KR100381392B1 - 집적회로 칩 쉬핑트레이의 코팅방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 집적회로(integrated circuit, IC) 칩 쉬핑트레이(shipping tray)의 코팅방법에 관한 것이다.

본 발명의 쉬핑트레이 코팅에 사용하는 전도성 코팅액은 전도성 고분자와 바인더를 용매에 혼합하여 제조할 수 있으며 이렇게 제조한 전도성 코팅액은 스프레이로 쉬핑트레이 표면에 0.1 ∼ 2 미크론의 두께로 코팅하거나 또는 쉬핑트레이를 전도성 코팅액에 침지하여 0.1 ∼ 2 미크론의 두께로 코팅한 후 50 ∼ 100℃에 방치하여 2 ∼ 20분간 건조하여 전도성 막을 형성함을 특징으로 한다.

본 발명은 전도성 고분자 및 바인더(binder)를 용매에 혼합한 전도성 코팅액으로 쉬핑트레이의 표면에 코팅하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

집적회로 칩 쉬핑트레이의 코팅방법{Coating method of integrated circuit chip shipping tray}

본 발명은 집적회로(integrated circuit, IC) 칩 쉬핑트레이(shipping tray)의 코팅방법에 관한 것이다.

IC 칩은 정밀 전자부품으로서 IC 칩을 운반할 때는 리드와이어가 단선되는 등의 정전기 피해를 방지하기 위하여 반드시 전도성 트레이 또는 대전방지 처리된 트레이와 같이 정전기 처리된 트레이에 담아 운반해야 한다.

종래의 전도성 IC 칩 쉬핑트레이는 카본섬유(Carbon fiber)가 혼합된 고분자 컴파운드(compound)로부터 트레이를 사출성형하는 방법이 가장 많이 사용되고 있다. 카본섬유는 도전성을 띠고 있기 때문에 카본섬유를 고분자와 혼합하면 카본섬유 함량에 따라 도전성을 조절하여 대전방지 IC 칩 쉬핑트레이를 손쉽게 제조할 수 있으며, 기저 수지의 사출성형 공정에 따르는 치수안정성의 효과도 얻을 수 있는 장점이 있다. 그러나 카본섬유의 가격이 비싸고, 카본섬유와 고분자 컴파운드 혼합공정 중 발생하는 높은 전단력에 의해 카본섬유가 부숴져 기계적 성질의 안정성이 균일하지 못하고, 사출성형 후 수축이 불균일하여 제조공정이 까다롭고, 카본섬유가 검은색이기 때문에 다양한 색깔을 갖는 트레이 제조가 불가능한 단점이 있다.

최근 진공증착, 스퍼터링, 플라즈마 또는 이온빔 처리방법등을 이용하여 고분자 수지로 성형된 쉬핑트레이 표면에 금속박막을 도포하여 IC 칩 쉬핑트레이 제조에 이용되고 있다. 또한 도전성 충전제의 일종인 티타늄 휘스커 또는 산화주석( SnO₂) 등의 도전성 입자를 알콜 등의 용매와 아크릴, 우레탄 등의 바인더에 혼합한 후 이를 쉬핑트레이 표면에 도포하는 방법을 이용하기도 한다. 상기의 방법들은 모두 대전방지 목적으로는 성공적으로 사용될 수 있으나 진공증착, 스퍼터링, 플라즈마 처리 또는 이온빔 처리방법들은 설비의 초기 투자비가 높고, 연속적이지 못하며, 형상이 복잡한 부분의 균일한 막형성이 어렵기 때문에 품질의 균일성면에서 불리하다. 또한 도전성 충전제를 바인더와 용매에 혼합한 후 이를 쉬핑트레이에 도포하는 경우에는 쉬핑트레이 표면에 존재하는 도전성 입자가 불순물로 작용하는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도전성 고분자 및 바인더( binder)를 용매에 혼합한 전도성 코팅액을 제조하고, 이 전도성 코팅액을 IC 칩 쉬핑트레이의 표면에 도포하여 표면저항이 10²-10⁸Ω/□ 범위에서 조절이 가능하고다양한 색깔을 나타낼 수 있는 IC 칩 쉬핑트레이의 표면을 코팅하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 쉬핑트레이 표면에 코팅하는 전도성 코팅액은 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤등의 전도성 고분자를 0.5 - 5 중량부와, 카보닐기, 수산기, 에스터기, 아크릴기, 우레탄기, 카복실기, 카복실산, 아미드기, 이미드기 등에서 선택되는 관능기를 가지는 유기 바인더 10 - 50 중량부와, 아이소프로필알콜, 에탄올, 메탄올등의 용매 40 - 85 중량부를 혼합하여 제조할 수 있으며 이렇게 제조한 전도성 코팅액은 스프레이로 쉬핑트레이 표면에 0.1 ∼ 2 미크론의 두께로 코팅하거나 또는 쉬핑트레이를 전도성 코팅액에 침지하여 0.1 ∼ 2 미크론의 두께로 코팅한 후 40 ∼ 150℃ 에 방치하여 1 ∼ 20분간 건조하면 용매가 휘발되면서 쉬핑트레이 표면에 전도성 막을 형성한다.

