KR100282861B1 - 직접 가열 수단이 장착된 분리판 및 이를 사용한 라미네이트의제법 - Google Patents

Abstract

본발명은 인쇄회로 기판등에 사용하는 라미네이트 제조분야와 관련 있는 것으로서, 특히 라미네이트 성형시 종래기술에서 나타났던 적층물의 열적 특성 편차를 극소화하는 것을 목적 및 해결과제로 한다. 이를 위하여 본발명은 적층물간 분리에 사용되는 분리판에 전기적 에너지를 가할 수있는 가열 수단인 금속 박막 또는 다원화 회로층을 형성하는 것을 기술적 구성으로 한다. 이렇게 전기적 가열수단이 형성된 새로운 구조의 분리판을 사용하여 적층물을 직접 가열하면 적층물에 가해지는 열적 특성의 편차가 극소화되어 개개의 적층물의 온도 상승 및 그로 인한 적층물간의 프리프레그의 유변학적 특성 차이가 극소화될 뿐아니라 성형된 제품의 물성 편차가 적어져서 소정 품질의 인쇄 회로기판등에 사용하기 적합한 균일한 라미네이트가 제공되는 효과가 나타난다.

Description

직접 가열 수단이 장착된 분리판 및 이를 사용한 라미네이트의 제법

본 발명은 금속박 적층 기판(라미네이트), 다층 인쇄회로 기판 및 금속 무적층 기판을 제조하는 방법 및 이를 제조하는데 사용되는 새로운 구조의 분리판에 관한 것으로서, 특히 라미네이트 기판 제조를 위한 프레싱 공정 수행시에 적층물에 가해지는 열이 직접 가열형 분리판을 통해 제공되게 하므로써 균일한 물성을 갖는 라미네이트를 제조하는 것에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 적층물간 분리를 위해 사용되는 분리판에 전기적 가열수단 또는 전기적 가열층을 제공하여 통상의 프레싱 공정을 수행하므로써 동일한 열량의 에너지가 개개의 적층물에 가해지도록 하여 적층물간 및 한 적층물내에 있어서의 온도의 상승 속도 편차 및 온도 편차, 즉 열적 특성의 편차를 극소화 시킨 라미네이트를 얻는 것에 관한 것이다. 이렇게 성형제조된 본발명의 라미네이트는 기판의 층간 접착력 및 두께 등의 물성이 균일하게 된다.

작금의 전자 산업은 인쇄회로 기판의 제조 경우에 있어서 100μm 이하의 두께를 갖는 인쇄 회로의 가공을 요구하고 있고, 최근에는 더 나아가 50㎛ 두께를 지닌 회로의 가공술이 개발되고 있다. 그러한 경우 통상 기판 하나당 층간 연결을 위한 0.2 mm 내외의 천공들이 많게는 단위면적당 수십개에 달하기도한다. 층간 연결이 단 한 개라도 제위치에 설정되어 지지 않으면 그 회로판은 사용할 수 없기 때문에 현대의 인쇄 회로판 등의 제조에 있어서 회로판의 수치 안정성 및 두께등의 물성의 편차를 최소화하는 것은 매우 중요하다. 그런 점에서 볼 때 제품간 물성의 편차가 적은 인쇄회로기판용 라미네이트를 제작한다는 것은 큰 의미가 있는 것이다.

라미네이트 제품의 물성을 균일하게 성형하기 위해서는 라미네이트로 성형될 프리프레그의 화학-유변학적(영어명: Chemo-rheology) 특성이 적층물의 단(프레싱 공정에 있어서 열판과 열판사이의 공간으로서 적층물이 투입되어 성형되는 곳)내에서의 위치에 관계없이 균일한 상태로 얻어지도록 성형하는 것이 필수적이다. 그러기 위해서는 프리프레그의 화학-유변학적 특성의 편차를 최소화하여야 하는 데 이는 프레싱 공정시 단 내에 게재된 적층물간의 온도 편차 및 한 적층물내에서의 온도 편차 최소화와 직결되어 있다.

