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Multi-layer LCP product란 회로기판 내를 3차원으로 자유롭게 배선할 수 있는 수지 다층기판 및 그 기판을 이용한 제품입니다.

우수한 고주파 특성을 가지며, 얇고 자유로운 형상의 회로 설계가 가능하여 새로운 시장, 새로운 삶의 창출에 기여할 것으로 기대됩니다.

 

 

What is Multi-layer LCP product?

Multi-layer LCP product는 두가지 핵심 기술로 이루어져 있습니다. 하나는 MLCC 등에서 기른 무라타의 핵심 기술인 다층 적층 기술, 다른 하나는 독자적인 고성능 수지 재료입니다.

Multi-layer LCP product의 다층 적층 기술

수지와 동박을 붙인 시트를 필요한 층수를 준비하고 일괄적으로 Press하여 일체화합니다. 그 때 시트와 시트의 접착에 종래의 수지 기판에서 사용되는 접착제를 필요로 하지 않습니다. 이 프로세스에 의해, 종래의 수지 기판에서는 어려웠던 많은 과제를 달성할 수 있습니다.

 

Multi-layer LCP product의 고기능 수지

비유전율(οr), 유전정접(tanδ)과 흡수율이 종래의 수지 기판(유리 에폭시 기판·FPC 등)용 수지 재료에 비해 작다는 특징을 가집니다.

이 2가지 기술에 의해 기판뿐만 아니라 스마트폰이나 태블릿 단말용 전송선로 등의 부품, 안테나나 매칭 회로를 조합한 복합 부품도 Multi-layer LCP product로 제작할 수 있습니다.

 

• 전송선로 솔루션 : 고주파 신호를 전송하기 위한 선로의 부품으로서.
• 안테나 솔루션 : Multi-layer LCP product로 안테나를 형성하고 커넥터 접속함으로써 간이적으로 접속가능한 안테나를 형성.
• 기판 솔루션 : 각종 용도에 대응하는 고밀도로 박형의 기판으로서 활용.
• 모듈 솔루션 : 부품용 기판으로서 활용.

 

Multi-layer LCP product (수지 다층기판)의 특징

① 고주파에서 낮은 로스

Multi-layer LCP product에서 사용하고 있는 고기능 수지(액정 폴리머)는, 종래의 수지 재료에 비해 비유전율과 유전정접이 작은 것을 이용하고 있습니다. 또한 Multi-layer LCP product에서 사용하고 있는 다층 적층 기술은 일반 수지 다층 기판과는 달리 층과 층 사이에 접착제가 필요 없는 일괄 적층 기술을 이용하고 있습니다.

 

이들 2가지 특징 및 기술을 이용함으로써 Multi-layer LCP product은 고주파 영역에서의 손실이 작은 기판, 부품을 실현하고 있습니다. 고주파 영역에서 손실이 작은 것은 최근 고속화가 진행되는 디지털 전송에서 요구되는 특성 중 하나입니다.

 

여기 그래프는 Multi-layer LCP product전송 선로와 FPC 전송 선로의 손실을 비교하고 있습니다.

 

이와 같이 Multi-layer LCP product는 저손실 제품을 실현할 수 있기 때문에 고객 제품의 저소비 전력화, 통신 성능 향상에 기여합니다. 또한, 종래의 수지 기판과 비교하여 세밀하게 전극 패턴을 형성하는 것이 가능합니다. 층간에 접착제를 사용하지 않음에 따른 두께 편차 저감과 더불어 세밀한 전극 패턴 형성에 의해 고주파 영역이나 고속 디지털 전송에서 중요해지는 임피던스 컨트롤을 정밀도 좋게 행할 수 있습니다.

 

② 2차원, 3차원에서의 복잡한 형상 유지

Multi-layer LCP product은 레이저 컷에 의한 잘라내기, 3차원의 굽힘 가공과 그 형상 유지가 가능하여 복잡한 2차원, 3차원 형상을 가진 제품을 만들어 낼 수 있습니다.

