KR100919971B1

KR100919971B1 - 액정고분자 프리프레그 및 액정고분자 보정층을 구비한금속박 적층판과 프린트 배선판

Info

Publication number: KR100919971B1
Application number: KR1020070115704A
Authority: KR
Inventors: 서상혁; 구본혁; 옥태준; 김만종
Original assignee: 삼성정밀화학 주식회사
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2009-10-14
Also published as: KR20090049445A

Abstract

액정고분자 프리프레그 및 액정고분자 보정층을 구비한 금속박 적층판과 프린트 배선판이 개시된다. 개시된 금속박 적층판은, 기재, 상기 기재에 함침된 액정고분자, 및 상기 함침된 액정고분자의 일부가 상기 기재의 표면위로 삼출되어 형성된 것으로 상기 기재의 표면을 부분적으로 또는 전체적으로 덮는 액정고분자층을 포함하는 프리프레그와, 상기 액정고분자층을 덮도록 상기 프리프레그 상에 배치된 액정고분자 보정층과, 상기 액정고분자 보정층 상에 배치된 금속 박막을 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 개시된 금속박 적층판 및 프린트 배선판은 액정고분자 프리프레그 및 액정고분자 보정층을 구비함으로써 금속 박막의 표면을 매끄럽게 유지하고 금속 박막과의 접착성을 향상시키며 열변형을 방지하고 고주파 영역에서 저유전 특성을 가질 수 있다. 또한, 상기 금속박 적층판 및 프린트 배선판은 제조공정을 단순화하여 제조시간 및 제조비용을 절감할 수 있다.

Description

액정고분자 프리프레그 및 액정고분자 보정층을 구비한 금속박 적층판과 프린트 배선판{Metal clad laminates and print wiring board having liquid crystal polymer prepreg and liquid crystal polymer correction layer}

본 발명은 금속박 적층판 및 프린트 배선판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액정고분자 프리프레그 및 액정고분자 보정층을 구비함으로써 금속 박막의 표면을 매끄럽게 유지하고 금속 박막과의 접착성을 향상시키며 열변형을 방지하고 고주파 영역에서 저유전 특성을 갖는 금속박 적층판 및 프린트 배선판에 관한 것이다.

최근 전자 기기의 소형화, 다기능화에 따라, 프린트 배선판의 고밀도화, 소형화가 진행되고 있으며, 이에 채용되는 금속박 적층판은 스탬핑 가공성, 드릴 가공성이 뛰어나고, 가격이 저렴하여 전자 기기의 프린트 배선판용 기판으로 널리 이용되고 있다.

이러한 프린트 배선판용 금속박 적층판에 이용되는 프리프레그는 반도체의 성능 및 반도체 패키징 제조공정 조건에 적합하도록 하기의 주요 특성을 만족하여야 한다.

(1) 금속(집적회로칩) 열팽창률에 대응 가능한 저열팽창률

(2) 1 GHz 이상의 고주파영역에서의 저유전율 및 유전 안정성

(3) 270 ℃ 정도의 리플로우 공정에 대한 내열성

(4) 금속 박막과의 높은 접착성

상기 프리프레그는 일반적으로 에폭시 또는 비스말레이미드트리아진에서 유래하는 수지를 유리 직포에 함침시킨 후, 반경화시켜 제조한다. 그후, 상기 프리프레그에 금속 박막을 적층하고 수지를 경화시켜 금속박 적층판을 제조한다. 이와 같은 금속박 적층판은 박막화되어 270℃의 리플로우 공정 등 고온 공정을 거치게 되는데, 이러한 고온 공정을 거치면서 박막 형태의 금속박 적층판이 프리프레그와 금속 박막 간의 열팽창율 차이로 인해 변형되는 등의 문제점이 있다.

또한, 에폭시 또는 비스말레이미드트리아진 수지는 그 자체의 높은 흡습성으로 인해 개선이 요구되고 있으며, 특히, 1GHz 이상의 고주파 영역에서의 유전 특성이 열악하여(즉, 고주파 영역에서 유전율이 높음) 고주파, 고속처리를 요구하는 반도체 패키징용의 프린트 배선판에 적용하기 어려운 문제점이 있다. 수지의 흡습성이 높을 경우에는 i) 수분 흡습에 따른 치수변화에 기인한 박리현상, ii) 휨(warpage) 발생, iii) 리플로우 공정과 같은 가공공정에서 수분 기화에 의한 블리스터 발생 등의 문제점이 있다.

