• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.33-42
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• 2015

오늘날 연성회로기판(FCCL : Flexible Copper Clad Laminate)은 디스플레이, 스마트폰, 자동차, 항공, 의료 기기, 산업용 컨트롤 기기 등 거의 모든 고급 전자 제품들에 사용되고 있다. 특히 디스플레이 분야에서는 뛰어난 연성과 내구성을 바탕으로 경박단소화에 유리할 뿐만 아니라 구동부에 적용이 가능한 장점 등으로 그 적용처가 점점 늘어나고 있는 추세이다. 이 가운데서도 LCD와 OLED의 구동소자(Display Driver IC)를 장착하는 COF(Chip on Film)는 대표적인 연성회로기판(FCCL) 적용 부품으로서, 최근 인기를 끌고 있는 디스플레이의 제로-베젤(Zero-bezel)을 가능케 하는 핵심 부품이다. COF용 연성회로기판(FCCL) 소재로는 우수한 평탄도, 파인피치(Fine-pitch)구현성, 내굴곡성, 광투과성 등을 보유하고 있는 Sputtering Type FCCL이 사용되고 있다. 특히 최근 Display 분야의 화두가 되고 있는 POLED(Plastic-OLED) 패널을 장착한 Flexible Mobile 디스플레이의 경우, 기존의 COG(Chip on Glass) 접합방식이 아닌 COF 접합방식을 채택하고 있으며, 기존의 단면 COF보다 3배의 고해상도 구현이 가능한 양면 COF를 채택하기에 이르렀다. 기존의 COF 제작공정과 달리 Semi Additive 공정으로 제작되는 양면 COF 시장의 태동으로 양면 연성회로기판(FCCL)의 수요 증가가 예상되는 등 최근 디스플레이 기술 발전은 소재 분야에도 큰 변화를 잉태하고 있다. 이러한 최근 디스플레이 업계의 고해상도, 고속 신호 전송, 슬림화, Flexible 추세에 대응 가능한 최적의 특성을 보유하고 있는 Sputtering Type FCCL을 중심으로 디스플레이의 발전에 대응하는 소재의 기술 개발 동향을 살펴보고자 한다.

• The monthly packaging world
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• no.7 s.183
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• pp.114-123
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• 2008

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.19 no.1
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• pp.61-70
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• 2008

This paper presents the flexible MEMS transmitter based on flexible printed circuit board or FPCB, which can be transformed to arbitrary shape. The FPCB is suitable to fabricate light weight and small size modules with the help of its thin thickness. Moreover a module based on FPCB can be attached on the arbitrary curved surface due to its flexible enough to be lolled up like paper. In this paper, the flexible MEMS transmitter integrated on FPCB for a short-distance sensor network which is based on orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) communication system is proposed. The active device of the proposed flexible MEMS transmitter is fabricated on InGaP/GaAs HBT process which has been used for power amplifier design to take advantages of high linear and high efficient characteristics. Moreover, the passive devices such as the filter and signal lines are integrated and fabricated on the FPCB board. The performance of the fabricated flexible MEMS transmitter is analyzed with EVM characteristics of the output signal.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.75-75
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• 2009

연성회로기판은 일반적으로 절연체를 이루는 폴리이미드와 전도체를 이루는 구리로 구성되어 있다. 폴리이미드는 뛰어난 열적 화학적 안정성, 기계적 특성, 공정성 등의 장점으로 인해 연성회로기판의 절연체로서 제안되었지만 전도체를 이루는 구리와의 접합 특성이 우수하지 않기 때문에 많은 연구가 현재까지 진행되고 있고, 그 결과 연성회로기판의 접합 특성에 많은 개선이 이루어짐과 동시에 다양한 공정 방법이 제안되고 있다. 하지만 고온다습한 환경에서 사용될 경우 폴리이미드의 높은 흡습성과, 구리와 seed layer의 산화 문제로 인해 접합 특성이 저하된다는 단점 또한 가지고 있다. 따라서 본 연구를 통해 고온다습한 조건하에서 seed layer가 80Ni/20Cr 합금으로 구성된 연성회로기판의 seed layer의 두께와 시효시간으로 인해 발생하는 접합 신뢰성의 차이를 관찰하였다. 본 연구에서는 두께 $25{\mu}m$의 폴리이미드 위에 각각 100, 200, $300{\AA}$ 두께의 80Ni/20Cr의 합금 조성을 가지는 seed layer를 스퍼터링 공정을 통해 형성한 후 전해도금법을 이용하여 $8{\mu}m$ 두께의 구리 전도층을 형성하였다. 접합 특성 평가를 위해 ICP 규격에 따라 전도층 패턴을 폭 3.2mm, 길이 230mm로 시편을 제작하여 50.8mm/min의 이송 속도로 각 시편당 8회의 $90^{\circ}$ peel test를 실시하였다. 또한 $85^{\circ}C$/85% 항온항습 조건하에서 각각 24, 72, 120, 168시간 동안 시효 처리 후 같은 방법으로 연성회로기판의 접합 특성을 평가하였다. 파면의 형상과 조성을 분석하기 위해 SEM (Scanning electron microscope)과 EDS (Energy-dispersive X-ray spectroscopy)를 사용하였으며, 파면의 조도 측정을 위해 AFM (Atomic force microscope)을 사용하였다. 또한 파면의 잔여물 분석을 위해 EPMA (Energy probe microanalysis)를 사용하였고 계면의 화학적 결합상태를 분석하기 위해 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 파면을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.103.1-103.1
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• 2018