 

- 복잡한 2차원 형상에 대응 가능 : Multi-layer LCP product의 프로세스에서는, 하나하나의 제품을 잘라내기 위해서 레이저 컷을 채용하고 있습니다. 따라서 고객님께서 요청하신 형상이 복잡한 2차원 형상이라도 용이하게 대응할 수 있습니다. 또한 금형을 사용하지 않고 레이저 컷으로 외형 형성을 하기 때문에 단납기, 저비용으로 설계 변경이 가능합니다.

 

- 3차원 형상 유지 가능 : Multi-layer LCP product의 재료인 고기능 수지가 가지는 유연하고 고강도의 특성을 이용함으로써, 3차원 형상으로 굽힘 가공을 실시하는 것이 가능합니다. 굽힘 가공을 하기 전 Multi-layer LCP product는 평평한 상태이지만, 거기에서 고객의 요구에 따라, 제품의 필요 부위를 종이접기처럼 구부림 가공을 실시하여, 3차원 형상의 제품을 형성합니다.

 

 

 

기존 FPC는 스프링백으로 인해 3차원에서의 형상유지가 어렵지만 Multi-layer LCP product은 스프링백을 발생시키지 않기 때문에 3차원 형상으로 제품의 형태를 유지할 수 있습니다. 이 특성을 이용함으로써, 종래의 FPC와 비교하여 용이하게 고객의 제품 조립 공정 과정에서 고객이 쉽게 내장할 수 있으며, 이를 통해 공수 절감에 기여합니다.

③ 고밀도 얇은 다층 기판

Multi-layer LCP product는, 다층 적층 기술에 일괄 프레스(적층)를 채용하고 있어, 이것에 의해서 고밀도로 얇은 다층 기판의 제작을 실현하고 있습니다.

고밀도화에 기여하는 특징은 다음 세 가지입니다.

1) Etching,에 의해 종래의 수지 기판과 비교하여 세밀한 패턴 형성이 가능합니다

2) Blind via hole ,buried via hole 및 기타 via hole 을 자유롭게 형성할 수 있습니다.

3) Cavity를 용이하게 형성할 수 있습니다

 

박형화(thin profile)에 기여하는 특징은 다음 4가지입니다.

1) 두께 치수 정밀도가 높은 얇은 시트를 사용할 수 있습니다.

2) 다른 두께의 시트를 조합하여 다층화 할 수 있습니다.

3) 이전의 빌드업 기판 공법과는 달리 원샷으로 일괄 적층하기 때문에 홀수층 다층화를 용이하게 할 수 있습니다.

4) 층과 층 사이에 접착제가 필요하지 않습니다.

이러한 특징을 융합시킴으로써 고밀도로 얇은 다층 기판을 실현하고, 고객의 제품 내부 설계 자유도 향상과 공간 절약에 공헌합니다.

 

④  온도 변화와 물에 강하다

Multi-layer LCP product는 종래의 수지 기판(glass epoxy기판, FR-4 기판, FPC 등)과 비교해 흡수/흡습율이 낮은 수지 재료를 사용하고 있습니다. 또한 층과 층의 접착에 접착제를 필요로 하지 않기 때문에 내수성/내한 성능이 높고 고신뢰성 제품을 실현하고 있습니다.

위 그래프는, Multi-layer LCP product를 이용한 안테나와 종래의 FPC를 이용한 안테나 각각에서 실시한 고온 고습 시험 전후의 공진 주파수의 변화를 나타내고 있습니다.

이 결과를 통해 Multi-layer LCP product가 기존 FPC보다 특성이 매우 안정적임을 확인할 수 있습니다. 이러한 특성은 안테나와 같은 공진하는 기구를 가진 제품에서는 중요한 파라미터 중 하나입니다.

 

 

이번 시간에는 무라타의 Multi-layer LCP product를 소개드렸습니다. 다음 시간에는 더욱 다양한 제품을 소개드릴 수 있도록 하겠습니다. : )

출처  

- 한국무라타전자 매거진, https://koreamuratablog.tistory.com

- 무라타, https://murata.com, 무라타 웹사이트 및 이미지별 기입