fpc 의 구조 및 특성

FPC 의 구조 및 특성FPC 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

FPC 구성

구 분

절 연 물(INSULATOR)

도 체(CONDUCT)

SOLDERRESIST

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

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1-2. FPC 구조

CCL

▶

단면 (SINGLE SIDED FPC)

온도 , 압력 , 시간

C L

▶

▶CL

▶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/ft2

= 28g/ft2

≒38 ㎛ ( 두께 )

다층 (MULTI LAYER FPC)

CCL

▶

C L

▶

CCL

▶

C L

▶

CCL

▶

C L

▶

CCL

▶

C L

▶

A D

▶

A D

▶

A D ▶

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총 두 께 (t) = 120 ~130㎛

: 보강판 (STIFFENER)

: 표면처리 (Sn/Pb, Ni/Au)

t

t

단 면단 면 양 면양 면

양면노출 (DOUBLE ACCESSED FPC)양면노출 (DOUBLE ACCESSED FPC)

t = 120~130㎛

t = 245~250㎛

t

1-3. FPC 종류

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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 .

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1-5. FPC 소재

POLYIMIDE.

PET.

절연 필름

FPC

도체 ( 동박 )ELECTRO DEPOSITED Cu. ( 전해동박 : ED)

ROLLED ANEALED Cu. ( 압연 동박 : RA)접 착 제

MODIFIED EPOXY TYPE.

MODIFIED ACRYLIC TYPE.보 강 판PET.

GLASS EPOXY. (FR-4)

POLYIMIDE. (KAPTON)

양면 TAPE열경화성 TAPE. (THERMO SETTING)

감압성 TAPE. (PRESSURE SENSITIVE)

•치수 변형이 적어야 한다 .•내굴곡성 및 내열성이 우수해야 한다 .

공 통 조 건

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1-6. FPC 원자재

FPC 원자재 공급형태

참 고

단 면RA - 1/2 OZ. 1 OZ.

양 면RA - 1/2 OZ. 1 OZ.

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.

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1-7. FPC 소재의 특성 -(1)

절 연 필 름절연 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

CO

O

+NH2-

H2

O

So1

O

C

CN

O

n

O

C

C

O

NO

C

C

O

N O

n

Tg 800 ℃ 이상 Tg 300 ~ 400℃

• DU PONT 의 “KAPTON” 이 세 계 시 장 독 점.• ALKALI 에 는 비 교 적 약 하 다. ( 산 처 리 로 중 화)• 납 땜 가 능.

• KAPTON : E.I DU PONT. ( 미 국 )

POLYIMIDE FILM

이미드 기

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ETHYLENEGLYCOL

TEREPHTHALIC

ACID

POLY ETHYLENETEREPHTHALATE

HO C

O

C

O

OH+

CH2 CU2

OH OH

CH2

O

C

O

C

n

O-2H2o

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)


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PI 와 PET FILM 의 비교

항목

종류Tg/Tm (℃) 절연저항 치수변형 흡 습 성 유 전 율 내굴곡성 내약품성 난 연 성

P.I330 이상 /500 이상 7,000V -0.2% 2.9% 4.3 100

ALKALI 에조금 약함 .

UL 94V-O

PET70~80/

2707,500V -0.5% 0.8% 3.1 1 PASS UL 94HB

참 고PVC85/285

1MIL 기준 최대치 최대치 1MHz상대

비교치수

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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 보이는데 , 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)

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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+Cu+

Cu+

CUTTER

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종류

구분

장 점

단 점

용 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)

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▶ 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)

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▶ 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)

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