1. 동박 적층판(CCL)이란 무엇인가?
동박 적층판(CCL, Copper Clad Laminate)은 PCB의 핵심 기판 재료로, 주로 접착제를 사용하여 도전성 없는 기판에 동박 층을 결합한 것입니다. 동박은 보통 두께가 0.005mm에서 0.5mm 사이로, 뛰어난 전도성과 가공성을 자랑하여 전자 장치에 적합합니다. CCL의 기판 층은 유리 섬유 또는 종이 기반 복합 재료로 만들어지며, 구조적 지지와 절연을 제공합니다. 이러한 재료의 결합은 PCB 제조에서 중요한 역할을 하며, 전기적 성능, 열 관리, 전자 회로의 전반적인 신뢰성에 기여합니다.
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2. PCB 및 AI 산업에서의 CCL:
동박 적층판(CCL)은 인쇄 회로 기판(PCB)의 주요 기판으로, 전자 부품 간의 연결을 가능하게 하며 회로 기판의 뼈대를 형성합니다. CCL은 전기적 통신을 위한 중요한 다리 역할을 하며, PCB 상의 복잡한 회로 간 상호작용을 촉진합니다. PCB는 복잡한 전자 회로와 부품을 연결하는 플랫폼 역할을 하며, 구글의 텐서 처리 유닛(TPU)과 NVIDIA의 GPU와 같은 AI 하드웨어에서 필수적입니다.
PCB의 응용 분야는 기계 학습, 딥 러닝, 스마트 카메라, 음성 인식 장치, 자율 주행 차량, 스마트 홈 기술, 사물 인터넷(IoT) 등 AI 기반 영역으로 확장됩니다. 결국, CCL은 PCB 제조에서 복잡한 전자 네트워크의 기능을 뒷받침하며, AI 기술 발전과 스마트 기기 통합에 중요한 역할을 합니다.
3. 동박 산업에 대해 더 알아보기
1 ) CCL(동박 적층판)의 종류
동박 적층판(CCL)은 인쇄 회로 기판(PCB) 제조에서 핵심적인 재료로, 고성능과 신뢰성 있는 회로 기판을 만드는 데 필수적입니다. 주요 CCL 유형에는 전기적 특성과 기계적 강도로 잘 알려진 FR-4와 CEM-1 같은 경성 CCL과, 다양한 응용 분야에서 유연성을 제공하는 연성 CCL이 포함됩니다. CCL의 종류는 절연 재료, 보강 재료 및 성능 특성과 같은 요소에 따라 달라집니다. CCL의 전도성을 책임지는 동박은 전해동박과 압연동박을 포함하며, 접착성, 내식성, EMI 차폐, 박막, 연성, 난연성 동박과 같은 특수 동박도 있습니다. 이러한 다양한 동박 유형은 PCB의 요구 사항에 맞춰, 열 전도성, 유연성, 환경 저항성과 같은 요소에 영향을 미칩니다.
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2 ) ED (전해 동박)
전해 동박은 높은 전도성, 순도, 균일한 두께 및 매끄러운 표면으로 잘 알려져 있으며, 특히 PCB(인쇄 회로 기판) 제조와 전자 기기의 내부 연결에 필수적입니다. 이 동박은 전해 증착 공정을 통해 생산되며, 여러 중요한 단계를 거칩니다.
전해 동박 증착: 유리 섬유 천이나 셀룰로오스 종이로 만든 기판을 구리 황산 용액이 채워진 전해조에 넣습니다. 전기가 가해지면 구리 이온이 환원되어 음극에 균일한 구리층이 형성됩니다.
박리 공정: 증착된 구리 박은 기판에서 분리됩니다.
도금 강화: DC 전원에 연결된 티타늄 드럼을 사용하여, 드럼이 천천히 회전하면서 전해 용액의 구리 이온이 드럼 표면에 증착되어 강화된 구리층을 만듭니다.
식각: 화학적 또는 기계적 방법으로 구리 박 표면에 원하는 회로 패턴을 식각합니다.
절단: 마지막으로, 큰 구리 박을 필요한 크기로 절단하고, 운송 및 향후 사용을 위해 롤 형태로 말아둡니다.
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3 ) RA（ Rolled & Annealed copper）
압연 및 어닐링 동박(RA)는 전해 동박에 비해 우수한 유연성, 연신율, 고온 내식성을 제공하여, 플렉서블 인쇄 회로 기판(FPC) 및 기타 구부릴 수 있는 전자 부품과 같은 유연한 전자 응용에 이상적입니다. RA 동박의 제조 과정은 구리 잉곳을 압연 기계를 통해 점차적으로 얇은 동박 시트로 가공하는 방식으로 진행됩니다.
빌렛 가열: 고순도 구리 빌렛(잉곳, 봉, 판, 시트 등)은 적절한 압연 온도로 예열됩니다.
1차 압연: 예열된 구리 빌렛은 압연기를 통해 1차 압연을 거쳐 구리의 모양을 잡고 두께를 줄입니다.