이러한 유전 특성 악화 문제를 해결하고 경화에 소요되는 시간을 제거함으로써 제조공정 및 제조시간을 단축하기 위하여, 고주파 영역에서 저유전 특성을 가지며 열가소성인 액정고분자를 이용하여 프리프레그를 형성하는 경우도 있다. 이와 같은 프리프레그는 유기 또는 무기 직포에 액정고분자를 함침시키고 압연 및 건조 시켜 제조한다.

또한, 상기 압연 과정 등에서 기재에 함침된 액정고분자가 기재의 표면 위로 일부 삼출되어 액정고분자층을 형성하고 이 액정고분자층을 매개로 하여 기재와 금속 박막이 서로 접착되게 된다.

도 1은 액정고분자 프리프레그를 구비하는 종래기술에 따른 금속박 적층판을 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 금속박 적층판(100)은 액정고분자 프리프레그(10) 및 금속 박막(20)을 구비한다.

액정고분자 프리프레그(10)는 기재(11), 기재(11)에 함침된 액정고분자(미도시), 및 상기 액정고분자 중 일부가 기재(11)의 표면위로 삼출되어 형성된 액정고분자층(12)을 구비한다. 이러한 액정고분자는 용제에 녹이더라도 에폭시 또는 비스말레이미드트리아진 수지의 경우에 비해 매우 큰 점도를 갖는다. 따라서, 액정고분자를 용제에 다량 녹일 경우 유동성이 저하되어 기재(11)에 함침시키기 어려운 문제점이 있다. 이러한 이유로 단지 소량의 액정고분자만을 용제에 녹여서 사용하여야 하고 이러한 액정고분자 용액을 사용하여 1회 함침만을 실시할 경우에는, 도 1에 도시된 바와 같이 액정고분자층(12)이 기재(11)의 표면을 완전히 덮지 못하게 되어 그 표면이 아일랜드 형태의 액정고분자층(12)과 기재 돌출부(11a)가 다수 혼재되어 있는 상태로 된다. 따라서, 이 경우에는 금속 박막(20)의 일부분이 액정고분자층(12)이 아닌 기재 돌출부(11a)와 직접 접촉하게 되므로 프리프레그(10)와 금속 박막(20) 간의 접착 강도가 낮아져서 박리가 일어나기 쉬우며 고온에 노출될 경 우에는 상기 박리 등의 열변형이 더욱 심화되게 된다. 게다가, 상기 기재(11)는 액정고분자층(12)과 기재 돌출부(11a)로 인하여 매끄럽지 못한 울퉁불퉁한 표면을 갖게 되고, 이는 또한 상기 표면에 적층되는 금속 박막(20)의 표면을 변형시켜 울퉁불퉁하게 만드는 원인이 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로, 종래에는 소량의 액정고분자를 함유한 용액을 사용하여 상기 함침 과정을 다수회 반복함으로써 액정고분자층의 두께를 증가시키는 방안을 채택하였다. 그러나, 이는 제조공정의 복잡화와 제조시간 및 제조비용의 증가를 가져오는 또 다른 문제점이 있다.

본 발명은 액정고분자 프리프레그 및 액정고분자 보정층을 구비함으로써 금속 박막의 표면을 매끄럽게 유지하고 금속 박막과의 접착성을 향상시키며 열변형을 방지하고 고주파 영역에서 저유전 특성을 갖는 금속박 적층판 및 프린트 배선판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 액정고분자 프리프레그를 구비하는 것으로, 제조공정을 단순화하고 제조시간 및 제조비용을 절감할 수 있는 금속박 적층판 및 프린트 배선판을 제공하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,

기재, 상기 기재에 함침된 액정고분자, 및 상기 함침된 액정고분자의 일부가 상기 기재의 표면위로 삼출되어 형성된 것으로 상기 기재의 표면을 부분적으로 또는 전체적으로 덮는 액정고분자층을 포함하는 프리프레그;

상기 액정고분자층을 덮도록 상기 프리프레그 상에 배치된 액정고분자 보정층; 및

상기 액정고분자 보정층 상에 배치된 금속 박막을 포함하는 금속박 적층판을 제공한다.

