KR101000833B1 - 평평한 유리 섬유로 제직된 직물 및 제조 방법 - Google Patents

Abstract

표면 포부라기를 보이지 않고, 충분히 조밀하게 제직되며, 고도의 강성을 가진 인쇄 회로를 구현할 수 있는 유리 직물 제조 방법 외에 유리 직물, 프리프레그, 인쇄 회로를 제공한다. 유리직물(40)는 복수의 유리 필라멘트를 함유하는 경사(20)와 위사(30)로 제직된다; 경사(20)와 위사(30) 중에서 둘 중의 하나는 권취공정을 거치지 않고 그 유리 필라멘트의 프로파일은 평평하다. 경사(20)와 위사(30) 중에서 적어도 하나는 권취공정을 거치지 않기 때문에, 표면 보푸라기를 제한하고 이와 동시에 섬유의 균일한 재분포를 위한 특수한 처리를 행하지 않고도 제직 작업동안 분리되고 균일하게 분포되는 직물을 얻는 것이 가능하다. 또한, 경사(20)와 위사(30) 중에서 적어도 하나의 필라멘트 F는 평평한 프로파일을 가지기 때문에, 필라멘트 F들간의 공간이 조밀해지고, 유리 직물 섬유들의 분포도가 더 커지며, 인쇄회로 적층판의 강성이 더 커진다.

유리 섬유, 유리 직물, 필라멘트, 프리프레그, 인쇄회로

Description

평평한 유리 섬유로 제직된 직물 및 제조 방법{Fabric woven with flat glass fibers and production method}

본 발명은 경사와 위사를 제직함으로써 얻어지는 제직 유리 직물의 제조 방법과 제직된 유리 직물에 관한 것이다.

최근에 전자산업의 급속한 발전으로 인해, 직접회로와 반도체가 탑재 (mount)되는 지지대를 구성하는 인쇄 회로가 계속 진보하고 있다. 인쇄 회로 베이스에는, 전기적 절연을 위해 사용되는 강화재료가 수지에 의하여 함침(impregnate)된 후 경화되도록 방치된다. 강화재료로서, 연속 유리섬유로 만들어진 위사와 경사로 형성된 평직 구조를 가진 제직된 유리 직물이 일반적으로 선택된다.

수지의 함침 가능 용량이 향상됨에 따라, 인쇄 회로에 사용되는 제직된 유리 직물에서 섬유 분포의 균일성이 더 커지는 방향으로 연구 노력을 경주하는 것이 필요하게 되었다. 따라서, 유체의 젯 스프레이, 유체의 진동, 기타 직접 압력으로 처리하는 것과 같이 섬유의 균일한 재분포를 목적으로 하는 방법들을 이용함으로써 제직 직물의 실(yarn)들 사이에 최상의 공간 분포가 얻어진다. 달리 말하면, 실들은 제직 공정에서 분리되는 경향이 있기 때문에, 위사와 경사로 이루어진 제직 직물이 균일하게 되도록 직물을 제직하는 공정에서 생기는 공간과 틈새를 메우는 것 이 목적이다.

종래에 알려진 제직된 유리 직물에서는 다음과 같은 문제점이 발견되었다: 부피가 감소되며 유동성이 더 큰 말단부의 출현과 고기능 재료를 지향함에 따라, 얇으면서도 틈새를 정확하게 메울 수 있는 유리 섬유에 대한 필요가 증가되었다. 얇은 유리 섬유 직물의 경우에, 유체의 젯이나 유체의 진동으로 섬유의 균일한 재분포를 실행하면, 섬유들이 분리되고 끊어지며 또한 직물의 메시(mesh)가 뒤틀리는(distorted) 경향이 있다. 상기에 언급한 실의 분리 문제를 제한하기 위해 노력하였으나, 섬유의 균일한 재분포라는 목적은 달성하지 못했다. 따라서, 틈새를 메우는 것이 문제가 된다.

얇은 인쇄 회로를 얻으려고 할수록, 그 강성(rigidity)은 감소된다. 따라서, 제직된 유리 섬유 직물을 사용하는 인쇄 회로의 강성을 증가시키면서도, 더 얇은 유리 섬유 직물을 구할 필요가 있다.