그러나 당업계의 통상적인 방법 및 장치는 단내에 보통 10여개 이상의 적층물을 적재한 후 다수 적층물 상단 및 하단에 존재하는 열판을 통해 그 적층물을 가열 성형하는 것이므로 적층물의 위치에 따라 열판에 가까운 것과 먼것에 가해지는 열적 특성치가 달라지게 되어 통상 적층물 간 최대온도 편차는 15℃ 이상이며 한 적층물 내에 있어서 부위별 편차는 2℃∼5℃로 나타난다. 그러한 결과 적층된 프리프레그들이 위치에 따라 각기 다른 화학-유변학적 특성을 나타내게 되는 것이다.

상술의 문제점들을 보완하기 위한 개선된 방법 및 장치가 1990년대에 들어서 PCT/IT 92/00101, 미국 특허 제5615470호및 제5647940호에 의해 개발되었다. 이들은 금속박 적층 기판 제조시 적층되어질 금속박에 전기적 연결을 한후 전기 에너지로 가열 성형하는 것으로서 인쇄회로용 동박 적층기판의 제조 및 다층 인쇄회로기판의 제조에 사용되는 것이다. 이 방법에 따르면 단내의 적층물간의 온도 편차가 보통 5℃이하로 유지되기 때문에 적층물 간 프리프레그의 유변학적 특성의 편차가 균일한 것으로 당업계에서는 인식하고 있다. 그러나 당업계에서 사용하는 금속박으로 사용되는 동박은 대부분 전기동 도금박이기 때문에 일반적인 두께편차가 ± 10% 이다. 그 결과 한 적층물내에 있어서의 온도 편차가 8℃∼10℃로 커져서 오히려 전술된 통상적인 공법에 비해 열세하므로 성형된 기판의 휨 및 수치안정 특성이 종래의 통상적인 공법에 대비하여 우세하지 못한 것으로 일반적으로 인지되고 있다.

상기에서 첫 번째로 소개한 통상적인 공법을 좀 더 구체적으로 살펴보면, 열 경화성 라미네이트는 원료수지를 적당량의 촉매와 함께 유리 섬유 및 페이퍼등의 보강재에 함침시켜 열풍속에서 용매를 증발시킨 뒤 적당한 정도까지 경화시켜 쉽게 조작할 수 있도록 만들어진 반 경화 제품(즉, 프리프레그)을 적당량 적층하여 성형 제조된다. 여기서 보통 적층물 한 장당 프리프레그 두장 이상을 포함한다. 또한 이 공법에서는 합판 제조등에서처럼 같이 한 싸이클(적층, 성형, 냉각)이 극히 짧은 경우를 제외하고는 생산성의 향상을 위해 일반적으로 한 단내에 10여개의 적층물을 적재한 뒤 열판과 열판사이에서 이를 가열 가압하여 라미네이트로 성형시킨다. 이때 적층물 사이에는 통상 금속 분리판이 게재되어 적층물의 분리 및 양호한 질의 표면을 얻게 한다. 이 분리판으로는 통상 1.2mm 에서 2.5 mm 두께의 스테인레스 강판 및 알루미늄 강판등이 주로 사용되고 있다.

상기 방법은 다수의 적층물 상하에 존재하는 열판으로 부터 전해지는 열과 압력을 통해 단사이에 있는 적층물을 가열하는 방식의 프레싱 공법을 이용한 방법이다. 그러나 여러개의 적층물이 한꺼번에 하나의 단사이에 배치되므로써 이들 다수의 적층물에 대한 가열 특성이 적층물간의 위치에 따라 다르게 된다. 요컨데 열판에 가깝게 위치한 적층물은 빠른 속도로 온도가 상승하게 되지만, 열판으로 부터 멀리 떨어진 적층물은 낮은 속도로 온도가 상승되면서 프리프레그의 화학-유변학적 특성이 서로 다른 상태로 성형된다. 이의 결과로 라미네이트로 성형된 제품간에 품질의 균일성 형성에 부정적인 영향을 미치게 된다. 여기서 프리프레그의 화학-유변학적 특성의 차이가 성형된 라미네이트에 부정적인 영향을 미친다는 의미는 구체적으로 다음을 뜻한다: 열판의 열이 적층물에 전해지면 프리프레그의 온도가 상승됨에 따라 초기에 고체상이었던 것이 용융되어 액상으로 변하면서 프리프레그에 함침되어 있던 수지가 흘러 나오게 된다. 이러한 수지의 흐름 온도와 양 및 경화정도는 온도 변화에 따른 점성도가 변화하는 특성을 나타내는 것과 관련이 있고, 또한 그러한 온도의 변화속에 화학적 경화반응이 진행됨에 따라 이 반응이 변화하는 점성도의 특성과 합체되어 단내에 서로 상이한 위치에 존재하는 적층물내의 프리프레그들로 하여금 각각 서로 다른 화학-유변학적 특성을 나타내게 하는 것과 관련이 있다. 이러한 현상은 결국 단 내에서의 위치에 따라 수지가 가장 많이 흘러 나오는 시간과 온도 및 양을 적층물마다 달라지게 한다. 그 결과 완전 경화된 최종 라미네이트 제품간에 두께차와 경화 밀도차가 발생될 뿐아니라 경화 과정 및 냉각 과정에서 생기게 되는 라미네이트내 스트레스등으로 인하여 제품의 수치 안정성 및 층간 접착력 등이 불균일해지게 되는 것이다.

