JP2014046687A

JP2014046687A - 絶縁フィルムおよび絶縁フィルムの製造方法

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Publication number: JP2014046687A
Application number: JP2013151427A
Authority: JP
Inventors: Chon-Hee Yi; イ・チョン・ヒ; Je-Chun Cho; チョ・ジェ・チュン; Jong Yoon Jang; ジャン・ジョン・ユン; Hee Sun Chun; チュン・ヒ・スン; Jung Soo Park; パク・ジョン・ス; Sun-Hyun Kim; キム・スン・ヒュン
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2012-08-30
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2014-03-17
Also published as: US20140065413A1; US9318234B2; KR20140028719A; CN103687287A; KR101788738B1

Abstract

【課題】本発明は、絶縁フィルムおよび絶縁フィルムの製造方法に関する。
【解決手段】本発明は、シリカの重量比が６０〜８０ｗｔ％の強化層が一面に設けられた絶縁フィルムを提供することにより、デント発生による問題を改善することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、絶縁フィルムおよび絶縁フィルムの製造方法に関し、より詳細には、ＰＣＢ基板などに絶縁部を形成するために使用される絶縁フィルムおよび絶縁フィルムの製造方法に関する。

通常、絶縁フィルムは、エポキシ樹脂などの絶縁樹脂にシリカなどのフィラーを添加して製造されている。

この際、シリカなどのフィラーは絶縁樹脂の半分以下含まれていた。

図１は従来の一般的な絶縁フィルムを例示した図である。

図１に示したように、従来の一般的な絶縁フィルムは、絶縁樹脂とシリカからなる絶縁層１０の両面にＰＥＴフィルム層２００とＢＯＰＰフィルム層３００が結合した状態で製造されている。

図２は従来の絶縁フィルムを用いて基板４００の一面または両面に絶縁部を形成した状態を例示した図である。

図２を参照すると、従来、絶縁層１０のみからなる絶縁フィルムで基板４００の表面に絶縁部を形成していた。

この際、絶縁層１０を基板４００の表面に結合させる過程には主にロール（Ｒｏｌｌ）が用いられた。

しかし、ロールの表面は微細な異物などが吸着されて存在することがあり、このような異物は絶縁層１０を基板に圧着する過程で絶縁層１０の表面にデント（Ｄｅｎｔ）を形成する問題を誘発する。

このようなデントは、絶縁層の表面にメッキ工程を施して回路パターンを形成する過程で配線不良をもたらし、製造工程の収率を減少させる。

日本特開２００１−３３２３２２号公報日本特開２００２−２５２４７０号公報

前記のような問題を解決するために導き出された本発明は、表面に強化層が設けられることでデント発生による問題を解決することができる絶縁フィルムを提供することを目的とする。

また、本発明は、デント発生による問題を解決することができる強化層が設けられた絶縁フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

前記のような目的を果たすために導き出された本発明の一形態による絶縁フィルムは、シリカの重量比が６０〜８０ｗｔ％の強化層が一面に設けられていることを特徴とする。

本発明の一形態による絶縁フィルムは、絶縁樹脂およびシリカを含み、シリカの重量比が５０ｗｔ％未満の絶縁層と、前記絶縁層の一側面に一面が接し、絶縁樹脂およびシリカを含み、シリカの重量比が６０〜８０ｗｔ％の強化層と、を含むことができる。

この際、前記強化層の他面に設けられるＰＥＴフィルム層と、前記絶縁層の他側面に設けられるＢＯＰＰフィルム層と、をさらに含むことができる。
また、前記強化層の厚さは２〜４μｍであることがある。

また、前記絶縁樹脂はエポキシ樹脂であることができる。

本発明の一形態による絶縁フィルムの製造方法は、エポキシ樹脂、シリカおよび溶剤を含み、前記シリカの含量が前記エポキシ樹脂の含量より少ない第１絶縁物質と、エポキシ樹脂、シリカおよび溶剤を含み、前記シリカの含量が前記エポキシ樹脂の含量の１．５〜４．０倍の第２絶縁物質と、を準備する段階と、ＰＥＴフィルムの上面に前記第２絶縁物質が接し、前記第２絶縁物質の上面に前記第１絶縁物質が接するように前記第１絶縁物質および前記第２絶縁物質を塗布する段階と、前記第１絶縁物質と前記第２絶縁物質を硬化させて、前記第１絶縁物質を含む強化層と、前記第２絶縁物質を含む絶縁層と、を形成する段階と、前記絶縁層の上面にＢＯＰＰフィルムを付着する段階と、を含むことができる。