본 발명의 한 구현예에 따르면, 상기 액정고분자 보정층이 상기 프리프레그와 금속 박막 사이에 필름 형태로 삽입된다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 액정고분자 보정층이 상기 프리프레그의 상기 금속 박막쪽 면에 액정고분자 바니시를 코팅함으로써 형성된다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 액정고분자 보정층이 상기 금속 박막의 상기 프리프레그쪽 면에 액정고분자 바니시를 코팅함으로써 형성된다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 액정고분자 보정층의 두께 비율이 상기 프리프레그의 평균 두께를 기준으로 5 내지 30%이다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 기재가 유리 섬유 직물, 유리 섬유 부직포, 탄소 섬유 직물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 포함한다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 액정고분자가 폴리에스테르, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리에스테르아미드, 폴리에스테르이미드, 폴리포스파젠, 폴리아조메신으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종이다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 프리프레는 비유전율이 4.0 이하이다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 프리프레그와 이에 접착된 금속 박막 간의 접착강도가 0.5 내지 2.5N/㎜이다.

또한 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,

상기 구현예들 중 어느 한 구현예에 따른 금속박 적층판을 회로 가공하여 얻어진 프린트 배선판을 제공한다.

또한 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,

상기 구현예에 따른 프린트 배선판;

상기 프린트 배선판의 적어도 일면상에 배치되는 것으로, 기재, 상기 기재에 함침된 액정고분자, 및 상기 함침된 액정고분자의 일부가 상기 기재의 표면위로 삼출되어 형성된 액정고분자층을 포함하는 적어도 하나의 프리프레그;

상기 프리프레그 상에 배치된 액정고분자 보정층; 및

상기 액정고분자 보정층 상에 배치된 금속 박막을 구비하는 금속박 적층판을 제공한다.

본 발명에 의하면, 액정고분자 프리프레그 및 액정고분자 보정층을 구비함으로써 금속 박막과의 접착성을 향상시키며 열변형을 방지하고 고주파 영역에서 저유전 특성을 갖는 금속박 적층판 및 프린트 배선판이 제공될 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 액정고분자 프리프레그를 구비하는 것으로, 제조공정을 단순화하고 제조시간 및 제조비용을 절감할 수 있는 금속박 적층판 및 프린트 배선판이 제공될 수 있다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 구현예에 관하여 상세히 설명한다.

도 2는 액정고분자 프리프레그를 구비하는 본 발명의 한 구현예에 따른 금속박 적층판을 도시한 단면도이다. 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 부재 또는 동일한 부재의 부분을 가리킨다.

도 2를 참조하면, 본 구현예에 따른 금속박 적층판(200)은, 프리프레그(10), 금속 박막(20), 및 액정고분자 보정층(30)을 구비한다.

프리프레그(10)는, 기재(11) 및 액정고분자층(12)을 포함한다. 또한, 여기에서는 비록 구분하여 도시하지는 않았지만, 기재(11)의 내부에는 이에 함침된 액정고분자가 포함되어 있고, 상기 액정고분자의 일부가 기재(11)의 표면위로 삼출되어 다수의 아일랜드 형상의 액정고분자층(12)을 형성한다. 구체적으로, 액정고분자층(12)은 기재(11)의 표면을 부분적으로 덮으며, 액정고분자층(12)으로 덮이지 않은 기재(11)의 표면에는 다수의 기재 볼록부(11a)가 형성되어 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 액정고분자층(12)은 기재(11)의 전체 표면을 덮을 수도 있다. 본 구현예의 프리프레그(10)는 일반적으로 3회 이하의 함침 과정을 거쳐 제조되지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

기재(11)로는 유리 섬유 직물, 유리 섬유 부직포, 탄소 섬유 직물이 사용될 수 있다. 기계적, 전기적 특성 및 경제성 측면에서 유리 섬유 직물을 사용하는 것이 바람직하다.