이러한 불균일성은 인쇄회로 기판으로의 가공 공정에 많은 부정적인 영향을 미치게 되어 현재 및 향후에도 계속적인 추세로 이어지고 있는 전자 제품의 경박 단소화 및 고 기능성 요구에 실질적으로 부응하기가 매우 어렵다. 이에 대해서는 고분자 물성학 및 열경화성 수지의 라미네이숀을 수행하는 산업계에 종사하고 있는 기술자라면 누구나가 익히 인식하고 있는 문제점이다.

이러한 문제점에 대한 개선책으로서 전술된 통상의 방법과는 다른 방법인 PCT/IT 92/00101(출원인:세달사), 미국 특허 제5615470호 및 제5647940호가 개발하였던 종래의 개선된 방법을 좀 더 구체적으로 살펴보면, 이들 특허는 프리프레그와 함께 연속적으로 적층되어지는 금속박을 직접 가열하여 단내의 프리프레그들로 하여금 동일한 열 상승 특성을 가질 수 있도록 하는 공법에 관한 것이다. 이 방법은 전자 산업에 필수적으로 이용되는 인쇄회로기판 제조용 동박 적층판과 같은 금속박 적층판을 제조하는 경우에 한하여 사용될 수 있는 공법으로서 금속박 적층판을 제조하기 위해서 프리프레그 양면 또는 한 면을 금속박으로 적층하여야만 한다는 본질적인 특성을 이용한 방법인 것이다. 좀 더 구체적으로는, 이 방법은 전기선을 금속박에 직렬로 연결한 뒤 이를 프리프레그 한면 또는 양면에 적층하고 이후에 전력을 공급하여 금속박을 가열하므로써 프리프레그를 직접 가열하는 방식을 취하고 있다. 이는 앞서 전술한 종래의 통상적인 방법에 비해 생산성이 향상되고 다수의 적층물에 가하여지는 열량이 근본적으로 같기 때문에 적층물간의 온도 편차가 적어 단내의 위치에 관계없이 균일한 라미네이트 제품을 생산할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 금속박을 연속적으로 프리프레그와 함께 한 장소에서 동일계로(in situ) 적층하여야만 하는 구조적인 문제를 안고 있기 때문에 먼지 및 기타 주변에 날라 다니는 수지 가루 및 보강재 가루가 적층물 표면에 침착되어 결국 라미네이트된 제품의 표면불량을 발생시킬 확률이 높다. 또한 프리프레그외에 분리판까지도 포함하여 각각의 금속박이 연속적으로 적층되어야 하는 공정 요구 조건 때문에 금속박의 손실이 통상의 공법보다 많다는 단점도 가지고 있다.

이 방법의 문제점을 요약하면 다음과 같다.

1. 동박, 알루미늄박 등의 적층판과 같은 금속 표면을 갖는 제품의 생산에 한하여 적용이 가능하다. 따라서, 무금속박 적층 기판의 제조가 불가능하다.

2. 기판의 작업 크기에 따라 동일한 종류 만큼의 분리판을 가지고 있지 않을 경우는 금속박의 손실이 더욱 크다.