본 발명의 목적은, 표면 보푸라기(hairiness) 현상이 일어나지 않으며, 직물의 틈새가 만족스러운 방식으로 메워질 수 있고, 고 강성을 가진 인쇄 회로를 얻을 수 있는, 제직된 유리섬유직물의 제조 방법을 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 다른 목적은 상기에 언급한 제직된 유리 섬유, 프리프레그, 인쇄 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기에 언급된 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다수(multiple)의 필라멘트로 이루어진 경사와 위사로 만들어진 제직된 유리 직물의 제조 방법을 제공한다; 상기의 제조 방법은 다음과 같은 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

- 상기 필라멘트가 평평한 프로파일(flattened profile)을 갖도록 용융된 유리(fused glass)를 방사하는 단계;

- 상기 유리 필라멘트를 결합하여 연속(continuous) 유리 섬유사를 형성하는 단계;

- 상기 연속 유리 섬유사를 권취하여 성형 케이크(forming cake)를 형성하는 단계;

- 이전에 상기 성형 케이크에 권취된 상기 연속 유리 섬유사를 재권취하는 공정을 거치지 않고 상기 연속 유리 섬유사를 이용하여 본 발명의 목적인 상기 유리 직물을 제직하는 단계.

종래에는, 제직 유리 직물을 만드는데 사용되는 제조 방법에 있어서, 유리 필라멘트는 연속 섬유사를 만들기 위해 적절한 크기로 결합한 뒤에 권사기(winder)를 사용하여 성형 케이크로 권취된다. 그 이후에, 성형 케이크상에 권취된 연속 유리 섬유사는 보빈(bobbin)에 재권취되어, 최종적으로 유리 직물을 만드는데 사용된다. 또한, 연속 유리 섬유의 가연공정(twisting process)이 일반적으로 권사기를 통해 보빈에 재권취하는 공정과 함께 이루어진다.

이와 반대로, 본 발명의 유리 섬유 생산 방법에서, 연속 유리 섬유는 성형 케이크상에 권취된 뒤에, 미리 재권취 공정을 거칠 필요 없이 유리 섬유 직물의 제직 작업에 사용된다. 따라서, 재권취 공정을 피할 수 있으므로, 그 경우에 연속 유리 섬유는 더이상 가연되지 않아 표면 보푸라기 현상을 제한하는 것이 가능하다. 유리 필라멘트의 프로파일이 평평한 경우에 그 외부 표면적이 둥근 프로파일을 가진 필라멘트보다 더욱 넓기 때문에, 유리 필라멘트 자체들간의 마찰로 인한 표면 보푸라기 현상이 더욱 쉽게 발생하는 경향이 있다. 결과적으로, 재권취 공정을 피할 수 있는 가능성은 표면 보푸라기 현상을 상당히 제한하는 것을 가능하게 해준다. 또한, 연속 유리 섬유가 가연되지 않았으므로, 필라멘트의 충진 강도(packing strength)가 더 약해지기 때문에, 섬유의 균일한 재분포 작업을 수행하지 않고도, 이들이 자연적으로 분리되어, 거의 빈틈없이 공간을 메우는 제직 직물을 만들어 낸다. 또한, 유리 필라멘트는 평평한 프로파일을 가지기 때문에, 필라멘트가 서로 겹쳐지는 부분의 두께가 둥근 프로파일 필라멘트의 경우에 생기는 두께에 비해 더 얇다; 결과적으로, 제직된 직물 내부의 필라멘트 사이의 틈새의 크기가 감소된다. 그러므로, 만일 둥근 프로파일의 필라멘트가 사용된 유리 섬유 직물을 평평한 프로파일의 필라멘트를 사용한 직물과 비교하면, 그리고, 그들이 같은 두께를 가진다고 가정하면, 후자가 섬유의 더 큰 분포 정도를 보여줄 것이다. 결론적으로, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 유리 섬유 직물로 만들어진 인쇄 회로가 더 큰 강성을 가진다.

또한, 본 발명의 제조 방법에 있어서, 평평한 프로파일의 유리 섬유로 만들어진 실이 위사나 경사중 어느 하나로만 사용될 경우, 그 실은 재권취 공정을 거치지 않는 연속 섬유라는 특징을 가질 것이다.

재권취 공정이 필요하지 않은 평평한 프로파일을 가지는 연속 유리 섬유가 위사나 경사중에 한가지로 사용된 경우, 그 유리 섬유 직물은 표면 보푸라기 문제 를 나타내지 않으며 조밀하게 제직된 직물이 된다. 또한, 높은 강성을 가진 인쇄 회로도 얻어질 수 있다.

본 발명의 유리 섬유 직물을 제조하는 다른 방법들은 위사와 경사가 다수의 필라멘트를 포함하는 유리사로 이루어진, 유리 섬유 직물의 제조 방법을 포함한다. 상기 제조 방법은, 상기 필라멘트가 평평한 프로파일을 갖도록 용융된 유리를 방사하는 단계; 상기 유리 필라멘트를 결합하여 연속 유리 섬유사를 형성하는 단계; 상기 연속 유리 섬유사를 권취하여 성형 케이크(forming cake)를 형성하는 단계; 이전에 성형 케이크에 권취된 상기 연속 유리 섬유사를 가연공정을 거치지 않고 상기 연속 유리 섬유사를 제직하는 단계로 구성된다.