액정고분자로는 용제에 용해 가능한 것이라면 제한없이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 400℃ 이하에서 광학적 이방성을 나타내는 용융체를 형성할 수 있는 열방성(thermotropic) 방향족 액정 폴리에스테르가 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 방향족 액정 폴리에스테르는 용융온도가 250 내지 400℃인 것이 바람직하다. 상기 온도가 250℃ 미만이면 후속 프린트 배선판의 기판 가공 공정중 납땜온도보다 낮아서 기판의 변형이 발생하므로 바람직하지 않고, 400℃를 초과하게 되면 후공정 인 적층 가공시 고온이 요구되어 생산에 바람직하지 않으며, 또한 중합체의 용제 용해도가 떨어져서 바람직하지 않다. 또한, 상기 방향족 액정 폴리에스테르는 수평균 분자량이 1,000 내지 20,000인 것이 바람직하다. 상기 수평균 분자량이 1,000 미만이면 기계적 강도가 불충분하여 바람직하지 않고, 20,000을 초과하게 되면 용해도가 낮아져서 바람직하지 않다.

상기 액정고분자 용액은 1중량% 내지 40중량%의 농도로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 10중량% 내지 30 중량%의 농도로 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 15중량% 내지 25중량%의 농도로 사용될 수 있다. 상기 액정고분자의 농도가 1중량% 미만일 경우에는 1회 가공시 함침 가능한 액정고분자의 양이 적어져 생산성이 저하되는 경향이 있어서 바람직하지 않고, 40중량%를 초과할 경우에는 용액 점성이 상승하여 용해도가 저하되는 문제가 있어서 바람직하지 않다.

상기 액정고분자를 용해하는 용제로는 비할로겐 용제가 사용되는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 이밖에 극성 비프로톤계 화합물, 할로겐화 페놀, o-디클로로벤젠, 클로로포름, 염화메틸렌, 테트라클로로에탄 등이 단독으로 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있다. 특히, 비할로겐 용제에도 잘 용해되는 액정고분자를 사용할 경우에는 할로겐 원소를 함유하는 용제를 사용하지 않아도 되므로, 이를 포함한 금속박 적층판 또는 프린트 배선판의 금속 박막이 할로겐 원소를 함유하는 용제를 사용하는 경우에서처럼 할로겐 원소로 인해 부식되는 문제가 사전에 방지될 수 있다.

상기 프리프레그(10)는, 상기 액정고분자를 용제에 용해시킨 용액을 기재(11)에 함침 또는 도포한 후 건조 및 압연(rolling)시킴으로써 제조된다. 상기 건조 및 압연 과정은 순차적으로 이루어질 수도 있고, 또한 동시에 이루어질 수도 있다. 상기 건조 과정을 통해 프리프레그(10)에 포함되어 있던 용제가 제거되게 되고, 상기 압연 과정을 통해 프리프레그(10)가 원하는 두께를 갖게 된다. 상기 압연 과정은, 예를 들어, 롤 압력 10kgf/㎠, 롤 온도 120℃, 프리프레그 온도 300℃의 조건에서 수행될 수 있다. 이러한 용제 제거방법은 특별히 한정되지는 않지만 용제 증발에 의하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 가열, 감압, 통풍 등에 의한 증발이 가능하다. 그 중에서도 기존 프리프레그 제조 공정에의 적용성, 생산 효율, 취급 측면을 고려할 때 용제 가열 증발이 바람직하고, 통풍가열에 의해 증발하는 것이 더욱 바람직하다.

이러한 프리프레그(10) 제조시, 액정고분자를 용제에 용해시킨 조성물 용액을 상기 기재에 함침하는 시간은 통상 0.02분 내지 10분이 바람직하다. 상기 함침 시간이 0.02분 미만이면 상기 액정고분자가 균일하게 함침될 수 없고, 10분을 초과하면 생산성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 액정고분자를 용제에 용해시킨 조성물 용액을 기재(11)에 함침시키는 온도는 20 내지 190℃ 범위에서 가능하며, 실온에서 실행하는 것이 바람직하다.

상기 용제 제거시, 가열 온도는 상기 액정고분자의 조성물 용액에 대해 20 내지 190℃의 범위에서 1분 내지 10분 동안 예비 건조하고, 190 내지 350℃의 범위에서 1분 내지 10시간까지 열처리를 실행하는 것이 바람직하다.