3. 금속박과 프리프레그, 기타 적층물 및 분리판들을 한 테이블 위에서 동일계로 작업해야만 하기 때문에 유리 섬유로 제작된 대부분이 산업용 인쇄 회로용인 경우 프리프레그로부터 발생되는 유리가루 및 수지의 비산으로 인하여 제품의 표면상태에 따른 불량품의 발생 가능성이 통상적인 방법보다 높다.

4. 4층이상의 고다층 인쇄회로기판의 제작을 위해서는 리베팅(riveting)에 의한 층간 위치 고정 방법이 주로 사용되고 있으나 실제로 10층 이상의 제품을 높은 수율로 제조하기가 어렵다.

5. 열공급원인 금속박의 두께 편차, 열 경화성 수지의 발열 및 흡열 반응, 외계로의 열 손실등으로 인해 정도의 차이는 있으나 필연적으로 한 적층물 내에서의 온도 편차가 통상의 공법보다는 과다하게 생긴다.

6. 가열 가압 성형 후 냉각 프레스를 추가로 설치하지 않으면, 통상적인 방법에서와 같이 성형 프레스내에서 냉각수를 통해 냉각 시킬 수 없기 때문에 자연 냉각의 방법을 택해야만한다. 이 경우 냉각 시간이 과다하게 되어 비 생산적이며, 냉각되는 동안 성형된 기판 내에서의 부위별 온도 편차가 크게 나타나 온도의 차이에 의한 스트레스가 열판을 통해 냉각 시키는 전술된 통상적인 공법에 비해 과다하여 성형물의 물성에 부정적인 영향을 미친다.

그러므로, 본 발명은 전술된 종래기술들의 문제점을 해결하기 위해 전기적으로 연결 가능한 금속 박막층 또는 다원화된 가열수단을 내장한 직접 가열형의 분리판을 개발하므로써 적층물을 직접 가열하여 한 단내에 존재하는 적층물간의 위치에 따른 온도 편차 및 한 적층물 내부에 있어서의 온도 편차를 최소화 하고, 이로 인해 프리프레그의 화학-유변학적 특성의 차이를 극소화시키므로써 균일한 물성을 갖는 신규의 라미네이트의 제조방법을 개발하였다. 즉, 본발명은 단 내에서의 적층물들이 거의 동일한 온도 상승 특성을 갖고 성형될 수있다는 것을 해결과제로 하고 이를 위한 기술적 수단으로서 전기적 가열수단이 구비된 분리판을 제공하므로써 기존의 프레스 공법이 지닌 장점은 그대로 유지한 채 전술된 단점들을 보완한 것을 특징으로 한다.

이러한 본발명의 직접 가열형 분리판은 기존의 분리판에 전기적 가열 수단을 구비하여 사용한 것이기 때문에 기존의 라미네이숀 공정 뿐 아니라 냉각 공정 또한 상하의 열판을 이용하므로써 기존의 통상적인 공법에서 사용한 것과 동일한 방식으로 냉각가능하다. 그 결과 공정 수행의 편의성 및 경제성이 높은 것 외에도 적층물 직접 가열의 장점을 보유한 채 기존의 적층 공정의 장점을 그대로 이용하면서 먼지 및 기타 재료 가루가 날라 다니는 것으로 의한 표면 불량품의 발생율 및 금속박 사용으로 인한 손실을 최소화할 수 있는 효과가 나타난다.

도1은 본발명의 제1양태에 따른 전기적 가열수단이 내장된 분리판을 도시한 단면도이며,

도2는 본발명의 제2양태에 따른 분리판을 도시한 단면도이며,

도3은 본발명의 제1양태와 제2양태에 따른 분리판중 다원화 회로층이 전기적 가열수단으로 형성된 것을 나타낸 도면이며,

도4는 본발명의 제3양태에 따른 분리판을 도시한 단면도이고,

도5는 본발명의 제4양태에 따른 분리판을 도시한 단면도이다.

본명세서에서 사용되는 용어를 하기와 같이 정의한다.

"분리판"이란 적층물과 적층물을 분리하여 성형하기 위해 적층물간에 게재하여 사용하는 금속판을 의미한다.

"프리프레그"란 열 경화성 수지를 보강재에 함침시켜 건조시킨 후 적당한 수준까지 경화 반응을 진행시켜 조작하기 쉽도록 만들어진 보강재가 내포된 반 경화 샹태의 수지를 의미한다.