본 발명의 유리 섬유 직물의 제조 방법에 따르면, 유리 섬유 직물의 제직공정은 성형 케이크에 권취된 뒤에 연속 유리 섬유를 가연하는 공정을 거치지 않고 수행된다. 이렇게 연속 유리 섬유의 가연(加撚)공정을 피함으로써, 연속 유리 섬유의 꼬임으로 인한 표면 보푸라기를 제한하는 것이 가능하다. 유리 필라멘트의 프로파일이 평평한 경우에, 그 표면적이 필라멘트가 둥근 프로파일인 경우보다 더 넓기 때문에, 유리 필라멘트들간의 마찰로 인한 표면 보푸라기가 보다 쉽게 발생하는 경향이 있어, 결과적으로 재권취 공정을 피하는 것이 가능하면 표면 보푸라기 현상을 크게 제한하는데 도움이 된다. 또한, 연속 유리 섬유가 가연되지 않았기 때문에, 필라멘트의 충진력(compaction force)이 더 약하다. 그러므로, 섬유를 일정하게 재분배시키는 작업을 수행하지 않고서도, 이들이 제직공정동안 자연적으로 분리되어 틈새 공간을 잘 메우는 것이 가능하다. 또한, 유리 필라멘트는 평평한 프로파일을 가지기 때문에, 프로파일 중에서 더 짧은 면에서 필라멘트가 서로 겹치는 면(side)의 두께가 둥근 프로파일을 가진 필라멘트의 경우에 비해 더 얇다; 결과적으로, 직물 내부의 필라멘트들 사이의 틈새의 크기가 감소한다. 그러므로, 만일 둥근 프로파일의 필라멘트가 사용된 유리 섬유 직물을 평평한 프로파일의 필라멘트를 사용한 직물과 비교하면, 그리고, 그들이 같은 두께를 가진다고 가정하면, 후자가 섬유의 더 큰 분포 정도를 보여줄 것이다. 따라서, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 유리 섬유 직물로 만들어진 인쇄 회로가 더 큰 강성을 가진다.

본 발명의 유리 섬유 직물의 제조방법은 위사와 경사가 평평한 단면을 가진 유리 필라멘트인 경우와 연속 유리 섬유가 가연공정을 거치지 않는 경우에 적합하다.

재권취 공정이 필요하지 않은 평평한 프로파일을 가진 연속 유리 섬유가 위사나 경사중 하나로만 사용될 경우에, 유리 섬유 직물은 표면 보푸라기 문제를 나타내지 않고, 틈새 공간을 만족스러운 정도로 채운다. 또한 고도의 강성을 가진 인쇄 회로가 얻어진다.

본 발명의 프리프레그(prepreg) 제조방법은 아래와 같은 절차상의 특징을 가진다 : 상기에 언급된 어느 하나의 제조 방법을 따라 만들어진 유리 섬유 직물은 열경화성 수지에 함침되고 반경화상태(semi-rigid state)가 된다.

상기에 언급된 제조 방법을 이용한 본 발명의 프리프레그의 제조 방법에 따르면, 표면 보푸라기는 열경화성 수지에 침지된(dipped) 연속 유리 섬유에서 발견되지 않고, 섬유의 분포는 거의 완전히 균일하고, 또한 이러한 프리프레그를 이용 한 인쇄회로는 상대적으로 더 큰 강성을 가진다.

본 발명의 유리 섬유 직물은 각각 다수의 필라멘트를 포함하는 위사와 경사로 이루어진 유리 직물이다. 여기서 위사와 경사중 적어도 하나의 실은 가연공정을 거치지 않는다. 또한, 여기서 필라멘트의 프로파일은 평평한 형상을 가진다.

본 발명의 직물에 있어서, 위사와 경사중 적어도 하나의 실은 가연공정을 거치지 않기 때문에 섬유가 부드럽게 충진되고, 특별한 재분배 작업을 거치지 않고도 자연적으로 섬유의 균일한 분포가 일어나서. 조밀하게 짜여진 직물이 얻어진다. 또한, 위사와 경사중 적어도 하나의 실은 가연공정을 거치지 않기 때문에 가연공정으로 인한 표면 보푸라기 문제가 제한된다. 유리 필라멘트의 프로파일이 평평해진 경우에, 둥근 필라멘트에 비해 그 표면적이 보다 넓으므로, 유리 필라멘트들간의 마찰로 인한 표면 보푸라기가 보다 쉽게 일어난다. 표면 보푸라기가 제한된다는 사실이 유리하다는 것은 의문의 여지가 없다. 또한, 유리 필라멘트는 평평한 프로파일을 가지기 때문에, 프로파일 둥에서 더 짧은 면에서 필라멘트가 서로 겹치는 면(side)의 두께가 둥근 프로파일을 가진 필라멘트의 경우에 비해 더 얇다; 결과적으로, 직물 내부의 필라멘트들 사이의 틈새의 크기가 감소한다. 그러므로, 만일 둥근 프로파일의 필라멘트가 사용된 유리 섬유 직물을 평평한 프로파일의 필라멘트를 사용한 직물과 비교하면, 그리고, 그들이 같은 두께를 가진다고 가정하면, 후자가 더 큰 섬유의 분포 정도를 보여줄 것이다. 이것이 본 발명에 기술된 유리 섬유 직물로 만들어진 인쇄 회로가 상대적으로 더 큰 강성을 가지는 이유이다.

