D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e Flexible P C B 제조공정도 혜전대학 디지털전자디자인과 남 경빈 D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e FPCB란 무엇인가 연성기판이라고 부르며, 일반적인 PCB와는 달리 가볍고 유연성을 갖추어 소형의 고기능 제품에 적용되는 기판 굴곡성과 같은 유연성을 가진 PCB 절연체로는 Polyimide Film 사용 Roll to Roll 생산 가능 3차원 설계가 가능 D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 1-1. FPCB의 종류 D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 1-2. FPCB 생산추세 (단위: 억 원) (대덕GDS 손익계산서 참조) D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 1-3. 세계 PCB 제품별 시장 전망 (단위 : 백 만불) 2005년 2006년 2007년 2008년 성장율 단/양면 7,653 7,729 7,803 7,838 6% 다층 16,530 16,997 17,467 17,855 빌드-업 4,613 4,890 5,208 5,358 16% FPCB 6,631 7,728 7,950 8,588 30% IC-Sub. 4,281 4,538 4,810 5,352 25% 합계 39,708 41,382 43,238 44,991 - D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 2. 제조공정도 원자재 : Toray (Base,Cover-lay) 원,부 자재 (Cover-lay,보강판,Tape) 원 자 재(Base) 부 자재 (보강판,Tape) Hot-press 재 단 보강대,Tape가공 Cover-lay Punching Ni.Au 도 금 Drill 보강판 Punching 보강대,Tape 부착 동도금 보강대,Tape 밀착 Soft-Etching Guide Puch Dry-Film 밀착 1차 외형 Press 노 광 BBT Check 현 상 2차 외형 Press 부 식 검 사 박 리 출 하 검 사 Cover-lay,보강대 가 접 포장,출하 D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3. 제조공정 및 공정특성 3-1. 원자재 Base Cover-lay Double Tape 보강대 D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-2. CCL 재단 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 ◈ Roll상태인 CCL 원자재를 재단하는 공정. ◈ FPC 제조공정 중 초입단계 이므로 Handling이 가장 중요한 공정임. 공정작업조건 재단속도 : 2~2.5m/min 소요자재 원자재(CCL) 주의사항 동박표면 찍힘, 재단 직각도, 재단오차 Cutter 동박 접착제 PI Film Roll 회전 D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-3. Drill 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 ◈ 재단된 Base를 3~5panel씩 stacking한후 through hole을 가공하는 공정. ◈ Drill data는 Film Art-work시 Programming. 공정작업조건 동박 두께에 따라 RPM, In-feed, Out-feed조건 설정 소요자재 Back Board, Drill Bit 주의사항 Drill Burr, Bit부러짐으로 인한 Hole누락, Back Board가루 분진, 표면 Dent Drill Bit Through Hole Back Board 동박 접착제 PI Film D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-4. 동도금 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 ◈ Through hole 가공부위를 화학, 전기도금으로 도통 시키는 공정. ◈ 도금방식에 따라 화학도금, Shadow, Black Hole, 크림슨, CEMS등의 공법이 있음 (GDS:Shadow Type). 공정작업조건 소요자재 도금약품 주의사항 돌기, Void, 구김, Dent, 고전류로 인한 두께편차등. Through Hole 동도금 동박 접착제 PI Film D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-5. Soft-Etching 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 ◈ Through hole 도금후 Base 표면의 오염,얼룩을 제거하는공정 ◈ FPC에서는 수축율의 문제로 Brush정면을 하지않고 화학 Soft-Etching을 처리 공정작업조건 소요자재 H2SO4, H2O2, 안정제 주의사항 표면 얼룩, 오염. 오염,얼룩 Base D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-6. Dry-Film 밀착 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 ◈ Heating Laminator Roll을 이용하여 Dry Film과 Base를 밀착하는 공정. ◈ 단면:Roll Laminator, 양면:Sheet Laminator를 기본으로 함. 공정작업조건 온도:100±10℃, 압력:2.5~4㎏/㎠, 속도:1.5~2m/min 소요자재 Dry Film(30㎛)-연질 Type 주의사항 Roll표면의 이물질로 인한 찍힘, 밀착불량, Dry Film 주름, Dry Film 치우침 Dry Film Base Roll 회전 D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-7. 