"적층물"이란 성형되어질 물질들을 접착제인 프리프레그와 조합하여 적층시켜놓은 성형 전의 재료를 의미한다.

"라미네이숀 공정"이란 적층물을 단에 투입한 후 가열 가압하여 적층물을 하나의 기판들로 성형시키는 공정을 의미한다.

"프레싱 공정"이란 라미네이트를 만들기 위하여 프레스내에서 가열 가압 또는 냉각하는 공정을 의미한다.

인쇄회로 제조에 사용되는 대부분의 동박은 전기 동 도금박으로서 통상 ± 10%의 두께 편차를 갖고 있으며 이로 인하여 전기적 가열 수단의 발열량 또한 대략 ± 10% 의 차이가 생기게 된다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여 본발명은 두께 편차 ± 3% 내외의 압연 금속 박을 사용하였으며, 과다한 외부로의 열손실 및 흡열 및 발열 반응으로 인해 한 적층물내에 있어서의 온도 편차를 최소화하기 위해서 다원 구조의 전기적 가열 수단이 내장된 분리판을 이용하여 성형하는 공법을 개발하였다.

이러한 직접가열형 분리판을 이용한 본발명의 프레싱 공법은 기존의 일반적인 프레스 장치를 사용하면서도 적층물간 및 적층물내의 온도 편차를 상당히 최소화할 수 있으며, 적층물이 완전 경화된 후에는 통상적인 기존의 방법과 같이 추가의 냉각 프레스가 없어도 적층물 상하에 존재하는 열판을 이용하여 열판내에 냉각수를 흘려보내므로써 원하는 냉각 곡선에 따라 성형 제품을 냉각하여 제조할 수 있다.

본발명을 보다 쉽게 설명하기 위하여 본발명의 바람직한 양태를 도면을 참고하여 설명한다. 상기의 도면은 본발명의 바람직한 범주를 설명할 목적일 뿐이며 본발명의 범주가 여기에 국한되는 것은 아니다.

도1에서 (1)은 높은 경도를 갖는 금속판으로서 담체(Carrier)의 역할을 담당하며, (2)는 절연층, (3)은 금속박 형태의 전기적 가열 수단, (4)는 절연층을 나타내고, (5a) 와 (5b) 는 외부 및 타(他) 분리판과의 전기적 연결을 위한 접전으로서 금속판(1)과는 분리되어 있다. 이 접전을 통하여 금속박 형태의 전기 가열 수단(3)에 전기가 직렬 및 병렬의 방법으로 연결되어 적층된 프리프레그가 가열 성형된다. 금속박(3)으로서 알루미늄 또는 구리등이 사용될 수있으며, 사용되는 재질에 따라 그 두께를 달리하여 온도 조절이 용이하도록 하였다. 예컨데, 구리일 경우 5∼35㎛의 범위로, 알루미늄의 경우는 15∼70㎛의 범위로 사용하였다.

도2는 본발명에서 사용할 수 있는 분리판의 다른 가능한 구조물의 예를 설명한 것이다. 여기서 (6)은 고분자 소재의 복합물로써 35∼75%의 전도성 도체를 함유하고있다. (2)는 절연체이며 (5a) 와 (5b)는 외부 및 타 분리판과의 전기적 연결을 위한 접전이다. 이 접전을 하기의 실시예 1에서와 같은 방법으로 가열 수단(3)에 전기적으로 연결한다.

도3은 도1과 도3에서 전기 가열층 또는 전기적 가열 수단인 (3)을 다원화하여 독립적 전기 가열이 가능하게 할 수 있는 수단의 경우를 설명하고 있다. 담체는 무전도성 고분자(7)이며, 접전인 (5a)와 (5b), (5a') 과 (5b') 은 각각 독립적인 접전 쌍으로 독립적 가열수단 층(3)을 내재시켜 개별적으로 회로가 제어될 수 있도록 전기적으로 연결하였다. 이 경우 주된 관심은 한 적층물 내에서 중앙 부위의 온도와 외곽 부분의 온도와의 편차를 최소화 시키는 목적을 이루기 위한 것에 있으므로 이를 실행하기 위하여 한 단 내에서 적층물 중앙 부분에 위치할 분리판 내부에 열전대 선을 중앙 및 외곽 부분 등에 내장시켜 중앙부분과 외곽부분에서의 온도의 차이를 감지하여 온도 편차를 최소화 되도록 제어한다. 그러나 이 방식은 본 발명의 바람직한 범주를 예시한 것일 뿐이므로 본발명의 기술을 이해하고 있는 당업자라면 본발명의 범주내에서 얼마든지 다양한 온도 제어 방식이 사용가능하다.