본 발명의 유리 섬유 직물의 경우에, 경사는 꼬여있고 대략 둥근 프로파일을 가지는 반면, 위사는 꼬여 있지 않고 평평한 프로파일을 가지는 것이 적합하다.

위사와 경사중 적어도 하나의 실은 가연공정을 거치지 않기 때문에 섬유가 부드럽게 충진되고, 특별한 재분배 작업을 거치지 않고도 자연적으로 섬유의 균일한 분포가 일어나서. 조밀하게 짜여진 직물이 얻어진다. 또한, 위사만이 가연되지 않았다면, 꼬임으로 인한 위사의 표면 보푸라기 문제가 제한될 수 있다.

상기 유리섬유직물로부터 얻어지는 본 발명의 프리프레그는 열경화성 수지에 함침된다. 본 발명의 프리프레그는 상기 직물이 사용되었기 때문에 열경화성 수지 내부에서 위사는 표면 보푸라기를 나타내지 않고 섬유들의 거의 균일한 분포가 얻어진다. 이러한 프리프레그로 만들어진 인쇄회로의 강성은 상대적으로 더 크다. 이러한 결과는 만일, 위사가 가연되지 않았고, 또한 평평한 부분(flattened section)을 가진 필라멘트를 사용한 프리프레그가 사용된다면 보다 명백할 것이다.

본 발명의 인쇄회로는 베이스 재료(base material)로서 상기에 언급된 유리 섬유 직물을 포함한다. 본 발명의 인쇄회로의 경우에, 상기 직물이 사용되었기 때문에, 위사는 표면 보푸라기를 나타내지 않고, 섬유의 분포는 거의 균일하며, 강성은 상대적으로 더 높다.

본 발명은 이제 첨부된 도면을 참조하여 예를 들어가며 보다 자세히 설명될 것이다. 여기서 같은 숫자는 같은 요소에 해당한다는 것을 유의하여야한다.

- 도 1은 연속 유리 섬유를 만드는데 사용되는 유리 섬유 제조 시스템 구조의 개략도이다.

- 도 2는 도 1의 유리 섬유 제조 시스템에 사용되는 부싱(bushing)을 밑에서 바라본 단면도이다.

- 도 3은 자동 제직기(loom)의 예이다.

- 도 4는 본 발명의 목적인 유리 직물의 일 실시형태를 보여준다.

- 도 5는 도 4의 유리 직물의 VV단면을 보여준다.

- 도 6은 본 발명의 프리프레그의 일 실시형태의 단면도이다.

- 도 7은 본 발명의 인쇄 회로의 일 실시형태의 단면도이다.

- 도 8은 필라멘트의 짧은 면과 긴 면을 보여준다.

- 도 9는 위사와 경사의 섬유 분포율을 나타낸다.

도 1에서 3을 참조하여 본 발명의 유리 섬유의 제조 방법을 설명할 것이다. 우선, 용융된 유리에서부터 시작하여 연속 유리 섬유의 형성까지의 제조 단계를 설명하기 위하여 도 1과 2를 참조할 것이다. 도 1은 연속 유리 섬유를 얻기 위한 유리 섬유 제조 시스템(1)의 단순화된 형태를 보여준다. 유리 섬유를 제조하는 시스템(1)에서 부싱(10)은 바닥에 위치하고, 이에 반해 도가니(2;crucible)는 용융된 유리가 공급되는 곳에 위치한다; 용융된 유리는 부싱(10)의 구멍으로부터 나와서 냉각된 후에 필라멘트 F가 된다.

도 2는 아래면의 사시도이다. 부싱(10)에서 평평한 모양이 구멍(12)에 주어진다. 또한, 두개의 구멍(12)은 한 쌍을 이룬다. 그리고 개개의 구멍(12)들의 한 쌍 사이에는 필라멘트의 분리를 위하여 사각형의 소켓(14;socket)이 존재한다. 개개의 구멍(12)으로부터 나오는 용융된 유리는 구멍(12)의 모양에 따라 성형되어 평평한 프로파일을 나타내고 분리 유닛에 존재하는 공기와 접촉함으로써 냉각된다. 평평한 프로파일을 가진 용융된 유리는 그 점도가 증가하고, 표면 장력으로 인해 평평도 (degree of flattening)가 감소하기 전에 고화되어 이러한 평평한 프로파일을 가진 유리 필라멘트 F를 만든다.