기존의 연성인쇄회로기판(FPCB)은 top down방식에 의한 에칭기술이 일반화되어 있으나, 고가의 장비를 사용한 제조방식과 복잡한 공정으로 인하여 품질수준은 높은 편이나 제조단가가 매우 비싼 편이다. 기존의 값비싼 top down방식을 대체하여 저렴한 가격으로 FPCB를 대체하려는 기술들이 지속적으로 연구되고 있다. 그중에서 가장 기술개발이 활발한 분야가 인쇄(잉크젯 혹은 레이저)방식이지만 아직 인쇄노즐의 크기와 잉크의 전도도에 한계가 있어 사용에 많은 제약이 있다. 그러나 금속미세회로(MMP)기술은 도금방식에 의한 bottom up기술로 회로의 정밀도와 전도도가 높으면서 연속제조방식에 의한 대량생산이 가능하므로 저렴하게 생산할 수 있어, 기존의 FPCB제조공정을 대체할 기술로 각광받고 있다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.80-80
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• 2010

전자제품의 소형화, 경량화, 고집적화가 심화됨에 따라 전자제품을 구성하는 회로의 미세화 또한 요구되고 있다. 이러한 요구는 경성회로기판 (rigid printed circuit board, RPCB) 뿐만 아니라 연성회로기판 (flexible printed circuit board, FPCB) 에도 적용되고 있으며 이에 대한 많은 연구 또한 이루어지고 있다. 연성회로기판은 일반적으로 절연층을 이루는 폴리이미드 (polyimide, PI)와 전도층을 이루는 구리로 이루어져 있다. 폴리이미드는 뛰어난 열적 화학적 안정성, 우수한 기계적 특성, 연속공정이 가능한 장점을 가지고 있으나, 고온다습한 환경하에서 높은 흡습성으로 인해 전도층을 이루는 구리와의 접합특성이 저하되는 단점 또한 가지고 있다. 또한 전도층을 이루는 구리는 고온다습한 환경하에서 산화 발생이 용이하기 때문에 접합특성의 감소를 야기할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 고온다습한 조건하에서 sputtering and plating 공정을 통해 순수 Cr seed layer를 가지는 연성회로기판의 seed layer의 두께와 시효시간의 변화로 인해 발생하는 접합특성의 변화를 관찰하고 분석하였다. 본 연구에서는 두께 $25{\mu}m$의 일본 Kadena사(社)에서 제작된 폴리이미드 상에 sputtering 공정을 통해 순수 Cr으로 이루어진 각각 두께 100, 200, $300{\AA}$의 seed layer를 형성한 후 전해도금법을 이용, 두께 $8{\mu}m$의 구리 전도층을 형성한 시료를 사용하였다. 제작된 시료는 고온다습한 환경하에서의 접합 특성의 변화를 관찰하기 위하여 $85^{\circ}C$/85%RH 항온항습 조건하에서 각각 24, 72, 120, 168시간 동안 시효처리 한 후, Interconnections Packaging Circuitry (IPC) 규격에 의거하여 접합강도를 측정하였다. 시료의 전도층은 폭 3.2mm 길이 230mm의 패턴을 가지도록, 절연층은 폭 10mm, 길이 230mm으로 구성되었으며 이를 50.8mm/min의 박리 속도로 각 시편당 8회의 $90^{\circ}$ peel test를 실시하였다. 파면의 형상과 화학적 조성을 분석하기 위해 SEM (Scanning electron microscope)과 EDS (Energy-dispersive X-ray spectroscopy)를 사용하였으며, 파면의 조도 측정을 위해 AFM (Atomic force microscope)을 사용하였다. 또한 계면의 화학적 결합상태를 분석하기 위해 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 파면을 관찰 분석하였다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.22 no.1
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• pp.56-62
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• 2013

The laser cutting process which is flexible and rapid usually provides a better result in cutting of flexible printed circuit boards (FPCB). However, circuit-short by the re-deposition of debris from laser ablation or its heat affect zone (HAZ) on the cutting surfaces can be a problem. A laser cutting process of FPCB in the presence of liquid can minimize these negative effects. The temperature distribution of copper and polymer parts of FPCB was analyzed with numerical simulation and the experimental results were presented to evaluate this process. Generally, laser cutting under liquid has advantages of less re-deposition of carbides and less HAZ on the cutting edges. However, bubble generation and laser beam control through the liquid media should be considered carefully to obtain a successful result.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.47 no.6
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• pp.97-104
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• 2010