노광 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 ◈ UV(자외선)광원을 이용하여 Dry Film의 Monomer 분자를 Polymer 고분자로 경화 시키는 공정. ◈ Master Film의 막면과 비막면에 빛을 노출,차단하여 회로를 형성함. ◈ UV(자외선)분사각도:평행광(Collimated type:1.5˚),산란광(Scattering type:7˚) 공정작업조건 광량:18~30mj/㎠, Stouffer21:7~8단 소요자재 Dry Film(30㎛)-연질 type, Master film(140㎛) 주의사항 Master Film Open, Short, 이물질 (작업시:막면 방향,작업 Medel, Film 날자) 빛을 받은 부분 경화됨 노광 UV 자외선 Master Film Dry Film Base 빛을 받지 않은 부분 D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-8. 현상 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 ◈ Na₂Co₃약품을 이용하여 Dry Film의 Monomer 부위를 녹이는 공정. ⇒ 현상이후 Polymer화된 부위만 남게 되는데 이것의 기판상의 회로를 형성하게됨. ◈ Break Point:현상이 되기 시작하는 지점을 말하며 일반적으로 현상 Chamber의 50%를 보고있음. 공정작업조건 약품농도: Na₂Co₃-1%,온도:30±2℃,Nozzle압력:1.5㎏/㎠, 속도:2.5m/min 소요자재 Na₂Co₃ 주의사항 Break Point, Open, Short, 미 현상, 작업 온도,압력,시간, 제품구김 Na₂Co₃ Spray Nozzle 빛을 받지 않은 부분 (Dry Film이 제거됨) Dry Film Base 경화된 부위 (Dry Film이 잔류) D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-9. 부식 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 ◈ CuCl₂(염화제이동)약품을 이용하여 Dry Film이 현상된 동박 부위를 부식하는 공정. ⇒ 기판에서 실제 사용하게 되는 회로를 형성하게 됨. ◈ CuCl₂ +Cu=2CuCl(부식능력이 떨어짐) 2CuCl +HCl=2CuCl₂(옥스퍼드 방식-폭발성 개선) (최근 정밀한 Etching Factor를 위해서 Rotary Etching,Eminent Etching방식 등이 나오고 있음.) 공정작업조건 온도:48±3℃,Nozzle압력:1.5㎏/㎠, 속도:2.5m/min 소요자재 CuCl₂, HCl 주의사항 Open, Short, 미 부식, 과 부식, 작업 온도,압력,시간, 제품구김 Cucl₂,HCLSpray Nozzle 경화된 부위 (Dry Film이 잔류) Dry Film Base 노출된 동박 부위 부식됨 D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-10. 박리 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 ◈ 부식공정이후 고분자화 되었던 D/F을 제거하는 공정 ⇒ 일반적으로 NaOH 약품을 사용 ◈ 박리 이후 제품표면의 수세가 가장 중요한 공정임. 공정작업조건 온도:48±3℃,Nozzle압력:1.5㎏/㎠, 속도:2.5m/min 소요자재 NaOH 주의사항 약품농도, 수세, 작업 온도,압력,시간, 제품구김 Nozzle NaOH Spray 경화된 부위 (Dry Film이 잔류) Dry Film Base 노출된 동박 부위 부식됨 경화된 Dry Film 제거 D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3- 11. Cover-lay Punching 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 ◈ FPC 절연재인 Cover-lay를 가공하는 공정 ◈ 금형을 이용하여 Window(Cover-lay Open)를 가공 ⇒ 금형 Type은 Compound Piercing Type이 사용됨. 공정작업조건 소요자재 금형 주의사항 Dent, 오타발, 기타(금형 Setting) 상,하 운동 상금형 Post Cover-lay Open Point 하금형 D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-12. Cover-lay 가접 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 ◈ 수동작업 시 다리미,인두를 이용하여 Cover-lay의 접착제를 녹여 Base기판 과 임시로 붙여주는 작업으로 Connector부, Open Point위치를 정확히 맞추어 작업해야 함. ⇒ 현재 국내 대부분의 업체들이 수동작업을 하고있으나 수작업으로 인한 공차관리 등의 문제로 Jig, 자동화 개선이 요구되고있는 공정임. 공정작업조건 Cover-lay Open Point를 정확이 맞추어 작업해야 함. 소요자재 인두 또는 다리미(Dae Duck GDS에서는 자동화작업을 할 계획임) 주의사항 구김, Cover-lay Open 위치불량, 이 물질, 산화, 얼룩 Cover-lay Open Point Cover-lay (PI) Cover-lay (접착제) Base D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-13. Lay-up 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 ◈ Base와 Cover-lay를 부착시키기 위하여 부자재(이형지, 쿠션지, Sus.Al-Plate, 연질PVC)등을 이용하여 Cover-lay접착제가 Base에 Delamination, Resin-Flow, 기포가 발생하지 않도록 적층하는 공정 ◈ 작업시 제품에 따른 회로폭, 동박두께, Type(단면, 양면, Rigid, Multi)에 따른 조건설정이 필요함. 공정작업조건 Type(단면, 양면, Rigid, Multi)에 따른 작업표준 설정이 필요 소요자재 이형지(PET, TPX, Pacodane), Kraft Paper, 연질PVC, 주의사항 Lay-up불량(대량불량), 이물질, 구김 Sus-Plate Al-Plate Kraft Paper 이형지 + 연질 PVC 가접 완료된 제품 이형지 + 연질 PVC Kraft Paper Al-Plate Sus-Plate D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-14. Hot-press 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 ◈ 가접이 완료된 제품을 높은 온도와 압력을 이용하여 접착시키는 공정. ◈ 작업시 제품에 따른 회로폭, 동박두께, Work Size, Cover-lay접착제 재질등이 작업조건 설정에 중요한 요소가 됨. ⇒ Model별로 작업조건 설정이 필요함. 