유리 섬유의 제조 공정은 도 1을 참조하여 보여질 것이다. 부싱(10) 아래에 롤러(4)가 바인더(binder)를 가하기 위해 위치한다. 바인더를 가하기 위해 사용되는 상기 롤러(4)로 인해, 바인더가 유리 필라멘트 F에 가해지고 필라멘트는 결합 실린더(6;joining cylinder)의 작용하에서 결합되어 실을 형성한다; 이렇게 연속 유리 섬유 S가 얻어진다. 연속 유리 섬유 S는 가령 50에서 400개의 필라멘트 F를 포함한다. 다음으로, 실이 권사기(8)에 의해 실린더나 원뿔 모양으로 감겨 성형 케이크(9)의 모양을 갖게 된다. 그러나, 성형 케이크(9)의 상태에서 연속 유리 섬유는 가연공정을 거치지 않았음을 유의하여야 한다.

아래에서 도 3의 자동 제직기(41)를 검토하고, 유리 섬유의 제직 공정을 설명할 것이다. 우선, 위에서 설명한대로 얻어진 연속 유리 섬유의 성형 케이크(9)는 경사 피더(42;feeder)에 "그대로" 위치해 있다. 이것은, 위사에 관한 한, 종래에 해오던 것처럼 보빈에의 재권취 공정이 실행되지 않는다는 것을 의미한다. 성형 케이크(9)에서부터 시작하는 재권취 작업이 실행되지 않았으므로 연속 유리 섬유는 가연되지 않는다. 경사의 경우에 있어서는, 본 실시예에서 필라멘트의 프로파일은 대체로 둥글고 연속 유리 섬유는 성형케이크로부터 보빈으로 재권취된다. 그렇지만 경사(위사는 아님)의 경우에도, 성형 케이크로부터 재권취되지 않은, 평평한 프로파일을 가진 필라멘트가 사용될 수 있다.

연속 섬유로 만들어진 위사와 경사를 자동 제직기(41)에 건 후에, 제직기(41)를 작동시켜 경사(20)의 여러가닥이 균일한 간격으로 같은 방향으로 삽입되고 반면에, 위사(30)는 경사와 90도 각도에서 경사를 가로지르도록 삽입된다. 이런 방식으로 평직(plain weave) 구조를 가진 유리 섬유 직물이 얻어진다.

도 4는 이렇게 하여 얻어진 유리 섬유 직물(40)의 모습이고, 이에 반해 도 5는 도 4의 VV 방향에서의 상대적인 단면(cross section)이다. 도 5는 경사(20)의 폭의 가운데에 표시된 선(도 4의 좌우방향)을 따르는 단면임을 유의하여야 한다. 각 도면에 도시된 바와 같이, 경사(20)와 위사(30)는 교대로 서로를 넘어서며 가로지른다.

상기에 언급된 대로, 유리 섬유 직물(40)의 제조에 있어서, 연속 유리 섬유 S는 성형 케이크(9)에 실린더 모양으로 권취된 뒤에, 보빈으로의 재권취 작업을 거치지 않고, 즉 부가적으로 가연공정을 연속 유리 섬유 S에 가하지 않고, 유리 직물(40)으로 제직된다. 만일 연속 섬유의 재권취 공정(가연공정)을 피한다면, 연속 유리 섬유 S(위사(30))는 가연되지 않으므로, 표면 보푸라기를 제한할 수 있다. 또한, 위사는 가연되지 않았으므로, 충진도(degree of compaction)가 약하다; 즉 섬유의 균일한 분포를 얻기 위한 목적으로 특별한 분리 작업을 실행해야 함이 없이, 경사(20)에 의해 가해지는 힘으로 자연스럽게 섬유의 균일한 분포가 얻어질 수 있다. 또한, 필라멘트가 균일하게 분포되어 있지 않다 하더라도 경사의 힘이 가해지 면 평평한 프로파일을 갖는 유리 섬유 필라멘트의 이차 모멘트가 더 커지고 회전 반경도 더 커지기 때문에 필라멘트가 짧은 면(side) 방향으로 위치하는 경향을 가지게 되어 표면적은 넓으면서 얇은 실이 만들어진다.

