압연 동박판의 형상 제어 인자에 따른 특성 변화 연구

Abstract

전자제품의 소형화, 고밀도화, 굴곡성 있는 디자인으로의 변화로 기존의 PCB 소재에서 FPCB 소재로의 대체가 이뤄지고 있는 추세이며, 압연 동박 대부분은 일본 수입품에 의존하고 있어, 고품질의 압연 동박의 국내 생산이 시급하다. 따라서 형상 제어 조건에 따른 특성 변화 연구를 통하여 품질 개선 및 제어 기술 확보를 하는데 연구 목적이 있다. 압연 동박판은 높은 가공도로 얇은 두께까지 압연을 하기 때문에 주로 형상 불량이 많으며, 대표적인 결함으로는 Edge Wave, Cross Buckle, 표면 주름, Edge Crack 등이 있다. 이러한 형상을 제어하기 위해서는 크게 작업적인 방법과 제어적인 방법 두가지로 나누어 지며, 작업적인 방법에는 압연 가공도와 장력, Roll의 형상, 열처리 등이 있으며, 제어적인 방법으로는 Auto Flatness Control이라 부르는 AFC System이 있다. 본 연구에서는 당사에 적용 가능한 인자들을 설정하여 조건을 변경하여 Test를 실시하였다. 압연 동박판에 사용되는 Alloy로는 Cu 99.95%이상의 순동부터 높은 Bending성을 요구하는 Cu-Sn 합금까지 여러 합금을 이용하는 것을 알 수 있다. 본 실험을 통하여 압연 동박판의 형상 변화에 영향을 주는 인자는 최종 압연 시 조건에서 가장 크게 작용하는 것을 확인할 수 있었으며, Cu-Sn 합금은 열처리 조건에 따라서도 형상이 변화하는 것을 확인할 수 있었다. Roll에 Crown을 주거나, Shifting의 변화를 주어 Strip의 Edge면에 부하를 적게 주면 줄수록 Roll의 탄성 변형이 억제 되어, 압연 하중의 감소로 작업성과 압연 동박판의 형상이 개선되며, 장력을 증가할 경우, 소재가 연신되면서 편평화가 이루어져 Cross Buckle이 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 저온 열처리시 재결정에는 영향을 미치지 않고, Strip내 잔류 응력만 제거하여, 인장강도와 경도를 유지하면서 형상 및 연신율을 개선할 수 있었다. 본 연구에서 고찰한 조건으로 Test시 해외 업체와 동일 수준의 형상을 만들 수 있었으나, 더 나은 형상과 제조 공정 안정화를 위해서는, 실제 양산 공정에서 많은 경험을 쌓아야만 할 것으로 판단된다.