この際、前記強化層はその厚さが２〜４μｍになるように形成されることが好ましい。

以上のように構成された本発明の一形態による絶縁フィルムは、表面に強化層が設けられることでデント発生による問題を改善することができる。

また、本発明の一形態による絶縁フィルムの製造方法によれば、デント発生による問題を解決することができる強化層が設けられた絶縁フィルムを製造する工程を迅速に行うことができる。

従来の一般的な絶縁フィルムを例示した図である。従来の絶縁フィルムを用いて基板の両面に絶縁部を形成した状態を例示した図である。本発明の一実施形態による絶縁フィルムの構成を概略的に例示した図である。本発明の他の実施形態による絶縁フィルムの構成を概略的に例示した図である。本発明の実施形態による絶縁フィルムを用いて基板の両面に絶縁部を形成した状態を例示した図である。本発明の一実施形態による絶縁フィルムの製造方法を概略的に例示したフローチャートである。強化層のシリカの含量が５５ｗｔ％の絶縁フィルムを基板に付着した後、走査型電子顕微鏡で表面を撮影した写真である。強化層のシリカの含量が５５ｗｔ％の絶縁フィルムを基板に付着した状態で表面処理を行った後、走査型電子顕微鏡で表面を撮影した写真である。強化層のシリカの含量が７０ｗｔ％の絶縁フィルムを基板に付着した後、走査型電子顕微鏡で表面を撮影した写真である。強化層のシリカの含量が７０ｗｔ％の絶縁フィルムを基板に付着した状態で表面処理を行った後、走査型電子顕微鏡で表面を撮影した写真である。強化層のシリカの含量が８５ｗｔ％の絶縁フィルムを基板に付着した後、走査型電子顕微鏡で表面を撮影した写真である。

本発明の利点および特徴、そしてそれらを果たす方法は、添付の図面とともに詳細に後述する実施形態を参照すると明確になるであろう。しかし、本発明は以下に開示される実施形態に限定されず、互いに異なる様々な形態に具現することができる。本実施形態は、本発明の開示を完全にするとともに、本発明が属する技術分野において通常の知識を有した者に発明の範疇を完全に伝達するために提供されることができる。明細書全体において、同一の参照符号は同一の構成要素を示す。

本明細書で用いられる用語は、実施形態を説明するためのものであり、本発明を限定しようとするものではない。本明細書において、単数型は文章で特に言及しない限り複数型も含む。明細書で用いられる「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および／または「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は言及された構成要素、段階、動作および／または素子は一つ以上の他の構成要素、段階、動作および／または素子の存在または追加を排除しない。

図示の簡略化および明瞭化のために、図面は一般的な構成方式を図示しており、本発明の説明において実施形態の論議を不明瞭にすることを避けるために、公知の特徴および技術に関する詳細な説明を省略することができる。さらに、図面の構成要素は必ずしも縮尺によって図示されたものではない。例えば、本発明の実施形態を容易に理解するために、図面の一部の構成要素のサイズが他の構成要素より誇張されることができる。互いに異なる図面における同一の参照符号は同一の構成要素を示し、必ずしもそうではないが、類似した参照符号は類似した構成要素を示すことができる。

明細書および請求範囲において、「第１」、「第２」、「第３」および「第４」などの用語が記載されている場合、類似した構成要素同士を区別するために用いられ、必ずしもそうではないが、特定の順次または発生順序を記述するために用いられる。そのように用いられる用語は、ここに記述された本発明の実施形態が、例えば、ここに図示または説明されたものではなく他のシーケンスで動作するように適切な環境下で互換可能であることを理解することができる。同様に、ここで、方法が一連の段階を含むと記述される場合、ここに提示されたそのような段階の順序が必ずしもそのような段階が実行される順序ではなく、任意に記述された段階は省略することができ、および／またはここに記述されていない任意の他の段階をその方法に付加することができる。

明細書および請求範囲において、「左側」、「右側」、「前」、「後」、「上部」、「底部」、「上に」、「下に」などの用語が記載されている場合には、説明のために用いられるものであり、必ずしも不変の相対的な位置を記述するためのものではない。そのように用いられる用語は、ここに記述された本発明の実施形態が、例えば、ここに図示または説明されたものではなく他の方向に動作するように適切な環境下で互換可能であることを理解することができる。ここで用いられた用語「連結された」は、電気的または非電気的な方式で直接または間接的に接続されることに定義される。ここで、互いに「隣接する」と記述された対象は、その文章が用いられる文脈に対して適切に、互いに物理的に接触するか、互いに近接するか、互いに同一の一般的な範囲または領域に存在することができる。ここで、「一実施形態において」という文章は、必ずしもそうではないが、同一の実施形態を意味する。