또한, 액체의 젯 스프레이나 액체의 진동과 같은 섬유의 균일한 재분포를 위한 어떤 처리가 유리 섬유 직물(40)에 가해지는 경우에도, 연속 유리 섬유 S는 어떠한 꼬임 작업도 거치지 않으므로 충진도가 약해서, 설령 섬유 재분포 작업 시에 유리 섬유 직물(40)에 가해진 에너지가 더 작더라도 만족스럽게 섬유의 균일한 분포가 얻어진다. 그 결과는 조밀하게 짜여짐과 동시에 표면 보푸라기가 제한된 유리 섬유 직물(40)이다. 섬유의 균일한 재분포 작업공정동안 사용된 에너지의 예로서, 스프레이 작업의 경우에는 액체 젯의 속도나 세기, 액체 진동 처리의 경우에는 진동 주파수를 언급할 수 있다. 섬유의 분포 정도를 변화시키도록 이러한 처리의 속도를 설정하는 것이 가능하다.

평평한 프로파일을 가진 위사(30)을 구성하는 유리 필라멘트 F는, 도 5에서 명백하듯이 제직공정에서 다양한 유리 필라멘트 F는 그 길이가 수평방향으로 위치되도록 삽입된다. 또한, 필라멘트 F의 프로파일이 평평하기 때문에, 인접하는 필라멘트 F들 사이의 틈새가 더 작아진다. 즉, 필라멘트 F들 사이가 더 조밀해진다. 또한, 유리 직물(40)의 두께가 필라멘트 F 단면의 짧은 면이 겹치는 방향(도 5의 위-아래방향)에서 더 얇다.

도 6, 7과 관련하여, 이제 유리 섬유 직물(40)이 사용되는 프리프레그와 인쇄 회로에 대한 설명이 주어질 것이다. 도 6은 본 실시형태의 유리 섬유 직물(40) 으로 제조된 프리프레그의 사시도이다. 반면에 도 7은 프리프레그(50)를 베이스 재료로 하여 만들어진 인쇄 회로(60)를 보여준다. 프리프레그(50)의 경우에, 유리 직물(40)을 수지-메트릭스(resin-matrix) 기능을 하는 열경화성 수지에 함침한 후, 건조 처리를 하여 프리프레그(50)를 반경화상태로 한다. 수지-메트릭스로서는, 실제로는 에폭시 수지이지만, 불포화 폴리에스터수지나 폴리이미드수지 그리고 다른 유사한 수지들도 사용된다.

베이스 재료인 프리프레그(50)로 만들어진 인쇄 회로(PWB: 인쇄 배선 기판) (60)은 아래에 기술된 대로 얻어질 수 있다. 먼저, 여러 개의 프리프레그가 열과 압력으로 서로 겹쳐져 다층 적층판(multilayer laminate)이 얻어진다. 열과 압력 처리를 받는 적층판은 50a에 해당한다. 다층 적층판의 양쪽(혹은 한 쪽)에 구리판이 부가되고 동박적층판(CCL)이 얻어진다. 소위 "서브트랙티브(subtractive)"법과 같은 방법을 따라 배선(54)이 형성되고 이것이 인쇄회로를 구성한다. 이런 식으로 도 7에 나타난 바와 같이 인쇄 회로(60)가 완성된다. 그렇지만, 많은 수의 변화가 가능하기 때문에 본 발명의 인쇄회로는 도 7에 도시된 것으로 한정되지 않는다. 예로서, 인쇄 회로를 외부 표면으로 한정하는 대신에, 내층(inner layer)에 구현하여 다층인쇄회로(ML-PWB)를 얻을 수 있다.

상기 프리프레그(50)는 열경화성 수지에 함침된 유리 직물(40)을 포함한다; 상기 유리 직물(40)의 위사는 균일한 분포와 표면 보푸라기가 없다. 이것이 상기 프리프레그(50)로 만들어진 인쇄 회로(60)가 모든 지점에서 균일한 강성을 가지는 이유이다. 또한, 이전에 설명한대로 필라멘트 F의 프로파일이 평평하므로, 프리프 레그(50)의 내부에서 필라멘트 F의 위치가 매우 가깝다; 이것은 그 제조에 프리프레그(50)를 사용한 인쇄회로(60)에 더 큰 강성을 부여한다. 이러한 전제를 기초로, 얇지만 고도의 강성을 가진 인쇄 회로(60)를 얻는 것이 가능하다.

본 실시형태에서, 재권취 꼬임 작업을 거치지 않은 평평한 프로파일의 유리 필라멘트 F로부터 얻어진 연속 유리 섬유 S는 경사와 위사로 동시에 사용되지 않고 위사로만 쓰인다. 그러나, 이러한 경우에도 섬유의 균일한 재분포시에 표면 보푸라기를 제한하고 조밀하게 짜여진 만족스러운 직물을 얻는 것이 가능하다. 또한 인쇄 회로(60)은 고강성을 가진다. 그러나, 연속 유리 섬유 S가 필라멘트 F로부터 얻어지고 재권취와 가연공정을 거치지 않으며 위사(30)에만 사용되는 본 실시형태와는 달리, 연속 유리 섬유 S를 경사(30)에만 사용하는 것도 얼마든지 가능하다. 또한, 재권취와 가연공정을 거치지 않은 필라멘트 F로부터 얻어진 연속 유리 섬유 S를 경사(20)와 위사(30)로 모두 사용하는 것도 분명히 가능하다.

