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 4. FPC 의 특성 4/14 5. FPC 의 소재 5/14 6. FPC 의 원자재 6/14 7. FPC 소재의 특성 (1)~(8) 7~14/14.

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1 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 4. FPC 의 특성 4/14 5. FPC 의 소재 5/14 6. FPC 의 원자재 6/14 7. FPC 소재의 특성 (1)~(8) 7~14/14

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

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

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

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

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

7 1-6. FPC 원자재 FPC 원자재 공급형태 참 고 단 면단 면 RA - 1/2 OZ. 1 OZ. 양 면양 면 1/2 OZ, 1MIL, 2MIL, 3MIL, 5MIL. C C L (COPPER CLAD LAMINATE) C L (COVERLAY) POLYIMIDE 의 종류는 상품명으로 KAPTON(DU PONT), UPILEX( 일본 ), APICAL( 일본 ) 등 이 있으나, 현재 거의 90% 이상이 듀퐁의 KAPTON 을 사용하고 있다. FPC 원자재 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. ED - 1/2 OZ. 1 OZ. ED - 1/3 OZ. 1/2 OZ. 1 OZ. 6/14

8 1-7. FPC 소재의 특성 -(1) 절 연 필 름 절연 FILM 은 절연성이 좋으며, TG 가 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 C C O O +NH 2 - H2OH2O So1 O C C N O n O C C O N O C C O NO n Tg 800 ℃ 이상 Tg 3 00 ~ 400 ℃ POLYIMIDE FILM 이미드 기 7/14

9 ETHYLENE GLYCOL TEREPHTHALIC ACID POLY ETHYLENE TEREPHTHALATE HOC O C O OH + CH 2 CU 2 OH CH 2 O C O C n O -2H 2 o POLYIMIDE 에 비해 가격이 저렴. (25% ) 사용상 80 ℃ 이상에 노출되지 않는 곳. (Tg 100 이하 ) 복사기, 자동차용 DASH BOARD. 요즈음에는 PI 와의 원자재 COST 차이가 줄어들면서 거의 사용하지 않음. DU PONT 의 “ MYLAR ” 납땜 작업이 불가능. PET FILM 내굴곡성이 요구되지 않는 용도. (STATIC APPLICATION) 1-7. FPC 소재의 특성 -(2) 8/14

10 1-7. FPC 소재의 특성 -(3) PI 와 PET FILM 의 비교 항목 종류 Tg/Tm ( ℃ ) 절연저항치수변형흡 습 성흡 습 성유 전 율유 전 율내굴곡성내약품성난 연 성난 연 성 P.I 330 이상 / 500 이상 7,000V-0.2%2.9%4.3100 ALKALI 에 조금 약함. UL 94V-O PET 70~80/ 270 7,500V-0.5%0.8%3.11PASSUL 94HB 참 고참 고 PVC 85/ 285 1MIL 기준최대치 1MHz 상대 비교치수 9/14

11 1-7. FPC 소재의 특성 -(4) FPC 의 도체도는 대부분 Cu 가 사용되는데, 제품의 FLEXIBLITY 에 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. RA CU ▶ ANEALING 으로 금속 자체의 지구력이 우수하다. (DUCTILITY) ▶ 극도의 굴곡성을 요하는 제품은 MD( 기계방향 ) 에 맞춘다. ▶ 표면이 매끄럽기 때문에 CCL 작업시 OXIDE 처리가 필요하다. HORIZONTAL GRAIN STRUCTURE 연신 ( 두께조절 ) ANEALING Cu. INGOT ELEC. CASTING 도 체 (CONDUCTOR) 10/14

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

13 1-7. FPC 소재의 특성 -(6) 종류 구분 장 점장 점 단 점단 점 용 도용 도 MAKER ACRYLIC TYPE (THERMOPLASTIC: 열가소성 )EPOXY TYPE(THERMOSETTING: 열경화성 ) 굴곡성이 우수하다. 치수 안정에 유리하다. 핸들링이 우수하다. ( 생산성 ) 고온에서도 안전하다. 불량률이 적다. BAKING TIME 이 필요하다. RESIN FLOW 가 심하다. 고온에 노출되면 성질이 약해진다. 수축률이 심하다. 제품이 딱딱하고 불투명하다.. 가전. (COMMERCIAL) 대량생산. 고부가 제품. (MILITARY) 다품종 소량 생산. 미국, 유럽. 일본, 동남아시아. ▶ FPC 생산공정이나, 완제품 사용시, 열 충격에 노출될 경우 내열성에 가장 밀접한 부분이 바로 접착제 이다. (PCB 와 다른점 ) ▶ PI FILM 및 동판은 거의 동일제품이 사용되는 관계로 MAKER 별 원판 특성이라는 것은 접착제의 특성이라 할 수 있다. ▶ 대부분의 접착제는, ACRYL 과 EPOXY 를 혼합하여 사용하는데, 그 비중에 따라 ACRYLIC 과 EPOXY TYPE 으로 나뉜다. 접착제 (ADHESIVE) 12/14

14 1-7. FPC 소재의 특성 -(7) ▶ SMD( 부품실장 ) 및 커넥팅 부위에 필수적. ▶ 현재 약 90% 이상의 FPC 에 보강판 작업이 요구됨. 유연성 종류 특성 두 께 ( 종류 ) 내열성 부착방법 가격 ( 비교치 ) PET (POLYESTER) GLASS EPOXY (FR-4) POLYIMIDE (KAPTON) 50~250 (25 ㎛간격 ) 188 ㎛ ( 단면 케넥터전용 ) WHITE, 투명, 반투명. 0.1~0.5. 0.8~2.0. (0.2mm 간격 ) YELLOW, 반투명. 50, 75, 125 ( ㎛ ) 납접 불가능. 납접 가능. 납접 가능 부분적 가능. 불가능. 부분적 가능. 감압성 TAPE 감압성 및 열경화성 TAPE 열경화성 TAPE 188 ㎛기준. \2,000/ ㎡ 1.0 t 기준. \12,250 / ㎡ 125 ㎛기준. \38,400 / ㎡ 보강판 종류 보강판 (STIFFENER) 13/14

15 1-7. FPC 소재의 특성 -(8) ▶ 용 도 : 보강판 부착시. FPC 를 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. 양 면 TAPE (DOUBLE TAPE) 14/14