중간 열간 압연: 구리 박은 일정한 온도를 유지하며 압연기를 통과하여 길이를 늘리고, 두께를 줄이며, 균일성을 높입니다.
냉간 압연: 이 과정에서 구리 박은 더욱 얇아지며, 더 세밀하고 균일한 결정 구조를 형성하고, 기계적 성질이 향상됩니다.
담금질: 냉간 압연 후 구리 박은 경도와 강도를 높이기 위해 담금질을 거칠 수 있습니다. 담금질은 구리 박을 특정 온도로 가열한 후 빠르게 냉각하여 구조를 안정화하고 경도와 강도를 강화합니다.
최종 압연: 담금질 후 구리 박은 원하는 두께를 얻기 위해 최종 압연을 거칩니다. 이 단계에서는 정밀한 두께와 표면 평활도를 보장하기 위한 고정밀 장비가 필요합니다.
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4. 동박 산업에서 유량계와 노즐의 응용
1 ) 노즐 응용: 수세 공정
동박 제조 과정에서는 화학 첨가제, 잔여물 또는 동박 표면에 남아 있는 기타 불순물을 제거하기 위해 수세 단계가 자주 필요합니다. 노즐은 깨끗한 물이나 세정제를 고르게 분사하는 데 사용됩니다. 다양한 동박 공정은 각기 다른 세척 압력을 필요로 하며, 노즐의 압력 조절 기능은 특정 세정 요구에 맞출 수 있습니다. 때로는 수세 과정에서 동박 표면을 보호해야 불필요한 손상이나 산화를 방지할 수 있습니다. 노즐은 표면 보호제를 적용하여 수세 중 동박의 무결성을 보장하는 데 사용될 수 있습니다.
사례: 일본의 선도적인 PCB용 전해 동박 제조업체
상황: 이 회사는 수세 공정에서 사용되는 수입 장비와 일본산 노즐과 관련된 문제에 직면했습니다. 일본에서 정기적으로 교체용 노즐을 구입하는 번거로움 외에도, 공장은 0.8 kgf/cm² 이하의 압력과 약 0.2 LPM의 유량으로 작동했습니다. 이러한 저압 및 저유량 조건에서는 기존 시장에 있는 노즐들이 팬 모양의 분사 패턴을 유지하는 데 어려움을 겪었고, 분사 분포가 고르지 않았습니다. 그 결과, 회사는 대체 노즐 솔루션을 모색하게 되었습니다.
해결책: LORRIC 단일 부품 팬 노즐 (NH 01-100)
이 특정 사례에 대해 LORRIC은 NH 01-100 단일 부품 팬 노즐을 고객에게 추천했습니다. 이 노즐은 0.8 kgf/cm²의 저압 환경과 0.2 LPM의 유량에서 최대 100도 각도의 균일한 분사를 유지할 수 있음을 입증했습니다. 이를 통해 동박 표면에 손상을 주지 않으면서도 효율적인 세정 성능을 보장했습니다. 테스트 후, 회사는 LORRIC 제품이 장비 요구 사항을 충족한다는 것을 확인했으며, 기존의 수세 노즐을 모두 LORRIC 제품으로 교체했습니다.
2 ) 유량계 응용 - 황산구리 용액 측정
전해 동박 생산 공정에서 황산구리 용액의 농도는 생산되는 동박의 품질에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 작업자는 황산구리 용액의 사용량을 모니터링하여 농도를 제어하고 동박의 품질을 유지해야 합니다. 또한, 동박 제조 후 표면 세척 및 후속 표면 처리 과정에서 물이 사용됩니다. 유량계는 세척 공정에서 물의 사용량을 모니터링하여 세척 절차의 효율성을 최적화할 수 있습니다.
사례: 대만 주요 석유화학 회사
상황: 회사의 전해 동박 설비에는 황산구리 용액 사용량과 농도를 측정해 품질을 관리할 수 있는 유량계가 필요했습니다. 기존에는 면적식 유량계를 사용했으나, 이는 실시간 모니터링이 불가능하고, 직원이 직접 유량을 확인해야 하는 불편함이 있었습니다. 스마트 공장 도입에 따라, 회사는 장비에 디지털 유량계를 도입하여 중앙 제어 시스템과 통합된 컴퓨터 모니터링이 가능한 솔루션을 찾고 있었습니다.
고객의 요구를 충족하기 위해 LORRIC은 FU-ES EchoSense 클램프형 초음파 유량계를 추천합니다. 이 유량계는 소구경 파이프용으로 설계되었으며, 프로브와 본체가 통합된 일체형 디자인으로 특허받은 퀵락 설계를 통해 90초 안에 설치가 가능합니다. 또한, 자동으로 파이프 재질, 벽 두께, 액체 음속 등 환경 요소를 감지하여 버튼 한 번으로 설정을 완료할 수 있습니다. 통신 측면에서는 4-20mA 아날로그 출력, Modbus RTU RS485, 펄스 신호를 포함한 세 가지 통신 출력을 제공하여 중앙 제어 시스템과 호환됩니다.