실시 예에 기초하여 본 발명의 결과가 보다 구체적으로 아래에 검토될 것이다.

표 1에서 명시하듯이, 실시예 1에서 경사 ECE225는 지름 7μm의 둥근 유리 필라멘트로 만들어지고, 위사는 짧은 면이 4.5μm이고 긴 면이 18μm인 평평한 프로파일의 유리 필라멘트로 만들어진다. 긴 면과 짧은 면은 도 8에 도시된 길이를 나타낸다. 경사는 방사되고 성형케이크에 권취된 뒤에 보빈에 재권취 되었기 때문에 1회전/25mm의 꼬임을 가진다. 대신에 위사는 재권취되지 않았으므로 어떠한 꼬임 작업도 거치지 않는다. 이러한 위사와 경사로 만들어진 유리 직물에, 섬유의 균 일한 재분포를 위한 작업은 가해지지 않았다.

			실시예 1	비교예 1	비교예 2
연속 유리 섬유사	필라멘트 지름 (μm)	경사	7	7	7
		위사	짧은 면 4.5 긴면 18 (평평한 프로파일)	짧은 면 4.5 긴 면 18 (평평한 프로파일)	9
	실 카운트	경사	22.5	22.5	22.5
		위사	33.7	33.7	33.7
	꼬임 (turns/25mm)	경사	0.7Z	0.7Z	0.7Z
		위사	0Z(재권취 없음)	1.0Z	0Z(재권취 없음)
직물 밀도 (yarns/25mm)		경사	40
		위사	39
공기 투과도(㎤/㎠/s)			41.1	119.6	132.9
단위 중량(g/㎠)			88.1
두께(mm)			0.082	0.09	0.093
직물함침도 (degree of impregnation)(%)			41.3	37.7	36.4

기준에 부합하는 기기에서 이 유리 섬유의 공기 투과도 측정(JIS R 3420)을 수행하여, 상대적으로 낮은 값인 41.1㎤/㎠/s가 얻어졌다. 이것은 설사 섬유의 재분포 작업이 수행되지 않은 경우에도 실시예 1의 유리 직물은 낮은 공기 투과도와 조밀한 조직을 가짐을 의미한다. 이것은 평평한 프로파일의 위사가 가연되지 않았고 충진도가 낮으며 제직 단계에서 섬유의 균일한 분포가 자연적으로 일어났기 때문이다. 한편, 수지에 함침된 뒤에 유리 직물은 경화된 다층 내부에서 41.3%의 유리 섬유 함침도에 도달함을 주목하여야 한다. 또한, 유리 직물의 표면 검사에서, 위사의 표면 보푸라기가 발견되지 않았다. 이것은 꼬임 작업을 피하는 것이 가능하기 때문이다.

공기 투과도를 측정한 뒤에, 액체(물)로 실시예 1의 유리 직물 섬유의 균일한 재분포 처리가 실행되었다. 섬유의 균일한 재처리 작업 전에, 경사 섬유의 분포도 49.7%, 위사 섬유의 분포도 95.9%를 가지며 공기 투과도 41.1㎤/㎠/s였던 유리 섬유가, 경사 섬유 분포도 81.6%, 위사 섬유 분포도 97.6%, 공기투과도 13.2㎤/㎠/s를 보였다. 섬유의 균일한 재분포 후에 유리 직물 표면을 검사한 경우 표면 보푸라기가 거의 발견되지 않았다. 또한, 이러한 결과는 본 실시예의 유리 직물의 경우에 위사보다 경사에서 섬유의 균일한 재분포가 보다 용이하게 얻어진다는 점을 분명하게 보여준다. 도 9를 참조하여, 경사와 위사의 분포도는 다음과 같이 계산된다.

경사 섬유 분포도 = A1/A × 100 (%)

위사 섬유 분포도 = B1/B × 100 (%)

A = 위사 공간

A1 = 위사의 폭

B = 경사 공간

B1 = 경사의 폭

비교예 1의 유리 직물에서, 경사와 위사로서 실시예 1에서와 같은 실이 사용되었다. 비교예가 실시예 1과 차이나는 점은 다음과 같다: 제직전에 위사가 1.0 회전/25mm의 꼬임으로 보빈에 재권취된다. 실시예 1에서와 같이, 이 유리섬유의 공기 투과도 측정은 기준(JIS R 3420)에 부합하는 기기에서 수행되었고 결과는 119.6 ㎤/㎠/s 이었다. 이 결과는 실시예 1의 결과와 비교하여 비교예 1의 유리 직물이 덜 조밀하게 제직되었음을 보여준다. 이것은 평평한 프로파일의 위사가 꼬여서 섬유의 충진도가 높고 따라서 제직공정동안 위사가 쉽게 퍼지지 않는다는 사실에 기인한다. 또한, 비교예 1에서 위사의 재권취 공정이 행해졌으므로 유리 직물 위사에서 실제로 표면 보푸라기를 관찰할 수 있다.