상기 액정고분자를 용제에 용해시킨 조성물 용액에는 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 유전율 및 열팽창률을 조절하기 위하여 실리카, 수산화 알미 늄, 탄산칼슘의 무기필러, 경화에폭시, 가교아크릴 등의 유기필러가 첨가될 수 있다. 이러한 무기 필러 또는 유기 필러의 첨가량은 액정고분자 100 중량부에 대하여 0.5 내지 200중량부의 비율인 것이 바람직하다. 상기 무기 필러 또는 유기 필러의 첨가량이 0.5중량부 미만이면 프리프레그(10)의 유전율을 충분히 낮추거나 열팽창률을 낮추기 어려운 경향이 있고, 200중량부를 초과하게 되면 액정고분자의 바인더로서의 효과가 적어지게 되는 경향이 있다.

이와 같이 제조된 프리프레그(10)는 약 5 내지 200㎛, 바람직하게는 약 30 내지 150㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 프리프레그는 비유전율이 4.0이하인 것이 바람직하다. 상기 비유전율이 4.0을 초과하게 되면 고주파 영역에서의 절연기재로 부적합해서 바람직하지 않다.

또한, 이와 같이 제조된 프리프레그(10)는 저흡습성 및 저유전 특성을 가지는 액정고분자와 기계적 강도가 뛰어난 유기 또는 무기 직포 및/또는 부직포를 사용하므로 치수 안정성이 뛰어나고 열변형이 적고 단단하여 비어홀 드릴가공 및 적층 가공에 유리하다.

또한, 상기 프리프레그(10)를 소정 매수 적층하고, 이를 가열 및 가압함으로써 프리프레그 적층체(미도시)를 제조할 수도 있다.

액정고분자 보정층(30)은 액정고분자층(12)과 기재 볼록부(11a)를 덮도록 프리프레그(10) 상에 배치된다. 이러한 액정고분자 보정층(30)은 주로 두가지 역할을 수행하는데, 그 하나는 프리프레그(10)와 금속 박막(20) 간의 접착 강도(peel strength)를 증가시키는 접착 매개층으로서의 역할이고, 다른 하나는 다수의 아일 랜드 형상의 액정고분자층(12)과 기재 볼록부(11a)가 혼재하는 울퉁불퉁한 형상의 프리프레그(10)의 표면을 완전히 덮어 금속 박막(20)에 매끄러운 피복면을 제공하는 역할이다. 구체적으로, 액정고분자 보정층(30)은 프리프레그(10)에 포함된 액정고분자층(12)이 기재(11)의 표면을 완전히 덮지 못하는 경우, 액정고분자층(12)의 부족분을 이와 동일 또는 유사한 재질의 액정고분자로 보충하여 줌으로써 접착 강도를 증가시키고, 아울러 프리프레그(10)의 거친 표면을 보정해 주어 금속 박막(20)이 변형없이 본래의 균일한 표면 상태를 유지하면서 프리프레그(10) 상에 적층되도록 돕는 역할을 한다.

한편, 액정고분자층(12)이 상당량 삼출되어 기재(11)의 전체 표면을 덮는 경우에도, 액정고분자층(12)의 두께가 충분히 두껍지 않아 원하는 접착강도 등의 발현이 곤란한 경우에는 이러한 액정고분자층(12)을 덮도록 액정고분자 보정층(30)이 배치될 수 있다.

이러한 액정고분자 보정층(30)은 프리프레그(10)와 금속 박막(20) 사이에 필름 형태로 삽입될 수도 있고, 프리프레그(10)의 일면, 즉 금속 박막(20)쪽 면에 액정고분자 바니시를 코팅함으로써 형성될 수도 있으며, 금속 박막(20)의 일면, 즉 프리프레그(10)쪽 면에 액정고분자 바니시를 코팅함으로써 형성될 수도 있다.

상기와 같이 형성된 액정고분자 보정층(30)의 적정 두께 범위는, 두께 비율로서 고려할 때, 프리프레그(10)의 평균 두께를 기준으로 5 내지 30%인 것이 바람직하다.