以下、添付の図面を参照して本発明の構成および作用効果についてより詳細に説明する。

図３は本発明の一実施形態による絶縁フィルム１００の構成を概略的に例示した図である。

図３を参照すると、本発明の一実施形態による絶縁フィルム１００は、強化層１２０と絶縁層１１０とからなることができる。

絶縁層１１０は、従来の一般的な絶縁フィルムの絶縁層１０と同様に、エポキシ樹脂などの絶縁樹脂と、シリカなどのフィラーとからなり、シリカの重量比は５０ｗｔ％未満となる。

強化層１２０は、絶縁層１１０の一面に形成されてデントが形成されることを防止するための役割を行う。

強化層１２０は、エポキシ樹脂などの絶縁樹脂と、シリカなどのフィラーとからなり、絶縁層１１０とは異なり、シリカの重量比は６０〜８０ｗｔ％にすることが好ましい。

また、強化層１２０の厚さは２〜４μｍにすることが好ましい。

図４は本発明の他の実施形態による絶縁フィルム１００の構成を概略的に例示した図である。

図４を参照すると、強化層１２０の上部面にＰＥＴフィルム層２００が設けられ、絶縁層１１０の下部面にＢＯＰＰフィルム層３００が設けられることができる。

絶縁フィルム１００は、通常、ロールツーロール（Ｒｏｌｌ-Ｔｏ-Ｒｏｌｌ）工法により連続して生産されて巻き取られた形態で基板４００製造工程に投入されるが、このためにＰＥＴフィルム層２００とＢＯＰＰフィルム層３００が必要となることがある。

図５は本発明の実施形態による絶縁フィルム１００を用いて基板４００の両面に絶縁部を形成した状態を例示した図である。

図５を参照すると、本発明の実施形態による絶縁フィルム１００を用いて基板４００の両面に絶縁部を形成する場合、基板４００の両面に絶縁層１１０が接し、絶縁層１１０の外側面に強化層１２０が設けられた状態であることを理解することができる。

図５に示したように、本発明の一実施形態による絶縁フィルム１００は、絶縁部を形成する過程でロールに接する面に強化層１２０が設けられていることにより、デントの発生頻度を著しく低減することができる。

図６は本発明の一実施形態による絶縁フィルム１００の製造方法を概略的に例示したフローチャートである。

図６を参照すると、本発明の一実施形態による絶縁フィルム１００の製造方法は、第１絶縁物質と第２絶縁物質とを準備する段階（Ｓ１１０）と、ＰＥＴフィルム層２００の表面に第１絶縁物質および第２絶縁物質を塗布する段階（Ｓ１２０）と、硬化段階（Ｓ１３０）と、ＢＯＰＰフィルム層３００の結合段階（Ｓ１４０）と、を含むことができる。

第１絶縁物質と第２絶縁物質を準備する段階は、絶縁樹脂およびシリカと、溶剤とを混合して準備する過程であることができる（Ｓ１１０）。

この際、第１絶縁物質は、絶縁層１１０を形成するための物質であり、シリカの含量が絶縁樹脂の含量より少なく配合される。

また、第２絶縁物質は、強化層１２０を形成するための物質であり、シリカの含量を前記絶縁樹脂の含量の１．５〜４．０倍にすることが好ましい。

一方、溶剤は、絶縁樹脂とシリカとを混合して流体状態にする役割を行い、後述する硬化過程でほとんどが揮発して除去され、従来の一般的な絶縁フィルム１００を製造する過程で使用する溶剤をそのまま使用することができるため、詳細な説明は省略する。

この際、絶縁樹脂としてエポキシ樹脂を使用することができる。

次に、第１絶縁物質と第２絶縁物質をＰＥＴフィルム層２００の上部面に塗布する（Ｓ１２０）。

この際、強化層１２０を形成するための第２絶縁物質がＰＥＴフィルム層２００の上部面のほとんどを覆うように先に塗布され、第２絶縁物質の上面に第１絶縁物質が塗布されて絶縁層１１０を形成することができる。

一方、第２絶縁物質が塗布された後に第１絶縁物質が塗布される方式で本過程が行われることができる。

また、第２絶縁物質を供給するノズルを下部に位置させ、その上部に第１絶縁物質を供給するノズルを位置させることにより、第１絶縁物質と第２絶縁物質が同時に塗布されるとともに、第２絶縁物質がＰＥＴフィルム層２００の上部面に塗布され、第２絶縁物質の上部面に第１絶縁物質が塗布されるようにすることもできる。