In this paper, ICT (in circuit tester) inspection system and inspection algorithm is proposed and detects whether inferiority exists or not in the mounted device on the flexible PCB in cell phones or mobile display devices. The system is composed of PD (pin-driver) and GGM (ground guarding method). The structural characteristics of these flexible PCB are analyzed, which is needed to input or output the test signal. Test signal to investigate the characteristics of passive components is generated using modified circuit diagram and proposed inspection algorithm. PM (pin-map) is decided on the basis of circuit diagram and has the information about the kind of test signal to be applied and the pad number for the test signal to be connected. PD is designed to load a proper test signal for a specific pad and is adjusted according to PM so that the reconstructed circuit has minimum node and mash. The proposed ICT inspection system is realized using PD and GGM. Using the system, an experiment for each passive component is done to investigate the measurement accuracy of the developed system and an experiment for real flexible PCB model is done to verity the effectiveness of the system.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.81-81
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• 2009

최근 휴대폰, 노트북 등과 같은 소형 멀티미디어 기기의 사용이 증가함에 따라 전자 패키징 산업은 경박단소화를 요구하고 있습니다. 더불어 전기적 신호의 손실을 줄이기 위해 전기, 전자산업체에서는 가볍고 굴곡성이 우수한 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)과 가격이 싸고 신뢰성이 입증된 경성인쇄회로기판(Rigid Printed Circuit Board, RPCB)의 전극간 접합에 많은 관심을 보이고 있습니다. 기존에 연성인쇄회로기판과 경성인쇄회로기판을 접합하는 방식으로는 connector를 이용한 체결법이 사용되고 있지만 완성품의 부피가 커지고 자동화 공정이 힘들며 I/O 개수가 제한적이어서 신호전달에 취약한 단점이 있습니다. 또한, 최근 FPCB를 RPCB에 접합하는데 interconnection으로 이방성 도전 필름(Anisotropic conductive film, ACF) 또는 비전도성 필름(Non-conductive film)이 널리 사용되고 있습니다. 하지만 필름의 가격이 비싸고, 낮은 전기 전도도를 보이며, 신뢰성 특성이 낮다는 단점을 가지고 있습니다. 본 실험에서는 기존의 connector 방식과 접착 필름을 이용한 방식을 대체하기 위하여 솔더를 interlayer로 이용하여 열과 압력으로 접합하는 방법에 대하여 연구하였습니다. 실험에 사용된 솔더의 조성은 Sn-3.0Ag-0.5Cu (in wt%)이고, RPCB와 FPCB의 표면처리는 ENIG로 하였습니다. 접합 온도와 접합 시간에 따라 최적의 접합 조건을 도출하고자 하였고, 접합된 시편을 가지고 신뢰성 테스트를 진행하였습니다. $85^{\circ}C$/85% 고온고습 시험과 고온 방치 시험을 통하여 접합부의 신뢰성을 테스트 하였고, 90도 Peel test로 기계적 접합 강도를 측정하였고, 파괴 단면을 Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy-dispersive spectroscopy (EDS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)로 분석하였습니다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07d
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• pp.3022-3024
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• 2005

연성 PCB(flexible printed circuit board)는 현재 노트북 PC와 디지털 카메라등에 적용되며, 굴곡성이 강하고 소형화 및 조립에 용이하여 주로 기판 사이나주기판과 외부 커넥터사이에 데이터의 전송매체로써 널리 사용되는 핵심부품이다. 근래에 개발되는 PCB 기반의 고성능 신호처리회로들은 데이터 전송율이 수백 MHz에서 수 GHz에 이르고 있으며, 신호선과 유전체, 접지판의 구조적 특성에 따라서, 반사 효과와 같은 신호무결성 문제들이 파생되어 신호의 최대성능을 제한하게된다. 이에 따라 적절한 임피던스 제어를 통하여 고성능신호들의 왜곡을 상쇄시키는 기술이 중요하게 되었다. 본 논문에서는 연성 PCB 전송라인을 위한 임피던스 모델을 대상으로 각 모델의 주요 특징 및 정확성을 분석하였다. 연성 PCB의 전송라인은 보통 전통적인 마이크로스트립 라인의 특성 임피던스 모델에 비해 신호선의 너비가 크며, 이를 반영한 개선된 수학적 임피던스 모델들이 제안되어 있다. 따라서 본 논문은 기존의 마이크로스트립 전송라인과 연성 PCB 전송라인에 적합한 수학적 모델들을 이용하여 신호 무결성 문제를 모의할 수 있는 CAE(computer-aided engineering) 도구의 임피던스 측정 결과를 비교 및 분석하였다.