이와 같이 얻어진 본 구현예에 따른 금속박 적층판(200)은 프리프레그(10)와 금속 박막(20) 사이에 소정의 두께를 갖는 액정고분자 보정층(30)을 구비한다. 이와 같이 액정고분자 보정층(30)을 구비하고 이것이 접착 매개체로 작용함으로써, 프리프레그(10)와 금속 박막(20) 간의 접착 강도가 증가하며, 이러한 접착 강도 증가로 인해 후속 프린트 배선판의 기판 가공 중에 고온처리로 말미암아 금속 박막(20)이 열팽창하는 경우에도 프리프레그(10)의 표면으로부터 금속 박막(20)이 박리되는 등의 열변형 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 금속 박막(20)이 적층 과정에서 변형되지 않고 매끄러운 표면을 유지할 수 있다. 또한, 액정고분자 용액을 기재에 함침하는 횟수를 줄여 제조공정을 단순화하고 제조시간 및 제조비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 구현예에 따른 금속박 적층판(200)에서 프리프레그(10)와 이에 접착된 금속 박막(20) 간의 접착강도는 0.5 내지 2.5N/㎜ 수치 범위를 갖게 된다. 상기 접착 강도가 0.5N/㎜ 미만이면 프린트 배선판 가공시 열 및 기계적 외력에 의하여 변형이 일어나 금속 박막(20)의 박리 현상이 발생하므로 바람직하지 않으며, 2.5N/㎜를 초과하는 경우에는 에칭 및 스트리핑 공정의 소요시간이 과다해짐으로 바람직하지 않다.

본 구현예에 따른 금속박 적층판(200)은, 프리프레그(10) 또는 이를 소정 매수 적층한 프리프레그 적층체(미도시)의 일면 또는 양면에, 액정고분자 보정층(30)을 배치하고, 이러한 액정고분자 보정층(30) 상에 동박, 은박, 알루미늄박 등의 금속 박막(20)을 배치한 후, 이들 전체를 가열 및 가압함으로써 제조될 수 있다. 이러한 금속박 적층판(200)에 있어서, 프리프레그(10) 또는 프리프레그 적층체 및 금 속 박막(20) 두께는 특별히 한정되지는 않지만, 각각의 경우에 30 내지 200㎛ 및 1 내지 50㎛인 것이 바람직하다. 상기 프리프레그(10) 또는 프리프레그 적층체의 두께가 30㎛ 미만이면 권취 방식의 가공시 강도 부족으로 파열될 우려가 있어 바람직하지 않고, 200㎛를 초과하게 되면 한정된 두께의 다층 적층의 층수에 한정이 있어서 바람직하지 않다. 상기 금속 박막(20)의 두께가 1㎛ 미만이면 금속 박막 적층시 금속 박막의 파손이 발생하기 쉬워서 바람직하지 않고, 50㎛를 초과하게 되면 다층 적층에 불리해서 바람직하지 않다.

이러한 금속박 적층판(200)의 제조시 적용되는 가열 및 가압 공정은 바람직하게는 온도 250 내지 400℃, 압력 5 내지 100 kgf/㎠ 정도로 행하지만, 프리프레그(10)의 특성이나 액정고분자 조성물의 반응성, 프레스기의 능력, 목적으로 하는 금속박 적층판(100)의 두께 등을 고려하여 적당히 결정할 수 있으므로, 특별히 한정되지 않는다.

또한 본 구현예에 따른 금속박 적층판(200)은, 프리프레그(10) 또는 프리프레그 적층체와 금속 박막(20) 간의 접착 강도를 높이기 위해 이들 사이에 개재되는 접착제층을 추가로 필요로 하지 않는다. 이에 따라, 제조공정을 단순화하고 제조비용을 절감할 수 있다.

도 3은 도 2의 금속박 적층판을 회로 가공하여 얻은 프린트 배선판의 일 구현예를 도시한 단면도이다. 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 부재 또는 동일한 부재의 부분을 가리킨다.

본 구현예에 따른 프린트 배선판(40)은, 기재(11), 이에 함침된 액정고분자, 및 액정고분자층(12)를 구비한 프리프레그(10); 금속 박막(20); 및 프리프레그(10)와 금속 박막(20) 사이에 배치된 액정고분자 보정층(30)을 포함한다. 이러한 프린트 배선판(40)은 프리프레그(10)의 양면에 액정고분자 보정층(30)을 배치하고, 이러한 액정고분자 보정층(30)에 금속 박막(20)을 위치시켜 가열 및 가압하고, 이 금속 박막(20)에 회로(30a)를 형성함으로써 얻어질 수 있다. 회로의 형성은 서브트랙티브법 등의 종래의 공지된 방법에 의해서 이루어질 수 있다. 또한, 이러한 프리트 배선판(40)에는 프리프레그(10)와 금속 박막(20)을 관통하는 관통홀(50)이 형성되어 있으며, 관통홀(50)의 내벽에는 금속 도금층(60)이 도포되어 있다. 또한, 프린트 배선판(40)에는 통상적으로 소정의 회로 부품(미도시)이 실장되게 된다. 이와 같은 구성을 갖는 프린트 배선판(40)은 고주파 영역에서 저유전 특성을 가질 수 있다.