상기에서 전도성 고분자는 폴리아닐린, 폴리티오펜 또는 폴리피롤 등을 사용한다. 또한 술포닐기가 치환된 폴리아닐린, 탄소수 4 - 10인 알킬기가 치환된 폴리티오펜, 에틸렌디옥시기사 치환된 폴리티오펜도 이에 해당한다.

바인더는 카보닐기, 수산기, 에스터기, 아크릴기, 우레탄기, 카복실기, 카복실산, 아미드 또는 이미드기 등의 관능기가 있는 수지를 사용한다.

용매는 메타크레졸, 클로로포름, 이미다졸, 에틸알콜, 증류수, 이소프로필알콜, 노르말부탄올, 메탄올에서 선택된 1종류를 사용하거나 또는 상기 용매를 2종류 이상 서로 5:95∼95:5의 비로 혼합하여 사용할 수 있다.

한편 상기 바인더는 본 발명의 전도성 코팅액의 조성에도 포함되지만 전도성코팅액이 쉬핑트레이 표면에 잘 접착되도록 전도성 코팅액을 트레이 표면에 도포하기전 쉬핑트레이 표면을 일차로 코팅하는 프라이머 처리에도 사용한다. 2 종류 또는 그 이상의 바인더를 혼합하여 사용하거나 경우에 따라서는 프라이머 처리에 사용되는 바인더와 전도성 코팅액에 사용하는 바인더가 서로 다른 경우에도 프라이머 처리시 사용하는 바인더와 전도성 코팅액에 사용하는 바인더가 서로 상용성이 있으면 보다 좋은 접착력 증진효과를 얻을 수 있다. 또한 전도성 코팅액에 사용하는 바인더 또는 프라이머 처리시 사용하는 바인더를 기저 고분자에 미리 혼합하면 프라이머 처리와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

상기에서 쉬핑트레이 표면의 프라이머 처리는 바인더를 단독 또는 2종류 이상 혼합하여 코팅한 후 40 ∼ 150 ℃에서 1 ∼ 20분 동안 건조한다.

이와 같이 제조된 IC 칩 쉬핑트레이의 표면저항은 코팅액의 종류에 따라 다양하게 만들 수 있다. 즉, 전도성 고분자와 바인더의 함량비를 0.5 ∼ 5 : 10 ∼ 50 으로 적절히 조절하면 트레이 표면의 표면저항이 10²-10¹⁰Ω/□ 사이에서 원하는 대로 조절된다. 또한 코팅액에 안료를 혼합하여 다양한 색깔을 갖는 IC 칩 쉬핑트레이를 제조할 수 있다. 이때 전도성 고분자 중 폴리티오펜은 가시광선 투과성이 매우 좋기 때문에 다양한 색갈을 갖는 쉬핑트레이 제조에 가장 적합하다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예가 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

<실시예 1>

켐퍼설폰산이 도핑레벨 7로 도핑된 폴리아닐린 0.005 mmol과 아크릴계 바인더 0.05 mmol을 메타크레졸과 클로로포름 50:50 혼합 용매에 넣어 혼합한 후 이를 초음파 중탕기에서 36 시간 초음파 처리하여 전도성 코팅액을 만들었다. 이 용액을 스프레이기에 넣고 IC 칩 쉬핑트레이 표면에 0.1 ∼ 2 미크론의 두께로 스프레이 코팅한 후 이를 섭씨 100도의 온도에서 10분간 건조시켜 트레이 표면에 도전성 막을 형성하였다.

이와 같이 제조된 쉬핑트레이는 폴리아닐린 색깔인 밝은 초록색을 띠는데, 이 쉬핑트레이의 표면저항을 ASTM D257의 방법으로 측정한바 10⁴Ω/□ 이었고, ASTM D3359 법에 의해 쉬핑트레이 표면의 접착력을 측정한바 접착력은 5B 이었다.

한편 상기에서 제조한 전도성 코팅용액을 코팅용액 제조시 동일하게 사용한 혼합용매인 메타크레졸 : 크로로포름 50:50 혼합용액으로 5배 희석시킨 후 재차 쉬핑트레이의 표면에 코팅한 결과 접착력은 그대로 유지되면서도 표면저항이 10⁶Ω/□로 증가함을 관찰하였으며 이 쉬핑트레이를 섭씨 150도에서 48시간 열처리하면 접착력은 변화가 없는 것으로 관찰되었고 표면저항은 열처리후 약간 증가하는 경향을 보였다.

