. 자체 개발한 나웨스 매트™ 프레스 패드는 20개 이상의 기술 특허를 보유하고 ISO 인증을 획득하여 중국의 4차 산업혁명 발전에 기여하고 있습니다. 국가 ‘중국 우수 프로젝트’상 및 ‘첨단 기술 기업’ 등 권위 있는 상을 수상하며 다양한 고급 산업 분야에서 높은 평가를 받고 있습니다.
환위창은 국내외 프레스 가공 지원 제품 분야를 선도하는 제조업체로서, 생산 품질 향상과 비용 절감을 효과적으로 지원하는 종합적인 원스톱 서비스를 제공합니다. 탄탄한 경영 시스템, 숙련된 기술팀, 그리고 최첨단 독일산 설비를 바탕으로, 환위창의 제품은 업계 표준을 제시하며 국내외에서 높은 수요를 자랑합니다.
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