도4는 본발명에서 사용 가능한 분리판의 또 다른 구조물의 예이다. 여기서 (7)은 무전도성 고분자 복합소재로서 담체의 역할을 담당하며, (3)은 금속박 형태의 전기적 가열 수단이고, (4)는 절연층이며, (5a) 와 (5b) 는 접전으로 외부 및 타 분리판과의 전기적 연결을 위한 것이다. 역시 이 접전을 실시 예 1에서와 같은 방법으로 가열 수단(3)에 전기적으로 연결한다.

도5는 담체가 전도성 재료인 경우로서 (1) 및 (6)이 담체로 가능한 분리판을 도시한 것이다. 기타 다른 사항은 도3의 경우와 동일하다.

본발명을 하기의 비제한적인 실시예에서 보다 구체적인 양태로서 설명한다. 후술되는 실시예들은 당 발명을 설명할 목적으로 사용 된것으로 당 발명의 범위를 이에 국한 하고자 하는 것은 아니다. 또한 이들 예들에 설명된 공정상 수치들은 공정 설명의 목적만 있을뿐이며 당 발명의 공정의 범위가 꼭 여기에 국한 되는 것은 아니다.

실시예1 : 금속 박이 내장된 분리판의 제조 및 시험

본 실시예는 도1을 구체적으로 설명하기 위한 것으로서 1.2 mm두께의 알루미늄 강판을 담체 금속판(1)으로 사용하여 다음과 같은 1-5 단계로 처리하는 방식으로 분리판을 제조하였다.

단계 1: 천공 및 수세공정:

금속판(1)의 재료의 한 단부에 구경 1.0mm의 홀을 2.0mm 간격으로 천공하였다. 천공된 금속판(1)의 재료를 60℃의 약 알카리용액에서 3분간 담근 후 수세하였다.

단계 2: 표면처리(정면) 및 절연층(2) 형성공정

40℃의 10% 황산과 과산화수 용액에 1분간 상기(1)의 재료를 침지하여 표면을 조화(粗化)한 후 수세하였다. 이렇게 조화된 표면위에 통상의 방법으로 알루미늄 산화 피막을 5∼30㎛의 두께로 형성하여 절연층(2)을 형성하였다.

단계 3: 전기적 가열수단 층(3) 형성 공정

인쇄회로 기판공업에서 통상적으로 사용하는 무전해 동 도금 방법으로 알루미늄 산화 피막 절연층(2)을 처리한 뒤 0.2∼1.5 ㎛ 두께의 무전해 구리 막을 형성하였다. 이 후 단위 면적당 0.1∼0.2 암페아의 전류를 사용하여 10∼40 ㎛두께의 금속박막 형태인 가열층(3)을 형성하였다.

단계 4: 접전 연결 및 절연층(4)의 형성공정

접전(5a)의 형성을 위하여 도금 방지용 접착 테이프를 담체의 하부에 접착하였으며 베릴늄-동 합금의 스피링 형 접전(5b)를 알루미늄 판(1)의 상부에 형성된 가열층(3)의 표면에 기계적 방법으로 고정시킨후 접전 부위에 도금 방지용 접착 테이프를 접착하였다. 가열층(3)의 표면을 10% 황산과 과산화수 용액으로 30초간 표면 조화 한후 수세하였다. 조화된 상기 가열층(3)의 표면에 5∼30㎛두께의 알루미늄을 도금한 후 산화피막처리하여 절연층(4)을 형성하였다.

단계 5: 최종 도금 처리공정

접전(5a)에 접착된 테이프를 제거한 후 헥산(hexane) 용해제로 절연층(4)을 수세 건조한 후 니켈 설파메이트를 이용하여 통상의 방법으로 3∼10 ㎛의 두께로 니켈을 도금하였다. 이 후 코발트 800∼1200 ppm, 금 5-25 g/l를 함유하는 도금액을 사용하여 금을 0.05㎛∼0.2㎛의 두께로 도금하였다.