실시예 1과는 달리, 비교예 2의 유리 섬유에서 둥근 프로파일의 유리 필라멘트(지름 9μm)가 사용되었다. 그렇지만, 실시예 1에서처럼, 위사는 성형 케이크에서 보빈으로 재권취되지 않았고 꼬임 작업도 실행되지 않았다. 실시예 1에서와 같이, 상기 유리섬유의 공기 투과도 측정이 기준에 부합하는 기기(JISR 3420)에서 수행되었고 결과는 132.9 ㎤/㎠/s 이었다. 이 결과는 실시예 1의 결과에 비해 비교예 2의 유리 직물이 덜 조밀하게 제직 되었음을 보여준다. 이와 같이 단순히 위사와 경사의 꼬임을 실행하지 않는 것만으로는 섬유의 균일한 분포를 증가시키는데 충분하지 않다는 것이 명백하다. 섬유의 균일한 분포도를 향상시키는 것은 연속 유리 섬유로서 평평한 프로파일의 필라멘트를 꼬임 없이 사용한다는 점에 관련된다.

본 발명은 유리 직물, 프리프레그, 인쇄 회로 등에 사용될 수 있다.

Claims (9)

1. 다수의 유리 필라멘트를 함유하는 위사와 경사를 포함하는 유리 직물의 제조 방법으로서,

   - 용융된 유리를 방사하여 평평한 단면(flattened section)을 갖는 필라멘트를 형성하는 단계;

   - 상기 유리 필라멘트를 결합하여 연속 유리 섬유사를 형성하는 단계;

   - 상기 연속 유리 섬유사를 권취하여 성형 케이크(forming cake)를 형성하는 단계; 및

   - 이전에 상기 성형 케이크에 권취된 상기 연속 유리 섬유사의 재권취 공정을 거치지 않고 상기 연속 유리 섬유사를 사용하여 상기 유리 직물을 제직하는 단계를 포함하는 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 직물은 상기 경사와 상기 위사로 구성되어 있으며, 그 유리 필라멘트는 상기 평평한 단면을 가지며, 또한 상기 직물은 재권취 공정을 필요로 하지 않는 상기 연속 유리 섬유에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 유리 직물 제조 방법.
3. 경사와 위사가 다수의 필라멘트의 유리사로 구성된 유리 직물의 제조 방법으로서,

   - 용융된 유리를 상기 필라멘트에 평평한 단면을 부여하면서 방사하는 단계;

   - 상기 유리 필라멘트를 연속 유리 섬유사로 만들기 위해 결합시키는 단계;

   - 상기 연속 유리 섬유사를 성형 케이크로 권취하는 단계;

   - 상기 유리 직물을 제직하기 위해 부가적으로 가연하지 않고, 또한 미리 상기 성형 케이크에 권취된 상기 연속 유리 섬유사들의 가연공정을 거치지 않고 상기 연속 유리 섬유사를 사용하는 단계를 포함하는 제조방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 직물은 상기 경사와 상기 위사로 구성되어 있으며, 그 유리 필라멘트는 상기 평평한 단면을 가지며, 또한 상기 직물은 재권취 공정을 필요로 하지 않는 상기 연속 유리 섬유에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 유리 직물 제조 방법.
5. 제 1항 내지 4항에 기재된 방법들 중 하나에 따라 얻어진 유리 직물로 형성되고, 열경화성수지조에 함침하고 이후에 건조시킴으로써 반경화 상태로 하는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조 방법.
6. 위사와 경사가 다수의 유리 필라멘트를 포함하고, 위사와 경사 두 성분중 적어도 하나의 상기 필라멘트가 가연되지 않았으며, 상기 유리 필라멘트의 단면이 평평하며,

   상기 경사가 가연공정을 거치고, 상기 유리 필라멘트의 상기 단면이 실질적으로 원형이며, 상기 위사가 가연공정을 거치지 않고 상기 필라멘트가 평평한 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 유리 직물.
7. 삭제
8. 열경화성수지조에 제 6항에 기술된 상기 유리 직물을 함침하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 프리프레그.
9. 제 6항에 기재된 유리 직물을 베이스 재료로서 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로.

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