도 4는 도 3의 프린트 배선판을 구비하는 금속박 적층판의 일 구현예를 도시한 단면도이다. 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 부재 또는 동일한 부재의 부분을 가리킨다.

본 구현예에 따른 금속박 적층판(300)은, 회로(40a)가 형성되어 있는 프린트 배선판(40); 기재(11), 이에 함침된 액정고분자, 및 액정고분자층(12)을 구비한 프리프레그(10); 금속 박막(20); 및 프리프레그(10)와 금속 박막(20) 사이에 배치된 액정고분자 보정층(30)을 포함한다. 구체적으로, 이러한 금속박 적층판(300)은 프린트 배선판(40)의 양면에 각각 적층된 2층의 액정고분자 보정층(30), 액정고분자 보정층(30)의 외측에 각각 적층된 2장의 프리프레그(10), 프리프레그(10)의 외측에 각각 적층된 2층의 액정고분자 보정층(30), 및 추가로 액정고분자 보정층(30)의 외측에 각각 적층된 2장의 금속 박막(20)을 포함한다. 한편, 회로(40a)는 프린트 배선판(40)의 한쪽 면에만 형성될 수도 있다. 또한, 이러한 금속박 적층판(300)은 프리프레그(10)와 프린트 배선판(40) 사이에 별도의 프린트 배선판, 액정고분자 보정층, 및 프리프레그가 교대로 1세트 이상 적층된 것을 구비할 수도 있다.

이하에서는 본 발명을 실시예를 들어 보다 상세히 설명하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

<기재의 선택>

프리프레그를 제조하기 위한 기재로는 두께 100㎛, 단위면적중량 107g/㎡의 유리섬유 직물(IPC 2116)을 사용하였다.

<액정고분자 바니시의 제조>

액정고분자 수지로서 방향족 폴리에스테르아미드(수평균분자량 10,000) 100중량부, 용제로서 n-메틸피롤리돈 400중량부를 배합한 후 80℃에서 교반하여 액정고분자 바니시를 제조하였다.

<프리프레그의 제조>

함침용기에 상기 액정고분자 바니시를 채운 후, 상기 기재를 통과시켜 함침시키고, 100℃ 열풍순환건조기에서 3분간 건조하여 프리프레그를 제조하였다.

<보정층의 도입>

상기 프리프레그 양면에 상기 액정고분자 바니시를 나이프 코팅방법을 이용 하여 10㎛의 두께로 도포한 후 100℃ 열풍순환건조기에서 3분간 건조한 후, 280℃ 오븐에서 1시간 열처리하여 보정층이 도입된 프리프레그를 제조하였다.

<금속박 적층판의 제조>

보정층이 도입된 프리프레그의 양면에 두께 16㎛의 전해동박을 위치시키고 열판프레스를 이용하여 300℃, 40kgf/㎠의 압력으로 1시간동안 가압 적층하여 금속박 적층판을 제조하였다.

비교예 1

도입된 보정층의 두께가 3㎛인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 금속박 적층판을 제조하였다

비교예 2

도입된 보정층의 두께가 50㎛인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 금속박 적층판을 제조하였다.

비교예 3

보정층을 도입하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 금속박 적층판을 제조하였다

평가실험

상기 실시예 1 및 비교예 1~3의 금속박 적층판에 대하여 동박과 프리프레그사이의 접착강도를 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다. 접착강도의 측정방법은 IPC-TM-650항의 2.4.8절을 따랐다

[표 1]

구분	실시예 1	비교예 1	비교예 2	비교예 3
접착강도(N/㎜)	1.52	0.85	0.72	0.38

상기 표 1을 참조하면, 보정층이 형성된 실시예 1 및 비교예 1~2의 경우가 보정층이 형성되지 않은 비교예 3의 경우에 비해 접착강도가 크다는 사실을 알 수 있다.