시험:

상술된 방법으로 제조한 분리판을 이용하여 각 적층물당 7628 유리 섬유직물에 함침된 에폭시 프리프레그를 5장씩을 적층하고 한 단내에서 이 적층물을 11층 높이로 쌓은 후 시험하였다. 모든 분리판에 대한 전기를 직렬로 연결한 뒤 0∼500 암페아의 전류를 흘려 상온에서 170℃ 까지 1 분당 평균 4℃의 속도로 적층물을 가열하는 방식으로 적층물 간 및 한 적층물내에서의 온도 편차를 고찰하였다. 그 결과를 하기표에 도식하였다.

본발명과 종래 발명에 의한 적층물에서의 온도편차 비교실험결과치	종래의 열판에 의한 통상적 가열 방법	종래의 개선된 금속박에 의한 가열 방법	본발명의 분리판에 의한 가열 방법(실시예1)
적층물 간 최대 온도 편차	15℃ 이상	5℃ 이하	2∼4℃
적층물내 최대 온도 편차	5℃ 이하	8∼10℃	3∼5℃

상기 표로부터 본발명의 경우 종래 발명과 비교해 볼 때 한 적층물내에 있어서의 온도 편차는 열판에 의한 통상적인 방법과 동등 내지 우수한 수준이며, 적층물간 온도 편차는 금속박막에 통전하는 종래의 프레싱 공법에 대비하여 동등한 수준으로서 종래기술의 양방법의 단점은 모두 극복하고 장점만을 취한 결과를 나타냈다.

실시예2: SUS 304 금속 분리판의 제조

실시예1에서 사용한 (1)의 소재로서 알루미늄 강판 대신 SUS 304 스테인리스 강판을 사용하였다. 실시예1의 단계1∼단계5를 동일하게 실시하여 목적하는 분리판을 제조하였다.

시험:

실시예1의 것과 동일한 시험방법을 수행한 결과 적층물간 온도 편차는 3∼5℃이었으며, 한 적층물내에 있어서의 온도 편차는 1.5∼4℃이었다.

실시예3: 프리프레그/라미네이트의 제조:

한국에 소재하는 럭키화학 주식회사의 에폭시 LER 850S를 기본 수지로하여 은 충진제 50∼75 PHR(수지 100 당 혼합량), 무수 말레익산 15∼30 PHR, 2무수 피로멜릭산 13∼25 PHR, 디메틸 포름알데히드 30∼70 PHR 의 바니쉬를 만들었다. 이 바니쉬를 밀도 210 g/㎡의 유리섬유 부직포에 함침시켜 건조하여 프리프레그를 얻었다. 이후 4장의 프리프레그를 사용하여 각 프리프레그 양면에 동박을 적층하고 통상의 라메네이숀 방법으로서 180℃ 열판에서 3∼100 기압으로 40 ∼120 분 경화하여 양면에 동박이 입혀진 적층판을 제조하였다.

단계 6: 알루미늄 도금 공정

통상의 방법으로 동박을 부식한 후 수세하고 알루미늄을 20∼50㎛의 두께로 도금하였다. 샌드 벨트를 이용하여 전체 담체의 두께 편차를 5㎛이하로 줄였다.

이후의 공정은 실시예 1의 단계 4- 5와 동일하게 처리 하였다.

시험:

실시예 1에서의 시험과 같은 방법으로 온도편차를 측정한 결과 적층물간 온도 편차는 2∼6℃, 한 적층물내의 편차는 3∼5℃로 나타났다.

실시예 4: 고분자 소재의 복합물을 담체로 하는 분리판의 제조 및 시험

본실시예는 도4를 참고로 하여 설명한 것으로서, 고분자 소재 복합물(6)으로서 두께편차 5%이내의 1.5mm두께의 동박 적층 /테프론 복합소재 라미네이트를 구입하여 사용하였다.

단계 7: 천공 및 수세공정:

재료의 한 단부에 구경 1.0 mm의 홀을 2.0mm 간격으로 천공하였다. 천공된 재료(1)의 재료를 60℃의 약 알카리용액에서 3 분간 담근 후 수세하였다.