공정작업조건 압력조건:Work Size*원자재 표준압력/실린더 면적, 온도:140~160℃, 시간:40~60분(Curing time만) 소요자재 이형지(PET, TPX, Pacodane), Kraft Paper, 연질PVC, 주의사항 Delamination, 주름, Resin Flow, Slide 열 판 PRESS (온도,압력) 적층 부자재 가접 완료된 제품 적층 부자재 열 판 D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-15. 인쇄 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 ◈ Hot-press공정이 완료된 제품에 대해 Silk Screen을 이용하여 Marking을 하는 공정. ◈ 제품의 방향,SMT 부품의 위치, 제조Maker등을 기재. 공정작업조건 Squeegee경도, 각도, 압력, 제판높이, Ink점도등. 소요자재 Ink 주의사항 인쇄번짐, 누락, Position불량, Ink밀착불량 스퀴지 (squeegee) Guide Hole FPC FLEX 인쇄 Die D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-16. 도금(Ni/Au) 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 FPC 절연재인 Cover-lay를 가공하는 공정 금형을 이용하여 Window(Cover-lay Open)를 가공 ⇒ 금형 Type은 Compound Piercing Type이 사용됨. 공정작업조건 소요자재 금형 주의사항 Dent, 오타발, 기타(금형 Setting) Ni,Au Hot-press 완료된 제품 Ni.Au 도금 D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-17. 보강대,Double Tape 부착,밀착 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 FPC 절연재인 Cover-lay를 가공하는 공정 금형을 이용하여 Window(Cover-lay Open)를 가공 ⇒ 금형 Type은 Compound Piercing Type이 사용됨. 공정작업조건 소요자재 금형 주의사항 Dent, 오타발, 기타(금형 Setting) 도금 완료된 제품 보강대 (접착제+PI) Tape(접착제+이형지) D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-18. Auto Punching 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 FPC 절연재인 Cover-lay를 가공하는 공정 금형을 이용하여 Window(Cover-lay Open)를 가공 ⇒ 금형 Type은 Compound Piercing Type이 사용됨. 공정작업조건 소요자재 금형 주의사항 Dent, 오타발, 기타(금형 Setting) 도금부위 Guide Hole Punch FPC FLEX Die D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-19. BBT Check 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 FPC 절연재인 Cover-lay를 가공하는 공정 금형을 이용하여 Window(Cover-lay Open)를 가공 ⇒ 금형 Type은 Compound Piercing Type이 사용됨. 공정작업조건 소요자재 금형 주의사항 Dent, 오타발, 기타(금형 Setting) 1차 Piercing 도금부위 Guide Hole BBT Fixture FLEX D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-20. 1차 Piercing 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 FPC 절연재인 Cover-lay를 가공하는 공정 금형을 이용하여 Window(Cover-lay Open)를 가공 ⇒ 금형 Type은 Compound Piercing Type이 사용됨. 공정작업조건 소요자재 금형 주의사항 Dent, 오타발, 기타(금형 Setting) 1차 Piercing 도금부위 Guide Hole Punch FPC FLEX Die D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-21. 외형 Press 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 FPC 절연재인 Cover-lay를 가공하는 공정 금형을 이용하여 Window(Cover-lay Open)를 가공 ⇒ 금형 Type은 Compound Piercing Type이 사용됨. 공정작업조건 소요자재 금형 주의사항 Dent, 오타발, 기타(금형 Setting) 도금부위 1차 Piercing Guide Hole Punch FPC FLEX Die D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-22. 최종검사.포장 공정 Sample 공정 원리 특기사항 공정원리 최종 공정작업 후 제품을 검사,포장하는 공정 공정작업조건 소요자재 주의사항 Dent, 오타발, 기타(금형 Setting) D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 3-23. 완성된 제품들 제품 Sample D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n

D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n H y e j e o n C o l l e g e 감사합니다. D i g i t a l E l e t r o n i c D e s i g n