この場合、上述の場合より絶縁フィルム１００の製造にかかる時間を短縮することができる。

次に、第１絶縁物質および第２絶縁物質の周辺に所定時間送風することで硬化過程を行うことができる（Ｓ１３０）。

次に、硬化が完了すると、巻き取りおよび包装のために第２絶縁物質からなる絶縁層１１０の表面にＢＯＰＰフィルム層３００を付着することができる（Ｓ１４０）。

最後に、ＢＯＰＰフィルム層３００が付着した絶縁フィルム１００を巻き取ることができる（Ｓ１５０）。

図７ａは強化層１２０のシリカの含量が５５ｗｔ％の絶縁フィルム１００を基板４００に付着した後、走査型電子顕微鏡で表面を撮影した写真であり、図７ｂは強化層１２０のシリカの含量が５５ｗｔ％の絶縁フィルム１００を基板４００に付着した状態で表面処理を行った後、走査型電子顕微鏡で表面を撮影した写真であり、図８ａは強化層１２０のシリカの含量が７０ｗｔ％の絶縁フィルム１００を基板４００に付着した後、走査型電子顕微鏡で表面を撮影した写真であり、図８ｂは強化層１２０のシリカの含量が７０ｗｔ％の絶縁フィルム１００を基板４００に付着した状態で表面処理を行った後、走査型電子顕微鏡で表面を撮影した写真であり、図９は強化層１２０のシリカの含量が８５ｗｔ％の絶縁フィルム１００を基板４００に付着した後、走査型電子顕微鏡で表面を撮影した写真である。

図７ａから図９を参照すると、強化層１２０のシリカの重量比が５５ｗｔ％の場合（図７ａ、図７ｂ）には比較的大きいデントが多数個発生する反面、強化層１２０のシリカの重量比が７０ｗｔ％の場合（図８ａ、図８ｂ）には図７ａおよび図７ｂに例示された場合よりデントの直径が低減し、その数もまた減少することを確認することができた。

一方、図９に例示されたように、シリカの重量比が８５ｗｔ％の場合、表面処理を行っていない状態でも既に亀裂またはクラックが発生していることを確認することができた。

これは、下部の伸張と伸縮の差による亀裂と推定される。

ここで、表面処理とは、基板４００の表面に絶縁部を形成した後、メッキを行う前に化学物質で表面を整える処理を意味し、デスミア（Ｄｅｓｍｅａｒ）工程とも称する。

以上の事項を整理すると、シリカの含量を増加させることでデントの発生頻度は減少できるが、含量が増加しすぎる場合、かえってクラックが発生する可能性がある。

また、絶縁フィルム１００に主に使用されているシリカフィラーの粒径は約１〜３μｍ内外という点を鑑みて、デントを効果的に防止するためには、強化層１２０の厚さを２〜４μｍにすることが好ましい。

１００絶縁フィルム
１１０絶縁層
１２０強化層
２００ＰＥＴフィルム層
３００ＢＯＰＰフィルム層
４００基板

Claims

シリカの重量比が６０〜８０ｗｔ％の強化層が一面に設けられている、絶縁フィルム。
絶縁樹脂およびシリカを含み、シリカの重量比が５０ｗｔ％未満の絶縁層と、
前記絶縁層の一側面に一面が接し、絶縁樹脂およびシリカを含み、シリカの重量比が６０〜８０ｗｔ％の強化層と、を含む、絶縁フィルム。
前記強化層の他面に設けられるＰＥＴフィルム層と、
前記絶縁層の他側面に設けられるＢＯＰＰフィルム層と、をさらに含む、請求項２に記載の絶縁フィルム。
前記強化層の厚さは２〜４μｍである、請求項２に記載の絶縁フィルム。
前記絶縁樹脂はエポキシ樹脂である、請求項２に記載の絶縁フィルム。
エポキシ樹脂、シリカおよび溶剤を含み、前記シリカの含量が前記エポキシ樹脂の含量より少ない第１絶縁物質と、エポキシ樹脂、シリカおよび溶剤を含み、前記シリカの含量が前記エポキシ樹脂の含量の１．５〜４．０倍の第２絶縁物質と、を準備する段階と、
ＰＥＴフィルムの上面に前記第２絶縁物質が接し、前記第２絶縁物質の上面に前記第１絶縁物質が接するように前記第１絶縁物質および前記第２絶縁物質を塗布する段階と、
前記第１絶縁物質と前記第２絶縁物質を硬化させて、前記第１絶縁物質を含む強化層と、前記第２絶縁物質を含む絶縁層と、を形成する段階と、
前記絶縁層の上面にＢＯＰＰフィルムを付着する段階と、を含む、絶縁フィルムの製造方法。
前記強化層はその厚さが２〜４μｍになるように形成される、請求項６に記載の絶縁フィルムの製造方法。