<실시예 2>

3,4-에틸렌디옥시티오펜 3.5 mmol, 페릭톨루엔술포네이트 8.1 mmol, 이미다졸 2.3 mmol을 에틸알콜 15 그램에 혼합한 도전성 코팅액을 만든 후 이를 쉬핑트레이 표면에 스프레이 코팅 후 120℃의 온도에서 2분간 방치하여 트레이 표면에 폴리에틸렌디옥시티오펜을 합성하였다. 반응이 완료된 후 쉬핑 트레이 표면을 에틸알콜로 세척한 후 다시 120℃의 온도에서 2분간 건조시켰다.

이와 같이 제조된 쉬핑트레이의 표면저항은 10³Ω/□ 이었고 ASTM D3359법에 의한 접착력은 4B이었으며 다시 이를 130℃의 온도로 48시간 건조하면 표면저항은 그대로 유지되는 반면 접착력은 5B로 향상되었다.

<실시예 3>

3,4-폴리에틸렌디옥시티오펜 0.005 mmol과 우레탄계 바인더 0.05 mmol을 탈이온증류수와 이소프로필알콜이 50:50의 혼합용매에 넣어 혼합하여 전도성 코팅액을 만들었다.

카본섬유가 들어 있지 않은 쉬핑트레이 표면은 아크릴계 바인더와 우레탄계 바인더를 2 : 8 ∼ 8 : 2의 비율로 혼합한 프라이머로 도포한 후 이를 80℃의 온도에서 간 방치하여 프라이머 처리된 트레이를 얻었다. 이 프라이머 처리된 트레이표면에 상기의 전도성 코팅액을 0.1 ∼ 2 미크론의 두께로 도포한 후 이를 70℃의 온도에서 2분간 건조시켜 쉬핑트레이 표면에 전도성 막을 형성하였다.

이와 같이 제조된 쉬핑트레이의 표면저항은 10⁶Ω/□ 이었고 ASTM D3359법에 의한 접착력은 5B이었으며 이를 다시 130℃에서 48시간 방치하면 표면저항과 접착력이 그대로 유지되었다.

본 발명의 기술을 이용하면 표면저항이 10²-10¹⁰Ω/□ 범위에서 조절이 가능하고 다양한 색깔을 가지면서 경제적인 IC 칩 쉬핑트레이를 제조할 수 있다.

Claims (6)

1. 전도성 고분자 0.5∼5중량부, 카보닐기, 수산기, 에스터기, 아크릴기, 우레탄기, 카복실기, 카복실산, 아미드기, 이미드기에서 선택되는 관능기를 가지는 유기 바인더 10∼50중량부, 분산용매 45∼85중량부를 포함하는 전도성 코팅액을 고분자 수지로 성형된 쉬핑트레이 표면에 0.1∼2미크론의 두께로 코팅하는 단계와,

   전기 단계를 거친 쉬핑트레이를 상온 또는 40∼150℃에 방치하여 1∼20분간 건조하는 단계를 포함하는 집적회로 칩 쉬핑트레이의 코팅방법
2. 제 1항에 있어서, 전도성 고분자는 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤 및 술포닐기가 치환된 폴리아닐린, 탄소수 4 - 10인 알킬기가 치환된 폴리티오펜, 에틸렌디옥시기사 치환된 폴리티오펜임을 특징으로 하는 집적회로 칩 쉬핑트레이의 코팅방법
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 용매는

   메타크레졸, 클로로포름, 이미다졸, 에틸알콜, 증류수, 이소프로필알콜, 노르말부탄올, 메탄올 중에서 선택된 1종 또는 2종의 용매가 5:95∼95:5의 비로 혼합된 것에서 선택되는 집적회로 칩 쉬핑트레이의 코팅방법
5. 카보닐기, 수산기, 에스터기, 아크릴기, 우레탄기, 카복실기, 카복실산, 아미드기, 이미드기에서 선택되는 관능기를 가지는 유기 바인더를 고분자 수지로 성형된 쉬핑트레이 표면에 코팅하고 상온 또는 40∼150℃하에 1∼20분간 건조하여 프라이머층을 형성하는 단계와,

   전도성 고분자 0.5∼5중량부, 카보닐기, 수산기, 에스터기, 아크릴기, 우레탄기, 카복실기, 카복실산, 아미드기, 이미드기에서 선택되는 관능기를 가지는 유기 바인더 10∼50중량부, 분산용매 45∼85중량부를 포함하는 전도성 코팅액을 상기 프라이머층에 0.1∼2미크론의 두께로 코팅하는 단계, 및

   전기 단계를 거친 쉬핑트레이를 상온 또는 40∼150℃에 방치하여 1∼20분간 건조하는 단계를 포함하는 집적회로 칩 쉬핑트레이의 코팅방법
6. 삭제