한편, 상기 실시예 1 및 비교예 1~3의 금속박 적층판에 대하여, 표면 상태를 육안 관찰로 측정하였으며 그 결과는 표 2와 같다.

○: 표면에 기재가 노출되지 않으며 표면이 매끈한 경우

△: 표면에 기재가 노출되지는 않았으나 표면에 기재의 형상이 전사되어 육안으로 기재 형태가 확인되는 경우

×: 표면에 기재가 노출된 경우

[표 2]

구분	실시예 1	비교예 1	비교예 2	비교예 3
표면상태	○	△	○	×

상기 표 2를 참조하면, 보정층이 형성된 실시예 1 및 비교예 1~2의 경우가 보정층이 형성되지 않은 비교예 3의 경우에 비해 표면상태가 양호하다는 사실을 알 수 있다.

본 발명은 도면 및 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

도 2는 액정고분자 프리프레그를 구비하는 본 발명의 한 구현예에 따른 금속박 적층판을 도시한 단면도이다.

도 3은 도 2의 금속박 적층판을 회로 가공하여 얻은 프린트 배선판의 일 구현예를 도시한 단면도이다.

도 4는 도 3의 프린트 배선판을 구비하는 금속박 적층판의 일 구현예를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 프리프레그 11: 기재

11a: 기재 돌출부 12: 액정고분자층

20: 금속 박막 30: 액정고분자 보정층

40: 프린트 배선판 50: 관통홀

60: 금속 도금층 100, 200, 300: 금속박 적층판

Claims

기재, 상기 기재에 함침된 액정고분자, 및 상기 함침된 액정고분자의 일부가 상기 기재의 표면위로 삼출되어 형성된 것으로 상기 기재의 표면을 부분적으로 또는 전체적으로 덮는 액정고분자층을 포함하는 프리프레그;

상기 액정고분자층을 덮도록 상기 프리프레그 상에 배치된 액정고분자 보정층; 및

상기 액정고분자 보정층 상에 배치된 금속 박막을 포함하고,

상기 액정고분자 보정층의 두께 비율은 상기 프리프레그의 평균 두께를 기준으로 5 내지 30%인 금속박 적층판.
제1항에 있어서,

상기 액정고분자 보정층이 상기 프리프레그와 금속 박막 사이에 필름 형태로 삽입된 것을 특징으로 하는 금속박 적층판.
제1항에 있어서,

상기 액정고분자 보정층이 상기 프리프레그의 상기 금속 박막쪽 면에 액정고분자 바니시를 코팅함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 금속박 적층판.
제1항에 있어서,

상기 액정고분자 보정층이 상기 금속 박막의 상기 프리프레그쪽 면에 액정고분자 바니시를 코팅함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 금속박 적층판.
삭제
제1항에 있어서,

상기 기재가 유리 섬유 직물, 유리 섬유 부직포, 탄소 섬유 직물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속박 적층판.
제1항에 있어서,

상기 액정고분자가 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리에스테르아미드, 폴리에스테르이미드, 폴리포스파젠, 폴리아조메신으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 금속박 적층판.
제1항에 있어서,

상기 프리프레그는 비유전율이 4.0 이하인 것을 특징으로 하는 금속박 적층판.
제1항에 있어서,

상기 프리프레그와 이에 접착된 금속 박막 간의 접착강도가 0.5 내지 2.5N/ ㎜인 것을 특징으로 하는 금속박 적층판.
제1항 내지 제4항 및 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 금속박 적층판을 회로 가공하여 얻어진 프린트 배선판.
제10항에 따른 프린트 배선판;

상기 프린트 배선판의 적어도 일면상에 배치되는 것으로, 기재, 상기 기재에 함침된 액정고분자, 및 상기 함침된 액정고분자의 일부가 상기 기재의 표면위로 삼출되어 형성된 액정고분자층을 포함하는 적어도 하나의 프리프레그;

상기 프리프레그 상에 배치된 액정고분자 보정층; 및

상기 액정고분자 보정층 상에 배치된 금속 박막을 구비하는 금속박 적층판.