단계 8: 금속박 가열 수단 층 형성

수세 건조된 복합물(6)의 판에 대해 통상의 무전해 동도금 방법으로 0.2∼1.5㎛두께의 무전해 구리 막을 형성한 후 단위 면적당 0.1∼0.2 암페아의 전류를 사용하여 15∼40㎛두께의 동을 도금하여 금속박 형태의 가열층(3)을 형성하였다.

이후 공정은 실시예1의 단계 4∼5와 동일하게 수행하였다.

시험:

실시예1 에서와 같은 방법의 라미네이숀 시험을 수행한 결과 적층물간에 있어서는 3∼6℃의 편차를, 한 적층물 내에서는 2∼4℃의 편차를 얻었다.

본발명은 전기적으로 연결가능한 금속 박막 형태 또는 다원화된 가열 수단을 내장한 직접 가열형의 분리판을 제공하므로써 모든 적층물을 직접 가열하여 한 단내에 존재하는 적층물의 위치에 따른 온도 편차 및 한 적층물 내부에 있어서의 온도 편차를 최소화하고 이로 인해 프리프레그의 화학-유변학적 특성의 차이를 극소화시켜 균일한 물성을 갖는 라미네이트를 생산하는 것이 가능하다. 이러한 본발명의 직접 가열형 분리판은 기존의 분리판에 전기 가열 수단을 구비하여 사용한 것이기 때문에 금속 적층 기판의 제조에 적층물의 한제료로서 사용되는 금속박막을 가열하여 적층물간 온도 편차를 극소화 시킨 금속박 가열 형태의 종래의 공법이 지닌 장점을 그대로 보유한 채 추가의 냉각 프레스 없이도 상하의 열판을 이용하여 냉각 공정을 수행할 수 있으며, 프리프레그와 동박 적층 공정을 분리 하여 먼지 및 기타 재료 가루가 날라 다니는 것에 의한 표면 불량품의 발생율을 적게 할 수 있는 기존의 통상적인 프레싱 공법의 장점 또한 보유할 수 있다는 장점이 있다.

전술된 본발명의 설명들은 본발명을 예시하기 위한 목적으로서만 기술된 것으로서 본발명의 범주가 이에 국한되는 것이 아니라 후술하는 청구범위의 영역과 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변경등이 얼마든지 가능함을 밝혀둔다.

Claims (9)

1. 라미네이트를 성형 제조하기 위한 적층물 프레스 공정에서 적층물을 분리하는 데 사용되는 분리판에 있어서, 그 분리판이 전기적 가열수단 또는 전기적 가열층을 포함하므로써 적층물간의 온도 상승 편차 및 한 적층물내의 온도상승 편차를 최소화하는 것을 특징으로 하는 분리판.
2. 제1항에 있어서, 그 분리판이 담체로서 금속판, 또는 전도체를 함유하거나 함유하지 않는 고분자 복합 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 분리판.
3. 제1항에 있어서, 상기 전기적 가열 수단 또는 전기적 가열층으로서 금속박막 또는 다원화 회로층을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리판.
4. 라미네이트를 성형 제조하기 위한 프레스 방법은 적층물에 가해지는 열을 분리판을 통한 직접 가열로부터 얻는 것을 특징으로 하는 프레스 방법.
5. 제4항의 방법에 의해 성형된 적층물.
6. 제5항에 있어서, 상기 적층물이 금속박 적층판, 무금속박 적층판, 또는 다층 인쇄회로 기판용의 라미네이트 제조에 사용되는 것을 특징으로 하는 적층물.
7. 라미네이트 제조방법이 다음의 단계들을 포함하는 방법:

   a) 프리프레그를 제공하는 단계

   b) 복수개의 프리프레그를 적층하여 적층물을 얻는 단계

   c) 적층물 사이에 전기적 가열수단 또는 전기적 가열층이 형성된 분리판을 제공하는 단계

   d) 프레스 압력존재하에 상기 분리판에 전원을 공급하므로써 그 분리판에 의해 적층물을 직접 가열 성형하는 단계

   e) 성형된 적층물을 냉각하여 라미네이트를 얻는 단계
8. 제7항의 방법에 의해 제조된 라미네이트.
9. 제8항에 있어서, 상기 라미네이트가 금속박 적층판, 무금속박 적층판, 또는 다층 인쇄회로 기판용의 라미네이트를 포함하는 라미네이트.